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北京邮电大学硕士学位论文3 g 网络环境下分层内容计费策略及相关技术研究 3 g 网络环境下分层内容计费策略及相关技术研究 摘要 3 g 采用了开放式分层网络架构，其业务运营环境与2 g 2 5 g 存在 着很大的不同。2 g 2 5 g 采用多点分散计费，各业务系统均提供计费 功能，导致计费功能重复并且系统建设和维护的成本增加；各个业务 系统分别计费，无法实现对实时性要求高的预付费用户的多业务套餐 计费。这就需要全新的计费模型和系统来适应这种变化。因此3 g 网 络环境下的内容计费成为研究热点，本文研究了3 g 面向内容的分层 综合计费架构，并在此架构下提出分层计费策略的配置，实现分层灵 活和精确计费。 本文首先对3 g 内容计费在3 g 网络的分层结构下的各层计费需求 做了分析；根据3 g 网络的分层体系结构研究了各层提供业务的模式， 在此基础上对面向内容的分层综合计费架构做了详细阐述；在分层综 合计费架构下提出策略的配置机制；在内容层计费的原型系统3 g 内容订购博弈系统中研究了如何表示、挖掘和应用用户偏好智能选择 议价策略以挖掘内容对不同人的个性化价值，达到个性化计费的目 的。 关键词3 g 内容计费，分层综合计费，计费策略，用户偏好，议价 策略 北京邮电大学硕士学位论文 3 g 网络环境下分层内容计费策略及相关技术研究 s t u d yo fl a y e r e dc o n t e n t - b a s e dc l 凇g i n g p o u c ya n dra i 棚v et e c h n o l o g y u n d e r3 gn e t w o r k s a b s t r a c t o p e nl a y e r e dn e t w o r ka r c h i t e c t u r eh a sb e e nu s e di n3 gn e t w o r k s ， i nw h i c ht h es e r v i c eo p e r a t i o ne n v i r o n m e n ti sa p p a r e n t l yd i f f e r e n tf r o m 2 g 2 5 g ； m u l t i p l e - p o i n td i s t r i b u t e dc h a r g i n gh a s b e e nt a k e nu n d e r 2 g 2 5 g , w h i c hm e a n st h a te v e r ys e r v i c es y s t e m p r o v i d e sc h a r g i n g f u c t i o n ，w h i c hb r o u g h tt h ed i s a d v a n t a g eo fd u p l i c a t ec h a r g i n ga n dh i g h l y i n c r e a s e dc o s tf r o ms y s t e mc o n s t r u c t i o na n dm a i n t e n a n c e ；b e c a u s eo ft h e d i s t r i b u t e dc h a r g i n go fe v _ e r ys e r v i c es y s t e m ，i ti su n a b l et o i m p l e m e n tt h e h i g l l l yr e a l - t i m ea n dm u l t i p l e s e r v i c e sc h a r g i n gr e q u i r e m e n tf r o mp r e p a i d u s e r s t h e r em u s tb ean e wc h a r g i n ga r c h i t e c t u r ea n ds y s t e mt or e s p o n s e t h e s ec h a n g e s t h e r e f o r e ，c o n t e n t b a s e dc h a r g i n gh a sb e c o m et h ep o p r e s e a r c hu n d e r3 gn e t w o r k s t h i sp a p e rs t u d i e st h e3 gc o n t e n t o r i e n t e d l a y e r e di n t e g r a t e dc h a r g i n ga r c h i t e c t u r eb a s e do nw h i c hi tp u t sf o r w a r d c h a r g i n gp o l i c yc o n f i g u r a t i o nm e c h a n i s m t oa c h i e v ef l e x i b l ea n da c c u r a t e c h a r