專利名稱：多媒體廣播和組播業(yè)務中單用戶的基于流量的計費方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在WCDMA系統中為多媒體廣播和組播業(yè)務(以下簡稱MBMS)所設計的一個計費方法，特別是對于單個用戶的基于流量的計費方法。
背景技術：
MBMS是第三代伙伴計劃(3rd Generation Partner Project，以下簡稱3GPP)提出并正在進行標準化的一項新業(yè)務。對應的標準是TR23.846，其最新的版本為1.1.0。MBMS業(yè)務是一種單向的點對多點的業(yè)務，在這項業(yè)務中，同一份數據可以從一個數據源實體發(fā)送給多個終端用戶。這一技術在主體上是通過使用公共信道傳輸業(yè)務數據而實現的，于是它可以有效地利用無線資源和網絡資源。MBMS業(yè)務有兩種模式廣播模式(Broadcast mode)和組播模式(Multicast mode)。
圖1描述了MBMS的系統結構，MBMS系統結構以通用分組交換無線業(yè)務(以下簡稱GPRS)核心網為基礎的。
在圖1中，UE105是MBMS業(yè)務的用戶，它可以通過WCDMA空中接口Uu107接收MBMS數據。UTRAN104在MBMS中負責無線接入和無線資源分配。SGSN103提供了MBMS接入控制的一些功能，每個UE的詳細信息都位于SGSN中，即SGSN可以直接控制UE，所以，對于單個用戶的計費數據在SGSN中收集。GGSN102是MBMS數據源的一個網關，它的功能是將MBMS數據發(fā)送到目標SGSN中。BMSC101是MBMS服務的數據源，對于內容提供商的計費信息應該在這收集。HLR106與SGSN相關聯，它的功能是鑒別和授權MBMS業(yè)務的用戶(UE)。
在GPRS業(yè)務領域中，計費機制需要收集每一個用戶的數據流量信息，通過這個數據流量信息可以得出用戶在一次服務會話中所使用的網絡資源的具體細節(jié)，為計費系統(Billing System)提供了用于每個用戶基于流量計費的詳細數據。
圖2描述了在現有的GPRS業(yè)務中在一個服務會話中對于每個UE的下行數據流量的統計方法。
UE201建立起一個GPRS會話之后，當數據經過SGSN203時，SGSN可以監(jiān)測它向這個UE所發(fā)送的數據量，這個數據量在這兒稱作Vol1(205)。RNC202可以通過底層相應的機制計算出未發(fā)送到這個UE的數據量，其中包括未成功發(fā)送的和未發(fā)送且保留在RNC緩存區(qū)中的數據量，這個數據量稱作Vol2(在204中)。所以，當這個業(yè)務會話結束時，對于這個數據業(yè)務會話中此UE所接收到的下行數據量稱作Vol3(在206中)，便可以通過Vol1和Vol2計算得出，即Vol3＝Vol1-Vol2。在這個計費機制中，由于針對的是點到點的業(yè)務類型，所以在業(yè)務會話中所有下行的數據都是發(fā)往一個UE的，那么此UE所實際成功接收到的數據量在網絡一端就可以得到，無需用戶的直接參與。關于這個計費機制的具體細節(jié)可以參考文獻3GPP的標準TS32.200(最新4.1.0版)和文獻3GPP的標準TS32.215(最新4.2.1版)。
然而，在36PP的規(guī)范中還沒有一個針對于單個用戶的基于流量的計費機制可以很好地應用于點到多點的業(yè)務中。(既然MBMS業(yè)務中的廣播模式對于用戶是免費的，也就無需獲得單個用戶的數據流量信息，所以本發(fā)明適用于MBMS業(yè)務的組播模式。)現有技術應用于MBMS主要存在如下的問題或需要改善的地方1.在GPRS業(yè)務中，RNC使用底層的機制(如應答與重傳機制)來保證能獲得對于每個UE的未成功發(fā)送的數據量和緩存而未被發(fā)送的數據量。但是，在MBMS業(yè)務中，業(yè)務數據對于所有的用戶是公共的，并不是針對于某個用戶的。甚至應答和重傳機制在MBMS業(yè)務中也不主張使用，于是如果使用公共信道來發(fā)送MBMS數據，RNC根本無法獲得每個UE最終所成功接收到的數據量。所以，現有的GPRS業(yè)務中的基于流量的計費機制不適用于MBMS業(yè)務。
2.現有的另一個方法是使用上行的信令由UE周期性地將其所成功接收的數據量直接匯報給SGSN，這個上行匯報來的數據流量值便可以用于每個UE的基于流量的計費中，但是仍然存在兩個明顯的缺點a)在UTAN端和Iu接口上存在著嚴重的擁塞問題。在MBMS業(yè)務中，會有大量的用戶同時使用的可能性，那么每個SGSN都管理著大量的UE，而每個UE使用上行信令來匯報其所成功接收的數據量，RNC將此上行信令轉發(fā)給SGSN。如此多的UE都需要匯報其所成功接收的數據量，就一定存在UE上行匯報同時發(fā)生的可能性，這無疑會導致UTRAN端和Iu接口的信令擁塞。
b)加重了SGSN的信令處理負擔。在一個很短的時間段里，大量的UE都將與SGSN通過上行的匯報信令進行直接的交互，這些信令必須由SGSN即刻處理，這樣就必然會給SGSN造成了巨大的信令處理壓力，而導致了其不能更好得滿足并發(fā)的其它類型的業(yè)務處理。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于對MBMS業(yè)務提供一個針對于單個用戶的基于流量的計費機制，在一個MBMS業(yè)務會話中收集單個用戶的數據流量的信息并生成計費系統所需的計費信息。
鑒于GPRS業(yè)務模型中的基于流量的計費機制無法滿足MBMS點到多點這一特性，我們采用了由UE自己統計其所成功接收到的MBMS業(yè)務數據量，然后通過上行信令周期性地將此流量數據向上匯報最終到達SGSN這一方法，但鑒于前述的這一方法的兩大缺點，本發(fā)明提出了一個兩階段數據流量統計方法。這個方法將UE向上周期性的數據流量匯報過程分成兩個階段。在第一階段，用戶將其所成功接收的數據流量匯報給所屬的RNC，由RNC存儲此數據。在第二階段，當SGSN需要此數據時，主動向RNC索取之。這樣就有效地減少了上行信令的擁塞和SGSN的信令處理負擔。
為了將兩階段數據流量統計方法應用于MBMS體系結構中，本發(fā)明還給出了一些必要的輔助部件來對此方法提供支持。另外，本發(fā)明還給出了詳細的過程，通過這些過程能夠將兩階段的數據流量統計方法很好地部署于MBMS業(yè)務之中。
