CN101582778B - 用于ip多媒体子系统的离线计费方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于IP多媒体子系统的离线计费方法和系统，其中，上述方法包括：在对业务进行计费时，呼叫会话控制功能触发应用服务器，并在会话初始消息中携带呼叫会话控制功能的结点角色标识；应用服务器在其发送给计费数据功能的计费请求中携带进行业务的用户的用户角色标识，并将用户角色标识通知给计费数据功能；计费数据功能根据用户角色标识生成应用服务器话单，并根据结点角色标识生成呼叫会话控制功能话单；计费网关功能根据IP多媒体子系统计费标识即ICID和主被叫角色标识对应用服务器话单和呼叫会话控制功能话单进行关联计费。通过使用本发明，能够有效地解决呼叫会话控制功能触发应用服务器的会话在主被叫侧计费关联的问题。

Description

用于IP多媒体子系统的离线计费方法和系统

技术领域

本发明涉及通信领域，并且特别地，涉及一种用于IP多媒体子系统的离线计费方法和系统。 

背景技术

IP多媒体子系统(IP Multimedia Subsystem，IMS)在3GPPR5版本中首次被定义，它是一种基于IP技术和会话初始协议(SessionInitialization Protocol，SIP)技术、融和了语音、数据、移动和Internet业务的体系，其目标是融合Internet和移动通信网络。 

目前，国际上对IMS需求更迫切的是拥有3G牌照的传统固网运营商(固定移动融合)。IMS网络结构的特点是接入无关性，其业务、控制、和承载彼此分离。 

图1示出了目前IMS体系的分层结构。 

如图1所示，在IMS的体系中，控制层的核心控制网元是呼叫会话控制功能(Call Session Control Function，CSCF)，其负责业务触发和路由建立；应用层的核心网元是应用服务器(ApplicationServer，AS)，其主要负责传统的补充业务(如：权限类、号码显示、前转、转接等)以及增值业务(如：电话会议、彩铃、彩像等)。 

IMS体系既支持在线计费(Online Charging System，OCS)、也支持离线计费(Offline Charging，OFC)。 

具体地，OCS是指IMS实体(例如，可以包括AS和CSCF等)与在线计费系统实时交互的过程，在此过程中OCS与用户账户实时交互，并控制或监控与服务有关的费用。离线计费主要是在会话完成后收集计费信息，在采用该计费方式的情况下，系统不能实时影响所使用服务的过程。针对不同的业务和客户群，这两种计费模式将长期存在并得到广泛应用。 

图2示出了IMS体系中离线计费系统的结构。其中，CSCF(P/I/S)和AS网元间通过SIP消息进行交互。AS的业务由CSCF通过SIP消息来触发。计费数据功能(Charging Data Function，CDF)接收发自网元的计费请求(Accounting Request，ACR)后，返回计费应答消息(Accounting Acknowledge，ACA)并且根据收到的ACR来产生计费数据记录(Charging Data Record，CDR)。 

其中，不同的网元分别产生自己的CDR数据发送到计费网关功能(Charging Gateway Function，CGF)，各个CDR在CGF中可以关联为综合CDR并从CGF发送至位于运营商处的计费中心(Billing Server，BS)，从而产生账单。 

无论是在2G或者2.5G中，计费关联(Charging Correlation)对于IMS离线或者在线计费都是值得关注的部分。计费关联能够基于一定的规则，对各种复杂的计费模式产生的话单进行话单关联，产生综合话单。以综合话单为基础，运营商可以根据需要提供给客户清晰的计费账单。IMS计费中存在大量的计费关联，包括：IMS实体结点之间关联、IMS与IPCAN(IP接入网)之间关联、媒体成分级关联等。 

在IMS离线计费中，3GPP标准提及的计费关联是使用IMS计费标识(IMS charging identifier，ICID)对于同一会话的不同网元(S-CSCF，P-CSCF，I-CSCF，MGCF，MRFC，BGCF，IBCF， AS)产生的话单进行关联，最终形成一个关联后的CDR。但是，仅仅根据ICID进行话单关联是不现实的，然而，3GPP标准中没有明确具体服务运营的关联方法。举例来说，由于同一Session的不同网元为主叫侧Calling party和被叫侧Called party产生的CDR中，ICID是唯一不变的值，当运营商需要在一次会话中产生分别对主叫和被叫计费的账单时，仅根据ICID来关联是没有办法进行区分的。 

