CN1848900B - 一种预付费的计费方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预付费的计费方法，用以解决利用现有的CDMA预付费流程，使微波接入全球互通WiMAX系统的预付费计费较复杂的问题。包括下列步骤：A、若归属地验证授权计费服务器AAA收到含有第一属性的计费请求开始消息，则在判定发起方用户为预付费用户后，向预付费服务器端PPS转发该消息；B、PPS请求分配金额，并根据计费规则将所述金额转换为对应数量的计费单位；C、PPS向预付费客户端PPC发送含有第一属性和第二属性的回复消息，以使PPC根据所述第二属性中的配额中计费单位的数量及门限值对所述预付费用户进行监控，其中所述监控包括：当所述用户的网络资源使用量到达门限值时，所述PPC向归属地AAA发送含有用户当前网络资源使用量的请求配额更新消息。

Description

一种预付费的计费方法

技术领域

本发明涉及通信领域，特别是涉及一种预付费的计费方法。

背景技术

预付费业务是用户预先购买一定金额的服务(例如：在数据预付费业务中体现为一定数量的使用时间或数据流量)的一种业务。预付费功能实体实时跟踪用户对所购资源的使用情况(时间或流量)，实时从账户余额中扣除当前的使用费用。

目前预付费业务在固网、移动(包括WCDMA和CMDA系统)都有商用，技术成熟。

CDMA系统国际标准化组织在2003年8月发布的3GPP2X.S0011-006-C规范中制定了分组预付费业务完整的标准，包括系统框架、功能实体、实现流程、消息定义、信元定义等。

在CDMA系统中，AAA客户端和预付费客户端功能都在同一个物理实体上(接入服务器)。但是微波接入全球互通WiMAX系统的网络结构与CDMA系统有所不同，其接入服务器物理上是分开的两个设备(策略决策点PDP和策略执行点PEP)，PDP完成AAA客户端中的鉴权和认证功能；PEP完成AAA客户端中的计费功能和预付费客户端功能。

WiMAX目前处于协议研究阶段，最新的NWG050915_NWG_STAGE2规范的预付费专题照搬了CDMA系统预付费框架，包括：接入服务器(具备AAA客户端和预付费客户端功能)、AAA服务器、预付费服务器。在所述NWG050915_NWG_STAGE2规范中只简单提及了利用Radius Access-Request消息和Radius Access-Accept消息完成预付费配额下发和上报的概念，但没有具体定义预付费流程。

如果仍然利用CDMA系统中的预付费流程，即利用AAA客户端中的鉴权和认证功能的Radius Access-Request消息和Radius Access-Accept消息，在PDP与AAA服务器和预付费服务器之间交互，以完成预付费配额的下发和上报，则必须在PDP和PEP两个设备之间频繁的传递配额信息。

发明内容

本发明提供一种预付费的计费方法，用以解决利用现有的CDMA预付费流程，使WiMAX系统的预付费计费较复杂的问题。

本发明方法应用于WiMAX系统，包括下列步骤：

A、若归属地验证授权计费服务器AAA收到含有第一属性的计费请求开始消息，则在判定发起方用户为预付费用户后，向预付费服务器端PPS转发该消息；

B、PPS请求分配金额，并根据计费规则将所述金额转换为对应数量的计费单位；

C、PPS向预付费客户端PPC发送含有第一属性和第二属性的回复消息，当第二属性中的配额不等于零时，所述PPC打开动态主机配置协议控制DHCP Gating功能，使所述预付费用户使用网络资源，并且，所述PPC根据所述第二属性中的配额中计费单位的数量及门限值对所述预付费用户进行监控，其中所述监控包括：当所述预付费用户的网络资源使用量到达门限值时，所述PPC向归属地AAA发送含有预付费用户当前网络资源使用量的请求配额更新消息.

