ВЗИМАНИЕ ПЛАТЫ В СЕТЯХ СВЯЗИ LTE/EPC
CHARGING IN LTE/EPC COMMUNICATION NETWORKS

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к сетям связи, более точно, к взиманию платы в сетях связи LTE/EPC по сценариям без предоставления и с предоставлением услуг роуминга.
Уровень техники
Поставщики услуг обычно предоставляют множество услуг передачи речи и(или) данных абонентам, использующим одну или несколько сетей проводной и(или) беспроводной связи. Примеры услуг включают телефонию с сотовой структурой, доступ в Интернет, игры, широковещательную или многоадресную передачу звуковых, видео и мультимедийных программ и т.д. Мобильные устройства, такие как сотовые телефоны, персональные цифровые ассистенты, смартфоны, пейджеры, устройства для обмена текстовыми сообщениями, устройства глобальной системы определения местоположения (GPS), сетевые интерфейсные платы, компьютеры типа "ноутбук" и настольные компьютеры могут получать доступ к услугам, предоставляемым сетями связи, посредством радиоинтерфейса с одной или несколькими базовыми станциями. Связь между мобильными устройствами и базовыми станциями регламентируется различными стандартами и(или) протоколами, такими как стандарты и протоколы, установленные Проектом сотрудничества по созданию сетей третьего поколения (3GPP, 3GPP2).
Поставщики услуг используют функции офлайнового или онлайнового выставления счетов, чтобы вести учет оплаты, причитающейся с каждого абонента за использование различных услуг. В группах стандартов 3GPP/3GPP2 установлен набор технических требований, которые могут использоваться для реализации систем онлайнового взимания платы и систем офлайнового взимания платы с целью обеспечения взимания платы в различных сетевых средах (например, сетевой среде с коммутацией каналов, сетевой среде с коммутацией пакетов и/или беспроводной среде), мультимедийных IP-подсистемах и за новые прикладные услуги 3G/OMA.
Онлайновое взимание платы в целом определяется как механизм взимания платы, в котором данные взимания платы способны в реальном времени влиять на предоставляемую услугу, в связи с чем необходимо прямое взаимодействие механизма взимания платы с функцией управления соединениями/услугами. При онлайновом взимании платы регистрируют данные взимания платы за использование ресурсов сети одновременно с их использованием. Вместе с тем, разрешение на использование ресурсов сети должно быть получено сетью до реального использования ресурсов. В число сетевых элементов сети связи входят функции инициирования взимания платы (ФУВП или CTF, от английского - Charging Trigger Functions). При онлайновом взимании платы ФУВП инициирует события взимания платы, регистрирует данные взимания платы, касающиеся взимания платы за событие, и компонует из данных взимания платы соответствующие события взимания платы. Затем ФУВП передает системе онлайнового взимания платы (СОнВП) запросы кредита с целью авторизации события/использования ресурсов сети, запрошенного абонентом. ФУВП задерживает реальное использование ресурсов до получения разрешения от СОнВП. После того, как от СОнВП получена предоставленная квота единиц обслуживания, ФУВП осуществляет контроль бюджета во время использования ресурсов. ФУВП принудительно прекращает использование ресурсов конечным абонентом, если разрешение СОнВП не предоставлено или истек срок его действия.
Офлайновое взимание платы в целом определяется как механизм взимания платы, в котором данные взимания платы не влияют в реальном времени на предоставляемую услугу. При офлайновом взимании платы данные регистрируют взимания платы за использование ресурсов сети одновременно с их использованием. ФУВП инициирует события взимания платы, регистрирует данные взимания платы, касающиеся взимания платы за событие, и компонует из данных взимания платы соответствующие события взимания платы. Затем ФУВП передает функции данных взимания платы (ФДВП или CDF, от английского - Charging Data Function) учетные сообщения.
Существуют сети разнообразных типов, способные предоставлять мобильным абонентам услуги передачи речи и данных. Одним из современных проектов в рамках 3GPP является перспектива развития (LTE, от английского - Long Term Evolution), которая представляет собой проект усовершенствования стандарта универсальной системы мобильной связи (УСМС) с учетом будущих требований. Архитектура, определяемая этим проектом, известна как развернутая пакетная система (EPS, от английского - Evolved Packet System). В архитектуру EPS входит E-UTRAN (развернутая наземная сеть радиосвязи с абонентами УСМС, от английского - Evolved UMTS terrestrial radio access network) на стороне доступа и ЕРС (развернутая базовая сеть, от английского - Evolved Packet Core) на стороне базовой сети.
Одним из недостатков сетей LTE/EPC является то, что в них фактически отсутствует подробное определение взимания платы (т.е. архитектуры и функции взимания платы). В технических условиях 3GPP ТУ 32.820 описаны высокоуровневые требования к сценариям взимания платы в сетях LTE/EPC с не находящихся и находящихся в режиме роуминга абонентов. В 3GPP ТУ 32.820 из 3GPP ТУ 32.251 и 32.252 соответственно перенесена архитектура взимания платы в среде передачи пакетных данных (PD) и архитектура взимания платы во WLAN, но отсутствует соответствующее описание взимания платы в сети связи LTE/EPC или соответствующее описание архитектуры взимания платы в LTE/EPC. Таким образом, операторы и разработчики сетей точно не знают, как реализовывать онлайновое и офлайновое взимание платы в сетях связи LTE/EPC.
