5G融合計費系統架構及關鍵技術

陳軍艷

摘要：隨5G技術發展速度不斷加快，5G融合計費工作已然成為移動通信企業重要業務發展方向。為充分發揮出5G融合計費系統積極作用，應基于生態業務運營角度，對5G融合計費系統進行結構優化與關鍵技術的比選。基于此，本文以5G技術計費設計要點為主，設置5G融合計費系統框架，闡述5G融合計費系統關鍵技術，以期進一步提升建立融合計費系統實際應用期間的技術可行性與經濟適用性。

關鍵詞：5G融合計費系統;架構;關鍵技術

前言：現階段5G技術已經融入到各領域生產經營管理過程中，成為社會信息傳輸主脈絡，為加快各產業升級，構建信息化、數字化社會奠定的堅實技術基礎。為有效應對信息化轉型對多元化業務場景提出的更高要求，還需要著重關注5G融合計費系統的設計工作，確保5G融合計費系統能更好適用于不同計費場景。

1、5G融合計費系統設計要點

1.1規范及技術驅動設計要點

在原有4G網絡運營期間，在線計費系統與離線計費系統互為獨立。其中，離線計費系統需要借助核心網絡生成的計費信息編制階段性計費表[1];借助CDR系統將賬單余額內容進行集中整合并處理。網絡資應當經由經由返回授權與系統評價功能做好在線計費功能交互，使計費信息編制形成事實計費清單。

在5G技術下，核心網絡采用了服務化構架，通過將原有通信網源設置為眾多網絡功能實體，各實體之間可實現獨立運行、協同運轉，滿足5G網絡系統自動化管理要求。

在5G核心網服務化構架中，在構建計費支撐網絡體系過程中需要著重關注計費系統框架編制工作，將在線計費與離線計費項目共同編織成多元化業務場景，并組合形多量綱計費模式。借助統一的服務化接口，實現與各網員的對接目標。

1.2業務驅動設計要點

5G網絡下，海量機器型通信、增強型移動寬帶、可靠低時延通信技術均帶來了多元化業務場景，形成了多量綱計費商業模式。各領域通信技術發展及數字化轉型工作對網絡速率、時延響應水平的要求日漸提升，需要對5G融合計費系統功能進行不斷完善，進一步增強5G融合計費系統運行期間的可靠性。

現有5G計費網絡結構更為復雜，業務場景數量增多，應當對內容型計費、毫秒頻率及高頻發需求計費、寬帶時延及連接數據網絡屬性進行深入分析及探討，進一步優化5G融合計費系統功能。

2、5G融合計費系統的框架構建

2.15G融合計費系統結構

在5G融合計費系統框架構建工作開展期間，需要首先保障系統與5G網絡協議特征相符，對5G融合計費流程與框架體系進行切實優化。通過開展現有融合計費系統的耦合、重新部署等工作，優化支撐網絡與5G核心網絡計費時間的交互、在線與離線融合等計費功能。

構建5G融合計費系統框架期間，應做好業務接入網關、及組網模式的優化與協同組合工作[2]。其中，業務接入網關的新增應當嚴格遵守現有服務化協議，對核心網元計費數據、服務注冊信息及功能進行切實優化。融合計費系統應當綜合用戶在線與離線計費評價需求，進一步完善運行功能，組合成內容完整的計費數據單以及話單。通過實現多維度計費、計費余額管理等功能，使融合計費系統具備更為強大的容錯服務功能。組網模式優化應當對當前離線與計費系統數據采集、數據分揀供能進行進一步完善，確保系統能夠在實際運行過程中對信息字段以及單字段進行高質高效處理。

2.25G融合計費系統支撐功能

結合當前5G融合計費系統設計要點，明確融合計費系統支撐功能。

第一，計費數據服務功能。基于新網絡協議，使計費系統能夠對計費時間進行解析、模式轉換、保障計費事件的檢錯水平，對計費數據的格式進行統一調控，進一步提高數據綜合利用率;

第二，計費網關功能。要求5G融合計費系統還需要對計費數據進行拆分及合并，生成話單記錄，重點提升話單持久化及異常話單的生成水平;

第三，計費容錯功能[3]。5G融合計費系統還需要具備較高的計費服務容錯功能，能夠切實滿足在線服務異常轉離線服務的要求;

