CN1444824A - 用于通信网络的公共计费标识符 - Google Patents

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Abstract

在本发明的第一实施例中，当一个激活PDP上下文请求消息被传递给服务GPRS支持节点(SGSN)时，SGSN会生成一个创建PDP上下文请求消息，并且将其传递给网关GPRS支持节点(GGSN)。为了响应由SGSN传递的创建PDP上下文请求，GGSN会生成一个创建PDP上下文响应消息。当由GGSN创建PDP上下文时，GGSN会把全球唯一计费标识(GCI)与PDP上下文相关联。然后，包括GCI的创建PDP上下文响应被传递给SGSN。GCI被从SGSN发送到UE，并且从UE发送到CSCF。在本发明的第二实施例中，GCI被直接从SGSN或GGSN发送到呼叫状态控制功能(CSCF)。可以自动地或者在来自CSCF的请求的基础上，来执行发送GCI的操作。在上述实施例中，CSCF能够向根据从与该GCI相关的呼叫细节记录收集到的数据进行处理(例如计费)的第二网络发送GCI。

Description

用于通信网络的公共计费标识符
技术领域
本发明涉及到通信网络，而且更加具体而言，本发明涉及到用于对协调和其它类型信息的协调进行计费的技术，以及用于通信网络的公共计费标识符。
背景技术
一般而言，分组交换无线网络为移动终端提供没有网络接入所要求的物理层连接的通信。全球移动通信***(GSM)中的公共分组无线业务(GPRS)以及公共移动地面***(UMTS)已经被开发研制，去提供具有分组交换侧的无线通信网络，同时还具有电路交换侧。
第三代合作组织( www.3gpp.org)已经公布了经过进一步改进的UMTS网络的规范。UMTS规范的00版本可以提供：网络用户可以拥有一个或多个分组数据协议(PDP)地址。每个PDP地址由移动终端(MT)、服务GPRS支持节点(SGSN)以及网关GPRS支持节点(GGSN))内的一个或多个PDP上下文(context)所描述。GGSN是到达外部网络的网关。每个PDP上下文内可以包含用于把数据送入或送出其相关的PDP地址的路由和映射信息，以及用于对所传递的数据进行过滤的业务流模板(TFT)。
每个PDP上下文可以有选择地或独立地被激活、修改以及去激活。PDP上下文的激活状态表示针对相应PDP地址和TFT是否能够进行数据的传输。如果与同一PDP地址相关的所有PDP上下文都没有被激活或者去激活，则针对该PDP地址的所有数据传输都被禁止。一个用户的所有PDP上下文都与该用户的国际移动用户标识(IMSI)的同一移动管理(MM)上下文相关联。建立一个PDP上下文意味着建立一个通信信道。
图1是说明PDP上下文激活过程实例的过程流程图。在步骤100中，MT向SGSN发送一个激活PDP上下文请求。在步骤100中发送的激活PDP上下文请求消息内包括多个参数。参数内包括PDP地址和接入点名称(APN)。PDP地址被用于去指示：是要求静态PDP还是动态PDP地址。APN是表示所用网关GPRS支持节点(GGSN)的逻辑名称。
在步骤102，SGSN向UMTS地面无线接入网(UTRAN)或GERAN或其它相应无线接入网络发送无线接入承载(RAB)建立消息。在步骤104，SGSN向被影响的GGSN发送创建PDP上下文请求消息。GGSN确定是否接受或拒绝该请求。如果请求被接受，则在步骤106中，GGSN修改其PDP上下文表，并且返回一个创建PDP上下文响应消息。然后在步骤108中，SGSN向移动终端发送激活PDP上下文接受消息。
在公共移动电信***规范(UMTS)的00版本中，引入一个新的、包含现有和新的逻辑实体的体系结构，以支持包括IP电话在内的IP多媒体业务。SIP(会话启动协议)被用于呼叫的控制。主叫方分配呼叫ID，它被包含在SIP消息当中。呼叫ID唯一地识别呼叫，并且供所有呼叫参与者使用。然而，在移动台(MS)由移动终端(MT)和终端设备(TE)部分构成的情况下，呼叫ID的使用就会相对复杂，其原因在于：TE内的MT驱动器最好能够对传递给MT的UDP/IP分组进行过滤，而且能够对大多数UDP进行分析(如果不是整个SIP文法)，以便去查找包含在UDP数据报中的呼叫ID域。
语音业务的用户习惯于收到基于呼叫的帐单，而不是基于实施呼叫所使用的传输资源。IP电话的用户通常期望类似的计费标准。因此，针对所用的业务(例如呼叫)而不是使用的传输资源进行计费就变得越来越重要。在无线应用协议(WAP)业务的情况中，针对业务而不是传输资源进行计费已经在期望之中。
对于IP电话呼叫来说，PDP上下文被要求去承载真正的语音业务。GPRS/UMTS层和IP电话层都收集计费信息(CDR)：GPRS/UMTS层收集用于PDP上下文的计费信息，而IP电话层收集用于呼叫的计费信息。公共标识符应该被添加到CDR，使得能够只在由IP电话层(即针对业务)所创建的CDR的基础上进行计费，并且省去由GPRS/UMTS层(即针对传输资源)所创建的CDR。
在GPRS/UMTS层和IP电话层所创建的CDR中需要公共标识符，使得能够省去特定CDR，并且能够在业务的基础上，而不是在传输资源的使用的基础上进行计费。更加具体而言，在多种情况下，有选择地省去由GPRS/UMTS层所创建的CDR或由IP电话层所创建的CDR是有好处的。如果上述情况是可能的，则计费就可以由运营商指定，运营商可以确定如何对用户进行计费(如何利用所创建的CDR)。
尽管在上述协议中提供了多种细节，但是其中并没有对多种与移动网络相关的特征进行处理。特别是，计费信息可以由SGSN、GGSN创建，并且也可以由IP电话网络元素(例如CSCF)创建。目前并没有适当的解决方案，去联系由SGSN、GGSN创建的计费信息和由CSCF创建的计费信息。的确，网络可以是非常复杂的(例如，可以在多种不同的网络元素中生成计费数据)，使得不可能组合所有呼叫事件相关数据。为了实施如下的网络功能，例如热点地区计费或只允许一个网络运营商针对GPRS业务和IP电话业务实施联合计费等，至少某些这种数据是需要的。
