5G融合計費系統(tǒng)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)

陳軍艷

摘要：隨5G技術(shù)發(fā)展速度不斷加快，5G融合計費工作已然成為移動通信企業(yè)重要業(yè)務(wù)發(fā)展方向。為充分發(fā)揮出5G融合計費系統(tǒng)積極作用，應(yīng)基于生態(tài)業(yè)務(wù)運營角度，對5G融合計費系統(tǒng)進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化與關(guān)鍵技術(shù)的比選?；诖耍疚囊?G技術(shù)計費設(shè)計要點為主，設(shè)置5G融合計費系統(tǒng)框架，闡述5G融合計費系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，以期進一步提升建立融合計費系統(tǒng)實際應(yīng)用期間的技術(shù)可行性與經(jīng)濟適用性。

關(guān)鍵詞：5G融合計費系統(tǒng);架構(gòu);關(guān)鍵技術(shù)

前言：現(xiàn)階段5G技術(shù)已經(jīng)融入到各領(lǐng)域生產(chǎn)經(jīng)營管理過程中，成為社會信息傳輸主脈絡(luò)，為加快各產(chǎn)業(yè)升級，構(gòu)建信息化、數(shù)字化社會奠定的堅實技術(shù)基礎(chǔ)。為有效應(yīng)對信息化轉(zhuǎn)型對多元化業(yè)務(wù)場景提出的更高要求，還需要著重關(guān)注5G融合計費系統(tǒng)的設(shè)計工作，確保5G融合計費系統(tǒng)能更好適用于不同計費場景。

1、5G融合計費系統(tǒng)設(shè)計要點

1.1規(guī)范及技術(shù)驅(qū)動設(shè)計要點

在原有4G網(wǎng)絡(luò)運營期間，在線計費系統(tǒng)與離線計費系統(tǒng)互為獨立。其中，離線計費系統(tǒng)需要借助核心網(wǎng)絡(luò)生成的計費信息編制階段性計費表[1];借助CDR系統(tǒng)將賬單余額內(nèi)容進行集中整合并處理。網(wǎng)絡(luò)資應(yīng)當(dāng)經(jīng)由經(jīng)由返回授權(quán)與系統(tǒng)評價功能做好在線計費功能交互，使計費信息編制形成事實計費清單。

在5G技術(shù)下，核心網(wǎng)絡(luò)采用了服務(wù)化構(gòu)架，通過將原有通信網(wǎng)源設(shè)置為眾多網(wǎng)絡(luò)功能實體，各實體之間可實現(xiàn)獨立運行、協(xié)同運轉(zhuǎn)，滿足5G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)自動化管理要求。

在5G核心網(wǎng)服務(wù)化構(gòu)架中，在構(gòu)建計費支撐網(wǎng)絡(luò)體系過程中需要著重關(guān)注計費系統(tǒng)框架編制工作，將在線計費與離線計費項目共同編織成多元化業(yè)務(wù)場景，并組合形多量綱計費模式。借助統(tǒng)一的服務(wù)化接口，實現(xiàn)與各網(wǎng)員的對接目標(biāo)。

1.2業(yè)務(wù)驅(qū)動設(shè)計要點

5G網(wǎng)絡(luò)下，海量機器型通信、增強型移動寬帶、可靠低時延通信技術(shù)均帶來了多元化業(yè)務(wù)場景，形成了多量綱計費商業(yè)模式。各領(lǐng)域通信技術(shù)發(fā)展及數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作對網(wǎng)絡(luò)速率、時延響應(yīng)水平的要求日漸提升，需要對5G融合計費系統(tǒng)功能進行不斷完善，進一步增強5G融合計費系統(tǒng)運行期間的可靠性。

現(xiàn)有5G計費網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，業(yè)務(wù)場景數(shù)量增多，應(yīng)當(dāng)對內(nèi)容型計費、毫秒頻率及高頻發(fā)需求計費、寬帶時延及連接數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)屬性進行深入分析及探討，進一步優(yōu)化5G融合計費系統(tǒng)功能。

