（信号与信息处理专业论文）基于pcc架构的在线计费系统的研究和实现.pdf

- ! ； “7 l 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不 包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他 教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名： 狐乌夏 日期： 五2 竺：2 ： 一 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即： 研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借 阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它 复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密在一年解密后适用本授权书。非保密论 文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 本人签名： 筮磁 日期： 盈2 旦：f ，旦 导师签名：_ 者b h 嗲善r 一 日期：皇巫- l 如一 i p - 、 1 弋1 3 基于p c c 架构的在线计费系统的研究和实现 摘要 i p 多媒体子系统( i m s ) 是第三代移动通信伙伴组织( 3 g p p ) 在r e l e a s e5 版本标准的基础之上提出的支持i p 多媒体业务的子系 统。其中策略控制与计费控制一直是i m s 研究中的重要部分。 在r 7 版本中，策略控制功能( p d f ) 与流计费功能( f b c ) 进行 了合并，在业务控制层和接入承载层之间形成了策略和计费控制 ( p c c ：p o l i c ya n dc h a r g i n gc o n t r 0 1 ) 架构，完成资源接纳控制功能，其 宗旨是为用户提供差异化的服务，为用户业务流提供承载资源的保 障以及基于的流计费策略。目前该架构获得了广泛地认可和接受。 与此同时，随着3 g 时代的来临，业务种类越来越丰富，业务内 容越来越新颖。更多高附加值业务的开展，使得如何建设一个有效的 在线计费系统已经成为近年来各通信运营商部署试验的一个热点课 题。3 g p p 在研究下一代移动通信网络标准的同时，也非常关注后台 新业务的支撑方案，并提出了一个在线计费系统( o n l i n ec h r g i n g s y s t e m s ，o c s ) 的参考性架构，对在线计费系统应该具备的基本功 能模块和接口做了建议。但是这个规范只提供了一个系统性的框架结 构，而对于o c s 本身如何具体实现没有提出详细的要求，缺乏明确 而有力的指导。 因此本文的目的是基于p c c 网络架构，实现一个能与网元计费 触发模块进行交互的在线计费系统。文中将会给出在线计费系统的具 体实现方案，包括系统模型的设计、关键的实现策略、数据模型的设 计等。同时，为了模拟一个完整的在线计费系统流程，本文给出了网 络侧计费触发模块的设计和实现方案，以便和o c s 进行信令交互。 最后，基于作者对于在线计费的研究和理解，本文还提出了一种对于 在线计费流程的优化方案。 关键词i m s 策略与计费控制在线计费信用控制计费触发功能 i i i 勺 一 一 - 叫 o r e s e a r c ha n dm l e 正n to fo n l d 姬c h a ri n g s y s t e mi np c ca r c h i t e c t u re a bs t r a c t i pm u l t i m e d i as u b s y s t e m( i m s )i sp r o p o s e db y3 r dg e n e r a t i o n p a r t n e r s h i pp r o j e c tb a s e do nr e l e a s e5f o rs u p p o r t i n gt h ei pm u l t i m e d i a s e r v i c e s i t sv e r yi m p o r t a n tf o rt h ep o l i c ya n dc h a r g i n gc o n t r o li nt h ep a r t o fr e s e a r c hi ni m s i nr e l e a s e7 ，p o l i c yd e c i s i o nf u n c t i o na n df l o