Раскрытие изобретения
Упомянутые и другие сопутствующие задачи решены в вариантах осуществления изобретения за счет новой архитектуры LTE/EPC онлайнового взимания платы, которая может использоваться для онлайнового и офлайнового взимание платы в сетях связи LTE/EPC. В соответствии с архитектурой взимания платы в сети связи LTE/EPC предусмотрена функция стратегии и правил взимания платы (ФСПВП или PCRF, от английского - Policy and Charging Rules Function) для хранения правил онлайнового и офлайнового взимания платы. Помимо хранения правил взимания платы ФСПВП также присваивает соединению идентификатор взимания платы в сети LTE, который используется сетевыми элементами (например, ОШ, ШСКП, ОШВП или IP-службой оператора (IMS)) для взимания платы. Так, сетевой элемент передает ФСПВП запрос стратегии и правил взимания платы вместе с идентификатором взимания платы в сети или службе (например, для доступа к сети IMS используется идентификатор взимания платы в сети IMS (ICID, от английского - IMS Charging ID), для доступа к сети ЕРС используется адрес шлюза сети с коммутацией пакетов (ШСКП или P-GW от английского - Packet Data Network Gateway) и идентификатор взимания платы в сети ЕРС (ECID, от английского - ЕРС Charging ID), для доступа к сети WLAN используется адрес шлюза пакетных данных (ШПД или PDG, от английского - Packet Data Gateway) и идентификатор взимания платы в сети (WCID, от английского - WLAN Charging ID), для фиксированного широкополосного доступа используется идентификатор взимания платы за мультимедийные услуги (MCID, от английского - Multimedia Charging ID)). ФСПВП связывает различные участки соединения с различным сетевым доступом на протяжении множества опорных точек и присваивает соединению с таким же контекстом по протоколу PDP (протокол пакетной передачи данных, от английского - Packet Data Protocol) уникальный идентификатор взимания платы с абонента в сети LTE (LCID, от английского - LTE charging identifier) (привязка к РСС-соединению). Когда сетевой элемент сети связи LTE/EPC генерирует сообщение о взимании платы, адресованное системе онлайнового взимания платы (СОнВП) или системе офлайнового взимания платы (СОфВП) архитектуры взимания платы, в дополнение к какому-либо идентификатору взимания платы в сети или за доступ сетевой элемент также вводит в сообщение о взимании платы идентификатор взимания платы в сети LTE. Так, СОнВП и СОфВП могут эффективно сопоставлять сообщения о взимании платы за соединение, исходя из уникального идентификатора взимания платы в сети LTE.
В одном из вариантов осуществления в сеть связи LTE/EPC входит ФСПВП и сетевой элемент сети LTE, такой как обслуживающий шлюз (ОШ или SGW, от английского - serving gateway), шлюз сети с коммутацией пакетов (ШСКП или PDNGW, от английского - Packet Data Network gateway), обслуживающий шлюз высокоскоростной передачи с коммутацией пакетов (ОШВП или HSGW, от английского - High Rate Packet Data (HRPD) serving gateway) и IP-службы оператора (IMS). В процессе работы сетевой элемент сети LTE запрашивает у ФСПВП стратегию и правила взимания платы за соединение с участием абонента. ФСПВП определяет правила взимания платы для абонента и также присваивает уникальный идентификатор взимания платы за соединение в сети LTE. Таким образом, в ответ на запрос сетевой элемент сети LTE принимает от ФСПВП правила взимания платы вместе с идентификатором взимания платы за соединение в сети LTE. Сетевой элемент сети LTE генерирует сообщение о взимании платы за соединение и вводит в сообщение о взимании платы идентификатор взимания платы в сети LTE, возможно, вместе с каким-либо идентификатором взимания платы в сети или за доступ. Затем сетевой элемент сети LTE передает сообщение о взимании платы системе взимания платы, такой как СОнВП или сОфВП. После этого СОнВП и сОфВП могут сопоставить сообщение о взимании платы с другими сообщениями о взимании платы за соединение, исходя из идентификатора взимания платы в сети LTE.
В изобретении могут входить другие примеры осуществления, которые описаны далее.
Краткое описание чертежей
Одинаковые или однотипные элементы обозначены одинаковыми позициями на всех чертежах, на которых показано:
на фиг.1 - сеть связи LTE/EPC согласно одному из примеров осуществления изобретения,
на фиг.2 - блок-схема, иллюстрирующая способ взимания платы в сетевых элементах сети связи согласно одному из примеров осуществления изобретения,
на фиг.3 - блок-схема, иллюстрирующая способ работы ФСПВП согласно одному из примеров осуществления изобретения,
на фиг.4 - блок-схема, иллюстрирующая способ сопоставления сообщений о взимании платы в СОнВП согласно одному из примеров осуществления изобретения,
на фиг.5 - блок-схема, иллюстрирующая способ сопоставления сообщений о взимании платы в СОфВП согласно одному из примеров осуществления изобретения,
на фиг.6 - сеть связи LTE/EPC, действующая по сценарию без предоставления услуг роуминга согласно одному из примеров осуществления изобретения,
на фиг.7 - сеть связи LTE/EPC, действующая по сценарию с предоставлением услуг роуминга согласно одному из примеров осуществления изобретения,
на фиг.8 - сеть связи LTE/EPC, действующая по другому сценарию с предоставлением услуг роуминга согласно одному из примеров осуществления изобретения,
на фиг.9 - сеть связи LTE/EPC, действующая по другому сценарию с предоставлением услуг роуминга согласно одному из примеров осуществления изобретения.
Подробное описание осуществления изобретения
На фиг.1-9 и в следующем далее описании представлены конкретные примеры осуществления изобретения для пояснения специалистам в данной области техники, как может быть создано и применено изобретение. При изложении принципов изобретения некоторые традиционные особенности изобретения упрощены или опущены. Специалисты в данной области техники примут во внимание разновидности этих вариантов осуществления, которые входят в объем изобретения. Специалисты в данной области техники также примут во внимание, что описанные далее признаки могут сочетаться различными способами, образуя множество частных вариантов осуществления изобретения. Таким образом, изобретение ограничено не конкретными описанными далее вариантами осуществления, а лишь формулой изобретения и ее эквивалентами.
