CN107948944B - 一种基于软件仿真的移动网内容计费准确性验证方法 - Google Patents

一种基于软件仿真的移动网内容计费准确性验证方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于软件仿真的移动网内容计费准确性验证方法，包括内容计费测试软件，所述内容计费测试软件包括仿真支撑层、数据处理层和业务应用层，所述仿真支撑层包括任务调度模块、数据存储模块、通信管理模块和消息管理模块，所述数据处理层包括底层协议模块、接口处理模块和数据关联模块，所述业务应用层包括网元仿真模块、现网话单采集模块、话单处理模块和结果输出模块；本发明有利于提高内容计费测试验证效率：通过以分钟为粒度的高密度全网遍历测试，能先于用户投诉，及时发现内容计费的软性故障，大大减少用户业务投诉，提升日常运维、网络改造、设备升级、新网元入网割接等场景验证质量及效率。

Description

一种基于软件仿真的移动网内容计费准确性验证方法
技术领域
本发明涉及移动网内容计费准确性验证领域，特别涉及一种基于软件仿真的移动网内容计费准确性验证方法。
背景技术
众所周知，内容计费是指对用户在使用数据业务过程中所产生的数据流量和数据内容进行综合分析，识别其传送内容的各种计费要素，并根据分析结果进行计费。运营商可以按业务、产品收费，能够根据IP五元组，或URL区分不同的业务/协议；对不同的业务/协议，能根据号码、漫游、QOS等来计费；内容计费让运营商传统的管道变为彩色管道并加强了对网络的控制监管。
在内容计费体系中，网络侧GGSN或PGW设备根据预先配置的内容计费规则对用户流量进行区分，通过精细化统计实现依据数据内容的计费，其中GGSN为2G/3G移动网络的数据流量统计设备，PGW为4G移动网络的数据流量统计设备。
随着业务的快速发展和网络规模的持续扩容，核心网络频繁的需要进行业务割接和网络调整，如何快速评估割接执行后的效果，如何避免业务或者网络的割接影响现网业务，对于网络维护人员而言是一个重要的课题，而数据业务内容计费验证是其中的重要内容。
对于内容计费，准确性非常重要，计费的不准确会导致运营商流量收入损失或引起用户的计费纠纷。
移动网络2G/3G/4G网络制式并存，网络拓扑结构复杂，网络节点设备类型及数量多，业务流程环节多。
不同厂家网元设备的互通存在兼容性问题。虽然网元设备的互通有国际、国内以及行业标准规范，但不同厂家在业务流程、信令参数携带等方面在具体实现上会有差异，存在兼容性问题。
相关网络设备的工程割接(例如：GGSN、PGW网元设备的新设备入网、升级),可能会引起内容计费准确性异常。
内容计费策略越来越复杂，而计费规则数据是维护人员通过人工方式编制，客观上存在数据错漏情况。
上述因素都会增加内容计费不准确的可能性，目前都是采用人工验证的方法，即维护人员使用手机终端进行非常态化的业务拨测，然后人工比对网络产生的话单，进行人工统计，以对内容计费准确性进行评估，这种方法存在很大的局限性：
人工拨测效率低，投入的人力资源多，测试周期长。
人工拨测容易受测试手机本身、人工操作方式等因素的影响，导致测试结果不准确。
网络业务路由复杂，使用手机终端测试，无法保证业务路由经过特定需要验证测试的网元设备。
人工拨测使用手机测试，容易因无线信号的影响，导致测试结果不准确。
人工拨测使用手机测试，不具备强大的信令分析能力，当测试失败时无法进行数据钻取分析，隐性问题难以发现。
本发明通过软件仿真方式，模拟移动网网元设备，实现自动化测试及验证，大大提高测试效率，准确性高，同时提供信令数据同步分析能力，为移动网络的内容计费验证提供强大的支撑手段。
