WO2005027406A1 - Verfahren zum vergebühren und vergebührungseinheiten - Google Patents

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WO2005027406A1
WO2005027406A1 PCT/EP2004/051868 EP2004051868W WO2005027406A1 WO 2005027406 A1 WO2005027406 A1 WO 2005027406A1 EP 2004051868 W EP2004051868 W EP 2004051868W WO 2005027406 A1 WO2005027406 A1 WO 2005027406A1
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data transmission
protocol
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PCT/EP2004/051868
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Frank Burghardt
Andreas Kanbach
Peter Kim
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H04M2215/8162—Calculate maximum communication time or volume

Definitions

  • the invention relates to a method for charging, in which the following method steps are carried out:
  • the data transmission network is in particular a data packet transmission network, in particular the Internet or a 3GPP network (third generation partnership program), in particular a UMTS network (Universal Mobile Telecommunication System).
  • a data packet header In a data packet header, a destination address is saved.
  • the user data is located in a data packet call.
  • a charging procedure is b> spw. in the standards of the 3GPP group (explained in the third generation), which are published, for example, on the Internet at ftp://ftp.3gpp.org/specs/archive, especially in the standards:
  • a suitable protocol is the Diameter Base Protocol, which is an extension of the RADIUS protocol (Remote Authentication Dial In User Service) and is referred to below as the Diameter Protocol.
  • the Diameter protocol is still in de facto standardization and is available as a draft or later as a draft on the website (www.ietf.org) of the IETF (Internet Engineering Task Force). Both protocols are so-called AAA protocols (Authentication, Authorization, Accounting).
  • simply structured charging units should be specified.
  • the invention is based in particular on the following considerations.
  • second generation mobile radio networks ie in particular in the European GSM network (Global System Mobile)
  • authorized mobile radio customers can without a fixed contractual relationship between the mobile radio network operator and the Customers use various services, such as voice services or SMS (Short Massage Service), if the payment of the desired service is guaranteed before the service is carried out.
  • the amount of money can be debited or reserved directly from the customer's credit account.
  • the so-called prepaid customers can monitor the costs at any time.
  • budget control takes place in a different network element than the credit account management.
  • the services offered are either time-based, e.g. with voice telephony, or charged for after events, e.g. with SMS.
  • Parcel services e.g. MMS (Multimedia Message Service) in mobile networks of the 2.5th generation can also be billed according to volume, e.g. in kilobytes.
  • the GPRS (Global iere Radio Service) service is used in particular.
  • 3rd generation mobile phone networks in particular UMTS networks (Universal Mobile Telecommunication Service) are not only designed for voice and variable data streams, but also allow the customer to use multimedia services.
  • the charging for the use of multimedia services is very complex and has not yet been satisfactorily resolved.
  • Various charging models should be available for online charging and offline charging.
  • the time-based charging in third generation mobile radio networks is currently only possible with a very high technical outlay, so that a simple and inexpensive method has to be found.
  • An essential feature of such a procedure should be a monitoring of the allocated budget, ie the credit at the time a service is carried out. This property is also referred to as budget control and can be implemented in various network elements, particularly with the IP (Internet Protocol) multimedia subsystem (IMS).
  • IMS Internet Protocol multimedia subsystem
  • the charging method with charging messages had to be transmitted to the network elements, for example via an address of the Event Charging Function (ECF) contained in the OCS or CCF, which is part of a so-called OCS (Online Charging System).
  • ECF Event Charging Function
  • the method according to the invention enables the selection of the charging method to be left to the OCS or a CCF (Charging Collection Function) for offline charging.
  • the Diameter Protocol is particularly suitable as a suitable protocol for the authorization message and the charging message. So far, however, only the accounting part of this protocol has been used in connection with charging. For example. However, the inclusion of the authorization part in the charging results in numerous advantages. In particular, charging can be stopped from a charging server. The accounting section has not yet offered such a possibility.
  • the authorization part can be embedded in the accounting part.
  • the accounting part for example of the diameter protocol, can be embedded in the authorization part of this protocol.
  • the core network elements involved no longer need to know the charging method.
  • the selection of the charging method is left to the charging function, i.e. for example the OCS or the CCF.
  • the granularity of the reservation vation ie the time or volume interval, can be as small as desired without excessively influencing the network performance.
  • the procedure is independent of the access network, e.g. GPRS, UMTS, Bluetooth, WLAN IEEE 802.11.
  • Diameter Base protocol does not have to - but - can be expanded.
  • the log can be reduced to a few messages.
  • commercially available network nodes can be used for various charging methods.
  • - New charging methods can be introduced easily because only changes in the OCS / CCF are required.
  • an authorization message is used to prepare the charging or when the charging ends.
  • the authorization messages are used both to prepare the charge and to end the authorization.
  • the authorization message contains a user identifier that indicates the user of the data transmission. Depending on the user identifier, the authorization or authorization of the user for data transmission is checked. On the basis of the authorization message and / or depending on the content of the authorization message, a fee type and / or a billing type is also selected.
  • a reservation of a fee amount or a fee time is made on the basis of the authorization message and / or depending on the content of the authorization message. Additionally or alternatively, when editing the authorization message, a Record for the charge is generated. The authorization message is thus used in an unchanged format for additional purposes compared to the previous use.
  • the authorization message is transmitted before the preparation of the data transmission is completed, so that a secure procedure against misuse arises.
  • the authorization message is transmitted after the preparation of the data transmission has been completed, so that user data, e.g. Voice data and / or video data can be transmitted.
  • the authorization message fulfills the requirements of the diameter protocol or a protocol based on it.
  • the authorization message is processed in particular in accordance with the diameter protocol or in accordance with a protocol based on this protocol.
  • the specific structure of the authorization message is not specified in the diameter protocol and depends on the application in question.
  • the authorization message used when terminating is an abort message which leads to the abort of the user data transmission, in particular the abort session request message of the diameter protocol or a protocol based thereon.
  • the service request message contains a user identifier that indicates the user of the data transmission. Depending on the user identifier, the authorization of the user for data transmission is checked, so that no separate authorization message has to be sent for this purpose. In addition, a charging type and / or a billing type is selected in particular in accordance with the actual purpose of the charging message.
  • the charge is an online charge that affects the transmission of user data can.
  • the monitoring of the charge is carried out in a service provider computer which is provided in addition to a service provider computer which controls the data transmission.
  • the same service request messages are transmitted for online charging and for offline charging, in particular messages with the same message identifier.
  • Account request message in accordance with the diameter protocol is preferably used, the same account record type preferably being used in both messages, in particular an EVENT_RECORD. This creates a simple procedure in which the same messages are used for several charging methods. The method of charging does not have to be known or determined in the tax calculator.
  • the invention also relates to a server billing unit and a client billing unit, in particular with units for carrying out the method steps of the method according to the invention or one of its developments.
  • the technical effects mentioned above also apply to the fee units.
  • FIG. 1 shows functional units for signaling data transmission and for billing
  • FIG. 2 shows the message flow for a SIP session with online billing, with authorization before the data transmission possibility is set up and with triggering by a terminal
  • FIG. 3 shows the message flow for a SIP -Session online billing, with authorization after setting up the data transmission option and with triggering by a fee calculator
  • FIG. 4 shows part of the message flow of a SIP session online billing, triggered by a control unit for controlling the data transmission
  • FIG. 5 the message flow of a SIP session with offline charging
  • FIG. 6 functional units of a server unit, which is used for charging
  • Figure 7 functional units of a client unit, which is used for charging.
  • FIG. 1 shows functional units of a data transmission network 10 for signaling data transmission and for charging.
  • a terminal 12 is connected via an access network 14.
  • the access network 14 leads via a GPRS unit 16 (Global Packet Radio Service) to an IP multimedia subsystem 18 (IMS).
  • GPRS unit 16 Global Packet Radio Service
  • IMS IP multimedia subsystem 18
  • the GPRS unit contains an SGSN unit 20 (serving GPRS service node) and a GGSN unit (gateway GPRS service node) 22, the functions of which are explained in particular in the 3GPP TS 32.200 standard.
  • the subsystem 18 contains an OCS / CCF unit or an authorization / charging unit 24 and a control unit 26, in particular a P-CSCF (Proxy Call Session Control Function) or an S-CSCF (Serving Call Session Control Function).
  • Subsystem 18 also includes an application server 28, e.g. a video server, an MRF unit (Media Resource Function) or an MRFC unit (Media Resource Function Controller).
  • the budget control function BC 1. the online charging system (OCS) and
  • the diameter base protocol is used between the OCS / CCF and the control unit 26 or the unit 28, as explained below with reference to FIGS. 2 to 5. This means that the standardized interfaces Ro (online) and Rf (offline) are already more similar to one another than originally intended.
  • the messages used in the following scenarios can be represented by the following commands of the Diameter Base protocol:
  • the budget control function BC is positioned on the OCS and the CCF.
  • the authorization protocol of the Diameter protocol is used for the time-based charging of multimedia services.
  • the authorization protocol is used in combination with the accounting protocol (Event__Method).
