CN104753731A - 一种监测在线计费系统的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种监测在线计费系统的方法和装置，从而实现了对GGSN与BOSS之间的交互状况进行分析。本发明实施例的方法包括：实时监测并通过网络镜像方式，采集在线计费网元与BOSS前置机之间的交互端口所交互的DCC信令；对当前采集到的DCC信令进行还原处理，得到该DCC信令的应用层信息，其中，该应用层信息包括包头信息和包体信息；以及，根据当前采集到的DCC信令的应用层信息，按照设定的规则，实时分析该在线计费网元与该BOSS之间的交互状况。从而可以在不改变现有网络部署结构的情况下，通过对在线计费网元与BOSS之间的交互状况的分析，以确定数据业务的在线话单处理是否异常。

Description

一种监测在线计费系统的方法和装置

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，特别涉及一种监测在线计费系统的方法和装置。

背景技术

在线计费系统（Online Charging System，OCS） 是指参与通信过程控制的计费系统，能够解决用户实时信用控制、预付费使用数据业务和增值业务实时计费等问题。OCS系统能够有效的降低用户欠费风险，提高用户感知，同时为日益发展的数据业务提供了理想的计费手段。

目前，3GPP提出的OCS 系统架构参见图1所示。在线计费系统中的网元（业务控制点（Service Control Point，SCP）、数据业务管理平台（Data ServiceManagement Platform，DSMP）、通用分组无线系统网关支持节点（GatewayGPRS Support Node，GGSN；General Packet Radio System；GPRS）等）与业务运营支撑系统（(Business & Operation Support System，BOSS）之间的通信使用协议是采用第三代合作伙伴计划（3rd Generation Partnership Project，3GPP）标准的直径信用控制（Diameter Credit Control Application，DCCA）协议，它是在Diameter基础（Diameter Base）协议上扩展的应用协议，定义了针对预付费用户的计费机制，采用信用额度控制实现了基于会话及事件的计费，解决了对于预付费的计费需求。

GGSN与BOSS之间在基于因特网协议（Internet Protocol，IP）的网络中进行数据的传输，由于网络、GGSN或BOSS各组成部分的不稳定性，会造成GGSN与BOSS之间的网络数据传输失败，导致计费结果不正确。当出现计费结果不正确的问题时，虽然BOSS侧有相关话单日志，但由于日志审计是间接获取的信息，不能完全保证其真实性。另外，由于GGSN与BOSS侧的日志信息颗粒度不统一，也会造成审计展现不统一，对问题的定位作用也是有限的。因此，计费误差产生时，快速定位和解决GGSN与BOSS之间的交互问题变得刻不容缓。

发明内容

本发明实施例提供了一种监测在线计费系统的方法和装置，从而实现了对GGSN与BOSS之间的交互状况进行分析。

本发明实施例提供了一种监测在线计费系统的方法，该方法包括：

实时监测并通过网络镜像方式，采集在线计费网元与运营支撑系统BOSS前置机之间的交互端口所交互的DCC信令；

对当前采集到的DCC信令进行还原处理，得到所述DCC信令的应用层信息，所述应用层信息包括包头信息和包体信息；以及，

根据当前采集到的DCC信令的应用层信息，按照设定的规则，实时分析所述在线计费网元与所述BOSS之间的交互状况。

本发明实施例提供的方法可以在不改变现有网络部署结构的情况下，通过对在线计费网元与BOSS之间的交互状况的分析，以确定数据业务的在线话单处理是否异常；并且，还可以有效发现网络中存在的安全隐患，达到弥补安全漏洞的目的。

在实施中，对当前采集到的DCC信令进行还原处理，得到所述DCC信令的应用层信息，具体包括：

确定所述DCC信令对应的传输控制协议TCP会话的状态信息；以及，

根据所述TCP会话的状态信息，对当前采集到的DCC信令进行还原处理，得到所述DCC信令的应用层信息。

进一步，对当前采集到的DCC信令进行还原处理，得到所述DCC信令的应用层信息之后，所述方法还包括：

根据采集到的每条DCC信令的应用层信息所包含的各属性信息，采用NoSQL对象数据库方式，存储每条DCC信令的应用层信息。

在实施中，分析所述在线计费网元与所述BOSS之间的交互是否异常，具体包括：

根据当前采集到的DCC信令的应用层信息所包含的各属性信息，在判断出所述DCC信令的应用层信息包含的至少一个属性信息的值为空、或至少一个属性信息的值不正确时，确定所述DCC信令为异常状态。

