CN101009744B - 一种无线接入网系统中提供计费信息的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无线接入网系统中提供计费信息的方法，包括：源计费客户端建立用户终端的会话时，为所述会话产生一个全局唯一的会话标识；当所述用户终端从所述源计费客户端更换到目标计费客户端时，所述源计费客户端将所述用户终端上会话的会话标识发送到所述目标计费客户端；所述目标计费客户端根据所述会话标识将计费信息上报给计费服务器，用于更新所述会话的计费记录。采用了本发明，可以在无线接入网系统中构造计费标识支持不间断计费信息的上报，而且可以在多会话的情况下维护会话标识的一致性，保证一个会话最终只有一个完整的使用数据记录。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及无线接入网系统中提供计费信息的技术领域。
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，通用分组无线业务网络(General Packet Radio Service，GPRS)、3G、微波接入全球互通网络(Worldwide Interoperability Microwave Access，WiMAX)和后3G(Beyond 3G，B3G)等无线系统得到了大量的应用和关注。用户数目的增加和用户需求的增大为无线接入网系统提供了新的需求：要求能够支持大容量、大数据量和不同服务质量要求的多种业务。
无线接入网主要完成提供业务提供网络和移动用户终端之间的分组业务转发或路由的功能。如何统计提供给用户的数据量/服务时间登记费信息是通信系统中的一个非常重要的方面，在不考虑接入网中的其他与计费无关的内部设备情况下，我们以图1所示的WiMAX计费网络架构体系为例(但是本专利所提供的技术包括但不限于在WiMAX系统中的应用)说明各个网元的功能。
接入业务网(Access Service Network，ASN)：ASN定义为为WiMAX用户终端提供无线接入服务的网络功能集合，ASN包含了基站(Base Station，BS)和无线接入网网关(Access Service Network GateWay，ASN-GW)网元。
ASN主要提供如下功能：
BS的功能：
-提供BS和移动用户终端(Mobile Subscribe Station，MSS)的L2连接
-无线资源管理
-测量与功率控制
-空口数据的压缩与加密
ASN-GW的功能：
-为MSS认证、授权和计费功能提供客户端功能
-支持网络服务提供商(Network Service Provider，NSP)的网络发现和选择
-为MSS提供L3信息的Relay功能(如IP地址分配)
-无线资源管理
除了上述功能以外，还可以包括以下可选功能：
-ASN内切换
-MSS寻呼和位置管理
-ASN-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。
连接业务网(Connectivity Service Network，CSN)：CSN定义为为WiMAX终端提供IP连接服务。
CSN主要提供如下功能：
-MSS的IP地址分配
-Internet接入
-AAA proxy或者server
-基于用户的授权控制
-ASN到CSN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，图中所示的计费服务器或者计费代理主要完成这一功能
-漫游情况下CSN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)。
MSS：MSS为移动用户终端，用户使用该设备接入WiMAX网络。
从数据面来看，下行的MSS的分组业务数据包从CSN的HA通过HA与ASN中的ASN-GW(称之为锚ASN-GW)之间的R3接口，传送到ASN中，并由ASN-GW经过ASN内部ASN-GW与BS之间的R6接口和BS与MSS之间的R1接口将MSS的数据发送到MSS上。如果与CSN中HA相连的ASN-GW与控制MSS接入的BS的ASN-GW(称之为服务ASN-GW)不同时，下行的MSS的分组业务数据报从CSN的HA通过HA与ASN中的ASN-GW之间的R3接口，传送到ASN中，并由锚ASN-GW经过ASN内部锚ASN-GW与服务ASN-GW之间的R4接口、ASN-GW与BS之间的R6接口和BS与MSS之间的R1接口将MSS的数据发送到MSS上。上行数据则沿着相反的路径从MSS传递到CSN中并达到对端用户。
如上所述，在ASN内部的接口中对于每个MSS的每个业务流都有相应的上下行的数据通路，这些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。对于计费系统来说，对于用户的不同业务可能需要分类计费，也就是说，在上报给计费服务器/代理的计费信息中将有区别地对该用户的不同会话的计费信息进行收集和上报。而当用户发生移动导致位置发生变化的时候，对于数据流量和会话时间可能由于会话的连续性而要求不间断计费信息的上报，即使发生了计费服务器的变化，最好是在计费服务器端并不需要产生因为移动而导致的计费停止/再开始的过程，也就是在计费服务器端接收到的对该用户的该会话的计费信息标识要保持不变。这样，对于MSS的任何一个会话，在其中止之前一直在计费服务器端保持以该计费标识表示。避免因为移动而导致了频繁地计费停止，计费标识得重新分配，计费开始等过程。
然而当MSS移动使接入它的BS发生了变化，那么计费客户端将中止对该会话的计费，然后生成新的计费标识，重新对该会话计费。在计费客户端中止对该会话计费的时候，将通知计费服务器或者通过计费代理通知计费服务器，对该计费标识的计费中止；然后计费客户端重新产生计费标识；然后通知计费服务器或者通过计费代理通知计费服务器，对新的计费标识的开始计费过程。
这样导致了频繁地计费停止，计费标识得重新分配，计费开始等过程，使得MSS的计费话单及其地复杂和冗长，而实际上对于同一会话都将有多个计费信息项，对于运营商计费和用户的话单查询都是非常不利的.
