CN103781041A - 计费同步方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种计费同步方法、装置及系统。其中,该方法包括:PGW通知TDF执行与上述PGW相同的计费操作。通过本发明,PGW通知TDF执行与PGW相同的计费操作,解决了相关技术中PGW和TDF计费不同步的问题,减少了由于PGW和TDF计费不同步导致的误差,完善了PGW和TDF的计费流程。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域,具体而言,涉及一种计费同步方法、装置及系统。
背景技术
随着全球微波接入互通(World Interoperability for Microwave Access,简称为WiMax)的异军突起,第三代移动通信系统要保持其在移动通信领域的强有力竞争力,必须提高其网络性能和降低网络建设及运营成本。因此,第三代合作伙伴计划(3rd Generation PartnershipProject,简称为3GPP)的标准化工作组,目前正致力于研究包交换核心网(Packet Switch Core,简称为PS Core)和全球移动通信系统无线接入网(Universal Mobile Telecommunication SystemRadioAccess Network,简称为UTRAN)的演进,这个研究的课题叫做系统架构演进(SystemArchitecture Evolution,简称为SAE),目的是使得演进的分组网(Evolved Packet Core,简称为EPC)可提供更高的传输速率,更短的传输延时,优化分组,及支持演进的UTRAN(EvolvedUTRAN,简称为E-UTRAN)、UTRAN、无线局域网(Wireless Local Area Network,简称为WLAN)以及其他非3GPP的接入网络之间的移动性管理。
图1是根据相关技术的当前SAE的架构示意图,如图1所示,SAE包含了如下网元:
演进的无线接入网(Evolved RAN,简称为E-RAN):可以提供更高的上/下行速率、更低的传输延迟和更加可靠的无线传输。E-RAN中包含的网元是E-NodeB(EvolvedNodeB,演进节点B),用于为用户的接入提供无线资源。
分组数据网(Packet Data Network,简称为PDN):为用户提供业务的网络。
演进的分组网(E-Packet Core),提供了更低的延迟,并允许更多的无线接入系统接入。其包含如下网元:
移动管理实体(Mobility Management Entity,简称为MME):控制面功能实体,临时存储用户数据的服务器,负责管理和存储用户设备(User Equipment,简称为UE)的上下文(比如UE/用户标识,移动性管理状态,用户安全参数等),为用户分配临时标识,当UE驻扎在该跟踪区域或者该网络时,负责对该用户进行鉴权;处理MME和UE之间的所有非接入层消息;触发在SAE的寻呼。MME是SAE系统的移动管理单元。在UMTS系统中,移动管理单元是SGSN(Serving GPRS Support Node,服务GPRS支持节点)。
服务网关(Serving Gateway,简称为SGW)是一个用户面实体,负责用户面数据路由处理,终结处于空闲(ECM IDLE)状态的UE的下行数据。管理和存储UE的SAE承载(bearer)上下文,比如IP承载业务参数和网络内部路由信息等。SGW是3GPP系统内部用户面的锚点,一个用户在一个时刻只能有一个SGW;
分组数据网网关(PDN Gateway,简称为PGW),负责UE接入PDN的网关,分配用户IP地址,同时是3GPP和非3GPP接入系统的移动性锚点,PGW的功能还包括策略实施、计费支持。用户在同一时刻能够接入多个PGW。PCEF(Policy and Charging Enforcement Function,策略与计费实施功能实体)也位于PGW中。
策略与计费规则功能实体(Policy and Charging Rules Function,简称为PCRF)负责向PCEF提供策略控制与计费规则。
归属用户服务器(Home Subscriber Server,简称为HSS)永久存储用户签约数据,HSS存储的内容包括UE的IMSI(International Mobile Subscriber Identification,国际移动用户识别码)、PGW的IP地址。HSS与服务GPRS支持节点连接,服务GPRS支持节点与无线网络控制器(Radio Network Controller,简称为RNC)连接。
业务检测功能实体(Traffic Detection Function,简称为TDF),负责用户的业务应用检测并进行控制,还可以根据检测到的业务应用进行计费。
在物理上,SGW和PGW可能合一。EPC系统用户面网元包括SGW和PGW。当SGW与PGW之间通过GTP(GPRS Tunneling Protocol,GPRS隧道协议)连接时,SGW与PCRF之间没有接口;当SGW与PGW之间通过PMIP(Proxy Mobile Internet Protocol)连接时,SGW与PCRF通过Gxc接口连接。
在SAE系统中,SGW具有缓存处于空闲状态的UE下行数据的功能。当UE处于空闲模式下,SGW收到来自PGW向UE下发的下行数据时,由于SGW不知道UE所处服务E-NodeB(或称为eNodeB)的地址,因此SGW不能及时下发下行数据,因此SGW需对收到的下行数据进行缓存,同时需要向MME发送下行数据到达通知消息(Downlink Data Notification),由MME触发寻呼(Paging)。在一定时间内如果MME收到寻呼响应,那么Serving GW可以及时获得eNodeB的地址,可以向eNodeB下发缓存的数据,具体的流程如图2所示。但是当SGW没有相关的承载信息时,SGW只能丢弃到达的下行数据包,并且无法向MME发送下行数据到达通知消息。