本發(fā)明的一種在MBMS業(yè)務中針對于單用戶的基于流量的計費方法，包括步驟如下(1)當用戶UE開始接收MBMS業(yè)務的數據時，用戶UE自己來統計其所成功接收到的數據流量并且周期性地將數據流量匯報消息發(fā)給其所屬的RNC(305，306)，RNC收到其下屬的每一個UE數據流量匯報消息后，分別存儲每一UE的所成功接收到的數據流量，并且能夠隨著UE的周期性的數據流量匯報而不斷更新所述數據流量；(2)當SGSN需要關閉或查詢一個UE的計費數據記錄(MBMS-CDR)時，SGSN主動向保存所述UE數據流量的RNC發(fā)出數據流量請求消息，RNC接到所述數據流量請求消息后發(fā)送數據流量應答消息，在數據流量應答信息中將保存的所述UE的數據流量反饋給SGSN，SGSN根據所接收的所述UE的數據流量信息而生成一個用于計費系統的完整的計費數據記錄MBMS-CDR。
在所述步驟(2)中，如果SGSN有同時關閉多個UE的MBMS-CDR，如核心網絡端發(fā)起的服務終止時，那么SGSN所發(fā)出的一條請求信令便可以請求獲得多個UE的數據流量信息。
RNC為每個UE設有MBMS上下文(MBMS Context)，MBMS上下文包括一個用來存儲所述UE的數據流量值的“數據流量(Data Volume)”字段，每當RAN收到一個UE的數據流量匯報信令時，RAN便從接收到的所述信令中取出相關的數據，然后找到該UE的MBMS上下文，用匯報信令中數據值更新數據流量(Data Volume)”字段，當RAN收到SGSN發(fā)出的數據流量請求信令消息后，RAN從相應UE的MBMSH上下文的數據流量(Data Volume)”字段中讀取出數據流量值，在所述數據流量請求信令消息的應答信息中將保存的所述UE的數據流量反饋給SGSN。
MBMS-CDR包括記錄類型(Record Type)字段，通過所述記錄類型字段計費網關功能實體(CGF)能夠區(qū)分出每個計費數據記錄(CDR)是屬于哪一種業(yè)務的類型；計費標記(Charging ID)字段，這個字段是計費數據記錄的標識符，它可以與GGSN的地址一起來唯一地識別出SGSN中所產生的與某個MBMS上下文相關聯的所有的計費數據記錄，所述計費標記包含兩個部分第一部分(401)是當一個SGSN下的第一個UE激活MBMS業(yè)務時，由GGSN賦予此SGSN的一個值，這個值在一個GGSN域中是唯一的，一個SGSN下激活同一個MBMS業(yè)務的所有UE所獲得的計費標記的第一部分是相同的；第二部分(402)由SGSN來產生，在一個SGSN中，第二部分的產生只需在同一個第一部分的值的范圍中是唯一的即可，第一部分和第二部分合并在一起所得到的計費標記在相當長的一段時期內在所有的分組交換域的網絡中是唯一的。計費網關功能實體(CGF)和計費系統(Billing System)使用GGSN的地址和所述計費標記一起來檢查計費標記的唯一性，如果存在不確定性，那么再加上所述計費數據記錄打開的時間戳。
在移動管理中，當一個UE的MBMS上下文由舊的SGSN轉移到新的SGSN中后，這個MBMS上下文所對應的計費標記也隨著遷移到新的SGSN中。
UE周期性地將其所成功接收到的數據流量匯報給RNC的時間間隔由UE中的第一時鐘來產生。
所匯報的數據流量是一個累計值。由在RNC端為每個UE設置的第二時鐘來監(jiān)控UE的數據流量匯報消息，每次當RNC接收到某個UE的數據流量匯報消息后，監(jiān)控此UE的第二時鐘便被重置；當UE的數據流量匯報消息丟失，一段時間后監(jiān)控這個UE的數據流量匯報消息的第二時鐘便過期，RNC便可以決定此UE處于異常狀態(tài)下，出于計費的考慮，RNC通知SGSN結束此UE的MBMS業(yè)務；如果某個UE的一次數據流量匯報消息丟失，在監(jiān)控的第二時鐘過期之前，RNC收到了此某個UE的下一個數據流量匯報消息，丟失的匯報消息可忽略不計，UE端所統計的數據流量值和RNC端保存的數據流量值的同步，RNC不通知SGSN結束此UE的MBMS業(yè)務。
數據流量匯報消息包括UE標識，用來標識發(fā)出該消息的UE；MBMS業(yè)務標識(MBMS service ID)，用來標識此消息所涉及的MBMS業(yè)務；發(fā)送數據流量匯報消息時UE所成功接收的數據流量(Data Volume)。
數據流量請求(Data Volume Request)消息從SGSN發(fā)往RNC用來獲得一個或多個UE的數據流量值，所述數據流量請求(Data VolumeRequest)消息包括UE標識列表，包含一個或多個UE標識，指明數據流量請求消息想獲得哪些UE的數據流量；請求原因，則說明發(fā)送數據流量請求消息的原因；MBMS業(yè)務標識，標識所使用的MBMS業(yè)務。
數據流量應答(Data Volume Response)消息包括MBMS業(yè)務標識和數據流量列表，MBMS業(yè)務標識用來標識該消息所涉及的MBMS業(yè)務，數據流量列表(Data Volume List)標識出數據流量應答消息所包含的UE的數據流量集合，數據流量列表包括UE標識和該UE所對應的數據流量。
此外，如果數據流量請求消息中的請求原因不是MBMS業(yè)務終止，則RNC將發(fā)送數據流量重置(Data Volume Reset)消息到指定的UE，用來通知UE重置累計的數據流量值為零，當UE收到這個消息之后便重新開始統計其所成功接收到的數據流量，所述數據流量重置消息包括UE標識和MBMS業(yè)務標識，UE標識用來標識所述數據流量重置消息所發(fā)往的UE，MBMS業(yè)務標識用來標識所述數據流量重置消息所涉及的MBMS業(yè)務。
當一個UE激活了所選擇的MBMS業(yè)務后，在SGSN中便為該UE產生了一個MBMS上下文，同時在SGSN中依照計費特色簡介(ChargingCharacteristics Profile)產生伴隨著這個MBMS上下文的MBMS-CDR。