第四，計費處理流程重構。通過細致分析融合計費架構處理目標與任務，對在線與離線計費處理流程進行融合及優化;

第五，計費組建重構。5G融合計費系統需要內部配有5G新套餐以及新標識，做好5G業務分析、5G信息批價、信息分發入庫、余額管理等工作;

第六，數據管理功能重構。在原基礎上增加5G資源產品、5G信息合并表以及更新后的賬單信息內容，，確保設計出的計費支撐系統能夠為后續更加復雜化的5G通信服務提供必要支持;

第七，構建協議數據單元以及流計費。增加PDU裝置，建筑構件，構建拓展話單模型，對5G關鍵要素信息進行集中整合。配合使用PDU會話流量計費系統，形成PDU會話內容及流量組合下的維度計費新模式。

第八，新增智能配額控制功能。在5G融合計費系統中，將同步數據標簽進行集中收集并管理[4]。配合使用余量資源內容、具體余額數值，對智能計算機用戶不同時、不同場景下的配額值進行精準剖析，將數據分析結果發送給各網元，從根本上提升客戶服務水平。

3、5G融合計費系統關鍵技術

3.1服務化架構部署

在5G技術下的融合計費系統開發過程中，還應確保系統具無狀態微服務功能，對數據進行分離式管理。引入當前先進的微服務理念，對通信系統內部結構整合及優化。使微服務計費系統的技術可行性及操作靈活性更為顯著。

在5G融合計費系統設計過程中使用容器化、高性能的協議，優化5G計費微服務功能，確保5G融合計費系統能夠在實際應用過程中具備更為顯著的伸縮彈性、自愈水平，降低5G融合計費系統運行期間的故障問題發生幾率，有效控制5G融合計費系統運維成本。

基于無狀態微服務以及數據應用分離原則，對5G融合計費系統進行分布式架構設計[5]。在應用服務期間，服務實例訪問不可差別較大。借助增加或停止服務實力的方式，對應用彈性伸縮量進行控制。配合使用灰度升級手段，對此些應用實例進行在線升級，從根本上保障5G融合計費系統運行期間的技術可行性。B299CC56-421D-46F1-9612-AC469A46361A

結合服務化架構部署，進一步增強5G計費接口吞吐量，確保設計出的5G融合級別系統能夠滿足更多的高話務量服務要求，為客戶提供高質量服務。

3.2信息處理能力

5G技術核心網絡需要采用新的服務信息接口，支撐網絡結構應當配備可支撐全部信息的能力。在融合計費系統設計與優化過程中，需使用更為合理的計費手段以及接入網關形式，有序開展計費消息接入、信息服務注冊、消息負載均衡、計費功能及單元交互等工作，優化計費時間數據管理功能，確保計費劃單能夠高質高效開展合并及工作。

在服務接入設計過程中，需要使用開放服務形式，確保服務信息內容以及核心網的網元調度手段，有效調度各通信接口。接收來自新協議的請求消息，并對此些消息進行鑒定與校驗。接入消息異步分發， 借助內部會話的方式綁定消息接收以及回應通道。

在數據轉換設計過程中，需要對請求信息中的關鍵字段進行全面解析，并將此些數據作為路由器從維度轉化為CCS內部服務的協議[6]。在消息回應過程中，借助CCS內部協議轉化為新的協議形式，并將信息由回應信道中發出。

在服務流轉時，應當以消費服務的方式為區分原則，確保消費服務請求信息能夠與CCS中的負債與計費服務功能相符。結合信息請求內容以及特定字段的路由設施，增強5G融合計費系統的均衡負載水平。

為使5G融合計費系統能夠在實際運行過程中滿足信息持久目標。還應當對現有系統中的數據庫功能進行不斷優化，確保數據庫能夠將請求信息更為持久的儲存，使這些信息能夠為后續計費服務工作提供重要數據支撐。

在5G融合計費系統負載均衡功能實現過程中，信息請求中的特定字段應當由路由及負載均衡能力控制。

3.3新協議下系統多維度計費能力

相較于4G技術而言，5G技術下的融合框架結構應用了新的PDU。進一步拓展話單模型，要求在會話模型基礎上增設 PDU會話計費內容，如會話標識、5G種類、會話與業務連續性模式、網絡切片信息等，使5G系統中的關鍵要素信息均能夠在融合計費系統中體現出來。

