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摘
要：GPRS作為從第二代移動通信向第三代移動通信過渡的方案，在移動互聯(lián)網上邁出了重要一步。作為一種新興業(yè)務，其計費系統(tǒng)與通信過程控制非常緊密地結合在一起。在介紹GPRS的計費特點及信息采集點基礎上，描述了GPRS計費記錄分析與處理，并提出了未來GPRS計費將面臨的問題。
關鍵詞：GPRS，計費，通話明細記錄（CDR）
——當今第二代移動通信主要以提供話音和低速數(shù)據業(yè)務為主，第三代移動通信則在改善話音業(yè)務的基礎上，以提供中高速的數(shù)據業(yè)務及多媒體業(yè)務為主要特征。
——目前在移動通信網絡中，
Internet應用性能較差，是帶寬使用效率低、連接設置時間較長和無線鏈路容量低等原因所致。GPRS對以上幾方面進行了改進，它突破了GSM網只能提供電路交換的思維定式，只通過增加相應的功能實體和對現(xiàn)有的基站系統(tǒng)進行部分改造來實現(xiàn)分組交換。這種改造的投入相對來說并不大，但得到的用戶數(shù)據速率卻相當可觀。GPRS通過減少連接建立時間、支持X．25和IP協(xié)議來提供資源的優(yōu)化使用。
——一、GPRS的計費特點及信息采集點
——GPRS在GSM網絡的基礎上增加了服務支持節(jié)點（SGSN）、網關支持節(jié)點（GGSN）、計費網關（CG）
等網絡設備，并通過GPRS骨干網實現(xiàn)各設備之間的連接。SGSN和GGSN本質上都是非標準的路由器，SGSN在分組網絡中的地位類似于電路交換網中的MSC，而GGSN主要負責對外部網絡（如IP網絡，X．25網等）的互連。
——網絡在向用戶提供服務的同時需要記錄用戶對網絡資源的占用情況，計費從本質上說是根據用戶對網絡資源的使用情況按照一定的規(guī)則計算費用。由于各種業(yè)務對網絡資源的占用狀況不同，因此其計費策略也不同。GPRS的計費也與其業(yè)務特性有著密切的關系。
——GPRS采用無線接入手段，而無線頻譜是網絡非常寶貴的資源，因此對無線資源的占用情況是計費的重要組成部分，這一點與現(xiàn)行GSM語音的無線話費類似。移動網絡固然是一個相對完整的網絡，但是仍然存在與外部固定網絡的通信，因此對外網資源的使用情況也是計費的重要組成，這與GSM語音通信中長途話費類似。手機在各地漫游導致網絡和運營商對手機管理的開銷增大，而且存在復雜的運營商之間的費用結算，這些管理開銷最終以漫游費的形式出現(xiàn)。
——GPRS最引以自豪的是在無線接入鏈路上實現(xiàn)了分組化傳送。分組數(shù)據計費一般以數(shù)據量為依據。
——GPRS共有5種類型的通話明細記錄（CDR）話單，即S－CDR，M－CDR，G-CDR，S－SMO－CDR和S－SMT－CDR。這5種話單除G-CDR由GGSN產生外，其它4種記錄均由SGSN產生。S－CDR反映了無線資源的使用情況；G-CDR反映了對外部數(shù)據網資源的使用狀況；M－CDR反映了系統(tǒng)在移動性管理上的開銷；S－SMO－CDR和S－SMT－CDR這兩種話單記錄利用GPRS承載的短消息服務。
——GPRS系統(tǒng)會在移動性管理上花費系統(tǒng)許多開銷，雖然在GSM系統(tǒng)中也是如此，但是在GSM系統(tǒng)中僅對漫游問題作了收費的規(guī)定，手機移動可能引發(fā)的位置更新、越區(qū)切換甚至越局切換并沒有加收服務費用。從理論上說，如果一個手機在基本靜止和高速運動時（可能發(fā)生數(shù)次越區(qū)切換和位置更新）發(fā)生的通話時長相同，但是兩者在系統(tǒng)開銷上差異很大。GPRS的M－CDR中有一項Change
of Location，它記錄了手機所經歷的RAI，即一旦發(fā)生路由區(qū)域更新（Routing
Area Updating），就記錄相應的RAI。系統(tǒng)提供M－CDR作為計費基礎是有一定道理的。GSM系統(tǒng)中的計費原則對用戶的心態(tài)有一定的慣性，所以不宜選用M－CDR。
——綜上所述，GPRS計費依據是SGSN產生的S－CDR和GGSN產生的G-CDR。
——二、GPRS計費記錄分析與處理
——在圖1中，與GPRS計費相關的實體有SGSN，GGSN，計費網關和計費系統(tǒng)（BS）。SGSN的S－CDR和GGSN中的G-CDR是計費的依據，分別反映了無線數(shù)據量和對外數(shù)據量。
——S－CDR中主要包含以下信息：用戶標識，如MSISDN，IMSI及手機的網絡能力（分為A，B，C等三類）；節(jié)點IP地址，包括發(fā)起本次通話的ＳGSN的IP地址和當前GGSN的IP地址；分組數(shù)據協(xié)議（PDP）信息，即網絡側發(fā)起PDP上下文的標志（Network
