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CN100370731C - 计费系统和计费方法 - Google Patents

计费系统和计费方法 Download PDF

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CN100370731C CNB2005101154281A CN200510115428A CN100370731C CN 100370731 C CN100370731 C CN 100370731C CN B2005101154281 A CNB2005101154281 A CN B2005101154281A CN 200510115428 A CN200510115428 A CN 200510115428A CN 100370731 C CN100370731 C CN 100370731C
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Abstract

一种计费系统和方法，基于WiMAX，应用功能实体通过策略功能实体、业务流授权模块将应用层内容信息传递给业务流管理模块。所述应用层内容信息为用户使用的业务的具体内容的标识信息和描述信息中的至少其中之一。通过在资源保留请求消息中增加计费扩展参数来存放所述应用层内容信息来实现所述应用层内容信息的递送。

Description

计费系统和计费方法
技术领域
本发明涉及一种计费系统和计费方法，具体地，涉及一种能够依据用户使用的具体应用的内容进行计费的计费系统和计费方法。
背景技术
随着因特网业务的蓬勃发展和无线网络的广泛应用，WiMAX(微波存取全球互通)系统以其良好的无线接入特性得到了大量的应用和关注。WiMAX系统如何应用于移动用户，更好地提供网络和移动用户之间的分组业务转发或路由的功能成为业界研究的新热点。
图1示出了WiMAX计费网络架构体系。图1中的各个网元的功能解释如下。
接入服务网(ASN)：ASN是为WiMAX终端提供无线接入服务的网络功能集合，ASN包含了基站(BS)和接入服务网网关(ASN-GW)。基站的功能：
-提供基站和移动用户站(MSS)的L2(第二层)连接
-无线资源管理
-测量与功率控制
-数据的压缩与加密
接入服务网网关的功能：
-为移动用户站认证、授权和计费功能提供客户端功能
-支持网络服务供应商(NSP)的网络发现和选择
-为移动用户站提供L3(第三层)信息的Relay(中继)功能(如IP地址分配)
-无线资源管理
除了上述功能以外，还可以包括(非必选功能)：
-ASN内切换
-移动用户站寻呼和位置管理
-ASN与连接服务网(CSN)之间隧道管理，相当于移动IP技术中的外部代理(FA)
-拜访位置注册
连接服务网(CSN)：连接服务网为WiMAX终端提供IP连接服务。连接服务网主要提供如下功能：
-移动用户站的IP地址分配
-互联网(Internet)接入
-AAA代理付费服务器或者预付费服务器
-基于用户的授权控制
-ASN到连接服务网的隧道，相当于移动IP技术中的家乡代理(HA)
-WiMAX用户的计费以及运营商之间的结算，计费服务器或者计费代理主要完成这一功能；
-漫游情况下连接服务网之间的隧道
-ASN之间的切换
-各种WiMAX服务(如基于位置的业务、多媒体多播和广播业务、IP多媒体子系统业务)。
移动用户站(MSS)：移动用户站为移动用户设备，用户使用该设备接入WiMAX网络。
移动用户站接入使用的基站称为服务基站(Serving BS)。对于使用某个服务基站接入的移动用户站来说，与该基站之间有R6接口的接入服务网网关，称为服务接入服务网网关(Serving ASN-GW)，例如图1中接入服务网网关1就是使用基站1或基站2接入的移动用户站的服务接入服务网网关。提供从ASN到连接服务网的家乡代理HA之间的R3接口的接入服务网网关称为锚接入服务网网关(Anchor ASN-GW)，例如接入服务网网关2。图1中的锚接入服务网网关2是一个逻辑实体，其可以与图1中的接入服务网网关1、接入服务网网关3等逻辑实体存在于相同或不同的物理实体中。当锚接入服务网网关和服务接入服务网网关存在于相同的物理实体中时，两者间的接口属于设备内部接口，不一定要使用标准R4接口。
