WO2002052832A2 - Verfahren zur flexiblen vergebührung von diensten und ressourcen in netzen - Google Patents

Verfahren zur flexiblen vergebührung von diensten und ressourcen in netzen Download PDF

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WO2002052832A2
WO2002052832A2 PCT/EP2001/014937 EP0114937W WO02052832A2 WO 2002052832 A2 WO2002052832 A2 WO 2002052832A2 EP 0114937 W EP0114937 W EP 0114937W WO 02052832 A2 WO02052832 A2 WO 02052832A2
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    • H04M2215/70—Administration aspects, modify settings or limits or counter-check correct charges
    • H04M2215/7072—Validate charges

Definitions

  • Telecommunication services are usually offered by several service providers.
  • a service can be used to establish a communication relationship between several users (e.g. a telephone conversation between cell phones or a multimedia session between two or more terminals or personal computers).
  • Each participant can have concluded a contract with another service provider.
  • the service provider of the initiator e.g. caller or A-side
  • the service provider of the initiator usually determines the communication relationship via the price and charges the A-side accordingly.
  • the other participants are usually not billed.
  • the A-sided service provider pays a compensation amount to the B-sided service provider, which is determined by bilateral agreements that are also subject to regulation (settlement).
  • This charging and billing scheme is too rigid for modern communication services such as video telephony.
  • a video channel can not only move from the A side, but also from the B side to the Audio channel can be added or removed.
  • a unidirectional video stream parallel to bidirectional audio stream is also useful.
  • a more flexible charging scheme must allow charging on both the A and B sides.
  • the B side can be billed for a video stream by its service provider, even if the audio stream was set up and paid for by the A side.
  • the A and B sides want to share the communication costs. Eg both pay for the outgoing unidirectional streams. The charge per call can therefore be different.
  • the network operators often only provide the raw network resources, while the actual communication services are provided by service providers (separation of network and service providers).
  • service providers separation of network and service providers.
  • several network operators and several service providers can be involved. The income received from the users must then be shared between the network operators and service providers involved (billing problem).
  • This invention describes a method for solving these charging and billing problems.
  • the IN architecture allows more flexible charging for special services (freephone, premium rate, etc.). This flexibility is bought through complex protocols and is still not sufficient for a multimedia communication service.
  • the billing of services within and between operators and providers is usually done by creating data records for each call. These generally only contain call data, but no information about a cost allocation between the service users. Calls with unusual cost allocation (eg call) usually have to be processed manually by call centers.
  • the A-sided user agent UA sends a draft contract with one or more proposals (for example P and Q) for cost allocation of the call in the first message of the call setup. to the B side (1).
  • the A-side signed this draft contract cryptographically.
  • the B-side selects one of the offered proposals, adds the selection to the draft contract and signs the entire contract.
  • the B-side sends the contract supplemented in this way back to the A-side with the next message (2) of the call setup.
  • the user agents send the signed contracts to the admission control agents ACA of the participants Network operator (3a, 3b).
  • the ad ission control agents monitor access to network resources (eg bandwidth, quality of service). They only give service users access to network resources if the service request specified in the contract is authorized by the service providers involved.
  • each admission control agent ACA sends the contract to the billing agent BA of the service provider of the respective service user A or B for checking (4a, 4b).
  • the billing agents authenticate the respective service user and check whether the service user for the desired. Service are authorized.
  • both billing agents inform each other about the result of the authorization of the opposite side (5a, 5b).
  • the billing agents inform the admission control agents ACA of the network operators involved of the two-way result of the check by sending them corresponding messages (6a, 6b).
  • the ACA releases the necessary network resources for the service and informs the service users with a corresponding message (7a, 7b). Then the further service control can take place.
  • the details depend on the respective service and the protocols used for service control. For example, bidirectional audio and video streams can be set up between the service users over an IP network with the quality of service required for this service using the session initiation protocol (SIP) and resource reservation protocols (RSVP). These two protocols have been defined by the IETF (Internet Engineering Task Force) in RFC (Request for Comment) 2543 and RFC 2205. In the negative case, the service request is rejected by corresponding messages and no network resources are released.
  • SIP session initiation protocol
  • RFC Resource reservation protocols
  • the invention solves both the charging problem and the billing problem. By concluding the contract between the service users, it is determined which user pays which service provider for which share of the service. This means that all the network operators and service providers involved have the data they need to distribute revenue among themselves in accordance with bilateral or multilateral agreements.
  • the B side can either absolutely reject the offer of the A side or send a draft contract with one or more other proposals to the A side itself.
  • the latter behavior of the B-side can technically e.g. by an absolute rejection of the B-side and an immediately following sending of a new draft contract to the A-side.
  • a special feature of the invention lies in the negotiation of a cryptographically signed contract between the users of a communication service, in which the payment of this service by the users to the service provider (s) involved is determined, so that this contract is used by the service providers and network operators as a basis for billing the Service and network performance can serve.
  • the information technology processes for the cryptographic signature of information are state of the art. The invention describes how such methods also can be used for flexible charging and billing of communication services.

