一個晚上一套房？一文看懂5G計費方式
什麼是計費？
計費，就是記賬收錢。當你使用了某種服務，就需要根據服務內容和時長，支付相應的費用。這就是計費。
我們每天都在使用手機，我們也要為手機充值。那麼，大家有沒有想過，移動通信系統是如何進行計費的呢？
今天這篇文章，我們就來了解一下，2/3/4/5G計費相關的知識。
什麼是話單（CDR）？
我們還是從基礎開始説起吧。
首先要介紹的一個概念，是話單。
通信專業術語裏面的話單，和我們平常所指的話單，是兩個不同的概念。
我們平常所指的話單，例如通過運營商App查到的那些，是賬單和詳單。
賬單是月度總費用的明細。詳單是每天通話或上網的具體記錄。簡單來説，賬單是詳單的彙總結算。
賬單
詳單
我們通信行業專業術語裏所説的話單，我們稱之為CDR（Call Detail Record，呼叫詳細記錄）。
CDR是通信系統內部傳遞的一種文件數據，記錄了每一條原始通信記錄的信息。
話單文件範例，每個文件有很多條記錄
它的每一條記錄，都由不同的字段組成。這些字段包括流水號、用户標識、主叫號碼、被叫號碼、起始時間、結束時間、通話時長、上網流量、通話性質等一系列信息。
直接看CDR文件，是很難看懂的。必須根據各個運營商的話單格式規範，進行解讀（翻譯）。
説白了，CDR話單不是給人看的，是給運營商的營帳BOSS平台看的。這裏的BOSS不是“老闆”的意思，它是指Business & Operation Support System（業務運營支撐系統）。
BOSS系統對話單進行解析，然後生成詳單和賬單，發給手機用户，收取費用。
CDR話單分為很多種，包括語音話單，短信話單，還有數據業務話單（上網話單）。只要你的手機使用了業務，就會產生話單。
那麼，2/3/4G通信系統，是如何產生、傳輸並存儲CDR話單的呢？
概括來説，有兩種方式，分別是離線計費和在線計費。
離線計費，是一種非實時的計費方式。它根據用户的業務使用情況，實時產生CDR話單並存儲在本地，定期上傳Billing System（計費系統）。運營商定期對話單費用進行結算。
離線計費不會對服務過程產生實時影響，屬於典型的“先用服務，再付費用”。就像你在網吧盡情上網，想離開的時候，再結算費用。
早期的通信服務（例如家庭電話），都是這種“後付費”的方式。現在很多企業套餐，也都是這種方式。
下圖是離線計費的框架，以及其中各功能實體的作用：
再來看看在線計費。
在線計費，是一種實時交互的計費方式，一般針對“預付費”業務。大家現在使用的手機計費方式，還有早期的一些電話卡業務，都基於在線計費。
在線計費要求用户在業務使用前，往賬户中存入一定金額。OCS（在線計費系統，Online Charging System）會對用户賬户進行實時監控，“掐表”計算你的餘額。當餘額不足時，實時停止服務。
這就像你到網吧上網，存了10塊錢，一旦用完，立刻鎖定計算機，不讓你繼續使用。
在線計費，實現原理更為複雜，但可以有效控制欠費風險，避免給運營商和用户帶來損失。
一個晚上一套房的慘劇，在OCS下並不會發生。
下圖是在線計費的框架，以及其中各功能實體的作用：
好了，到了5G時代，又該如何計費呢？
5G時代，核心網的網絡架構發生了很大的變化。
5G核心網採用了SBA微服務架構，看上去有點像總線架構。傳統通信網元變成了很多個NF（Network Function，網絡功能實體）。
這些NF可以獨立自治，實現自動化管理。NF之間可以根據需求任意通信。
5G核心網架構，橙色框內的就是核心網NF
為了適應SBA架構，一種全新的計費方式出現了，那就是——融合計費（CCS，Converged Charging System）。
在線計費或離線計費，都是先獲取計費信息，再將其發送給不同的功能實體。而融合計費系統將在線計費功能和離線計費功能融合在一起，採用統一的服務化接口Nchf，與網元側的各NF對接。
融合計費架構
融合計費各功能實體的作用
由離線計費的CDF和在線計費的OCF融合而成的CHF，同時支持離線計費和在線計費，一方面生成計費話單，另一方面完成配額管理，控制當前用户使用業務的可用量。
CDF和OCF融合成為CHF
融合計費的優勢非常明顯。
首先，它將原先兩套獨立的計費系統合二為一，統一了接口，實現了“瘦身”，簡化了計費流程，降低了運維難度，節約了網絡資源。
其次，融合計費的SBA架構，讓自身可以滿足更多的業務場景需求。5G時代形形色色的計費需求，都可以找它。
最後，融合計費帶來了更高的安全性。SBA架構中帶有多種安全措施，如接入認證、加密傳送等，可以有效保障計費信息傳送的安全性。
説了這麼多，融合計費到底是怎樣的一個流程呢？流程中都有哪些NF在發揮作用？
請大家看下面的融合計費業務流程圖：
SMF（Session Management Function，會話管理功能）
PCF（Policy Control Function，策略控制功能）
CHF（Charging Function，計費功能）
CCS（Converged Charging System，融合計費系統）
UPF（User Plane Function，用户平面功能）
AMF（Access and Mobility Management Function，接入和移動性管理功能）
NR
CGF
ABMF（Account Balance Management Function，賬户餘額管理功能）
RF（Rate Function，批價功能）
計費觸發功能CTF內置在5GC網絡側的SMF中，因此，SMF是融合計費業務使用者。SMF檢測到網絡資源的使用後，觸發計費功能，向PCF獲取計費策略。
SMF向CHF發起建立計費會話請求，CCS側開始記錄計費話單。
SMF選擇UPF並建立數據面傳輸通道，同時下發/激活計費規則。
SMF把從CHF獲取到的業務配額下發至UPF進行監控。
UPF則向SMF上報UE使用的用量信息。
SMF將收到的信息再次上報給CHF，CCS內部完成在線扣費並同步生成計費話單信息後，再次分配新的份額給SMF，開啓新一輪的配額監控。
貌似有點複雜，看不懂也沒關係，哈哈。
未來的很長一段時間，我們會處於2/3/4/5G共存的狀態。因此，我們要同時實現2/3/4G和5G下的計費功能。
為此，中興通訊提出了2/3/4/5G融合的核心網計費解決方案。
在方案中，各網元協同配合，對不同的接入方式採取不同的計費方式：
對於2/3G接入：仍然提供傳統的計費接口。
對於5G接入：提供符合3GPP標準的融合計費接口Nchf。
對於4G接入：通過準確的識別用户是否具有5G能力，從而選擇採用傳統的計費接口還是新的Nchf接口。
靈活的計費解決方案，能夠提供多種5G計費演進路線。這些路線的最終演進目標，就是“2/3G網絡退出，用户全部簽約5G”。不過，這會是一個漫長的過程。
中興通訊推出兩種5G計費演進路線