2、5G融合計費系統(tǒng)的框架構(gòu)建

2.15G融合計費系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

在5G融合計費系統(tǒng)框架構(gòu)建工作開展期間，需要首先保障系統(tǒng)與5G網(wǎng)絡(luò)協(xié)議特征相符，對5G融合計費流程與框架體系進行切實優(yōu)化。通過開展現(xiàn)有融合計費系統(tǒng)的耦合、重新部署等工作，優(yōu)化支撐網(wǎng)絡(luò)與5G核心網(wǎng)絡(luò)計費時間的交互、在線與離線融合等計費功能。

構(gòu)建5G融合計費系統(tǒng)框架期間，應(yīng)做好業(yè)務(wù)接入網(wǎng)關(guān)、及組網(wǎng)模式的優(yōu)化與協(xié)同組合工作[2]。其中，業(yè)務(wù)接入網(wǎng)關(guān)的新增應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守現(xiàn)有服務(wù)化協(xié)議，對核心網(wǎng)元計費數(shù)據(jù)、服務(wù)注冊信息及功能進行切實優(yōu)化。融合計費系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)綜合用戶在線與離線計費評價需求，進一步完善運行功能，組合成內(nèi)容完整的計費數(shù)據(jù)單以及話單。通過實現(xiàn)多維度計費、計費余額管理等功能，使融合計費系統(tǒng)具備更為強大的容錯服務(wù)功能。組網(wǎng)模式優(yōu)化應(yīng)當(dāng)對當(dāng)前離線與計費系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分揀供能進行進一步完善，確保系統(tǒng)能夠在實際運行過程中對信息字段以及單字段進行高質(zhì)高效處理。

2.25G融合計費系統(tǒng)支撐功能

結(jié)合當(dāng)前5G融合計費系統(tǒng)設(shè)計要點，明確融合計費系統(tǒng)支撐功能。

第一，計費數(shù)據(jù)服務(wù)功能。基于新網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，使計費系統(tǒng)能夠?qū)τ嬞M時間進行解析、模式轉(zhuǎn)換、保障計費事件的檢錯水平，對計費數(shù)據(jù)的格式進行統(tǒng)一調(diào)控，進一步提高數(shù)據(jù)綜合利用率;

第二，計費網(wǎng)關(guān)功能。要求5G融合計費系統(tǒng)還需要對計費數(shù)據(jù)進行拆分及合并，生成話單記錄，重點提升話單持久化及異常話單的生成水平;

第三，計費容錯功能[3]。5G融合計費系統(tǒng)還需要具備較高的計費服務(wù)容錯功能，能夠切實滿足在線服務(wù)異常轉(zhuǎn)離線服務(wù)的要求;

第四，計費處理流程重構(gòu)。通過細(xì)致分析融合計費架構(gòu)處理目標(biāo)與任務(wù)，對在線與離線計費處理流程進行融合及優(yōu)化;

第五，計費組建重構(gòu)。5G融合計費系統(tǒng)需要內(nèi)部配有5G新套餐以及新標(biāo)識，做好5G業(yè)務(wù)分析、5G信息批價、信息分發(fā)入庫、余額管理等工作;

第六，數(shù)據(jù)管理功能重構(gòu)。在原基礎(chǔ)上增加5G資源產(chǎn)品、5G信息合并表以及更新后的賬單信息內(nèi)容，，確保設(shè)計出的計費支撐系統(tǒng)能夠為后續(xù)更加復(fù)雜化的5G通信服務(wù)提供必要支持;

第七，構(gòu)建協(xié)議數(shù)據(jù)單元以及流計費。增加PDU裝置，建筑構(gòu)件，構(gòu)建拓展話單模型，對5G關(guān)鍵要素信息進行集中整合。配合使用PDU會話流量計費系統(tǒng)，形成PDU會話內(nèi)容及流量組合下的維度計費新模式。