在实施中，分析所述在线计费网元与所述BOSS之间的交互是否异常，具体包括：

根据DCC信令的应用层信息包含的会话标识，从已采集到的DCC信令中，确定出与当前采集到的DCC信令属于同一会话的DCC信令；

在设定的单位时间内，根据属于同一会话的所有DCC信令的类型信息，以一次IUT完整交互为粒度，确定所述在线计费网元与所述BOSS之间的正常交互的次数和/或异常交互的次数。

本发明实施例中，所述在线计费网元至少包括：业务控制点SCP、数据业务管理平台DSMP、以及通用分组无线系统网关支持节点GGSN。

本发明实施例提供的一种监测在线计费系统的装置，该装置包括：

采集模块，用于实时监测并通过网络镜像方式，采集在线计费网元与运营支撑系统BOSS前置机之间的交互端口所交互的DCC信令；

还原模块，用于对当前采集到的DCC信令进行还原处理，得到所述DCC信令的应用层信息，所述应用层信息包括包头信息和包体信息；

统计模块，用于根据当前采集到的DCC信令的应用层信息，按照设定的规则，实时分析所述在线计费网元与所述BOSS之间的交互状况。

本发明实施例提供的装置可以在不改变现有网络部署结构的情况下，通过对在线计费网元与BOSS之间的交互状况的分析，以确定数据业务的在线话单处理是否异常；并且，还可以有效发现网络中存在的安全隐患，达到弥补安全漏洞的目的。

在实施中，所述还原模块具体用于：

确定所述DCC信令对应的传输控制协议TCP会话的状态信息；以及，

根据所述TCP会话的状态信息，对当前采集到的DCC信令进行还原处理，得到所述DCC信令的应用层信息。

进一步，所述装置还包括：

存储模块，用于根据采集到的每条DCC信令的应用层信息所包含的各属性信息，采用NoSQL对象数据库方式，存储每条DCC信令的应用层信息。

在实施中，所述统计模块具体用于：

根据当前采集到的DCC信令的应用层信息所包含的各属性信息，在判断出所述DCC信令的应用层信息包含的至少一个属性信息的值为空、或至少一个属性信息的值不正确时，确定所述DCC信令为异常状态。

在实施中，所述统计模块具体用于：

根据DCC信令的应用层信息包含的会话标识，从已采集到的DCC信令中，确定出与当前采集到的DCC信令属于同一会话的DCC信令；以及，在设定的单位时间内，根据属于同一会话的所有DCC信令的类型信息，以一次IUT完整交互为粒度，确定所述在线计费网元与所述BOSS之间的正常交互的次数和/或异常交互的次数。

附图说明

图1为背景技术中OCS 系统架构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种监测在线计费系统的方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种监测在线计费系统的装置的示意图。

具体实施方式

本发明通过对在线计费网元与BOSS前置机之间的交互端口所交互的DCC信令进行分析，确定该在线计费网元与BOSS之间的交互状况。

下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图2所示，本发明实施例提供的一种监测在线计费系统的方法，该方法包括以下步骤：

步骤21、实时监测并通过网络镜像方式，采集在线计费网元与BOSS前置机之间的交互端口所交互的DCC信令。

本步骤中，在线计费网元与BOSS前置机之间的所交互的DCC信令包括信用控制请求（Credit Control Request，CCR）信令和信用控制响应（CreditControl Answer，CCA）信令。

本步骤中，可以采用网络嗅探器，以数据旁路的方式从交换机中采集在线计费网元与BOSS前置机之间的交互端口所交互的DCC信令，从而采用网络镜像方式捕抓到在线计费网元与BOSS前置机之间所交互的DCC信令，而不会影响该DCC信令的正常传输。DCC信令的采集过程如图3所示，从图中可以看出，虽然CCR信令和CCA信令的数据流向不同，但通过网络镜像，都能被网络嗅探器捕抓到。

步骤22、对当前采集到的DCC信令进行还原处理，得到该DCC信令的应用层信息，其中，该应用层信息包括包头信息和包体信息。

本步骤中，基于深度包检测（Deep Packet Inspection，DPI）技术，对采集到的DCC信令进行还原处理，深入读取数据包载荷的内容，并对OSI（OpenSystem Interconnection，开放式系统互联）七层协议中的应用层信息进行重组，从而得到整个应用程序的内容，本步骤中，不仅对DCC信令的应用层信息的包头信息进行解析，还对包体信息进行解析，得到该DCC信令的应用层的各属性信息。