目前的IETF RFC3580提出了在可以通过Acct-Multi-Session-Id来标识一个MSS的所有会话，而具体通过Session-ID来标识会话。对于一个MSS来说，它的Acct-Multi-Session-Id是唯一的，可以通过最初接入时的接入点(BS)的唯一标识(比如说MAC地址)、MSS的MAC地址和最初建立这个Acct-Multi-Session-Id(也就是第一个会话开始)时候的时间戳来表示。这样无论MSS移动到哪个接入点下，都不会再重新建立和改变这个Acct-Multi-Session-Id。虽然没有明确，但是也可以说在移动过程中，除非会话中止，否则对应于每个会话的会话标识Session-ID也一直保持不变。这样保证了对于一个会话，最终只会有一个使用数据记录(UDR)。
但是该方法并没有明确在移动后，如果在新的接入点(BS)接入以后，新增加会话时候的处理方法，特别是在该MSS的计费客户端发生变化(从源计费客户端转到目标计费客户端)的时候，如何处理计费标识以及对于新增加的会话的标识的构造方法。而且该技术并未能考虑在MSS携带多个用户情况下的计费问题，当一个MSS带有多个用户时，无法通过Acct-Multi-Session-Id区别各个用户。
发明内容
本发明提出一种无线接入网系统中提供计费信息的方法，用以解决现有技术中存在MSS的计费客户端发生改变后无法不间断提供计费信息的问题。
本发明方法包括：
A、源计费客户端建立用户终端的会话时，为所述会话产生一个全局唯一的会话标识；
B、当所述用户终端从所述源计费客户端更换到目标计费客户端时，所述源计费客户端将所述用户终端上所述会话的会话标识发送到所述目标计费客户端；
C、所述目标计费客户端根据所述会话标识将计费信息上报给计费服务器，用于更新所述会话的计费记录。
所述步骤A后还包括以下步骤：
A1、当所述用户终端在所述源计费客户端下增加一个会话时，所述用户终端增加一个会话标识。
所述步骤B后还包括以下步骤：
B1、当所述用户终端在所述目标计费客户端下增加一个会话时，所述用户终端增加一个会话标识。
所述会话标识包括所述源计费客户端的唯一识别标识、所述用户终端的唯一识别标识、所述会话建立的时间戳和序号。
所述源计费客户端的唯一识别标识可以是源计费客户端的MAC地址，或源计费客户端的网络识别号；所述用户终端的唯一识别标识可以是用户终端的MAC地址，或用户终端的网络接入标识。
还包括通过源计费客户端的唯一识别标识、用户终端的唯一识别标识、会话建立的时间戳构成多会话的组别标识，用于标识同一用户终端的会话，通过所述多会话的组别标识和所述序号构成所述会话标识。
所述用户终端增加会话标识时，所述增加的会话标识中的所述多会话的组别标识不变，所述序号发生变更。
当所述用户终端的其中一个会话中止时，该用户终端所在的计费客户端将所述会话的会话标识对应的资源释放，保留所述会话的多会话的组别标识对应的资源；和/或当所述用户终端的所有会话终止时，该用户终端所在的计费客户端将所述所有会话的会话标识和多会话的组别标识对应的资源全部释放。
所述计费信息包括所述会话的通信流量和/或所述会话的持续时间。
所述步骤C中，将计费信息上报给计费服务器的步骤，可以通过计费代理将计费信息上报给计费服务器。
采用了本发明，可以在无线接入网系统中构造计费标识支持不间断计费信息的上报，而且可以在多会话的情况下维护会话标识的一致性，保证一个会话最终只有一个完整的使用数据记录。
附图说明
图1为WiMAX计费网络架构示意图；
图2为本发明的WiMAX计费网络架构示意图；
图3为本发明中同时支持Acct-Multi-Session-Id和Session-Id的流程图；
图4为本发明中只支持Session-Id的流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图来说明本发明的具体实施方式。
如图2所示，在无线接入网系统中，包括MSS101、计费服务器104和多个计费客户端102，每个计费客户端包含一个用户终端会话标识存储单元103，用于存储所述用户终端的会话标识，MSS的会话标识包括计费客户端的唯一识别标识、该MSS的唯一识别标识、会话建立的时间戳和序号，计费服务器中包含一个用户终端计费记录存储单元105，用于存储所述MSS的计费记录。
如图3所示，是本发明同时支持Acct-Multi-Session-Id和Session-Id的流程图，从图中可见，主要包括以下步骤：