步骤A中包括下列步骤：PPC向AAA发送含有第一属性的计费请求开始消息，以表明本PPC支持预付费方式；当AAA判定发起方用户为预付费用户时，向PPS转发所述计费请求开始消息。

步骤B中所述的金额小于或等于用户预付的费用。

步骤B中所述计费规则包括：签约信息和业务费率。

所述签约信息为按流量方式预付费，或者按时长方式预付费。

步骤B中包括下列步骤：PPS校验所述第一属性；PPS向保存用户申请金额的服务器请求分配金额；所述保存用户申请金额的服务器对发起方用户鉴权，并判定该用户存有余额后，为PPS分配金额及扣除分配的金额；PPS根据计费规则将所述金额转换为对应数量的计费单位。

所述对所述预付费用户进行监控为监控该用户的网络资源使用量，并与所述门限值对比。

当所述用户的网络资源使用量到达门限值时，所述PPC请求配额更新。

所述PPC请求配额更新，包括下列步骤：PPC向归属地AAA发送含有用户当前网络资源使用量的请求配额更新消息，在该请求配额更新消息中还携带有原因标识；归属地AAA根据所述原因标识判定该请求配额更新消息为请求配额更新消息，则将该请求配额更新消息转发给PPS；PPS记录该请求配额更新消息中携带的用户当前网络资源使用量，并在上次回复消息中的配额中计费单位的数量及门限值上分别累加本次分配的计费单位的数量，以及相应扣除本次分配的计费单位的数量；PPS下发更新后的配额和门限值。

若PPS分配到的金额已全部下发，则所述PPS重新向保存用户申请金额的服务器请求分配金额。

所述PPS重新向保存用户申请金额的服务器请求分配金额后，将申请到的金额累加到已申请金额的总和上。

当用户预存的费用全部用完时，终止接入业务。

判断用户预存的费用全部用完包括下列步骤：PPS收到请求配额更新消息；PPS判定当前分配到的金额已全部下发；PPS重新向保存用户申请金额的服务器请求分配金额；保存用户申请金额的服务器反馈无金额可分配；用户将当前剩余的计费单位用完。

当用户连接被断开时，终止接入业务。所述终止接入业务包括下列步骤：PPC向归属地AAA发送含有第二属性和原因标识的计费停止消息；归属地AAA根据原因标识将所述计费停止消息转发到PPS；PPS记录该计费停止消息的第二属性中携带的用户当前网络资源使用量；PPS向PPC发送携带有第一属性的回应消息，或者发送携带有第一属性及第二属性为空的回应消息；PPC收到所述回应消息后，释放用户连接。

所述终止接入业务后，还包括步骤：PPS将分配到的剩余金额返还给保存用户申请金额的服务器；保存用户申请金额的服务器将返还的所述剩余金额与当前用户预存的费用相加。

所述PPC为接入服务网络网关ASN GW中的策略执行点PEP，或者家乡代理HA。

本发明有益效果如下：

本发明遵从现有WiMAX NGW规范制定的预付费业务框架和功能实体的定义。通过定义用于表明终端支持预付费功能的第一属性，以及用于表明当前配额及门限值的第二属性，描述了在WiMAX系统下预付费业务的完整流程，使AAA客户端中的鉴权和认证功能与计费功能完全分开，适用于WiMAX系统接入服务器的AAA客户端功能在物理上分开情况下开展预付费业务。

附图说明

图1为本发明步骤流程图；

图2为本发明以流量方式计费的信令流程图。

具体实施方式

为了使WiMAX系统的预付费业务流程更加合理、简单，本发明提供了一种预付费的计费方法。参见图1所示，其包括下列步骤：

S1、在发给归属地AAA的计费请求开始消息(Accounting Request Start)中携带第一属性(PPAC)。

S2、归属地AAA向PPS转发该计费请求开始消息。

S3、PPS请求分配金额。

S4、将所述金额转换为对应数量的计费单位。

S5、以第一属性表明PPS选择的预付费方式，并以第二属性下发配额及门限值。

S6、完成用户的网络接入。

S7、监控并完成配额更新。

S8、断开连接，结束业务。

以下通过三个实例具体描述本发明方法。

实例一：PPS请求分配的金额小于用户预存的费用，并以流量方式计费。参见图2所示，本例包括下述细节步骤。

ASN GW的PDP在鉴权认证阶段结束后，完成以下步骤(请参考050915_NWG_STAGE2规范)：获取Qos；IP地址分配(PMIP)；MIP注册阶段；建立Data_Path；计费开始。

为避免端到端的数据路径建立之前发生数据流量，ASN GW的PEP DHCPRelay功能模块等待以上步骤都完成后，才应答MSS的地址获取(PMIP)或MIP注册请求消息(CMIP)。该功能称为DHCP Gating，DHCP Gating功能具体描述请参考050915_NWG_STAGE2规范。