g i n gg o a l s t h i sp a p e rs t u d i e st h ec h a r g i n gr e q u i r e m e n to fe v e r yl a y e ro f3 g l a y e r e dn e t w o r k s i nc o n t e n t b a s e d c h a r g i n g a n ds t u d i e st h es e r v i c e l i 北京邮电大学硕士学位论文 3 g 网络环境下分层内容计费策略及相关技术研究 p r o v i d em o d eo fe v e r yl a y e ri nt h el a y e r e da r c h i t e c t u r eb a s e do n w h i c hi t e l a b o r a t e s t h e c o n t e n t o r i e n t e d h i e r a r c h i c a l i n t e g r a t e dc h a r g i n g a r c h i t e c t u r e ；t h e ni tb r i n g su pt h ec o n f i g u r a t i o nm e c h a n i s mo fc h a r g i n g p o l i c y i nt h ep r o t o t y p es y s t e mf o rc o n t e n tl a y e rc h a r g i n gn a m e dc o n t e n t o r d e r i n gb a r g a i n i n gs y s t e m ，i ts t u d i e sh o w t oe x p r e s s ，m i n i n ga n da p p l y u s e rp r e f e r e n c et oi n t e l l i g e n t l yc h o o s et h eb a r g a i n i n gs t a t e g yt od e f i n dt h e d i f f e r e n tv a l u eo ft h ec o n t e n tt od i f f e r e n tu s e r st op e r s o n a l i z e dc h a r g i n g p u r p o s e k e yw o r d sc o n t e n t - b a s e dc h a r g i n g ，c h a r g i n gp o l i c y , u s e rp r e f e r e n c e ， b a r g a i ns t a t e g y i i i 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不 包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他 教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名：颦隧日期：丝军：垒! ! ! 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即： 研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有 权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被 查阅和借阅：学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、 缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守 此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密在一年解密后适用本授权书。非保密论 文注释本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 本人签名： 导师签名： 日期：型：垒：! ! 日期：2 竺! ：主：! 兰 北京邮电大学硕士学位论文 3 g 网络环境下分层内容计费策略及相关技术研究 1 1 研究背景 第一章绪论 随着互联网技术的迅猛发展，全球电信行业正在经历一场前所未有的业务变 革，从原来单一的话音业务到多种以口技术为核心的数据业务，电信市场正在 逐步适应和改变其固定的经营模式。从固定电话到宽带接入；从移动电话到无线 互联网，业务运营支撑系统的改造和技术体系的建立也正在逐步适应着来自业务 发展的挑战。当数据业务逐渐成熟和并且进入稳步发展的阶段，衍生在接入业务 之上的内容增值服务已经开始进入电信运营商的关注范围，而它的巨大潜在力量 也正在改变着整个电信市场的运营规则和供应体系。当带宽逐步扩展，当接入逐 渐稳定，所有的宽带接入离开了有价值的内容增值服务都必将停滞不前。因此， 纵观电信行业的市场发展，运营商们已经纷纷开始建立其内容增值服务的管理平 台。