发明内容
根据本发明的第一说明性实施例，当MT向服务GPRS支持节点(SGSN)传递激活PDP上下文请求消息时，SGSN会生成一个创建PDP上下文请求消息，并且将其传递到网关GPRS支持节点(GGSN)。为了响应由SGSN传递的创建PDP上下文请求，GGSN会生成一个创建PDP上下文响应消息。当GGSN创建PDP上下文时，GGSN会把计费标识参数与PDP上下文相关联。则包含计费标识参数的创建PDP上下文响应就会被传递到SGSN。为了响应由GGSN传递到SGSN的PDP上下文响应，SGSN向MT传递一个激活PDP上下文接受消息。根据本发明的第一实施例，计费标识参数以及可能的GGSN地址都通过激活PDP上下文接受消息，被提供给MT。正如在此所描述的，移动台(MS)包括两个部分：终端设备(TE)以及移动终端(MT)。MS也可以被称作用户设备(UE)。TE可以例如是连接到MT的膝上型电脑。MT可以是移动电话。
并不必须要发送GGSN地址。另一候选方案就是：CSCF在为呼叫创建的计费记录(CDR)中添加MS的IP地址。SGSN和GGSN已经在CDR中添加了PDP上下文的PDP地址。通过校验PDP地址是否与IP地址相同，可以确保PDP上下文已经被用于正在处理的呼叫。由于这将要求计费标识是相同的，因此CSCF在为正在处理的呼叫创建的CDR中添加计费标识。
根据本发明的第二说明性实施例，可以从SGSN或GGSN向呼叫状态控制功能(CSCF)发送计费标识。当激活PDP上下文请求消息被传递给SGSN时，SGSN生成一个创建PDP上下文请求消息。SGSN向GGSN发送创建PDP上下文请求。为了响应从SGSN接收到的创建PDP上下文请求，GGSN生成一个创建PDP上下文响应。GGSN把计费标识参数与PDP上下文相关联。然后，包括计费标识参数的创建PDP上下文响应被传递给SGSN。
可以把计费标识参数直接从SGSN或GGSN发送到CSCF；而且，这种计费标识参数的发送可以自动执行(例如在PDP上下文激活中)，或者在来自CSCF的请求的基础上来执行。
在特定实施例中，CSCF发送面向通信端点的计费标识，并且将安全信息与所述计费标识一起发送到所述端点。CSCF能够向端点发送GGSN的地址以及计费标识。如果GGSN地址没有与计费标识一起被发送，则CSCF就会在CDR中添加移动台(UE)的IP地址。
在第一和第二说明性实施例的变体中，计费标识参数就是全球唯一计费标识(GCI)。(尽管在该申请中被称作“全球”唯一，但是计费标识只需要被两个运营商使用)。在呼叫期间使用GCI，便于合并来自不同网络元素的呼叫事件相关数据。该实施例的一个特定特征就是：CGI能够由网络元素生成。它可以由SGSN、GGSN或CSCF生成。这种网络元素可以是二代网络元素或三代网络元素。无论如何，网络元素(不是生成GCI的网络元素)不需要生成计费标识，但是要使用由其它网络元素生成的GCI。使用GCI，可以便于合并所有呼叫事件相关数据或其中的部分数据。例如，GCI以及呼叫事件的所有计费数据都可以被收集，并且被其它网络使用，例如包含为网络用户提供帐单的后处理***的网络。
本发明的原理除了适用于PDP上下文之外，还适用于其它类型的通信信道。
对于IP电话呼叫来说，PDP上下文被要求去承载真正的语音业务。GPRS/UMTS层和IP电话层都可以收集计费信息(CDR)：GPRS/UMTS层收集针对PDP上下文的计费信息，而IP电话层收集呼叫的计费信息。根据本发明的第三说明实施例，在CDR中添加公共标识符，其例如使得能够在由IP电话层创建的CDR的基础上进行计费(即针对业务)，并且省去由GPRS/UMTS层创建的CDR(即针对传输资源)。
根据本发明的第三实施例的原理，公共标识符与GPRS/UMTS层和IP电话层创建的CDR相关。公共标识符能够对协调以及其它类型的信息协调进行计费。
SIP内的呼叫由呼叫标识来识别，该标识被用作公共标识符。呼叫标识由主叫方分配，并且被包含在SIP消息内。MS经过CSCF，向被叫方发送SIP消息。CSCF截获SIP消息，因此能够从SIP消息内获取呼叫标识。
根据本发明的原理，利用呼叫标识对协调或其它类型的信息协调进行计费，MS在PDP上下文激活期间，会向SGSN和GGSN发送呼叫标识。更加具体而言，MS向SGSN发送呼叫标识以及激活(辅助)PDP上下文请求消息，并且SGSN会向GGSN传递呼叫标识以及创建PDP上下文请求消息。
在此所描述的过程可以用于移动台发起的呼叫(其中MS分配呼叫标识)以及移动台终止的呼叫(其中MS接收到SIP邀请消息内的呼叫标识)。根据在此所描述的过程，SGSN和GGSN在针对PDP上下文创建的CDR内添加呼叫标识，而且CSCF在针对呼叫创建的CDR内添加呼叫标识。
本发明的第四实施例类似于第三实施例，除了唯一的标识符是通过利用SIP“INVITE”和“183会话过程”的SDP句法内出现UDP端口号，而不是利用呼叫ID域。
在这些实施例中的一个实施例中，运营商将具有更大的灵活性，去确定如何针对所创建的CDR对用户进行计费。运营商可以有选择地省去针对由GPRS/UMTS层创建的CDR的计费，而是选择对由IP电话层创建的CDR进行计费。
通过随后的详细描述和附图，通过实例说明本发明的特征，可以逐渐明显地看到本发明的其它方面和好处。
附图简述
通过随后示范实施例的详细描述以及权利要求，并且参考附图，可以更好地理解本发明，所有这些构成本发明的公开阐述内容。尽管上述和随后书写以及说明的公开阐述集中于本发明的示范实施例，但是应该清楚地理解到：上述仅仅是说明和实例，本发明不仅局限于此。本发明的精神实质和覆盖范围只受限于附加的权利要求。
图1是说明PDP上下文激活过程的公共过程流程图；
图2是实现本发明的示范实施例的分组交换无线通信网络的结构公共框图；