wb a s e dc o n t r o l c o n v e r g et o w a r d se a c ho t h e ra n df o r mt h ep o l i c yc o n t r o la n dc h a r g i n g ( p c c ) a r c h i t e c t u r e p c ca r c h i t e c t u r ea i m st op r o v i d ed i f f e r e n t ：i a t e d s e r v i c e s ，a sw e l la su s e rt r a f f i cb e a r e rr e s o u r c eg u a r a n t e ea n dc h a r g i n g p o l i c yf o rt r a f f i cf l o w , a n dh a sb e e nw i d e l ya c c e p t e d a tt h es a m et i m e ，a s3gt i m e si sc o m i n g ，w eh a v em o r ea n dm o r e s e r v i c e st oc h o i c e a n dh o wt oe s t a b l i s hae f j f i c i e n to n l i n ec h a f i n gs y s t e m h a sb e c a m eav e r yi m p o r t a n tq u e s t i o nt oo p e r a t o r s s o3 g p pd e v o t e sa h u g er e s o u r c eo nt h es o l u t i o no fp r o v i d en e ws e r v i c e sa n dp r o p o s e sa n r e f e r e n c ea r c h i t e c t u r en a m e do n l i n ec h r g i n gs y s t e m s b u tt h i ss t a n d a r d d o e s n ts h o wd e t a i l e sa b o u th o wt oi m p l e m e n tt h es y s t e ma n dl a c k d i s t i n c t l yi n s t r u c t i o nt oo p e r a t o r s s ot h ep u r p o s eo ft h i sp a p e ri si m p l e m e n ta no n l i n ec h a f i n gs y s t e m w h i c hc a ni n t e r a c t i v ew i t hc h a r g i n gt r i g g e rf u n c t i o nb a s e do np c c a r c h i t e c t u r e t h i sp a p e rw i l lg i v ed e t a i l so ft h es o l u t i o n ，i n c l u d e dd e s i g n o fs y s t e mm o d e l d a t am o d e la n ds oo n f o rs i m u l a t eaw h o l eo n l i n e c h a f i n gs c e n a r i o ，t h i sp a p e r w i l lg i v et h ed e s i g na n ds o l u t i o no f c h a r g i n g t r i g g e rf u n c t i o n a tt h ee n do ft h i sp a p e r , b a s e do nt h eu n d e r s t a n do f c h a f i n ga r c h i t e c t u r e ，t h ea u t h o rw i l lg i v eao p t i m i z a t i o no fp r o c e d u r ef o r o n l i n ec h a r g i n gs y s t e mi n3 g p e k e yw o r d si m s p o l i c ya n dc h a r g i n gc o n t r o l o n l i n e c h a f i n g c r e d i tc o n t r o l c h a r g i n gt r i g g e rf u n c t i o n i v 气 一_ o 2 1 2 功能实体介绍。