當前形勢下國際漫游資費批價系統(tǒng)設(shè)計思路的研究

王敏麗 石靖寧 李 微

（中國移動通信集團信息技術(shù)有限公司，廣東 深圳 518048）

1 引言

移動通信技術(shù)持續(xù)演進，新業(yè)務(wù)和新的結(jié)算模式不斷涌現(xiàn)，未來Billing and Charging Evolution（BCE）將取代Transferred Account Procedures（TAP），成為國際漫游結(jié)算的主流機制。但正如移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的演進是一個逐步替代的過程，TAP在相當長的時間內(nèi)無法被BCE替代是運營商的普遍共識，國際漫游的BCE和TAP結(jié)算機制勢必長期共存。

在當前形勢下，繼續(xù)沿用TAP機制滿足新技術(shù)場景、BCE結(jié)算機制下對結(jié)算資費模式的新需求，以及隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及，國際漫游的話單量將可能大幅度增長，都將給國際漫游結(jié)算批價系統(tǒng)的建設(shè)帶來新的考驗。

2 國際漫游資費批價系統(tǒng)實現(xiàn)的難點分析

國際漫游TAP和BCE兩種結(jié)算機制共存，對國際漫游資費批價系統(tǒng)至少有兩方面的影響：一方面，通過升級改造TAP話單支撐物聯(lián)網(wǎng)、5G等新業(yè)務(wù)，TAP話單就會變得更加復(fù)雜；另一方面，國際漫游的部分業(yè)務(wù)的結(jié)算通過BCE機制完成，BCE下的資費模式更加靈活多樣，對系統(tǒng)的批價能力的要求更高。當前，國際漫游資費批價系統(tǒng)實現(xiàn)所面臨的難點具體分析如下：

2.1 TAP話單資費節(jié)點復(fù)雜

2.1.1 話單資費節(jié)點多

TAP文件依據(jù)ASN.1解碼，資費相關(guān)節(jié)點集中在Charge Information節(jié)點組下的21個節(jié)點中，如運營商開通CAMEL業(yè)務(wù)，CAMEL Service Used節(jié)點組下也存在5個相關(guān)資費節(jié)點。此外，IMSI、主被叫號碼、撥號號碼、APN、通話開始時間、通話時長、OSI等節(jié)點也可能屬于資費相關(guān)節(jié)點。而且話單樹形結(jié)構(gòu)中節(jié)點存在必填（M），重復(fù)出現(xiàn)（R），選填（O），在某些條件下出現(xiàn)（C）等不確定因素，也給話單依據(jù)節(jié)點填值匹配資費規(guī)則帶來難度。

2.1.2 隨著業(yè)務(wù)發(fā)展，節(jié)點填值擴展造成屬性變化

隨著新業(yè)務(wù)的發(fā)展，TAP話單的節(jié)點填值需要不斷擴充，在不修改TAP話單節(jié)點組結(jié)構(gòu)的情況下，給原有節(jié)點賦予新的填值是TAP機制支撐新業(yè)務(wù)的主要手段。比如，VoLTE話單基于GPRS流量話單承載，為識別VoLTE業(yè)務(wù)，TD.58規(guī)定根據(jù)CTL2和APN節(jié)點賦予新的填值區(qū)分；5G因為目前采用NSA架構(gòu)，話單通過GPRS承載，所以在流量話單里暫時無法識別，而物聯(lián)網(wǎng)（包括M2M/NB-IOT等）等其他話單類型則可能通過IMSI、APN等區(qū)分。

通過對TAP話單節(jié)點的賦值，改造量相對較小，可以快速支撐新業(yè)務(wù)的上線，但增加了批價系統(tǒng)去匹配業(yè)務(wù)以及話單類型與資費規(guī)則的復(fù)雜度，直接影響到了批價結(jié)果的準確性和效率。

2.2 資費規(guī)則復(fù)雜且模式多樣

2.2.1 資費規(guī)則復(fù)雜

當前，國際漫游結(jié)算資費規(guī)則復(fù)雜，全球1000余家運營商其協(xié)議資費因國情不同，資費種類多、收費名目多，方式各異。如資費單元按線性、初始后續(xù)不同，Airtime和Toll Charge資費單元不同等；資費時段存在多個忙閑時區(qū)間；稅率分為固定稅率、固定稅值、區(qū)間稅率、可變稅率等；流量分切割話單、分段資費、上下行分別收費等。再者，運營商除了在AA.14或RAEX IOT中發(fā)布了標準資費的協(xié)議外，和部分漫游伙伴又存在著優(yōu)惠資費SIOT，基礎(chǔ)資費和協(xié)議資費交叉共存。