另外，在發(fā)生如下四種情況的任何一種情況下，導致一個UE的MBMS上下文將在一個SGSN中刪除UE發(fā)起的MBMS業(yè)務終止；核心網一端發(fā)起的MBMS業(yè)務終止，SGSN可以同時在一條數據流量請求消息中獲得多個UE的數據流量值；通過RNC中的監(jiān)控UE數據流量匯報消息的第二時鐘檢測到UE在異常狀態(tài)下；UE在SGSN間的移動切換。
當一個UE的MBMS上下文即將在一個SGSN中刪除之前，SGSN發(fā)出數據流量請求消息獲得該UE(或同時有其它UE)的數據流量值，SGSN關閉與這個MBMS上下文相關的MBMS-CDR，UE在SGSN間的移動包括兩種情形。第一種情形是UE在路由區(qū)域更新(Routing Area Update)，所移動的UE的MBMS-CDR在舊的SGSN關閉，新的SGSN將發(fā)送SGSN上下文請求(SGSN Context Request)消息到舊的SGSN，在應答的SGSN上下文應答(SGSN Context Response)消息中，所移動的UE對應的MBMS上下文和計費標識被從舊的SGSN傳送到新的SGSN中，計費標識沒有改變，所移動的UE的MBMS上下文所對應的MBMS-CDR在新的SGSN中產生，所移動的UE的數據流量統計從零開始。第二種情形是UE在SGSN間的移動包括UE重定位(Relocation)，所移動的UE所對應的MBMS-CDR在舊的SGSN中關閉，舊的SGSN將發(fā)送轉寄重定位請求(Forward Relocation Request)消息給新的SGSN，通過轉寄重定位請求消息，MBMS上下文和計費標識從舊的SGSN中被傳送到新的SGSN中，計費標識沒有改變，所移動的UE的MBMS上下文相對應的一個新的MBMS-CDR在新的SGSN中產生，所移動的數據流量統計從零開始。
SGSN上下文請求(SGSN Context Request)消息包括舊的P-TMSI，舊的RAI，舊的P-TMSI簽名)；SGSN上下文應答(SGSN Context Response)消息包括MM上下文，PDP上下文，MBMS上下文。
轉寄重定位請求消息包括IMSI，管道終點標識信令，MM上下文，PDP上下文，目標標識，UTRAN透明容器，RANAP原因，MBMS上下文。
發(fā)明的效果1.通過本發(fā)明的兩階段數據流量統計計費方法，可以獲得一次MBMS業(yè)務中每個UE實際接收的數據流量值，解決了在點到多點的業(yè)務中計費公平性的問題。
2.本發(fā)明中的計費機制是靈活的。通過調節(jié)UE端發(fā)送周期性數據流量的時鐘和RNC端用來監(jiān)控每個UE周期性數據流量匯報的時鐘值，可以獲得不同的計費精度，滿足運營商不同的計費要求。
3.本發(fā)明中的計費機制可以有效地降低Iu接口上行信令的擁塞問題。在這個機制中，Iu接口部分沒有直接的上行數據流量匯報信令。
4.本發(fā)明中的計費機制可以有效的減輕SGSN的信令處理負擔。在這個機制中，SGSN是主動的，當它需要每個UE的數據流量信息時而發(fā)消息來獲取，而不是UE向上周期性的匯報。另外，一個SGSN的請求信令可以同時獲得多個UE的數據流量值，這也減輕的SGSN的信令處理負擔。
5.本發(fā)明中的計費機制可以很方便地集成到現有的多種MBMS業(yè)務體系結構中。


圖1MBMS系統結構示意2在GPRS業(yè)務中對于每個UE會話的數據流量統計方法圖3兩階段數據流量統計機制圖4MBMS業(yè)務中的計費標記圖5周期性數據流量匯報過程圖6MBMS-CDR的產生過程圖7數據流量統計的開始過程圖8在一個SGSN中的UE數據流量統計的終止圖9檢測UE處于異常狀態(tài)的過程具體實施方式
為了克服現有計費機制不適用于點到多點的業(yè)務這一缺陷，并且能夠提高上行數據流量匯報的效率，本發(fā)明設計了一個用于MBMS業(yè)務的計費機制，具體包括(1)兩階段數據流量統計方法圖3描述了本發(fā)明中的兩階段數據流量統計方法在這個方法中，UE成功接收的數據流量的匯報過程被分成兩個階段在第一階段309中，當UE(301，302，303，304)開始接收MBMS業(yè)務的數據時，UE自己來統計其所成功接收到的數據流量并且周期性地將此流量匯報給其所屬的RNC(305，306)，而不是直接匯報給其所屬的307中的SGSN。RNC負責為其下屬的每一個UE存儲其所成功接收的數據量，并且能夠隨著UE的周期性的流量匯報而不斷更新此數據量，這樣就可以保證了RNC為每個UE所保存的流量數據與每個UE實際所成功接收的數據流量保持同步。另外，RNC還負責對UE的異常狀態(tài)做出即時的反應和相應的處理。
在第二階段310中，在某個UE的每一個計費數據記錄(以下簡稱MBMS-CDR)關閉之前，SGSN都需要第一階段所保存的此UE的數據流量信息而生成一個用于計費系統的完整的MBMS-CDR，此時，SGSN主動向保存此UE數據流量信息的RNC發(fā)出請求，RNC接到此請求信令后，在應答信息中將所需UE的數據流量信息反饋給SGSN，這樣就減少了Iu接口的擁塞和SGSN的信令處理負擔。另外，如果有多個UE的MBMS-CDR將同時關閉(如核心網絡端發(fā)起的服務終止時)，那么一條SGSN所發(fā)出的請求信令便可以請求獲得多個UE的數據流量信息，這樣可以進一步減少Iu接口的擁塞和SGSN的信令處理負擔。
(2)在RNC中為每個UE存放的MBMS上下文(MBMS Context)既然RNC下屬的所有的UE都需要將其所成功接收的數據流量匯報給此RNC，所以，為了存儲此數據流量，本發(fā)明中主張在RNC中包含和每個UE所相關的MBMS上下文，其中需要一個“Data Volume”字段用來存儲此UE所成功接收的數據流量，本發(fā)明中不對其它字段進行定義。每次當RNC收到一個UE的數據流量匯報信令時，RNC便從此信令中取出相關的數據，然后找到此UE的MBMS上下文，用匯報信令中數據流量值更新“Data Volume”字段。
在上述的第二階段中，當SGSN查詢一個UE的數據流量值時，SGSN發(fā)數據流量請求消息給UE所屬的RNC，RNC從這個UE的MBMS上下文中的“Data Volume”字段中取出數據流量值，在此數據流量請求信令消息的應答消息中反饋給SGSN。
(3)用于周期性數據流量匯報的兩種時鐘在本發(fā)明中，為了實現周期性的數據流量匯報需要兩種時鐘。