S101、对于计费客户端和计费服务器同时支持Acct-Multi-Session-Id和Session-Id的情况，计费客户端在需要建立MSS的第一个会话时，产生一个可以全局唯一的多会话的组别标识Acct-Multi-Session-Id，该标识可以包含该计费客户端的唯一识别标识(例如MAC地址或者网络识别号等)、MSS的唯一识别标识(例如用户的网络接入标识NAI等)和建立的时间戳(该时间戳与RFC3580中时间戳的目的一致，是为了防止当这个计费客户端重新启动的时候，又生成同样一个多会话的组别标识Acct-Multi-Session-Id，而该多会话的组别标识Acct-Multi-Session-Id还暂时没有中止，这样将会导致over-charge)，同时还产生一个由Acct-Multi-Session-Id派生出来的也能全局唯一的会话标识Session-Id(例如Acct-Multi-Session-Id加上序号)。
S102、对于该用户此后增加的会话，则Acct-Multi-Session-Id不变，Session-Id里面序号发生改变即可。
S105、当MSS中止某会话时，计费客户端仅仅将该Session-ID对应的资源释放，并将该会话的计费信息通知计费服务器。
S106、如果所有的会话中止，则Acct-Multi-Session-Id和Session-ID对应的资源全部释放，所有相应中止的会话信息上报计费服务器。其中计费信息包括该会话的通信流量信息(字节数、数据报个数等)和/或会话持续时间等等。此后如果再有新的会话开始，则重复上述的步骤。
S103、当MSS因为移动产生了计费客户端的更换时，如果原来的计费客户端(称之为源计费客户端)与新的计费客户端(目标计费客户端)之间存在相互信任的协议，那么所有会话信息，包括Acct-Multi-Session-Id和Session-ID以及其他必要的信息都将由源计费客户端转移到目标计费客户端中，这样所有正在进行的会话并不会中断/停止计费。
S104、如果在这种情况下再新增加该MSS的会话，那么按照目前的Acct-Multi-Session-Id和Session-ID的构成规则，对新的会话分配Session-ID，而Acct-Multi-Session-Id还是和原来的会话一致。
S105、当MSS中止某会话时，计费客户端仅仅将该Session-ID对应的资源释放，并将该会话的计费信息通知计费服务器。
S106、如果在目标客户端中所有的会话都中止了，则Acct-Multi-Session-Id和Session-ID对应的资源全部释放，所有相应中止的会话信息上报计费服务器。
当该MSS新的会话建立的时候，则比照上述步骤处理，但是此时产生Acct-Multi-Session-Id和Session-ID的构成规则中可以使用目标计费客户端的唯一识别标识，因为不能保证是否新的计费客户端还能保留最初始接入时的计费客户端的标识，而且也没有必要再使用和保存最初始接入时的计费客户端的信息，当然也不排除保存和使用最初始接入时的计费客户端的标识来构建会话标识。
如果MSS移动产生了计费客户端的更换时，原来的计费客户端(称之为源计费客户端)与新的计费客户端(目标计费客户端)之间不存在相互信任的协议，那么则在源计费客户端将会中止所有的会话纪录，并且原来的Acct-Multi-Session-Id和Session-ID不再有效；而在目标计费客户端中，则会针对该用户的每个会话重新产生Acct-Multi-Session-Id和Session-ID，但是在这些标识的构成规则中使用目标计费客户端的唯一识别标识。
如图4所示，对于仅仅支持Session-ID的计费客户端和计费服务器，流程如下：
S201、计费客户端在需要建立MSS的第一个会话时，产生一个可以全局唯一的Session-ID，而不再有Acct-Multi-Session-Id的产生和维护过程，而且对于每个Session-ID的构造都可以是相互独立的。Session-ID包含了该计费客户端的唯一识别标识(例如MAC地址或者网络识别号等，此处可以为最初始接入时的计费客户端的标识也可以为开始对该会话进行计费的计费客户端的标识)、用户的唯一识别标识(例如用户的网络接入标识NAI等)、建立的时间戳和序号(在这种情况下，时间戳可以是该会话建立的时间，也可以都与第一个会话建立的时间相同)。
S202、对于该用户此后增加的会话，Session-Id里面序号发生改变。
S205、当MSS中止某会话时，计费客户端将该Session-ID对应的资源释放，并将该会话的计费信息通知计费服务器.其中计费信息包括该会话的通信流量信息(字节数、数据报个数等)和/或会话持续时间等等.此后如果再有新的会话开始，则重复上述的步骤.
