GPRS核心網(wǎng)實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)方案研究

于富東，楊林，孫遜，卜忠貴

（1 長(zhǎng)春電信工程設(shè)計(jì)院股份有限公司, 長(zhǎng)春 130012; 2 中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司,北京 100080）

1 背景

近年來(lái)，隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的爆發(fā)式增長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和處理能力都得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)占總收入的比例逐漸升高，用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的需求越來(lái)越高，然而，現(xiàn)網(wǎng)中采用的離線計(jì)費(fèi)策略，使得用戶對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的使用感知和流量提醒不及時(shí)，為此產(chǎn)生大量被動(dòng)消費(fèi)，導(dǎo)致用戶投訴增多，主要體現(xiàn)為：

部分手機(jī)應(yīng)用不經(jīng)設(shè)置自動(dòng)上網(wǎng)下載數(shù)據(jù)；

部分山寨機(jī)的非法應(yīng)用在用戶不知情的情況下悄然產(chǎn)生上網(wǎng)流量；

用戶對(duì)自己的流量使用沒(méi)有合理的計(jì)算，在套餐耗盡時(shí)未能得到及時(shí)提醒，產(chǎn)生大量套餐外流量；

部分用戶并非主動(dòng)欠費(fèi)，因離線計(jì)費(fèi)導(dǎo)致在流量耗盡的情況下未能及時(shí)提醒而產(chǎn)生欠費(fèi)，甚至停機(jī)，影響用戶使用。

根據(jù)對(duì)部分省公司現(xiàn)網(wǎng)數(shù)據(jù)的調(diào)研，在2011年12月至2012年2月期間，欠費(fèi)總額和欠費(fèi)總用戶數(shù)都有較大幅度的提升，欠費(fèi)風(fēng)險(xiǎn)控制和流量及時(shí)提醒需求日趨迫切。

在這個(gè)背景下，積極部署實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)策略成為值得研究的課題。

2 實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)流程和分析

2.1 現(xiàn)網(wǎng)計(jì)費(fèi)流程

目前，電信公司GPRS核心網(wǎng)普遍采用離線計(jì)費(fèi)策略，具體流程為：SGSN產(chǎn)生S-CDR，GGSN產(chǎn)生G-CDR，CDR被傳送給CG（計(jì)費(fèi)網(wǎng)關(guān)），再到BOSS進(jìn)行處理，由BOSS對(duì)CDR批價(jià)后更新帳戶余額，最后由BOSS更新HLR簽約信息。具體如圖1所示。

現(xiàn)網(wǎng)中存在流量提醒的功能，即在GGSN將CDR送到計(jì)費(fèi)網(wǎng)關(guān)，然后在傳到BOSS過(guò)程中，在計(jì)費(fèi)網(wǎng)關(guān)處完成切割話單的改造，將費(fèi)用余額和流量信息提醒給用戶，這種策略是在離線計(jì)費(fèi)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的改造，實(shí)時(shí)性效果仍難以滿足實(shí)際需求。

圖1 現(xiàn)網(wǎng)離線計(jì)費(fèi)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

2.2 實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)結(jié)構(gòu)

在線實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)，是由業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)的BOSS發(fā)起，分組域積極配合完成改造的業(yè)務(wù)。在實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)改造的初期，為保證計(jì)費(fèi)信息不丟失和網(wǎng)絡(luò)安全，離線計(jì)費(fèi)和在線計(jì)費(fèi)方式是同時(shí)存在的，GGSN在通過(guò)Gy接口將計(jì)費(fèi)信息送到OCS（BOSS系統(tǒng)收集GGSN實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)話單的接入點(diǎn)）的同時(shí)，還要將計(jì)費(fèi)信息送到原有計(jì)費(fèi)網(wǎng)關(guān)CG。全景圖如圖2所示。

