长途计费系统的组成及关键技术

□ 中国电信集团公司全国计费结算中心 卜小明

    随着中国电信计费系统建设的全面展开，越来越多的单位和部门投入电信计费系统的开发和集成工作。各种版本的计费系统都能够承担一些电信计费任务，但是在一些要害领域和环境下，效果却并不理想。我们认为这种现象的出现，主要是因为开发方缺乏电信计费工作的实际运行维护与技术支撑经验，对于计费系统中的要害技术不能很好的把握。在此，以长途计费系统为例，初步分析和探讨计费系统的组成以及要害技术的把握。
 
一、长途计费系统的组成
    一套较为完整的长途计费系统，主要应该包括以下功能模块：
    “数据采集”：采集交换机上的计费原始数据，并完成相关异常话单处理、码型转换等；接收方式以“联机采集”为主，并辅助以“模拟磁带机”、“光盘、磁带脱机采集”等备用手段。
    “计费结算”：将采集到的计费原始数据经预处理、划价、删重、纠错、分拣、摊分等处理，最后生成计费清单数据和摊分结算结果。这一模块是整个计费系统的核心部分。
     “统计分析”：对计费数据按照统计要素形成具体的统计数据，用于业务分析、业务量猜测等。随着电信市场竞争的不断加剧，电信市场猜测、市场经营工作对计费系统的要求不断变化，这一模块虽不直接用于计费，但其功能势必不断得到强化。
    “均衡出帐”：为充分利用计算机、打印、装封设备的使用能力，平衡计费处理负荷，提高通信费用回收率和催缴力度而采取的一种与用户结算的处理方法。
    “帐务处理”：完成用户缴费、欠费治理、信用度治理等通信费用回收工作。
    “资料治理”：对各种与计费有关的用户数据、资费数据、交换机局数据等资料进行表格化治理，提供增、删、改、查等功能。
    “审核校验”：在计费处理的各个阶段，进行相应的核对工作，并能以人工／自动方式进行纠错或重新处理。
    “查询服务”：对各营业厅点、上级主管部门、公安部门和各相关职能部门提供各种数据的现场查询；对ＣＡＬＬ ＣＥＮＴＥＲ以及签有协议的社会声讯服务台提供查询数据。
    “数据治理”：对各种企业数据的保留。比如说６个月的在线清单数据、５年的统计数据、各种日志记录文件以及备份介质的治理。

二、要害技术初步分析
    １．计费原始数据的“标准化处理”机制
    一般而言，长途计费系统要处理ＩＤＤ、ＤＤＤ、ＩＳＤＮ、智能网、ＩＮ、２００、ＩＰ、人工半自动等多种不同格式的计费原始话单，而且不同的国内长途交换机其计费磁带格式也不尽相同。以往的处理方法是“每一种业务、每一个交换机都对应一种话单格式，分别对应一个程序处理模块”，这样的后果是每增加一种计费新业务，或者增加一种不同类型的交换机，就需要为其专门开发一套读带、预处理程序，难于维护。
    解决的办法是：引入“面向对象”技术中对于“类”的说明的方法，将不同的交换机按计费原始数据格式做不同的声明，就可以使得话单结构的不同，仅仅体现在“格式说明”上，而对不同格式话单的处理，仅需一个统一的程序。新增计费业务、新增不同类型的交换机时，不管其计费原始数据格式有多大的不同，只需作出声明，一般不需对程序做任何修正。
    可见，“计费原始数据”、“计费清单数据”、“异常话单”之间，依靠“字段名称”相互关联；整个“话单标准化处理机制”实际上也是以某一张话单里的某一个字段为处理对象的。
    当前端采集机发送的原始计费话单文件来到计费中心，计费系统依靠“Ｆｉｌｅ Ａｒｒｉｖａｌ”机制判定并开始对该文件进行处理。根据文件类型选取格式说明一中相应的说明。根据格式对话单按字段定义分解，按字段类型判定是否需要进行相应的码型转换，最终保证得到各个字段的ＡＳＣＩＩ值。
    根据原始话单文件的类型在格式声明二中选取相应的说明，确定在格式二中字段出现同时在格式一中也有的字段，并分别按其序列号建立对应关系。对于格式一中没有说明的字段，如计费分钟、通话费、附加费等，就是需要在此单独处理的。但这些字段往往依靠于其他字段（比如说，通话费要依靠于主叫区号、被叫区号、通话时长等字段），这就要求格式声明二中字段说明要非凡注重字段之间的顺序。而对于智能网３００、８００话单来说，由于不需划价，字段之间相互独立，因此不存在上述问题。