从数据面来看，下行的移动用户站的分组业务数据报从连接服务网的家乡代理(HA)通过该家乡代理与ASN中的锚接入服务网网关之间的R3接口，传送到ASN中。下行的移动用户站的分组业务数据报进入ASN后，经过ASN内部的R4接口传送到移动用户站的服务接入服务网网关，并由服务接入服务网网关经过ASN内部接入服务网网关与基站之间的R6接口和基站与移动用户站之间的R1接口将移动用户站的数据发送到移动用户站上。上行数据则沿着相反的路径从移动用户站传递到连接服务网中并达到对端用户。如上所述，在ASN内部的接口中对于每个移动用户站的每个业务流都有相应的上下行的数据通路(Data Path)，在每个业务流建立的时候都会根据每个业务流的QoS要求和数据通路的采用方式而建立。当这个业务结束，也就是业务流中止的时候，就需要释放相应的数据通路。
在现有技术中，WiMAX的计费方式有预付费和后付费两种。基于预付费的计费方式要求MSS在建立业务流(Service Flow)接入网络业务时，接入服务网网关里的预付费客户端通过AAA服务器通知预付费服务器(PPS)，预付费服务器向预付费客户端下发计费额度(即用户可以使用的网络业务的时间长度或者可以传输的最大数据流量)。当MSS用完计费额度后，预付费客户端会向预付费服务器上报，如果用户账户仍有余额，则预付费服务器会下发给预付费客户端下一个计费额度。如果用户账户没有余额，则预付费服务器会通知预付费客户端切断用户使用的业务。基于后付费的计费方式，则是在MSS在发起接入网络业务时，接入服务网网关里的AAA客户端创建该用户的使用数据记录(UDR)，并向AAA服务器上报计费开始信息。用户结束接入网络业务后，AAA客户端关闭该用户的使用数据记录，并向AAA服务器上报计费信息，该信息包括用户使用业务的用户标识、时间长度、数据流量、服务质量(QoS)和业务类型(HTTP、FTP、流媒体业务、多媒体短消息业务等)。在现有计费技术中，只能得到用户使用的简单业务类型信息，不能得到用户使用的具体的应用业务内容信息(例如，用户使用流媒体业务观看的电影标识信息或者电视的频道标识信息)。这样就不能根据用户具体的应用内容收费(不同的电影的收费可能会不同，不同的电视频道收费也可能不一样)。按照内容的差别进行收费，有利于增强WiMAX对内容业务的支持，也有利于内容业务提供商通过运营商向用户收取内容使用费用。
在协议NWG-STAGE2中定义了服务质量(QoS)协商的网络结构。图2示出了基于WiMAX的服务质量(QoS)协商的网络结构，如图2所示，其中SFA为业务流授权模块，SFM为业务流管理模块，这两个模块和计费客户端以及预付费客户端都属于接入服务网关(ASN-GW)的功能模块。图中的AF为应用功能实体，主要完成应用层功能服务。PF为策略功能实体。当用户建立业务流接入网络业务时，AF向PF发送资源保留请求消息(RR_Request message)，消息中包含应用业务所需要的服务质量信息(例如，网络传输带宽、误码率和业务类型等信息)，PF根据配置在用户数据库中的该用户的最佳服务质量信息进行权衡，如果应用业务所需要的服务质量信息低于该用户的最佳服务质量，则允许进行业务。PF发送资源保留请求消息给SFA。SFA根据本地服务质量策略确定接受PF要求的服务质量。SFA发送资源保留请求消息给SFM，并由SFM将服务质量信息传递给AAA客户端或者预付费客户端。由AAA客户端或者预付费客户端将服务质量信息和其他计费信息一起上报给AAA服务器或者预付费服务器。
在WiMAX协议NWG-STAGE2中定义的AF发送给PF的资源保留请求消息参见下表：
  消息   方向  参数
  RR-Request   AF-PF  Application ID(应用功能实体标识)
 Client ID(请求应用业务客户端标识)
 Transaction ID(传输通道标识)
 Flow ID(业务流标识)
 Reservation Action(资源保留动作，例如：创建、允许、激活、修改和删除等)
 Direction(方向标志，表示上行还是下行)
 Resource Description(资源描述，服务质量参数)
 Media Flow Description(媒体流描述，包括源IP地址、目的IP地址和端口号)
  消息   方向   参数
  Media Flow Type(媒体类型，主要是应用业务类型，例如：VoIP、视频、PTT(点对点聊天)、游戏等)
  Reduced Resources(可以允许减少的资源量)
  QoS Priority(服务质量优先级)
在协议NWG-STAGE2中定义的PF发送给SFA的资源保留请求消息参见下表：
  消息   方向  参数
  RR-Request   PF-SFA  SS ID(用户台标识，可以是IP地址、MAC地址或者是网络接入标识)