借助CCS系統，需要構建起現有話單模型以及對外詳單模型。確保新建模型能夠更好支撐起PDU會話流量計費功能，并將PDU會話內容、流量組合維度等功能結合在一起。

對PDF的局部模型進行拓展，使5G技術能夠滿足PDU、 FBC計費功能要求。5G融合計費系統內部還應當配備會話信息表、資源量信息表、重查信息表與合并信息表內容。

5G網絡下計費功能多樣，如離線融合計費、端與端離線計費、位置計費與策略計費均需要進行切實融合。5G融合計價構件中的業務分析模塊、批價模塊、融合計費分析模塊功能進行切實優化。使5G融合計費系統可對在線信息及以下信息的話單內容進行統一處理。

針對存在于5G融合計費系統中的異常話單格式，還需要著重設計出解碼模板、查重模板。優化系統業務分析能力，著重對異常話單內容進行聯合剔除、計費，使5G融合計費信息以及網上記錄能夠更好提供給外圍。

5G融合計費系統內部的維度功能可為各運營商分配符合其要求的服務內容。例如配備使用邊緣計費方式，對用戶完成訂購工作中的UPF訪問部署進行協同分配。設計邊緣服務器業務形式，使用戶能夠獲得更多低延時業務體驗。結合上行及下行接入速率，組合裝配能力，對在線實時內容進行訂購，增強不同用戶的計費體驗感，最大限度控制5G機融合計費系統運行成本。

3.4數據業務智能計費技術

要求在5G融合系統設計過程中需要配置智能配額控制模塊，借助5G智能分析手段，對同步標簽數據進行高效接收與處理。著重關注免費資源剩余量、余額信息的整合及處理工作，針對不同用戶及用戶生活場景的配合情況開展計算，計算后的數據能夠形成智能標簽動態數據，數據生成后可集中上傳給核心網元。

在數據業務智能計費過程中，需要配合使用人工智能技術，通過收集并分析用戶信息、訂購信息、歷史消費信息、流量信息等構建起用戶風險控制計算模型，直觀展現出實際計費情況。

借助大數據，技術數據臺內容可結合數據模型組合形成標簽數據值，滿足定時觸發與用戶信息變更觸發要求，將數據集中傳輸給CCS。

利用CCS接收用戶大數據標簽，并對此寫標簽進行更新及存儲。借助智能配額控制模塊，使大數據標簽能夠遵照現有配置規則構建起更加全面細致的配額模型。將全面配合規則投放到數據庫中，如在期間配合規則出現變更問題，則需要對這些數據進行立即的更新及加載，從根本上保障5G融合計費水平。

如在系統運行期間的初始數據申報授權業務時，應當結合余量、免費資源剩余信息，做好信息的最終配額工作。在更新消息觸發后，智能配合控制模塊可以更新后的數據信息觸發后，需要結合控制模塊內容進一步分配數據用量，為用戶提供匹配計費規則，進一步增強計費期間的質量與效率。

著重關注5G融合計費系統異常容錯能力的優化工作，通過構建系統帶答應機制以及異常信息持久化機制，使異常話單能夠得到及時處理。

總結：總而言之，在當前5G融合計費系統設計過程中，需要著重關注多元化業務場景的構建及差異化體驗項目實施工作。要求5G融合計費構架應當處于不斷優化及完善中，增強5G融合計費系統運營期間的專業化、體驗化水平，最大限度滿足客戶多元化需求，使5G技術能夠為移動通信運營市場的現代化建設提供充足動力。

參考文獻

[1]黃元元. 5G核心網SA組網方案及4G/5G互操作探討[J]. 電信快報，2020（02）：30-33.

[2]鮑潔茹，朱震宇. 5GC服務化架構部署與運維的難點淺析[J]. 電信科學，2020，36（S1）：66-74.

[3]陳亞權，朱建軍，方琰崴，李立平. 5G SA計費演進方案及關鍵技術[J]. 信息通信技術，2020，14（05）：49-56.

[4]朱蓓. TD-LTE核心網中基于分組交換技術的話音通信技術研究[D].南京郵電大學，2018.

[5]馬璐. 服務化5G網絡資源管理與編排研究[D].北京郵電大學，2019.

[6]李睿，李家正. 5G時代 電信運營商資費模式需創新[J]. 通信世界，2019（19）：35-38.B299CC56-421D-46F1-9612-AC469A46361A