CN111052677B - 用于对在通信网络的切片上路由的应用的数据收费的方法 - Google Patents

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Abstract

用于对在通信网络的一部分上路由的应用数据收费的方法一种用于对在通信网络(100)的一部分上传输的、应用的数据进行收费的方法，该方法在用于接入该网络(100)的装置(10)中实施，并且包括：检测该应用的激活的步骤；发射旨在去向用于管理该网络的部分的实体(51)的标识消息的步骤，该标识消息包括与该应用的标识有关的信息；从该用于管理该网络的部分的实体(51)接收通知消息的步骤，该通知消息包括该网络的一部分的至少一个标识符和与该至少一个标识符相关联的收费参数；以及根据接收到的消息，初始化对该应用的数据的收费的步骤。

Description

用于对在通信网络的切片上路由的应用的数据收费的方法
技术领域
本专利申请属于移动电信基础设施和与对基于网络切片架构实施的服务进行收费有关的领域。
背景技术
与前几代(2G，3G，4G)网络相比，新一代移动网络(或第五代网络)将支持更大数量的服务和应用。在5G网络上提出的新服务之中，IoT(英文为Internet Of Things(物联网))服务以及基于车辆网络(即，在运输工具(火车、飞机、汽车……)中实施的网络)的移动性服务最具象征性。这些新服务伴随着新的价值链，在新的价值链中，涉及包括汽车制造商、保险商、汽车设备制造商的新参与者，并且这些新参与者试图获得他们参与向客户提供服务的报酬。
此外，5G网络的规范将伴随着对移动网络架构的相当显著的修改。因此，直到当前正在在大多数国家部署的“4G”代移动网络，各种网络架构通常依赖于专用于某些精确功能的非常特定的设备，无论是在接入网络还是核心网络级别、特别是对于来自或去向移动终端的数据分组传输。
在移动终端与移动网络之间建立的传输信道通常数量不多，并且用于以区分的方式一方面传送实时服务(语音、视频……)分组并且另一方面传送“互联网”数据分组。特别地，对于区分如今在“互联网”信道上传送的流的可能性，这种实施方式提供了有限的灵活性。这种类型的传统架构缺乏其固有的灵活性和可升级性，因此设想为下一代移动网络采用更灵活的架构，以便能够在流量或服务质量方面迅速响应极其多样化的需求。应当注意，5G网络旨在与移动网络相关，并且还旨在与固定网络相关。在所设想的解决方案中，最有希望的解决方案之一依赖于具体地在2016年12月的3GPP技术报告TR 23.799 v2.0.0中指定的网络切片技术。网络切片使得可以说是根据应用相关的需求、延迟约束、客户端类型、终端类型、安全性约束等来使网络专门化。
提供了能够在同一个电信网络内同时建立的多个网络切片，所述切片使得可以在同一个网络上为各种客户提供关于各种服务的特定特性。网络切片的实施受到虚拟化架构持续发展的支持，从而在部署方面提供了更多的灵活性和动态特性。用于传送和处理数据从而使得可以实施网络切片的基本功能需要更容易由虚拟实例部署的特性(模块化、容量适配、可扩展性)。
然而，基于网络切片的架构所提供的这种灵活性在流的计量和收费方面面临着约束。实际上，特别是基于车辆网络的、在网络切片架构的基础上的新服务的部署，在属于现有技术的技术中不伴随能够很容易将流量与特定提供商相关联的可能性、或者能够区分各种流以便对这些流进行计量和适当计费的可能性。在属于现有技术的技术中实施的收费解决方案通常需要在接入网络或核心网络、或者服务平台中识别流量的能力。这些解决方案较为昂贵，因为它们使得必需分析所有流量、特别是在“互联网”信道上传输的流量。这些解决方案在提供商的流量被加密的情况下将无效，并且这些解决方案特别是在区分给定合作伙伴的流方面提供有限的灵活性。此外，客户不会在给定的时刻收到给定服务的收费条件的通知，这些条件会随着时间推移而改变，并且该客户仍然可以不太接受或拒绝所提出的条件。在文档http://ngtp.org/wp-content/uploads/2013/12/NGTP20_nutshell.pdf(1.0版，2010年11月)中，NGTP(英文为Next Generation Telematics Protocol(下一代远程信息处理协议))联盟例如提出了一种服务平台，该服务平台使得可以将移动终端的流量引导到各种提供商，但除了通知客户外，不以任何方式涉及客户。
关于基于赞助数据的服务(其允许运营商向第三方合作伙伴而不是如在通常情况下那样向客户对赞助服务进行计费)，还遇到了与移动网络架构中的流的区分收费有关的问题。这些服务还需要DPI(英文为“Deep Packet Inspection(深度包检测)”)类型的解决方案，以便能够识别这些流而不向客户收取费用，但是，此类解决方案在用于识别出赞助服务的流的配置方面很复杂。
更广泛地，此区分收费问题影响所谓的纵向市场，该纵向市场涵盖涉及不同参与者的所谓的智能城镇、智能农业或未来工业服务，并被认定为新网络架构的催化剂。
本发明的目的是弥补这些缺点。
发明内容
本发明试图借助于一种用于对在通信网络的切片上传输的、应用的数据进行收费的方法来改善这种情况，该方法在用于接入该网络的装置中实施，并且包括：
-检测该应用的激活的步骤；
-发送去往网络切片管理实体的标识消息的步骤，该标识消息包括与该应用的标识有关的信息项；
-从该网络切片管理实体接收通知消息的步骤，该通知消息包括至少一个网络切片标识符和与该至少一个标识符相关联的收费参数；
-根据接收到的消息，初始化对该应用的数据的收费的步骤。
