CN102196397B - 一种提高话单构造完整性的方法、***及计费数据功能 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高话单构造完整性的方法、***及计费数据功能CDF，用于解决在CDF发生主备倒换时可能造成构造话单的ACR消息丢失，导致产生大量不完整话单的技术问题。本发明在发生主备倒换之前，主用CDF将未收集完整的与同一会话相关的ACR消息缓存在本地；在发生主备倒换之后，原主用CDF将所述未收集完整的与同一会话相关的ACR消息转发给当前主用CDF；所述原主用CDF或所述当前主用CDF根据与同一会话相关的ACR消息的完整情况构造话单CDR。对于IMS网络中，本发明主备倒换时，能保证将同一个会话相关的ACR消息发送到某个特定的CDF上，大大减少了不完整CDR的产生，降低了运营商营收损失的可能性。

Description

一种提高话单构造完整性的方法、***及计费数据功能
技术领域
本发明涉及通信领域，更具体地涉及IP多媒体子***(IP MultimediaSubsystem，IMS)中一种提高话单/计费数据记录(Charging Data Record，CDR)构造完整性的方法、***及计费数据功能(Charging Data Function，CDF)。
背景技术
在3GPP描述的电信网络中，计费***是其重要的功能部件之一，是运营商实现营收的重要保障。其主要功能如下所述：
图1示意了3GPP网络中计费功能实体的组成和他们之间的关系：计费触发功能(Charging Trigger Function，CTF)内嵌在3GPP IMS各网元(包括接入层网元，服务网元，控制子***)中，它主要实现的功能是，根据监测到的网络资源的使用情况，进行计费信息的收集，并通过Rf接口(Offline ChargingReference Point)发送到计费数据功能(Charging Data Function，CDF)；CDF的主要功能是，接收CTF发送的计费请求消息(Accounting Request，ACR)，构造成计费CDR，并通过Ga接口发送到计费网关功能(Charging GatewayFunction，CGF)；CGF的主要功能是，对接收到CDF发送的CDR进行存储和管理，并通过Bx接口将CDR文件发送到计费域(Billing Domain，BD)。
考虑到计费数据的重要性，在CTF和CDF传送计费消息时，3GPP提出了一种可靠的机制，如图2所示，一个CTF和两个CDF相连，其中一个CDF作为主用CDF(First CDF)，另一个CDF作为备用CDF(Second CDF)。CTF先把ACR消息发到主用CDF上，当和主用CDF链路产生故障或中断时，CTF就把ACR消息发到备用CDF上(这一过程称之为FailOver)。在后续的ACR消息传送过程中，如果CTF检测到和主用的链路已恢复，则重新把ACR消息发送到主用的CDF上(这一过程称之为FailBack)。当CTF和主备CDF的链路都中断时，CTF要具有一定的缓存能力，保证ACR数据不丢失。主用CDF和备用CDF都可以根据ACR消息构造出计费CDR，并通过Ga接口发送到CGF节点。
在IMS业务进行的过程中，IMS网元通过不断发送ACR消息来记录用户对网络资源的使用情况，以达到计费的目的。比如，在IMS业务开始的时候，通过发送起始计费请求(Start ACR)消息记录IMS会话的开始，IMS会话超过一定时间或者发生媒体切换时，IMS网元发送临时计费请求(Interim ACR)消息；在IMS会话结束的时候，IMS网元将发送终止计费请求(Stop ACR)消息。对于非会话类的IMS业务，IMS网元发送EventACR。CDF在构造话单时，关联同一个会话相关的Start ACR、Interim ACR和Stop ACR，构造成一张话单输出。当同一个话单相关的一部分ACR丢失时(比如，丢失Stop ACR)，CDF在构造话单时，只能输出一张不完整的CDR。当输出不完整的CDR时，很可能造成该IMS会话无法计费(比如，关键的Start ACR或StopACR缺失，造成CDR中无会话持续时间等关键信息)。