На фиг.1 проиллюстрирована сеть 100 связи согласно одному из примеров осуществления изобретения. Сеть 100 связи представляет собой сеть LTE/EPC. В сеть 100 связи входит функция 110 стратегии и правил взимания платы (ФСПВП) и множество сетевых элементов 112-114 сети LTE. ФСПВП 110 представляет собой любую систему, сервер или функцию, рассчитанную на хранение стратегии и правил взимания платы с одного или нескольких абонентов. Каждый из сетевых элементов 112-114 представляет собой любую систему, сервер или функцию, способную обеспечивать управление соединением или обслуживание соединения в сети 100 связи. Примеры сетевых элементов 112-114 включают обслуживающий шлюз (ОШ), шлюз сети с коммутацией пакетов (ШСКП), обслуживающий шлюз HRPD (ОШВП) и IP-службы оператора (IMS). В описанных вариантах осуществления предложена новая архитектура взимания платы для сетей связи LTE/EPC. Что касается архитектуры взимания платы, в сеть 100 связи входит система 118 онлайнового взимания платы (СОнВП) и система 119 офлайнового взимания платы (СОфВП).
Допустим, что в этом варианте осуществления абонент 130 зарегистрирован или является абонентом сети 100 связи. Абонент 130 имеет соответствующим образом оснащенное устройство связи или абонентское оборудование (АО) связи. Также допустим, что абонент 130 инициирует соединение или ему предложено установить соединение. Во время соединения сетевые элементы 112-114 (и, возможно, другие сетевые элементы сети 100 связи, которые не показаны для краткости) должны обеспечить обслуживание абонента 130 или других участников соединения. Сетевые элементы 112-114 содержат функцию инициирования взимания платы, которая способна определять запрашиваемое облуживание и инициировать взимание платы за обслуживание или соединение.
На фиг.2 показана блок-схема, иллюстрирующая способ 200 взимания платы в сетевых элементах сети 100 связи согласно одному из примеров осуществления изобретения. Шаги способа 200 будут описаны со ссылкой на показанную на фиг.1 сеть 100 связи, хотя способ 200 может осуществляться другими сетями связи. Шаги показанной на фиг.2 блок-схемы не являются всеобъемлющими, и блок-схема может содержать другие шаги, которые не показаны.
На шаге 202 сетевые элементы 112-114 (любой или каждый) передают ФСПВП 110 запросы стратегии и правил взимания платы за соединение с участием абонента 130. Правила взимания платы позволяют сетевым элементам 112-114 определять, каким образом следует применять взимание платы к соединению. Сетевые элементы 112-114 уже могли присвоить соединению идентификатор взимания платы в сети или за доступ или должны определить идентификатор взимания платы, уже присвоенный соединению. Например, если абонент 130 или другой участник соединения использует доступ к сети IMS, соединению уже может быть присвоен идентификатор взимания платы в сети IMS (ICID). В другом примере, если абонент 130 или другой участник соединения использует доступ к сети ЕРС, соединению уже может быть присвоен адрес P-GW и идентификатор взимания платы в сети ЕРС (ЕСID). В еще одном примере, если абонент 130 или другой участник соединения использует доступ к сети WLAN, соединению уже может быть присвоен адрес ШПД и идентификатор взимания платы в сети WLAN (WCID). Таким образом, сетевые элементы 112-114 могут включать идентификатор взимания платы в адресованный ФСПВП 110 запрос.
На шаге 204 сетевые элементы 112-114 принимают от ФСПВП 110 правила взимания платы. Сетевые элементы 112-1 14 также принимают от ФСПВП 110 идентификатор взимания платы в сети LTE (LCID). Идентификатор взимания платы в сети LTE представляет собой любое число, последовательность, код или иной идентификатор, который однозначно идентифицирует данные взимания платы или записи данных взимания платы за соединение. Идентификатор взимания платы в сети LTE может быть связан с одним или несколькими присвоенными соединению идентификаторами взимания платы в сети или за доступ, которые были переданы ФСПВП 110 сетевыми элементами 112-114. ФСПВП 110 присваивает или определяет идентификатор взимания платы в сети LTE, как это показано на фиг.3. Идентификатор взимания платы в сети LTE позволяет каждому сетевому элементу 112-114 однозначно обозначать сообщения о взимании платы за соединение для систем 118 и 119 взимания платы.
На шаге 206 сетевые элементы 112-114 генерируют сообщения о взимании платы за соединение. Сообщения о взимании платы могут иметь разнообразные формы в зависимости от интерфейса, используемого между сетевыми элементами 112-114 и системой взимания платы (СОнВП 118 или СОфВП 119). Например, сообщения о взимании платы могут представлять собой адресованные СОнВП 118 сообщения по протоколу Diameter Ro, адресованные СОфВП 119 сообщения по протоколу Diameter Rf, адресованные СОфВП 119 записи данных взимания платы (ЗДВП или CDR, от английского - Charging Detail Record) или сообщения о взимании платы любого другого типа. Затем на шаге 208 сетевые элементы 112-114 вводят идентификатор взимания платы в сети LTE в сообщения о взимании платы. Сетевые элементы 112-114 также вводят в сообщения о взимании платы другие данные взимания платы. Например, в дополнение к идентификатору взимания платы в сети LTE сетевые элементы 112-114 могут вводить в сообщения о взимании платы идентификаторы взимания платы в сети или за доступ.
На шаге 210 сетевые элементы 112-114 передают одной из систем взимания платы сообщения о взимании платы. Если к соединению применяют онлайновое взимание платы, сетевые элементы 112-114 передают СОнВП 118 сообщения о взимании платы. Если к соединению применяют офлайновое взимание платы, сетевые элементы 112-114 передают СОфВП 119 сообщения о взимании платы. После этого система взимания платы, которая принимает сообщения о взимании платы, может использовать идентификатор взимания платы в сети LTE для сопоставления сообщений о взимании платы за соединение с участием того же самого АО, как это показано на фиг.4-5.
