（计算机应用技术专业论文）基于3g的在线计费系统研究.pdf

摘要 随着3 g 时代的来临，更加丰富多样的3 g 业务将带给人们越来 越多的方便。3 g 业务运营的复杂性，将给电信运营商的业务支撑体 系带来巨大的挑战。业务支撑体系的核心就是计费系统。因此，3 g 时代，计费系统将面临更高的要求。 论文首先详细介绍了3 g 环境下的业务类型、计费特点和国内 外3 g 计费的现状，指出实时性和融合性是3 g 计费发展的趋势；并 详细分析了当前现有的计费系统的体系结构和存在的问题以及问题 产生的原因，提出了建设在线计费系统的必要性。其次，对在线计 费和离线计费进行了区分，对在线计费业务特征进行分析，对3 g p p 定义的在线计费参考体系进行了深入的研究。接着，基于当前融合 计费的趋势，提出了一种融合的在线计费系统构建方案，详细给出 了系统的主要组成，分析了o c s 网元在融合的在线计费体系中的定 位和功能，还分析了新系统相对现有计费系统的优势所在。然后， 详细给出了融合的在线计费系统中的核心一o c s 网元的功能模块设 计方案以及o c s 与外部系统的接口设计方案。最后，总结了课题的 工作，展望了3 g 计费的未来。 融合的在线计费系统实现了3 g 环境下多业务的融合计费，实 现了预付费和后付费的融合，实现了灵活的实时计费能力，能够适 应3 g 计费的需求。 关键词3 g ，在线计费，o c s a bs t r a c t w i t ht h ea d v e n t i n go ft h e3ge r a ，av a r i e t yo f3gb u s i n e s sw o u l d b r i n gp e o p l em o r ea n dm o r ec o n v e n i e n t t h ec o m p l e x i t yo f 3gb u s i n e s s w i l lh a v et h eb u s i n e s s s u p p o r ts y s t e m o ft h et e l e c o mo p e r a t o ra t r e m e n d o u sc h a l l e n g e t h ec o r eo ft h eb u s i n e s ss u p p o r ts y s t e mi st h e c h a r g i n gs y s t e m t h e r e f o r e ，t h ec h a r g i n gs y s t e m sw i l lf a c ee v e nh i g h e r r e q u i r e m e n t s i nt h i sp a p e r , f i r s ti tg i v e sad e t a i l e di n t r o d u c t i o nt ot h et y p eo f b u s i n e s s ，t h ec h a r g i n gf e a t u r e s ，t h ec o n d i t i o no f3gc h a r g i n ga th o m ea n d a b r o a d ，p o i n t i n go u tt h a ti n t e g r a t i o na n dr e a l t i m ec h a r g i n go n3 g i st h e t r e n do fd e v e l o p m e n t i ta n a l y z e st h ee x i s t i n ga r c h i t e c t u r eo ft h ec h a r g i n g s y s t e ma n dt h ee x i s t i n gp r o b l e m s ，a sw e l la st h ec a u s e so fp r o b l e m s ， p r o p o s i n gt h en e c e s s i t yo fo n l i n ec h a r g i n gs y s t e m t h es e c o n d ，i tg i v e s t h ed i s t i n c t i o nb e t w e e no f f l i n ea n do n l i n ec h a r g i n g i ta l s oh a sa ni n - d e p t h s t u d yo f t h e3 g p p d e f i n e dr e f e r e n c et ot h eo n l i n ec h a r g i n gs y s t e m t h e n i tm a d e sa nc o n v e r g e n to n l i n ec h a r g i n gs y s t e ms o l u t i o nb a s e do nc u r r e n t t r e n do fc h a r g i n g ，d e s c r i b i n gt h em a i nc o m p o n e n t so ft h es y s t e