數據通信網計費準確性檢測裝置的製作方法

2023-11-03 05:43:12

專利名稱：數據通信網計費準確性檢測裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及能夠對數據通信網的計費準確性進行檢測的數據通信網 計費準確性檢測裝置，屬於通信計量技術領域。
技術背景近年來，由於經濟的增長和社會的進步，數據通信業務在我國取得 了飛速的發展。伴隨著網際網路的迅速普及以及大量數據業務、視頻業務 的不斷湧現，原有的接入方式以及接入網絡已不能滿足用戶的需求。在 此背景下，從2001年起，以ADSL為代表的網際網路寬帶接入技術開始在 全國得到了迅猛發展和廣泛應用。伴隨著用戶規模的快速增長，上網用 戶與電信運營商之間的資費糾紛也在不斷增加。提供上網服務的運營企 業在計費規則的合理性、計費時長(或計費流量)的準確性等方面正面 臨著廣大消費者越來越多的質疑。因此，無論是消費者還是經營者都迫 切需要一種有效的手段和方法來驗證和檢測數據通信網接入系統計費規 則的合理性以及計費時長和流量的準確性。目前，針對數據通信網普通用戶，全國各地的電信運營企業大部分 採用依據使用時長進行計費的方式， 一小部分採用了依據通信流量進行 計費的方式。不管數據通信網採用哪種計費方式，國內外對其計費的檢 測尚無科學和有效的方法。以ADSL接入方式為例，對於採用時長計費的 ADSL接入系統，通常就是由運營企業(或用戶)簡單發起幾路ADSL的呼 叫，並記錄上網時間，然後再通過ADSL計費系統的査詢功能人工檢測其 計費的準確性。這種方法不僅工作效率低，而且不夠科學和系統，準確 性很差。對於採用流量計費的ADSL接入系統，目前還沒有任何方法和裝 置對其計費的規則和準確性進行檢測和驗證。前面提到，目前對數據通信網接入系統計費的檢測和驗證尚無高效 可靠的辦法。以ADSL接入方式為例，與本發明提出的方法相比，採用簡 單發起幾路ADSL呼叫的然後人工驗證計費時長準確性的方法存在著諸多 的缺點。首先是該方法不夠系統。由於只有幾路ADSL呼叫，且發起呼叫 的終端種類和數量不能做到整齊劃一，呼叫的持續時長也存在一定的偶
然性，因此該方法無論是從樣本的數量還是樣本的質量上都得不到保障。其次是該方法不夠科學。由於發起ADSL呼叫的終端種類多樣，統計上網 時長的規則和方法也是五花八門，因此其自身統計的計費時長準確性就 很差，當然更無法驗證ADSL接入系統的計費準確性了。另外，由於該方 法採用的普通ADSL終端未經過特殊設計，很難對ADSL用戶的不正常斷 線、跨計費周期上網等異常情況的計費規則和計費準確性進行驗證和檢發明內容本發明的目的在於提供一種能夠模擬較大數量的網絡用戶終端並能 完成信令流程和數據流量的採集、分析和統計的數據通信網計費準確性 檢測裝置。本發明提供一種數據通信網計費準確性檢測裝置，用於對所連接的網絡的計費進行檢測和驗證，包括網絡呼叫模擬和流量產生單元(1)，用於根據所述網絡的網絡協議 模擬呼叫和產生數據流量；網絡呼叫信令和數據流量採集上傳單元(2)，其與所述網絡呼叫模 擬和流量產生單元的一端連接，並且用於根據所述網絡的網絡協議對所 述網絡呼叫模擬和流量產生單元產生的呼叫信令和數據流量進行信令的 採集、記錄和上傳以及數據的採集、記錄和上傳；測試系統控制主機(5)，其連接並控制所述網絡呼叫模擬和流量產 生單元和所述網絡呼叫信令和數據流量採集上傳單元；系統測試模塊(6)，其與測試系統控制主機連接，用於對所述上傳 的信令和數據信息進行分析並得到計費信息；以及接口池，其與所述網 絡呼叫模擬和流量產生單元和所述網絡呼叫信令和數據流量採集上傳單 元連接，用於連接到所述網絡。與單純的終端撥測法和信令監測裝置相比，本發明不僅能對採用時 長計費方式的數據通信網接入系統進行檢測，還能對釆用流量計費方式 的數據通信網接入系統進行檢測。本發明能從上網用戶與數據通信網接入系統間的通信流程中提取相 關計費信息，這與數據通信網接入系統處理計費的方式完全一致，因此 統計的結果更為科學和準確。同時，本發明不需要為接入信令採集設備 而中斷數據通信網的業務，對數據通信網接入系統中的局端設備也沒有