图3是根据本发明的第一实施例，说明发送计费标识的公共过程流程图；
图4是根据本发明的第二实施例的设计，说明发送计费标识的公共过程流程图；
图5是根据本发明的第二实施例的另一设计，说明发送计费标识的公共过程流程图；
图6是根据本发明的第三实施例，说明发送呼叫标识的公共过程流程图；
图7是根据本发明的第三实施例的设计，说明应用层和传输层之间协调的公共信令流程图；
图8是根据本发明的第三实施例的另一设计，说明应用层和传输层之间协调的公共信令流程图；
图9是根据本发明的第四实施例，说明发送元组或元组对的公共过程流程图；
图10是根据本发明的第三实施例的设计，说明应用层和传输层之间协调的公共信令流程图；
图11是根据本发明的第四实施例的另一设计，说明应用层和传输层之间协调的公共信令流程图。
执行本发明的最佳模式
在开始主题发明的详细描述之前，随后的描述是按顺序安排的，其中在不同的附图中，类似的数字和符号被用于标识相同、相应或类似的元素。而且尽管本发明没有局限于此，但在随后的详细描述中，还是给出实例规模/型号/取值/范围。
支持这些规范的网络结构实例参见图2框图中所示的无线通信网络。网络的各种元素及其功能在由第三代合作项目(www.3gpp.org)公开发表的公共分组无线业务(GPRS)描述(3GPP TS 23.060，阶段2)中有描述。元素及其功能在3GPP TS 23.060规范的或新或旧的版本中都有描述，或者可以是任意其它已知的分组交换无线通信网络。网络元素及其功能的描述仅仅是分组交换无线通信网络的非限制性实例。
图2中说明的示范网络的若干实例就特别与本发明相关。移动终端(MT)，通常被称作小区电话或移动电话，只是用户设备(UE)中一个可能的部分。典型地，终端设备(TE)与所用的移动终端(MT)一起构成用户设备(UE)，它也被称作移动台(MS)。任意UE可以与本发明共同使用，使其可以操作或经过编程操作在下述的模式中。UMTS地面无线接入网(UTRAN)以及GPRS内的基站***管理并且控制核心网与多个MT之间的无线接入。还存在其它可能的类似GERAN的无线接入网。
CSCF是IP电话网络内的网络元素。IP电话网络有时被称作“应用层”。呼叫状态控制功能(CSCF)的结构和功能可以被分为若干个逻辑元素，目前他们都处于CSCF内部。作为服务CSCF的每个CSCF都具有呼叫控制功能(CCF)功能。CSCF包括一个ICGW(输入呼叫网关)。ICGW作为第一输入点。ICGW把输入呼叫按路由进行传递。出于最优化的目的，输入呼叫业务触发(例如呼叫屏蔽/无条件呼叫转移)可能需要存在。ICGW执行队列地址处理(意味着与其它实体管理相关)；并且与归属用户服务器(HSS)进行通信。
CCF(呼叫控制功能)执行呼叫建立/终止以及状态/事件管理；与MRF进行交互，使得可以支持多方和其它业务；报告呼叫事件，用于计费、审核、截获或其它目的；接收并且处理应用层的注册；执行队列地址处理(意味着管理相关性)；并且可以提供针对应用和业务网络(VHE/OSA)的业务触发机制(业务能力特征)。CCF可以调用与服务网络相关的基于定位的业务，并且可以校验给定当前的预约，所请求的输出通信是否被允许。
CSCF中包括SPD(业务分布数据库)。SPD与归属域内的HSS进行交互，为R00全IP网络用户接收分布信息，并且根据归属域的SLA将其进行存储。SPD把初始用户接入(其中包括例如CSCF信令传输地址、用户ID等等)通知归属域。SPD可以缓冲存储接入相关信息(例如用户到达的终端IP地址等)。
CSCF执行AH(地址处理)功能。AH功能中包括分析、翻译、修改地址的可移植性(如果有要求的话)以及别名地址的映射。AH功能可以为网络间的路由进行暂时地址处理。
服务GPRS支持节点(SGSN)是为MT提供业务的节点。在PDP上下文激活时，SGSN建立用于路由目的的PDP上下文。由于对PDP地址评估，因此网关GPRS支持节点(GGSN)就是外部分组数据网络的接入节点。其中包含针对附加GPRS/UMTS用户的路由信息。路由信息被用于把协议数据单元(PDU)隧道传递给SGSN。SGSN和GGSN的功能可以驻留在不同的物理节点中，或者可以被组合在同一物理节点中，例如互联网GPRS支持节点(IGSN)。
基于IP的移动网络结构中包含应用层和传输层。传输层协议和机制通常被最优化，用于特定类型的接入，而应用层则一般是公共的，独立于接入类型。
在基于IP的移动网络内，UE通过向对等实体发送信令来建立呼叫，并且通过由传输层所提供的IP连接来交换呼叫控制协议的消息。在应用层内建立呼叫的过程中，底层的传输层必须要在无线接口之上以及传输网络内建立传输承载。对于基于IP的移动网络，传输承载的建立就意味着分配无线资源和网络资源。呼叫控制信令通过由传输层所提供的IP连接进行透明地交换。
实施例1
图3根据本发明的第一实施例，说明发送计费标识的过程。在UMTS全IP网络内，当GPRS/UMTS被称作针对多媒体和基于IP业务的语音的访问/传输网络时，在GPRS/UMTS层和应用层(例如CSCF)独立地执行计费。
在GPRS和UMTS网络内，GGSN根据来自SGSN的请求(利用创建PDP上下文请求消息)创建PDP上下文，SGSN进而从MT接收请求(激活PDP上下文请求消息)。
如图3所示，本发明的技术在应用层，从步骤300开始，其中触发被从TE(终端设备)传递给MT(移动终端)。触发可以例如是包括请求逻辑信息和特征的呼叫建立指示，它被从TE发送给MT，启动PDP上下文激活。
在步骤302，激活PDP上下文请求消息被传递给SGSN。为了对其进行响应，在步骤304内，SGSN生成创建PDP上下文请求消息，并且将其传递给GGSN。为了响应由SGSN传递的创建PDP上下文请求，在步骤306内，GGSN生成创建PDP上下文响应消息。
在步骤308内，当PDP上下文由GGSN创建时，GGSN把计费标识参数与PDP上下文相关联。然后在步骤310内，把包含计费标识参数的创建PDP上下文响应消息传递给SGSN。
