CN1845497A - 一种全球接入互操作网络中预付费业务的计费系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全球接入互操作网络中预付费业务的计费系统，该系统包括：ASN GW、AS以及计费节点。本发明还公开了一种全球接入互操作网络中预付费业务的计费方法，预先设置计费单位，并将预付费用户终端MSS的网费余额保存于SCP中，该方法包括以下步骤：A.ASN GW通过AS请求计费节点对用户终端进行计费；B.ASN GW将用户终端的WiMAX网络资源消耗量发送给AS；C.AS根据接收到的网络资源消耗量以及预设的计费单位获得计费金额，并通知计费节点进行计费；D.计费节点从自身保存的用户终端的网费余额中扣除AS所确定的计费金额。本发明能够对使用WiMAX网络的预付费用户进行计费。

Description

一种全球接入互操作网络中预付费业务的计费系统及方法

技术领域

本发明涉及无线宽带接入技术，尤其涉及一种全球微波接入互操作(WiMAX)网络中预付费业务的计费系统及方法。

背景技术

随着全球通信市场的蓬勃发展，通信领域的业务类型以及用户数量都大大增加，而对网络设备的需求量也随之提高。但是，土地资源的紧张使得通信线缆的铺设出现困难，进而给网络设备的增加带来较大阻力。基于上述有线通信网络中出现的问题，无线宽带接入(BWA)技术应运而生。为了加快BWA技术的应用，2001年12月，电气和电子工程师协会(IEEE)颁布了用于在城域网中提供最后一公里无线宽带接入的IEEE 802.16标准、以及使用该标准的WiMAX网络。

802.16标准规定了WiMAX系统的包括物理层(PHY)和媒体接入控制层(MAC)。其中，PHY层在物理上完成对信号的调制解调以及编解码等操作；MAC层主要完成WiMAX系统的媒体接入控制功能。

如图1所示，使用上述PHY层和MAC层的WiMAX网络中，主要包括符合802.16系列标准的基站(BS)和接入服务网关(ASN GW)，其中BS用于为使用WiMAX网络的移动用户终端(MSS)提供无线接入，ASN GW用于在WiMAX网络与其他网络之间进行协议转换，并控制MSS接入WiMAX网络。当MSS通过WiMAX接入诸如全球移动通信系统(GSM)、码分多址(CDMA)系统以及宽带码分多址(WCDMA)系统等核心网时，MSS与BS通过交互，完成MSS与BS间的物理同步及能力协商，并将MSS注册到BS上；然后，MSS再与ASN GW交互，使得ASN GW获取到该MSS的网络协议(IP)地址，以便接入到CN后；而后，ASN GW接入到CN中，实现MSS通过WiMAX网络实现无线接入的目的；并且，此后CN再通过ASN GW和BS，将控制信息和数据信息路由到该MSS的IP地址上。

WiMAX网络具有覆盖范围广、可扩展性强以及能够进行业务质量(QoS)控制等优点。具体如下：

1.宽带无线接入、覆盖范围广。

WiMAX网络由于采用正交频分复用(OFDM)调制方式而使得最大通信距离可达50km，并且最大传输效率高达75Mbps。另外该网络采用诸如网状网的先进网络拓扑和诸如波束成形、STC以及天线分集等天线技术，进一步改善覆盖范围。

2.可扩展性强

在PHY层，802.16标准除了支持灵活的射频信道带宽和信道复用之外，还支持自动发送功率控制和信道质量测试，因此能够优化小区规划和部署，并实现频谱的有效使用。另外，WiMAX系统对多信道带宽的支持，使设备制造商能够适应各国政府对频谱使用和分配而制定的独特管制办法。

3.QoS控制

802.16的WiMAX网络可根据实际情况提供多种服务类型和服务水平，其中MAC层完全面对连接，充分的保证了业务的可靠性；另外，WiMAX系统通过优化的调度算法保证了不同业务对不同带宽和时延的需求。

虽然上述的WiMAX网络具有如此优越的性能，但是由于IEEE802.16系列协议并未规定WiMAX网络中对预付费用户进行计费的方法及网络架构，则运营商无法从接入到WiMAX网络的MSS获取利益，因此运营商构建WiMAX网络的积极性不高，无益于加速WiMAX技术的推广。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种WiMAX网络中预付费业务的计费系统，能够对使用WiMAX网络的预付费用户进行计费。

本发明的另一目的在于提供一种WiMAX网络中预付费业务的计费方法，能够对使用WiMAX网络的预付费用户进行计费。

为实现上述目的，本发明提供了一种WiMAX网络中预付费业务的计费系统，该系统包括：接入服务网关ASN GW、接入服务器AS以及计费节点，其中，

所述ASN GW，用于检测用户终端接入与退出WiMAX网络，以及向AS提供用户终端消耗的WiMAX网络资源量；

所述AS，用于根据接收到的网络资源消耗量以及预设的计费单位获得所述用户终端的计费金额，并根据所确定的计费金额，通知计费节点对所述用户终端进行计费；

所述计费节点，用于保存所述用户终端的网费余额，并根据所述AS的请求，从该用户终端的网费金额中扣除AS所确定的计费金额。

其中，所述的ASN GW至少包括：业务处理模块以及认证授权计费AAA模块，其中，

所述业务处理模块，用于检测用户终端接入与退出WiMAX网络，记录开始计费时间，将用户终端的身份标识和从开始计费时间到当前时间内的网络资源消耗量发送给ASN GW中的AAA模块；

