CN1866840A - 无线接入网中的计费方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无线接入网中的计费方法和系统，该方法的核心为：在一个会话过程中，授权、鉴权和计费AAA服务器获取基于计费位置区域的计费信息，并按照基于计费位置区域分配的相应计费策略进行计费处理。采用本发明所述的方法及系统，能够按照不同的位置区域进行计费处理，有利于实施更加灵活的计费策略，从而提高计费的公平性、合理性；计费位置区域之间存在部分重叠情形有利于减少位置区域变更计费信息上报的次数，减轻AAA服务器的工作负荷；本发明实施方案简单，易于实现。

Description

无线接入网中的计费方法及系统
技术领域
本发明涉及无线网络通信技术领域，尤其涉及一种无线接入网中的计费方法及系统。
背景技术
随着因特网业务的蓬勃发展和无线网络的广泛应用，GPRS(GeneralPacket Radio Service，通用分组无线业务)、3G(第三代)、WiMAX(Worldwide Interoperability Microwave Access，微波接入全球互通)和B3G(Beyond 3G，后3G)等无线系统得到了大量的应用和关注。用户数目的增加和用户需求的增大为无线接入网系统提出了新的要求：要求无线接入网系统能够支持大容量、大数据量和不同服务质量的多种业务。
无线接入网主要完成为业务提供网络和移动用户之间的分组业务转发或路由的功能。其中，统计网络提供给用户的数据量和/或服务时间等计费信息，为网络进行计费处理提供计费依据，是无线接入网的一项重要功能。
下面以WiMAX网络体系(不考虑接入网中的其他与计费无关的内部设备)为例说明无线接入网计费网络架构体系的功能以及用户的信令和数据面的流程。
如图1所示，WiMAX计费网络架构体系主要包括ASN(Access ServiceNetwork，接入服务网络)、CSN(Connectivity Service Network，连接服务网络)和MSS(Mobile Subscribe Station，移动用户站)。
其中，ASN为WiMAX终端提供无线接入服务的网络功能集合，ASN包含BS(Base Station，基站)和ASN-GW(Access Service NetworkGateWay，接入服务网络网关)网元。BS的功能如下：
1、提供BS和MSS的链路层连接；
2、无线资源管理；
3、测量与功率控制；
4、空口数据的压缩与加密。
ASN-GW的功能如下：
1、为MSS认证、授权和计费功能提供客户端功能；
2、支持NSP(Network Service Provider，网络服务提供商)的网络发现和选择；
3、为MSS提供网络层信息的中继功能，如IP地址分配；
4、无线资源管理；
除了上述功能以外，ASN-GW还可以包括如下功能：
5、ASN内切换；
6、MSS寻呼和位置管理；
7、ASN与CSN之间隧道管理，相当于移动IP技术中的FA(外部代理)；
8、ASN与CSN之间的Authentication Proxy(鉴权代理)；
9、拜访位置注册。
CSN为WiMAX终端提供IP连接服务。CSN主要包括AAA Server(Authorization，Authentication and Accounting Server，授权、鉴权(验证)和计费服务器)和HA(Home Agent，家乡代理)，提供如下功能：
1、MSS的IP地址分配；
2、Internet接入；
3、AAA proxy(代理)或者server；
4、基于用户的授权控制；
5、ASN到CSN的隧道，相当于移动IP技术中的HA；
6、WiMAX用户的计费以及运营商之间的结算，图1中所示的AAAServer/proxy(授权、鉴权和计费服务器/代理)主要完成这一功能；
7、漫游情况下CSN之间的隧道管理；
8、ASN之间的切换；
9、各种WiMAX服务，如基于位置的业务、多媒体多播和广播业务、IP多媒体子系统业务等。
MSS为移动用户设备，用户使用该设备接入WiMAX网络。
在图1的WiMax计费网络结构体系中，ASN-GW1作为MSS初始建立数据通道时的接入业务网关，即锚ASN-GW，ASN-GW2作为MSS移动后的接入业务网关，即业务ASN-GW。
根据图1，用户的信令和数据面流程如下：
1、MSS开机后可以通过R1接口向BS1发起建立数据通道的请求；
2、BS1上的AAA client(客户端)通过R6接口向ASN-GW1申请鉴权；
3、ASN-GW1向AAA服务器发起鉴权流程。
4、鉴权成功后，MSS开始使用数据业务；ASN-GW1作为HA的外部代理；用户的数据通道需要经过HA、ASN-GW1、BS1。