进而，为了响应由GGSN传递给SGSN的PDP上下文响应，在步骤312中，SGSN向MT发送激活PDP上下文接受消息。根据本发明的第一实施例，计费标识参数和GGSN地址都在激活PDP上下文接受消息内被提供给MT。
根据需要的PDP上下文，将步骤300-312内的上述过程重复所需要的多次。
当步骤312内的最后过程的完成之后，在步骤314内，UE把包括请求逻辑信道和特征的呼叫建立消息传递给CSCF(呼叫状态控制功能)。MT进而在呼叫建立消息内向CSCF提供计费标识和GGSN地址。在步骤316内，CSCF进而把包括请求逻辑信道和特征的呼叫建立消息传递给远端端点。然后在步骤318内，远端端点把包括接受的逻辑信道和特征的响应消息传送回CSCF。然后在步骤320内，CSCF把包括接受逻辑信道和特征的响应消息传递给UE。响应消息可以例如是H.323内的连接消息或SIP响应消息，但是并不必局限于此。
本发明考虑：通过采用适当的加密算法，可以避免恶意MT向CSCF传递虚假计费标识，来代替合法的数值，或者恶意MT重新使用计费标识的取值，因此计费标识参数会更加安全。
根据上述，可以理解到：在本发明的第一实施例中，计费标识参数被从SGSN发送到UE，并且从UE发送到CSCF。
实施例2
图4根据本发明的第二实施例的设计，说明了发送计费标识的过程。在UMTS全IP网络中，当UMTS/GPRS被称作针对多媒体和基于IP业务的语音的接入/传输网络时，在GPRS/UMTS层和应用层(例如CSCF)独立地进行计费。
在GPRS和UMTS网络中，GGSN根据来自SGSN的请求(即创建PDP上下文请求消息)去创建PDP上下文，SGSN进而又从MT中接收请求(即激活PDP上下文请求)。根据本发明的第二实施例，从SGSN或GGSN向CSCF发送计费标识参数。与第一实施例不同的是，不需要通过UE发送计费标识参数。
如上所述，在本发明的第一实施例中，MT截获由TE发出的数据分组，并且把计费标识参数添加到特定数据分组当中(SIP消息或用于呼叫建立的H.323消息)。数据分组的截获可以降低MT的性能。
在本发明的第二实施例中，例如为了合并由SGSN和GGSN收集的针对PDP上下文以及由CSCF针对呼叫收集的计费信息，GPRS/UMTS和IPT网络元素能够协调计费信息或其它类型的信息。类似于第一实施例，GGSN在PDP上下文激活期间分配计费ID参数。而且类似于第一实施例，GGSN向SGSN发送计费ID参数。但是，第二实施例的独特之处在于：计费标识以及其它可能的信息(例如IMSI、MSISDN、PDP地址、来自TFT的UE端口号、计费特征等等)可以被从SGSN或GGSN发送给CSCF。
可以自动地执行或者在来自CSCF的请求的基础上，去发送计费ID参数。由于如果需要发送某些信息，则CSCF必须是已知的，因此SGSN要发送计费标识。SGSN具有与HSS(HLR+UMS)的接口，其中包含服务CSCF的地址。
在GGSN和CSCF之间还可能存在接口。这一新接口可以被用于承载计费ID以及其它可能的计费相关信息。图4中说明了本发明的第二实施例的一个方面，其中SGSN向CSCF发送计费ID。
如图4所示，本发明发送计费标识的过程从步骤400开始，其中从TE(终端设备)向MT(移动终端)发送触发。触发可以是例如包括请求的逻辑信道和特征的呼叫建立消息。
在步骤402，激活PDP上下文请求消息被传递给SGSN。为了对此进行响应，在步骤404，SGSN生成一个创建PDP上下文请求消息。
在步骤406，SGSN向SGSN发送创建PDP上下文请求。在步骤408，响应从SGSN接收到的创建PDP上下文请求，GGSN生成一个创建PDP上下文响应。在步骤410，GGSN把计费标识参数与PDP上下文关联起来。在步骤412，创建PDP上下文响应和计费标识在创建PDP上下文响应消息内，被返回给SGSN。
计费ID被包含在由GGSN和SGSN创建的CDR中。该CDR被发送到计费网关功能(CGR)，用于进一步处理。把CDR从计费网络功能发送到计费***。对于所有实施例来说都是这样。此外，CSCF在为正在处理的呼叫而创建的CDR中添加计费ID，这一点也是非常重要的。CSCF向计费网关功能(CGF)或计费***发送CDR。这样，当为用户生成计费帐单时，能够校验用于特定呼叫的PDP上下文。在这些CDR中的计费标识都是相同的。
如果在激活PDP上下文期间计费特征发生变化，则SGSN在更新的PDP上下文请求消息中包括PDP上下文的新计费特征，SGSN向GGSN发送该消息。
根据第二实施例的这种设计，在步骤414中，计费ID参数以及其它可能的信息(例如IMSI、MSISDN、PDP地址、来自TFT的UE端口号、计费特征等等)被直接从SGSN发送到CSCF。这可以自动执行(第一情况)，或者在来自CSCF的请求的基础上执行(第二情况)。
在第一情况中，PDP上下文激活(和修改)时，SGSN向CSCF发送包括计费ID和其它可能信息(如上所述)的消息。CSCF可以对SGSN发出的消息进行确认。
SGSN必须得知CSCF地址。CSCF地址可以从HSS请求得到，或者从UE为与CSCF通信所用的PDP上下文而指定的TFT中得到。
在第二情况中，呼叫建立时，CSCF从SGSN请求信息。该请求可以基于IMSI或MSISDN。SGSN向CSCF发送计费ID和其它可能的信息(如上所述)。
CSCF必须得知SGSN地址。SGSN地址可以从HSS中请求得到。
在步骤416中，CSCF进而把呼叫建立消息传递给远端端点。然后在步骤418中，远端端点把响应消息传递回CSCF。然后在步骤420中，CSCF把响应消息传递给UE。
图5中说明了本发明第二实施例的另一设计，其中GGSN直接把计费标识发送给CSCF。参考图5，本发明发送计费标识的过程从步骤500开始，其中触发被从TE发送给MT(移动终端)。触发可以例如是包括请求逻辑信道和特征的呼叫建立消息。
