2024年11月2日发(作者：春茹薇)

第9章 WCDMA计费系统

作为电信运营网络，在向用户提供效劳的同时，伴随着效劳的收费。计费本

质上是对用户使用网络资源的一种度量，分为电路域计费和分组域计费。电

路域采用电路交换，通话时长成为主要计费因素。分组域数据采用分组传送，

以流量计费为主，但并不排除时间因素。本章主要介绍电路域和分组域的计

费原理，包括华为公司核心网计费体系结构，话单的生成机制及处理过程。

9.1 WCDMA

电路域计费原理

9.1.1 WCDMA电路域计费体系结构

WCDMA系统电路域的计费体系与GSM系统的计费体系根本一致，都是由

MSC/MSC Server产生计费数据，直接提供应计费中心。所以从体系结构上

看，电路域的计费系统就由MSC/MSC Server的计费模块和计费中心两局部

构成。MSC/MSC Server的计费模块与计费中心之间采用FTP/FTAM的文件

传送协议传送话单数据。

由于协议中并没有规定MSC/MSC Server的计费模块的具体接口参数，所以

MSC/MSC Server的主机系统和计费模块之间是一个内部接口，计费模块的

实现方式也多种多样。下面以华为公司MSC/MSC Server的计费模块的实现

来为例进行介绍。

MSC/

MSC Server

主机系统

话单业务台

内部接口

LAN

FTP/FTAM传输协议

心跳网线

高可靠系统

设计

主服务器

磁盘阵列

备服务器

ROUTER

IP网络

BAU

大容量存储

能力

计费中心

3

图9-1 电路域计费系统结构

MSC/MSC Server计费系统主要由主机相关模块和话单管理单元〔BAU〕组

成。图9-1是电路域计费系统结构图。

主机系统：话单信息由主机系统生成，并首先在主机的话单池中缓存，话单

池中的原始话单以包的形式采用TCP/IP协议不断的传往话单管理单元。

话单管理单元〔BAU〕：BAU是MSC/MSC Server计费系统的处理核心，为

双机热备份系统。BAU通过局域网与主机相连，通过广域网与计费中心相连，

向计费中心提供FTP/FTAM接口，支持作为FTP的Server端或Client端以

及作为FTAM的Responder端，将话单送到计费中心。

BAU功能：将从主机系统收到原始话单保存后进行分练和格式转换工作，以

生成最终话单。BAU将最终话单保存，并送往计费中心。其功能具体如下：



原始话单保存：BAU收到主机发送来的话单数据包，进行解包验证等过

