用于对通信资源再分配进行跟踪和计费的方法和装置的制作方法

专利名称：用于对通信资源再分配进行跟踪和计费的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及通信系统领域，更具体地，涉及用于对为提供服务而进行的资源利用和/或与提供用于服务的系统资源相关的成本进行跟踪的方法和装置，并且可选地，所述方法和装置还根据所跟踪的资源利用和/或成本信息生成计费和/或记账信息。
背景技术：
通常，用于发送分组的通信链路具有固定数量的单一资源(例如带宽)，可用于在多个争用分组流之间进行共享。这些分组流去往或者来自一个或多个端系统，所述端系统通过上述通信链路连接到接入路由器。在通信链路上在多个链路层帧内对分组进行发送，可以认为所述多个链路层帧是通信链路上不同类型的时隙。典型地，通信链路以及该通信链路上的时隙是先验已知的，并且因此，预先已知与利用多个时隙相关的系统成本。现有技术的通信链路包括那些具有多种类型时隙的通信链路，但是每种类型时隙仍然具有固定大小。典型地，所述接入路由器完成计费功能，该计费功能对端系统所使用的时隙的数量进行跟踪，或者简单地对被发送到每个端系统以及从每个端系统接收的分组的数量和/或大小进行跟踪。采用已知的固定时隙成本，无论将端系统所采用的数据单元作为时隙还是分组进行跟踪，其数量对于计费目的来说都是足够的。然后，例如，通过将数据单元的数量与每数据单元的收费相乘，可经由记账而将计费信息转换成端系统帐单。其它更复杂的记账和计费系统可以考虑不同的收费周期(例如日费率和夜费率)，并且还可以对通信链路带宽上不同服务类别的使用进行跟踪，其中，通过调度算法维持所述服务类别，并且通过用于每个端系统的服务简档以及用于通信链路的准入控制算法对到服务类别的接入进行管理。但是，现有技术的系统对在每个服务类别中所使用资源的数量进行了跟踪，并且记帐系统经由特定的服务类别收费将该使用转换成可记帐数量。
人们正在开发新的通信链路，其中，存在需要被跟踪的多种基本链路资源，并且使用每种资源的成本可以是非常动态的。无线链路具有动态容量，该动态容量在时间和空间上随着小区内以及邻近小区内端系统的数量、位置和运动而波动，其中邻近小区正在相同时间积极试图进行通信。由于电池容量、干扰发生和常规约束，无线链路具有传输电平上的约束。另外，还需要在多个载波上并且在通信链路信令和端系统分组传送之间对传输能量进行共享。不同时隙内的不同传输电平产生了不同的时隙容量。此外，不同类型的具有相同大小的分组可以产生通信链路上极为不同的负载。当前，不对所有这些以及在其应用中所描述的其它效应进行跟踪，并且不将其提供给计费和记帐系统。典型地，在管理层面生成累计的系统成本信息，虽然对于长期的容量计算、甚至是对于数据单元传输收费级别的大致选择来说，这是足够的，但是对于跟踪和/或确定所传送服务在每个端系统的动态成本来说，这是不足的。

发明内容
在可用资源随着包括其它用户的资源利用在内的各种条件而变化的系统中，对为提供服务而进行的资源利用和/或与提供用于服务的系统资源相关的成本进行跟踪。本发明的方法非常适合于例如移动通信系统的系统，其中，对应于提供服务的系统的资源和/或成本的数量是动态的，并且可以在相对快速的时间量程内变化，因此在服务使用期间需要对其进行跟踪。本发明包括在每个用户基础上对资源利用进行跟踪，该跟踪的细节级别高于在带宽和/或其它系统资源一般是固定的系统中所跟踪的细节级别。可以将服务收费确定为所消耗资源的函数，其中，用于传送固定数量数据单元的资源数量作为环境状况的函数而变化。有时将服务收费确定为当将服务提供给第一用户时会对其他系统用户产生的影响的函数，该影响例如是所产生的干扰和/或对该系统向其他用户供应数据的能力的影响。
可以为用户贷记(credit)预分配(例如预购)的资源，当被预分配了资源的用户不使用该资源时，将该资源提供给其他用户。
资源利用和成本跟踪信息可以出现在多个位置中，例如，可以出现在作为通信服务接收者的移动节点内，可以出现在经由无线链路与移动节点进行通信的接入节点内，和/或可以出现在通信系统内的其它位置处。在每个用户的基础上维持成本和资源利用信息，并且有时甚至更精细地在每个服务每个用户级别上维持成本和资源利用信息。使用例如Radius或Diameter的计费通信协议将以每个用户为基础的成本和资源利用信息传送到计费服务器或基于核心的节点。在一些实施例中，为了生成账单的目的使用所报告的信息。可以将所报告的信息用于确定对服务的统一定价。至于单个用户，可以使用所报告的信息对接入节点中所使用的调度参数进行调整，以便确定将允许用户例如经由无线链路发送和/或接收多少数据以及何时发送和/或接收数据。随着用户对资源的消耗，可以对调度权重进行调整，以便将与特定用户的资源使用相关的系统成本保持在某一级别内，该级别对应于用户已经同意为通信服务付费的数量。
