CN111787497A - 一种使用数据库集群存储计费原始话单的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种使用数据库集群存储计费原始话单的方法。通过计费节点设备搜集用户产生的计费原始数据，核心网内的计费节点设备包括以下网元：MME、SGW、PGW、SGSN和GGSN，每个计费节点设备均能够分别收集用户的计费信息：用户终端设备在接入到移动通信核心网络中时，提供终端的国际移动用户识别码、移动用户的综合业务数字网号码、国际移动设备识别码和无线接入技术类型的信息，计费节点设备将以上信息保存下来，作为计费原始数据的第一部分；本发明的优点是：使用数据库集群作为独立的存储系统进行工作，既能为计费节点设备进行硬件容量的扩充，也能为计费节点设备进行容灾备份，确保重要的计费原始话单不会丢失，保证用户和运营商双方利益。
Description
技术领域
本发明属于移动通信技术领域，尤其涉及一种使用数据库集群存储计费原始话单的方法。
背景技术
当前，随着移动通信技术的迅猛发展，中国的手机用户早已突破十亿。移动运营商面对日益加剧的市场竞争，必然会为用户不断提高服务质量。计费作为服务的重要组成部分，有着安全性高、可靠性高和处理精准的要求，话费丢失、重复计费和计费错误都是一定要避免发生的事情。在移动通信核心网络中，有很多计费节点设备，包括移动管理实体(Mobile Management Entity，以下简称MME)、服务网关(Serving GateWay，以下简称SGW)、公用数据网网关(PDN GateWay，以下简称PGW)、服务通用无线分组业务支持节点(ServingGPRS Support Node，以下简称SGSN)、网关通用无线分组业务支持节点(Gateway GPRSSupport Node，以下简称GGSN)的各种设备。这些设备在提供话音、数据和增值业务服务时会实时或定期产生计费数据，这些计费数据也称为计费原始话单，即计费的原始凭据。
例如，申请号为201410603108X的专利申请涉及一种通信计费方式，其计算方法包括对用户通信产品的使用量以x元为一个档位的形式自动匹配升档。对x元的资源包里的流量、语音及短信，进行动态计算，不固定流量、语音以及短信的具体数量，按其实际使用的单项产品的消费金额进行叠加，计算其是否达到一个x元标准，从而决定是否晋升下一个档位。若用户的通信资源使用总量超过了x元，则系统继续以x元为标准为用户配置新的资源包，完成自动升档。申请号为2007101530715的专利申请公开了一种通信计费信息反馈方法及其系统，使得用户可以在通话结束后立即获得本次通话的准确费用信息，而且不增加额外设备、不需要额外设置操作。根据这种通信计费信息反馈方法，当用户结束呼叫时，包含以下步骤：A网络侧计费设备生成呼叫的通信计费信息，并将该通信计费信息发送给用户终端；B用户终端接收并显示通信计费信息，在整个过程中，网络侧不需要向用户终端发送铃流信号，用户终端可以灵活设置检测到话费数据后是否提供提示音。
计费原始话单会暂时存储在这些计费节点设备的缓存或硬盘中，但由于用户数据是海量的，而计费节点的硬件容量往往有限，且很容易丢失，所以需要将这些计费数据实时地存储到容量足够大，安全性足够高的地方。数据库集群，由两台或多台数据库服务器组成，在它们之间配置故障切换，当一台服务器失效，由另一台服务器接管应用程序的处理。当计费节点设备生成计费原始话单时，能够实时存储在数据库集群中。一个常见的核心网设备同时在线峰值用户能达到40万，运营商运维配置有6分钟的时间门限时间，10M的流量门限事件，再加上步骤2中描述的各种可能发生的计费事件，那么估算平均每秒同时发生10万个计费事件，即瞬时产生的计费原始话单大小约为400MB。而常见设备商为原始话单准备的存储空间为300G，若计费服务器产生故障，无法及时接收计费节点设备产生的原始话单，在持续12分30秒后，就有可能丢失原始话单数据，导致计费错误，产生损失。