圖2 在線實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)全景圖

（1）BOSS系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)以下功能：對(duì)用戶帳戶余額進(jìn)行更新；根據(jù)運(yùn)營(yíng)商特定策略篩選實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)用戶，并對(duì)HLR中的用戶簽約信息（ChargingCharacteristics字段）進(jìn)行操作；通過(guò)DCC接口完成與GGSN的信令交互實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的業(yè)務(wù)使用控制。

（2）GGSN將負(fù)責(zé)以下功能：作為實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)和業(yè)務(wù)控制點(diǎn)，GGSN通過(guò)對(duì)ChargingCharacteristics字段的判斷發(fā)起實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)流程；ChargingCharacteristics字段將在用戶附著時(shí)由HLR插入到SGSN中，SGSN通過(guò)創(chuàng)建PDP上下文消息將此參數(shù)傳遞給GGSN；通過(guò)DCC接口完成與BOSS的信令交互實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的業(yè)務(wù)使用控制；

（3）CC字段：ChargingCharacteristics字段格式如圖3所示，使用P2（prepaid charging）作為用戶的實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)屬性標(biāo)識(shí)，即當(dāng)CC字段中P2位置1時(shí)，需要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)起對(duì)用戶的實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)流程。

圖3 ChargingCharacteristics字段格式

離線計(jì)費(fèi)話單中的ChargingCharacteristics字段取值應(yīng)和HLR中取值保持一致，即實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)用戶在正常情況下離線計(jì)費(fèi)話單CC字段P2位應(yīng)置1。

當(dāng)出現(xiàn)HLR中CC字段標(biāo)識(shí)為實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)（P2為置1），但BOSS中CC字段取值為離線計(jì)費(fèi)（P3位置1）時(shí)，BOSS應(yīng)返回Result Code=4011的CCA-I消息，指示該用戶為離線計(jì)費(fèi)用戶，后續(xù)離線計(jì)費(fèi)話單中CC字段取值應(yīng)與HLR中保持一致，即P2位置1。

（4）PS-FCI方案：用于解決GGSN到BOSS鏈路出現(xiàn)異常情況問(wèn)題的方案。當(dāng)GGSN檢測(cè)到與BOSS之間Gy接口鏈路異常，無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)時(shí)，針對(duì)實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)用戶切割生成新的部分話單，并通過(guò)話單中PS-FCI字段進(jìn)行標(biāo)識(shí)，以告知BOSS此話單需要計(jì)費(fèi)處理，屆時(shí)，將通過(guò)CG網(wǎng)關(guān)傳遞實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)信息。

2.3 實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)流程

實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)的流程，如圖4所示。

圖4 實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)流程

（1）BOSS根據(jù)預(yù)先制定的原則定期篩選高風(fēng)險(xiǎn)或需要流量提醒的用戶，并修改目標(biāo)用戶HLR簽約信息中的CC字段；

（2）用戶上線后，SGSN從HLR獲取用戶簽約信息，其中包含CC字段；

（3）SGSN通過(guò)PDP激活請(qǐng)求消息將CC字段告知GGSN；

（4）GGSN通過(guò)CC字段判斷該用戶為“實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)” 用戶，觸發(fā)相應(yīng)業(yè)務(wù)流程；GGSN與OCS交互確認(rèn)該用戶可以使用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，GGSN允許用戶上線；用戶使用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)， OCS計(jì)算用戶可使用的“配額” ，通過(guò)DCC接口交互流程通知GGSN，“配額”用完后，GGSN通過(guò)DCC接口上報(bào)給OCS；

（5）GGSN生成話單；在G-CDR中含“實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)”和“非實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)”標(biāo)識(shí)。

3 應(yīng)用方案

結(jié)合電信公司制定的技術(shù)規(guī)范和測(cè)試要求，2011年，已經(jīng)在部分省份進(jìn)行了Gy接口測(cè)試，為部署實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)策略奠定了基礎(chǔ)。

實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)方案的部署，主要包括以下內(nèi)容：

（1）BOSS：新建OCS系統(tǒng)，適配Gy接口協(xié)議并統(tǒng)一向欠控平臺(tái)提供基于NG BOSS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)的接口；