S203、当MSS因为移动产生了计费客户端的更换时，如果原来的计费客户端(称之为源计费客户端)与新的计费客户端(目标计费客户端)之间存在相互信任的协议，那么所有会话信息，包括Session-ID以及其他必要的信息都将由源计费客户端转移到目标计费客户端中，这样所有正在进行的会话并不会中断/停止计费。
S204、如果在这种情况下再新增加该MSS的会话，对新的会话分配Session-ID。当MSS中止某会话时，计费客户端仅仅将该Session-ID对应的资源释放，并将该会话的计费信息通知计费服务器。
当该MSS新的会话建立的时候，则比照上述步骤处理，但是此时产生Session-ID的构成规则中可以使用目标计费客户端的唯一识别标识，因为不能保证是否新的计费客户端还能保留最初始接入时的计费客户端的标识，而且也没有必要再使用和保存最初始接入时的计费客户端的信息，当然也不排除保存和使用最初始接入时的计费客户端的标识来构建会话标识。
如果MSS移动产生了计费客户端的更换时，原来的计费客户端(称之为源计费客户端)与新的计费客户端(目标计费客户端)之间不存在相互信任的协议，那么则在源计费客户端将会中止所有的会话纪录，并且原来的Session-ID不再有效；而在目标计费客户端中，则会针对该用户的每个会话重新产生Session-ID，但是在这些标识的构成规则中使用目标计费客户端的唯一识别标识。
如果构造Acct-Multi-Session-Id和/或Session-ID的方法只能导致这些标识只是局部唯一的话，那么本发明的方法也可以用在该局部区域支持不间断计费信息的上报，即保证会话的计费标识不变。而当移动用户接入的新的计费客户端不在该局部区域时(或者从外部进入该局部区域时)都将导致计费标识的重新分配，在这种情况下就无法支持全局的不间断计费信息上报，而会出现计费停止/重新分配计费会话标识/计费开始的过程。
下面举例说明本发明的具体实施方式：
计费客户端在会话开始、会话结束以及周期性的上报计费信息，或者预付费用户的计费相关条件(比如网络分配给用户的额度快用完了，计费客户端再度向服务器申请等)到达时也会上报计费信息。每次上报的时候计费信息和会话的ID都会一起上报上去，这样计费和会话ID才能一一对应得上。每次在计费客户端上报该会话的计费信息的时候，通过Acct-Multi-Session-Id和Session-ID，在计费服务器就可以唯一地找到这个会话的纪录，从而及时地更新该计费记录。
MSS(假设标识为bob@gprs.cnmobile.cn)在计费客户端1(MAC地址为00-10-A4-23-19-C0)下的第一个会话的Acct-Multi-Session-Id和Session-ID分别为：
00-10-A4-23-19-C0-bob@gprs.cnmobile.cn-AF-23-83-C0-76-B8-44-E8和00-10-A4-23-19-C0-bob@gprs.cnmobile.cn-AF-23-83-C0-76-B8-44-E8-01，其中时间戳为AF-23-83-C0-76-B8-44-E8，序号为01。
然后在计费客户端1下新增加一个会话，Acct-Multi-Session-Id不变，而新的会话的Session-ID为：
00-10-A4-23-19-C0-bob@gprs.cnmobile.cn-AF-23-83-C0-76-B8-44-E8-02，其中序号改为02.