发明内容
本发明提供了一种使用数据库集群存储计费原始话单的方法，本发明能够解决因计费节点的硬件容量不足、硬件容灾不足而导致计费原始话单丢失的问题。
本发明所述方法包括以下步骤：
步骤1，计费节点设备搜集用户产生的计费原始数据，核心网内的计费节点设备包括以下网元：MME、SGW、PGW、SGSN和GGSN，每个计费节点设备均能够分别收集用户的计费信息：
步骤1.1，用户终端设备在接入到移动通信核心网络中时，提供终端的国际移动用户识别码、移动用户的综合业务数字网号码、国际移动设备识别码和无线接入技术类型的信息，计费节点设备将以上信息保存下来，作为计费原始数据的第一部分；
步骤1.2，核心网络中的归属位置寄存器，提供用户所在时区信息和精确位置信息，如用户所在小区位置、服务区位置、路由区位置，并提供用户的计费特性，如预付费或后付费属性，计费节点设备将以上信息保存下来，作为计费原始数据的第二部分；
步骤1.3，当用户存在于核心网络期间，计费节点设备首先要记录用户的接入时间点，下线时间点，进一步能够计算出用户的在线时长；其次要记录用户的业务数据流量，包括上行方向向外部网络发送的数据流量和下行方向从外部网络接收的数据流量；然后要记录计费节点自身的标识信息、分配给用户的地址信息以及相邻节点的地址信息；最后要记录用户下线的原因，计费节点设备将以上信息保存下来，作为计费原始数据的第三部分，通过步骤1.1、步骤1.2、步骤1.3的数据搜集，计费节点设备完成了计费原始数据的搜集。
步骤2，计费节点设备实时或定期生成计费原始话单，计费节点设备生成计费原始话单(CDR)由各种计费事件触发，具体包括以下步骤：
步骤2.1，话单新建，当用户上线或创建一个新承载时，计费节点上会初始创建一个话单，记录创建时间和用户基本信息；
步骤2.2，中间话单关闭与创建：
步骤2.2.1，跟踪区更新，当SGW/SGSN改变时，SGW/SGSN中的话单将关闭，在PGW/GGSN中将新的SGW/SGSN地址加入新话单中，当MME改变时，SGW将新的MME地址加入新话单中，当SGSN变为MME时，在SGSN中的话单将关闭，在SGW中将新的MME地址加入新话单中；
步骤2.2.2，系统间切换，计费节点判断系统从全球移动通讯系统切换至通用移动通信系统时，各计费节点中的当前话单将关闭，若用户还处于在线状态，则会创建一个新的话单，并记录最新信息；
步骤2.2.3，PGW/GGSN中PLMN(公共陆地移动网)改变，PGW/GGSN判断PLMN发生变化后，PGW/GGSN中的当前话单将关闭，若用户还处于在线状态，则会创建一个新的话单，并记录最新信息；
步骤2.2.4，PGW/GGSN中时区改变，PGW/GGSN判断时区发生变化后，PGW/GGSN中的当前话单将关闭，若用户还处于在线状态，则会创建一个新的话单，并记录最新信息；
步骤2.2.5，操作者配置的时间门限超时，在计费节点上增加配置，时间门限为6分钟，每隔6分钟，计费节点中的当前话单将关闭，若用户还处于在线状态，则会创建一个新的话单；
步骤2.2.6，操作者配置的流量门限超时，在计费节点上增加配置，流量门限为10M，每当数据流量累积达到10M时，计费节点中的当前话单将关闭，若用户还处于在线状态，则会创建一个新的话单；
步骤2.2.7，计费条件改变，计费节点判断QoS改变或费率改变时，计费节点中的当前话单将关闭，若用户还处于在线状态，则会创建一个新的话单，并记录最新信息；
步骤2.2.8，管理干涉，在计费节点上增加动态命令，当执行强制生成话单命令时，计费节点中的当前话单将关闭，若用户还处于在线状态，则会创建一个新的话单；
步骤2.3，话单关闭，当用户下线或删除承载时，计费节点上记算用户在线时长与使用的数据流量，关闭当前话单。
步骤3,计费原始话单生成后，计费节点设备将计费原始话单实时存储在数据库集群中，每秒产生的计费原始话单占用的空间容量能够做以下计算：V＝S*N，S表示单个原始话单的大小，为4096BYTE，N表示原始话单数量，一个计费事件会产生一个原始话单。