ma n d a d v a n t a g e so ft h es y s t e m ，a n a l y z i n gt h et h ep o s i t i o na n df u n c t i o n t h a t o c sh a si nt h es y s t e m a n dt h e n ，i tg i v e sad e t a i l e df u n c t i o n a lm o d u l e d e s i g na n di n t e r f a c ed e s i g nf o rt h eo c s ，t h ec o r eo ft h ec o n v e r g e n t o n l i n ec h a r g i n gs y s t e m f i n a l l y , i ts u m m a r i z e st h ew o r ko ft h et a s k ，a s w e l la st h eo u t l o o kf o rt h ef u t u r e3 g c h a r g i n g t h ec o n v e r g e n to n l i n ec h a r g i n gs y s t e mr e a l i z e st h ei n t e g r a t i o no f m u l t i s e r v i c ec h a r g i n g ，t h ei n t e g r a t i o no fp r e p a i da n dp o s t p a i dw a y , t h e f l e x i b l ec a p a b i l i t yo fr e a l - t i m ec h a r g i n g i ta d a p t st ot h en e e d so fc h a r g i n g b a s e do n3 g k e yw o r d s3 g ，o n l i n ec h a r g i n g ，o c s 原创性声明 本人声明，所呈交的学位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，除了论文中特别加以标注和致 谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材 料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明 确的说明。 作者签名：强盗杰日期：堂年j j 上曰 关于学位论文使用授权说明 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校 有权保留学位论文，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，可以采用复印、缩印或其它手段保存学 位论文；学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。 钎 硕士学位论文第一章绪论 1 1 课题背景 第一章绪论 3 g 是3 r dg e n e r a t i o n 的缩写，指第三代移动通信技术。是指将无线通信与 国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统【l 】。3 g 技术将高速数据传 输技术与基于互联网协议的服务结合起来，可以提供更加丰富多彩的个性化多 媒体电信增值业务，如可视图文、可视电话、电子信箱、会议电视、电子数据 互换等，这些业务中多数以语音、文字、图形、图像等多媒体形式来更生动、 直观、形象地表示和传递数据。 具体的说，3 g 的业务类型主要包括以下几种： 1 、基本电信业务 基本电信业务包括语音业务、短消息业务和紧急呼叫业务。在3 g 时代， 沟通仍是电信消费者的首要需求，以话音业务为核心的基本电信业务仍将占重 要位置【引。 2 、承载业务 承载业务主要是支持在用户与网络接入点之间的数据传输的性能，承载业 务主要包括基于电路交换的承载业务和基于分组交换的承载业务。承载业务带 宽的增加和q o s ( q u a l i t yo fs e r v i c e ，服务质量) 的保障是3 g 业务相对于上一 代2 5 g 业务的一个重要特点【3 】。 3 、补充业务 补充业务是对上述两类业务的改进和补充，不能单独向用户提供，必须与 上述两种业务一起提供，包括呼叫提供类、呼叫完成类、集团类、计费类、呼 叫限制类、号码识别类等业务。 4 、其他数据增值业务 这类业务主要包括基于位置的业务( 如分时或分区的计费业务、移动位置 的黄页、紧急定位、选择性大众广播等) ，移动互联网业务( 如e m a i l ，万维网 服务等) ，以及移动多媒体业务( 如以可视电话为代表的电路型实时多媒体业 务，以看在线新闻、在线体育转播等应用为代表的基于流媒体的分组型实时多 媒体业务，支持多媒体文件下载播放或转发的非实时存储转发型多媒体消息业 务等) 1 4 】。 3 g 网络是一个开放体系，业务运营复杂，提供一种业务可能需要多种服 务，甚至需要多个运营商与服务提供商、内容提供商的配合【5 1 。