2.2.1 資費模式靈活多樣

5G網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)和應(yīng)用場景及其商業(yè)模式分別為國際漫游的結(jié)算模式的發(fā)展提供了條件和推動力，未來國際漫游的結(jié)算模式將會更加多樣化。套餐資費、階梯計費等累計用量的模式將逐步取代當前的單價模式，成為5G國際漫游主要的結(jié)算模式；基于流量、速率、時延、連接次數(shù)或連接設(shè)備等多量綱、多層次的5G國際漫游結(jié)算模式也將逐漸成為趨勢；而且，憑借BCE結(jié)算機制，資費模式將更加靈活，比如，結(jié)算周期可以按日、周、月或年等靈活進行；參與結(jié)算的對象既可以是漫游的個人用戶，也可以是連接設(shè)備；既可以對全體漫游用戶實行統(tǒng)一的資費模式，也可以針對細分群體制定相應(yīng)的資費模式等。

2.3 系統(tǒng)處理要求高

隨著4/5G的演進以及M2M、NB-IOT等技術(shù)在通信領(lǐng)域的應(yīng)用，國際漫游話單量尤其是流量話單呈快速增長態(tài)勢，例如，香港某運營商自2016年至2021年話單量增長近5倍。同時部分運營商提出了更高的話單回傳時限要求，如灣區(qū)共享套餐要求出訪漫游業(yè)務(wù)實時批價，VPMN話單需要在20分鐘內(nèi)完成包括資費校驗和批價等處理下發(fā)給HPMN。國際漫游話單量大幅度的增長，極大影響著批價系統(tǒng)的處理能力。

3 設(shè)計思路建議

通過上文對國際漫游資費批價系統(tǒng)實現(xiàn)所面臨的難點的具體分析，國際漫游資費批價系統(tǒng)的設(shè)計思路有以下4點建議：

3.1 統(tǒng)一資費規(guī)則參數(shù)，易于維護

運營商資費規(guī)則雖然復(fù)雜，但是在參數(shù)方面存在共性，可大致分類為公共參數(shù)、話單節(jié)點參數(shù)、資費協(xié)議參數(shù)、費用參數(shù)等。依據(jù)不同的參數(shù)類別進行前臺公參表和后臺數(shù)據(jù)庫表字段設(shè)計，可以得到類別統(tǒng)一的資費維護數(shù)據(jù)庫表。雖一套資費分不同表配置，但各表之間也存在公共參數(shù)，方便配置人員理解和維護，降低了程序識別資費規(guī)則的難度。例如，依據(jù)運營商在資費制定時，優(yōu)惠資費和批價資費基于普通語音、短信和流量話單，對于短號號碼、海事衛(wèi)星等特殊號碼不存在優(yōu)惠資費或者批價，所以將普通語音和短號、海事衛(wèi)星進行拆分，分表維護。

3.2 流程扁平化，減少程序黑盒

圖1 資費場景參數(shù)歸類圖

資費規(guī)則引擎雖然具備場景豐富、匹配功能強大等優(yōu)點，但存在功能復(fù)雜、流程冗長、維護難度大、可視化程度低、配置人員學(xué)習(xí)成本高等問題。復(fù)雜的系統(tǒng)導(dǎo)致操作流程牽涉人員角色多、配置流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)多、上線流程長、資費匹配錯誤溯源難度大等問題，無法滿足現(xiàn)有資費維護需求。

因此，需摒棄原有龐大復(fù)雜的規(guī)則引擎實現(xiàn)方式，數(shù)千套資費協(xié)議、數(shù)十萬條資費規(guī)則，要求流程簡潔、扁平、透明。因此，通過前臺界面公參維護，后臺數(shù)據(jù)庫表通過內(nèi)存數(shù)據(jù)庫存儲，實時刷新，實現(xiàn)一鍵匯聚導(dǎo)入導(dǎo)出功能，省掉資費包、規(guī)則文件配置等人工操作難度大、易錯等流程，成為更優(yōu)選擇。