 Transaction ID(传输通道标识)
 Flow ID(业务流标识)
 Reservation Action(资源保留动作，例如：创建、允许、激活、修改和删除等)
 Direction(方向标志，表示上行还是下行)
 Resource Description(资源描述，服务质量参数)
 Media Flow Description(媒体流描述，包括源IP地址、目的IP地址和端口号)
 Media Flow Type(媒体类型，主要是应用业务类型，例如：VoIP、视频、PTT(点对点聊天)、游戏等)
 Reduced Resources(可以允许减少的资源量)
 QoS Priority(服务质量优先级)
在协议NWG-STAGE2中定义的SFA发送给SFM的资源保留请求消息参见下表：
  消息   方向  参数
  RR-Request   SFA-SFM，SFM-SFA  SS ID(用户台标识，可以是IP地址、MAC地址或者是网络接入标识)
 Transaction ID(传输通道标识)
 Dot16 Service Flow ID(MAC层业务流标识，在IEEE802.16中描述)
 Reservation Action(资源保留动作，例如：创建、允许、激活、修改和删除等)
 Direction(方向标志，表示上行还是下行)
  消息   方向  参数
 Resource Description(资源描述，服务质量参数)
 Media Flow Description(媒体流描述，包括源IP地址、目的IP地址和端口号)
 Media Flow Type(媒体类型，主要是应用业务类型，例如：VoIP、视频、PTT(点对点聊天)、游戏等)
 Reduced Resources(可以允许减少的资源量)
 QoS Priority(服务质量优先级)
以目前技术而言，只能按照用户使用业务的时间长度、数据流量信息和服务质量信息来收取费用。运营商依据这些计费信息是无法知道用户使用的应用层业务的具体内容(例如，用户观看的具体电影的信息、或者用户下载的具体MP3歌曲的信息)。内容服务提供商无法依靠运营商向用户收取内容服务的费用。
发明内容
本发明的目的是提供一种计费系统和方法，用以解决现有技术的一个或更多个前述问题。
为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种基于WiMAX的计费系统，包括应用功能实体、策略功能实体、业务流授权模块、业务流管理模块、计费装置，其特征在于，所述应用功能实体通过策略功能实体、业务流授权模块将应用层内容信息传递给所述业务流管理模块，所述业务流管理模块将所述应用层内容信息传递给所述计费装置，所述计费装置根据所述应用层内容信息进行计费，或根据所述应用层内容信息来下发计费额度。
所述应用层内容信息为用户使用的业务的具体内容的标识信息和描述信息中的至少其中之一。优选地，通过在资源保留请求消息中增加计费扩展参数来存放所述应用层内容信息来实现所述应用层内容信息的递送。
根据本发明的另一方面，提供了一种基于WiMAX的计费方法，其特征在于，由应用功能实体通过策略功能实体、业务流授权模块将应用层内容信息传递给业务流管理模块，所述业务流管理模块将所述应用层内容信息传递给计费装置，所述计费装置根据所述应用层内容信息进行计费，或根据所述应用层内容信息来下发计费额度。
利用本发明的系统和方法能有效地将应用层业务的具体内容信息上报到AAA服务器或者预付费服务器中。AAA服务器和预付费服务器能有效地根据应用层业务的内容实行差别计费。另外，本发明实现简单，能够充分利用现有的系统，节约成本。
附图说明
在下面结合附图的详细说明中，将更加全面地说明本发明的优选实施例的这些和其它的特征、方面和优点。在附图中：
图1为WiMAX计费网络架构体系；
图2示出了基于WiMAX的服务质量(QoS)协商的网络结构。
具体实施方式
下面参照表1到表3，详细说明本发明的技术方案。表1示出了依据本发明的AF发送给PF的资源保留请求消息，表2示出了依据本发明的PF发送给SFA的资源保留消息，表3示出了依据本发明的SFA发送给SFM的资源保留消息。从表中可以看出，在这些资源保留请求中增加了计费扩展(Accounting Extension)参数。
