CN101977368B - 在内容计费网关上实现ims业务流量剔除的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的方法及系统，内容计费网关CCG增加对IMS业务的会话起始协议SIP消息进行分析处理能力；该方法包括：CCG对SIP消息的业务数据点SDP内容进行解析，并生成媒体流的上下文计费信息，实现IMS业务的流量统计及话单生成；以及AAA计费中心根据流量统计对话单进行剔除处理。本发明依据用户与SBC的连接及其上的IMS业务控制交互协议SIP消息来建立业务控制流和媒体流的上下文计费信息，从而正确判别出IMS业务产生的流量，解决了现有技术中终端设备以多种接入方式使用相同IP地址接入网络时存在无法灵活选择接口传输的技术问题。

Description

在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的方法和系统
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的方法和系统。
背景技术
IMS(IP多媒体子系统，IPMultimediaSubsystem)网络作为提供多媒体融合业务的核心网络，可以为移动终端提供多媒体视频服务。然而，3G移动用户从移动分组域接入IMS网络，这些移动终端(MS，MobileStation)在使用IMS业务的同时，还会在移动分组域产生业务流量，因此，为避免重复计费，移动分组域需要识别出IMS业务流量，并能将其从总的分组域流量中进行剔除。
之前，3GPP(第三代移动通信伙伴项目，ThirdGenerationPartnershipProject)等国际标准提出PCC(策略和计费控制架构， PolicvandChargingControl)架构，采用由PCRF(策略和计费规则功能，PolicyControlandChargingRulesFunction)网元获取移动分组域流量信息，并将分组域流量计费信息提供给IMS控制功能单元，实现IMS域与分组域的计费关联来解决重复计费的问题。但是，该方案需要增加PCRF网元，而且需要对分组域、IMS域网元提出计费关联的配合要求；因此，该方案较为复杂，不能与现有网络资源进行便捷地兼容。
目前，中国电信提供了另一种方案，其对3G用户使用分组业务与IMS业务的PDSN(分组数据业务节点，PacketDataServiceNode)/AAA(认证、授权和计费，Authentication，AuthorizationandAccounting)和终端的A10/A11连接进行区分，来实现在计费话单中IMS业务流量与普通分组流量的区分。该方法采用为IMS业务分配QoS(业务质量，QualityofService)profileId并记录在UDR(使用数据记录，UsageDataRecord)当中，再由计费系统从分组域UDR中核减出带特定QoSprofileId的UDR。但是，该方法通过在终端进行特殊的QoS协商参数配置，存在业务对终端依赖性较大的问题，而且还存在3GIMS用户可能利用分配的IMS业务流使用其他分组业务的风险。
综上所述，如何有效利用现有网络资源，提供安全便捷的IMS业务流量剔除方案成为本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明要解决的一个技术问题是提供一种在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的方法和系统，克服了现有技术中终端设备以多种接入方式使用相同IP地址接入网络时存在无法灵活选择接口传输的技术问题。
本发明的一个方面提供了一种在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的方法，内容计费网关CCG增加对IMS业务的会话起始协议SIP消息进行分析处理能力；该方法包括：CCG对SIP消息的业务数据点SDP内容进行解析，并生成媒体流的上下文计费信息，实现IMS业务的流量统计及话单生成；以及AAA计费中心根据流量统计对话单进行剔除处理。
本发明提供的在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的方法的一个实施例中，CCG对SIP消息的业务数据点SDP内容进行解析进一步包括：CCG对IMS业务的SIP消息进行分析，识别出用户与边缘接入控制设备SBC之间的SIP连接以及用户向IMS发起的注册消息；以及对IMS业务信令流进行流量采集。
本发明提供的在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的方法的一个实施例中，生成媒体流的上下文计费信息进一步包括：由CCG对IMS业务SIP呼叫建立的Invite请求、180Ring、200OK消息进行监控，提取Invite请求、180Ring、200OK消息携带的SDP内容中媒体流连接的关键五元组信息，生成新的媒体流的上下文计费信息，实现对IMS业务媒体流的流量采集。
本发明提供的在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的方法的一个实施例中，该方法还包括：由CCG监控IMS业务SIP呼叫释放的Bye消息，监控媒体流连接的中止，以及释放用户的媒体流的上下文计费信息。
本发明提供的在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的方法的一个实施例中，方法还包括：由CCG监控用户的注册消息，当注册消息中expire＝0时，执行IMS注销，CCG停止用户的IMS业务流量统计。
