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电信计费系统的研究和实现

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http://www.paper.edu.cn -1- 电信计费系统的研究和实现 杨威明 北京邮电大学电信工程学院，北京（100876） E-mail：ctccbo@gmail.com 摘 要：本文主要介绍了计费系统的组成结构，网元，传递消息所用的编码方式，计费网关与其他部分网元的接口。以及计费网关的具体实现，包括组成模块，如何进行编码，解码，传输，告警，完成同一会话的计费数据的合并，定时清除数据库中数据以及日志文件，打包压缩输入输出话单等。在实现的计费网关中也实现了3g中的内容计费。 关键词：CDR，ASN.1合并规则，编码解码

1. 计费系统结构 下图反映了整个GPRS网络的逻辑体系结构。其中与计费相关的节点有SGSN(Serving GPRS Service Nodes) ,GGSN( Gateway GPRS Service Nodes) CG(charing gateway),BS(billing system)。 SGSN和GGSN是计费触发节点，SGSN产生S-CDR一种原始话单，GGSN产生G-CDR一种原始话单。因为数据通信过程复杂，通信时间较长，GSN产生的计费记录量比较大，而GSN本身并不能长久性地保存这些CDR，GSN将CDR转至CG保存，经CG处理后再递交合并话单给BS。

Gf Uu Um DGiGnIuGcCEGpGsSignalling and Data Transfer Interface Signalling Interface MSC/VLR TE MTUTRAN TE PDN GrIu HLROther PLMN SGSNGGSNGdSM-SCSMS-GMSC SMS-IWMSCGGSNEIRSGSN GnCGFGaGaBilling System GbTE MTBSS R A R Bp

图1 GPRS网络的逻辑体系结构 http://www.paper.edu.cn

-2- 2. 网元功能介绍 2.1 SGSN（服务GSRS支持节点） 指GPRS网络中与基站子系统相连接的路由设备，主要完成移动性管理、路由管理、无线资源分配、加密等功能。

2.2 GGSN（网关GPRS支持节点） 指GPRS网络中与外部数据网相连接的路由设备，主要完成路由、地址转换、网络资源管理等功能。

2.3 GSN（GPRS支持节点） 统指SGSN和GGSN。 2.4 CG CG将计费信息从SGSN和GGSN传送到计费系统。CG的存储容量应足够大，应能存储30天以上的话单。处理后的计费话单能以计费文件模式传送到计费系统，应该在会话结束后5分钟内传送到计费系统。 CG的主要功能是： z 实时采集多个GSN节点的话单记录 z 存储话单 z 备份话单 z 可以对话单进行合并 z 产生适合向计费中心传送的话单文件 z 提供到GSN的Ga接口协议GTP’ z 提供到计费中心的FTAM或FTP接口 z 通过O&M操作话单记录 z 各类话单使用ASN.1描述，使用BER编码方式 z CG可以独立设置或和GSN节点合设。 http://www.paper.edu.cn

-3- ~

GSNCGF

CGF

BSBS

CG方式1:独立式

方式2:嵌入式GSN

图2 CG实现方式 2.5 BS 计费系统，从计费网关接受话单合并结果，对用户进行计费。 3. 计费系统与网元的重要接口 3.1 Ga接口 GSN与CG的Ga接口：GSN与CG的连接用于计费原始数据的采集，接口应该符合GTP'协议，传输层协议是UDP/TCP。具体参见YD/T 1093-2000 “900/1800MHz TDMA数字蜂窝移动通信网通用分组无线业务（GPRS）隧道协议技术规范”。设备提供商的Ga接口应该是开放的，按运营商统一规定格式输出计费信息[5]。

L2L1IPGTP’SGSNUDP/TCPL2L1

IP

GTP’

CGFUDP/TCP

S-CDRs, M-CDRs, S-SMO-CDRs& S-SMTCDRsS-CDRs, M-CDRs, S-SMO-CDRs& S-SMTCDRs

1) SGSN与计费网关的接口 http://www.paper.edu.cn

-4- L2L1IPGTP’GGSNUDP/TCPL2L1

IP

GTP’

CGFUDP/TCP

G-CDRsG-CDRs

2) GGSN与计费网关的接口 图3 计费网关与GSN之间接口的协议栈

GTP’通信协议 GTP’采用GTP的协议框架，但仅采用GTP协议的信令平面。消息内容部分详见3GPP TS 29.060。图19表示了版本号为2的GTP’协议头的格式，与GTP协议头类似，但只有6字节长。版本2的GTP’协议。

Bits Octets 8 7 6 5 4 3 2 1 1 Version PT Spare “ 1 1 1 “ “ 0 “ 2 Message Type 3 - 4 Length 5 - 6 Sequence Number 图4 GTP’信头