使用在每个用户基础上跟踪的资源利用和数据传送信息，可以在接入节点内对传输调度优先权和/或规则进行调整，以便确保不同的用户获得不同的服务级别并且可以对收入进行最大化和/或至少在没有将这些因素考虑用于记帐目的系统上增加收入，其中，可以通过可在无线或其它动态通信系统中发送的不同数量的数据来生成所述收入，在所述无线或其它动态通信系统内吞吐量将随着各种条件而变化。
根据本发明，可以提供如下服务，其中，对发送相同数量的数据的不同用户进行不同的记帐。就传输延迟而言，与愿意接受更高等待时间周期的用户相比，可以对寻求更低等待时间的用户收更多费用。另外，在不良信号状况下的用户需要比在较好信号状况下的用户更多的资源来对固定数量的数据进行发送，因而，与较好信号状况下的用户相比，可以为传送数据而对不良信号状况下的用户收更多费用，以反映与在不良信号状况下将数据发送到用户相关的更高的系统成本。
寻求特定服务级别的用户可以为保证数量的系统资源(例如带宽的)付费。在本发明的一些实施例中，该用户可以允许将其已经付费而得到保证但未使用的资源指定给其他用户。通常，对于从其他用户获得的资源，以与一般可用资源不同的费率对被指定了该资源的用户进行记帐。对于再分配的资源，向允许对所保证的资源进行再分配的用户进行部分报偿。系统管理者可以通过作为资源转售者而从再分配中获利，同时，针对若不进行再分配则将变得无用的资源，对最初为资源保证付费的用户进行全部或部分补偿。
根据本发明，为了记帐和计费的目的，可以在不同类型的数据单元(例如被发送分组)之间进行区分。当移动设备正在接收不需要的数据单元时，例如被单元防火墙丢弃的数据单元，移动设备可以进行报告。系统可以使用该信息，以便在无线链路上进行传输之前丢弃属于被无线终端拒绝类型的不需要的分组，这导致对无线链路更加有效率的使用。在某些实施例中，对于被指示为不需要的分组，不对用户进行收费，并且/或者与用于发送所需要分组的收费相比，减少用户帐单。当与未被确认的分组和/或被发送但是未被成功接收的数据单元相比时，可以为被确认的分组使用不同的记账级别。
对于重传的数据单元，以与仅被发送一次的分组不同的费率对用户进行收费。对重复传输的附加收费可以反映与为重传数据单元而使用更高功率相关的系统成本，并且/或者因为重传将对到其他用户的传输调度产生干扰。
给定在本发明系统中每个用户/每个服务级别上被跟踪的信息数量，可能发生大量的记帐变化以允许系统对收入量进行最优化，甚至在可能减少系统总吞吐量的情况下(例如，因为某些客户需要比其他客户更多的资源来发送数据单元)也会产生该最优化。给定一些客户可能愿意支付附加的费用以便在一定时间段内获得某个级别的成功发送的数据单元(即使这可能对其他用户产生负面影响)，当与没有将记帐与发送数据和/或提供一定数量服务的实际动态成本直接关联的其它系统相比时，根据本发明，可以增加系统收入。
在一些实施例中，用户可以付费，以保证得到一定数量的预分配资源或者接收到资源池的预定部分。一些用户不为保证得到一定数量的预分配资源付费，而是当资源可用并且需要时，简单地从特定的资源池中被授予资源。当例如服务用户的用户需要除作为预分配的结果或来自特定资源池的可用资源数量而授予该用户的资源之外的附加资源时，允许该用户获得例如被预分配给另一个用户的附加资源。被再分配的资源可以是其他用户不打算使用的资源，或者可选地，是由于服务用户愿意为资源支付附加的费用而从其他用户取走的资源。在一些这样的实施例中，对资源的再分配进行跟踪。对于正在接收再分配资源的用户，以更高的费率对再分配资源进行收费，该费率高于如果由被授权使用该资源的用户对该资源进行预购或使用的情况下进行收费的费率。在一些实施例中，对于再分配的资源，对其资源被再分配的用户给与贷记，同时对接收到该资源的用户进行记帐。贷记的数量和对接收该再分配资源的用户记帐的数量之间的差异代表了系统提供再分配和计费服务的利润。