在UE端，UE周期性地將其所成功接收到的數據流量匯報給RNC，這便是第一類時鐘。當計費機制開始工作時，由信令消息設置此時鐘的參數并啟動起時鐘，這個時鐘便可以觸發(fā)UE的周期性的數據流量匯報消息。
UE周期性匯報的數據流量值是一個累計值，這個值累計了UE所成功接收到的數據流量。當此UE的每個MBMS-CDR關閉后，而生成一個新的MBMS-CDR時，則由信令消息通知UE從零開始重新累計數據流量值。
在RNC端，為每個UE設置了另外一種時鐘。這個時鐘用來監(jiān)控UE的數據流量匯報消息，每次當RNC接收到某個UE的數據流量匯報消息后，此UE的監(jiān)控時鐘便被重置。當UE的數據流量匯報消息丟失(如UE處于非正常狀態(tài)下)，一段時間后這個UE的數據流量匯報消息監(jiān)控時鐘便過期，RNC便可以決定此UE處于異常狀態(tài)下，出于計費的考慮，可以通知SGSN結束此UE的MBMS業(yè)務。如果UE的一次數據流量匯報消息丟失，在監(jiān)控時鐘過期之前，RNC收到了此UE的下一個數據流量匯報消息，由于匯報消息中的數據流量是一個累計值，所以丟失的匯報消息可忽略不計，這不影響UE端所統計的數據流量值和RNC端保存的數據流量值的同步，這是本發(fā)明采用累積值匯報的原因。
當一個UE由正常狀態(tài)轉入異常狀態(tài)，那么最后一次匯報后的數據流量值就不會匯報到RNC處，造成計費的不準確。所以，如果這兩種時鐘的值設置得越小，所得到的數據流量的值就越精確。但是，時鐘設置得越小，信令的發(fā)生和處理就越頻繁，造成了網絡的運行負擔。由此，運營商可以為了獲取不同的計費精度而根據需要來設置這兩種時鐘的值，這樣就可以增強了計費的靈活性。
RNC中用于監(jiān)控數據流量匯報的時鐘的值應該比UE中觸發(fā)產生數據流量匯報消息的時鐘的值大一些。
(4)MBMS-CDR的內容在本發(fā)明中，MBMS-CDR的大部分內容與GPRS業(yè)務中的S-CDR的內容相同，只是以下兩個條目需更改a)記錄類型(Record Type)這個字段能夠識別出計費數據記錄(CDR)的類型，通過此字段計費網關功能實體(CGF)能夠區(qū)分出每個計費數據記錄(CDR)是屬于哪一種業(yè)務的。所以，在這里該條目的值應該是MBMS-CDR，標記出此計費數據記錄是為MBSM業(yè)務而生成的。
b)計費標記(Charging ID)這個字段是計費數據記錄的標識符，它可以與GGSN的地址一起來唯一地識別出SGSN中所產生的與某個MBMS上下文(針對于單個UE的)相關聯的所有的計費數據記錄。在GPRS業(yè)務的計費機制中，計費標記在PDP上下文激活(業(yè)務激活)時由GGSN產生，然后傳給SGSN作為與此PDP上下文相關的計費數據記錄的標記，這樣可以保證其在這個GGSN域中是唯一的。但是在MBMS業(yè)務中，只有一個SGSN中第一個激活服務的UE才能與GGSN交互，此服務的隨后加入的UE都不與GGSN交互。所以，在本發(fā)明中，生成計費標記的任務由SGSN來承擔。這就需要一個算法來保證SGSN生成的計費標記在整個GGSN域中是唯一的。在本發(fā)明中給出了一個機制來保證由SGSN產生的計費標記在一個GGSN域中是唯一的。如圖4所示，這個計費標記包含兩個部分。
401第一部分是當一個SGSN下的第一個UE激活MBMS業(yè)務時，由GGSN賦予此SGSN的一個值，這個值在一個GGSN域中是唯一的，所以一個SGSN下激活同一個MBMS業(yè)務的UE所獲得的計費標記的第一部分是相同的。即GGSN為一個SGSN分配了一組數字用作這個SGSN中一個MBMS業(yè)務的計費標記。
402第二部分由SGSN來產生，第二部分是依附于第一部分的，所以在一個SGSN中，第二部分的產生只需在同一個第一部分的值的范圍中是唯一的即可，也就是說，在一個SGSN中對于不同的第一部分的值(即不同的業(yè)務)，第二部分可以相同，這樣可以有效地利用第二部分的值。并且在一個業(yè)務中，如果一個UE在同一個SGSN中激活業(yè)務和解除業(yè)務，此UE在這個業(yè)務中所使用的第二部分值對于其所用的第一部分的值是可以重用的。整個第一部分和第二部分合并在一起所得到的計費標記在相當長的一段時期內在所有的分組交換域的網絡中應該是唯一的。并且在移動管理中，當一個UE的MBMS上下文由舊的SGSN轉移到新的SGSN中后，這個MBMS上下文所對應的計費標記也隨著遷移到新的SGSN中。計費網關功能實體(CGF)和計費系統(Billing System)使用GGSN的地址和計費標記一起來檢查計費標記的唯一性(見參考2)，如果依舊存在不確定性，那么在加上此計費數據記錄打開的時間戳。
(5)周期性數據流量匯報過程圖5描述了兩階段數據流量匯報機制中周期性數據流量匯報過程。
510是兩階段數據流量匯報機制中的第一階段
501當UE開始統計數據流量并且過了一段固定的時間(UE端觸發(fā)數據流量匯報消息的時鐘值)，UE應該發(fā)起一次數據流量匯報。
502 UE發(fā)送數據流量匯報(Data Volume Report)消息(UE標識，MBMS業(yè)務標識，數據流量)到RNC。
這個消息由UE發(fā)送給所屬的RNC用來周期性地匯報其成功接收的數據流量值。通過這個消息，一個累計的數據流量值發(fā)往RNC，每次RNC接收到這個消息，便用其中的數據流量值來更新保存在RNC中該UE的數據流量值。其中，UE標識(UE id)用來標識發(fā)出該消息的UE，MBMS業(yè)務標識(MBMS service ID)用來標識此消息所涉及的MBMS業(yè)務，數據流量(Data Volume)是發(fā)送此消息時UE所成功接收的數據流量。
503 RNC收到數據流量匯報消息后，用這個消息中的新的數據流量值更新該UE在RNC中MBMS上下文中的數據流量值字段。
504 RNC重置其中監(jiān)控此UE數據流量匯報消息的時鐘。
505 501至504過程周期性地重復進行。
511 是兩階段數據流量匯報機制中的第二階段506 當SGSN檢測到這個UE(也許同時有其它的UE)的MBMS-CDR即將關閉，便是SGSN收集此UE(也許同時有其它UE)的數據流量值的時候了。
507 SGSN發(fā)送數據流量請求(Data Volume Request)消息(UE標識列表，請求原因，MBMS業(yè)務標識)到該UE所屬的RNC來獲得其數據流量值。