针对上述问题，通常采用IP多媒体子系统计费标识即ICID和主被叫标识的方法来进行话单关联。根据这个思路，可以采用ICID+Role of Node(结点角色)的方法，在IMS核心网基本网元(P/I/S-CSCF)之间进行话单关联。其中，根据TS32.298_810对CDR字段：Role of Node的描述，它表示了AS/CSCF在网络中的角色，分别为： 

1)发起方Originating 

CSCF服务于主叫用户或者AS发起会话的情况 

2)终结方Terminating 

CSCF服务于被叫用户或者会话在AS终结的情况 

3)代理Proxy 

这是只有AS才有的角色：代理请求，透传 

4)背靠背代理B2BUA 

这是只有AS才有的角色：当AS作为B2BUA模式执行第三方的控制/行为。 

将上述方法对应到描述Diameter AVP的协议TS32.299_820： 

Role-Of-Node计费值对(Accounting Value Pair，AVP)是枚举类型，可以取值如下： 

ORIGINATING_ROLE    0 

TERMINATING_ROLE    1 

PROXY_ROLE          2 

B2BUA_ROLE          3 

从上述方法中可以看出，对基本网元(P/I/S-CSCF)之间的CDR关联，Role of Node标示了主叫或者被叫信息。另一方面，对于AS业务，Role of Node标示的是AS这个网络结点在网络中的角色，有四种可能： 

(1)AS发起会话(例如，会议电话)：Role of Node是ORIGINATING_ROLE，取值0； 

(2)会话在AS结束(例如，语音信箱)，Role of Node是TERMINATING_ROLE，取值1； 

(3)业务在AS透传，Role of Node是PROXY_ROLE，取值为2； 

(4)电话前转和转接，Role of Node是B2BUA_ROLE，取值为3。 

在CSCF触发到AS的呼叫中，AS作为第三方进行呼叫控制(Role of Node是B2BUA_ROLE，取值为3)；然而，在3GPP标准中，对于网元AS产生的话单并没有标示主被叫的专门字段，对应的AS也没有专门用于标示主被叫的Diameter AVP。这种情况对于 CSCF触发到AS的呼叫业务的计费关联来说是很不利的，难以从主叫侧或者被叫侧来关联计费话单。 

在目前的技术方案中，尚未提出能解决使CSCF触发到AS的会话在主、被叫侧进行计费关联问题的技术方案。 

发明内容

考虑到上述问题而做出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种用于IP多媒体子系统的离线计费方法和系统，以解决相关技术中无法使CSCF触发到AS的会话在主、被叫侧进行计费关联的问题。 

根据本发明的一个方面，提供了一种用于IP多媒体子系统的离线计费方法。 

根据本发明的用于IP多媒体子系统的离线计费方法包括：在对业务进行计费时，呼叫会话控制功能在其触发到应用服务器的会话初始消息中携带呼叫会话控制功能的主被叫标识信息；应用服务器将主被叫标识信息作为进行业务的用户的用户角色标识携带在发送给计费数据功能的计费请求中，将用户角色标识通知给计费数据功能；计费数据功能根据用户角色标识生成应用服务器话单，并根据呼叫会话控制功能的主被叫标识信息生成呼叫会话控制功能话单；计费网关功能根据IP多媒体子系统计费标识即ICID和主被叫角色标识对应用服务器话单和呼叫会话控制功能话单进行关联计费。 

其中，应用服务器将用户角色标识通知给计费数据功能之前，应用服务器对计费值对进行扩展，得到用户角色标识，并通过用户角色标识表示用户的角色。 

并且，应用服务器将用户角色标识携带在应用服务器话单的计费数据记录中。 

此外，在计费网关功能根据IP多媒体子系统计费标识即ICID和主被叫角色标识对应用服务器话单和呼叫会话控制功能话单进行关联计费之后，计费中心根据关联计费的结果进行后续账务处理。 