在步骤502，激活PDP上下文请求消息被传递给SGSN。在步骤504为了对此响应，SGSN生成一个创建PDP上下文请求消息。在步骤506，SGSN向GGSN发送创建PDP上下文请求。
为了响应从SGSN接收到的创建PDP上下文请求，在步骤508，GGSN生成一个创建PDP上下文响应。在步骤510，GGSN把计费标识参数与PDP上下文相关联。然后在步骤512，包括计费标识的创建PDP上下文响应消息被返回SGSN。
根据第二实施例的这一方面，在步骤514中，计费ID参数以及其它可能的信息(例如IMSI、MSISDN、PDP地址、来自TFT的UE端口号、计费特征等等)被直接从GGSN发送到CSCF。步骤514可以自动执行(第一情况)，或者在来自CSCF的请求的基础上执行(第二情况)。
在第一情况中，PDP上下文激活(和修改)时，SGSN向CSCF发送包括计费ID和其它可能信息(如上所述)的消息。CSCF可以对GGSN发出的消息进行确认。
GGSN必须得知CSCF地址。CSCF地址可以从HSS请求得到，或者从UE为与CSCF通信所用的PDP上下文而指定的TFT中得到。
在第二情况中，呼叫建立时，CSCF从GGSN请求信息。该请求可以基于例如IMSI或MSISDN。GGSN向CSCF发送计费ID参数以及其它可能的信息。
在步骤516中，CSCF向远端端点发送呼叫建立消息。在步骤518中，远端端点把响应消息传递回CSCF。在步骤520，CSCF向UE发送响应消息。
例如为了合并由SGSN和GGSN收集的针对PDP上下文以及由CSCF针对呼叫收集的计费信息，第二实施例允许GPRS和IPT网络元素能够协调计费信息或其它类型的信息。从GGSN或SGSN向CSCF发送计费标识需要应用层与传输层之间的接口。
实施例1和2的变体
在第一和第二实施例的变体中，由SGSN、GGSN或其它网络元素所生成的计费标识是全球唯一的计费标识(GCI)。GCI是整数值2^32-1(四个字节)与生成该数值的网络元素(例如SGSN或GGSN)ID的组合。生成GCI的网络元素ID的长度或结构可以根据特定实施例方案进行变化。GCI不必在任意的特定网络元素组内生成。在任何情况下，其余网络元素可以简单地接收并且使用由第一网络元素所生成的GCI。
生成GCI之后，供整个呼叫期间使用，并且其它网络元素不会生成计费标识，而是使用由第一网络元素生成的GCI。GCI被创建，并且通过多个接口进行传递，来代替上述的计费标识。能够生成多个单独呼叫的细节记录(CDR)，并且利用GCI相互关联。例如，如3G TS 32.015中的解释，SGSN可以创建S-CDR，GGSN可以创建G-SDR。CSCF(与MGCF一起)可以创建C-CDR。终止网络(例如PSTN/MSC)可以创建POC以及MTC CDR。
当端点(例如MGCF)接收由CSCF传递的GCI，它可以将其传递到另一网络。GCI最好在上述的二代(2G)以及3G网络中传递。SIP和GTP协议可以被用于在上述3G网络内承载GCI，而且2G网络内的相应协议要被修改，使得它们也可以承载CGI。作为实例，所连接的2G网络可以是后处理***，它通过有效地利用GCI，为一个或多个CDR内的用户确定并且合并计费数据，生成用户帐单。
实施例3
语音业务的用户习惯于收到基于呼叫的帐单，而不是基于实施呼叫所使用的传输资源的帐单。IP电话的用户通常期望相同的计费标准。因此，针对所用的业务(例如呼叫)，而不是使用的传输资源进行计费就变得越来越重要。在WAP业务的情况中，针对业务，而不是传输资源计费已经在期望之中。
对于IP电话呼叫来说，PDP上下文被要求去承载真正的语音业务。GPRS/UMTS层和IP电话层都收集计费信息(CDR)：GPRS/UMTS层收集用于PDP上下文的计费信息，而IP电话层收集用于呼叫的计费信息。公共标识符应该被添加到CDR，使得能够只在由IP电话层(即针对业务)所创建的CDR的基础上进行计费，并且省去由GPRS/UMTS层(即针对传输资源)所创建的CDR。
在GPRS/UMTS层和IP电话层所创建的CDR中需要公共标识符，使得能够省去特定CDR，并且能够在业务的基础上，而不是在传输资源的基础上进行计费。更加具体而言，在多种情况下，有选择地省去由GPRS/UMTS层所创建的CDR或由IP电话层所创建的CDR是有好处的。如果上述情况是可能的，则计费就可以由运营商指定，因为运营商可以确定如何对用户进行计费(如何利用所创建的CDR)。
根据本发明的原理，公共标识符与由GPRS/UMTS层和IP电话层所创建的CDR相关。公共标识符能够进行计费协调以及其它类型的信息协调。
SIP内的呼叫由被称作计费协调符号的呼叫标识来识别，而不是使用GGSN分配的计费标识。呼叫标识由主叫方分配，并且被包含在SIP消息内。MS经过CSCF向被叫方发送SIP消息。CSCF截获SIP消息，并且从SIP消息内获得呼叫标识。
为了根据本发明的原理，使用用于计费协调或其它类型协调的呼叫标识，MS在PDP上下文激活期间，向SGSN和GGSN发送呼叫标识。更加具体而言，MS向SGSN发送呼叫标识以及激活(辅助)PDP上下文请求消息，而且SGSN把呼叫标识以及创建PDP上下文请求消息发送到GGSN。
图6根据本发明的第三实施例，说明用于协调计费的过程，其中有益地改善传输和应用层之间信息的协调。如图6所示，本发明的技术在应用层，从步骤600开始，其中触发可以被从TE(终端设备)发送到MT(移动终端)。触发可以例如是包括请求逻辑信道和特征的呼叫建立指示，它被从TE发送到MT，去启动PDP上下文激活。在步骤602，MS以呼叫的形式启动事务。在步骤604，MS为呼叫分配呼叫标识。在此所描述的过程可以用于如随后图7中描述的移动台发起的呼叫(其中MS分配呼叫标识)，并且还适用于随后图8中描述的移动台终止的呼叫(其中MS在SIP邀请消息内接收呼叫标识)。在步骤606，从MS向CSCF发送呼叫标识。