特殊要求，適用範圍較廣。另外，由於數據通信網用戶上網時間通常較 長，上下線的次數較少，因此在信令監測法使用現有的檢測裝置在較短 的檢測時間內很難獲取足夠多的測試樣本。然而，本發明對模擬的上網 用戶數量、上網過程等參數容易控制，在樣本不足的情況下還可以通過 級聯擴展埠很方便地擴充檢測能力，不僅大大提高了檢測效率，同時 也保障了檢測結果的可靠性。本數據通信網計費準確性檢測裝置既能實現利用信令監測法對網絡 的計費檢測，又能實現利用終端撥測法對網絡的計費檢測；既適用於計 時收費的網絡的計費檢測，也適用於根據數據流量收費的網絡的計費檢 測，具有良好的通用性。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步的說明。 圖1是本數據通信網計費準確性檢測裝置的整體原理方框圖。 圖2是圖1中網絡呼叫模擬和流量產生單元的原理方框圖。 圖3是圖1中網絡呼叫信令和數據流量採集上傳單元的原理方框圖。 圖4是圖1中系統測試模塊的方框圖。
具體實施方式
本發明提供一種數據通信網的計費檢測裝置，能夠對計費規則和計 費準確性進行驗證和檢測。為方便描述，下述實施方式中以ADSL接入系 統為例，詳細說明對ADSL接入網絡的計費規則和計費準確性進行驗證和 檢測的裝置。該裝置不僅適用於按使用時長進行計費的ADSL網絡，同時 還適用於按通信流量進行計費的ADSL網絡。可以理解，作為數據通信網 的計費檢測裝置，根據數據通信網的類型，將下述的PPPoE協議模擬和 仿真模塊、ADSL呼叫模擬和流量產生單元、ADSL呼叫信令和數據流量採 集上傳單元等與ADSL接入系統相應的模塊變更為與數據通信網的類型相 應的模塊，就可以將本實施方式中的ADSL接入網絡計費準確性進行檢測 的裝置變更為適於該數據通信網的計費準確性檢測裝置。以下參考附圖，以ADSL接入系統的計費準確性進行檢測的裝置為例， 對本數據通信網的計費檢測裝置進行說明。參考圖1， ADSL接入系統的計費準確性進行檢測的裝置包括網絡呼 叫模擬和流量產生單元1，與網絡呼叫模擬和流量產生單元1的一端連接 的網絡呼叫信令和數據流量採集上傳單元2，級聯擴展埠 3與網絡呼叫
模擬和流量產生單元1的另一端連接，測試系統控制主機5連接網絡呼 叫模擬和流量產生單元1和網絡呼叫信令和數據流量採集上傳單元2，與 測試系統控制主機5連接的系統測試模塊，以及與網絡呼叫模擬和流量 產生單元1和網絡呼叫信令和數據流量採集上傳單元2連接的接口池4。 具體到ADSL接入系統的情況，ADSL呼叫模擬和流量產生單元1,與ADSL 呼叫模擬和流量產生單元1的一端連接的ADSL呼叫信令和數據流量採集 上傳單元2，級聯擴展埠 3與ADSL呼叫模擬和流量產生單元1的另一 端連接，測試系統控制主機5連接ADSL呼叫模擬和流量產生單元l和ADSL 呼叫信令和數據流量採集上傳單元2，與測試系統控制主機5連接的系統 測試模塊，以及與ADSL呼叫模擬和流量產生單元1和ADSL呼叫信令和 數據流量採集上傳單元2連接的數據機池4。為簡單起見，就以本數 據通信網計費準確性檢測裝置為ADSL接入系統的計費準確性檢測裝置進 行說明，即，以ADSL呼叫模擬和流量產生單元作為網絡呼叫模擬和流量 產生單元1，以ADSL呼叫信令和數據流量採集上傳單元2作為網絡呼叫 信令和數據流量採集上傳單元2，以數據機池作為接口池4。結合圖1和圖2， ADSL呼叫模擬和流量產生單元1包括ADSL呼叫控 制模塊11、 ADSL上網流量生成模塊12、與ADSL呼叫控制模塊11和ADSL 上網流量生成模塊12連接的PPPoE協議模擬和仿真模塊13，以及與PPPoE 協議模擬和仿真模塊13連接的IP網絡接口模塊14。