专利名称：数据通信网计费准确性检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及能够对数据通信网的计费准确性进行检测的数据通信网 计费准确性检测装置，属于通信计量技术领域。
技术背景近年来，由于经济的增长和社会的进步，数据通信业务在我国取得 了飞速的发展。伴随着互联网的迅速普及以及大量数据业务、视频业务 的不断涌现，原有的接入方式以及接入网络已不能满足用户的需求。在 此背景下，从2001年起，以ADSL为代表的互联网宽带接入技术开始在 全国得到了迅猛发展和广泛应用。伴随着用户规模的快速增长，上网用 户与电信运营商之间的资费纠纷也在不断增加。提供上网服务的运营企 业在计费规则的合理性、计费时长(或计费流量)的准确性等方面正面 临着广大消费者越来越多的质疑。因此，无论是消费者还是经营者都迫 切需要一种有效的手段和方法来验证和检测数据通信网接入系统计费规 则的合理性以及计费时长和流量的准确性。目前，针对数据通信网普通用户，全国各地的电信运营企业大部分 采用依据使用时长进行计费的方式， 一小部分采用了依据通信流量进行 计费的方式。不管数据通信网采用哪种计费方式，国内外对其计费的检 测尚无科学和有效的方法。以ADSL接入方式为例，对于采用时长计费的 ADSL接入系统，通常就是由运营企业(或用户)简单发起几路ADSL的呼 叫，并记录上网时间，然后再通过ADSL计费系统的査询功能人工检测其 计费的准确性。这种方法不仅工作效率低，而且不够科学和系统，准确 性很差。对于采用流量计费的ADSL接入系统，目前还没有任何方法和装 置对其计费的规则和准确性进行检测和验证。前面提到，目前对数据通信网接入系统计费的检测和验证尚无高效 可靠的办法。以ADSL接入方式为例，与本发明提出的方法相比，采用简 单发起几路ADSL呼叫的然后人工验证计费时长准确性的方法存在着诸多 的缺点。首先是该方法不够系统。由于只有几路ADSL呼叫，且发起呼叫 的终端种类和数量不能做到整齐划一，呼叫的持续时长也存在一定的偶
然性，因此该方法无论是从样本的数量还是样本的质量上都得不到保障。其次是该方法不够科学。由于发起ADSL呼叫的终端种类多样，统计上网 时长的规则和方法也是五花八门，因此其自身统计的计费时长准确性就 很差，当然更无法验证ADSL接入系统的计费准确性了。另外，由于该方 法采用的普通ADSL终端未经过特殊设计，很难对ADSL用户的不正常断 线、跨计费周期上网等异常情况的计费规则和计费准确性进行验证和检发明内容本发明的目的在于提供一种能够模拟较大数量的网络用户终端并能 完成信令流程和数据流量的采集、分析和统计的数据通信网计费准确性 检测装置。本发明提供一种数据通信网计费准确性检测装置，用于对所连接的网络的计费进行检测和验证，包括网络呼叫模拟和流量产生单元(1)，用于根据所述网络的网络协议 模拟呼叫和产生数据流量；网络呼叫信令和数据流量采集上传单元(2)，其与所述网络呼叫模 拟和流量产生单元的一端连接，并且用于根据所述网络的网络协议对所 述网络呼叫模拟和流量产生单元产生的呼叫信令和数据流量进行信令的 采集、记录和上传以及数据的采集、记录和上传；测试系统控制主机(5)，其连接并控制所述网络呼叫模拟和流量产 生单元和所述网络呼叫信令和数据流量采集上传单元；系统测试模块(6)，其与测试系统控制主机连接，用于对所述上传 的信令和数据信息进行分析并得到计费信息；以及接口池，其与所述网 络呼叫模拟和流量产生单元和所述网络呼叫信令和数据流量采集上传单 元连接，用于连接到所述网络。与单纯的终端拨测法和信令监测装置相比，本发明不仅能对采用时 长计费方式的数据通信网接入系统进行检测，还能对釆用流量计费方式 的数据通信网接入系统进行检测。本发明能从上网用户与数据通信网接入系统间的通信流程中提取相 关计费信息，这与数据通信网接入系统处理计费的方式完全一致，因此 统计的结果更为科学和准确。同时，本发明不需要为接入信令采集设备 而中断数据通信网的业务，对数据通信网接入系统中的局端设备也没有