本发明的另一个方面提供了一种在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的系统，该系统包括：边缘接入控制设备SBC，位于IMS终端用户与IMS核心网络之间，用于为用户提供IMS业务接入和互通；内容计费网关CCG，用于对用户与SBC之间的流量进行分析，对IMS业务的SIP消息的业务数据点SDP内容进行解析，并生成媒体流的上下文计费信息，实现IMS业务的流量统计及话单生成供AAA计费中心进行话单剔除。
本发明提供的在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的系统的一个实施例中，SBC既是用户侧与IMS核心网侧的信令代理，同时也是媒体流代理。
本发明提供的在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的系统的一个实施例中，CCG解析IP数据包的第3/4/7层应用层，根据数据业务类型和不同URL进行区分计费。
本发明提供的在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的系统的一个实施例中，数据业务类型包括WAP、HTTP、RSTP、MMS中的至少任意一种。
本发明提供的在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的系统的一个实施例中，对于IMS业务，CCG的计费功能包括设置Ratinggroup、NAI或Domain信息、目的IP地址及掩码、目的端口号范围、协议类型中的至少任意一种。
本发明提供的在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的系统的一个实施例中，CCG用于在第7层应用层上解析SIP消息，对IMS呼叫建立时的Invite请求、180Ring或200OK消息所携带的SDP内容进行解析获得媒体流连接的关键五元组信息，并生成媒体流计费的上下文信息。
本发明提供的在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的系统的一个实施例中，CCG还用于监控IMS业务SIP呼叫释放的Bye消息，监控媒体流连接的中止，以及释放用户的媒体流的上下文计费信息。
本发明提供的在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的系统的一个实施例中，CCG还用于监控用户的注册消息，当注册消息中expire＝0时，执行IMS注销，CCG停止用户的IMS业务流量统计。
本发明提供的在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的系统的一个实施例中，该系统还包括AAA计费中心，用于根据流量统计对话单进行剔除处理。
本发明提供的在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的方法和系统，利用网络侧分配的接口标识来绑定具体的终端物理接口，从而利用该接口标识来构建与应用流并发策略；解决了在多个接口并行接入网络是终端设备与网络侧设备上下行流并发策略不一致的问题；实现了终端设备以多种接入方式使用相同IP地址接入网络时存在无法灵活选择接口传输的技术问题。
附图说明
图1示出本发明实施例提供的一种在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的方法的流程图；
图2示出本发明提供的在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的方法的另一个实施例的流程图；
图3示出本发明提供的在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的方法的一个具体实施方式的流程图；
图4示出本发明实施例提供的一种在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的系统的结构示意图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。
图1示出本发明实施例提供的一种在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的方法的流程图。
如图1所示，在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的方法100包括步骤102，CCG对SIP消息的业务数据点SDP内容进行解析，并生成媒体流的上下文计费信息，实现IMS业务的流量统计及话单生成。具体来说，本发明中利用CCG的功能特性，以及IMS网络与分组域的边缘接入设备SBC的业务代理特性，设计了由CCG来对IMS业务进行流量统计并剔除的方法；即在内容计费网关CCG增加对IMS业务的会话起始协议SIP消息进行分析处理能力。SBC是位于IMS核心网络与IMS用户之间，保护IMS网络的核心设备安全，为用户提供业务接入和互通的边缘控制设备。它既是用户侧与IMS核心网侧的信令代理，同时也是媒体流代理，因此CCG能将SBC视为用户与IMS网络业务交互的入口点，对用户与SBC之间的流量作采集及解析。例如，CCG作为内容计费网关，实现对终端用户的流量进行分析，解析IP包的3/4/7层，对数据业务类型以及不同URL(通用资源定位器，UniversalResourceLocator)进行区分计费。
