CN102804685A - 用于在ip多媒体子系统中使用的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本文提供了一种用于在IP多媒体子系统IMS中使用的方法，其中，会话控制协议(如会话启动协议SIP)用于在IMS内建立和管理会话。该方法包括使用会话控制协议消息(如会话启动协议消息)来携带节点特定的计费信息，其中，要求计费信息以用于在IMS的计费控制系统的计费目的。会话控制消息的私有报头部分(或P计费向量报头)可用于携带节点特定的计费信息。节点特定的计费信息可包括计费数据和以下至少之一：计费数据的类型的指示；节点的名称或标识符，允许节点更新与节点有关并且由节点收到的会话控制消息所携带的计费数据；以及计费数据的版本的指示，不同的版本指示用于指示不同的计费数据；节点名称；版本号；数据名称；以及值。至少一个会话控制协议消息可用于携带与多个不同节点有关的节点特定的计费信息。

Description

用于在IP多媒体子系统中使用的方法和设备
技术领域
本发明涉及用于在IP多媒体子系统中使用的方法和设备。
背景技术
IP多媒体服务在相同会话内提供话音、视频、消息传递、数据等的动态组合。通过增大基本应用和可能组合的媒体的数量，向最终用户提供的服务数量将增大，并且人与人之间的通信体验将会变丰富。这将导致新一代的个性化、丰富多媒体通信服务，包括所谓的“组合IP多媒体”服务。
UMTS(通用移动电信系统)是设计成向订户提供更高数据率和增强服务的第三代无线系统。UMTS是全球移动通信系统(GSM)的后继者，GSM与UMTS之间一个重要的革新步骤是通用分组无线电服务(GPRS)。GPRS将分组交换引入GSM核心网络中并允许直接接入分组数据网络(PDN)。这使得能够通过GSM呼叫网络实现远远超过ISDN的64kbps限制的高数据率分组交换传送，这对高达2Mbps的UMTS数据传送率是一个必需。UMTS由第三代合作伙伴项目(3GPP)标准化，第三代合作伙伴项目是诸如欧洲电信标准协会(ETSI)、无线电行业企业协会(ARIB)及其它机构等区域标准机构的混合体。有关详情，请参阅3GPP TS 23.002。
UMTS体系结构包括称为IP多媒体子系统(IMS)的子系统，用于支持传统电话以及新IP多媒体服务(3GPP TS 22.228、TS 23.228、TS24.229、TS 29.228、TS 29.229、TS 29.328及TS 29.329发行版5到7)。IMS通过使用标准化IMS服务使能器提供关键特征，以便丰富最终用户人与人之间的通信体验，这便于通过基于IP的网络实现新的、丰富的人与人(客户端到客户端)通信服务及人与内容(客户机到服务器)服务。IMS能够连接到PSTN/ISDN(公共交换电话网络/综合服务数字网络)及因特网。
IMS利用会话启动协议(SIP)设立和控制用户终端(或用户终端与应用服务器)之间的呼叫或会话。SIP信令携带的会话描述协议(SDP)用于描述和协商会话的媒体组件。虽然SIP创建为用户到用户协议，但IMS允许运营商和服务提供商控制用户对服务的访问并相应地向用户计费。3GPP选择了SIP用于用户设备(UE)与IMS之间以及IMS内的组件之间的信令。
有关UMTS通信网络和此类网络内的各种组件的操作的具体细节能够从UMTS的技术规范中找到，这些规范从http://www.3gpp.org可得到。有关UMTS内SIP的使用的另外细节能够从3GPP技术规范TS24.228V5.8.0(2004-03)中找到。
附图的图1示意示出示出GPRS/PS接入网络情况下IMS如何适合移动网络体系结构(IMS当然能够在其它接入网络上操作)。呼叫/会话控制功能(CSCF)作为SIP代理在IMS内操作。3GPP体系结构定义三种类型的CSCF：代理CSCF(P-CSCF)，这是SIP终端在IMS内的第一联系点；服务CSCF(S-CSCF)，它为用户提供用户预订的服务；以及查询CSCF(I-CSCF)，其作用是识别正确的S-CSCF并向该S-CSCF转发经P-CSCF从SIP终端接收的请求。