收费和/或贷记的数量可以是优先权级别的函数，例如，在多个用户寻求资源再分配的情况下，在确定服务用户(例如系统用户)的对再分配资源进行接收的权限中使用该优先权级别。在某些情况下，贷记的数量取决于用户何时放弃预分配资源，以用于再分配给另一个用户。例如，较早放弃的资源给系统相对较长的时间去寻找另一个可以使用该资源的用户，因而，与提供相对较少的时间对资源进行再分配的用户相比，可以对该较早放弃的资源进行更多贷记。除了给再分配资源贷记之外，系统可以以与所使用的预分配资源不同的费率对未使用的预分配资源进行收费。以这种方式，系统可以对使系统资源浪费的用户进行附加收费，和/或在存在足够的资源并且系统管理者愿意鼓励对预分配资源进行购买以便确保可预测的最小收入流的情况下，该系统对未使用的未使用预分配资源进行打折。
在一些实施例中，使用移动节点对资源和服务利用信息进行跟踪，并且随后将累计信息报告给例如认证授权计费(AAA)服务器的计费部分。这可以在周期性的时间间隔上发生。以这种方式，移动节点可以进行漫游；从在其通常服务区域之外的、可能未连接移动AAA服务器和/或记帐系统的系统和系统运营商处接收服务；并且接着在稍后的日期将所使用的服务报告给移动计费和/或记帐系统。这简化了计费问题，并且允许没有互相连接的服务提供商参与记帐并且跨越服务协议，而不会出现通常与在不同服务提供商的计费服务器之间建立网络连接相关的问题。移动节点可以可靠地对许多类型的数据进行跟踪。在一些情况下，移动节点对分组流信息进行存储，并且随后在流或组流的基础上对资源利用信息进行收集和存储。移动节点可以为特定的分组流请求资源，但是随后为不同的流使用例如业务信道片段的资源。移动节点存储指示何时将请求用于一个流的资源用于另一流的信息。在各个实施例中使用该信息，以便对与移动节点相关的记帐进行调整或控制。移动节点可以对不同类型的资源信息进行跟踪，在一些实施例中，为了记帐的目的在接入节点内对该不同类型的资源信息进行跟踪。在为了记帐的目的所跟踪的信息中，可以包含移动节点接收到的、不想要的以及使用例如防火墙丢弃的分组或帧的数量。对于例如所丢弃的帧和/或分组来说，可以用与所接收并使用的分组/帧不同的费率对其进行记帐。可选地，可以为移动节点发放对于该帧和/或分组的记账贷记。
虽然将资源使用跟踪和存储描述为在各个节点内进行，但是也可以利用在不同位置处收集的不同信息组，而在几个位置中对资源利用信息进行监控，例如，端节点可以对不能在接入节点处提供的资源利用信息进行跟踪。可以将在网络中不同点处所收集的资源利用信息传送到例如AAA服务器的记账设备，并且在账单生成中使用。
在随后下文的详细说明中对本发明的各种附加特征和优点进行了讨论。


图1是对根据本发明实现的并且使用本发明方法的示例性系统的说明。
图2A说明了服务利用信息、被发送数据单元计数、成本成分信息和各种其它信息的存储，其中，可以根据本发明的各个实施例对这些信息进行跟踪、存储、报告并且在记账操作中使用。
图2B和2C说明了根据本发明所存储的各个元素之间的关系，其用于生成图2A中所示的其它元素。
图3说明了可以根据本发明进行跟踪和使用的各种类型的资源、成本和收费信息。
图4说明了根据本发明生成和使用各种资源利用、成本成分以及与在图1系统中对服务进行跟踪和利用有关的其它类型值的示例性方法。
图5说明了对可以被转移的资源进行分配、再分配和收费的示例性方法，所述资源例如可以被一个用户借用并且因此可从另一个用户进行提供，其中，该另一个用户不需要该资源，或者不愿意为特定的资源支付与最终被分配了该资源的那个用户一样多的费用。
图6说明了根据本发明的示例性端节点计费处理。
具体实施例方式
图1示出了包括接入节点110在内的示例性系统100，接入节点110经由接入通信链路150直接连接到通信设备101和102。将接入链路150细分成不同类型的多个时隙，其中，例如，可以通过一个或多个CDMA码值或者一个或多个OFDM音调对时隙进行定义，或者简单地，时隙可以是单一频率载波的时间分割。每个时隙可以具有单一固定的时间长度，可以具有不同的时间长度，或者甚至可以具有可变的时间长度。特别地，接入链路150包括广播时隙内的控制信号151，该控制信号151被发送到通信设备101、102，并且被用于对通信链路进行管理以及特别地为在通信链路150上数据单元的传送指定不同类型的时隙。接入链路150还包括单播、广播和多播业务时隙类型，使用这些业务时隙类型将数据单元传送到连接通信链路150的所有通信设备中的一个、全部或其子集，或者从所述通信设备中的一个、全部或其子集接收数据单元。那么，每个时隙类型在通信链路上具有特定的方向，其可以是上行链路、下行链路或者侧行链路(sidelink)之一。上行链路时隙为从例如设备101的通信设备到接入节点110，而下行链路时隙为从接入节点110到例如设备101的通信设备。侧行链路时隙在例如从设备101到设备102的通信设备之间，而不首先被发送到接入节点110。接入节点110经由广播控制信号151对这些“端对端”侧行链路时隙以及所有其它业务时隙进行指定。
