專利名稱：用于ims多業(yè)務(wù)在線計費中的帳戶資源預(yù)留和分配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于IMS多業(yè)務(wù)在線計費中的帳戶資源預(yù)留和分配方法， 屬于通信技術(shù)中的IMS多業(yè)務(wù)在線計費技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在2G移動通信系統(tǒng)中，通過引入智能網(wǎng)實現(xiàn)了對語音業(yè)務(wù)的在線計費， 同一時刻，每一個預(yù)付費用戶的賬戶只允許接入一個預(yù)付費呼叫業(yè)務(wù)，本質(zhì)上 相當(dāng)于賬戶上的所有余額在通話期間都由這一個業(yè)務(wù)所使用，這種單業(yè)務(wù)獨享 賬戶的計費過程相對比較簡單。而在3G移動通信系統(tǒng)中，通過引入IP多媒體 子系統(tǒng)IMS (IP Multimedia Subsystem)實現(xiàn)了對語音、數(shù)據(jù)、視頻等多種差異 化業(yè)務(wù)的融合，IMS的在線計費機(jī)制允許每一個預(yù)付費用戶能夠同時進(jìn)行多項 業(yè)務(wù)。比如， 一個用戶既可以上網(wǎng)瀏覽新聞，又可以在線收看視頻，同時還可 以參與即時聊天，所有這些業(yè)務(wù)都是在同 一時間由同 一個預(yù)付費用戶的賬戶進(jìn) 行計費支持。由于賬戶余額有限，如何合理地為多項并發(fā)的業(yè)務(wù)分配資源是IMS 在線計費機(jī)制中值得研究的問題。
UMTS ( Universal Mobile Telecommunications System )等3G網(wǎng)絡(luò)通過引入 新的計費實體在線計費系統(tǒng)OCS (Online Charging System),實現(xiàn)對IMS網(wǎng)絡(luò) 的在線計費支持。IMS被計費的實體包括IMS的各類呼叫會話控制功能實體 CSCF (Call Session Control Function), IMS的應(yīng)用服務(wù)器AS (Application Server)以及IMS的媒體資源功能控制器MRFC (Media Resource Function Controller)等，它們都向OCS發(fā)起計費請求，并在計費過程中搜集各類計費信 息報告給OCS, OCS主要完成賬戶余額管理，為各類業(yè)務(wù)預(yù)留資源，以及產(chǎn)生 計費詳單記錄等功能。IMS被計費實體與OCS之間采用Diameter信用控制應(yīng) 用DCCA (Diameter Credit-Control Application)協(xié)i義進(jìn)行交互，該協(xié)i義主要由兩個命令消息組成信用控制請求消息CCR ( Credit Control R叫uest):由IMS 被計費實體發(fā)給OCS，實現(xiàn)各類計費請求；以及信用控制應(yīng)答消息CCA (Credit Control Answer):由OCS返回給IMS被計費實體，完成對CCR的請求回應(yīng)。
但是，在相關(guān)的國際規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)中，沒有對OCS的資源預(yù)留策略給出一個 明確的規(guī)定。前面已經(jīng)提到，IMS的在線計費機(jī)制允許一個用戶的賬戶同時支 持多項并發(fā)業(yè)務(wù)的計費。由于賬戶余額是有限的，如果OCS每次預(yù)留的資源數(shù) 量過大，則得到資源分配的業(yè)務(wù)最后可能剩余較多的未使用資源，這樣，在業(yè) 務(wù)結(jié)束后，這些剩余資源將會被釋放；但是在釋放之前，賬戶余額可能將不再 有足夠的資源支持用戶接入新的業(yè)務(wù)，造成業(yè)務(wù)接入的拒絕或等待，使得賬戶 資源利用率不高。如果每次預(yù)留的資源過少，則分配的資源就會很快消耗完， 這樣，IMS被計費實體就頻繁地向OCS發(fā)起單位預(yù)留RU操作和借記DU操作， 從而增加了網(wǎng)絡(luò)的信令負(fù)荷以及系統(tǒng)的處理開銷。
因此，面向IMS的多業(yè)務(wù)的在線計費需求，如何為OCS設(shè)計一個有效的 帳戶資源預(yù)留和分配方法已經(jīng)成為一個急需解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是為了實現(xiàn)IMS中多業(yè)務(wù)的在線計費需要，提供 一個用于OCS的帳戶資源預(yù)留和分配方法，該方法既可以保證高的賬戶資源利 用率，又不至于引起過大的網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)資源開銷。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種用于IMS多業(yè)務(wù)在線計費中的帳戶 資源預(yù)留和分配方法，其特征在于，所述方法包括下列操作步驟
