WO2007033559A1

WO2007033559A1 - Procede de comptabilite dans un reseau a acces sans fil et son systeme correspondant

Info

Publication number: WO2007033559A1
Application number: PCT/CN2006/001801
Authority: WO
Inventors: Jin Zhang
Original assignee: Huawei Technologies Co., Ltd.
Priority date: 2005-09-23
Filing date: 2006-07-21
Publication date: 2007-03-29
Also published as: CN100442696C; CN1866840A

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。

发明背景

随着因特网业务的蓬勃发展和无线网络的广泛应用， GPRS ( General Packet 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 Service Network, 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 Network Gate Way, 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 AAA Server/ 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，即錨 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-GWK 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-GWK 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，无法釆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，计费服务器获取基于计费位置区域的计费信息，并根据所述计费信息、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。

下述计费方法的技术方案为可选技术方案。

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、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计费服务器，并且基于变更后的计费位置区域收集计费信息；

C、计费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：对预付费用户 MSS的计费，或者对后付费用户 MSS的计费。

当 MSS属于预付费用户时，该方法还包括：计费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，计费客户端根据计费额度对会话进行限制。

所述步骤 B还包括：当计费会话终止时，计费客户端向计费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。

多个 ASN-GW管理下的 BS属于一个计费位置区域；或者一个 ASN-GW 管理下的 BS分别属于多个计费位置区域。

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会话的计费信息；

所述的计费处理模块设置于计费服务器中，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；

计费信息收集子模块，用于基于计费位置区域收集会话的计费信息；计费位置区域判断子模块，用于接收到 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，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。

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。附图简要说明

图 1为 WiMA 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。实施本发明的方式

本发明的核心思想是：在一个会话过程中，计费服务器如 AAA服务器 W 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，使计费客户端能够对预付费用户的会话进行限制；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。

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 BS 1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。

计费信息上报模块的主要用于基于计费位置区域向计费处理模块上报计费信息。

计费处理模块主要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；并且计费信息上报模块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组成。

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主要用于基于计费位置区域收集计费信息。计费信息收集子模块在计费会话开始时，开始收集计费信息，计费信息具体包括的内容等如上述方法中的描述。

计费位置区域判断子模块主要用于接收到 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，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。

计费信息上报子模块主要用于在接收到计费位置区域判断子模块的通知后，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。计费信息上报子模块还会在会话结束时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，具体如上述方法中的描述。

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计费服务器如 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

权利要求

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，计费服务器获取基于计费位置区域的计费信息，并根据所述计费信息、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。

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-

B、计费客户端根据通知、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计费服务器，并且基于变更后的计费位置区域收集计费 in息；

C、计费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：对预付费用户 MSS的计费，或者对后付费用户 MSS的计费。

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：

计费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，计费客户端根据计费额度对会话进行限制。

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，计费客户端向计费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：多个 ASN-GW管理下的 BS属于一个计费位置区域；或者一个 ASN-GW管理下的 BS分别属于多个计费位置区域。

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；

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；

计费信息收集子模块，用于基于计费位置区域收集会话的计费信息；计费位置区域判断子模块，用于接收到 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，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。