這個消息從SGSN發(fā)往RNC用來獲得一個或多個UE的數據流量值。這個消息發(fā)生在一個或多個UE相關聯的MBMS-CDR將要在SGSN中關閉之前。這條消息所關心的UE是消息中UE列表中UE標識所標識的那些UE。UE標識列表(UE id List)參數包含一個或多個UE標識，指明此消息想獲得哪些UE的數據流量。MBMS業(yè)務標識(MBMS Service id)參數標識所使用的MBMS業(yè)務。而請求原因(Request Reason)參數則說明了發(fā)送此消息的原因，即這個UE的MBMS-CDR關閉的原因(MBMS業(yè)務終止和其它關閉原因)。
508當RNC接收到SGSN的數據流量請求消息后，RNC發(fā)送數據流量應答(Data Volume Response)消息(MBMS業(yè)務標識，數據流量列表)到所請求的SGSN。
這個消息是數據流量請求消息的響應消息，由RNC發(fā)往SGSN。通過這條消息，RNC可以將所請求UE(一個或多個)的數據流量值發(fā)送給發(fā)起數據流量請求消息的SGSN。其中，數據流量列表(Data Volume List)參數標識出該消息所包含的UE的數據流量集合，列表中包括UE標識(UEid)和該UE所對應的數據流量(Data volume)。MBMS業(yè)務標識(MBMSservice id)參數用來標識該消息所涉及的MBMS業(yè)務。
509如果507步中數據流量請求消息中的請求原因不是MBMS業(yè)務終止，則RNC將發(fā)送數據流量重置(Data Volume Reset)消息(UE標識，MBMS業(yè)務標識)到指定的UE。
這個消息由RNC發(fā)送到UE用來通知UE重置累計的數據流量值為零，當收到這個消息之后，UE便重新開始統計其所成功接收到的數據流量。其中，UE標識(UE id)參數用來標識該消息所發(fā)往的UE，MBMS業(yè)務標識(MBMS service ID)參數用來標識該消息所涉及的MBMS業(yè)務。
(6)MBMS-CDR的產生過程為了提供在一次MBMS業(yè)務中對于單個用戶計費所需要的信息，SGSN應該提供一個計費數據記錄(CDR)，其中包含SGSN已經獲得的計費信息。在本發(fā)明中，這個計費數據記錄命名為MBMS-CDR。圖6描述了MBMS-CDR的產生過程。
601是一個UE激活MBMS業(yè)務的過程的例子，但本發(fā)明并不局限于此特定的MBMS業(yè)務激活過程，任何MBMS業(yè)務激活過程都適用于本發(fā)明。
602當一個UE激活了所選擇的MBMS業(yè)務后，SGSN中便為該UE產生了一個MBMS上下文，同時，伴隨著這個MBMS上下文的MBMS-CDR也在此SGSN中產生。MBMS-CDR的產生依照計費特色簡介(ChargingCharacteristics Profile)中的數據。
(7)數據流量統計的開始圖7描述了一個UE數據流量統計的開始時刻及過程701，702，703和704是業(yè)務數據到來，通知完UE并得到UE的服務請求之后創(chuàng)建了RAB和RB的全過程，本發(fā)明不局限于特定的RAB及RB的建立過程。
705當RAB和RB建立完之后，每個UE開始統計自己所成功接收到的數據流量值并設置好定期匯報數據流量值的時鐘，同時，RNC為每個UE設置時鐘開始監(jiān)控所屬UE的數據流量匯報消息。
706 MBMS業(yè)務數據發(fā)往UE。
(8)在一個SGSN中數據流量統計的終止當一個UE的MBMS上下文即將在一個SGSN中刪除之前，SGSN應該關閉與這個MBMS上下文相關的MBMS-CDR。所以，SGSN便發(fā)送數據流量請求消息收集該UE接收的數據流量值，該UE所屬的RNC對于SGSN的請求給予應答，在此應答消息中包含了該UE的數據流量值。有四種情況能夠導致一個UE的MBMS上下文將在一個SGSN中刪除(圖8)，如801 UE發(fā)起的MBMS業(yè)務終止。
802核心網一端發(fā)起的MBMS業(yè)務終止。在這種情況下，SGSN可以同時在一條數據流量請求消息中獲得多個UE的數據流量值。
803 UE在異常狀態(tài)下，這種情況可以通過RNC中的監(jiān)控UE數據流量匯報消息的時鐘檢測到。
804 UE在SGSN間的移動切換。
如果以上任何一種情況(801，802，803，804)發(fā)生，以下兩個過程將執(zhí)行805 SGSN發(fā)出數據流量請求消息獲得該UE(或同時有其它UE)的數據流量值。
806這個UE的一個MBMS-CDR在該SGSN中關閉。
(9)UE在SGSN間的移動在本發(fā)明中，UE在SGSN間的移動有兩種情形與計費相關*UE在路由區(qū)域更新(Routing Area Update)過程中。這個UE的MBMS-CDR在舊的SGSN關閉，新的SGSN將發(fā)送SGSN上下文請求(SGSNContext Request)消息(舊的P-TMSI，舊的RAI，舊的P-TMSI簽名)到舊的SGSN，在應答的SGSN上下文應答(SGSN Context Response)消息(MM上下文，PDP上下文，MBMS上下文)中，這個UE對應的MBMS上下文和計費標識被從舊的SGSN傳送到新的SGSN中，計費標識沒有改變，這個UE的MBMS上下文所對應的MBMS-CDR在新的SGSN中產生，這個UE的數據流量統計從零開始。
*UE在重定位(Relocation)過程中。這個UE所對應的MBMS-CDR在舊的SGSN中關閉，舊的SGSN將發(fā)送轉寄重定位請求(ForwardRelocation Request)消息(IMSI，管道終點標識信令，MM上下文，PDP上下文，目標標識，UTRAN透明容器，RANAP原因，MBMS上下文)消息給新的SGSN，通過這個消息，MBMS上下文和計費標識從舊的SGSN中被傳送到新的SGSN中，計費標識沒有改變，這個UE的MBMS上下文相對應的一個新的MBMS-CDR在新的SGSN中產生，這個UE的數據流量統計從零開始。
(10)UE在異常狀態(tài)的檢測及處理當一個UE出現異常進入異常狀態(tài)時，RNC便不能收到該UE的周期性的數據流量匯報消息，出于計費的考慮，該UE的此項MBMS業(yè)務應該終止，圖9描述了檢測UE處于異常狀態(tài)的過程。