S101、在发给归属地AAA的计费请求开始消息(Accounting Request Start)中携带第一属性(PPAC)。

在计费开始阶段，ASN GW的PEP Accounting功能模块构造AccountingRequest Start消息发给归属地AAA，告知归属地AAA计费开始，如果消息中包含PPAC属性，则表示PEP支持预付费功能。(1.Accounting Request Start(PPAC))

S102、归属地AAA向PPS转发该计费请求开始消息。

归属地AAA收到包含PPAC属性Accounting Request Start消息后，根据NAI判断该用户是否为预付费用户，如果是，则向PPS转发Accounting RequestStart请求。(1.Accounting Request Start(PPAC))

S103、PPS请求分配金额。

PPS校验PPAC后，向保存用户申请金额的服务器(在图2中为业务控制点SCP)请求金额。SCP检验该用户是否合法，以及当前该用户帐户下有没有余额。若有余额，则给用户分配初始资金配额，并从用户当前余额中将分配的初始资金配额扣除。(2.ACCT_req)(2.ACCT_resp)

S104、将所述金额转换为对应数量的计费单位。

PPS根据用户签约信息(本例中签约为按流量方式开展预付费)和用户所使用业务的费率将资金配额转换为流量(图中转换成流量配额为150K)。所述的用户签约信息可从网络侧获得，或者在所述PPAC属性中指明。

S105、以第一属性表明PPS选择的预付费方式，并以第二属性下发配额及门限值。

-PPS向归属地AAA回复Accounting Response消息。(3.AccountingResponse(PPAC，PPAQ(VQ＝50，VT＝40)))

归属地AAA将该消息转发给PEP。(3.Accounting Response(PPAC，PPAQ(VQ＝50，VT＝40)))

在该消息中必须包含PPAC属性，表明PPS选择的预付费方式(图2中为按流量方式预付费)；还必须包含第二属性(PPAQ)，该属性用于携带配额(Quota)，配额门限(Threshold)等信息。图2中PPS为PEP分配的流量配额(VolumeQuota)VQ＝50K，流量配额门限(VolumeThreshold)VT＝40K。

S106、完成用户的网络接入。

当所述PEP收到包含有PPAC属性和PPAQ属性的回复消息，并且所述PPAQ属性中的配额不为零，则ASN GW打开DHCP Gating功能，此时用户可以使用网络资源。(4.DHCP Gating)

S107、监控并完成配额更新。

-ASN GW的PEP统计用户流量的使用情况。(5.IP Datagrams)

-用户的网络资源使用量达到40K的配额门限。(6.Threshold Reached)

-PEP向归属地AAA发送Accounting Request Interim Update消息，即请求配额更新。该消息中包含PPAQ属性，其中VQ＝40K，用以指明用户已经使用了40K的流量，更新原因为“threshold reached”。归属地AAA根据所述更新原因判定该消息为配额更新消息，并转发给PPS(处理区别于后付费的中间话单)。(7.Accounting Request Interim Update(PPAQ(VQ＝40K)))

-PPS首先记录用户已经使用了40K。用户的初始流量-分配流量＝100K，据此PPS判定分配到的初始资金配额还未全部下发，所以再给用户分配50K的流量，即利用PPAQ属性返回新的VQ＝100K(50+50)，VT＝90K(40+50)。(8.Accounting Response(PPAQ(VQ＝100K，VT＝90K)))

-重复上述配额更新流程。直至PPS返回新的VQ＝150K，VT＝140K。(9.On-line Accounting Procedure)

-当PPS检测到上一次向SCP申请的资金配额(图2中为150K)已经全部下发，PPS向SCP请求分配新的资金配额。本例中没有申请到新的资金配额，则用户的初始流量保持不变。(10.ACCT_req)(10.ACCT_resp)

如果申请到新的资金配额，则PPS在用户的初始流量上增加本次申请到的资金配额所对应的流量，并重复上述配额更新流程。

-用户进行业务访问，PEP统计用户的流量使用情况。(11.IP Datagrams)

-用户的使用量达到140K，即到达当前的配额门限。(12.ThresholdReached)

-配额门限到达后，PEP向归属地AAA请求配额更新。(13.AccountingRequest Interim Update(PPAQ(VQ＝140K)))

-PPS记录用户已经使用了140K。用户的初始流量-分配流量＝0K，此时没有多余的流量分给用户。PPS在返回给PEP的PPAQ属性中VQ＝150K，VT＝150K。(14.Accounting Response(PPAQ(VQ＝150K，VT＝150K)))