特殊要求，适用范围较广。另外，由于数据通信网用户上网时间通常较 长，上下线的次数较少，因此在信令监测法使用现有的检测装置在较短 的检测时间内很难获取足够多的测试样本。然而，本发明对模拟的上网 用户数量、上网过程等参数容易控制，在样本不足的情况下还可以通过 级联扩展端口很方便地扩充检测能力，不仅大大提高了检测效率，同时 也保障了检测结果的可靠性。本数据通信网计费准确性检测装置既能实现利用信令监测法对网络 的计费检测，又能实现利用终端拨测法对网络的计费检测；既适用于计 时收费的网络的计费检测，也适用于根据数据流量收费的网络的计费检 测，具有良好的通用性。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的说明。 图1是本数据通信网计费准确性检测装置的整体原理方框图。 图2是图1中网络呼叫模拟和流量产生单元的原理方框图。 图3是图1中网络呼叫信令和数据流量采集上传单元的原理方框图。 图4是图1中系统测试模块的方框图。
具体实施方式
本发明提供一种数据通信网的计费检测装置，能够对计费规则和计 费准确性进行验证和检测。为方便描述，下述实施方式中以ADSL接入系 统为例，详细说明对ADSL接入网络的计费规则和计费准确性进行验证和 检测的装置。该装置不仅适用于按使用时长进行计费的ADSL网络，同时 还适用于按通信流量进行计费的ADSL网络。可以理解，作为数据通信网 的计费检测装置，根据数据通信网的类型，将下述的PPPoE协议模拟和 仿真模块、ADSL呼叫模拟和流量产生单元、ADSL呼叫信令和数据流量采 集上传单元等与ADSL接入系统相应的模块变更为与数据通信网的类型相 应的模块，就可以将本实施方式中的ADSL接入网络计费准确性进行检测 的装置变更为适于该数据通信网的计费准确性检测装置。以下参考附图，以ADSL接入系统的计费准确性进行检测的装置为例， 对本数据通信网的计费检测装置进行说明。参考图1， ADSL接入系统的计费准确性进行检测的装置包括网络呼 叫模拟和流量产生单元1，与网络呼叫模拟和流量产生单元1的一端连接 的网络呼叫信令和数据流量采集上传单元2，级联扩展端口 3与网络呼叫
模拟和流量产生单元1的另一端连接，测试系统控制主机5连接网络呼 叫模拟和流量产生单元1和网络呼叫信令和数据流量采集上传单元2，与 测试系统控制主机5连接的系统测试模块，以及与网络呼叫模拟和流量 产生单元1和网络呼叫信令和数据流量采集上传单元2连接的接口池4。 具体到ADSL接入系统的情况，ADSL呼叫模拟和流量产生单元1,与ADSL 呼叫模拟和流量产生单元1的一端连接的ADSL呼叫信令和数据流量采集 上传单元2，级联扩展端口 3与ADSL呼叫模拟和流量产生单元1的另一 端连接，测试系统控制主机5连接ADSL呼叫模拟和流量产生单元l和ADSL 呼叫信令和数据流量采集上传单元2，与测试系统控制主机5连接的系统 测试模块，以及与ADSL呼叫模拟和流量产生单元1和ADSL呼叫信令和 数据流量采集上传单元2连接的调制解调器池4。为简单起见，就以本数 据通信网计费准确性检测装置为ADSL接入系统的计费准确性检测装置进 行说明，即，以ADSL呼叫模拟和流量产生单元作为网络呼叫模拟和流量 产生单元1，以ADSL呼叫信令和数据流量采集上传单元2作为网络呼叫 信令和数据流量采集上传单元2，以调制解调器池作为接口池4。结合图1和图2， ADSL呼叫模拟和流量产生单元1包括ADSL呼叫控 制模块11、 ADSL上网流量生成模块12、与ADSL呼叫控制模块11和ADSL 上网流量生成模块12连接的PPPoE协议模拟和仿真模块13，以及与PPPoE 协议模拟和仿真模块13连接的IP网络接口模块14。ADSL呼叫模拟和流量产生单元1主要用来实现模拟和仿真较大数量 的ADSL用户终端的功能，不仅能够模拟ADSL用户的正常操作，还能仿 真用户认证通过而未能上网、异常断线等特殊情况下的通信流程，从而 能够完成针对ADSL接入系统如何判定计费开始和结束以及异常情况的处 理等计费规则的检测和验证。