На фиг.3 показана блок-схема, иллюстрирующая способ 300 работы ФСПВП 110 согласно одному из примеров осуществления изобретения. Шаги способа 300 будут описаны со ссылкой на показанную на фиг.1 сеть 100 связи, хотя способ 300 может осуществляться другими сетями связи. Шаги показанной на фиг.3 блок-схемы не являются всеобъемлющими, и блок-схема может содержать другие шаги, которые не показаны.
На шаге 302 ФСПВП 110 принимает от сетевых элементов 112-114 запросы стратегии и правил взимания платы. В ответ на запросы ФСПВП 110 на шаге 304 определяет профиль взимания платы с абонента 130. Исходя из профиля взимания платы с абонента 130, на шаге 306 ФСПВП 110 определяет стратегию и правила взимания платы за соединение с участием абонента 130.
На шаге 308 ФСПВП 110 также присваивает идентификатор взимания платы за соединение в сети LTE. Как упомянуто ранее, поступающие от сетевых элементов 112-114 запросы стратегии и правил взимания платы обычно содержат идентификаторы взимания платы в сети или за доступ, которые уже были присвоены соединению. При присвоении идентификатора взимания платы в сети LTE ФСПВП 110 может связывать идентификаторы взимания платы в сети/за доступ, принятые в запросах. Затем ФСПВП 110 может сохранить условия и другие данные, которые были использованы для связывания идентификаторов взимания платы в сети/за доступ из запросов для присвоения идентификатора взимания платы в сети LTE. На шаге 310 ФСПВП 110 передает сетевым элементам 112-114 правила взимания платы и идентификатор взимания платы в сети LTE.
ФСПВП 110 разнообразными способами связывает идентификаторы взимания платы в сети/за доступ для присвоения идентификатора взимания платы в сети LTE. Например, идентификатор взимания платы в сети LTE может представлять собой объединение идентификатора ФСПВП, IMSI (международный идентификационный номер оборудования подвижного абонента, от английского - International Mobile Subscriber Identity) и порядкового номера, но не сетевого адреса/ссылки и идентификатора взимания платы. ФСПВП 110 может сохранять взаимосвязь между присвоенным идентификатором взимания платы в сети LTE и идентификаторами взимания платы в сети/за доступ для соединения с участием одного АО. В качестве такой взаимосвязи может использоваться отображение идентификатора взимания платы в сети LTE с идентификатором сетевого адреса/ссылки и взимания платы, данными сети доступа, идентификатором взимания платы в сети доступа, идентификатором взимания платы за прикладной функции, абонентским идентификатором и временными отметками начала канала связи/соединения. Сетевые элементы 112-114 сообщают ФСПВП 110 временные отметки начала и окончания соединения канального уровня. Например, ОШ может передавать ФСПВП 110 временную отметку начала доступа при передаче запроса стратегии и правил взимания платы. Когда другие сетевые элементы передают ФСПВП 110 запросы, содержащие такой же IMSI, до того, как ОШ передаст ФСПВП 110 временные отметки окончания доступа, ФСПВП 110 установит, что эти запросы относятся к тому же самому соединению и присвоит такой же идентификатор взимания платы в сети LTE этому потоку или соединениям. ФСПВП 110 также использует принятый идентификатор сетевого адреса/ссылки и взимания платы, данные сети доступа, идентификатор взимания платы в сети доступа, идентификатор взимания платы прикладной функции, абонентский идентификатор и временные отметки начала канала связи/соединения для принятия решения об идентификаторе взимания платы в сети LTE и идентификации соединения. Иногда вместо запроса, который ОШ передает ФСПВП 110, ШСКП передает ФСПВП 110 запрос канального уровня (канала сети доступа с возможностью соединения по протоколу IP (IP-CAN, от английского Internet Protocol Connectivity Access Network)). Затем ФСПВП 110 использует эти данные в качестве основы для присвоения идентификатора взимания платы в сети LTE другим идентификаторам других потоков и соединений.
На фиг.4 показана блок-схема, иллюстрирующая способ 400 сопоставления сообщений о взимании платы в СОнВП 118 согласно одному из примеров осуществления изобретения. На шаге 402 СОнВП 118 принимает от сетевых элементов 112-114 сообщения о взимании платы и также может принимать от сетевых элементов 112-114 и других сетевых элементов (не показаны) сети 100 связи дополнительные сообщения о взимании платы. Каждое из сообщений о взимании платы, переданных СОнВП 118 сетевыми элементами 112-114, содержит уникальный идентификатор взимания платы в сети LTE. Таким образом, на шаге 404 СОнВП 118 обнаруживает в сообщениях о взимании платы идентификатор взимания платы в сети LTE. Затем на шаге 406 СОнВП 118 сопоставляет сообщения о взимании платы, исходя из идентификатора взимания платы в сети LTE.
Аналогичным образом, на фиг.5 показана блок-схема, иллюстрирующая способ 500 сопоставления сообщений о взимании платы в СОфВП 119 согласно одному из примеров осуществления изобретения. На шаге 502 СОфВП 119 принимает от сетевых элементов 112-114 сообщения о взимании платы и также может принимать от сетевых элементов 112-114 и других сетевых элементов (не показаны) сети 100 связи дополнительные сообщения о взимании платы. Каждое из сообщений о взимании платы, переданных СОфВП 119 сетевыми элементами 112-114, содержит уникальный идентификатор взимания платы в сети LTE. Таким образом, на шаге 504 СОфВП 119 обнаруживает в сообщениях о взимании платы идентификатор взимания платы в сети LTE. Затем на шаге 506 СОфВП 119 сопоставляет сообщения о взимании платы, исходя из идентификатора взимания платы в сети LTE.
