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CN101803275B - 用于在分组交换网中生成实时计费信息的方法和网络单元 - Google Patents

用于在分组交换网中生成实时计费信息的方法和网络单元 Download PDF

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CN101803275B CN2007801006272A CN200780100627A CN101803275B CN 101803275 B CN101803275 B CN 101803275B CN 2007801006272 A CN2007801006272 A CN 2007801006272A CN 200780100627 A CN200780100627 A CN 200780100627A CN 101803275 B CN101803275 B CN 101803275B
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Abstract

本发明提出一种在基于分组交换的网络中生成实时计费信息的方法和实现基于电路交换的网络与基于分组交换的网络之间互通的网络单元。在基于分组交换网络的用户与基于电路交换网络的用户之间建立呼叫，并且向计费服务器通知至少一个费率和计费时间间隔。生成实时计费信息的该方法包括：当收到来自该基于电路交换的网络的包含费率的第一计费消息时，基于第一计费消息生成具有指示该费率的第一令牌的第一消息，并且向该计费服务器通知该费率；一旦呼叫已建立，就在收到包含计费时间间隔的下一计费消息时，基于下一计费消息生成具有指示该计费时间间隔的第二令牌的第二消息，并且向该计费服务器通知该计费时间间隔；和由该计费服务器生成实时计费信息。

Description

用于在分组交换网中生成实时计费信息的方法和网络单元
技术领域
本发明涉及通信领域，具体地涉及在基于分组交换的网络中对呼叫进行实时计费。
背景技术
IP多媒体子系统(IMS)是针对融合电信结构的第三代伙伴计划(3GPP)版本，该结构合并了蜂窝和互联网技术以在单个网络上一致地递送语音、视频和数据。目前在电信领域中最热门的话题之一是，IMS迅速变成希望升级其现有蜂窝和固定线路网络的运营商选择的结构。
图1是IMS结构的简单视图，该结构被分成三部分：服务层、控制层和接入网。IMS应用托管在服务层。该层包括通过操纵SIP信令并与其他系统相连来执行IMS应用和服务的SIP(会话起始协议)应用服务器(AS)。IMS网络的控制层包括用于管理呼叫建立、管理和释放的节点。在控制层核心处是称为呼叫会话控制功能(CSCF)的专用SIP服务器；所有SIP信令穿过这个主要节点。CSCF检查每个SIP消息并且确定该信令是否应当访问一个或多个应用服务器。最后，媒体网关控制功能(MGCF)连接到电路交换网络。接入网包括分别提供从当代IP电话设备和旧式电路交换设备接入IMS网的IP路由器和PSTN交换机。
在当前IMS结构中，对于进入的PSTN(公共交换电话网)呼叫，如果用户想获得IM用户的计费信息，其仅能够通过使用CDR分析工具来获得CDR(呼叫详细记录)数据。但是用户无法获得实时计费记录，其因而需要附加的CDR设备用于进一步的分析，特别是在呼叫会话期间。
图2是IMS网络和PSTN网络之间的传统会话的流程图，其中计费服务器在呼叫结束时基于由AS发送的CDR生成计费信息，并且计费服务器无法进行实时计费。详细的信令过程如下：
-当SIP用户希望开始与PSTN用户进行会话时，SIP节点发出INVITE请求；
-当收到该INVITE请求时，CSCF发送该请求给MGCF，并且MGCF将它映射到IAM(初始地址消息)消息并且发送该IAM给PSTN交换机；
-PSTN交换机通过发回ACM(地址完成消息)消息来指示该地址足以建立呼叫；
-该ACM消息中的“被叫方状态”代码被映射到SIP临时响应18x，该响应被返回给SIP节点；
-当PSTN用户摘机时，PSTN交换机发送ANM(应答消息)消息给MGCF，并且MGCF将它映射到INVITE最终响应(200)；
-该INVITE最终响应被发送到SIP节点，并且SIP节点发回ACK以确认接收；
-两个用户开始会话；
-当PSTN用户挂机时，PSTN交换机发送REL消息给MGCF以取消呼叫；
-MGCF将REL消息映射到BYE消息；
-BYE被发送到SIP节点，并且SIP节点发回200以进行确认；