5、MSS在进行数据业务的过程中HO(移动切换)到了BS3；
6、MSS在进行数据业务的过程中移动切换到了BS6；此时用户的数据通道需要经过HA、ASN-GW1、ASN-GW2、BS6；
7、MSS在进行数据业务的过程中切换到BS8。
基于上述WiMax计费网络结构体系中各实体的功能以及用户的信令和数据面流程，下面再介绍一种现有的无线接入网中的计费方法，具体过程如下：
在现有的WiMax系统中，计费客户端(Account Client)通常位于ASN-GW中。当MSS接入BS，并通过鉴权、认证流程建立会话后，就可以开展各种和互联网相关的业务。计费客户端在MSS建立会话成功后会向AAA服务器通知计费会话开始，并开始收集计费信息，然后上报给AAA服务器进行计费处理。计费客户端在上报的信息中还包含有MSS建立会话时接入的BS的位置信息。MSS在保持会话期间，即使在各个BS之间切换，计费客户端也不会向AAA服务器报告位置切换信息。这样AAA服务器只能按照MSS初始接入的BS的位置来确定收费标准的高低。
不难看出，上述现有技术方案存在如下缺点：
在整个会话过程中，只能采用相同的计费策略，即为MSS初始接入的BS的位置分配的计费策略进行计费处理，无法采用灵活的计费策略进行计费处理。
如果用户从低收费标准的位置区域移动到高收费标准的位置区域，或者做反方向移动的话，这种计费方式显然是不公平、不合理的。
发明内容
鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种无线接入网中的计费方法及系统，能够按照不同的位置区域进行计费处理，有利于实施更加灵活的计费策略，从而提高计费的公平性、合理性。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种无线接入网中的计费方法，包括：
在一个会话过程中，授权、鉴权和计费AAA服务器获取基于计费位置区域的计费信息，并按照基于计费位置区域分配的相应计费策略进行计费处理。
该方法具体包括：
A、在计费会话过程中，当移动用户站MSS切换到不同的基站BS时，接入服务网络网关ASN-GW通知计费客户端；
B、计费客户端根据通知根据预先配置的计费位置区域信息确认计费位置区域变更后，将计费位置区域变更的信息以及计费位置区域变更前收集到的计费信息上报给AAA服务器，并且基于变更后的计费位置区域收集计费信息；
C、AAA服务器根据所述计费信息，按照预先配置的基于计费位置区域分配的相应计费策略信息进行计费处理。
该方法适用于：
预付费用户MSS，或者后付费用户MSS。
当MSS属于预付费用户时，该方法还包括：
AAA服务器按照预先配置的基于计费位置区域分配的计费策略信息向计费客户端下发计费额度。
所述步骤B还包括：
当计费会话终止时，计费客户端向AAA服务器上报计费信息。
该方法适用于：通用分组无线业务GPRS、微波接入全球互通WiMAX、CDMA或WCDMA接入网。
将多个ASN-GW管理下的BS划分为一个计费位置区域；或者将一个ASN-GW管理下的BS划分为多个计费位置区域。
所述的计费位置区域之间互相独立，或者存在部分重叠。
本发明还提供了一种无线接入网中的计费系统，包括：
计费信息上报模块和计费处理模块；
所述的计费信息上报模块，用于基于计费位置区域向所述的计费处理模块上报计费信息；
所述的计费处理模块设置于AAA服务器中，用于根据接收到的计费信息，按照基于计费位置区域分配的相应计费策略进行计费处理。
该系统还包括：
MSS位置切换通知模块，该模块位于ASN-GW中；且所述的计费信息上报模块包括：计费信息收集子模块、计费位置区域判断子模块和计费信息上报子模块；
所述的MSS位置切换通知模块，用于计费会话开始后，当MSS切换到不同的BS时，通知所述的计费位置区域判断子模块；
所述的计费信息收集子模块，用于基于计费位置区域收集计费信息；
所述的计费位置区域判断子模块，用于接收到所述的MSS位置切换通知模块的通知后，根据其存储的计费位置区域信息确认计费位置区域是否变更；
所述的计费信息上报子模块，用于当所述的计费位置区域判断子模块确认计费位置区域变更后，通知所述的计费处理模块，并将所述的计费信息收集子模块收集到的计费信息上报给所述的计费处理模块。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，采用本发明所述的方法及系统具有如下优点：
1、在无线接入网中首度提出了计费位置区域进行的概念，按照不同的位置区域进行计费处理，有利于实施更加灵活的计费策略，从而提高计费的公平性、合理性；