На фиг.6 проиллюстрирована сеть 600 связи LTE/EPC, действующая по сценарию без предоставления услуг роуминга согласно одному из примеров осуществления изобретения. В сеть 600 связи входит сеть 610 связи наземных подвижных объектов общего пользования (PLMN, от английского - Public Land Mobile Network), содержащая множество сетевых элементов, и сеть 620 HRPD. В PLMN 610 входит ОШ 612, ШСКП 613, ФСПВП 614, сервер AAA (аутентификации, авторизации и учета, от английского - authentication, authorization and accounting) 615 3GPP, домашний абонентский сервер (ДАС или HSS, от английского - Home Subscriber Server) 616 и IP-службы 617 оператора (т.е. сеть IMS). PLMN 610 содержит другие сетевые элементы, которые проиллюстрированы, но для краткости не описаны.
В сеть 620 HRPD (также именуемой сетью CDMA (многостанционного доступа с кодовым разделением каналов)) входит ОШВП 622 и другие сетевые элементы, которые проиллюстрированы, но для краткости не описаны. Архитектура взимания платы в сети связи 600 содержит СОнВП 618 и СОфВП 619, которые реализованы в сети PLMN 610. В этой архитектуре взимания платы ШСКП 613 с целью обеспечения онлайнового взимания платы поддерживает связь с СОнВП 618 посредством интерфейсного протокола Diameter Gy или модифицированного интерфейсного протокола Ro. ОШ 612, ШСКП 613 и ОШВП 622 с целью обеспечения офлайнового взимания платы поддерживают связь с СОфВП 619 посредством интерфейсного протокола Gz или модифицированного интерфейсного протокола Rf. ШСКП 613 взаимодействует с ОШ 612 с использованием S5b PMIP (посреднический протокол мобильной связи с Интернетом, от английского - Proxy Mobile Internet Protocol) и взаимодействует с ОШВП 622 с использованием S2a PMIP. IP-службы 617 оператора взаимодействуют с СОнВП 618 посредством интерфейсного протокола Diameter Ro и с СОфВП 619 посредством интерфейсного протокола Diameter Rf.
Для осуществления офлайнового взимания платы сетевые элементы генерируют ЗДВП, как это описано далее. ОШ 612 поддерживает протокол туннелирования в сетях GPRS (GTP, от английского - GPRS Tunneling Protocol) для абонента 630. GTP является IP-протоколом, используемым в сетях GSM и UMTS. Протокол GTP-C используется в базовой сети GPRS для обмена сигналами между узлами поддержки GPRS (узлами GGSN (шлюзовый узел поддержки GPRS, от английского - Gateway GPRS Support Node) и узлами SGSN (обслуживающий узел поддержки GPRS, от английского - Serving GPRS Support Node)). Это позволяет SGSN инициировать соединение от имени абонентов (инициация в контексте PDP), прерывать это соединение, регулировать качество параметров обслуживания и т.д. Протокол GTP-U используется для обмена пользовательскими данными в пределах базовой сети GPRS и между сетью радиосвязи с абонентами и базовой сетью. В протоколе GTP' (GTP прим) используется такая же структура передачи сообщений, как и в GTP-C и GTP-U, и он может использоваться для передачи данных взимания платы от функции данных взимания платы сети GSM или UMTS функции взимания платы шлюзового узла поддержки GPRS.
Генерированная ОШ 612 ЗДВП (ЗДВП ОШ) может быть расширена за счет существующих ЗДВП. Например, ЗДВП ОШ содержит объединенные поля или объединенные данные взимания платы, взятые из ЗДВП узла SGSN (т.е. из ЗДВП, генерированной узлом SGSN), из ЗДВП узла GGSN (т.е. из ЗДВП, генерированной узлом GGSN), из ЗДВП за управление мобильностью и(или) ЗДВП за другие услуги (например, SMS-сообщения или MMS-сообщения). Генерированная ШСКП 613 ЗДВП (ЗДВП ШСКП) может быть расширена за счет существующих записей. Например, ЗДВП ШСКП содержит поля или данные взимания платы, взятые как из записи данных абонента (ЗДА или UDR, от английского - User Data Record) сети PDSN, так и из записи данных о потоках (ЗДО или FDR, от английского - Flow Data Record). Генерированные ОШВП 622 ЗДВП (ЗДВП ОШВП) также могут быть расширены за счет существующей ЗДА PDSN. Например, ЗДВП ОШВП может содержать ЗДА PDSN, расширенную за счет данных использования радиоинтерфейса eHRPD и IP-сети.
Когда ОШ 612, ШСКП 613 и ОШВП 622 обслуживают соединение с участием абонента 630 и им необходимо генерировать сообщения о взимании платы, эти сетевые элементы передают ФСПВП 614 запросы стратегии и правил взимания платы за соединение. ФСПВП 614 определяет стратегию и правила взимания платы за соединение, исходя из запросов, а также присваивает идентификатор взимания платы за соединение в сети LTE. Поступающие от сетевых элементов запросы стратегии и правил взимания платы обычно содержат идентификаторы взимания платы в сети/за доступ, которые уже были присвоены соединению. При присвоении идентификатора взимания платы в сети LTE ФСПВП 614 связывать идентификаторы взимания платы в сети/за доступ, принятые в запросах. Например, идентификатор взимания платы в сети LTE может представлять собой объединение идентификатора ФСПВП, IMSI и порядкового номера, но не сетевого адреса/ссылки и идентификатора взимания платы. ФСПВП 614 может сохранять взаимосвязь между присвоенным идентификатором взимания платы в сети LTE и идентификаторами взимания платы в сети/за доступ для соединения с участием одного АО. В качестве такой взаимосвязи может использоваться отображение идентификатора взимания платы в сети LTE с идентификатором сетевого адреса/ссылки и взимания платы, данными сети доступа, идентификатором взимания платы в сети доступа, идентификатором взимания платы прикладной функции, абонентским идентификатором и временными отметками начала канала связи/соединения.