程后，把收到的原始话单保存到硬盘中，然后向主机发送确认消息，并

且做好相应的日志记录，然后对原始话单进行分练和格式转换工作。

话单分拣：分拣就是将话单按照其中的某个域进行分类，分别通过相应

的流程处理并保存到不同的物理路径下。话单中的所有数据域都可以作

为分拣的依据。

话单格式转换：BAU的格式转换过程可以完成对话单域的删选，可以将

两位纪年法变成四位纪年法，可以按设定的格式转换为文本格式。

最终话单存储：话单管理单元完成对原始话单的分拣或格式转换处理后，

将处理后的话单〔最终话单〕按不同的分类存放到不同的目录下。







计费中心：完成话单采集功能，对话单数据进行最终处理，根据各种资费条

件，得出客户的最终帐单。

9.1.2 MSC/MSC Server产生的计费数据

1. 话单类型

MSC/MSC Server可以作为VMSC、TMSC、GMSC以及SSP，不同的呼叫，

对应于不同的话单类型。话单类型主要包括如下几种：











移动主叫话单：本局移动用户作为主叫时产生的话单。

移动被叫话单：本局移动用户作为被叫时产生的话单。

漫游话单：主叫为他网用户、被叫为本网用户时产生的话单。

出关口局话单：主叫为本网用户、被叫为他网用户时产生的话单。

汇接话单：主叫用户和被叫用户都不在本局，本局做TMSC时产生的话

单。

代做话单：非预付费用户呼叫预付费用户，组网采用OVERLAY方式，

由SSP代替始发MSC出此话单，对非预付费主叫用户计费。

前转话单：被叫为本局移动用户，发生前转，对被叫产生前转话单。

试呼话单：对不成功的呼叫产生的话单。

短消息话单：分别针对短消息始发、短消息终结产生话单。

特服呼叫话单：针对包括特服呼叫和特服类紧急呼叫在内的呼叫产生的

话单。











2. 话单格式

MSC/MSC SERVER话单管理单元提供应计费中心的话单格式，遵从?移动

计费标准预处理话单格式?。BAU可以根据需要向计费中心提供二进制或文本

话单格式。

话单中主要包括以下几局部信息：





WCDMA/GSM/PLMN 资源占用情况〔如：MSC号、入出中继群号〕

根本业务使用情况〔以始发地、目的地、通话日期、时间、时长、承载

业务为依据〕

补充业务的使用〔如呼叫前转等〕

用户相关号码〔如MSISDN、IMSI、MSRN〕





9.2 WCDMA

分组域计费原理

9.2.1 WCDMA 分组域计费体系结构

Data Network

(Internet)