  • Event__Method the accounting protocol
  • originally independent parts of the Diameter Base protocol are used to charge multimedia services with optional credit reservation, in particular in accordance with the Diameter extension for credit control applications.
  • - Mapping rules for controlling a SIP session using diameter messages are given.
  • FIG. 2 shows the message flow for a SIP session with online billing (prepaid), with authorization before the data transmission option is set up, and with triggering by a terminal. A prepaid fee is explained. The timers for waiting for messages are not shown.
  • prepaid online billing
  • connection control control unit 52 e.g. an S-CSCF
  • the terminal 50 operates according to the SIP protocol and is used to transmit multimedia data (for example audio and video data), in particular voice data, in the data packet transmission network 10, for example on the Internet or in 3GPP networks.
  • the connection control unit 52 also works in accordance with the SIP protocol and serves to control the connection when transmitting data from and to the terminal 50.
  • the terminal 54 is also used for voice transmission or the transmission of multimedia data.
  • an application server 54 can also be used, which also works according to the SIP protocol (RFC3261) and provides a service, for example viewing, buying or renting videos.
  • RCF3261 SIP protocol
  • MRFC multimedia resource function control unit
  • MRF takes the place of the application server 54.
  • the A subscriber wants to set up a connection from his terminal 50 to the B subscriber's terminal 54 in order to make calls.
  • an INVITE message 60 is generated in the terminal 50 and transmitted to the control unit 52.
  • the control unit 52 processes the INVITE message in accordance with the SIP protocol.
  • the control unit 52 sends a SIP INVITE message 61 to the terminal 54.
  • the SIP messages 61, 76, 94 can also be routed to the terminal 54 via a number of control units 52.
  • the control unit 52 sends an authorization request message 62 to the authorization / charging unit 24.
  • the message 62 is in the diameter
  • message 62 contains, inter alia:
  • the INVITE message is therefore 60 trigger point for the authorization or for the preparation of the charge.
  • the message 62 is processed by the authorization / charging unit 24. It is checked whether the A subscriber is authorized, see method step 64. This is the case in the exemplary embodiment. Therefore, the method of charging is determined in a subsequent step 66, e.g. Prepaid. In a method step 68, it is checked whether the A participant's cash balance has a minimum value. In a next method step 70, a minimum sum is reserved, for example, for the "voice telephony" service.
  • An authorization response message 72 is then generated at a time t4, which in the exemplary embodiment includes contains the following data fields or AVPs (Attribute Value Pairs):
  • the message 72 is transmitted from the network element with the authorization / charging unit 24 to the control unit 52 and processed there.
  • the requested service is permitted in accordance with the Diameter Protocol.
  • the INVITE message 61 is processed in the application server 54 in accordance with the SIP protocol and answered with a confirmation message 76 at a time t8.
  • the confirmation message 76 is also referred to as a 200 ⁇ K message.
  • the confirmation message 76 is transmitted from the application server 54 to the control unit 52.
  • the control unit 76 generates at a time after receipt of the confirmation message 76 tlO a confirmation message 78 to the side of the terminal 50 according to the SIP protocol.
  • a SIP session 80 has then been set up between the terminal 50 and the application server 54. Via a UDP (User Datagram Protocol) or RTP connection (Real Time Protocol), i.a. Transfer voice data between the terminals 50 and 54.
  • the user data transmission connection belonging to the SIP session 80 has a call ID (identifier) which has to be correlated with the session ID specified in the message 62.
  • the control unit 52 sends a diameter charge request message 82 to the authorization / charge unit 24 after the establishment of the SIP session 80 or the user data transmission connection (RTP / UDP).
  • the message 82 is also used as accounting -Request message referred.
  • the message 82 contains, among other things: the session identifier or the session ID and the accountign record type Event_Record.
  • the message 82 is processed by the authorization / charging unit 24, a timer for the budget control being started in a method step 84.
  • the authorization / charging unit 24 sends a diameter charging response message 86 to the control unit 52 at a time t14.
  • Message 86 also includes the session ID.
  • the control unit 52 processes the message 86 and permits the transmission of the voice data.
  • subscriber A ends the call, an end message 92 being generated in his terminal 50 and being sent to control unit 52.
  • the control unit 52 uses the message 92 to generate a session end request message 90, which according to the diameter protocol is also used as a session Termination request message (STR) is called and was actually not intended to terminate the charge.
  • STR session Termination request message
  • the message 90 is sent to the authorization / charging unit 24 and is used here to end the charging.
  • the charge timer is stopped and any remaining credit, if any, is credited to the account of subscriber A.
  • control unit 52 At a time t20, the control unit 52 generates an end message 94 in accordance with the SIP protocol.
  • the end message 94 is transmitted to the terminal 54 and processed there in accordance with the SIP protocol.
  • the SIP session or the SIP session is ended in a subsequent method step 96.
  • the authorization / billing unit 24 sends a session end response message 98 at a time t22, which is also called a session
  • Termination Answer Message STA is called and according to the Diameter Protocol only in the context of a de-auto ⁇ stechnik and not as used here in connection with the end of the charge.
  • FIG. 3 shows the message flow for a SIP session online billing (prepaid), with authorization after the data transmission option has been set up, and triggered by a billing computer.
  • prepaid SIP session online billing
  • the A subscriber wants to establish a connection from his terminal 50 to the B subscriber's terminal 54 in order to make calls. For this an INVITE message 150 generated in the terminal 50 and transmitted to the control unit 52.
  • the control unit 52 processes the INVITE message in accordance with the SIP protocol.
  • the control unit 52 sends a SIP INVITE message 152 to the terminal 54.
  • the terminal 54 processes the message 152 in accordance with the SIP protocol and sends a confirmation message 154 at a time t54, which is also referred to as a 200 ⁇ K message.
  • the confirmation message 154 is transmitted from the terminal 54 to the control unit 52.
  • the control unit 52 After receiving the confirmation message 154 at a time t56, the control unit 52 generates a confirmation message 156 for the terminal 50 in accordance with the SIP protocol.
  • a SIP session 80 is then set up between the terminal 50 and the terminal 54. In addition, Transfer voice data between the terminals 50 and 54.
  • the SIP session 80 has a session ID (identifier), which is required below.
  • the control unit 52 sends an authorization request message 162 to the authorization / charging unit 24.
  • the message 162 corresponds to the message 62.
  • this is not an INVITE message but the confirmation message 154 as a trigger point for authorization or for preparations for charging.
  • the message 162 is processed by the authorization / charging unit 24. It is checked whether the A-subscriber is authorized, see procedural step
  • a subsequent step 166 the type of charging is determined, e.g. Prepaid.
  • a check is carried out to determine whether the A participant's cash balance has a minimum value.
  • An authorization response message 172 corresponding to message 72 is then generated at a time t104.
  • the message 172 is transmitted from the network element with the authorization / charging unit 24 to the control unit 52 and processed there.
  • the requested service is permitted in accordance with the Diameter Protocol.
  • the control unit 52 sends a diameter charge request message 182 to the authorization / charge unit 24.
  • the message 182 corresponds to the message 82. Since the messages correspond, they have the same data fields and same functions.
  • the message 182 is processed by the authorization / charging unit 24, a timer for the budget control being started in a method step 184.
  • the authorization / charging unit 24 sends a diameter charging response message 186 to the control unit 52 at a time tll4.
  • Message 186 also includes the session ID.
  • the control unit 52 processes the message 186 and permits the transmission of the voice data.
  • the budget timer expires at a certain point in time, see method step 188. the budget granted to participant A has been used up.
  • the authorization / charging unit 24 then generates a diameter abort session request message 190 at a time tll ⁇ , which is also referred to as an abort session request message (ASR).
  • the message 190 also contains the session ID and is transmitted to the control unit 52.
  • the control unit 52 generates an end message 192 for the terminal 50 based on the message 190 at a time t11 ⁇ according to the SIP protocol.
  • the end message 192 is also referred to as a BYE message.
  • the control unit 52 On the basis of the message 190, the control unit 52 also generates a SIP end message 194 for the terminal 54 at a subsequent time tl20.
  • the receipt of the message 190 is thus the criterion for triggering the SIP session on both sides.
  • the SIP session is ended on the basis of the end messages 192 and 194, see method step 196.
  • the control unit 52 then generates a parameter termination session response message 98 at a time tl22, which is also an abort session answer message (ASA ) referred to as.
  • the message 198 is transmitted to the authorization / charging unit 24 and processed there according to the diameter protocol.
  • Message 198 includes, among other things:
  • the SIP session according to FIG. 2 or according to FIG. 3 is ended.
  • trigger points according to FIG. 1 or FIG. 2 is independent of the charging method or the debiting method, prepaid or postpaid.
  • FIG. 4 shows part of the message flow of a SIP session online billing (prepaid), triggered by a control unit for controlling the data transmission.
  • prepaid SIP session online billing
  • the control unit At a point in time t212 following method step 260 or 280, the control unit generates a message 282 which corresponds to message 82 or 182.