（2）GGSN:激活實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)功能，支持Gy接口出發(fā)實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)請(qǐng)求；

（3）HLR：激活用戶計(jì)費(fèi)簽約字段（CC字段）；

（4）CG：改造以支持識(shí)別攜帶實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)標(biāo)識(shí)的G-CDR，支持將FCI標(biāo)記透?jìng)鹘oBOSS的話單。

3.1 諾西公司改造方案

根據(jù)電信公司制定的技術(shù)規(guī)范和要求，諾西公司提出“Gy接口復(fù)用Ga接口及IP地址”的方式，對(duì)分組域設(shè)備做實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)改造。具體的操作是：BOSS根據(jù)預(yù)先制定的閾值，篩選出來(lái)的高風(fēng)險(xiǎn)或需要流量提醒的用戶，修改目標(biāo)用戶HLR的簽約信息中的CC字段，在用戶發(fā)起業(yè)務(wù)請(qǐng)求時(shí)，SGSN從HLR上獲取用戶簽約信息，在產(chǎn)生PDP激活信息時(shí)傳遞給GGSN，GGSN做支持在線計(jì)費(fèi)的改造，通過(guò)Gy接口向上與OCS相聯(lián)，進(jìn)行配額確認(rèn)是否允許用戶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。核心網(wǎng)具體建設(shè)和改造的內(nèi)容如表1所示。

表1 諾西設(shè)備改造方案

3.2 華為公司改造方案

華為公司提出的解決方案為：與諾西提出的建設(shè)方案相近，差別在于Gy口和Ga口兩個(gè)接口分別通過(guò)設(shè)備本身的LPU和SPU上聯(lián)，不能復(fù)用。核心網(wǎng)具體建設(shè)和改造的內(nèi)容如表2所示。

3.3 愛(ài)立信公司改造方案

愛(ài)立信公司提出的解決方案為：通過(guò)新建在線計(jì)費(fèi)網(wǎng)關(guān)OCG，下聯(lián)所有GGSN、CG，上聯(lián)OCS至BOSS系統(tǒng)。根據(jù)愛(ài)立信在部分省份的使用，OCG可以起到匯聚和路由指定等作用，同時(shí)，愛(ài)立信OCG的設(shè)置，也可以匯聚華為、諾西的GGSN設(shè)備，減少GGSN和BOSS側(cè)的網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)量，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，且對(duì)華為和諾西的設(shè)備軟件無(wú)特殊要求。核心網(wǎng)具體建設(shè)和改造的內(nèi)容如表3所示。

表2 華為設(shè)備改造方案

表3 愛(ài)立信設(shè)備改造方案

4 結(jié)束語(yǔ)

分組域?qū)崟r(shí)計(jì)費(fèi)方案的部署，能有效地緩解原有離線計(jì)費(fèi)帶來(lái)的計(jì)費(fèi)時(shí)延等問(wèn)題，在提升用戶對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的感知度的同時(shí)，也對(duì)移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的收入起到了很好的保障。同時(shí)，有利于促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)承載能力和用戶應(yīng)用的協(xié)調(diào)發(fā)展。對(duì)提升電信運(yùn)營(yíng)商的社會(huì)效應(yīng)具有重要的意義。

[1] 中國(guó)移動(dòng)通信企業(yè)標(biāo)準(zhǔn). 中國(guó)移動(dòng)分組域?qū)崟r(shí)計(jì)費(fèi)能力技術(shù)規(guī)范[S]. 2011-10-20.

[2] 中國(guó)移動(dòng)通信企業(yè)標(biāo)準(zhǔn). TD-SCDMA/GSM (GPRS) 雙模單待機(jī)數(shù)字移動(dòng)通信終端技術(shù)要求[S]. 2011-6.

[3] 中國(guó)移動(dòng)通信企業(yè)標(biāo)準(zhǔn). 900/1800MHz TDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)（GPRS）設(shè)備測(cè)試方法 基站子系統(tǒng)設(shè)備[S]. 2010-12.