由于用户使用的业务的具体内容的信息(应用层内容信息)保存在AF中(当用户登录AF并发起使用AF上的业务时，AF可以取得该业务的具体的内容信息和该业务所需的服务质量信息并通过资源保留请求消息发送给PF)，因此本发明提出了在WiMAX的AF发送给PF的资源保留请求消息、PF发送给SFA的资源保留请求消息和SFA发送给SFM的资源保留请求消息中增加计费扩展参数的方法，该计费扩展参数的内容是用户所使用的应用层内容信息。该应用层内容信息包括但不限于应用内容标识信息、应用内容描述信息。计费扩展参数的内容可以由运营商和内容服务提供商协商确定。本发明解决了在WiMAX系统中的服务接入网网关的AAA客户端和预付费客户端上报应用层业务内容信息的途径的技术问题。
表1
  消息   方向  参数
  RR-Request   AF-PF  Application ID(应用功能实体标识)
 Client ID(请求应用业务客户端标识)
 Transaction ID(传输通道标识)
 Flow ID(业务流标识)
 Reservation Action(资源保留动作，例如：创建、允许、激活、修改和删除等)
 Direction(方向标志，表示上行还是下行)
 Resource Description(资源描述，服务质量参数)
 Media Flow Description(媒体流描述，包括源IP地址、目的IP地址和端口号)
 Media Flow Type(媒体类型，主要是应用业务类型，例如：VoIP、视频、PTT(点对点聊天)、游戏等)
 Reduced Resources(可以允许减少的资源量)
 QoS Priority(服务质量优先级)
 Accounting Extension(计费扩展参数，用于存放应用层内容信息，包括但不限于内容标识、内容描述等，具体内容可以由内容服务提供商和运营商协商确定)
表2
  消息   方向  参数
  RR-Request   PF-SFA  SS ID(用户台标识，可以是IP地址、MAC地址或者是网络接入标识)
 Transaction ID(传输通道标识)
 Flow ID(业务流标识)
 Reservation Action(资源保留动作，例如：创建、允许、激活、修改和删除等)
 Direction(方向标志，表示上行还是下行)
 Resource Description(资源描述，服务质量参数)
  消息   方向  参数
 Media Flow Description(媒体流描述，包括源IP地址、目的IP地址和端口号)
 Media Flow Type(媒体类型，主要是应用业务类型，例如：VoIP、视频、PTT(点对点聊天)、游戏等)
 Reduced Resources(可以允许减少的资源量)
 QoS Priority(服务质量优先级)
 Accounting Extension(计费扩展参数，用于存放应用层内容信息，包括但不限于内容标识、内容描述等，具体内容可以由内容服务提供商和运营商协商确定)
表3
  消息   方向  参数
  RR-Request   SFA-SFM，SFM-SFA  SS ID(用户台标识，可以是IP地址、MAC地址或者是网络接入标识)
 Transaction ID(传输通道标识)
 Dot16 Service Flow ID(MAC层业务流标识，在IEEE802.16中描述)
 Reservation Action(资源保留动作，例如：创建、允许、激活、修改和删除等)
 Direction(方向标志，表示上行还是下行)
 Resource Description(资源描述，服务质量参数)
 Media Flow Description(媒体流描述，包括源IP地址、目的IP地址和端口号)
 Media Flow Type(媒体类型，主要是应用业务类型，例如：VoIP、视频、PTT(点对点聊天)、游戏等)
 Reduced Resources(可以允许减少的资源量)
 QoS Priority(服务质量优先级)
 Accounting Extension(计费扩展参数，用于存放应用层内容信息，包括但不限于内容标识、内容描述等，具体内容可以由内容服务提供商和运营商协商确定)
