固网交换机计费时长准确性分析

2003～2005年，信息产业部在全国范围内对多家运营企业的固定电话网在用局用电话交换设备计费性能进行了检测。如图1所示，为了评估交换系统的计费准确率，在检测中采用七号信令测试仪表采集信令链路上的消息，对信令数据进行解码、分析、统计等一系列的处理，得到整个测试时间段内的呼叫流程并合成仪表话单，然后将仪表话单与交换局提供的局方话单相比较。在检测过程中时长测量是一个很重要的环节，文章通过列举一些问题实例，针对影响计费时长准确性的因素进行分析。

图1　测试方案图

1、固网计费检测的标准依据

测试所采用的通信行业标准为YD/T1278-2003《在用局用交换设备计费技术要求和检测方法——固定电话网部分》，该标准对交换机计费性能作了如下规定：

（1）交换机向相关计费处理系统提供的CDR中，开始时间、结束时间和通话时长的分辨率应不低于0.1 s。

（2）交换机计费时长的处理标准规定，设x为测试仪表实测的通话时长，y为计费端局提供的统一呼叫时长，x、y的单位为s。n=x-[x]，其中[]为取整符号。当一个呼叫的计费时长不大于4 h时，y应满足以下要求：

当0≤n＜0.2时，[X]≤y≤[x]+1

当0.2≤n＜0.55时，[x]≤y≤[x]+2

当n＞0.55时，[x]+1≤y≤[x]+2。

（3）对采用详单计费方式的交换机，交换机的时间与北京标准时间的误差应不大于±30 s。

（4）交换局提供给用户的话单中，通话时长精确到秒位，相关计费处理系统应对交换机提供的CDR中的通话时长进行进位处理。进位处理方式为：

当x＞[x]时，y=[x]+1（s）

当x=[x]时，y=[x]（s）

其中，[]为取整符号，x为交换机CDR提供的通话时长，y为交换机提供给用户话单的通话时长。

2、测试对象

由于计费准确性是由交换机和计费处理系统共同决定的，因此计费检测的对象主要针对交换机和相关计费处理系统两大部分。

（1）交换机

对交换机，主要进行计费时长的测试，检查交换机向相关计费处理系统提供CDR话单是否准确。

（2）相关计费处理系统

相关计费处理系统包括前置采集机、计费中心、账务中心等各种设备，是除交换机外其他计费设备的总称，主要进行计费后台处理工作。对相关计费处理系统，主要进行批价的测试。

3、问题实例分析

通过对大量测试数据的分析，发现影响交换机计费准确性的主要因素有如下几个方面：

3.1与交换机相关的因素

（1）交换机版本低，精度不够

某型号交换机在X版本前详单计费话单时长精确度为1 s，不支持0.1 s计费精度。其计时方法为：当应答或释放信号分别落在两个秒脉冲之间时，以应答与释放时间内所包含的秒脉冲个数为准。与标准要求相比较，当0≤n＜0.55时，时长可符合标准要求，当n≥0.55时，则时长会有部分不满足标准要求。

例如，当通话时长为3.6 s时，交换机话单通话时长有可能是3 s，也可能是4 s。当结束时间落在秒脉冲区间内，交换机计费系统接收到3个秒脉冲，通话时长落单为3 s，则与标准不符；当结束时间落在秒脉冲点上，交换机计费系统接收到4个秒脉冲，通话时长为4 s，则结果符合。如图2所示。

图2　通话1脉冲计费示意

通话1的实测时长为3.6 s，由于结束时间落在秒脉冲点上，交换机计费系统接收到4个秒脉冲，因此通话时长△t落单为4 s。如图3所示。

图3　通话2脉冲计费示意

通话2的实测时长为3.6 s，由于结束时间落在秒脉冲区间内，交换机计费时长接收到3个秒脉冲，因此通话时长△t落单为3 s。

（2）交换机参数设置匹配问题

交换机内部参数设置对计费时长的影响也不容忽略，检测过程中发现某型号交换机存在时长超差问题，经查找原因确定是由内部定时器参数设置不匹配造成的。该交换机内部有2个定时器，作用为设置时钟计数和校正时钟计数，不同版本的时钟计数参数值不同，因此参数值的设置与版本的不匹配导致话单时长的不准确。