因此，发明一种基于软件仿真的移动网内容计费准确性验证方法来解决上述问题很有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于软件仿真的移动网内容计费准确性验证方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于软件仿真的移动网内容计费准确性验证方法，包括内容计费测试软件，所述内容计费测试软件包括仿真支撑层、数据处理层和业务应用层，所述仿真支撑层包括任务调度模块、数据存储模块、通信管理模块和消息管理模块，所述数据处理层包括底层协议模块、接口处理模块和数据关联模块，所述业务应用层包括网元仿真模块、现网话单采集模块、话单处理模块和结果输出模块；
所述内容计费验证方法具体为：
S1：网络接入：通过IP承载网物理接入，模拟核心网接口接入(Gn接口、S5接口)；
S2：设备仿真：仿真SGSN/SGW网元设备，接入现网GGSN/PGW网元；
S3：协议构造：使用业务协议栈构造技术，从下一层网元开始发起测试；
S4：业务测试：使用真实SIM卡主动发起不同类型的业务拨测，同步生成业务话单，并与网络话单进行自动比对和结果呈现；
测试步骤具体如下：
(1)以软件方式实现GN/S5接口协议族，通过CMNET交换机接入核心网，实现仿真SGSN/SGW网元的功能；
(2)在内容计费测试软件中配置测试所需的号码；
(3)内容计费测试软件自动读取内容计费规则文件，生成测试任务列表，自动发起测试，并本地生成TEST话单；
(4)内容计费测试软件自动采集现网CG(ChargingGateway)或BOSS(Business&OperationSupportSystem)系统的网络话单，根据测试号码匹配过滤网络话单，与本地生成TEST话单进行比对，判断内容计费是否准确；
(5)自动生成测试比对报告，进行数据输出。
优选的，所述仿真支撑层：用于为实现内容计费功能提供基础的仿真支撑功能，其中：
任务调度模块：对仿真测试任务提供CPU策略调度；
数据存储模块：对与现网互通的测试信令及业务数据进行存储管理，为数据管理提供支撑；
通信管理模块：为信令测试提供大量高速的通信通道管理；
消息管理模块：对内部消息、消息队列机制进行管理。
优选的，所述数据处理层：用于实现相关信令协议栈以及数据关联处理，其中：
底层协议模块：IP、TCP、UDP、GTP底层协议的仿真及处理；
接口处理模块：Gn(SGSN与GGSN之间)接口与S5(SGW与PGW之间)接口协议的仿真互通及处理；
数据关联模块：建立从拨测记录溯源到原始信令码流的映射关系，为故障分析提供基础能力。
优选的，所述业务应用层：用于实现网络网元仿真以及内容计费话单比对，其中：
网元仿真模块：对模拟的GGSN、SGW网元设备进行参数配置，分配测试号码资源，建立与信令接口的业务关系，让被测试的网元设备感知到：内容计费业务是从真实用户(实际为模拟用户)通过网络真实网元(实际为仿真网元)发起的；
现网话单采集模块：从现网CG或BOSS设备提取话单，并根据测试号码进行过滤；
话单处理模块：提取信令交互过程中关键信息，合成为归一化格式的测试话单，与现网话单进行比对；
结果输出模块：将内容计费话单比对结果进行文件或实时数据方式的定制化输出。
本发明有益效果为：
(1)提高内容计费测试验证效率：通过以分钟为粒度的高密度全网遍历测试，能先于用户投诉，及时发现内容计费的软性故障，大大减少用户业务投诉，提升日常运维、网络改造、设备升级、新网元入网割接等场景验证质量及效率；
(2)提高内容计费测试准确性：本发明以标准化的信令仿真为基础，内容计费业务测试全过程可以关联原始信令，避免人工测试及无线终端因素干扰，准确性高；
(3)减少人力资源耗费：采用智能化自动测试方式，单点接入，全网遍历测试，节约人力成本，人工测试一般需要4-6个维护人员参与，本发明只需一个维护人员即可；
