計費實現方法及裝置的製作方法

2023-05-19 05:33:21 2

專利名稱：計費實現方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，具體而言，涉及一種計費實現方法及裝置。
背景技術：
第三代合作夥伴計劃(3rdGeneration Partnership Pro ject，簡稱為 3GPP)演 進的分組系統(Evolved Packet System，簡稱為EPS)由演進的陸地通用無線接入網絡 (Evolved Universal Terrestrial RadioAccess Network，簡稱為 E-UTRAN)、移動管理單元 (MobilityManagement Entity，簡稱為 MME)、服務網關(Serving Gateway，簡稱為 S-GW)、 數據網絡網關(Packet Data Network Gateway，簡稱為P-GW或PDN GW)、歸屬用戶伺服器 (Home Subscriber Server,簡禾爾為 HSS)、認證授權計費(Authentication、Authorization andAccounting，簡稱為3GPP AAA)伺服器，策略和計費規則功能(Policy and Charging Rules Function，簡稱為PCRF)，及其他支撐節點組成。其中，MME負責移動性管理、非接入層信令的處理、用戶移動管理上下文的管理等 控制面相關工作，P-Gff以及S-GW的選擇，空閒狀態下手機可達性管理，以及跟蹤區列表的 選擇等功能。S-Gff是與E-UTRAN相連的接入網關設備，S-Gff的功能包括作為eNodeB間切換的 本地錨點，在E-UTRAN和P-GW之間轉發數據；負責對尋呼等待數據進行緩存；合法監聽，數 據報文路由，以及跨運營商時基於用戶與QoS類標識OloS Class Identifier，簡稱為QCI) 的計費。P-GW則是EPS與分組數據網絡(Packet Data Network，簡稱為PDN)網絡的邊界 網關，其功能包括，基於用戶的報文過濾，合法監聽，手機地址分配，傳輸層報文服務質量 (Quality of krvice，簡稱為QoS)標籤，上行與下行基於業務的計費，基於AMBR的下行速 率保證，DHCPv4/v6功能，基於相同GBR QCI的累積MBR的下行速率保證，另外還負責上下 行的承載綁定。EPS支持與非3GPP系統的互通。與非3GPP系統的互通通過S2a/b/c接口實現， P-Gff作為3GPP與非3GPP系統間的錨點，EPS的系統架構圖如圖1所示，其中非3GPP系統 被分為可信任非3GPPIP接入和不可信任非3GPP IP接入。機器到機器(Machine to Machine，簡稱為M2M)是一種以機器終端與伺服器或者 機器終端與其他機器終端交互為核心的網絡化的應用與服務。機器之間的數據通信定義為 機器類型通信(MachineType Communication，簡稱為MTC)。它通過在機器內部嵌入無線通 信模塊，以無線通信等為接入手段，為客戶提供綜合的信息化解決方案。機器終端和伺服器與演進的分組系統的連接關係如圖1所示，E-UTRAN可以連接 一個或多個機器終端，而P-GW可以與一個或多個伺服器相連接。機器類型通信與現有的行動網路通信有著不同的特點，表現在以下方面機器類 型通信有著不同的市場應用場景；機器類型通信基本上都是非視頻數據和非語音數據的數 據通信(不需要支持語音)；機器類型通信費用更低，佔用的資源更少；機器類型通信潛在具有巨大數量的通信終端，同時，每個終端的數據量卻很少。因此網絡需要根據M2M通信的 特點，增加新的功能，以及對現有的功能加以優化。目前，M2M計費系統的架構如圖2所示，當MTC設備具有獨立的數據通道時，位於 PGW/GGSN上的基於單個MTC用戶承載(或者數據通道)的計費觸發單元統計該MTC設備 經過PGW/GGSN上該承載(或者數據通道)收發數據的數據量，每一個計費觸發功能均生成 一個計費數據記錄(Charging Data Record，簡稱為CDR)發送至計費數據功能(Charging Data Function，簡稱為CDF)單元，其中，CDF單元和計費網關功能(Charging Gateway Function，簡稱為⑶F)單元相當於計費網關。因為每一個計費觸發功能均生成一個計費數據記錄，因而系統開銷較大，而且面 向每一個MTC設備進行計費統計，浪費了系統資源。