在步骤608，激活(辅助)PDP上下文请求消息以及呼叫标识被从MS传递给SGSN。在步骤610，SGSN向UTRAN发送无线接入承载(RAB)建立消息。为了对其响应，在步骤612中，SGSN生成一个创建PDP上下文请求消息，并且将其与呼叫标识传递给GGSN。在步骤614，为了响应由SGSN传递的创建PDP上下文请求，GGSN生成创建PDP上下文响应消息。
在步骤616，创建PDP上下文响应消息被传递给SGSN。在步骤618，为了响应由GGSN传递给SGSN的PDP上下文响应，SGSN向MS传递激活(辅助)PDP上下文接受消息。
根据在此描述的过程，SGSN与GGSN在其针对PDP上下文创建的CDR中添加呼叫标识，并且CSCF在其针对呼叫创建的CDR中添加呼叫标识。
因此，运营商将具有更大的灵活性，去确定如何针对所创建的CDR对用户进行计费。运营商可以有选择地省去针对由GPRS/UMTS层创建的CDR的计费，而是选择对由IP电话层创建的CDR进行计费。
图7是说明根据本发明的第三实施例的设计，说明应用层和传输层之间协调的信令流程图。为了能够针对移动台发起的呼叫，对协调或其它类型的信息协调进行计费，在呼叫建立时向CSCF发送呼叫ID，而且在PDP上下文激活时向SGSN和GGSN发送呼叫ID。参考图7，在步骤700，MS分配呼叫ID，并且在SIP邀请消息中将其发送到CSCF。在步骤702，MS至少为呼叫激活一个PDP上下文。MS在激活(辅助)PDP上下文请求消息中，向SGSN发送发送呼叫ID。如果为呼叫激活多个PDP上下文，则MS必须在每次PDP上下文激活时，都要向SGSN发送呼叫ID。在步骤704，执行无线接入承载的建立。在步骤706，SGSN在创建PDP上下文请求消息中，向GGSN发送呼叫ID。在步骤708和710中，(辅助)PDP上下文激活被接受。
图8根据本发明第三实施例的另一设计，说明应用层和传输层之间协调的信令流程图。图8中给出针对移动台终止呼叫的计费协调的实例。参考图8，在步骤800，MS接收SIP邀请消息。主叫方已经为呼叫分配呼叫ID。在步骤802，MS为呼叫至少激活一个PDP上下文。MS在激活(辅助)PDP上下文请求消息中，向SGSN发送呼叫ID。如果为呼叫激活多个PDP上下文，MS必须在每次PDP上下文激活时，都向SGSN发送呼叫ID。在步骤804，执行无线接入承载的建立。在步骤806，SGSN在创建PDP上下文请求消息中，向GGSN发送呼叫ID。在步骤808和810，(辅助)PDP上下文激活被接受。
实施例4
在类似于上述实施例3的另一实施例中，与由GPRS/UMTS层和IP电话层所创建的CDR相关的公共标识符是用于区分IP网络内连接的元组或元组对。“元组”由IP地址以及与连接的RTP数据流相关的UDP端口号组成。“元组对”由源端和目的端连接端点的元组构成。为了根据本发明的原理，利用元组或元组对对协调或其它类型的协调进行计费，MS在PDP上下文激活时，将其发送给SGSN和GGSN。更加具体而言，MS将它们以及激活(辅助)PDP上下文请求消息发送给SGSN，而且SGSN将它们以及创建PDP上下文请求消息一起发送给GGSN。
图9根据本发明的第四实施例，说明用于对计费进行协调的过程。在步骤900中，触发被从TE(终端设备)发送给MT(移动终端)。触发可以例如是包含请求的逻辑信道和特征的呼叫建立指示，它被从TE发送到MT，以启动PDP上下文激活。在步骤902中，MS以呼叫的形式启动事务。在步骤904，MS为其建议在呼叫中使用的每个所提出的媒体流分配元组。该信息可以被承载在SIP INVITE内的SDP部分中，并且如果远端端点同意使用所提出的媒介，则它可以被用作远端端点的目的元组。在此所描述的过程可以用于如随后图9中描述的移动台发起的呼叫(其中MS分配UDP/IP元组值)，并且还适用于随后图9中描述的移动台终止的呼叫(其中MS接收SIP INVITE消息内的元组)。在步骤906，从MS向CSCF发送元组。
在步骤908中，媒介协商经过CSCF信令链，穿过必需的往返路径，并且终止MS针对每个媒介流都至少得知初始同意的目的和源连接元组(元组对)。起始和终止终端的P-CSCF从经过的SIP消息中分析并且获取元组对取值(从媒介认证和策略控制目的)。激活(辅助)PDP上下文请求消息以及连接特定的元组对信息被从MS传递给SGSN。在步骤910，SGSN向UTRAN发送无线接入承载(RAB)建立消息。对其响应，在步骤912中，SGSN生成一个创建PDP上下文请求消息，并且将其和元组对一起传递给GGSN。在步骤914，为了响应由SGSN传递的创建PDP上下文请求，GGSN生成一个创建PDP上下文响应消息。
在步骤916，创建PDP上下文响应消息被传递给SGSN。在步骤918中，为了响应从GGSN传递给SGSN的PDP上下文响应，SGSN会向MS传递激活(辅助)PDP上下文接受消息。
根据在此描述的过程，SGSN和GGSN在它们针对PDP上下文所创建的CDR中添加元组对，而且CSCF在其针对呼叫所创建的CDR中添加出现在SIP信令的媒介特定部分(例如SDP)中的元组对。
因此，运营商将具有更大的灵活性，去确定如何针对所创建的CDR对用户进行计费。运营商可以有选择地省去针对由GPRS/UMTS层创建的CDR的计费，同时是选择对由IP电话层创建的CDR进行计费。
图10是根据本发明的第四实施例的设计，说明应用层和传输层之间协调的信令流程图。为了能够针对移动台发起的呼叫，对协调或其它类型的信息协调进行计费，在呼叫建立时向CSCF发送元组和元组对，而且在PDP上下文激活时向SGSN和GGSN发送元组和元组对。参考图10，在步骤1000，MS为其建议在呼叫中使用的每个所提出的媒介流都分配元组。在SIP INVITE的媒介指定(例如SDP)部分中承载该信息，并且如果远端端点同意使用所提出的媒介，则它被远端端点称作目的元组。MS在SIP邀请消息中，向CSCF发送每个所提出媒介流的元组。在该信令之前，如果一个PDP上下文也没有被激活，则MS至少为呼叫激活一个(通过信令)PDP上下文。媒体协商经过CSCF信令链，穿过必需的往返路径，并且起始和终止终端已经得知每个媒体流初始同意的目的和源连接元组(元组对)之后，MS在激活(辅助)PDP上下文请求消息中，向SGSN发送连接特定的元组对。如果为呼叫激活多个PDP上下文(多个媒介)，MS必须在每次PDP上下文激活时，都向SGSN发送分配给特定媒介流的元组对。在步骤1004，执行无线接入承载的建立。在步骤1006，SGSN在创建PDP上下文请求消息中，向GGSN发送元组对。在步骤1008和1010中，(辅助)PDP上下文激活被接受。