  • the billing time counter timer
  • a message 286 is then generated which corresponds to message 86 or 186.
  • an unexpected SIP session error 285 occurs.
  • the following unexpected SIP session errors are possible, for example: - Operator blocks the A subscriber via the Cx interface, which is provided between the HSS (Home Subscriber Server) and the S-CSCF according to the standard, or - the authentication / is faulty ,
  • control unit 52 sends an SIP end message 292 to the terminal 50 at a time t218 and an SIP end message 294 to the terminal 54 at a time t220.
  • SIP session then ends in a method step 296.
  • a session end request message 290 is sent from the control unit 52 to the authorization / charging unit 24 at a time t221.
  • the message 290 corresponds to the message 90.
  • the authorization / charging unit 24 stops the charging timer or time counter in a method step 291.
  • the authorization / charging unit 24 then sends a session end response message 298, which corresponds to the message 98, to the control unit 52 at a time t222.
  • FIG. 5 shows the message flow of a SIP session with offline charging. Except for the deviations explained below, the same messages are transmitted and processed in the same way as explained above with reference to FIG. 2. Therefore, the same points in time and the same messages are denoted by the same reference symbols, the points in time and messages according to FIG.
  • method step 366 which is carried out instead of method step 66, it is recognized from the user identifier and / or from the service that an offline charge is to be carried out which is billed using a postpaid method.
  • step 370 a fee data record is generated instead of a reservation, which is called S-CSCF CDR (Charging
  • Such a charge data record is explained in more detail, for example, in the 3GPP TS 32.225 standard.
  • step 384 the CDR data record is changed in accordance with message 382. - In step 391, the CDR data record is stored or closed properly.
  • FIG. 6 shows a server unit 400, which performs the functions of the authorization / charging unit 24 and contains the following units:
  • a storage unit 402 a transceiver unit 404 which can receive the authorization messages 62, 162, 262 and 362 and the charging messages 82, 182, 282 and 282,
  • a charging unit 406 which changes a charging date depending on the content of the charging messages 82, 182, 282 and 282, and
  • an authorization unit which carries out the authorization after receipt of the authorization message 62, 162, 262 or 362, see method steps 64, 164, 264 or 364.
  • the server unit 100 also contains further units 410 for carrying out the methods explained above with reference to FIGS. 2 to 5.
  • all units 404 to 410 access memory 402 in order to perform their functions, see arrow 414.
  • the interaction between charging unit 406 and authorization unit 408 is particularly close, in particular when performing method steps 66 to 70,
  • the server unit 400 does not contain a processor that processes a program.
  • Units 404 through 410 contain circuits that are hardwired. In an alternative variant, however, the functions of the units 404 to 410 are performed by a processor 416 when a program stored in the memory 102 is processed.
  • FIG. 7 shows functional units of a client unit 450 which cooperates with the server unit 400 in the methods explained with reference to FIGS. 2 to 5.
  • the client unit 450 includes:
  • a storage unit 452 for storing data records
  • a transceiver 454 for sending messages 62, 162, 262, 362, 82, 182, 282, 382, 90, 290 and 390, and
  • a generation unit 456 which can generate the messages just mentioned.
  • the generation unit 456 accesses the same data record in the storage unit 452 when generating the authorization message and when generating the charging message.
  • the client unit 450 also contains further units 458 in order to provide the functions for the authorization and the charging, in particular a receiving unit for receiving the response messages or the message 190.
  • all units 454 through 458 access memory 452 to perform their functions, see arrow 460.
  • the client unit 450 does not contain a processor that executes a program.
  • Units 454 through 458 include circuitry that is hardwired.
  • the functions of the units 454 to 456 are performed by a processor 462 when a program stored in the memory 452 is processed.

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Abstract

Erläutert wird u. a. ein Verfahren bei dem die folgenden Verfahrensschritte ausgeführt werden: - in einem Netzelement (24) eines Datenübertragungsnetzes Speichern eines Gebührendatensatzes mit einem Gebührendatum, - Übertragen einer Dienstanfordungsnachricht (82) zur Nutzung eines Dienstes durch den Nutzer, - abhängig von der Dienstanforderungsnachricht (82) Zuweisen eines Dienstabbruchdatums für den Nutzer, -Ändern des Abbruchsdatums abhängig von der Nutzung des Dienstes in dem Netzelement (24), und Ermitteln des Endes des Dienstes abhängig vom Dienstabbruchsdatum in dem Netzelement (62). Das Verfahren ist einfach und bietet zahlreiche Vorteile.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Vergebühren und Vergebührungseinheiten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vergebühren, bei dem die folgenden Verfahrensschritte ausgeführt werden:
- in einem Netzelement eines Datenübertragungsnetzes Speichern eines Gebührendatensatzes mit einem Gebührendatum, das den Kontostand eines Gebührenkontos eines Nutzers angibt, der Nutzdaten über das Datenübertragungsnetz überträgt,
- Übertragen einer Dienstanfordungsnachricht zur Nutzung eines Dienstes durch den Nutzer,
- abhängig von der Dienstanforderrungsnachricht Zuweisen eines Dienstabbruchdatums an den Nutzer, wobei das Dienstabbruchda- turn eine Begrenzung für die Nutzung des Dienstes festlegt und wobei der Wert des Gebührendatums verändert wird,
- Ändern des Abbruchsdatums abhängig von der Nutzung des Dienstes .
Das Datenübertragungsnetz ist insbesondere ein Datenpaket- Übertragungsnetz, insbesondere das Internet oder ein 3GPP- Netz {third Generation Partnership Programm) , insbesondere ein UMTS-Netz (Universal Mobile Telecommunication System) . In einem Datenpaketkopf wird u.a. eine Zieladresse gespeichert. In einem Datenpaketru pf befinden sich die Nutzdaten.
Ein Vergebührungsverfahren wird b>spw. in den Standards der 3GPP-Gruppe (Third Generation erläutert, die bspw. im Internet unter der Adresse ftp://ftp.3gpp.org/specs/archive veröf- fentlicht sind, insbesondere in den Standards:
- 3GPP TS 32.200, 3GPP, Technical Specification Group Service and System Aspects, Telecommunication Management, Charging Management, Charging principles,
- 3GPP TS 32.225, 3GPP, Technical- Specification Group Service and System Aspects, Telecommunication Management, Charging
Management, Charging Data Description for the IP-Multimedia Subsystems (IMS) . Als geeignetes Protokoll wird das Diameter Base Protokoll vorgeschlagen, das eine Erweiterung des RADIUS-Protokolls ist (Remote Authentication Dial In User Service) und im Folgenden kurz als Diameter Protokoll bezeichnet wird. Das Protokoll Diameter befindet sich noch in der de-facto Standardisierung und ist als Entwurf bzw. später als Draft auf der Internetseite (www.ietf.org) der IETF (Internet Engineering Task Force) verfügbar. Beide Protokolle sind sogenannte AAA- Protokolle (Authentication, Authorization, Accounting) .
Es ist Aufgabe der Erfindung ein einfaches Verfahren zur Ver- gebührung anzugeben, das insbesondere mit einfach aufgebauten Programmen ausgeführt werden kann und das insbesondere vor- handene Standards bzw. sich gerade in der Standardisierung befindende Standards nutzt. Außerdem sollen einfach aufgebaute Vergebührungseinheiten angegeben werden.
Die auf das Verfahren bezogene Aufgabe wird durch ein Verfah- ren mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Verfahrensschritten gelöst. Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben .
Bei dem er indungsgemäßen Verfahren werden zusätzlich zu den eingangs genannten Verfahrensschritten die folgenden Verfah- rensschritte ausgeführt:
- Ändern des Abbruchsdatums abhängig von der Nutzung des Dienstes in dem Netzelement dass auch die Kontenverwaltung übernimmt und nicht wie bisher in einem anderen Netzelement, und - Ermitteln des Endes des Dienstes abhängig vom Dienstabbruchsdatum ebenfalls in dem Netzelement.
Die Erfindung geht insbesondere von den folgenden Überlegungen aus. In Mobilfunknetzen der zweiten Generation, d.h. ins- besondere in dem europäischen GSM-Netz (Global System Mobile) , können autorisierte Mobilfunkkunden ohne eine feste Vertragsbeziehung zwischen dem Mobilfunknetzbetreiber und dem Kunden verschiedene Dienste nutzen, z.B. Sprachdienste, oder SMS (Short Massage Service) , wenn die Bezahlung des gewünschten Dienstes vor der Ausführung des Dienstes garantiert ist. Der Geldbetrag kann vom Guthabenkonto des Kunden direkt abge- bucht oder reserviert werden. Die anfallenden Kosten können vom sogenannten Prepaidkunden jederzeit überwacht werden. Das Budget Control erfolgt aber in einem anderen Netzelement als die Guthabenkontoführung.
In Mobilfunknetzen der zweiten Generation werden die angebotenen Dienste entweder nach der Zeit, z.B. bei Sprachtelefo- nie, oder nach Ereignissen vergebührt, z.B. bei SMS. Paketdienste, z.B. MMS (Multimedia Message Service) in Mobilfunknetzen der 2.5-ten Generation können auch nach dem Volumen abgerechnet werden, z.B. in Kilobyte. Dabei wird insbesondere der Dienst GPRS (Global Paket Radio Service) genutzt.