-MGCF将200映射到RLC(释放完成消息)消息并且将该RLC发给PSTN交换机；
-AS生成CDR并将它发送给计费服务器。
一种用于获得实时计费信息的便利的解决方案是将ISUP(ISDN用户部分)消息封装到SIP MIME(多用途互联网邮件扩展)主体中。但是在当前IMS结构中，应用服务器无法分析SIP ISUP MIME主体。因此，对于不同的国家变体必须添加不同的解码功能。AS必须针对具有不同国家变体的SIP MIME主体中的ISUP信息而调用不同的解码功能。
图3示出了在上述实时计费方案中产生的问题。如图3所示，PSTN交换机在收到IAM消息后向MGCF发送指示呼叫费率的计费消息(CRG)，该CRG消息是符合7号信令的并且包括计费信息。然后，MGCF封装这个CRG到18x消息中，该18x消息是临时响应，并且发送这个18x到AS。为了获得费率，AS必须针对具有不同国家变体的SIP MIME主体中的ISUP信息而调用不同的解码功能。在已经建立呼叫后，PSTN交换机发送指示呼叫计费时间间隔的另一个CRG消息给MGCF。MGCF将这个CRG消息封装到INFO消息中，该INFO消息是承载与呼叫有关的控制信息的消息，并且然后发送该INFO消息给AS。同样，AS必须针对具有不同国家变体的SIP MIME主体中的ISUP信息而调用不同的解码功能以获得计费时间间隔。这样，计费服务器可以生成实时计费信息。因此，可以看出，上述解决方案既复杂成本又高。
对于另一种方法，如果用户想要获得几乎实时的计费信息，应用服务器必须经常发送CDR给计费机器，这在很大程度上影响了应用服务器的性能。
发明内容
为了解决上述现有技术中的问题，根据本发明的一个方面，提出了一种用于在基于分组交换的网络中生成实时计费信息的方法，其中在所述基于分组交换的网络的用户与基于电路交换的网络的用户之间建立呼叫，并且向计费服务器通知至少一个费率和计费时间间隔，该方法包括：当收到来自所述基于电路交换的网络的包含所述费率的第一计费消息时，基于该第一计费消息而生成具有指示所述费率的第一令牌的第一消息，并且向所述计费服务器通知所述费率；一旦所述呼叫已经被建立，就在收到包含所述计费时间间隔的下一个计费消息时，基于该下一个计费消息而生成具有指示所述计费时间间隔的第二令牌的第二消息，并且向所述计费服务器通知所述计费时间间隔；以及由所述计费服务器生成实时计费信息。
根据本发明的另一个方面，提出了一种用于实现基于电路交换的网络与基于分组交换的网络之间的互通的网络单元，其中在所述基于分组交换的网络的用户与所述基于电路交换的网络的用户之间建立呼叫，并且向计费服务器通知至少一个费率和计费时间间隔，所述网络单元包括：用于当收到来自所述基于电路交换的网络的包含所述费率的第一计费消息时基于该第一计费消息而生成具有指示所述费率的第一令牌的第一消息的第一令牌添加装置；和用于一旦所述呼叫已经被建立就在收到包含所述计费时间间隔的下一个计费消息时基于该下一个计费消息而生成具有指示所述计费时间间隔的第二令牌的第二消息的第二令牌添加装置。
附图说明
参考附图，通过阅读下面对本发明实施例的描述，本发明的所述和许多其他特征和优点将变得显而易见，其中：
-图1示出了IMS结构的简化视图；
-图2是IMS网络与PSTN网络之间的传统呼叫的流程图；
-图3示出了实时计费的现有技术方案中所产生的问题；
-图4是根据本发明一个实施例的用于通过扩展SIP协议在IMS网络中生成实时计费信息的方法的流程图；
-图5示出了IMS网络与PSTN网络之间的呼叫过程，其中实时计费信息可以按照本发明方法的实施例来生成；
-图6示出了本发明的方法在IMS结构中的实现；
-图7是根据本发明一个实施例的网络单元的框图。
具体实施方式
本发明提出了一种用于在基于分组交换的网络中生成实时计费信息的方法。这个方法可以例如应用于图6所示的IMS网络。
参考图4，结合图6所示的IMS结构和图5所示的信令过程描述用于生成实时计费信息的方法。
如图4所示，首先，在步骤401，当收到来自所述基于电路交换的网络的第一计费消息时，基于该第一计费消息生成具有指示费率的第一令牌的第一消息，并且向计费服务器通知该费率。
在当前的IMS结构中，P-DCS-BILLING-INFO报头已经被IMS SIP所支持。在3GPP标准中，这个报头被用来承载计费信息。在这个实施例中，PSTN交换机在收到IAM消息后发送计费消息(CRG)至MGCF。MGCF然后在步骤401中基于该CRG消息添加新的令牌“Tariff”至18x消息的P-DCS-BILLING-INFO报头中，并且将这个18x消息发送至CSCF，该CSCF又将其发送至AS。令牌“Tariff”是指呼叫的费率。因此，AS可以从这个消息中获得费率并且计费服务器被通知以该费率。