(4)测试粒度高：测试频度为2分钟/次,实时并发几千个以上测试任务，能够满足核心网络网元扩容的接入和测试需求。
附图说明
图1为本发明的内容计费验证原理图；
图2为本发明的内容计费验证软件架构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：一种基于软件仿真的移动网内容计费准确性验证方法，包括内容计费测试软件，所述内容计费测试软件包括仿真支撑层、数据处理层和业务应用层，所述仿真支撑层包括任务调度模块、数据存储模块、通信管理模块和消息管理模块，所述数据处理层包括底层协议模块、接口处理模块和数据关联模块，所述业务应用层包括网元仿真模块、现网话单采集模块、话单处理模块和结果输出模块；
所述内容计费验证方法具体为：
S1：网络接入：通过IP承载网物理接入，模拟核心网接口接入；
S2：设备仿真：仿真SGSN/SGW网元设备，接入现网GGSN/PGW网元；
S3：协议构造：使用业务协议栈构造技术，从下一层网元开始发起测试；
S4：业务测试：使用真实SIM卡主动发起不同类型的业务拨测，同步生成业务话单，并与网络话单进行自动比对和结果呈现；
测试步骤具体如下：
(1)以软件方式实现GN/S5接口协议族，通过CMNET交换机接入核心网，实现仿真SGSN/SGW网元的功能；
(2)在内容计费测试软件中配置测试所需的号码；
(3)内容计费测试软件自动读取内容计费规则文件，生成测试任务列表，自动发起测试，并本地生成TEST话单；
(4)内容计费测试软件自动采集现网CG(ChargingGateway)或BOSS(Business&OperationSupportSystem)系统的网络话单，根据测试号码匹配过滤网络话单，与本地生成TEST话单进行比对，判断内容计费是否准确；
(5)自动生成测试比对报告，进行数据输出。
所述仿真支撑层：用于为实现内容计费功能提供基础的仿真支撑功能，其中：
任务调度模块：对仿真测试任务提供CPU策略调度；
数据存储模块：对与现网互通的测试信令及业务数据进行存储管理，为数据管理提供支撑；
通信管理模块：为信令测试提供大量高速的通信通道管理；
消息管理模块：对内部消息、消息队列机制进行管理。
所述数据处理层：用于实现相关信令协议栈以及数据关联处理，其中：
底层协议模块：IP、TCP、UDP、GTP底层协议的仿真及处理；
接口处理模块：Gn(SGSN与GGSN之间)接口与S5(SGW与PGW之间)接口协议的仿真互通及处理；
数据关联模块：建立从拨测记录溯源到原始信令码流的映射关系，为故障分析提供基础能力。
所述业务应用层：用于实现网络网元仿真以及内容计费话单比对，其中：
网元仿真模块：对模拟的GGSN、SGW网元设备进行参数配置，分配测试号码资源，建立与信令接口的业务关系，让被测试的网元设备感知到：内容计费业务是从真实用户(实际为模拟用户)通过网络真实网元(实际为仿真网元)发起的；
现网话单采集模块：从现网CG或BOSS设备提取话单，并根据测试号码进行过滤；
话单处理模块：提取信令交互过程中关键信息，合成为归一化格式的测试话单，与现网话单进行比对；
结果输出模块：将内容计费话单比对结果进行文件或实时数据方式的定制化输出。
由本实施例可得：(1)软件方式仿真网元和接口协议栈：采用纯软件方式模拟SGSN、SGW网元设备，仿真Gn、S5接口协议栈，使用通用服务器或云平台，无需专有硬件平台，大量节省投资费用，架构灵活，便于扩展；
(2)网元遍历测试：从网络单点IP接入，仿真多个SGSN/SGW网元实体，对全网的GGSN/PGW设备进行遍历测试，同时多内容计费业务仿真并发测试，支持测试产生的原始信令码流关联回溯；
