基于兩級(jí)消息路由代理機(jī)制的OCS部署方案探討

張珂珂 ，杜志濤 ，何 杰 ，宋齊軍 （.中訊郵電咨詢?cè)O(shè)計(jì)院有限公司，北京00048；.中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司，北京0003）

0 前言

在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)（OCS）是參與通信過(guò)程控制的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)。一方面它解決了用戶全業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)信用控制及計(jì)費(fèi)等問(wèn)題，有效降低了運(yùn)營(yíng)商運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)；另一方面它為用戶提供了全渠道業(yè)務(wù)受理、實(shí)時(shí)短信提醒等高質(zhì)量的服務(wù)，帶來(lái)了良好的用戶感知。OCS的這些優(yōu)勢(shì)，必將使其成為運(yùn)營(yíng)商計(jì)費(fèi)支撐的首選，進(jìn)而承載越來(lái)越多用戶的在線計(jì)費(fèi)業(yè)務(wù)。

隨著OCS規(guī)模及業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，OCS當(dāng)前面臨2個(gè)迫切需要解決的問(wèn)題：一個(gè)是OCS的大容量平滑擴(kuò)容問(wèn)題；另一個(gè)是集中建設(shè)的，面向全網(wǎng)服務(wù)的核心網(wǎng)網(wǎng)元（比如國(guó)際GGSN）與各省OCS之間實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)消息的路由問(wèn)題。本文提出的一種基于兩級(jí)消息路由代理機(jī)制的OCS部署方案，可以有效解決以上問(wèn)題，使OCS部署更加靈活。

1 OCS當(dāng)前新的支撐需求

1.1 OCS自身大容量擴(kuò)容

當(dāng)前典型的OCS部署架構(gòu)如圖1所示，各省OCS獨(dú)立部署，OCS通過(guò)通用接口與各網(wǎng)元對(duì)接，并由計(jì)費(fèi)引擎根據(jù)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)存放的用戶及產(chǎn)品信息完成會(huì)話的控制及計(jì)費(fèi)。

隨著支撐的用戶規(guī)模不斷擴(kuò)大，OCS需要頻頻擴(kuò)容。從OCS的技術(shù)架構(gòu)上考慮，OCS的擴(kuò)容存在以下2種方式。

a）縱向擴(kuò)展（單臺(tái)設(shè)備能力的擴(kuò)充）。縱向擴(kuò)展是通過(guò)對(duì)系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行增配來(lái)實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容的一種擴(kuò)容模式，如增加主機(jī)的CPU、內(nèi)存配置等方式。該擴(kuò)容模式的缺點(diǎn)是擴(kuò)容不僅受到硬件能力上的限制，而且擴(kuò)容過(guò)程需要做雙機(jī)切換或者停機(jī)處理。由于OCS是在線系統(tǒng)，該擴(kuò)容模式會(huì)對(duì)業(yè)務(wù)造成一定影響。此外，在IT硬件設(shè)備性價(jià)比不斷提高的情況下，此擴(kuò)容模式的經(jīng)濟(jì)性較差。

圖1 省分OCS部署現(xiàn)狀

b）橫向擴(kuò)展。橫向擴(kuò)展是通過(guò)增加OCS計(jì)費(fèi)節(jié)點(diǎn)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)OCS的擴(kuò)容。該擴(kuò)容模式在計(jì)費(fèi)接口能力允許的情況下，增加多套計(jì)費(fèi)節(jié)點(diǎn)對(duì)OCS進(jìn)行平滑的擴(kuò)容，對(duì)現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)影響較小，擴(kuò)容風(fēng)險(xiǎn)較低，同時(shí)擴(kuò)容不會(huì)受到單套計(jì)費(fèi)節(jié)點(diǎn)硬件能力的約束，可以實(shí)現(xiàn)OCS大容量的擴(kuò)容。

橫向擴(kuò)展模式的優(yōu)點(diǎn)是非常明顯的，但是要采用該種模式擴(kuò)容需要首先解決以下2個(gè)問(wèn)題。

a）計(jì)費(fèi)消息在不同OCS計(jì)費(fèi)節(jié)點(diǎn)間的路由問(wèn)題。

b）單套計(jì)費(fèi)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，不能影響其他計(jì)費(fèi)節(jié)點(diǎn)的正常運(yùn)行。

雖然在當(dāng)前OCS技術(shù)架構(gòu)下，OCS的通用接口模塊實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單的協(xié)議轉(zhuǎn)換和計(jì)費(fèi)消息的路由功能，但是在多套OCS計(jì)費(fèi)節(jié)點(diǎn)并存的情況下，通用接口的能力就略顯不足，而且無(wú)法實(shí)現(xiàn)諸如“單節(jié)點(diǎn)放通”等復(fù)雜的功能。