在国内，以中国移动的移动梦网，中国联通的联通无限以及中国电信的互联 星空的建立为标志，电信增值服务市场正在进入一个高速发展的初期阶段。对电 信运营商们来说，这些新的发展趋势对内容计费管理平台业务和技术提出了前所 未有的挑战。 当运营商已经无法靠一己之力满足市场对数据增值业务的需求时，内容提供 商以提供丰富多彩的产品，为这个产业注入了巨大的活力，并且形成了一个新的 价值链内容服务价值链。这条新兴价值链所具有的巨大潜力也正在改变着整 个电信市场的运营规则和供求体系。与此同时，3 g 采用了开放式分层网络架构， 其业务运营环境与2 g 尼5 g 存在着很大的不同。2 g 2 5 g 采用多点分散计费，各 业务系统均提供计费功能，导致计费功能重复并且系统建设和维护的成本增加； 各个业务系统分别计费，无法实现对实时性要求高的预付费用户的多业务套餐计 费。这就需要全新的计费模型和系统来适应这种变化。 在3 g 业务支撑系统中，基于内容计费的综合网络计费平台处于核心地位， 并己逐渐成为面向3 g 的计费模式中的研究重点。新的业务价值链模式和新的网 络运营架构，对计费提出了新的需求和挑战。 1 2 研究内容 ( 1 ) 分层综合的计费架构下业务计费策略的配置机制 计费策略可以通过两种方式提供给策略执行点。一种方式是静态提供，在加 北京邮电大学硕士学位论文3 g 网络环境下分层内容计费策略及相关技术研究 载业务时，就能够确定的计费策略下发到各个相关的策略执行点；一种方式是动 态提供，有些策略只有在激活某个业务实例时才能确定下来。比如，当某用户发 起视频请求时，他的终端附着到网络时才能获得口地址。会话中承载层的策略 也有可能被修改等等。 3 g p p 策略和计费控制( p c c ) 的系列标准【1 , 2 , 3 , 4 1 主要介绍了针对承载层的相 关计费策略的配置和执行。为了在3 g 网络环境下提供更为精确，更加灵活的计 费，提出了分层计费的体系结构，相应的，我们的计费策略也将针对内容层，会 话控制层和承载层分别进行策略和计费控制。 。( 2 ) 内容层个性化计费原型系统3 g 内容订购博弈系统 0 ) 3 g 内容订购博弈系统中用户偏好的形式化表示 内容订购博弈系统中引入偏序关系来表示用户对于本系统提供的内容产品 的偏好，同时引入偏好属性，偏好权重等概念来形式化表示用户偏好。根据用户偏 好对用户每次的订单进行分析，量化出用户对次订单的偏好程度。 3 g 内容订购博弈系统中用户偏好信息的获取 形式化表示用户偏好后，有两种方式获取用户偏好。一种是让用户自己填写 偏好，另一中是根据用户的历史访问和订购记录等信息挖掘出用户偏好。第一种 方式的优点是效率比较高，比较快捷。但是，有可能存在用户欺诈现象。第二种 方式效率比较低，可信度依靠挖掘算法以及一定数量的用户历史记录积累。避免 了欺诈现象。可以选择两者结合的方式，让用户填写偏好并根据数据挖掘的结果 定期更新用户偏好。，这样就可以在用户历史记录少的情况下快速的获取用户偏 好，同时随着用户历史记录的增加不断更新用户偏好。 3 g 内容订购博弈系统中用户偏好影响议价策略的机制 根据用户偏好对用户的每次订购进行分析，获得用户对订单的喜爱程度，以 及用户的消费水平，价值认知度对用户进行分类，选择适当的议价策略与用户进 行议价。在自动议价过程中，掌握了用户的喜好有利于掌握议价过程的主动权。 1 3 文章的组织结构 北京邮电大学交换与网络技术国家重点实验室交换与智能控制研究中心在 国内率先开始面向3 g 的内容计费的研究，并且取得了丰硕的研究成果，目前已 成功申请了华为科技基金，发表了与该课题相关的多篇学术论文，已经对3 g 内 容计费的框架研究，计费关联，内容计费模型等做了基础性研究。 作者有幸参与了北京邮电大学国家重点实验室“3 g 网络环境下内容计费研 究”的研究工作和开发过程，承担了其中的项目调研，计费策略的配置机制的研 2 北京邮电大学硕士学位论文3 g 网络环境下分层内容计费策略及相关技术研究 究以及3 g 内容订购博弈系统中用户偏好相关的研究和开发工作。 本论文即在所进行课题的研究工作的基础上论述了3 g 网络分层体系结构， 面向内容计费的分层计费框架，着重论述了基于此框架的分层策略配置机制；在 内容层计费的原型系统- 3 g 内容订购博弈系统中研究了如何表示、挖掘和利 用用户偏好来挖掘3 g 网络环境下内容产品的个性化价值，并将其应用到自动让 步策略的智能选择中。 本论文先是全面的介绍了3 g 网络环境的架构和网络环境下面向内容计费的 分层综合计费架构，在此基础上讨论分层策略配置机制和内容层个性化计费的让 步策略选择机制。其组织如下： 。第二章，全面介绍了课题相关的背景知识，包括3 g 内容计费和3 g 内容订 购博弈系统。 。 第三章，首先对3 g 网络架构进行分析，并从分层的角度分析了业务的提供 模式；基于网络架构和业务的提供模式对面向内容的分层综合计费架构进行综 述。 第四章，根据3 g p p 策略与计费控制机制提出基于面向内容的分层综合计费 架构的分层策略配置机制，并分析了策略配置的参数和流程。 第五章，根据以上研究，在内容层计费的原型测试系统3 g 内容订购博弈系 统中研究了用户偏好的表示、挖掘和应用的方法，利用用户偏好智能选择自动让 步策略，最后对用户订购，挖掘和议价过程进行了测试，对设计方案做出了评价。 