但是，基於機器類型通信的特點，M2M通信對計費也有著以下特殊要求在M2M通信中，對於每個MTC設備或者組，網絡應能夠使用群組計數器對事件進行 計費，取代基於籤約的計費數據記錄(Charging Data Record，簡稱為CDR)。網絡應能夠停止產生基於籤約的⑶R。能夠對MTC設備發起的移動性管理信令計費。具體地說，對於每次收發固定數據量的MTC設備，可不產生CDR。僅對事件(如接 入次數)進行計費；對於特定時刻才收發數據的MTC設備，可不產生或者忽略⑶R，僅對事件(如接入 次數)進行計費，並且考慮計費事件是否發生在時間窗口之內；對於在特定區域收發數據的MTC設備，可不產生或者忽略CDR。僅對事件進行(如 接入次數)計費，並且需考慮事件發生在定義的區域內部還是外部。但是，相關技術中M2M通信計費系統還無法滿足上述要求的問題，因而需要改變 目前M2M通信計費系統的架構。

發明內容
針對相關技術中M2M通信計費系統還無法滿足上述要求的問題，本發明提供了一 種計費實現方法及裝置，以解決上述問題至少之一。根據本發明的一個方面，提供了一種計費實現方法。根據本發明的計費實現方法，應用於機器到機器通信網絡，該方法包括獲取屬於 同一個組的機器類型通信MTC設備的組計費數據信息；根據組計費數據信息生成組計費數 據記錄，並向計費網關上報組計費數據記錄。根據本發明的另一方面，提供了 一種計費實現裝置。根據本發明的計費實現裝置，應用於機器到機器通信網絡，該裝置包括獲取單 元，用於獲取屬於同一個組的機器類型通信MTC設備的組計費數據信息；生成單元，用於根 據組計費數據信息生成組計費數據記錄；發送單元，用於向計費網關上報組計費數據記錄。通過本發明，設置組CDR(Group CDR)用於在網元內(SGSN，GGSN, PGff, SGff)記錄 同屬一組的MTC設備的集體計費特徵，解決了相關技術中M2M通信計費系統還無法滿足上 述要求的問題，進而可以滿足M2M通信對計費的上述至少之一要求，並可以節省系統開銷 及資源。


此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發 明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖1是根據相關技術的EPS的系統架構示意圖；圖2是根據相關技術的M2M計費系統的架構示意圖；圖3是根據本發明實施例的具有組計費處理功能單元的計費實現系統的架構示 意圖；圖4是根據本發明實施例的計費實現方法的流程圖；圖5是根據本發明實例一的計費實現方法的流程圖；圖6是根據本發明實例二的計費實現方法的流程圖；圖7是根據本發明實施例的計費實現裝置的結構框圖；圖8是根據本發明優選實施例的計費實現裝置的結構框圖。
具體實施例方式下文中將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。需要說明的是，在不衝突的 情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。首先結合圖3描述根據本發明實施例的計費實現系統的架構。如圖3所示，該系統 包括屬於各組的MTC設備，與單個MTC設備對應的計費觸發功能單元、組計費處理功能單 元、以及計費網關。當屬於一個組的MTC設備的數據流量通過公共的數據通道(例如，SGSN 與GGSN之間GTP隧道，SGW與PGW之間的GTP隧道)發送接收時，組計費處理功能(GCPF) 直接統計該組數據通道上的流量，時長等數據，並根據一定的上報觸發條件(如組流量到 達閾值，組時長到達閾值)，生成組⑶R(GOTR)發給計費網關。圖4是根據本發明實施例的計費實現方法的流程圖。如圖4所示，根據本發明實 施例的計費實現方法包括以下處理(步驟S401-步驟S)步驟S401 獲取屬於同一個組的MTC設備的組計費數據信息；在具體實施過程中，上述組的劃分可以根據不同策略，例如，可以將屬於同一個用 戶的MTC設備劃分為一個組，也可以將執行相似功能的MTC設備劃分為一個組。步驟S403 根據組計費數據信息生成組計費數據記錄，並向計費網關上報組計費 數據記錄。通過該實施例，針對一個或多個組，分別生成組計費數據記錄，發送至計費網關， 可以降低系統開銷。優選地，步驟S401可以進一步包括以下處理(1)接收來自於各個計費觸發功能單元的消息，其中，消息攜帶有各個計費觸發功 能單元通過單個數據通道檢測的機器類型通信MTC設備的計費數據信息和MTC設備所屬的 組標識；(2)根據組標識將屬於同一個組的MTC設備的計費數據信息進行統計得到組計費 數據信息。在具體實施過程中，MTC設備使用現有的獨立數據通道技術時，由於為了實現按組計費，則需要在原有的計費架構上增加處理按組計費的功能單元(即，組計費處理功能單 元)。