当UE所处的覆盖区发生改变,例如,从一个移动性管理单元覆盖区移动到另一个移动性管理单元覆盖区时,UE通过监听广播信道发现进入到了一个未注册的区域,为了保证UE与核心网之间的业务连续,则需要在新的RAT覆盖区下进行注册,因此,UE会发起跟踪区更新(Tracking Area Update,简称为TAU)或者路由区更新(Routing Area Update,简称为RAU)流程。图2是根据相关技术的注册在E-UTRAN覆盖区下的UE移动到另一个MME覆盖区下引发的TAU流程。如图2所示,包括以下步骤(步骤S202-步骤S228):
步骤202,UE移动到另外一个MME下的E-UTRAN覆盖区,向新MME发送跟踪区更新请求,请求在新的区域进行注册,请求消息中携带旧MME为UE分配的GUTI。
步骤204,新MME根据GUTI标识找到旧MME,发送上下文请求信令进行上下文获取过程。
步骤206,旧MME将用户设备的移动管理和承载信息发送给新MME,即,进行上下文响应。
步骤208,新MME收到相应的信息后对上下文进行确认,即,上下文确认。
步骤210,新MME向SGW发起更新承载请求,请求消息中携带源GTP-C隧道标识和目的GTP-C隧道标识,SGW更新承载的绑定关系。
步骤212,SGW向PGW发送更新承载请求,将SGW的地址信息、隧道标识信息、接入技术类型等参数发送给PGW。
步骤214,PGW更新自己的上下文并向SGW返回更新承载响应信息,信息内容包括PGW的地址和隧道标识等。
步骤216,SGW向新MME返回更新承载响应,将SGW指定的目的GTP-C隧道标识、自身的地址、以及PGW的地址和隧道信息等带给MME。
步骤218,新MME通过位置更新消息通知HSS注册位置的改变。
步骤220,HSS向旧MME发送位置取消信令,只维护新MME的注册。
步骤222,旧MME向HSS返回位置取消响应。
步骤224,HSS对新MME的位置更新进行确认。
步骤226,如果新MME确认UE在当前的跟踪区内有效,则向UE发送跟踪区更新接受消息,该消息中携带周期性跟踪区更新定时器,目前标准协议中推荐值是54分钟。
步骤228,如果新MME通过TAU流程为UE分配了一个新的GUTI标识,那么UE会返回跟踪区更新完成消息向MME进行确认。
对于注册在E-UTRAN覆盖区下的UE移动到UTRAN覆盖区下引发的RAU流程,与上述流程类似,故不做赘述。在实际网络中,SGW可能由于系统不稳定或者升级导致重启。在移动性管理单元及PGW检测到SGW重启之后,现有的运营网络中移动性管理单元与PGW将删除与之关联的用户上下文,导致移动性管理单元不能联系到用户设备以及造成该用户设备无法得到下行数据,只有当用户设备有上行数据发送时才能与网络重新连接。为了使用户业务能够尽快恢复,移动性管理单元及PGW检测到SGW重启之后,移动性管理单元及PGW继续保留用户上下文和用户承载上下文一段时间,但是标记这些承载不可用,并且当PGW在这些承载上收到下行数据包时,PGW进行丢弃,也不进行计费。但是因为TDF会对发送给PGW的数据包进行计费,这样就造成了计费的不同步。
针对相关技术中PGW和TDF计费不同步的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中PGW和TDF计费不同步的问题,本发明提供了一种计费同步方法、装置及系统,以至少解决上述问题。
根据本发明的一个方面,提供了一种计费同步方法,该方法包括:PGW通知TDF执行与上述PGW相同的计费操作。
上述PGW通知上述TDF执行与上述PGW相同的计费操作包括:上述PGW通过策略与计费规则功能实体PCRF通知上述TDF执行与上述PGW相同的计费操作。
上述PGW通知上述TDF执行与上述PGW相同的计费操作之前,上述方法还包括:上述PGW接收到下行数据包后,确定对上述数据包执行计费停止操作或者计费恢复操作。
上述PGW通过上述PCRF通知上述TDF执行与上述PGW相同的计费操作包括:在上述PGW确定对上述数据包执行计费停止操作的情况下,上述PGW通过上述PCRF通知上述TDF执行计费停止操作,和/或通知上述TDF直接丢弃上述数据包;在上述PGW确定对上述数据包执行计费恢复操作的情况下,上述PGW通过上述PCRF通知上述TDF执行计费恢复操作。
上述PGW接收到下行数据包后,确定对上述数据包执行计费停止操作或者计费恢复操作包括:上述PGW在不可用的承载上接收到下行数据包后,确定对上述数据包执行计费停止操作;或者,上述PGW在恢复正常的承载上接收到下行数据包后,确定对上述数据包执行计费恢复操作。
在上述PGW通知上述TDF直接丢弃上述数据包的情况下,上述方法还包括:上述PGW在承载恢复正常的情况下,通知上述TDF执行计费恢复操作。
上述PGW在不可用的承载上接收到下行数据包之前,上述方法还包括:上述PGW检测到服务网关SGW重启后,保留承载上下文和用户上下文;上述PGW标记上述承载为不可用的承载。
上述PGW在不可用的承载上接收到下行数据包之前,上述方法还包括:上述PGW接收移动管理实体MME通过SGW发送的承载挂起通知消息;上述PGW通过上述SGW向上述MME返回承载挂起确认消息;其中,上述PGW的挂起的承载为不可用的承载。
上述PGW在恢复正常的承载上接收到下行数据包之前,上述方法还包括:上述PGW接收上述MME通过SGW发送的修改承载请求消息;上述PGW通过上述SGW向上述MME返回修改承载响应消息;其中,上述PGW的修改的承载为恢复正常的承载。
上述PGW接收上述MME通过SGW发送的修改承载请求消息之前,上述方法还包括:上述MME重选SGW;其中,重选的SGW为已重启的SGW或者正常工作的SGW。
