CN101064614B - 一种微波接入全球互通系统中双播计费方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种微波接入全球互通系统中双播计费方法，在切换过程中当用户端与网关之间建立数据路径时，在路径消息中加入双播指示标志；所述的数据路径建立成功后，为该数据路径创建用于记录计费信息的用户数据记录(UDR)；对所述的双播指示标志进行判断，如果所述的双播指示标志指示双播开始，则将对应的用户数据记录设置为悬挂状态；对用户数据记录的状态进行判断，仅有非悬挂状态的用户数据记录对所述的计费信息进行记录。用以解决微波接入全球互通系统中双播时避免重复计费的问题。

Description

一种微波接入全球互通系统中双播计费方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及微波接入全球互通系统(WiMAX：Worldwide Interoperability Microwave Access)中的双播计费技术，具体的讲是一种微波接入全球互通系统中双播计费方法。

背景技术

WiMAX论坛的网络工作组(NWG)负责制定端到端的网络规范，其目标是：建立端到端的网络参考模型，满足WiMAX论坛运营商工作组提出的需求；制定端到端的网络规范，定义网络中的功能实体和网络接口；为WiMAX系统的互通认证奠定基础。

NWG的标准制定分为三个阶段。第一阶段(Stage1)定义了游牧、便携、简单移动和全移动四种使用场景和演进，以及四个场景下系统功能和性能需求；第二阶段(Stage2)描述了网络架构，网络功能，并选择流程和协议；第三阶段(Stage3)制定了详细的流程图、协议栈、消息定义以及互操作下的必选和可选要求。

NWG在stage2描述的网络参考模型如图1所示。在该网络参考模型中，客户端(SS/MS)通过网络接入运营商(NAP)的接入服务网(ASN)与漫游地网络服务运营商(NSP)的互连服务网(CSN)、本地NSP的互连服务网(CSN)进行通信。

如图2所示，ASN包括基站(BS)和接入服务网网关(ASN GW)设备，ASN GW和BS之间的接口称为R6接口，ASN GW之间的接口称为R4接口。ASN GW以下简称网关(GW)。

双播是指在切换过程中，MS的某一业务流在GW上同时存在两条路径的情况，例如图3中的R6接口和R6’接口。

现有NWG的Stage2规范规定：切换过程中GW要确保具有相同业务流标识(SFID)和移动用户标识(MSID)的两个R6接口，或者一个R6接口和一个R4接口，或者两个R4接口同时存在情况下，短时间的双播但不重复计费。

用户数据记录(UDR：Usage Data Record)在WiMAX系统中用于记录用户的计费信息。在简单互联网协议(IP)或移动IP会话的生命周期内，UDR被每个独立的连接(R6接口或R4接口)创建、修改、维护、拷贝和释放。服务网关(Serving GW)为每个R6接口连接创建一个UDR，一个R6接口连接可能直接和Serving GW相连或者间接的通过R4接口相连。

现有NWG_STAGE2规范中，仅提出双播不能重复计费的问题，但没有给出具体的避免重复计费的实施机制，因此在微波接入全球互通系统中双播时避免重复计费的问题亟待解决。

发明内容

本发明的目的在于，遵从现有WiMAX NGW规范制定的切换流程和计费流程定义，针对现有技术中NWG_STAGE2规范的空白和不足，提供一种微波接入全球互通系统中双播计费方法，用以解决微波接入全球互通系统中双播时避免重复计费的问题。

本发明的技术方案为：一种微波接入全球互通系统中双播计费方法，在切换过程中当用户端与网关之间建立数据路径时，在路径消息中加入开始的双播指示标志；所述的数据路径建立成功后，在路径消息中加入停止的双播指示标志，服务网关为该数据路径创建用于记录计费信息的用户数据记录；服务网关对所述的双播指示标志进行判断，如果所述的双播指示标志为开始，则将对应的用户数据记录设置为悬挂状态，对用户数据记录的状态进行判断，仅有非悬挂状态的用户数据记录对所述的计费信息进行记录；如果所述的双播指示标志为停止则结束所述非悬挂状态的用户数据记录对计费信息的记录，并且释放所述非悬挂状态的用户数据记录所对应的数据路径连接，同时将所述用户数据记录的悬挂状态清除。

用户端与网关之间建立数据路径成功后，在所述的网关上具有相同业务流标识(MSID)和移动用户标识(sFID)的用户存在两条数据路径连接，每条数据路径对应一个用户数据记录(UDR)。