Mobilfunknetze der 3. Generation, d.h. insbesondere UMTS- Netze (Universal Mobile Telecommunication Service) sind nicht nur für Sprache und variable Datenströme ausgelegt, sondern erlauben dem Kunden auch die Nutzung multimedialer Dienste . Die Vergebührung zur Nutzung von multimedialen Diensten ist sehr komplex und bisher nicht zufriedenstellend gelöst. Verschiedene Vergebührungsmodelle sollen für das Online-Charging und für das Offline-Charging zur Verfügung stehen. Jedoch ist insbesondere die zeitbasierte Vergebührung in Mobilfunknetzen der 3. Generation gegenwärtig nur mit einem sehr hohen technischen Aufwand möglich, so dass ein einfaches und kostengünstiges Verfahren gefunden werden muss. Eine wesentliche Eigenschaft eines solchen Verfahrens sollte eine Überwachung des eingeräumten Budgets, d.h. des Guthabens zum Zeitpunkt der Ausführung eines Dienstes sein. Diese Eigenschaft wird auch als Budget Control bezeichnet und lässt sich in verschiedenen Netzelementen implementieren, insbesondere beim IP (Internet Protocol) Multimedia Subsystem (IMS) . Für Offline- Charging wird dagegen kein Budget Control benötigt. Bisher musste den Netzelementen die Vergebührungsmethode mit Vergebührungsnachrichten übermittelt werden, bspw. über eine Adresse der im OCS bzw. im CCF enthaltenen Event Charging Function (ECF) , die Teil eines sogenannten OCS (Online Char- ging System) ist.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren entsteht dagegen die Möglichkeit, die Auswahl der Vergebührungsmethode dem OCS bzw. einem CCF (Charging Collection Function) bei einer Off- line Vergebührung zu überlassen.
Als geeignetes Protokoll für die Autorisierungsnachricht und die Vergebührungsnachricht kommt insbesondere das Diameter Protokoll in Frage. Bisher wurde aber nur der Accounting-Teil dieses Protokolls im Zusammenhang mit der Vergebührung benutzt. Bspw. durch die Einbeziehung des Autorisierungsteils in die Vergebührung ergeben sich jedoch zahlreiche Vorteile. Insbesondere kann eine Vergebührung von einem Vergebührungs- server aus gestoppt werden. Eine solche Möglichkeit bietet der Accounting-Teil bisher nicht. Der Autorisierungsteil lässt sich in den Accounting-Teil einbetten. Alternativ lässt sich der Accounting-Teil bspw. des Diameter Protokolls in den Autorisierungsteil dieses Protokolls einbetten.
Durch die Zusammenführung von Kontenverwaltung und Budget Control, insbesondere unter Verwendung des Diameter Protokolls, ergeben sich die folgenden Vorteile:
- Die beteiligten Kern-Netzelemente brauchen die Vergebührungsmethode nicht mehr zu kennen. Die Auswahl der Vergebüh- rungsmethode wird der Vergebührungsfunktion überlassen, d.h. bspw. dem OCS oder dem CCF.
- Durch die örtliche bzw. topologische Nähe der Netzelemente zu dem OCS bzw. CCF kann für die zeitbasierten Vergebührungs- methoden eine hohe zeitliche Genauigkeit erreicht werden. - Da kein zusätzlicher Austausch von Reservierungsnachrichten über das Netzwerk erfolgt, kann die Granularität der Reser- vierung, d.h. das Zeit- bzw. Volumenintervall, beliebig klein sein, ohne die Netzwerkperformance übermäßig zu beeinflussen.
- Deutliche Reduzierung des Implementierungsaufwandes im Netzelement und im OCS/CCF. - Erhöhte Zuverlässigkeit auf Grund der vereinfachten Verfahren.
- Vereinheitlichung der Protokolle für das Online- und das Offlinevergebührungsverfahren .
- Das Verfahren ist unabhängig vom Zugangsnetz, z.B. GPRS, UMTS, Bluetooth, WLAN IEEE 802.11.
- Das Diameter Base Protokoll muss nicht - kann aber - erweitert werden. Das Protokoll lässt sich auf einige wenige Nachrichten reduzieren. Dadurch lassen sich handelsübliche Netzknoten für verschiedene Vergebührungsmethoden verwenden. - Neue Vergebührungsmethoden lassen sich auf einfache Art einführen, da nur Änderungen im OCS/CCF erforderlich sind.
Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Autorisierungsnachricht zum Vorbereiten der Vergebührung oder beim Beenden der Vergebührung genutzt. Alternativ werden die Autorisierungsnachrichten sowohl zum Vorbereiten der Vergebührung als auch beim Beenden der Autorisierung genutzt.
Bei einer anderen Weiterbildung enthält die Autorisierungs- nachricht ein Nutzerkennzeichen, das den Nutzer der Datenübertragung angibt. Abhängig von dem Nutzerkennzeichen wird die Berechtigung bzw. Autorisierung des Nutzers zur Datenübertragung geprüft. Auf Grund der Autorisierungsnachricht und/oder abhängig vom Inhalt der Autorisierungsnachricht wird außerdem noch eine Vergebührungsart und/oder eine Abrech- nungsart gewählt .
Bei einer nächsten Weiterbildung wird auf Grund der Autorisierungsnachricht und/oder abhängig vom Inhalt der Autorisie- rungsnachricht eine Reservierung eines Vergebührungsbetrages oder einer Vergebührungszeit vorgenommen. Zusätzlich oder Alternativ wird beim Bearbeiten der Autorisierungsnachricht ein Datensatz für die Vergebührung erzeugt wird. Damit wird die Autorisierungsnachricht bei unverändertem Format für zusätzliche Zwecke im Vergleich zur bisherigen Nutzung genutzt.
Bei einer anderen Weiterbildung wird die Autorisierungsnachricht vor Abschluss der Vorbereitung der Datenübertragung ü- bertragen, so dass ein sicheres Verfahren gegen Missbrauch entsteht. Alternativ wird die Autorisierungsnachricht nach Abschluss der Vorbereitung der Datenübertragung übertragen wird, so dass schnell Nutzdaten, z.B. Sprachdaten und/oder Videodaten übertragen werden können .
Bei einer Weiterbildung erfüllt die Autorisierungsnachricht die Vorgaben des Diameter Protokolls oder eines darauf auf- bauenden Protokolls. Die Autorisierungsnachricht wird insbesondere gemäß Diameter Protokoll oder gemäß einem auf diesem Protokoll aufbauenden Protokoll bearbeitet. Der konkrete Aufbau der Autorisierungsnachricht ist im Diameterprotokoll nicht vorgegeben und hängt von der betreffenden Anwendung ab.
Bei einer Weiterbildung ist die beim Beenden genutzte Autorisierungsnachricht eine Abbruchnachricht, die zum Abbruch der Nutzdatenübertragung führt, insbesondere die Abort-Session- Request-Nachricht des Diameter Protokolls oder eines darauf aufbauenden Protokolls.
Bei einer alternativen Weiterbildung enthält die Dienstanforderungsnachricht ein Nutzerkennzeichen, das den Nutzer der Datenübertragung angibt. Abhängig von dem Nutzerkennzeichen wird die Berechtigung des Nutzers zur Datenübertragung geprüft, so dass keine separate Autorisierungsnachricht für diesen Zweck gesendet werden muss. Zusätzlich wird insbesondere gemäß dem eigentlichen Zweck der Vergebührungsnachricht eine Vergebührungsart und/oder eine Abrechnungsart gewählt.
Bei einer anderen Weiterbildung ist die Vergebührung eine On- line-Vergebührung, die die Nutzdatenübertragung beeinflussen kann. Die Überwachung der Vergebührung wird in einem Diensterbringungsrechner durchgeführt, der zusätzlich zu einem Diensterbringungsrechner vorgesehen ist, welcher die Datenübertragung steuert.