Сетевой элемент принимает от ФСПВП 614 правила взимания платы и идентификатор взимания платы в сети LTE. Когда сетевой элемент генерирует сообщение о взимании платы за соединение, такое как ЗДВП для сообщения об офлайновом взимании платы, сетевой элемент вводит в сообщение о взимании платы идентификатор взимания платы в сети LTE. Затем сетевой элемент передает сообщение о взимании платы СОнВП 618 или СОфВП 619. После этого система взимания платы, которая принимает сообщение о взимании платы, может использовать идентификатор взимания платы в сети LTE для сопоставления сообщений о взимании платы за соединение. Например, если как сеть LTE, так и eHRJPD развернуты, как это показано на фиг.6, СОфВП 619 должна сопоставить ЗДВП, поступившие как от LTE, так и eHRPD, с использованием уникального идентификатора взимания платы в сети LTE наряду с другими сетевыми адресами и идентификаторами взимания платы в сети/за доступ. Таким образом, СОфВП 619 сопоставляет ЗДВП, поступившие от каждого из шлюзов, с использованием идентификатора взимания платы в сети LTE.
Межсетевое взаимодействие LTE и eHRPD обеспечивает как офлайновое, так и онлайновое взимание платы. Офлайновое взимание платы (с оплатой по факту) осуществляется в ОШ 612, ШСКП 613 и ОШВП 622. Онлайновое взимание платы (с предварительной оплатой) осуществляется в ШСКП 613. ОШ 612 осуществляет выставление счетов следующих типов. Одним из них является выставление счетов с повременной оплатой, например, путем регистрации временной отметки и длительности соединения каждого абонента в расчете на контекст PDP и подсоединение мобильной станции. При создании каждым абонентом контекста PDP между АО абонента 630 и ОШ 612 создают ЗДВП ОШ (исходя из существующей ЗДВП SGSN). Когда мобильная станция осуществляет подсоединение посредством доступа к LTE, создают ЗДВП за управление мобильностью. Другим типом выставления счетов является выставление счетов с оплатой за объем. При выставлении счетов с оплатой за объем в ЗДВП ОШ регистрируют объем данных в расчете на контекст PDP. Еще одним типом выставления счетов является выставление счетов с оплатой за событие. При выставлении счетов с оплатой за событие ЗДВП ОШ может быть расширена за счет существующих ЗДВП за SMS-сообщения, ЗДВП за запросы определения местонахождения и ЗДВП за услуги многоадресной/циркулярной передачи (УМЦП или MBMS, от английского - Multicast/Broadcast Service) с целью регистрации длительности предоставления каждой услуги.
Для обеспечения таких разновидностей выставления счетов ОШ 612 может осуществлять сбор данных взимания платы, как это описано далее. Собираемые данные взимания платы могут содержать данные использования радиоинтерфейса. Данные взимания платы за использование радиоинтерфейса содержат объем данных, переданных в направлениях вызывающего подвижного абонента (ВзвА) и вызываемого подвижного абонента (ВзмА) и сгруппированных по качеству обслуживания (КО) и абонентским протоколам. Собираемые ОШ 612 данные взимания платы могут содержать данные длительности использования. Данные взимания платы за длительность использования содержат данные длительности использования контекста PDP (канала IP-CAN) за время от активации контекста PDP до деактивации контекста PDP. Собираемые ОШ 612 данные взимания платы могут содержать данные использования общих ресурсов среды пакетной коммутации (ПК). Данные взимания платы за использование общих ресурсов среды ПК содержат данные использования других связанных со средой ПК ресурсов и данные сетевых операций в среде ПК (например, управления мобильностью). Собираемые ОШ 612 данные взимания платы могут содержать данные получателя и отправителя с указанием действительных адресов отправителя, используемых абонентом 630 в контексте PDP (канала IP-CAN), адресов получателя со степенью точности, заданной именем точки доступа (APN, от английского - Access Point Name), и идентификатора взимания платы в сети ЕРС. Собираемые ОШ 612 данные взимания платы могут содержать данные местоположения находящегося в режиме роуминга абонента, домашней PLMN, гостевой PLMN плюс необязательные данные местонахождения более высокой степени точности.
ШСКП 613 осуществляет взимание платы путем выставления счетов следующих типов: с повременной оплатой, оплатой за объем и оплатой за событие. Взимание платы в LTE и CDMA осуществляется путем выставления счетов по числу транзакций абонента на каждый IMSI, в зависимости от индикатора категории качества обслуживания (ИКК), потока (т.е. исходя из потока с использованием IP-адреса и порта UDP (протокол абонентских дейтаграмм, от английского - User Datagram Protocol), типа применения (т.е. переадресация вызова, вызов справочной службы по номеру 411, SMS-сообщение, определение местоположения и количество скачивании файлов или фактическое время воспроизведения потокового видео), типа контента (т.е. обмен сообщениями, электронная почта, скачивание прикладных программ, игровой сеанс и т.д.), типа протокола (т.е. FTP (протокол передачи файлов, от английского - File Transfer Protocol), RTP (транспортный протокол реального времени, от английского - Real-Time Transport Protocol), RSTP (ускоренный протокол связующих деревьев, от английского - Rapid Spanning Tree Protocol), протокол передачи видео и т.д.) и целевого сервера (IP-адрес или порт TCP/UDP). Если для взаимодействия между ОШ 612 и ШСКП 613 используется протокол PMIP, ШСКП 613 осуществляет сбор записей данных взимания платы на основе PMIP в ЗДВП ШСКП, которая может быть расширена за счет записи данных абонента (ЗДА) PDSN (для IP-части сети) и записи данных о потоках (ЗДО). Если для взаимодействия между ОШ 612 и ШСКП 613 используется протокол GTP, ШСКП 613 осуществляет сбор записей данных взимания платы на основе GTP в ЗДВП ШСКП, которая может быть расширена за счет ЗДВП GGSN и ЗДВП на основе взимании платы за поток.