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Abstract

Bei heutigen Telekommunikationsdiensten bestimmt im Regelfall der Dienstanbieter des Initiators (e.g. Anrufer oder A-seite) der Kommunikationsbeziehung über den Preis und vergebührt die A-Seite entsprechend. Die anderen Teilnehmer werden im Regelfall nicht vergebührt. Der A-seitige Dienstanbieter zahlt an den B-seitigen Dienstanbieter einen Ausgleichsbetrag(Abrechnung). Dieses Vergebührungs- und Abrechnungsschema ist zu starr für moderne Kommunikationsdienste. Das erfindungsemässe Verfahren löst dieses Problem.

Description

Beschreibung
Verfahren zur flexiblen Vergebührung von Diensten und Ressourcen in Netzen
1. Welches technische Problem soll durch Ihre Erfindung gelöst werden?
2. Wie wurde dieses Problem bisher gelöst?
3. in welcher Weise löst Ihre Erfindung das angegebene technische Problem (geben Sie Vorteile an) ?
4. Worin liegt. eine Besonderheit der Erfindung ?.
Zu Frage 1 :
Telekommunikationsdienste werden im Regelfall durch mehrere Dienstanbieter angeboten. Zum Beispiel kann ein solcher Dienst dazu benutzt werden, um eine Kommunikationsbeziehung zwischen mehreren Nutzern (z.B. ein Telefongespräch zwischen Handys oder eine Multimedia Session zwischen zwei oder mehreren Terminals oder Personal Computer) aufzubauen. Dabei kann jeder Teilnehmer einen Vertrag mit einem anderen Dienstanbieter abgeschlossen haben. Bei den heutigen Diensten bestimmt im Regelfall der Dienstanbieter des Initiators (e.g. Anrufer oder A-seite) der Kommunikationsbeziehung über den Preis und vergebührt die A-Seite entsprechend. Die anderen Teilnehmer werden im Regelfall nicht vergebührt. Der A- seitige Dienstanbieter zahlt an den B-seitigen Dienstanbieter einen Ausgleichsbetrag, der durch bilaterale Abkommen, die zusätzlich der Regulierung unterliegen, bestimmt wird (Abrechnung) .
Dieses Vergebuhrungs- und AbrechnungsSchema ist zu starr für moderne Kommunikationsdienste, wie zum Beispiel für Videotelephonie. Hier kann z.B. ein Videokanal nicht nur von der A-Seite, sondern auch von der B-Seite nachträglich zum Audiokanal hinzugeschaltet oder entfernt werden. Zudem ist auch ein unidirektionaler Videostream parallel zu bidirektionalem Audiostream sinnvoll. Eine flexibleres VergebuhrungsSchema muß die Vergebührung sowohl der A-Seite als auch der B-Seite erlauben. Beispielsweise kann die B- Seite für einen Videostream von seinem Dienstanbieter vergebührt werden, auch wenn der Audiostream von der A-Seite aufgebaut und bezahlt wurde. Auch ist es denkbar, daß A- und B-Seite sich die Kommunikationskosten teilen wollen. E.g. beide zahlen für die abgehenden unidirektionalen Streams . Somit kann die Vergebührung je Call verschieden sein.
Des weiteren stellen in modernen Kommunikationsarchitekturen die Netzbetreiber oft nur die rohen Netzressourcen zur Verfügung, während die eigentlichen Kommunikationsdienste durch Dienstanbieter bereitgestellt werden (Trennung von Netz- und Dienstanbietern) . Dabei können bei einer Nutzung eines Kommunikationsdienstes mehrere Netzbetreiber und mehrere Dienstanbieter beteiligt sein. Die von den Nutzern erhaltenen Einnahmen müssen dann zwischen den beteiligten Netzbetreibern und Dienstanbietern aufgeteilt werden (Abrechnungsproblem) .
Diese Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Lösung dieser Vergebuhrungs- und Abrechnungsprobleme.
Zu Frage 2 :
Das Vergebührungsproble ist in den heutigen
Kommunikationsnetzen nur sehr begrenzt gelöst. Beispielsweise erlaubt die IN-Architektur eine flexiblere Vergebührung für spezielle Dienste (Freephone, Premium Rate, etc.). Diese Flexibilität wird durch komplexe Protokolle erkauft und ist trotzdem nicht ausreichend für einen Multimedia- Kommunikationsdienst . Die Abrechung der Leistungen innerhalb und zwischen den Betreibern und Anbietern erfolgt meist durch Erstellen von Datensätzen je Call. Diese enthalten i.a. nur Calldaten, jedoch keine Information über eine Kostenaufteilung zwischen den Dienstnutzern. Calls mit unüblicher Kostenaufteilung (z.B. R-Gespräch) müssen i.a. manuell durch Call-Center bearbeitet werden.
Zu Frage 3 :