所述AAA模块，用于将接收到的用户终端的身份标识和网络资源消耗量发送给AS，请求进行计费。

其中，所述的AS包括：AAA模块、业务处理模块以及计费信息处理模块，其中，

所述AS中的AAA模块，用于接收来自于ASN GW的用户终端身份标识，并发送给AS中的业务处理模块，接收来自于ASN GW的用户终端身份标识和网络资源消耗量，并发送给AS中的计费信息处理模块；

所述AS中的业务处理模块，用于根据接收到的网络资源消耗量以及预设的计费单位获得所述用户终端的计费金额，并将所述计费金额和用户终端的身份标识提交给所述计费信息处理模块；

所述计费信息处理模块，用于接收来自于AS中AAA模块的用户终端身份标识，请求计费节点开始对所述用户终端进行计费；将接收到的来自于AS中业务处理模块的计费金额和用户终端身份标识发送给计费节点，请求计费节点对所述用户终端再次计费。

其中，所述计费节点为业务控制点SCP。

其中，所述ASN GW进一步包括：通讯模块，用于在所述ASN GW与AS之间发送与接收消息。

其中，所述AS进一步包括：通讯模块，用于在AS与ASN GW、AS与SCP之间接收与发送消息。

其中，该系统进一步包括：基站BS，用于在用户终端与ASN GW之间传递信息。

本发明还提供了一种WiMAX网络中预付费业务的计费方法，预先设置计费单位，并将预付费用户终端的网费余额保存于计费节点中，该方法包括以下步骤：

A.ASN GW通过AS请求计费节点对所述用户终端进行计费；

B.用户终端使用WiMAX网络期间，ASN GW将所述用户终端的WiMAX网络资源消耗量发送给AS；

C.AS根据接收到的网络资源消耗量以及预设的计费单位获得所述用户终端的计费金额，并根据所确定的计费金额，通知计费节点对所述用户终端进行计费；

D.计费节点从自身所保存的所述用户终端的网费余额中扣除AS所确定的计费金额。

其中，步骤A所述ASN GW通过AS请求计费节点对所述用户终端进行计费的方法包括：

A11.ASN GW向AS发送包含所述用户终端身份标识的计费开始请求消息，AS将接收到的用户终端身份标识携带于计费请求消息中，发送给计费节点，并记录已发出计费请求消息的个数；

A12.计费节点根据接收到的用户终端身份标识，从自身获得对应的网费余额，并从所述网费余额中扣除一个计费单位对应的金额。

其中，所述步骤A12之后，该方法进一步包括：

计费节点向AS返回计费请求响应消息，AS再向ASN GW返回计费开始响应消息。

其中，所述网络资源消耗量至少包括占用网络总时长以及总流量，并预先设置计费方式，则步骤C所述获得所述用户终端的计费金额的方法为：

判断计费方式为采用时间计费或者采用流量计费，如果采用时间计费，则将接收到的占用网络总时长与计费单位之积减去已发出计费请求消息个数与计费单位之积后，再加上计费单位，得到所述计费金额；如果采用流量计费，则将接收到的总流量与计费单位之积减去已发出计费请求消息个数与计费单位之积后，再加上计费单位，得到所述计费金额。

其中，步骤C所述根据所确定的计费金额，通知计费节点对所述用户终端进行计费的方法为：

首先，将所述计费金额除以计费单位，得到计费请求消息个数，而后，AS按照所得到的消息个数向计费节点发送计费请求消息，并记录已发出计费请求消息的个数；

步骤D所述计费节点从自身所保存的所述用户终端的网费余额中扣除AS所确定的计费金额的方法为：

计费节点每接收到一条计费请求消息，均在所述网费余额中扣除一个计费单位对应的金额。

其中，所述步骤D之后，该方法进一步包括：

计费节点按照接收到的计费请求消息的个数，向AS发送计费请求响应消息。

其中，预先设置计费周期，步骤B所述ASN GW将用户终端的WiMAX网络资源消耗量发送给AS的方法为：

每次到达所述计费周期时，ASN GW向AS发送携带有用户终端身份标识、占用网络总时长以及总流量的中间计费请求消息。

其中，所述步骤B之后，该方法进一步包括：AS向ASN GW发送中间计费响应消息。

其中，用户终端断开与WiMAX网络的连接后，步骤B所述ASN GW将用户终端的WiMAX网络资源消耗量发送给AS的方法为：

ASN GW向AS发送携带有用户终端身份标识、占用网络总时长以及总流量的计费停止请求消息。

其中，所述步骤B之后，该方法进一步包括：AS向ASN GW发送计费停止响应消息。

其中，所述步骤A之前，该方法进一步包括：计费节点与AS通过交互，建立网络连接；

所述步骤D之后，该方法进一步包括：计费节点与AS通过交互，解除已建立的网络连接。

其中，所述建立网络连接的方法为：计费节点向AS发送绑定接收请求消息，AS再向计费节点返回绑定接收响应消息；

所述解除已建立的网络连接的方法为：计费节点向AS发送解除绑定消息，AS再向计费节点返回解除绑定响应消息。

其中，所述ASN GW中包括业务处理模块以及AAA模块，所述AS中包括AAA模块、业务处理模块以及计费信息处理模块，则步骤A11为：

ASN GW中的AAA模块将所述计费开始请求消息发送给AS中的AAA模块；AS中的AAA模块将从计费开始请求消息中解析出的身份标识放入计费请求消息中，发送给计费节点，并且AS中的AAA模块将已发送出去的计费请求消息个数记录下来；

