CN1606751B - 用于组播的计费机制 - Google Patents

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Abstract

一种用于计算从组播会话中接收组播数据的花费的设备。组播网络包括至少一个组播业务，每个组播业务包括至少一个组播会话。该设备接收请求以便建立到组播会话的连接，存储连接的开始时间和连接的结束时间以及，在该连接终止之后，计算接收组播数据的花费。该设备可接收后续请求来扩展该连接，后续请求规定该连接的新的结束时间，并且存储该连接的新的结束时间。替代的，该设备可以接收后续请求来终止该连接，后续请求规定在该连接的结束时间之前的新的结束时间，并且存储该连接的新的结束时间。

Description

用于组播的计费机制
本国际申请要求2002年2月20日提出的美国申请序号10/077,780的优先权，并且其被合并在这里供参考。
相关申请参考
本申请与名为“A System and Method for  EfficientDistribution of Multicastable Services(用于组播业务的有效分发的系统和方法)”并且于2001年12月6日在美国专利商标局提出的美国专利申请序号TBD相关并且合并供参考。
发明领域
本发明在这里公开了用于计算接收来自组播会话的组播数据的花费的方法、系统以及计算机程序产品。特别的，该方法、系统和计算机程序产品基于用户连接到组播会话流逝的时间或者基于在连接期间在目的地接收的数据量来计算接收组播数据的花费。
发明背景
一到多或者多到多的互联网协议(IP)应用涉及一个或多个源向多个接收机发送IP消息。示例应用包括向雇员发送公司消息、向经纪人传送股市行情、用于远程会议和远程办公的视频或音频会议、以及复制数据库和站点信息。IP组播协议通过允许源向明确请求接收该消息的任何接收者发送消息的单一拷贝来有效地支持一到多或者多到多应用。IP组播比要求源向每个请求者发送消息的单独拷贝因此由到发送者可用带宽限制接收者数量的点到点单播协议更有效。IP组播还比即使许多节点不想要一个消息也向网络中的每个节点发送该消息的一个拷贝的广播协议更有效，并且广播协议受限于单一子网。而且，IP组播协议不仅适合于有线网络，而且还适合于无线网络。例如，在无线网络中，链路层组播允许几个终端接收在单一空中接口上发送的数据。
IP组播是基于接收者的协议。接收者通过向组播会话组发送加入消息来订购组播会话组。因为网络基础设施向组播会话组的每个成员传送业务量，所以发送者不需要维护接收者列表。优点是只有组播消息的一个拷贝在网络的任何链路上传递。除此之外，IP组播仅当路径在路由器处分叉时生成消息的拷贝。因此，IP组播产生许多性能改善并且节省了整个系统的带宽。
IP组播是对标准IP网络层协议的扩展。1989年Steve Deering创造的名为“Host Extensions for IP Multicasting(用于IP组播的主机扩展)”的RFC 1112，将IP组播描述为“IP数据报到‘主机组’的传输’，所述主机组是由单一IP目的地地址确定的一组零个或多个主机。IP组播向具有相同‘最大努力’可靠性的目的地主机组的每个成员发送组播数据报作为定期单播IP数据报。主机组的成员数是动态的；也就是，主机可以在任何时候加入以及离开组。主机组中成员的位置或数量上没有限制。主机在一个时刻可以是不只一组的成员”。除此之外，在应用层，单一组地址可以有一个或多个应用中不同套接字上不同端口号上的多个数据流。多个应用可共享一个主机上的单个组地址。
建立组播组中主机成员资格的组播通信(例如加入消息)利用如互联网组管理协议(IGMP)的支持在开放系统互连(OSI)数据链路层(2层)组播通信的标准。1997年11月W.Fenner，互联网组管理协议，版本2，互联网标准草案(RFC)2236描述了IGMP。
在共享传输介质网络中，加密在开放系统开始(OSI)链路层(2层)发生以便防止相同点到多点链路上非计划中的用户得到组播分组。替代的，互联网协议安全(IPsec)和隧道可以获得相同的结果。除此之外，在共享传输网络中，因为整体费用包括内容费用和传送费用，所以提供者很难确定整体费用来关联源和用户之间的组播业务。源基于内容的版权、数据量或者数字版权管理(DRM)解决方案来确定与内容费用相关的收费。相反，在到如内容提供者的用户的内容传送期间消耗的资源指示传送费用。在无线网络中，例如，消耗的资源包括无线的无线电资源。内容提供者是组播数据源的拥有者，但是实际数据可从拥有该内容的版权的第三方获得。
因为内容费用相对于用户增加并且传送费用可相对于内容提供者或用户增加，所以内容费用和传送费用也不同。如果内容费用相对于在物理网络上发送该内容的内容提供者增加，则费用的增加值可在程序基础上、数据量基础上或时间基础上。因为内容传送有利于该内容，所以相对于内容提供者的传送费用的增加值适合于传送如广告的内容。但是，缺点是相对于内容提供者的传送费用的增加值要求内容提供者和网络运营者之间的服务协议。因此，当传送费用相对于内容提供者增加时，不可能对源自在互联网上任何内容提供者的组播业务的传送计费。如果传送费用相对于在物理网络上接收该内容的用户增加，则很难跟踪该用户接收的数据量。因此，只有两种计费类型是可能的，统一费用计费和基于节目或文件的计费。统一费用计费要求用户为使用该业务周期性地支付固定的价钱。基于节目或文件的计费要求用户为每次请求接收节目或文件支付费用。响应该支付，用户接收允许访问该节目或文件的加密密钥。节目或文件可以包括软件应用、音频/视频文件或者图形图像。加密方案可包括链路层加密或IPsec。
复杂的并且成本有效的计费机制，如基于时间计费和基于数据量计费，已经替代了固定费用计费和基于节目或文件的计费机制。给予连接时间的计费方案将基于用户连接到该业务的时间量来计算业务的费用。例如，如果网络运营商确定使用视频业务的费率是每小时5美元，则连接到视频业务观看30分钟电影的用户费用为2.5美元。基于数据量的计费方案将为基于用户从该业务接收的数据量的业务计算费用。例如，如果网络运营商确定对于使用视频业务的费率是接收每兆字节数据0.25美元，则对于使用视频业务观看包含25M字节的电影的用户费用是6。25美元。
目前，基于时间的计费和基于数据量的计费机制对于在具有共享传输介质的网络中采用的IP组播不可用。因为很难确定何时用户停止使用共享传输介质业务，所以对于网络很难计算连接时间和接收的数据量。例如，用户可通过数字广播网络建立组播连接，但是当用户终端中的电池没电，在没有任何离开该业务的指示的情况下连接被断开。因此，即使组播业务不在使用计费仍继续。而且，因为用户有离开该业务但是仍从共享传输介质业务中接收数据的可能性，因此安全性是一个问题。这里公开的本发明是为能进行链路层组播的网络中的组播业务建立安全记帐系统的一种可能的解决方案。
因此，需要一种用于计算接收来自组播会话的组播数据的费用的系统、方法和计算机程序产品。该系统、方法和计算机程序产品将基于用户连接到组播会话流逝的时间，或者基于在连接期间在目的地接收的数据量来计算接收组播数据的费用。这里公开的系统、方法和计算机程序产品为提供链路层组播的网络中的组播业务建立了安全的计费系统。
发明概述
一种用于计算从组播会话接收组播数据的费用的系统、方法和计算机程序产品。组播网络包括至少一个组播业务，每个组播业务包括至少一个组播会话。该系统、方法和计算机程序产品接收建立到组播会话的连接的请求，该请求包括连接的开始时间和连接的结束时间。该系统、方法和计算机程序产品存储连接的开始时间和连接的结束时间并且，在连接终止之后，计算接收组播数据的费用。