上述PGW接收上述MME通过SGW发送的修改承载请求消息之前,上述方法还包括:上述MME接收用户设备UE发送的非接入层消息。
上述非接入层消息为跟踪区更新TAU请求消息。
上述PGW通过上述PCRF通知上述TDF执行与上述PGW相同的计费操作包括:上述PGW向上述PCRF发送计费通知消息;其中,上述计费通知消息用于通知上述TDF执行与上述PGW相同的计费操作;上述PCRF向上述TDF发送上述计费通知消息。
上述PGW通过上述PCRF通知上述TDF执行与上述PGW相同的计费操作之后,上述方法还包括:上述TDF向上述PCRF返回计费通知响应消息;上述PGW接收上述PCRF发送的上述计费通知响应消息。
上述方法还包括:上述PGW检测到SGW重启后,保留承载上下文和用户上下文,并标记上述承载为不可用的承载;上述PCRF检测到SGW重启后,删除与上述SGW的连接,并保留用户信息和策略;上述PCRF向上述TDF发送上述计费通知消息;其中,上述计费通知消息用于通知上述TDF执行计费停止操作。
上述方法还包括:上述PCRF检测到SGW恢复工作后,向上述TDF发送上述计费通知消息;其中,上述计费通知消息用于通知上述TDF执行计费恢复操作。
上述方法还包括:上述PCRF检测到上述PGW重启后,删除与上述PGW的连接,并保留用户信息和策略;上述PCRF向上述TDF发送上述计费通知消息;其中,上述计费通知消息用于通知上述TDF执行计费停止操作。
上述方法还包括:上述PCRF检测到上述PGW恢复工作后,向上述TDF发送上述计费通知消息;其中,上述计费通知消息用于通知上述TDF执行计费恢复操作。
根据本发明的另一方面,提供了一种计费同步装置,该装置包括:计费执行模块,用于通知TDF执行与上述PGW相同的计费操作。
上述计费执行模块包括:计费执行单元,用于通过策略与计费规则功能实体PCRF通知上述TDF执行与上述PGW相同的计费操作。
上述装置还包括:计费确定模块,用于接收到下行数据包后,确定对上述数据包执行计费停止操作或者计费恢复操作。
上述计费执行单元包括:第一执行子单元,用于在上述PGW确定对上述数据包执行计费停止操作的情况下,通过上述PCRF通知上述TDF执行计费停止操作,和/或通知上述TDF直接丢弃上述数据包;第二执行子单元,用于在上述PGW确定对上述数据包执行计费恢复操作的情况下,通过上述PCRF通知上述TDF执行计费恢复操作。
上述计费确定模块包括:计费停止确定单元,用于在不可用的承载上接收到下行数据包后,确定对上述数据包执行计费停止操作;或者,计费恢复确定单元,用于在恢复正常的承载上接收到下行数据包后,确定对上述数据包执行计费恢复操作。
在上述PGW通知上述TDF直接丢弃上述数据包的情况下,上述装置还包括:通知模块,用于在承载恢复正常的情况下,通知上述TDF执行计费恢复操作。
上述PGW在不可用的承载上接收到下行数据包之前,上述计费确定模块还包括:保留单元,用于检测到服务网关SGW重启后,保留承载上下文和用户上下文;标记单元,用于标记上述承载为不可用的承载。
上述PGW在不可用的承载上接收到下行数据包之前,上述计费确定模块还包括:通知消息接收单元,用于接收移动管理实体MME通过SGW发送的承载挂起通知消息;确认消息返回单元,用于通过上述SGW向上述MME返回承载挂起确认消息;其中,上述PGW的挂起的承载为不可用的承载。
上述PGW在恢复正常的承载上接收到下行数据包之前,上述计费确定模块还包括:请求消息接收单元,用于接收上述MME通过SGW发送的修改承载请求消息;响应消息返回单元,用于通过上述SGW向上述MME返回修改承载响应消息;其中,上述PGW的修改的承载为恢复正常的承载。
根据本发明的再一方面,提供了一种计费同步系统,该系统包括:PGW、PCRF以及TDF,其中,上述PGW包括上述的计费同步装置,上述PGW包括:第一发送模块,用于向上述PCRF发送计费通知消息;其中,上述计费通知消息用于通知上述TDF执行与上述PGW相同的计费操作;上述PCRF包括:第二发送模块,用于向上述TDF发送上述计费通知消息。
上述TDF包括:响应模块,用于向上述PCRF返回计费通知响应消息;上述PGW还包括:接收模块,用于接收上述PCRF发送的上述计费通知响应消息。
上述PGW还包括:保留模块,用于在检测到SGW重启后,保留承载上下文和用户上下文,并标记上述承载为不可用的承载;上述PCRF还包括:第一删除模块,用于在检测到SGW重启后,删除与上述SGW的连接,并保留用户信息和策略;上述PCRF还包括:第一消息发送模块,用于向上述TDF发送上述计费通知消息;其中,上述计费通知消息用于通知上述TDF执行计费停止操作。
上述PCRF还包括:第二消息发送模块,用于在检测到SGW恢复工作后,向上述TDF发送上述计费通知消息;其中,上述计费通知消息用于通知上述TDF执行计费恢复操作。
上述PCRF还包括:第二删除模块,用于在检测到上述PGW重启后,删除与上述PGW的连接,并保留用户信息和策略;上述PCRF还包括:第三消息发送模块,用于向上述TDF发送上述计费通知消息;其中,上述计费通知消息用于通知上述TDF执行计费停止操作。
上述PCRF还包括:第四消息发送模块,用于在检测到上述PGW恢复工作后,向上述TDF发送上述计费通知消息;其中,上述计费通知消息用于通知上述TDF执行计费恢复操作。
通过本发明,PGW通知TDF执行与PGW相同的计费操作,解决了相关技术中PGW和TDF计费不同步的问题,减少了由于PGW和TDF计费不同步导致的误差,完善了PGW和TDF的计费流程。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是根据相关技术的当前SAE的架构示意图;
图2是根据相关技术的注册在E-UTRAN覆盖区下的UE移动到另一个MME覆盖区下引发的TAU流程;
图3是根据本发明实施例的计费同步方法的流程图;