所述的用户端与网关之间建立数据路径包括：网关通过基站与用户端建立数据路径连接。

所述的用户端与网关之间建立数据路径包括：网关通过另一网关再经基站与用户端建立数据路径连接。

在建立数据路径时，所述的路径消息包括：路径预注册请求消息；所述的数据路径建立成功后，所述的路径消息包括：路径注册请求消息、路径修改请求消息。

本发明所述方法包括以下具体步骤：

用户向服务基站发起切换指令；

服务基站向目标基站发送切换请求；

目标基站获得用户上下文信息后，与网关建立R6数据路径，并在预注册消息中将双播指示标志设置为“开始”；

当所述的R6数据路径建立成功后，服务网关为该R6数据路径创建用于记录计费信息的用户数据记录，并将用户数据记录的状态设置为“悬挂”；

服务网关对用户数据记录的状态进行判断，仅有非悬挂状态的用户数据记录对所述的计费信息进行记录。

本发明所述方法包括以下具体步骤：

用户向服务基站发起正式切换到目标基站指令；

目标基站获得用户上下文信息后，直接或间接向服务网关发起正式的路径注册请求消息，该注册请求消息中的双播指示标志设置为“停止”；

进一步，目标基站向服务网关发起带有双播停止指示标志的R4路径注册请求，当R4路径注册完成后，服务网关清除此路径对应的用户数据记录中的“悬挂”状态，同时释放服务网关与服务基站间的R6连接并结束该连接对应的用户数据记录话单；

双播过程结束，服务网关中只有所述的与目标基站直接或间接相连的数据路径对应的用户数据记录进行计费。

本发明的有益效果在于，本发明遵从现有WiMax NGW规范制定的切换和计费框架及功能实体定义，弥补了NWG_STAGE2现有规范的空白和不足，提出了适用于现有切换和计费框架下的双播时避免重复计费的方法，包括双播场景的分析、扩展属性定义和计费流程处理。有效的解决了微波接入全球互通系统中双播时避免重复计费的问题。

附图说明

图1为NWG第二阶段网络参考模型结构框图；

图2为NWG第二阶段网络参考模型中ASN的结构框图；

图3为现有技术中MS的业务流在GW上同时存在两条路径的示意图；

图4为本发明方法的流程图；

图5为本发明ASN内切换时Serving GW和Serving BS及Target BS间分别由一条R6连接而构成双播的结构框图；

图6为本发明ASN间切换时Serving GW和Serving BS间由一条R6连接，和Target GW间由一条R4连接而构成双播的结构框图；

图7为本发明ASN内切换时Target GW和Serving BS及Target BS间分别由一条R6连接而构成双播的结构框图；

图8为本发明ASN间切换时Serving GW和两个Target GW间分别由一条R4连接而构成双播的结构框图；

图9为本发明MS触发切换时双播指示标志在切换和计费中的流程图。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的具体实施方式。如图4所示为一种微波接入全球互通系统中双播计费方法的流程，在切换过程中当用户端与网关之间建立数据路径时，在路径消息中加入双播指示标志；所述的数据路径建立成功后，为该数据路径创建用于记录计费信息的用户数据记录(UDR)；对所述的双播指示标志进行判断，如果所述的双播指示标志指示双播开始，则将对应的用户数据记录设置为悬挂状态；对用户数据记录的状态进行判断，仅有非悬挂状态的用户数据记录对所述的计费信息进行记录。如果所述的双播指示标志指示双播停止，则将所述用户数据记录的悬挂状态清除，同时结束所述非悬挂状态的用户数据记录对计费信息的记录，并且释放所述非悬挂状态的用户数据记录所对应的数据路径连接。

在切换过程中增加双播指示。为了在切换过程中需要对双播开始和停止进行控制，因此在路径消息，如：路径注册请求消息(Path Registration Request)、路径预注册请求消息(Path Pre-Registration Request)、路径修改请求消息(Path Modification Request)中增加双播指示标志用来控制双播的开始和停止，当Serving GW收到双播指示标志为“开始”的R6或R4路径建立请求后表示双播开始，当Serving GW收到双播指示标志为“停止”的R6或R4路径建立请求后表示恢复单播。

在路径消息Path Registration Request/Path Pre-Registration Request/Path Modification Request中增加双播指示标志见表1：

表1

Information Element Name	Nested in	Description	M/O Flag
				......
双播指示标志Bi-casting Switch	-	Bi-casting start or stopflag：Start＝1，stop＝0	0(表示可选参数)