3 北京邮电大学硕士学位论文3 g 网络环境下分层内容计费策略及相关技术研究 第二章课题背景 2 13 g 网络环境下的内容计费 在3 g 业务支撑系统中，基于内容计费的综合网络计费平台处于核心地位， 并已逐渐成为面向3 g 的计费模式中的研究重点。新的业务价值链模式和新的网 络运营架构，对计费提出了新的需求和挑战，一下面结合我们提出的3 g 网络分层 的体系架构分别提出计费需求： 2 1 1 承载网络的计费需求 2 111 精细计费模式计费需求 在未来数据业务提供的过程中，运营商要保持在价值链中的主导地位，迫切 需要一种手段感知网络中传输的各种业务，并给予有区分的资费政策以引导业务 的发展。这样既能更好地服务客户，又能加强对服务提供商s p 和内容提供商c p 的控制力。在移动用户使用第三方提供的i p 业务的过程中，运营商需要通过内 容计费系统获取业务及其使用量相关的各种信息。基于这些信息，运营商不仅可 以更精确的计费，避免计费重复，还能通过后续的统计分析不断调整和改进自己 的费率政策以适应用户不断变化的个性化需求。与此同时，运营商与s p , c p 的 合作关系也更加深入，有利于提高运营商在内容业务上的收益，并且巩固运营商 在价值链中的引导和管理的作用。 为了支持灵活的业务计费策略，需要在承载网络层支持基于业务流的计费能 力如图2 1 所示，从而使得运营商可以根据不同的业务流的特性来采取相应的计 费策略。另外，需要将同一内容产品在业务交易过程中在内容层面、业务网络层 面和承载网络层面的计费话单关联起来，从而支持计费系统进行灵活的计费策略 配置和批价，实现精确计费，是内容计费时代需要解决的一个技术难题。 4 北京邮电大学硕学位论文3 g 月络环境下分层内窖计费蘸略厦相关技术研究 圈2 - 1 ：基于业务流曲精细计费模式 2 1 1 2 基于q o s 的计费需求 随着3 g 向着全口化的方向发展，以及口互联网与电信网的融合，下一代 电信网将面l 临着q o s 的问题，数据和多媒体业务基本都利用m 承载技术；另外 用户的需求存在着差异性，对服务的质量要求不尽相同，因此q o s 成为了各个 计费层面都涉及到的必要计费元素，现在以承载层为例说明，比如在流媒体服务 中，经过不同编码压缩的流媒体内容，提供的服务质量( 如清晰度等) 可能会不 同，最终给用户带来的体验会不同。因此，需要根据不同的内容产品的特点，针 对不同的客户要求，制定不同的服务质量标准，从而形成差异性计费。这取决于 客户愿意为类型和特点各不相同的服务支付多少费用。因此，相关的计费模式应 具有很强的灵活性以满足每个服务提供商的不同需求。只有这样，服务提供商才 能使其计费模式与通过网络向客户提交的服务直接挂钩，真正做到一分钱分 货”。 2 1 2 子系统及业务网络层的计费需求 2 1 2 1 多种业务融合的计费需求 日前，大多数增值、l k 务使用的是单一的一种业务能力，如语音呼叫、短消息、 彩信、位置服务等，因此计费相对比较简单，运营商通过各自的业务网关来进行 相应计费数据的采集，然后送到计费中心作批价和帐务结算处理。3 g 网络提供 蚕一鋈一 北京邮电大学硕士学位论文3 g 网络环境下分层内容计费策略及相关技术研究 了多种业务网络能力，包括呼叫能力( 通用的双方呼叫能力、多方呼叫能力、多 媒体呼叫能力、会议呼叫能力) 、用户交互能力、短消息能力、多媒体消息能力、 及时消息能力、定位能力、终端状态能力等。3 g 网络采用了开放a p i 技术方式 提供业务提供商( s p ) 和内容提供商( c p ) ，用来开发各种基于内容价值增值应用。 因此，可能会出现在一个业务中使用多种业务能力的情况，如可以利用短信来发 起一个第三方的呼叫，第三方呼叫的发起又会根据主叫的位置不同而播放不同的 商业广告，新的计费系统必须解决如何来处理一个业务涉及到的各种资源的使用 费用以及内容的价值费用，形成一个单一的业务帐单，这对3 g 分层的计费架构 中的子系统业务层提出了新的挑战。 2 1 2 2 实时的在线业务计费需求 3 g 网络分层的内容计费必须考虑实时在线计费的能力，使得计费行为能够 控制业务的运行，通过实时计费、实时扣费达到减少欠费的目的，从而减少业务 的运营风险。特别是流媒体业务的大规模应用，业务系统有必要根据用户的帐户 余额情况对业务的使用进行信用控制，当业务的使用超出了运营商规定的信用控 制门限值后，业务系统能够停止用户继续使用业务。 分层内容计费的特性决定它必须式实时的，因为内容交易的价值比一般语音 业务和普通的短信业务高，一旦内容使用和支付之间存在延时，就很可能发生少 数用户的欠费行为，对于用户来说，实时计费良好的计费感知度保证了用户可以 实时了解当前业务的使用状态。此外，对于移动商务、移动支付等业务，只有实 时的计费特性才能保证业务顺利进行。 2 1 2 3 业务灵活开展的计费需求 3 g 网络的建设是突变的，但基于子系统业务层上的业务却式渐变的，也就 是说，所有业务不可能在3 g 网络建设完成时就全部部署并一成不变的，业务不 仅受约于技术，还受约于市场，甚至是社会契约、人们的思维观念和生活方式， 在3 g 网络的运营中，总会有新的业务产生、优化、成熟，或者被市场淘汰，在 整个业务生命周期中，计费系统应该能够动态配置、无缝升级，随时处理业务演 变的动态适应性。