(3)内容计费测试规则定制化：使用者可对测试规则自定义配置，随时根据现网局数据调整情况修改测试任务模板，可自动读取相应的计费规则配置，自动识别规则内容，导入相应的三层、七层计费规则及计费标识字段；
(4)测试验证全自动化：测试过程中，无需人员介入，测试任务自动化调度执行；与CG/BOSS系统对接，自动采集现网话单，并过滤和比对，告警触发通知自动化。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于软件仿真的移动网内容计费准确性验证方法，其特征在于：包括内容计费测试软件，所述内容计费测试软件包括仿真支撑层、数据处理层和业务应用层，所述仿真支撑层包括任务调度模块、数据存储模块、通信管理模块和消息管理模块，所述数据处理层包括底层协议模块、接口处理模块和数据关联模块，所述业务应用层包括网元仿真模块、现网话单采集模块、话单处理模块和结果输出模块；
所述内容计费验证方法具体为：
S1：网络接入：通过IP承载网物理接入，模拟核心网接口接入；
S2：设备仿真：仿真SGSN/SGW网元设备，接入现网GGSN/PGW网元；
S3：协议构造：使用业务协议栈构造技术，从下一层网元开始发起测试；
S4：业务测试：使用真实SIM卡主动发起不同类型的业务拨测，同步生成业务话单，并与网络话单进行自动比对和结果呈现；
测试步骤具体如下：
(1)以软件方式实现GN/S5接口协议族，通过CMNET交换机接入核心网，实现仿真SGSN/SGW网元的功能；
(2)在内容计费测试软件中配置测试所需的号码；
(3)内容计费测试软件自动读取内容计费规则文件，生成测试任务列表，自动发起测试，并本地生成TEST话单；
(4)内容计费测试软件自动采集现网CG或BOSS系统的网络话单，根据测试号码匹配过滤网络话单，与本地生成TEST话单进行比对，判断内容计费是否准确；
(5)自动生成测试比对报告，进行数据输出。
2.根据权利要求1所述的一种基于软件仿真的移动网内容计费准确性验证方法，其特征在于：所述仿真支撑层：用于为实现内容计费功能提供基础的仿真支撑功能，其中：
任务调度模块：对仿真测试任务提供CPU策略调度；
数据存储模块：对与现网互通的测试信令及业务数据进行存储管理，为数据管理提供支撑；
通信管理模块：为信令测试提供大量高速的通信通道管理；
消息管理模块：对内部消息、消息队列机制进行管理。
3.根据权利要求1所述的一种基于软件仿真的移动网内容计费准确性验证方法，其特征在于：所述数据处理层：用于实现相关信令协议栈以及数据关联处理，其中：
底层协议模块：IP、TCP、UDP、GTP底层协议的仿真及处理；
接口处理模块：Gn接口与S5接口协议的仿真互通及处理；
数据关联模块：建立从拨测记录溯源到原始信令码流的映射关系，为故障分析提供基础能力。
4.根据权利要求1所述的一种基于软件仿真的移动网内容计费准确性验证方法，其特征在于：所述业务应用层：用于实现网络网元仿真以及内容计费话单比对，其中：
网元仿真模块：对模拟的GGSN、SGW网元设备进行参数配置，分配测试号码资源，建立与信令接口的业务关系，让被测试的网元设备感知到：内容计费业务是从真实用户通过网络真实网元发起的；
现网话单采集模块：从现网CG或BOSS设备提取话单，并根据测试号码进行过滤；
话单处理模块：提取信令交互过程中关键信息，合成为归一化格式的测试话单，与现网话单进行比对；
结果输出模块：将内容计费话单比对结果进行文件或实时数据方式的定制化输出。
5.根据权利要求1所述的一种基于软件仿真的移动网内容计费准确性验证方法，其特征在于：在所述S1中，模拟核心网接口接入包括Gn接口与S5接口。
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