原有的計費觸發功能(CTF)監測每個用戶的信令流，以及承載上的數據流，檢測計費 事件(如用戶附著到網絡)，以及數據流量，時長等信息。CTF將這些信息報給組計費處理 功能GCPF(不再發送⑶R給計費網關或者計費數據功能)，組計費處理功能再根據一定的條 件(如定時，組流量到達預定值，組時長到達預定值)，生成組CDR發給計費網關。因而，針對具有獨立數據通道的MTC設備，可以通過上述方案實現組計費數據信 息的獲取。優選地，上述計費數據信息包括以下至少之一計費事件信息；通信數據量信息； 通信時長信息。在具體實施過程中，上述消息還可以包括以下至少之一 MTC設備的標識信息、 MTC設備使用網絡通信時被給予的QoS保障信息、MTC設備的位置信息。優選地，步驟S401還可以進一步包括以下處理通過組數據通道檢測得到屬於同 一組的MTC設備的組計費數據信息。在具體實施過程中，需要先建立組數據通道，組數據通道是將屬於同一個組的單 個MTC設備通道歸併的一個組通道。組數據通道的建立包括但不限於以下幾種方法(1)由 屬於該組的某個指定的或者首發的MTC設備發起建立公用數據通道，提供給位於該區域中 的特定的MTC設備使用；(2)由MTC用戶發起建立公用數據通道；(3)由移動運營商根據配 置的觸發條件(例如檢測到屬於該組的MTC設備接入到網絡)決定建立公用數據通道。(4) 定時觸發，即由籤約信息決定的時刻，或者移動運營商網絡配置信息決定的時刻，由SGSN， MME, GGSN或者PGW等實體發起建立組公有數據通道。公有數據通道指的是從RNC到SGSN 到GGSN的數據面通道，或者是從eNodeB到SGW到PGW的數據面通道。因而，針對具有組數據通道的MTC設備，可以通過上述方案實現組計費數據信息 的獲取。優選地，組計費數據記錄包括組標識信息；計費標識信息；源地址信息；組計費 數據列表。優選地，組計費數據列表包括以下至少之一組計費總事件信息；組通信總數據 量信息；組通信總時長信息。優選地，組計費數據記錄還包括以下至少之一組中處於非空閒狀態的MTC設備 數目；統計組計費數據對應的時間戳。其中，組⑶R內容有別於IP-CAN承載的⑶R，主要區別在於增加了組的標識，原來 針對單個用戶的CDR中的IMSI等標識應予以刪除。優選地，在執行步驟S403之前，還需要滿足一個預定觸發條件，在滿足預定觸發 條件的情況下，可以觸發步驟S403的執行。優選地，上述預定觸發條件包括以下至少之一屬於同一個組的MTC設備的組計 費事件達到第一預定閾值；屬於同一個組的MTC設備的組通信數據量達到第二預定閾值； 屬於同一個組的MTC設備的組通信時長達到第三預定閾值。屬於同一個組的處於非連接狀 態的MTC設備的達到第四預定閾值。在具體實施過程中，組CDR是一個組中所有的MTC設備的計費數據的集合，例如， 屬於同一個組的MTC設備的數據流量，時長需累計處理為組的數據流量，組的時長。不會為每個MTC設備承載產生一個⑶R，而是一個組的MTC設備只產生一個組⑶R。⑶R的產生條 件包括但不限於一旦有組成員MTC設備開始使用網絡(如建立了承載)。組CDR信息可 以在組成員MTC設備使用網絡的過程中增加，增加組CDR信息的觸發條件包括但不限於組 流量到達設定門限、組累計時長到達設定門限、定時上報的時間到達。優選地，上述方法可以應用於以下至少之一的網元中服務通用分組無線業務支 撐節點(Serving General packet radio servicesupport node,簡禾爾為 SGSN)、網關通用
^ (Gateway General Packet Radio Service Supporting Node, 為GGSN)、PGW、SGW。在不衝突的情況下，還可以設置於其他網元中。圖5是根據本發明實施例一的計費實現方法的流程圖。如圖5所示，該計費實現 方法包括以下處理(步驟S501-步驟S511)步驟S501 計費觸發功能單元檢測單個MTC設備上的計費相關事件，測量承載收 發數據量，統計時長。在具體實施過程中，當MTC設備擁有自己獨立的數據通道時，位於PGW/GGSN上的 基於單個MTC用戶承載(或者數據通道)的計費觸發單元統計該MTC設備經過PGW/GGSN 上該承載(或者數據通道)收發數據的數據量，計費觸發單元並且通過MTC設備與網絡側 交互的信令感知可計費的事件(例如MTC設備接入到網絡)，還可以獲取MTC設備使用網 絡收發數據時所被給與的QoS保障信息，可以獲取MTC使用網絡資源的累計時間，以及其他 可搜集的相關信息。