2、计费位置区域之间存在部分重叠的情形是针对现实中的边界共享区域提出的，有利于减少位置区域变更时计费信息上报的次数，减轻AAA服务器的工作负荷，而且有利于更加准确地计费；
3、本发明的技术方案简单，易于实现；
4、本发明的技术方案只需增加软件即可实现，而不必对现有设备的硬件进行任何改动，因此能够很好地兼容现有设备。
附图说明
图1为WiMAX计费网络架构体系结构示意图；
图2为本发明所述的计费位置区域之间互相独立情形下的计费系统的结构示意图；
图3为计费位置区域之间互相独立情形下的计费处理流程图；
图4为本发明所述的计费位置区域之间存在部分重叠情形下的计费系统的结构示意图；
图5为计费位置区域之间存在部分重叠情形下的计费处理流程图
图6为本发明所述的计费系统的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心思想是：在一个会话过程中，AAA服务器获取基于计费位置区域的计费信息，并按照基于计费位置区域分配的相应计费策略进行计费处理。
本发明中所说的计费位置区域是指：按照计费策略来划分的地理位置区域，在一个计费位置区域内采用相同的计费策略，在不同的计费位置区域之间可以采用不同的计费策略。
为了实施本发明的技术方案，首先应该划分计费位置区域并且为每个计费位置区域分配计费策略，然后将计费位置区域信息配置在计费客户端和AAA Server中；将基于计费位置区域分配的计费策略信息配置在AAA Server中。
需要说明的是，一个计费位置区域可以包含几个ASN-GW管理下的BS，也可以将一个ASN-GW管理下的BS分成几个计费位置区域。
计费位置区域之间既允许存在部分重叠，又可以互相独立，比如同一个BS既属于计费位置区域1，又属于计费位置区域2，此时，计费位置区域之间就存在部分重叠；计费位置区域之间存在部分重叠时，重叠的计费位置区域可以采用不同的计费策略。
计费会话可以针对一个MSS用户、一个数据通道或者一个业务流。
在日常的使用过程中，计费客户端可以位于锚ASN-GW上，也可以位于业务ASN-GW上，甚至可以作为独立网元存在。
本发明适用于各种无线接入网，包括GPRS、WiMAX、CDMA、WCDMA等等。
为对本发明有进一步的了解，下面将结合附图针对计费位置区域之间互相独立和计费位置区域之间存在部分重叠两种情况的计费处理过程分别进行详细描述。
我们假定BS1和BS2属于相同的计费位置区域1，BS3属于计费位置区域2，并且BS1、BS2和BS3都在同一个计费客户端管辖范围内，如图2所示。为计费位置区域1分配的计费策略为计费策略1，为计费位置区域2分配的计费策略为计费策略2。MSS在不重叠，即相互独立的计费位置区域之间的切换的计费流程如图3所示，包括以下步骤：
步骤31：MSS接入BS1，开始鉴权、认证并建立会话。
会话建立后，如果MSS是预付费用户，AAA服务器会向计费客户端下发计费额度；如果MSS是后付费用户，AAA服务器则无需向计费客户端下发计费额度。
计费额度包括：会话时间和/或会话流量。
步骤32：计费客户端向AAA服务器上报计费会话开始，并开始收集计费信息。
计费信息包括：MSS的标识、初始BS(即BS1)的位置、会话时间、会话流量等信息。
步骤33：MSS在会话进行过程中，从BS1切换到BS2。
步骤34：ASN-GW向计费客户端报告MSS从BS1切换到BS2。
计费客户端根据预先配置的信息，确认BS2和BS1属于相同的计费位置区域1，所以计费客户端无需向AAA服务器上报计费信息，而是继续收集计费信息。
步骤35：MSS在会话进行过程中，从BS2切换到BS3。
步骤36：ASN-GW向计费客户端报告MSS从BS2切换到BS3的信息。
步骤37：计费客户端根据预先配置的信息，确认BS2和BS3属于不同的计费位置区域，所以计费客户端向AAA服务器上报计费位置区域从计费位置区域1变更为计费位置区域2，并且将从计费位置区域1收集到的计费信息上报给AAA服务器。
同时，计费客户端开始收集计费位置区域2的计费信息。
步骤38：AAA服务器接收到计费位置区域从计费位置区域1变更为计费位置区域2的信息后，根据预先的配置，确认为计费位置区域1分配的计费策略为策略1，为计费位置区域2分配的计费策略为策略2；
如果MSS是预付费用户，则AAA服务器根据计费策略2向计费客户端下发新的计费额度；如果MSS是后付费客户，则无需下发计费额度。
同时，AAA服务器根据接收到的计费位置区域1的计费信息按照计费策略1进行计费处理。
步骤39：MSS向BS3发起终止计费会话的申请，BS3通知ASN-GW，ASN-GW切断会话通道，会话终止。
步骤310：ASN-GW通知计费客户端会话终止。