根据与服务质量、安全性、终端和/或应用有关的标准，在适当的网络切片上传输由终端发送和接收的应用流。当新的应用被激活时，即，当新的应用被启用或启动时，必须由终端所附接的接入装置与网络的设备以协作或其他方式来确定用于传送与应用有关的数据的网络切片。在属于现有技术的技术中，网络切片的确定是根据例如应用的标识符来执行的，并且应用与网络切片之间的关联是单独通过网络的一项或多项设备来执行的。在已知设想越来越多的应用既可以安装在接入装置上，又可以安装在附接到接入装置的其他终端中的情况下，接入装置必须包括用于检测新应用是由其本身还是由通过接入装置与其对方通信的终端进行激活的装置。接入装置必须已知要用于与应用有关的流的网络切片。因此，接入装置在通信网络内调用实体，以获得切片标识符和与该切片相关的收费参数，这些参数指定同在与该标识符相对应的网络切片上进行的应用传输相关联的资费条件。该管理实体可能会针对一个应用提出几个网络切片，其中，每个切片的资费条件不同。
基于此信息，接入装置可以一方面识别与刚刚被激活的应用有关的网络切片，并且还可以获得与该网络切片有关的资费条件，从而在提出了几个网络切片的情况下，允许该接入装置通过先验地已知收费类型、在收费方面的优势或在提供数据时涉及的参与者之间的成本分摊的特性来选择网络切片。当使用该接入装置来连接其管理者与该接入装置的管理者不同的终端时，或者当希望能够以简单的方式(例如，通过将应用与具有特定收费参数的网络切片相关联)来识别数据，并且能够根据接收到的收费参数对这些数据进行收费时，此信息特别重要。这些收费参数可以或者可以不特定于网络切片，并且一个网络切片可以包括几个收费参数。接入装置在特别是基于接收到的参数来选择网络切片时被涉及，并且因此可以例如通过向网络切片管理设备发射消息、根据接收到的参数来初始化与应用有关的流的收费。因此，接入装置有助于选择网络切片，并且根据所选择的网络切片的收费参数来授权对这些流的收费。
根据本发明的一个方面，该收费方法还包括：
-在接入装置附接到该网络时，向该网络切片管理实体发送包括与该接入装置有关的至少一个参数的初始配置消息的步骤；
-从该管理实体接收初始通知消息的步骤，该初始通知消息包括至少一个网络切片标识符和与这些标识符相关联的收费参数。
当该接入装置首次连接到网络时，默认将某些网络切片标识符和相关联的收费参数发射到该接入装置可能是有用的。例如，因此将能够把最通常使用的、与互联网切片和默认实时服务相对应的网络切片标识符传输到接入装置。此外，通过分派诸如其身份、附接网络、连接的类型或其容量等参数，该管理实体可以发射适合于该接入装置的环境的网络切片标识符。因此，可以将运营商A的允许运营商A远程管理装置的“管理”网络切片标识符和使得可以传输安全服务(诸如例如用于车辆的欧洲紧急呼叫服务(英文为e-call))的流的网络切片标识符传送到附接到运营商A的网络的接入装置，该接入装置与汽车中实施的路由器相对应。这些收费参数与这些网络切片标识符一起传输，其方式使得该接入装置可以(如果相关的话)激活或不激活该网络切片，或者选择限制或相反地增加在此切片上行进的数据。汽车制造商的接入装置的客户可能例如不愿意激活特定于制造商的应用、并且特征在于由客户承担高使用成本的网络切片。
根据本发明的另一方面，该收费方法还包括由该接入装置选择网络切片标识符和这些相关联的收费参数的步骤。
如果该接入装置获得了用于与所传输的应用有关的信息项的几个网络切片标识符，则其可以选择具有与其标准相对应的收费参数的、与标识符相对应的网络切片。因此，如果该接入装置获得了指示计费为零的第一网络切片的标识符和参数指示计费为数据量的函数的网络切片的标识符，则该接入装置可能会选择前者的标识符。此选择步骤是可选的，因为该接入装置可能例如不选择任何标识符并且连接到各个网络切片，选择在一个网络切片上还是在另一网络切片上传输数据流有可能取决于其他参数、通常取决于服务质量。在管理实体不希望将要选择的网络切片的选择完全留给接入装置的情况下，该管理实体将向该接入装置发射单个网络切片标识符或该接入装置必须连接到的切片的整个标识符集合。
根据本发明的另一方面，该收费方法还包括由该接入装置发送包括所选择的网络切片标识符的接受消息的步骤。
为了通知该管理实体该接入装置对所选择的网络切片的选择，该装置发射包括所选择的网络切片标识符的接受消息。特别是在网络切片可能具有要由该接入装置从接收到的参数的集合之中进行选择的收费参数的情况下，该接受消息还可以包括与该网络切片相关联的收费参数。此消息可以有利地被该管理装置用来通知其他实体，例如收费服务器以及负责收集和计量在该网络切片上发送的数据的实体。因此，此消息可以用于触发负责计量、收费和计费的实体对数据的计量。
根据本发明的另一方面，该收费方法还包括将拒绝消息发送到该网络切片管理实体的步骤。
特别是在网络切片标识符和相关联的收费参数不适用于该接入装置的情况下，该接入装置可以通过向该管理装置发送消息来向该管理装置指示接收到的网络切片标识符和资费条件不适合它，从而拒绝该标识符和相关联的收费参数。因此，如果该接入装置决定不为给定应用或给定终端选择网络切片，则该接入装置可以发送拒绝消息。在接收到此拒绝消息之后，该管理装置可以一方面通知负责收费的实体不要根据所提出的参数对与应用有关的数据进行计费，并且另一方面可选地提出其他标识符与其他收费参数。
根据本发明的另一方面，该收费方法还包括接收包括另一所谓的默认网络切片的标识符的推荐消息的步骤。
在该接入装置已经发送了关于该管理实体所提出的网络切片标识符和收费参数的拒绝消息的情况下，该管理实体可以向该接入装置提出具有可能更易于被该接入装置接受的收费参数的所谓的默认网络切片标识符。此切片可以例如是用于互联网应用的无需任何约束的网络切片，并且该网络切片的收费例如根据在网络切片上传输的数据的量并根据该接入装置的合同类型来执行。在激活该应用的终端与该接入装置之间不存在特定协议的情况下，可以支持使用不保证任何服务质量或实际上除了“尽力而为(best effort)”以外的可用性的“默认互联网”网络切片。