所述计费节点向AS返回计费请求响应消息，AS再向ASN GW返回计费开始响应消息的方法为：

计费节点将计费请求响应消息发送给AS中的计费信息处理模块，AS中的计费信息处理模块再通知AS中的AAA模块已收到计费节点的计费请求响应消息；而后AS中的AAA模块将所述计费开始响应消息发送给ASN GW中的AAA模块。

其中，所述ASN GW中包括业务处理模块以及AAA模块，所述AS中包括AAA模块、业务处理模块以及计费信息处理模块，则所述将所述计费金额除以计费单位，得到计费请求消息个数的方法为：

AS中的业务处理模块将计费金额除以计费单位，得到计费请求消息个数，并通知给AS中的计费信息处理模块；

所述AS按照所得到的消息个数向计费节点发送计费请求消息，并记录已发出计费请求消息的个数的方法为：

AS中的计费信息处理模块按照得到的消息个数，将计费请求消息发送给计费节点，并且AS中的计费信息处理模块将已发出计费请求消息的个数发送给AS中的业务处理模块，AS中的业务处理模块再进行记录。

其中，所述ASN GW中包括业务处理模块、以及AAA模块，所述AS中包括AAA模块、业务处理模块、以及计费信息处理模块，则所述计费节点向AS发送计费请求响应消息的方法为：

计费节点将所述计费请求响应消息发送给AS中的计费信息处理模块，AS中的计费信息处理模块再向AS中的AAA模块指明已经收到计费节点的计费请求响应消息。

其中，所述ASN GW中包括业务处理模块、以及AAA模块，所述AS中包括AAA模块、业务处理模块、以及计费信息处理模块，则所述ASN GW向AS发送中间计费请求消息的方法为：

ASN GW中的认证授权计费AAA模块将所述中间计费请求消息发送给AS中的AAA模块；

所述AS向ASN GW返回中间计费响应消息的方法为：

AS中的AAA模块将所述中间计费响应消息发送给ASN GW中的AAA模块。

其中，所述ASN GW中包括业务处理模块、以及AAA模块，所述AS中包括AAA模块、业务处理模块、以及计费信息处理模块，则所述ASN GW向AS发送计费停止请求消息的方法为：

ASN GW中的AAA模块将所述计费停止请求消息发送给AS中的AAA模块；

所述AS向ASN GW返回计费停止响应消息的方法为：

AS中的AAA模块将所述计费停止响应消息发送给ASN GW中的AAA模块。

其中，所述ASN GW中包括业务处理模块、以及AAA模块，所述AS中包括AAA模块、业务处理模块、以及计费信息处理模块，则所述计费节点向AS发送绑定接收请求消息的方法为：计费节点将所述绑定接收请求消息发送给AS中的计费信息处理模块；

所述AS向计费节点返回绑定接收响应消息的方法为：AS中的计费信息处理模块将所述绑定接收响应消息发送给计费节点；

所述计费节点向AS发送解除绑定消息的方法为：计费节点将所述解除绑定响应消息发送给AS中的计费信息处理模块；

所述AS向计费节点返回解除绑定响应消息的方法为：AS中的计费信息处理模块将所述解除绑定响应消息发送给计费节点。

应用本发明，能够对使用WiMAX网络的预付费用户进行计费。具体而言，本发明具有如下有益效果：

1.本发明在现有WiMAX网络基础上，提供了为预付费业务的计费功能所服务的ASN GW以及AS的具体结构，增强了WiMAX网络的实用性。

2.本发明中，在预付费用户终端使用WiMAX网络期间，AS根据ASNGW提供的用户终端网络资源消耗量，确定该MSS的计费金额，并且由计费节点在自身所保存的用户终端网费余额中扣除AS确定的计费金额，实现WiMAX网络中预付费业务的计费。

3.由于本发明对WiMAX网络中预付费业务进行计费的实现，提高了运营商构建WiMAX网络的积极性，同时有益于加速WiMAX技术的推广和使用。

附图说明

图1为WiMAX网络的系统结构图。

图2为本发明WiMAX网络中预付费业务计费系统实施例的结构图。

图3为本发明WiMAX网络中预付费业务计费方法实施例的信令流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明做进一步的详细说明。

本发明的基本思想在于：在WiMAX网络中设置ASN GW和认证服务器(AS)，并利用计费节点，对预付费用户终端进行计费。该计费方法主要包括：

A.ASN GW通过AS请求SCP对MSS进行计费后，ASN GW将用户终端的WiMAX网络资源消耗量发送给AS；

B.AS根据接收到的网络资源消耗量以及预先设定的计费单位获得用户终端的计费金额，并根据所确定的计费金额，通知SCP对用户终端进行计费；

C.SCP从自身所保存的用户终端的网费余额中扣除AS所确定的计费金额。

本发明中，可以采用符合802.16d协议的用户设备(UE)和SS构成预付费用户终端，也可以采用符合802.16e协议的MSS构成预付费用户终端。另外，本发明中的计费节点可以采用业务控制点(SCP)来实现。下面以用户终端采用MSS、计费节点采用SCP为例，介绍本发明WiMAX网络中预付费业务的计费系统及方法。

