面對IMS運營環(huán)境計費體系的演變

計費體系的新特色

在未來的IMS應(yīng)用環(huán)境，計費體系的變化主要體現(xiàn)在三個方面：第一，普遍的計費關(guān)聯(lián)使計費實體變得越來越復(fù)雜；第二，數(shù)據(jù)、話音等業(yè)務(wù)的融合提升了對計費模式的要求；第三，隨著計費采集點和控制點的急劇增加，計費實體將向網(wǎng)絡(luò)化轉(zhuǎn)型。

1.計費關(guān)聯(lián)越來越普遍

從起源看，計費關(guān)聯(lián)并不是IMS時代的特有現(xiàn)象，早在2G、2.5G時代，計費關(guān)聯(lián)就已經(jīng)出現(xiàn)。例如，彩信業(yè)務(wù)（MMS）采用計次計費，而流量計費（BCF）從GGSN中采集到的是客戶所發(fā)生的所有流量，GGSN并不能分辨出是由哪類業(yè)務(wù)產(chǎn)生的流量，其中也包含MMS流量，從精確計費的角度看，必須核減掉MMS流量，否則就會重復(fù)計費，于是出現(xiàn)了計費關(guān)聯(lián)。

但是，在IMS時代，計費關(guān)聯(lián)現(xiàn)象變得非常普遍。

首先，由于IMS核心網(wǎng)的控制層與用戶層分離，IMS會話管理實體（CSCF）不了解IP連接實體（GGSN等）的業(yè)務(wù)流量，IP連接實體也不清楚IMS的會話狀態(tài)。這就需要PDF（PolicyDecisionFunction）和PEP（PolicyEnforcement Point）來實現(xiàn)計費信息的交互，使用IMS的計費標(biāo)志符（ICID）和GPRS的計費標(biāo)志符（GCID）的交換，即可實現(xiàn)IMS與GPRS之間的計費關(guān)聯(lián)。

其次，在IMS系統(tǒng)中，計費信息的產(chǎn)生是分散的，各IMS網(wǎng)元節(jié)點都會根據(jù)自己在會話中的作用和可獲得的會話信息產(chǎn)生話單，并將話單通過AAA送到Billing系統(tǒng)（BS），由BS對相關(guān)的話單進行關(guān)聯(lián)處理，分別產(chǎn)生用戶賬單和結(jié)算賬單。在計費關(guān)聯(lián)的過程中，不僅存在大量計費標(biāo)識間的互換，還存在大量的計費核減工作。

另外，由于不同實體PDP（PacketDataProtocol）的激活起始時間不盡相同，差距可達毫秒級，因此在收發(fā)流量時，不同實體的流量差異最大可達數(shù)百字節(jié)，而且終端加密、重復(fù)收費等環(huán)節(jié)也都增加了精確計費的難度，使得IMS時代實現(xiàn)精確計費的代價大大提高。

這些都極大地增加了IMS時代計費實體的復(fù)雜性。

2.計費模式趨向多樣化

話音、數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務(wù)的融合，對計費模式提出了更多要求。從計費的實時性看，IMS計費體系既要支持在線計費（OCS），也要支持離線計費。在線計費要求IMS實體與計費系統(tǒng)實時交互，OCS與用戶賬戶實時交互，控制或監(jiān)控與服務(wù)相關(guān)的費用。而離線計費則在會話完成后收集計費信息，計費不會實時影響服務(wù)過程。針對不同的業(yè)務(wù)類型和客戶群，這兩種計費模式將長期存在。