ADSL呼叫模擬和流量產生單元1主要用來實現模擬和仿真較大數量 的ADSL用戶終端的功能，不僅能夠模擬ADSL用戶的正常操作，還能仿 真用戶認證通過而未能上網、異常斷線等特殊情況下的通信流程，從而 能夠完成針對ADSL接入系統如何判定計費開始和結束以及異常情況的處 理等計費規則的檢測和驗證。目前，ADSL用戶在接入ADSL系統時普遍採用PPPoE協議。由於採用 了 PPPoE協議模擬和仿真模塊13，通過與ADSL呼叫控制模塊11的相互 配合，使得本發明既可以模擬ADSL用戶的正常操作，還能仿真用戶認證 通過而未能上網、異常斷線等特殊情況下的通信流程。此外，ADSL呼叫 控制模塊11還可以根據測試系統控制主機5下發的測試配置和呼叫模型 自動執行和控制多路ADSL的呼叫，並將執行的狀態和結果上傳給實時呼 叫監視模塊63和日誌文件生成模塊68。 ADSL上網流量生成模塊12主要 用來產生特定的業務應用類型(如WWW、 FTP、 E-Mail等)、特定的發送
數率以及特定流量的用戶業務數據。IP網絡接口模塊14主要用來完成 ADSL呼叫產生的PPPoE數據與底層物理網口的連接，保證各個網口能夠 互不影響地執行任務。結合圖1和圖3， ADSL呼叫信令和數據流量採集上傳單元2包括IP 網絡接口模塊21、 PPPoE協議信令流程採集模塊22、 ADSL上網數據流量 採集模塊23、 PPPoE協議信令流程記錄和上傳模塊24、 ADSL上網數據流 量記錄和上傳模塊25。其中，PPPoE協議信令流程採集模塊22、 ADSL上 網數據流量採集模塊23分別與IP網絡接口模塊21連接；PPPoE協議信 令流程記錄和上傳模塊24與PPPoE協議信令流程採集模塊22連接；ADSL 上網數據流量記錄和上傳模塊25與ADSL上網數據流量採集模塊23連接。 ADSL呼叫信令和數據流量採集上傳單元2,能從ADSL用戶與ADSL接入 系統間的通信流程中提取相關計費信息，這與ADSL接入系統處理計費的 方式完全一致，因此統計的結果更為科學和準確。具體而言，ADSL呼叫信令和數據流量採集上傳單元2利用IP網絡接 口模塊21、 PPPoE協議信令流程採集模塊22、 PPPoE協議信令流程記錄 和上傳模塊24，與PPPoE信令流程分析和統計模塊64相配合，實現對採 用時長計費方式的ADSL接入系統的計費規則和計費準確性的檢測和驗 證。其中，IP網絡接口模塊21連接於ADSL Modem池。PPPoE協議信令 流程採集模塊22可以做到線速監測和採集用戶上網的呼叫信令流程，並 通過PPPoE協議信令流程記錄和上傳模塊24上傳到測試系統控制主機5。 本發明不僅能對採用時長計費方式的ADSL接入系統進行檢測，還能通過 ADSL上網流量生成模塊12、 ADSL上網數據流量採集模塊23、 ADSL上網 數據流量記錄和上傳模塊25、 ADSL上網數據流量分析和統計模塊65等 模塊的配合，完成對採用流量計費方式的ADSL接入系統計費規則和計費 準確性的檢測和驗證。ADSL上網數據流量釆集模塊23則可對用戶的業務 數據進行監測和採集，並通過ADSL上網數據流量記錄和上傳模塊25傳 到測試系統控制主機5。級聯擴展埠 3用於擴充檢測能力。由於ADSL用戶上網時間通常較 長，上下線的次數較少，因此信令監測法在較短的檢測時間內很難獲取 足夠多的測試樣本。而本發明對模擬的ADSL用戶數量、ADSL撥號過程等 參數容易控制，在樣本不足的情況下還可以通過級聯擴展埠 3很方便 地擴充檢測能力，不僅大大提高了檢測效率，同時也保障了檢測結果的