其中，在应用服务器的结点角色为背靠背用户代理时，用户角色标识表示用户的主被叫角色。 

优选地，设置用户角色标识为0，表示用户为主叫角色；设置用户角色标识为1，表示用户为被叫角色。 

其中，呼叫会话控制功能包括以下网元中的至少之一：代理呼叫会话控制功能、服务呼叫会话控制功能、查询呼叫会话控制功能。 

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于IP多媒体子系统的离线计费系统。 

该系统包括：呼叫会话控制功能，用于在对业务进行计费时触发应用服务器并在会话初始消息中携带呼叫会话控制功能的主被叫标识信息；应用服务器，用于将主被叫标识信息作为进行业务的用户的用户角色标识携带在发送给计费数据功能的计费请求中，并将用户角色标识通知给计费数据功能；计费数据功能，用于根据用户角色标识生成应用服务器话单，并根据呼叫会话控制功能的主被叫标识信息生成呼叫会话控制功能话单；计费网关功能，用于根据应用服务器话单和呼叫会话控制功能话单进行关联计费。 

其中，应用服务器进一步用于对计费值对进行扩展，得到用户角色标识，并通过用户角色标识表示用户的角色。 

并且，呼叫会话控制功能包括以下网元中的至少之一：代理呼叫会话控制功能、服务呼叫会话控制功能、查询呼叫会话控制功能。 

通过本发明的上述技术方案，能够有效地解决呼叫会话控制功能触发应用服务器的会话在主被叫侧计费关联的问题。 

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是相关技术中3GPP的IMS分层结构示意图； 

图2是相关技术中IMS离线计费系统的结构示意图； 

图3是根据本发明方法实施例的用于IP多媒体子系统的离线计费方法的流程图； 

图4是根据本发明方法实施例的用于IP多媒体子系统的离线计费方法的在实际应用过程中的处理信令流程图； 

图5是根据本发明方法实施例的用于IP多媒体子系统的离线计费方法的处理实例的信令流程图； 

图6是根据本发明系统实施例的用于IP多媒体子系统的离线计费系统的结构框图。 

具体实施方式

方法实施例 

在本实施例中，提供了一种用于IP多媒体子系统的离线计费方法。该方法针对IMS实体结点之间的IMS离线计费关联，主要涉及到CSCF和AS的话单关联。在实现根据本发明实施例的离线计费方法时，多网元主叫侧和被叫侧计费关联需要使用IMS计费标识ICID+主被叫标识来关联各个网元产生的CDR；此外，本发明在Diameter中扩展AVP用以标识CSCF触发AS的主被叫信息，并从业务SIP消息中获取该值，从而进行计费关联。同时，为了能够确实的进行计费关联，本发明提出了在CSCF触发到AS的一次呼叫中如何正确携带CSCF的主被叫标示信息并传递给AS的处理方式。 

下面将结合附图详细描述本发明。 

如图3所示，根据本实施例的IP多媒体子系统的离线计费方法包括：步骤302，在对业务进行计费时，CSCF触发应用服务器(AS)并在会话初始消息中携带CSCF的结点角色标识(可以是结点角色标识字段)；步骤304，AS在其发送给CDF的计费请求中携带进行业务的用户的用户角色标识，并将用户角色标识传送给CDF；步骤306，CDF根据用户角色标识生成AS话单，并根据结点角色标识生成CSCF话单；步骤308，计费网关功能根据AS话单和呼叫会话控制功能话单根据IP多媒体子系统计费标识即ICID和主被叫角色标识进行关联计费。 

具体地，各网元的计费请求消息(Accounting Request，ACR)都通过Rf接口根据Diameter协议传给CDF。并且，在基本网元CSCF触发到AS的呼叫业务中，需要在从网元AS发送到CDF的会话相关的计费请求ACR(Start/Interim/Stop ACR)中包含主被叫标识信 息：用户角色(Subscriber-Role)标识，即，在Rf参考点的Diameter协议中扩展计费值对(Accounting Value Pair，简称AVP)：Subscriber-Role，取值为0标识主叫角色，取值为1标识被叫角色。 