图4是根据本发明实施例的PGW和TDF计费同步方法的流程图;
图5是根据本发明实施例的在SGW重启后通知TDF计费同步的流程图;
图6是根据本发明实施例的在SRVCC中PGW上的承载“挂起”状态时,PGW通知TDF计费同步的流程图;
图7是根据本发明实施例的MME重新选择一个SGW后PGW上的承载恢复后通知TDF恢复计费的流程图;
图8是根据本发明实施例的结束CS会话后回到E-UTRAN覆盖下PGW恢复正常后通知TDF恢复计费的流程图;
图9是根据本发明实施例的PCRF检测到SGW重启通知TDF停止计费的流程图;
图10是根据本发明实施例的PCRF检测到PGW重启通知TDF停止计费的流程图;
图11是根据本发明实施例的计费同步装置的结构框图;
图12是根据本发明实施例的计费同步系统的结构框图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明实施例提供了一种计费同步方法、装置及系统,下面通过具体实施例进行详细介绍。
本实施例提供了一种计费同步方法,图3是根据本发明实施例的计费同步方法的流程图,如图3所示,该方法包括以下步骤:
步骤S302,PGW通知TDF执行与该PGW相同的计费操作。
通过上述方法,PGW通知TDF执行与PGW相同的计费操作,解决了相关技术中PGW和TDF计费不同步的问题,减少了由于PGW和TDF计费不同步导致的误差,完善了PGW和TDF的计费流程。
无论PGW如何通知到TDF,只要二者保证执行相同的计费操作即可。优选地,为了保证通知流程的准确性和时效性,在实际应用中,大多数情况下可以通过PCRF实现该通知过程,因此,本实施例提供了一种优选实施方式,即PGW通过PCRF通知上述TDF执行与PGW相同的计费操作。
PGW在不可用的承载上收到TDF发送的下行数据后,如果PGW不进行计费,PGW也通知TDF不进行计费。如果PGW恢复正常计费后,PGW也通知TDF恢复正常计费。一般情况下,PGW通过PCRF通知TDF不进行计费。PGW上的用户承载不可用包括检测到SGW重启以及在SRVCC、CSFB过程中收到SGW发送的挂起通知(Suspend Notification)消息;PGW上的用户承载恢复正常后,PGW需要通知TDF恢复正常计费。
在PGW通知TDF执行与PGW相同的计费操作之前,上述方法还包括:PGW接收到下行数据包后,确定对上述数据包执行计费停止操作或者计费恢复操作。在PGW确定对上述数据包执行计费停止操作的情况下,PGW通过上述PCRF通知上述TDF执行计费停止操作,和/或通知上述TDF直接丢弃上述数据包;在PGW确定对上述数据包执行计费恢复操作的情况下,PGW通过上述PCRF通知上述TDF执行计费恢复操作。通过上述方式,实现了PGW和TDF的计费同步。
优选地,PGW接收到下行数据包后,确定对该数据包执行计费停止操作或者计费恢复操作包括:PGW在不可用的承载上接收到下行数据包后,确定对上述数据包执行计费停止操作;或者,PGW在恢复正常的承载上接收到下行数据包后,确定对上述数据包执行计费恢复操作。在PGW通知TDF直接丢弃上述数据包的情况下,上述方法还包括:PGW在承载恢复正常的情况下,通知TDF执行计费恢复操作。通过上述方式,分别实现了计费停止操作的同步和计费恢复操作的同步。
优选地,PGW在不可用的承载上接收到下行数据包之前,上述方法还包括:PGW检测到服务网关SGW重启后,保留承载上下文和用户上下文;PGW标记上述承载为不可用的承载。该方式为后续根据承载的是否可用决定执行计费停止操作或计费恢复操作,提供了基础。
优选地,PGW在不可用的承载上接收到下行数据包之前,上述方法还包括:PGW接收移动管理实体MME通过SGW发送的承载挂起通知消息;PGW通过上述SGW向上述MME返回承载挂起确认消息;其中,PGW的挂起的承载为不可用的承载。
优选地,PGW在恢复正常的承载上接收到下行数据包之前,上述方法还包括:PGW接收上述MME通过SGW发送的修改承载请求消息;PGW通过上述SGW向上述MME返回修改承载响应消息;其中,PGW的修改的承载为恢复正常的承载。
PGW接收上述MME通过SGW发送的修改承载请求消息之前,上述方法还包括:上述MME重选SGW;其中,重选的SGW为已重启的SGW或者正常工作的SGW。
PGW接收上述MME通过SGW发送的修改承载请求消息之前,上述方法还包括:上述MME接收用户设备UE发送的非接入层消息。上述非接入层消息可以为跟踪区更新TAU请求消息。
PGW通过上述PCRF通知上述TDF执行与PGW相同的计费操作包括:PGW向上述PCRF发送计费通知消息;其中,上述计费通知消息用于通知上述TDF执行与PGW相同的计费操作;上述PCRF向上述TDF发送上述计费通知消息。
PGW通过上述PCRF通知上述TDF执行与PGW相同的计费操作之后,上述方法还包括:上述TDF向上述PCRF返回计费通知响应消息;PGW接收上述PCRF发送的上述计费通知响应消息。
优选地,上述方法还包括:PGW检测到SGW重启后,保留承载上下文和用户上下文,并标记上述承载为不可用的承载;上述PCRF检测到SGW重启后,删除与上述SGW的连接,并保留用户信息和策略;上述PCRF向上述TDF发送上述计费通知消息;其中,上述计费通知消息用于通知上述TDF执行计费停止操作。
上述方法还包括:上述PCRF检测到SGW恢复工作后,向上述TDF发送上述计费通知消息;其中,上述计费通知消息用于通知上述TDF执行计费恢复操作。
上述方法还包括:上述PCRF检测到PGW重启后,删除与PGW的连接,并保留用户信息和策略;上述PCRF向上述TDF发送上述计费通知消息;其中,上述计费通知消息用于通知上述TDF执行计费停止操作。上述方法还包括:上述PCRF检测到PGW恢复工作后,向上述TDF发送上述计费通知消息;其中,上述计费通知消息用于通知上述TDF执行计费恢复操作。