3 2 2o c s 框架的研究。6 2 2 1o c s 参考模型6 2 2 2o c s 的功能实体介绍7 2 2 3o c s 定义的接口9 2 3d i a m e t e r 协议介绍9 2 3 1d i a m e t e r 协议简介9 2 3 2d i a m e t e r 信用控制协议。1 0 2 3 3d i a m e t e r 在线计费消息1 0 2 4 计费规则说明1 3 2 4 1 计费方式的确定1 3 2 。4 2 基于事件的计费和基于会话的计费1 3 2 4 3 计费模式说明1 4 2 5 在线计费场景1 5 第三章c t f 计费触发功能的设计和实现 2 t l 3 1 系统开发平台及工具2 0 3 1 1o s i m s 核心网平台介绍2 0 3 1 2 u c t p c f 平台介绍一2 1 3 2 计费触发功能的设计2 2 3 3 基本计费处理流程设计2 2 3 3 1 初始请求处理一2 2 3 3 2 会话更新消息处理2 4 3 3 3c c a 消息处理2 6 3 3 4 收到信用重授权信息2 6 3 3 5 收到t i q t ，v t 定时器超时2 7 3 3 6 流量超过v q t t 2 8 3 3 7 收到会话终结消息。2 9 3 4 基本数据结构3 0 3 5 计费功能的实现3 3 3 5 1p c e f 启动流程3 3 3 5 2 状态机的跳转。3 5 v 3 5 3 计费数据检测和采集3 6 3 5 4c t f 的部分函数接口3 7 第四章o c s 系统的实现4 0 4 1 系统的软件架构设计4 0 4 1 1 通用接口处理模块4 0 4 1 2 计费控制模块4 l 4 1 3 计费处理模块4 5 4 1 4 后台管理模块4 6 4 2 计费相关数据模型设计4 6 4 2 1 客户类。4 6 4 2 2 业务类。4 7 4 3 系统中主要模块的实现4 7 4 3 1 通用接口处理模块4 8 4 3 2 计费控制模块5 0 4 3 3 计费处理模块5 4 第五章系统测试 5 1 测试用例说明5 5 5 2 场景说明5 6 5 3 测试结果。5 6 第六章对在线计费流程的一种优化 6 1o c s 配额主动推送流程5 8 6 2 实际应用场景6 0 第七章结束语。 7 1 全文总结。6 2 7 2 课题前景展望6 2 参考文献 附：录。 致谢 攻读硕士学位期间发表的文章 v i 6 7 6 8 北京邮电大学硕士研究生学位论文 第一章绪论 1 1 研究背景 随着电信科学技术的发展与进步，电信行业正面临着巨大的发展和变革。目 前，我国三大电信运营商( 中国移动、中国联通、中国电信) 都拥有了发展全业 务网络的基础，而3 g 牌照的发放，更是标志着我国全面进入了3 g 时代。 3 g 时代的到来，不仅仅是一场技术革命，更给运营商的运营模式带来了翻 天覆地的变化，电信业务由原来的单一业务向多元化转变，多媒体业务得到了更 多的应用，产业价值链同时向上游和下游延伸，第三方内容供应商的作用显得越 来越重要。所有这一切既给运营商带来巨大的商机，也提出了巨大的挑战，特别 是计费系统如何跟上时代发展的潮流，成了运营商要解决问题的重中之重。 一般来讲，运营商的计费系统在功能上要能实现对用户基于网络服务和业务 使用的精确计费、对网内所有业务流中各个合作者或者供应商进行费用结算、对 网间业务进行基于合作协议和运营状况的核算1 。计费系统有效、精确、稳定地 运行，在很大程度上影响着运营商的声誉和发展。而传统的计费模式，只能做到 准实时，无法以在线方式响应客户的请求，无法提供在线方式的计费和服务，即 用户使用完业务后，资源使用情况才从网络传递给计费系统，计费信息不会实时 影响对用户的业务提供过程，属于事后计费，存在用户欠费风险。因此3 g p p 在 研究下一代移动通信网络标准的同时，提出了一个在线计费系统( o n l i n ec h r g i n g s y s t e m s ，o c s ) 的参考性架构，实时地对用户进行信用控制2 。而在线计费机制 中，用户在真正能够使用网络资源前必须获得o c s 的授权，计费机制与承载会 话服务的控制直接交互，计费信息能够实时影响业务提供过程，从而能够实时、 有效的控制欠费风险。可以说，o c s 架构是在对以前的行业经验和教训进行总 结的基础上提出来的，它定义了一个相对完善的在线计费架构，在这个架构之下， 可以对服务网元的实时控制能力和在线计费功能进行标准化，有利于运营商业务 的开展和部署。 