基于两级消息路由代理机制的OCS部署方案探讨

张珂珂 ，杜志涛 ，何 杰 ，宋齐军 （.中讯邮电咨询设计院有限公司，北京00048；.中国联合网络通信有限公司，北京0003）

0 前言

在线计费系统（OCS）是参与通信过程控制的计费系统。一方面它解决了用户全业务的实时信用控制及计费等问题，有效降低了运营商运营风险；另一方面它为用户提供了全渠道业务受理、实时短信提醒等高质量的服务，带来了良好的用户感知。OCS的这些优势，必将使其成为运营商计费支撑的首选，进而承载越来越多用户的在线计费业务。

随着OCS规模及业务的不断发展，OCS当前面临2个迫切需要解决的问题：一个是OCS的大容量平滑扩容问题；另一个是集中建设的，面向全网服务的核心网网元（比如国际GGSN）与各省OCS之间实时计费消息的路由问题。本文提出的一种基于两级消息路由代理机制的OCS部署方案，可以有效解决以上问题，使OCS部署更加灵活。

1 OCS当前新的支撑需求

1.1 OCS自身大容量扩容

当前典型的OCS部署架构如图1所示，各省OCS独立部署，OCS通过通用接口与各网元对接，并由计费引擎根据后台数据库存放的用户及产品信息完成会话的控制及计费。

随着支撑的用户规模不断扩大，OCS需要频频扩容。从OCS的技术架构上考虑，OCS的扩容存在以下2种方式。

a）纵向扩展（单台设备能力的扩充）。纵向扩展是通过对系统平台进行增配来实现扩容的一种扩容模式，如增加主机的CPU、内存配置等方式。该扩容模式的缺点是扩容不仅受到硬件能力上的限制，而且扩容过程需要做双机切换或者停机处理。由于OCS是在线系统，该扩容模式会对业务造成一定影响。此外，在IT硬件设备性价比不断提高的情况下，此扩容模式的经济性较差。

图1 省分OCS部署现状

b）横向扩展。横向扩展是通过增加OCS计费节点的方式来实现OCS的扩容。该扩容模式在计费接口能力允许的情况下，增加多套计费节点对OCS进行平滑的扩容，对现网业务影响较小，扩容风险较低，同时扩容不会受到单套计费节点硬件能力的约束，可以实现OCS大容量的扩容。

横向扩展模式的优点是非常明显的，但是要采用该种模式扩容需要首先解决以下2个问题。

a）计费消息在不同OCS计费节点间的路由问题。

b）单套计费节点出现故障时，不能影响其他计费节点的正常运行。

虽然在当前OCS技术架构下，OCS的通用接口模块实现了简单的协议转换和计费消息的路由功能，但是在多套OCS计费节点并存的情况下，通用接口的能力就略显不足，而且无法实现诸如“单节点放通”等复杂的功能。

横向扩展模式应该是OCS扩容的理想方式，但要采用该模式进行扩容就需要解决计费消息路由和单节点放通等问题。

1.2 OCS架构对核心网集中化网元支撑的适应性

当前OCS架构采用计费消息回归属地的方式来实现实时计费，OCS只与本地网元连接。当用户漫游时，由电路域、分组域、业务域分别完成本网内的业务请求，然后再由归属网元将计费请求消息触发到用户归属OCS，并由用户归属OCS完成后续计费控制。

以数据业务为例，当前网络路由组织如图2所示。A省用户漫游到B省使用数据业务，用户的业务请求会接入到B省当地的SGSN，B省SGSN发现该用户为漫游用户，则会通过数据域的IP承载网将用户请求消息路由到用户归属的A省GGSN，然后由A省GGSN触发计费请求消息到用户归属的OCS（蓝色虚线所示），并由OCS完成后续计费控制，最后A省GGSN会根据OCS的应答消息来完成用户业务的接入（红色虚线所示）。在这种情况下，用户的业务接入和计费接入均是在用户归属地完成的。目前现网中的语音业务、增值业务的路由组织原则均与此类似。