并且，AS将用户角色标识携带在AS话单的计费数据记录中。 

而在步骤S306中CDF构造话单时，所产生的对应于AS的会话相关(Session-Related)的计费数据记录(Charging Data Record，简称CDR)中需要包含主被叫标识信息，即，用户角色标识。 

此外，在计费网关功能根据IP多媒体子系统计费标识即ICID和主被叫角色标识对应用服务器话单和呼叫会话控制功能话单进行关联计费之后，计费中心根据关联计费的结果进行后续账务处理。 

其中，在应用服务器的节点角色是背靠背用户代理时，用户角色标识表示用户的主被叫角色。 

优选地，设置用户角色标识为0，表示用户为主叫角色；设置用户角色标识为1，表示用户为被叫角色。 

其中，CSCF包括以下网元中的至少之一：P-CSCF、S-CSCF、I-CSCF。即，在同一次会话中关联这三个基本网元时，使用ICID+Role of Node(结点角色标识)。 

另外，在本发明中，CGF还可用于进行话单存储，关联和分发。本发明提出，在CGF上进行话单关联时，对于CSCF触发到AS的呼叫业务，例如呼叫前转的应用场景，CSCF的话单依据ICID+Roleof Node，AS的话单依据ICID+Subscriber Role来做计费关联，形成一张计费综合CDR。之后，位于运营商处的计费中心(BillingServer，简称BS)在接收到从CGF传来的计费综合CDR后，就可 以根据自己的需要，屏蔽一些字段，改变记录格式产生面向广大消费者的帐单并基于综合CDR进行帐务分析。 

图4示出了在实际应用中本发明的处理信令流程图。在图4中忽略了用户终端设备(User Equipment)UE1、UE2以及可能的其余网元，同时为了清楚地表述计费话单关联，将CDF和CGF分开表示，本领域的技术人员应当理解，这是逻辑上的概念示意图，而在实际物理部署时，CDF和CGF依然可以按照3GPP的标准的要求存在多种部署方式。 

如图4所示，具体可以包括以下处理过程： 

步骤101，在CSCF触发到AS的SIP消息(SIP：Invite)的路由信息Route中根据CSCF自身的主被叫角色判断功能，添加主被叫标示：mode＝mo表示主叫，mode＝mt表示被叫，其语法格式如下： 

Subject：Lunch 

  Route：<sip:bobbiloxi.com> 

  Route：<sip:carolchicago.com> 

  Route：<sip:pss1.chinamobile.com；lr>；mode＝mo 

这样，添加的主被叫标识信息会随着SIP消息带给AS，然后插入计费请求ACR的AVP：Subscriber-Role中，通过Rf接口传送给CDF。 

在以上描述的处理中增加Diameter的AVP，即，Subscriber-Role用于CSCF触发到AS的呼叫业务计费关联的处理过程。 

在关联CSCF和AS的主叫侧和被叫侧话单时，CSCF网元可以根据话单中的ICID+Role of Node，AS网元在增加了用户角色Subscriber Role字段后可以根据话单中的ICID+Subscriber Role来做关联。 

步骤102，当AS接收到其余网元(比如MRFC)的200ok确认消息后，向CDF(Charging Data Function)发送计费请求消息(ACR)。在AS上形成ACR时，取出步骤101中的主被叫标示信息填入ACR中增加的AVP：Subscriber-Role中；可以约定0表示主叫，1表示被叫。之后CDF返回计费应答消息(ACA)给AS。 

步骤103，CDF根据AS发来的的ACR消息在编解码等处理后产生AS上的话单：AS-CDR，其中字段Subscriber Role的值根据AVP：Subscriber-Role来填写。而在CDF上生成CSCF话单：CSCF-CDR的过程和协议的定义一致，没有变化。 