在单播下行链路时隙内，将单播下行链路信号(156，158)分别从接入节点110发送到通信设备(101，102)。在单播上行链路时隙内，将单播上行链路信号(155，157)分别从通信设备(101，102)发送到接入节点110。在单播侧行链路时隙内，将单播侧行链路信号159在不通过接入节点110的情况下从第一通信设备传送到第二通信设备，例如，从设备101传送到设备102。广播信号包括分别在广播下行链路时隙、广播上行链路时隙和广播侧行链路时隙上被传送的广播下行链路信号152、广播上行链路信号153和广播侧行链路信号154。类似地，多播下行链路信号包括分别在多播下行链路时隙、多播上行链路时隙和多播侧行链路时隙上被传送的多播下行链路信号152a、多播上行链路信号153a和多播侧行链路信号154a。可选地，可以分别在广播下行链路、上行链路和侧行链路时隙上发送多播下行链路、上行链路和/或侧行链路信号152a、153a、154a，其中，不是多播时隙成员的广播接收机要么忽略那些不需要的多播时隙，要么丢弃所接收的不需要的多播信号和相关内容。
通过回程链路161将接入节点110连接到节点162。类似地，回程链路161具有例如不同类型时隙的通信资源，该通信资源提供了到接入节点110以及来自接入节点110的数据单元传送。在一个示例性实施例中，接入节点110具有用于管理无线通信链路150上的资源的基站接口部件112、用于控制因特网协议分组转发和控制接入链路150上的信号的接入路由器部件111以及用于管理有线或无线通信链路161上的资源的回程接口部件113。典型地，接入路由器部件111进行分组操作，而基站部件112进行链路层操作。任何一个实体或者二者的组合可以采用在分组(例如因特网协议(IP))层和链路层之间所需的各种通信处理和信令，来使分组得以在通信链路150上进行传送。类似地，在一个示例性实施例中，通信设备101、102由调制解调器部件101b、102b和IP主机部件101a、102a组成。调制解调器处理用于通信链路150的链路层处理和信令，而IP主机对因特网协议分组进行处理并且为其提供信令支持，但是可选地，本发明也适用于其它非IP分组系统。
将网络节点162经由链路163进一步连接到计费服务器120，并且经由链路164进一步连接到其它接入节点。经由链路165将计费服务器120进一步连接到网络节点166，而网络节点166经由链路167连接到记帐服务器130。使用计费服务器120对来自接入节点110的计费记录进行收集和存储，该计费记录指示了在接入链路150上以及可选地在回程链路161上被传送的数据单元的数量，所述数据单元被发送到通信设备101和102中的每个设备，以及从所述每个设备进行发送。在接入节点110处以整数或实数计数器的形式为每个通信设备101、102生成计费记录，其中，为每个通信设备101、102使用一个或多个计数器。典型地，将计费记录周期性地发送到计费服务器120，但是可选地，可以由计费服务器120取回该计费记录。计费服务器120为记帐服务器130提供使用记录，使得记帐服务器130可以创建作为金钱收费的帐单，该金钱收费账单是数据单元数量和使用收费因子(即，资费表)的函数。简单的实例是每比特成本收费因子，其与通信设备在某个测量时间间隔上所使用的比特数量相乘以生成用于帐单的收费。