901當UE處于異常狀態(tài)時，此UE的周期性的數據流量匯報消息便不能到達此UE所屬的RNC。
902過了一段時間，RNC中用來檢測該UE周期性數據流量匯報的時鐘過期，RNC便可以判定此UE出現了異常。
903 RNC便發(fā)起解除MBMS上下文請求(Deactivate MBMS ContextRequest)消息到SGSN來終止該UE的此項MBMS業(yè)務。
904 SGSN接到解除MBMS上下文請求消息之后，執(zhí)行相應的過程來終止該UE的MBMS業(yè)務。SGSN終止某個UE的MBMS業(yè)務的過程不屬于本發(fā)明。
權利要求
1.一種在多媒體廣播和組播業(yè)務(MBMS)中針對于單用戶(UE)的基于流量的計費方法，包括步驟如下(1)當用戶(UE)開始接收多媒體廣播和組播業(yè)務(MBMS)的數據時，用戶(UE)自己來統計其所成功接收到的數據流量并且周期性地將數據流量匯報消息發(fā)送給其所屬的無線網絡控制器(RNC)，無線網絡控制器(RNC)收到其下屬的每一個用戶(UE)數據流量匯報消息后，分別存儲每一用戶(UE)的所成功接收到的數據流量，并且隨著用戶(UE)的周期性的數據流量匯報而不斷更新所述數據流量；(2)當服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)需要關閉或查詢一個用戶(UE)的計費數據記錄(MBMS-CDR)時，服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)主動向保存所述用戶(UE)數據流量的無線網絡控制器(RNC)發(fā)出數據流量請求消息，無線網絡控制器(RNC)接到所述數據流量請求消息后發(fā)送數據流量應答消息，在數據流量應答信息中將保存的所述用戶(UE)的數據流量反饋給服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)，服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)根據所接收的所述用戶(UE)的數據流量信息而生成一個用于計費系統的完整的計費數據記錄(MBMS-CDR)。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于所匯報的數據流量是一個累計值。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟(2)中，如果服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)有同時關閉多個用戶(UE)的計費數據記錄(MBMS-CDR)的請求時，那么服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)所發(fā)出的一條請求信令便可以請求獲得多個用戶(UE)的數據流量信息。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，無線網絡控制器(RNC)為每個用戶(UE)設有多媒體廣播和組播業(yè)務上下文，多媒體廣播和組播業(yè)務上下文包括一個用來存儲所述用戶(UE)的數據流量值的“數據流量”字段，每當無線網絡控制器(RNC)收到一個用戶(UE)的數據流量匯報信令時，無線網絡控制器(RNC)便從接收到的所述信令中取出相關的數據，然后找到該用戶(UE)的多媒體廣播和組播業(yè)務上下文，用匯報信令中數據值更新數據流量”字段，當無線網絡控制器(RNC)收到服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)發(fā)出的數據流量請求信令消息后，無線網絡控制器(RNC)從相應用戶(UE)的多媒體廣播和組播業(yè)務上下文的數據流量”字段中讀取出數據流量值，在所述數據流量請求信令消息的應答信息中將保存的所述用戶(UE)的數據流量反饋給服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于所述計費數據記錄(MBMS-CDR)包括記錄類型字段，通過所述記錄類型字段計費網關功能實體(CGF)能夠區(qū)分出每個計費數據記錄(CDR)是屬于哪一種業(yè)務的類型；計費標記字段，它是計費數據記錄的標識符，與網關通用分組無線業(yè)務支持節(jié)點(GGSN)的地址一起來唯一地識別出服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)中所產生的與某個多媒體廣播和組播業(yè)務上下文(MBMS Context)相關聯的所有的計費數據記錄，所述計費標記包含兩個部分第一部分(401)是當一個服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)下的第一個用戶(UE)激活多媒體廣播和組播業(yè)務(MBMS)業(yè)務時，由網關通用分組無線業(yè)務支持節(jié)點(GGSN)賦予此服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)的一個值，這個值在一個網關通用分組無線業(yè)務支持節(jié)點(GGSN)域中是唯一的，一個服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)下激活同一個多媒體廣播和組播業(yè)務(MBMS)業(yè)務的所有用戶(UE)所獲得的計費標記的第一部分是相同的；第二部分(402)由服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)來產生，在一個服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)中，第二部分的產生只需在同一個第一部分的值的范圍中是唯一的即可，第一部分和第二部分合并在一起所得到的計費標記在相當長的一段時期內在所有的分組交換域的網絡中是唯一的。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，計費網關功能實體(CGF)和計費系統使用網關通用分組無線業(yè)務支持節(jié)點(GGSN)的地址和所述計費標記一起來檢查計費標記的唯一性，如果存在不確定性，那么再加上所述計費數據記錄打開的時間戳。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，在移動管理中，當一個用戶(UE)的多媒體廣播和組播業(yè)務上下文由舊的服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)轉移到新的服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)中后，這個多媒體廣播和組播業(yè)務上下文所對應的計費標記也隨著遷移到新的服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)中。