可靠性。本發明不需要為接入信令採集設備而中斷ADSL接入系統的業務， 對ADSL接入系統中的局端設備也沒有特殊要求，適用範圍較廣。ADSL數據機(Modem)池4可以使本裝置能夠直接與ADSL接入 系統提供的多路電話線相連接而不需要外接大量的外置ADSL Modem,不 僅提高了測試效率而且保障了測試的穩定性和準確性。結合圖1和圖4，系統測試模塊6包含測試控制主模塊61、測試計 劃配置模塊62、實時呼叫監視模塊63、 PPPoE信令流程分析和統計模塊 64、 ADSL上網數據流量分析和統計模塊65、原始計費信息生成模塊66、 ADSL系統產生的計費文件導入模塊67、日誌文件生成模塊68、計費規則 的分析和驗證模塊69以及計費差錯率分析模塊610。計費差錯率分析模 塊610和計費規則的分析和驗證模塊69能夠在計費時間、計費時長、計 費流量、測試數量和費用等多個方面比較本發明生成的計費信息和運營 企業提供的計費信息的差別，分析和統計出ADSL接入系統的計費規則以 及計費準確性的詳細指標。其中，測試計劃配置模塊62可以根據具體的檢測計劃和測試環境配 置模擬的ADSL用戶數量、每個單路ADSL的呼叫模型、呼叫建立後用戶 發送的數據類型、速率和流量以及必要的用戶名和密碼的等信息。測試 過程中，PPPoE信令流程分析和統計模塊64接收來自PPPoE協議信令流 程記錄和上傳模塊24的信息，並從中提取出所有模擬ADSL用戶的相關 計費信息。而ADSL上網數據流量分析和統計模塊65則從ADSL上網數據 流量記錄和上傳模塊25上傳的信息中分析和提取出所有模擬ADSL用戶 的上網流量信息，並可以根據特定的協議(如PPPoE、 IP、 TCP、 UDP等) 對用戶流量分別進行統計。測試結束後，測試控制主模塊61將測試過程 中其他功能模塊提供的所有信息提供給原始計費信息生成模塊66，由它 生成本次測試的原始計費文件，其中主要包括主叫用戶號碼、接入網關 的IP位址信息、分配給用戶的IP位址信息、用戶上線的起始時間、用 戶在線時長、用戶下線原因、在線實際發送的字節數和實際接收的字節 數等內容。計費差錯率分析模塊610通過計費信息生成模塊66產生的原始計費文件和運營企業提供的計費文件間的相互比對，按照特定的規則 可以統計和計算出ADSL接入系統的計費性能和準確性。通過這兩個文件 的比對，計費規則的分析和驗證模塊69還可以對ADSL接入系統的計費 規則(如判定計費開始和結束的原則、對跨越兩個計費周期的ADSL呼叫
的處理、對異常斷線情況的處理等規則)進行評估和檢測。本發明通過模擬一定數量的ADSL用戶，並按照特定的呼叫模型接入 和退出網絡，同時對仿真的所有用戶的通信流程和數據流量進行採集、 分析和統計。再從ADSL計費系統中提取相應時間範圍內所有仿真的ADSL 用戶的計費信息，與本發明按照特定規則所統計的計費信息相比對，完 成針對ADSL接入系統計費規則和計費準確性的檢測和驗證。本數據通信網計費準確性檢測裝置能從上網用戶與數據通信網接入 系統間的通信流程中提取相關計費信息，這與數據通信網接入系統處理 計費的方式完全一致，因此統計的結果更為科學和準確。同時，本發明 不需要為接入信令採集設備而中斷數據通信網的業務，對數據通信網接 入系統中的局端設備也沒有特殊要求，適用範圍較廣。本數據通信網計 費準確性檢測裝置對模擬的上網用戶數量、上網過程等參數容易進行控 制，在樣本不足的情況下還可以通過級聯擴展埠很方便地擴充檢測能 力，不僅大大提高了檢測效率，同時也保障了檢測結果的可靠性。本數 據通信網計費準確性檢測裝置能夠模擬較大數量的網絡用戶終端，並能 完成信令流程和數據流量的採集、分析和統計，既能實現利用信令監測 法對網絡的計費檢測，又能實現利用終端撥測法對網絡的計費檢測；既 適用於計時收費的網絡的計費檢測，也適用於根據數據流量收費的網絡 的計費檢測，具有良好的通用性。
權利要求
1. 一種數據通信網計費準確性檢測裝置，用於對所連接的網絡的計費進行檢測和驗證，包括網絡呼叫模擬和流量產生單元(1)，用於根據所述網絡的網絡協議模擬呼叫和產生數據流量；網絡呼叫信令和數據流量採集上傳單元(2)，其與所述網絡呼叫模擬和流量產生單元的一端連接，並且用於根據所述網絡的網絡協議對所述網絡呼叫模擬和流量產生單元產生的呼叫信令和數據流量進行信令的採集、記錄和上傳以及數據的採集、記錄和上傳；測試系統控制主機(5)，其連接並控制所述網絡呼叫模擬和流量產生單元和所述網絡呼叫信令和數據流量採集上傳單元；系統測試模塊(6)，其與測試系統控制主機連接，用於對所述上傳的信令和數據信息進行分析並得到計費信息；以及接口池(4)，其與所述網絡呼叫模擬和流量產生單元和所述網絡呼叫信令和數據流量採集上傳單元連接，用於連接到所述網絡。
