基于兩級消息路由代理機制的OCS部署方案探討

張珂珂 ，杜志濤 ，何 杰 ，宋齊軍 （.中訊郵電咨詢設計院有限公司，北京00048；.中國聯合網絡通信有限公司，北京0003）

0 前言

在線計費系統（OCS）是參與通信過程控制的計費系統。一方面它解決了用戶全業務的實時信用控制及計費等問題，有效降低了運營商運營風險；另一方面它為用戶提供了全渠道業務受理、實時短信提醒等高質量的服務，帶來了良好的用戶感知。OCS的這些優勢，必將使其成為運營商計費支撐的首選，進而承載越來越多用戶的在線計費業務。

隨著OCS規模及業務的不斷發展，OCS當前面臨2個迫切需要解決的問題：一個是OCS的大容量平滑擴容問題；另一個是集中建設的，面向全網服務的核心網網元（比如國際GGSN）與各省OCS之間實時計費消息的路由問題。本文提出的一種基于兩級消息路由代理機制的OCS部署方案，可以有效解決以上問題，使OCS部署更加靈活。

1 OCS當前新的支撐需求

1.1 OCS自身大容量擴容

當前典型的OCS部署架構如圖1所示，各省OCS獨立部署，OCS通過通用接口與各網元對接，并由計費引擎根據后臺數據庫存放的用戶及產品信息完成會話的控制及計費。

隨著支撐的用戶規模不斷擴大，OCS需要頻頻擴容。從OCS的技術架構上考慮，OCS的擴容存在以下2種方式。

a）縱向擴展（單臺設備能力的擴充）。縱向擴展是通過對系統平臺進行增配來實現擴容的一種擴容模式，如增加主機的CPU、內存配置等方式。該擴容模式的缺點是擴容不僅受到硬件能力上的限制，而且擴容過程需要做雙機切換或者停機處理。由于OCS是在線系統，該擴容模式會對業務造成一定影響。此外，在IT硬件設備性價比不斷提高的情況下，此擴容模式的經濟性較差。

圖1 省分OCS部署現狀

b）橫向擴展。橫向擴展是通過增加OCS計費節點的方式來實現OCS的擴容。該擴容模式在計費接口能力允許的情況下，增加多套計費節點對OCS進行平滑的擴容，對現網業務影響較小，擴容風險較低，同時擴容不會受到單套計費節點硬件能力的約束，可以實現OCS大容量的擴容。

橫向擴展模式的優點是非常明顯的，但是要采用該種模式擴容需要首先解決以下2個問題。

a）計費消息在不同OCS計費節點間的路由問題。

b）單套計費節點出現故障時，不能影響其他計費節點的正常運行。

雖然在當前OCS技術架構下，OCS的通用接口模塊實現了簡單的協議轉換和計費消息的路由功能，但是在多套OCS計費節點并存的情況下，通用接口的能力就略顯不足，而且無法實現諸如“單節點放通”等復雜的功能。

橫向擴展模式應該是OCS擴容的理想方式，但要采用該模式進行擴容就需要解決計費消息路由和單節點放通等問題。

1.2 OCS架構對核心網集中化網元支撐的適應性

當前OCS架構采用計費消息回歸屬地的方式來實現實時計費，OCS只與本地網元連接。當用戶漫游時，由電路域、分組域、業務域分別完成本網內的業務請求，然后再由歸屬網元將計費請求消息觸發到用戶歸屬OCS，并由用戶歸屬OCS完成后續計費控制。

以數據業務為例，當前網絡路由組織如圖2所示。A省用戶漫游到B省使用數據業務，用戶的業務請求會接入到B省當地的SGSN，B省SGSN發現該用戶為漫游用戶，則會通過數據域的IP承載網將用戶請求消息路由到用戶歸屬的A省GGSN，然后由A省GGSN觸發計費請求消息到用戶歸屬的OCS（藍色虛線所示），并由OCS完成后續計費控制，最后A省GGSN會根據OCS的應答消息來完成用戶業務的接入（紅色虛線所示）。在這種情況下，用戶的業務接入和計費接入均是在用戶歸屬地完成的。目前現網中的語音業務、增值業務的路由組織原則均與此類似。