步骤4,当计费节点设备与计费服务器均正常时，计费原始话单由计费节点设备传输给计费服务器，计费服务器处理成功，计费节点设备通知数据库集群删除保存的计费原始话单，具体包括以下步骤：
步骤4.1,计费节点设备故障，计费服务器正常场景，计费原始话单始终存储在数据库集群中，直至计费节点设备恢复正常，计费节点设备从数据库集群中取出计费原始话单，并将计费原始话单发送至计费服务器，计费服务器处理成功，计费节点设备通知数据库集群删除保存的计费原始话单；
步骤4.2,计费节点设备正常，计费服务器故障场景，计费节点设备将计费原始话单发送给计费服务器，计费服务器因故障无响应，计费节点设备对计费服务器标记状态异常，计费节点设备将当前及后续无法发送的计费原始话单存储在数据库集群中，直至计费服务器恢复正常，计费节点设备对计费服务器标记状态正常，计费节点设备从数据库集群中取出未发送的计费原始话单，批量发送给计费服务器，计费服务器处理成功，计费节点设备通知数据库集群删除保存的计费原始话单。
本发明的优点是：
1.使用数据库集群作为独立的存储系统进行工作，既能为计费节点设备进行硬件容量的扩充，也能为计费节点设备进行容灾备份，确保重要的计费原始话单不会丢失，保证用户和运营商双方利益。
2.能够在计费服务器故障、计费原始话单无法发送的情况下，完全地将计费原始话单保存下来，避免话单的丢失。
3.能够在某台数据库服务器故障时，由集群内的其他服务器接管计费原始话单备份和处理。
4.使用数据库集群进行计费原始话单存储，首先数据库集群理论上没有容量上限，即使核心网内多个计费节点设备同时使用也能满足需求，其次，数据库集群自身具有容灾备份机制，即使其中一块存储服务器有故障，也有备用的存储服务器随时接替工作。
附图说明
图1是本发明所述方法的使用数据库集群存储计费原始话单的方法示意图；
图2是本发明所述方法的计费服务器故障场景的解决方法示意图；
图3是本发明所述方法的计费节点设备故障场景的解决方法示意图；
图4是本发明所述方法的数据库集群中某服务器故障场景的解决方法示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式进行详细描述。
本发明所述方法包括以下步骤：
步骤1，计费节点设备搜集用户产生的计费原始数据，核心网内的计费节点设备包括以下网元：MME、SGW、PGW、SGSN和GGSN，每个计费节点设备均能够分别收集用户的计费信息：
步骤1.1，用户终端设备在接入到移动通信核心网络中时，提供终端的国际移动用户识别码、移动用户的综合业务数字网号码、国际移动设备识别码和无线接入技术类型的信息，计费节点设备将以上信息保存下来，作为计费原始数据的第一部分；
步骤1.2，核心网络中的归属位置寄存器，提供用户所在时区信息和精确位置信息，如用户所在小区位置、服务区位置、路由区位置，并提供用户的计费特性，如预付费或后付费属性，计费节点设备将以上信息保存下来，作为计费原始数据的第二部分；
步骤1.3，当用户存在于核心网络期间，计费节点设备首先要记录用户的接入时间点，下线时间点，进一步能够计算出用户的在线时长；其次要记录用户的业务数据流量，包括上行方向向外部网络发送的数据流量和下行方向从外部网络接收的数据流量；然后要记录计费节点自身的标识信息、分配给用户的地址信息以及相邻节点的地址信息；最后要记录用户下线的原因，计费节点设备将以上信息保存下来，作为计费原始数据的第三部分，通过步骤1.1、步骤1.2、步骤1.3的数据搜集，计费节点设备完成了计费原始数据的搜集。
步骤2，计费节点设备实时或定期生成计费原始话单，计费节点设备生成计费原始话单(CDR)由各种计费事件触发，具体包括以下步骤：
步骤2.1，话单新建，当用户上线或创建一个新承载时，计费节点上会初始创建一个话单，记录创建时间和用户基本信息；
