CN101931929B - 计费方法及计费系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种计费方法及计费系统。该方法包括：在用户设备经由第一网络初始接入的过程中，家乡代理将携带有第一网络信息的第一计费消息发送到计费网元；在用户设备由第一网络切换到第二网络，家乡代理将携带有第二网络信息的第二计费消息发送到计费网元。通过本发明，可以实现I-WLAN移动性场景下的计费。

Description

计费方法及计费系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种计费方法及计费系统。

背景技术

在当前的3GPP(3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划)无线通信标准组织中定义的I-WLAN(Wireless LocalArea Network Interworking，交互无线局域网)，图1是I-WLAN移动性的家乡移动业务架构(Home Mobility Service Architecture forI-WLAN Mobility)和既有的计费信息产生示意图，如图1所示，其中还示出了既有的计费信息产生过程。

用户设备(User Equipment，简称UE)和家乡代理(Home Agent，简称为HA)之间通过H1接口建立移动性管理协议为支持双栈的移动IPv6(Moblie IPv6 Support for Dual Stack Hosts and Routers，DSMIPv6)隧道，进行信令和用户数据传送。HA通过HGi接口接入运营商提供的IP业务(External PDN)在DSMIPv6传送建立以前，UE可以通过Wu接口建立到PDG(Packet Data Gateway，分组数据网关)的IPsec(Internet Protocol Security，互联网协议安全)隧道或者建立到GGSN(Gateway GPRS Support Node，网关GPRS支持节点)的PDP(Packet Data Protocol，分组数据协议)上下文连接来接入网络，即：如图1所示，通过WLAN接入，也就是图1中以UE到HA为界的上半部分，UE通过Ww接口接入无线局域网接入网，而后无线局域网通过Wn接口连接WAG(WLAN AccessGateway，无线局域网接入网关)，WAG通过Wp接口接入分组数据网关(Packet Data Gate-way，简称为PDG)或者通过GPRS(通用分组无线业务，General Packet Radio Service)接入，也就是图1中以UE到HA为界的下半部分，UE通过Uu/Um接口接入GERAN(GSMEDGE radio access network，GSM EDGE无线接入网)或全球移动通信系统无线接入网(Universal Mobile Telecommunication SystemRadio Access Network，简称为UTRAN)。在I-WLAN架构里，UE从I-WLAN接入切换为GPRS接入(或者反向从GPRS接入切换为I-WLAN接入)是典型的使用场景。

目前，运营商已经定义了完整的I-WLAN计费和GPRS计费的方法和原则。如图1所示：对于I-WLAN接入部分：I-WLAN AN(Access Network，接入网)通过Wa接口将计费相关的信息传送给3GPP AAA server(3GPP Authorization/Authentication/Acccountingserver，3GPP认证授权计费服务器)或漫游情况下的3GPP AAAproxy(3GPP Authorization/Authentication/Acccounting proxy，3GPP认证授权计费代理)，然后，3GPP AAA server/proxy将计费信息传送给计费网元的OFCS(Offline Charging System，离线计费系统)的计费逻辑实体和/或OCS(Online Charging System，在线计费系统)的计费逻辑实体，例如计费数据功能(Charging Data Function，简称CDF)用于下一步计费信息的产生；对于GPRS接入部分，SGSN(Serving GPRS Support Node，服务GPRS支持节点)和GGSN分别传送计费相关的信息给上面提到的计费网元，用于下一步计费信息的产生。

图3示出了根据现有技术的WLAN计费消息交互的流程图，如图3所示，包括以下处理：

步骤S301：UE接入WLAN，PDG收到建立隧道请求。

步骤S302：PDG发送认证信息给3GPP AAA Server，其中可以包含用于标识计费记录的Charging Id(Charging Identifier，计费标识)。

步骤S303：3GPP AAA Server向PDG回复认证通过信息。

步骤S304：在UE和PDG之间建立IPsec隧道。

步骤S305：WLAN AN将计费相关信息(流量和/或时间)传送给3GPP AAA server。

步骤S306：3GPP AAA server将WLAN上的计费信息发送给计费网关。

图3中未示出PDG发送其计费信息给计费网关的处理。PDG上的Charging Id用于决定PDG上的承载(bearer)，Charging Id被传送给3GPP AAA server；3GPP AAA server返回唯一的WLANsession Id(WLAN会话标识)给PDG。这种方式允许在计费中心将AAA server的计费记录和匹配的PDG的计费记录进行关联。