Inter-PLMN

Network

Gi

Gp

PS Domain

GGSN

G-CDR

CDR

CDR

SCF

Gn

Ga

CGF

Ga

Billing

System

CDR

CAP

SGSN

M-CDR

S-CDR

S-SMO-CDR

S-SMT-CDR

BSS

RNS

BSC

BTSBTS

RNC

Node BNode B

UmUu

图9-2 分组域计费体系结构图

图9-2是分组域计费体系结构图，从中可以看到，分组域的计费系统由

SGSN/GGSN的计费模块、CG和计费中心三局部构成。其中SGSN/GGSN

和CG之间是标准的Ga接口，采用GTP’协议；CG和计费中心之间采用

FTP/FTAM的文件传输协议传送话单数据。

各局部功能描述如下：

SGSN和GGSN：负责产生计费数据。

CGF：







负责收集SGSN和GGSN的计费数据；

进行较长时间的保存，并进行合并、分拣等预处理工作；

负责将收集到的计费数据送往计费中心。

Billing System计费中心：负责对计费数据进行处理，产生最终的计费帐单。

注：在Ga接口中，话单称为CDR 〔call detail record 〕，呼叫详细记录。

GSN产生的计费数据

1. 计费数据概述

3G计费中主要产生以下5种CDR：



M-CDR：由SGSN产生，用于记录 的移动性管理的计费信息，该话单

是否产生可以配置，正常情况下，一般不做计费要求。

S-SMO-CDR：由SGSN产生，用于记录短消息始发的计费信息。

S-SMT-CDR：由SGSN产生，用于记录短消息终结的计费信息。

S-CDR：由SGSN产生，用于记录跟业务相关的流量、时长等信息。

G-CDR：由GGSN产生，用于记录跟业务相关的流量、时长等信息。









对于同一次PDP过程，产生两种类型的话单：S-CDR和G-CDR。计费中心

一般根据G-CDR计算最终费用，S-CDR主要用于进行统计。反之亦可。

SGSN和GGSN中生成的CDR主要记录以下方面的信息：













对无线资源的使用情况；

使用的时间；

对GPRS资源的使用情况；

发起端与终结端；

对外部数据网络的使用情况；

移动终端的位置。

2. 局部话单的合并

对于同一个PDP上下文，可能对应多个局部话单，产生局部话单的原因主要

有以下几种：







数据量限制；

时间限制；

计费条件发生变迁〔比方费率改变等〕。

由于最终送给用户的帐单中，一次PDP上下文只有一条帐单，所以对于同一

个PDP上下文的所有局部话单必须进行合并。局部话单的合并分两级进行：

第一级合并由CGF进行，可以减少CGF与计费中心间的带宽要求以及减轻

计费中心的处理负担，由于各种原因，这一级的话单合并可能是不完全的；

第二级合并由计费中心进行，主要合并在CGF中未完全合并的话单，从而产

生最终的话单。

对于每次PDP上下文，由GGSN负责产生一个唯一的C-ID。根据C-ID+GGSN

地址，可以确定两张局部话单是否属于同一次PDP上下文。

对于G-CDR，C-ID+GGSN地址相同的局部话单必须进行合并。

对于S-CDR，C-ID+GGSN地址+SGSN地址相同的局部话单必须进行合并。

CGF

CGF提供了将GGSN和SGSN产生的计费信息送往指定的计费中心的机制。

CGF是一种抽象的功能概念，CG是CGF的具体实现。CG的具体的实现方

式根据厂家的不同有所区别。

CGF必须提供的功能如下：







从SGSN与GGSN收集CDR；

提供较长时间的CDR的可靠保存；

将CDR传送给计费中心。

另外，为了减少CGF与计费中心间的传输量，CGF应该提供一定的局部话单

合并功能，以减少送往计费中心的CDR数量，以减少对计费中心的带宽要求。

CGF必须提供很高的可靠性与冗余性。一个GSN必须对应多个CGF，这些

CGF具有不同的优先级，当高优先级的CGF由于各种原因不能处理与GSN

间的通讯时，GSN将会重定向到其它低优先级的CGF上去。

计费中心

计费中心主要有以下的功能：









采集CGF上的话单；

根据话单计算出费用；

话单的完全合并；

话单正确性的检查。

GTP'协议介绍

GTP'协议是GSN与CGF间以及不同CGF间的通讯协议。该协议属于应用

层协议，底层的协议栈采用UDP/TCP以及IP。如下列图所示。

GTP'

UDP

IP

L2

L1

Ga

GTP'

UDP

IP

L2

L1

GSN/CGFCGF

图9-3 GTP’协议

GTP' 协议的主要功能如下：











从GSN到CGF传送CDR；

CDR传送重定向到另一台CGF；

检测CGF与GSN间的通讯失败；

CGF出现故障时，向GSN推荐另一个可用的CGF；

重复CDR的防止。

2024年11月2日发(作者：春茹薇)

