VoLTE如何实现计费及话单删选？
2016/5/17 网优雇佣军
本文来源公众号：网事如风 (微信ID：NetworkStory)
我们直接开始吧!
1 背景
随着VoLTE的逐步商用成熟，基于IMS的VoLTE计费问题成为研究的重点，由于VoLTE业务基于LTE数据承载，并且具有被叫锚定和业务域选择等特性，在计费方式上有新增需求。
VoLTE业务由IMS来控制，站在IMS的角度看，基于IMS的VoLTE业务都在LTE的用户平面来承载，如图1和2所示，VoLTE相关信令消息通过IMS控制面，而相关媒体数据通过IMS用户面，但都承载于LTE数据承载GTP等相关协议层之上。因此，即不论是VoLTE相关的信令消息还是语音视频等媒体数据都需要通过LTE侧的用户平面来承载，VoLTE业务是以一种数据承载的形式出现。
图1 LTE用户面协议栈(IMS控制面-SIP信令)
图2 LTE用户面协议栈(IMS用户面-AMR语音)
由于VoLTE的信令和媒体都属于LTE的数据业务，VoLTE用户的业务均占用数据流量，即IMS域的VoLTE AS和分组域S/P-GW等网元将产生计费话单，若延续原有电路域按时长收费的模式后，将会出现即收取流量费又收取时长费的情况。因此，需要避免VoLTE流量的重复计费。
2 计费模式
上节介绍中可以看出，VoLTE的相关信令及媒体均在数据承载上， VoLTE业务采用专用的“IMS”的APN配置，从承载方面来看信令及媒体采用不同的QCI值，具体要求如下：
默认承载(信令)：QCI=5；
专用承载(媒体)：语音通话QCI=1，视频通话QCI=2。
从计费方式来看，VoLTE相关业务既可以采用按时长的计费方式，也可按照流量计费，而不同的计费方式，对于现有IT支撑系统的处理改造要求不同，具体如表1所示。
表1 不同计费方式对支撑系统的影响
序号
方式
业务需求
影响
1
时长
默认承载(VoLTE信令)：数据流量需要核减，计费系统需改造；
专用承载(VoLTE媒体)：数据流量需要核减，计费系统需改造。
通话中的切换(eSRVCC功能)：从LTE切换到2G/3G后，由电路域承载，沿用电路域按照时长计费方式。
当VoLTE业务按时长收费后，需要避免VoLTE流量的重复计费，需要对数据和音视频进行联合计费，对计费系统有新的改造要求。
2
流量
基本通话(包含默认和专有承载)：VoLTE信令和媒体按照流量收费，VoLTE AS等网元产生的话单需要核减；
通话中的切换(eSRVCC功能)：从LTE切换到2G/3G后，由电路域承载，无法按流量收费(不经过分组域)，需要在2G/3G电路域按照时长计费。
当VoLTE业务按流量收费后，通话和切换中要求支撑系统核减VoLTE AS等网元相关计费话单，在LTE网络下采用流量计费，通话中切换到2G/3G后，由于仍然锚定在IMS域，需要核减VoLTE AS话单，电路域MSC时长计费。
从目前已经商用的VoLTE运营商来看，音视频业务多数沿用原有的计费方式，即采用按时长计费，因此，需要考虑按时长计费的同时，需要进行数据流量的核减工作。
3 流量核减
由于IMS的分层结构，对于IMS域和分组域的计费分别进行，需要IMS具有计费关联的能力，能够将业务层、会话控制层和承载层的计费信息进行关联。
从3GPP相关标准来看，IMS域的计费关联主要通过以下参数实现：IMS计费标识(IMS Charging Identifier, ICID)、接入网计费标识(Access Network Identifier, ACID)、跨运营商标识符(Inter Operator Identifier, IOI)。这些计费关联信息都通过SIP信令消息传送，并被相关IMS网络实体加入CDR，在Billing Domain依据这些信息进行计费关联；分组域的S/P-GW应支持缺省承载和专有承载分别产生PGW-CDR话单，并分配唯一且不同的GCID。PCRF把IMS产生的ICID从P-CSCF传递给P-GW。