-用户进行业务访问，PEP统计用户的流量使用情况。用户使用流量达到150K，即到达当前的配额门限。(15.IP Datagrams)

S108、断开连接，结束业务。

-PEP检测到用户的已使用流量＝VT＝150K，并且配额更新失败，则发送计费停止消息(Accounting Request Stop)给归属地AAA，该消息中包含PPAQ属性，其中VQ＝150K表明用户已经使用了150K的流量，更新原因为“quotareached”。归属地AAA将该消息转发给PPS。(16.Quota Expiry)(16.AccountingRequest Stop(PPAQ(VQ＝150K)))

-PPS记录用户已经使用了150K。PPS通过归属地AAA向PEP发送Accounting Response消息，该消息中包含PPAC属性及为空的PPAQ属性，或者该消息中包含PPAC属性而不携带PPAQ属性。PEP收到该消息后，释放用户连接。(17.Accounting Response)

如果用户或PEP断开连接，则PEP将向归属地AAA发送AccountingRequest Stop消息，该消息中包含PPAQ属性，其中VQ表明用户已经使用的流量，原因为“Client Service termination”。归属地AAA向PPS转发该消息。PPS记录用户已经使用的流量，并判断分配到的资金配额转换的流量是否还有剩余(即是否还有未下发的流量)，若有，则根据计费规则将剩余的流量转换为金额，并向SCP发送金额返还消息。SCP将该部分金额添加到该用户帐户的余额中。

实例二：PPS请求分配的金额等于用户预存的费用，并以流量方式计费。本例包括下述细节步骤。

计费开始之前的步骤与实例一相同。

S201、在发给归属地AAA的计费请求开始消息(Accounting Request Start)中携带第一属性(PPAC)。(与实例一相同)

S202、归属地AAA向PPS转发该计费请求开始消息。(与实例一相同)

S203、PPS请求分配金额。

PPS校验PPAC后，向保存用户申请金额的服务器请求金额。SCP检验该用户是否合法，以及当前该用户帐户下有没有余额。若有余额，则将该用户预存的全部费用分配给PPS。

S204、将所述金额转换为对应数量的计费单位。(与实例一相同)

S205、以第一属性表明PPS选择的预付费方式，并以第二属性下发配额及门限值。(与实例一相同)

S206、完成用户的网络接入。(与实例一相同)

S207、监控并完成配额更新。

配额更新流程与实例一相同。

当PPS检测到向SCP申请的资金配额已经全部下发，PPS无需再向SCP请求资金配额(因为本例中已一次全部分配)，则用户的初始流量保持不变。

本步骤后续流程与实例一相同。

S208、断开连接，结束业务。

强制断开连接的流程与实例一相同。如果用户或PEP断开连接，则PEP将向归属地AAA发送Accounting Request Stop消息，该消息中包含PPAQ属性，其中VQ表明用户已经使用的流量，原因为“Client Service termination”。归属地AAA向PPS转发该消息。PPS记录用户已经使用的流量。PPS无需判断分配到的资金配额转换的流量是否还有剩余(因为本例中全部预存费用被一次分配，若不是强制断开连接，则必然还有剩余流量)。PPS根据计费规则将剩余的流量转换为金额，并向SCP发送金额返还消息。SCP将该部分金额直接存入该用户帐户中。

实例三：PPS请求分配的金额小于用户预存的费用，并以时长方式计费。本例包括下述细节步骤。

计费开始之前的步骤与实例一相同。

S301、在发给归属地AAA的计费请求开始消息(Accounting Request Start)中携带第一属性(PPAC)。(与实例一相同)

S302、归属地AAA向PPS转发该计费请求开始消息。(与实例一相同)

S303、PPS请求分配金额。(与实例一相同)

S304、将所述金额转换为对应数量的计费单位。

PPS根据用户签约信息(本例中签约为按时长方式开展预付费)和用户所使用业务的费率将资金配额转换为时长。所述的用户签约信息可从网络侧获得，或者在所述PPAC属性中指明。

S305、以第一属性表明PPS选择的预付费方式，并以第二属性下发配额及门限值。

第二属性PPAQ用于携带配额(Quota)，配额门限(Threshold)等信息。本例中DQ(DurationQuota)表示配额、DT(DurationThreshod)表示门限值。

其他与实例一相同。

S306、完成用户的网络接入。(与实例一相同)