采用屬地化計費的方式，有效簡化了OCS部署。但是由于在該模式下，各省OCS是獨立的，OCS之間沒有路由關系，導致核心網集中化網元無法實現與全國各省OCS的對接。核心網集中化網元，如國際GGSN，是集中建設的、服務全網的核心網網元，負責某類業務的集中接入。這類業務需要通過核心網集中化網元承載，不能通過網元所屬承載網絡將業務路由到歸屬網元，因而也就無法通過當前的計費路由組織模式來實現對此類業務的支撐。

OCS的平滑擴容問題和核心網集中化網元與各省OCS間的路由問題，都對當前OCS的部署架構提出了新的要求和挑戰。為了解決這些問題，需要對OCS現有部署架構進行調整，提出一種更加靈活的部署架構，將全網OCS組成一個有機的統一整體，即省內多套OCS對省內網元提供統一接口、全國OCS對集中業務接入網元（如國際GGSN）提供統一接口，最終實現OCS對網元來說始終只有一套的目標。這樣OCS的支撐能力和擴展能力均將得到進一步的提升和完善。

2 基于兩級消息路由代理機制的解決方案

圖2 數據業務路由組織示意

針對OCS大容量平滑擴容、實現核心網集中化網元的在線計費支撐等方面的新需求，本文提出基于兩級消息代理的部署架構（見圖3）。在該系統架構下，一級路由代理節點負責完成集中建設網元與OCS間的實時消息路由；二級路由代理節點負責完成省內多套OCS間的計費消息路由，實現OCS大容量平滑擴容。

圖3 兩級DCC消息代理架構

一級消息路由代理節點上端連接網元節點，下端與各省二級路由代理節點或OCS對接，接收網元觸發的計費請求消息，并將該消息路由回用戶歸屬省，實現計費消息在全國范圍內的路由和轉發，解決核心網集中化網元（如國際GGSN節點）和各省OCS之間實時計費消息的路由問題。一級消息代理節點將全網OCS組成了一個整體，對外提供了統一的接口。

二級消息路由代理節點上端與一級消息路由代理節點對接，下端與省分OCS對接，用于解決省分存在多套OCS情況下計費消息的路由和轉發問題。同時，省分二級消息代理節點與本省內GGSN、SACP、VAC、SMSC等網元節點連接，接收來自網元的實時計費請求消息，并完成協議轉換，實現多網元、多協議的統一接入。二級消息路由代理節點使省內多套OCS組成一個整體，對外部網元提供統一的接口。此外，二級消息代理節點還可以實現對單套OCS計費節點的放通功能，可以保證一套計費節點出現異常不會影響其他計費節點的正常工作。

OCS采用該兩級消息代理部署架構后，對網元提供了統一的接口，解決了OCS大容量平滑擴容問題以及核心網集中化網元與OCS間的路由問題。

省分OCS在擴容時，只需要在二級消息代理節點后端部署新的計費節點，并在二級消息代理中配置相應的路由策略和放通規則即可。省分OCS擴容部署架構圖如圖4所示。二級消息代理屏蔽了網元協議的差異，使得OCS的擴容對網元透明，不會對現網業務產生任何影響。

圖4 省分OCS擴容部署示意

在該部署架構下，核心網集中化網元只需與一級消息路由代理連接，即可實現與全網OCS的對接。以國際漫游數據業務為例，其業務網絡組織如圖5所示，用戶業務請求通過國外SGSN觸發到國際GGSN節點，國際GGSN節點觸發計費請求消息到一級消息代理，一級消息代理通過二級消息代理將該計費請求消息路由到用戶歸屬的OCS，最后由OCS完成對國際漫游數據業務的實時計費。

圖5 國際漫游數據業務網絡組織

3 結束語

本文針對當前OCS部署中新的支撐需求進行了分析，并提出了一種基于兩級消息代理架構的OCS部署方案，在該架構下，OCS可以靈活、方便地進行大容量平滑擴容，同時實現了對需要核心網集中化網元承載的業務（如國際漫游數據業務）的實時計費支撐。