用户使用指定的SIP注册方法向IMS注册。在注册过程期间，如果尚未选择S-CSCF，则I-CSCF负责选择S-CSCF。I-CSCF从本地网络的归属用户服务器(HSS)接收要求的S-CSCF能力，并基于接收能力选择适当的S-CSCF。注意，S-CSCF的分配对于控制用户访问基于IMS的服务(和对其收费)至关重要。在已注册用户随后向IMS发送会话请求时，P-CSCF能够基于注册过程期间从S-CSCF接收的信息，将请求转发到选定的S-CSCF。
在IMS服务网络内，提供应用服务器(AS)以用于实现IMS服务功能性。应用服务器向IMS系统中的最终用户提供服务，并可作为端点通过3GPP定义的Mr接口连接，或者通过3GPP定义的ISC接口由S-CSCF“链入”。
3GPP TS 32.240和3GPP TS 32.260定义IMS计费体系结构和原则，并由此定义何时发送计费信息和何时不发送计费信息。
在任何服务执行的上下文中，至少一个计费确定(或触发)点必须存在，以便生成记帐记录(用于离线计费)，或者以便请求此特定服务或会话的限额/授权(用于在线计费)。离线计费是一种后付费类型的计费方案，由此计费在服务已由用户消费后执行；例如，用户可能收到每月帐单，显示来自前一月的可计费项目。在线计费是一种预付费类型的计费方案，其中网络实体将在允许用户访问请求的服务之前咨询计费系统(严格地说，在线计费也能够用于后付费；通常，它是预付费但它也能够用于作为支出控制，设置在服务引入时的使用限制等等)。
根据3GPP TS 32.260和3GPP TS 32.299，不同的IMS节点能够充当计费触发功能(CTF)；具体而言，S-CSCF或AS(或两者)能够充当用于大多数业务事件和所有服务调用的CTF。计费触发功能适用于生成服务/事件的计费信息并将该信息发送到计费控制系统。此信息随后例如在为用户开单时或在运营商间结算时使用。
本申请人已认识到与当前指定的情况有关的以下问题。
由于如上所述，多个不同IMS节点能够充当计费触发功能(CTF)，并且由于此类节点具有其自己独特的功能，因此，可用于CTF的数据将通常在不同CTF之间不同，并且因此生成的计费信息也将不同。运营商使用的某个计费模型可要求来自多于一个CTF的计费数据能够执行服务/事件的正确定额。
来自不同CTF的数据的合并花费时间和资源，并且通常在离线计费(Rf接口)的情况下被避免(如果根本可能的话)。数据的实时合并通常不可行，这通常排除了在线数据的合并(Ro接口)。
假设为用户计费采用相同或类似的定额决定，而不考虑是使用离线还是在线计费，则应构建计费模型以便尽可能避免合并；然而，这不是始终可行的，或者它将妨碍服务和费率的区分。
合乎需要的是如本申请人所识别和解释的一样解决上述问题。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供有一种用于在IP多媒体子系统IMS中使用的方法，其中会话控制协议用于在所述IMS内建立和管理会话，所述方法包括使用会话控制协议消息携带对于在所述IMS的计费控制系统的计费目的所要求的节点特定的计费信息。
作为一示例，会话控制消息可以是会话启动协议消息。
该方法可包括使用会话控制消息的私有报头部分来携带节点特定的计费信息。私有报头可以是P计费向量报头。(将领会到，节点特定的计费信息不包括识别生成P计费向量报头中的IMS计费身份值的节点的信息(如其地址))。
节点特定的计费信息可包括计费数据和以下至少之一：计费数据的类型的指示；节点的名称或标识符，允许节点更新与节点有关并且由节点收到的会话控制消息所携带的计费数据；以及计费数据的版本的指示，不同的版本指示用于指示不同的计费数据。
该方法可包括使用至少一个会话控制协议消息来携带与多个不同节点有关的节点特定的计费信息。
该方法可包括接收携带节点特定的计费信息的会话控制协议消息，以及在响应或转发接收的消息而发送的会话控制协议消息中包括接收的节点特定的计费信息。