8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，用戶(UE)周期性地將其所成功接收到的數據流量匯報給無線網絡控制器(RNC)的時間間隔由用戶(UE)中的第一時鐘來產生。
9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，由在無線網絡控制器(RNC)端為每個用戶(UE)設置的第二時鐘來監(jiān)控用戶(UE)的數據流量匯報消息，每次當無線網絡控制器(RNC)接收到某個用戶(UE)的數據流量匯報消息后，監(jiān)控此用戶(UE)的第二時鐘便被重置；當用戶(UE)的數據流量匯報消息丟失，一段時間后監(jiān)控這個用戶(UE)的數據流量匯報消息的第二時鐘便過期，無線網絡控制器(RNC)便可以決定此用戶(UE)處于異常狀態(tài)下，出于計費的考慮，無線網絡控制器(RNC)通知服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)結束此用戶(UE)的多媒體廣播和組播業(yè)務(MBMS)業(yè)務；如果某個用戶(UE)的一次數據流量匯報消息丟失，在監(jiān)控的第二時鐘過期之前，無線網絡控制器(RNC)收到了此某個用戶(UE)的下一個數據流量匯報消息，丟失的匯報消息可忽略不計，用戶(UE)端所統計的數據流量值和無線網絡控制器(RNC)端保存的數據流量值的同步，無線網絡控制器(RNC)不通知服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)結束此用戶(UE)的多媒體廣播和組播業(yè)務(MBMS)。
10.如權利要求2或9所述的方法，其特征在于所述數據流量匯報消息包括用戶(UE)標識，用來標識發(fā)出該消息的用戶(UE)；多媒體廣播和組播業(yè)務業(yè)務標識，用來標識此消息所涉及的多媒體廣播和組播業(yè)務(MBMS)；發(fā)送數據流量匯報消息時用戶(UE)所成功接收的數據流量。
11.如權利要求2或9所述的方法，其特征在于所述數據流量請求消息從服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)發(fā)往無線網絡控制器(RNC)用來獲得一個或多個用戶(UE)的數據流量值，所述數據流量請求消息包括用戶(UE)標識列表，包含一個或多個用戶(UE)標識，指明數據流量請求消息想獲得哪些用戶(UE)的數據流量；請求原因，則說明發(fā)送數據流量請求消息的原因；多媒體廣播和組播業(yè)務的業(yè)務標識，標識所使用的多媒體廣播和組播業(yè)務。
12.如權利要求2或9所述的方法，其特征在于所述數據流量應答消息包括多媒體廣播和組播業(yè)務的業(yè)務標識和數據流量列表，多媒體廣播和組播業(yè)務的業(yè)務標識用來標識該數據流量應答消息所涉及的多媒體廣播和組播業(yè)務，數據流量列表標識出數據流量應答消息所包含的用戶(UE)的數據流量集合，數據流量列表包括用戶(UE)標識和該用戶(UE)所對應的數據流量。
13.如權利要求2或9所述的方法，其特征在于，如果數據流量請求消息中的請求原因不是多媒體廣播和組播業(yè)務的終止，則無線網絡控制器(RNC)將發(fā)送數據流量重置消息到指定的用戶(UE)，用來通知用戶(UE)重置累計的數據流量值為零，當用戶(UE)收到數據流量重置請求消息之后便重新開始統計其所成功接收到的數據流量，所述數據流量重置消息包括用戶(UE)標識和多媒體廣播和組播業(yè)務的業(yè)務標識，用戶(UE)標識用來標識所述數據流量重置消息所發(fā)往的用戶(UE)，多媒體廣播和組播業(yè)務的業(yè)務標識用來標識所述數據流量重置消息所涉及的多媒體廣播和組播業(yè)務。
14.如權利要求4所述的方法，其特征在于，當一個用戶(UE)激活了所選擇的多媒體廣播和組播業(yè)務(MBMS)后，在服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)中便為該用戶(UE)產生了多媒體廣播和組播業(yè)務上下文，同時在服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)中依照計費特色簡介產生伴隨著這個多媒體廣播和組播業(yè)務上下文的計費數據記錄(MBMS-CDR)。
15.如權利要求9所述的方法，其特征在于，當一個用戶(UE)激活了所選擇的多媒體廣播和組播業(yè)務(MBMS)后，在服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)中便為該用戶(UE)產生了多媒體廣播和組播業(yè)務上下文，同時在服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)中依照計費特色簡介產生伴隨著這個多媒體廣播和組播業(yè)務上下文的計費數據記錄(MBMS-CDR)。