第9章 WCDMA计费系统

作为电信运营网络，在向用户提供效劳的同时，伴随着效劳的收费。计费本

质上是对用户使用网络资源的一种度量，分为电路域计费和分组域计费。电

路域采用电路交换，通话时长成为主要计费因素。分组域数据采用分组传送，

以流量计费为主，但并不排除时间因素。本章主要介绍电路域和分组域的计

费原理，包括华为公司核心网计费体系结构，话单的生成机制及处理过程。

9.1 WCDMA

电路域计费原理

9.1.1 WCDMA电路域计费体系结构

WCDMA系统电路域的计费体系与GSM系统的计费体系根本一致，都是由

MSC/MSC Server产生计费数据，直接提供应计费中心。所以从体系结构上

看，电路域的计费系统就由MSC/MSC Server的计费模块和计费中心两局部

构成。MSC/MSC Server的计费模块与计费中心之间采用FTP/FTAM的文件

传送协议传送话单数据。

由于协议中并没有规定MSC/MSC Server的计费模块的具体接口参数，所以

MSC/MSC Server的主机系统和计费模块之间是一个内部接口，计费模块的

实现方式也多种多样。下面以华为公司MSC/MSC Server的计费模块的实现

来为例进行介绍。

MSC/

MSC Server

主机系统

话单业务台

内部接口

LAN

FTP/FTAM传输协议

心跳网线

高可靠系统

设计

主服务器

磁盘阵列

备服务器

ROUTER

IP网络

BAU

大容量存储

能力

计费中心

3

图9-1 电路域计费系统结构

MSC/MSC Server计费系统主要由主机相关模块和话单管理单元〔BAU〕组

成。图9-1是电路域计费系统结构图。

主机系统：话单信息由主机系统生成，并首先在主机的话单池中缓存，话单

池中的原始话单以包的形式采用TCP/IP协议不断的传往话单管理单元。

话单管理单元〔BAU〕：BAU是MSC/MSC Server计费系统的处理核心，为

双机热备份系统。BAU通过局域网与主机相连，通过广域网与计费中心相连，

向计费中心提供FTP/FTAM接口，支持作为FTP的Server端或Client端以

及作为FTAM的Responder端，将话单送到计费中心。

BAU功能：将从主机系统收到原始话单保存后进行分练和格式转换工作，以

生成最终话单。BAU将最终话单保存，并送往计费中心。其功能具体如下：



原始话单保存：BAU收到主机发送来的话单数据包，进行解包验证等过

程后，把收到的原始话单保存到硬盘中，然后向主机发送确认消息，并

且做好相应的日志记录，然后对原始话单进行分练和格式转换工作。

话单分拣：分拣就是将话单按照其中的某个域进行分类，分别通过相应

的流程处理并保存到不同的物理路径下。话单中的所有数据域都可以作

为分拣的依据。

话单格式转换：BAU的格式转换过程可以完成对话单域的删选，可以将

两位纪年法变成四位纪年法，可以按设定的格式转换为文本格式。

最终话单存储：话单管理单元完成对原始话单的分拣或格式转换处理后，

将处理后的话单〔最终话单〕按不同的分类存放到不同的目录下。







计费中心：完成话单采集功能，对话单数据进行最终处理，根据各种资费条

件，得出客户的最终帐单。

9.1.2 MSC/MSC Server产生的计费数据

1. 话单类型

MSC/MSC Server可以作为VMSC、TMSC、GMSC以及SSP，不同的呼叫，

对应于不同的话单类型。话单类型主要包括如下几种：











移动主叫话单：本局移动用户作为主叫时产生的话单。

移动被叫话单：本局移动用户作为被叫时产生的话单。

漫游话单：主叫为他网用户、被叫为本网用户时产生的话单。

出关口局话单：主叫为本网用户、被叫为他网用户时产生的话单。

汇接话单：主叫用户和被叫用户都不在本局，本局做TMSC时产生的话

单。

代做话单：非预付费用户呼叫预付费用户，组网采用OVERLAY方式，

由SSP代替始发MSC出此话单，对非预付费主叫用户计费。

前转话单：被叫为本局移动用户，发生前转，对被叫产生前转话单。

试呼话单：对不成功的呼叫产生的话单。

短消息话单：分别针对短消息始发、短消息终结产生话单。

特服呼叫话单：针对包括特服呼叫和特服类紧急呼叫在内的呼叫产生的

话单。











2. 话单格式

MSC/MSC SERVER话单管理单元提供应计费中心的话单格式，遵从?移动

计费标准预处理话单格式?。BAU可以根据需要向计费中心提供二进制或文本

话单格式。

话单中主要包括以下几局部信息：





WCDMA/GSM/PLMN 资源占用情况〔如：MSC号、入出中继群号〕

根本业务使用情况〔以始发地、目的地、通话日期、时间、时长、承载

业务为依据〕

补充业务的使用〔如呼叫前转等〕

用户相关号码〔如MSISDN、IMSI、MSRN〕





9.2 WCDMA

分组域计费原理

9.2.1 WCDMA 分组域计费体系结构

Data Network

(Internet)