该方法可包括接收携带节点特定的计费信息的会话控制协议消息，存储接收的节点特定的计费信息以及在响应或转发接收的消息而在IMS外发送的会话控制协议消息中不包括接收的节点特定的计费信息。
该方法可包括在响应或转发从IMS外接收的随后消息而在IMS内发送的会话控制协议消息中包括存储的节点特定的计费信息。
该方法可包括接收携带节点特定的计费信息的会话控制协议消息，以及在发送到计费控制系统的计费消息中包括收到的消息所携带的接收的节点特定的计费信息。
该方法可包括除了所接收/存储的节点特定的计费信息外，包括与另外节点有关的另外的节点特定计费信息。该另外节点例如是正在发送消息的那个节点。
另外的节点特定的计费信息可以使得允许该另外节点随后访问该信息或其部分的此类方式来布置，例如，以用于去除或更新。
根据本发明的第二方面，提供有一种用于在IP多媒体子系统IMS的节点中使用的设备，其中会话控制协议用于在IMS内建立和管理会话，所述设备包括用于使用会话控制协议消息来携带对于在IMS的计费控制系统的计费目的所要求的节点特定的计费信息的部件。
根据本发明的第三方面，提供有一种用于控制设备以执行根据本发明的第一方面的方法的程序，或在加载到设备中时促使该设备变成根据本发明的第二方面的设备的程序。所述程序可在载体媒体上被携带。所述载体媒体可以是存储媒体。所述载体媒体可以是传送媒体。
根据本发明的第四方面，提供有一种通过根据本发明的第三方面的程序来编程的设备。
根据本发明的第五方面，提供有一种包含根据本发明的第三方面的程序的存储媒体。
本发明的一实施例提供解决与现有技术有关的上述问题的技术优点。技术优点在下面更详细陈述。
附图说明
图1如本文中前面所述，示意示出IP多媒体子系统集成到3G移动通信系统中；
图2是示出根据本发明的一实施例的操作的消息交换图；
图3是示出图2的MGCF的部分的示意框图；
图4是示出图2的CSCF的部分的示意框图；
图5是示出图2的AS的部分的示意框图；
图6是示出图2的IBCF的部分的示意框图；
图7是示出图2的计费控制系统的部分的示意框图；以及
图8是实施本发明的方案的示意表示。
具体实施方式
本发明的一实施例旨在提供用于在IMS节点之间发送和处理计费有关数据的常规机制，以使得单个CTF能够生成不但对于其自己的服务、而且也包括来自其它节点的数据的计费数据。这将使计费控制系统可能去除或至少降低合并计费数据的需要。
根据本发明的一实施例，IMS系统内的某些节点将能够使用SIP信令来携带由计费控制系统所做的计费决定相关的数据，每个此类节点将其自己的计费数据添加到SIP信令。用于此数据的一个可能容器是私有报头，例如，在RFC 3455“Private Header(P-Header)Extensionsto the Session Initiation Protocol(SIP)for the 3rd-Generation PartnershipProject(3GPP)”中定义的并且带有3GPP TS 24.229“IP multimedia callcontrol protocol based on Session Initiation Protocol(SIP)and SessionDescription Protocol(SDP)；Stage 3”中定义使用和扩展的P计费向量(PCV)报头，但它也能够以其它方式来实现。
在此方面，并且作为背景，P计费向量报头在RFC 3455中被定义以解决以下问题：3GPP具有分布式体系结构，该体系结构导致多个网络实体变得涉及提供接入和服务。P计费向量报头作为使从与相同会话有关的不同实体生成的计费记录相关的一种方式来提供。P计费向量报头携带的相关信息包括全球统一计费标识符，IMS计费身份(ICID)值，其通过使得计费记录能够相关而简化随后的开单。除ICID外，P计费向量报头包括创建ICID值的SIP代理的地址和运营商间标识符(IOI)；IOI识别始发和端接网络。P计费向量报头如果不存在，代理可在初始请求或响应中包括它。根据RFC 3455，在请求或响应中必须只存在报头的一个实例。在代理接收不包含P计费向量报头的请求的情况下，它可插入一个P计费向量报头，并带有在代理可用的那些参数。