16.如權利要求14、15所述的方法，其特征在于，在發(fā)生如下四種情況的任何一種情況下，導致一個用戶(UE)的多媒體廣播和組播業(yè)務上下文將在一個服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)中刪除用戶(UE)發(fā)起的多媒體廣播和組播業(yè)務(MBMS)終止；核心網一端發(fā)起的多媒體廣播和組播業(yè)務(MBMS)終止，服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)可以同時在一條數據流量請求消息中獲得多個用戶(UE)的數據流量值；通過無線網絡控制器(RNC)中的監(jiān)控用戶(UE)數據流量匯報消息的第二時鐘檢測到用戶(UE)在異常狀態(tài)下；用戶(UE)在服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)間的移動切換。
17.如權利要求16所述的方法，其特征在于，當一個用戶(UE)的多媒體廣播和組播業(yè)務上下文即將在一個服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)中刪除之前，服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)發(fā)出數據流量請求消息獲得該用戶(UE)或同時有其它用戶(UE)的數據流量值，服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)關閉與這個或其它多媒體廣播和組播業(yè)務上下文相關的計費數據記錄(MBMS-CDR)。
18.如權利要求16所述的方法，其特征在于用戶(UE)在服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)間的移動包括用戶(UE)在路由區(qū)域更新，所移動的用戶(UE)的計費數據記錄(MBMS-CDR)在舊的服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)關閉，新的服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)將發(fā)送服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點上下文請求消息到舊的服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)，在應答的服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點上下文應答消息中，所移動的用戶(UE)對應的多媒體廣播和組播業(yè)務上下文和計費標識被從舊的服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)傳送到新的服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)中，計費標識沒有改變，所移動的用戶(UE)的多媒體廣播和組播業(yè)務上下文所對應的計費數據記錄(MBMS-CDR)在新的服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)中產生，所移動的用戶(UE)的數據流量統計從零開始。
19.如權利要求16所述的方法，其特征在于用戶(UE)在服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)間的移動包括用戶(UE)重定位，所移動的用戶(UE)所對應的計費數據記錄(MBMS-CDR)在舊的服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)中關閉，舊的服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)將發(fā)送轉寄重定位請求消息給新的服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)，通過轉寄重定位請求消息，多媒體廣播和組播業(yè)務上下文和計費標識從舊的服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)中被傳送到新的服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)中，計費標識沒有改變，所移動的用戶(UE)的多媒體廣播和組播業(yè)務上下文相對應的一個新的計費數據記錄(MBMS-CDR)在新的服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN)中產生，所移動的數據流量統計從零開始。
20.如權利要求18所述的方法，其特征在于，服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點上下文請求消息包括舊的P-TMSI，舊的RAI，舊的P-TMSI簽名；服務通用分組交換無線業(yè)務支持節(jié)點上下文應答消息包括MM上下文，PDP上下文，多媒體廣播和組播業(yè)務上下文。
21.如權利要求18所述的方法，其特征在于轉寄重定位請求消息包括IMSI，管道終點標識信令，MM上下文，PDP上下文，目標標識，UTRAN透明容器，RANAP原因，多媒體廣播和組播業(yè)務上下文。
全文摘要
本發(fā)明提出了寬帶碼分多址移動通信系統中多媒體廣播與組播業(yè)務中針對于單個用戶的基于流量的計費方法，包括如下步驟用戶在開始接收MBMS業(yè)務的數據時自己來統計接收到的數據流量并且周期性地將數據流量發(fā)給其所屬的RNC，RNC存儲每一用戶接收的數據流量并且隨著用戶的周期性的數據流量匯報而不斷更新數據流量；當SGSN關閉或查詢一個用戶的計費數據記錄時，SGSN主動向RNC發(fā)出請求，RNC接到請求后在應答信息中將保存的數據流量反饋給SGSN，SGSN根據所接收數據流量信息而生成一個用于計費系統的完整的計費數據記錄。本發(fā)明解決了在公共數據業(yè)務中對單個用戶流量的統計問題，并且有效地減少了上行信令的擁塞問題。
文檔編號H04M15/00GK1490960SQ0214581
公開日2004年4月21日 申請日期2002年10月14日 優(yōu)先權日2002年10月14日
發(fā)明者郭霏, 王弘, 黎建黨, 李德濤, 崔成豪, 李國熙, 霏 郭 申請人:北京三星通信技術研究有限公司, 三星電子株式會社