复杂的价值链 带来了复杂的运营模式，这就给运营商的业务支撑体系带来了巨大的挑战。业 硕士学位论文第一章绪论 务支撑体系的核心就是计费系统。因此，3 g 时代，计费系统将面临更高的要 求。 总体来说，3 g 对计费的需求主要表现在实时性和融合性两个方面。 1 、实时性需求 3 g 技术的即时特点和服务使得用户期望他们能得到实时的账目信息。移动 运营商及其合作伙伴则期望通过实时地查询和分析通信业务数据来了解市场发 展的动态，以便能够真正按照用户的需求迅速地将业务推向市场，增强其市场 竞争力并提高收益【6 】。因此，当实时计费成为3 g 强制性要求时，计费系统正面 临着极大的挑战。 2 、融合性需求 传统计费模式的基本特征是各种业务独立计费，并对预付费和后付费分别 管理1 7 】。3 g 服务及产品类型众多，价格体系也相应复杂。繁杂的资费套餐、优 惠打折体系、互联网第三方内容提供商、零售商和相关的补贴与广告收入等诸 多因素使得3 g 商业价值链非常复杂【8 】。因此，3 g 计费需支持传统的p s t n ( p u b l i cs w i t c h e dt e l e p h o n en e t w o r k ，公共交换电话网络) 、g s m ( g l o b a l s y s t e mf o rm o b i l ec o m m u n i c a t i o n s ，全球移动通讯系统) 、g p r s ( g e n e r a l p a c k e tr a d i os e r v i c e ，分组无线业务) 、c d m a ( c o d ed i v i s i o nm u l t i p l e a c c e s s ，码分多址) 及下一代w c d m a ( w i d e b a n dc d m a ，宽带分码多工传 输技术) 、n g n( n e x tg e n e r a t i o nn e t w o r k ，下一代网络) 、i m s ( i p m u l t i m e d i as u b s y s t e m ，i p 多媒体系统) 等所有网络，支持话音、数据以及多媒 体内容等所有类型的业务的融合计费，支持预付费和后付费两种付费方式混合 的融合计费，支持在线计费能力和离线计费能力混合的融合计费，实现在业 务、计费、管理、客户关怀层面上的融合【钆l o 】。 随着固话业务和利润增长的同益放缓，中国的电信运营商开始由传统基础 网络运营商全面转型为现代综合信息服务提供商【1 1 】，3 g 时代的到来为它们提供 了巨大的发展空间。然而，3 g 时代电信运营商极大丰富的产品和业务，也必然 让计费系统承受前所未有的压力：一方面要全面支持包括语音、数据、多媒体 内容等业务的计费以及这些业务的捆绑、促销和统一帐户的需求；另一方面， 3 g 时代用户信息费用更具弹性【l2 1 ，欠费风险大大增加，因此计费系统必须实现 实时计费，既让运营商能有效控制风险，也让用户明白地消费。传统的计费方 式显然无法满足这些要求，建立一个能够支撑3 g 业务环境下计费需求和市场 推广策略的在线计费系统正是在此背景下提出的。 2 硕士学位论文 第一章绪论 1 2 国内外研究现状与水平 目前，现有的电信计费主要有以下两种方式。 1 、智能网与h o t b i l l i n g ( 准实时计费系统) 结合计费 智能网是在电话网的基础上发展起来的，能方便、灵活地向用户提供和处 理各种智能化通信业务的一个网络体系【1 3 1 。智能网不是独立存在的网，是叠加 在电话交换网上的。智能网和交换网依靠公共信道信令系统密切联系在一起。 有了智能网后，交换机主要管交换接续这一最基本、最主要的任务，而把交换 接续以外的各种智能化功能集中由智能网来解决，如“遇忙或无应答时转 接”、“加入话音提示”、“限在某些地区使用、“拨叫次数的限制 等都 属于智能网能够提供的业务功能【1 4 15 1 。 智能网是以计算机和数据库为核心的，它的主要组成部分有： s s p ( s e r v i c es w i t c hp o i n t ，业务交换点) ，它是用户进入智能网的接入 点，它是一个交换机【1 6 l ，用来识别用户对智能网的呼叫，把用户的请求传送给 业务控制点； s c p ( s e r v i c ec o n t r o lp o i n t ，服务控制点) ，它是智能网的中心，通常是 由大、中型计算机和大型数据库组成，完成各种智能业务的实现【l7 1 。它接受 s s p 送来的信息，向数据库查询并向s s p 发出处理的信令。 h o t b i l l i n g 是一种准实时计费系统，所谓准实时计费是指系统以联机方式得 到使用记录后，马上进行计费，这当中要尽可能地缩短用户使用与计费之间的 时间差【1 8 】。 智能网与h o t b i l l i n g 结合计费是一种现有的计费方式，可以实现预付费用户 的实时计费处理和后付费用户的准实时计费处理。 图1 1 是智能网与h o t b i l l i n g 结合的计费方式的说明。 