目前，ADSL用户在接入ADSL系统时普遍采用PPPoE协议。由于采用 了 PPPoE协议模拟和仿真模块13，通过与ADSL呼叫控制模块11的相互 配合，使得本发明既可以模拟ADSL用户的正常操作，还能仿真用户认证 通过而未能上网、异常断线等特殊情况下的通信流程。此外，ADSL呼叫 控制模块11还可以根据测试系统控制主机5下发的测试配置和呼叫模型 自动执行和控制多路ADSL的呼叫，并将执行的状态和结果上传给实时呼 叫监视模块63和日志文件生成模块68。 ADSL上网流量生成模块12主要 用来产生特定的业务应用类型(如WWW、 FTP、 E-Mail等)、特定的发送
数率以及特定流量的用户业务数据。IP网络接口模块14主要用来完成 ADSL呼叫产生的PPPoE数据与底层物理网口的连接，保证各个网口能够 互不影响地执行任务。结合图1和图3， ADSL呼叫信令和数据流量采集上传单元2包括IP 网络接口模块21、 PPPoE协议信令流程采集模块22、 ADSL上网数据流量 采集模块23、 PPPoE协议信令流程记录和上传模块24、 ADSL上网数据流 量记录和上传模块25。其中，PPPoE协议信令流程采集模块22、 ADSL上 网数据流量采集模块23分别与IP网络接口模块21连接；PPPoE协议信 令流程记录和上传模块24与PPPoE协议信令流程采集模块22连接；ADSL 上网数据流量记录和上传模块25与ADSL上网数据流量采集模块23连接。 ADSL呼叫信令和数据流量采集上传单元2,能从ADSL用户与ADSL接入 系统间的通信流程中提取相关计费信息，这与ADSL接入系统处理计费的 方式完全一致，因此统计的结果更为科学和准确。具体而言，ADSL呼叫信令和数据流量采集上传单元2利用IP网络接 口模块21、 PPPoE协议信令流程采集模块22、 PPPoE协议信令流程记录 和上传模块24，与PPPoE信令流程分析和统计模块64相配合，实现对采 用时长计费方式的ADSL接入系统的计费规则和计费准确性的检测和验 证。其中，IP网络接口模块21连接于ADSL Modem池。PPPoE协议信令 流程采集模块22可以做到线速监测和采集用户上网的呼叫信令流程，并 通过PPPoE协议信令流程记录和上传模块24上传到测试系统控制主机5。 本发明不仅能对采用时长计费方式的ADSL接入系统进行检测，还能通过 ADSL上网流量生成模块12、 ADSL上网数据流量采集模块23、 ADSL上网 数据流量记录和上传模块25、 ADSL上网数据流量分析和统计模块65等 模块的配合，完成对采用流量计费方式的ADSL接入系统计费规则和计费 准确性的检测和验证。ADSL上网数据流量釆集模块23则可对用户的业务 数据进行监测和采集，并通过ADSL上网数据流量记录和上传模块25传 到测试系统控制主机5。级联扩展端口 3用于扩充检测能力。由于ADSL用户上网时间通常较 长，上下线的次数较少，因此信令监测法在较短的检测时间内很难获取 足够多的测试样本。而本发明对模拟的ADSL用户数量、ADSL拨号过程等 参数容易控制，在样本不足的情况下还可以通过级联扩展端口 3很方便 地扩充检测能力，不仅大大提高了检测效率，同时也保障了检测结果的
