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一个晚上一套房?一文看懂5G计费方式

2020-07-06 中兴文档 阅读:
我们每天都在使用手机,我们也要为手机充值。那么,大家有没有想过,移动通信系统是如何进行计费的呢?今天这篇文章,我们就来了解一下,2/3/4/5G计费相关的知识。

什么是计费?TOkednc

计费,就是记账收钱。当你使用了某种服务,就需要根据服务内容和时长,支付相应的费用。这就是计费。TOkednc

我们每天都在使用手机,我们也要为手机充值。那么,大家有没有想过,移动通信系统是如何进行计费的呢?TOkednc

今天这篇文章,我们就来了解一下,2/3/4/5G计费相关的知识。TOkednc

什么是话单(CDR)?     

我们还是从基础开始说起吧。TOkednc

首先要介绍的一个概念,是话单。TOkednc

通信专业术语里面的话单,和我们平常所指的话单,是两个不同的概念。TOkednc

我们平常所指的话单,例如通过运营商App查到的那些,是账单和详单。TOkednc

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账单是月度总费用的明细。详单是每天通话或上网的具体记录。简单来说,账单是详单的汇总结算。TOkednc

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账单TOkednc

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详单TOkednc

我们通信行业专业术语里所说的话单,我们称之为CDR(Call Detail Record,呼叫详细记录)。TOkednc

CDR是通信系统内部传递的一种文件数据,记录了每一条原始通信记录的信息。TOkednc

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话单文件范例,每个文件有很多条记录TOkednc

它的每一条记录,都由不同的字段组成。这些字段包括流水号、用户标识、主叫号码、被叫号码、起始时间、结束时间、通话时长、上网流量、通话性质等一系列信息。TOkednc

直接看CDR文件,是很难看懂的。必须根据各个运营商的话单格式规范,进行解读(翻译)。TOkednc

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说白了,CDR话单不是给人看的,是给运营商的营帐BOSS平台看的。这里的BOSS不是“老板”的意思,它是指Business & Operation Support System(业务运营支撑系统)。TOkednc

BOSS系统对话单进行解析,然后生成详单和账单,发给手机用户,收取费用。TOkednc

CDR话单分为很多种,包括语音话单,短信话单,还有数据业务话单(上网话单)。只要你的手机使用了业务,就会产生话单。TOkednc

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离线计费和在线计费     

那么,2/3/4G通信系统,是如何产生、传输并存储CDR话单的呢?TOkednc

概括来说,有两种方式,分别是离线计费和在线计费。TOkednc

离线计费,是一种非实时的计费方式。它根据用户的业务使用情况,实时产生CDR话单并存储在本地,定期上传Billing System(计费系统)。运营商定期对话单费用进行结算。TOkednc

离线计费不会对服务过程产生实时影响,属于典型的“先用服务,再付费用”。就像你在网吧尽情上网,想离开的时候,再结算费用。TOkednc

早期的通信服务(例如家庭电话),都是这种“后付费”的方式。现在很多企业套餐,也都是这种方式。TOkednc

下图是离线计费的框架,以及其中各功能实体的作用:TOkednc

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再来看看在线计费。TOkednc

在线计费,是一种实时交互的计费方式,一般针对“预付费”业务。大家现在使用的手机计费方式,还有早期的一些电话卡业务,都基于在线计费。TOkednc

在线计费要求用户在业务使用前,往账户中存入一定金额。OCS(在线计费系统,Online Charging System)会对用户账户进行实时监控,“掐表”计算你的余额。当余额不足时,实时停止服务。TOkednc

这就像你到网吧上网,存了10块钱,一旦用完,立刻锁定计算机,不让你继续使用。TOkednc

在线计费,实现原理更为复杂,但可以有效控制欠费风险,避免给运营商和用户带来损失。TOkednc

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一个晚上一套房的惨剧,在OCS下并不会发生。TOkednc