如图2所示，当用户终端采用MSS时，WiMAX网络中预付费业务的计费系统包括：BS、ASN GW、AS以及SCP。其中，BS，用于与ASN GW相配合，为MSS提供WiMAX无线接入；ASN GW，用于检测预付费MSS接入与退出WiMAX网络，以及向AS提供预付费MSS消耗的WiMAX网络资源量，如总时长、总流量等；AS，用于根据接收到的网络资源消耗量、已计费的网络资源消耗量以及计费单位获得所述MSS的计费金额，并根据所确定的计费金额，通知SCP对MSS进行计费；SCP，用于保存MSS的网费余额，并根据AS的请求，从该MSS的网费金额中扣除AS所确定的计费金额。

另外，本实施例的ASN GW中包括如下模块：业务处理模块、认证授权计费(AAA)模块以及通讯模块。AS中包括如下模块：业务处理模块、AAA模块、计费信息处理模块以及通讯模块。

本实施例WiMAX网络中预付费业务计费系统的工作原理为：

ASN GW中的业务处理模块通过ASN GW中的通讯模块检测到MSS接入WiMAX网络时，将MSS开始接入网络的时间记录为开始计费时间，并将MSS的身份标识发送给ASN GW中的AAA模块。ASN GW中的AAA模块将接收到的身份标识携带于计费开始请求消息(Accounting-Request/Start)中，并通过ASN GW中的通讯模块和AS中的通讯模块，发送给AS中的AAA模块。AS中的AAA模块从接收到的计费开始请求消息中解析出MSS的身份标识后，发送给AS中的计费信息处理模块。AS中的计费信息处理模块将接收到的身份标识包含在计费请求消息中，通过AS中的通讯模块，发送给SCP。

SCP接收到计费请求消息后，从中解析出MSS的身份标识，并以该身份标识为索引，对自身保存预付费用户网费余额的数据库进行检索，获得该MSS的网费余额，并从该MSS的网费余额中预扣一个计费单位对应的金额。SCP再通过AS中的通讯模块，将计费请求响应消息返回给AS中的计费信息处理模块。AS中的计费信息处理模块通知AS中的AAA模块SCP已经开始计费。AS中的AAA模块通过AS中的通讯模块和ASN GW中的通讯模块，将开始计费请求消息返回给ASN GW中的AAA模块，指明SCP已经开始计费。

在到达预先设置的计费周期时，ASN GW中的业务处理模块将MSS的身份标识和该MSS从开始计费时间到当前时间内的网络资源消耗量一起发送给ASN GW中的AAA模块。ASN GW中的AAA模块将接收到的身份标识和网络资源消耗量携带于中间计费请求(Accounting-Request/Interim)消息中，通过ASN GW中的通讯模块和AS中的通讯模块，发送给AS中的AAA模块。AS中的AAA模块将接收到的身份标识和网络资源消耗量发送给AS中的业务处理模块。AS中的业务处理模块根据本次接收到的网络资源消耗量和上次接收到的网络资源消耗量确定本次网络使用金额；并且AS中的业务处理模块根据本次网络使用金额和预先设置的计费单位，计算出向SCP发送计费请求消息的个数，并将计算出的计费请求消息的个数和MSS的身份标识发送给AS中的计费信息处理模块。AS中的计费信息处理模块按照接收到的个数，通过AS中的通讯模块向SCP发送计费请求消息，并在计费请求消息中携带接收到的身份标识。

SCP根据计费单位和接收到的计费请求消息的个数，在MSS的网费余额中扣除本次网络使用金额，并按照接收到的计费请求消息的个数，通过AS中的通讯模块向AS中的计费处理模块返回计费请求响应消息。AS中的计费信息处理模块向AS中的AAA模块指明SCP已经对该MSS进行了计费，AS中的AAA模块通过AS中的通讯模块和ASN GW中的通讯模块，向ASNGW中的AAA模块返回中间计费响应(Accounting-Response/Interim)消息。

ASN GW中的业务处理模块通过ASN GW中的通讯模块检测到MSS断开与WiMAX网络的连接时，ASN GW中的业务处理模块将MSS的身份标识和该MSS从开始计费时间到MSS退出WiMAX网络时间内的网络资源消耗量一起发送给ASN GW中的AAA模块。ASN GW中的AAA模块将接收到的身份标识和网络资源消耗量携带于计费停止请求(Accounting-Request/Stop)消息中，通过ASN GW中的通讯模块和AS中的通讯模块，发送给AS中的AAA模块。AS中的AAA模块将接收到的身份标识和网络资源消耗量发送给AS中的业务处理模块。AS中的业务处理模块根据本次接收到的网络资源消耗量和上次接收到的网络资源消耗量确定本次网络使用金额；并且AS中的业务处理模块根据本次网络使用金额和预先设置的计费单位，计算出向SCP发送计费请求消息的个数，并将计算出的计费请求消息的个数和MSS的身份标识发送给AS中的计费信息处理模块。AS中的计费信息处理模块按照接收到的个数，通过AS中的通讯模块向SCP发送计费请求消息，并在计费请求消息中携带接收到的身份标识。