该系统、方法和计算机程序产品可接收后续请求以便扩展该连接，后续请求规定连接的新的结束时间，并且为该连接存储新的结束时间。替代的，该系统、方法和计算机程序产品可接收后续请求以便终止该连接，后续请求规定该连接的结束时间之前的一个新的结束时间，并且为该连接存储该新的结束时间。
在一个实施方案中，该连接的开始时间和该连接的结束时间存储到数据库中。
为计算花费，该系统、方法和计算机程序产品为接收组播数据计算费用、存储费用、并且通过该费用乘以对于与组播会话相关的组播业务的费用来计算花费。在一个实施方案中，费用存储在数据库中。该系统、方法和计算机程序产品可通过从连接的结束时间中减去连接的开始时间来计算流逝的连接时间。替代的，该系统、方法和计算机程序产品可以计算从连接的开始时间到连接的结束时间在该连接上接收的数据量。
在另一个实施方案中，时间被划分为均匀分割的时隙因此连接的开始时间和连接的结束时间仅在时隙的末尾出现。替代的，请求中连接的结束时间被规定为离散数量的时隙。
在另一个实施方案中，用于计算接收来自组播会话的组播数据的花费的系统包括采集设备和接口设备。采集设备是被配置为来接收请求以便建立到组播会话的连接的通用计算机，该请求包括连接的开始时间和连接的结束时间，存储连接的开始时间和连接的结束时间，并且在连接终止之后，计算接收组播数据的花费。接口设备是被配置为来配置采集设备并且显示接收组播数据的花费的通用计算机。
附图简述
附图很好地说明了该系统、方法和计算机程序产品在提供链路层组播的网络中为组播业务建立安全记帐系统的结构和操作方面的细节。附图中相同的参考编号和名称表示相同的元件。
图1A是说明用于提供链路层组播的网络中组播网络业务的安全记帐系统的运行环境的网络图。
图1B是说明包含图1A中所示的安全记帐系统的组件的网络图。
图1C是说明图1A中所示的提供用户终端110和组播数据网络105之间间接连接的安全记帐系统的实施方案的网络图。
图1D是说明包括图1C中所示的安全记帐系统的组件的网络图。
图1E是说明将安全功能分发到基站140并且将计费功能分发到计费服务器150的图1A所示的安全记帐系统的一个实施方案的网络图。
图1F是说明包括图1E所示的安全记帐系统的组件的网络图。
图1G是说明包括图1E所示的安全记帐系统的组件的网络图。
图2A和2B说明用于图1B所示的安全记帐系统的操作的方法。
图2C和2D说明用于图1G所示的安全记帐系统的操作的方法。
图3A是基于说明明确的离开的连接时间的计费方案的实例时间图。
图3B是基于说明隐含的离开的连接时间的计费方案的实例时间图。
图3C是基于说明明确的离开的分时隙的连接时间的计费方案的实例时间图。
图3D是基于说明隐含的离开的分时隙的连接时间的计费方案的实例时间图。
图4A是基于说明明确的离开的数据量的计费方案的实例时间图。
图4B是基于说明隐含的数据量的计费方案的实例时间图。
发明详述
图1A是说明用于提供链路层组播的网络中组播网络业务的安全记帐系统的运行环境的网络图。如图1A所示的互联网100和组播数据网络105，是支持一般数据分组的组播发送以及特殊的互联网协议(IP)数据分组的组播发送的公共通信网。这里公开的本发明考虑了与互联网100和组播数据网105可比的网络结构，如蜂窝网、卫星网、数字视频广播(DVB)网或专用网络结构。专用网络结构包括局域网、如蓝牙网的个人局域网、内联网或外联网。内联网是为如公司的组织提供安全手段用于该组织的被信任的成员访问该组织的网络上的资源的专用通信网。相反，外联网是为如公司的组织提供安全手段用于该组织授权非该组织的成员访问该组织的网络上的特定资源的专用通信网。这里公开的本发明还考虑与互联网协议可比的如互联网、令牌环、以及专用网络协议。
如图1A所示，用户终端110包括将用户连接到用于组播网络业务的安全记帐系统的接口模块。在一个实施方案中，用户终端110是通用计算机。用户终端110还包括通信模块与组播数据网105上的设备通信来接收来自互联网100上的设备的组播会话数据。用户操作用户终端110通过向最后一跳路由器120发送加入请求117来接收组播内容195。在接收到加入请求117之后，最后一跳路由器120利用任何已有的组播路由协议连接到组播树上。在一个实施方案中，最后一跳路由器120通过边界网关180连接到组播树。最后一跳路由器120和边界网关180为组播数据网络105执行路由功能。最后一跳路由器120是处理从能够组播的数据网105传递到用户终端110的数据的最后的路由实体。例如，最后一跳路由器120可以是无线局域网(WLAN)中的通用路由器或者GPRS或通用移动电信系统(UMTS)网中的服务通用分组无线业务(GPRS)支持节点(SGSN)。边界网关180是提供组播数据网105和如互联网100的外部网络之间的接口的路由实体。响应加入请求117，用户终端110从组播数据网105接收解密密钥118。在一个实施方案中，最后一跳路由器120负责将解密密钥118发送到用户终端110并且在将该数据转发到用户终端110之前加密由组播服务器190发送的数据。除了数据路由，最后一跳路由器120还监视用户终端110发送和接收的组播通信消息，存储与订购请求相关的计费数据，以及将计费数据转发到记帐服务器170，它是一台通用服务器计算机。记帐服务器170将计费数据转换成记帐数据，存储记帐数据，并且通知用户订购组播内容195的总费用。
在图1A所示的安全记帐系统的另一个实施方案中，组播数据网105对于用户终端110是访问无线网络。因为记帐服务器170不在用户终端110的归属网络中，记帐服务器170将用户终端110的任何记帐数据转发到用户终端110的归属网络(未示出)的归属记帐服务器(未示出)。归属网络(未示出)将通过连接边界网关(未示出)连接到组播数据网105或互联网100。
在图1A所示的安全记帐系统的另一个实施方案中，最后一跳路由器120执行的包括计费数据采集的功能被分布在整个组播数据网105中以便减少加在最后一跳路由器120上的处理负载。例如，如果计费数据包括连接时间数据和吞吐量数据，则最后一跳路由器120可负责采集时间数据并且沿组播数据网105中的组播树的中间路由器(未示出)可负责采集吞吐量数据。
在图1A所示的安全记帐系统的另一个实施方案中，组播数据网105的运营者提供组播业务。因此，组播服务器190位于组播数据网105中。
在图1A所示的安全记帐系统的另一个实施方案中，记帐服务器170位于如互联网的另一个物理网中并且通过虚拟专用网(VPN)连接到组播数据网105。替代的，最后一跳路由器120还可以包括记帐服务器170执行的功能。因此，最后一跳路由器120将包括将计费数据转换为记帐数据，临时存储记帐数据并且周期性地将记帐数据转发到记帐中心的功能。
图1B是说明包含图1A中所示的安全记帐系统的组件的网络图。用户终端110包括业务发现111、组播会话管理112以及组播安全客户端113。业务发现111通过为用户提供可用的组播会话列表以及与每个会话相关的费用使得终端能够发现组播会话。组播会话管理112负责建立组播会话，维护会话通信，以及当通信完成时断开会话。组播安全客户端113管理与从网络连接中接收组播数据相关的安全性。例如，组播安全客户端113周期性地接收解密密钥118用于解密组播会话数据。