接着，在步骤402中，一旦所述呼叫已经被建立，当收到下一个计费消息时，基于该下一个计费消息生成具有指示计费时间间隔的第二令牌的第二消息，并且向计费服务器通知以该计费时间间隔。
在这个实施例中，在收到来自CSCF的ACK消息后，MGCF在收到来自PSTN交换机的下一个CRG消息时，在步骤402中基于这个CRG消息添加新的令牌“Meter-Pulse”到INFO消息的P-DCS-BILLING-INFO报头中。令牌“Meter-Pulse”是指呼叫的计费时间间隔。MGCF然后发送具有新令牌“Meter-Pulse”的INFO消息至CSCF，该CSCF又将其发送至AS。AS因而从INFO消息中获得了计费时间间隔并且计费服务器被通知以该计费时间间隔。在计费时间间隔应当被更改的情况下，例如在用户的要求下，PSTN交换机将发送指示新计费时间间隔的另一个CRG消息至MGCF。该MGCF然后生成新的INFO消息，该INFO消息的报头中的令牌“Meter-Pulse”指示了新的计费时间间隔，该新的INFO消息然后被发送至CSCF。这样，计费服务器可以获得新的计费时间间隔并且重新计算呼叫费用。
最后，在步骤403中，由计费服务器基于所述费率和计费时间间隔来生成实时计费信息。
应当指出，根据本方法，计费时间间隔可以按照用户要求来设定。
P-DCS-BILLING-INFO报头的新编码如下。新添加的令牌用粗体表示。
P-DCS-Billing-Info      ＝″P-DCS-Billing-Info″HCOLON
                 Billing-Correlation-ID″/″FEID
                 *(SEMI Billing-Info-param)
Billing-Correlation-ID  ＝1*48(HEXDIG)
FEID             ＝1*16(HEXDIG)″″host
              Billing-Info-param ＝RKS-Group-ID-param/Charge-param/
                 Cailling-param/Called-param/
                 Routing-param/Loc-Routing-param/
                 generic-param/
RKS-Group-ID-param       ＝″rksgroup″EQUAL RKS-Group-ID
                               RKS-Group-ID      ＝token
Charge-param           ＝″charge″EQUAL Acct-Charge-URI
Acct-Charge-URI         ＝LDQUOT addr-spec RDQUOT
                 Calling-param      ＝″calling″EQUAL Acct-Calling-URI
Acct-Calling-URI         ＝LDQUOT addr-spec RDQUOT
                 Callied-param       ＝″called″EQUAL Acct-Called-URI
Acct-Called-URI          ＝LDQUOT addr-spec RDQUOT
Routing-param            ＝″routing″EQUAL Acct-Routing-URI
Acct-Routing-URI         ＝LDQUOT addr-spec RDQUOT
           Loc-Routing-param      ＝″Iocroute″EQUAL Acct-Loc-Routing-URI
Acct-Loc-Routing-URI     ＝LDQUOT addr-spec RDQUOT
Figure GPA00001052530300062
由此，利用这个方法，通过扩展P-DCS-BILLING-INFO报头的支持消息，AS只需要支持对P-DCS-BILLING-INFO报头中的“Tariff”和“Meter-Pulse”信息的分析以及支持在18x和INFO消息中承载该报头，这两个消息都可以在呼叫期间传送。应当指出，P-DCS-BILLING-INFO报头可以最初只存在于标准中的INVITE消息中。