橫向擴(kuò)展模式應(yīng)該是OCS擴(kuò)容的理想方式，但要采用該模式進(jìn)行擴(kuò)容就需要解決計(jì)費(fèi)消息路由和單節(jié)點(diǎn)放通等問(wèn)題。

1.2 OCS架構(gòu)對(duì)核心網(wǎng)集中化網(wǎng)元支撐的適應(yīng)性

當(dāng)前OCS架構(gòu)采用計(jì)費(fèi)消息回歸屬地的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)，OCS只與本地網(wǎng)元連接。當(dāng)用戶漫游時(shí)，由電路域、分組域、業(yè)務(wù)域分別完成本網(wǎng)內(nèi)的業(yè)務(wù)請(qǐng)求，然后再由歸屬網(wǎng)元將計(jì)費(fèi)請(qǐng)求消息觸發(fā)到用戶歸屬OCS，并由用戶歸屬OCS完成后續(xù)計(jì)費(fèi)控制。

以數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為例，當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)路由組織如圖2所示。A省用戶漫游到B省使用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，用戶的業(yè)務(wù)請(qǐng)求會(huì)接入到B省當(dāng)?shù)氐腟GSN，B省SGSN發(fā)現(xiàn)該用戶為漫游用戶，則會(huì)通過(guò)數(shù)據(jù)域的IP承載網(wǎng)將用戶請(qǐng)求消息路由到用戶歸屬的A省GGSN，然后由A省GGSN觸發(fā)計(jì)費(fèi)請(qǐng)求消息到用戶歸屬的OCS（藍(lán)色虛線所示），并由OCS完成后續(xù)計(jì)費(fèi)控制，最后A省GGSN會(huì)根據(jù)OCS的應(yīng)答消息來(lái)完成用戶業(yè)務(wù)的接入（紅色虛線所示）。在這種情況下，用戶的業(yè)務(wù)接入和計(jì)費(fèi)接入均是在用戶歸屬地完成的。目前現(xiàn)網(wǎng)中的語(yǔ)音業(yè)務(wù)、增值業(yè)務(wù)的路由組織原則均與此類(lèi)似。

采用屬地化計(jì)費(fèi)的方式，有效簡(jiǎn)化了OCS部署。但是由于在該模式下，各省OCS是獨(dú)立的，OCS之間沒(méi)有路由關(guān)系，導(dǎo)致核心網(wǎng)集中化網(wǎng)元無(wú)法實(shí)現(xiàn)與全國(guó)各省OCS的對(duì)接。核心網(wǎng)集中化網(wǎng)元，如國(guó)際GGSN，是集中建設(shè)的、服務(wù)全網(wǎng)的核心網(wǎng)網(wǎng)元，負(fù)責(zé)某類(lèi)業(yè)務(wù)的集中接入。這類(lèi)業(yè)務(wù)需要通過(guò)核心網(wǎng)集中化網(wǎng)元承載，不能通過(guò)網(wǎng)元所屬承載網(wǎng)絡(luò)將業(yè)務(wù)路由到歸屬網(wǎng)元，因而也就無(wú)法通過(guò)當(dāng)前的計(jì)費(fèi)路由組織模式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)此類(lèi)業(yè)務(wù)的支撐。

OCS的平滑擴(kuò)容問(wèn)題和核心網(wǎng)集中化網(wǎng)元與各省OCS間的路由問(wèn)題，都對(duì)當(dāng)前OCS的部署架構(gòu)提出了新的要求和挑戰(zhàn)。為了解決這些問(wèn)題，需要對(duì)OCS現(xiàn)有部署架構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，提出一種更加靈活的部署架構(gòu)，將全網(wǎng)OCS組成一個(gè)有機(jī)的統(tǒng)一整體，即省內(nèi)多套OCS對(duì)省內(nèi)網(wǎng)元提供統(tǒng)一接口、全國(guó)OCS對(duì)集中業(yè)務(wù)接入網(wǎng)元（如國(guó)際GGSN）提供統(tǒng)一接口，最終實(shí)現(xiàn)OCS對(duì)網(wǎng)元來(lái)說(shuō)始終只有一套的目標(biāo)。這樣OCS的支撐能力和擴(kuò)展能力均將得到進(jìn)一步的提升和完善。

2 基于兩級(jí)消息路由代理機(jī)制的解決方案

圖2 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)路由組織示意

針對(duì)OCS大容量平滑擴(kuò)容、實(shí)現(xiàn)核心網(wǎng)集中化網(wǎng)元的在線計(jì)費(fèi)支撐等方面的新需求，本文提出基于兩級(jí)消息代理的部署架構(gòu)（見(jiàn)圖3）。在該系統(tǒng)架構(gòu)下，一級(jí)路由代理節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)完成集中建設(shè)網(wǎng)元與OCS間的實(shí)時(shí)消息路由；二級(jí)路由代理節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)完成省內(nèi)多套OCS間的計(jì)費(fèi)消息路由，實(shí)現(xiàn)OCS大容量平滑擴(kuò)容。