再参见图1B，最后一跳路由器120是目标是用户终端110的IP数据通过的最后的路由实体。最后一跳路由器120包括路由功能121、组成员资格管理功能122、组播安全单元123、组播计费单元124、数据量计量器125以及计费数据库126。路由功能121执行传统的网络路由并且提供对IP组播协议的支持。组成员管理功能122为在相同组播链路上的每个终端维护组成员资格信息并且负责确定每个终端的加入状态。组播安全单元123负责将解密密钥118发送到用户终端110。可选的，组播安全单元123在来自组播服务器190的组播数据被发送到用户终端110之前，对所述组播数据加密。当用户初始地加入组播会话时组播安全单元123发送解密密钥118。组播安全单元123在当另一个组播用户终止该会话时或者按离散的时间间隔更新解密密钥118。组播安全单元143或者通过路由功能121的直接连接，或者通过路由功能121和组成员资格管理122将解密密钥118传送到组播安全客户端113。组播计费单元124为用户终端110维护与组播会话计费相关的信息。当用户终端110加入组播会话时，组播计费单元124在计费数据库126中创建计费条目。当用户终端110更新加入状态或者终止该会话时，组播计费单元124更新计费条目。当用户终端110终止该会话时，组播计费单元124接收来自计费数据库126的相关会话费用信息并且将该信息转发到记帐服务器170。数据量计量器125为组播会话测量发送到用户终端110的字节数或数据量。计费数据库126存储与组播会话费用相关的信息。计费数据库126的实现打算用平面文件(flat-file)结构、关系型数据库管理系统设计、面向对象的数据库设计或者等价物。
再次参见图1B，记帐服务器170是包括用来将如连接时间或数据量的计费信息转换为包括接收组播会话数据的花费的记帐数据的模块的通用服务器计算机。记帐服务器170包括记帐单元171和记帐数据库172。记帐单元171将与组播会话费用相关的信息转换成记帐信息。记帐数据库172存储记帐信息。记帐数据库172的实现打算用平面文件结构、关系型数据库管理系统设计、面向对象的数据库设计或者等价物。
图1C是说明图1A所示的安全记帐系统的实施方案的网络图，提供用户终端110和组播数据网105之间的间接连接。互联网100和组播数据网105执行与上述图1A的讨论中相同的功能。双向网络106是如通用分组无线业务(GPRS)网的数据网，其支持上行链路连接并且提供用户终端110和组播数据网105之间的接口。单向网络107是如DVB陆上(DVB-T)网的数据网，其将组播数据发送到如用户终端110的实体。这里公开的发明打算用与双向网络106和单向网络107可比的网络结构，如蜂窝网、卫星网、DVB网、或者专用网络结构。
如图1C所示，用户终端110包括将用户连接到用于组播网络业务的安全记帐系统的接口模块。在一个实施方案中，用户终端110是如蜂窝电话的移动设备。用户终端110还包括接收由组播服务节点130发送的组播数据的通信模块。用户操作用户终端110通过双向网络106向组播服务节点130发送加入请求117来接收组播内容195。在接收加入请求117之后，组播服务节点130利用任何已有的组播路由协议附加到组播树上。在一个实施方案中，组播服务节点130通过边界网关180附加到组播树上。组播服务节点130和边界网关180为组播数据网105执行路由功能。组播服务节点130通过双向网络106或者单向网络107将来自组播数据网105的组播数据转发到用户终端110。边界网关180是提供组播数据网105和如互联网100的外部网络之间的接口的路由实体。响应加入请求117，用户终端110通过双向网络106接收来自组播服务节点130的解密密钥118。在一个实施方案中，组播服务节点130负责向用户终端110发送解密密钥118并且在将由组播服务器190发送的数据转发到用户终端110之前，对其加密。组播服务节点130还通过单向网络107将包括组播内容195的组播数据转发到用户终端110。除了数据路由，组播服务节点130还监视用户终端110发送和接收的通信消息，存储与订购请求相关的计费数据，并且将计费数据转发到是通用服务器计算机的记帐服务器170。记帐服务器170将计费数据转换为记帐数据，存储记帐数据，并且通知用户订购组播内容195的全部费用。
图1C所示的实施方案的一个例子包括通过由运营商B拥有的DVB陆上(DVB-T)网络将来自由运营商A拥有的互联网业务提供者(ISP)网络的IP数据传送到用户操作的移动终端。用户和运营商A之间的业务协议要求用户为接收运营商A传送的组播数据支付费用。而且，运营商A和运营商B之间的协议要求运营商A为在运营商B拥有的DVB-T网上发送数据支付费用。为订购组播会话，用户通过运营商C拥有的数据网向组播服务节点130发送加入请求117。组播服务节点130通过运营商B拥有的DVB-T网向移动终端发送组播会话数据，监视组播通信消息，存储与订购请求相关的计费数据，并且将计费数据转发到记帐服务器170。
图1D是说明包括图1C中所示的安全记帐系统的组件的网络图。除了下面描述的区别，图1D所示的组件的功能和结构与图1B中所示的组件相同。组播服务节点130执行在图1B的讨论中最后一跳路由器120所述的功能。在图1D中，路由功能131和组播安全单元133不直接而是通过双向网络106或单向网络107与用户终端110通信。类似地，组播会话管理112不直接而是通过双向网络106与组播服务节点130通信。
图1E是说明将安全功能分发到基站140并且将计费功能分发到计费服务器150的图1A所示的安全记帐系统的一个实施方案的网络图。如图1E所示，用户终端110是通过基站140与无线网络108通信的移动设备。在一个实施方案中，基站140是GPRS网络中的基站子系统。用户操作用户终端110通过向基站140发送加入请求117来接收组播内容195。在接收到加入请求117之后，基站140利用任何已有的组播路由协议附加到组播树上。在一个实施方案中，基站140通过最后一跳路由器120和边界网关180附加到组播树。最后一跳路由器120和边界网关180执行无线网络108的路由功能。响应加入请求117，用户终端110接收来自基站140的解密密钥118。在一个实施方案中，基站140负责向用户终端110发送解密密钥118并且在将该数据转发到用户终端110之前加密由组播服务器190发送的数据。除了数据路由，最后一跳路由器120和基站140之间的连接允许最后一跳路由器120监视用户终端110发送到以及接收自基站140的组播通信消息。最后一跳路由器120还将与订购请求相关的计费数据发送到计费服务器150。在一个实施方案中，计费服务器150存储计费数据并且通过直接连接周期性地将数据转发到记帐服务器170。在另一个实施方案中，计费服务器150存储计费数据并且通过最后一跳路由器120和记帐服务器170之间的连接周期性地将数据转发到记帐服务器170。计费服务器150和记帐服务器170是通用服务器计算机。
图1F是说明包括图1E所示的安全记帐系统的组件的网络图。除了下面描述的区别，图1F所示的组件的功能和结构与图1B中所示的组件相同。图1F在最后一跳路由器120、基站140和计费服务器150中分配如图1B所示的最后一跳路由器120的组件。最后一跳路由器120包括路由功能121、组成员资格管理122、以及数据量计量器125。基站140包括组播安全单元123、组播安全单元123和路由功能121之间的通信接口、以及组播安全单元123和组成员资格管理122之间的通信接口。计费服务器150包括组播计费单元124、计费数据库126、组播计费单元124和组成员资格管理122之间的通信接口、以及组播计费单元124和数据量计量器125之间的通信接口。在一个实施方案中，记帐服务器170包括记帐单元171和记帐数据库172并且计费服务器150还包括计费单元124和记帐单元171之间的通信接口。