步骤2.2，中间话单关闭与创建：
步骤2.2.1，跟踪区更新，当SGW/SGSN改变时，SGW/SGSN中的话单将关闭，在PGW/GGSN中将新的SGW/SGSN地址加入新话单中，当MME改变时，SGW将新的MME地址加入新话单中，当SGSN变为MME时，在SGSN中的话单将关闭，在SGW中将新的MME地址加入新话单中；
步骤2.2.2，系统间切换，计费节点判断系统从全球移动通讯系统切换至通用移动通信系统时，各计费节点中的当前话单将关闭，若用户还处于在线状态，则会创建一个新的话单，并记录最新信息；
步骤2.2.3，PGW/GGSN中PLMN(公共陆地移动网)改变，PGW/GGSN判断PLMN发生变化后，PGW/GGSN中的当前话单将关闭，若用户还处于在线状态，则会创建一个新的话单，并记录最新信息；
步骤2.2.4，PGW/GGSN中时区改变，PGW/GGSN判断时区发生变化后，PGW/GGSN中的当前话单将关闭，若用户还处于在线状态，则会创建一个新的话单，并记录最新信息；
步骤2.2.5，操作者配置的时间门限超时，在计费节点上增加配置，时间门限为6分钟，每隔6分钟，计费节点中的当前话单将关闭，若用户还处于在线状态，则会创建一个新的话单；
步骤2.2.6，操作者配置的流量门限超时，在计费节点上增加配置，流量门限为10M，每当数据流量累积达到10M时，计费节点中的当前话单将关闭，若用户还处于在线状态，则会创建一个新的话单；
步骤2.2.7，计费条件改变，计费节点判断QoS改变或费率改变时，计费节点中的当前话单将关闭，若用户还处于在线状态，则会创建一个新的话单，并记录最新信息；
步骤2.2.8，管理干涉，在计费节点上增加动态命令，当执行强制生成话单命令时，计费节点中的当前话单将关闭，若用户还处于在线状态，则会创建一个新的话单；
步骤2.3，话单关闭，当用户下线或删除承载时，计费节点上记算用户在线时长与使用的数据流量，关闭当前话单。
步骤3,计费原始话单生成后，计费节点设备将计费原始话单实时存储在数据库集群中，每秒产生的计费原始话单占用的空间容量能够做以下计算：V＝S*N，S表示单个原始话单的大小，为4096BYTE，N表示原始话单数量，一个计费事件会产生一个原始话单。
步骤4,当计费节点设备与计费服务器均正常时，计费原始话单由计费节点设备传输给计费服务器，计费服务器处理成功，计费节点设备通知数据库集群删除保存的计费原始话单，具体包括以下步骤：
步骤4.1,计费节点设备故障，计费服务器正常场景，计费原始话单始终存储在数据库集群中，直至计费节点设备恢复正常，计费节点设备从数据库集群中取出计费原始话单，并将计费原始话单发送至计费服务器，计费服务器处理成功，计费节点设备通知数据库集群删除保存的计费原始话单；
步骤4.2,计费节点设备正常，计费服务器故障场景，计费节点设备将计费原始话单发送给计费服务器，计费服务器因故障无响应，计费节点设备对计费服务器标记状态异常，计费节点设备将当前及后续无法发送的计费原始话单存储在数据库集群中，直至计费服务器恢复正常，计费节点设备对计费服务器标记状态正常，计费节点设备从数据库集群中取出未发送的计费原始话单，批量发送给计费服务器，计费服务器处理成功，计费节点设备通知数据库集群删除保存的计费原始话单。
本发明所述方法的提供的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
本发明所述方法的实施方案一：如图1所示，正常场景下，使用数据库集群存储计费原始话单，直至计费原始话单发送成功，步骤如下：
步骤11：计费节点设备搜集用户产生的计费原始数据；
步骤12：计费节点设备实时或定期生成计费原始话单；
步骤13：计费节点设备将计费原始话单实时存储在数据库集群中；
步骤14：计费节点设备将计费原始话单发送给计费服务器；
步骤15：处理成功后删除数据库集群中保存的计费原始话单。
