一种在线实时内容计费的方法

技术领域

本发明涉及一种在线实时内容计费的方法，尤其是涉及一种基于Diameter 信用控制协议对在线实时内容进行计费的方法，属于移动通信的计费技术领域。

背景技术

在目前的移动通信系统中，对提供的服务内容进行计费，通常都是采用离 线计费方式，不论是传统的第二代移动通信系统(简称2G)，还是二代半移动 通信系统(简称2.5G)，都是如此。离线内容计费的特点是计费信息不会对提 供的服务产生实时影响，通常采用的方法是由提供服务的网元生成服务使用话 单，然后由系统中的计费服务器收集这些话单并进行计费处理，而计费服务器 和提供服务的网元之间没有进行实时交互。因此，离线内容计费不能进行实时 的信用控制，这就给很多新业务的开展造成了障碍。

第三代移动通讯伙伴项目3GPP在第三代移动通信系统(简称3G)的R6 版本中提出了在线计费服务器的概念，为开发和研究计费服务器提供了方向和 思路。对于运营商和用户来说，在线计费技术都非常必要。对运营商而言，不 管是开展预付费业务，还是对后付费用户的信用控制，都需要有实时控制和实 时计费的技术手段。例如预付费业务，如果没有很好的实时控制技术手段，就 可能造成相当可观的运营收入流失。对用户而言，他们也希望能够对自己使用 服务的费用进行控制和了解，这样就能够避免因为使用不当而产生高额话单。 因此，尽快研制成功通信系统的在线计费的实时控制技术，以便有效解决长期 困扰运营商和用户的服务计费问题，已经成为业内技术人员关注的热点课题。

在线实时内容计费地技术关键是计费信息要能够实时地对提供的服务产生 影响，这就要求计费设备必须与提供服务的网元进行实时交互，必须对用户进 行实时的信用控制。从功能上讲，在线计费服务器必须能够对服务交易进行实 时控制和处理，按照相应的计费策略对服务内容进行实时的消费核价处理，并 将计费策略和控制策略两者实现在线关联，同时对用户的账户余额进行实时管 理。从这个角度来看，在线计费的核心技术就是实时控制和实时计费。

Diameter协议族包括基础协议和各种应用协议。其中Diameter基础协议提 供了作为Diameter网络节点必须具备的功能框架，包括节点间的能力协商、 Diameter消息的接收和转发等。各种应用协议则充分利用基础协议提供的消息 传送机制，规范相关节点的功能及其特有的消息内容，用于实现基于不同业务 的机制和流程的应用。在对各种应用进行实时控制的过程中，需要同时使用 Diameter基础协议与信用控制协议，也就组成了Diameter信用控制的各种实现 机制。

Diameter客户端是通过在每次计费请求/应答交互过程中双方协商好的计 费消息的门限时间，定时地向服务器发送已收集到的计费信息。这种在线实时 计费的方式能够确保对用户信用和资费余额的实时检查和控制。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于3G网络的在线实时内容计费的 方法，以便在移动通信网中实现在线实时内容计费，弥补目前通信技术的缺陷。

为了达到上述目的，本发明提供了一种在线实时内容计费的方法，是基于 Diameter信用控制协议实现的；其特征在于：移动通信网中的在线计费服务器 与通用分组无线业务网关GGSN进行数据交换，由GGSN获知预付费用户终端 请求或使用的业务，向计费服务器申请时长或流量的配额，以支持该业务；计 费服务器收到该申请后，在信用控制范围对该用户终端在线业务访问进行实时 计费和实时控制，直至终端结束业务或用户资金帐户中的金额用完。

众所周知，目前的2G和2.5G网络的计费服务器和相关设备大多采用离线 计费，在线实时内容计费的系统和方法还不多见，特别是3G网络中如何实现 在线实时内容计费方法尚处于开发、研究的初级阶段。因此，本发明用于3G 网络中的在线实时内容计费的方法应该是填补目前技术空白的一种创新技术。 本发明方法的基础是通用的Diameter信用控制协议，具有普遍适用的性能，能 够和任何支持Diameter信用控制协议的GGSN或其它网元配合使用，进行实时 信用控制和产生计费话单。本发明也可以作为3G网络在线实时内容计费的基 础，该方法与申请人在该方法基础上研制的在线实时内容计费服务器(已申请 发明专利请求保护)，能够为移动通信开展更加友好和精细的服务。本发明具有 很好的推广应用前景。