实施例1

如图5所示，为ASN间切换，Serving GW与计费服务器(AAA Server)连接；Serving GW和Serving BS间有一条R6连接，和Target GW间有一条R4连接，这两条连接构成双播。MS触发切换时双播指示标志在切换和计费流程中的具体过程参见图9：

MS扫描后根据触发条件(Trigger)判断是否需要发起切换流程，如果需要，则向Serving BS发送MOB_MSHO-REQ消息指示发起切换，Serving BS向Target BS发起HO Request，此消息需要通过Serving GW转发给Target BS。

Target BS根据HO Request过程中获取上下文(Context)的情况决定是否发起上下文请求(Context Request)或确认(ACK)请求过程。当Target BS上获得所有必须MS上下文信息后，其数据路径(Data Path)功能实体会发起预注册(Pre-Register)流程，Target BS先与Target GW建立R6 Data Path，在Pre-Register消息中将双播指示标志置为“开始”，表明是双播，Target GW 再与Serving GW建立R4 Data Path，在Pre-Register消息中也携带双播开始指示标志，当路径建立成功后(Serving GW收到成功地Pre-Register ACK消息)，Serving GW为新创建的Data Path创建UDR用于记录该连接上的计费信息，因为此UDR对应的Data Path上双播指示标志为开始，因此将UDR的状态设置为“悬挂(pending)”，此时Serving GW上具有相同MSID和SFID的用户存在两条Data Path连接，这两条连接开始双播，每条Data Path对应一个UDR，当数据经过Serving GW时，只有状态不是“pending”的UDR进行流量统计，这样就可以保证同一用户只计费一次，避免了重复计费。

Target BS在Pre-Register成功后通过Serving GW给Serving BS发送切换响应(HO-Response)消息，Serving BS给MS回应MOB_BSHO_RSP消息。

MS决定切换到Target BS，给Serving BS发送MOB_HO_IND消息，ServingBS通过Serving GW和Target GW向Target BS发送HO-Confirm消息指示切换。

Target BS收到HO-Confirm消息后根据获得的上下文情况可能会发起上下文请求或ACK请求过程。在获得所有必须MS上下文信息后，Target BS会向Target GW发起正式的R6路径注册请求(Reg Req)消息，消息中双播指示标志置为停止，表示恢复单播。Target GW会相应的向Serving BS发起带有双播停止指示标志的R4路径注册请求，当R4路径注册完成后，Serving GW清除此路径对应的UDR中的“pending”状态，同时释放Serving GW与Serving BS间的R6连接并结束该连接对应的UDR话单。此时双播过程结束，只有新创建的R4连接对应的UDR进行计费。

实施例2

如图6所示，为ASN内切换，Serving GW与计费服务器(AAA Server)连接；Serving GW和Serving BS及Target BS间分别有一条R6连接。MS触发切换时双播指示标志在切换和计费流程中的应用为：

MS扫描后根据触发条件(Trigger)判断是否需要发起切换流程，如果需要，则向Serving BS发送MOB_MSHO-REQ消息指示发起切换，Serving BS向Target BS发起HO Request，此消息需要通过Serving GW转发给Target BS。

Target BS根据HO Request过程中获取上下文(Context)的情况决定是否发起上下文请求(Context Request)或ACK请求过程。当Target BS上获得所有必须MS上下文信息后，其数据路径(Data Path)功能实体会发起预注册(Pre-Register)流程，Target BS与Serving GW建立R6 Data Path，在Pre-Register消息中将双播指示标志置为“开始”，表明是双播，当路径建立成功后(Serving GW收到成功地Pre-Register ACK消息)，Serving GW为新创建的Data Path创建UDR用于记录该连接上的计费信息，因为此UDR对应的Data Path上双播指示标志为开始，因此将UDR的状态设置为“pending”，此时Serving GW上具有相同MSID和SFID的用户存在两条Data Path连接，这两条连接开始双播，每条Data Path对应一个UDR，当数据经过Serving GW时，只有状态不是“pending”的UDR进行流量统计，这样就可以保证同一用户只计费一次，避免了重复计费。

Target BS在Pre-Register成功后通过Serving GW给Serving BS发送切换响应(HO-Response)消息，Serving BS给MS回应MOB_BSHO_RSP消息。

MS决定切换到Target BS，给Serving BS发送MOB_HO_IND消息，Serving BS通过Serving GW向Target BS发送HO-Confirm消息指示切换。