第八，新增智能配額控制功能。在5G融合計費系統(tǒng)中，將同步數(shù)據(jù)標(biāo)簽進行集中收集并管理[4]。配合使用余量資源內(nèi)容、具體余額數(shù)值，對智能計算機用戶不同時、不同場景下的配額值進行精準(zhǔn)剖析，將數(shù)據(jù)分析結(jié)果發(fā)送給各網(wǎng)元，從根本上提升客戶服務(wù)水平。

3、5G融合計費系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

3.1服務(wù)化架構(gòu)部署

在5G技術(shù)下的融合計費系統(tǒng)開發(fā)過程中，還應(yīng)確保系統(tǒng)具無狀態(tài)微服務(wù)功能，對數(shù)據(jù)進行分離式管理。引入當(dāng)前先進的微服務(wù)理念，對通信系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)整合及優(yōu)化。使微服務(wù)計費系統(tǒng)的技術(shù)可行性及操作靈活性更為顯著。

在5G融合計費系統(tǒng)設(shè)計過程中使用容器化、高性能的協(xié)議，優(yōu)化5G計費微服務(wù)功能，確保5G融合計費系統(tǒng)能夠在實際應(yīng)用過程中具備更為顯著的伸縮彈性、自愈水平，降低5G融合計費系統(tǒng)運行期間的故障問題發(fā)生幾率，有效控制5G融合計費系統(tǒng)運維成本。

基于無狀態(tài)微服務(wù)以及數(shù)據(jù)應(yīng)用分離原則，對5G融合計費系統(tǒng)進行分布式架構(gòu)設(shè)計[5]。在應(yīng)用服務(wù)期間，服務(wù)實例訪問不可差別較大。借助增加或停止服務(wù)實力的方式，對應(yīng)用彈性伸縮量進行控制。配合使用灰度升級手段，對此些應(yīng)用實例進行在線升級，從根本上保障5G融合計費系統(tǒng)運行期間的技術(shù)可行性。

結(jié)合服務(wù)化架構(gòu)部署，進一步增強5G計費接口吞吐量，確保設(shè)計出的5G融合級別系統(tǒng)能夠滿足更多的高話務(wù)量服務(wù)要求，為客戶提供高質(zhì)量服務(wù)。

3.2信息處理能力

5G技術(shù)核心網(wǎng)絡(luò)需要采用新的服務(wù)信息接口，支撐網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)配備可支撐全部信息的能力。在融合計費系統(tǒng)設(shè)計與優(yōu)化過程中，需使用更為合理的計費手段以及接入網(wǎng)關(guān)形式，有序開展計費消息接入、信息服務(wù)注冊、消息負(fù)載均衡、計費功能及單元交互等工作，優(yōu)化計費時間數(shù)據(jù)管理功能，確保計費劃單能夠高質(zhì)高效開展合并及工作。

在服務(wù)接入設(shè)計過程中，需要使用開放服務(wù)形式，確保服務(wù)信息內(nèi)容以及核心網(wǎng)的網(wǎng)元調(diào)度手段，有效調(diào)度各通信接口。接收來自新協(xié)議的請求消息，并對此些消息進行鑒定與校驗。接入消息異步分發(fā)， 借助內(nèi)部會話的方式綁定消息接收以及回應(yīng)通道。

在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換設(shè)計過程中，需要對請求信息中的關(guān)鍵字段進行全面解析，并將此些數(shù)據(jù)作為路由器從維度轉(zhuǎn)化為CCS內(nèi)部服務(wù)的協(xié)議[6]。在消息回應(yīng)過程中，借助CCS內(nèi)部協(xié)議轉(zhuǎn)化為新的協(xié)議形式，并將信息由回應(yīng)信道中發(fā)出。