通过以上介绍可知，当CTF和主用CDF的链路中断，将链路切换到备用CDF时，如果此时有很多正在进行的IMS会话，那么，相关IMS网元产生的同一个会话相关的ACR会分别发送到主用CDF和备用CDF上，这样将导致CDF构造出不完整的CDR。当CTF检测到主用CDF链路恢复再将链路切换到主用CDF时，情况是类似的，同样将导致产生不完整的CDR。也就是说，当FailOver和FailBack发生时，将导致大量的不完整CDR出现。进而导致运营商营收降低。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种提高话单构造完整性的方法、***及CDF，用于解决在CDF发生主备倒换时可能造成构造话单的ACR消息丢失，导致产生大量不完整话单的技术问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
基于本发明的一方面，提出一种提高话单构造完整性的方法，该方法包括：
在发生主备倒换之前，主用计费数据功能(CDF)将未收集完整的与同一会话相关的计费请求(ACR)消息缓存在本地；
在发生主备倒换之后，原主用CDF将所述未收集完整的与同一会话相关的ACR消息转发给当前主用CDF；
所述原主用CDF或所述当前主用CDF根据与同一会话相关的ACR消息的完整情况构造话单(CDR)。
进一步地，在发生主备倒换之前，还包括主用CDF和备用CDF建立用于传输所述不完整的与同一会话相关的ACR消息的链路的步骤。
进一步地，所述原主用CDF或所述当前主用CDF在设定时限内判断所述与同一会话相关的ACR消息是否已收集完整，若在设定时限内收集完整，则构造完整的话单，否则构造不完整的话单。
进一步地，在发生主备倒换之前和之后，还包括原主用CDF和当前主用CDF之间通过主备状态通知消息确认彼此的主备用状态的步骤。
基于上述一种提高话单构造完整性的方法，本发明还提出一种提高话单构造完整性的***，该***包括：
主用CDF，用于接收并缓存ACR消息；
备用CDF，用于在发生主备倒换时接替主用CDF成为当前主用CDF；
在发生主备倒换之前，所述主用CDF和备用CDF之间建立用于传输所述不完整的与同一会话相关的ACR消息的链路，主用CDF将未收集完整的与同一会话相关的ACR消息缓存在本地；在发生主备倒换之后，原主用CDF将所述未收集完整的与同一会话相关的ACR消息转发给当前主用CDF；所述原主用CDF或所述当前主用CDF根据与同一会话相关的ACR消息的完整情况构造话单。
基于本发明的一方面，提出一种CDF，该CDF包括：
链路建立模块，用于与对端的CDF建立用于传输不完整的与同一会话相关的ACR消息的链路；
状态确认模块，用于确认自身和对端的CDF的主备用状态；
ACR缓存模块，用于接收并缓存ACR消息，当与同一会话相关的ACR消息接收完整时将其递交给CDR构造模块；
ACR转发模块，用于在发生主备倒换后将ACR缓存模块缓存的不完整的与同一个会话相关的ACR消息转发给对端的CDF；
CDR构造模块，用于构造CDR，并将其转发给计费网关功能(CGF)。
进一步地，所述CDR构造模块在设定时限内判断所述与同一会话相关的ACR消息是否已收集完整，若在设定时限内收集完整，则构造完整的CDR，否则构造不完整的CDR。
采用本发明方法，对于IMS网络中，发生FailOver和FailBack时，能保证将同一个会话相关的ACR消息发送到某个特定的CDF上，大大减少了不完整CDR的产生，降低了运营商营收损失的可能性。
附图说明
图1为3GPP定义的计费功能结构图；
图2为3GPP定义的计费消息传送示意图；
图3为本发明提出的提高话单构造完整性的***结构示意图；
图4为本发明提出的提高话单构造完整性的方法流程图；
图5为本发明提出的能够提高话单构造完整性的CDF的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。
本发明针对目前FailOver和FailBack发生时将产生大量不完整CDR的技术问题而提出，由于FailOver和FailBack都会导致主用CDF和备用CDF之间的主备用状态的倒换，因此，本发明将CDF之间发生的FailOver和FailBack统称为CDF主备倒换。本发明提出，主用CDF和备用CDF之间需要建立一个安全的机制，该机制可以保证同一个会话相关的ACR最终能够发送到同一个CDF(主用CDF或备用CDF)上，以避免不完整CDR的产生。为实现上述目的，本发明提出一种提高话单构造完整性的***，该***具体结构如图3所示。与现有***相区别的是，本发明在主用CDF和备用CDF之间还需要建立一条物理连接，用于CDF之间的主备状态的确认，以及在发生主备倒换的时候，将主用CDF上话单对应的不完整的ACR消息传送给备用CDF；该***主要包括：