步骤311：计费客户端通知AAA服务器计费会话终止，并将收集到的计费位置区域2的计费信息上报给AAA服务器。
步骤312：AAA服务器根据接收到的计费位置区域2的计费信息按照计费策略2进行计费处理。
如图4所示，我们假定BS1属于计费位置区域1，BS3属于计费位置区域2，BS2既属于位置区域1，又属于位置区域2；并且BS1、BS2和BS3都在同一个计费客户端管辖范围内，为计费位置区域1分配的计费策略为计费策略1，为计费位置区域2分配的计费策略为计费策略2。MSS在有部分重叠的计费位置区域之间的切换的计费流程如图5所示，包括以下步骤：
步骤51：MSS接入BS1，开始鉴权、认证并建立会话。
会话建立后，如果MSS是预付费用户，AAA服务器会向计费客户端下发计费额度；如果MSS是后付费用户，AAA服务器则无需向计费客户端下发计费额度。
计费额度包括：会话时间、会话流量，或者二者都有。
步骤52：计费客户端向AAA服务器上报计费会话开始，并开始收集计费信息。
计费信息包括：MSS的标识、初始BS(即BS1)的位置、会话时间、会话流量等信息。
步骤53：MSS在会话进行过程中，从BS1切换到BS2。
步骤54：ASN-GW向计费客户端报告MSS从BS1切换到BS2。
计费客户端根据预先配置的信息，判断出BS2既属于位置区域1，又属于位置区域2，所以此时可以认为BS2和BS1属于相同的计费位置区域1，计费客户端无需向AAA服务器上报计费信息，而是继续收集计费信息。这样可以减少计费客户端向AAA服务器上报计费信息的次数。
步骤55：MSS在会话进行过程中，从BS2切换到BS3。
步骤56：ASN-GW向计费客户端报告MSS从BS2切换到BS3的信息。
步骤57：由于MSS从BS1切换到BS2时，已经认为BS2属于计费位置区域1，所以BS2和BS3属于不同的计费位置区域，计费客户端向AAA服务器上报计费位置区域从计费位置区域1变更为计费位置区域2，并且将从计费位置区域1收集到的计费信息上报给AAA服务器。
同时，计费客户端开始收集计费位置区域2的计费信息。
步骤58：AAA服务器接收到计费位置区域从计费位置区域1变更为计费位置区域2的信息后，根据预先的配置，确认为计费位置区域1分配的计费策略为策略1，为计费位置区域2分配的计费策略为策略2；
如果MSS是预付费用户，则AAA服务器根据为计费位置区域2分配的计费策略2向计费客户端下发新的计费额度；如果MSS是后付费客户，则无需下发计费额度。
同时，AAA服务器根据接收到的计费位置区域1的计费信息按照计费策略1进行计费处理。
步骤59：MSS在会话进行过程中，从BS3切换到BS2。
步骤510：ASN-GW向计费客户端报告MSS从BS3切换到BS2的信息。
由于此时需要对BS2所属的计费位置区域重新进行计费，所以可以重新认定BS2所属的计费位置区域，为了减少计费信息的上报次数，此时可以认为BS2属于计费位置区域2，与BS3所属的计费位置区域相同，因此计费客户端无需向AAA服务器上报计费信息，而是继续收集计费信息。
步骤511：MSS在会话进行过程中，从BS2切换到BS1。
步骤512：ASN-GW向计费客户端报告MSS从BS2切换到BS1的信息。
步骤513：由于MSS从BS3切换到BS2时，已经认为BS2属于计费位置区域1，所以BS2和BS1属于不同的计费位置区域，计费客户端向AAA服务器上报计费位置区域从计费位置区域2变更为计费位置区域1，并且将从计费位置区域2收集到的计费信息上报给AAA服务器。
同时，计费客户端又开始收集计费位置区域1的计费信息。
步骤514：AAA服务器接收到计费位置区域从计费位置区域2变更为计费位置区域1的信息后，如果MSS是预付费用户，则AAA服务器根据为计费位置区域1分配的计费策略1向计费客户端下发新的计费额度；如果MSS是后付费客户，则无需下发计费额度。
同时，AAA服务器根据接收到的计费位置区域2的计费信息按照计费策略2进行计费处理。
步骤515：MSS向BS1发起终止计费会话的申请，BS1通知ASN-GW，ASN-GW切断会话通道，会话终止。
步骤516：ASN-GW通知计费客户端会话终止。
步骤517：计费客户端通知AAA服务器计费会话终止，并将收集到的计费位置区域1的计费信息上报给AAA服务器。
步骤518：AAA服务器根据接收到的计费位置区域1的计费信息按照计费策略1进行计费处理。
本发明还提供了一种无线网络中的计费系统，如图6所示，包括：
计费信息上报模块和计费处理模块，各模块的功能如下：
计费信息上报模块的功能为：
基于计费位置区域向计费处理模块上报计费信息。
计费处理模块的功能为：
根据接收到的计费信息，按照基于计费位置区域分配的相应计费策略进行计费处理。