根据本发明的另一方面，该收费方法还包括接收修改与网络切片相关联的收费参数的消息的步骤。
这可能使得必需对针对给定的网络切片标识符或几个网络切片标识符的收费参数进行更新。因此，改变资费策略可能使得必需通过采用新的收费参数来通知该接入装置这些新条件。同样，如果对给定网络切片的收费是根据特定的数据的量来进行的，则可能必需通知该接入装置与超过网络切片的数据量相对应的资费条件。该接入装置可以利用此信息，以用于例如通知激活了应用的终端的管理者基于记录的大量数据而检测到的安全问题，或者用于通知终端的管理者合同中的新规定，该合同约束该接入装置的管理者和管理终端的运营商。
根据本发明的另一方面，在该收费方法中，该检测步骤是通过接收与该应用有关的、源自附接到该接入装置的终端的数据来执行的。
可以根据各种方案来执行对应用的激活的检测。如果应用在该接入装置上实施，则特别是通过操作系统直接通知该接入装置该应用的执行。在应用在例如通过使用Wi-Fi或蓝牙连接而连接到该接入装置的终端上执行的情况下，该接入装置可以通过分析在蓝牙或Wi-Fi链路上接收到的流量而检测到需要请求网络切片和收费参数的应用的启动。由该接入装置接收到的数据可以对应于由被激活的应用产生的数据，或者对应于终端向该接入装置发射的、指示新应用被激活的所谓的控制数据；该控制数据指示该应用的类型，以便获得适合于该应用的网络切片和收费参数。
根据本发明的另一方面，该收费方法还包括：
-向附接到该接入装置的终端发送信息消息的步骤，该信息消息包括与该至少一个网络切片标识符有关的数据项和与该至少一个标识符相关联的这些收费参数；
-从该终端接收推荐消息的步骤，该推荐消息包括与该收费的初始化有关的信息项。
该接入装置在接收到切片标识符和相关联的收费参数时，向激活了必须为其确定网络切片的应用的终端发射信息消息，以获得关于要选择的切片标识符的推荐。该终端例如可以请求获得用户的关于与切片相关联的计费的意见，并基于该意见通知该接入装置关于该终端同意还是不同意所提出的收费类型。因此，该接入装置可以在选择标识符和相关联的收费参数并初始化对在终端上激活的应用的数据的收费之前，向自身保证终端的同意，并因此保证用户的同意。当收费装置获得针对给定网络切片标识符的新收费参数时，在收费装置与终端之间交换的这些消息特别重要。
根据本发明的另一方面，在该收费方法中，该管理实体是NSSF装置。
NSSF(英文为Network Slice Selection Function(网络切片选择功能))装置的目的是分配与终端需求相对应的网络切片。在3GPP(英文为3rd Generation PartnershipProgram(第三代合作伙伴项目))文档TS 23.501 v1.2.0(2017年7月)中指定的这个功能可以有利地将与网络切片相对应的收费参数发射到终端。NSSF装置可以获得收费系统的这些收费参数，以便特别是考虑到将信息发射到终端的运营商与终端和网关的管理者之间的协议。
根据本发明的另一方面，在该收费方法中，这些收费参数包括在S-NSSAI数据中。
由NSSF装置来发射S-NSSAI(英文为Single Network Slice SelectionAssistance Information(单一网络切片选择辅助信息))数据，以便传输与要分配给终端的与网络切片有关的各种信息。在3GPP文档TS 23.501 v1.2.0(2017年7月)中指定的S-NSSAI数据包括两个字段，名称分别为SST(英文为Slice/Service type(切片/服务类型))和SD(英文为Slice Differentiator(切片区分符))。SST字段包括与所支持的服务的特性和行为方面有关的信息，而SD字段包括补充信息。可以有利地在发射到终端的S-NSSAI数据的SD字段中发射收费参数。
刚刚已经描述的收费方法的各个方面可以彼此独立地实施或者彼此组合地实施。
本发明还涉及一种用于对在通信网络的切片上传输的、应用的数据进行收费的装置，该装置在用于接入该网络的装置中实施，并且包括：
-检测器，该检测器能够检测该应用的激活；
-发送器，该发送器能够发送去往网络切片管理实体的标识消息，该标识消息包括与该应用的标识有关的信息项；
-接收器，该接收器能够从该网络切片管理实体接收通知消息，该通知消息包括至少一个网络切片标识符和与该至少一个标识符相关联的收费参数；
-初始化模块，该初始化模块能够初始化对该应用的数据进行收费。
此装置能够在其所有实施例中实施刚刚描述的收费方法，并且旨在在接入装置中实施，该接入装置可以是住宅客户或专业客户的连接到固定网络或移动网络的设备(箱，cpe(英文为Customer Premises Equipment(客户预置设备)))。接入装置还可以是终端、调制解调器、毫微微蜂窝装置等。
本发明还涉及一种收费系统，包括：
-接入装置，该接入装置包括收费装置；
-网络切片管理实体，该网络切片管理实体包括：
-接收器，该接收器能够接收标识消息，该标识消息包括与该应用的标识有关的信息项；
-发送器，该发送器能够发送通知消息，该通知消息包括至少一个网络切片标识符和与该至少一个标识符相关联的收费参数；
-选择模块，该选择模块能够选择至少一个网络切片标识符和与该至少一个标识符相关联的收费参数。
本发明还涉及一种包括指令的计算机程序，这些指令用于当由处理器执行此程序时实施刚刚已经描述的收费方法的步骤。
此程序可以使用任何编程语言并且可以是源代码、目标代码或者是介于源代码与目标代码之间的代码的形式，比如是部分编译形式，或是任何其他期望的形式。
本发明还设想了一种由计算机可读并且包括如上文所提及的计算机程序的指令的信息介质。
该信息介质可以是能够存储程序的任何实体或装置。例如，该介质可以包括比如ROM(例如，CD ROM或微电子电路ROM)等存储装置、或磁记录装置(例如，磁盘(软盘)或硬盘)。