    格式声明三用于“异常话单处理”。将“异常类型”和“话单类型”＋“相关字段名称”相对应，实际上也是为了统一异常处理的方式，从而保证：对于存在多种异常类别的一张话单也能处理。
    ２．资费政策参数化治理
    一个计费系统的划价能力如何，集中体现了该系统的业务承载能力和扩展能力。我们根据十多年来从事计费工作的经验和感受，认为表１划价模型是相对比较灵活实用的。
    资费政策参数化治理的实质在于拆分资费政策至最小元素，这样才能最大程度上实现灵活装配。表１中列出了部分用于“装配”资费政策的“因素”：如通话日期、发话时间、通话时长等，这些不同的因素可以组合成多种资费政策。表中“屏蔽标志”一栏用于确认多个资费政策中，哪一个投入实际应用。所以表１中“资费政策一”为目前ＩＤＤ、ＤＤＤ的资费政策：根据通话日期确定工作日／休息日；根据发话时间确定发话时段，再选择相应的费率。
    根据多年来从事计费工作的经验和感受，在计费系统中采用公式１可以支持表１中的模型。
        ｎ  ｍ
Ｐａｙｍｅｎｔ＝Ｆｕｎｃ｛［∏（ａｉｂｒａｔｉｏｄｕｒａｔｉｏｎ）］ｃｊｃｏｎｄｉｔｉｏｎ（ｄｊ）｝
       ｊ＝１ ｉ＝１
              ┅┅公式１
    其中前半部分表示对于“话单”一级的多因素优惠，多个“因素”之间类似于“连乘（∏）”关系；后半部分表示对“用户帐”一级的多因素优惠，多个“因素”之间要进行特定的“函数运算（Ｆｕｎｃ）”。ａｉ表示第ｉ种因素，ｂ表示该类优惠措施的优惠系数，ｄｕｒａｔｉｏｎ表示适用于该类优惠的通话时长，ｒａｔｉｏ表示标准费率。ｂ可以由每一个因素ａｉ分别确定，也可以由几个因素组合在一起确定。ｃｊ表示某种针对“用户帐”的优惠措施，ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ（ｄ）表示判定某种条件是否成立（“该条件是否成立”将决定“是否采取此类优惠措施”）。
    采用公式１模型，应该能够支持绝大多数优惠措施和资费政策。
    ３．删重处理
    重复话单处理较为保险的方式是采取“全字段比较”，并且是对较长一段时间（如三个月）的数据进行比较。但是考虑到假如按照正常业务处理流程工作，重复话单出现的机率还是较小的；同时上述方法十分占用系统资源，有些得不偿失。因此，我们力求在保证外部条件达到一定要求的前提下，设计出一种折衷的办法，既能基本杜绝重复话单的出现，又不至于付出太高的代价。这些外部条件是：
    ①严格按时间顺序下载“计费原始数据”文件，严格按话单文件落地顺序进行处理；
    ②假设同一张原始话单不会在多个交换机上记录；
    ③假设各交换机在时钟上完全同步。
    在满足以上条件后，我们根据如下原则鉴定“重话单”：
    ①通过鉴定“话单类型＋主叫区号＋主叫号码＋被叫区号＋被叫号码＋通话日期＋始话时间”等相关字段来鉴别重话单。
    ②不同交换机记录的话单文件分别进行删重处理。
    ③保证本次数据转发周期内所有原始话单不重（可通过“对相关字段加唯一索引”或采用ｓｑｌ语句实现）；
    ④保证本次数据转发周期内的原始话单与上一次数据转发周期内的原始话单不重（通过相应的ｓｑｌ语句判定实现）；
    ⑤保证当前数据转发周期内的话单与上次数据转发周期内的话单不出现时间上的交叉（对于时间上交叉的话单要单独进行人工处理）。
    多年来计费实际运营的事实证实，以上措施是切实可行的：重单最大程度上得到了抑制；通过规范的处理流程极大地降低了重单出现的机率，抵消了“全字段比较”所带来的处理负荷。
    ４．数据分析处理
    数据分析处理即统计分析模块。目前电信市场竞争不断加剧，电信运营商需要把握自身经营态势、客户群消费特征及分流情况、业务量完成情况等重要信息，以指导自身市场经营工作。