附图说明

图1是本发明在线实时内容计费方法的操作流程方框图。

图2是Diameter消息的消息头和消息体的组成架构图。

图3是图2中单个属性键值对AVP的组成架构图。

图4是本发明在线实时内容计费方法中的三种不同消息进行交互示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作 进一步的详细描述。

本发明是一种基于Diameter信用控制协议实现的在线实时内容的计费方 法，该方法是由移动通信网中的在线计费服务器与通用分组无线业务网关 GGSN进行数据交换，由GGSN获知预付费用户终端请求或使用的业务，向计 费服务器申请时长或流量的配额，以支持该业务；计费服务器收到该申请后， 在信用控制范围对该用户终端在线业务访问进行实时计费和实时控制，直至终 端结束业务或用户资金帐户中的金额用完。

本发明技术方案的具体实现过程是：移动通信网中的在线计费服务器与 GGSN进行数据交换，由GGSN对IP数据包进行分析处理：区分和识别预付费 用户终端的上下行数据流的内容属性，获知该终端请求或使用的业务，并根据 该GGSN网关中相关业务的配置信息，向计费服务器申请设定时长或流量的配 额，以支持该业务；计费服务器收到该申请后，在该用户的资金帐户中预先扣 除与该配额相对应的资金费用，再将GGSN申请的配额分配给该用户终端，同 时把配额分配情况告知该GGSN，由GGSN通知用户能够使用该业务及其可用 配额；用户终端使用业务后，GGSN向计费服务器实时报告该终端使用该业务 所消耗的配额，而且会在适宜时间再次申请配额，以保证该终端正常使用该业 务；而计费服务器则在信用控制范围内给该用户终端分配相应的消费配额，并 对该终端的在线业务访问进行实时控制，直至终端结束业务或用户资金帐户中 的金额用完；一旦终端结束业务，GGSN立即把该用户的业务消费后的余额上 报计费服务器，由计费服务器把该余额资金返回到该用户资金帐户中，完成一 个在线实时计费的周期。

参见图1，介绍本发明方法的具体操作步骤：

步骤1、建立连接：在线计费服务器接收GGSN发出的连接请求，双方进 行能力协商后，建立网络连接，实现数据交互。该步骤进一步包括下列操作内 容：

(11)在GGSN启动Diameter协议栈的过程中，GGSN与在线计费服务器 建立基于TCP传输协议的套接字连接，即对等连接；

(12)在线计费服务器接收GGSN的Diameter能力交换请求消息CER (Capabilities-Exchange-Request)，经过分析和检查后，返回Diameter能力交换 应答消息CEA(Capabilities-Exchange-Answer)，以便进行包括交换协议版本、 各自支持的应用协议、安全模式和其它相关信息的能力协商；

(13)完成能力协商后，在线计费服务器把该GGSN支持的涉及应用的信 息作存储处理，防止把对端不认识的消息和属性键值对AVP发送给对端。

步骤2、解析消息：在线计费服务器对接收到的GGSN发送来的Diameter 消息进行分析处理，先把该字节流格式消息进行转换处理，以便根据该消息的 应用标识和命令标识，对消息进行分类，并提取其中的Diameter信用控制消息， 用于后续处理(Diameter消息组成部分的消息头和消息体的架构及其单个属性 键值对AVP的组成架构参见图2和图3)。该步骤进一步包括下列操作内容：

(21)在线计费服务器从GGSN接收到字节流形式的Diameter消息后，先 把该消息转换为符合Diameter消息格式的内存信息；

(22)在线计费服务器接收到该Diameter消息的消息头中的版本和消息长 度字段后，根据该消息长度信息完整读取该Diameter消息，并将其中的消息头 全部内容存储备用；

(23)在线计费服务器读取该Diameter消息的消息体中的属性键值对AVP 信息，并根据每个AVP的标识码(AVP Code)及其长度(AVP Length)信息读 取全部AVP内容，再创建映射表(Diameter Payload Map)存储每个Diameter 消息的所有AVP数据：以每个AVP的标识码和厂商代码作为映射表的键，各 个AVP数据作为映射表的值，以便对消息进行后续处理；