步骤23、根据当前采集到的DCC信令的应用层信息，按照设定的规则，实时分析在线计费网元与BOSS之间的交互状况。

本步骤中，当采集到一条DCC信令后，根据当前采集到的DCC信令的应用层信息以及已采集到的与该当前采集到的DCC信令相关联的DCC信令的应用层信息，按照设定的规则，实时分析所述在线计费网元与所述BOSS之间的交互状况。

本发明实施例中，实时监测并通过网络镜像方式，采集在线计费网元与BOSS前置机之间的交互端口所交互的DCC信令；对当前采集到的DCC信令进行还原处理，得到该DCC信令的应用层信息；以及，根据当前采集到的DCC信令的应用层信息，按照设定的规则，实时分析在线计费网元与BOSS之间的交互状况。本发明实施例提供的方法可以在不改变现有网络部署结构的情况下，通过对在线计费网元与BOSS之间的交互状况的分析，以确定数据业务的在线话单处理是否异常；并且，还可以有效发现网络中存在的安全隐患，达到弥补安全漏洞的目的。

本发明实施例提供的方法的执行主体是独立于在线计费网元与BOSS的第三方设备，从而保证了审计数据的独立性。

本发明实施例中，在线计费网元至少包括：SCP、DSMP、以及GGSN。

进一步，本发明实施例提供的方法可以设置于任意两个系统之间的交互端口，从而通过对该任意两个系统之间所交互的信令的分析，确定该任意两个系统之间的网络传输是否异常。

在实施中，步骤12中，对当前采集到的DCC信令进行还原处理，得到该DCC信令的应用层信息，具体包括：

确定当前采集到的DCC信令对应的传输控制协议（Transmission ControlProtocol，TCP）会话的状态信息；以及，

根据所确定的TCP会话的状态信息，对当前采集到的DCC信令进行还原处理，得到该DCC信令的应用层信息。

具体的，DCCA协议是在Diameter基础（Base）协议之上，根据数据业务在线计费的具体需求，设计的用于进行信用控制的应用层协议，因此，步骤12中，先对TCP会话进行还原，在对DCC信令进行还原，在该TCP会话的还原过程中需要正确记录和识别该TCP会话的状态信息，以还原应用层Diameter信令协议。

在实施中，DCCA协议的信令（本发明实施例中所涉及到的DCCA协议的信令包括CCR信令和CCA信令）在传输过程中，是以网络字节顺序传送的。该DCC信令经还原后，得到该DCC信令的应用层信息，该应用层信息中包含多个属性信息。

举例说明，以CCR信令为例，CCR信令属于应用协议，用命令码为272，消息标志‘R’设置来表示，CCR信令里面携带了用于计费需要的所有信息，其具体消息格式如下：

<Credit-Control-Request> ::= < Diameter Header: 272, REQ, PXY >

< Session-Id >

{ Origin-Host }

{ Origin-Realm }

{ Destination-Realm }

{ Auth-Application-Id }

{ Service-Context-Id }

{ CC-Request-Type }

{ CC-Request-Number }

[ Destination-Host ]

[ User-Name ]

[ Origin-State-Id ]

[ Event-Timestamp ]

*[ Subscription-Id ]

[ Termination-Cause ]

[ Requested-Service-Unit ]

[ Requested-Action ]

*[ Used-Service-Unit ]

[ Multiple-Services-Indicator ]

*[ Multiple-Services-Credit-Control ]

[ CC-Correlation-Id ]

[ User-Equipment-Info ]

*[ Proxy-Info ]

*[ Route-Record ]

[ Service-Information ]

*[ AVP ]

其中，Session-Id（会话ID）表示TCP会话的ID，根据该属性信息可以判断多个CCR信令是否对应同一TCP会话；CC-Request-Type表示CCR信令的数据类型，数据类型包括IP数据包（简称I包）、UDP数据包（User Data Protocol，用户数据包协议；简称U包）和TCP数据包（简称T包）。

基于上述实施例，对当前采集到的DCC信令进行还原处理，得到该DCC信令的应用层信息之后，该方法还包括：

根据采集到的每条DCC信令的应用层信息所包含的各属性信息，采用NoSQL（Not-only Structured Query Language，非结构化查询语言）对象数据库（即非关系型的数据库）方式，存储得到的每条DCC信令的应用层信息。