此外，对于MGCF和AS，它们只须遵循3GPP标准来处理IMS SIP消息中的P-DCS-BILLING-INFO报头。用户可以享受实时计费服务而不必更改IMS结构。同时，可以支持多个国家变体而不必更改MGCF和AS功能。
本发明的方法还具有下列优点：
-大大改进了MGCF和AS的性能；
-在不同的国家变体实时计费期间，不必针对不同的国家变体调用不同的解码功能；
-3GPP标准报头P-DCS-BILLING-INFO被重新用来承载PSTN计费信息，这在IMS结构中很容易接受；
-用户不必购买附加设备来进行CDR分析并且可以实现实时计费工作。
基于同一个发明构思，根据本发明的另一方面，提出了一种用于实现基于电路交换的网络与基于分组交换的网络之间的互通的网络单元。下面参考图7描述该网络单元。
图7是根据本发明一个实施例的网络单元的框图，其例如是IMS网络中的MGCF。网络单元700包括第一令牌添加装置701和第二令牌添加装置702。再次参考图5和6，在这个实施例中，当PSTN交换机在收到IAM消息后发送CRG消息至MGCF时，第一令牌添加装置701基于该CRG消息生成具有其P-DCS-BILLING-INFO报头中的新令牌“Tariff”的18x消息，然后MGCF发送该18x消息至CSCF，该CSCF又将该消息发送至AS。因此，AS可以从这个消息中获得费率并且计费服务器被通知以该费率。在收到来自CSCF的ACK消息后，并且在收到来自PSTN交换机的下一个CRG消息后，第二令牌添加装置702基于该CRG消息生成具有其P-DCS-BILLING-INFO报头中的新令牌“Meter-Pulse”的INFO消息。MGCF发送具有新令牌“Meter-Pulse”的INFO消息至CSCF，该CSCF又发送该消息至AS。AS因而可以从INFO消息中获得计费时间间隔并且计费服务器被通知以该计费时间间隔。在计费时间间隔应当更改的情况下，例如在用户的要求下，PSTN交换机将发送指示新计费时间间隔的另一个CRG消息给MGCF。第二令牌添加装置702然后将指示另一个计费时间间隔的令牌“Meter-Pulse”至新的INFO消息中，该新的INFO消息然后被发送至CSCF。这样，计费服务器可以获得新的计费时间间隔并且重新计算呼叫费用。
在实现中，本实施例的网络单元700以及其包括的第一令牌添加装置701和第二令牌添加装置702可以在软件、硬件或其组合中实现。例如，本领域技术人员熟悉可用来实现这些部件的各种不同的设备，例如微处理器、微控制器、ASIC、PLD和/或FPGA等。本实施例中的第一令牌添加装置701和第二令牌添加装置702既可以被实现为集成在网络单元700中，也可以分离地实现，并且它们也可以物理上分离但操作上互连地被实现。
在操作中，结合图7描述的实施例中的用于实现基于电路交换的网络与基于分组交换的网络之间的互通的所述网络单元只需遵循3GPP标准，通过扩展P-DCS-BILLIN-INFO报头的支持消息来处理IMS SIP消息中的P-DCS-BILLIN-INFO报头。结果，AS只需支持对P-DCS-BILLIN-INFO报头中的“Tariff”和“Meter-Pulse”信息的分析并且支持在18x和INFO消息中承载该报头，这两个消息都可以在呼叫期间传送。应当指出，P-DCS-BILLIN-INFO报头可以最初只存在于标准中的INVITE消息中。这样，用户可以享受实时计费服务而不必更改IMS结构并且不必购买附加设备来进行CDR分析；可以支持多个国家变体而不必更改MGCF和AS功能；大大改进了MGCF和AS的性能；以及3GPP标准报头P-DCS-BILLIN-INFO被重新用来承载PSTN计费信息，这在IMS结构中可以容易地被接受。
尽管上面详细地描述了本发明的用于在基于分组交换的网络中生成实时计费信息的方法和用于实现基于电路交换的网络与基于分组交换的网络之间的互通的网络单元的示例性实施例，然而上述实施例并不是穷举的，并且本领域技术人员可以在本发明的精神和范围内做出许多更改和修改。因此，本发明不限于这些实施例，本发明的范围只由所附权利要求来限定。

Claims (20)

1.一种用于在基于分组交换的网络中生成实时计费信息的方法，其中，在所述基于分组交换的网络的用户与基于电路交换的网络的用户之间建立呼叫，并且向计费服务器通知至少一个费率和计费时间间隔，所述方法包括：
