老猿學5G掃盲貼:3GPP中的5G計費架構

一、計費邏輯架構和信息流

在32240子系列文檔內定義了計費的邏輯架構和信息流,如圖:
在這裏插入圖片描述
上圖中:

  • Network Element:網元,簡稱NE
  • Network Function:網絡功能體,簡稱NF
  • BILLING DOMAIN:計費域,簡稱BD
  • Charging Data Record :計費數據記錄,也即通常所說的話單,簡稱CDR
  • Charging Gateway Function:計費網關功能體,簡稱CGF,CGF完成話單的分揀、合併、過濾、解碼、路由、分發等功能
  • CDF:是Charging Data Function計費數據功能的簡稱,位於3GPP網絡實體(核心網中產生計費信息的網元)與CGF(Charging Gateway Function,計費網關功能)之間。CDF負責將來自網絡實體的計費信息構造成CDR(Call Detail Record,呼叫詳細記錄,即話單),並傳送給CGF,是離線計費過程中一個重要的邏輯功能實體
  • Billing Domain:計費域,簡稱BD
  • Bx:Bx是個參考點(參考點是兩個實體間的點對點接口),該參考點用於在任何網絡域、子系統或業務的CGF與BD域之間的話單文件傳輸接口
  • OCS:在線計費系統(Online Charging System),是指參與通信過程控制的計費系統
  • Ro:是網元和OCS之間的在線計費參考點,如diameter協議
  • Ga:是CDF和CGF之間的參考點,主要是在二者之間進行CDR的傳送
  • Rf:是離線計費中網元和CDF之間的參考點,在二者之間傳遞計費事件
  • Offline Charging:離線計費,通過通信行爲產生話單文件計費
  • Online Charging:在線計費,是在會話進行過程中收集計費信息、實時判斷是否有足夠信用額度可以通信的授權及計費過程
  • Converged Online Offline Charging :融合在線和離線計費,是5G規範中新增的一種計費模式,在此模式下,在線和離線兩種模式下,網元都通過Nchf服務化接口與CHF傳遞計費消息
  • CCS:Converged Charging System融合計費系統的縮寫,由四個不同的模塊組成,即計費功能( Charging Function,簡稱CHF)、賬戶餘額管理功能(Account Balance Management Function,簡稱ABMF)、計費網關功能(CGF)和批價功能( Rating Function,簡稱RF)。計費功能包括在線計費功能( Online Charging Function,簡稱OCF)和計費數據功能(CDF)。融合計費系統使用Nchf服務化接口與CTF交互,並使用Bx接口與BD域交互

二、CCS融合計費系統

2.1、基於服務化接口的5G計費架構概覽

CCS融合計費系統是R15和R16爲5G計費構建的一套計費架構,下圖表示基於服務化接口的5G計費架構概覽:
在這裏插入圖片描述
上圖中:

  • SMSF:Short Message Service Function的簡寫,短消息業務功能體
  • PCF:策略控制功能體
  • SMF:會話管理功能體

2.2、融合計費功能架構

下圖描述了網絡側融合計費的邏輯功能體以及這些功能體與BD計費域之間的接口:
在這裏插入圖片描述
上圖中將整個計費架構分成了三部分:核心網域(CN Domain)、融合計費系統(CCS)和計費域(Billing Domain)。可以看到這兒說的融合計費系統與業務支撐說的計費賬務處理不是一回事,計費域纔是業務支撐說的計費賬務處理的支撐實體。

下面來介紹一下上圖中在前面還沒出現的一些功能體:

  • CTF:Charging Trigger Function計費觸發功能的簡寫,CTF內嵌在所有計費相關的網元(NE)中,在NE內收集有關移動終端用戶使用網絡資源的計費信息,這些網絡資源可涉及承載(例如CS、PS)、子系統(例如IMS會話)或業務(例如MMS)的使用/消耗情況。信息收集後CTF將這些計費信息發送給CDF(Charging Data Function,計費數據功能)。在5G系統內,CTF屬於SMF的一部分。CTF通過Nchf服務化接口與CHF傳遞計費消息;
  • CHF:Charging Function,計費功能的簡稱。負責產生CDR,並傳送到CGF,最終由CGF創建CDR文件,並轉發到計費域相關處理設備上;同時,CHF作爲在線計費的配額控制節點,對用戶的各種業務執行在線計費的費率處理,並通過ABMF完成用戶費用的實時結算。實際上CHF包括CDF和OCF兩部分;
  • CGF:Charging Gateway Function計費網關功能體的簡稱,CGF接收CHF傳遞的CDR話單數據,完成話單的分揀、合併、過濾、解碼、路由、分發等功能,並通過Bx接口將話單傳遞到BD計費域
  • RF:Rating Function批價功能的簡寫,RF接收OCF提供的計費事件信息,確定OCF網絡資源的使用量並返回計費信息(貨幣或非貨幣單位)給OCF。RF可以處理各種各樣的計費類型,如數據量計費、會話/連接時間計費、業務事件計費
  • ABMF:Account Balance Management Function賬戶餘額管理功能的簡寫,用於保存在線計費用戶的賬戶餘額,OCF通過Rc接口與ABMF進行交互訪問在線計費用戶的賬戶信息。

三、小結

本部分介紹了3GPP規範中與5G計費相關的整體架構,可以看到3GPP將與5G計費相關的實體分成了三個部分,核心網域(CN Domain)、融合計費系統(CCS)和計費域(Billing Domain),核心網域通過Nchf服務化接口與融合計費系統進行交互,融合計費系統通過Bx文件接口與計費域進行交互。從這個過程來看,融合計費系統(CCS)是獨立於核心網和計費域的單獨系統,負責完成5G在線計費和離線計費的融合處理,並將5G在線計費和離線計費的CDR信息傳遞都進行了消息化,只在異常情況下保留了文件傳輸。

在老猿看來,這種劃分方法雖然科學,但與現有電信企業的運維模式不太匹配,主要是因爲核心網域和計費域在電信企業都有單獨的運維部門,在兩個部門之間並不存在第三個單獨運營CCS的部門,而CCS又是同時需要與核心網域和計費域接口的系統,這個系統該怎麼建設呢?估計這也是現在中國移動將CCS的建設內容進行了調整和界面的重新劃分切割的原因之一。

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