专利名称：一种模拟计费方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种传统普通电话业务(POTS)终端经网络接入点设备接入至分组域电信网的模拟计费方法。
背景技术：
在传统公共电话交换网(PSTN)中，传统普通电话业务(POTS)终端设备和局端交换设备之间的线路接口信令就是模拟用户信令，包括有摘机信号、挂机信号、拍叉信号、极性反转信号、反极脉冲信号、16KHz脉冲信号、振铃信号、频移键控(FSK)信号等。
我们知道，当POTS终端设备作为公用话机时，其计费信号就是上述的极性反转信号、反极脉冲信号、16/12KHz脉冲信号等。一般的，极性反转信号可作为公用话机计费开始和结束的指示信号，而反极脉冲信号和16KHz脉冲信号等计次脉冲信号可作为公用话机计价的指示信号，其中在不同国家，16KHz的脉冲信号可能会被替换采用成12KHz、50KHz的脉冲频率等。
目前，随着分组技术不断成熟，基于电路交换的传统电信网络正在向着基于分组交换的宽带电信网发展，很多运营商都准备或已经建立了分组电信网，虽然用户使用分组通讯终端接入分组电信网是未来发展的趋势，但运营商在分组电信网的建设过程中，也不可能期望所有签约用户能统一更换终端设备，因此至少现阶段的分组电信网必须要支持传统POTS终端的接入，这样分组电信网必须要继承传统的PSTN业务，包括上述的公共电话业务，因此分组电信网中的呼叫控制信令必须要支持对上述模拟计费信号所承载的相关业务信息的传递。
一般的，传统POTS终端可以通过某种网络接入节点设备接入至分组电信网，由该设备完成模拟用户信令和分组信令的转译。当前，最成熟的商用解决方案是将POTS终端通过用户媒体网关接入至分组电信网，由H.248协议传递模拟用户信令的相关业务信息，以达到分组电信网对传统PSTN业务的继承。
但是另一方面，我们也知道，使用会话发起协议(SIP)作为分组电信核心网的呼叫控制信令是当前的技术发展趋势之一，如ITU-T和ETSI对下一代网络(NGN)的标准制订，因此当传统POTS终端接入至使用SIP协议作为呼叫控制信令的分组核心网时，就要考虑SIP协议如何传递模拟用户信令的相关信息。
在ITU-T和ETSI正在制订的NGN标准中，将传统POTS终端接入至NGN并由NGN为其提供的传统PSTN业务，称为PSTN仿真业务。
以SIP作为呼叫控制信令的分组核心网的网络逻辑结构如图1所示其中1.用户媒体转换节点在POTS终端和分组域间提供电路话音和分组话音的相互转换功能，支持分组语音的编解码功能。
2.SIP用户代理节点是POTS终端接入以SIP为呼叫控制信令的分组域的SIP用户代理(SIP UA)，用户媒体转换节点和SIP用户代理节点为不同的网络实体时，两者之间的E1接口为H.248等媒体网关控制协议；网络接入节点和SIP用户代理节点为同一个网络实体时，E1接口为自定义的内部接口。
3.网络接入节点是向POTS终端提供接入分组核心网的注册认证鉴权等功能的网络节点，将POTS终端注册至不同的呼叫会话控制单元，当POTS终端发起呼叫时，网络接入节点将呼叫路由至其归属的呼叫会话控制单元。网络接入节点和SIP用户代理节点为不同的网络实体时，两者之间的E2接口为SIP；网络接入节点和SIP用户代理节点为同一个网络实体时，E2接口为SIP或自定义的内部接口。一般的，用户媒体转换节点和SIP用户代理节点为不同的网络实体时，SIP用户代理节点和网络接入节点常是同一个网络实体。
4.呼叫会话控制单元为接入分组核心网的注册用户(包括POTS终端用户)提供呼叫控制、路由接续等功能，它可以将呼叫触发至业务控制单元。两个呼叫会话控制单元之间的E6接口为SIP。呼叫会话控制单元和网络接入节点为不同的网络实体时，两者之间的E3接口为SIP；呼叫会话控制单元和网络接入节点为同一个网络实体时，E3接口为SIP或自定义的内部接口。