-当收到来自所述基于电路交换的网络的包含所述费率的第一计费消息时，基于该第一计费消息生成具有指示所述费率的第一令牌的第一消息，并且向所述计费服务器通知所述费率；
-一旦所述呼叫已经被建立，就在收到包含所述计费时间间隔的下一个计费消息时，基于该下一个计费消息生成具有指示所述计费时间间隔的第二令牌的第二消息，并且向所述计费服务器通知所述计费时间间隔；和
-由所述计费服务器生成实时计费信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于电路交换的网络是公共交换电话网，而所述基于分组交换的网络是IP多媒体子系统。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一计费消息是由所述基于电路交换的网络中的交换机在收到来自所述基于分组交换的网络的呼叫发起消息时所发送的。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述实时计费信息是基于所述费率和所述计费时间间隔而连续生成的。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述计费时间间隔是按照用户要求而设定的。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一消息是符合会话起始协议的临时响应18x。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第二消息是符合会话起始协议的承载与呼叫有关的控制信息的INFO消息。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一令牌和所述第二令牌被分别添加到所述第一消息和所述第二消息的报头中。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述报头是P-DCS-BILLING-INFO报头。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其中，如果所述计费时间间隔需要更改，则在收到包含新计费时间间隔的新计费消息时，基于该新计费消息生成具有指示该新计费时间间隔的新第二令牌的新第二消息，该新计费时间间隔被通知给所述计费服务器。
11.一种用于实现基于电路交换的网络与基于分组交换的网络之间的互通的网络单元，其中，在所述基于分组交换的网络的用户与所述基于电路交换的网络的用户之间建立呼叫，并且向计费服务器通知至少一个费率和计费时间间隔，其特征在于，包括：
-第一令牌添加装置，用于当收到来自所述基于电路交换的网络的包含所述费率的第一计费消息时，基于该第一计费消息生成具有指示所述费率的第一令牌的第一消息；
-第二令牌添加装置，用于一旦所述呼叫已经被建立，就在收到包含所述计费时间间隔的下一个计费消息时，基于该下一个计费消息生成具有指示所述计费时间间隔的第二令牌的第二消息。
12.根据权利要求11所述的网络单元，其中，所述基于电路交换的网络是公共交换电话网，而所述基于分组交换的网络是IP多媒体子系统。
13.根据权利要求11或12所述的网络单元，其中，所述第一计费消息是由所述基于电路交换的网络中的交换机在收到来自所述基于分组交换的网络的呼叫发起消息时所发送的。
14.根据权利要求11或12所述的网络单元，其中，所述费率和所述计费时间间隔被发送至所述计费服务器，并且所述实时计费信息是基于所述费率和所述计费时间间隔而连续生成的。
15.根据权利要求11或12所述的网络单元，其中，所述计费时间间隔是按照用户要求而设定的。
16.根据权利要求11或12所述的网络单元，其中，所述第一消息是符合会话起始协议的临时响应18x。
17.根据权利要求11或12所述的网络单元，其中，所述第二消息是符合会话起始协议的承载与呼叫有关的控制信息的INFO消息。
18.根据权利要求11或12所述的网络单元，其中，所述第一令牌和所述第二令牌被分别添加到所述第一消息和所述第二消息的报头中。
19.根据权利要求18所述的网络单元，其中，所述报头是P-DCS-BILLING-INFO报头。
20.根据权利要求11或12所述的网络单元，其中，如果所述计费时间间隔需要更改，则在收到包含新计费时间间隔的新计费消息时，基于该新计费消息生成具有指示该新计费时间间隔的新第二令牌的新第二消息。
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