在服務(wù)流轉(zhuǎn)時，應(yīng)當(dāng)以消費服務(wù)的方式為區(qū)分原則，確保消費服務(wù)請求信息能夠與CCS中的負(fù)債與計費服務(wù)功能相符。結(jié)合信息請求內(nèi)容以及特定字段的路由設(shè)施，增強5G融合計費系統(tǒng)的均衡負(fù)載水平。

為使5G融合計費系統(tǒng)能夠在實際運行過程中滿足信息持久目標(biāo)。還應(yīng)當(dāng)對現(xiàn)有系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫功能進行不斷優(yōu)化，確保數(shù)據(jù)庫能夠?qū)⒄埱笮畔⒏鼮槌志玫膬Υ?，使這些信息能夠為后續(xù)計費服務(wù)工作提供重要數(shù)據(jù)支撐。

在5G融合計費系統(tǒng)負(fù)載均衡功能實現(xiàn)過程中，信息請求中的特定字段應(yīng)當(dāng)由路由及負(fù)載均衡能力控制。

3.3新協(xié)議下系統(tǒng)多維度計費能力

相較于4G技術(shù)而言，5G技術(shù)下的融合框架結(jié)構(gòu)應(yīng)用了新的PDU。進一步拓展話單模型，要求在會話模型基礎(chǔ)上增設(shè) PDU會話計費內(nèi)容，如會話標(biāo)識、5G種類、會話與業(yè)務(wù)連續(xù)性模式、網(wǎng)絡(luò)切片信息等，使5G系統(tǒng)中的關(guān)鍵要素信息均能夠在融合計費系統(tǒng)中體現(xiàn)出來。

借助CCS系統(tǒng)，需要構(gòu)建起現(xiàn)有話單模型以及對外詳單模型。確保新建模型能夠更好支撐起PDU會話流量計費功能，并將PDU會話內(nèi)容、流量組合維度等功能結(jié)合在一起。

對PDF的局部模型進行拓展，使5G技術(shù)能夠滿足PDU、 FBC計費功能要求。5G融合計費系統(tǒng)內(nèi)部還應(yīng)當(dāng)配備會話信息表、資源量信息表、重查信息表與合并信息表內(nèi)容。

5G網(wǎng)絡(luò)下計費功能多樣，如離線融合計費、端與端離線計費、位置計費與策略計費均需要進行切實融合。5G融合計價構(gòu)件中的業(yè)務(wù)分析模塊、批價模塊、融合計費分析模塊功能進行切實優(yōu)化。使5G融合計費系統(tǒng)可對在線信息及以下信息的話單內(nèi)容進行統(tǒng)一處理。

針對存在于5G融合計費系統(tǒng)中的異常話單格式，還需要著重設(shè)計出解碼模板、查重模板。優(yōu)化系統(tǒng)業(yè)務(wù)分析能力，著重對異常話單內(nèi)容進行聯(lián)合剔除、計費，使5G融合計費信息以及網(wǎng)上記錄能夠更好提供給外圍。

5G融合計費系統(tǒng)內(nèi)部的維度功能可為各運營商分配符合其要求的服務(wù)內(nèi)容。例如配備使用邊緣計費方式，對用戶完成訂購工作中的UPF訪問部署進行協(xié)同分配。設(shè)計邊緣服務(wù)器業(yè)務(wù)形式，使用戶能夠獲得更多低延時業(yè)務(wù)體驗。結(jié)合上行及下行接入速率，組合裝配能力，對在線實時內(nèi)容進行訂購，增強不同用戶的計費體驗感，最大限度控制5G機融合計費系統(tǒng)運行成本。

3.4數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)智能計費技術(shù)