在線計費根據(jù)收費模式可分為立即收費（IEC）和單元預(yù)留收費（ECUR）。對于事件計費中能定義清楚每次事件費率（如點一首歌收費2元）的計費場景，通常采用IEC收費模式，直接從用戶賬號中扣減存款單元，然后授權(quán)MRFC（媒體資源功能控制器）、AS向用戶提供業(yè)務(wù)；而對于會話或流量等計費場景，通常采用ECUR收費模式，一次從用戶賬戶中預(yù)扣一定的金額，授權(quán)MRFC、AS向用戶提供業(yè)務(wù)，當(dāng)本次金額用完，通話還在繼續(xù)，然后再預(yù)扣一次，通話結(jié)束后，沒有使用完的預(yù)留金額實時返回客戶賬戶。

在線計費又可根據(jù)計費類型分為ECF（事件計費）、SCF（會話計費）、BCF（承載計費）。對于事件計費，AS與MGFC通過Ro（Diameter協(xié)議）接口向ECF發(fā)出計費請求，ECF從用戶賬戶中扣除相應(yīng)費用后，發(fā)出計費應(yīng)答；對于會話計費，SCF通過ISC（SIP協(xié)議）接口從S-CSCF接收到的請求進行計費，從用戶賬戶中預(yù)留一定費用后，發(fā)送計費應(yīng)答，控制會話建立；對于承載計費，SGSN、GGSN使用CAP（R7版本統(tǒng)一為Diameter協(xié)議）向BCF發(fā)出請求，BCF從賬戶中預(yù)留一定費用后，發(fā)送計費應(yīng)答，控制IP流的建立。

離線計費體系的核心包括計費采集功能（CCF）和計費網(wǎng)關(guān)功能（CGF）。CCF接收來自IMS實體的計費信息，并對這些信息進行預(yù)處理，如關(guān)聯(lián)、合并和過濾不必要的話單，并將運營商的專有信息加到接收到的計費信息之中，之后構(gòu)建實際的CDR，并以文本的形式傳遞給計費系統(tǒng)，CCF具備CDR緩存功能；CGF與CCF功能相同，只是CGF僅從SGSN和GGSN接收有效的CDR。離線Billing系統(tǒng)負(fù)責(zé)話單批價、賬務(wù)處理和賬務(wù)管理。

無論對于在線計費還是離線計費，最復(fù)雜的仍是計費關(guān)聯(lián)和核減計費過程。

3.計費實體趨向組件化、網(wǎng)絡(luò)化

IMS的分層設(shè)計思想，大大增加了計費的采集點和控制點，涉及到大量的計費信息關(guān)聯(lián)和合并，對此計費系統(tǒng)必須進行“瘦身”行動。“瘦身”后的計費實體，只需要根據(jù)業(yè)務(wù)類型進行最簡單的批價和基本優(yōu)惠處理，而對于交叉優(yōu)惠、產(chǎn)品組合優(yōu)惠、封頂贈送優(yōu)惠等復(fù)雜的商業(yè)策略，則可交由后續(xù)的非實時賬務(wù)系統(tǒng)來完成。

從發(fā)展的角度看，IMS與計費系統(tǒng)的接口將逐漸統(tǒng)一為Diameter協(xié)議（文本除外），Diameter協(xié)議包中包含了大量的計費信息，為計費標(biāo)準(zhǔn)化提供了物理基礎(chǔ)。隨著3GPP、OSS/J等標(biāo)準(zhǔn)的逐步成熟和推行，使計費部件的網(wǎng)絡(luò)化部署成為可能，OCS系統(tǒng)需要計費部件具備網(wǎng)絡(luò)設(shè)備級的穩(wěn)定性和可靠性。

不論是出于業(yè)務(wù)或技術(shù)的需求，還是協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的支撐，計費系統(tǒng)都將逐漸向部件化、組件化的方向演進，與網(wǎng)絡(luò)側(cè)的結(jié)合更為緊密，計費實體更像一個邏輯的網(wǎng)元設(shè)備，計費實體趨向于網(wǎng)絡(luò)化。

計費實體的演進路線

IMS標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)歷了一個從理念到完善的演進過程，目前已經(jīng)推出了R7版本。在這一演進過程中，特別是在從R5版本到R7版本的演進過程中，計費體系已經(jīng)發(fā)展成為IMS定義的六大實體之一，逐步趨于完善、實用。