在第一个新颖步骤中，接入节点110为通信设备101、102创建计费记录，该计费记录包括与传送一定数量服务的系统成本相关的可收费成本成分，例如，该可收费成本成分与被发送或者被传送的数据单元的数量相关。可选地，在将计费记录发送到计费服务器120之前，可以通过服务提供的时间周期或者通信设备引起的可收费成本的最大数量对服务的数量进行定义。然而，在任何一种情况下，将在提供该数量的服务期间对一定数量的数据单元进行发送/传送。可以将单一可收费成本成分创建为用于一个或多个数据单元计数的概要图。可选地，可以对于每个被跟踪的数据单元数量创建可收费成本成分。可收费成本成分可以包括在所述数量和类型的数据单元的传输期间，在接入链路150和/或回程链路161上所消耗的一种或多种资源的数量。另外，可收费成本成分可以包括关于所述资源使用效率的信息以及关于在特定时隙期间特定通信设备101、102所采用的所述资源对其他用户的影响的信息。可收费成本成分还可以包括由在接收机处对所述数据单元进行成功接收中的任何不确定性所产生的信息，并且特别地，包括关于未被成功接收的数据单元的信息。因此，可收费成本成分可以对被发送数据单元数量的成本进行跟踪，以及对与所述被发送数据单元的传送相关的任何不确定性进行跟踪。
记帐服务器130创建帐单，该账单作为服务数量(例如被发送的每种类型数据单元的数量)和用于该类型数据单元的收费因子的函数，以及作为与一个或多个所述类型数据单元相关的可收费成本成分的函数。
接入节点110包括固定的系统成本成分参数和算法，使用该参数和算法来确定可收费成本成分的固定部分以作为使用具有已知固定成本的资源发送所述数据单元的结果，并且使用该参数和算法以在没有实现数据单元的传送或者数据单元的传送不确定时提供固定的成本修正。
接入节点110包括用于确定动态成本成分的算法，该动态成本成分对可收费成本成分的动态部分有贡献。将动态成本成分确定为是在接入节点110处与接入链路150和/或回程链路161相关的动态状态以及相关的固定成本成分的函数。动态成本的其它来源包括在分组层和链路层时隙之间的映射的效率。在图3中，对接入链路150在无线链路的示例性情况下的一些固定的和动态的成本成分进行了概述，稍后对其进行讨论。注意，典型地，在用于相关链路的调度器中，由现有技术的系统来确定和采用这些动态成本成分。典型地，当多个发射机争用相同时隙时，调度器使用这些成本成分来为数据单元传输优先指定时隙和其它资源。将成本与对每个所选发射机利益的测量进行比较，其中为最好的成本/利益量度指定时隙。然而目前，在某些测量时间间隔上，没有在接入节点110处针对特定的通信设备101、102跟踪这些动态成本成分，也没有将这些动态成本成分转发到计费系统以及随后基于服务提供的实际系统成本使用这些动态成本成分对帐单进行调整。
记帐服务器130使用可收费成本成分信息的一个或多个历史实例，为某一类型和数量的被发送数据单元确定将来的收费因子，使得将来的帐单将更好地体现发送该类型和数量的数据单元的成本，这可以从所述历史可收费成本成分信息中获知。
基于对动态成本成分的一个或多个历史测量以及用于被发送数据单元某些测量的可收费成本成分的某个目标，接入节点110、计费服务器120和记帐服务器130为接入节点110生成被更新的固定成本成分和/或算法权重。提供到调度器的反馈使得服务提供的系统成本能够以如下方式受到管理，即，确保在某个测量周期中，特定的通信设备将可以对特定数量的被发送数据单元产生更多或更少的可收费系统成本(使得帐单将更好地对实际成本进行跟踪)，或者确保当系统中出现特定系统成本(以便对被调度的系统成本进行控制并且因此对帐单的大小进行控制)时，特定的通信设备将可以发送更多或更少数据单元。在图4中对此进行了进一步讨论。
图2A结合图2B和2C，示出了接入和回程链路资源、接入和回程成本成分、接入和回程可收费成本成分以及接入和回程收费因子和收费之间的关系。图2A、2B、2C还示出了这些接入和回程参数是如何关联于在服务层上用于被发送服务数据单元的相关参数的。从图2A开始，用户是与通信设备101、102的使用者相关的记帐实体，其中经由接入节点110将服务数据单元提供给通信设备101、102。将每个用户资源计费/记帐信息240存储在逻辑存储器201内，其中可以在通信设备101、接入节点110、计费服务器120和记帐服务器130内的物理存储器上对每个用户资源计费/记帐信息240进行分割。接入链路资源计数241包括从1到M的不同类型的接入链路时隙的计数242、243，其中用户在接入链路150上的服务数据单元的传输中采用所述不同类型的接入链路时隙。接入链路资源计数241还包括从1到M的传输能量(或功率)的计数244、245，其中发射机在接入链路150上为服务数据单元的传输消耗该传输能量(或功率)。接入链路150可以包括其它稀有的和有价值的资源，为了计费/记帐的目的，需要对这些资源的消耗进行跟踪。