图1G是说明包括图1E所示的安全记帐系统的组件的网络图。除了下面描述的区别，图1G所示的组件的功能和结构与图1F中所示的组件相同。图1G说明用于图1F所示的组成员资格管理122的分布式结构。最后一跳路由器120，如图1G所示，包括路由功能121、数据量计量器125、以及网络层组成员资格管理128。基站140，如图1G所示，包括组播安全单元123、链路层组成员资格管理127、组播安全单元123和路由功能121之间的通信接口、以及链路层组成员资格管理127和网络层组成员资格管理128之间的通信接口。计费服务器150，如图1G所示，包括组播计费单元124、计费数据库126、组播计费单元124和网络层组成员资格管理128之间的通信接口、以及组播计费单元124和数据量计量器125之间的通信接口。链路层组成员资格管理127维护小区里用户终端110的加入状态的信息并且将该信息提供给组播计费单元124。无论何时小区里有任何组播接收者，链路层组成员资格管理127通知网络层组成员资格管理128加入组播树。网络层组成员资格管理128负责跟踪哪个基站需要组播数据并且将组播数据路由到合适的基站。
图2A和2B说明用于图1B所示的安全记帐系统的操作方法。参见图1A和2A，该方法在步骤202以组播服务器190通过组播数据网105向用户终端110宣布可用的组播会话开始。在步骤204，业务发现111发现可用的组播会话。业务发现111为用户终端110的操作员提供可用的组播会话列表以及每个会话的相关信息。相关信息包括与组播会话相关的开始时间和花费。操作员从列表中选择组播会话。响应操作员的选择，用户终端110激活选择的组播会话。在一个实施方案中，组播会话的激活立即发生。在另一个实施方案中，激活在预定的时间如在组播会话开始之前发生。在步骤206，组播会话管理112将选择的组播会话的加入请求117发送到组成员资格管理122。组成员资格管理122在步骤208接收加入请求117并且在步骤212记录用户终端的加入状态。组成员资格管理122将加入状态信息转发到组播计费单元124和组播安全单元123。组播计费单元124在步骤214使用加入状态信息来在计费数据库146中创建计费条目。组播安全单元123在步骤216使用加入状态信息来向用户终端110发送解密密钥，组播安全客户端113在步骤220接收组播会话数据之前在步骤218接收该密钥。在一个实施方案中，组播安全单元123在发送解密密钥之前加密该消息并且组播安全客户端113在接收到该解密密钥之后解密该消息。在步骤208接收加入请求117之后，组成员资格管理122还在步骤210利用任何组播路由协议附加到组播树上。在一个实施方案中，组成员资格管理122在附加到组播树之前应用验证和授权过程。在步骤222，组播服务器190向组播安全单元123发送组播会话数据。在步骤220接收组播会话数据之前，组播会话数据在步骤224被组播安全单元123加密并且在步骤226被组播安全客户端113解密。
在步骤228，图2A说明用户终端110更新加入状态，例如，以便延长组播会话连接的持续时间。组播会话管理112向组成员资格管理122重发送加入请求。组成员资格管理122在步骤230为用户终端110更新加入状态并且在步骤216通知组播安全单元123发送更新的解密密钥。组播会话管理112负责在进行的基础上向最后一跳路由器120发送更新的加入请求。只要用户在接收该会话，则组播会话管理113就必须在其到期之前为该终端更新加入状态。无论何时加入状态被更新，组成员资格管理122必须在步骤232将状态转发到组播计费单元124以便更新计费条目。在步骤230为用户终端110更新加入状态之后，组成员资格管理122在步骤232通知组播计费单元124来更新计费数据库126中的计费条目。
在步骤234，图2B说明用户终端110通过向最后一跳路由器140发送离开消息明确地或隐含地终止组播会话。组成员资格管理122接收离开消息并且在步骤236，通知组播计费单元124在计费数据库126中关闭该用户终端110的计费条目。组播计费单元124在步骤238将计费数据转发到记帐服务器170。记帐服务器170在步骤240将计费数据转换为记帐数据，并且在步骤242将记帐数据发送到该用户。如果使用基于数据量的计费机制，则为了生成和更新计费条目，数据量计量器125将传送到用户终端110的数据量转发到组播计费单元124。在步骤244，组成员资格管理122确定组播数据的任何接收者是否有活动的加入状态。如果没有接收者有活动的加入状态，则在步骤246，组成员资格管理122将用户终端110从组播树上断开。如果有至少一个具有活动状态的接收者，则组成员资格管理122进行到步骤230和216，其中终端状态被更新并且组播安全单元123被通知以便向组播安全客户端113发送更新的解密密钥。
图2C和2D说明图1G所示的安全记帐系统的操作方法。参见图1E和2C，该方法在步骤202开始，组播服务器通过无线网络108向用户终端110宣布可用的组播会话。在步骤204，业务发现111发现可用的组播会话。业务发现111为用户终端110的操作员提供可用的组播会话列表以及每个会话的相关信息。相关信息包括与组播会话相关的开始时间和花费。操作员从列表中选择组播会话。响应操作员的选择，用户终端110激活选择的组播会话。在一个实施方案中，组播会话的激活立即发生。在另一个实施方案中，激活在预定的时间如在组播会话开始之前发生。在步骤206，组播会话管理112将选择的组播会话的加入请求117发送到链路层组成员资格管理127。链路层组成员资格管理127在步骤208接收加入请求117并且在步骤212记录用户终端的加入状态。链路层组成员资格管理127将加入状态信息转发到组播计费单元124和组播安全单元123。组播计费单元124在步骤214使用加入状态信息来在计费数据库146中创建计费条目。组播安全单元123在步骤216使用加入状态信息来向用户终端110发送解密密钥，组播安全客户端113在步骤220接收组播会话数据之前在步骤218接收该密钥。在一个实施方案中，组播安全单元123在发送解密密钥之前加密该消息并且组播安全客户端113在接收到该解密密钥之后解密该消息。在步骤208接收加入请求117之后，链路层组成员资格管理127还在步骤210通知网络层组成员资格管理128利用任何组播路由协议附加到组播树上。在一个实施方案中，链路层组成员资格管理127在附加到组播树之前应用验证和授权过程。在步骤222，组播服务器190向组播安全单元123发送组播会话数据。在步骤220接收组播会话数据之前，组播会话数据在步骤224被组播安全单元123加密并且在步骤226被组播安全客户端113解密。
在步骤228，图2C说明用户终端110更新加入状态，例如，以便延长组播会话连接的持续时间。组播会话管理112向链路层组成员资格管理127重发送加入请求。链路层组成员资格管理127在步骤230为用户终端110更新加入状态并且在步骤216通知组播安全单元123发送更新的解密密钥。组播会话管理112负责在进行的基础上向最后一跳路由器120发送更新的加入请求。只要用户在接收该会话，则组播会话管理113就必须在其到期之前为该终端更新加入状态。无论何时加入状态被更新，链路层组成员资格管理127都必须在步骤232将状态转发到组播计费单元124以便更新计费条目。在步骤230为用户终端110更新加入状态之后，链路层组成员资格管理127在步骤232通知组播计费单元124来更新计费数据库126中的计费条目。
在步骤234，图2D说明用户终端110通过向最后一跳路由器140发送离开消息明确地或隐含地终止组播会话。链路层组成员资格管理127接收离开消息并且在步骤236，通知组播计费单元124在计费数据库126中关闭该用户终端110的计费条目。组播计费单元124在步骤238将计费数据转发到记帐服务器170。记帐服务器170在步骤240将计费数据转换为记帐数据，并且在步骤242将记帐数据发送到该用户。如果使用基于数据量的计费机制，则为了生成和更新计费条目，数据量计量器125将传送到用户终端110的数据量转发到组播计费单元124。在步骤244，链路层组成员资格管理127确定组播数据的任何接收者是否有活动的加入状态。如果没有接收者有活动的加入状态，则在步骤246，链路层组成员资格管理127通知网络层组成员资格管理128将用户终端110从组播树上断开。如果有至少一个具有活动状态的接收者，则链路层组成员资格管理127进行到步骤230和216，其中终端状态被更新并且组播安全单元123被通知以便向组播安全客户端113发送更新的解密密钥。