在本发明的一实施例中，附加的节点特定的计费数据(而不是纯相关信息)由各种IMS节点添加到SIP请求及其响应(包括会话有关的和无关的)。节点添加的附加的(节点特定的)计费数据能够以结构化方式来添加，以便节点在要求时能够在SIP信令中查找其自己的数据，例如，以后在相同会话中去除或更新它。附加的计费数据也是可识别的，以便计费控制系统简化其另外动作，这能够通过例如在附加的计费数据内或者与附加的计费数据相关联地包括节点名称、版本号、数据名称及值来实现。
在一般意义上，并且参照图8的示意图，实施本发明的方法能够视为使用SIP消息M之一(或SIP未用作在IMS内建立和管理会话的会话控制协议的情况下的其它此类会话控制协议消息)来携带IMS的计费控制系统C处的计费目的所要求的节点特定的计费信息。虽然图8示出从IMS节点A发送到IMS节点B的SIP消息M(该SIP消息M携带随后向前发送到计费控制系统C的节点特定的计费信息)，但SIP消息M携带的节点特定的计费信息可与不同于节点A的节点有关。
为了本发明的一实施例的目的，使用RFC 2234的普通扩充巴科斯-诺尔形式(ABNF)语法，PCV报头的扩展可能显示如下：
在发送记帐请求(Rf)或信用控制请求(Ro)时，CTF能够在专用属性值对(AVP)中发送此附加的计费数据。这可通过使用每节点一个实例来完成，即，某个节点添加的所有数据在一个相同的AVP中发送，例如：*[Additional-Charging-Data]。
附加的计费数据通常具有仅在某个IMS系统内的值。这意味着数据在离开该IMS系统后能够被去除，并且如果在进入该IMS系统时被收到，也能够被去除，即其处理极像根据3GPP TS 24.229“IPmultimedia call control protocol based on Session Initiation Protocol(SIP)and Session Description Protocol(SDP)；Stage 3”的P计费功能地址报头。
向计费控制所报告的附加计费数据的完整性取决于IMS系统的行为。代理节点的标准行为是转发收到的内容，但其它类型的节点能够表现得不同。例如，它们能够由于未知的数据而拒绝事务，丢弃数据或原样转发它。附加的计费数据的处理需要被定义；例如，有关是否转发它，还是将它从请求复制到边缘节点中的响应，或者是否每个CTF需要存储SIP请求和SIP响应中所接收的以便能够将所有数据发送到计费控制系统。
现在将参照图2到7，提供实施本发明的方法和设备的更详细描述。图2示出涉及以下IMS实体的信令序列：PSTN UE 1、媒体网关控制器功能(MGCF)2、CSCF 3、AS 4、互连边界控制功能(IBCF)5及计费控制系统6。AS 4充当提供到UE 1的服务的CTF，而AS 4(充当CTF)与计费控制系统6通信。图2还示出的是来自另一SIP网络的UE 7。
图3到7是分别与MGCF 2、CSCF 3、AS 4、IBCF 5及计费控制系统6有关的示意框图。MGCF 2、CSCF 3、AS 4和IBCF 5的每个包括SIP消息处理部分12。MGCF 2、AS 4、IBCF 5和计费控制系统6的每个包括附加计费信息处理部分14。AS 4包括CTF部分16。IBCF5包括存储部分18。
参照图2的信令图，在步骤S1中，从UE 1发送初始地址消息(IAM)到MGCF 2。在步骤S3中，MGCF 2的SIP消息处理部分生成并发送SIP邀请到CSCF 3。然而，在发送SIP邀请消息之前，在步骤S2中，MGCF 2的SIP消息处理部分12与MGCG 2的附加计费信息处理部分14协作，以将与MGCF 2有关的一些附加计费信息插入SIP邀请消息中。此附加计费信息将最终为计费控制系统6所要求并发送到计费控制系统6，并且在此示例中，使用PCV报头被插入SIP邀请消息并由SIP邀请消息来携带。