5.业务控制单元为接入分组核心网的注册用户提供各种业务逻辑控制功能，是各种业务的宿主执行环境，PSTN业务控制单元即是为POTS终端用户提供PSTN仿真业务的逻辑控制的业务控制单元。业务控制单元和呼叫会话控制单元为不同的网络实体时，两者之间的E4接口为SIP；业务控制单元和呼叫会话控制单元为同一个网络实体时，E4接口为SIP或自定义的内部接口。可以有多个处理不同业务的业务控制单元存在。
6.媒体资源控制单元为接入分组核心网的注册用户(包括POTS终端用户)提供各种媒体资源的申请、应用、释放等控制功能，如信号音和语音通知资源、会议资源、收号资源等。媒体资源控制单元和呼叫会话控制单元为不同的网络实体时，两者之间的E5接口为SIP；媒体资源控制单元和呼叫会话控制单元为同一个网络实体时，E5接口为SIP或自定义的内部接口。
7.媒体网关控制单元为接入分组核心网的注册用户(包括POTS终端用户)和传统PSTN网络用户之间的相互呼叫提供互通控制功能，完成SIP和其它呼叫控制协议的转译。媒体网关控制单元和呼叫会话控制单元为不同的网络实体时，两者之间的E7接口为SIP；媒体网关控制单元和呼叫会话控制单元为同一个网络实体时，E7接口为SIP或自定义的内部接口。
前述的公话业务，在NGN中，仍要为接入的POTS终端用户提供该业务，即需要SIP协议支持对模拟计费信号所承载的相关信息的传递，目前还没有这方面的具体的解决方案，包括由哪些SIP消息传递，此时业务的应用流程如何等。
发明内容
本发明提供一种传统普通电话业务(POTS)终端经网络接入点设备接入至分组域电信网的模拟计费方法，用以解决现有技术中存在的无法对上述POTS终端通过模拟计费信号进行计费的问题。
本发明方法包括一种模拟计费方法，所述的传统普通电话业务(POTS)终端经网络接入点设备接入至分组域电信网，其特征在于，包括以下步骤A、POTS终端发起呼叫，会话发起协议(SIP)用户代理节点将所述呼叫转译成SIP消息，并向呼叫会话控制单元发起SIP初始呼叫请求；B、呼叫会话控制单元与PSTN业务控制单元交互所述的呼叫请求；C、呼叫会话控制单元控制所述的呼叫到达被叫终端，由被叫终端作应答；D、PSTN业务控制单元向呼叫会话控制单元回送应答响应消息，并发送模拟计费信号所携带的计费信息；E、呼叫会话控制单元向SIP用户代理节点传递所述的应答响应消息，SIP用户代理节点根据所述的计费信息指示POTS终端计费。
所述的方法，还包括步骤F、PSTN业务控制单元经呼叫会话控制单元向SIP用户代理节点发送SIP消息，指示POTS终端周期性计费，所述的SIP消息体中，包含模拟计费信号所携带的计费信息；G、SIP用户代理节点发送计费信息给POTS终端用户进行周期性计费。
所述的步骤G中，所述的SIP用户代理节点指示POTS终端计费信息，如果是间接的发送，则SIP用户代理节点需要将SIP消息体中所包含的模拟计费信号信息转译成分组呼叫控制信令，发送给用户媒体转换节点，由其向POTS终端发送模拟计费信号。
所述的步骤F中，所述的SIP消息，可以是INFO消息、MESSAGE消息等。
所述步骤D中，所述的模拟计费信号所携带的计费信息，可以通过所述的应答响应消息携带，也可以通过新的SIP消息携带。
所述的新的SIP消息，可以是INFO消息、MESSAGE消息等。
所述的模拟计费信号所携带的计费信息，是可扩展标记语言(XML)描述的多用途网络邮件扩展(MIME)体。
所述的MIME体中，为所述的模拟计费信号中的极性反转信号和计次脉冲信号定义的MIME媒体类型应用是同一个，则SIP消息体中的MIME体中以XML编码指名如下信息模拟计费信号类型、计费帐号、脉冲数目等。
所述的MIME体中，记载信息还可以包括计次脉冲类型、脉冲间隔、脉冲持续宽度、脉冲频率等。
所述的MIME体中定义的媒体类型应用是极性反转信号应用，所述的MIME体中指明如下信息计费帐号。
所述的MIME体中定义的媒体类型应用是计次脉冲信号应用，所述的MIME体中指明如下信息计费帐号、脉冲数目等。