(1 )在IMS的被計費實體裝置與在線計費系統(tǒng)OCS之間進(jìn)行交互所采用 Diameter信用控制應(yīng)用DCCA (Diameter Credit-Control Application)協(xié)議中， 對信用控制應(yīng)用請求CCR的消息格式進(jìn)行擴(kuò)展，增加業(yè)務(wù)帶寬信息的屬性值 帶寬信息BI (Bandwidth Informaition),并由IMS中的被計費實體裝置每次通 過更新請求(UPDATE—REQUEST )類型的CCR消息報告給OCS;
(2) OCS等待接收CCR消息，并根據(jù)接收到的CCR消息的不同類型分別執(zhí)行相應(yīng)的操作
如果該CCR消息是初始請求(INITIAL—REQUEST )類型，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟(4 ); 如果該CCR消息是終止請求(TERMINATION—REQUEST )類型，則跳轉(zhuǎn) 執(zhí)行步驟(7 );
如果該CCR消息是更新請求(UPDATE—REQUEST )類型，則執(zhí)行后續(xù)步驟(3 ); (3 ) OCS根據(jù)業(yè)務(wù)實例運行時的服務(wù)質(zhì)量QoS水平，對業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)資源進(jìn) 行動態(tài)修正，即OCS執(zhí)行業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)資源更新算法；
(4) 以標(biāo)準(zhǔn)資源為基礎(chǔ)，OCS執(zhí)行資源預(yù)留算法，如果預(yù)留成功，則跳 轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟(7);否則，執(zhí)行后續(xù)步驟(5);
(5) OCS執(zhí)行資源回收算法，從已經(jīng)得到資源的業(yè)務(wù)中，將還未使用的 資源重新回收過來；
(6) OCS執(zhí)行資源再分配算法，將回收的資源重新分配給新的業(yè)務(wù)實例 和被回收資源的業(yè)務(wù)實例；
(7) OCS給相應(yīng)的被計費實體裝置返回信用控制應(yīng)用應(yīng)答CCA消息，然 后返回執(zhí)行步驟(2)。
所述步驟(3)中，所述業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)資源更新算法進(jìn)一步包括下列操作內(nèi)容
(31) OCS從接收到的更新請求(UPDATE_REQUEST )類型的CCR消息 中提取出帶寬信息BI，該BI值為當(dāng)前業(yè)務(wù)的當(dāng)前帶寬Uc;
(32) OCS計算當(dāng)前業(yè)務(wù)的當(dāng)前帶寬Uc與該業(yè)務(wù)的上次帶寬Up的比值
如果該比值位于該業(yè)務(wù)的正常范圍內(nèi)，則保持該業(yè)務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)資源Sr不變； 否則，對該業(yè)務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)資源Sr按照比值&進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得該業(yè)務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)資源 Sr更新為^ii^,但是更新后的Sr值必須處于該業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)資源的限制范圍內(nèi)
即大于其下限或低于其上限；如果更新后的Sr值小于其下限，則讓該Sr值等 于其下限；如果更新后的Sr值大于其上限，則讓Sr值等于其上限；
(33 ) OCS把該業(yè)務(wù)的上次帶寬Up的值更新為當(dāng)前帶寬Uc的值。所述標(biāo)準(zhǔn)資源更新算法中，所述業(yè)務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)資源是指一個業(yè)務(wù)在正常服務(wù) 質(zhì)量QoS水平下通過統(tǒng)計測量所獲得的該業(yè)務(wù)的平均資源消耗值。
所述步驟(4)中，所述資源預(yù)留算法進(jìn)一步包括下列操作內(nèi)容 (41 ) OCS查詢用戶帳戶后，獲知該帳戶的當(dāng)前真實余額資源C,再根據(jù) 其業(yè)務(wù)類型查詢到當(dāng)前的業(yè)務(wù)費率R,計算該用戶帳戶的當(dāng)前等價余額資源Cr:
Cr = 一 ；
(42) OCS判斷該當(dāng)前等價余額資源Cr是否不小于該業(yè)務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)資源Sr, 如果是，則OCS直接為該業(yè)務(wù)預(yù)留資源Sr，預(yù)留成功；否則，執(zhí)行后續(xù)操作；
(43) OCS將標(biāo)準(zhǔn)資源Sr按照遞減比例因子y逐次進(jìn)行遞減計算，即讓 Sr遞減為Srx/，式中，自然數(shù)A:為遞減的次數(shù)，y為大于零小于l的小數(shù)；直 到遞減后的Sr值不大于Cr,并且遞減次數(shù)A未超過系統(tǒng)設(shè)定的上限次數(shù)，則 OCS為該業(yè)務(wù)預(yù)留資源為當(dāng)前Sr的值，且OCS返回預(yù)留成功消息；如果遞減 次數(shù)超過系統(tǒng)設(shè)定的上限次數(shù)，則OCS返回預(yù)留失敗消息。
所述步驟(5)中，所述資源回收算法進(jìn)一步包括下列操作內(nèi)容 (51 )先對每一個業(yè)務(wù)實例/按照下述公式計算其回收資源的比重值
r(0 = I;式中，自然數(shù)/是每個業(yè)務(wù)實例的順序號，其取值范圍的最大值為
&即S是當(dāng)前已經(jīng)得到資源的業(yè)務(wù)實例的總數(shù)目，X(O是當(dāng)前已經(jīng)分配給業(yè)務(wù) 實例/的資源數(shù)量，S力')是業(yè)務(wù)實例/當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)資源大??；
(52)將『(/)按照其數(shù)值從大到小進(jìn)行排序，選取排列在前的一個或多個 業(yè)務(wù)實例進(jìn)行資源回收，即把已經(jīng)分給前面一個或多個業(yè)務(wù)實例的、尚未使用 的資源全部回收回來。
所述步驟(6)中，所述資源再分配算法對資源進(jìn)行再分配的原則是按照 業(yè)務(wù)實例在正常服務(wù)質(zhì)量QoS水平下的標(biāo)準(zhǔn)資源越多和當(dāng)前對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)資源越 大，則該業(yè)務(wù)實例被重新分配后得到的資源越多。
所述步驟(6)中，所述資源再分配算法進(jìn)一步包括下列操作內(nèi)容(61 )按照下述公式把從第/個業(yè)務(wù)實例回收的等價資源￡(/)轉(zhuǎn)化成真實資
源r(/): r(/) = x ;式中，自然數(shù)/是每個業(yè)務(wù)實例的順序號，/ (/)是當(dāng) 前第/個業(yè)務(wù)實例的費率；
(62 )按照下述公式計算資源回收后當(dāng)前帳戶中的真實資源為
^=^+|^(0;式中，c。為資源回收前帳戶的真實資源，M是被回收資源的
業(yè)務(wù)實例的總數(shù)目；
(63 )按照下述公式把帳戶的當(dāng)前真實資源Q分配給新業(yè)務(wù)實例和被回收
資源的共M個業(yè)務(wù)實例C"(/) = CwX /,"0 ;式中，序號/是每個業(yè)務(wù)
實例的順序號，其最大值是M, /為0表示新業(yè)務(wù)實例，C。(/)是業(yè)務(wù)實例/被分 配的真實資源，《(/)是業(yè)務(wù)實例/在正常服務(wù)質(zhì)量QoS水平下的標(biāo)準(zhǔn)資源大小， &(/)是業(yè)務(wù)實例/當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)資源大?。?br> (64)把業(yè)務(wù)實例/被分配的真實資源C。(/)按照下述公式轉(zhuǎn)化成等價資源 ￡。 (/): ￡。 (/) = C。 (/)/i (/);式中，i (/)是業(yè)務(wù)實例/當(dāng)前的費率；
(65 )對于新業(yè)務(wù)實例和被回收資源的共M個業(yè)務(wù)實例分別進(jìn)行下述判斷 每個業(yè)務(wù)實例/的等價資源￡。(/)是否大于或等于該業(yè)務(wù)實例/的基本資源&(/), 即￡。(/)2^(/);如果上述每個業(yè)務(wù)實例都能滿足該條件，則分別將各個等價資源 ￡。(/)分配給其所對應(yīng)的業(yè)務(wù)實例/，結(jié)束該算法；否則，將回收的共M個業(yè)務(wù) 實例的資源重新原額返還給其所對應(yīng)的業(yè)務(wù)實例，并拒絕對新業(yè)務(wù)實例服務(wù)， 結(jié)束該算法。
所述業(yè)務(wù)實例的基本資源是保證該業(yè)務(wù)能夠有實際意義地被執(zhí)行一次所需 要的最小資源值，所述有實際意義是對于用戶使用該業(yè)務(wù)具有實際應(yīng)用的價值。