步骤104，AAA计费中心根据流量统计对话单进行剔除处理。例如，在内容计费网关CCG监控IMS业务SIP呼叫释放的Bye消息，监控媒体流连接的中止，以及释放用户的媒体流的上下文计费信息。本发明的一个实施例中，当CCG监控用户的注册消息，当注册消息中expire＝0时，执行IMS注销，CCG停止用户的IMS业务流量统计。随后，AAA计费中心根据CCG的流量统计对话单进行剔除处理，从而实现对IMS业务流量的剔除，避免了重复计费。
本发明提供的在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的方法的一个实施例中，数据业务类型包括WAP、HTTP、RSTP、MMS中的至少任意一种。
本发明提供的在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的方法的一个实施例中，对于IMS业务，CCG的计费功能包括设置Ratinggroup、NAI或Domain信息、目的IP地址及掩码(SBC地址)、目的端口号范围、协议类型中的至少任意一种。
本发明提供的在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的方法，利用CCG的功能特性，以及IMS网络与分组域的边缘接入设备SBC的业务代理特性，由CCG来对IMS业务的SIP消息进行分析处理能力以及流量统计和剔除功能，从而有效融合现有网络资源，实现了便捷从移动分组域中剔除IMS业务流量的问题，同时也保障IMS网络核心设备的安全。
图2示出本发明提供的在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的方法的另一个实施例的流程图。
如图2所示，在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的方法200包括步骤202，CCG对IMS业务的SIP消息进行分析，识别出用户与边缘接入控制设备SBC之间的SIP连接以及用户向IMS发起的注册消息；以及对IMS业务信令流进行流量采集。具体来说，本发明对CCG的计费功能做了新的扩展，使其能支持IMS业务的流量计费。例如，为区分于其它业务的计费，在CCG上为IMS业务增加一个新的Ratinggroup值(CCG将相同资费类型的业务分配到一个资费组Ratinggroup。比如将IMS业务对应到RatingGroup＝1，该值供计费系统作计费判别)。对于IMS业务，CCG制定对应于终端用户的流量IP包的3/4层计费规则，包括：Ratinggroup、NAI(网络接入标识符，NetworkAccessIdentifier)或Domain信息、目的IP地址及掩码(SBC地址)、目的端口号范围、协议类型(TCP/UDP等)中的至少任意一种。
步骤204，由CCG对IMS业务SIP呼叫建立的Invite请求、180Ring、200OK消息进行监控，提取Invite请求、180Ring、200OK消息携带的SDP内容中媒体流连接的关键五元组信息，生成新的媒体流的上下文计费信息，实现对IMS业务媒体流的流量采集。具体来说，CCG还具备在第7层应用层上解析SIP(会话起始协议，SessionInitiationProtocol)消息的能力，能够对IMS呼叫建立时的Invite请求(该消息为SIP会话请求消息，为会话发起的初始请求消息)、180Ring(该消息为SIP临时响应消息，作用为向会话发起方提示发回铃音，通知发起方呼叫已连接到对方)或200OK(该消息为SIP最终响应消息，作用为向会话发起方提示对方已应答)等SIP消息所携带的SDP内容进行解析获得媒体流连接的关键五元组信息(即：Protocol、LocalIP、LocalPort、RemoteIP、RemotePort)，并生成媒体流计费的上下文信息。
步骤206，CCG执行IMS业务的流量统计及话单生成。
步骤208，AAA计费中心根据流量统计对话单进行剔除处理。
本发明提供的在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的方法的一个实施例中，该方法还包括：由CCG监控IMS业务SIP呼叫释放的Bye消息，监控媒体流连接的中止，以及释放用户的媒体流的上下文计费信息。
本发明提供的在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的方法的一个实施例中，该方法还包括：由CCG监控用户的注册消息，当注册消息中expire＝0时，执行IMS注销，CCG停止用户的IMS业务流量统计。
图3示出本发明提供的在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的方法的一个具体实施方式的流程图。
下面将结合CCG对IMS业务计费处理流程来描述CCG对IMS业务媒体流量进行计费区分的具体实现。如图3所示，在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的方法流程包括：
步骤1，3G移动终端(IMS用户)向AAA发起MIP(移动因 特网协议，MobileIP)建立请求。
步骤2，AAA向移动终端返回MIP建立响应。如果该用户通过认证授权，则CCG与AAA交互，建立MIP会话连接。
步骤3，当用户向SBC发起首次IMS注册连接时，CCG根据3/4层计费规则匹配业务。当匹配成功后，再根据连接关键五元组信息，创建IMS信令流的上下文计费信息。
步骤4，3G移动终端向SBC发送IMS业务的SIP信令消息，如Invite(SDP)；HA/CCG收到相应的数据报文，匹配到信令流的上下文计费信息，确定其对应的计费规则，并按照匹配的规则采集用户的IMS信令流量。