S307、监控并完成配额更新。(与实例一相同)

S308、断开连接，结束业务。(与实例一相同)

本发明方法适用于但不限于WiMAX系统。例如：本发明方法也适用于CDMA系统。

上述实例中的PPC不限于ASN GW(PEP)，也适用于HA作为PPC的情况。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (17)

1.一种预付费的计费方法，其特征在于，应用于微波接入全球互通WiMAX系统，包括下列步骤：

A、若归属地验证授权计费服务器AAA收到含有第一属性的计费请求开始消息，则在判定发起方用户为预付费用户后，向预付费服务器端PPS转发该消息；

B、PPS请求分配金额，并根据计费规则将所述金额转换为对应数量的计费单位；

C、PPS向预付费客户端PPC发送含有第一属性和第二属性的回复消息，当第二属性中的配额不等于零时，所述PPC打开动态主机配置协议控制DHCP Gating功能，使所述预付费用户使用网络资源，并且，所述PPC根据所述第二属性中的配额中计费单位的数量及门限值对所述预付费用户进行监控，其中所述监控包括：当所述预付费用户的网络资源使用量到达门限值时，所述PPC向归属地AAA发送含有预付费用户当前网络资源使用量的请求配额更新消息。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A中包括下列步骤：

-PPC向AAA发送含有第一属性的计费请求开始消息，以表明本PPC支持预付费方式；

-当AAA判定发起方用户为预付费用户时，向PPS转发所述计费请求开始消息。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B中所述的金额小于或等于用户预付的费用。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤B中所述计费规则包括：签约信息和业务费率。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述签约信息为按流量方式预付费，或者按时长方式预付费。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤B中包括下列步骤：

-PPS校验所述第一属性；

-PPS向保存用户申请金额的服务器请求分配金额；

-所述保存用户申请金额的服务器对发起方用户鉴权，并判定该用户存有余额后，为PPS分配金额及扣除分配的金额；

-PPS根据计费规则将所述金额转换为对应数量的计费单位。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述预付费用户进行监控为监控该用户的网络资源使用量，并与所述门限值对比。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述用户的网络资源使用量到达门限值时，所述PPC请求配额更新。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述PPC请求配额更新，包括下列步骤：

-PPC向归属地AAA发送含有用户当前网络资源使用量的请求配额更新消息，在该请求配额更新消息中还携带有原因标识；

-归属地AAA根据所述原因标识判定该请求配额更新消息为请求配额更新消息，则将该请求配额更新消息转发给PPS；

-PPS记录该请求配额更新消息中携带的用户当前网络资源使用量，并在上次回复消息中的配额中计费单位的数量及门限值上分别累加本次分配的计费单位的数量，以及相应扣除本次分配的计费单位的数量；

-PPS下发更新后的配额和门限值。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，若PPS分配到的金额已全部下发，则所述PPS重新向保存用户申请金额的服务器请求分配金额。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述PPS重新向保存用户申请金额的服务器请求分配金额后，将申请到的金额累加到已申请金额的总和上。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，当用户预存的费用全部用完时，终止接入业务。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，判断用户预存的费用全部用完包括下列步骤：

-PPS收到请求配额更新消息；

-PPS判定当前分配到的金额已全部下发；

-PPS重新向保存用户申请金额的服务器请求分配金额；

-保存用户申请金额的服务器反馈无金额可分配；

-用户将当前剩余的计费单位用完。

14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，当用户连接被断开时，终止接入业务。

15.如权利要求12或14所述的方法，其特征在于，所述终止接入业务包括下列步骤：

-PPC向归属地AAA发送含有第二属性和原因标识的计费停止消息；

-归属地AAA根据原因标识将所述计费停止消息转发到PPS；

-PPS记录该计费停止消息的第二属性中携带的用户当前网络资源使用量；

-PPS向PPC发送携带有第一属性的回应消息，或者发送携带有第一属性及第二属性为空的回应消息；

-PPC收到所述回应消息后，释放用户连接。

16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述终止接入业务后，还包括步骤：

-PPS将分配到的剩余金额返还给保存用户申请金额的服务器；

-保存用户申请金额的服务器将返还的所述剩余金额与当前用户预存的费用相加。

17.如权利要求1至14，及16任一项所述的方法，其特征在于，所述PPC为接入服务网络网关ASN GW中的策略执行点PEP，或者家乡代理HA。

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