将对这些资源进行消耗的固定和动态系统成本存储在从1到P的A链路成本成分246、247内。A链路资源分类信息248对为每个数据单元传输所采用的资源进行分类，以便可以递增合适的资源计数。接入链路可收费成本成分250包括从1到S的可收费成本成分251、252，该可收费成本成分251、252对可收费成本进行跟踪，该可收费成本与用于传输某些数量的服务数据单元的各种接入链路资源242、243、244、245的消耗相关。可收费成本成分可以是每个资源单元的平均成本成分，或者是对于某个数量的资源单元的总成本。可收费成本成分是所采用的每种资源的数量和成本成分的函数，该成本成分与在某个数量的数据单元上累加的每块资源的使用相关。将每个可收费成本成分、相关的资源和成本成分之间的映射存储在接入链路资源可收费成本成分到接入链路资源计数映射和成本成分映射信息253内。接入链路资源收费260包括从1到S的接入链路收费因子261、262以及从1到S的接入链路收费263、264。接入链路收费263、264是相关的接入链路收费因子261、262和可收费成本成分251、252的函数。一个实例是将收费计算为可收费成本成分与成本因子相乘。如果可收费成本成分是每单位资源的可收费成本，那么所述收费变成成本因子乘以可收费成本成分和资源计数。信息265对每个收费261、262和相关收费因子263、264、可收费成本成分251、252以及资源计数242、243、244、245之间的映射进行了存储。
每个用户资源计费/记帐信息240还包括等价于接入链路资源/成本/收费信息的回程链路资源信息。这包括回程链路资源计数270，该回程链路资源计数270还包括从1到N的回程链路时隙计数271、272，从1到N’的传输能量(或功率)计数273、274，从1到Q的回程链路成本成分275、276，以及回程链路资源分类信息277。回程信息还包括回程链路可收费成本成分信息280，该回程链路可收费成本成分信息280还包括从1到T的可收费成本成分281、282以及回程链路资源可收费成本成分到回程链路资源计数映射和成本成分映射信息283。另外，回程信息包括回程链路资源收费信息290，该回程链路资源收费信息290还包括从1到T的回程链路收费因子291、292，从1到T的回程链路收费293、294，以及回程链路资源收费到回程链路资源收费因子、可收费成本成分和资源计数映射信息295。
还将每个用户服务计费和记帐信息202存储在逻辑存储器201内，其中可以在通信设备101、接入节点110、计费服务器120和记帐服务器130内的物理存储器上对每个用户服务计费和记帐信息202进行分割。服务数量225定义了最大计费时间间隔，其可被测量为数据单元计数226、服务持续时间227以及可能导致的可收费成本的限制228中的至少一个。当经过了该服务数量225时，就将计费记录发送到计费服务器120，其包括所获得的服务数量(其可能由于通信设备过早断开连接而小于最大数量)和在该服务数量限制期间已经获得的相关的至少一个可收费成本成分。在提供该服务数量期间被递增的服务数据单元计数210包括从1到L的服务数据单元分类器211、212，其将服务数据单元识别为与L个服务类别中的一种或多种特定服务类别相匹配。对于L个服务类别中的每个服务类别，存在服务数据单元计数器213、214，并且当数据单元与每种特定服务类别相匹配时，该服务数据单元计数器213、214递增，生成为该用户在该服务类别中发送的数据单元数量的记录。可选地，可以根据映射信息217确定服务数据单元计数。与L个服务类别相关的是从1到O的服务数据单元(SDU)成本成分215、216，其指示与数据单元传输相关的固定和动态系统成本。这些成本成分可以是每数据单元的成本成分，或者可以是对于一定数量数据单元的累加值，并且可以基于映射信息218而根据接入链路和回程链路成本成分246、247、275、276确定这些成本成分。由于从链路层安全、可变压缩增益、可变时隙编码增益、前向纠错和误差编码开销、时隙指定成本以及作为自动重复请求(ARQ)反馈结果的重传中产生的分段和重组开销，所以成本成分还可以与服务数据单元(即IP分组)和接入链路时隙资源(即链路层帧)之间的映射成本相关。