同时，CCG收到IMS呼叫建立的Invite消息，从该消息的SDP内容中获取IMS主叫用户侧的音频或视频RTP媒体流IP地址、端口号信息。
步骤5，之后CCG收到IMS网络侧的180Ring消息响应，从该消息的SDP内容中获取IMS网络侧的音频或视频RTP媒体流IP地址、端口号信息。
步骤6，用户侧向IMS网络侧发送Prack消息。Prack为临时回应消息(provisionalACK)，当用户侧收到1＊＊(除100外)如180等临时响应消息，向对端回送Prack消息，对1＊＊消息作可靠性回应，可以避免1＊＊消息的重发。
步骤7，网络侧向用户侧发送PRACK的200OK响应消息。网络侧发的这个200OK消息是对PRACK消息的响应，同时网络侧也将停止180临时响应消息的重发。
步骤8，IMS早期媒体正常建立，CCG根据媒体流的连接关键五元组信息，为该用户生成媒体流的上下文计费信息。
步骤9，3GIMS用户与SBC之间建立音频或视频的RTP媒体流连接。CCG将收到的数据报文匹配到对应媒体流的上下文计费信息，根据对应的计费规则，采集用户的音频或视频媒体流量。
步骤10，IMS网络侧向用户发送UPDATE消息更新SDP信息UPDATE(sdp)。
步骤11，用户侧回送200OK消息200OK(UPDATEsdp)，将自己的SDP信息更新通知对方。CCG从这一对消息的SDP内容中获取用户、IMS网络侧的音频或视频RTP媒体流IP地址、端口号信息。
步骤12，网络侧将INVITE的200OK响应消息发送到用户侧，提示对方已应答。此处的200OK消息，为对应于INVITE初始请求消息的最终响应消息。
步骤13，CCG根据媒体流的连接关键五元组信息，为该用户生成媒体流的上下文计费信息。
步骤14，IMS呼叫正常建立，3GIMS用户与SBC之间建立音频或视频的RTP媒体流连接。CCG将收到的数据报文匹配到对应媒体流的上下文计费信息，根据对应的计费规则，采集用户的音频或视频媒体流量。
步骤15，IMS网络侧向用户发送reInvite消息更新SDP信息reInvite(sdp)。
步骤16，用户侧回送200OK消息200OK(sdp)，将自己的SDP信息更新通知对方。CCG从这一对消息的SDP内容中获取用户、IMS网络侧的音频或视频RTP媒体流IP地址、端口号信息。
步骤17，CCG根据媒体流的连接关键五元组信息，为该用户生成媒体流的上下文计费信息。
步骤18，IMS呼叫中媒体重新协商成功，3GIMS用户与SBC之间建立新的音频或视频的RTP媒体流连接。CCG将收到的数据报文匹配到对应媒体流的上下文计费信息，根据对应的计费规则，采集用户的音频或视频媒体流量。
步骤19，CCG采集流量，当满足产生话单的条件时，则由CCG产生话单，CCG话单将发送到AAA，AAA进行预处理后把话单发送到计费中心处理。计费中心判断为IMS业务的流量话单，则作剔除；
步骤20，当CCG收到IMS呼叫释放的Bye消息，且判断出与此次IMS呼叫对应的媒体流连接中止，则释放该用户的媒体流的上下文计费信息。
步骤21，3GIMS用户发送deregister消息进行IMS注销，CCG停止该用户的IMS业务流量统计。
图4示出本发明实施例提供的一种在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的系统的结构示意图。
如图4所示，在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的系统400包括内容计费网关CCG404、认证授权计费模块406和边缘接入控制设备SBC408。其中
边缘接入控制设备SBC408，位于移动终端(IMS终端用户)402与IMS核心网络之间，用于为用户提供IMS业务接入和互通。SBC既是用户侧与IMS核心网侧的信令代理，同时也是媒体流代理。
内容计费网关CCG404，用于对用户402与SBC408之间的流量进行分析，对IMS业务的SIP消息的业务数据点SDP内容进行解析，并生成媒体流的上下文计费信息，实现IMS业务的流量统计及话单生成供AAA计费中心406进行话单剔除。为区分于其它业务的计费，在CCG上为IMS业务增加一个新的Ratinggroup值。本发明提供的在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的系统的一个实施例中，对于IMS业务，CCG制定对应于终端用户的流量IP包的3/4层计费规则，包括：Ratinggroup、NAI(网络接入标识符，NetworkAccessIdentifier)或Domain信息、目的IP地址及掩码(SBC地址)、目的端口号范围、协议类型(TCP/UDP等)中的至少任意一种。CCG用于在第7层应用层上解析SIP消息，对IMS呼叫建立时的Invite、180或200OK消息所携带的SDP内容进行解析获得媒体流连接的关键五元组信息，并生成媒体流计费的上下文信息。
AAA计费中心406，用于根据流量统计对话单进行剔除处理。例如，当CCG将话单发送到AAA后，AAA进行预处理后把话单发送到计费中心处理，计费中心根据话单的Rating-Group判别为IMS业务话单，并将该话单作剔除。
本发明提供的在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的系统的一个实施例中，CCG解析IP数据包的第3/4/7层应用层，根据数据业务类型和不同URL进行区分计费。其中，数据业务类型包括WAP、HTTP、RSTP、MMS中的至少任意一种。