本發(fā)明方法的優(yōu)點和效果是通過引入對資源執(zhí)行回收和再分配的機(jī)制， 增強(qiáng)了 OCS系統(tǒng)對業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量QoS變化的動態(tài)適應(yīng)能力，當(dāng)業(yè)務(wù)的QoS 降低時，本發(fā)明方法的功效尤其明顯。而且，該方法的操作步驟簡單，容易實現(xiàn)，能夠簡化各個計費請求之間的關(guān)聯(lián)特性和事務(wù)特性，使得系統(tǒng)的性能得到 明顯提高，具有很好的推廣應(yīng)用前景。


圖1是本發(fā)明IMS多業(yè)務(wù)在線計費的帳戶資源預(yù)留和分配方法的流程圖。 圖2是本發(fā)明方法的仿真實施例的實驗?zāi)Ｐ图軜?gòu)示意圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作 進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
參見圖1，介紹本發(fā)明用于IMS多業(yè)務(wù)在線計費中的帳戶資源預(yù)留和分配 方法的具體操作步驟
步驟1:在IMS的被計費實體裝置與在線計費系統(tǒng)OCS之間進(jìn)行交互所采 用Diameter信用控制應(yīng)用DCCA ( Diameter Credit-Control Application )協(xié)議中， 對信用控制應(yīng)用請求CCR的消息格式進(jìn)行擴(kuò)展，增加業(yè)務(wù)帶寬信息的屬性值 帶寬信息BI (Bandwidth Information )，并由IMS中的被計費實體裝置每次通 過更新請求(UPDATE—REQUEST )類型的CCR消息報告給OCS。
步驟2: OCS等待接收CCR消息，并根據(jù)接收到的CCR消息的不同類型 分別執(zhí)行相應(yīng)的操作
如果該CCR消息是初始請求(INITIAL—REQUEST )類型，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟(4 );
如果該CCR消息是終止請求(TERMINATION—REQUEST )類型，則跳轉(zhuǎn) 執(zhí)行步驟(7);
如果該CCR消息是更新請求(UPDATE—REQUEST )類型，則執(zhí)行后續(xù)步驟(3 )。 步驟3: OCS根據(jù)業(yè)務(wù)實例運行時的QoS水平，對業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)資源進(jìn)行動態(tài) 修正，即OCS執(zhí)行業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)資源更新算法。在該標(biāo)準(zhǔn)資源更新算法中，業(yè)務(wù)的 標(biāo)準(zhǔn)資源是指一個業(yè)務(wù)在正常QoS水平下通過統(tǒng)計測量所獲得的該業(yè)務(wù)的平均 資源消耗值。
業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)資源更新算法包括下列操作內(nèi)容OCS從接收到的更新請求(UPDATE—REQUEST )類型的CCR消息中提取出帶寬信息BI,該BI值為當(dāng) 前業(yè)務(wù)的當(dāng)前帶寬Uc。然后，OCS計算當(dāng)前業(yè)務(wù)的當(dāng)前帶寬Uc與該業(yè)務(wù)的上
次帶寬Up的比值i,如果該比值位于該業(yè)務(wù)的正常范圍內(nèi)，則保持該業(yè)務(wù)的
V尸
標(biāo)準(zhǔn)資源Sr不變；否則，對該業(yè)務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)資源Sr按照比值&進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得
該業(yè)務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)資源Sr更新為^i，但是更新后的Sr值必須處于該業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)
資源的限制范圍內(nèi)即使得Sr值大于其下限或低于其上限；如果更新后的Sr 值小于其下限，則讓該Sr值等于其下限；如果更新后的Sr值大于其上限，則 讓Sr值等于其上限。最后，把該業(yè)務(wù)的上次帶寬Up的值更新為當(dāng)前帶寬Uc 的值，算法結(jié)束。
步驟4:以標(biāo)準(zhǔn)資源為基礎(chǔ)，OCS執(zhí)行資源預(yù)留算法，如果預(yù)留成功，則 跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟(7);如果預(yù)留不成功，則執(zhí)行后續(xù)步驟(5)。