Initiated PDP Context）、PDP上下文的計費標識及PDP類型（X．25，IP）等；通話位置，即發(fā)起本次通話的位置小區(qū)代碼（Local
Area Code）；APN信息，包括APN的網絡標識、APN的運營商標識；通話時間，即發(fā)起本次通話的日期、時間和持續(xù)時長；數(shù)據流量及包括上行數(shù)據流量、下行數(shù)據流量及對應的持續(xù)時長。G-CDR記錄包含的字段與S－CDR類似，但不包含手機位置信息。
——GPRS既可采用以時間為標準的計費，也可采用以流量為標準的計費，S－CDR和G-CDR都支持這兩種計費方式。以時間為標準計費，即根據用戶上網時長作為計費標準；以流量為標準計費，即根據用戶上網所下載的數(shù)據量和上傳的數(shù)據量作為計費標準。GPRS采用分組交換技術，意味24h實時在線，用戶可以隨時從Internet上獲取所需信息，因此以流量為計費標準較符合GPRS的特性；以時間為計費標準顯然限制了用戶對GPRS的使用，GPRS的優(yōu)越性得不到發(fā)揮。
——對于GPRS而言，通信過程用一次PDP上下文來描述。以手機訪問外網資源為例，在訪問之前必須建立PDP上下文，圍繞PDP上下文定義了許多信令消息，用于用戶與網絡之間協(xié)商QoS參數(shù)、動態(tài)分配手機IP地址、選擇GGSN、分配外部的PDP合法地址、建立SGSN與GGSN之間的隧道等。一旦PDP上下文激活，數(shù)據傳送就可以進行。PDP上下文的核心是PDP地址的占用；一次通信過程指從PDP地址分配、占用到釋放，期間SGSN可能會發(fā)生變化（手機移動），其它參數(shù)也可能會變更（如QoS等），這通過PDP上下文更新信令來完成。對于一次PDP上下文過程，同時存在S－CDR和G-CDR，而且由于數(shù)據通信持續(xù)時間長、包含的情況復雜，因此在GPRS業(yè)務節(jié)點（GSN）上一次會話會產生多個部分記錄（Partial
Record），描述一次PDP上下文的多個記錄需要一個標識符號來表示它們屬于一次會話，這個標識符號就是C-ID。C-ID在SGSN與GGSN之間建立PDP上下文的過程中確定下來，這樣保證了一次會話S－CDR與G-CDR的關聯(lián)性。GGSN與C-ID的組合在很長時間內是唯一的。
——流量記錄是GPRS計費的核心問題。在GPRS中，上、下行流量具備不對稱性，所以分別計費。
GPRS支持多種QoS輪廓，其QoS體現(xiàn)在5個方面，即延時、可靠性、優(yōu)先級、平均吞吐量及峰值吞吐量，每個方面都有一些可選等級。對流量的描述采取列表的形式，按照每種QoS輪廓分別統(tǒng)計數(shù)據量。注意不同用戶、不同業(yè)務對QoS的要求不同，而無線環(huán)境又是時變的，網絡能夠提供的QoS隨用戶使用情況、信道質量因素等諸多原因而具備不確定性，因此一次會話過程中的QoS輪廓會變化，每次變化就在列表中增加一項。
——原始的CDR記錄在GSN中產生，但是GSN并不能長久保存CDR，因為CDR產生的量太大，于是引入了計費網關的功能，用于存放CDR并對原始CDR進行預處理。如前所述，一次PDP上下文對應多個部分記錄，計費網關將根據GGSN與C-ID將屬于一次會話的部分記錄予以合并以形成一張完整的話單。計費網關還具有話單預處理、過濾、剔除等功能，并將合并后的話單傳往計費系統(tǒng)。
——三、未來GPRS計費面臨的問題
——在手機與Internet進行的數(shù)據通信中，將來還可能涉及到移動通信企業(yè)與ICP之間的費用結算問題。G-CDR是由GGSN產生的話單記錄，可作為結算的依據，而目前GPRS計費一般是以S－CDR為準，主要面向手機用戶收費。
——目前預付費用戶（如神州行業(yè)務用戶）是一種非常有代表性的業(yè)務方向，其特點是實時計費。不同系統(tǒng)實現(xiàn)卡服務的方法不同，例如智能電話網（包括移動智能網）的預付費以完善的七號信令為依托，在信令中攜帶計費信息，現(xiàn)行中國IP電話卡服務以RAS和RADIUS協(xié)議消息攜帶計費信息，而GPRS尚未規(guī)定如何進行實時卡用戶計費。實際上GPRS的預付費服務比電話預付費實現(xiàn)難度要大許多，其中不僅有技術上的難度，也有計費政策的因素，QoS的不確定性也增加了根據卡的余額推算出剩余多少數(shù)據量的難度。
——四、結 語
——GPRS作為從第二代移動通信向第三代移動通信過渡的方案，在移動互聯(lián)網上邁出了重要一步。作為一種新興業(yè)務，其計費系統(tǒng)與通信過程控制非常緊密地結合在一起。計費也為運營商掌握網絡狀況、用戶行為分析提供了原始數(shù)據，深入理解GPRS的計費特點是設計成熟計費系統(tǒng)的前提。