通过以上描述可以看出，现有技术中至少存在如下问题：(1)WLAN计费和GPRS计费都是单独计费，无法清晰地解决适用于上文提到的I-WLAN移动性场景的计费问题，即，用户设备从I-WLAN接入切换为GPRS接入或者相反过程的计费问题；(2)没有体现从I-WLAN接入和从GPRS接入乃至移动性切换场景的差异化计费。

发明内容

针对I-WLAN移动性的计费问题以及从I-WLAN接入和从GPRS接入乃至移动性切换场景的差异化计费的问题而提出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种I-WLAN计费方法，以解决上述问题至少之一。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种计费方法。

根据本发明的计费方法包括：在用户设备经由第一网络初始接入的过程中，家乡代理将携带有第一网络信息的第一计费消息发送到计费网元；在用户设备由第一网络切换到第二网络，家乡代理将携带有第二网络信息的第二计费消息发送到计费网元。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种计费系统。

根据本发明的计费系统，包括：第一获取模块，用于获取或隐式判断第一网络信息；第一发送模块，用于在用户设备经由第一网络初始接入的过程中，家乡代理将携带有第一网络信息的第一计费消息发送到计费网元；第二获取模块，用于获取或隐式判断第二网络信息；第二发送模块，用于在用户设备由第一网络切换到第二网络时，家乡代理将携带有第二网络信息的第二计费消息发送到计费网元。

通过本发明的I-WLAN计费方法，引入HA计费，并在初始接入或切换过程中由HA向计费网元发送网络信息(例如，网络类型信息等)，解决了I-WLAN移动性的计费问题以及从I-WLAN接入和从GPRS接入乃至移动性切换场景的差异化计费的问题，从而可以实现I-WLAN移动性场景下的计费。

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I-WLAN移动性的家乡移动业务架构和既有的计费信息产生的示意图；

图2是I-WLAN移动性业务架构计费参考模型图；

图3是现有WLAN计费消息的流程图；

图4是根据本发明实施例的计费方法的流程图；

图5是根据本发明实施例一的UE初始接入I-WLAN以及实施例二的UE切换接入I-WLAN的流程图；

图6是根据本发明实施例一的UE从I-WLAN切换到GPRS的流程图；

图7是根据本发明实施例二的UE从GPRS初始接入的流程图；

图8是根据本发明实施例的计费系统的流程图。

具体实施方式

功能概述

如上所述，在目前的I-WLAN系统中，I-WLAN计费和GPRS计费都是单独计费，无法清晰地解决UE从I-WLAN接入切换为GPRS接入或者相反过程的计费问题，并且，无法体现从I-WLAN接入和从GPRS接入乃至移动性切换场景的差异化计费。因此，在本发明实施例中，引入了HA计费，通过HA与其他网元的交互来实现与不同类型的网络计费相关的信息传递，例如，从HA到计费网元的信息传递。图2是I-WLAN移动性业务架构计费参考模型图。具体地，如图2所示，本发明实施例提供了一种计费方法，该方法尤其适用于I-WLAN系统中的网络切换场景，例如，从第一网络到第二网络的切换计费，在该方法中，在UE初始接入第一网络时以及UE在第一网络与第二网络之间切换时，HA将包括计费信息和无线存取技术类型的消息发送给计费网元，从而完成计费的过程。

在下文中，将以I-WLAN和GPRS为例来描述第一网络和第二网络，需要说明的是，本申请中的实施例均以离线计费为例。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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

方法实施例

根据本发明的实施例，提供了一种可以使UE在接入I-WLAN网络时和在I-WLAN网络与GPRS网络之间切换时，实现差异性计费的方法，以实现I-WLAN移动性的计费问题以及从I-WLAN接入和从GPRS接入乃至移动性切换场景的差异化计费。

图4是本发明的I-WLAN的计费方法的流程图，如图4所示，包括以下步骤：

步骤S402，在UE经由第一网络初始接入的过程中，HA将携带有第一网络信息的第一计费消息发送到计费网元；

步骤S404，在UE由第一网络切换到第二网络时，HA将携带有第二网络信息的第二计费消息发送到计费网元。

利用以上步骤，使得计费网元能够根据HA传递的信息对UE计费。

下面将结合实施例对本发明的实现过程进行详细描述。

实施例一：第一网络为I-WLAN，第二网络为GPRS

该实施例中主要包括如下两个处理过程，(一)UE初始从I-WLAN接入；(二)UE从I-WLAN接入切换为GPRS接入。

图5示出了UE初始接入I-WLAN的流程图，如图5所示：

步骤S501：UE初始接入I-WLAN，此时，PDG接收到UE发出的建立IPsec隧道请求(W-APN)。

步骤S502：PDG接收到建立IPsec隧道请求后，发送认证请求给3GPP AAA server，认证请求中可以包含第一网络信息，即，I-WLAN信息，优选地，这里的第一网络信息包括接入网络类型信息RAT Type(Radio Access Technology Type，无线存取技术类型)和/或Charging Id；此时，RAT Type的值为I-WLAN。