连接时间计费
基于连接时间的计费方案从用户连接到业务的流逝时间来计算业务的费用。例如，如果网络运营商确定使用视频业务的费率是每小时5美元，则连接到视频业务观看30分钟电影的用户费用为2.5美元。在组播网络中，当一个平均组播会话有固定带宽时，基于连接时间的计费方案最有益。连接时间的确定涉及存储用户终止组播会话连接的时间、存储用户发起组播会话连接的时间、以及计算这些时间之间的差值。因为组播会话是动态的，所以挑战在于确定何时连接的发起和终止发生。
包括组播会话的分组被加密。因此，用户在没有明确地请求加入组播组并且接收解密密钥的情况下不能接收组播会话。参见图1B，业务发现171从最后一跳路由器140接收所有可用的组播会话。当用户终端170选择并且激活组播会话时，组播会话管理172通过向组成员资格管理142发送加入消息160明确地请求加入组播组。在响应中，组成员资格管理142通知组播计费单元144以及组播安全单元143用户终端170同意基于到组播业务的连接时间付费。组播计费单元144为用户终端170和组播内容110创建计费条目。组播安全客户端173从组播安全单元143接收将解密组播会话分组数据的解密密钥165。组成员资格管理142接收与组播组相关的组播业务的用户发送的每个加入消息。合法的或者被认证的加入消息为发送该加入消息的用户激活“已加入”状态。组播计费单元144在计费数据库146中为每个合法的加入消息创建并且维护一个条目。计费数据库146中的该条目包括用户识别数据、会话识别数据、累积连接时间以及“已加入”状态的到期时间。
由用户发送的加入消息识别被请求的组播会话、用于计费的被请求的开始时间、以及用于计费的被请求的结束时间。加入消息要求用户支付从开始时间到结束时间增加的费用。当用户是“已加入”状态时，无论何时组播组中的主机成员改变，组播网络都负责更新用户的“解密密钥”。对于解密密钥的发送的几种方法的讨论，参见2000年2月IEEE/ACM网络学报，“Secure Group Communication using KeyGraphs(利用密钥图的安全组通信)”。
在加入消息中规定的停止时间是用户的组播会话的初始停止时间。用户可以通过发送第二个加入消息指定后来的停止时间来扩展停止时间。如果组成员资格管理142在初始停止时间之前接收第二个加入消息，停止时间才可以被扩展。如果第二个加入消息在第一个加入状态到期之后到达，则作为到期加入状态的结果，用户将首先断开组播会话。当第二个加入消息到达时，其将作为新的加入消息来将用户终端110连接到组播会话。接收第二个或后续加入消息之后，组播计费单元144更新计费数据库146中该用户和组播会话的条目并且将成员资格的改变通知其他组成员。
在一个实施方案中，每个加入消息的开始时间和停止时间之间的间隔可基于用户或者网络运营商设置的配置被确定。在另一个实施方案中，开始时间和停止时间之间的间隔可根据包括终端速度、接收信号的强度、以及接收信号的质量的环境特征来计算。
组播会话的终止可以明确或隐含地发生。当用户发送指定比等待停止时间早的停止时间的离开消息时，组播会话的明确终止发生。但是，只有组成员资格管理142在等待停止时间之前接收离开消息，离开消息才有效。接收离开消息之后，组播计费单元144更新并且关闭计费数据库146中的条目并且将计费数据转发到记帐单元151用于转换到记帐数据并且存储在记帐数据库152中。如果计费数据的转发成功，则组播计费单元144删除计费数据库146中的条目并且，如果第二个加入消息在第一个加入状态到期之后到达，则组播安全单元143为相同组播会话的其他组成员更新解密密钥165。当用户发送后续加入消息来扩展停止时间之前用户的“已加入”状态到期，则组播会话的隐含终止发生。例如，当用户的终端的电池没电或某个其他原因导致终端断开网络连接时，隐含的终止发生。计算组播会话的隐含终止确保对该用户不产生额外的费用。
当用户状态从“已加入”改变为“离开”时，组播计费单元144计算全部连接时间。记帐相关信息如用户识别数据、会话识别数据以及连接时间被从组播计费单元144发送到记帐服务器150。然后，记帐单元151将计费数据转换为记帐数据并且将记帐数据存储在记帐数据库152中。替代的，组播计费单元144周期性地将记帐数据发送到记帐服务器150。
无限制连接时间
图3A和3B是基于允许用户在任何时间加入或离开组播会话的连接时间的计费方案的示例时间图。参见图1B和3A，如果用户终端170明确地请求终止组播会话连接，则连接时间的确定包括：
1.用户终端170在时间tx0向组成员资格管理142发送加入消息。如果加入消息采用形式join(p，tS1，tE1)，则用户在请求加入组播会话p，在时间tS1开始连接时间计费，并且在时间tE1结束连接时间计费。如果用户想要立即开始连接时间计费，则tS1被设置为空。
2.组播安全客户端173在时间tS1之前从组播安全单元143接收解密密钥165。解密密钥165用来解密包括组播会话p的分组数据。
3.在时间tS1，组播计费单元144将条目加在计费数据库146中来为利用组播会话p的用户终端170跟踪连接时间计费。在一个实施方案中，计费数据库146的条目显示如下：
Figure B038001659D00171
如果用户在加入消息中将tS1设置为等于空以便指示连接时间计费将立即开始，则tX0将替代计费表中的tS1，这是因为加入消息在时间tx0被发送。
4.从时间tS1到时间tE1，无论何时组播组中的主机成员资格变化，组播网络负责为用户终端170更新解密密钥165。
5.在时间tX1，其中tX1＜tE1，用户终端170通过发送第二个加入消息来指定后一个停止时间来扩展停止时间。如果第二个加入消息采用形式join(p，tE1，tE2)，则用户请求将到组播会话p的连接的结束时间从时间tE1扩展到时间tE2。
6.在时间tE1，组播计费单元144更新计费数据库146中的条目来为利用组播会话p的用户终端170跟踪连接时间费用。在一个实施方案中，到计费数据库146的条目显示如下：
Figure B038001659D00172
7.从时间tE1到时间tE2，无论何时组播组中的主机成员资格变化，组播网络负责为用户终端170更新“解密密钥”。
8.在时间tX2，其中tX2＜tE2，用户终端170发送离开消息指定比等待停止时间tE2早的停止时间。如果离开消息采用形式leave(p，tE3)，则用户终端170请求在时间tE3离开组播会话p。如果用户终端170想要立即离开组播会话p，则tE3被设置为空。组播计费单元144更新计费数据库146中的条目来为利用组播会话p的用户终端170跟踪连接时间费用。在一个实施方案中，到计费数据库146的条目显示如下：
Figure B038001659D00181
如果用户在离开消息中将tE1设置为等于空以便指示用户终端170想要立即离开组播会话p，则tX2将替代计费表中的tE3，这是因为加入消息在时间tx2被发送。
9.在时间tE3，对用户终端的连接时间计费的采集停止。因为用户终端170离开组播组，所以组播网络负责为其他组成员更新“解密密钥”。因为连接时间计费的采集停止，所以组播计费单元144为使用组播会话p的用户终端170关闭在计费数据库146中的条目，将计费数据传送给记帐单元151用于存储在记帐数据库152中，并且删除计费数据库146中的条目。