    从目前情况看，大多数电信公司所建设的计费系统中，统计分析模块仅仅实现了统计报表电子化、部分ＯＬＡＰ功能，至于市场猜测等工作无法提供有力支持，无法取得最有价值的隐含信息，根本没有采用“数据挖掘”等技术。
    支持市场竞争的“数据分析处理”，应该改变计费数据“一次性使用”的现象，加强计费数据的深层次利用，将数据仓库技术引入统计分析工作中，更直接的支持市场猜测、资费政策的调整、经营模型的确定等等。
    由于数据分析的使用环境与缴费、查询等ＯＬＴＰ应用模式不同，为了提高效率，一般应将计费数据进行有针对性的转储，如图３所示，即采用了专门的星型结构。
    为了适应未来电信市场竞争，必须强化计费部门的决策支持职能。因此，我们希望将数据仓库、ＯＬＡＰ、数据挖掘、模型库等技术以及相关的统计学知识结合在一起，提出建立综合性的“电信市场经营决策支持系统”的设想。决策支持系统最终建成图４所描述的结构。大致步骤如下：
    ①建立运行环境。包括选择开发平台、ＲＤＢＭＳ、网络通信工具、数据挖掘工具、ＯＬＡＰ工具等。
    ②建立系统设计目标。即数据挖掘的口径宽度和深度、数据组织存储的方式、决策范围、响应时间等。
    ③确定分析的主题。进行数据建模，设计多维结构，建立事实表和维表。
    ④进行数据挖掘。主要针对计费数据、帐务数据、营业数据、话务数据，采用成熟的工具进行数据抽取，数据转换、存储，最终实现ＲＤＢＭＳ等格式向ＭＤＤ格式的转换。
    ⑤采用先进的ＯＬＡＰ工具，利用拟合、回归分析等工具对多维数据进行科学分析，生成市场经营所需的决策依据。
    ⑥根据一段时间系统运转，总结相关经验，对数据抽取规则以及某些预设阀值进行修正，使系统具有自学习功能（如图４）。
    ５．均衡出帐技术
    ５．１ “均衡”的概念
   “均衡出帐“也叫分期出帐，也就是一个月内计费中心数次出帐，每次对应的用户不同。对于某一用户来讲每月还是出一次帐，但这一个月不一定是日历月，而是计费中心根据需要规定的帐务周期。
    ５．２ 实施“均衡出帐”的必要性
    ①业务量发展的要求
    改革开放以来，电信业的发展一直超前与“国民经济”发展的速度。近年来，各地市话普及率不断提高，长话业务量直线上升，给计费部门带来了巨大的压力。我们认为，“每次出帐时间”应该等于“计算机运行出帐的时间”加上“打印机打印时间”。所以除了提高主机处理能力和打印机等外设的性能以外，采用“均衡出帐”是最佳选择。
    ②缓解“计算机处理能力不足”的矛盾
    根据对２０１０年长话业务量发展情况的猜测，我们认为省一级计费系统在２０１０年的长话业务量将达到１２亿张／年。所以各省级计费结算中心要求具有每月处理１亿到２亿话单的处理能力（枢纽局或沿海局要求更高些）。这样的形势要求我们在不断提高设备处理能力的同时，采用“均衡出帐”的办法分担负荷量。
    ③“满足用户需求、提高社会效益”的要求
    目前电信行业的热点问题，集中体现在“话费争议”这一焦点。假如采用“均衡出帐”，就可以极大地平衡和分担处理负荷，就有可能为“住宅用户”提供清单，彻底解决“话费争议”的问题。
    此外，“均衡出帐”还有利于营收部门治理用户帐务，有利于营业部门均衡“查询、缴费”的工作负荷。
    ５．３ “均衡出帐”解决的主要问题
    ①计费、营业部门计算机工作量均衡；
    ②为营业、营收等部门计算机化提供支撑；
    ③为“自缴款”用户清单打印工作奠定基础；
    ④及时处理“无权类”用户的话费回收。
    ５．４ 需要说明的问题
    ①“均衡出帐”不仅体现在“出帐部分”，在“计费日处理”、“用户资料维护”等模块均有体现；
    ②“均衡出帐”本身是均衡工作量，但并没有减少工作量。从某种角度来说，为了保证操作正确，提高社会效益，还增加了许多额外工作。