该系统还包括：MSS位置切换通知模块，该模块位于ASN-GW中；并且计费信息上报模块的功能可以由计费信息收集子模块、计费位置区域判断子模块和计费信息上报子模块完成；
MSS位置切换通知模块的功能为：
计费会话开始后，当MSS切换到不同的BS时，通知计费位置区域判断子模块；
计费信息收集子模块的功能为：
基于计费位置区域收集计费信息；
计费位置区域判断子模块的功能为：
接收到MSS位置切换通知模块的通知后，根据其存储的计费位置区域信息确认计费位置区域是否变更；
计费信息上报子模块的功能为：
当计费位置区域判断子模块确认计费位置区域变更时，通知计费处理模块，并将计费信息收集子模块收集到的计费信息上报给计费处理模块。
计费信息上报模块可以设置于计费客户端中。
计费处理模块可以设置于AAA服务器中。
综上所述，本发明在无线接入网中首度提出了计费位置区域的概念，有利于实施更加灵活的计费策略，从而提高计费的公平性；将同一个BS划分为不同的计费位置区域有利于减少位置变更计费上报的次数，减轻AAA服务器的工作负荷；本发明实施方案简单，易于实现。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1、一种无线接入网中的计费方法，其特征在于，包括：
在一个会话过程中，授权、鉴权和计费AAA服务器获取基于计费位置区域的计费信息，并按照基于计费位置区域分配的相应计费策略进行计费处理。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法具体包括：
A、在计费会话过程中，当移动用户站MSS切换到不同的基站BS时，接入服务网络网关ASN-GW通知计费客户端；
B、计费客户端根据通知根据预先配置的计费位置区域信息确认计费位置区域变更后，将计费位置区域变更的信息以及计费位置区域变更前收集到的计费信息上报给AAA服务器，并且基于变更后的计费位置区域收集计费信息；
C、AAA服务器根据所述计费信息，按照预先配置的基于计费位置区域分配的相应计费策略信息进行计费处理。
3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该方法适用于：
预付费用户MSS，或者后付费用户MSS。
4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当MSS属于预付费用户时，该方法还包括：
AAA服务器按照预先配置的基于计费位置区域分配的计费策略信息向计费客户端下发计费额度。
5、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤B还包括：
当计费会话终止时，计费客户端向AAA服务器上报计费信息。
6、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该方法适用于：通用分组无线业务GPRS、微波接入全球互通WiMAX、CDMA或WCDMA接入网。
7、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：将多个ASN-GW管理下的BS划分为一个计费位置区域；或者将一个ASN-GW管理下的BS划分为多个计费位置区域。
8、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述的计费位置区域之间互相独立，或者存在部分重叠。
9、一种无线接入网中的计费系统，其特征在于，包括：
计费信息上报模块和计费处理模块；
所述的计费信息上报模块，用于基于计费位置区域向所述的计费处理模块上报计费信息；
所述的计费处理模块设置于AAA服务器中，用于根据接收到的计费信息，按照基于计费位置区域分配的相应计费策略进行计费处理。
10、根据权利要求9所述的系统，其特征在于，该系统还包括：
MSS位置切换通知模块，该模块位于ASN-GW中；且所述的计费信息上报模块包括：计费信息收集子模块、计费位置区域判断子模块和计费信息上报子模块；
所述的MSS位置切换通知模块，用于计费会话开始后，当MSS切换到不同的BS时，通知所述的计费位置区域判断子模块；
所述的计费信息收集子模块，用于基于计费位置区域收集计费信息；
所述的计费位置区域判断子模块，用于接收到所述的MSS位置切换通知模块的通知后，根据其存储的计费位置区域信息确认计费位置区域是否变更；
所述的计费信息上报子模块，用于当所述的计费位置区域判断子模块确认计费位置区域变更后，通知所述的计费处理模块，并将所述的计费信息收集子模块收集到的计费信息上报给所述的计费处理模块。
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