参见图1B和3B，如果组播会话连接的终止从时间的流逝中隐含，则步骤1到7与图3A的讨论中的步骤1到7相同并且连接时间的确定包括：
1.用户终端170在时间tx0向组成员资格管理142发送加入消息。如果加入消息采用形式join(p，tS1，tE1)，则用户在请求加入组播会话p，在时间tS1开始连接时间计费，并且在时间tE1结束连接时间计费。如果用户想要立即开始连接时间计费，则tS1被设置为空。
2.组播安全客户端173在时间tS1之前从组播安全单元143接收解密密钥165。解密密钥165用来解密包括组播会话p的分组数据。
3.在时间tS1，组播计费单元144将条目加在计费数据库146中来为利用组播会话p的用户终端170跟踪连接时间计费。在一个实施方案中，计费数据库146的条目显示如下：
Figure B038001659D00191
如果用户在加入消息中将tS1设置为等于空以便指示连接时间计费将立即开始，则tX0将替代计费表中的tS1，这是因为加入消息在时间tx0被发送。
4.从时间tS1到时间tE1，无论何时组播组中的主机成员资格变化，组播网络都负责为用户终端170更新解密密钥165。
5.在时间tX1，其中tX1＜tE1，用户终端170通过发送第二个加入消息来指定后一个停止时间来扩展停止时间。如果第二个加入消息采用形式join(p，tE1，tE2)，则用户请求将到组播会话p的连接的结束时间从时间tE1扩展到时间tE2。
6.在时间tE1，组播计费单元144更新计费数据库146中的条目来为利用组播会话p的用户终端170跟踪连接时间费用。在一个实施方案中，到计费数据库146的条目显示如下：
Figure B038001659D00192
7.从时间tB1到时间tE2，无论何时组播组中的主机成员资格变化，组播网络都负责为用户终端170更新“解密密钥”。
8.在时间tE2，对用户终端170计费的连接时间到期。组播计费单元144停止在计费数据库146中为使用组播会话p的用户终端170更新条目。组播计费单元144与记帐服务器150通信以便将使用组播会话p的用户终端170的计费数据从计费数据库146发送到记帐数据库151。记帐单元151将使用组播会话p的用户终端170的连接时间、数据量或其他形式的信息转换到记帐数据库151的条目，其有用户终端170的组播会话的全部花费的信息。替代的，计费数据库146中的条目被周期性地发送到记帐服务器150。在一个实施方案中，到计费数据库146的条目显示如下：
切换
下面的例子描述当从节点A到节点B的切换发生时系统如何执行计费。在第一个例子中，系统配置如图1B所示并且切换从一个最后一跳路由器到另一个。用户终端110需要向节点B发送新的加入消息以及向节点A发送离开消息。替代的，节点B可以通知节点A切换并且使用户终端110从节点A离开。节点A中所有的组件(组成员资格管理122、组播计费单元124、组播安全单元124等)将遵从这里所述的离开过程。节点B中所有的组件(组成员资格管理122、组播计费单元124、组播安全单元124等)将遵从这里所述的加入过程。
在第二个例子中，系统配置如图1B所示并且节点A和B被配备有独立的组成员资格管理组件或链路层组成员资格管理组件，但是共享相同的组播计费单元或计费服务器。用户终端110从节点A加入组播会话并且后来执行从节点A到节点B的切换。因为节点A和节点B都被配备有组成员资格管理组件或链路层组成员资格管理组件，所以如果一列被加入计费条目来识别哪个节点负责该计费条目，则节点支持在切换的情况下计费。当节点A，响应加入请求，指示组播计费单元124来为用户终端110创建计费条目时，节点A的ID(例如，节点A的I P地址)被记录在计费条目中作为“负责这个计费条目的节点”。当用户终端110执行从节点A到节点B的切换时，用户终端110向节点B发送加入请求。结果，节点B向节点A和节点B共享的组播计费单元124发送用于创建计费条目的请求。一接收到这样的请求，组播计费单元124就通过将“负责这个计费条目的节点”改为节点B并且将“加入状态到期时间”更新为在新的加入消息中指示的新的一个来更新相关条目。除此之外，组播计费单元124将节点A不再负责与用户终端110相关的计费条目通知节点A。节点A可执行这里所述的断开过程来使用户终端110从节点A断开。
例如，在切换之前，用户终端110通过节点A接收组播数据。计费条目是：
用户终端110开始执行切换。在时间tH1，其中tX2＜tE3，具有组成员资格管理组件的节点B从用户终端110接收加入消息join(p，null，tE4)。节点B通知组播计费单元124来为用户终端110创建计费条目。在响应中，组播计费单元124按下列方式修改已有的计费条目。
而且，组播计费单元124将通知节点A节点A不再负责与用户终端110相关的计费条目。节点A可执行离开过程来使用户终端110离开节点A。
分时隙的连接时间
图3C和3D是仅允许用户在时间或时隙的离散点结束处加入或离开组播会话的基于连接时间的计费方案的示例时间图。因为用户仅可以在分时隙的时间间隔(也就是时间的离散点)加入或离开组播会话，所以该网络仅需要在那些时间的离散点更新解密密钥。因此，该网络可同步多个用户的离开活动并且减少发送的解密密钥的数量。参见图1B和3C，如果用户终端170明确地请求组播会话连接的终止，则连接时间的确定包括：
1.用户终端170在时间tx0向组成员资格管理142发送加入消息。如果加入消息采用形式join(p，tS1，2)，则用户请求加入组播会话p，在时间tS1开始连接时间计费，并且为从开始时间到时间t3＝[(t0+m-ts1)+(2×m)]的业务付费，其中m是时隙的持续时间并且t0是时隙的开始。
2.组播安全客户端173在时间tS1之前从组播安全单元143接收解密密钥165。组播网络通知用户终端170时间tD1是将到组播会话p的连接的到期扩展的最后期限。偏移w由网络定义并且表示接收另一个加入消息的最后期限和时隙结束之间的时间间隔。
3.在时间tS1，组播计费单元144将条目加在计费数据库146中来为利用组播会话p的用户终端170跟踪连接时间计费。在一个实施方案中，计费数据库146的条目显示如下：
Figure B038001659D00221
4.时间tS1到时间t3，无论何时组播组中的主机成员资格变化，组播网络都负责为用户终端170更新解密密钥165。对解密密钥165的更新在每个时隙的偏移间隔w期间发生。在偏移间隔w，如果网络确定用户的状态将从“已加入”改变为“离开”，则网络更新解密密钥165。
5.在时间tX1，其中tX1＜tD1，用户终端170通过发送第二个加入消息来指定后一个停止时间来扩展停止时间。如果第二个加入消息采用形式join(p，t3，2)，则用户请求将到组播会话p的连接的结束时间在时间t3之后扩展2个时隙。在一个实施方案中，到计费数据库146的条目显示如下：
组播网络通知用户终端170时间tD2是扩展到组播会话p的连接的到期的最后期限。
6.从时间t3到时间t5，无论何时组播组中的主机成员资格变化，组播网络都负责为用户终端170更新解密密钥165。
7.在时间tX2，其中tX2＜tD2，用户终端170发送离开消息指明当当前时隙到期时停止增加费用。如果离开消息采用形式leave(p，0)，则用户终端170请求当当前时隙到期时离开组播会话p。在一个实施方案中，到计费数据库146的条目显示如下：
Figure B038001659D00232
8.在时间(t4-w)之后，如果网络确定用户的状态将从“已加入”改为“离开”，则网络更新解密密钥165并且继续使用户进入下一时隙的组播对话。