主用CDF，用于接收并缓存ACR消息；
备用CDF，用于在发生主备倒换时接替主用CDF成为当前主用CDF；
在发生主备倒换之前，主用CDF将未收集完整的与同一会话相关的ACR消息缓存在本地；在发生主备倒换之后，原主用CDF将所述未收集完整的与同一会话相关的ACR消息转发给当前主用CDF；所述原主用CDF或所述当前主用CDF根据与同一会话相关的ACR消息的完整情况构造话单。
优选地，所述原主用CDF或所述当前主用CDF在设定时限内判断所述与同一会话相关的ACR消息是否已收集完整，若在设定时限内收集完整，则构造完整的话单，否则构造不完整的话单。
附图4为本发明提出的提高话单构造完整性的方法流程图，该图示例了在FailOver情况下主用CDF和备用CDF的交互情况以及对接收消息的处理，具体步骤如下：
步骤S01：第一CDF向第二CDF发送握手消息；
步骤S02：第二CDF接收到第一CDF发送的握手消息后向第一CDF发送应答消息，通过握手消息第一CDF和第二CDF之间建立起物理链路；发起握手消息的CDF可以是第一CDF也可以是第二CDF，对方应答后即可建立二者之间的物理链路。
步骤S03：第一CDF向第二CDF发送主备状态通知消息，告知对方自己是当前的主用CDF，对方乃当前的备用CDF；
步骤S04：第二CDF向第一CDF发送状态确认消息，确认两个CDF的主用、备用状态；
步骤S05：IMS网元(比如，服务会话控制功能，Server-Call Session ControlFunction，S-CSCF)向当前主用的CDF发送Start ACR消息；
步骤S06：第一CDF将Start ACR消息缓存到本地，等待同一会话相关的ACR都收到后再构造CDR；
步骤S07：第一CDF和CTF的链路中断，发生FailOver；
步骤S08：IMS网元(比如，S-CSCF)向第二CDF发送同一会话相关的后续的Interim ACR和Stop ACR消息(在FailOver之后，第二CDF已转化为主用状态，CDF的“主用”和“备用”状态是动态变化的)；
步骤S09：第二CDF向第一CDF即原主用CDF发送主备状态通知消息，告知对方自己已变成主用CDF，对方已变成备用CDF；
步骤S10：第一CDF向第二CDF发送状态确认消息，确认两个CDF的主用、备用状态；即第二CDF成为主用CDF，第一CDF成为备用CDF
步骤S11：第一CDF将自己缓存的同属于同一会话的、还未构造成CDR的Start ACR消息发送到第二CDF；此步骤的含义即，在两个CDF发生主备倒换后，原主用CDF和当前主用CDF将同属于同一会话的ACR消息合并到当前主用CDF上；
步骤S12：第二CDF判断同一个会话相关的ACR消息是否已收集完整，若收集完整，转步骤S13；若未收集完整(比如，缺失Stop ACR或者InterimACR)，转步骤S14；
步骤S13：若在设定时限内收集完整属于同一话单的ACR消息，则第二CDF关联同一个会话相关的Start ACR、InterimACR、Stop ACR，构造完整CDR，并通过Ga接口发送到CGF；
步骤S14：若等待超过设定时限，ACR仍未收集完整，第二CDF构造不完整CDR，并通过Ga接口发送到CGF；
基于上述步骤，若在第二CDF未构造CDR时，可能会发生FailBack，CTF与CDF之间的工作链路会重新切换到第一CDF，此时第二CDF检测到自己为备用状态后，将自己未构造CDR的ACR消息发送给当前主用的CDF，以构造完整的CDR。
基于本发明提出的提高话单构造完整性的方法，本发明还提出一种能够提高话单构造完整性的CDF，如图5中所示，该CDF包含：链路建立模块、状态确认模块、ACR缓存模块、ACR转发模块、CDR构造模块。
链路建立模块，用于与对端的CDF通过握手信号建立链路；
状态确认模块，用于与对端的CDF通过主备状态通知消息确定彼此的主备用状态；
ACR缓存模块，用于接收并缓存ACR消息，当与同一会话相关的ACR消息接收完整时将其递交给CDR构造模块；
ACR转发模块，用于在发生主备倒换后将ACR缓存模块缓存的不完整的与同一个会话相关的ACR消息转发给对端的CDF；