另外，考虑到从LTE到2G/3G的eSRVCC切换，增强的MSC应支持通过SIP消息将其产生的ICID传递给IMS网元，同时IMS应该把related-icid发送给增强的MSC。另外，为支持剔除MSC所产生的SRVCC切换话单，eMSC应支持把其call reference发送给其它MSC。MSC(包括eMSC)可以控制是否产生eSRVCC切换话单。
从实际应用部署的角度出发，若无需对每个用户分别采用不同的计费方式，则不需要以上复杂的参数传递，可以采用如下两种方式：
方式一(APN核减)：针对IMS特殊的APN，将VoLTE信令、音频和视频等业务所产生的流量全部进行核减，不区分业务；
方式二(RG核减)：在APN的基础上进行细分处理，针对某个APN下不同的数据业务承载分别核减，为不同的业务流量分配单独的RG/SID值，例如：
QCI=1，RG/SID Voice；
QCI=2，RG/SID Video；
QCI=5，RG/SID Signal。
4 小结
以上仅仅分析了流量核减的需求，但是由于LTE覆盖是一个逐渐完善的过程，且存在被叫锚定的方式，因此，还有如下问题需要考虑解决：
在LTE网络初期不能保证网络全覆盖，当终端移动到LTE未覆盖的区域时，语音业务需要通过eSRVCC技术从LTE切换到2G/3G网络的电路域并保证业务的连续性，也存在电路域MSC和IMS域VoLTE AS多个网元产生话单问题。
此外，由于VoLTE业务存在被叫锚定和域选择的特性，即一个VoLTE用户做主叫通常不锚定，做被叫在接收业务的时候采用锚定方式(用户签约锚定业务，被叫时全部路由至IMS域进行处理)，也存在被叫用户在MSC、VoLTE AS以及SCP AS等网元产生计费话单问题，为了避免多次计费，也需要进行话单筛选。
以上只是上篇，还有下篇...
上篇对流量核减问题进行了详细的介绍，下面将对上篇遗留的智能网及被叫锚定产生的多话单的挑单问题进行介绍。
1话单筛选
1.1 MSC与VoLTE AS挑单方案
由于VoLTE用户采用被叫全锚定方式， VOLTE用户作为被叫在2/3G网络时，MSC和VOLTE AS均会产生被叫话单，计费系统依据VOLTE AS话单进行计费，即对MSC上的相应话单进行剔除，计费中心需要对VoLTE用户在CS域MSC网元上产生被叫话单进行筛选。
方案一：智能网呼叫参考号筛选方案
该方案沿用原智能用户呼叫参考号进行筛选，VoLTE AS生成呼叫参考号，通过Diameter接口与HSS互通，在Diameter消息中携带CallReferenceNumber，然后HSS做转换，通过PRN消息传递该字段给MSC，MSC在离线话单中携带该字段，话单采集系统依据呼叫参考号剔除该部分话单。
图1 呼叫参考号筛选方案信令流程
方案二：主叫号码前缀筛选方案
该方案基于CS域话单中主叫号码前缀标识进行筛选，针对VOLTE用户被叫在2/3G网络时，MSC生成的话单中在主叫号码前增加前缀，例如60，并在生成话单中携带前缀标识，话单采集系统依据前缀剔除该部分话单，同时主叫号码显示业务中要删除前缀，保证主叫号码的正常显示。
1.2 智能网业务挑单方案
预付费、在线信控、VPN用户在使用VOLTE业务时，将在智能网平台和VOLTE AS上分别产生话单，为了避免多次计费，需要进行剔重。
通常采用的方式是在呼叫的相关信令消息中增加字段头域，在头域中携带挑单标识。即SCP AS生成业务挑单标识，即在SIP消息的头域中增加业务挑单标识，通过信令传递给VoLTE AS，由VoLTE AS将业务挑单标识写到话单中，计费系统根据此标识进行话单的剔除。