如图1 1 所示，在这种计费方式中，后付费用户i 主t h o t b i l l i n g 负责计费，预付 费用户由智能网中的s c p 和数据业务网中的i s m p ( i n t e g r a t e ds e r v i c em a n a g e m e n tp l a t f o r m ，综合业务管理平台) 负责计费。其中电路域业务( 如电话短信等业 务) 通过智能网实现，m s c ( m o b i l es w i t c h i n gc e n t r e ，移动交换机) s s p 通过 c a m e l 3 ( c a m e l ：c u s t o m i z e da p p l i c a t i o n sf o rm o b i l en e t w o r ke n h a n c e dl o g i c ， 移动网络增强逻辑的客户化应用) 接口同智能网的s c p 相连，可以支持对话 音、点到点短消息业务的实时计费【1 9 】，分组域业务( 如网页浏览业务) 的承载 流量计费由s g s n ( s e r v i c eg p r ss u p p o r tn o d e s ，g p r s 网关支持点) s s p 通过 c a m e l 3 接口同智能网的s c p 配合完成【删，基于内容的计费批价在数据业务网内 部完成【2 1 。2 3 1 ，统一通过i s m p 与s c p 之间的实时扣款接e l r t b p ( r e a lt i m e b i l l i n gp r o t o c 0 1 ) 【2 4 j 完成对用户帐户的预留、扣费。 3 硕士学位论文 第一章绪论 图卜1 智能网与h o t b i l l i n g 结合的计费方式 2 、由h o t b i l l i n g 统一处理预付费和后付费 采用准实时计费系统h o t b i l l i n g 来统一来处理预付费和后付费用户的计费方 式，是目前部分运营商采用的主要计费方式。其特点是建设成本低，但实时性 较差，扣费周期较长，且无法提供电信服务使用过程中的服务终止功能【2 5 - 2 6 】。 图1 2 为由h o t b i l l i n g 统一处理预付费和后付费的计费方式说明。 如图1 2 所示，和智能网与h o t b i l l i n g 结合的计费方式相比，采用准实时计费 系统h o t b i l l i n g 统一计费的方式的主要区别是s c p 和i s m p 将不再作为实时计费部 件承担预付费用户的计费功能，因此i s m p 和s c p 之间也不再存在扣款接口 r t b p 。 为了避免影响交换网的处理性能，这种方式下的话单文件的采集速度 不能过于频繁，加上准实时计费系统的处理时间，将造成一定程度的计费时 延，根据中国移动统计，省内的情况平均延迟为6 0 分钟，省际( 省间漫游业 务) 为1 2 0 分钟，而国际漫游的时延更大【2 刀；同时，由于准实时计费的余额处理 4 硕士学位论文第一章绪论 只能在通话结束并产生话单后进行，缺乏手段来切断通话。 图1 - 2h o t b i l l i n g 统一处理预付费和后付费的方式 现有这两种计费方式都存在不同的问题。表1 1 给出了两种计费方式具体存 在的问题。表格中“ 表示存在此问题，空白表示不存在此问题。 5 硕士学位论文第一章绪论 表1 - 1 两种计费方式存在的问题 总体而言， 智能网与h o t b i l l i n g 结合的计费方式对预付费用户无法提供灵活 的资费支持、业务捆绑和预付后付转换，因此可能丧失很多市场机会，系统机 会成本很高。而h o t b i l l i n g 统一处理预付费和后付费的方式由于无法在线计 费，并有较高的时间差，因此欠费风险大，系统欠费成本较高。这两种计费方 式都无法满足3 g 业务的计费需求。 1 3 本课题研究目的和意义 对上述现有的两种计费方式存在的问题进行分析，可以总结出两种计费方 式存在问题的原因所在。 在智能网与h o t b i l l i n g 结合的计费方式中，首先，传统基于智能网的预付费 6 硕士学位论文第一章绪论 方式，将与市场高度相关的计费功能放到了网络侧，使得整个系统为了网络稳 定性的需要，无法根据市场需求进行快捷、灵活的适应t 2 引。其次，智能网的话 务控制和计费功能没有进行分离。对基于智能网的预付费方式进行分析，可以 发现其可以分为话务控制和计费功能两大部分，其中话务控制部分具备相当大 的稳定性，而计费功能部分则需要较大的灵活性 2 9 。o l 。对智能网的修改需求大 部分都集中在计费功能方面，且对修改时限的要求较高 3 1 1 。话务控制和计费功 能进行分离才能适应实际需求。国内外不少运营商在分离业务支撑系统的话务 控制部分和计费部分也有了很多成功的尝试1 3 2 1 ，因此，对智能网的话务控制部 分和计费功能部分进行分离是必然的趋势。最后，计费系统是与客户高度相关 的系统，应该以客户为中心进行融合建设【3 3 】。预付费也应该是一种客户付费的 方式而不是一种独立的业务。基于智能网的预付费解决方案将预付费当作独立 的业务看待，客户的资料因为网络建设的原因被人为割裂丌来( 数据业务网等 网元的内部计费功能也有类似的问题) ，使得业务捆绑等市场需求很难实现， 大大降低了运营商在市场方面的适应能力。 