SDU可收费成本成分220包括从1到R的可收费成本成分221、222，其中根据成本成分215、216确定可收费成本成分221、222，以便对一定数量的不同类型(即，与不同的服务类别相匹配)的数据单元给出可收费系统成本。由信息223来控制该确定步骤，其中该信息223包含SDU可收费成本成分到SDU计数映射和成本成分映射信息。可选地或者附加地，由信息224来控制该确定步骤，其中该信息224包含SDU可收费成本成分到接入链路和回程链路成本成分映射信息，以便可以直接根据接入链路和回程链路可收费成本成分确定SDU可收费成本，其中该可收费成本成分与所采用的对数据单元进行发送的资源相关。
SDU收费信息230包括从1到R的SDU收费因子231、232和从1到R的SDU收费233、234。信息235包括SDU收费到SDU计数映射、SDU收费因子映射和SDU可收费成本成分映射信息，其中使用这些信息从其它SDU信息元素中生成SDU收费233、234。可选地或者附加地，可以使用包括SDU收费/收费因子到接入链路和回程链路收费和收费因子映射信息的信息236，直接从接入链路和回程链路收费/收费因子信息元素中生成SDU收费233、234和/或收费因子231、231。
图2B说明了如何从为接入链路和非接入链路(例如回程链路)所维持的等价资源计数中生成SDU成本成分、数据单元计数、可收费成本成分、收费因子以及收费。箭头278示出了使用映射信息217从回程链路时隙计数1273中生成SDU计数1213。箭头279示出了使用映射信息218从回程链路成本成分1275中生成SDU成本成分1215。箭头249示出了使用映射信息217从接入链路时隙计数M 243中生成SDU计数L 214。箭头254示出了使用映射信息218从接入链路成本成分P 247中生成SDU成本成分O 216。可选地，可以将SDU成本成分与使用SDU信息生成的SDU计数一起预存储在服务层内或在服务层内生成，或者可以在生成步骤中采用服务层和资源层信息的组合。
箭头255和285示出了使用映射信息224从接入链路可收费成本成分1251和回程链路可收费成本成分1281的组合中生成SDU可收费成本成分1 221。箭头256和257示出了使用映射信息224从接入链路可收费成本成分1 251和接入链路可收费成本成分S 252的组合中生成SDU可收费成本成分R 222。可选地，可以从单一资源层可收费成本成分中生成SDU可收费成本成分，或者如将要在图2C中所描述的那样，从SDU成本成分中得出SDU可收费成本成分。
箭头266和296示出了使用映射信息236从接入链路收费因子1261和回程链路收费因子1 291中生成SDU收费因子1 231。箭头267和297示出了使用映射信息236从接入链路收费S 264和回程链路收费T 294中生成SDU收费R。还可以将SDU收费因子和收费生成为多个接入链路或回程链路收费因子和收费的函数。可选地，可以将SDU收费因子预存储在服务层上，并且如图2C所描述的那样，从该收费因子和SDU可收费成本成分中生成SDU收费。
图2C说明了如何使用计数、成本成分和收费因子在资源和服务层为回程链路和/或接入链路生成可收费成本成分和收费。箭头2001和2002指示使用映射信息223从SDU成本成分1 215和SDU成本成分O 216中生成SDU可收费成本成分1 221。箭头2003和2004指示使用映射信息223从SDU成本成分O 216和SDU计数L 214中生成SDU可收费成本成分R 222。箭头2010和2011指示使用映射信息253从传输能量计数M’245和接入链路成本成分P 247中生成接入链路可收费成本成分1 251。箭头2012和2013指示使用映射信息253从接入链路时隙计数1 242和接入链路成本成分1 246中生成接入链路可收费成本成分S 252。箭头2020指示使用映射信息283从回程链路成本成分1 275中生成回程链路可收费成本成分1 281。箭头2021指示使用映射信息283从回程链路成本成分Q 276中生成回程链路可收费成本成分T 282。由此可见，在各个实施例中，将可收费成本成分生成为一个或多个成本成分以及可选的一个或多个数据单元或资源单元计数的函数。