步驟S503 =CTF不再發送⑶R給CG，而是把相關的信息發給網元內的組計費處理 功能GCPF，攜帶MTC設備標識，以及所屬的組標識。在具體實施過程中，計費觸發單元把統計的上述的MTC設備的通信數據量，和/或 通信累計時長，和/或計費事件等所有相關信息告知組計費處理功能(GCPF)，同時告知MTC 設備所屬的MTC組。步驟S505 =GCPF返迴響應消息。步驟S507 統計組內所有MTC設備的計費數據，當滿足設定的觸發條件(例如組 流量到達閾值，累計時長到達閾值等)，向CG發送計費數據記錄。在具體實施過程中，GCPF按組統計流量，和/或時長，和/或接入次數等信息，並 根據一定的觸發條件(如組流量到達閾值，組時長到達閾值)，生成組⑶R(GOTR)。步驟S509 =GCPF向CG發送組計費數據記錄(GCDR)。步驟S511 :CG向GCPF返回計費數據響應消息。圖6是根據本發明實施例二的計費實現方法的流程圖。如圖6所示，該流程包括 以下處理(步驟S601-步驟S611)步驟S601 :GCPF通過組數據通道檢測得到數據流量，時長，檢測組的計費相關事 件(例如，組數據通道的建立，終止，修改等)；在具體實施過程中，GCPF並且通過組數據通道檢測可計費的事件(例如MTC設備 接入到網絡的次數)等，還可以獲取MTC設備使用網絡收發數據時所被給與的QoS保障信 息，可以獲取MTC使用網絡資源的累計時間，以及其他可搜集的相關信息。步驟S603 當滿足預定的觸發條件(例如，組流量到達閾值，累計時長到達閾值)， GCPF向CG發送組計費數據記錄(GOTR)；
在具體實施過程中，GCPF將檢測的流量，和/或時長，和/或接入次數等信息，並 根據一定的觸發條件(如組流量到達閾值，組時長到達閾值)，生成組⑶R(GOTR)。步驟S605 =CG向GCPF返回組計費數據記錄響應消息。圖7是根據本發明實施例的計費實現裝置的結構框圖。如圖7所示，根據本發明 實施例的計費實現裝置包括獲取單元70、生成單元72、發送單元74。獲取單元70，用於獲取屬於同一個組的MTC設備的組計費數據信息；生成單元72，與獲取單元70相連接，用於根據組計費數據信息生成組計費數據記 錄；發送單元74，與生成單元72相連接，用於向計費網關上報組計費數據記錄。通過該實施例，提供了一種計費實現裝置，通過獲取單元、生成單元以及發送單元 的相互結合，針對一個或多個組(每個組可以包括至少一個MTC設備)，分別生成組計費數 據記錄，發送至計費網關，因而可以降低系統開銷。優選地，如圖8所示，上述獲取單元70可以進一步包括接收模塊700，用於接收 來自於各個計費觸發功能單元的消息，其中，消息攜帶有各個計費觸發功能單元通過單個 數據通道檢測的機器類型通信MTC設備的計費數據信息和MTC設備所屬的組標識；統計模 塊702，用於根據組標識將屬於同一個組的MTC設備的計費數據信息進行統計得到組計費 數據信息。優選地，如圖8所示，上述獲取單元70也可以包括檢測模塊704，用於通過組數 據通道檢測得到屬於同一組的MTC設備的組計費數據信息。優選地，裝置設置於以下至少之一的網元中SGSN、GGSN、PGW、SGW。綜上所述，藉助本發明提供的上述實施例，在M2M系統中，以組為單位生成G⑶R， 即使用群組計數器對事件進行計費，取代基於籤約的計費數據記錄，解決了相關技術中M2M 通信計費系統還無法滿足上述特定要求的問題，進而可以滿足M2M通信對計費的上述至少 之一要求，並可以節省系統開銷及資源。顯然，本領域的技術人員應該明白，上述的本發明的各模塊或各步驟可以用通用 的計算裝置來實現，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成 的網絡上，可選地，它們可以用計算裝置可執行的程序代碼來實現，從而，可以將它們存儲 在存儲裝置中由計算裝置來執行，並且在某些情況下，可以以不同於此處的順序執行所示 出或描述的步驟，或者將它們分別製作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或 步驟製作成單個集成電路模塊來實現。這樣，本發明不限制於任何特定的硬體和軟體結合。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技 術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種計費實現方法，應用於機器到機器通信網絡，其特徵在於，包括 獲取屬於同一個組的機器類型通信MTC設備的組計費數據信息；根據所述組計費數據信息生成組計費數據記錄，並向計費網關上報所述組計費數據記錄。