图4是根据本发明实施例的PGW和TDF计费同步方法的流程图,如图4所示,包括以下步骤(步骤S402-步骤S406):
步骤S402,PGW在不可用的承载上收到下行数据,PGW不计费并丢弃数据包。
步骤S404,PGW通过PCRF向TDF通知承载暂时不可用、暂停计费;如果PCRF直接检测到SGW重启或者PGW重启,PCRF将直接通知TDF承载不可用,暂停计费。
步骤S406,PGW的承载恢复正常,PGW需要通过PCRF向TDF通知承载已经恢复并恢复计费。
图5是根据本发明实施例的在SGW重启后通知TDF计费同步的流程图,如图5所示,包括以下步骤(步骤S502-步骤S514):
步骤S502,MME检测到SGW重启后,MME仍然保留承载上下文和用户上下文一段时间。
步骤S504,PGW检测到SGW重启后,PGW仍然保留承载上下文和用户上下文一段时间,但是标记受影响的承载暂时不可用。
步骤S506,PGW在这些保留的承载上收到下行数据时PGW并不进行计费并直接丢弃这些收到的数据包。
步骤S508,PGW向PCRF发送TDF停止计费请求消息通知PCRF:承载暂时不可用并需要TDF停止计费。
步骤S510,PCRF向TDF发送TDF停止计费请求消息通知TDF:承载暂时不可用并需要TDF停止计费。
步骤S512,TDF向PCRF返回TDF停止计费响应消息。
步骤S514,PCRF向PGW返回TDF停止计费响应消息。
本实施例中是以UE在MME覆盖区域为例说明的,对于UE在SGSN覆盖区域,处理方法与其类似,故不再详细说明。
图6是根据本发明实施例的在SRVCC中PGW上的承载“挂起”状态时,PGW通知TDF计费同步的流程图,如图6所示,包括以下步骤(步骤S602-步骤S642):
步骤S602,UE向eNodeB发送测量报告。
步骤S604,根据UE的测量报告,eNodeB决定向GERAN发起SRVCC切换,eNodeB向MME发送切换请求消息。
步骤S606,MME根据承载的QCI进行分类,将语音承载切换到电路域中,MME向MSC发送PS到CS的切换请求消息。
步骤S608,MSC向BSS发送切换请求消息,BSS向MSC返回切换确认消息。
步骤S610,MSC向MME返回PS到CS的切换响应消息。
步骤S612,源MME向源eNodeB发送切换命令。
步骤S614,源eNodeB向UE发送切换命令。
步骤S616,UE切换至GERAN,UE向BSS发送承载挂起过程。
步骤S618,目标BSS向目标SGSN转发承载挂起消息。
步骤S620,目标SGSN向源MME发起挂起通知消息,源MME返回相应的确认消息。
步骤S622,目标BSS向目标SGSN发送切换完成消息。
步骤S624,MSC向MME发送PS到CS切换完成消息;MME向MSC返回PS到CS切换确认消息。
步骤S626,源MME向SGW发送挂起通知消息。
步骤S628,SGW向PGW转发挂起通知消息。
步骤S630,PGW向SGW返回挂起确认消息。
步骤S632,SGW向MME返回挂起确认消息。
步骤S634,PGW在这些挂起的承载上收到下行数据时PGW并不进行计费并直接丢弃这些收到的数据包。
步骤S636,PGW向PCRF发送TDF停止计费请求消息通知PCRF:承载暂时挂起并需要TDF停止计费。
步骤S638,PCRF向TDF发送TDF停止计费请求消息通知TDF:承载暂时挂起并需要TDF停止计费。
步骤S640,TDF向PCRF返回TDF停止计费响应消息。
步骤S642,PCRF向PGW返回TDF停止计费响应消息。
本实施例中是以UE原来在MME覆盖区域为例说明的;对于UE原来处在SGSN的覆盖区域,处理方法与其类似,故不再详细说明。本实施例中是以SRVCC为例说明的,对于UE进行CSFB的过程,处理方法与其类似,故不再详细说明。
图7是根据本发明实施例的MME重新选择一个SGW后PGW上的承载恢复后通知TDF恢复计费的流程图,如图7所示,包括以下步骤(步骤S702-步骤S718):
步骤S702,MME重新选择一个SGW,这个SGW可以是已经重启的SGW或者其他正常工作的SGW。
步骤S704,MME向新SGW发送建立会话请求消息,消息中携带IMSI,用户IP地址,承载QoS等参数。
步骤S706,新SGW向PGW发送修改承载请求消息。
步骤S708,PGW向SGW返回修改承载响应消息。
步骤S710,SGW向MME返回建立会话响应消息。
步骤S712,PGW上的承载恢复正常后,PGW向PCRF发送TDF恢复计费通知消息用于通知承载恢复正常并需TDF恢复计费。
步骤S714,PCRF向TDF发送TDF恢复计费通知消息用于通知承载恢复正常并需TDF恢复计费。
步骤S716,TDF向PCRF返回TDF恢复计费确认消息。
步骤S718,PCRF向PGW返回TDF恢复计费确认消息。
图8是根据本发明实施例的结束CS会话后回到E-UTRAN覆盖下PGW恢复正常后通知TDF恢复计费的流程图,图8的流程可以附加在图6的流程之上,如图8所示,包括以下步骤(步骤S802-步骤S820):
步骤S802,UE结束CS通话后回到eNodeB覆盖区域,UE向MME发送TAU请求消息。
步骤S804,MME向SGW发送修改承载请求消息。
步骤S806,SGW向PGW发送修改承载请求消息。
步骤S808,PGW向SGW返回修改承载响应消息。
步骤S810,SGW向MME返回建立会话响应消息。
步骤S812,MME向UE返回TAU接受消息。
步骤S814,PGW上的承载恢复正常后,PGW向PCRF发送TDF恢复计费通知消息用于通知承载恢复正常并需TDF恢复计费。
步骤S816,PCRF向TDF发送TDF恢复计费通知消息用于通知承载恢复正常并需TDF恢复计费。
步骤S818,TDF向PCRF返回TDF恢复计费确认消息。
步骤S820,PCRF向PGW返回TDF恢复计费确认消息。