在i ： ：t h o t b i l l i n g 统一处理预付费和后付费的方式中，首先，无论其计费时延 多少，都是一种先使用，后交费的方式，计费不参与使用过程，而是采用在使 用过后基于使用记录的后处理方式，其本质还是采用离线方式的计费。这就决 定了准实时计费方式不可避免地会产生不同程度的欠费，特别是难以防范用户 的恶意欠费，也无法很好地支撑高风险、高额度业务的开展。并且，因为是非 在线的计费方式，因此无法支持帐户的实时更新查询。其次，由于网络的限 制，最后一张话单问题、超长业务问题、漫游时延太长问题等无法很好地得到 解决，导致欠费风险进一步提高，也无法实现a o c 类业务等，降低了预付费用 户的业务体验【3 4 1 。 为了解决现有计费方式的这些问题，也为了更好地指导3 g 环境下计费支 撑体系的建设，国际上公认的研究制定3 g 技术标准的机构3 g p p ( 3 r d g e n e r a t i o np a r t n e r s h i pp r o j e c t ，第三代合作伙伴计划) 组织在t r ( t e c h n i c a l r e p o r t ，技术报告)3 2 2 9 6 提出了在线计费系统o c s ( o n l i n ec h a r g i n g s y s t e m ) 的参考结构，给出了具有开放性和通用性的实时计费系统框架，支持 基于会话承载和内容事件的统一计费。这一框架将设备的话务控制功能与计费 功能相分离，并建立了计费体制与会话或服务控制的直接交互，使计费完全参 与到服务的使用过程中【3 5 1 。在这样的体系下，既可以利用独立计费系统的强大 能力以提供接近于准实时计费系统的灵活性，又可以利用参与使用过程的实时 特性，将欠费成本降到最低。 由于3 g p p 只是提出了一般性的指导，因此，如何提出适合国内电信运营 7 硕士学位论文第一章绪论 情况的具体的计费解决方案，还需要与具体的技术支撑现状相结合，进一步地 细化研究，从而设计出适合国内电信运营商使用的在线计费系统。这也是本课 题研究的目的和意义所在。 1 4 本课题主要研究内容 本课题将对3 g 在线计费业务特征进行深入分析，对3 g p p 给出的在线计 费系统( o c s ) 标准的技术规范进行深入研究，分析3 g 计费的趋势，结合现 有计费系统的优点，摒弃其缺点，提出一种能够适应当前3 g 业务计费需求的 融合的在线计费系统，给出该系统的详细架构和组成，论证系统相对现有计费 系统的优势，并对系统的核心网元o c s 进行设计，详细给出o c s 的功能模块 和对外接口的具体实现情况。 1 5 本论文的组织结构 本论文共分为六章，具体内容安排如下： 第一章为绪论，介绍本课题的背景、国内外的研究现状与水平、本课题的 研究目的和意义、主要研究内容等。 第二章为在线计费系统概述，详细介绍了在线计费和离线计费的区分、在 线计费业务特征，并对3 g p p 的在线计费系统标准进行详细的分析。 第三章为基于3 g 的融合的在线计费系统研究，通过对融合计费趋势的分 析，基于3 g p p 定义的o c s 标准，提出一种融合的在线计费系统，并对系统的 架构和主要组成进行详细叙述，分析系统的核心网元o c s 在计费体系中的定 位，给出o c s 的功能模块，说明系统的优势。 第四章为o c s 的功能模块设计，对o c s 进行功能模块的详细设计，给出 o c s 的5 个功能模块的具体实现情况。 第五章为o c s 接口设计，对o c s 与外部系统的接口进行设计，给出7 个 接口的具体实现情况。 第六章为结束语，对课题工作进行总结，并展望3 g 计费未来要进行的工 作。 8 硕士学位论文第二章在线计费系统概述 第二章在线计费系统概述 2 1 在线计费与离线计费的区分 在线计费是计费信息可以实时生效的计费机制。其特点是计费参与整个服 务使用过程，边使用边计费，因此需要计费机制与会话控制、服务控制直接进 行交互【3 6 1 。 相对在线计费而言，电信运营商过去采用的计费方案大多是离线计费，即 一种计费信息不实时生效的计费机制。其特点是计费不参与服务使用过程，而 是在服务使用过程结束后根据使用记录进行计费。1 2 节中提到的准实时计费就 是离线计费的一种，其特点是计费系统以联机方式得到使用记录后，马上进行 计费，以尽可能缩短用户使用与计费之间的时间差。与之相对的还有一种定时 计费系统，其特点是计费系统得到服务使用记录后，不马上进行计费，而是在 某些特定的时间点( 如帐务周期结束、按天计算等) 进行批量的计费，定时计 费一般只能用于后付费用户，它也是离线计费的一种。 用于区分在线计费还是离线计费的关键因素是计费信息能否实时生效，这 种实时生效不单单指使用后立即能够计费，而是包括了使用前的认证、使用中 的授权和使用后的计费，以及因为余额不够等导致的相关处理。在线计费的特 点是边使用边计费，而离线计费的特点是先使用，再计费。计费参与使用过程 的特性，使在线计费能够提供很多离线计费所不能提供的重要特性。 总之，从使用过程与计费实效的关系来看，两种计费方式可以如下表达。 离线计费是指使用后生成话单，再计费。定时计费和准实时计费都属于离 线计费范畴。定时计费是使用后生成话单，定时进行计费；准实时计费是使用 后生成话单，马上进行计费； 在线计费是指边使用，边计费。 