步骤S503：3GPP AAA server收到认证请求后，向PDG回复认证通过消息。

步骤S504：PDG接收到认证通过消息后，在PDG和UE之间建立IPsec隧道。PDG为UE分配接入网地址，即，下文中提到的DSMIPv6中的转交地址。

步骤S505：UE发起建立与HA之间的安全联盟，HA为UE分配家乡地址，UE向HA发起绑定更新，在HA中建立UE的转交地址与家乡地址的绑定关系，借此，UE和HA之间建立DSMIPv6隧道。

步骤S506：HA获取并保存来自3GPP AAA server的计费相关信息，该计费相关信息中包括：RAT Type和/或Charging Id，该实施例中，RAT Type的值为I-WLAN，I-WLAN即第一网络。由于步骤S502中，第一网络信息由PDG在认证请求中发送给3GPP AAAserver，因此，步骤S506也可以在步骤S502执行之后便开始进行，也就是在PDG发送认证请求给3GPP AAA server之后，3GP AAAserver便开始传送计费相关信息。

步骤S507：HA收到计费相关信息后，将RAT_Type和ChargingID等计费相关信息及时间流量等信息封装为计费消息，即第一计费消息，发送给离线计费网关中的逻辑实体，也就是计费数据功能，如：CDF。该步骤中，HA收到计费相关信息后，可以不立即发送计费相关消息，而是将其进行存储，在需要发送时，再将计费相关消息及时间流量等信息封装为计费消息，而后发送。

经过上述过程，对于HA而言，HA封装除时间流量等关键计费参量以外的、反应UE接入网络技术类型的RAT Type信息为计费消息，将计费消息成功发送给离线计费网关，所述离线计费网关为HA针对这个会话(session)打开一个CDR(Charging Data Record，计费数据记录)。通过上述处理，在UE接入I-WLAN时，利用HA发送计费相关信息，离线计费网关上为I-WLAN计费记录充足的计费信息。

如果在该session过程中UE发生了接入网络的切换，即：从I-WLAN切换为GPRS，则进行如图6所示的如下处理，其中，图6是根据本发明实施例一的UE从I-WLAN切换到GPRS的流程图：

步骤S601：由于无线信号等原因，UE决定向第二网络，也就是GPRS网络切换。

步骤S602：UE和GGSN之间建立PDP上下文连接，GGSN为UE分配新的接入网地址；上述接入网地址是UE在DSMIPv6协议下新的转交地址。

步骤S603：UE发送代理绑定更新消息给HA，将其从GGSN获取到的新的接入网地址作为转交地址，与从HA建立安全联盟过程中获取到的家乡地址绑定起来，在HA中新建立该绑定关系，UE和HA之间建立DSMIPv6隧道。

步骤S604：HA根据UE的绑定更新消息中携带的新转交地址与已保存的该用户的绑定关系中的转交地址不同，认为UE发生了接入网络切换，这种变化触发HA产生中间计费消息ACR[interim]发送给离线计费网关，中间计费信息中携带必要的时间流量信息之外，还携带了接入网络类型信息RAT Type，由于以HA为锚定点，在I-WLAN架构里，只有I-WLAN接入和GPRS接入两种类型，HA暂存的RAT Type是I-WLAN，由于上述转交地址改变获知此时发生接入网络切换，因此HA判断发生了网络切换，隐式获知RATType为GPRS，并将RAT Type更新为GPRS，也就是将HA保存的第一网络信息更新为第二网络信息。

在这个实施例中，通过图5和图6的步骤以及后续的发送中间和结束计费消息的步骤，HA可以发送包含接入网络类型信息RATType的计费消息给离线计费网关，并在计费网关上最终生成的HA的CDR里包含这个用于差异化计费的信息。通过以上所述的步骤，本发明在UE从I-WLAN切换到GPRS的过程中，在网络切换时通过HA发送计费消息和网络类型信息等消息，进行计费，从而实现切换时的差异化计费问题。

实施例二：

UE初始接入从GPRS接入，并发生UE从GPRS接入切换为I-WLAN接入的实施例。

首先是UE从GPRS接入过程。图7是根据本发明实施例二的UE从GPRS初始接入的流程图，如图7所示：

步骤S701：UE初始接入GPRS，也就是第一网络为GPRS，UE与GGSN之间建立PDP上下文连接，GGSN为UE分配接入网地址，该接入网地址即为UE在DSMIPv6协议中使用的转交地址。