Bei einer anderen Weiterbildung werden für eine Online- Vergebührung und für eine Offline-Vergebührung die gleiche Dienstanforderungsnachrichten übertragen, insbesondere Nachrichten mit dem gleichen Nachrichtenkennzeichen. Vorzugsweise wird Account-Request-Nachricht gemäß Diameter Protokoll verwendet, wobei in beiden Nachrichten vorzugsweise der gleiche Account-Record-Type verwendet wird, insbesondere ein EVENT_RECORD . Dadurch entsteht ein einfaches Verfahren, bei dem für mehrere Vergebührungsmethoden möglichst gleiche Nach- richten verwendet werden. Die Vergebührungsmethode muss im Steuerrechner nicht bekannt sein oder ermittelt werden.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Server-Vergebührungs- einheit und eine Client-Vergebührungseinheit, insbesondere mit Einheiten zum Durchführen der Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens oder einer seiner Weiterbildungen. Damit gelten die oben genannten technischen Wirkungen auch für die Vergebührungseinheiten.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Darin zeigen: Figur 1 Funktionseinheiten für eine Signalisierungsdaten- übertragung und für die Vergebührung, Figur 2 den Meldungsfluss für eine SIP-Session mit Online- Vergebührung, mit Autorisierung vor Aufbau der Datenübertragungsmöglichkeit und mit Auslösung durch ein Endgerät, Figur 3 den Meldungsfluss für eine SIP-Session Online- Vergebührung, mit Autorisierung nach Aufbau der Da- tenübertragungsmöglichkeit und mit Auslösung durch einen Vergebührungsrechner, Figur 4 einen Teil des Meldungsflusses einer SIP-Session Online-Vergebührung, mit Auslösung durch eine Steuereinheit zum Steuern der Datenübertragung,
Figur 5 den Meldungsfluss einer SIP-Session mit Offline- Vergebührung,
Figur 6 Funktionseinheiten einer Servereinheit, die zur Vergebührung dient, und
Figur 7 Funktionseinheiten einer Clienteinheit, die zur Vergebührung dient.
Figur 1 zeigt Funktionseinheiten eines Datenübertragungsnetzes 10 für eine Signalisierungsdatenübertragung und für die Vergebührung. Ein Endgerät 12 ist über ein Zugangsnetz 14 angeschlossen. Das Zugangsnetz 14 führt über eine GPRS-Einheit 16 (Global Packet Radio Service) zu einem IP Multimedia Subsystem 18 (IMS) .
Die GPRS-Einheit enthält eine SGSN-Einheit 20 (Serving GPRS Service Node) und eine GGSN-Einheit (Gateway GPRS Service No- de) 22, deren Funktionen insbesondere im Standard 3GPP TS 32.200 erläutert sind.
Das Subsystem 18 enthält eine OCS/CCF-Einheit bzw. eine Auto- risierungs-/Vergebührungseinheit 24 sowie eine Steuereinheit 26, insbesondere eine P-CSCF (Proxy Call Session Control Function) oder eine S-CSCF (Serving Call Session Control Function) . Außerdem enthält das Subsystem 18 einen Anwendungsserver 28, z.B. einen Videoserver, eine MRF-Einheit (Media Resource Function) bzw. eine MRFC-Einheit (Media Resource Function Controller) .
Damit sowohl die S-CSCF 26 als auch andere Netzelemente möglichst einfach gehalten werden können, wird die Budget- Kontrollfunktion BC: 1. dem Online Charging System (OCS) und
2. der Charging Collection Function (CCF) des Offline Charging Systems zugeordnet. Das OCS und das CCF sind nicht notwendigerweise einem gemeinsamen Netzelement zugeordnet. Infolge der Weiterentwicklung von Vergebührungsmethoden, d.h. dem Convergent Charging, wird das Offline Charging ähnlich dem Online Charging durchgeführt .
Zwischen dem OCS/CCF und der Steuereinheit 26 bzw. der Einheit 28 wird das Diameter Base Protokoll verwendet, so wie unten anhand der Figuren 2 bis 5 erläutert. Damit sind die standardisierten Schnittstellen Ro (Online) und Rf (Offline) bereits einander ähnlicher als im Standard ursprünglich vorgesehen. Die in den folgenden Szenarien verwendeten Nachrichten lassen sich durch die folgenden Kommandos des Diameter Base Protokolls abbilden:
Figure imgf000011_0001
Für alle Szenarien gilt: - Die Budget Control Function BC ist auf dem OCS und der CCF positioniert. - Das Autorisierungsprotokoll des Diameter Protokolls wird für die zeitbasierte Vergebührung von Multimedialen Diensten angewendet. - Das Autorisierungsprotokoll wird kombiniert mit dem Ac- countingprotokoll (Event__Methode) angewendet. Somit werden ursprünglich unabhängige Teile des Diameter Base Protokolls zur Vergebührung von multimedialen Diensten mit optionaler Kreditreservierung verwendet, insbesondere gemäß der Diameter Erweiterung für die Kreditsteuerung von Anwendungen (Credit Control Applications) . - Abbildungsvorschriften zur Steuerung einer SIP-Session unter Verwendung von Diameter Nachrichten werden angege- ben.
Im Folgenden werden insbesondere die SIP-Nachrichten nicht mit allen Datenfeldern und in aller Ausführlichkeit dargestellt . Auch die Attribut-Wert-Paare der Nachrichten des Dia- meter Base Protokolls (DBP) werden nicht vollständig erläutert.
Figur 2 zeigt den Meldungsfluss für eine SIP-Session mit On- line-Vergebührung (Prepaid) , mit Autorisierung vor Aufbau der Datenübertragungsmöglichkeit und mit Auslösung durch ein Endgerät. Es wird eine Prepaidvergebührung erläutert. Die Zeitgeber zum Warten auf Nachrichten sind nicht dargestellt.
In Figur 2 sind ein Endgerät 50 eines A-Teilnehmers, eine Verbindungsteuerungssteuereinheit 52, z.B. eine S-CSCF-
Einheit (Call State Control Function) , ein Endgerät 54 und die Autorisierungs-/Vergebührungseinheit 24 dargestellt, die für das Online Charging eine Online-Charging-Function (OSC) und für das Offline Charging eine Charging-Collection- Function (CCF) enthält. Das Endgerät 50 arbeitet gemäß SIP-Protokoll und dient der Übertragung von multimedialen Daten (z.B. Audio- und Videodaten) , insbesondere von Sprachdaten, in dem Datenpaketübertra- gungsnetz 10, z.B. im Internet oder in 3GPP-Netzen. Die Ver- bindungs-Steuereinheit 52 arbeitet ebenfalls gemäß SIP- Protokoll und dient der Verbindungssteuerung bei der Übertragung von Daten von und zu dem Endgerät 50.
Das Endgerät 54 dient auch der Sprachübertragung bzw. der Ü- bertragung von multimedialen Daten. An Stelle des Endgerätes lässt sich auch ein AnwendungsServer 54 verwenden, der ebenfalls gemäß SIP-Protokoll (RFC3261) arbeitet und einen Dienst zur Verfügung stellt, bspw. das Ansehen, Kaufen oder Mieten von Videos. An Stelle des AnwendungsServers 54 tritt in einem anderen Ausführungsbeispiel eine Multimedia Resourcen Function Steuereinheit (MRFC) bzw. eine MRF.
Zu einem Zeitpunkt tO will der A-Teilnehmer eine Verbindung von seinem Endgerät 50 zum Endgerät 54 des B-Teilnehmers auf- bauen um zu telefonieren. Dafür wird eine INVITE-Nachricht 60 im Endgerät 50 erzeugt und zur Steuereinheit 52 übertragen. Die Steuereinheit 52 bearbeitet die INVITE-Nachricht gemäß SIP-Protokoll. Zu einem Zeitpunkt tl sendet die Steuereinheit 52 eine SIP-INVITE-Nachricht 61 an das Endgerät 54. Die SIP- Nachrichten 61, 76, 94 können auch über mehrere Steuereinheiten 52 bis zu dem Endgerät 54 geführt werden.
Zu einem Zeitpunkt t2 sendet die Steuereinheit 52 eine Auto- risierungs-Anfrage-Nachricht 62 an die Autorisierungs- /Vergebührungseinheit 24. Die Nachricht 62 ist im Diameter
Protokoll angesprochen. Der Inhalt der Nachricht 62 hängt jedoch von der Anwendung ab. Die Nachricht 62 enthält im Ausführungsbeispiel u.a.:
- eine Session ID, die die aufzubauende Signalisierungs- Verbindung eindeutig kennzeichnet, und
- ein Nutzerkennzeichen, das den A-Teilnehmer eindeutig kennzeichnet, - den gewünschten Dienst, und
- ggf. eine gewünschte Zahlungsart, sofern sich die Zahlungsart nicht schon aus dem Dienst ergibt.
Damit ist die INVITE-Nachricht 60 Triggerpunkt für die Autorisierung bzw. für die Vorbereitung der Vergebührung.
Die Nachricht 62 wird von der Autorisierungs-/Vergebührungs- einheit 24 bearbeitet. Dabei wird geprüft, ob der A-Teilneh- iner autorisiert ist, siehe Verfahrensschritt 64. Dies ist im Ausführungsbeispiel der Fall. Deshalb wird in einem folgenden Verfahrensschritt 66 die Vergebührungsart festgelegt, z.B. Prepaid. In einem Verfahrensschritt 68 wird geprüft, ob das Geldguthaben des A-Teilnehmers einen Mindestwert hat. In ei- nem nächsten Verfahrensschritt 70 wird eine Mindestsumme bspw. für den Dienst "Sprachtelefonie" reserviert.
Danach wird zu einem Zeitpunkt t4, eine Autorisierungs- Antwort-Nachricht 72 erzeugt, die im Ausführungsbeispiel u.a. die folgenden Datenfelder bzw. AVPs (Attribute Value Pairs) enthält :
- Session ID,
- Autorisierungsdauer,
- Autorisierungssitzungszustand.