SCP根据计费单位和接收到的计费请求消息的个数，在MSS的网费余额中扣除本次网络使用金额，并按照接收到的计费请求消息的个数，通过AS中的通讯模块向AS中的计费处理模块返回计费请求响应消息。AS中的计费信息处理模块向AS中的AAA模块指明SCP已经对该MSS进行了计费，AS中的AAA模块通过AS中的通讯模块和ASN GW中的通讯模块，向ASNGW中的AAA模块返回计费停止响应(Accounting-Response/Stop)消息，指明已经停止对该MSS的计费。

另外，在AS上电并正常运行后，建立与SCP之间的网络连接，以便在计费过程中SCP能够根据AS的请求对该MSS进行扣费。具体而言，AS中的计费信息处理模块通过AS中的通讯模块，请求SCP建立网络连接，即发送绑定接收请求(Bind_Receiver)消息；SCP再通过AS中的通讯模块，向AS中的计费信息处理模块返回绑定接收响应(Bind_Receiver_resp)消息，指明已经建立了SCP与AS间的网络连接。

在诸如设备检测或设备更换等情况下，如果AS不再与SCP进行通信，则两者通过交互而解除所建立的连接。具体而言，AS中的计费信息处理模块通过AS中的通讯模块向SCP发送解除绑定(unbind)消息；SMSC通过AS中的通讯模块向AS中的计费信息处理模块返回解除绑定响应(unbind_resp)消息，指明已经解除了网络连接。

上述为本实施例WiMAX网络中预付费业务的计费系统，下面介绍使用该系统对WiMAX网络的预付费用户进行计费的方法。

具体而言，本实施例在SCP中预先建立保存预付费用户网费余额的数据库；并按照时间或者流量预先设置预付费计费单位，例如：0.1元/分钟或者1元/兆字节(MB)；另外，本发明还预先设置计费周期，例如计费周期为3分钟时，WiMAX网络侧每隔3分钟就对预付费MSS进行一次计费。如图3所示，本发明WiMAX网络中预付费业务的计费方法包括以下步骤：

步骤301～302.AS与SCP通过交互，建立两者之间的网络连接。

在此处的两个步骤中，SCP首先向AS发送绑定请求接收请求消息，请求建立与AS间的传输通道；然后，AS再通过向SCP返回绑定接收响应消息，指明已接受了SCP的请求，建立了传输通道。

步骤303～305.ASN GW通过检测而确定MSS接入WiMAX网络后，ASN GW向AS发送携带有MSS身份标识的计费开始请求消息，AS再向SCP发送计费请求消息。

此处，ASN GW向AS发送的计费开始请求消息有两种：一种是计费开始请求消息中携带有MSS的身份标识；另一种是计费开始请求消息中携带有MSS的身份标识和计费开始时间。

在计费开始请求消息中不包括计费开始时间的情况下，AS接收到该计费开始请求消息时，将此时自身的系统时间记录作为计费开始时间，以便在话单中标明该MSS开始上网的时间；而后，AS从所收到的消息中解析出MSS身份标识，并将该MSS身份标识携带于计费请求消息中，发送给SCP。

在计费开始请求消息中包括MSS的身份标识和计费开始时间的情况下，ASN GW将检测到MSS接入WiMAX网络的时间作为计费开始时间，并将该MSS的用户身份标识和计费开始时间一起携带于发送给AS的计费开始请求消息中；AS收到计费开始请求消息后，记录下计费开始时间，以便在话单中标明该MSS开始上网的时间，而后将接收到的MSS身份标识携带于计费请求消息中，发送给SCP。

此时AS发往SCP的计费请求消息可以为鉴权请求消息。

另外，AS还对所发出计费请求消息的数目进行记录。

步骤306～307.SCP在对该MSS进行一次计费之后，向AS返回计费请求响应消息，AS再向ASN GW返回计费开始响应消息。

SCP接收到计费请求消息后，以该消息中的MSS身份标识为索引，对自身保存预付费用户网费余额的数据库进行检索，获得该MSS的网费余额。然后，从该MSS的网费余额中预扣一个计费单位对应的金额，并通过向AS返回计费请求响应消息，指明已经开始计费；AS再通过计费开始响应消息向ASN GW指明SCP开始对该MSS计费。

如果步骤305中的计费请求消息采用鉴权请求消息来实现，则本处的计费请求响应消息采用鉴权请求响应消息来实现。

步骤308～309.经过一个计费周期后，ASN GW向AS发送中间计费请求消息，AS再向SCP发送计费请求消息，请求SCP再次对该MSS进行计费。

具体而言，ASN GW首先向AS发送中间计费请求消息，并且该消息中携带有MSS身份标识、通过当前时间与计费开始时间相减后得到的本次占用网络总时长以及该MSS从计费开始时间到当前时间内访问网络产生的本次计费总流量。

然后，AS根据网络配置判断计费方式为采用时间计费还是采用流量计费，如果采用时间计费，则AS根据接收到的本次占用网络总时长与已发出计费请求消息的个数确定本次计费金额，进而确定本次发出计费请求消息的个数；如果采用流量计费，则AS根据接收到的本次计费总流量与已发出计费请求消息的个数确定本次计费金额，进而确定本次发出计费请求消息的个数。下面仍以计费请求消息采用鉴权请求消息为例进行说明。