2 2 在线计费的业务特征 在线计费呈现出以下业务特征。 1 、 计费贯穿整个交易过程。如果将每次客户使用电信业务的过程，看作 客户与运营商的一次交易过程，那么在线计费与离线计费最大区别是只有在线 计费才是真j 下联机交易的，即从交易的开始、交易的进行到交易的结束，整个 过程中在线计费系统都参与其中，而脱机计费或准实时计费，都是在交易结束 后，针对c d r ( c a l l i n gd e t a i lr e c o r d s ，呼叫详细记录) 的后处理。这一特征决 9 硕十学位论文第二章在线计费系统概述 定了在线计费系统可以提供很多离线计费系统无法提供的业务支撑能力。 2 、计费响应时间要求高。进行联机交易时，在线计费系统的加入不应当使 客户体验下降，因此在线计费系统的每一次计费步骤的响应时间都必须非常 短，一般情况下不能有任何阻塞情况发生。 3 、能够提供捆绑优惠、累积量处理等复杂计费能力。在线计费系统必须能 够提供捆绑优惠、累积量处理等复杂的计费能力，以满足市场竞争的需要i j7 | 。 4 、不可中断的计费系统。由于在线计费系统是联机交易的一部分，而客户 使用电信业务是随时可能发生的，因此在线计费系统在任何时候都不能中断， 也不像准实时计费系统那样，可以在每天凌晨的业务低峰时期停下来进行同终 处理或月终处理。这就使在线系统的同终、月终处理的复杂度大大提高，给提 高了系统回退、恢复的难度；同时，客户的档案更新、优惠规则更新等，都必 须能够在不中断系统的f j i 提下进行处理。 5 、计费复杂度适当受限。在线计费要求具备较复杂的计费能力，但从性价 比和维护代价考虑，与离线计费系统相比，可以适当降低其计费复杂度，以获 得更可靠、更易维护的计费系统。 2 33 g p p 制定的在线计费系统标准 3 g p p 组织在3 g p pt r3 2 2 9 6 中，给出了一个在线计费系统( o c s ) 的架构 原则：将在线计费系统按照逻辑划分为不同的功能模块和相互之间的控制点。 根据这个架构原则和3 g 的业务需求，3 g p p 给出了图2 1 所示的通用的在线计 费系统的参考性架构，这个架构设计支持基于会话承载计费和基于内容事件计 费。 如图2 1 所示，3 g p p 给出的在线计费系统主要由三大功能域组成：c h a r g i n g f u n c t i o n ( 计费功能) ，r a t i n gf u n c t i o n ( 批价功能) ，a c c o u n tb a l a n c em a n a g e m e n tf u n c t i o n ( 余额管理功能) ，关键参考点有r o 、r e 、r e 、b o 等。这些功 能域分别具备3 g p p 定义的不同的计费能力，通常通过对应的计费功能实体、批 价功能实体、帐户余额管理功能实体来实现。这些功能实体可能是单独的设 备，也可能在同一设备中实现【3 8 1 。 1 0 硕+ 学位论文第二章在线计费系统概述 懋煳 l “s t ；l _ c 一 日一 a 日一 世竺型 l ! 卜_ 一 三三卜一 厂忑计s 叫藏f f l 一 亡童竺= 卜_ 一一 r 习一 l 母一 国 自 厂i 一一 i 硕士学位论文第二章在线计费系统概述 折扣，支持跨产品和业务的折扣捆绑或优惠。 策略，能够针对时间、流量以及事件来执行不同的批价。 a c c o u n tb a l a n c em a n a g e m e n tf u n c t i o n 检查帐户余额，为信控授权等进行用户帐户余额的检查。 帐户余额预扣，获取或设置预付费帐户有效期，对帐户余额进行预留， 预留的部分不允许其他业务使用。 帐户余额更新，根据业务使用情况更新帐户余额，如果某个预留没有被 用户消费，那么需要释放这部分预留。 获耿或设置预付费帐户有效期、计数器。 3 g p p 的o c s 定义一系列参考点作为接口的标准化，以此实现各功能域问的 消息互通，具体说明如下。 g o ：对应于e c f 、s c f 在线计费功能的i m s 在线计费参考点，所有i m s 在线 计费请求，如i m sg a t e w a yf u n c t i o n ( i m s 网关功能) 、i m sa p p l i c a t i o ns e r v e r ( i m s 应用服务器) 、i m sm r f c ( m u l t i m e d i ar e s o u r s ef u n c t i o nc o n t r o l l e r ，多 媒体资源控制器) 等，都将通过r o 接口实现。r o 参考点是一个非常重要的接 口，3 g p p 建议采用d c c ( d i a m e t e rc r e d i tc o n t r o l ，信用控制) 协议【3 9 棚1 。 r e ：对应于批价功能的在线计费参考点，可以理解为批价接口，允许 s c f 、e c f 计费功能与r a t i n gf u n c t i o n 之间交互。 r c ：对应于帐户余额管理功能的在线计费参考点，允许s c f 、e c f 计费功能 与a b m f ( a c c o u n tb a l a n c em a n a g e m e n tf u n c t i o n ，余额管理功能) 之间交互， 访问订购者帐户和关联信息。 