什么是計費？

計費，就是記賬收錢。當你使用了某種服務(wù)，就需要根據(jù)服務(wù)內(nèi)容和時長，支付相應的費用。這就是計費。

我們每天都在使用手機，我們也要為手機充值。那么，大家有沒有想過，移動通信系統(tǒng)是如何進行計費的呢？

今天這篇文章，我們就來了解一下，2/3/4/5G計費相關(guān)的知識。

什么是話單（CDR）？

我們還是從基礎(chǔ)開始說起吧。

首先要介紹的一個概念，是話單。

通信專業(yè)術(shù)語里面的話單，和我們平常所指的話單，是兩個不同的概念。

我們平常所指的話單，例如通過運營商App查到的那些，是賬單和詳單。

賬單是月度總費用的明細。詳單是每天通話或上網(wǎng)的具體記錄。簡單來說，賬單是詳單的匯總結(jié)算。

賬單

詳單

我們通信行業(yè)專業(yè)術(shù)語里所說的話單，我們稱之為CDR（Call Detail Record，呼叫詳細記錄）。

CDR是通信系統(tǒng)內(nèi)部傳遞的一種文件數(shù)據(jù)，記錄了每一條原始通信記錄的信息。

話單文件范例，每個文件有很多條記錄

它的每一條記錄，都由不同的字段組成。這些字段包括流水號、用戶標識、主叫號碼、被叫號碼、起始時間、結(jié)束時間、通話時長、上網(wǎng)流量、通話性質(zhì)等一系列信息。

直接看CDR文件，是很難看懂的。必須根據(jù)各個運營商的話單格式規(guī)范，進行解讀（翻譯）。

說白了，CDR話單不是給人看的，是給運營商的營帳BOSS平臺看的。這里的BOSS不是“老板”的意思，它是指Business & Operation Support System（業(yè)務(wù)運營支撐系統(tǒng)）。

BOSS系統(tǒng)對話單進行解析，然后生成詳單和賬單，發(fā)給手機用戶，收取費用。

CDR話單分為很多種，包括語音話單，短信話單，還有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)話單（上網(wǎng)話單）。只要你的手機使用了業(yè)務(wù)，就會產(chǎn)生話單。

離線計費和在線計費

那么，2/3/4G通信系統(tǒng)，是如何產(chǎn)生、傳輸并存儲CDR話單的呢？

概括來說，有兩種方式，分別是離線計費和在線計費。

離線計費，是一種非實時的計費方式。它根據(jù)用戶的業(yè)務(wù)使用情況，實時產(chǎn)生CDR話單并存儲在本地，定期上傳Billing System（計費系統(tǒng)）。運營商定期對話單費用進行結(jié)算。

離線計費不會對服務(wù)過程產(chǎn)生實時影響，屬于典型的“先用服務(wù)，再付費用”。就像你在網(wǎng)吧盡情上網(wǎng)，想離開的時候，再結(jié)算費用。

早期的通信服務(wù)（例如家庭電話），都是這種“后付費”的方式。現(xiàn)在很多企業(yè)套餐，也都是這種方式。

下圖是離線計費的框架，以及其中各功能實體的作用：

再來看看在線計費。

在線計費，是一種實時交互的計費方式，一般針對“預付費”業(yè)務(wù)。大家現(xiàn)在使用的手機計費方式，還有早期的一些電話卡業(yè)務(wù)，都基于在線計費。

在線計費要求用戶在業(yè)務(wù)使用前，往賬戶中存入一定金額。OCS（在線計費系統(tǒng)，Online Charging System）會對用戶賬戶進行實時監(jiān)控，“掐表”計算你的余額。當余額不足時，實時停止服務(wù)。

這就像你到網(wǎng)吧上網(wǎng)，存了10塊錢，一旦用完，立刻鎖定計算機，不讓你繼續(xù)使用。

在線計費，實現(xiàn)原理更為復雜，但可以有效控制欠費風險，避免給運營商和用戶帶來損失。

一個晚上一套房的慘劇，在OCS下并不會發(fā)生。

下圖是在線計費的框架，以及其中各功能實體的作用：

融合計費

好了，到了5G時代，又該如何計費呢？

5G時代，核心網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)發(fā)生了很大的變化。

5G核心網(wǎng)采用了SBA微服務(wù)架構(gòu)，看上去有點像總線架構(gòu)。傳統(tǒng)通信網(wǎng)元變成了很多個NF（Network Function，網(wǎng)絡(luò)功能實體）。