此外，该信息介质可以是比如电信号或光信号等可以经由电缆或光缆、通过无线电或通过其他手段传送的可传输介质。根据本发明的程序可以具体地通过互联网类型的网络进行下载。
可替代地，该信息介质可以是并入了该程序的集成电路，该电路被适配成执行或用于执行所讨论的方法。
附图说明
在阅读了通过简单的说明性和非限制性示例的方式给出的以下对本发明的具体实施例的说明以及对所附的附图的说明之后，本发明的其他优点和特性将变得更加清楚明显，在附图中：
-图1呈现了根据现有技术的通信基础设施的组织的简化视图，
-图2呈现了根据本发明的一方面的通信基础设施，
-图3呈现了根据本发明的第一实施例的用于对应用的数据进行收费的方法的概图，
-图4呈现了根据本发明的第二实施例的用于对应用的数据进行收费的方法的概图，
-图5呈现了根据本发明的一个方面的用于对应用的数据进行收费的装置的示例性结构。
具体实施方式
在随后的描述中，呈现了本发明在移动通信基础设施中的几个实施例的示例，但是本发明还可以在固定网络基础设施中实施，已知在3GPP下定义的基础设施是针对固定基础设施和移动基础设施两者。
首先参考图1，该图呈现了根据现有技术的通信基础设施的组织的简化视图。
通信基础设施100被组织成网络切片。网络切片被实施以确保具有共同特性的数据的传送。这些特性可能与服务质量标准、安全标准、终端类型、为特定应用发送的数据有关，或者实际上针对对于确定的应用提供商独特的数据。通信基础设施100传送来自和去往网络80的数据。基础设施100传送其他网络和终端的数据，并且表示例如电信运营商的通信基础设施。网络80可以例如是部署在汽车、火车或房屋中的网络。网络80的设备10或接入装置确保网络80与基础设施100之间的连接。此设备例如是家用网关，或者是在汽车、火车等中实施的路由器。设备10(在本文档下文中也称为网关)确保发送和接收通过以太网类型的电链路、光纤有线链路或通过无线链路(诸如例如蓝牙或Wi-Fi链路)附接到设备10的终端11、12、13、14的数据。图1中的网络80被认为是车辆的通信网络。切片TR1 21例如用于传感器11发送的数据，以将来自汽车的诊断信息上传到车辆制造商的平台Tel 31，制造商的合作伙伴(诸如设备制造商和安全企业)也可以接入该平台。切片TR2 22用于接入由内容提供商经由广播平台App1 32和服务器CDN 35提供的视频内容和音频内容。网络切片TR3 23将与辅助驾驶相关的数据传送到专门为此服务实施的应用App2 33。切片TR3 23要求数据的可用性和低延迟。最后，切片TR4 24将车辆数据传送到互联网Int 34。在某些情况下，终端11、12、13、14可以根据应用生成数据或接收数据而针对仅单个切片、或在不同切片上传输数据。关于可以在基础设施100中实施的切片的数量没有先验限制。设备10本身可以在基础设施100中部署的一个或多个切片上将数据传输到应用或平台。在属于现有技术的技术(诸如在3GPP规范TR 23.799 v14.0.0(2016年12月)和3GPP TS 23.501 v1.1.0(2017年7月)中描述的技术)中，网络切片在连接到在图1中由设备10表示的通信基础设施的终端与诸如Tel 31、App1 32……等平台之间实施，而没有考虑附接到设备10的终端的需求，并且也没有在网络切片上传输与对所交换的数据的收费有关的任何信息。
结合图2，呈现了根据本发明的一个方面的通信基础设施的概图。
通信网络80包括两个终端13、14。终端是智能电话、平板计算机、传感器还是能够通过有线或无线链路与网关10通信的任何装置都无关紧要。网关10经由有线链路(诸如光纤或xDSL(英文为Digital Subscriber Line(数字订户线路))链路等)、或通过无线链路(例如经由Wi-Fi或蜂窝接入(3G，4G，5G……))连接至网络100。在通信网络100内，表示了由虚拟化功能VNF1、VNF2、VNF3组成的网络切片。网络切片还可以集成非虚拟化功能。为了简化起见，只表示单个网络切片。网关10还连接到负责为网关10选择网络切片的NSSF(英文为Network Slice Selection Function(网络切片选择功能))实体51。
实体54 SP1是由车辆的制造商管理的控制平台，在该车辆中实施有网络80。制造商经由平台54向基础设施100的运营商的实体55 OM(英文为Order Management(订单管理))发送订单命令以进行连接报价。针对应用33App2的这个订单命令是基于包括Service_Type(服务_类型)、Split_Billing(分摊_计费)、conditions_Split_Billing(条件_分摊_计费)、Split_Billing_partners(分摊_计费_合作伙伴)的各种参数来描述的，该应用的数据是由基础设施100的运营商传送的。运营商将负责使用计费的实体53SC(英文为ServiceCharging(服务收费))安排到位。
Service_Type参数例如是IoT(英文为Internet Of Things(物联网))、eMBB(英文为enhanced Mobile BroadBand(增强型移动宽带))、用于保证这些流的更好的服务质量的高端eMBB、或用于保证数据可靠性和低延迟的关键eMBB。
Split_Billing参数指示是否必须激活各个参与者之间分担的计费。如果该共享的计费被激活，则诸如基础设施100的运营商和车辆的制造商等不同的参与者会各自获得报酬。
Conditions_Split_Billing参数中的参数例如在于指定要应用的以下条件：
-以预付费模式或后付费模式计费，
-计费实体是否专用于网络切片，
-分担计费的条件，例如，根据消耗的资源或根据所传输数据的阈值。