所述的MIME体中，还指明如下计费信息计次脉冲类型、脉冲间隔、脉冲持续宽度、脉冲频率等。
通过本发明的方案，使得在传统POTS终端接入至使用SIP作为呼叫控制信令的分组核心网时，仍能向POTS终端提供公话业务，在业务继承性上得到良好的体验。
图1为现有技术中的使用SIP消息作为呼叫控制信令的分组核心网的网络逻辑结构示意图；图2为本发明实施例1的流程示意图；图3为本发明另一个实施例的流程示意图。
具体实施例方式
下面结合说明书附图来说明本发明的具体实施方式
。
如图1所示，是本发明适用的以SIP作为呼叫控制信令的分组核心网的网络逻辑结构图，本发明的实施例以此为例作说明。
本发明需要先给出传统POTS终端接入至使用SIP作为呼叫控制信令的分组核心网时，由PSTN业务控制单元通过SIP消息体中包含的以XML描述的MIME体来传递模拟计费信号信息的公话业务的应用流程、MIME体的定义格式和模拟计费信号的描述格式。
如图2所示，是本发明的一个流程示意图，从图中可见，本发明主要包括以下步骤S11、POTS终端发起呼叫，会话发起协议(SIP)用户代理节点将所述呼叫转译成SIP消息，并向呼叫会话控制单元发起SIP初始呼叫请求。
POTS终端用户拨号，发起呼叫，SIP用户代理节点将POTS终端用户发起的呼叫转译成SIP消息，发起SIP初始呼叫请求，向呼叫会话控制单元发送INVITE消息。
S12、呼叫会话控制单元与PSTN业务控制单元交互所述的呼叫请求。
呼叫会话控制单元根据某种方式，如POTS终端用户号码，将INVITE消息触发至处理公话业务的PSTN业务控制单元。PSTN业务控制单元进行相关业务处理，将自己加入呼叫路由路径中，向呼叫会话控制单元返回INVITE消息；S13、呼叫会话控制单元控制所述的呼叫到达被叫终端，由被叫终端作应答。
呼叫会话控制单元继续进行业务触发或路由接续，当呼叫到达被叫用户，被叫用户摘机应答，呼叫会话控制单元接收对200 OK应答响应码。
S14、PSTN业务控制单元向呼叫会话控制单元回送应答响应消息，所述的应答响应消息中，包含模拟计费信号所携带的计费信息；
在该步骤中，模拟计费信号所携带的计费信息，也可以通过产生新的SIP消息而携带。该新的SIP消息，可以是INFO消息、MESSAGE消息等。其中INFO消息和MESSAGE消息，在SIP协议中，用于传递通知类的信息S15、呼叫会话控制单元向SIP用户代理节点传递所述的应答响应消息，SIP用户代理节点根据所述的计费信息指示POTS终端计费。
本发明的方案中，PSTN业务控制单元在接收到被叫应答的消息时，判断如果需要向主叫用户传递模拟计费信号，则在SIP消息体中包含以XML描述的MIME体，来传递模拟计费信号信息，并发送给SIP用户代理节点；或者PSTN业务控制单元在用户通话过程中，周期性的判断需要向主叫用户传递模拟计费信号，则在SIP消息体中包含以XML描述的MIME体，来传递模拟计费信号信息，并发送给SIP用户代理节点。
1、SIP用户代理节点接收并解析该SIP消息体，向POTS终端直接或间接的发送SIP消息体中所指示的模拟计费信号。
如果是间接的发送，则SIP用户代理节点需要将SIP消息体中所包含的模拟计费信号信息转译成另一种分组呼叫控制信令如H.248协议，发送给用户媒体转换节点，由该节点向POTS终端发送模拟计费信号。
2、SIP消息体中的MIME体指明这是对模拟计费信号信息的应用。对极性反转信号和计次脉冲信号定义的MIME体的媒体类型，可以是同一个(如模拟计费信号应用)，也可以是不同的两个(如极性反转信号应用、计次脉冲信号应用)。
21)如果对极性反转信号和计费脉冲信号定义的MIME体的媒体类型是同一个，SIP消息体中的MIME体中以XML编码指明如下信息模拟计费信号类型(极性反转、计次脉冲)、计费帐号(POTS终端用户标识)、脉冲数目等。
211)SIP消息体中的MIME体中以XML编码还可以指明如下信息计次脉冲类型(反极脉冲、16KHz脉冲等)、脉冲间隔、脉冲持续宽度、脉冲频率等。