這些NF可以獨立自治，實現(xiàn)自動化管理。NF之間可以根據(jù)需求任意通信。

5G核心網(wǎng)架構(gòu)，橙色框內(nèi)的就是核心網(wǎng)NF

為了適應SBA架構(gòu)，一種全新的計費方式出現(xiàn)了，那就是——融合計費（CCS，Converged Charging System）。

在線計費或離線計費，都是先獲取計費信息，再將其發(fā)送給不同的功能實體。而融合計費系統(tǒng)將在線計費功能和離線計費功能融合在一起，采用統(tǒng)一的服務(wù)化接口Nchf，與網(wǎng)元側(cè)的各NF對接。

融合計費架構(gòu)

融合計費各功能實體的作用

由離線計費的CDF和在線計費的OCF融合而成的CHF，同時支持離線計費和在線計費，一方面生成計費話單，另一方面完成配額管理，控制當前用戶使用業(yè)務(wù)的可用量。

CDF和OCF融合成為CHF

融合計費的優(yōu)勢非常明顯。

首先，它將原先兩套獨立的計費系統(tǒng)合二為一，統(tǒng)一了接口，實現(xiàn)了“瘦身”，簡化了計費流程，降低了運維難度，節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)資源。

其次，融合計費的SBA架構(gòu)，讓自身可以滿足更多的業(yè)務(wù)場景需求。5G時代形形色色的計費需求，都可以找它。

最后，融合計費帶來了更高的安全性。SBA架構(gòu)中帶有多種安全措施，如接入認證、加密傳送等，可以有效保障計費信息傳送的安全性。

說了這么多，融合計費到底是怎樣的一個流程呢？流程中都有哪些NF在發(fā)揮作用？

請大家看下面的融合計費業(yè)務(wù)流程圖：

SMF（Session Management Function，會話管理功能）

PCF（Policy Control Function，策略控制功能）

CHF（Charging Function，計費功能）

CCS（Converged Charging System，融合計費系統(tǒng)）

UPF（User Plane Function，用戶平面功能）

AMF（Access and Mobility Management Function，接入和移動性管理功能）

NR（New Radio，新空口、無線接入網(wǎng)）

CGF（Charging Gateway Function，計費網(wǎng)關(guān)功能）

ABMF（Account Balance Management Function，賬戶余額管理功能）

RF（Rate Function，批價功能）

1、計費觸發(fā)功能CTF內(nèi)置在5GC網(wǎng)絡(luò)側(cè)的SMF中，因此，SMF是融合計費業(yè)務(wù)使用者。SMF檢測到網(wǎng)絡(luò)資源的使用后，觸發(fā)計費功能，向PCF獲取計費策略。

2、SMF向CHF發(fā)起建立計費會話請求，CCS側(cè)開始記錄計費話單。

3、SMF選擇UPF并建立數(shù)據(jù)面?zhèn)鬏斖ǖ溃瑫r下發(fā)/激活計費規(guī)則。

4、SMF把從CHF獲取到的業(yè)務(wù)配額下發(fā)至UPF進行監(jiān)控。

5、UPF則向SMF上報UE使用的用量信息。

6、SMF將收到的信息再次上報給CHF，CCS內(nèi)部完成在線扣費并同步生成計費話單信息后，再次分配新的份額給SMF，開啟新一輪的配額監(jiān)控。

貌似有點復雜，看不懂也沒關(guān)系，哈哈。

未來的很長一段時間，我們會處于2/3/4/5G共存的狀態(tài)。因此，我們要同時實現(xiàn)2/3/4G和5G下的計費功能。

為此，中興通訊提出了2/3/4/5G融合的核心網(wǎng)計費解決方案。

在方案中，各網(wǎng)元協(xié)同配合，對不同的接入方式采取不同的計費方式：

對于2/3G接入：仍然提供傳統(tǒng)的計費接口。

對于5G接入：提供符合3GPP標準的融合計費接口Nchf。

對于4G接入：通過準確的識別用戶是否具有5G能力，從而選擇采用傳統(tǒng)的計費接口還是新的Nchf接口。

靈活的計費解決方案，能夠提供多種5G計費演進路線。這些路線的最終演進目標，就是“2/3G網(wǎng)絡(luò)退出，用戶全部簽約5G”。不過，這會是一個漫長的過程。

中興通訊推出兩種5G計費演進路線

好啦，以上就是關(guān)于2/3/4/5G計費的知識，大家都看明白了嗎？