这样每次在计费客户端上报该MSS的第二个会话的计费信息的时候，通过Acct-Multi-Session-Id和Session-ID(00-10-A4-23-19-C0-bob@gprs.cnmobile.cn-AF-23-83-C0-76-B8-44-E8-02)，在计费服务器就可以唯一地找到这个会话的纪录(该MSS的第二个会话)，从而及时地更新该会话计费记录。
而每次在计费客户端上报该MSS的第一个会话的计费信息的时候，通过相同的Acct-Multi-Session-Id和第一个会话的Session-ID(00-10-A4-23-19-C0-bob@gprs.cnmobile.cn-AF-23-83-C0-76-B8-44-E8-01)，在计费服务器就可以唯一地找到这个会话的纪录(该MSS的第一个会话)，从而及时地更新该会话的计费记录。
当MSS在第一会话的时候移动到新的计费客户端2(MAC地址为00-12-B2-14-23-DE)，计费客户端1将把MSS的Acct-Multi-Session-Id和Session-ID 00-10-A4-23-19-C0-bob@gprs.cnmobile.cn-AF-23-83-C0-76-B8-44-E8和00-10-A4-23-19-C0-bob@gprs.cnmobile.cn-AF-23-83-C0-76-B 8-44-E8-01发送给计费客户端2。计费客户端2将通过Acct-Multi-Session-Id和Session-ID在计费服务器就可以唯一地找到这个会话的纪录(该MSS的第一个会话)，从而及时地更新该会话的计费记录。
当MSS移动到新的计费客户端2以后，新增加一个会话时，那么Acct-Multi-Session-Id不变，而新的会话的Session-ID为：
00-10-A4-23-19-C0-bob@gprs.cnmobile.cn-AF-23-83-C0-76-B8-44-E8-03，其中序号为03。
而每次在计费客户端2上报该MSS的第三个会话的计费信息的时候，通过相同的Acct-Multi-Session-Id和第三会话的Session-ID(00-10-A4-23-19-C0-bob@gprs.cnmobile.cn-AF-23-83-C0-76-B8-44-E8-03)，在计费服务器就可以唯一地找到这个会话的纪录(该MSS的第三个会话)，从而及时地更新该会话的计费纪录。
当MSS中止所有会话，然后新增加该MSS的会话，则重新产生该会话的Acct-Multi-Session-Id，该MSS的该会话对应的Acct-Multi-Session-Id和Session-ID分别为：
00-12-B2-14-23-DE-bob@gprs.cnmobile.cn-AF-23-83-C0-77-B8-44-E8和00-12-B2-14-23-DE-bob@gprs.cnmobile.cn-AF-23-83-C0-77-B8-44-E8-01，其中时间戳为AF-23-83-C0-77-B8-44-E8。
而每次在计费客户端2上报该MSS的新的这个会话的计费信息的时候，通过新的Acct-Multi-Session-Id和Session-ID(00-12-B2-14-23-DE-bob@gprs.cnmobile.cn-AF-23-83-C0-77-B8-44-E8-01)，
在计费服务器就可以唯一地找到这个会话的纪录(该MSS的新的会话)，从而及时地更新该会话的计费记录。
另外，将计费信息上报给计费服务器的步骤，也可以通过计费代理将计费信息上报给计费服务器。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围.这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内.
Claims (10)
1.一种无线接入网系统中提供计费信息的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、源计费客户端建立用户终端的会话时，为所述会话产生一个全局唯一的会话标识；
B、当所述用户终端从所述源计费客户端更换到目标计费客户端时，所述源计费客户端将所述用户终端上所述会话的会话标识发送到所述目标计费客户端；
C、所述目标计费客户端根据所述会话标识将计费信息上报给计费服务器，用于更新所述会话的计费记录。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A后还包括以下步骤：
A1、当所述用户终端在所述源计费客户端下增加一个会话时，所述用户终端增加一个会话标识。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B后还包括以下步骤：
B1、当所述用户终端在所述目标计费客户端下增加一个会话时，所述用户终端增加一个会话标识。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述会话标识包括所述源计费客户端的唯一识别标识、所述用户终端的唯一识别标识、所述会话建立的时间戳和序号。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述源计费客户端的唯一识别标识可以是源计费客户端的MAC地址，或源计费客户端的网络识别号；所述用户终端的唯一识别标识可以是用户终端的MAC地址，或用户终端的网络接入标识。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括通过源计费客户端的唯一识别标识、用户终端的唯一识别标识、会话建立的时间戳构成多会话的组别标识，用于标识同一用户终端的会话，通过所述多会话的组别标识和所述序号构成所述会话标识。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述用户终端增加会话标识时，所述增加的会话标识中的所述多会话的组别标识不变，所述序号发生变更。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，
当所述用户终端的其中一个会话中止时，该用户终端所在的计费客户端将所述会话的会话标识对应的资源释放，保留所述会话的多会话的组别标识对应的资源；和/或
当所述用户终端的所有会话终止时，该用户终端所在的计费客户端将所述所有会话的会话标识和多会话的组别标识对应的资源全部释放。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计费信息包括所述会话的通信流量和/或所述会话的持续时间。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C中，将计费信息上报给计费服务器的步骤，可以通过计费代理将计费信息上报给计费服务器。
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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Granted publication date: 20100512 Termination date: 20150124 |
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