5G核心网技术基础自学系列

书籍来源：《5G核心网赋能数字化时代》

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随着运营商对新的基础设施进行投资，并吸引最终用户享受新部署的网络带来的益处，扩展创收渠道成为业务发展的关键因素。对最终用户的实际收费方式以及计费信息的打包方式很大程度上取决于各个运营商自己的业务模式和他们所处的竞争环境。从5GS 的角度来看，与之前的EPS一样，系统需要收集足够的每个用户使用情况的各个方面的相关信息，以便运营商可以灵活地确定自己的计费方式以及针对用户的打包方式。在当今竞争激烈的商业环境中，运营商在与免费下载服务竞争的同时，能够为潜在客户提供合算的、具有竞争力的套餐，这一点变得越来越重要。此外，随着与潜在行业合作伙伴(例如工厂自动化、工业物联网、能源部门等)新型关系的建立，单一类型的计费模型或基于数据量的计费模型可能不再适用或不再具有可持续性。收集与计费相关的信息的过程，可以为运营商提供相应的工具和手段，以便针对其多样化的客户制定灵活的业务驱动的计费模型。

该模型提供的两个主要计费机制仍然是“离线”和“在线”计费，尽管术语“在线”和“离线”在这里未必与最终用户的计费方式有关。这两种机制是指如何收集与计费相关的数据并将其传送到计费系统的方法，以便根据单个客户的计费选项进行进一步处理，并解决运营商之间以及运营商与用户之间的记账关系。

离线计费有助于在使用资源的同时，收集与计费相关的数据。离线计费数据是在为支持这种收集而配置的各种网元中收集到的。数据是单独收集的，然后可以根据运营商的配置将其发送到计费域。

请注意，即使不需要以同步方式发送各种类型的信息，整个计费事件也必须能够实时接收和处理特定服务和会话的所有相关数据，以便向最终用户提供准确的、可计费的数据。因此，在网络资源使用完成后，将对最终用户的计费数据记录(CDR) 进行所有相关的离线处理。计费域负责离线结算和收账流程的产生和处理。

在在线计费的情况下，网络资源的使用需要授权，因此，用户必须在CHF中具有一个预付费账户，以便执行在线网络资源使用的预授权。直接借记和单位预留是用于实现此目的的两种方法。顾名思义，在直接借记的情况下，将立即从用户名下扣除该特定服务和会话所需的资源使用量，如果是单位预留的情况，则为该使用保留预先确定的单位，然后允许用户将该金额或较少的金额用于该服务和会话。当资源使用已完成(即会话终止服务已完成)时，负责监测使用情况的网络实体必须将实际的资源使用量(即使用的单为）返回给CHF，以便可以将超额预留的金额重新记人用户账户，以确保借记金额的正确性。

PCC有助于非常详细的计费机制的实现，并允许运营商对用户对网络资源的使用进行细控制。PCC还允许运营商为其用户提供各种灵活的计费和策略方案。有关策略和计费控制的更多详细信息，请参见10.8节和10.9节，它们可以实现更好的计费管理和计费选顶。诸如应用检测和控制、使用情况监测控制、基于用户支出限制的策略控制、赞助的连通性之类的功能，都直接有助于计费功能的增强，从而以标准化的方式实现更复杂和动态的计费功能。可用的工具允许服务提供商根据特定的市场和客户需求，进行账单的定制，从而运营商能够彼此差异化，并将其应用于创造性的营销活动中。

对于包含EPC(例如EN-DC) 的5G，第12章介绍与辅助RAT(即NR) 相关的其他数据量的收集，这也被提供给计费系统。这些数据以及对EPS计费的支持，可以向运营商提供针对其最终用户的其他类型的工具。

使用基于服务的架构模型已大大简化了Release 15的5GS计费架构。关于SBA的更多详细信息，请参见第13章。5G的融合计费系统(CCS) 使用基于服务的接口，如图10.13所示，这是在3GPP TS 32.240中描述的。还有一个单独的NF(CHF) 为在线和离线计费提供服务。

图10.13 使用SBI的融合计费系统

在3GPP TS 23.502中规定了由CHF开放出来并由PCF使用的Nchf_Spending-LimitControl服务。

3GPP TS 32.255和3GPP TS 32.240是详细描述5G数据连接与整个计费系统关系的主要规范。

5GS融合计费架构的主要组件包括(参见图10.14)：

计费触发功能(CTF) 位于SMF中，负责向CHF生成计费事件，以实现PDU会话连接的在线和离线融合计费。

CDR的生成是由充当计费数据功能(CDF) 的CHF实现的， CHF将CDR传送到计费网关功能(CGF) 。

CGF创建CDR文件并将其转发到计费域(BD) 。

图10.14 5GS融合计费架构，功能映射到5GC组件

对于离线计费，场景与EPS相同，包括生成CDR、向BD上报以执行用户计费以及运营商间的结算。这些场景包括：

基于事件的计费。

基于会话的计费。

如果是在线计费，则支持的场景包括：

即时事件计费。

通过单位预留进行事件计费。

通过单位预留进行会话计费。

另外，当离线计费和在线计费均适用于服务交付时，融合计费场景成为可能，此时在任一离线或在线触发条件下，离线计费和在线计费的计费信息都可以通过单个命令提供。

更多基于事件和基于会话的计费的详细信息，请参阅3GPP TS 32.290。

用户计费提供了将最终用户的计费信息配置到网络中的方法。计费数据由所涉及的不同PLMN(例如HPLMN和VPLMN) 收集，并可能由用户的归属运营商使用(取决于部署和用户的漫游状态)，以确定基本的或补充的网络使用情况和服务。也可能会使用外部服务提供商进行记账。

对于与服务提供商相关的那部分用户，记账信息既可用于批发(网络运营商到服务提供商)记账也用于零售(服务提供商到用户)记账。在这种情况下，从网络实体收集的计费数据也可以在归属PLMN运营商根据需要处理之后，发送给服务提供商做进一步处理。

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