[發明專利]一種基于FPGA的IMS離線計費系統及話單保護方法

在審

• 申請號: 201710515981.7
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN107332677A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 段成德;于治樓;金長新
• 申請（專利權）人: 濟南浪潮高新科技投資發展有限公司
• 主分類號: H04L12/14
• 分類號: H04L12/14;H04L29/06
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司37100
• 代理人: 姜明

1.一種基于FPGA的IMS離線計費系統，其特征在于：包括計費采集功能服務器CCF，計費中心和IMS業務網元；所述計費采集功能服務器CCF內置FPGA芯片，計費網關功能模塊CGF和計費數據功能模塊CDF，所述FPGA芯片和計費網關功能模塊CGF均連接到計費數據功能模塊CDF；所述計費網關功能模塊CGF和計費數據功能模塊CDF分別連接計費中心和IMS業務網元。

2.根據權利要求1所述的基于FPGA的IMS離線計費系統，其特征在于：所述FPGA芯片作為異構加速卡，采用PCIe接口與計費采集功能服務器CCF的CPU相連，采用OpenCL接口與計費數據功能模塊CDF相連；所述計費數據功能模塊CDF通過RF接口與IMS網元連接。

3.根據權利要求1所述的基于FPGA的IMS離線計費系統，其特征在于：所述計費數據功能模塊CDF用于處理來自IMS業務網元的計費信息并構建CDR話單；所述FPGA芯片用于采用AES加密算法對CDR話單進行加密；所述計費網關功能模塊CGF用于將加密后的CDR話單傳送至計費中心，完成IMS離線會話計費流程。

4.根據權利要求1~3任意一項所述的基于FPGA的IMS離線計費系統的話單保護方法，其特征在于：當用戶發起呼叫，會話建立并且呼叫接通后，IMS業務網元通過ACR消息攜帶呼叫相關的屬性值對AVP發送給計費數據功能模塊CDF；計費數據功能模塊CDF收到ACR消息中的每個屬性值對AVP進行解析處理并生成ASN.1格式的CDR話單；通過調用OpenCL接口將數據傳入至FPGA芯片采用AES加密算法對CDR話單進行加密，計費網關功能模塊CGF將加密后的CDR話單傳送至計費中心。

5.根據權利要求4所述的基于FPGA的IMS離線計費系統的話單保護方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）當終端發起呼叫時，IMS業務網元的P-CSCF網元會給本次會話分配唯一一個IMS計費標識ICID，并通過邀請invite消息中P-Charging-Vector頭域帶給IMS業務網元中的P-CSCF網元、S-CSCF網元、MMtel AS網元和SCC AS網元；

（2）當呼叫接通或者發生媒體更新時，IMS業務網元側收到200/ACK消息時，構造StartACR消息通過RF接口發送給計費采集功能服務器CCF；消息中攜帶ICID、會話ID、主被叫號碼等屬性對值AVP；計費采集功能服務器CCF的計費數據功能模塊CDF收到ACR消息后解析消息中攜帶的屬性對值AVP信息，并生成一個ASN.1格式的計費數據信息后，發送給計費網關功能模塊CGF并向業務網元回復計費響應消息ACA；同時計費數據功能模塊CDF模塊通過調用OpenCL接口clEnqueueNDRange傳入待加密話單數據參數和對應加密算法核函數將數據傳入至FPGA芯片完成起始話單數據加密；

（3）當呼叫結束時，IMS業務網元收到主被叫通過網絡側發送的結束BYE消息，同時構造StopACR消息，通過RF接口發送給計費采集功能服務器CCF；計費采集功能服務器CCF的計費數據功能模塊CDF模塊收到ACR消息后解析消息中攜帶的AVP信息，生成ASN.1格式的計費數據信息后，發送給計費網關功能模塊CGF并向業務網元回復計費響應消息ACA；同時，計費數據功能模塊CDF通過調用OpenCL接口clEnqueueNDRange傳入待加密話單數據參數和核函數將數據傳入至FPGA芯片采用AES加密算法對用戶進行加密，完成結束話單數據加密存儲；計費網關功能模塊CGF將加密后的結束話單傳送至計費中心，完成IMS離線會話計費流程。