Die Nachricht 72 wird von dem Netzelement mit der Autorisie- rungs-/Vergebührungseinheit 24 zur Steuereinheit 52 übertragen und dort bearbeitet . Gemäß Diameter Protokoll wird der angeforderte Dienst zugelassen.
Die INVITE-Nachricht 61 wird im Anwendungsserver 54 gemäß SIP-Protokoll bearbeitet und mit einer Bestätigungsnachriqht 76 zu einem Zeitpunkt t8 beantwortet. Die Bestätigungsnachricht 76 wird auch als 200θK-Nachricht bezeichnet. Die Bestä- tigungsnachricht 76 wird vom Anwendungsserver 54 zu der Steuereinheit 52 übertragen. Die Steue.reinh.eit 76 erzeugt nach dem Empfang der Bestätigungsnachricht 76 zu einem Zeitpunkt tlO gemäß SIP-Protokoll eine Bestätigungsnachricht 78 zur Seite des Endgerätes 50 hin.
Danach ist zwischen dem Endgerät 50 und dem Anwendungsserver 54 eine SIP-Sitzung 80 aufgebaut worden. Über eine UDP- (User Datagramm Protocol) oder RTP-Verbindung (Real Time Protocoll) werden u.a. Sprachdaten zwischen den Endgeräten 50 und 54 ü- bertragen . Die zur SIP-Sitzung 80 gehörende Nutzdatenübertragungsverbindung hat ein Call ID (Identifier) , der mit dem in der Nachricht 62 angegebenen Session ID korreliert werden muss .
Zu einem Zeitpunkt tl2 sendet die Steuereinheit 52 nach dem Aufbau der SIP-Session 80 bzw. der Nutzdatenübertragungsver- bindung (RTP/UDP) eine Diameter Vergebührungs-Anfrage- Nachricht 82 an die Autorisierungs-/Vergebührungseinheit 24. Die Nachricht 82 wird auch als Accounting-Request Nachricht bezeichnet. Die Nachricht 82 enthält u.a.: - das Sitzungskennzeichen bzw. das Session ID, und - den Accountign-Record-Type Event_Record.
Die Nachricht 82 wird von der Autorisierungs-/Vergebührungs- einheit 24 bearbeitet, wobei ein Timer für die Budgetkontrolle in einem Verfahrensschritt 84 gestartet wird. Außerdem wird von der Autorisierungs-/Vergebührungseinheit 24 zu einem Zeitpunkt tl4 eine Diameter Vergebührungs-Antwort-Nachricht 86 an die Steuereinheit 52 gesendet. Die Nachricht 86 enthält ebenfalls u.a. die Session ID.
Die Steuereinheit 52 bearbeitet die Nachricht 86 und lässt die Übertragung der Sprachdaten zu.
Zu einem Zeitpunkt tl8 beendet der Teilnehmer A das Gespräch, wobei in seinem Endgerät 50 eine Endenachricht 92 erzeugt und zur Steuereinheit 52 gesendet wird. Die Steuereinheit 52 erzeugt auf Grund der Nachricht 92 eine Session-Ende-Anfrage- Nachricht 90, die gemäß Diameter Protokoll auch als Session- Termination-Request-Nachricht (STR) bezeichnet wird und eigentlich nicht für den Abbruch der Vergebührung vorgesehen worden ist.
Jedoch wird bei dem erläuterten Ausfuhrungsbeispiel die Nachricht 90 an die Autorisierungs-/Vergebuhrungseinheit 24 gesendet und hier zum Beenden der Vergebührung genutzt. Auf Grund der Nachricht 90 wird der Vergebuhrungstimer nämlich angehalten und ein ggf. vorhandenes Restguthaben dem Konto des Teilnehmers A gutgeschrieben.
Zu einem Zeitpunkt t20 erzeugt die Steuereinheit 52 eine Endenachricht 94 gemäß SIP-Protokoll. Die Ende-Nachricht 94 wird zum Endgerat 54 übertragen und dort gemäß SIP-Protokoll bearbeitet. In einem folgenden Verfahrensschritt 96 wird die SIP-Session bzw. die SIP-Sitzung beendet.
Nach dem Stop des Vergebuhrungstimers sendet die Autorisie- rungs-/Vergebuhrungseinheit 24 zu einem Zeitpunkt t22 eine Session-Ende-Antwort-Nachricht 98, die auch als Session-
Termination-Answer-Nachricht (STA) bezeichnet wird und gemäß Diameter Protokoll nur im Rahmen einer De-Autoπsierung und nicht wie hier auch im Zusammenhang mit dem Ende der Vergebührung verwendet wird.
Bei einem anderen Ausfuhrungsbeispiel wird das anhand der Figur 2 erläuterte Verfahren so beendet, wie es unten für die Figuren 3 und 4 erläutert wird.
Figur 3 zeigt den Meldungsfluss für eine SIP-Session Online- Vergebuhrung (Prepaid) , mit Autorisierung nach Aufbau der Da- tenübertragungsmόglichkeit und mit Auslösung durch einen Ver- gebuhrungsrechner .
Zu einem Zeitpunkt t50 will der A-Teilnehmer eine Verbindung von seinem Endgerat 50 zum Endgerat 54 des B-Teilnehmers aufbauen um zu Telefonieren. Dafür wird eine INVITE-Nachricht 150 im Endgerät 50 erzeugt und zur Steuereinheit 52 übertragen. Die Steuereinheit 52 bearbeitet die INVITE-Nachricht gemäß SIP-Protokoll. Zu einem Zeitpunkt t52 sendet die Steuereinheit 52 eine SIP-INVITE-Nachricht 152 an das Endgerät 54. Das Endgerät 54 bearbeitet die Nachricht 152 gemäß SIP- Protokoll und sendet zu einem Zeitpunkt t54 eine Bestätigungsnachricht 154, die auch als 200θK-Nachricht bezeichnet wird. Die Bestätigungsnachricht 154 wird vom Endgerät 54 zu der Steuereinheit 52 übertragen. Die Steuereinheit 52 erzeugt nach dem Empfang der Bestätigungsnachricht 154 zu einem Zeitpunkt t56 gemäß SIP-Protokoll eine Bestätigungsnachricht 156 für das Endgerät 50.
Danach ist zwischen dem Endgerät 50 und dem Endgerät 54 eine SIP-Sitzung 80 aufgebaut. Außerdem werden u.a. Sprachdaten zwischen den Endgeräten 50 und 54 übertragen. Die SIP-Sitzung 80 hat ein Session ID (Identifier) , die im Folgenden benötigt wird.
Zu einem Zeitpunkt tl02 sendet die Steuereinheit 52 eine Au- torisierungs-Anf age-Nachricht 162 an die Autorisierungs- /Vergebührungseinheit 24. Die Nachricht 162 entspricht der Nachricht 62. Damit dient im Gegensatz zu Figur .2 nicht eine INVITE-Nachricht sondern die Bestätigungsnachricht 154 als Triggerpunkt für die Autorisierung bzw. für die Vorbereitungen zur Vergebührung.
Die Nachricht 162 wird von der Autorisierungs- /Vergebührungseinheit 24 bearbeitet. Dabei wird geprüft, ob der A-Teilnehmer autorisiert ist, siehe Verfahrensschritt
164. Dies ist im Ausführungsbeispiel der Fall. Deshalb wird in einem folgenden Verfahrensschritt 166 die Vergebührungsart festgelegt, z.B. Prepaid. In einem Verfahrensschritt 168 wird geprüft, ob das Geldguthaben des A-Teilnehmers einen Mindest- wert hat. In einem nächsten Verfahrensschritt 170 wird eine
Reservierung einer Mindestsumme für den Dienst "Sprachtelefo- nie" durchgeführt. Danach wird zu einem Zeitpunkt tl04, eine Autorisierungs- Antwort-Nachricht 172 erzeugt, die der Nachricht 72 entspricht .
Die Nachricht 172 wird von dem Netzelement mit der Autorisie- rungs-/Vergebührungseinheit 24 zur Steuereinheit 52 übertragen und dort bearbeitet. Gemäß Diameter Protokoll wird der angeforderte Dienst zugelassen.
Zu einem Zeitpunkt tll2 sendet die Steuereinheit 52 nach dem bearbeiten der Nachricht 172 eine Diameter Vergebührungs- Anfrage-Nachricht 182 an die Autorisierungs-/Vergebührungs- einheit 24. Die Nachricht 182 entspricht der Nachricht 82. Da sich die Nachrichten entsprechen, haben Sie gleiche Datenfelder und gleiche Funktionen.
Die Nachricht 182 wird von der Autorisierungs-/Vergebührungs- einheit 24 bearbeitet, wobei ein Timer für die Budgetkontrol- le in einem Verfahrensschritt 184 gestartet wird. Außerdem wird von der Autorisierungs-/Vergebührungseinheit 24 zu einem Zeitpunkt tll4 eine Diameter Vergebührungs-Antwort-Nachricht 186 an die Steuereinheit 52 gesendet. Die Nachricht 186 enthält ebenfalls u.a. die Session ID.