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述獲取屬於同一個組的MTC設備的組計 費數據信息包括接收來自於各個計費觸發功能單元的消息，其中，所述消息攜帶有所述各個計費觸發 功能單元通過單個數據通道檢測的機器類型通信MTC設備的計費數據信息和所述MTC設備 所屬的組標識；根據所述組標識將屬於同一個組的MTC設備的計費數據信息進行統計得到所述組計費數據信息。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述計費數據信息包括以下至少之一 計費事件信息；通信數據量信息； 通信時長信息。
4.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述消息還包括以下至少之一 所述MTC設備的標識信息、所述MTC設備使用網絡通信時被給予的服務質量QoS保障信息、所述MTC設備的位置信息。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述獲取屬於同一個組的MTC設備的組計 費數據信息包括通過組數據通道檢測得到屬於同一組的MTC設備的所述組計費數據信息。
6.根據權利要求2或5所述的方法，其特徵在於，所述組計費數據記錄包括 組標識信息；計費標識信息； 源地址信息； 組計費數據列表。
7.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述組計費數據列表包括以下至少之一 組計費總事件信息；組通信總數據量信息； 組通信總時長信息。
8.根據權利要求2或5所述的方法，其特徵在於，所述組計費數據記錄還包括以下至少 之一組中處於非空閒狀態的MTC設備數目； 統計組計費數據對應的時間戳。
9.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在所述生成組計費數據記錄，並向所述計 費網關上報所述組計費數據記錄之前，所述方法還包括確定統計的屬於同一個組的MTC設備的計費數據信息滿足預定觸發條件。
10.根據權利要求9所述的方法，其特徵在於，所述預定觸發條件包括以下至少之一 所述屬於同一個組的MTC設備的組計費事件達到第一預定閾值；所述屬於同一個組的MTC設備的組通信數據量達到第二預定閾值； 所述屬於同一個組的MTC設備的組通信時長達到第三預定閾值； 所述屬於同一個組的處於非連接狀態的MTC設備的達到第四預定閾值。
11.根據權利要求1或2或5所述的方法，其特徵在於，所述方法應用於以下至少之一 的網元中服務通用分組無線業務支撐節點SGSN、網關通用分組無線業務支持節點GGSN、 分組網關PGW、服務網關SGW。
12.—種計費實現裝置，應用於機器到機器通信網絡，其特徵在於，所述裝置包括 獲取單元，用於獲取屬於同一個組的機器類型通信MTC設備的組計費數據信息； 生成單元，用於根據所述組計費數據信息生成組計費數據記錄；發送單元，用於向計費網關上報所述組計費數據記錄。
13.根據權利要求12所述的裝置，其特徵在於，所述獲取單元包括接收模塊，用於接收來自於各個計費觸發功能單元的消息，其中，所述消息攜帶有所述 各個計費觸發功能單元通過單個數據通道檢測的機器類型通信MTC設備的計費數據信息 和所述MTC設備所屬的組標識；統計模塊，用於根據所述組標識將屬於同一個組的MTC設備的計費數據信息進行統計 得到所述組計費數據信息。
14.根據權利要求12所述的裝置，其特徵在於，所述獲取單元包括檢測模塊，用於通過組數據通道檢測得到屬於同一組的MTC設備的所述組計費數據信息。
15.根據權利要求12至14任一項所述的裝置，其特徵在於，所述裝置設置於以下至 少之一的網元中服務通用分組無線業務支撐節點SGSN、網關通用分組無線業務支持節點 GGSN、分組網關PGW、服務網關SGW。
全文摘要
本發明公開了一種計費實現方法及裝置，上述方法包括獲取屬於同一個組的機器類型通信MTC設備的組計費數據信息；根據組計費數據信息生成組計費數據記錄，並向計費網關上報組計費數據記錄。根據本發明提供的技術方案，可以滿足M2M通信對計費的某些特定要求，並可以節省系統開銷及資源。
文檔編號H04W4/24GK102111741SQ20091026136
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月23日 優先權日2009年12月23日
發明者施曉峰, 毛聰傑, 郭文潔 申請人:中興通訊股份有限公司