图11根据本发明第四实施例的另一设计，说明应用层和传输层之间协调的信令流程图。图11中给出针对移动台终止呼叫的计费协调或其它类型信息协调的实例。参考图11，在步骤1100，MS接收SIP INVITE消息。主叫方已经为每个期望的起始或为呼叫动态分配的媒介元素分配了目的地元组取值。在步骤1102，MS为呼叫至少激活一个辅助PDP上下文。MS在激活(辅助)PDP上下文请求消息中，向SGSN发送元组或元组对。如果为呼叫激活多个PDP上下文，MS必须在每次PDP上下文激活时，都要向SGSN发送元组或元组对。在步骤1104，执行无线接入承载的建立。在步骤1106，SGSN在创建PDP上下文请求消息中，向GGSN发送元组对。在步骤1108和1110，(辅助)PDP上下文激活被接受。
第四实施例中元组对的使用简化了终端层与层之间(应用层-GPRS/UMTS层)的处理，并且无论MS是TE+MT组合或统一的UE，都可以被有效地使用。这是因为连接特定的UDP和TCP端口信息会被自动地发送，而不需要针对来自TE(如第三实施例)的SIP消息的特定MT截获/分析过程，或在TE发出的SIP消息中添加额外的消息(从SGSN接收到的计费ID)。端口信息在SIP INVITE的SDP部分或应用层的ACK消息中被发送给CSCF，并且在PDP上下文激活请求消息的TFT信息中发送给SGSN和GGSN。(被包含到每个PDP上下文的TFT中的元组对需要被传递到MT的GPRS会话管理层，这可以例如通过MT的实施特定承载管理或QoS应用程序接口(API)来实现)。
作为第四实施例的变体，在CSCF-GGSN的接口端，尽管在CGR和帐单中将使用计费ID作为标识符，但是可以采用元组对用作关键标识符，并且为该标识符分配或链接计费ID(以及策略认证)。通过为接收机一方(即准备好接收实时数据的端口)发送带有逻辑信道信息的呼叫建立消息(在SIP：INVITE)，可以在主要(信令)PDP上下文之上触发呼叫。CSCF接收到INVITE以及SDP(以及编码的带宽和端口信息)，并且存储该信息。信令被发送到远端，该端进行回答(例如SIP183消息)，而且当前CSCF接收一组新的SDP信息，以及由远端SDP提供的编译码、带宽以及终止端的目标端口。CSCF对从来自双方终端的SIP消息中接收到的编译码类型数据进行检验，这将生成经过协商的编译码组，对每个IP连接来说，其目标[IP地址、端口]元组取值是已知的，CSCF应该验证。
CSCF能够利用CSCF-PCF-GGSN接口(或者如果PCF被集成在CSCF中，则是CSCF-GGSN)，去请求策略控制行为(带宽认证)以及在层之间进行计费协调，并且以元组作为关键。GGSN承认带宽，并且随后在辅助PDP上下文激活过程期间，为所创建的与关键元组取值相关的PDP上下文分配计费ID，并且将计费ID返回CSCF，用于对协调进行计费。CSCF不需要去分析来自接收的SIP消息的计费ID，由于不能截获并且修改从TE接收到的任何SIP消息，因此不存在恶意MT的危险性。相反，它可以将由GGSN所发送的计费ID与端口信息相关。
由于CSCF会注意到最后信令中的动态变化的输出，并且会请求新的认证以及获得新的计费ID，因此如果TE发送带有变化QoS/编译码信息的RE-INVITE消息，则在第四实施例中，为运营商所提供的计费灵活性可以进一步改进。而且，可以创建新的计费ID，使得可以针对每条新动态添加的实时PDP上下文/媒介流的记录进行计费。如果实时流在PDP层要利用RTP/UDP/IP头压缩，则每个媒介流需要其自己的PDP上下文。这样，如果需要的话，运营商计费能够在端到端的呼叫中，遵循媒介的变化(音频到视频电话再到音频等)。遵循本发明中第三实施例中描述的过程，如果例如运营商决定省去SGSN和GGSN CDR，则呼叫ID不会发生变化，并且在计费信息中不会指示媒介特定连接的细节。
应该可以注意到，在本发明的上述描述过程中，为了简便，本领域内的技术人员公认已知的各种细节已经被省略了。这些细节可以容易地在各种公开发表的资料，包括上述引用的协议中找到。
尽管是参考多个说明性实施例来描述本发明，但是应该理解到，本领域的技术人员可以作出各种其它修改和实施例，它们都处于本发明的精神实质和覆盖范围之内。更加具体而言，在组成部分和/或主题合并设计的设计中可以作出合理的变化和修改，而处于上述公开阐述、附图以及附加权利要求的范围之内，没有脱离本发明的精神实质。除了在组成部分和/或设计中作出各种变化和修改之外，对本领域的技术人员来说，其它应用也是很明显的。

Claims (59)

1.用于协调通信网络内的计费信息的方法，该方法中包括：
建立通信信道；
关联计费标识与该通信信道；以及
从传输层内的第一网络元素向应用层内的第二网络元素发送该计费标识。
2.权利要求1的方法，其中该第二网络元素把该计费标识添加到该第二网络元素收集的计费信息当中。
3.权利要求1的方法，其中该第一网络元素向该第二网络元素发送网络元素的地址以及该计费标识。
4.权利要求3的方法，其中该第二网络元素把网络元素的该地址添加到该第二网络元素收集的计费信息当中。
5.权利要求1或3的方法，其中该第一网络元素向该第二网络元素发送安全信息以及该计费标识。
6.权利要求5的方法，其中该第二网络元素根据该安全信息来校验该计费标识。
7.权利要求1的方法，其中该通信信道是分组数据协议(PDP)上下文。