也就是系统具有良好的灵活性和扩展性，这就给3 g 网络分层 综合架构提出的新需求，因为只有分层才能做到灵活支持3 g 复杂业务的开展， 灵活适应未来业务的扩展。 2 1 2 4 计费策略配置计费需求 3 g p p 策略和计费控制( p c c ) 的系列标准主要介绍了针对承载层的相关计 6 北京邮电大学硕士学位论文3 g 网络环境下分层内容计费策略及相关技术研究 费策略的配置和执行。为了在3 g 网络环境下提供更为精确，更加灵活的计费， 我们提出了分层计费的体系结构，相应的，计费策略也分层配置，我们现以子系 统业务层进行介绍。 目前，将与市场高度相关的功能( 如业务的计费策略配置与部署) 放到了设 备侧实现，如基于传统智能网的预付费解决方案中，将与市场高度相关的计费功 能由网络侧的s c p 来负责，使得整个系统为了保证网络的稳定性，无法根据市 场的营销需求来快速灵活的制定计费策略，越来越难以满足市场业务竞争的需 要。另外，现有的一些内容计费解决方案，运营商直接在相应的网络设备( 如 a g s n ) 或者业务网关( w a p 网关) 上配置计费规则，这种做法对于运营商自己 提供的一些特定业务还比较合适；但不太适合于面向广大的第三方s w c j f i 的内 容计费方案，频繁的改动网络设备，带来的风险很大，而且难以满足各种内容产 品灵活的计费需求。 还有就是，现有一些计费系统缺乏可扩展性。计费方式( 计时、计次、包月) 都是已经定义好的。对于某类业务( 比如语音电话) 如何进行计费以及实施何种资 费策略，早就固化在特定的程序中。使用者如果想自定义种计费方式，就要改动 原有程序或者添加新的程序模块。造成了根据市场需求实施灵活的计费模式时很 不方便。另外，由于厂家众多，实施新的计费模式涉及到厂家的具体实现，一旦 需要升级全网的计费方式并统一配置，必将造成很大的困难。因此，如何实现计 费策略的统一配置，通过统一的策略配置接口来实施到具体的网络设备上，是对 分层计费系统提出的新的挑战。 2 1 3 应用内容层面的计费需求 2 1 3 1 信息价值的内容计费需求 随着用户需求的发展，光靠运营商提供的数据业务将很难满足用户的需求。 因此业务提供的价值链逐步延伸，更多专业的内容服务提供商将加入到数据业务 运营的价值链中。当数据业务发展为内容产品时，粗放式的资费模式( 如包月、 按事件时长流量的计费) 已经不能很好的反映内容产品的价值。在当前的资费 模式下，运营商只能提供给用户“最廉价的资费”，但无法提供“最适合的资费”， 因此，难以实现内容提供商、电信运营商和最终用户的共赢。因此，需要在应用 内容层区分业务内容，将内容产品作为信息化商品来对待，通过商品的特有属 性来决定信息内容的价值。对于丰富多彩的内容产品，需要根据各自的特性来设 计相应的内容价值计费模型，以便更加真实的反映信息商品的价值。 7 北京邮电大学硕士学位论文3 g 网络环境下分层内容计费策略及相关技术研究 2 1 3 2 价值链利益分配的内容计费需求 与传统业务价值链不同，3 g 的业务价值链中出现了新的角色：内容提供商 ( c p ) 、服务提供商( s p ) 。服务提供商和内容提供商将在3 g 价值链中占据越来 越重要的地位。作为互联网络丰富资源的拥有者和3 g 业务的提供商，第三方 s f c p 将比以往更加充分地融合到价值链中，在实现为甩户提供丰富多彩和个性 化业务的目标上发挥越来越重要的作用。 由于内容服务价值链中的合作伙伴关系日趋复杂，运营商必须具备功能强大 的计费平台以支持品牌、赞组及其它服务费用的收缴，3 g 分层的内容计费平台 如何针对不同内容服务提供商的服务质量以及服务数量进行分析计算，在不同的 收益共享协议下对相关的内容服务进行结算，完成整个价值链的利益分配，实现 内容提供商、最终用户和运营商三方多赢，需要注意以下两个方面： 1 ) 加强对s p 的控制 加强对s p 的控制，是3 g 业务价值链的当务之急，也是未来3 g 业务价值 链演进的重要趋势。随着s p 的大发展，出现了鱼龙混杂的现象，其中最严重的 问题就是收费陷阱问题。其根本原因是价值链运营商对s p 管理松懈，迫切需要 加强控制，运营商对s p 提供的服务缺乏控制，目前仅是对s p 自己提供的服 务进行测试，s p 可以根据自己的想法随意设计服务，而其中存在的管理漏洞和 欺诈陷阱很难在一次测试中发现；运营商对s p 的计费过程缺乏控制，计费帐 单由s p 提供，运营商向用户代收费用。目前，针对这种情况，运营商需要通过 分层计费，采用代计费的方式，利用分层计费系统和数据业务管理平台来加强对 s p c p 和增值业务的管理。 因此，运营商迫切需要加强s p 提供服务的控制、s p 计费过程的控制，以 及处理好对违规s p 的处罚与价值链良性发展的关系，加强运营商主导的生态环 境。 2 1 ) 保护c p 的权益 为了保证3 g 业务价值链的良性发展，必须保护c p 的权益。内容提供商 ( c p ) 的缺失，是当前移动业务价值链的薄弱环节，同时是3 g 业务价值链演进 中必需考虑的问题。在目前国内的移动业务过程中，s p 实际同时承担a p 、c p 的角色，即自己开发应用服务，自己开发和提供内容。