資源預(yù)留算法包括下列操作內(nèi)容OCS查詢用戶帳戶后，獲知該帳戶的當(dāng) 前真實余額資源C，再根據(jù)其業(yè)務(wù)類型查詢到當(dāng)前的業(yè)務(wù)費率R，計算該用戶
帳戶的當(dāng)前等價余額資源Cr: Cr=E。接著，OCS判斷該當(dāng)前等價余額資源
Cr是否不小于該業(yè)務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)資源Sr,如果是，則OCS直接為該業(yè)務(wù)預(yù)留資源 Sr，預(yù)留成功；否則，OCS將標(biāo)準(zhǔn)資源Sr按照遞減比例因子y 為大于零小 于1的小數(shù))逐次進(jìn)行遞減計算，即讓Sr遞減為S^Z，式中，自然數(shù)A為遞 減的次數(shù)；直到遞減后的Sr值不大于Cr，并且遞減次數(shù)&未超過系統(tǒng)設(shè)定的上 限次數(shù)，貝'j OCS為該業(yè)務(wù)預(yù)留資源為當(dāng)前Sr的值，并返回預(yù)留成功消息；如 果遞減次數(shù)超過系統(tǒng)設(shè)定的上限次數(shù)，則返回預(yù)留失敗消息。
步驟5: OCS執(zhí)行資源回收算法，從已經(jīng)得到資源的業(yè)務(wù)中，將還未使用 的資源重新回收過來。
資源回收算法包括下列操作內(nèi)容假設(shè)當(dāng)前已經(jīng)得到資源的業(yè)務(wù)實例數(shù)量 共個，OCS先對每一個業(yè)務(wù)實例/按照下述公式計算其回收資源的比重值『(0 = 1;式中，自然數(shù)/是每個業(yè)務(wù)實例的順序號，其取值范圍的最
大值為s,即s是當(dāng)前已經(jīng)得到資源的業(yè)務(wù)實例的總數(shù)目，^(o是當(dāng)前已經(jīng)分 配給業(yè)務(wù)實例/的資源數(shù)量，s力')是業(yè)務(wù)實例/當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)資源大小。然后， 將按照其數(shù)值從大到小進(jìn)行排序，選取排列在前的一個或多個業(yè)務(wù)實例進(jìn) 行資源回收，即把已經(jīng)分給前面一個或多個業(yè)務(wù)實例的、尚未使用的資源全部 回收回來。如果業(yè)務(wù)實例當(dāng)前被分配的資源數(shù)量越多，其對應(yīng)的當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)資源 值越小，則該業(yè)務(wù)實例被回收的可能性越高。
步驟6: OCS執(zhí)行資源再分配算法，將回收的資源重新分配給新的業(yè)務(wù)實 例和被回收資源的業(yè)務(wù)實例。
該步驟中的資源再分配算法對資源進(jìn)行再分配的原則是按照業(yè)務(wù)實例在 正常QoS水平下的標(biāo)準(zhǔn)資源越多和當(dāng)前對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)資源越大，則該業(yè)務(wù)實例被 重新分配后得到的資源越多。資源再分配算法進(jìn)一步包括下列操作內(nèi)容
(61) 先按照下述公式把從第/個業(yè)務(wù)實例回收的等價資源五(/)轉(zhuǎn)化成真
實資源r(,): r(o = ￡(oxWO;式中，自然數(shù)是每個業(yè)務(wù)實例的順序號， 是當(dāng)前第/個業(yè)務(wù)實例的費率；
(62) 按照下述公式計算資源回收后當(dāng)前帳戶中的真實資源C w為
cA,=c +|;r(o;式中，c。為資源回收前帳戶的真實資源，M是被回收資源的
業(yè)務(wù)實例的總數(shù)目；
(63 )按照下述公式把帳戶的當(dāng)前真實資源Q分配給新業(yè)務(wù)實例和被回收
資源的共M個業(yè)務(wù)實例<formula>formula see original document page 13</formula>式中，序號/是每個業(yè)務(wù)
實例的順序號，其最大值是M, /為0表示新業(yè)務(wù)實例，C。(/)是業(yè)務(wù)實例/被分 配的真實資源，《(/)是業(yè)務(wù)實例/在正常服務(wù)質(zhì)量QoS水平下的標(biāo)準(zhǔn)資源大小， &(/)是業(yè)務(wù)實例/當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)資源大小；(64)把業(yè)務(wù)實例/被分配的真實資源C。(/)按照下述公式轉(zhuǎn)化成等價資源
五。(/): ￡。(/) = c。(/)/; (/);式中，/ (/)是業(yè)務(wù)實例/當(dāng)前的費率；