如表1-3所示，在本发明的一个实施例中，在AF发送给PF的资源保留请求消息、PF发送给SFA的资源保留消息和SFA发送给SFM的资源保留消息中增加Accounting Extension参数。该参数用于存放从AF得到的应用层业务内容信息，具体信息格式可以由运营商和内容提供商之间定义。例如可将该格式定义为包含：应用内容标识(ApplicationContent ID，长度可以定义为四字节，用来区分不同的内容，可以精确定位到AF上的单个内容业务)、应用内容描述(Application ContentDescription，指描述具体内容的业务文本信息，例如，电影名称、下载文件的URL信息。本参数可选)、收费类型(Accounting Type，一般指按时长收费、按流量收费还是按次收费)、使用费(指使用该内容业务所需的花费)。应该意识到，上面的格式只是举例而已，本领域技术人员可以很容易地想到其他格式。该参数由PF拷贝到发送给SFA的资源保留请求消息中。SFA同样将该参数拷贝到发送给SFM的资源保留请求消息中。尽管在此处的示例中，通过拷贝使得该参数在各资源保留请求消息中的格式相同，但本领域技术人员应该明白，根据需要，该参数在各资源保留请求消息中的格式也可不同。SFM从SFA发送的资源保留请求消息中拣出该参数，传递给计费装置(在本文中，计费装置是广义的概念，指用于进行计费的装置或装置的集合，例如包括计费客户端/预付费客户端、AAA服务器/预付费服务器)。具体地，传递给接入服务网网关上的计费客户端或者预付费客户端。计费客户端将该信息原样填写进使用数据记录(UDR)中。当用户开始使用业务时，计费客户端将计费扩展参数填写进计费请求消息并发送给AAA服务器，由AAA服务器根据计费扩展参数中所携带的业务内容信息来进行计费。预付费客户端则在用户开始使用业务时，将该计费扩展参数原样填写进计费请求消息，并发送给预付费服务器。由预付费服务器根据计费扩展参数里的内容信息来下发计费额度。
在资源保留请求消息中增加计费扩展参数可以使接入服务网关能有效地将应用层业务的具体内容信息上报到AAA服务器或者预付费服务器中。AAA服务器和预付费服务器能有效地根据应用层业务的内容实行差别计费。
很显然，对于本领域技术人员来说，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行各种修改和变型。因此，只要这些修改和变型在本发明的权利要求及其等同的范围内，就是本发明所意图包括的。

Claims (8)

1.一种基于WiMAX的计费系统，包括应用功能实体、策略功能实体、业务流授权模块、业务流管理模块、计费装置，其特征在于，所述应用功能实体通过所述策略功能实体、业务流授权模块将应用层内容信息传递给所述业务流管理模块，所述业务流管理模块将所述应用层内容信息传递给所述计费装置，所述计费装置根据所述应用层内容信息进行计费，或根据所述应用层内容信息来下发计费额度。
2.根据权利要求1所述的计费系统，其特征在于，所述应用层内容信息为用户使用的业务的具体内容的标识信息和描述信息中的至少其中之一。
3.根据权利要求1或2所述的计费系统，其特征在于，所述应用功能实体以以下的方式通过策略功能实体、业务流授权模块将所述应用层内容信息传递给所述业务流管理模块：
在应用功能实体发给策略功能实体的资源保留请求消息中增加计费扩展参数，该参数用于携带所述应用层内容信息；
在策略功能实体发给业务流授权模块的资源保留请求消息中增加计费扩展参数，该参数用于携带所述应用层内容信息；
在所述业务流授权模块发给所述业务流管理模块的资源保留请求消息中增加计费扩展参数，该参数用于携带应用层内容信息。
4.根据权利要求3所述的计费系统，其特征在于，所述计费扩展参数各由应用内容标识字段和/或应用内容描述字段、收费类型字段、使用费字段表达，所述计费扩展参数在各资源保留请求消息中的格式相同或不相同。
5.一种基于WiMAX的计费方法，其特征在于，由应用功能实体通过策略功能实体、业务流授权模块将应用层内容信息传递给业务流管理模块，所述业务流管理模块将所述应用层内容信息传递给计费装置，所述计费装置根据所述应用层内容信息进行计费，或根据所述应用层内容信息下发计费额度。
6.根据权利要求5所述的计费方法，其特征在于，所述应用层内容信息为用户使用的业务的具体内容的标识信息和描述信息中的至少其中之一。
7.根据权利要求5或6所述的计费方法，其特征在于，所述应用功能实体以以下的方式通过策略功能实体、业务流授权模块将所述应用层内容信息传递给所述业务流管理模块：
在所述应用功能实体发给策略功能实体的资源保留请求消息中增加计费扩展参数，该参数用于携带所述应用层内容信息；
在所述策略功能实体发给业务流授权模块的资源保留请求消息中增加计费扩展参数，该参数用于携带所述应用层内容信息；
在所述业务流授权模块发给所述业务流管理模块的资源保留请求消息中增加计费扩展参数，该参数用于携带应用层内容信息。
8.根据权利要求7所述的计费方法，其特征在于，所述计费扩展参数各由应用内容标识字段和/或应用内容描述字段、收费类型字段、使用费字段表达，所述计费扩展参数在各资源保留请求消息中的格式相同或不相同。
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