1 2 研究目的 在3 g p p 规范3 2 2 9 6 中，协议定义了在线计费的功能和在网络中的定位，以 及在线计费系统与各核心网元、业务单元之间的接口。但是这个规范只提供了一 个系统性的框架结构，而对于o c s 本身如何具体实现没有提出详细的要求，缺 乏明确而有力的指导。因此我们有必要基于协议来探讨在线计费系统的具体实现 方案。 北京邮电大学硕士研究生学位论文 同时，为了更好的研究o c s 和其他网元之间的交互信令和流程，我们将在 3 g p p 定义的p c c ( p o l i c ya n dc h a r g i n gc o n t r 0 1 ) 架构下，实现一个能与网元计 费触发模块进行交互的在线计费系统。 因此，本文的目的在于，通过在广泛阅读3 g p p 协议的基础上，基于o s i m s 和u c tp c f 开源平台，提出一个在线计费系统的具体实现方案，包括系统模型 的设计、关键的实现策略、数据模型的设计等。同时，为了模拟一个完整的在线 计费系统流程，本文给出了网络侧计费触发模块的设计和实现方案，以便和o c s 进行信令交互。最后，基于作者对于在线计费的研究和理解，本文还提出了一种 对于在线计费流程的优化方案。 1 3 论文结构安排 本文共分七章，按以下结构进行组织： 第一章为绪论部分，主要分析了在线计费系统的发展现状，说明了论文的背 景、意义，同时介绍了论文的工作内容和章节安排。 第二章主要介绍本文涉及的理论基础和相关技术，如p c c 架构介绍，o c s 计费系统结构，在线计费场景的介绍以及接口协议d i a m e t e r 协议的介绍，帮助 读者理解在线计费系统。 第三章是p c f 计费功能的扩展。首先介绍开源平台o s i m s 和u c tp c f 的 框架和实现细节，其次在该平台的基础上，添加网络侧计费触发模块的功能，并 给出具体的设计和实现方案。 第四章，给出o c s 系统实现方案的详细介绍，包括模块划分及功能界定， 线程调度等内容。 第五章，对系统功能进行测试。 第六章，对在线计费流程提出一种优化方案，使o c s 能够主动推送计费配 额给网元，减少o c s 与网元之间的信令交互，使配额推送流程得到了优化。 第七章，结束语，对本文已经完成的研究工作进行总结。 2 北京邮电大学硕士研究生学位论文 第二章p c c 在线计费框架 2 1p c c 架构介绍 在3 g p p 的r 5 和r 6 阶段中，为了实现端到端的服务质量保证，3 g p p 组织 提出基于口连接的策略控制机制。而随后的r 7 版本将r 6 版本中的策略控制 功能( p d f ) 与流计费功能( f b c ) 相合并，在业务控制层和接入承载层之间形 成了基于策略和计费控制( p c c ：p o l i c ya n dc h a r g i n gc o n t r 0 1 ) 的架构，完成资源 接纳控制功能3 。而本文重点关注g y 接口上的在线计费控制。 2 1 1p c c 参考架构 图2 - 1p c c 逻辑架构( 非漫游) 4 2 1 2 功能实体介绍 2 1 2 1p c r f p c r f 包含策略决策和基于流的计费控制功能。p c r f 对p c e f 进行基于业务 数据的检测、门控、q o s 授权，和基于流计费的网络控制。简单而言，p c r f 的 核心功能就是通过生成p c c 规则指示p c e f 如何处理业务流5 。 主要功能： 基于从a f 获取的业务协商信息、从p c e f 获取的承载面信息以及用 3 北京邮电大学硕士研究生学位论文 户信息、从s p r 获取的用户签约信息、本地策略对业务包含的s d f 进行策略决策并下发给p c e f 执行； 在i p c a n 会话建立过程中，根据终端和网络能力，为i p c a n 会话 设置承载建立模式( u e 、n w 、u e n w 发起的对承载操作) ，设置的 承载建立模式在整个i p c a n 会话期间有效； 进行各种信息订阅：向s p r 订阅用户签约信息、向p c e f 订阅承载 事件。 2 1 2 2p c e f p c e f 有策略执行和基于流计费功能。它位于网关，在g p r s 的情况下位于 g g s n ，在w l a n 的情况下位于p d g ，用于控制用户平面流量和q o s ，提供业 务数据流的检测和计量，同时与在线和离线计费系统交互，并执行p c c 规则中 对业务数据流定义的q o s 、门控等信息。 主要功能： 业务数据流匹配； 根据匹配的结果，执行q o s 控制和计费控制； 上报i p c a n 承载属性、用户信息，供p c r f 作决策参考； 对承载进行操作，包括建立、修改、删除。 