Die Steuereinheit 52 bearbeitet die Nachricht 186 und lässt die Übertragung der Sprachdaten zu.
Zu einem bestimmten Zeitpunkt läuft der Budgettimer ab, siehe Verfahrensschritt 188. Bspw. ist das dem Teilnehmer A eingeräumt Budget aufgebraucht. Daraufhin erzeugt die Autorisie- rungs-/Vergebührungseinheit 24 zu einem Zeitpunkt tllδ eine Diameter Abbruch-Sitzung-Anfrage-Nachricht 190, die auch als Abort-Session-Request- Nachricht (ASR) bezeichnet wird. Die Nachricht 190 enthält ebenfalls u.a. die Session ID und wird zur Steuereinheit 52 übertragen. Die Steuereinheit 52 erzeugt gemäß SIP-Protokoll auf Grund der Nachricht 190 zu einem Zeitpunkt tllβ eine Endenachricht 192 für das Endgerät 50. Die Endenachricht 192 wird auch als BYE-Nachricht bezeichnet. Auf Grund der Nachricht 190 erzeugt die Steuereinheit 52 zu einem folgenden Zeitpunkt tl20 außerdem eine SIP-Endenachricht 194 für das Endgerät 54. Damit ist der Empfang der Nachricht 190 das Kriterium für das beidsei- tige Auslösen der SIP-Session.
Auf Grund der Endenachrichten 192 und 194 wird die SIP- Sitzung beendet, siehe Verfahrensschritt 196. Danach erzeugt die Steuereinheit 52 zu einem Zeitpunkt tl22 eine Diameter Abbruch-Sitzung-Antwort-Nachricht 98, die auch als Abort- Session-Answer-Nachricht (ASA) bezeichnet wird. Die Nachricht 198 wird zur Autorisierungs-/Vergebührungseinheit 24 übertragen und dort gemäß Diameter Protokoll bearbeitet. Die Nachricht 198 enthält u.a.:
- die Session ID, und
- einen Ergebniscode.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird die SIP-Session gemäß Figur 2 bzw. gemäß Figur 3 beendet.
Die Wahl der Triggerpunkte gemäß Figur 1 bzw. Figur 2 ist un- abhängig von der Vergebührungsmethode bzw. der Abbuchungsmethode, prepaid oder postpaid.
Figur 4 zeigt einen Teil des Meldungsflusses einer SIP- Session Online-Vergebührung (Prepaid) , mit Auslösung durch eine Steuereinheit zum Steuern der Datenübertragung.
Bis zu einem Verfahrensschritt 260 wird der bis zum Verfahrensschritt 160 gehende Teil des Verfahrens gemäß Figur 3 ausgeführt. Alternativ wird bis zu einem dem Verfahrens- schritt 280 entsprechenden Verfahrensschritt 280 der bis zum Verfahrensschritt 80 gehende Teil des Verfahrens gemäß Figur 2 ausgeführt. Im Verfahrensschritt 260 bzw. 280 sind also die Vorbereitungen für die Datenübertragung im Rahmen einer SIP- Sitzung abgeschlossen.
Zu einem dem Verfahrensschritt 260 bzw. 280 folgenden Zeit- punkt t212 wird von der Steuereinheit eine Nachricht 282 erzeugt, die der Nachricht 82 bzw. 182 entspricht. Beim Bearbeiten der Nachricht 282 in der Einheit 24 wird der Vergebüh- rungszeitzähler (Timer) gestartet. Anschließend wird eine Nachricht 286 erzeugt, die der Nachricht 86 bzw. 186 ent- spricht.
Nach dem Empfang und der Bearbeitung der Nachricht 286 tritt ein unerwarteter SIP-Session-Fehler 285 auf. Folgende unerwartete SIP-Session Fehler sind bspw. möglich: - Operator sperrt den A-Teilnehmer über die Cx-Schnittstelle, die zwischen dem HSS (Home Subscriber Server) und der S-CSCF gemäß Standard vorgesehen ist, oder - die Authentifikation /ist fehlerhaft.
Auf Grund des SIP-Session-Fehlers 285 sendet die Steuereinheit 52 zu einem Zeitpunkt t218 eine SIP-Endenachricht 292 an das Endgerät 50 und zu einem Zeitpunkt t220 eine SIP- Endenachricht 294 an das Endgerät 54. Auf Grund der beiden Nachrichten 292 und 294 wird die SIP-Session anschließend in einem Verfahrensschritt 296 beendet.
Im Zusammenhang mit dem Beenden wird zu einem Zeitpunkt t221 von der Steuereinheit 52 eine Session-Ende-Anfrage-Nachricht 290 an die Autorisierungs-/Vergebührungseinheit 24 gesendet. Die Nachricht 290 entspricht der Nachricht 90. Auf Grund der Nachricht 290 stoppt die Autorisierungs-/Vergebührungseinheit 24 in einem Verfahrensschritt 291 den Vergebührungstimer bzw. -Zeitzähler. Danach sendet die Autorisierungs-/Vergebührungs- einheit 24 zu einem Zeitpunkt t222 eine Session-Ende-Antwort- Nachricht 298, die der Nachricht 98 entspricht, an die Steuereinheit 52. Figur 5 zeigt den Meldungsfluss einer SIP-Session mit Offline-Vergebührung. Es werden bis auf die im Folgenden erläuterten Abweichungen die gleichen Nachrichten übertragen und auf gleiche Art bearbeitet, wie oben anhand der Figur 2 erläu- tert. Deshalb sind gleiche Zeitpunkte und gleiche Nachrichten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei den Zeitpunkten und Nachrichten gemäß Figur 5 zur Unterscheidung eine 3 vorangestellt ist.
Die Unterschiede betreffen die folgenden Verf hrensschritte:
- Im Verfahrensschritt 366, der an Stelle des Verfahrensschrittes 66 durchgeführt wird, wird anhand des Nutzerkennzeichens und/oder anhand des Dienstes erkannt, das eine Off- line-Vergebührung durchgeführt werden soll, die mit einem Postpaid Verfahren abgerechnet wird.
- Der den Balancecheck betreffende Verfahrensschritt 68 ist entfallen und hat deshalb keinen entsprechenden Verfahrensschritt .
- Im Verfahrensschritt 370 wird an Stelle einer Reservierung ein Gebührendatensatz erzeugt, der als S-CSCF CDR (Charging
Data Record) bezeichnet wird. Ein solcher Gebührendatensatz ist bspw. im Standard 3GPP TS 32.225 näher erläutert.
- Im Verfahrensschritt 384 wird der CDR-Datensatz entsprechend der Nachricht 382 geändert. - Im Verfahrensschritt 391 wird der CDR-Datensatz ordnungsgemäß abgelegt, bzw. geschlossen.
Aus der Sicht der Steuereinheit 52 braucht die Vergebührungsmethode nicht bekannt zu sein, so dass bis auf die genannten Unterschiede der gleichen Ablauf wie bei Figur 2 durchgeführt wird.
Figur 6 zeigt eine Servereinheit 400, die die Funktionen der Autorisierungs-/Vergebührungseinheit 24 erbringt und die fol- gende Einheiten enthält:
- eine Speichereinheit 402, - eine Sende-/Empfangseinheit 404, die die Autorisierungs- nachrichten 62, 162, 262 und 362 sowie die Vergebührungsnachrichten 82, 182, 282 und 282 empfangen kann,
- eine Vergebührungseinheit 406, die ein Vergebührungsdatum abhängig vom Inhalt der Vergebührungsnachrichten 82, 182, 282 bzw. 282 ändert, und
- eine Autorisierungseinheit, welche nach dem Empfang der Autorisierungsnachricht 62, 162, 262 bzw. 362 die Autorisierung durchführt, siehe Verfahrensschritt 64, 164, 264 bzw. 364.
Gegebenenfalls enthält die Servereinheit 100 noch weitere Einheiten 410 zur Durchführung der oben anhand der Figuren 2 bis 5 erläuterten Verfahren.
Bei einem Ausführungsbeispiel greifen alle Einheiten 404 bis 410 auf den Speicher 402 zu, um ihre Funktionen zu erbringen, siehe Pfeil 414. Besonders eng ist das Zusammenwirken von Vergebührungseinheit 406 und Autorisierungseinheit 408 insbe- sondere beim Durchführen der Verfahrensschritte 66 bis 70,
166 bis 170 bzw. beim Durchführen der Verfahrensschritte 366 und 370.
Bei einer ersten Alternative enthält die Servereinheit 400 keinen Prozessor, der ein Programm abarbeitet. Die Einheiten 404 bis 410 enthalten Schaltungen, die fest verdrahtet sind. Bei einer alternativen Variante werden die Funktionen der Einheiten 404 bis 410 jedoch bei Abarbeitung eines im Speicher 102 gespeicherten Programms durch einen Prozessor 416 erbracht.