步骤104：计费网关功能(Charging Gateway Function，CGF)做计费关联时，AS的话单根据ICID+Subscriber-Role，CSCF的话单根据ICID+Role of Node。也就是说具有相同ICID的值的AS-CDR和CSCF-CDR，如果AS-CDR的Subscriber-Role的值和CSCF-CDR的Role of Node的值相同，比如都为0，那就可以取AS-CDR和CSCF-CDR的公共部分，再添加AS-CDR和CSCF-CDR各自特有的部分组成一张关联后的主叫侧话单。因为AS-CDR和CSCF-CDR的话单格式分别遵从TS32.298的格式要求，最后关联出来的话单格式也会是符合标准规范的。之后这个综合CDR从CGF传送给计费中心BS做后续帐务处理。 

根据这个示意图，具体实施方式如下： 

下面将结合具体的处理场景描述本发明。 

在本实例中，如图5所示，假设场景为：由用户A发起对用户B的呼叫，然后用户B呼叫保持，并且，用户A和用户B之间的会话已经建立，即，各网元上已经产生了Start的话单CDR。 

步骤501-507：A持续呼叫B，发起B呼叫保持，Re-INVITE消息中，其SDP信息包含a＝send-only或c＝0.0.0.0)；AS将此Re-INVITE消息向被叫侧转发；在CSCF_A和CSCF_B分别触发AS之前，Re-INVITE消息的route字段中打上他们各自的主被叫标记。这里CSCF_A触发AS时打上主叫mo标记，CSCF_B触发AS时打上被叫mt标记； 

步骤508-514：CSCF_A，CSCF_B和AS在收到200ok的SIP应答消息后分别向CDF发送计费请求消息ACR，CDF根据ACR的信息打开对应于各个网元的CDR并返回计费响应消息ACA。在此过程中，网元CSCF_A为主被叫各出一张中间话单(InterimCDR)，在使用本发明的方法后，网元AS也为主被叫各出一张中间话单(Interim CDR)，可以从Subscriber Role中获知究竟是主叫话单还是被叫话单。 

出于简明的目的，后续的SIP ACK等消息交互在这里简化不再标出。 

主被叫分开计费是符合运营需求的，现在很多运营商采用只对主叫计费的方式。从图5可以看出，CSCF_A，CSCF_B和AS在CDF上产生的6张CDR中有3张是对应主叫侧的中间话单，各个网元分别把一次会话的中间话单聚合(Aggregation)成完整话单后，根据本发明的实施例方法在CGF上关联就可以形成一张主叫侧综合CDR，传送给计费中心进行进一步的处理。 

下面将结合另一实例进一步描述本发明。 

在本实例中，假设该场景为去话转接场景。具体地，首先由用户B呼叫用户A，用户A呼叫保持；然后，用户B呼叫用户C；最后，用户B发起转接，使用户A和用户C进行通话，用户B离开通话。在这样的场景下，实际上，用户A和用户C都是被叫，所以，必须指定用户A和用户C的身份；而一般情况下，要求收取后者的通话费用，即，收取此场景下用户C的费用；所以，需要出一张用户C到用户A的话单。 

在该去话转接场景：ICID会变化，CSCF和AS分别为主被叫出话单，这时必须要指定主被叫，下面是通话过程中出话单的情况： 

首先，B呼叫A，然后保持A(B--＞A)； 

此时，产生ICID假设值是ICID1，CSCF出的话单中：B主叫，A被叫；AS出的话单中：B主叫、A被叫； 

然后，B呼叫C(B--＞C)； 

此时，产生ICID假设值是ICID2，CSCF出的话单中：B主叫，C被叫；AS出的话单中：B主叫、C被叫； 

接着，B发起转接，使A--C通话，B离开通话(C--＞A) 

此时，产生ICID假设值是ICID3，CSCF出的话单中：C被叫、A被叫；AS出的话单中：C主叫、A被叫； 

在此场景下，第三路是A与C通话，但是A和C都是被叫，而被叫是可以不计费的，所以这路呼叫收取谁的费用就比较难。一般是要求收后者的钱。所以需要在AS产生的话单指定谁是主叫，谁是被叫，否则在固网或者被叫免费的系统里就无法计费。 