如果由于p c e f 上的策略执行或者基于流的计费原因而导致i pp a c k e t 丢失， 则p c e f 需要保证i pp a c k e t 既不上报( f o ro f f l i n ec h a r g i n g ) 也不导致信用丧失 ( f o ro n l i n ec h a r g i n g ) 。 p c e f 执行策略控制： 门控：p c e f 允许符合策略控制的业务数据流通过p c e f ，当且仅当 相应门控打开的时候。对于在线计费，o c s 需要使用c h a r g i n gk e y 进 行信用授权。 q o s 执行，包括： 一和i p c a ns p e c i f i cq o s 属性对应的q c i 。p c e f 可以将q c i 转换 成i p c a ns p e c i f i cq o s 属性。 p c c 规则q o s 执行，p c e f 根据激活的p c c 规则为每个业务数据 流执行授权q o s ，包括为上行流执行d s c p 标记。 i p c a n 承载q o s 执行：p c e f 可以对提供给一组业务数据流的 q o s 进行控制。策略执行必须保证被一组业务数据流使用的资源必 须在g x 接口授权的q o s 范围之内。授权q o s 信息需要由p c e f 映 4 北京邮电大学硕士研究生学位论文 射成i p - c a ns p e c i f i cq o s 属性。 p c e f 执行计费策略包括： 对于计费控制下的业务数据流，如果有相对应的激活状态的p c c 规 则，且对于在线计费系统，o c s 系统对c h a r g i n gk e y 有已授权的可使 用的信用，那么p c e f 应该允许业务数据流通过网关。 2 1 2 3a f a f 向p c r f 传输动态会话信息，也接收i p c a n 特殊信息和关于i p c a n 承 载级别事件通知。p c s c f 就相当于一个a f 模块6 。 主要功能： 提供应用层业务协商信息，要求对该业务在i p c a n 传输面使用资源 进行动态策略和计费控制。 向p c r f 订阅承载事件，例如信令路径状态上报。当订阅的承载面事 件发生之后，接受p c i 强的上报。 a f 向p c r f 传送动态会话信息，这些信息连同i p c a ns p e c i f i c 信息、i p c a n 承载层事件上报结果等供p c r f 进行p c c 决策。 p c r f 收到a f 下发的业务信息，会判断和用户签约信息、运营商策略是否 一致，如果不一致，拒绝接受。p c r f 没有接受的业务信息，连同被p c r f 接受 的业务信息，都要向a f 指示。此情况下，a f 拒绝u e 的业务建立请求。a f 也 可以将p c r f 能够接收的业务信息传送给u e 。 2 1 2 4b b e r f 在t s 2 3 2 0 3 8 1 1 版本中，b b e r f 从p c e f 中独立出来，用于“基于p m i p 的3 g p p 接入( g e r a n u t r a n e u t r a n ) 和“非3 g p p 接入3 g p p 网络”两种 场景。b b e r f 的功能包括：承载绑定、上行承载绑定确认、向p c r f 报告承载 事件以及在p c r f 之间发送接收i p c a n 特定参数1 。b b e r f 与p c r f 的g x x 接口上会建立网关控制会话，可以用于控制i p c a n 会话。 2 1 2 5o f c s o f c s 在t s3 2 2 4 0 中有详细描述。o f c s 是离线计费系统，用于接收p c e f 产生的话单。在一个p l m n 中也有多个o f c s 。o f c s 的缺省地址可在p c e f 上 预配置8 。o f c s 地址也可以由p c r f 发送给p c e f 。p c r f 提供的o f c s 地址比 预配置的具有更高的优先级。 5 北京邮电大学硕士研究生学位论文 2 1 2 6o c s 在线计费是一种计费信息可以实时影响所提供业务的计费机制，这种计费机 制与会话服务控制的直接交互是必须的。 o c s 在线计费系统中保存有用户的账户信息，能根据用户请求资源使用的情 况，对账户进行相应的操作以及信用授权。 2 1 2 7s p r 用于存储用户的签约数据，可以作为p c r f 做出策略决策时的输入参数。 2 2o c s 框架的研究 对于在线计费，网元在资源使用前必须获得o c s 的授权，是计费信息实时 影响着服务的计费机制。而信用管理只应用于在线计费，并以每个c h a r g i n gk e y 为基础。