浅析移动网络中的实时计费技术

2020-05-13康学福

魅力中国 2020年13期

康学福

（中国移动通信集团河北有限公司，河北石家庄 050035）

关键字：OCS；实时；预付费

一、引言

在移动通信系统中，按照对用户的计费方式的不同，移动用户可以分离线计费用户和实时计费用户。在移动通信商用之初，对用户普遍开展的是离线后付费方式，即用户先使用业务，随后移动计费系统对用户产生的费用进行扣减，但是此种计费方式存在一个问题，用户存在很大的欠费风险。尤其是随着4G数据业务的普及使用，用户上网的速度不断提高，各种智能手机和APP的层出不穷，用户很可能在不知情的情况下产生了大量费用，此时实时计费方式显得尤为重要，它采用的是预付费方式，当用户使用业务时，系统首先判断如果用户已经欠费，将不再给用户提供服务，以此避免用户产生更大的额外费用，如果用户话费充裕则继续提供服务。

二、实时计费系统的网络构架

实时计费系统（Online Charging System，OCS）是一个实时的基于业务使用和系统进行交互计费的系统。实时计费在会话进行过程中收集计费信息，实现实时结算。如果账户没有钱了，业务也就停止了。实时计费的应用，能够有效的提升移动数据业务的计费实时提醒能力，增加客户消费透明度、提醒更加及时。下图是实时计费系统的总体方案和构架。

如图所示，对于使用GGSN设备提供服务的2G/3G用户，由GGSN和BOSS共同配合完成实时计费；对于使用P-GW设备提供服务的LTE用户（包括使用LTE接入方式以及2G/TD接入方式），由P-GW和BOSS共同配合完成实时计费。其中系统中涉及到的各个网元的功能如下：

（一）BOSS（Business & Operation Support System，业务运营支撑系统）

1.对用户帐户余额进行实时更新，判断用户是否欠费；

2.为用户提供实时计费开户/更新/撤销操作，通过对HLR/HSS中的相应用户签约信息（ChargingCharacteristics字段）进行CC取值为0x0400（仅P2位置1）告知网络侧用户未实时计费用户；

3.支持OCS功能，支持与GGSN或P-GW之间的DCC接口，并完成信令交互实现对用户的业务使用控制。

（二）GGSN以及P-GW负责以下功能

1.作为实时计费和业务控制点，GGSN通过对CC字段的判断发起实时计费流程；CC字段将在用户附着时由HLR/HSS插入到SGSN或MME中，并传递到GGSN或P-GW，GGSN或P-GW判断计费特性是实时计费用户，然后启用实时计费流程；

2.通过DCC接口完成与BOSS的信令交互实现对用户的业务使用控制；

（三）SGSN/MME负责以下功能

当用户接入到移动网络时，CC字段将在用户附着时有HLR/HSS传送到SGSN/MME，SGSN/MME通过后续的信令流程将该参数最终传递给GGSN/PGW，进而实现实时计费功能。

三、实时计费的流程

下面将以移动数据业务的实时计费为例，详细介绍实时计费的具体流程：

（一）用户开机上线，GGSN/P-GW收到手机发送的PDP上下文/默认承载创建请求；（二）GGSN或P-GW对该创建请求消息中的CC字段进行判断，如果是实时计费用户，触发后续实时计费流程；（三）GGSN或P-GW判断用户为实时计费目标用户后，发送CCR消息到BOSS，该CCR消息用于建立DCC连接；（四）BOSS收到该CCR消息后，进行用户的认证和授权，检查用户的余额或帐户，并分配业务使用量的配额等；（五）如果用户余额充足未欠费，则BOSS发送消息给GGSN或P-GW允许用户使用业务；在用户欠费或者余额不足等，BOSS下发消息不允许用户使用业务；（六）GGSN或P-GW收到CCA消息后，授权终端用户使用相应服务，发送PDP上下文或默认承载创建响应消息；（七）用户正常使用数据业务；（八）当用户预留配额快要用完或者要过期时等情况发生时；（九）GGSN或P-GW再次向BOSS发送新的配额预留请求CCR，并上报已使用流量；（十）BOSS根据上报的使用流量对用户进行计费，并再次进行配额分配；（十一）BOSS将相应的配额通过CCA消息回复给GGSN或P-GW；（十二）当用户下线时，该PDP上下文去激活或承载结束，GGSN或P-GW发送终止信用控制服务的消息到BOSS；（十三）BOSS进行扣款等帐户操作；（十四）BOSS向GGSN或P-GW发送CCA回应CCR。