Split_Billing_partners参数指示根据上文中的条件将被收取费用的合作伙伴。
实体55 OM基于接收到的订单命令，将用于实施订单的请求发射到实体52 NSM(英文为Network Slice Manager(网络切片管理器))。该请求集成了在订单命令期间从实体54SP1接收到的参数。
实体52 NSM基于接收到的请求来定义要部署的网络资源。此实体52 NSM还针对该请求定义要应用的收费策略，并将此策略发射到实体53 SC。实体52 NSM还针对与订单命令相对应的应用定义收费通知策略，并将此信息发射到实体51 NSSF(英文为Network SliceSelection Function(网络切片选择功能))。实体52 NSM执行以下动作：
-为该应用创建网络切片标识符，或者如果某个网络切片能够(尤其是在服务质量和安全性方面)传送应用的数据，则将该应用与现有网络切片相关联。
-转换在将必须由收费系统、并且特别是实体53 SC应用的策略方面的收费条件。
-转换在收费参数方面的收费条件，当终端发射包括与应用(该订单命令是针对该应用制定的)有关的信息的标识消息时，这些收费参数将被发射到这些终端。
在此之后，实体53 SC将收费信息发射到将与应用有关的数据传送到服务器33App2所涉及的虚拟化实例VNF1、VNF2、VNF3。实例VNF1、VNF2和VNF3将在与应用33App2有关的数据的传输期间将收费信息传输到计费实体53。如果实例VNF传输与不同的网络切片有关的数据，则与应用33App2相对应的网络切片标识符必须同与应用33App2有关的数据相关联，以使得每个VNF都可以传输与应用33App2的数据相对应的收费信息。
在实施网络切片时也可以涉及在图2中未表示的协调(orchestration)实体，以在VNF之间传送数据。
图2中描述的过程使得可以将应用与网络切片相关联，并且将收费参数与相应的应用相匹配。因此，由终端13和14发送的、去往服务器33App2、激活了应用App2并由网关10发射的数据是通过VNF1、VNF2、VNF3传送的，并且通过这些VNF将收费信息传输到计费系统53，从而确保根据订单命令中指定的收费参数对数据进行计费。基础设施100的运营商使用接收到的收费信息来分摊在向终端13和14提供应用App2时涉及的各个参与者的计费。
现在参考图3，该图呈现了根据本发明的第一实施例的用于对应用的数据进行收费的方法的概图。
网关10连接到通信基础设施100，并且在步骤I0期间将初始配置消息C0发射到网络切片管理实体51。网关可以在用于固定网络的DHCP(英文为Dynamic Hostconfiguration Protocol(动态主机配置协议))类型的消息中、或在建立用于移动网络的PDN(英文为Packet Data Network(分组数据网络))连接期间、或者通过网关中的配置来获得实体51的地址。实体51在步骤I1期间接收消息C0，并在步骤I2期间发射包括切片标识符和与这些标识符相关联的收费参数的初始通知消息C1。为了确定要发射的切片标识符，实体51使用网关10的参数，诸如IP(英文为Internet Protocol(互联网协议))地址、MAC(英文为Medium Access Control(介质访问控制))地址或IMEI(英文为International MobileEquipment Identity(国际移动设备识别码))标识符、或MSISDN(英文为Mobile StationIntegrated Services Digital Network(移动台综合服务数字网络))类型。例如，网关10可以在步骤I3期间接收默认切片标识符和相关联的收费参数，从而允许其发射和接收与互联网通信有关的数据而无需任何特定处理和特定资费设置。
在步骤E1期间，在终端Term1 13上激活应用App2。应用App2的激活可以在用户打开该应用的动作之后发生，或者可以由例如将数据项发送到服务器的传感器的自动动作引起。
在步骤E4期间，网关10检测到终端Term1 13上的应用的激活。该网关确保终端13和14与数据网络的连接。根据某一示例，此检测是通过接收终端Term1 13发送的、与应用App2有关的数据来执行的，或者根据另一示例，此检测是通过分派由终端Term1 13发送的、去往网关10的控制消息来执行的。在图3中描述的实施例中，考虑到的是，通过在步骤E2期间以消息M1分派与应用App2有关的数据、以及在步骤E3期间由网关10接收此消息M1，网关10在步骤E4期间检测到终端Term1 13上的应用App2的激活。
根据替代方案，接入装置可以发送与在其连接到或可以连接到的网络切片上检测到的应用App2有关的数据。特别地，接入装置可以在网络切片上传输该接入装置在步骤I3期间已经接收到的数据。例如，可以使用该网络切片，直到初始化与随后用于传输应用App2的数据的网络切片相对应的收费为止。
根据另一替代方案，一旦网关10执行了收费的初始化，就在发射之前将应用的数据放置在存储器中(例如在“缓冲器”中)。
在步骤E5期间，网关10发送去往通信基础设施100的网络切片管理实体51的标识消息M2。在此示例中，管理实体51是NSSF服务器。消息M2例如是控制消息。根据示例，网关10可以经由通信基础设施的接入装置发射消息M2。如果通信基础设施是4G移动网络，则此接入装置可以是eNodeB类型的基站，或者如果通信基础设施是5G网络，则此接入装置可以是NR(英文为NextGen Radio Access Network(下一代无线电接入网))类型的基站。在步骤E6期间，服务器51NSSF接收网关10发射的消息M2。接收到的消息M2包括关于由网关10检测到的关于应用App2的信息项。根据示例，该信息项可以是应用App2的标识符、或者使得可以明确地识别应用App2的任何其他信息项。