Figur 7 zeigt Funktionseinheiten einer Clienteinheit 450, die mit der Servereinheit 400 bei den anhand der Figuren 2 bis 5 erläuterten Verfahren zusammenarbeitet. Die' Clienteinheit 450 enthält:
- eine Speichereinheit 452 zum Speichern von Datensätzen, - eine Sende-/Empfangseinheit 454 zum Senden der Nachrichten 62, 162, 262, 362, 82, 182, 282, 382, 90, 290 und 390, und
- eine Erzeugungseinheit 456, die die eben genannten Nachrichten erzeugen kann.
Die Erzeugungseinheit 456 greift beim Erzeugen der Autorisierungsnachricht und beim Erzeugen der Vergebührungsnachricht auf denselben Datensatz in der Speichereinheit 452 zu.
Gegebenenfalls enthält die Clienteinheit 450 noch weitere Einheiten 458, um die Funktionen für die Autorisierung und die Vergebührung zu erbringen, insbesondere eine Empfangseinheit zum Empfangen der Antwortnachrichten, bzw. der Nachricht 190.
Bei einem Ausführungsbeispiel greifen alle Einheiten 454 bis 458 auf den Speicher 452 zu, um ihre Funktionen zu erbringen, siehe Pfeil 460.
Bei einer ersten Alternative enthält die Clienteinheit 450 keinen Prozessor, der ein Programm abarbeitet. Die Einheiten 454 bis 458 enthalten Schaltungen, die fest verdrahtet sind. Bei einer alternativen Variante werden die Funktionen der Einheiten 454 bis 456 jedoch bei Abarbeitung eines im Spei- eher 452 gespeicherten Programms durch einen Prozessor 462 erbracht .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Vergebühren, bei dem ohne Beschränkung durch die angegebene Reihenfolge die folgenden Verfahrensschritte ausgeführt werden: in einem Netzelement (24) eines Datenübertragungsnetzes (10) Speichern eines Gebührendatensatzes mit einem Gebührendatum, das den Kontostand eines Gebührenkontos eines Nutzers angibt, der Nutzdaten über das Datenübertragungsnetz (10) überträgt, Übertragen einer Dienstanfordungsnachricht (82) zur Nutzung eines Dienstes durch den Nutzer, abhängig von der Dienstanforderungsnachricht (82) Zuweisen eines Dienstabbruchdatums an den Nutzer, wobei das Dienstabbruchdatum eine Begrenzung für die Nutzung des Dienstes fest- legt und wobei der Wert des Gebührendatums verändert wird,
Ändern des Abbruchsdatums abhängig von der Nutzung des Dienstes in dem Netzelement (24) ,
Ermitteln des Endes des Dienstes abhängig vom Dienstabbruchs- daturα in dem Netzelement (62) .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennz eichnet , dass das Dienstabbruchsdatum ein Zeitdatum ist, das eine Zeitdauer festlegt, für die der Nutzer den Dienst nutzen kann, oder das das Dienstabbruchsdatum ein Datenmengendatum ist, das eine Datenmenge festlegt, die während der Nutzung des Dienstes maximal über das Datenübertragungsnetz übertragen werden darf.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzei chnet durch die Schritte:
Erzeugen einer Autorisierungsnachricht (62) gemäß einem Autorisierungsprotokoll oder gemäß einem Autorisierungsanteil eines Protokolls, Übertragen der Autorisierungsnachricht (62) über das Datenübertragungsnetz (10) , Nutzen der Autorisierungsnachricht (62) zum Vorbereiten der Vergebührung oder Nutzen der Autorisierungsnachricht (62) beim Beenden der Vergebührung.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennz eichnet , dass die Autorisierungsnachricht (62) ein Nutzerkennzeichen enthält, das den Nutzer der Datenübertragung angibt, und dass abhängig von dem Nutzerkennzeichen die Berechtigung des Nutzers zur Datenübertragung geprüft wird, und dass auf Grund der Autorisierungsnachricht (62) und/oder abhängig vom Inhalt der Autorisierungsnachricht (62) eine Vergebührungsart und/oder eine Abrechnungsart gewählt wird (66) .
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , dass auf Grund der Autorisierungsnachricht (62) und/oder abhängig vom Inhalt der Autorisierungsnachricht (62) eine Reservierung eines Vergebührungsbetrages oder einer Vergebührungszeit vorgenommen wird,
und/oder dass beim Bearbeiten der Autorisierungsnachricht (62) ein Gebührendatensatz für die Vergebührung erzeugt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet , dass die Autorisierungsnachricht (62) vor Abschluss der Vorbereitung der Datenübertragung ü- bertragen wird, oder dass die Autorisierungsnachricht (62) nach Abschluss der Vorbereitung der Datenübertragung übertragen wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet , dass die Autorisierungsnachricht (62) die Vorgaben des Diameter Protokolls oder eines darauf aufbauenden Protokolls erfüllt, und/oder dass die Autorisierungsnachricht (62) gemäß Diarαeter Protokoll oder gemäß einem auf diesem Protokoll aufbauenden Protokoll bearbeitet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennz eichnet , dass die beim Beenden genutzte Autorisierungsnachricht (62) eine Abbruchnachricht ist, die zum Abbruch der Datenübertragung führt, insbesondere die Abort-Session-Request-Nachricht des Diameter Protokolls oder eines darauf aufbauenden Protokolls.
9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass vor der Dienstanforderungsnachricht (82) eine weitere Dienstanforderungsnachricht übertra- gen wird, die ein Nutzerkennzeichen enthält, das den Nutzer der Datenübertragung angibt, und dass abhängig von der weiteren Dienstanforderungsnacri- richt die Berechtigung des Nutzers zur Datenübertragung geprüft wird, und dass vorzugsweise auf Grund der Dienstanforderungsnachricht und/oder abhängig vom Inhalt der Dienstanforderungsnachricht eine Vergebührungsart und/oder eine Abrechnungsart gewählt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennz eichnet , dass die Dienstanforderungsnachrichten Nachrichten gemäß Diameter Base Protokoll oder eines darauf aufbauenden Protokolls sind.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet , dass eine Abbruchnachricht von dem. Netzelement (24) gesendet wird, wobei die Abbruchnachricrit eine Erweiterung des jetzt geltenden Vergebührungsteils des Diameter Base Protokolls ist.
12 . Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die weitere Dienstanforde— rungsnachricht vor Abschluss der Vorbereitung der Datenübertragung übertragen wird, oder dass die weitere Dienstanforderungsnachricht nach Abschluss der Vorbereitung der Datenübertragung übertragen wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz eichnet , dass die Vergebütrung eine Online-Vergebührung ist, die die Datenübertragung beein- flussen kann, und dass die Überwachung der Vergebührung in einem Diensterbringungsrechner (24) durchgeführt wird, der zusätzlich zu einem Diensterbringungsrechner (52) vorgesehen ist, welcher die Datenübertragung steuert.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass für eine OnJLine- Vergebührung und für eine Offline-Vergebührung die gleiche Dienstanforderungsnachricht (82) übertragen wird, vorzugsweise die Account-Request-Nachricht gemäß Diameter
Protokoll oder gemäß einem auf dem Diameter Protokoll aufbauenden Protokoll, wobei in beiden Dienstanforderungsnachrichten (82) vorzugsweise der gleiche Account-Record-Type verwendet wird, insbe- sondere ein EVENT_RECORD .
15. Vergebührungseinheit (402), insbesondere mit Einheiten zum Durchführen der Verfahrensschritte eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Empfangseinheit (404) zum Empfangen einer Eienstan- forderungsnachricht (82) aus einem Datenübertragungsxietz, wobei die Dienstanforderungsnachricht (82) ein Zugriffskennzeichen enthält, das eine Datenübertragung in dem Da-tenüber- tragungsnetz kennzeichnet, mit einer Vergebührungseinheit (406) , die abhängig von der
Dienstanforderungsnachricht (82) eine Vergebührung der Daten- Übertragung und/oder der bei der Datenübertragung übertragenen Daten durchführt, wobei die Vergebührungseinheit ein Gebührenkonto führt und abhängig von einem bei der Nutzung des Dienstes aktualisier- tem Abbruchsdatum den Dienst beendet.
16. Vergebührungseinheit (402) nach Anspruch 15, gekennz eichnet durch eine Autorisierungseinheit (410) , die eine Autorisierungsnachricht (62) gemäß einem Autorisierungs- protokoll oder gemäß einem Autorisierungsprotokollanteil eines Protokolls empfängt oder sendet und die die Autorisierungsnachricht (62) zur Vorbereitung oder beim Beenden der Vergebührung nutzt.
17. Vergebührungseinheit (450), insbesondere mit Einheiten zum Durchführen der Verfahrensschritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13, mit einer Sendeeinheit (454) zum Senden einer Dienstanforderungsnachricht (82) , wobei die Dienstanforderungsnachricht (82) ein Zugriffskennzeichen enthält, das eine Datenübertragung in dem Datenübertragungsnetz kennzeichnet.
18. Vergebührungseinheit (402, 450) nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennz ei chnet , dass die Vergebührungseinheit (406) Nachrichten gemäß Diameter Base Protokoll empfängt und/oder sendet .
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