8.权利要求1的方法，其中该计费标识是GGSN分配的计费ID。
9.权利要求1的方法，其中该第一网络元素是移动台(MS)。
10.权利要求1的方法，其中该第一网络元素是服务GPRS支持节点(SGSN)。
11.权利要求1的方法，其中该第一网络元素是网关GPRS支持节点(GGSN)。
12.权利要求1的方法，其中该第二网络元素是呼叫状态控制功能(CSCF)。
13.权利要求9或12的方法，其中SGSN向该第一网络元素发送该网络元素的地址。
14.权利要求9、10、11或12的方法，其中该网络元素的地址是GGSN的地址。
15.权利要求1的方法，其中该传输层是GPRS/UMTS。
16.权利要求1的方法，其中该传输层是分组交换核心网络域。
17.权利要求1的方法，其中该应用层是IP多媒体核心网络域。
18.权利要求1的方法，其中该通信网络是分组交换无线网络。
19.权利要求1的方法，其中
自动执行发送该计费标识的操作。
20.权利要求1的方法，其中
在来自该第二网络元素的请求的基础上，执行发送该计费标识的操作。
21.权利要求1的方法，其中该第二网络元素向通信端点发送该计费标识。
22.权利要求21的方法，其中该第二网络元素向该通信端点发送安全信息以及该计费标识。
23.权利要求21的方法，其中该第二网络元素向该通信端点发送网络元素的地址以及该计费标识。
24.权利要求9的方法，其中该第二网络元素把该第一网络元素的地址添加到该第二网络元素收集的计费信息当中。
25.用于协调通信网络内传输层和应用层之间的信息的方法，该方法包括：
启动第一网络元素中该应用层内的事务；
为该事务分配标识；
在该第一网络元素内的该传输层中启动通信信道；以及
利用该标识，关联该通信信道与该事务。
26.权利要求25的方法，其中该标识被传递到该应用层内的第二网络元素。
27.权利要求26的方法，其中该标识被传递到传输层内的第三网络元素和第四网络元素。
28.权利要求27的方法，其中由该传输层内的该第四网络元素和该第三网络元素以及由该应用层内的第二网络元素所生成的计费信息与该标识相关。
29.权利要求25的方法，其中该标识是SIP消息的呼叫标识。
30.权利要求26的方法，其中该第二网络元素是CSCF。
31.权利要求27的方法，其中该第三网络元素是SGSN，以及该第四网络元素是GGSN。
32.权利要求28的方法，其中该计费信息是CDR。
33.权利要求25的方法，其中该通信信道是分组数据协议(PDP)上下文。
34.权利要求25的方法，其中该事务是呼叫。
35.用于协调通信网络内的应用层和传输层之间的信息的***，***中包括：
用于启动第一网络元素的该应用层内的事务的装置；
用于为该事务分配标识的装置；
用于启动该第一网络元素的该传输层内的该通信信道的装置；以及
用于利用该标识，关联该通信信道与该事务的装置。
36.用于协调通信网络内的计费信息的方法，方法中包括：
建立通信连接；
在第一网络元素内生成全球唯一的计费标识，并且关联该全球唯一计费标识与该通信连接；以及
从该第一网络元素向第二网络元素发送该全球唯一的计费标识。
37.权利要求36的方法，其中该第二网络元素利用该全球唯一的计费标识去收集计费信息。
38.权利要求36的方法，其中该全球唯一的计费标识当中包括第一网络元素的地址。
39.权利要求36的方法，其中该通信信道是分组数据协议(PDP)上下文。
40.权利要求36的方法，其中该全球唯一的计费标识由GGSN生成。
41.权利要求36的方法，其中该第一网络元素是移动台(MS)。
42.权利要求36的方法，其中该第一网络元素是服务GPRS支持节点(SGSN)。
43.权利要求36的方法，其中该第一网络元素是网关GPRS支持节点(GGSN)。
44.权利要求36的方法，其中该第二网络元素是呼叫状态控制功能(CSCF)。
45.权利要求36的方法，其中该第二网络元素向通信端点发送该全球唯一的计费标识。
46.权利要求45的方法，其中该第二网络元素向第二网络发送该全球唯一的计费标识。
47.权利要求45的方法，其中该第二网络利用该全球唯一的计费标识去收集计费数据，并且利用收集到的计费数据准备记帐。
48.权利要求47的方法，其中该第二网络从与该全球唯一的计费标识相关的多个呼叫细节记录中收集计费数据。
49.用于协调通信网络内的传输层和应用层之间的信息的方法，该方法中包括：
启动第一网络元素的该应用层内的事务；
为该事务内的每个通信连接分配元组或元组对；
启动该第一网络元素的该传输层内的至少一个通信连接；
利用该元组和元组对，关联该至少一个通信连接与该事务。
50.权利要求49的方法，其中该元组或元组对被传递给该应用层内的第二网络元素。
51.权利要求50的方法，其中该元组或元组对被传递给该传输层内的第三网络元素和第四网络元素。
52.权利要求51的方法，其中由该传输层内的该第四网络元素和该第三网络元素以及由该应用层内的第二网络元素所生成的计费信息与该元组或元组对相关。
53.权利要求49的方法，其中该元组中包括事务特定媒介连接的目标IP地址以及端口信息。
54.权利要求50的方法，其中该第二网络元素是CSCF。
55.权利要求51的方法，其中该第三网络元素是SGSN，而且该第四网络元素是GGSN。
56.权利要求52的方法，其中该计费信息是CDR。
57.权利要求49的方法，其中该通信连接是分组数据协议(PDP)上下文。
58.权利要求49的方法，其中该事务是呼叫。
59.用于协调通信网络内的应用层和传输层之间的信息的***，***内包含：
用于启动第一网络元素的该应用层内的事务的装置；
用于为该事务分配元组或元组对的装置；
用于启动该第一网络元素的该传输层内的至少一个通信连接的装置；以及
用于利用该元组或元组对，关联该至少一个通信连接与该事务的装置。
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