本发明所述方法的实施方案二：如图2所示，当计费服务器故障时，使用数据库集群存储计费原始话单，直至计费服务器恢复，计费原始话单发送成功，步骤如下：
步骤21：计费节点设备搜集用户产生的计费原始数据。
步骤22：计费节点设备实时或定期生成计费原始话单；
步骤23：计费节点设备将计费原始话单实时存储在数据库集群中；
步骤24：计费节点设备将计费原始话单发送给计费服务器，计费服务器故障无响应；
步骤25：计费节点设备将后续无法发送的计费原始话单存储在数据库集群中；
步骤26：计费服务器恢复正常，计费节点设备从数据库集群中取出未发送的计费原始话单，发送给计费服务器；
步骤27：计费原始话单处理成功后，删除数据库集群中保存的计费原始话单。
本发明所述方法的实施方案三：如图3所示，当计费节点设备故障时，使用数据库集群存储计费原始话单，直至计费节点设备恢复，计费原始话单发送成功，步骤如下：
步骤31：计费节点设备搜集用户产生的计费原始数据；
步骤32：计费节点设备实时或定期生成计费原始话单；
步骤33：计费节点设备将计费原始话单实时存储在数据库集群中；
步骤34：计费节点设备发生故障；
步骤35：计费节点设备恢复正常，计费节点设备从数据库集群中取出未发送的计费原始话单，发送给计费服务器；
步骤36：计费原始话单处理成功后，删除数据库集群中保存的计费原始话单。
本发明所述方法的实施方案四：如图4所示，当数据库集群中某主用服务器发生故障时，数据库集群中的备份服务器接管主用服务器数据，继续存储计费原始话单，直至计费原始话单发送成功，步骤如下：
步骤41：计费节点设备搜集用户产生的计费原始数据；
步骤42：计费节点设备实时或定期生成计费原始话单；
步骤43：数据库集群中当前主用服务器发生故障；
步骤44：数据库集群中的备份服务器接管主用服务器数据，继续存储计费原始话单；
步骤45：计费节点设备将计费原始话单发送给计费服务器；
步骤46：处理成功后删除数据库集群中保存的计费原始话单。
所述数据库集群也能够由私有云或其他安全可靠的数据库系统替代。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的范围内，能够轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明权利要求的保护范围内。
Claims (4)
1.一种使用数据库集群存储计费原始话单的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1，计费节点设备搜集用户产生的计费原始数据，核心网内的计费节点设备包括以下网元：MME、SGW、PGW、SGSN和GGSN，每个计费节点设备均能够分别收集用户的计费信息；
步骤2，计费节点设备实时或定期生成计费原始话单，计费节点设备生成计费原始话单(CDR)由各种计费事件触发；
步骤3,计费原始话单生成后，计费节点设备将计费原始话单实时存储在数据库集群中，每秒产生的计费原始话单占用的空间容量能够做以下计算：V＝S*N，S表示单个原始话单的大小，为4096BYTE，N表示原始话单数量，一个计费事件会产生一个原始话单；
步骤4,当计费节点设备与计费服务器均正常时，计费原始话单由计费节点设备传输给计费服务器，计费服务器处理成功，计费节点设备通知数据库集群删除保存的计费原始话单。
2.根据权利要求1所述的一种使用数据库集群存储计费原始话单的方法，其特征在于，所述步骤1包括以下步骤：
步骤1.1，用户终端设备在接入到移动通信核心网络中时，提供终端的国际移动用户识别码、移动用户的综合业务数字网号码、国际移动设备识别码和无线接入技术类型的信息，计费节点设备将以上信息保存下来，作为计费原始数据的第一部分；
步骤1.2，核心网络中的归属位置寄存器，提供用户所在时区信息和精确位置信息，如用户所在小区位置、服务区位置、路由区位置，并提供用户的计费特性，如预付费或后付费属性，计费节点设备将以上信息保存下来，作为计费原始数据的第二部分；