(65 )對于新業(yè)務(wù)實例和被回收資源的共M個業(yè)務(wù)實例分別進(jìn)行下述判斷 每個業(yè)務(wù)實例/的等價資源￡。(/)是否大于或等于該業(yè)務(wù)實例/的基本資源A(/), 即4(/)》4(/);如果上述每個業(yè)務(wù)實例都能滿足該條件，則分別將各個等價資源 五。(/)分配給其所對應(yīng)的業(yè)務(wù)實例/,結(jié)束該算法；否則，將回收的共M個業(yè)務(wù) 實例的資源重新原額返還給其所對應(yīng)的業(yè)務(wù)實例，并拒絕對新業(yè)務(wù)實例服務(wù), 結(jié)束該算法。
本發(fā)明業(yè)務(wù)實例的基本資源是保證該業(yè)務(wù)能夠有實際意義地被執(zhí)行一 次所 需要的最小資源值，這里的"有實際意義，，是指對于用戶使用該業(yè)務(wù)具有實際 應(yīng)用的價值；例如， 一次WAP瀏覽業(yè)務(wù)，如果所剩余額只有幾十個字節(jié)的資 源，那么對于用戶瀏覽而言，沒有任何實際意義；同樣， 一次流媒體播放業(yè)務(wù)， 如果所剩余額只有不到1秒鐘的播放時間，對于用戶來說也沒有實際應(yīng)用價值。
步驟7: OCS給相應(yīng)的被計費實體裝置返回信用控制應(yīng)用應(yīng)答消息，然后 執(zhí)行步驟2。
參見圖2,介紹本發(fā)明方法的仿真實施例的試驗情況。申請人采用仿真軟 件SIMPROCESS對本發(fā)明方法進(jìn)行了仿真實施試驗，仿真實驗的模型如圖2 所示。實驗中設(shè)置的用戶可同時發(fā)起兩類業(yè)務(wù)會話流媒體業(yè)務(wù)和Internet交 互業(yè)務(wù)，每個業(yè)務(wù)會話觸發(fā)一個業(yè)務(wù)計費請求。
實驗結(jié)果表明在正常QoS情況下，本發(fā)明方法對標(biāo)準(zhǔn)資源的參數(shù)不但能 夠進(jìn)行正常調(diào)節(jié)，而且能及時發(fā)現(xiàn)業(yè)務(wù)帶寬驟減等短時現(xiàn)象，及時地調(diào)整相應(yīng) 的標(biāo)準(zhǔn)資源值，以提高系統(tǒng)的效率，因此提高了系統(tǒng)的工作性能。當(dāng)QoS水平 降低時，本發(fā)明方法能夠在線地監(jiān)測業(yè)務(wù)的帶寬水平，并根據(jù)QoS的變化動態(tài) 調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)資源值，使得在資源預(yù)留、回收和再分配的各個環(huán)節(jié)都能按照業(yè)務(wù)實 際消耗的資源水平進(jìn)行預(yù)留、回收和再分配，因此確保了當(dāng)QoS降低時系統(tǒng)的 性能仍能發(fā)揮良好。
權(quán)利要求
1、一種用于IMS多業(yè)務(wù)在線計費中的帳戶資源預(yù)留和分配方法，其特征在于，所述方法包括下列操作步驟(1)在IMS的被計費實體裝置與在線計費系統(tǒng)OCS之間進(jìn)行交互所采用Diameter信用控制應(yīng)用DCCA協(xié)議中，對信用控制應(yīng)用請求CCR的消息格式進(jìn)行擴(kuò)展，增加業(yè)務(wù)帶寬信息的屬性值帶寬信息BI，并由IMS中的被計費實體裝置每次通過更新請求(UPDATE_REQUEST)類型的CCR消息報告給OCS；(2)OCS等待接收CCR消息，并根據(jù)接收到的CCR消息的不同類型分別執(zhí)行相應(yīng)的操作如果該CCR消息是初始請求(INITIAL_REQUEST)類型，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟(4)；如果該CCR消息是終止請求(TERMINATION_REQUEST)類型，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟(7)；如果該CCR消息是更新請求(UPDATE_REQUEST)類型，則執(zhí)行后續(xù)步驟(3)；(3)OCS根據(jù)業(yè)務(wù)實例運行時的服務(wù)質(zhì)量QoS水平，對業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)資源進(jìn)行動態(tài)修正，即OCS執(zhí)行業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)資源更新算法；(4)以標(biāo)準(zhǔn)資源為基礎(chǔ)，OCS執(zhí)行資源預(yù)留算法，如果預(yù)留成功，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟(7)；否則，執(zhí)行后續(xù)步驟(5)；(5)OCS執(zhí)行資源回收算法，從已經(jīng)得到資源的業(yè)務(wù)中，將還未使用的資源重新回收過來；(6)OCS執(zhí)行資源再分配算法，將回收的資源重新分配給新的業(yè)務(wù)實例和被回收資源的業(yè)務(wù)實例；(7)OCS給相應(yīng)的被計費實體裝置返回信用控制應(yīng)用應(yīng)答CCA消息，然后返回執(zhí)行步驟(2)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟(3)中，所述業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)資源更新算法進(jìn) 