(24)在线计费服务器根据消息头中的应用标识Application-ID和命令码 Command-Code判断该Diameter消息是否为信用控制消息，如果是，即 Application-ID为4，且Command-Code为272，则执行后续操作；否则，将消 息转发给其它相应网元，该流程结束。

步骤3、处理路由：在线计费服务器查看和判断所提取的Diameter信用控 制消息中的目的域和目的主机是否和本地配置值相同，如果相同，则顺序执行 后续操作，即在本地进行处理；否则，根据本地路由表的配置，直接把该消息 传递给相应的计费服务器，流程结束。

该步骤的具体操作内容是：在线计费服务器根据上述映射表(Diameter Payload Map)，判断所接收的Diameter信用控制消息中的目的域 Destination-Realm和目的主机Destination-Host的值是否与其自身的值一致，如 果它们的值相同，则由该在线计费服务器进行本地计费处理，继续执行后续操 作；如果它们的值不同，则根据本地路由表中的配置，把该Diameter信用控制 消息转发给相应的计费服务器，该流程结束。

步骤4、进行计费：在线计费服务器对该Diameter信用控制消息根据不同 情况进行区分处理。该步骤中，在线计费服务器对Diameter信用控制消息进行 本地计费的区分处理操作内容如下(参见图4)：

(41)如果是用户上线Initial类型的信用控制请求消息CCR，则在本地数 据库中查看该用户是否存在，并验证其身份是否合法；再根据该用户申请的业 务的配额和该业务的费率，计算其所需资金；如果其现在资金帐户中的可用资 金不小于该资金，则按用户申请的配额以上线Initial类型的信用控制应答消息 CCA下发给GGSN，同时从其资金帐户预先扣除该资金数；如果其现在资金帐 户中的可用资金小于该资金，则按照该用户资金帐户中的可用资金和该业务的 费率，计算该业务的可用配额后，将该可用配额以上线Initial类型的信用控制 应答消息CCA下发给GGSN，同时从其资金帐户预先扣除所有资金；

(42)如果是用户业务更新Update类型的信用控制请求消息CCR，则通过 该用户已经使用的业务配额和该业务的费率计算出已消费的资金，由于GGSN 的控制，该资金小于预扣的资金，计费服务器将两者的差值返回该用户的资金 帐户，同时根据用户这次新申请的业务配额及其费率，计算所需的资金；如果 其现在资金帐户中的可用资金不小于该资金，则按该用户申请的配额以业务更 新Update类型的信用控制应答消息CCA下发给GGSN，同时从其资金帐户预 先扣除该资金数；如果其现在资金帐户中的可用资金小于该资金，则按照该用 户资金帐户中可用资金和该业务的费率，计算该服务的可用配额后，将该可用 配额以业务更新Update类型的信用控制应答消息CCA下发给GGSN，同时从 其资金帐户预先扣除所有资金；该步骤(42)能够重复多次操作运行。

(43)如果是用户下线Termination类型的信用控制请求消息CCR，则通 过该用户已经使用的业务配额及其费率计算出已消费的资金，由于GGSN的控 制，该资金数小于预先扣除的资金，计费服务器将两者的差值返回到该用户的 资金帐户，同时以下线Termination类型的信用控制应答消息CCA回复该用户， 确认结束本次业务。

步骤5、记录话单：在线计费服务器对该用户包括上线、业务更新、或下 线的使用业务的全部操作过程进行记录，并存储到数据库中。

该步骤的具体操作内容是：计费服务器把Diameter信用控制消息中的包括 服务上下文标识Service-Context-Id、事件时间戳Event-Timestamp、终端用户 标识Subscription-Id-Data、终端标识类型Subscription-Id-Type、服务标识 Service-Identifier、计费组Rating-Group和已用服务单元Used-Service-Unit中的 使用配额及其计算出来的使用金额都储存到数据库中。

申请人利用本发明方法已经成功研制出在线计费系统OCS服务器，并与国 内通信厂商华为、大唐等进行了联合试验和测试。试验结果表明，本发明方法 是成功的，能够在移动通信网中很好地完成对用户终端的在线业务操作进行实 时计费和实时控制，实现了发明目的。因此，本发明具有很好的推广应用前景。