3.2 Bp接口 CG与计费中心的接口：CG与计费中心的连接用于话单文件的传输。计费文件的格式应参照联通公司的统一规定。 CG将话单合并后，以计费文件的形式保存。CG定期向计费中心传送计费文件，采用FTAM协议或者在TCP/IP之上采用FTP协议。由计费中心的预处理部分对CG传来的话单进行标准化（在某些情况下还要先完成S-CDR的合并），统一为定长标准话单。必要时BS还应支持来自其他BS的标准S-CDR的合并。[5]

4. 计费消息的描述方式Asn.1 4.1 ASN.1的产生原因 不同体系的系统，不同编程语言之间，都存在通讯障碍。如图 1-1a）所示极端情况下，为了保证网络中n个异体的节点能互通，我们需要为每个节点编写(n-1)个编解码程序，即需要总http://www.paper.edu.cn -5- 数为n*(n-1)个编解码程序。在b）所示极端情况下，为了保证互通，需要为每个节点编写1个编码和1个解码程序，即总数为2n个编解码程序。

图5 两种类型的通讯方式 为了让通信双方对通信媒介中传输的信息产生一致的理解，通信双方就必须明确，所交换信息的类型与格式必须规范。 在OSI网络参考模型中，其高3层具有以下几个特点：数据结构的复杂性、应用的分布性和环境的异质性(包括不同的计算机环境、不同的编程语官、不同的应用系统及异质网络)。这就要求有一种高级通用的描述工具，即外部数据描述语言来对网络高层数据进行描述，ASN.1便是ITU—T为支持这种要求而制定的。 ASN.1 – Abstract Syntax Notation dot one，抽象记法1。数字1被ISO加在ASN的后边，是为了保持ASN的开放性，可以让以后功能更加强大的ASN被命名为ASN.2等，但至今也没有出现，故ASN.1可以称为ASN. 在目前的通信领城中，由ASN.1所描述的信令或信息流若要在网络的各节点间进行传送，就必须先在发送端对它进行编码，转换成物理媒介(网络)可以传输的八位位组(OCTET)串的形式，然后才能通过网络发送到目的节点；接收端再按约定的规则对其进行解码，把它从八位位组串的形式恢复成应用实体直接可用的形式，从而完成信息的传送和接收。

4.2 ASN.1的特点 1) ASN.1 是一种数据类型描述语言，它是国际标准，独立于任何厂商，平台和语言的一种表示法.具有类似于面向对象程序设计语言中所提供的类型机制。 2) ASN.1 可定义任意复杂结构的数据类型，而不同的数据类型之间还可以有继承关系。 3) 抽象语法只描述数据的结构形式且与具体的编码格式无关，同时也不涉及这些数据结构在计算机内如何存放。当它所表示的那些数据结构的值在计算机网络上传输时，将会应用精确的二进制的编码规则将这些值编码。 4) 在大多数平台上都会有工具将ASN.1的标记转化为相应的计算机程序语言，这些工具会自动的将内存中的值转化为二进制并通过计算机网络发送出去。

4.3 ASN.1的使用范围 ASN.1主要用来： 1）定义应用程序数据的抽象语法 2）定义应用程序数据结构和表示协议数据单元(PDUs) http://www.paper.edu.cn -6- ASN.1由ITU设计用于电信协议的设计和描述，现在是ITU和ISO的国际标准，广泛用在协议和标准描述上。

5. 计费网关的实现 5.1 CG的实现分析 CG主要实现了满足运营商的CDR处理功能。CG可以改善计费系统在不同包交换域的效率。[3] 根据3GPP标准定义，在离线计费中，计费消息从网络向计费域传输（Billing Domain (BD)），在计费域进行计费和统计。网络需要一些逻辑计费函数，以便提供包括计费消息产生，收集，传送的功能。下图提供了一个3GPP的总体视图，离线部分通常的计费架构。[4]

核心网

域

服务 单元 子 - 系统 计费 域R f GaBxC T F CD

F

CGF

3GPP网络

图6 3GPP 标准逻辑离线计费架构图 下图给出一般的包交换域计费架构图

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蓝信宽带计费系统电信运营商解决方案

蓝信宽带计费系统电信运营商解决方案

蓝信宽带计费系统电信运营商解决方案 1. 市场定位 随着宽带基础设施的大力建设，宽带用户数量的不断增长，如何管理用户、满足用户需求已成为各宽带运营商争在激烈竞争中脱颖而出所必须解决的首要问题。

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信利专注于网络宽带的认证、计费、管理，旨在为各运营商提供一套切实有效的解决方案。