圖3 兩級(jí)DCC消息代理架構(gòu)

一級(jí)消息路由代理節(jié)點(diǎn)上端連接網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)，下端與各省二級(jí)路由代理節(jié)點(diǎn)或OCS對(duì)接，接收網(wǎng)元觸發(fā)的計(jì)費(fèi)請(qǐng)求消息，并將該消息路由回用戶歸屬省，實(shí)現(xiàn)計(jì)費(fèi)消息在全國(guó)范圍內(nèi)的路由和轉(zhuǎn)發(fā)，解決核心網(wǎng)集中化網(wǎng)元（如國(guó)際GGSN節(jié)點(diǎn)）和各省OCS之間實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)消息的路由問(wèn)題。一級(jí)消息代理節(jié)點(diǎn)將全網(wǎng)OCS組成了一個(gè)整體，對(duì)外提供了統(tǒng)一的接口。

二級(jí)消息路由代理節(jié)點(diǎn)上端與一級(jí)消息路由代理節(jié)點(diǎn)對(duì)接，下端與省分OCS對(duì)接，用于解決省分存在多套OCS情況下計(jì)費(fèi)消息的路由和轉(zhuǎn)發(fā)問(wèn)題。同時(shí)，省分二級(jí)消息代理節(jié)點(diǎn)與本省內(nèi)GGSN、SACP、VAC、SMSC等網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)連接，接收來(lái)自網(wǎng)元的實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)請(qǐng)求消息，并完成協(xié)議轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)多網(wǎng)元、多協(xié)議的統(tǒng)一接入。二級(jí)消息路由代理節(jié)點(diǎn)使省內(nèi)多套OCS組成一個(gè)整體，對(duì)外部網(wǎng)元提供統(tǒng)一的接口。此外，二級(jí)消息代理節(jié)點(diǎn)還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)單套OCS計(jì)費(fèi)節(jié)點(diǎn)的放通功能，可以保證一套計(jì)費(fèi)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)異常不會(huì)影響其他計(jì)費(fèi)節(jié)點(diǎn)的正常工作。

OCS采用該兩級(jí)消息代理部署架構(gòu)后，對(duì)網(wǎng)元提供了統(tǒng)一的接口，解決了OCS大容量平滑擴(kuò)容問(wèn)題以及核心網(wǎng)集中化網(wǎng)元與OCS間的路由問(wèn)題。

省分OCS在擴(kuò)容時(shí)，只需要在二級(jí)消息代理節(jié)點(diǎn)后端部署新的計(jì)費(fèi)節(jié)點(diǎn)，并在二級(jí)消息代理中配置相應(yīng)的路由策略和放通規(guī)則即可。省分OCS擴(kuò)容部署架構(gòu)圖如圖4所示。二級(jí)消息代理屏蔽了網(wǎng)元協(xié)議的差異，使得OCS的擴(kuò)容對(duì)網(wǎng)元透明，不會(huì)對(duì)現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)產(chǎn)生任何影響。

圖4 省分OCS擴(kuò)容部署示意

在該部署架構(gòu)下，核心網(wǎng)集中化網(wǎng)元只需與一級(jí)消息路由代理連接，即可實(shí)現(xiàn)與全網(wǎng)OCS的對(duì)接。以國(guó)際漫游數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為例，其業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)組織如圖5所示，用戶業(yè)務(wù)請(qǐng)求通過(guò)國(guó)外SGSN觸發(fā)到國(guó)際GGSN節(jié)點(diǎn)，國(guó)際GGSN節(jié)點(diǎn)觸發(fā)計(jì)費(fèi)請(qǐng)求消息到一級(jí)消息代理，一級(jí)消息代理通過(guò)二級(jí)消息代理將該計(jì)費(fèi)請(qǐng)求消息路由到用戶歸屬的OCS，最后由OCS完成對(duì)國(guó)際漫游數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)。

圖5 國(guó)際漫游數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)組織

3 結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)當(dāng)前OCS部署中新的支撐需求進(jìn)行了分析，并提出了一種基于兩級(jí)消息代理架構(gòu)的OCS部署方案，在該架構(gòu)下，OCS可以靈活、方便地進(jìn)行大容量平滑擴(kuò)容，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)需要核心網(wǎng)集中化網(wǎng)元承載的業(yè)務(wù)（如國(guó)際漫游數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)）的實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)支撐。