步骤1.3，当用户存在于核心网络期间，计费节点设备首先要记录用户的接入时间点，下线时间点，进一步能够计算出用户的在线时长；其次要记录用户的业务数据流量，包括上行方向向外部网络发送的数据流量和下行方向从外部网络接收的数据流量；然后要记录计费节点自身的标识信息、分配给用户的地址信息以及相邻节点的地址信息；最后要记录用户下线的原因，计费节点设备将以上信息保存下来，作为计费原始数据的第三部分，通过步骤1.1、步骤1.2、步骤1.3的数据搜集，计费节点设备完成了计费原始数据的搜集。
3.根据权利要求1所述的一种使用数据库集群存储计费原始话单的方法，其特征在于，所述步骤2包括以下步骤：
步骤2.1，话单新建，当用户上线或创建一个新承载时，计费节点上会初始创建一个话单，记录创建时间和用户基本信息；
步骤2.2，中间话单关闭与创建：
步骤2.2.1，跟踪区更新，当SGW/SGSN改变时，SGW/SGSN中的话单将关闭，在PGW/GGSN中将新的SGW/SGSN地址加入新话单中，当MME改变时，SGW将新的MME地址加入新话单中，当SGSN变为MME时，在SGSN中的话单将关闭，在SGW中将新的MME地址加入新话单中；
步骤2.2.2，系统间切换，计费节点判断系统从全球移动通讯系统切换至通用移动通信系统时，各计费节点中的当前话单将关闭，若用户还处于在线状态，则会创建一个新的话单，并记录最新信息；
步骤2.2.3，PGW/GGSN中PLMN(公共陆地移动网)改变，PGW/GGSN判断PLMN发生变化后，PGW/GGSN中的当前话单将关闭，若用户还处于在线状态，则会创建一个新的话单，并记录最新信息；
步骤2.2.4，PGW/GGSN中时区改变，PGW/GGSN判断时区发生变化后，PGW/GGSN中的当前话单将关闭，若用户还处于在线状态，则会创建一个新的话单，并记录最新信息；
步骤2.2.5，操作者配置的时间门限超时，在计费节点上增加配置，时间门限为6分钟，每隔6分钟，计费节点中的当前话单将关闭，若用户还处于在线状态，则会创建一个新的话单；
步骤2.2.6，操作者配置的流量门限超时，在计费节点上增加配置，流量门限为10M，每当数据流量累积达到10M时，计费节点中的当前话单将关闭，若用户还处于在线状态，则会创建一个新的话单；
步骤2.2.7，计费条件改变，计费节点判断QoS改变或费率改变时，计费节点中的当前话单将关闭，若用户还处于在线状态，则会创建一个新的话单，并记录最新信息；
步骤2.2.8，管理干涉，在计费节点上增加动态命令，当执行强制生成话单命令时，计费节点中的当前话单将关闭，若用户还处于在线状态，则会创建一个新的话单；
步骤2.3，话单关闭，当用户下线或删除承载时，计费节点上记算用户在线时长与使用的数据流量，关闭当前话单。
4.根据权利要求1所述的一种使用数据库集群存储计费原始话单的方法，其特征在于，所述步骤4包括以下步骤：
步骤4.1,计费节点设备故障，计费服务器正常场景，计费原始话单始终存储在数据库集群中，直至计费节点设备恢复正常，计费节点设备从数据库集群中取出计费原始话单，并将计费原始话单发送至计费服务器，计费服务器处理成功，计费节点设备通知数据库集群删除保存的计费原始话单；
步骤4.2,计费节点设备正常，计费服务器故障场景，计费节点设备将计费原始话单发送给计费服务器，计费服务器因故障无响应，计费节点设备对计费服务器标记状态异常，计费节点设备将当前及后续无法发送的计费原始话单存储在数据库集群中，直至计费服务器恢复正常，计费节点设备对计费服务器标记状态正常，计费节点设备从数据库集群中取出未发送的计费原始话单，批量发送给计费服务器，计费服务器处理成功，计费节点设备通知数据库集群删除保存的计费原始话单。
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2020
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