2. 需求分析 运营商的目的就是提供服务并盈利。

其网络应提供良好的业务管理能力，支持对宽带用户的接入管理、身份认证、带宽许可、地址管理和服务质量(QoS)，并针对不同的业务提供灵活的计费策略，确保网络的可运营特性: 2.1 接入方式 针对接入网的结构复杂、接入形式种类，提出的如以太网，ADSL，无线等多种接入方式的需求; 2.2 安全认证 如何有效防范病毒黑客的攻击及屏蔽非法网站成了不得不考虑的问题; 2.3 用户管理 由于运营商下网络节点众多，无法一体化管理众多的设备和用户、出现网络故障无法快速定位、IP地址盗用、IP地址冲突、私设代理等问题日益严重; 2.4 计费及优惠 运营商需要有多样化的计费模式及丰富的优惠政策来吸引更多的用户; 2.5 开放性与可增值 组网技术选择必须符合相关国际标准及国内标准，确保网络的开放性和互连互通。

同时宽带运营商要求一套完整统一、组网灵活、易扩充的弹性网络平台，能够随着需求变化，充分留有扩充余地，能针对不同的用户需求提供丰富的宽带增值业务，实现运营商可持续赢利; 2.6 安全可靠 系统结构设计应充分考虑整个网络的稳定性，提供支持网络节点的备份和线路保护，提供网络安全防范措施;建网后应充分考虑上网用户的合法性及网络环境的安全性; 3. 我们的优势 3.1 高安全性 3.1.1 超强的绑定功能 支持15元素绑定，有足够的安全机制保证帐号的安全性; 3.1.2 与港湾的配合，通过动态ACL，可以对网络病毒、非法网站进行主动防范和隔离; 3.1.3 端口反查功能 通过与港湾设备的配合，实现端口反查; 3.1.4 数据的安全性 数据传输采用CHAP、EAP、MD5等加密方式，严格保证了数据的安全传输; 3.2 用户的强管理性 3.2.1 防止IP冲突，IP盗用 用户可以根据需求选择静态或DHCP方式分配IP以避免IP冲突、IP盗用，同时确保当次会话不能更改IP地址; 3.2.2 防范代理 通过客户端、NAS设备以及AAA产品全方位的防代理机制，杜绝私设代理服务器、HUB等现象，确保了费用的收缴; 3.2.3 实时断线功能 蓝信宽带计费系统支持业界流行的两种实时断线机制:重认证机制和私有协议。

电信综合计费系统

电信综合计费系统

需求说明书版本：作者：2003-4修改记录表审批记录表XXXXXX 公司项目经理签名(Signature)日期(Date) XXX中国电信北方事业部项目经理签名(Signature)日期(Date)项目经理签名(Signature)日期(Date)哪些人员需要参考本文所有参加中国电信北方事业部二期业务支撑系统项目需求分析的成员，包括中国电信客户方人员，各分包商和IBM顾问。

本文有哪些主要内容及目的本文档详细而又完整地阐述了为中国电信北方事业部二期业务支撑系统的业务需求，并将此作为在用户及系统开发人员之间交流的基础。

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在以后的项目开发过程中，若出现对本文档内容的改动，将极有可能会在很大程度上影响到当时已经完成的工作，从而影响到项目的工程计划。

为了便于管理，请遵守《项目变更控制程序》。

本文的相关文档《工作说明书》《项目计划》《需求跟踪管理表格》《测试计划和测试案例》目录1中国电信北方事业部综合计费系统概述...................... 错误!未定义书签。

系统的目的与系统概述 ................................ 错误!未定义书签。

§建立综合计费系统的目的 .............................. 错误!未定义书签。

§综合计费系统的概述 .................................. 错误!未定义书签。

2业务概念定义及业务实体定义.............................. 错误!未定义书签。

业务概念............................................ 错误!未定义书签。

业务实体............................................ 错误!未定义书签。

固网运营商集中计费帐务系统的设计与实现的开题报告

固网运营商集中计费帐务系统的设计与实现的开题报告

固网运营商集中计费帐务系统的设计与实现的开题报告
一、选题背景及意义
固网运营商是指提供固定网（如电信、有线电视、光纤网络）通信业务的企业。

固网运营商的账务管理是保障企业经营、提高运营效率和降低成本的重点工作之一。

由于固网运营商客户量大、计费数据量大、计费方式多样化，因此，建立一个集中计费账务系统是固网运营商的必要选择。

这个系统可以实现预处理催费提醒、自动扣费、退费等功能，减少账务管理流程中的重复性工作，提高效率，降低人力成本。

一个稳定、高效、灵活的集中计费账务系统对于固网运营商的管理运营和业务拓展具有重要意义。

二、研究目的和内容
本文的研究目的是设计和实现一个稳定、高效、灵活的固网运营商集中计费账务系统，主要包括以下内容：
1. 阐述固网运营商集中计费账务系统的设计原则和运行流程。