一 步包括下列操作內(nèi)容(31 ) OCS從接收到的更新請求(UPDATE—REQUEST )類型的CCR消息 中提取出帶寬信息BI,該BI值為當(dāng)前業(yè)務(wù)的當(dāng)前帶寬Uc;(32) OCS計算當(dāng)前業(yè)務(wù)的當(dāng)前帶寬Uc與該業(yè)務(wù)的上次帶寬Up的比值&，如果該比值位于該業(yè)務(wù)的正常范圍內(nèi)，則保持該業(yè)務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)資源Sr不變； 否則，對該業(yè)務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)資源Sr按照比值&進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得該業(yè)務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)資源 Sr更新為^ii^L,但是更新后的Sr值必須處于該業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)資源的限制范圍內(nèi)"尸即大于其下限或低于其上限；如果更新后的Sr值小于其下限，則讓該Sr值等 于其下限；如果更新后的Sr值大于其上限，則讓Sr值等于其上限；(33 ) OCS把該業(yè)務(wù)的上次帶寬Up的值更新為當(dāng)前帶寬Uc的值。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述標(biāo)準(zhǔn)資源更新算法中， 所述業(yè)務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)資源是指一個業(yè)務(wù)在正常服務(wù)質(zhì)量QoS水平下通過統(tǒng)計測量所 獲得的該業(yè)務(wù)的平均資源;肖耗值。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟(4)中，所述資 源預(yù)留算法進(jìn)一步包括下列操作內(nèi)容(41 ) OCS查詢用戶帳戶后，獲知該帳戶的當(dāng)前真實余額資源C,再根據(jù) 其業(yè)務(wù)類型查詢到當(dāng)前的業(yè)務(wù)費率R，計算該用戶帳戶的當(dāng)前等價余額資源Cr:Cr =—;(42 ) OCS判斷該當(dāng)前等價余額資源Cr是否不小于該業(yè)務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)資源Sr， 如果是，則OCS直接為該業(yè)務(wù)預(yù)留資源Sr，預(yù)留成功；否則，執(zhí)行后續(xù)操作；(43 ) OCS將標(biāo)準(zhǔn)資源Sr按照遞減比例因子y逐次進(jìn)行遞減計算，即讓 Sr遞減為S「x/,式中，自然數(shù)A為遞減的次數(shù)，y為大于零小于l的小數(shù)；直 到遞減后的Sr值不大于Cr,并且遞減次數(shù)A:未超過系統(tǒng)設(shè)定的上限次數(shù)，則 OCS為該業(yè)務(wù)預(yù)留資源為當(dāng)前Sr的值，且OCS返回預(yù)留成功消息；如果遞減次數(shù)超過系統(tǒng)設(shè)定的上限次數(shù)，則OCS返回預(yù)留失敗消息。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟(5)中，所述資 源回收算法進(jìn)一步包括下列操作內(nèi)容(51 )先對每一個業(yè)務(wù)實例/按照下述公式計算其回收資源的比重值W(/): r(0 = I;式中，自然數(shù)/是每個業(yè)務(wù)實例的順序號，其取值范圍的最大值為&即S是當(dāng)前已經(jīng)得到資源的業(yè)務(wù)實例的總數(shù)目，J(/)是當(dāng)前已經(jīng)分配給業(yè)務(wù) 實例/的資源數(shù)量，5;(/)是業(yè)務(wù)實例/當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)資源大??；(52)將『(/)按照其數(shù)值從大到小進(jìn)行排序，選取排列在前的一個或多個 業(yè)務(wù)實例進(jìn)行資源回收，即把已經(jīng)分給前面一個或多個業(yè)務(wù)實例的、尚未使用 的資源全部回收回來。