1.IMSR5的局限性

IMSR5版本發(fā)布后，其在計費方面的局限性逐漸凸現(xiàn)出來。首先，CSCF與SCF之間通過ISC（SIP）直接相聯(lián)，需要添加部件；其次，R5承載計費基于PDPContext，適用于一次PDP承載業(yè)務(wù)（如消息、游戲、下載），而對于二次PDP承載業(yè)務(wù)，由于終端數(shù)量有限，并且還會占用終端的處理資源和存儲資源，因此不適用于二次PDP承載業(yè)務(wù)；由于PDP不能區(qū)別不同類型的IP數(shù)據(jù)流，因此R5計費也不適用于WLAN、xDSL、Cable等業(yè)務(wù)接入；此外，PDPContext的激活和去激活會大量增加GPRS或UMTS系統(tǒng)的信令開銷，從而大大地增加了業(yè)務(wù)建立的時延，而且R5計費只支持IPv6。

2.IMSR6的改進點

IMSR6版本引入了FBC（FlowBasedCharging）實體，從而克服了IMS R5在計費方面的許多局限：支持更靈活的業(yè)務(wù)模式；采用Primary PDP Context承載業(yè)務(wù)，不再依靠二次PDP Context；比R5中Go+SBLP（Service-Based Local Policy）具有更好的業(yè)務(wù)適應(yīng)性；適用于WLAN、xDSL、Cable等接入技術(shù)；PDP Context僅針對UMTS和GPRS，IP數(shù)據(jù)流的概念具有通用性。

FBC實體解決了承載層的計費問題，但它沒有解決應(yīng)用層的計費問題，應(yīng)用層CDR將在CSCF、AS上產(chǎn)生。Ro/Rf用于向離線計費系統(tǒng)或在線計費系統(tǒng)傳送應(yīng)用層計費數(shù)據(jù)，包括會話類型、會話的起始/終止時間、業(yè)務(wù)流的使用信息。

3.IMSR7的演進

在IMSR7版本，F(xiàn)BC進一步發(fā)展成PCC（Policy&Charging Control）實體。PCC基于FBC架構(gòu)，它將R6版本中策略控制功能（PDF）和基于流的計費功能（FBC）合并成一個功能實體，并融合了相關(guān)接口。這樣做，既提高了通信效率，又降低了業(yè)務(wù)的建立時延，而且還可以保證對GGSN和TPF（Traffic Plane Function）控制的一致性。

IMSR7版本還引入了新的機制來解決承載與業(yè)務(wù)的綁定問題。這種機制不同于以往SBLP使用授權(quán)令牌（Token）的機制，而是基于流的策略控制，使用數(shù)據(jù)流模板TFT（包含在PDPContext內(nèi)），通過IP地址和端口號來識別數(shù)據(jù)流，其方法與PDF識別IP數(shù)據(jù)流的方法類似。

迎接BSS的新局面

在IMS時代，計費將向網(wǎng)絡(luò)側(cè)傾斜，傳統(tǒng)的運營支撐系統(tǒng)BSS將向BOMS（BusinessOperationManagementSystem）演進，BSS的重心將向營銷、CRM和服務(wù)等業(yè)務(wù)管理和分析轉(zhuǎn)變。結(jié)合NGOSS的發(fā)展，運營支撐系統(tǒng)將逐漸演變?yōu)镃RM+Billing體系架構(gòu)。隨著計費向網(wǎng)絡(luò)側(cè)傾斜，BSS向管理和分析轉(zhuǎn)型，必將逐漸形成“網(wǎng)絡(luò)＋管理”的IMS全網(wǎng)局面。運營商在完成這些演變之后，即可將精力放在內(nèi)容管理等層面的開發(fā)上，全面向IMS轉(zhuǎn)型。

作者：周勝鵬 來源：通信世界