步骤S702：UE将其从GGSN获取到的接入网地址作为转交地址，与从HA建立安全联盟过程中获取到的家乡地址绑定起来，在HA中新建立该绑定关系，UE和HA之间建立DSMIPv6隧道。

步骤S703：HA向离线计费网关发送计费消息，其中包含除了流量时间等计费参量之外的接入网络技术类型信息RAT Type，此时，HA无法获知RAT Type的信息，因而将HA缺省配置的RAT Type的信息隐式判断为GPRS，也就是第一网络信息为GPRS。

通过上述步骤，UE初始接入GPRS时，HA便可以发送计费消息，计费消息中有RAT Type，便于接入时的计费以及后续的计费过程。

在UE发生从GPRS接入切换为I-WLAN接入时，也由图5表示该过程，其中，图5也是根据本发明实施例二的UE切换接入I-WLAN的流程图，如图5所示，由于是切换接入，步骤说明略有变化：

步骤S501：UE从GPRS切换接入I-WLAN，此时I-WLAN为第二网络，PDG收到建立IPsec隧道请求。

步骤S502：PDG发送认证请求给3GPP AAA server，其中包含接入网络类型信息RAT Type和/或Charging Id；此时RAT Type的值为WLAN，WLAN为第二网络信息。

步骤S503：3GPP AAA server向PDG回复认证通过消息。

步骤S504：UE和PDG之间建立IPsec隧道。PDG为UE分配接入网地址，即DSMIPv6中的转交地址。

步骤S505：UE发起建立与HA之间的安全联盟，HA为UE分配家乡地址，UE向HA发起绑定更新，在HA中建立UE的转交地址与家乡地址的绑定关系，UE和HA之间建立DSMIPv6隧道。

步骤S506：3GPP AAA server传送计费相关信息给HA，其中包括：RAT Type和/或Charging Id，此时，RAT Type取值为WLAN。这一步也可以在步骤402执行之后便开始进行，也就是在PDG发送认证请求给3GPP AAA server之后，3GP AAA server便开始传送计费相关信息。

步骤S507：UE的接入网络的切换触发HA产生中间计费消息，并将中间计费消息发送给离线计费网关逻辑实体，也就是计费数据功能CDF，其中包含3GPP AAA server传送来的RAT Type的值，此时，值为WLAN。该步骤中，HA收到计费相关信息后，可以不立即发送计费相关消息，而是将其进行存储，在需要发送时，再将计费相关消息及时间流量等信息封装为计费消息，而后发送。

经过上述过程以及后续的中间计费消息和结束计费消息发送过程(和本发明关联不大，不再赘述)，HA封装除时间流量等关键计费参量以外的反应UE接入网络技术类型的RAT Type信息为计费消息，成功发送给离线计费网关，并由离线计费网关为HA和这个session最终产生计费数据记录CDR。

通过采用本发明以上任意实施例，在I-WLAN架构的UE移动性场景中，即从I-WLAN接入切换为GPRS接入以及相反过程中，可以通过由HA向计费网元发送包含反应UE接入网络技术类型的信息的计费消息，并在离线计费网关上产生计费数据记录，计费网元可以根据HA提供的计费消息产生充足的服务于计费的信息，记录在CDR中，实现了差异化计费。

装置实施例

本发明提出了一种计费系统，如图8所示，图8示出根据本发明实施例的计费系统的流程图；该计费系统优选地可以设置于HA中。

该计费系统至少包括第一获取模块2，用于从3GPP AAA server获取第一网络信息，或配置根据默认的RAT Type的信息判断第一网络信息；第一发送模块4，用于在UE经由第一网络初始接入的过程中，HA将携带有第一网络信息的第一计费消息发送到计费网元10；第二获取模块6，用于从3GPP AAA server获取第二网络信息，或者根据网络的切换更新第二网络信息；第二发送模块8，用于在UE由第一网络切换到第二网络时，HA将携带有第二网络信息的第二计费消息发送到计费网元10。

实例1：第一网络是I-WLAN网络，第二网络是GPRS网络

在该计费系统中，第一获取模块2用于从AAA服务器获取第一网络信息，第一网络信息由分组数据网关在认证请求中发送给AAA服务器，第二获取模块6用于在获知UE由第一网络切换到第二网络时，本实例中，由于第二获取模块6无法获取网络信息，则第二获取模块6进行隐式判断：由于第一网络信息为I-WLAN，切换后的第二网络信息应为GPRS，根据隐式判断非此即彼的逻辑，将本地保存的第一网络信息更新为第二网络信息。