基于消息M2中存在的关于应用App2的标识符的信息项，服务器51NSSF在步骤E61期间选择能够在通信基础设施100中传送应用App2的数据、并且能够传送与在切片中进行的应用数据传送相对应的收费参数的网络切片。如果在基础设施100中实施的这些网络切片无法传送应用App2的数据，则可能需要已经在通信基础设施100中实施的网络切片，或者需要新的网络切片。为了确定网络切片和收费参数，服务器51NSSF可以使用由诸如在图2中描述的实体52NSM发射、并且在图3中由消息M3表示的信息项，该消息在步骤E7期间由实体52NSM发射，并且在步骤E8期间由服务器51NSSF接收。应当注意，这两个步骤E7和E8可以在方法期间的任何时候发生，包括在网关10检测到应用之后。消息M3包括网络切片标识符以及收费参数。可以基于在订单命令期间传输的参数来建立这些收费参数。该订单命令可能需要十六进制代码或文本形式的属性，从而使得网关10可以对其进行解译。
在步骤E9期间，服务器51NSSF将与应用App2相对应的网络切片标识符以及与此网络切片相关联的收费参数发射到网关10。基于这些属性，网关10可以确定收费的类型、并且特别是确定由终端13执行的应用App2是否将由基础设施100的运营商和/或例如由发送了订单命令的车辆的制造商来进行计费(参考图2)。服务器51NSSF发送包括网络切片和相关联的收费参数的消息M4。根据未展示的示例，服务器51NSSF可以发射与收费参数相关联的几个切片标识符。在步骤E10期间，网关接收消息M4。考虑到的是，在此实施例中，网关10接收几个网络切片标识符以及与每个网络切片相关联的收费参数。
在步骤E11期间，网关10从接收到的标识符之中选择网络切片标识符。此选择可以通过比较与每个网络切片相关联的收费参数来执行。网关将能够例如选择一个网络切片，该网络切片的收费参数确定更低的计费、或者确定由除了管理网关10的实体之外的实体承担的计费。根据另一示例，网关10将信息中继到终端13，该终端本身选择网络切片。这可以经由在终端13的屏幕上通知广播服务的计费条件来执行。
在步骤E12期间，网关10向服务器51NSSF发射包括所选择的切片标识符的消息M5。根据示例，该网关还可以发射与所选择的切片相关联的收费参数。在步骤E13期间，服务器51NSSF接收此消息M5。根据示例，在接收到初始化对应用数据的收费的消息M5时，服务器51NSSF可以通知负责收费的实体以及负责实施网络切片的实体。在接收到消息M5并由服务器51向负责收费的设备发射关于网关10所发射的收费的初始化信息项之后，根据与所选择的网络切片相关联的收费参数对应用App2的数据收取费用。因此，例如，确保网关10连接到网络(或基础设施)100的设备可以在“离线”收费的情况下将与应用App2的数据的量相对应的收费票据发送到收费装置，或在所谓的“在线”收费的情况下接收源自收费装置的收费信用。在此之后，在分担计费的情况下，可能根据切片的收费参数将这些收费数据用于各个实体的计费。
在步骤E14期间，终端13发送与应用App2有关的、去往应用服务器33App2的数据，网关10接收这些数据，并然后将这些数据传输去往通信基础设施100的网络切片的虚拟化实例，该网络切片与在步骤E11期间所选择的标识符相对应。服务器51NSSF将已经能够预先发射包括切片接入设备的标识符的信息项，网关10必须向该切片接入设备发送与应用App2有关的数据。
在步骤E21期间，启动终端14上的应用App3。终端14还通过有线或无线链路附接到网关10，该网关本身附接到通信基础设施100。以下步骤E22、E23、E24、E25和E26分别与步骤E2、E3、E4、E5、E6相同。
服务器51NSSF不具有任其支配的、用于应用App3的任何网络切片标识符或相关联的收费参数。为此，该服务器在步骤E27期间通过发射包括对用于应用App3的网络切片的请求的消息M13来调用服务器52NSM。服务器52NSM在步骤E28期间接收消息M13，并且例如在接收到的订单命令之后关联网络切片(诸如在图2中所描述的)。服务器52NSM在步骤E62期间选择用于应用App3的数据的网络切片和收费参数。如果应用App3例如是终端13希望通过流式传输来观看的视频，则服务器52NSM将能够返回具有以下特点的网络切片：提供显著的比特率，但特别是在延迟方面具有要求较低的服务质量特性，并且其中，根据所传输的应用App3的数据的量、由网关10的管理者承担收费。
在步骤E29期间，服务器52NSM向服务器51NSSF发送消息M14，该消息包括用于应用App3的所选择的网络切片的标识符和该标识符的收费参数。在步骤E30期间，服务器51NSSF接收该消息。
在步骤E31期间，服务器51NSSF以消息M15发射该网络切片的标识符和与该标识符有关的收费参数，在步骤E32期间，网关10接收该消息。服务器51NSSF可以存储接收到的用于应用App3的切片标识符和相关联的收费参数，以便能够在未来调用期间将它们传送到设备。
在步骤E33期间，网关10决定拒绝从服务器51NSSF接收到的标识符和相关联的收费参数，例如，因为按量对应用的数据进行收费，并且因为此收费由网关10的管理者承担。
在步骤E34期间，网关10发送拒绝接收到的网络切片标识符和收费参数的消息M16。在步骤E35期间，服务器51NSSF接收此消息M16。
在接收到消息M16之后，在步骤E36期间，服务器51NSSF发送消息M17，该消息包括具有与网关10的管理者承担的固定价格成本相对应的收费参数的所谓的默认网络切片。此网络切片提供无保证且有限的比特率以及最低的服务质量特性。在步骤E37期间，网关10接收推荐消息M17。在步骤E38期间，网关10通过分派去往服务器51NSSF的确认消息M18来确认消息M17的接收，从而触发根据用于默认网络切片的、消息M17中存在的收费参数来进行收费。服务器51NSSF在步骤E39期间接收到消息M18时，通知负责收费的实体和负责实施网络切片的实体：应用App3的数据将在默认网络切片上传送并以固定速率收费。