CDR构造模块，用于构造CDR，并将其转发给CGF。
优选地，所述CDR构造模块在设定时限内判断所述与同一会话相关的ACR消息是否已收集完整，若在设定时限内收集完整，则构造完整的CDR，否则构造不完整的CDR。
以上步骤中所列的IMS网元以及发送的ACR消息，只是本发明一个特例，实际上，IMS所有网元以及所有基于会话的计费消息，都适合本发明。
综上所述，采用本发明方法，对于IMS网络中，发生FailOver和FailBack时，能保证将同一个会话相关的ACR消息发送到某个特定的CDF上，大大减少了不完整CDR的产生，降低了运营商营收损失的可能性。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种提高话单构造完整性的方法，其特征在于，包括：
在发生主备倒换之前，主用计费数据功能CDF将未收集完整的与同一会话相关的计费请求ACR消息缓存在本地；
在发生主备倒换之后，原主用CDF将所述未收集完整的与同一会话相关的ACR消息转发给当前主用CDF；
所述原主用CDF或所述当前主用CDF根据与同一会话相关的ACR消息的完整情况构造话单CDR；
其中，在未发生链路中断FailBack的情况下，由所述当前主用CDF根据与同一会话相关的ACR消息的完整情况构造话单CDR；当发生FailBack时，由原主用CDF根据与同一会话相关的ACR消息的完整情况构造话单CDR；
所述原主用CDF或所述当前主用CDF在设定时限内判断所述与同一会话相关的ACR消息是否已收集完整，若在设定时限内收集完整，则构造完整的话单，否则构造不完整的话单。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在主用CDF将未收集完整的与同一会话相关的ACR消息缓存在本地之前，所述方法还包括主用CDF和备用CDF建立用于传输所述不完整的与同一会话相关的ACR消息的链路的步骤。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在发生主备倒换之前和之后，还包括原主用CDF和当前主用CDF之间通过主备状态通知消息确认彼此的主备用状态的步骤。
4.一种提高话单构造完整性的***，其特征在于，包括：
主用计费数据功能CDF，用于接收并缓存计费请求ACR消息；
备用CDF，用于在发生主备倒换时接替主用CDF成为当前主用CDF；
在发生主备倒换之前，主用CDF将未收集完整的与同一会话相关的ACR消息缓存在本地；在发生主备倒换之后，原主用CDF将所述未收集完整的与同一会话相关的ACR消息转发给当前主用CDF；所述原主用CDF或所述当前主用CDF根据与同一会话相关的ACR消息的完整情况构造话单；
其中，在未发生链路中断FailBack的情况下，由所述当前主用CDF根据与同一会话相关的ACR消息的完整情况构造话单CDR；当发生FailBack时，由原主用CDF根据与同一会话相关的ACR消息的完整情况构造话单CDR；
所述原主用CDF或所述当前主用CDF在设定时限内判断所述与同一会话相关的ACR消息是否已收集完整，若在设定时限内收集完整，则构造完整的话单，否则构造不完整的话单。
5.根据权利要求4所述的***，其特征在于，在主用CDF将未收集完整的与同一会话相关的ACR消息缓存在本地之前，所述主用CDF和备用CDF之间建立用于传输所述不完整的与同一会话相关的ACR消息的链路。
6.根据权利要求4所述的***，其特征在于，在发生主备倒换之前和之后，所述原主用CDF和当前主用CDF之间通过主备状态通知消息确认彼此的主备用状态。
7.一种CDF，其特征在于，包括：
链路建立模块，用于与对端的CDF建立链路；
状态确认模块，用于确认自身和对端的CDF的主备用状态；
ACR缓存模块，用于接收并缓存ACR消息，当与同一会话相关的ACR消息接收完整时将其递交给CDR构造模块；
ACR转发模块，用于在发生主备倒换后将ACR缓存模块缓存的不完整的与同一个会话相关的ACR消息转发给对端的CDF；
CDR构造模块，用于构造CDR，并将其转发给计费网关功能(CGF)。
其中，所述CDR构造模块在设定时限内判断所述与同一会话相关的ACR消息是否已收集完整，若在设定时限内收集完整，则构造完整的CDR，否则构造不完整的CDR。
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