在这种情况下，c f 成为 s p 的附庸，并丧失了独立的价值链地位。 但随着新的3 g 业务内容的丰富，内容开发及提供的工作量加大，难度提高， 使内容的附加值越来越高，因此免费使用的成本也越来越高。同时，由于内容 的价值得不到体现，内容提供商积极性下降，将直接导致内容缺乏，影响业务对 用户的吸引力。内容提供商的价值必须得到明确的体现和保护。为了保证3 g 业 8 北京邮电大学硕士学位论文 3 g 网络环境下分层内容计费策略及相关技术研究 务价值链的良性发展，必须保护c p 的权益。通过分层计费来区分用户应用业 务，明确内容提供商( c p ) 计费、结算系统模式，确保内容提供商的利益。 2 1 3 3 关联计费内容计费需求 内容计费的关联特性指对同一种业务可以从3 g 分层网络中的多个网元实体 获取计费依据，关联计费的本质在于将上层的业务数据特征、内容计费标识与下 层的数据流对应起来，从而可以区分下层的数据流属于上层的哪一个业务和内容 应用，内容计费的关联特性展现了同一个业务在网络不同层次的资源消耗视图， 便于帐务系统产生“一站式一的详细记录，以直观、感性的方式帮助用户清楚的 了解业务使用过程中所涉及的网络各部分费用。( 如通信费和信息费) 2 23 g 内容订购博弈系统 3 g 业务价值链上有诸多参与者，运营商占主导。由于不同参与者存在不同 的利益空间和操作手段，如果没有一个总体的协调组织者，不同参与者之间就有 可能出现杂乱无章的状况出现，因此从3 g 运营初期，就要确立运营商的主导地 位，也就是说网络运营商不仅要承担基础网络的建设和维护工作，而且还需要对 业务价值链上的各个参与者进行协调，并制定相应的利益分配策略。 3 g 计费框架的一个显著特征是允许服务提供商、内容提供商为提供的服务 和内容自主确定价格，并通过技术手段提供给计费采集单元，计费系统根据外部 价格，丽不是根据本身的价格进行批价。这种服务提供商、内容提供商自主定价、 运营商监控并代收费用的方式将成为3 g 业务计费的主流。 3 g 网络中针对用户制定的讨价还价机制，便对个性化更近了一步。3 g 网络 中有多种计费方式，包括按时长计费、按流量计费、按内容计费、以及包月和套 餐等。其中，将多种信息产品业务捆绑销售的方式( 如套餐) ，最受用户和运营 商的青睐。有的运营商允许用户自己定制套餐内容，从而把精力集中在定价上。 同时，用户也享受到了更好的个性化服务。但迄今为止，用户只能选择接受哪种 类型的捆绑商品，而不能与运营商讨价还价。 业务订购博弈系统的实现既可以使得服务提供商、内容提供商提供的服务和 内容价值得到更好的体现，又能增加用户订购和使用3 g 业务和内容的积极性， 也使得运营商、服务提供商、内容提供商希望可以更直接地了解用户的付费愿望 ( w t p ) ，即有利于他们更好地运作信息产品市场。 9 北京邮电大学硕士学位论文 3 g 网络环境下分层内容计费策略及相关技术研究 第三章面向内容的分层综合计费架构 3 13 g 网络分层体系结构 首先，要讨论3 g 网络环境下的内容计费，我们需要先了解3 g 的网络结构。 3 g 网络的分层体系结构如图3 - 1 所示，3 g 网络自下而上可以分为承载层接入网， 承载层核心网，业务控制及子系统层和增值应用内容层。其中，承载网如电路 域，分组域和w l a n 等组成了承载网络层，其相应的接入设备构成承载层接入 网，而其核心设备构成承载层核心网。业务控制和子系统层是由智能网，口多 媒体子系统( i m s ) 以及各种数据业务引擎构成，主要负责业务逻辑控制。增值 应用内容层由运营商、s p c p 的应用服务器组成。 图3 - 13 g 网络分层体系结构 3 23 g 网络的业务提供模式和技术 计费是由于提供业务而引起的，因此，研究3 g 的内容计费，必须清楚3 g 的业务提供模式，如图3 2 所示为3 g 网络计费的分层结构。 1 0 | 匕赢】呻a 大学颂学位论文 3 g 网络环境下分层内容计赀雄略相关拄术研究 3 2 1 承载网络提供业务的模式 咂3 也承戢网提供业务的模式 承载网络的业务提供模式如图3 - 2 所示，对于只依赖于承载网络提供的基础 业务或者叫承载业务，如普通的端到端的通话业务，可视电话等，其计费只涉及 到承载网络的相关网元。 图3 - 3 业务控制层业务提供模式 业务控制和子系统层的业务提供方式如图3 3 所示，通过业务网络提供的基 本业务，如彩信、短信等业务，需要借助于承载网络来通信，因此，其计赞将既 涉及到业务网络层的业务引擎设备，同时也涉及到承载网络层的设备。 北京邮电学学位论文3 g h 络g 境下分层内容计费策略艘相关技术研究 3 2 j 应用层内容层提供增值业务，应用的模式 图3 - 4 应用内容层业务提供模式 在应用，内容层面，第三方独立的s p c p 或者移动运营商利用开放接口技术 可阻调用f 层通信网络提供的能力服务，如呼叫能力、发送和接收短消息、彩信 能力，定位能力、用户状态能力等，来开发适合于用户需求的增值业务和应用。 从图3 - 4 可以看出，应用层的业务提供，在应用内容层面，既涉及到了提供服 务的s p ，也涉及到了提供内容的c p ；在业务层面，涉及到各种业务网络提供的 业务引擎；在承载刚络层画，涉及到了各种制式的承载网络资源。