Target BS收到HO-Confirm消息后根据获得的上下文情况可能会发起上下文请求或ACK请求过程。在获得所有必须MS上下文信息后，Target BS会向Serving GW发起正式的R6路径注册请求(Reg Req)消息，消息中双播指示标志置为停止，表示恢复单播。当R6路径注册完成后，Serving GW清除此路径对应的UDR中的“pending”状态，同时释放Serving GW与Serving BS间的R6连接并结束该连接对应的UDR话单。此时双播过程结束，只有新创建的R6连接对应的UDR进行计费。

实施例3

如图7所示，Serving GW与计费服务器(AAA Server)连接；为ASN内切换，Target GW和Serving BS及Target BS间分别有一条R6连接，这两条R6分别对应两个Serving GW和Target GW间的R4连接，这两条连接构成双播。MS触发切换时双播指示标志在切换和计费流程中的应用为：

MS扫描后根据触发条件(Trigger)判断是否需要发起切换流程，如果需要，则向Serving BS发送MOB_MSHO-REQ消息指示发起切换，Serving BS向Target BS发起HO Request，此消息需要通过Target GW转发给Target BS。

Target BS根据HO Request过程中获取上下文(Context)的情况决定是否发起上下文请求(Context Request)或ACK请求过程。当Target BS上获得所有必须MS上下文信息后，其数据路径(Data Path)功能实体会发起预注册(Pre-Register)流程，Target BS与Target GW建立R6Data Path，在Pre-Register消息中将双播指示标志置为“开始”，表明是双播，Target GW与Serving GW建立的R4 Data Path，在Pre-Register消息中也携带双播开始指示标志，当路径建立成功后(Serving GW收到成功地Pre-Register ACK消息)，Serving GW为新创建的Data Path创建UDR用于记录该连接上的计费信息，因为此UDR对应的Data Path上双播指示标志为开始，因此将UDR的状态设置为“pending”，此时Serving GW上具有相同MSID和SFID的用户存在两条Data Path连接，这两条连接开始双播，每条Data Path对应一个UDR，当数据经过Serving GW时，只有状态不是“pending”的UDR进行流量统计，这样就可以保证同一用户只计费一次，避免了重复计费。

Target BS在Pre-Register成功后通过Target GW给Serving BS发送切换响应(HO-Response)消息，Serving BS给MS回应MOB_BSHO_RSP消息。

MS决定切换到Target BS，给Serving BS发送MOB_HO_IND消息，Serving BS通过Target GW向Target BS发送HO-Confirm消息指示切换。

Target BS收到HO-Confirm消息后根据获得的上下文情况可能会发起上下文请求或ACK请求过程。在获得所有必须MS上下文信息后，Target BS会向Target GW发起正式的R6路径注册请求(Reg Req)消息，消息中双播指示标志置为停止，表示恢复单播。Target GW会相应的向Serving GW发起带有双播停止指示标志的R4路径注册请求，当R4路径注册完成后，Serving GW清除此路径对应的UDR中的“pending”状态，同时释放Target GW与Serving BS间的R6连接及该连接对应的Serving GW和Target GW间的R4连接并结束该连接对应的UDR话单。此时双播过程结束，只有新创建的R4连接对应的UDR进行计费。

实施例4

如图8所示，Serving GW与计费服务器(AAA Server)连接；为ASN间切换，Serving GW和两个Target GW间分别有一条R4连接，这两条连接构成双播。MS触发切换时双播指示标志在切换和计费流程中的应用为：

MS扫描后根据触发条件(Trigger)判断是否需要发起切换流程，如果需要，则向Serving BS发送MOB_MSHO-REQ消息指示发起切换，Serving BS向Target BS发起HO Request，此消息需要通过Target GW1转发给Target BS。

Target BS根据HO Request过程中获取上下文(Context)的情况决定是否发起上下文请求(Context Request)或ACK请求过程。当Target BS上获得所有必须MS上下文信息后，其数据路径(Data Path)功能实体会发起预注册(Pre-Register)流程，Target BS先与Target GW2建立R6 Data Path，在Pre-Register消息中将双播指示标志置为“开始”，表明是双播，Target GW2再与Serving GW建立R4 Data Path，在Pre-Register消息中也携带双播开始指示标志，当路径建立成功后(Serving GW收到成功地Pre-Register ACK消息)，Serving GW为新创建的Data Path创建UDR用于记录该连接上的计费信息，因为此UDR对应的Data Path上双播指示标志为开始，因此将UDR的状态设置为“pending”，此时Serving GW上具有相同MSID和SFID的用户存在两条Data Path连接，这两条连接开始双播，每条Data Path对应一个UDR，当数据经过Serving GW时，只有状态不是“pending”的UDR进行流量统计，这样就可以保证同一用户只计费一次，避免了重复计费。