Die Dienstnutzer oder die von ihnen authorisierten informationstechnischen Stellvertreter (User Agenten) . verhandeln über die Aufteilung der Kosten für die Nutzung des Dienstes und schließen darüber einen Vertrag. Dies kann z.B. während des Verbindungsaufbaus oder bei
Verbindungsänderungen geschehen. Dieser Vertrag wird von den beteiligten Seiten kryptographisch signiert und den informationstechnischen Stellvertretern (Billing Agents) der beteiligten Service Provider zugesendet. Diese Prüfen den Vertrag und werten ihn zur Abrechnung des Preises des genutzten Dienstes aus.
In einem Ausführungsbeispiel (siehe Figur) sendet der A- seitige User Agent UA(A) in der ersten Nachricht des Call- Aufbaus einen Vertragsentwurf (Draft Contract) mit einem oder mehreren Vorschlägen (z.B. P und Q) zur Kostenaufteilung des Calls. zur B-Seite (1) . Diesen Vertragsentwurf hat die A-Seite kryptographisch signiert. Die B-Seite wählt im Falle mehrerer Vorschläge einen der angebotenen Vorschläge aus, fügt die Auswahl zum Vertragsentwurf hinzu und signiert den gesamten Vertrag. Die B-Seite sendet den so ergänzten Vertrag an die A-Seite mit der nächsten Nachricht (2) des Call-Aufbaus zurück. Die User Agenten senden die signierten Verträge zu den Admission Control Agenten ACA der beteiligten Netzbetreiber (3a, 3b). Die Ad ission Control Agenten überwachen den Zugang zu den Netzressourcen (e.g. Bandbreite, Quality of Service) . Sie geben den Dienstnutzern den Zugang zu den Netzressourcen nur frei, wenn die im Vertrag festgelegte Dienstanforderung durch die beteiligten Dienstanbieter autorisiert wird.
Da der Netzbetreiber den Dienstnutzer und seine Autorisierung im Regelfall nicht kennt (Trennung von Netzbetreiber und Dienstanbieter), sendet jeder Admission Control Agent ACA den Vertrag dem Billing Agenten BA des Dienstanbieters des jeweiligen Dienstnutzers A bzw. B zur Prüfung zu (4a, 4b) . Die Billing Agenten authentisieren den jeweiligen Dienstnutzer und prüfen, ob die Dienstnutzer für den gewünschten. Dienst autorisiert sind.
Dazu nutzen sie eine Public Key Infrastruktur, wie sie heute in verschieden Ausprägungen durch den Stand der Technik zur Verfügung steht. Solche Verfahren sind zum Beispiel in dem von der ITU-T (International Telecommunication Union- Telecom unication Sector) festgelegten Standard X.509 enthalten. Diese Verfahren basieren auf einem geheimen und einem zugehörigen öffentlichen Schlüssel. Mit seinem geheimen Schlüssel kann ein Dienstnutzer einen in informationstechnischer Form festgehaltenen Vertrag signieren. Diese Signatur besteht aus einer im Regelfall mehrere hundert Zeichen (Byte) langen Kette. Die Authentizität dieser elektronischen Signatur eines Dienstnutzers kann mit Hilfe seines öffentlich bekannten und in einer Datenbank hinterlegten Schlüssels (public key) , überprüft werden. Dabei kann sowohl überprüft werden, ob der Unterzeichnende sich im Besitz des geheimen Schlüssels befindet, als auch ob das unterzeichnete Dokument authentisch ist, das heißt, dass das Dokument seit der Unterzeichnung nicht verändert wurde. Danach erfolgt die Prüfung der Autorisierung des Dienstnutzers mit Hilfe einer Datenbank des Dienstanbieters, in der die Berechtigungen seiner Dienstnutzer abgelegt sind.
Wenn A und B-seitiger Dienstanbieter verschieden sind, informieren sich beide Billing Agenten wechselseitig über das Ergebnis der Autorisierung der Gegenseite (5a, 5b).
Die Billing Agenten informieren die Admission Control Agenten ACA der beteiligten Netzbetreiber über- das beidseitige Ergebnis der Prüfung, indem sie ihnen entsprechende Nachrichten senden (6a, 6b).
(Einschub: Selbstverständlich ist anstelle des Nachrichtenaustausches in der Reihenfolge UA <-> ACA <-> BA
(wie in der Figur) auch die Reihenfolge UA <-> BA <-> ACA möglich. Hierbei senden die User Agenten die Verträge direkt zu den Billing Agenten, diese führen obengenannte Prüfungen durch und informieren die ACA über das Ergebnis. )