终端13在步骤E40期间发送的应用App3的数据被传送到网关10，并且然后被传送到基础设施100。在基础设施100内，经由默认网络切片将应用App3的数据传输到达应用服务器34App3，该应用服务器在步骤E41期间接收这些数据。
现在参考图4，该图呈现了根据本发明的第二实施例的用于对应用的数据进行收费的方法的概图。
从步骤E1到步骤E15的第一步骤与图3中描述的步骤E1到步骤E13相同。在步骤E14期间，终端13发送与应用App2有关的、去往应用服务器33App2的数据，网关10接收这些数据，并然后将这些数据传输去往通信基础设施100的网络切片的虚拟化实例，该网络切片与在步骤E11期间所选择的标识符相对应。在此实施例中，考虑到的是，网关10在步骤E11期间所选择的网络切片是网络切片TR1，其资费设置与终端13发射和接收的数据量相关，其中，对所允许的数据量进行上限设置，并且该资费设置在最初接收到的订单命令中进行了指示。这表示在终端13与应用App2 33交换了一定量的应用App2数据之后，附加数据的资费变得更贵。
实体52NSM在步骤E81期间检测到达到了针对资费T1所授权的数据上限。例如，此检测通过图4中未表示的消息的接收来实施，该消息源自负责对服务进行计量和收费的设备(例如，在图2中表示、但未在图4中表示的实体53SC)。这表示对在用于传输应用App2的数据的网络切片上交换的数据的收费将发生变化。
在步骤E82期间，实体52NSM向实体51NSSF发射消息M22，指示对于终端13已达到了资费设置T1的数据上限。在步骤E83期间，服务器51NSSF接收消息M22。
在接收到此消息M22时，该服务器向网关10发射包括网络切片标识符和与切片相关联的资费设置参数的消息M23。特别地，该服务器发射切片TR1的针对应用App2的数据的新资费设置参数。
根据另一示例，服务器51NSSF仅发射与切片TR1相对应的切片标识符和新的资费设置参数。
在步骤E85期间接收到消息M23之后，网关10在步骤E86期间向终端13发射消息M24，该消息包括指示达到在资费T1下应用App2的数据上限、以及应用App2的未来数据将处于资费条件T2下的信息项。在步骤E87期间接收到消息M24之后，终端13通过警告消息向用户指示已超过应用App2的数据上限、以及例如通过屏幕上的特定显示来修改计费条件。
用户根据此文档未描述的方案做出关于希望继续使用应用App2的决定，并且在步骤E88期间将消息M25发射到网关10，该消息包括向网关10指示与应用App2有关的数据仍将由终端13发射和接收的信息项。
在步骤E89期间接收到消息M25之后，网关10在步骤E90期间选择一个网络切片来传送应用App2的数据。
根据第一示例，终端13以消息M25向网关10指示其将在新的资费T2下为应用App2的数据付费。然后，网关选择先前使用的但具有新的收费参数T2的网络切片。
根据第二示例，终端13未向网关10指示其将在资费条件T2下为应用App2的数据付费或指示其将不为这些数据付费，并且网关为终端13选择另一网络切片来传送应用App2的数据并选择例如默认网络切片，该默认网络切片在安全性、服务质量、可靠性方面提供较少的保证，但是具有比资费T2更便宜的收费参数。
根据第三示例，网关10向服务器51NSSF发射消息以调用对新网络切片和收费参数的支持。服务器51NSSF可以调用服务器52NSM以获得此信息。根据替代方案，如果资费设置假设提供商承担责任，则可以向此提供商提出新的订单命令。
在步骤E91期间，网关10将包括所选择的网络切片标识符的消息M25分派给服务器51NSSF。此消息还可以可选地包括与所选择的网络切片相关联的收费参数。在步骤E92期间接收到初始化对应用App2的数据的收费的消息M25时，服务器51NSSF通知负责收费的实体和负责实施网络切片的实体：由终端13发送的应用App2数据将在由网关10以消息M25传输了其标识符的网络切片上传送。
终端13在步骤E93期间发送的应用App2数据被传送到网关10，并且然后被传送到基础设施100。在基础设施100内，经由网关10选择的网络切片将应用App3的数据传输到达应用服务器33App2，并且根据网关10选择的收费参数对这些数据进行计费，该应用服务器在步骤E94期间接收这些数据。
结合图5，呈现了根据本发明的一个方面的用于对应用的数据进行收费的装置的示例性结构。
收费装置60实施收费方法，刚刚已经描述了该收费方法的各个实施例。
这种装置60可以在接入装置中实施。接入装置可以是连接到固定网络或移动网络的住宅客户或专业客户的设备。接入装置还可以是终端、调制解调器、毫微微蜂窝装置等。
例如，装置60包括处理单元630，该处理单元配备有例如微处理器μP并且由计算机程序610驱动，该计算机程序存储在存储器620中并且实施根据本发明的收费方法。在初始化时，在计算机程序610的代码指令由处理单元630的处理器执行之前，这些代码指令被加载到例如RAM存储器中。
这种装置60包括：
-检测器61，该检测器能够检测该应用的激活；
-发送器63，该发送器能够发送去往网络切片管理实体的标识消息Ident，该标识消息包括与该应用的标识有关的信息项；
-接收器64，该接收器能够从该网络切片管理实体接收通知消息Notif，该通知消息包括至少一个网络切片标识符和与该至少一个标识符相关联的收费参数；
-初始化模块(65)，该初始化模块能够初始化对该应用的数据的收费。
根据一个实施例，该收费装置还包括：