ШСКП 613 может собирать следующие данные взимания платы для осуществления взимания платы. Данные взимания платы, собираемые ШСКП 613, могут включать данные использования PMIP или GTP. Данные взимания платы за использование PMIP или GTP содержат объем данных, переданных в направлениях ВзвА и ВзмА и сгруппированных по КО и абонентским протоколам. Собираемые ШСКП 613 данные взимания платы могут содержать данные длительности использования. Данные взимания платы за длительность использования содержат данные длительности использования контекста PMIP или GTP за время от активации протокола туннелирования до деактивации протокола туннелирования. Собираемые ШСКП 613 данные взимания платы могут содержать данные использования внешних сетей передачи данных. Данные взимания платы за использование внешних сетей передачи данных содержат объем данных, переданных внешней сети передачи данных и принятых от внешней сети передачи данных. Для идентификации внешних сетей может использоваться имя точки доступа (APN).
При использовании взимания платы за поток (ВПП) в рамках взимания платы за соединение используют идентификатор потока, чтобы идентифицировать поток(-и) обслуживания. ШСКП 613 осуществляет сбор дополнительных данных ВПП следующих образом. Объем данных, переданных в направлениях ВзвА и ВзмА, регистрируют и классифицируют, исходя из рейтинговой группы или сочетания рейтинговой группы и идентификатора обслуживания, если применяется взимание платы за объем. Длительность потоков данных обслуживания регистрируют и классифицируют, исходя из рейтинговой группы или сочетания рейтинговой группы и идентификатора обслуживания, если применяется взимание повременной платы. Объем событий и соответствующие временные отметки регистрируют и классифицируют, исходя из рейтинговой группы или сочетания рейтинговой группы и идентификатора обслуживания, если применяется взимание за событие.
ШСКП 613 может поддерживать дополнительные функции, связанные с взиманием платы. ШСКП 613 может отказывать в обслуживании. Например, ШСКП 613 может отклонять пакет, поступающий от сервера из списка, запрещенных серверов-адресатов. ШСКП 613 может быть способен осуществлять промежуточное управление соединением применительно к предварительно оплаченному или абонированному обслуживанию с возможностью переадресации. Например, ШСКП 613 может переадресовывать соединение расчетному центру при наличии затруднений с выставлением счета или взиманием платы со счета абонента 630. ШСКП 613 может передавать извещение о взимании платы (ИВП или АоС, от английского - Advise of Charging), если текущий баланс меньше минимальной величины.
ОШВП 622 осуществляет взимание платы путем выставления счетов следующих типов: с повременной оплатой (например, путем регистрации начальной временной отметки и длительности в расчете на соединение с коммутацией пакетов с участием каждого абонента) и с оплатой за объем. При выставлении счетов с повременной оплатой для каждого соединения А10 создают ЗДВП ОШВП (на основании существующей ЗДА PDSN). Взимание оплаты за поток обеспечивается в ШСКП 613, а не в ОШВП 622. При выставлении счетов с оплатой за объем в ЗДВП ОШВП регистрируется объем данных.
ОШВП 622 может собирать следующие данные взимания платы для осуществления взимания платы. Собираемые ОШВП 622 данные взимания платы могут содержать данные использования радиоинтерфейса. Данные взимания платы за использование радиоинтерфейса содержат объем данных, переданных в направлениях (ВзвА) и (ВзмА) и сгруппированных по потоку КО. Эти данные использования радиоинтерфейса поступают из сети радиосвязи с абонентами (RAN, от английского - radio access network) посредством соединения А10 и содержат данные установления соединения А10, начала и окончания использования радиоинтерфейса. В них также входят данные статуса и активности соединений. Собираемые ОШ 622 данные взимания платы могут содержать данные длительности использования. Данные взимания платы за длительность использования содержат данные длительности соединения с коммутацией пакетов в виде периода времени от его активации до деактивации. Собираемые ОШВП 622 данные взимания платы могут содержать данные использования ресурсов и мобильности в среде ЕРС. Данные взимания платы могут содержать описание идентификаторов инфраструктуры и управления мобильностью (например, простой IP-мобильностью). Собираемые ОШ 612 данные взимания платы могут содержать данные получателя и отправителя с указанием действительных адресов отправителя, используемых абонентом в контексте PDP (канала IP-CAN), адресов получателя со степенью точности, заданной именем точки доступа (APN).
Сетевые элементы передают СОфВП 619 локально формируемые ЗДВП посредством интерфейса Ga. Затем СОфВП 619 сопоставляет все ЗДВП с одинаковым идентификатором взимания платы в сети LTE на протяжении соединения и формирует объединенную ЗДВП для выставления счетов.
В качестве альтернативы офлайновому взиманию платы сетевые элементы вносят данные взимания платы, сетевой адрес/ссылку для взимания платы, идентификатор взимания платы в сети/за доступ и идентификатор взимания платы в сети LTE в сообщение ACR по протоколу Diameter Rf и передает его СОфВП 619, которая формирует ЗДВП. После этого СОфВП 619 накапливает и сопоставляет ЗДВП с одинаковым идентификатором взимания платы в сети LTE и формирует объединенную ЗДВП для выставления счетов.
На фиг.7 проиллюстрирована сеть 700 связи LTE/EPC, действующая по сценарию (маршрутизации трафика в домашней сети плюс PMIP) с предоставлением услуг роуминга согласно одному из примеров осуществления изобретения.
В сеть 700 связи входит домашняя PLMN 710, содержащая множество сетевых элементов, гостевая PLMN 720, содержащая множество сетевых элементов, и сеть 728 HRPD. Домашняя PLMN 710 содержит ШСКП 713, домашнюю ФСПВП (дФСПВП) 714, сервер 715 AAA 3GPP, ДАС 716, IP-службы 717 оператора домашней сети и другие сетевые элементы, которые проиллюстрированы, но не описаны для краткости. Гостевая PLMN 720 содержит ОШ 722, гостевую ФСПВП (гФСПВП) 724, IP-службы 726 оператора гостевой сети и другие сетевые элементы, которые проиллюстрированы, но не описаны для краткости. Сеть 728 HRPD содержит ОШВП 732 и другие сетевые элементы, которые проиллюстрированы, но не описаны для краткости.