2. 分析当前固网运营商账务管理的痛点和问题，探讨集中计费账务管理的解决方案。

3. 设计和实现一个完整的固网运营商集中计费账务管理系统，包括账号管理、账单生成、账单缴费、退费处理等功能。

4. 验证系统的稳定性、可靠性和灵活性，为固网运营商提供一种可靠的账务管理方案。

三、研究方法
本文将采取文献调研、案例分析、需求分析等方法，以及面向对象设计的原则，运用Java编程语言和MySQL数据库，利用Spring MVC、Mybatis等开源框架，实现一个固网运营商集中计费账务管理系统。

四、预期成果和意义
本文的预期成果是设计和实现一个功能完备、稳定、高效的固网运营商集中计费账务管理系统，以满足固网运营商在账务管理方面的需求，提高固网运营商的账务管理效率和管理水平，为固网运营商的经营发展提供有力支撑。

电话计费系统分析与设计

电话计费系统分析与设计

电话计费系统分析与设计摘要随着近年来我国电信业的迅猛发展，各项业务量快速增长，新的业务种类和新的服务形式不断推出，而旧的电信业务的计费处理从体制到技术都越来越不能适应形势的需要，甚至在某种程度上已经限制和阻碍了业务的发展。

新的时期，新的挑战。

近年来，我国移动电话的普及全国各个角落，种类繁多，形式多样。

同时业务的需求也是千变万化，作为一家好的电话服务公司要想在现代电信产业中稳步发展，求的生存，就的有良好管理体制和先进的管理系统和优秀的技术。

如今计算机软件产业的不断进步，在一些面向对象的编程语言中融合了强大的数据库开发能力，数据库访问技术[8]和Visual Studio2005开发平台的引入。

使数据库开发更加成熟化。

SQL2000数据库的强大数据处理能力，市局管理更现代化、自动化、智能化、人性化。

在这些软件的帮助下使得数据管理变得简单，条理清晰，科学。

易保存，以及一些以前方法无法达到的功能。

为了适应现代社会的高节奏，高效率的工作要求，为电话计费管理者对数据的管理带来极大的方便。

电话计费管理系统采用全新的设计理念，本系统采用Windows应用程序设计提供完善的功能模块，无论是从客户还是管理人员对自己的业务需求都能够满足。

客户可以方便的实现各种业务的查询，管理员可以很方便的管理各种各样的客户业务，办理业务，更新，删除业务，备份，优化数据等功能。

而这些功能的实现都对于客户和管理员都是透明的，都是在可视化的窗体上操作，操作方便简单。

关键词： Windows应用程序电话计费系统分析设计软件设计软件设计是在做好需求的基础上来完成的，具体是在本章完成两方面的工作，一方面是将软件需求的DFD图通过SD方法转换为SC图，即进行模块化设计或称为总体设计；另一方面是对每一模块进行详细设计即过程设计，这部分工作在这里使用的表达工具是PDL语言。

系统逻辑组成结构经过分析要完成电话记费的基本功能首先要建立以下基本表：客户资料表：客户资料表记录了客户的基本信息，设计表如下页图3.1-1收费员资料表：收费员资料表记录了收费员的基本信息，设计表如下图3.1-2应收款额表：应收款额表记录了客户的缴费及余额信息，设计表如下图3.1-3话费信息库表：话费信息库表记录了客户的基本话费信息，设计表如下页图3.1-4客户受理表：客户受理表记录了客户受理结果的基本信息，设计表如下图3.1-5列名数据类型长度允许空客户姓名varChar 15联系电话 Varchar 15联系地址 Varchar 40 Y套餐名称 Varchar 20 Y手机号码 Char 11手机密码 Char 10图.客户资料表列名数据类型长度允许空收费员ID Char 8姓名 varChar 15年龄 Varchar 3 Y密码 varchar 10图.收费员资料表列名数据类型长度允许空客户姓名char 15手机号码char 11 Y应收费用money 8 Y实收费用money 8 Y专用卡余额money 8 Y图.应收款额表列名数据类型长度允许空手机号码Char 11客户姓名 varchar 15通话费 Money 8 Y新业务费 Money 8 Y费用合计 Money 8 Y套餐名称 Varchar 20 Y图.话费信息库表列名数据类型长度允许空图.客户受理表系统概念结构图. 系统E-R图功能模块图分析电话计费系统的功能模块图，可以看出系统有两个动作分支构成，即客户查询和管理员管理系统，做功能模块如图.客户姓名 Varhar 15手机号码 Char 11受理内容 Varchar 50 Y受理时间 Date time 8 Y 姓名编号手机号地址名称电话应收费客户实时费用使用支付历史话费库支付收费收费员编号姓名客户请求受理支付手机号码手机号码手机号码图.功能模块图系统实现系统登陆模块登录界面模块是通过访问数据库中的用户表中的帐号和密码两个字段来判断用户名和密码是否匹配，如果匹配就和进入主界面，如果不匹配则不能进入主界面。