采用属地化计费的方式，有效简化了OCS部署。但是由于在该模式下，各省OCS是独立的，OCS之间没有路由关系，导致核心网集中化网元无法实现与全国各省OCS的对接。核心网集中化网元，如国际GGSN，是集中建设的、服务全网的核心网网元，负责某类业务的集中接入。这类业务需要通过核心网集中化网元承载，不能通过网元所属承载网络将业务路由到归属网元，因而也就无法通过当前的计费路由组织模式来实现对此类业务的支撑。

OCS的平滑扩容问题和核心网集中化网元与各省OCS间的路由问题，都对当前OCS的部署架构提出了新的要求和挑战。为了解决这些问题，需要对OCS现有部署架构进行调整，提出一种更加灵活的部署架构，将全网OCS组成一个有机的统一整体，即省内多套OCS对省内网元提供统一接口、全国OCS对集中业务接入网元（如国际GGSN）提供统一接口，最终实现OCS对网元来说始终只有一套的目标。这样OCS的支撑能力和扩展能力均将得到进一步的提升和完善。

2 基于两级消息路由代理机制的解决方案

图2 数据业务路由组织示意

针对OCS大容量平滑扩容、实现核心网集中化网元的在线计费支撑等方面的新需求，本文提出基于两级消息代理的部署架构（见图3）。在该系统架构下，一级路由代理节点负责完成集中建设网元与OCS间的实时消息路由；二级路由代理节点负责完成省内多套OCS间的计费消息路由，实现OCS大容量平滑扩容。

图3 两级DCC消息代理架构

一级消息路由代理节点上端连接网元节点，下端与各省二级路由代理节点或OCS对接，接收网元触发的计费请求消息，并将该消息路由回用户归属省，实现计费消息在全国范围内的路由和转发，解决核心网集中化网元（如国际GGSN节点）和各省OCS之间实时计费消息的路由问题。一级消息代理节点将全网OCS组成了一个整体，对外提供了统一的接口。

二级消息路由代理节点上端与一级消息路由代理节点对接，下端与省分OCS对接，用于解决省分存在多套OCS情况下计费消息的路由和转发问题。同时，省分二级消息代理节点与本省内GGSN、SACP、VAC、SMSC等网元节点连接，接收来自网元的实时计费请求消息，并完成协议转换，实现多网元、多协议的统一接入。二级消息路由代理节点使省内多套OCS组成一个整体，对外部网元提供统一的接口。此外，二级消息代理节点还可以实现对单套OCS计费节点的放通功能，可以保证一套计费节点出现异常不会影响其他计费节点的正常工作。

OCS采用该两级消息代理部署架构后，对网元提供了统一的接口，解决了OCS大容量平滑扩容问题以及核心网集中化网元与OCS间的路由问题。

省分OCS在扩容时，只需要在二级消息代理节点后端部署新的计费节点，并在二级消息代理中配置相应的路由策略和放通规则即可。省分OCS扩容部署架构图如图4所示。二级消息代理屏蔽了网元协议的差异，使得OCS的扩容对网元透明，不会对现网业务产生任何影响。

图4 省分OCS扩容部署示意

在该部署架构下，核心网集中化网元只需与一级消息路由代理连接，即可实现与全网OCS的对接。以国际漫游数据业务为例，其业务网络组织如图5所示，用户业务请求通过国外SGSN触发到国际GGSN节点，国际GGSN节点触发计费请求消息到一级消息代理，一级消息代理通过二级消息代理将该计费请求消息路由到用户归属的OCS，最后由OCS完成对国际漫游数据业务的实时计费。

图5 国际漫游数据业务网络组织

3 结束语

本文针对当前OCS部署中新的支撑需求进行了分析，并提出了一种基于两级消息代理架构的OCS部署方案，在该架构下，OCS可以灵活、方便地进行大容量平滑扩容，同时实现了对需要核心网集中化网元承载的业务（如国际漫游数据业务）的实时计费支撑。