本发明提供的在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的系统的一个实施例中，CCG还用于监控IMS业务SIP呼叫释放的Bye消息，监控媒体流连接的中止，以及释放用户的媒体流的上下文计费信息。
本发明提供的在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的系统的一个实施例中，CCG还用于监控用户的注册消息，当注册消息中expire＝0时，执行IMS注销，CCG停止用户的IMS业务流量统计。
参考前述本发明示例性的描述，本领域技术人员可以清楚的知晓本发明具有以下优点：
1、本发明提供的在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的方法及系统的一个实施例，通过在移动分组域上由内容计费网关CCG来解析用户与IMS边缘接入控制设备SBC之间信令交互的SIP消息所携带的媒体信息来区分业务流量，并提交给AAA计费中心来剔除IMS业务流量。
2、本发明提供的在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的方法及系统的一个实施例，能够根据IMS网络接入侧设备SBC地址来区分网络，保证了为接入到合法IMS网络的用户提供正确的流量统计。
3、本发明提供的在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的方法及系统的一个实施例，依据用户与SBC的连接及其上的IMS业务控制交互协议SIP消息来建立业务控制流和媒体流的上下文计费信息，从而正确判别出IMS业务产生的流量，避免了3GIMS用户利用连接去使用其它分组业务的问题。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (9)

1.一种在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的方法，其特征在于，所述内容计费网关CCG增加对IMS业务的会话起始协议SIP消息进行分析处理能力；所述方法包括：
所述CCG对所述SIP消息的业务数据点SDP内容进行解析，并生成媒体流的上下文计费信息，实现所述IMS业务的流量统计及话单生成；以及
AAA计费中心根据所述流量统计对所述话单进行剔除处理；
其中所述生成媒体流的上下文计费信息进一步包括：
由所述CCG对IMS业务SIP呼叫建立的Invite请求、180Ring、200OK消息进行监控，提取所述Invite请求、180Ring、200OK消息携带的SDP内容中媒体流连接的关键五元组信息，生成新的媒体流的上下文计费信息，实现对所述IMS业务媒体流的流量采集；
其中，由所述CCG监控用户的注册消息，当所述注册消息中expire＝0时，执行IMS注销，所述CCG停止所述用户的IMS业务流量统计。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述CCG对所述SIP消息的业务数据点SDP内容进行解析进一步包括：
所述CCG对IMS业务的SIP消息进行分析，识别出用户与边缘接入控制设备SBC之间的SIP连接以及所述用户向IMS发起的注册消息；以及对所述IMS业务信令流进行流量采集。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
由所述CCG监控IMS业务SIP呼叫释放的Bye消息，监控媒体流连接的中止，以及释放用户的媒体流的上下文计费信息。
4.一种在内容计费网关上实现IMS业务流量剔除的系统，其特征在于，所述系统包括：
边缘接入控制设备SBC，位于IMS终端用户与IMS核心网络之间，用于为所述用户提供IMS业务接入和互通；
内容计费网关CCG，用于对所述用户与SBC之间的流量进行分析，对IMS业务的SIP消息的业务数据点SDP内容进行解析，并生成媒体流的上下文计费信息，实现所述IMS业务的流量统计及话单生成；其中CCG在第7层应用层上解析SIP肖息，对IMS呼叫建立时的Invite请求、180Ring或200OK消息所携带的SDP内容进行解析获得媒体流连接的关键五元组信息，并生成媒体流计费的上下文信息；还用于监控用户的注册消息，当所述注册消息中expire＝0时，执行IMS注销，停止所述用户的IMS业务流量统计；
AAA计费中心，用于根据所述流量统计对所述话单进行剔除处理。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述SBC既是用户侧与IMS核心网侧的信令代理，同时也是媒体流代理。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述CCG解析IP数据包的第3/4/7层应用层，根据数据业务类型和不同URL进行区分计费。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述数据业务类型包括WAP、HTTP、RSTP、MMS中的至少任意一种。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，对于IMS业务，所述CCG的计费功能包括设置Ratinggroup、NAI或Domain信息、目的IP地址及掩码、目的端口号范围、协议类型中的至少任意一种。
9.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述CCG还用于监控IMS业务SIP呼叫释放的Bye消息，监控媒体流连接的中止，以及释放用户的媒体流的上下文计费信息。
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