要求在5G融合系統(tǒng)設(shè)計過程中需要配置智能配額控制模塊，借助5G智能分析手段，對同步標(biāo)簽數(shù)據(jù)進行高效接收與處理。著重關(guān)注免費資源剩余量、余額信息的整合及處理工作，針對不同用戶及用戶生活場景的配合情況開展計算，計算后的數(shù)據(jù)能夠形成智能標(biāo)簽動態(tài)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)生成后可集中上傳給核心網(wǎng)元。

在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)智能計費過程中，需要配合使用人工智能技術(shù)，通過收集并分析用戶信息、訂購信息、歷史消費信息、流量信息等構(gòu)建起用戶風(fēng)險控制計算模型，直觀展現(xiàn)出實際計費情況。

借助大數(shù)據(jù)，技術(shù)數(shù)據(jù)臺內(nèi)容可結(jié)合數(shù)據(jù)模型組合形成標(biāo)簽數(shù)據(jù)值，滿足定時觸發(fā)與用戶信息變更觸發(fā)要求，將數(shù)據(jù)集中傳輸給CCS。

利用CCS接收用戶大數(shù)據(jù)標(biāo)簽，并對此寫標(biāo)簽進行更新及存儲。借助智能配額控制模塊，使大數(shù)據(jù)標(biāo)簽?zāi)軌蜃裾宅F(xiàn)有配置規(guī)則構(gòu)建起更加全面細(xì)致的配額模型。將全面配合規(guī)則投放到數(shù)據(jù)庫中，如在期間配合規(guī)則出現(xiàn)變更問題，則需要對這些數(shù)據(jù)進行立即的更新及加載，從根本上保障5G融合計費水平。

如在系統(tǒng)運行期間的初始數(shù)據(jù)申報授權(quán)業(yè)務(wù)時，應(yīng)當(dāng)結(jié)合余量、免費資源剩余信息，做好信息的最終配額工作。在更新消息觸發(fā)后，智能配合控制模塊可以更新后的數(shù)據(jù)信息觸發(fā)后，需要結(jié)合控制模塊內(nèi)容進一步分配數(shù)據(jù)用量，為用戶提供匹配計費規(guī)則，進一步增強計費期間的質(zhì)量與效率。

著重關(guān)注5G融合計費系統(tǒng)異常容錯能力的優(yōu)化工作，通過構(gòu)建系統(tǒng)帶答應(yīng)機制以及異常信息持久化機制，使異常話單能夠得到及時處理。

總結(jié)：總而言之，在當(dāng)前5G融合計費系統(tǒng)設(shè)計過程中，需要著重關(guān)注多元化業(yè)務(wù)場景的構(gòu)建及差異化體驗項目實施工作。要求5G融合計費構(gòu)架應(yīng)當(dāng)處于不斷優(yōu)化及完善中，增強5G融合計費系統(tǒng)運營期間的專業(yè)化、體驗化水平，最大限度滿足客戶多元化需求，使5G技術(shù)能夠為移動通信運營市場的現(xiàn)代化建設(shè)提供充足動力。

參考文獻(xiàn)

[1]黃元元. 5G核心網(wǎng)SA組網(wǎng)方案及4G/5G互操作探討[J]. 電信快報，2020（02）：30-33.

[2]鮑潔茹，朱震宇. 5GC服務(wù)化架構(gòu)部署與運維的難點淺析[J]. 電信科學(xué)，2020，36（S1）：66-74.

[3]陳亞權(quán)，朱建軍，方琰崴，李立平. 5G SA計費演進方案及關(guān)鍵技術(shù)[J]. 信息通信技術(shù)，2020，14（05）：49-56.

[4]朱蓓. TD-LTE核心網(wǎng)中基于分組交換技術(shù)的話音通信技術(shù)研究[D].南京郵電大學(xué)，2018.

[5]馬璐. 服務(wù)化5G網(wǎng)絡(luò)資源管理與編排研究[D].北京郵電大學(xué)，2019.

[6]李睿，李家正. 5G時代 電信運營商資費模式需創(chuàng)新[J]. 通信世界，2019（19）：35-38.