具体的，在存储时，以该DCC信令的应用层信息的每个属性信息为粒度进行存储。

本发明实施例中，采用面向对象的数据库存储得到的每条DCC信令的应用层信息，以便于在线计费系统运行维护人员进行查询。

在实施中，步骤13中，分析该在线计费网元与该BOSS之间的交互是否异常，具体包括：

根据当前采集到的DCC信令的应用层信息包含的各属性信息，在判断出该DCC信令的应用层信息包含的至少一个属性信息的值为空时，确定该DCC信令为异常状态。

具体的，步骤12之后，先判断当前采集到的DCC信令是否，当判断出当前采集到的DCC信令的应用层信息包含的至少一个属性信息的值为空、或该DCC信令的应用层信息包含的至少一个属性信息的值不正确时，确定该DCC信令为异常状态。

进一步，在判断出当前采集到的DCC信令为异常状态，存储该判断结果以及该DCC信令异常的原因。

在实施中，步骤13中，分析该在线计费网元与该BOSS之间的交互是否异常，具体包括：

根据DCC信令的应用层信息包含的会话标识，从已采集到的DCC信令中，确定出与当前采集到的DCC信令属于同一会话的DCC信令；以及，

在设定的单位时间内，根据属于同一会话的所有DCC信令的类型信息，以一次IUT完整交互为粒度，确定在线计费网元与BOSS之间的正常交互的次数和/或异常交互的次数。

具体的，根据DCC信令的应用层信息包含的会话标识，可以确定属于同一会话的DCC信令；单位时间一般设定为一天，即以一次IUT完整交互为粒度，确定在一天内，在线计费网元与BOSS之间的正常交互的次数和/或异常交互的次数。

进一步，在确定在线计费网元与BOSS之间的正常交互的次数和/或异常交互的次数之后，存储单位时间内在线计费网元与BOSS之间的正常交互的次数和异常交互的次数（若无异常交互，则该单位时间内的异常交互次数记为零）。

在实施中，若步骤13中确定出在线计费网元与BOSS之间存在异常交互，优选的，该方法还包括：存储在线计费网元与BOSS之间的每次异常交互的原因。其中，异常交互的原因包括以下几种情况：

有I包，但缺少U包和T包；有U包，但缺少I包和T包；有T包，但缺少I包和U包；有I包和U包，但缺少T包；有I包和T包，但缺少U包；有U包和T包，但缺少I包。

在实施中，可以先判断出当前采集到的DCC信令是否为异常状态，再确定在线计费网元与BOSS之间的正常交互的次数和/或异常交互的次数。

通过上述步骤13，可以分析出数据业务的在线话单处理是否异常，以及在发生异常时能够快速发现异常的原因。

在实施中，在线计费系统运行维护人员在查询时，可以通过用户手机号与时间段，查询该用户在该时间段内的所有会话；或者，通过时间段，查询该时间段内所有会话；或者，根据Session-Id，查看相应的会话；或者，查询一天内在线计费网元与BOSS之间正常交互的次数；或者，查询一天内在线计费网元与BOSS之间异常交互的次数以及异常交互的原因；或者，查询一天内超时交互的次数。

上述方法处理流程可以用软件程序实现，该软件程序可以存储在存储介质中，当存储的软件程序被调用时，执行上述方法步骤。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种监测在线计费系统的装置，由于该装置解决问题的原理与上述监测在线计费系统的方法相似，因此该装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

参见图3所示，本发明实施例提供的一种监测在线计费系统的装置，该装置包括：

采集模块31，用于实时监测并通过网络镜像方式，采集在线计费网元与运营支撑系统BOSS前置机之间的交互端口所交互的DCC信令；

还原模块32，用于对当前采集到的DCC信令进行还原处理，得到该DCC信令的应用层信息，其中，该应用层信息包括包头信息和包体信息；

统计模块33，用于根据当前采集到的DCC信令的应用层信息，按照设定的规则，实时分析在线计费网元与BOSS之间的交互状况。

本发明实施例提供的装置可以在不改变现有网络部署结构的情况下，通过对在线计费网元与BOSS之间的交互状况的分析，以确定数据业务的在线话单处理是否异常；并且，还可以有效发现网络中存在的安全隐患，达到弥补安全漏洞的目的。

在实施中，还原模块32具体用于：

确定当前采集到的DCC信令对应的传输控制协议TCP会话的状态信息；以及，根据该TCP会话的状态信息，对当前采集到的DCC信令进行还原处理，得到该DCC信令的应用层信息。