b o ：对应于o p e r a t o r sp o s t p r o c e s s i n gs y s t e m ( 运营商后处理系统) 的离线 计费参考点，允许s c f 、e c f 计费功能采集和传递计费信息到运营商后处理系 统。 c a p ：是移动智能网的c a m e l 标准，虽然在图2 1 中描述了o c s 对c a p 的支 持，但目前还存在很大争论，是否支持c a p 目前还没有定论【4 2 1 。 g a ：是计费网关，计费网关接收计费功能的计费话单输出请求，根据定 时、定量或定时定量结合的策略，按照不同的业务生成不同格式的话单文件。 2 4 本章小结 本章主要分析了在线计费和离线计费在概念上的区分，分析了在线计费的 业务特征，详细分析了3 g p p 推荐的在线计费系统的标准。从本章的分析可 知，3 g p p 给出的只是在线计费系统的参考性架构，具体的体系组成需要和实 际技术支撑状况相结合来确定，也需要更详细的补充设计。 1 2 硕士学位论文第三章基于3 g 的融合的在线计费系统研究 第三章基于3 g 的融合的在线计费系统研究 3 1 关于融合计费 融合计费是近年来计费领域的一个热点。 传统的计费模式中，计费功能往往基于话音、数据、多媒体内容等不同类 型的业务体系纵向并行发展而来【4 3 1 ，造成业务间计费的孤立，预付费和后付费 采用完全不同的机制分别处理，造成电信运营商的客户细分营销策略受到阻 隔。随着3 g 新型业务的不断涌现，用于满足完备的计费需求的计费系统，必 然存在重复投资建设现象，不但成本高、效率低下，而且各系统的计费能力各 异，相互之间难以做到信息共享和业务捆绑营销1 4 4 ，无法满足未来的3 g 应用 环境的要求。 融合计费的思想首先是计费控制和业务控制逻辑的分离【4 5 1 ，通过对当前及 未来通信环境中计费能力和计费要素的高度抽象与整合，构建一个独立于网络 和业务功能部件的融合计费系统，各业务系统仅保留各自的业务能力部分，共 用能力( 如计费信息的采集、管理) 整合为独立的公共部件。进一步，将原来 分布在各系统中的相关用户信息也分离出来集中管理，并且通过规范化的协议 与业务控制层交互，实现在线计费控带i 。力【4 刚。业务逻辑控制与计费控制相分 离，使得计费系统屏蔽了网络侧的不同差异，将各种纷繁复杂的计费信息都转 化成为标准的计费元素。独立出来的融合计费能力可以做到异常的灵活和适应 性，并且在新业务部署上也极为高效。可以说融合计费是电信行业未来发展中 不可阻挡的必然趋势1 4 。 融合计费最终要实现语音、数据、多媒体内容等不同业务类型的融合【4 引， 实现预付费和后付费的融合【4 9 1 ，使预付费用户和后付费用户可以使用一样多的 业务和资费套餐，还要实现在线计费和离线计费的融合【5 0 1 ，并最终使计费系统 拥有非常灵活而强大的在线计费能力。 基于对融合计费思想和融合计费实现目标的分析，可以发现实现融合计费 的关键就是在线计费系统的建设。在线计费系统的构建方式决定了它与现有离 线计费系统能否j e a n 融合，从而决定能否实现计费提速和灵活的在线计费能 力，并最终实现融合计费的目标。因此，本文接下来就将研究这种融合的计费 方式下在线计费系统的构建与设计，又因为这种在线计费系统将实现语音、数 据、多媒体内容业务的计费融合、预付费和后付费的融合、在线计费和离线计 费的融合，所以把这种在线计费系统称为融合的在线计费系统。 硕士学位论文 第三章基于3 g 的融合的在线计费系统研究 3 2 基于3 6 的融合的在线计费系统 3 2 1 融合的在线计费系统的架构与主要组成 近年来，国内的电信运营商提出了业务支撑网b s n ( b u s i n e s ss u p p o r t n e t w o r k ) 的概念，并在此基础上提出了电信计费模型，这其中最重要的就是共 享信息模型s i d ( s h a r e di n f o r m a t i o nd a t a ) 。基于s i d ，可以为在线计费系统 和准实时计费系统提供统一的客户信息、帐户信息( 包括余额信息、累积量信 息) 、产品或商品信息、资费信息视图，这就使在线计费和准实时计费两个系 统可以成为一个统一的整体，也使预付费后付费灵活互转等市场需求可以较容 易地被实现。 s i d 的提出为构建3 g 环境下融合的在线计费系统提供了核心的条件。基于 此，本文提出一种融合的在线计费系统解决方案，即s i d 基础上在线计费和准 实时计费进行融合的在线计费系统。 1 、系统架构 融合的在线计费系统的构建思想是：依照3 g p p 提出的在线计费系统标准， 结合电信行业现有的智能网在线计费系统与准实时计费系统的优点，通过在线 计费处理信用度较低用户和高费用高风险的业务，用准实时计费处理信用度较 高用户，并基于共享信息模型s i d 提供统一信息视图，从而实现在线计费和准 实时计费两个系统的融合。 图3 1 给出了这种融合的在线计费系统的架构。 从图3 1 中可以看出，该系统将s c p i s m p c c g ( c o n t e n tc h a r g i n g g a t e w a y ，内容计费网关) 的在线计费功能剥离，融入独立的在线计费系统 o c s 网元。