分組域網元與OCS計費平臺對接驗證測試的研究

紀雷 陶勇

【摘要】 伴隨3GPP（3rd Generation Partership Project）等組織在3G規范中明確定義并提出OCS （OnlineChargingSystem——在線計費系統）的相關概念和要求，席卷全球電信業的OCS熱潮已經來臨，通過OCS系統的部署使運營商對業務使用方面計費更加透明、用戶也能實現私人定制方式的計費體驗與要求。由OCS來統一負責2G/3G電路域、分組域和業務網絡、PSTN的語音及寬帶業務實時的靈活計費、交叉捆綁。因此研究一種具有高效方便的業務網絡與OCS平臺對接驗證的測試方法非常必要。

【關鍵詞】 OCS 分組域 對接驗證測試

一、引言

隨著4G時代的到來，整個移動通信業務模型出現新的變化，數據業務呈現爆炸式增長。現有的移動通信網絡支持的數據業務達數百種，如何有效、準確的對用戶使用的數據業務進行計費結算，減少用戶對業務使用方面的計費投訴是各大運營商面臨的主要問題。

在3G時代，傳統“煙囪式”的計費模式顯然需要從根本上進行升級，才能給運營商的產品、業務和營銷創新以支持。在線計費系統（OCS）解決方案因此廣受矚目。3GPP組織提出了OCS的參考結構，給出了具有開放性和通用性的實時計費系統框架，支持基于承載、會話和內容事件的統一計費。這一框架將設備的話務控制功能與計費功能相分離，并建立了計費體制與會話/服務控制的直接交互，使計費完全參與服務的使用過程。在這樣的體系下，既可以利用獨立計費系統的強大能力以提供接近于準實時計費系統的靈活性，又可以利用參與使用過程的實時特性，將欠費成本降到最低。3GPP32.299、IETFRFC3588、RFC4006定義了各網元與OCS（線計費系統）的接口協議，使用Diameter協議來實時交互計費信息、批價、反算預留，完成對用戶的信用控制。 中國聯通引入了3GPP的在線計費框架、功能模塊、接口協議、信令流程等，將GSM/3G/PSTN的SCP、ISMP、AAA的在線計費功能剝離，融入獨立的在線計費系統OCS，來統一負責2G/3G電路域、分組域和業務網絡、PSTN的語音及寬帶業務實時的靈活計費、交叉捆綁。

二、OCS系統組成架構與分組域網元對接要求

2.1 OCS系統組成架構

系統組成架構如圖1所示。

在線計費系統（OCS）是指參與通信過程控制的計費系統，能夠解決用戶實時信用控制、預付費使用數據業務和增值業務實時計費等問題。

在OCS系統組成的架構中分組域GGSN（Gateway GPRS Support Node 網關GPRS支持節點）網元通過DIAMETER 接口協議與OCS平臺進行對接。

2.2 分組域網元與OCS平臺對接——GGSN網元改造要求

（1）GGSN要求支持數據業務的在線計費觸發；

（2）GGSN要求具有TCP/IP協議L3到L7的協議解析能力：

要求GGSN能夠根據第四層協議解析出端口號信息，并能夠根據端口號區分業務，此功能適用與熟知的應用層端口號，如HTTP、靜態FTP、SMTP、POP3、并能夠根據業務采集計費所需要的時間、上下行流量等信息，根據配置針對業務選擇通過或者拒絕。

要求GGSN能夠根據第七層協議區分出如下業務：HTTP1.X、動態FTP、WAPG1.X 和 WAP2.0 RTSP媒體流、SIP、MMS和Kjava通過（URL區分），并根據業務采集計費所需要的時間、上下行流量等信息，根據配置針對業務選擇通過或者拒絕。

GGSN要求支持業務識別規則配置：根據從第3、4、7層協議解析出的IP、PORT、PROTOCOL、URL等信息配置業務識別規則，并根據業務識別規則及各種協議信息獲得對應的Rating Group供OCS計費使用，對于默認規則應單獨申請流量或時間配額。

（3）GGSN要求支持應急話單生成。

三、分組域網元與OCS計費平臺對接驗證測試技術解決方案

OCS平臺的引入使數據業務的計費方式透明化，日常的運維過程中如何監控OCS平臺與分組網元之間工作狀態，及時發現分組域網元與OCS平臺的連接異常狀態？

3.1 OCS平臺接口介紹

OCS平臺通用接口采用Diameter cc 協議、SMPP+協議與外部網元設備（GGSN）進行通信。實現外部協議的轉換，將外部多協議格式轉換內部標準格式的信息，并實現按號段、VPN等信息進行路由的分發。

轉換后的內部消息提供給計費控制，并接受計費控制返回的業務使用結果信息，將其轉換為Diameter cc 協議、SMPP+協議響應消息轉發給外部網元通信設備。

通用接口支持離線話單接口，用于網元設備不支持DCC等實時消息采用話單方式提供接入，支持OCS或網元異常的應急話單處理。

當用戶使用業務時，由GGSN判斷用戶是否是在線計費用戶，對在線計費用戶通過DCC協議轉發到OCS系統進行計費鑒權，OCS將計費鑒權結果發送給GGSN實現對用戶數據業務流量使用的控制。

3.2 分組域網元與OCS平臺對接驗證測試流程

通過軟件方式仿真GGSN網元，實現Diameter 協議棧，與OCS平臺的信令接口對接，模擬實時計費用戶，發起數據業務行為產生計費話單CDR（call detail record）輸送至OCS平臺。通過仿真GGSN網元與OCS對接測試，實現相應的故障定位，具體組網實現如圖2所示。

通過對GI接口協議棧，實現了仿真GGSN設備與現網WAPGW以及UNINET公網出口的連接，在此基礎上通過虛擬移動臺、虛擬SIM卡功能，實現了在線計費用戶通過3GNET/UNINET網絡對各種上層業務進行測試。系統通過GRE隧道與現網WAPGW相連，實現UNIWAP出口相關上層業務測試。

在仿真GGSN網元實體中可以對在線計費用戶的PDP激活消息、獲得用戶的計費方式（在線、非在線）、CCR信用控制請求等信息配額消息。

通過仿真GGSN網元與現網OCS平臺直接GY接口（GGSN與OCS平臺之間接口），疊加Diameter 協議棧。

基于Diameter 協議棧中的Diameter cc 協議，仿真GGSN網元實現對不同計費方式用戶發起CCR消息，觸發OCS平臺回復CCA消息，通過仿真GGSN網元與OCS平臺交互消息發送實現對OCS平臺對接驗證測試（用戶狀態檢查、批價、余額分配等）。

四、應用效果

本成果應用可以解決如下場景存在的問題及隱患：

（1）OCS平臺性能實時測試-模擬Diameter接口信令，高頻度測試OCS平臺功能。先于用戶發現并定位故障，有效減少用戶投訴，節約費用支出。

（2）7*24小時進行主動測試，替代傳統的手工設備測試指標、人工巡檢的運維模式，極大的減少了人力投入，解放生產力。

綜上所述，通過分組域網元與OCS計費平臺對接驗證測試系統的引入，可以“先于用戶發行并準確故障定位技術”、“真實模擬各種不同客戶的業務實現技術”、“精細的原始碼流回溯技術”，為及時發現并解決故障提供了有效的指導性手段。

參 考 文 獻

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[3] 鄺凌宏，羅大庸. 3G環境下在線計費系統解決方案[J]. 電腦知識與技術，2008（34）

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