Target BS在Pre-Register成功后通过Target GW1给Serving BS发送切换响应(HO-Response)消息，Serving BS给MS回应MOB_BSHO_RSP消息。

MS决定切换到Target BS，给Serving BS发送MOB_HO_IND消息，Serving BS通过Target GW1向Target BS发送HO-Confirm消息指示切换。

Target BS收到HO-Confirm消息后根据获得的上下文情况可能会发起上下文请求或ACK请求过程。在获得所有必须MS上下文信息后，Target BS会向Target GW2发起正式的R6路径注册请求(Reg Req)消息，消息中双播指示标志置为停止，表示恢复单播。Target GW2会相应的向Serving GW发起带有双播停止指示标志的R4路径注册请求，当R4路径注册完成后，Serving GW清除此路径对应的UDR中的“pending”状态，同时释放Serving GW和Target GW1间的R4连接和Target GW1与Serving BS间的R6连接并结束该连接对应的UDR话单。此时双播过程结束，只有新创建的R4连接对应的UDR进行计费。

本发明遵从现有WiMax NGW规范制定的切换和计费框架及功能实体定义，弥补了NWG_STAGE2现有规范的空白和不足，提出了一种适用于现有切换和计费框架下的双播时避免重复计费的方法，包括双播场景的分析、扩展属性定义和计费流程处理。

以上具体实施方式仅用于说明本发明，而非用于限定本发明。

Claims (7)

1.一种微波接入全球互通系统中双播计费方法，其特征是，在切换过程中当用户端与网关之间建立数据路径时，在路径消息中加入开始的双播指示标志；

所述的数据路径建立成功后，在路径消息中加入停止的双播指示标志，服务网关为该数据路径创建用于记录计费信息的用户数据记录；

服务网关对所述的双播指示标志进行判断，如果所述的双播指示标志为开始，则将对应的用户数据记录设置为悬挂状态，对用户数据记录的状态进行判断，仅有非悬挂状态的用户数据记录对所述的计费信息进行记录；如果所述的双播指示标志为停止则结束所述非悬挂状态的用户数据记录对计费信息的记录，并且释放所述非悬挂状态的用户数据记录所对应的数据路径连接，同时将所述用户数据记录的悬挂状态清除。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，用户端与网关之间建立数据路径成功后，在所述的网关上具有相同业务流标识和移动用户标识的用户存在两条数据路径连接，每条数据路径对应一个用户数据记录。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的用户端与网关之间建立数据路径包括：网关通过基站与用户端建立数据路径连接。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的用户端与网关之间建立数据路径包括：网关通过另一网关再经基站与用户端建立数据路径连接。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是，在建立数据路径时，所述的路径消息包括：路径预注册请求消息；所述的数据路径建立成功后，所述的路径消息包括：路径注册请求消息、路径修改请求消息。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征是包括以下具体步骤：

用户向服务基站发起切换指令；

服务基站向目标基站发送切换请求；

目标基站获得用户上下文信息后，与网关建立R6数据路径，并在预注册消息中将双播指示标志设置为“开始”；

当所述的R6数据路径建立成功后，服务网关为该R6数据路径创建用于记录计费信息的用户数据记录，并将用户数据记录的状态设置为“悬挂”；

服务网关对用户数据记录的状态进行判断，仅有非悬挂状态的用户数据记录对所述的计费信息进行记录。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征是：

用户向服务基站发起正式切换到目标基站指令；

目标基站获得用户上下文信息后，直接或间接向服务网关发起正式的路径注册请求消息，该注册请求消息中的双播指示标志设置为“停止”；

进一步，目标基站向服务网关发起带有双播停止指示标志的R4路径注册请求，当R4路径注册完成后，服务网关清除此路径对应的用户数据记录中的“悬挂”状态，同时释放服务网关与服务基站间的R6连接并结束该连接对应的用户数据记录话单；

双播过程结束，服务网关中只有所述的与目标基站直接或间接相连的数据路径对应的用户数据记录进行计费。

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