（3）交换机时间与北京标准时间误差大

根据标准要求，检测交换机时间与北京标准时间误差范围满足≤±30 s，造成误差大于30 s的原因主要是由时钟板老化及人为引入误差所致，由此对跨越优惠时段的计费单元处理造成误差，影响计费精确度。

时间误差大在计费精度和故障判定等方面带来问题，故需要定期在规定的调整范围内动态地修正各种设备的软硬件时间使时间同步。

（4）时钟不匹配

时钟系统是实现数字同步通信网内同步的心脏设备，时钟系统的工作稳定与否，它所产生的同步信号的好坏在很大程度上决定了交换系统的运行稳定程度，对计费精确度造成一定影响。

例：某局某模块在测试期间主用状态的MP出现了大量的CMOS时钟调整记录。通过对以前的日志对比分析，MP的CMOS时钟是由该交换机的基准8 k进行同步的，当CMOS时钟和基准8 k之间相位差到一定程度后，MP将对CMOS时钟进行调整，因为交换机的计费时钟是以CMOS时钟为准的，过于频繁的调整造成时长超差。

（5）计费点控制方式不同的影响

由于呼叫的释放控制方式直接与计费有关，计费点采用不同的控制方式，交换机所记录的时长就不一致。采用互不控方式计费，收到主叫或者被叫任意一方挂机信号便停止计费。与互不控方式对比，采用主叫控制或者被叫控制方式计费交换机记录时长偏长或者偏短。

（6）交换机“计费结束信令”与标准不符

按标准规定，一条正常呼叫，以七号信令采用ISUP为例：计费开始点是当计费点收到被叫应答信号（ANM消息）时，计费结束点是计费点收到拆线信令或者收到挂机信令（REL消息）。

检测过程中曾发现某交换机处理呼叫的信令流程与正常呼叫的信令流程不同，其计费结束信令与标准不符而造成时长超差。该交换机在收到REL信号之前主叫发送CCL消息，收到CCL消息就停止计费，从而产生偏差。

其呼叫的七号信令流程如图4所示。

图4　一条呼叫的七号信令流程

3.2　相关计费系统造成的问题

（1）计费采集软件对话单时长百毫秒位的处理问题

数据采集系统负责对本地交换机数据准确实时地采集处理，主要分为前置采集和账务后期处理两个方面。前置采集机的精度直接影响数据采集的准确度。如果对交换机所记话单未精度到百毫秒位，会造成时间超差的问题。

由于交换机只记录话单的开始时间和结束时间（精确到百毫秒位），不直接记录时长，时长需要计费采集软件根据开始时间和结束时间进行转换。如果计费采集软件对交换机所记录话单时长舍弃交换机所记的百毫秒位，由结束时间（精度到秒）减去开始时间（精度到秒）得出时长，这种计算方式下结束时间毫秒位大于开始时间毫秒位的情况会造成时长差1 s。

（2）计费中心后期处理问题

交换机向相关计费处理系统提供CDR话单，交换机记录一个呼叫开始时刻和结束时刻这两项数值，应可精确到百毫秒位，即开始时间、结束时间分辨率应不低于0.1 s。交换机对开始时刻和结束时刻两个时间值的十毫秒位可按向上取整、四舍五入或向下取整其中一种方式处理，但必须是惟一的方式，即开始时刻和结束时刻的十毫秒位要么都向上取整，要么都四舍五入，要么都向下取整。账务中心通过CDR计算一个呼叫的结束时刻和开始时刻的差得到呼叫时长，此时呼叫时长仍应到百毫秒位，然后再对百毫秒位数值大于0时向上进1准确到秒位。此时得到的时长就是最终提供给用户的时长。如果交换机和账务中心是按上述方式处理且交换机计时准确，检测结果就应该符合检测标准，否则交换机记录时间的准确性就有可能产生误差。

4、结语

文章通过对固定电话网在用局用电话交换设备计费测试过程发现问题加以分析，从不同方面对影响计费检测时长准确性的可能性因素作出归纳总结。随着固网智能化改造的进行，各地网络开始向下一代网络演进，与之相应的计费方式也呈现多样化，许多本地网呼叫都要先送到SHLR，由SHLR查询完用户的签约信息后将签约业务的接入码返回给端局，端局根据SHLR返回的智能业务接入码再接续到SSP，实现彩铃等智能业务的触发。呼叫中所有的信令均是通过LSTP进行转接的，不同于普通业务呼叫。这对计费准确性测试方法的研究提出了更高的目标和要求。