步骤S3中发送的SIP邀请由CSCF 3的SIP消息处理部分12接收并且在步骤S4中转发到AS 4，包括任何附加计费信息(在此情况下，只是与MGCF 2有关的附加计费信息)。在此示例中，无需CSCF3本身插入任何附加计费信息。还明显的是，CSCF 3不必以任何方式处理PCV报头的内容，或者甚至知道PCV报头包含计费信息；它只是在步骤S4中转发PCV报头而不做分析。
在步骤S5中，AS 4的SIP消息处理部分12将SIP邀请消息发送回CSCF 3，包括PCV报头中的任何附加计费信息；同样地，实际上根本无需知道PCV报头包含计费信息。在步骤S6中，CSCF 3的SIP消息处理部分12将SIP邀请消息转发到IBCF 5，同样地包括可存在的任何附加计费信息(在此示例中，与MGCF 2有关的附加计费信息)。
IBCF 5的SIP消息处理部分12与IBCF 5的附加计费信息处理部分14协作以提取PCV报头的内容(即，附加计费信息)，并且布置其被存储在存储部分18中。附加计费信息放置在存储部分18中，因为SIP邀请消息正在转发到位于另一SIP网络中的UE 7。因此，在步骤S8中，IBCF 5将SIP邀请消息转发到UE 7，并且在步骤S9中，UE 7通过SIP 200OK消息做出响应，该SIP 200OK消息由IBCF 5的SIP消息处理部分12接收和处理。
在步骤S11中，将SIP 200OK消息转发到CSCF 3，但在进行此操作之前，在步骤S10中，从存储部分18检索以前存储的PCV报头内容，并将其和具体与IBCF 5有关的另外计费信息一起插入SIP 200OK消息的PCV报头中，所述另外计费信息由IBCF 5的附加计费信息处理部分14来创建。
在步骤S12中，由CSCF 3的SIP消息处理部分12将SIP 200OK消息和任何附加计费信息一起转发到AS 4；在此阶段，SIP消息携带与MGCF 2和IBCF 5两者有关的附加计费信息。
在步骤S13中，AS 4的附加计费信息处理部分14提取由SIP 200OK消息携带的附加计费信息，并且AS 4的CTF部分16生成并发送ACR计费消息到计费控制系统6。ACR消息包括由SIP消息携带到AS 4的IBCF特定的计费信息和MGCF特定的计费信息。计费控制系统6将此信息用于计费目的。
在步骤S14中，AS 4的SIP消息处理部分12将包括任何附加计费信息的SIP 200OK消息转发到CSCF 3，而CSCF 3又在步骤S15中将SIP 200OK消息转发到MGCF 2，同样地包括任何附加计费信息。
最后，MGCF 2在步骤S16中通过ACM消息回复UE 1。
上述计费模型使用有关始发和端接网络的信息做出正确的定额决定，并且数据因此从边缘节点2和5被使用。在没有根据本发明的一实施例的方案时，边缘节点2和5均将必须发送计费数据到计费控制系统6，这因而将必须相关和合并来自三个源的计费数据以便能够应用正确的费率。在上述本发明的实施例中，边缘节点2和5在PCV报头中提供附加计费信息。为使CTF可能在一个位置中找到所有数据(而不必存储来自请求和响应的数据)，边缘节点2和5将数据从请求复制到响应，并且作为背靠背用户代理器(B2BUA)工作的AS 4将数据从一个呼叫支路(leg)复制到另一呼叫支路。
通过使用本发明的实施例，降低并可能去除合并计费数据的需要将变得可能。基于来自多于一个节点的数据实时(在线)做出定额决定也将变得可能。在特定的属性值对(AVP)不可用或不可创建时，提供了一种以灵活的方式将数据发送计费控制系统的机制。通过本发明的一实施例，CTF能够将数据发送到计费控制系统而不必知道它确切发送的内容。还可能混合来自不同供应商的节点而不失去节点特定的计费数据。本发明的一实施例还能够实现市场自适应或临时解决方案，并带有尽可能少的受影响的节点。本发明的一实施例使得即使替换了节点，也能够在IMS内部署一致的计费模型。通过降低对合并的需要，也能够降低主要在Rf接口上的计费业务量。本发明的一实施例使得通过避免发送不必要的计费信息，能够降低计费业务的总体量。此外，本发明的一实施例适用于在线和离线计费模型。