可靠性。本发明不需要为接入信令采集设备而中断ADSL接入系统的业务， 对ADSL接入系统中的局端设备也没有特殊要求，适用范围较广。ADSL调制解调器(Modem)池4可以使本装置能够直接与ADSL接入 系统提供的多路电话线相连接而不需要外接大量的外置ADSL Modem,不 仅提高了测试效率而且保障了测试的稳定性和准确性。结合图1和图4，系统测试模块6包含测试控制主模块61、测试计 划配置模块62、实时呼叫监视模块63、 PPPoE信令流程分析和统计模块 64、 ADSL上网数据流量分析和统计模块65、原始计费信息生成模块66、 ADSL系统产生的计费文件导入模块67、日志文件生成模块68、计费规则 的分析和验证模块69以及计费差错率分析模块610。计费差错率分析模 块610和计费规则的分析和验证模块69能够在计费时间、计费时长、计 费流量、测试数量和费用等多个方面比较本发明生成的计费信息和运营 企业提供的计费信息的差别，分析和统计出ADSL接入系统的计费规则以 及计费准确性的详细指标。其中，测试计划配置模块62可以根据具体的检测计划和测试环境配 置模拟的ADSL用户数量、每个单路ADSL的呼叫模型、呼叫建立后用户 发送的数据类型、速率和流量以及必要的用户名和密码的等信息。测试 过程中，PPPoE信令流程分析和统计模块64接收来自PPPoE协议信令流 程记录和上传模块24的信息，并从中提取出所有模拟ADSL用户的相关 计费信息。而ADSL上网数据流量分析和统计模块65则从ADSL上网数据 流量记录和上传模块25上传的信息中分析和提取出所有模拟ADSL用户 的上网流量信息，并可以根据特定的协议(如PPPoE、 IP、 TCP、 UDP等) 对用户流量分别进行统计。测试结束后，测试控制主模块61将测试过程 中其他功能模块提供的所有信息提供给原始计费信息生成模块66，由它 生成本次测试的原始计费文件，其中主要包括主叫用户号码、接入网关 的IP地址信息、分配给用户的IP地址信息、用户上线的起始时间、用 户在线时长、用户下线原因、在线实际发送的字节数和实际接收的字节 数等内容。计费差错率分析模块610通过计费信息生成模块66产生的原始计费文件和运营企业提供的计费文件间的相互比对，按照特定的规则 可以统计和计算出ADSL接入系统的计费性能和准确性。通过这两个文件 的比对，计费规则的分析和验证模块69还可以对ADSL接入系统的计费 规则(如判定计费开始和结束的原则、对跨越两个计费周期的ADSL呼叫
的处理、对异常断线情况的处理等规则)进行评估和检测。本发明通过模拟一定数量的ADSL用户，并按照特定的呼叫模型接入 和退出网络，同时对仿真的所有用户的通信流程和数据流量进行采集、 分析和统计。再从ADSL计费系统中提取相应时间范围内所有仿真的ADSL 用户的计费信息，与本发明按照特定规则所统计的计费信息相比对，完 成针对ADSL接入系统计费规则和计费准确性的检测和验证。本数据通信网计费准确性检测装置能从上网用户与数据通信网接入 系统间的通信流程中提取相关计费信息，这与数据通信网接入系统处理 计费的方式完全一致，因此统计的结果更为科学和准确。同时，本发明 不需要为接入信令采集设备而中断数据通信网的业务，对数据通信网接 入系统中的局端设备也没有特殊要求，适用范围较广。本数据通信网计 费准确性检测装置对模拟的上网用户数量、上网过程等参数容易进行控 制，在样本不足的情况下还可以通过级联扩展端口很方便地扩充检测能 力，不仅大大提高了检测效率，同时也保障了检测结果的可靠性。本数 据通信网计费准确性检测装置能够模拟较大数量的网络用户终端，并能 完成信令流程和数据流量的采集、分析和统计，既能实现利用信令监测 法对网络的计费检测，又能实现利用终端拨测法对网络的计费检测；既 适用于计时收费的网络的计费检测，也适用于根据数据流量收费的网络 的计费检测，具有良好的通用性。
权利要求
1. 一种数据通信网计费准确性检测装置，用于对所连接的网络的计费进行检测和验证，包括网络呼叫模拟和流量产生单元(1)，用于根据所述网络的网络协议模拟呼叫和产生数据流量；网络呼叫信令和数据流量采集上传单元(2)，其与所述网络呼叫模拟和流量产生单元的一端连接，并且用于根据所述网络的网络协议对所述网络呼叫模拟和流量产生单元产生的呼叫信令和数据流量进行信令的采集、记录和上传以及数据的采集、记录和上传；测试系统控制主机(5)，其连接并控制所述网络呼叫模拟和流量产生单元和所述网络呼叫信令和数据流量采集上传单元；系统测试模块(6)，其与测试系统控制主机连接，用于对所述上传的信令和数据信息进行分析并得到计费信息；以及接口池(4)，其与所述网络呼叫模拟和流量产生单元和所述网络呼叫信令和数据流量采集上传单元连接，用于连接到所述网络。