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟(6)中，所述資 源再分配算法對資源進(jìn)行再分配的原則是按照業(yè)務(wù)實例在正常服務(wù)質(zhì)量QoS 水平下的標(biāo)準(zhǔn)資源越多和當(dāng)前對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)資源越大，則該業(yè)務(wù)實例被重新分配 后得到的資源越多。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的方法，其特征在于所述步驟(6)中，所 述資源再分配算法進(jìn)一步包括下列操作內(nèi)容(61 )按照下述公式把從第/個業(yè)務(wù)實例回收的等價資源￡(/)轉(zhuǎn)化成真實資 源r(/): r(O = ￡(0 x W(,〕；式中，自然數(shù)/是每個業(yè)務(wù)實例的順序號，i (/)是當(dāng) 前第z'個業(yè)務(wù)實例的費率；(62)按照下述公式計算資源回收后當(dāng)前帳戶中的真實資源Q為Q二C。+f;r(/);式中，C。為資源回收前帳戶的真實資源，M是被回收資源的業(yè)務(wù)實例的總數(shù)目；(63 )按照下述公式把帳戶的當(dāng)前真實資源Q分配給新業(yè)務(wù)實例和被回收資源的共M個業(yè)務(wù)實例C。(/)二Qx J,"');式中，序號/是每個業(yè)務(wù)實例的順序號，其最大值是M, /為0表示新業(yè)務(wù)實例，C。(/)是業(yè)務(wù)實例/被分 配的真實資源，《(/)是業(yè)務(wù)實例/在正常服務(wù)質(zhì)量QoS水平下的標(biāo)準(zhǔn)資源大小， &(/)是業(yè)務(wù)實例/當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)資源大?。?64)把業(yè)務(wù)實例/被分配的真實資源C。(/)按照下述公式轉(zhuǎn)化成等價資源 ￡。(/): ￡a(/) = C。(/)/W(/);式中，i (/)是業(yè)務(wù)實例/當(dāng)前的費率；每個業(yè)務(wù)實例/的等價資源i 。(/)是否大于或等于該業(yè)務(wù)實例/的基本資源&(/)，即￡。(/)》^(/);如果上述每個業(yè)務(wù)實例都能滿足該條件，則分別將各個等價資源 ^(/)分配給其所對應(yīng)的業(yè)務(wù)實例/，結(jié)束該算法；否則，將回收的共M個業(yè)務(wù) 實例的資源重新原額返還給其所對應(yīng)的業(yè)務(wù)實例，并拒絕對新業(yè)務(wù)實例服務(wù), 結(jié)束該算法。
8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述業(yè)務(wù)實例的基本資源是 保證該業(yè)務(wù)能夠有實際意義地被執(zhí)行一 次所需要的最小資源值，所述有實際意 義是對于用戶使用該業(yè)務(wù)具有實際應(yīng)用的價值。
全文摘要
一種用于IMS多業(yè)務(wù)在線計費中的帳戶資源預(yù)留和分配方法，操作步驟如下在IMS的被計費實體裝置與OCS之間交互的DCCA協(xié)議中，擴(kuò)展CCR的消息格式，增加業(yè)務(wù)帶寬信息的屬性值BI，并由被計費實體裝置每次通過更新請求類型的CCR消息報告給OCS；OCS根據(jù)接收到的CCR消息的不同類型的請求初始、終止或更新，分別執(zhí)行相應(yīng)操作根據(jù)業(yè)務(wù)實例運行時的QoS水平，動態(tài)修正業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)資源，即執(zhí)行業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)資源更新算法；以標(biāo)準(zhǔn)資源為基礎(chǔ)執(zhí)行資源預(yù)留算法和資源回收算法；或執(zhí)行資源再分配算法，將回收的資源重新分配給新的業(yè)務(wù)實例和被回收資源的業(yè)務(wù)實例；最后OCS給被計費實體裝置返回CCA消息。該方法可以保證高的賬戶資源利用率，又不至于引起大的網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)資源開銷。
文檔編號H04L29/06GK101431745SQ20081023942
公開日2009年5月13日 申請日期2008年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月9日
發(fā)明者廖建新, 磊 張, 張樂劍, 童 徐, 朱曉民, 煒 李, 樊利民, 沈奇威, 晶 王, 純 王, 莉 程, 海 黃 申請人:杭州東信北郵信息技術(shù)有限公司