下图是在线计费的框架,以及其中各功能实体的作用:TOkednc

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融合计费     

好了,到了5G时代,又该如何计费呢?TOkednc

5G时代,核心网的网络架构发生了很大的变化。TOkednc

5G核心网采用了SBA微服务架构,看上去有点像总线架构。传统通信网元变成了很多个NF(Network Function,网络功能实体)。TOkednc

这些NF可以独立自治,实现自动化管理。NF之间可以根据需求任意通信。TOkednc

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5G核心网架构,橙色框内的就是核心网NFTOkednc

为了适应SBA架构,一种全新的计费方式出现了,那就是——融合计费(CCS,Converged Charging System)。TOkednc

在线计费或离线计费,都是先获取计费信息,再将其发送给不同的功能实体。而融合计费系统将在线计费功能和离线计费功能融合在一起,采用统一的服务化接口Nchf,与网元侧的各NF对接。TOkednc

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融合计费架构TOkednc

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融合计费各功能实体的作用TOkednc

由离线计费的CDF和在线计费的OCF融合而成的CHF,同时支持离线计费和在线计费,一方面生成计费话单,另一方面完成配额管理,控制当前用户使用业务的可用量。TOkednc

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CDF和OCF融合成为CHF  TOkednc

融合计费的优势非常明显。TOkednc

首先,它将原先两套独立的计费系统合二为一,统一了接口,实现了“瘦身”,简化了计费流程,降低了运维难度,节约了网络资源。TOkednc

其次,融合计费的SBA架构,让自身可以满足更多的业务场景需求。5G时代形形色色的计费需求,都可以找它。TOkednc

最后,融合计费带来了更高的安全性。SBA架构中带有多种安全措施,如接入认证、加密传送等,可以有效保障计费信息传送的安全性。TOkednc

说了这么多,融合计费到底是怎样的一个流程呢?流程中都有哪些NF在发挥作用?TOkednc

请大家看下面的融合计费业务流程图:TOkednc

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  • SMF(Session Management Function,会话管理功能)
  • PCF(Policy Control Function,策略控制功能)
  • CHF(Charging Function,计费功能)
  • CCS(Converged Charging System,融合计费系统)
  • UPF(User Plane Function,用户平面功能)
  • AMF(Access and Mobility Management Function,接入和移动性管理功能)
  • NR(New Radio,新空口、无线接入网)
  • CGF(Charging Gateway Function,计费网关功能)
  • ABMF(Account Balance Management Function,账户余额管理功能)
  • RF(Rate Function,批价功能)
  1. 计费触发功能CTF内置在5GC网络侧的SMF中,因此,SMF是融合计费业务使用者。SMF检测到网络资源的使用后,触发计费功能,向PCF获取计费策略。
  2. SMF向CHF发起建立计费会话请求,CCS侧开始记录计费话单。
  3. SMF选择UPF并建立数据面传输通道,同时下发/激活计费规则。
  4. SMF把从CHF获取到的业务配额下发至UPF进行监控。
  5. UPF则向SMF上报UE使用的用量信息。
  6. SMF将收到的信息再次上报给CHF,CCS内部完成在线扣费并同步生成计费话单信息后,再次分配新的份额给SMF,开启新一轮的配额监控。

貌似有点复杂,看不懂也没关系,哈哈。TOkednc

未来的很长一段时间,我们会处于2/3/4/5G共存的状态。因此,我们要同时实现2/3/4G和5G下的计费功能。TOkednc

为此,中兴通讯提出了2/3/4/5G融合的核心网计费解决方案。   TOkednc

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在方案中,各网元协同配合,对不同的接入方式采取不同的计费方式:TOkednc

对于2/3G接入:仍然提供传统的计费接口。TOkednc

对于5G接入:提供符合3GPP标准的融合计费接口Nchf。TOkednc

对于4G接入:通过准确的识别用户是否具有5G能力,从而选择采用传统的计费接口还是新的Nchf接口。TOkednc

灵活的计费解决方案,能够提供多种5G计费演进路线。这些路线的最终演进目标,就是“2/3G网络退出,用户全部签约5G”。不过,这会是一个漫长的过程。TOkednc

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中兴通讯推出两种5G计费演进路线TOkednc

好啦,以上就是关于2/3/4/5G计费的知识,大家都看明白了吗?TOkednc

责编:Demi XiaTOkednc

(本文来源:中兴文档)TOkednc

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