对于每个服从在线计费的i p c a n 会话，p c e f 都应发起一个o c s 信用 管理会话。p c e f 应为每个p c c 规则中的c h a r g i n gk e y 请求信用。p c e f 是在p c c 规则被激活时请求信用，或是在检测到业务流的第一个数据包的时候请求信用取 决于运营商的配置。在i p c a n 会话建立和修改期间，p c e f 应该使用策略执行 后的信息来请求信用。对于在线计费中的业务流，当且仅当存在相应的激活的 p c c 规则且o c s 为c h a r g i n gk e y 授权了信用时，p c e f 才允许业务流通过。会 话过程中的某些事件会引起信用重授权，如终端用户q o s 改变或归属位置改变 等，o c s 使用t r i g g e r a v p ( 包含一个或多个t r i g g e r - t y p e a v p s ) 指示g g s n 监 控这些事件。 2 2 1 o c s 参考模型 6 北京邮 图2 - 2o c s 通用参考模型9 如上图所示，o c s 通用参考模型由o c f 、a b m f 、r f 、c g f 等逻辑功能模 块构成。此外还定义了r o ，r r ，b o ，c a p 等对外接口及r e ，r e ，g a 等内部接 口。 2 2 2o c s 的功能实体介绍 o c s 在线计费系统包含以下功能实体，如下所示： 在线计费功能o c f ( o n l i n ec h a r g i n gf u n c t i o n ) o c f 是o c s 内的最为重要的模块，由s b c f 和e b c f 这两个子功能块完成 计费事务控制，通过与a b m f 及r f 的交互，完成对用户请求的在线计费功能。 7 北京邮电大学硕士研究生学位论文 s b c f ( s e s s i o nb a s e dc h a r g i n gf u n c t i o n ，基于会话计费功能) 负责以时长和流 量为批价基础的会话计费，与r f 交互以确定会话所请求的数额，与a b m f 交互 来查询和更新用户帐户。 e b c f ( e v e n tb a s e dc h a r g i n gf u n c t i o n ，基于事件计费功能) 负责以内容信息为 批价基础的事件计费，与r f 通信以确定业务请求所需要的数额，并与a b m f 交互来查询和更新用户的帐户。 账户余额管理( a c c o u n tb a l a n c em a n a g e m e n tf u n c t i o n ) o c s 内负责对用户帐户及累计量进行管理的模块。 批价模块( r a t i n gf u n c t i o n ) r f 代表o c f 来决定网络资源使用的费用( 由o c f 接收的计费事件来描述) 。 r f 可以对不同的计费事件进行批价。包含以下功能： 1 ) 计费单元的确定：计算和预留会话所能使用的非货币单元数( 例如：服 务单元，数据量，通话时间和事件) ； 2 ) 计费价格的确定：从给定的非货币单元数来计算价格； 3 ) 费率确定：根据用户的签约信息和请求使用的服务信息，确定费率信息。 计费网关模块( c h a r g i n gg a t e w a yf u n c t i o n ) c g f 是o c s 系统中负责接收o c f 产生的话单，存入话单文件，并向运营商 后台帐户系统提供话单文件接口。 计费触发模块( c h a r g i n gt r i g g e rf u n c t i o n ) c t f 可基于网络资源的使用情况产生计费事件( c h a f i n ge v e n t s ) 。c t f 模块 集成于每个网元中，用于监控网络用户的呼叫信令、服务事件、会话建立等活动， 并鉴别用户及用户所消耗的资源，最后把收集到的相关计费事件通过相关接口发 送给在线计费模块。为了满足在线计费的需要，c t f 还应具备以下功能： 1 ) 在获得o c s 授权前，c t f 必须能够延迟资源的使用； 2 ) c t f 必须能够跟踪资源的使用( q u o t as u p e r v i s i o n ) ； 3 ) 在没有授权或者授权过期的情况下能够终止资源的使用。 我们可以把图中的m s c 、s g s n 、p c e f 等外部网元看做一个c t f 模块。在 p c c 架构中，p c e f 就是一个c t f 模块，把用户的计费事件通过r o 接口，即 g y 接口发送给o c s 。由于3 g p p 在线计费系统比较庞大和复杂，本文只能选取 8 北京邮电大学硕士研究生学位论文 其中一部分，即g y 接口上的在线计费进行研究。 