因此，在该层 面上提供的增值业务的计费，将涉及到三个层面，包括应用，内容层、业务层和 承载网络层。三个平面的计费协调是我们该项目需要重点关注的问题。 3 3 面向内容的分层计费架构 3 g 网络计费分层结构如图35 所示 北京邮屯 学学位论立3 6 月络环境下分层内容计费蘸略盈相关拉术研究 嚣团廖国 黧 掰 挚一 一兰一一 蓊差 骶苦品。 囊黔 北京邮电大学硕士学位论文3 g 网络环境下分层内容计赞策略及相关技术研究 3 - 6 所示。 图3 6 分层综合的通用计费体系 在该分层综合的计费体系结构下；不同层面的关注点是不同的。从计费的角 度来说，应用内容层主要关注“什么用户使用了什么内容资源”以及“该内容资 源的费用是多少 的问题。业务控制及子系统层则主要关注“是谁在使用我的业 务控制或消息传送资源”以及“使用这些资源的费用是多少”的问题。而承载网 络层则主要关注“上层的业务流在承载通道上的传输费用 。 这种分层综合的计费模式，类似于用卢买了件货物，然后通过货运公司的车 来走高速公路运算到目的地的情况。用户购买的货物相当于“内容 ，用户需要 支付货物本身的费用，即类似于“内容费 ；用户通过雇佣货运公司的车将货物 递送到目的地，用户需要支付货物递送费用，即类似于“业务控制及子系统层费 用 ；送货车通过高速公路需要交高速公路费，即类似于“承载网络费用。用户 使用增值业务或应用所付的费用，非常类似于日常生活中的这种方式。 因此，在面向内容的精确计费时代，运营商需要能够精确的将一次业务或内 容所引起的各种网络资源的使用情况进行精确的计量，并按照一定的计费标准来 计算费用。 3 3 2 计费的逻辑功能结构 3 3 2 1 离线计费功能 如图3 7 说明了分层综合的通用计费架构中离线计费部分的总体概要。该图 1 4 北京邮电大学硕士学位论文 3 g 目络环境t 分层内密计费策喀a 相关技术研究 主要描述了离线计费系统的逻辑功能结构以及各部分之间的相应参考接口。与 3 g p p 的计费规范3 2 2 4 0 i q 中的4 3 1 部分相比，该图的变化体现在两方面，一方 面，该计费体系架构将各种业务网络和珲多媒体子系统归纳在了一个层面上： 另一方面，为了支持针对第三方s p c p 的内容计费，增加了应用及内容层面。 与3 g p p 的计费规范3 2 2 4 0 中的4 3 1 中规定的c r f ( o m g i n g t 6 鹊e r f u n c t i o n ) 、 c d f ( 哳g i n g d a t af u n c t i o n ) 和c g f ( c h a r g i n g g a t e w a y f u n c t i o n ) 一样，应用 及内容层面同样具有这样的功能。 图3 - 7 分层综旮通用计费体系离线计费 3 3 2 工在线计费功能 图3 - 8 主要说明了分层综合的通用计费架构中在线计费部分的总体概要。该 图主要描述了在线计费系统的逻辑功能结构以及各部分之间的相应参考接口。同 理，与3 g p p 的计费规范3 2 2 4 0 中的4 3 2 部分相比，该图的变化体现在两方面， 一方面，该计费体系架构中将各种业务网络和口多媒体子系统归纳在了一个层 面上；另一方面，为了支持针对第三方s p c p 的内容计费，增加了应用及内容 层面- 该层阿元通过和在线计费系统( o c s ) 的实时交互，完成针对第j 方的 s p c p 的内容产品的在线计费。其它功能实体与3 g p p 的计费规范3 2 2 4 0 中的 4 3 2 部分相同。 北京邮电大学硕士学位论文3 6 目络环境下丹层自窖计赞策略厦月关技术研究 图3 - 8 分层综合通用计费体系在残计费 3 3 33 g 网络的分层综合计费体系结构 目前，关于3 g 的承载网络、口多媒体子系统及各种业务网络的计费，3 g p p 都有明确的规范定义m 9 ，l 叫】，这些规范都明确的规定了相应的计费触发点、计 费话单以及相关的计费接口。但对于应用及内容层，目前并没有达成一致的观点。 大部分运营商都是根据自己的网络实际部署情况来实施不同程度的内容计费，如 有的运营商采用基于g g s n 的内容计费方案通过扩展g g s n ，使其能够区 分具体的业务流和相应的内容，从而在一定程度上实现内容计费，但这种方案对 g g s n 的性能提出了很高的要求。而且对于不经过g g s n 的增值业务，就无法 实现内容计费，如短信增值业务，导致内容计费的层次不统一，随着承载网络和 业务网络种类的增多，这种模式的内容计费将更加难以统一和管理。另外，将内 容计费的功能附加在现有的这些网元上，对于设备制造商和运营商来说，大大增 加了双方在技术、资金、管理和运营方面的难度。有的运营商将内容计费的采 集点放在了应用服务器，这种方式便于进行内容的识别，适合于s p c p 的信用 比较高的增值业务运营环境，能够确保话单的真实性和精确性。但如果s p c p 存在欺诈情况，则运营商承担的运营风险非常大。 