9.在时间t4，对用户终端的连接时间计费的采集停止。因为用户终端170离开组播组，所以组播网络负责为其他组成员更新“解密密钥”。因为连接时间计费的采集停止，所以组播计费单元144为使用组播会话p的用户终端170关闭在计费数据库146中的条目，将计费数据传送给记帐单元151用于存储在记帐数据库152中，并且删除计费数据库146中的条目。
参见图1B和3D，如果组播会话连接的终止从时间的流逝中隐含，则步骤1到6与图3C的讨论中的步骤1到6相同并且连接时间的确定包括：
1.用户终端170在时间tx0向组成员资格管理142发送加入消息。如果加入消息采用形式join(p，tS1，2)，则用户请求加入组播会话p，在时间tS1开始连接时间计费，并且为从开始时间到时间t3＝[(t0+m-ts1)+(2×m)]的业务付费，其中m是时隙的持续时间并且t0是时隙的开始。
2.组播安全客户端173在时间tS1之前从组播安全单元143接收解密密钥165。组播网络通知用户终端170时间tD1是将到组播会话p的连接的到期扩展的最后期限。偏移w由网络定义并且表示接收另一个加入消息的最后期限和时隙结束之间的时间间隔。
3.在时间tS1，组播计费单元144将条目加在计费数据库146中来为利用组播会话p的用户终端170跟踪连接时间计费。在一个实施方案中，计费数据库146的条目显示如下：
Figure B038001659D00241
4.时间tS1到时间t3，无论何时组播组中的主机成员资格变化，组播网络都负责为用户终端170更新解密密钥165。对解密密钥165的更新在每个时隙的偏移间隔w期间发生。在偏移间隔w，如果网络确定用户的状态将从“已加入”改变为“离开”，则网络更新解密密钥165。
5.在时间tX1，其中tX1＜tD1，用户终端170通过发送第二个加入消息来指定后一个停止时间来扩展停止时间。如果第二个加入消息采用形式join(p，t3，2)，则用户请求将到组播会话p的连接的结束时间在时间t3之后扩展2个时隙。在一个实施方案中，到计费数据库146的条目显示如下：
Figure B038001659D00242
组播网络通知用户终端170时间tD2是扩展到组播会话p的连接的到期的最后期限。
6.从时间t3到时间t5，无论何时组播组中的主机成员资格变化，组播网络都负责为用户终端170更新解密密钥165。
7.在时间tD2，如果网络确定用户的状态将从“已加入”改为“离开”，则网络更新解密密钥165并且继续使用户的组播对话进入下一时隙。
8.在时间t5，对用户终端的连接时间计费的采集停止。因为用户终端170离开组播组，所以组播网络负责为其他组成员更新“解密密钥”。因为连接时间计费的采集停止，所以组播计费单元144为使用组播会话p的用户终端170关闭在计费数据库146中的条目，将计费数据传送给记帐单元151用于存储在记帐数据库152中，并且删除计费数据库146中的条目。替代的，组播计费单元144将条目直接发送到计费服务器150。在另一个实施方案中，到计费数据库146的条目显示如下：
基于数据量的计费
基于数据量的计费方案从用户从业务接收的数据量来计算业务的费用。例如，如果网络运营商确定对于使用视频业务的费率是接收每兆字节数据0.25美元，则对于使用视频业务观看包含25M字节的电影的用户费用是6.25美元。在组播网络中，当数据速率变化时基于数据量的计费方案最有益。类似上述基于连接时间的计费方案，连接性和安全性在时间的基础上被管理，但是，费用的确定需要计算在连接时间期间发送的字节数。
图4A和4B是基于允许用户在时间或时隙的离散点的末尾加入或离开组播会话的数据量的计费方案的示例时间图。参见图1B和4A，如果用户终端170明确地请求终端组播会话连接，则数据量的确定包括：
1.数据量计量器145检查IP组播数据分组并且维护对于给定目的地地址和组播会话接收的数据的字节数的计数。数据量计量器145可以与组播计费单元144位于一起或者位于组播树的更上层(例如，在组播数据进入组播网络的网关路由器上)。在一个实施方案中，每个最后一跳路由器可包括用于测量路由到最后一跳路由器的组播会话的计量器。在另一个实施方案中，计量器可在组播网络中跨几个访问路由器被分布。
2.用户终端170在时间tx0向组成员资格管理142发送加入消息。如果加入消息采用形式join(p，tS1，2)，则用户在请求加入组播会话p，在时间tS1开始连接时间计费，并且为从开始时间到时间t3＝[(t0+m-tS1)+(2×m)]的业务付费，其中m是时隙的持续时间并且t0是时隙的开始。费用的计算依赖于由给定目的地和时间t1和t3之间的组播会话接收的数据量。
3.组播安全客户端173在时间tS1之前从组播安全单元143接收解密密钥165。组播网络通知用户终端170时间tD1是发送另一个加入消息的最后期限。偏移w由网络定义并且表示接收另一个加入消息的最后期限和时隙结束之间的时间间隔。
4.在时间tS1，数据量计量器145信号通知组播计费单元144将条目加在计费数据库146中来为利用组播会话p的用户终端170存储数据量开始值V1。在一个实施方案中，计费数据库146的条目显示如下：
Figure B038001659D00261
5.从时间tS1到时间t3，无论何时组播组中的主机成员资格变化，组播网络都负责为用户终端170更新解密密钥165。对解密密钥165的更新在每个时隙的偏移间隔w期间发生。在偏移间隔w，如果网络确定用户的状态将从“加入”改变为“离开”，则网络更新解密密钥165。
6.在时间tX1，其中tX1＜tD1，用户终端170通过发送第二个加入消息来指定后一个停止时间来扩展停止时间。如果第二个加入消息采用形式join(p，t3，2)，则用户请求将到组播会话p的连接的结束时间在时间t3之后扩展2个时隙。在一个实施方案中，计费数据库146的条目显示如下：
Figure B038001659D00271
组播网络通知用户终端170时间tD2是扩展到组播会话p的连接的到期的最后期限。
7.从时间t3到时间t5，无论何时组播组中的主机成员资格变化，组播网络都负责为用户终端170更新解密密钥165。
8.在时间tX2，其中tX2＜tD2，用户终端170发送离开消息指明当当前时隙到期时停止增加费用。如果离开消息采用形式leave(p，0)，则当当前时隙到期时用户终端170请求离开会话p。在一个实施方案中，计费数据库146的条目显示如下：
9.在时间(t4-w)之后，如果网络确定用户的状态将从“已加入”改为“离开”，则网络更新解密密钥165并且继续使用户进入下一时隙的组播对话。
10.在时间t4，对用户终端的数据量计费的采集停止。数据量计量器145将对于使用组播会话p的用户终端170的数据量结束值V2传送到组播计费单元144。组播计费单元144更新计费数据库146的条目。在一个实施方案中，到计费数据库146的条目显示如下：
Figure B038001659D00281
因为数据量计费的采集停止，所以组播计费单元144为使用组播会话p的用户终端170关闭计费数据库146中的条目，将计费数据传送到记帐单元151用于存储在记帐数据库152中，并且删除计费数据库146中的条目。因为计费数据是汇总的，所以对于使用组播会话p的用户终端170的全部数据量是(V2-V1)。在另一个实施方案中，数据量计量器145在不在计费数据库146中存储计费数据的情况下将费用数据直接传送到记帐服务器150。
参见图1B和4B，如果组播会话连接的终止从时间的流逝中隐含，则步骤1到7与图4A的讨论中的步骤1到7相同并且数据量的确定包括：
1.数据量计量器145检查IP组播数据分组并且维护对于给定目的地地址和组播会话接收的数据的字节数的计数。数据量计量器145可以与组播计费单元144位于一起或者位于组播树的更上层(例如，在组播数据进入组播网络的网关路由器上)。在一个实施方案中，每个最后一跳路由器可包括用于测量路由到最后一跳路由器的组播会话的计量器。在另一个实施方案中，计量器可在组播网络中跨几个访问路由器被分布。