2 2 3o c s 定义的接口 ( 1 ) 对外接口 r o 接口，o c s 与计费触发网元之问的接口，采用d i a m e t e rc c 协议。在p c c 架构中，r o 接口对应于c y 接口。 c a p 接口，o c s 通过c a p 接口与s g s n 及m s c 通信。 鼢接口，a b m f 与充值服务器之间的接口，此接口尚未标准化。 b o 接口，c g f 与后付费系统间的接口。 ( 2 ) 对内接口 r c 接口，o c f 与a b m f 之间的接口，此接口尚未标准化。 r e 接口，s b c f e b c f 与r f 之间的接口，支持价格和费率的查询，在3 g p p t s 3 2 2 9 6 中有详细定义。 g a 接口，o c f 与c g f 之间的话单输出接口。 2 3d i a m e t e r 协议介绍 2 3 1d i a m e t e r 协议简介 r a d i u s 协议是一项广泛运用的a a a 协议，其特点是简单安全、易于管理、 扩展性好。但是协议本身还是存在不少的缺陷，比如基于u d p 的传输、简单的 丢包机制、没有关于重传的规定和集中式计费服务等，都使得它不太适应当前网 络的状况，需要进一步改进和发展。而且目前3 g 网络正逐步向全i p 网络演进， 不仅在核心网络使用支持口的网络实体，在接入网络也使用基于i p 的技术，随 着集成电路技术的发展终端也成为可激活的i p 客户端，所有这些变化都需要新 一代a a a 协议的支持1 0 。 d i a m e t e r 协议就是为了满足这些需求和变化而制定的。d i a m e t e r 协议是由 i e t f 开发的认证、授权和计费协议，用来给众多的接入技术提供a a a 服务。 d i a m e t e r 协议实际上分成两部分：d i a m e t e r 基本协议u 和d i a m e t e 应用。d i a m e t e r 基本协议用于传递d i a m e t e r 数据单元、协商能力集、处理错误并提供可扩展性。 d i a m e t e r 应用部分定义了特定应用的功能和数据单元。每个d i a m e t e r 应用都单 独定义。目前，除了基本协议( 由r f c 3 5 8 8 定义) ，还定义了几个d i a m e t e r 应用， 如移动i p 、n a s r e q 、可扩展认证协议( e a p ) 、d i a m e t e r 信用控制和d i a m e t e r s i p 应用等1 2 。 d i a m e t e r 消息包括d i a m e t e r 消息头以及一定数量的d i a m e t e r 属性值对 9 北京邮电大学硕士研究生学位论文 ( a t t r i b u t ev a l u ep a i r s ，a v p s ) 。其中a v p s 包含认证、授权和计费单元，以及与特 定d i a m e t e r 请求或应答消息相关的路由、安全和配置信息单元。每个a v p 包含 一个a v p 头部和一些a v p 特有数据。 2 3 2d i a m e t e r 信用控制协议 d i a m e t e r 信用控制协议，即d i a m e t e rc r e d i tc o n t r o la p p l i c a t i o n ，简称为 d c c a ，由i e t f 在r f c 4 0 0 6 中进行了定义1 3 。 d i a m e t e r 信用控制应用于多种不同业务的实时信用控制和成本控制，包括： 1 ) 成本和信用控制服务需要进行实时批价，用户帐户也需要根据服务成本的 总量而实时地进行扣费。 2 ) 信用授权一需要监视用户帐户，查看其余额是否足以支付服务。信用需要预 留，且未使用的预留需要返还。 3 g p p 在t s 3 2 2 9 9 中对d c c a 针对3 go c s 的计费需求进行的相应的扩展， 包括：在信控模型上增加了带预留的事件计费( e c u r ) 模型、会话计费模型 ( s c u r ) ；同时根据它的计费需求，对d c c a 定义的信用控制消息( c c 刚c c a ) 进行了扩展。 2 3 3d i a m e t e r 在线计费消息 本节介绍g y 接口和r e 接口上的部分d i a m e t e r 消息。o c f 和a b m f 之间的 接口是r e ，由于到目前为止3 g p p 协议尚未对该接口进行标准化，因此本文不 再介绍。 