根据内容、业务，a 话控制和承载相分离的原则，秉承“各司其职、分工合作” 的方针，分层综合的计费思想和相应的解决方案是一种全新的计费架构，即应用 内容层专门负责应用和内容的识别以及实施基于内容的计费；业务脍话控制层 主要负责对使用该层各种控制或信令资源的计费；而承载网络层则主要负责对使 用底层各种承栽通道资源的计费，该层只要能够区分出具体的业务流、能提供不 北京邮电大学顶 学位论立 3 0 同络环境下分层内窖计费策略厦相关技术研究 同的o o s 承载服务就可以，不必具体区分出具体的内容资源。三个层面在实现 了计费功能区分的同时，又通过层闻的计赞关联技术，从而将一个业务引葱的备 层资源的使用情况能够关联起来，实现灵活的计费目的。最终形成一套“有分有 合 “分而不散”的分层综合的计费体系。 经过对3 g 网络的分析和归纳，我们提出了如图3 - 9 所示的面向3 g 网络的分 层综合的计费体系结构，以支持运营商实施精细化和专业化的计费手段。 图3 - 93 g 分层综合的计费体秉结构 在承载网络层，主要包括了电路域( c s ) 、分组域( p s ) 以及3 g p p w l a n i p 接入；在业务控制及子系统层，主要包括移动智能网、皿多媒体子系统( i m s ) 以及其它各种数据业务网络系统( 如短消息、m m s 络系统等) ，这些系统的一 个主要特点就是在承载网络的基础上，通过部署一些新的网元和新的通信协议， 从而形成一个具有一定业务特征的叠加网络。该层除了提供基本的业务外，还将 通过开放接口技术将相应的业务能力提供给第三方的s p c p 来开发更加丰富的 增值业务。在应用内容层面，各种应用服务器( a s ) 通过各种业务接入网关( s a g ) 来使用下层3 g 网络的各种业务引擎。为了提高话单的可信度，目前运营商采用 了代计费的运营模式，由运营商来负责出针对s p c p 所提供业务，内容的计费话 单，因此，业务接入网关一般承担了应用服务器的计费触发功能，并配合增值业 务管理平台( v a s m p ) 来完成业务的鉴权和计费。 增值业务管理甲台( v a s m p ) 是负责备种增值业务相关的用户管理、s p c p 管理、内容管理、产品管理，定价管理、鉴权计费、订购关系管理、终端管理、 北京邮电大学硕：仁学位论文3 g 网络环境下分层内容计费策略及相关技术研究 统一配置管理、用户门户、s p 门户、统计分析等功能的综合管理平台。具体的 实例如中国移动的数据业务管理平台d s m p ，中国电信的综合业务管理平台 i s m g 等。由于增值业务管理平台( v a s m p ) 聚集了大量的用户信息、业务信息、 用户使用业务的信息，因此，在运营商采取代计费的时代，增值业务管理平台 ( 峪m p ) 是理想的实施基于价值的内容计费的网元。 该计费架构既考虑了3 g 承载网络的计费，又考虑了业务会话控制层面( 包 括移动智能网、i m s 、以及各种数据业务系统) 的计费，同时兼顾了面向互联网 领域的广大s p c p 的增值业务的计费需求。运营商利用该架构，既可以制定和 实施针对承载网和业务网络提供的基础业务的计费策略，也可以制定和实施针对 第三方服务提供商提供的增值业务的计费策略。 1 8 北京邮电大学硕士学位论文 3 g 网络环境下分层内容计费策略及相关技术研究 第四章分层计费中策略的配置机制 4 13 g p p 策略与计费控制机制 本节简要概述3 g p p 中关于计费策略的相关规范。3 g p p 规范中的计费策略 是针对承载层流量计费的，它是区分流量的计费。计费策略包括数据流模板( 对 数据流的描述) ，即源口、目的口、源端口、目的端口、协议五元组和相应的动 作。在承载网络层的网关上根据数据流模板区分出不同的流，对不同的数据流实 旌不同的计费动作，如不同的费率、q o s 、开关门等。 4 1 13 g p p 策略计费控制体系结构 如图4 1 所示为3 g p p 策略计费控制体系结构图 图4 _ 1 策略计费控制逻辑体系结构 1 9 北京邮电大学硕士学位论文3 g 网络环境下分层内容计费策略及相关技术研究 4 1 23 g p p 策略计费控制相关标准 下面几个规范是r e l e a s e 7 中，与策略计费控制相关的标准： 1 ) 3 g p p t s2 3 2 0 3 ：”p o l i c yc o n t r o la n dc h a r g i n ga r c h i t e c t u r e ” 2 ) 3 g p pt s2 9 2 1 2 ：”p o l i c ya n dc h a r g i n gc o n t r o lo v e rg xr e f e r e n c ep o i n t ” 3 ) 3 g p pt s2 9 2 1 3 ：”p o l i c ya n dc h a r g i n g c o n t r o ls i g n a l l i n gf l o w sa n d q u a l i t yo fs e r v i c e ( q o s ) p a r a m e t e rm a p p i n g ” 4 ) 3 g p pt s2 9 2 1 4 ：”p o l i c ya n dc h a r g i n gc o n t r o lo v e rr xr e f e r e n c ep o i n t ” 4 1 3 策略计费控制涉及的功能实体 4 1 3 1 应用功能a f 应用功能a f 是提