实例2：第一网络是GPRS网络，第二网络是I-WLAN网络

第一获取模块2用于获取第一网络信息，在本实施例中无法获知第一网络信息时，隐式判断其为GPRS，并将该网络信息设置为第一网络信息；第二获取模块6用于在获知UE由第一网络切换到第二网络时，将本地保存的第一网络信息更新为第二网络信息，本实例中，该网络信息可以显式获取，第二获取模块6可以从AAA服务器获取第二网络信息，其中，第二网络信息由分组数据网关在认证请求中发送给AAA服务器，第二获取模块6将本地保存的第一网络信息GPRS更新为第二网络信息I-WLAN。

利用本发明的计费系统，在I-WLAN架构下，当UE移动时，也就是从I-WLAN接入切换为GPRS接入，或者从GPRS接入切换为I-WLAN接入，不仅可以利用HA发送计费消息，在离线计费网关产生计费数据记录，HA提供的计费信息中包含反映用户从哪种网络接入的信息，可以帮助运营商灵活配置费率进行差异化计费。

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，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 (7)

1.一种计费方法，其特征在于，包括：

在用户设备经由第一网络初始接入的过程中，家乡代理将携带有第一网络信息的第一计费消息发送到计费网元；

在所述用户设备由所述第一网络切换到第二网络，所述家乡代理将携带有第二网络信息的第二计费消息发送到所述计费网元；

其中，所述第一网络为I-WLAN、GPRS中之一，所述第二网络为另一个；其中，

所述第一网络信息和所述第二网络信息均包括以下至少之一：无线接入网络技术类型信息、计费标识；其中，

所述第一网络是I-WLAN网络，所述第二网络是GPRS网络，在发送所述第二计费消息之前，所述方法还包括：

所述家乡代理获知所述用户设备由所述第一网络切换到所述第二网络，将本地保存的所述第一网络信息更新为所述第二网络信息；

所述第一网络是GPRS网络，所述第二网络是I-WLAN网络，在发送所述第一计费消息之前，所述方法还包括：

所述家乡代理无法获知所述用户设备从所述第一网络接入或从所述第二网络接入时，隐式判断所述第一网络信息为GPRS。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述计费网元中包含计费数据记录，所述计费数据记录中包含网络信息，所述网络信息指示所述用户设备从所述第一网络接入或从所述第二网络接入。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一网络是I-WLAN网络，所述第二网络是GPRS网络，在发送所述第一计费消息之前，所述方法还包括：

所述家乡代理获取并保存来自AAA服务器的所述第一网络信息，其中，所述第一网络信息由分组数据网关在认证请求中发送给所述AAA服务器。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述第一网络是GPRS网络，所述第二网络是I-WLAN网络，在发送所述第二计费消息之前，所述方法还包括：

所述用户设备由所述第一网络切换到第二网络后，所述家乡代理获取来自AAA服务器的所述第二网络信息，其中，所述第二网络信息由分组数据网关在认证请求中发送给所述AAA服务器。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：

所述第一计费消息是开始计费消息；

所述第二计费消息是中间计费消息。

6.一种计费系统，其特征在于，包括

第一获取模块，用于获取或隐式判断第一网络信息；

第一发送模块，用于在用户设备经由第一网络初始接入的过程中，家乡代理将携带有所述第一网络信息的第一计费消息发送到计费网元；

第二获取模块，用于获取或隐式判断第二网络信息；

第二发送模块，用于在所述用户设备由所述第一网络切换到第二网络时，所述家乡代理将携带有所述第二网络信息的第二计费消息发送到所述计费网元；

其中，所述第一网络为I-WLAN、GPRS中之一，所述第二网络为另一个；

其中，所述第一网络信息和所述第二网络信息均包括以下至少之一：无线接入网络技术类型信息、计费标识；其中，

所述第一获取模块无法获取第一网络信息时，隐式判断GPRS为所述第一网络信息，其中，所述第一网络是GPRS网络，所述第二网络是I-WLAN网络；

所述第二获取模块用于在获知所述用户设备由所述第一网络切换到所述第二网络时，将本地保存的所述第一网络信息更新为第二网络信息，其中，所述第一网络是I-WLAN网络，所述第二网络是GPRS网络。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，

所述第一获取模块用于从AAA服务器获取所述第一网络信息，其中，所述第一网络信息由分组数据网关在认证请求中发送给所述AAA服务器，所述第一网络是I-WLAN网络，所述第二网络是GPRS网络；或者

所述第二获取模块用于从所述AAA服务器获取所述第二网络信息，其中，所述第二网络信息由分组数据网关在认证请求中发送给所述AAA服务器，所述第一网络是GPRS网络，所述第二网络是I-WLAN网络。