-发送器63，该发送器能够在接入装置附接到该网络时，向该网络切片管理实体发送包括该接入装置的至少一个参数的初始配置消息；
-接收器64，该接收器能够从该管理实体接收初始化消息，该初始化消息包括至少一个网络切片标识符和与这些标识符相关联的收费参数。
根据另一实施例，该收费装置还包括：
-发送器63，该发送器能够向附接到该接入装置(10)的终端(13，14)发送信息消息(M24)，该信息消息包括与该至少一个网络切片标识符有关的数据项和与该至少一个标识符相关联的这些收费参数；
-接收器64，该接收器能够从该终端(13，14)接收推荐消息(M25)，该推荐消息包括与该收费的初始化有关的信息项。
根据又一实施例，该收费装置还包括：用于选择网络切片标识符和相关联的收费参数的模块。
该收费方法有利地使得可以根据收费参数来调节接入装置对网络切片的分配和选择，这些收费参数用于分摊对实施服务的收费以及分摊在提供服务时涉及的各个参与者之间的计费。因此，接入装置可以在表现出与收费参数相对应的服务质量、延迟、比特率参数的网络切片上传输由附接到其的终端发送的、并且可能由与管理该接入装置的实体不同的实体管理的数据。特别地，在接入装置以不同比特率和服务质量参数向终端提供互联网连接的情况下，与在已签约“尽力而为”服务的终端上激活的应用的数据相比，将在更高性能的网络切片上传送在已经与接入装置签约了增值服务的终端上激活的应用的数据。因此，该收费方法使得可以能够利用资费条件来丰富由接入装置进行的网络切片选择过程，这些资费条件可能是与该接入装置确保为其提供连接的终端协商得到的。此方法还可以允许终端根据由接入装置提出的收费参数来选择接入装置。

Claims (15)

1.一种用于对在通信网络(100)的切片上传输的、应用的数据进行收费的方法，该方法在用于接入该网络(100)的装置(10)中实施，并且包括：
-检测该应用的启用或启动的步骤(E4，E24)；
-发送去往网络切片管理实体(51)的标识消息(M2，M12)的步骤(E5，E25)，该标识消息包括与检测的应用的标识有关的信息项；
-从该网络切片管理实体(51)接收通知消息(M4，M15，M17)的步骤(E10，E32)，该通知消息包括对应于所检测的应用的至少一个网络切片标识符、和与该至少一个网络切片标识符相关联的收费参数。
2.如权利要求1所述的收费方法，还包括：
-在接入装置(10)附接到该网络(100)时，向该网络切片管理实体(51)发送包括与该接入装置有关的至少一个参数的初始配置消息(C0)的步骤(I0)；
-从该管理实体(51)接收初始通知消息(C1)的步骤(I3)，该初始通知消息包括至少一个网络切片标识符(100)和与这些标识符相关联的收费参数。
3.如权利要求1所述的收费方法，还包括由该接入装置(10)选择网络切片标识符和这些相关联的收费参数的步骤(E11，E90)。
4.如权利要求3所述的收费方法，还包括由该接入装置(10)发送包括所选择的网络切片标识符的接受消息(M5)的步骤(E12)。
5.如权利要求1所述的收费方法，还包括将拒绝消息(M16)发送到该网络切片管理实体(51)的步骤(E34)。
6.如权利要求5所述的收费方法，还包括接收包括另一所谓的默认网络切片的标识符的推荐消息(M17)的步骤(E37)。
7.如权利要求1所述的收费方法，还包括接收修改与网络切片相关联的收费参数的消息(M23)的步骤(E85)。
8.如权利要求1所述的收费方法，其中，该检测步骤(E4，E24)是通过接收与该应用有关的、源自附接到该接入装置(10)的终端(13，14)的数据来执行的。
9.如权利要求1所述的收费方法，还包括：
-向附接到该接入装置(10)的终端(13，14)发送信息消息(M24)的步骤(E83)，该信息消息包括与该至少一个网络切片标识符有关的数据项和与该至少一个标识符相关联的这些收费参数；
-从该终端(13，14)接收推荐消息(M25)的步骤(E88)，该推荐消息包括与该收费的初始化有关的信息项。
10.如权利要求1所述的收费方法，其中，该管理实体(51)是NSSF(网络切片选择功能)装置。
11.如权利要求1所述的收费方法，其中，这些收费参数包括在S-NSSAI(单一网络切片选择辅助信息)数据中。
12.一种用于对在通信网络(100)的切片上传输的、应用的数据进行收费的装置，该装置在用于接入该网络(100)的装置(10)中实施，并且包括：
-检测器(61)，该检测器能够检测该应用的启用或启动；
-发送器(63)，该发送器能够发送去往网络切片管理实体(51)的标识消息，该标识消息包括与检测的应用的标识有关的信息项；
-接收器(64)，该接收器能够从该网络切片管理实体(51)接收通知消息，该通知消息包括对应于所检测的应用的至少一个网络切片标识符和与该至少一个网络切片标识符相关联的收费参数。
13.一种收费系统，包括：
-接入装置(10)，该接入装置包括如权利要求12所述的收费装置；
-网络切片管理实体(51)，该网络切片管理实体包括：
-接收器，该接收器能够接收标识消息，该标识消息包括与检测的应用的标识有关的信息项；
-发送器，该发送器能够发送通知消息，该通知消息包括对应于所检测的应用的至少一个网络切片标识符和与该至少一个网络切片标识符相关联的收费参数；
-选择模块，该选择模块能够选择至少一个网络切片标识符和与该至少一个网络切片标识符相关联的收费参数。
14.一种计算机可读存储介质，其上记录了计算机程序，所述计算机程序包括用于当如权利要求1所述的收费方法由处理器执行时、实施此方法的步骤的程序代码指令。
15.如权利要求1所述的收费方法，还包括：根据接收到的通知消息，初始化对该应用的数据的收费。
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