本实施例以TAU消息为例进行说明,对于其他非接入层消息,其具体流程类似,不做具体阐述。
图9是根据本发明实施例的PCRF检测到SGW重启通知TDF停止计费的流程图,如图9所示,包括以下步骤(步骤S902-步骤S910):
步骤S902,MME检测到SGW重启后,MME仍然保留承载上下文和用户上下文一段时间;
步骤S904,PGW检测到SGW重启后,PGW仍然保留承载上下文和用户上下文一段时间,但是标记受影响的承载暂时不可用;
步骤S906,PCRF检测到SGW重启后,PCRF本地删除与SGW的连接,但是仍然保留用户的其他信息和策略;
步骤S908,PCRF向TDF发送TDF停止计费请求消息通知TDF:承载暂时不可用并需要停止计费;
步骤S910,TDF向PCRF返回TDF停止计费响应消息;
在该实施例的应用场景下,计费恢复流程仍然可以采用类似图7所提供的方式,即PCRF检测到SGW重启完成后,执行后续的计费恢复流程,在此不再赘述。
图10是根据本发明实施例的PCRF检测到PGW重启通知TDF停止计费的流程图,如图10所示,包括以下步骤(步骤S1002-步骤S1008):
步骤S1002,PGW重启。
步骤S1004,PCRF检测到PGW重启后,PCRF本地删除与PGW的连接,但是仍然保留用户的其他信息和策略。
步骤S1006,PCRF向TDF发送TDF停止计费请求消息通知TDF:承载暂时不可用并需要停止计费。
步骤S1008,TDF向PCRF返回TDF停止计费响应消息。
在该实施例的应用场景下,计费恢复流程仍然可以采用类似图7所提供的方式,PCRF检测到PGW重启完成后,执行后续的计费恢复流程,在此不再赘述。
对应于上述实施例介绍的计费同步方法,本实施例提供一种计费同步装置,该装置可以设置在PGW上,用以实现上述实施例。图11是根据本发明实施例的计费同步装置的结构框图,如图11所示,该装置包括:计费执行模块12,用于通知TDF执行与上述PGW相同的计费操作。
通过上述装置,PGW的计费执行模块通知TDF执行与PGW相同的计费操作,解决了相关技术中PGW和TDF计费不同步的问题,减少了由于PGW和TDF计费不同步导致的误差,完善了PGW和TDF的计费流程。
优选地,上述计费执行模块包括:计费执行单元,用于通过PCRF通知上述TDF执行与上述PGW相同的计费操作。上述装置还包括:计费确定模块,用于接收到下行数据包后,确定对上述数据包执行计费停止操作或者计费恢复操作。从而保证了通知流程的准确性和时效性。
上述计费执行单元包括:第一执行子单元,用于在上述PGW确定对上述数据包执行计费停止操作的情况下,通过上述PCRF通知上述TDF执行计费停止操作,和/或通知上述TDF直接丢弃上述数据包;第二执行子单元,用于在上述PGW确定对上述数据包执行计费恢复操作的情况下,通过上述PCRF通知上述TDF执行计费恢复操作。通过上述装置,实现了PGW和TDF的计费同步。
上述计费确定模块包括:计费停止确定单元,用于在不可用的承载上接收到下行数据包后,确定对上述数据包执行计费停止操作;或者,计费恢复确定单元,用于在恢复正常的承载上接收到下行数据包后,确定对上述数据包执行计费恢复操作。在上述PGW通知上述TDF直接丢弃上述数据包的情况下,上述装置还包括:通知模块,用于在承载恢复正常的情况下,通知上述TDF执行计费恢复操作。通过上述装置,分别实现了计费停止操作的同步和计费恢复操作的同步。
PGW在不可用的承载上接收到下行数据包之前,上述计费确定模块还包括:保留单元,用于检测到服务网关SGW重启后,保留承载上下文和用户上下文;标记单元,用于标记上述承载为不可用的承载。该结构为后续根据承载的是否可用决定执行计费停止操作或计费恢复操作,提供了基础。
PGW在不可用的承载上接收到下行数据包之前,上述计费确定模块还包括:通知消息接收单元,用于接收移动管理实体MME通过SGW发送的承载挂起通知消息;确认消息返回单元,用于通过上述SGW向上述MME返回承载挂起确认消息;其中,上述PGW的挂起的承载为不可用的承载。
PGW在恢复正常的承载上接收到下行数据包之前,上述计费确定模块还包括:请求消息接收单元,用于接收上述MME通过SGW发送的修改承载请求消息;响应消息返回单元,用于通过上述SGW向上述MME返回修改承载响应消息;其中,上述PGW的修改的承载为恢复正常的承载。
对应于上述实施例介绍的计费同步方法,本实施例提供一种计费同步系统,该系统用以实现上述实施例。图12是根据本发明实施例的计费同步系统的结构框图,如图12所示,该系统包括:PGW、PCRF以及TDF,其中,PGW包括上述实施例介绍的计费同步装置,PGW包括:第一发送模块14,用于向PCRF发送计费通知消息;其中,该计费通知消息用于通知上述TDF执行与PGW相同的计费操作;PCRF包括:第二发送模块16,用于向上述TDF发送上述计费通知消息。
上述TDF包括:响应模块,用于向上述PCRF返回计费通知响应消息;上述PGW还包括:接收模块,用于接收上述PCRF发送的上述计费通知响应消息。通过该结构,PGW可以获知TDF响应的PGW的通知,提高了计费同步的准确性和效率。
上述PGW还包括:保留模块,用于在检测到SGW重启后,保留承载上下文和用户上下文,并标记上述承载为不可用的承载;上述PCRF还包括:第一删除模块,用于在检测到SGW重启后,删除与上述SGW的连接,并保留用户信息和策略;上述PCRF还包括:第一消息发送模块,用于向上述TDF发送上述计费通知消息;其中,上述计费通知消息用于通知上述TDF执行计费停止操作。通过该结构,PCRF通过对SGW的重启进行检测,便可触发计费停止操作或计费恢复操作,扩展了计费同步的适用范围。