2. 如權利要求1所述的數據通信網計費準確性檢測裝置，其特徵在 於，所述網絡呼叫信令和數據流量採集上傳單元包括IP網絡接口模塊(21)，其連接於所述接口池(4);信令流程採集模塊(22)，其連接於所述IP網絡接口模塊，用於對 來自所述IP網絡接口模塊的信令流程進行採集；上網數據流量採集模塊(23)，其連接於所述IP網絡接口模塊，用 於對來自所述IP網絡接口模塊的數據流量進行採集；信令流程記錄和上傳模塊(24)，其連接於所述信令流程採集模塊， 用於對來自所述信令流程採集模塊的信息進行記錄和上傳；以及上網數據流量記錄和上傳模塊(25)，其連接於上網數據流量採集模 塊23，用於對來自所述上網數據流量採集模塊的信息進行記錄和上傳。
3. 如權利要求2所述的數據通信網計費準確性檢測裝置，其特徵在於，所述網絡呼叫模擬和流量產生單元包括網絡呼叫控制模塊(11)，用於根據所述網絡的網絡協議控制模擬呼叫；網絡上網流量生成模塊(12)，用於根據所述網絡的網絡協議控制數 據流量的產生；網絡協議模擬和仿真模塊(13)，其與網絡呼叫控制模塊和網絡上網 流量生成模塊連接，用於實現呼叫模擬和仿真數據；以及IP網絡接口模塊(14)，其與網絡協議模擬和仿真模塊連接，實現與 底層物理網口的連接。
4. 如權利要求2所述的數據通信網計費準確性檢測裝置，其特徵在 於，所述系統測試模塊包括測試控制主模塊(61)、測試計劃配置模塊(62)、實時呼叫監視模塊(63)、信令流程分析和統計模塊(64)、上網 數據流量分析和統計模塊(65)以及原始計費信息生成模塊(66)，所述 測試控制主模塊分別連接所述測試計劃配置模塊、實時呼叫監視模塊、 信令流程分析和統計模塊、上網數據流量分析和統計模塊以及原始計費 信息生成模塊。
5. 如權利要求4所述的數據通信網計費準確性檢測裝置，其特徵在 於，所述系統測試模塊進一步包括與所述原始計費信息生成模塊連接的 計費文件導入模塊(67)以及與所述計費文件導入模塊連接的計費規則 的分析和驗證模塊(69)以及計費差錯率分析模塊(610)。
6. 如權利要求4所述的數據通信網計費準確性檢測裝置，其特徵在 於，所述系統測試模塊進一步包括與所述測試控制主模塊連接的日誌文 件生成模塊(68)。
7. 如權利要求1所述的數據通信網計費準確性檢測裝置，其特徵在 於，所述數據通信網計費準確性檢測裝置進一步包括與所述呼叫模擬和 流量產生單元的另一端連接的級聯擴展埠 (3)，用於實現在較短的檢 測時間內獲取足夠多的測試樣本。
8. 如權利要求1所述的數據通信網計費準確性檢測裝置，其特徵在 於，所述網絡呼叫模擬和流量產生單元是用於ADSL系統的ADSL呼叫模 擬和流量產生單元，所述網絡呼叫信令和數據流量採集上傳單元是用於 ADSL系統的ADSL呼叫信令和數據流量採集上傳單元；並且所述系統測試 模塊是基於PPPoE協議的ADSL系統測試模塊。
全文摘要
本發明公開了一種數據通信網計費準確性檢測裝置，用於對所連接的網絡的計費進行檢測和驗證，該裝置包括網絡呼叫模擬和流量產生單元(1)、網絡呼叫信令和數據流量採集上傳單元(2)、測試系統控制主機(5)、系統測試模塊(6)以及接口池(4)。本發明特別適合對ADSL接入系統進行計費準確性檢測。與單純的終端撥測法相比，本發明統計的結果更為科學和準確。與單純的信令監測法相比，本發明不需要為接入信令採集設備而中斷數據通信網的業務，對數據通信網接入系統中的局端設備也沒有特殊要求，適用範圍較廣。
文檔編號H04L12/26GK101212363SQ20061017163
公開日2008年7月2日 申請日期2006年12月31日 優先權日2006年12月31日
發明者剛 劉, 波 周, 周開波, 唐靜波, 孟艾立, 張大元, 毅 謝 申請人:信息產業部通信計量中心