Inter-PLMN

Network

Gi

Gp

PS Domain

GGSN

G-CDR

CDR

CDR

SCF

Gn

Ga

CGF

Ga

Billing

System

CDR

CAP

SGSN

M-CDR

S-CDR

S-SMO-CDR

S-SMT-CDR

BSS

RNS

BSC

BTSBTS

RNC

Node BNode B

UmUu

图9-2 分组域计费体系结构图

图9-2是分组域计费体系结构图，从中可以看到，分组域的计费系统由

SGSN/GGSN的计费模块、CG和计费中心三局部构成。其中SGSN/GGSN

和CG之间是标准的Ga接口，采用GTP’协议；CG和计费中心之间采用

FTP/FTAM的文件传输协议传送话单数据。

各局部功能描述如下：

SGSN和GGSN：负责产生计费数据。

CGF：







负责收集SGSN和GGSN的计费数据；

进行较长时间的保存，并进行合并、分拣等预处理工作；

负责将收集到的计费数据送往计费中心。

Billing System计费中心：负责对计费数据进行处理，产生最终的计费帐单。

注：在Ga接口中，话单称为CDR 〔call detail record 〕，呼叫详细记录。

GSN产生的计费数据

1. 计费数据概述

3G计费中主要产生以下5种CDR：



M-CDR：由SGSN产生，用于记录 的移动性管理的计费信息，该话单

是否产生可以配置，正常情况下，一般不做计费要求。

S-SMO-CDR：由SGSN产生，用于记录短消息始发的计费信息。

S-SMT-CDR：由SGSN产生，用于记录短消息终结的计费信息。

S-CDR：由SGSN产生，用于记录跟业务相关的流量、时长等信息。

G-CDR：由GGSN产生，用于记录跟业务相关的流量、时长等信息。









对于同一次PDP过程，产生两种类型的话单：S-CDR和G-CDR。计费中心

一般根据G-CDR计算最终费用，S-CDR主要用于进行统计。反之亦可。

SGSN和GGSN中生成的CDR主要记录以下方面的信息：













对无线资源的使用情况；

使用的时间；

对GPRS资源的使用情况；

发起端与终结端；

对外部数据网络的使用情况；

移动终端的位置。

2. 局部话单的合并

对于同一个PDP上下文，可能对应多个局部话单，产生局部话单的原因主要

有以下几种：







数据量限制；

时间限制；

计费条件发生变迁〔比方费率改变等〕。

由于最终送给用户的帐单中，一次PDP上下文只有一条帐单，所以对于同一

个PDP上下文的所有局部话单必须进行合并。局部话单的合并分两级进行：

第一级合并由CGF进行，可以减少CGF与计费中心间的带宽要求以及减轻

计费中心的处理负担，由于各种原因，这一级的话单合并可能是不完全的；

第二级合并由计费中心进行，主要合并在CGF中未完全合并的话单，从而产

生最终的话单。

对于每次PDP上下文，由GGSN负责产生一个唯一的C-ID。根据C-ID+GGSN

地址，可以确定两张局部话单是否属于同一次PDP上下文。

对于G-CDR，C-ID+GGSN地址相同的局部话单必须进行合并。

对于S-CDR，C-ID+GGSN地址+SGSN地址相同的局部话单必须进行合并。

CGF

CGF提供了将GGSN和SGSN产生的计费信息送往指定的计费中心的机制。

CGF是一种抽象的功能概念，CG是CGF的具体实现。CG的具体的实现方

式根据厂家的不同有所区别。

CGF必须提供的功能如下：







从SGSN与GGSN收集CDR；

提供较长时间的CDR的可靠保存；

将CDR传送给计费中心。

另外，为了减少CGF与计费中心间的传输量，CGF应该提供一定的局部话单

合并功能，以减少送往计费中心的CDR数量，以减少对计费中心的带宽要求。

CGF必须提供很高的可靠性与冗余性。一个GSN必须对应多个CGF，这些

CGF具有不同的优先级，当高优先级的CGF由于各种原因不能处理与GSN

间的通讯时，GSN将会重定向到其它低优先级的CGF上去。

计费中心

计费中心主要有以下的功能：









采集CGF上的话单；

根据话单计算出费用；

话单的完全合并；

话单正确性的检查。

GTP'协议介绍

GTP'协议是GSN与CGF间以及不同CGF间的通讯协议。该协议属于应用

层协议，底层的协议栈采用UDP/TCP以及IP。如下列图所示。

GTP'

UDP

IP

L2

L1

Ga

GTP'

UDP

IP

L2

L1

GSN/CGFCGF

图9-3 GTP’协议

GTP' 协议的主要功能如下：











从GSN到CGF传送CDR；

CDR传送重定向到另一台CGF；

检测CGF与GSN间的通讯失败；

CGF出现故障时，向GSN推荐另一个可用的CGF；

重复CDR的防止。