上述PCRF还包括:第二消息发送模块,用于在检测到SGW恢复工作后,向上述TDF发送上述计费通知消息;其中,上述计费通知消息用于通知上述TDF执行计费恢复操作。上述PCRF还包括:第二删除模块,用于在检测到上述PGW重启后,删除与上述PGW的连接,并保留用户信息和策略;上述PCRF还包括:第三消息发送模块,用于向上述TDF发送上述计费通知消息;其中,上述计费通知消息用于通知上述TDF执行计费停止操作。
上述PCRF还包括:第四消息发送模块,用于在检测到上述PGW恢复工作后,向上述TDF发送上述计费通知消息;其中,上述计费通知消息用于通知上述TDF执行计费恢复操作。通过该结构,PCRF通过对PGW的重启进行检测,便可触发计费停止操作或计费恢复操作,扩展了计费同步的适用范围。
从以上的描述中可以看出,本发明中PGW通知TDF执行与该PGW相同的计费操作,实现了PGW和TDF的计费同步,减少了由于PGW和TDF计费不同步导致的误差,完善了PGW和TDF的计费流程。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (33)
1.一种计费同步方法,其特征在于,包括:
分组数据网网关PGW通知业务检测功能实体TDF执行与所述PGW相同的计费操作。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述PGW通知所述TDF执行与所述PGW相同的计费操作包括:
所述PGW通过策略与计费规则功能实体PCRF通知所述TDF执行与所述PGW相同的计费操作。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述PGW通知所述TDF执行与所述PGW相同的计费操作之前,所述方法还包括:
所述PGW接收到下行数据包后,确定对所述数据包执行计费停止操作或者计费恢复操作。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述PGW通过所述PCRF通知所述TDF执行与所述PGW相同的计费操作包括:
在所述PGW确定对所述数据包执行计费停止操作的情况下,所述PGW通过所述PCRF通知所述TDF执行计费停止操作,和/或通知所述TDF直接丢弃所述数据包;
在所述PGW确定对所述数据包执行计费恢复操作的情况下,所述PGW通过所述PCRF通知所述TDF执行计费恢复操作。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述PGW接收到下行数据包后,确定对所述数据包执行计费停止操作或者计费恢复操作包括:
所述PGW在不可用的承载上接收到下行数据包后,确定对所述数据包执行计费停止操作;或者,
所述PGW在恢复正常的承载上接收到下行数据包后,确定对所述数据包执行计费恢复操作。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在所述PGW通知所述TDF直接丢弃所述数据包的情况下,所述方法还包括:
所述PGW在承载恢复正常的情况下,通知所述TDF执行计费恢复操作。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述PGW在不可用的承载上接收到下行数据包之前,所述方法还包括:
所述PGW检测到服务网关SGW重启后,保留承载上下文和用户上下文;
所述PGW标记所述承载为不可用的承载。
8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述PGW在不可用的承载上接收到下行数据包之前,所述方法还包括:
所述PGW接收移动管理实体MME通过SGW发送的承载挂起通知消息;
所述PGW通过所述SGW向所述MME返回承载挂起确认消息;其中,所述PGW的挂起的承载为不可用的承载。
9.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述PGW在恢复正常的承载上接收到下行数据包之前,所述方法还包括:
所述PGW接收所述MME通过SGW发送的修改承载请求消息;
所述PGW通过所述SGW向所述MME返回修改承载响应消息;其中,所述PGW的修改的承载为恢复正常的承载。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述PGW接收所述MME通过SGW发送的修改承载请求消息之前,所述方法还包括:
所述MME重选SGW;其中,重选的SGW为已重启的SGW或者正常工作的SGW。
11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述PGW接收所述MME通过SGW发送的修改承载请求消息之前,所述方法还包括:
所述MME接收用户设备UE发送的非接入层消息。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述非接入层消息为跟踪区更新TAU请求消息。
13.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述PGW通过所述PCRF通知所述TDF执行与所述PGW相同的计费操作包括:
所述PGW向所述PCRF发送计费通知消息;其中,所述计费通知消息用于通知所述TDF执行与所述PGW相同的计费操作;
所述PCRF向所述TDF发送所述计费通知消息。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述PGW通过所述PCRF通知所述TDF执行与所述PGW相同的计费操作之后,所述方法还包括:
所述TDF向所述PCRF返回计费通知响应消息;
所述PGW接收所述PCRF发送的所述计费通知响应消息。
15.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述PGW检测到SGW重启后,保留承载上下文和用户上下文,并标记所述承载为不可用的承载;
所述PCRF检测到SGW重启后,删除与所述SGW的连接,并保留用户信息和策略;