Die ACA geben bei beidseitig positiver Prüfung die notwendigen Netzressourcen für den Dienst frei und informieren die Dienstnutzer mit einer entsprechenden Nachricht (7a, 7b). Danach kann die weitere Dienststeuerung erfolgen. Die Details hängen vom jeweiligen Dienst und den für die Dienststeuerung verwendeten Protokollen ab. Beispielsweise können bidirektionale Audio- und Videostreams zwischen den Dienstnutzern über ein IP-Netz mit dem für diesen Dienst notwendigen Quality of Service mit Hilfe des Session Initiation Protokolls (SIP) und Resource Reservation Protocols (RSVP) aufgebaut werden. Diese beiden Protokolle sind von der IETF (Internet Engineering Task Force) in den RFC(Request for Comment) 2543 bzw. RFC 2205 festgelegt worden. Im Negativfall wird die Dienstanforderung durch entsprechende Nachrichten abgelehnt und es werden keine Netzressourcen freigeben.
Unabhängig vom weiteren Dienstablauf wird mit der Erfindung sowohl das Vergebührungsproblem als auch das Abrechnungsproblem gelöst. Durch Abschluss des Vertrages zwischen den Dienstnutzern, ist festgelegt welcher Nutzer an welchen Dienstanbieter für welchen Anteil des Dienstes bezahlt. Damit stehen auch allen beteiligten Netzbetreibern und Dienstanbietern die notwendigen Daten zur Verfügung, um eine Aufteilung der Einnahmen untereinander, entsprechend bilateraler oder multilateraler Abkommen vorzunehmen.
Falls die B-Seite die im Vertragsentwurf enthaltenen Vorschläge nicht akzeptieren will, kann sie das Angebot der A-Seite entweder unbedingt zurückweisen oder selbst einen Vertragsentwurf mit einem oder mehreren anderen Vorschlägen an die A-Seite senden. Die letztgenannte Verhaltensweise der B-Seite kann technisch z.B. durch ein unbedingtes Ablehnen der B-Seite und ein unmittelbar daraufhin folgendes Senden eines neuen Vertragsentwurfes an die A-Seite realisiert werden.
Zu Frage 4 :
Eine Besonderheit der Erfindung liegt in der Aushandlung eines kryptographisch signierten Vertrages zwischen den Nutzern eines Kommunikationsdienstes, in dem die Bezahlung dieses Dienstes durch die Nutzer gegenüber den beteiligten Dienstanbieter (n) festgelegt wird, so daß dieser Vertrag den Dienstanbietern und Netzbetreibern als Grundlage zur Abrechnung der Dienst- und Netzleistung dienen kann. Die informationstechnischen Verfahren zur kryptographischen Signatur von Informationen (z.B. e~mails) sind Stand der Technik. Die Erfindung beschreibt, wie solche Verfahren au h zur flexiblen Vergebührung und Abrechnung von Kommunikationsdiensten genutzt werden können .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Vergebührung von Kommunikationsdiensten mit mehreren Dienstnutzern, dadurch gekennzeichnet, daß
- die Aufteilung der anfallenden Kosten für die Nutzung eines Kommunikationsdienstes zwischen den Dienstnutzern festgelegt wird, indem die am Kommunikationsdienst beteiligten Nutzer und/oder deren informationstechnischen Stellvertreter einen Vertrag über die Aufteilung der Kosten aushandeln,
- der genannte Vertrag in informationstechnischer Form festgehalten wird,
- die informationstechnische Form des genannten Vertrages von den beteiligten Nutzern und/oder deren informationstechnischen Stellvertretern kryptographisch signiert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vertrag pro Dienstnutzung (z.B. während eines Call- Aufbaus) und/oder bei Veränderung einer Dienstnutzung (z.B. während einer Call-Modifikation) ausgehandelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vertrag nach seiner Signatur den zur Realisierung des Kommunikationsdienstes notwendigen Netzbetreibern oder der-en informationstechnischen Stellvertretern direkt oder indirekt zugesendet wird, und diese nur dann den Nutzern die zur Durchführung des Kommunikationsdienstes notwendigen Netzressourcen freigeben.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vertrag nach seiner Signatur dem Dienstanbieter bzw. den Dienstanbietern oder deren informationstechnischen Stellvertretern direkt oder indirekt zugesendet wird, und dieser bzw. diese nur dann den Dienst den Nutzern zur Verfügung stellen.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kommunikationsdienst ein Audio-Telefondienst oder ein Video-Telefondienst ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kommunikationsdienst ein Multimediadienst (z.B. WEB-TV, interactive TV, Videotelefonie mit Whiteboard) ist.
PCT/EP2001/014937 2000-12-22 2001-12-18 Verfahren zur flexiblen vergebührung von diensten und ressourcen in netzen WO2002052832A2 (de)

Priority Applications (4)

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