圖2 資費規(guī)則前后臺更新邏輯圖

具體前臺公參表和后臺規(guī)則數(shù)據(jù)庫同步邏輯可以設(shè)計為前后臺定時刷新方式。當前臺配置界面規(guī)則記錄變更后，系統(tǒng)與現(xiàn)有配置數(shù)據(jù)按關(guān)鍵字進行生、失效時間的交叉判斷與規(guī)則拆分，對物理庫進行增刪改操作，同時將增刪改的數(shù)據(jù)的主鍵信息發(fā)送到消息中間件。內(nèi)存庫對比刷新應(yīng)用，從消息中間件獲取刷新主鍵，將物理庫數(shù)據(jù)刷新至內(nèi)存庫。內(nèi)存庫對比刷新應(yīng)用定時對內(nèi)存庫與物理庫數(shù)據(jù)進行對比，如發(fā)現(xiàn)差異以物理庫為準進行數(shù)據(jù)刷新。

3.3 預(yù)留節(jié)點，靈活支撐新業(yè)務(wù)場景

面對未知的新業(yè)務(wù)和技術(shù)場景以及有限的已知的TAP節(jié)點，可行的建設(shè)思路是擴展系統(tǒng)中資費相關(guān)節(jié)點，在資費表中增加可變字段，支持擴展TAP文件常用的節(jié)點組信息，進行靈活配置。例如預(yù)留OSI、Cell Id、IMEI、Bearer Service Code等40余個節(jié)點，同時，支持字段填值前綴、后綴、區(qū)間等靈活匹配方式，節(jié)點填值可識別、可配置，以便靈活支撐后續(xù)新業(yè)務(wù)，實現(xiàn)最少改動量。

設(shè)計前臺展示字段和數(shù)據(jù)庫表字段，同時考慮到話單通常是基于數(shù)個節(jié)點填值組合判斷匹配資費規(guī)則，可以在相關(guān)界面增加節(jié)點名稱+節(jié)點填值字段組，字段組數(shù)量依據(jù)語音、流量、短信等具體的話單類型而定，通常2～3個可變節(jié)點組即可滿足需求。

3.4 引入分布式內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，提升系統(tǒng)處理性能

為滿足億級話單的實時資費校驗與批價需求，可以應(yīng)用分布式內(nèi)存數(shù)據(jù)庫存放資費校驗與批價業(yè)務(wù)規(guī)則，供后臺資費校驗程序直接使用。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存放費校驗與批價前臺配置數(shù)據(jù)。HDFS共享文件系統(tǒng)，存放資費校驗與批價處理前和處理后的話單文件。

系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計中外部接口層負載分發(fā)接口負責(zé)與預(yù)處理的Socket鏈接，并將接收到的預(yù)處理消息通過輪詢的方式以Dubbo協(xié)議分發(fā)給資費校驗接口。前臺配置接口負責(zé)對資費校驗前臺配置管理信息的處理，如配置規(guī)則的生、失效規(guī)則。處理層：由資費校驗與批價負責(zé)實際的業(yè)務(wù)處理；由內(nèi)存庫對比刷新應(yīng)用定時將內(nèi)存庫與物理庫數(shù)據(jù)進行對比。數(shù)據(jù)訪問層則統(tǒng)一封裝數(shù)據(jù)訪問組件，可分為數(shù)據(jù)庫中間件訪問組件、內(nèi)存庫查詢刷新組件、HDFS讀寫組件。

圖3 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計思路圖

采用分布式架構(gòu)設(shè)計，要求主體節(jié)點資源具備良好的擴展性。具體使用Redis還是MDB則依據(jù)具體的應(yīng)用場景而定，如果需要緩存的數(shù)據(jù)只是簡單的結(jié)構(gòu)時，一般采用MDB，它也足夠穩(wěn)定可靠。如果涉及到存儲、排序等一系列復(fù)雜的操作時，則建議選擇Redis。

4 結(jié)語

本設(shè)計思路滿足了國際漫游復(fù)雜結(jié)算資費的批價需求，可供擁有數(shù)十萬級資費規(guī)則和百億級業(yè)務(wù)量的結(jié)算系統(tǒng)進行參考。鑒于未來BCE和TAP將長期共存，如CS電路域用TAP結(jié)算、PS分組域用BCE結(jié)算等，運營商和清算中心應(yīng)積極跟進BCE標準的演進進程，盡早完成國際漫游資費批價系統(tǒng)相關(guān)功能的建設(shè)。