所述PCRF向所述TDF发送所述计费通知消息;其中,所述计费通知消息用于通知所述TDF执行计费停止操作。
16.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述PCRF检测到SGW恢复工作后,向所述TDF发送所述计费通知消息;其中,所述计费通知消息用于通知所述TDF执行计费恢复操作。
17.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述PCRF检测到所述PGW重启后,删除与所述PGW的连接,并保留用户信息和策略;
所述PCRF向所述TDF发送所述计费通知消息;其中,所述计费通知消息用于通知所述TDF执行计费停止操作。
18.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述PCRF检测到所述PGW恢复工作后,向所述TDF发送所述计费通知消息;其中,所述计费通知消息用于通知所述TDF执行计费恢复操作。
19.一种计费同步装置,其特征在于,包括:
计费执行模块,用于通知业务检测功能实体TDF执行与所述PGW相同的计费操作。
20.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述计费执行模块包括:
计费执行单元,用于通过策略与计费规则功能实体PCRF通知所述TDF执行与所述PGW相同的计费操作。
21.根据权利要求20所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
计费确定模块,用于接收到下行数据包后,确定对所述数据包执行计费停止操作或者计费恢复操作。
22.根据权利要求21所述的装置,其特征在于,所述计费执行单元包括:
第一执行子单元,用于在所述PGW确定对所述数据包执行计费停止操作的情况下,通过所述PCRF通知所述TDF执行计费停止操作,和/或通知所述TDF直接丢弃所述数据包;
第二执行子单元,用于在所述PGW确定对所述数据包执行计费恢复操作的情况下,通过所述PCRF通知所述TDF执行计费恢复操作。
23.根据权利要求21所述的装置,其特征在于,所述计费确定模块包括:
计费停止确定单元,用于在不可用的承载上接收到下行数据包后,确定对所述数据包执行计费停止操作;或者,
计费恢复确定单元,用于在恢复正常的承载上接收到下行数据包后,确定对所述数据包执行计费恢复操作。
24.根据权利要求22所述的装置,其特征在于,在所述PGW通知所述TDF直接丢弃所述数据包的情况下,所述装置还包括:
通知模块,用于在承载恢复正常的情况下,通知所述TDF执行计费恢复操作。
25.根据权利要求23所述的装置,其特征在于,所述PGW在不可用的承载上接收到下行数据包之前,所述计费确定模块还包括:
保留单元,用于检测到服务网关SGW重启后,保留承载上下文和用户上下文;
标记单元,用于标记所述承载为不可用的承载。
26.根据权利要求23所述的装置,其特征在于,所述PGW在不可用的承载上接收到下行数据包之前,所述计费确定模块还包括:
通知消息接收单元,用于接收移动管理实体MME通过SGW发送的承载挂起通知消息;
确认消息返回单元,用于通过所述SGW向所述MME返回承载挂起确认消息;其中,所述PGW的挂起的承载为不可用的承载。
27.根据权利要求23所述的装置,其特征在于,所述PGW在恢复正常的承载上接收到下行数据包之前,所述计费确定模块还包括:
请求消息接收单元,用于接收所述MME通过SGW发送的修改承载请求消息;
响应消息返回单元,用于通过所述SGW向所述MME返回修改承载响应消息;其中,所述PGW的修改的承载为恢复正常的承载。
28.一种计费同步系统,其特征在于,包括:分组数据网网关PGW、策略与计费规则功能实体PCRF以及业务检测功能实体TDF,其中,所述PGW包括权利要求19至27中任一项所述的计费同步装置,
所述PGW包括:第一发送模块,用于向所述PCRF发送计费通知消息;其中,所述计费通知消息用于通知所述TDF执行与所述PGW相同的计费操作;
所述PCRF包括:第二发送模块,用于向所述TDF发送所述计费通知消息。
29.根据权利要求28所述的系统,其特征在于,
所述TDF包括:响应模块,用于向所述PCRF返回计费通知响应消息;
所述PGW还包括:接收模块,用于接收所述PCRF发送的所述计费通知响应消息。
30.根据权利要求28所述的系统,其特征在于,
所述PGW还包括:保留模块,用于在检测到SGW重启后,保留承载上下文和用户上下文,并标记所述承载为不可用的承载;
所述PCRF还包括:第一删除模块,用于在检测到SGW重启后,删除与所述SGW的连接,并保留用户信息和策略;
所述PCRF还包括:第一消息发送模块,用于向所述TDF发送所述计费通知消息;其中,所述计费通知消息用于通知所述TDF执行计费停止操作。
31.根据权利要求28所述的系统,其特征在于,
所述PCRF还包括:第二消息发送模块,用于在检测到SGW恢复工作后,向所述TDF发送所述计费通知消息;其中,所述计费通知消息用于通知所述TDF执行计费恢复操作。
32.根据权利要求28所述的系统,其特征在于,
所述PCRF还包括:第二删除模块,用于在检测到所述PGW重启后,删除与所述PGW的连接,并保留用户信息和策略;
所述PCRF还包括:第三消息发送模块,用于向所述TDF发送所述计费通知消息;其中,所述计费通知消息用于通知所述TDF执行计费停止操作。
33.根据权利要求28所述的系统,其特征在于,
所述PCRF还包括:第四消息发送模块,用于在检测到所述PGW恢复工作后,向所述TDF发送所述计费通知消息;其中,所述计费通知消息用于通知所述TDF执行计费恢复操作。
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