将领会到，实施本发明的方法无意用于完全替代发送计费信息到计费控制系统的任何现有机制(例如，使用Diameter)。相反，实施本发明的方法能够附加于任何现有方法来使用。例如，在要发送大量的计费数据时，可认为使用已知的Diameter接口以常规方式将此数据发送到计费控制系统更适当。另一方面，这不是要排除实施本发明的方法可能在某种情况下专门被使用。
还将领会到，一个或多个上述组件的操作可由装置或设备上操作的程序来控制。此类操作程序可存储在计算机可读媒体上，或者例如可以在诸如从因特网网站提供的可下载数据信号等信号中实施。随附权利要求要解释为按照本身、或者作为载体上的记录、或作为信号，或者在任何其它形式中来涵盖操作程序。
本领域的技术人员还将领会，在不脱离如随附权利要求所定义的本发明的范围的情况下，可对上述实施例进行各种修改。

Claims (16)

1.一种用于在IP多媒体子系统IMS中使用的方法，其中会话控制协议用于在所述IMS内建立和管理会话，所述方法包括使用会话控制协议消息来携带对于在所述IMS的计费控制系统的计费目的所要求的节点特定的计费信息。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述会话控制消息是会话启动协议消息。
3.如权利要求1或2所述的方法，包括使用所述会话控制消息的私有报头部分来携带所述节点特定的计费信息。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述私有报头是P计费向量报头。
5.如前面权利要求任一项所述的方法，其中所述节点特定的计费信息包括计费数据和以下至少之一：所述计费数据的类型的指示；所述节点的名称或标识符，允许所述节点更新与所述节点有关并且由所述节点收到的会话控制消息所携带的计费数据；以及所述计费数据的版本的指示，不同的版本指示用于指示不同的计费数据。
6.如前面权利要求任一项所述的方法，包括使用至少一个会话控制协议消息来携带与多个不同节点有关的节点特定的计费信息。
7.如前面权利要求任一项所述的方法，包括接收携带所述节点特定的计费信息的会话控制协议消息，以及在响应或转发所接收的消息而发送的会话控制协议消息中包括所接收的节点特定的计费信息。
8.如前面权利要求任一项所述的方法，包括接收携带所述节点特定的计费信息的会话控制协议消息，存储所接收的节点特定的计费信息以及在响应或转发所接收的消息而在所述IMS外发送的会话控制协议消息中不包括所接收的节点特定的计费信息。
9.如权利要求8所述的方法，包括在响应或转发从所述IMS外接收的随后消息而在所述IMS内发送的会话控制协议消息中包括所存储的节点特定的计费信息。
10.如前面权利要求任一项所述的方法，包括接收携带所述节点特定的计费信息的会话控制协议消息，以及在发送到所述计费控制系统的计费消息中包括所接收的消息携带的所接收的节点特定的计费信息。
11.如权利要求7、9或10所述的方法，包括：除了所接收/存储的节点特定的计费信息外，包括与另外节点有关的另外的节点特定的计费信息。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述另外节点是发送所述消息的节点。
13.如权利要求11或12所述的方法，其中所述另外的节点特定的计费信息以使得允许所述另外节点随后访问该信息或其部分的此类方式来布置，例如，以用于去除或更新。
14.一种用于在IP多媒体子系统IMS的节点中使用的设备，其中会话控制协议用于在所述IMS内建立和管理会话，所述设备包括用于使用会话控制协议消息来携带对于在所述IMS的计费控制系统的计费目的所要求的节点特定的计费信息的部件。
15.一种用于控制设备以执行如权利要求1到13的任一项所述的方法的程序，可选地在例如存储媒体或传送媒体的载体媒体上被携带。
16.一种包含如权利要求15所述的程序的存储媒体。
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