    ③“均衡出帐”最大的优点是放宽了对“出帐时限”的要求，从而方便了生产治理，降低了出错机率。
    ５．５ “均衡出帐”方式对各种周期的分配
    ①财务周期
    目前各地都要求全体“住宅类”用户在一个周期出帐。从用户分布来看，约８０％的用户为“住宅类”用户 ，但其每月业务量不足３０％；约８％的用户为“公付户”等类用户，但其每月业务量超过了５０％ 。综合考虑以上因素，同时考虑“提高话费回收率”、“降低欠费”、“减少坏帐”等因素，可以采用如下“帐期划分”的方式：
　　以上月２１日至本月２０日为一帐期，为所有“住宅类”用户和“无权／无主类”用户出帐；
　　以上月２６日至本月２５日为二帐期，为“邮局”、“公务电话”等用户出帐；
　　以上月１１日至本月１０日为三帐期，为“公付户”、“酒店”、“宾馆”、“外企”、“使馆”等类用户出帐。
    以三帐期作为本月最后一个财务月结算周期，将一、二、三周期的收入统一算做当前财务月的收入。这样划分，可以保证对“住宅类”用户可以有近３０天的催欠时间；对于“无权类”用户可以有近３０天的处理时间，对于“公付户”等类用户，可以有１０天的处理时间，也便于“银行划拨”的收入及时回收。
　　以上三个周期统一称为财务周期，主要用于向用户收取话费；在讨论“本局财务收入”时使用“财务周期”的概念。
     ②话务周期
    “话务周期”主要同“计费日处理”相对应，用于反映“本局业务量”及“某些话务统计”。一般话务周期取第二个“财务周期”，这样话务周期既能反映“当前月”的业务量情况，又比较接近当前月的月底，便于统计。
    ③摊分结算周期
    预计将来的多种摊分结算需求，有很大一部分要求按“自然月”结算。也可能将来对于摊分结算而言，采用多个“摊分结算周期”。
    ６．三级核对技术
    所谓“三级核对”原则，是“审核校验”模块的重要工作方法，我们在多年工作中总结出来的、行之有效的核对办法。实质上是完成相关的“数据稽核”工作，保证下一道工序的计费工作准确无误。
    计费原始数据从交换机产生，一直到完成“用户帐”结算，要坚持以下三个级别的核对工作：
    ①“计费原始数据”与经过预处理、码型转换后的“计费清单数据”的核对；
    ②不同方向“划价、分拣”后的计费清单数据，与转发并集中转储的日处理计费数据的核对；
    ③集中存储的每次日处理的计费数据，与每月出帐的计费出帐数据之间的核对。
    由图６可知，“三级”实质上是指“原始数据处理”，“计费数据日处理”，“出帐”三个级别的核对。这三个级别的核对，严格执行“三级核对”规则，可以最终做到话单“不重，不漏”。
    ７．网间结算的思路
    随着市场放开，参与竞争的运营商越来越多，各公司之间实施互联互通，直接导致了“网间结算”工作的出现。这一工作在传统意义上的计费系统中是没有的，也是参与开发计费系统的厂商最缺乏经验的地方。
    我们认为开发“网间结算”模块时，不应单纯参照各公司之间签定的互联互通协议，而应深入分析网间结算的本质和原理。从目前情况看，各公司之间进行网间结算基本上无法做到“基于成本”、而只能“参照资费”，资费可能是动态调整的，网间结算的原则就有可能频繁变化。假如开发过程过份依靠于某一阶段的协议，可能无法适应未来结算原则、结算价的频繁变化。
    网间结算的要害之处在于，在互联点采集两网来去流量的足够信息。这些信息应该包括：
    ①确认每一次通话话单的通话方向（来话、去话、国内转话、国际转话）；
    ②确认每一次通话的拨打类型（如固定拨打移动、移动拨打固定、固定拨打固定等等）；
    ③确认每一次通话的结算对象（发话方、受话方、中转方所属通信公司）；
    ④确认每一次通话的业务类型（国内长途、市内通信、国际电话、１０８受付等等）；
    ⑤统计相关指标信息（如通话次数、分钟数、通信费用、通信流量等等）。
    根据以上信息，确认每一次通话的结算主体、客体，并根据当时的结算原则与指标信息得出互联双方的结算费用。