22)对极性反转信号应用，SIP消息体中的MIME体中以XML编码指明如下信息计费帐号(POTS终端用户标识)。
23)对计次脉冲信号应用，SIP消息体中的MIME体中以XML编码指明如下信息计费帐号(POTS终端用户标识)、脉冲数目等。
231)SIP消息体中的MIME体中以XML编码还可以指明如下信息计次脉冲类型(反极脉冲、16KHz脉冲等)、脉冲间隔、脉冲持续宽度、脉冲频率等。
3、SIP消息可以是200 OK应答响应码、INFO消息、MESSAGE消息等。
如图3所示，是本发明的一个实施例，该实施例中，POTS终端提供公话业务，通过接收极性反转信号开始计费，并在通话过程中，接收周期性的反极脉冲信号，以反极脉冲个数作为计价数量。
图2示中略去了网络接入节点，当网络接入节点和SIP用户代理节点是不同的网络实体时，呼叫将经过网络接入节点。需要说明的是本实施例中所作的流程图示和文字说明仅为突出本发明的关键技术所作的解释，并不表示一个完整的呼叫和业务控制流程，也没有穷尽所有可能的分支流程；而描述的SIP消息传递的模拟计费信号所承载信息的格式仅为突出其所必须传递的模拟计费信号的承载内容，并不表示这是唯一的描述方式。
S21、POTS终端用户拨号，发起呼叫。
S22、SIP用户代理节点将POTS终端用户发起的呼叫转译成SIP消息，发起SIP初始呼叫请求，向呼叫会话控制单元发送INVITE消息。
S23、呼叫会话控制单元根据某种方式，如POTS终端用户号码，将INVITE消息触发至处理公话业务的PSTN业务控制单元。
S24、PSTN业务控制单元进行相关业务处理，将自己加入呼叫路由路径中，向呼叫会话控制单元返回INVITE消息。
S25、呼叫会话控制单元继续进行业务触发或路由接续。
S26、呼叫到达被叫用户，被叫用户摘机应答，呼叫会话控制单元接收对200 OK应答响应码。
S27、呼叫会话控制单元向PSTN业务控制单元发送200 OK应答响应码。
S28、PSTN业务控制单元得知被叫应答，判断主叫POTS终端用户的计费类别是反极性计费，则在向呼叫会话控制单元回送的200 OK应答响应码的消息体中传递模拟计费信号所携带的计费信息(极性反转)，一般的，消息体中包含的一个MIME媒体类型体需要被定义，实例如下AnologCharging Media Type该媒体类型可以定义如下Media type nameapplicationMedia subtype nameAnologCharging-InformationRequired parametersversionOptional parametersbaseEncoding schemeXML具体的计费信息参数可以包括如下信息模拟计费信号类型(极性反转、反极脉冲、计次脉冲)、脉冲数目、脉冲间隔(可以约定单位为毫秒)、脉冲持续宽度(可以约定单位为毫秒)、脉冲频率(如16KHz、12KHz等)、计费帐号(POTS终端用户标识)，可以通过XML编码格式描述，下例是以XML Schema数据格式定义的上述信息<xsdsimpleType name="AnalogChargingType">
<xsdrestriction base="xsd:string">
<xsd:enumeration value="POLARITY_REVERSAL"/>
<xsd:enumeration value="POLARITY_REVERSAL_PULSE"/>
<xsd:enumeration value="METER_PULSE"/>
</xsd:restriction>
</xsd:simpleType>
<xsd:element name="PulseNumber"type="xsd:positiveInteger"/>
<xsd;element name="PulseInterval"type="xsd:positiveInteger"/>