当采用时间计费方式时，计算本次计费金额的公式为：

本次计费金额为＝本次占用网络总时长×计费单位-已发出鉴权请求的个数×计费单位+计费单位。

由于一个计费单位对应一条鉴权请求消息，则计算本次发出鉴权请求消息个数的公式为：

本次发出鉴权请求消息的个数＝本次计费金额/计费单位。

例如：当按照时间计费时，计费单位为0.1元/分钟，本次占用网络总时长为30分钟，已发出26条鉴权请求消息，则本次计费金额为：30×0.1-26×0.1+0.1＝0.5元，本次向SCP发出鉴权请求消息的个数为：0.5/0.1＝5条。此处由已发出鉴权请求消息的个数和计费单位对应的时间可知，SCP已经扣除了26分钟所对应的计费金额，而该MSS接入到WiMAX网络的总时长为30分钟，此时要对未扣费的4分钟进行计费；另外，由于本发明采用的是预扣费机制，因此还要再多扣除1个计费单位所对应的计费金额。

当采用流量计费方式时，计算本次计费金额的公式为：

本次计费金额为＝本次总流量×计费单位-已发出鉴权请求的个数×计费单位+计费单位。

计算本次发出鉴权请求消息个数的公式为：

本次发出鉴权请求消息的个数＝本次计费金额/计费单位。

例如：当按照流量计费时，计费单位为1元/MB，本次总流量为20MB，已发出鉴权请求消息的个数为18个，则本次计费金额为：20×1-18×1+1＝3元。本次向SCP发出鉴权请求消息的个数为：3/1＝3条。

在确定了计费请求消息的个数之后，AS按照所确定的个数向SCP发送计费请求消息，请求对该MSS进行计费；同时，AS还将所发出计费请求消息的数目记录下来。

至此，完成了ASN GW通过AS请求SCP再次对该MSS进行计费的过程。

步骤310～311.SCP在自身保存预付费用户网费余额的数据库中获得该MSS的网费余额后，从当前网费余额中预扣计费金额，并向AS发送计费请求响应消息，AS再向ASN GW中间计费响应消息，指明SCP已再次计费；ASN GW判断MSS是否断开与WiMAX网络的连接，如果是，则执行步骤312，否则，执行返回步骤308。

对于SCP而言，每接收到一条计费请求消息，都以接收到的消息中的MSS身份标识为索引，在自身保存预付费用户网费余额的数据库中检索到该MSS的当前网费余额，并从该余额中扣除一个计费单位对应的计费金额；然后按照接收到的计费请求消息的个数向AS返回计费请求响应消息，指明已经进行了再次计费；AS再向ASN GW返回中间计费响应消息，指明SCP已对该MSS进行了再次计费。

如果步骤309中的计费请求消息采用鉴权请求消息来实现，则本处的计费请求响应消息采用鉴权请求响应消息来实现。

步骤312～316.当预付费MSS断开与WiMAX网络的连接后，ASN GW向AS发送计费停止请求消息，AS再向SCP发送计费请求消息，请求SCP停止对该MSS的计费。

具体而言，此处ASN GW首先向AS发送计费停止请求消息，并且该消息中携带有MSS身份标识、通过MSS下线时间与计费开始时间相减后得到的本次占用网络总时长以及该MSS从计费开始时间到MSS下线时间内访问网络产生的本次计费总流量。

然后，AS根据网络配置判断计费方式为采用时间计费还是采用流量计费，如果采用时间计费，则AS根据接收到的本次占用网络总时长与已发出计费请求消息的个数确定本次计费金额，进而确定本次发出计费请求消息的个数；如果采用流量计费，则AS根据接收到的本次计费总流量与已发出计费请求消息的个数确定本次计费金额，进而确定本次发出计费请求消息的个数。此处无论采用时间计费方式还是采用流量计费方式，确定本次计费金额和本次发出计费请求消息个数的方法均与步骤308至309中的计算方法相同。

而后，AS按照所确定的个数向SCP发送计费请求消息，请求对该MSS进行计费；同时，AS还将所发出计费请求消息的数目记录下来。

步骤315～316.SCP停止计费后，向AS返回计费响应消息，AS向ASNGW返回计费向ASN GW返回计费停止响应，指明已经停止对该MSS的计费。

对于SCP而言，每接收到一条计费请求消息，都以接收到的MSS身份标识为索引，在自身保存预付费用户网费余额的数据库中检索到该MSS的当前网费余额，并从该余额中扣除一个计费单位对应的计费金额；然后按照接收到的计费请求消息的个数向AS返回计费请求响应消息，指明已经进行了计费；AS再向ASN GW返回计费停止响应消息，指明SCP已对该MSS停止了计费。

此处AS接收到来自于ASN GW的计费停止请求消息后，还可以先向ASN GW返回计费停止响应消息，而后再确定计费请求消息的个数，并向SCP发出计费消息。

如果步骤314中的计费请求消息采用鉴权请求消息来实现，则本处的计费请求响应消息采用鉴权请求响应消息来实现。

另外，在用户接入WiMAX网络小于一个计费周期的情况下，本实施例执行完步骤307之后，直接执行步骤312，而不执行步骤309至步骤311，即跳过中间计费过程而进行停止计费过程。