2. 如权利要求1所述的数据通信网计费准确性检测装置，其特征在 于，所述网络呼叫信令和数据流量采集上传单元包括IP网络接口模块(21)，其连接于所述接口池(4);信令流程采集模块(22)，其连接于所述IP网络接口模块，用于对 来自所述IP网络接口模块的信令流程进行采集；上网数据流量采集模块(23)，其连接于所述IP网络接口模块，用 于对来自所述IP网络接口模块的数据流量进行采集；信令流程记录和上传模块(24)，其连接于所述信令流程采集模块， 用于对来自所述信令流程采集模块的信息进行记录和上传；以及上网数据流量记录和上传模块(25)，其连接于上网数据流量采集模 块23，用于对来自所述上网数据流量采集模块的信息进行记录和上传。
3. 如权利要求2所述的数据通信网计费准确性检测装置，其特征在于，所述网络呼叫模拟和流量产生单元包括网络呼叫控制模块(11)，用于根据所述网络的网络协议控制模拟呼叫；网络上网流量生成模块(12)，用于根据所述网络的网络协议控制数 据流量的产生；网络协议模拟和仿真模块(13)，其与网络呼叫控制模块和网络上网 流量生成模块连接，用于实现呼叫模拟和仿真数据；以及IP网络接口模块(14)，其与网络协议模拟和仿真模块连接，实现与 底层物理网口的连接。
4. 如权利要求2所述的数据通信网计费准确性检测装置，其特征在 于，所述系统测试模块包括测试控制主模块(61)、测试计划配置模块(62)、实时呼叫监视模块(63)、信令流程分析和统计模块(64)、上网 数据流量分析和统计模块(65)以及原始计费信息生成模块(66)，所述 测试控制主模块分别连接所述测试计划配置模块、实时呼叫监视模块、 信令流程分析和统计模块、上网数据流量分析和统计模块以及原始计费 信息生成模块。
5. 如权利要求4所述的数据通信网计费准确性检测装置，其特征在 于，所述系统测试模块进一步包括与所述原始计费信息生成模块连接的 计费文件导入模块(67)以及与所述计费文件导入模块连接的计费规则 的分析和验证模块(69)以及计费差错率分析模块(610)。
6. 如权利要求4所述的数据通信网计费准确性检测装置，其特征在 于，所述系统测试模块进一步包括与所述测试控制主模块连接的日志文 件生成模块(68)。
7. 如权利要求1所述的数据通信网计费准确性检测装置，其特征在 于，所述数据通信网计费准确性检测装置进一步包括与所述呼叫模拟和 流量产生单元的另一端连接的级联扩展端口 (3)，用于实现在较短的检 测时间内获取足够多的测试样本。
8. 如权利要求1所述的数据通信网计费准确性检测装置，其特征在 于，所述网络呼叫模拟和流量产生单元是用于ADSL系统的ADSL呼叫模 拟和流量产生单元，所述网络呼叫信令和数据流量采集上传单元是用于 ADSL系统的ADSL呼叫信令和数据流量采集上传单元；并且所述系统测试 模块是基于PPPoE协议的ADSL系统测试模块。
全文摘要
本发明公开了一种数据通信网计费准确性检测装置，用于对所连接的网络的计费进行检测和验证，该装置包括网络呼叫模拟和流量产生单元(1)、网络呼叫信令和数据流量采集上传单元(2)、测试系统控制主机(5)、系统测试模块(6)以及接口池(4)。本发明特别适合对ADSL接入系统进行计费准确性检测。与单纯的终端拨测法相比，本发明统计的结果更为科学和准确。与单纯的信令监测法相比，本发明不需要为接入信令采集设备而中断数据通信网的业务，对数据通信网接入系统中的局端设备也没有特殊要求，适用范围较广。
文档编号H04L12/26GK101212363SQ20061017163
公开日2008年7月2日 申请日期2006年12月31日 优先权日2006年12月31日
发明者刚 刘, 波 周, 周开波, 唐静波, 孟艾立, 张大元, 毅 谢 申请人:信息产业部通信计量中心