<xsd:element name="PulseDuration"type="xsd:positiveInteger"/>
<xsd:element name="PulseFrequency"type="xsd:positiveInteger"/>
<xsd:element name="AccountID"type="xsdstring"/>
因此，在200 OK应答响应码消息体中通过XML格式可以描述极性反转信号<AnalogChargingType>POLARITY_REVERSAL</AnalogChargingType>
<AccountID>1234567@example.com</AccountID>
S29、呼叫会话控制单元向SIP用户代理节点传递200 OK应答响应码。
S210、SIP用户代理节点接收并解析200 OK应答响应码的消息体，判断这是需要向POTS终端用户进行极性反转，则直接或间接指示将POTS终端用户线进行极性反转，POTS终端接收到极性反转信号，开始计费。其中，如果是间接的发送，则SIP用户代理节点需要将消息体所包含的模拟计费信号信息转译成另一种分组呼叫控制信令如H.248协议，发送给用户媒体转换节点，由该节点向POTS终端发送模拟计费信号。
S211、在用户进入通话后，PSTN业务控制单元可以通过周期性的发送INFO消息，也可以通过MESSAGE消息，图例中没有给出，来指示POTS终端周期性的计费，INFO消息体中传递计次脉冲信号的相关信息，如传递反极脉冲信号<AnalogChargingType>POLARITY_REVERSAL_PULSE</AnalogChargingType>
<PulseNumber>5</PulseNumber>
<PulseInterval>30</PulseInterval>
<AccountID>1234567@example.com</AccountID>
S212、呼叫会话控制单元向SIP用户代理节点传递INFO消息。
S213、SIP用户代理节点接收并解析INFO消息，判断这是需要向POTS终端用户发送反极脉冲信号，则直接或间接指示向POTS终端用户线发送反极脉冲信号，POTS终端接收到反极脉冲信号，作为计价数量(乘以单价)计费。其中，如果是间接的发送，则SIP用户代理节点需要将SIP消息体中所包含的模拟计费信号信息转译成另一种分组呼叫控制信令如H.248协议，发送给用户媒体转换节点，由该节点向POTS终端发送模拟计费信号。
S214、SIP用户代理节点响应INFO消息，发送200 OK响应消息。
S215、呼叫会话控制单元向PSTN业务控制单元传递200 OK响应消息。
本发明的方案中，还存在一种情况，就是在步骤S28中，PSTN业务控制单元也可以向呼叫会话控制单元回送一个不含模拟计费信号信息的MIMI体的正常的200 OK应答响应码，而是另产生一个新的SIP消息发送给呼叫会话控制单元，如INFO消息和MESSAGE消息，消息体中包含模拟计费信号信息的MIMI体，对该SIP消息的处理可参见步骤S211～步骤S215。
通过本发明的方案，使得在传统POTS终端接入至使用SIP作为呼叫控制信令的分组核心网时，仍能向POTS终端提供公话业务，在业务继承性上得到良好的体验。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种模拟计费方法，所述的传统普通电话业务(POTS)终端经网络接入点设备接入至分组域电信网，其特征在于，包括以下步骤A、POTS终端发起呼叫，会话发起协议(SIP)用户代理节点将所述呼叫转译成SIP消息，并向呼叫会话控制单元发起SIP初始呼叫请求；B、呼叫会话控制单元与PSTN业务控制单元交互所述的呼叫请求；C、呼叫会话控制单元控制所述的呼叫到达被叫终端，由被叫终端作应答；D、PSTN业务控制单元向呼叫会话控制单元回送应答响应消息，并发送模拟计费信号所携带的计费信息；E、呼叫会话控制单元向SIP用户代理节点传递所述的应答响应消息，SIP用户代理节点根据所述的计费信息指示POTS终端计费。