步骤317～318.SCP与AS通过交互，解除已建立的网络连接。

当SCP不再与AS进行通信时，SCP向AS发送解除绑定(Umbind)消息，请求解除在步骤201和202中建立的网络连接；而后，AS向SCP返回解除绑定响应(Unbind_resp)消息，指明已经解除了网络连接。

至此，完成了本实施例WiMAX网络中预付费业务的计费流程。

本实施例中，SCP根据接收到计费请求消息的个数来确定从用户终端的网费余额中所扣除的本次网络使用金额，也可以在AS发往SCP的计费请求消息中直接携带本次网络使用金额，则SCP获取到本次网络使用金额后，从自身保存的用户终端网费余额中扣除本次网络使用金额，实现计费。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (25)

1、一种WiMAX网络中预付费业务的计费系统，其特征在于，该系统至少包括：接入服务网关ASN GW、接入服务器AS以及计费节点，其中，

所述ASN GW，用于检测用户终端接入与退出WiMAX网络，以及向AS提供用户终端消耗的WiMAX网络资源量；

所述AS，用于根据接收到的网络资源消耗量以及预设的计费单位获得所述用户终端的计费金额，并根据所确定的计费金额，通知计费节点对所述用户终端进行计费；

所述计费节点，用于保存所述用户终端的网费余额，并根据所述AS的请求，从该用户终端的网费金额中扣除AS所确定的计费金额。

2、如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的ASN GW至少包括：业务处理模块以及认证授权计费AAA模块，其中，

所述业务处理模块，用于检测用户终端接入与退出WiMAX网络，记录开始计费时间，将用户终端的身份标识和从开始计费时间到当前时间内的网络资源消耗量发送给ASN GW中的AAA模块；

所述AAA模块，用于将接收到的用户终端的身份标识和网络资源消耗量发送给AS，请求进行计费。

3、如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述的AS包括：AAA模块、业务处理模块以及计费信息处理模块，其中，

所述AS中的AAA模块，用于接收来自于ASN GW的用户终端身份标识，并发送给AS中的计费信息处理模块，接收来自于ASN GW的用户终端身份标识和网络资源消耗量，并发送给AS中的业务处理模块；

所述AS中的业务处理模块，用于根据接收到的网络资源消耗量以及预设的计费单位获得所述用户终端的计费金额，并将所述计费金额和用户终端的身份标识提交给所述计费信息处理模块；

所述计费信息处理模块，用于接收来自于AS中AAA模块的用户终端身份标识，请求计费节点开始对所述用户终端进行计费；将接收到的来自于AS中业务处理模块的计费金额和用户终端身份标识发送给计费节点，请求计费节点对所述用户终端再次计费。

4、如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述计费节点为业务控制点SCP。

5、如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述ASN GW进一步包括：通讯模块，用于在所述ASN GW与AS之间发送与接收消息。

6、如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述AS进一步包括：通讯模块，用于在AS与ASN GW、AS与SCP之间接收与发送消息。

7、如权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括：基站BS，用于在用户终端与ASN GW之间传递信息。

8、一种使用如权利要求1所述系统的全球接入互操作网络中预付费业务的计费方法，其特征在于，预先设置计费单位，并将预付费用户终端的网费余额保存于计费节点中，该方法包括以下步骤：

A.ASN GW通过AS请求计费节点对所述用户终端进行计费；

B.用户终端使用WiMAX网络期间，ASN GW将所述用户终端的WiMAX网络资源消耗量发送给AS；

C.AS根据接收到的网络资源消耗量以及预设的计费单位获得所述用户终端的计费金额，并根据所确定的计费金额，通知计费节点对所述用户终端进行计费；

D.计费节点从自身所保存的所述用户终端的网费余额中扣除AS所确定的计费金额。

9、如权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤A所述ASN GW通过AS请求计费节点对所述用户终端进行计费的方法包括：

A11.ASN GW向AS发送包含所述用户终端身份标识的计费开始请求消息，AS将接收到的用户终端身份标识携带于计费请求消息中，发送给计费节点，并记录已发出计费请求消息的个数；

A12.计费节点根据接收到的用户终端身份标识，从自身获得对应的网费余额，并从所述网费余额中扣除一个计费单位对应的金额。

10、如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤A12之后，该方法进一步包括：

计费节点向AS返回计费请求响应消息，AS再向ASN GW返回计费开始响应消息。

11、如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述网络资源消耗量至少包括占用网络总时长以及总流量，并预先设置计费方式，则步骤C所述获得所述用户终端的计费金额的方法为：

判断计费方式为采用时间计费或者采用流量计费，如果采用时间计费，则将接收到的占用网络总时长与计费单位之积减去已发出计费请求消息个数与计费单位之积后，再加上计费单位，得到所述计费金额；如果采用流量计费，则将接收到的总流量与计费单位之积减去已发出计费请求消息个数与计费单位之积后，再加上计费单位，得到所述计费金额。

12、如权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤C所述根据所确定的计费金额，通知计费节点对所述用户终端进行计费的方法为：