系统实施例 

在本实施例中，提供了一种用于IP多媒体子系统的离线计费系统。 

如图6所示，根据本实施例提供的用于IP多媒体子系统的离线计费系统包括：CSCF 602，用于在对业务进行计费时对其触发到AS 604的会话初始消息中携带CSCF 602的节点角色标识；AS 604，用于将携带进行业务的用户的用户角色标识的计费请求发送给CDF 606，并将节点角色标识通知给CDF 606；CDF 606，用于根据用户角色标识生成AS 604话单，并根据节点角色标识生成CSCF602话单；计费网关功能608，用于根据AS 604话单和CSCF 602话单进行关联计费。 

其中，AS 604进一步用于对计费值对进行扩展，得到用户角色标识，并通过用户角色标识表示用户的角色。 

其中，CSCF 602包括以下网元中的至少之一：P-CSCF、S-CSCF、I-CSCF。 

综上所述，借助于本发明的技术方案，能够有效地解决呼叫会话控制功能触发到应用服务器的会话在主被叫侧计费关联的问题，从而在IMS中实现准确、客观的离线计费。 

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 (10)

1.一种用于IP多媒体子系统的离线计费方法，其特征在于，包括：

在对业务进行计费时，呼叫会话控制功能触发应用服务器并在会话初始消息中携带所述呼叫会话控制功能的主被叫标识信息；

所述应用服务器将所述主被叫标识信息作为进行所述业务的用户的用户角色标识携带在发送给计费数据功能的计费请求中，将所述用户角色标识通知给所述计费数据功能；

所述计费数据功能根据所述用户角色标识生成应用服务器话单，并根据所述呼叫会话控制功能的主被叫标识信息生成呼叫会话控制功能话单；

计费网关功能根据IP多媒体子系统计费标识即ICID和主被叫角色标识对所述应用服务器话单和所述呼叫会话控制功能话单进行关联计费。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述应用服务器将所述用户角色标识通知给所述计费数据功能之前，进一步包括：

所述应用服务器利用预先通过对计费值对进行扩展得到的所述用户角色标识表示所述用户的角色。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述应用服务器将所述用户角色标识携带在所述应用服务器话单的计费数据记录中。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计费网关功能根据IP多媒体子系统计费标识即ICID和主被叫角色标识对所述应用服务器话单和所述呼叫会话控制功能话单进行关联计费之后，进一步包括：

计费中心根据关联计费的结果进行后续账务处理。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述应用服务器的结点角色为背靠背用户代理时，所述用户角色标识表示所述用户的主被叫角色。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，设置所述用户角色标识为0，表示所述用户为主叫角色；设置所述用户角色标识为1，表示所述用户为被叫角色。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述呼叫会话控制功能包括以下网元中的至少之一：代理呼叫会话控制功能、服务呼叫会话控制功能、查询呼叫会话控制功能。

8.一种用于IP多媒体子系统的离线计费系统，其特征在于，包括：

呼叫会话控制功能，用于在对业务进行计费时触发应用服务器并在会话初始消息中携带所述呼叫会话控制功能的主被叫标识信息；

所述应用服务器，用于将所述主被叫标识信息作为进行所述业务的用户的用户角色标识携带在发送给计费数据功能的计费请求中，并将所述用户角色标识通知给所述计费数据功能；

所述计费数据功能，用于根据所述用户角色标识生成应用服务器话单，并根据所述呼叫会话控制功能的主被叫标识信息生成呼叫会话控制功能话单；

计费网关功能，用于根据所述应用服务器话单和所述呼叫会话控制功能话单进行关联计费。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述应用服务器进一步用于对计费值对进行扩展，得到所述用户角色标识，并通过所述用户角色标识表示所述用户的角色。

10.根据权利要求8或9所述的系统，其特征在于，所述呼叫会话控制功能包括以下网元中的至少之一：代理呼叫会话控制功能、服务呼叫会话控制功能、查询呼叫会话控制功能。

Images