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括步骤F、PSTN业务控制单元经呼叫会话控制单元向SIP用户代理节点发送SIP消息，指示POTS终端周期性计费，所述的SIP消息体中，包含模拟计费信号所携带的计费信息；G、SIP用户代理节点发送计费信息给POTS终端用户进行周期性计费。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的步骤G中，所述的SIP用户代理节点指示POTS终端计费信息，如果是间接的发送，则SIP用户代理节点需要将SIP消息体中所包含的模拟计费信号信息转译成分组呼叫控制信令，发送给用户媒体转换节点，由其向POTS终端发送模拟计费信号。
4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述的步骤F中，所述的SIP消息，可以是INFO消息、MESSAGE消息等。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤D中，所述的模拟计费信号所携带的计费信息，可以通过所述的应答响应消息携带，也可以通过新的SIP消息携带。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的新的SIP消息，可以是INFO消息、MESSAGE消息等。
7.如权利要求1-6所述的方法，其特征在于，所述的模拟计费信号所携带的计费信息，是可扩展标记语言(XML)描述的多用途网络邮件扩展(MIME)体。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的MIME体中，为所述的模拟计费信号中的极性反转信号和计次脉冲信号定义的MIME媒体类型应用是同一个，则SIP消息体中的MIME体中以XML编码指名如下信息模拟计费信号类型、计费帐号、脉冲数目等。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的MIME体中，记载信息还可以包括计次脉冲类型、脉冲间隔、脉冲持续宽度、脉冲频率等。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的MIME体中定义的媒体类型应用是极性反转信号应用，所述的MIME体中指明如下信息计费帐号。
11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的MIME体中定义的媒体类型应用是计次脉冲信号应用，所述的MIME体中指明如下信息计费帐号、脉冲数目等。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述的MIME体中，还指明如下计费信息计次脉冲类型、脉冲间隔、脉冲持续宽度、脉冲频率等。
全文摘要
本发明公开了一种模拟计费方法包括以下步骤A、POTS终端发起呼叫，会话发起协议(SIP)用户代理节点将所述呼叫转译成SIP消息，并向呼叫会话控制单元发起SIP初始呼叫请求；B、呼叫会话控制单元与PSTN业务控制单元交互所述的呼叫请求；C、呼叫会话控制单元控制所述的呼叫到达被叫终端，由被叫终端作应答；D、PSTN业务控制单元向呼叫会话控制单元回送应答响应消息，所述的应答响应消息中，包含模拟计费信号所携带的计费信息；E、呼叫会话控制单元向SIP用户代理节点传递所述的应答响应消息，SIP用户代理节点根据所述的计费信息指示POTS终端计费。本发明在传统POTS终端接入至使用SIP作为呼叫控制信令的分组核心网时，仍能向POTS终端提供公话业务。
文档编号H04M15/00GK1889618SQ200510080260
公开日2007年1月3日 申请日期2005年6月30日 优先权日2005年6月30日
发明者施有铸 申请人:华为技术有限公司