首先，将所述计费金额除以计费单位，得到计费请求消息个数，而后，AS按照所得到的消息个数向计费节点发送计费请求消息，并记录已发出计费请求消息的个数；

步骤D所述计费节点从自身所保存的所述用户终端的网费余额中扣除AS所确定的计费金额的方法为：

计费节点每接收到一条计费请求消息，均在所述网费余额中扣除一个计费单位对应的金额。

13、如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述步骤D之后，该方法进一步包括：

计费节点按照接收到的计费请求消息的个数，向AS发送计费请求响应消息。

14、如权利要求8所述的方法，其特征在于，预先设置计费周期，步骤B所述ASN GW将用户终端的WiMAX网络资源消耗量发送给AS的方法为：

每次到达所述计费周期时，ASN GW向AS发送携带有用户终端身份标识、占用网络总时长以及总流量的中间计费请求消息。

15、如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述步骤B之后，该方法进一步包括：AS向ASN GW发送中间计费响应消息。

16、如权利要求8所述的方法，其特征在于，用户终端断开与WiMAX网络的连接后，步骤B所述ASN GW将用户终端的WiMAX网络资源消耗量发送给AS的方法为：

ASN GW向AS发送携带有用户终端身份标识、占用网络总时长以及总流量的计费停止请求消息。

17、如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述步骤B之后，该方法进一步包括：AS向ASN GW发送计费停止响应消息。

18、如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤A之前，该方法进一步包括：计费节点与AS通过交互，建立网络连接；

所述步骤D之后，该方法进一步包括：计费节点与AS通过交互，解除已建立的网络连接。

19、如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述建立网络连接的方法为：计费节点向AS发送绑定接收请求消息，AS再向计费节点返回绑定接收响应消息；

所述解除已建立的网络连接的方法为：计费节点向AS发送解除绑定消息，AS再向计费节点返回解除绑定响应消息。

20、如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述ASN GW中包括业务处理模块以及AAA模块，所述AS中包括AAA模块、业务处理模块以及计费信息处理模块，则步骤A11为：

ASN GW中的AAA模块将所述计费开始请求消息发送给AS中的AAA模块；AS中的AAA模块将从计费开始请求消息中解析出的身份标识放入计费请求消息中，发送给计费节点，并且AS中的AAA模块将已发送出去的计费请求消息个数记录下来；

所述计费节点向AS返回计费请求响应消息，AS再向ASN GW返回计费开始响应消息的方法为：

计费节点将计费请求响应消息发送给AS中的计费信息处理模块，AS中的计费信息处理模块再通知AS中的AAA模块已收到计费节点的计费请求响应消息；而后AS中的AAA模块将所述计费开始响应消息发送给ASN GW中的AAA模块。

21、如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述ASN GW中包括业务处理模块以及AAA模块，所述AS中包括AAA模块、业务处理模块以及计费信息处理模块，则所述将所述计费金额除以计费单位，得到计费请求消息个数的方法为：

AS中的业务处理模块将计费金额除以计费单位，得到计费请求消息个数，并通知给AS中的计费信息处理模块；

所述AS按照所得到的消息个数向计费节点发送计费请求消息，并记录已发出计费请求消息的个数的方法为：

AS中的计费信息处理模块按照得到的消息个数，将计费请求消息发送给计费节点，并且AS中的计费信息处理模块将已发出计费请求消息的个数发送给AS中的业务处理模块，AS中的业务处理模块再进行记录。

22、如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述ASN GW中包括业务处理模块、以及AAA模块，所述AS中包括AAA模块、业务处理模块、以及计费信息处理模块，则所述计费节点向AS发送计费请求响应消息的方法为：

计费节点将所述计费请求响应消息发送给AS中的计费信息处理模块，AS中的计费信息处理模块再向AS中的AAA模块指明已经收到计费节点的计费请求响应消息。

23、如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述ASN GW中包括业务处理模块、以及AAA模块，所述AS中包括AAA模块、业务处理模块、以及计费信息处理模块，则所述ASN GW向AS发送中间计费请求消息的方法为：

ASN GW中的认证授权计费AAA模块将所述中间计费请求消息发送给AS中的AAA模块；

所述AS向ASN GW返回中间计费响应消息的方法为：

AS中的AAA模块将所述中间计费响应消息发送给ASN GW中的AAA模块。

24、如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述ASN GW中包括业务处理模块、以及AAA模块，所述AS中包括AAA模块、业务处理模块、以及计费信息处理模块，则所述ASN GW向AS发送计费停止请求消息的方法为：

ASN GW中的AAA模块将所述计费停止请求消息发送给AS中的AAA模块；

所述AS向ASN GW返回计费停止响应消息的方法为：

AS中的AAA模块将所述计费停止响应消息发送给ASN GW中的AAA模块。

25、如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述ASN GW中包括业务处理模块、以及AAA模块，所述AS中包括AAA模块、业务处理模块、以及计费信息处理模块，则所述计费节点向AS发送绑定接收请求消息的方法为：计费节点将所述绑定接收请求消息发送给AS中的计费信息处理模块；

所述AS向计费节点返回绑定接收响应消息的方法为：AS中的计费信息处理模块将所述绑定接收响应消息发送给计费节点；

所述计费节点向AS发送解除绑定消息的方法为：计费节点将所述解除绑定响应消息发送给AS中的计费信息处理模块；

所述AS向计费节点返回解除绑定响应消息的方法为：AS中的计费信息处理模块将所述解除绑定响应消息发送给计费节点。

Images