由o c s 网元来统一负责3 g 电路域、分组域和数据业务网络实时的 灵活计费、交叉捆绑。同时，o c s 与h o t b i l l i n g 通过s i d 来共享数据从而实现 预付费与后付费用户的融合。另外，由于o c s 专注于计费处理，并采用了类似 准实时计费的数据模型，可以实现同准实时系统可比的资费灵活性和业务捆绑 能力。 1 4 硕士学位论文 第三章基于3 g 的融合的在线计费系统研究 图3 - 1 融合的在线计费系统架构 2 系统主要组成 这种融合的在线计费系统由h o t b i l l i n g 承担信用度较高的后付费用户的计 费，在线计费、批价功能由专门负责在线计费的o c s 网元完成，智能网和数据 业务网网元则承担在线计费触发和其他的一些业务控制功能。由于h o t b i l l i n g 是现有的系统，且融合的在线计费系统罩最为关键的是在线计费功能如何实 现，以下就给出实现在线计费功能所需的组成部件，具体如图3 2 所示。 如图3 - 2 所示，融合的在线计费系统里在线计费功能实现涉及的网元包括 多个，各网元的具体功能如下。 o c s ：o c s 主要由计费、批价、帐户管理模块构成，实现了在线计费功 能，并配合其它计费网元设备( 指触发基于会话、事件的在线计费事件请求设 备，如s c p 、c c g 、i s m p 等) 进行实时话务控制。o c s 可以独立于离线计费 系统为一个单独节点，也可以与离线计费系统成为同一套系统。 硕十学位论文第三章基于3 g 的融合的在线计费系统研究 鼹? ”一。ji 一+ “1 。? 。、溺 o n l i n ec h a r g i n gs y s t e m ( o c s ) 嘈 $ 1 d 计费控制 m “一“ _ 账j r 、管理功能 会话计费功能 s c p 综合帐务 s eli s m p 其它网元 事件计费功能 批价功能 网管系统 图3 - 2 融合的在线计费系统主要组成 s c p ：智能网设备中的业务控制点，负责智能网处理的话音业务在线计费 触发。 g g s n ( g a t e w a yg p r ss u p p o r tn o d e ，网关g p r s 支持节点) c c g - 实现 了3 g p p 标准中定义的话务平面功能，是基于内容进行流量区分的计费触发 点。 i s m p ：i s m p 是实现各种移动增值数据业务公共管理的功能实体，提供统 一管理和统一认证等功能，数据业务网络的s e ( s e r v i c ee n a b l e r ，业务引擎) 触发计费请求，由i s m p 判断是否需要在线计费，如果需要则由i s m p 统一触 发到o c s 进行预留、批价，并将结果返回到业务引擎。 s i d - 共享信息数据库，设置统一的数据库，保存客户数据、产品数据和帐 户数据等，由计费系统、客户关系管理系统、经营分析系统、结算系统几个主 要的信息系统之间进行数据共享。 综合帐务： o c s 通过文件接口，向帐务处理系统传送话单文件，帐务系 统负责对这些话单文件进行后处理。 网管系统：o c s 的网管处理系统。 其它网元：负责其它网络同o c s 系统接口的网元设备，如n g n 网络、 i m s 网络、w l a n ( w i r e l e s sl o c a la r e an e t w o r k ，无线局域网) 和其它未来移 动、固定网络。实现移动、固定的在线计费融合。 1 6 硕士学位论文第三章基于3 g 的融合的在线计费系统研究 3 2 2o c s 网元在计费体系中的定位 与传统基于智能网的在线计费体系结构不同，融合的在线计费系统体系结 构中引入了独立的o c s 网元，主要负责会话管理、批价、余额管理等功能， s c p 、c c g 、i s m p 等主要负责话音业务、数据业务、增值业务的业务控制和计 费触发等功能。 在这个融合的在线计费系统中，由s c p 、c c g 、i s m p 、o c s 、 h o t b i l l i n g 、综合帐务等网元共同构成，根据业务处理的要求和业务处理流程等 进行明确分工、相互协作，实现不同层次的计费要求。o c s 的引入牵涉到原 有网元设备在功能上的重新定位、数据上的切分和流程上的调整。 图3 - 30 c s 网元在计费体系中的定位 图3 3 中给出了融合的在线计费系统中o c s 网元与其他网元设备的关系，各 网元设备的功能也有了新的划分。o c s 网元与其他各网元设备的关系如下。 与s i d 的关系： s i d 为共享数据中心，负责管理客户、产品、定价、余额、帐务等数据，同 时提供数据交互应用，与o c s 、h o t b i l i n g 等系统进行数据交互。 o c s 的客户、 产品、定价、余额信息等均来源于s i d ，所有数据的变化均直接作用在s i d 中。 与s c p 的关系 在功能定位上，传统的智能网中s c p 负责呼叫控制、计费批价和帐户管 理。引入o c s 以后，s c p 保留智能网业务的呼叫控制功能，计费批价和帐户管 理移入o c s 。预付费用户的实时计费功能由o c s 完成，