2 3 3 1g y 接口上的d i a m e t e r 消息 ( 1 ) c c r 消息 c c r 消息由c t f 发送给o c s ，为承载子系统业务请求信用授权， c o m m a n d c o d e 域设置为2 7 2 ，命令标志域r 比特位设置为l ，表明这是一条请 求消息。 ：2 s e s s i o n - i d 会话i d ( o r i g i n h o s 七) 消息发起方标识 fo r i g i n r e a l m 消息发起方所在的域标识 d e s t i n a t i o n - r e a l m 消息目的方所在域标识 a u t h - a p p l i c a t i o n i d 授权应用i d ，值设置为4 ，表明这是一条d i a m e t e rc c 消息 s e r v i c e c o n t e x t i dl 业务上下文标识，与s e r v i c e i d e n t i f i e r 一同标识某个业务 ic c - r e q u e s t - t y p e ) 消息类型，事件计费：e v e n t ，会话计费：i n i t i a l 、u p d a t e 、t e r m i n a t e tc c - r e q u e s t - n u m b e r ) 消息的序列号，与s e s s i o n i d 一同标识某一条消息 1 0 北京邮电大学硕士研究生学位论文 【d e s t i n a t i o n h o s t 】消息目的地址，即o c s 地址 【u s e r - n a m e 】域中的用户名 【o r i g i n s t a t e i d 】消息发起方( c t f ) 的状态 【e v e n t - t i m e s t a m p 】记录请求配额时的准确时间 【s u b s c r i p t i o n - i d 】请求某项业务的用户标识，由o c s 进行验证 ft e r m i n a t i o n c a u s e 】信用控制会话终结的原因 【r e q u e s t e d - a c t i o n 】定义当c c - r e q u e s t - t y p e 取值为e v e n t 时所请求的操作类型 【m u l t i p l e - s e r v i c e s - i n d i c a t o r 】指示c t f 是否能独立控制同一会话中的多个业务 【m u l t i p l e - s e r v i c e s - c r e d i t - c o n t r o l 】组合a v p ，定义了c t f 进行配额管理和流控 时所需的全部参数 【u s e r - e q u i p m e n t - i n f o 】用户设备相关信息 + 【p r o x y - i n f o 】主机域信息 t 【r o u t e - r e c o r d 】记录消息的路由信息 【s e r v i c e - i n f o r m a t i o n 】组合型a v p ，各业务特定的批价输入信息均来自于此a v p 的子域 + fa v p1 ( 2 ) c c a 消息 c c a 消息由o c s 返回给c t f 作为c c r 消息的应答，其中c o m m a n d c o d e 域设置为2 7 2 ，命令标志域r 比特位清零，表明这是一条应答消息。 ：； s e s s i o n i d f f 会话i d r e s u l t c o d e 操作结果码 o r i g i n h o s t 消息发起方标识 o r i g i n - r e a l m ) 消息发起方所在的域标识 a u t h - a p p l i c a t i o n - i d 授权应用i d ，值设置为4 ，表明这是一条d i a m e t e rc c 消息 c c r e q u e s t - t y p e ) 消息类型，事件计费：e v e n t ，会话计费：i n i t i a l 、u p d a t e 、t e r m i n a t e ic c - r e q u e s t - n u m b e rl 消息的序列号，与s e s s i o n i d 一同标识某一条消息 【c c - s e s s i o n - f a i l o v e r 】指示c t f 是否支持失败切换机制 + 【m u l t i p l e - s e r v i c e s - c r e d i t - c o n t r o l 】 组合a v p ，定义了c t f 进行配额管理和流控 时所需的全部参数 【c o s t