进一步，装置还包括：存储模块34，用于根据采集到的每条DCC信令的应用层信息所包含的各属性信息，采用NoSQL对象数据库方式，存储每条DCC信令的应用层信息。

在实施中，统计模块33具体用于：

根据当前采集到的DCC信令的应用层信息所包含的各属性信息，在判断出该DCC信令的应用层信息包含的至少一个属性信息的值为空、或至少一个属性信息的值不正确时，确定该DCC信令为异常状态。

在实施中，统计模块33具体用于：

根据DCC信令的应用层信息包含的会话标识，从已采集到的DCC信令中，确定出与当前采集到的DCC信令属于同一会话的DCC信令；以及，在设定的单位时间内，根据属于同一会话的所有DCC信令的类型信息，以一次IUT完整交互为粒度，确定在线计费网元与BOSS之间的正常交互的次数和/或异常交互的次数。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种监测在线计费系统的方法，其特征在于，该方法包括：

实时监测并通过网络镜像方式，采集在线计费网元与运营支撑系统BOSS前置机之间的交互端口所交互的DCC信令；

对当前采集到的DCC信令进行还原处理，得到所述DCC信令的应用层信息，所述应用层信息包括包头信息和包体信息；

根据当前采集到的DCC信令的应用层信息，按照设定的规则，实时分析所述在线计费网元与所述BOSS之间的交互状况。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对当前采集到的DCC信令进行还原处理，得到所述DCC信令的应用层信息，具体包括：

确定所述DCC信令对应的传输控制协议TCP会话的状态信息；以及，

根据所述TCP会话的状态信息，对当前采集到的DCC信令进行还原处理，得到所述DCC信令的应用层信息。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，对当前采集到的DCC信令进行还原处理，得到所述DCC信令的应用层信息之后，所述方法还包括：

根据采集到的每条DCC信令的应用层信息所包含的各属性信息，采用NoSQL对象数据库方式，存储每条DCC信令的应用层信息。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，分析所述在线计费网元与所述BOSS之间的交互是否异常，具体包括：

根据当前采集到的DCC信令的应用层信息所包含的各属性信息，在判断出所述DCC信令的应用层信息包含的至少一个属性信息的值为空、或至少一个属性信息的值不正确时，确定所述DCC信令为异常状态。

5.如权利要求1或4所述的方法，其特征在于，分析所述在线计费网元与所述BOSS之间的交互是否异常，具体包括：

根据DCC信令的应用层信息包含的会话标识，从已采集到的DCC信令中，确定出与当前采集到的DCC信令属于同一会话的DCC信令；

在设定的单位时间内，根据属于同一会话的所有DCC信令的类型信息，以一次IUT完整交互为粒度，确定所述在线计费网元与所述BOSS之间的正常交互的次数和/或异常交互的次数。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在线计费网元至少包括：

业务控制点SCP、数据业务管理平台DSMP、以及通用分组无线系统网关支持节点GGSN。

7.一种监测在线计费系统的装置，其特征在于，该装置包括：

采集模块，用于实时监测并通过网络镜像方式，采集在线计费网元与运营支撑系统BOSS前置机之间的交互端口所交互的DCC信令；

还原模块，用于对当前采集到的DCC信令进行还原处理，得到所述DCC信令的应用层信息，所述应用层信息包括包头信息和包体信息；

统计模块，用于根据当前采集到的DCC信令的应用层信息，按照设定的规则，实时分析所述在线计费网元与所述BOSS之间的交互状况。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述还原模块具体用于：

确定所述DCC信令对应的传输控制协议TCP会话的状态信息；以及，

根据所述TCP会话的状态信息，对当前采集到的DCC信令进行还原处理，得到所述DCC信令的应用层信息。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

存储模块，用于根据采集到的每条DCC信令的应用层信息所包含的各属性信息，采用NoSQL对象数据库方式，存储每条DCC信令的应用层信息。

10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述统计模块具体用于：

根据当前采集到的DCC信令的应用层信息所包含的各属性信息，在判断出所述DCC信令的应用层信息包含的至少一个属性信息的值为空、或至少一个属性信息的值不正确时，确定所述DCC信令为异常状态。

11.如权利要求7或10所述的装置，其特征在于，所述统计模块具体用于：

根据DCC信令的应用层信息包含的会话标识，从已采集到的DCC信令中，确定出与当前采集到的DCC信令属于同一会话的DCC信令；以及，在设定的单位时间内，根据属于同一会话的所有DCC信令的类型信息，以一次IUT完整交互为粒度，确定所述在线计费网元与所述BOSS之间的正常交互的次数和/或异常交互的次数。