智能网SCP AS业务平台，在主叫流程200响应中、被叫流程在INVITE中增加头域以携带剔单信息；
VOLTE AS识别200响应或INVITE中的剔单信息，写入话单中。
图2 VoLTE智能网用户的话单删选方案
结合VoLTE用户在2G/3G网络做被叫场景，从实际话单计费点考虑来看，主要在MSC、VoLTE-AS、SCP-AS三类网元，话单筛选方式如下：
SCP AS生成业务挑单标识，由VoLTE AS将业务挑单标识写到话单中，计费系统根据此标识进行话单的剔除；
VoLTE AS生成呼叫参考号或MGCF增加主叫号码前缀，并传递给MSC，由MSC将呼叫参考号或主叫号码前缀写到话单中，计费系统根据此进行话单的剔除。
2、VoLTE计费建议
从计费的角度来看，中国联通的业务可以划分为后付费和预付费用户(含cBSS在线信控用户)，其中预付费又包括实时预付费和在线信控两类。实时预付费是由智能网平台实现的在线计费，它能很好地控制成本，实时获取使用量信息，有效防止欠费情况的发生；在线信控用户也采用智能网平台实现在线计费控制，但在线信控和后付费业务的计费都由IT支撑系统实现离线话单采集完成计费。
图3 VoLTE系统与信息化对接接口情况
如上图所示，综合考虑预付费、在线信控，VPN等各类型用户需求，计费要求及话单分拣规则建议如下：
1)普通的VoLTE用户(非智能网、非在线信控)：
主叫时：以所在网络话单为准；
当用户在2G/3G网络主叫时，只在端局有话单，以该话单为准；
当用户在4G网络主叫时，在VoLTE AS生成话单，以该话单为准，P-GW产生的流量话单进行核减。
被叫时：以VoLTE AS话单为准；
当用户在2G/3G网络被叫时，在端局、VoLTE AS均有话单，以VoLTE AS话单为准，剔除端局被叫话单；
当用户在4G网络被叫时，在VoLTE AS生成话单，以该话单为准，P-GW产生的流量话单进行核减。
2)智能网的VoLTE用户(签约预付费或VPN等智能网业务，但非在线信控用户)：
主叫时：以智能网平台话单为准。
当用户在2G/3G网络主叫时，以智能网平台话单为准，需要剔除端局话单；
当用户在4G网络主叫时，以智能网平台话单为准，需要剔除端局和VoLTE AS话单，并对P-GW产生的流量话单进行核减。
被叫时：以智能网平台话单为准。
当用户在2G/3G网络被叫时，以智能网话单为准，需要剔除端局及VoLTE AS被叫话单；
当用户在4G网络被叫时，以智能网平台话单为准，需要剔除VoLTE AS被叫话单，并对P-GW产生的流量话单进行核减。
3)在线信控的VoLTE用户：
主叫时：以所在网络生成话单为准；
当用户在2G/3G网络主叫时，以端局话单为准，需要剔除掉的智能网话单；
当用户在4G网络主叫时，以VoLTE AS话单为准，并对P-GW产生的流量话单进行核减。
被叫时：以VoLTE AS话单为准。
当用户在2G/3G网络被叫时，以VoLTE AS话单为准，需要剔除端局被叫话单和智能网话单。
当用户在4G网络被叫时，以VoLTE AS话单为准，需要在剔除掉的智能网话单，并对P-GW产生的流量话单进行核减。
3、小结
计费对于任何服务提供商而言都是必不可少的功能，电信运营商也不例外。本篇结合VoLTE业务基于LTE数据承载，并且具有被叫锚定和业务域选择等特性，介绍了其计费方式上的新增需求，分析了流量核减、话单筛选等关键问题，最后对VoLTE业务计费策略提出建议。
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