2.用户终端170在时间tx0向组成员资格管理142发送加入消息。如果加入消息采用形式join(p，tS1，2)，则用户在请求加入组播会话p，在时间tS1开始连接时间计费，并且为从开始时间到时间t3＝[(t0+m-tS1)+(2×m)]的业务付费，其中m是时隙的持续时间并且t0是时隙的开始。费用的计算依赖于由给定目的地和时间t1和t3之间的组播会话接收的数据量。
3.组播安全客户端173在时间tS1之前从组播安全单元143接收解密密钥165。组播网络通知用户终端170时间tD1是发送另一个加入消息的最后期限。偏移w由网络定义并且表示接收另一个加入消息的最后期限和时隙结束之间的时间间隔。
4.在时间tS1，数据量计量器145信号通知组播计费单元144将条目加在计费数据库146中来为利用组播会话p的用户终端170存储数据量开始值V1。在一个实施方案中，计费数据库146的条目显示如下：
Figure B038001659D00291
5.时间tS1到时间t3，无论何时组播组中的主机成员资格变化，组播网络都负责为用户终端170更新解密密钥165。对解密密钥165的更新在每个时隙的偏移间隔w期间发生。在偏移间隔w，如果网络确定用户的状态将从“加入”改变为“离开”，则网络更新解密密钥165。
6.在时间tX1，其中tX1＜tD1，用户终端170通过发送第二个加入消息来指定后一个停止时间来扩展停止时间。如果第二个加入消息采用形式join(p，t3，2)，则用户请求将到组播会话p的连接的结束时间在时间t3之后扩展2个时隙。在一个实施方案中，到计费数据库146的条目显示如下：
Figure B038001659D00292
组播网络通知用户终端170时间tD2是扩展到组播会话p的连接的到期的最后期限。
7.从时间t3到时间t5，无论何时组播组中的主机成员资格变化，组播网络都负责为用户终端170更新解密密钥165。
8.在时间tD2之后，如果网络确定用户的状态将从“已加入”改为“离开”，则网络更新解密密钥165并且继续使用户的组播对话进入下一时隙。
9.在时间t5，对用户终端的数据量计费的采集停止。数据量计量器145将对于使用组播会话p的用户终端170的数据量结束值V3传送到组播计费单元144。组播计费单元144更新计费数据库146的条目。在一个实施方案中，计费数据库146的条目显示如下：
Figure B038001659D00301
因为数据量计费的采集停止，所以组播计费单元144为使用组播会话p的用户终端170关闭计费数据库146中的条目，将计费数据传送到记帐单元151用于存储在记帐数据库152中，并且删除计费数据库146中的条目。因为计费数据是汇总的，所以对于使用组播会话p的用户终端170的全部数据量是(V3-V1)。在另一个实施方案中，数据量计量器145在不在计费数据库146中存储计费数据的情况下将费用数据直接传送到记帐服务器150。
虽然这里公开的实施方案描述了用于计算接收来自组播会话的组播数据的花费的完整的功能系统、方法和计算机程序产品，但是应该理解其他替代实施方案也存在。因为对于阅读本公开内容的那些人各种修改和变化将发生，所以用于计算接收来自组播会话的组播数据的花费的系统、方法和计算机程序产品不限于这里所说明和公开的结构和操作。因此，这个公开内容意指落入权利要求书范围里的所有合适的修改和等价物。

Claims (15)

1.一种用于计算接收来自组播会话的组播数据的花费的方法，组播网络(105)包括至少一个组播业务，每个组播业务包括至少一个组播会话，所述方法包括：
接收请求(117)以便建立到组播会话的连接，所述请求包括所述连接的开始时间和所述连接的结束时间；
存储所述连接的开始时间和所述连接的结束时间；以及
在连接终止之后，基于所述连接的开始时间和所述连接的结束时间来计算接收所述组播数据的花费。
2.根据权利要求1的方法，还包括：
接收后续请求以便扩展所述连接，所述后续请求规定所述连接的新的结束时间；以及
存储所述连接的所述新的结束时间。
3.根据权利要求1的方法，还包括：
接收后续请求以便终止所述连接，所述后续请求规定先于所述连接的所述结束时间的新的结束时间；以及
存储所述连接的所述新的结束时间。
4.根据权利要求1到3的任何一个的方法，其中所述连接的开始时间和所述连接的结束时间被存储到数据库中。
5.根据权利要求1的方法，其中时间被划分成均匀分隔的时隙，并且其中所述连接的开始时间所述连接的结束时间仅在时隙的末尾发生。
6.根据权利要求5的方法，其中所述请求中连接的结束时间被规定为离散数量的时隙。
7.根据权利要求1的方法，其中基于在所述连接的开始时间和连接的结束时间之间接收到的组播数据量来计算接收组播数据的花费。
8.一种用于计算接收来自组播会话的组播数据的花费的设备，组播网络(105)包括至少一个组播业务，每个组播业务包括至少一个组播会话，所述设备包括：
用于接收请求(117)以便建立到组播会话的连接的装置，所述请求包括所述连接的开始时间和所述连接的结束时间；
用于存储所述连接的开始时间和所述连接的结束时间的装置；以及
用于在连接终止之后，基于连接的开始时间和所述连接的结束时间来计算接收所述组播数据的花费的装置。
9.根据权利要求8的设备，其中时间被划分成均匀分隔的时隙，并且其中所述连接的开始时间所述连接的结束时间仅在时隙的末尾发生。
10.根据权利要求9的设备，其中所述请求中连接的结束时间被规定为离散数量的时隙。
11.根据权利要求8的设备，其中还包括用于基于在所述连接的开始时间和连接的结束时间之间接收到的组播数据量来计算接收组播数据的花费的装置。
12.一种用于计算从组播会话中接收组播数据的花费的设备，组播网络包括至少一个组播业务，每个组播业务包括至少一个组播会话，所述设备包括：
用于发送请求以便建立到组播会话的连接的装置，所述请求包括所述连接的开始时间和所述连接的结束时间；
用于发送所述请求之后的第一个后续请求的装置，所述第一个后续请求包括所述连接的新的结束时间，所述新的结束时间比所述结束时间晚；
用于发送第一个后续请求之后的第二个后续请求的装置，所述第二个后续请求包括所述连接的更早的结束时间，更早的结束时间在所述结束时间之后并且在所述新的结束时间之前；以及
用于存储所述连接的开始时间和连接的更早的结束时间，以基于连接的开始时间和连接的更早的结束时间来计算接收所述组播数据的花费的装置。
13.根据权利要求12的设备，还包括：
用于确定请求时间间隔的装置；
其中发送所述请求、发送所述第一个后续请求、以及发送所述第二个后续请求仅在从开始时间以来请求时间间隔的倍数的时间发生。
14.一种用于计算从组播会话中接收组播数据的花费的方法，组播网络包括至少一个组播业务，每个组播业务包括至少一个组播会话，所述方法包括：
发送请求以便建立到组播会话的连接，所述请求包括所述连接的开始时间和所述连接的结束时间；
发送所述请求之后的第一个后续请求，所述第一个后续请求包括所述连接的新的结束时间，所述新的结束时间比所述结束时间晚；
发送第一个后续请求之后的第二个后续请求，所述第二个后续请求包括所述连接的更早的结束时间，更早的结束时间在所述结束时间之后并且在所述新的结束时间之前；以及
存储所述连接的开始时间和连接的更早的结束时间，以基于所述连接的开始时间和连接的更早的结束时间来计算接收所述组播数据的花费。
15.根据权利要求14的方法，还包括：
确定请求时间间隔；
其中发送所述请求、发送所述第一个后续请求、以及发送所述第二个后续请求仅在从开始时间以来请求时间间隔的倍数的时间发生。
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