В архитектуру взимания платы сети 700 связи входит домашняя СОнВП 718 и домашняя СОфВП 719, которые реализованы в домашней PLMN 710. В этой архитектуре взимания платы ШСКП 713 с целью обеспечения онлайнового взимания платы поддерживает связь с домашней СОнВП 718 посредством интерфейсного протокола Gy или модифицированного интерфейсного протокола Ro. ОШ 722, ШСКП 713 и ОШВП 732 с целью обеспечения офлайнового взимания платы поддерживают связь с домашней СОфВП 719 посредством интерфейсного протокола Gz или модифицированного интерфейсного протокола Rf. ШСКП 713 взаимодействует с ОШ 722 посредством протокола S8b PMIP (а не S5b) и взаимодействует с ОШВП 732 посредством протокола PMIP.
Осуществляемая процедура взимания платы аналогична процедуре, описанной применительно к сценарию без предоставления услуг роуминга. Сетевые элементы используют расширенные ЗДВП или интерфейсный протокол Diameter Rf, как это описано выше, и идентификатор взимания платы в сети LTE с тем, чтобы сопоставлять сообщения о взимании платы за соединение. Домашняя ФСПВП 714 также предоставляет ШСКП 713 динамические правила взимания платы посредством интерфейсного протокола S7. Домашняя ФСПВП 714 также предоставляет динамические правила взимания платы гостевой ФСПВП 724, которая передает эти правила взимания платы ОШВП 732 и ОШ 722 посредством интерфейсных протоколов S7a/S7c. В этой архитектуре домашняя ФСПВП 714 связывает идентификаторы взимания платы в сети/за доступ, поступающие как от гостевых, так и домашних сетевых элементов, с уникальным идентификатором взимания платы в сети LTE и предоставляет сетевым элементам идентификатор взимания платы в сети LTE вместе со стратегий и правилами взимания платы. Домашняя ФСПВП 714 также предоставляет гостевой ФСПВП 724 идентификатор взимания платы в сети LTE для его пересылки сетевым элементам гостевой PLMN 720. Это взаимодействие между домашней ФСПВП 714 и гостевой ФСПВП также применимо к фиг.8-9.
Предполагается, что проиллюстрированная на фиг.7 сеть 700 связи имеет общего оператора. Вместе с тем, на случай сценария с несколькими операторами архитектура взимания платы может быть изменена, как это показано на фиг.8. На фиг.8 проиллюстрирована сеть 800 связи LTE/EPC, действующая по сценарию (маршрутизации трафика в домашней сети плюс GTP) с предоставлением услуг роуминга согласно одному из примеров осуществления изобретения. Сеть 800 связи походит на сеть 700 связи, показанную на фиг.7, за исключением того, что гостевая PLMN 720 содержит гостевую СОфВП 829, которая также может именоваться посреднической СОфВП. ОШ 722 поддерживает связь с гостевой СОфВП 829 посредством интерфейсного протокола Gz или модифицированного интерфейсного протокола Rf. Для взаимодействия между домашней СОфВП 719 и гостевой СОфВП 829 используется процедура переводных расчетов (ППР или ТАР, от английского - Transferred Account Procedure). Гостевая PLMN 720 может принимать локальную ЗДВП от ОШ 722 и сохранять ее в гостевой СОфВП 829, которая посредством ППР взаимодействует с домашней СОфВП 719. ШСКП 713 может взаимодействовать с ОШ 722 посредством интерфейсного протокола S8a GTP (а не S8b). ЗДВП ШСКП может быть расширена за счет ЗДВП GGSN базовой сети и ЗДВП на основе ВПП.
На фиг.9 проиллюстрирована сеть 900 связи LTE/EPC 900, действующая по еще одному сценарию (местного отказа) с предоставлением услуг роуминга согласно одному из примеров осуществления изобретения. Сеть 900 связи походит на сеть 800 связи, показанную на фиг.8, за исключением того, что ШСКП 713 реализован в гостевой PLMN 720. Архитектура взимания платы также содержит гостевую СОнВП 928, которая входит в гостевую PLMN 720 и также может именоваться посреднической СОнВП. Гостевая СОнВП 928 передает домашней СОнВП 718 запрос онлайнового взимания платы, содержащий запрос данных взимания платы с находящегося в режиме роуминга абонента 730. Гостевая СОнВП 928 принимает от домашней СОнВП 718 ответ на запрос онлайнового взимания платы, содержащий данные взимания платы с находящегося в режиме роуминга абонента 730, такие как данные профиля абонента 130, распределение единиц обслуживания, предоставленных абоненту 130 или другие данные, используемые для ранжирования соединения или осуществления контроля кредита в гостевой PLMN 720. Затем гостевая СОнВП 928 обрабатывает данные взимания платы с целью осуществления контроля кредита для одного или нескольких сетевых элементов гостевой PLMN 720, которая обслуживает соединение. Для осуществления контроля кредита гостевая СОнВП 928 может обрабатывать данные взимания платы, чтобы определять распределение единиц обслуживания, предоставленных домашней СОнВП 718. Затем гостевая СОнВП 928 может определять ранг соединение и предоставлять квоту единиц обслуживания сетевым элементам гостевой PLMN 720, исходя из распределения единиц обслуживания и ранга.
Хотя в изобретении описаны конкретные варианты осуществления, объем изобретения не ограничен этими конкретными вариантами осуществления. Объем изобретения ограничен следующей далее формулой изобретения и любыми ее эквивалентами.