箭头2007和2008指示使用映射信息235从SDU收费因子1 231和SDU可收费成本成分R 222中生成SDU收费1 223。箭头2005、2006和2009指示使用映射信息235从SDU可收费成本成分1 221、SDU收费因子R 232和SDU计数1 213中生成SDU收费R 234。箭头2015和2016指示使用映射信息265从接入链路可收费成本成分S252和接入链路收费因子1 261中生成接入链路收费1 263。箭头2014和2017指示使用映射信息265从接入链路可收费成本成分1 251和接入链路收费因子S 262中生成接入链路收费S 264。箭头2022、2023、2024和2025指示使用映射信息295从回程链路可收费成本成分1281、回程可收费成本成分T 282、回程链路时隙计数N 272和回程链路收费因子1 291中生成回程链路收费1 293。由此可见，在各个实施例中，从一个或多个可收费成本成分和收费因子中生成收费信息，并且可选地从一个或多个SDU或资源计数中附加地生成收费信息。
此外，还应该意识到，可以使用图2B中所描述的垂直映射处理和图2C中所描述的水平映射处理的任何组合对资源消耗(图2左下方)进行跟踪，并且将其转变成服务数据单元收费(图2右上方)。从而，由于映射处理包括可收费成本成分的生成，所以这些服务数据单元收费是随固定和动态成本成分改变的，其中该固定和动态成本成分与所述服务数据单元传输的资源消耗相关。在简单情况下，服务数据单元等于在接入链路上的时隙资源，并且不考虑回程链路。在其它更复杂的实施例中，映射函数包括精密复杂的算法，该算法可以将资源和资源成本向上映射到服务层，从而可以从包括可收费成本信息的计费信息中生成随所导致的成本改变的实际收费。
在示例性实施例中，将信息210、220、241、250、270和280存储在接入节点110内，而将信息260和/或290存储在记账服务器130内。随后，经由计费服务器120将关于被发送数据单元的信息211、212和关于可收费成本的信息221、222从接入节点110发送到记账服务器130，从而可以实现随成本变化的收费。本领域的技术人员应当清楚，可以在各个元素上进行信息的其它分解，这将导致在那些元素之间发送不同的信息元素，从而使得记账服务器130能够创建随成本改变的每用户帐单。在图6中示出了另一个示例性分解，稍后对其进行描述。
图3示出了用于示例性接入和/或回程链路的不同类型的资源以及不同类型的固定和动态成本成分。
接入链路资源信息301包括接入链路标识302和传输时隙304。每个时隙具有传输能量/功率303，并且每个时隙要么是预分配时隙305要么是动态分配时隙330。将预分配时隙305细分成例如预分配1 306和其它预分配311的多个预分配。预分配1 306包括分配类型307，其是时隙数、时隙速率、时隙突发和时隙等待时间中的至少一个，可选地，每个类型包括在目标预分配任何一侧的相关偏差。预分配时隙方向308可以是上行链路(从端节点到接入节点)、下行链路(从接入节点到端节点)或者侧行链路(从端节点到端节点)中的一个。预分配时隙模式309可以是单播(点对点)、广播(所有端节点)、多播(所有端节点中作为多播组成员的某些端节点)和MPTcast(多点的缩写，在这里将其定义为使用多个点到点传输时隙而不是单个多播传输时隙对同一个数据单元进行多播传输)中的一个。每个预分配时隙310的时隙消耗状态指示该时隙是使用的(USED)，其被用于携带数据单元的某部分；未使用的(UNUSED)，其未被用于携带数据单元的某部分；或者赠予的(DONATED)，通过作为时隙借用处理的一部分的另一订购，由相关用户赠予该时隙以对其进行使用。预分配的一个实例是在接入节点处，在VoIP电话呼叫准入期间，满足VoIP电话呼叫的等待时间和速率需求所需的时隙组。
将动态分配时隙330分组成例如时隙池1 331和其它时隙池338的多个时隙池。时隙池1包括动态分配1 332和其它分配337。分配1 332包括分配类型333，其可以是具有相关偏差的时隙数量、速率、突发、等待时间中的至少一个，并且可以根据帧、帧有效负载、分组或分组有效负载的形式对其进行测量。注意，分配类型是固定的，但是所述分配的特定参数(数量和偏差)必须被动态地跟踪。分配1 332包括时隙方向334，该时隙方向334是上行链路、下行链路或者侧行链路中的一个。分配1 332还包括时隙模式335，该时隙模式335是单播、多播、广播或MPTcast中的一个。还对每个动态分配时隙336的时隙消耗状态进行跟踪，该时隙消耗状态是USED、UNUSED、DONATED或BORROWED(借用)中的一个。注意，可以借用动态分配时隙，可以将预分配时隙赠予而不是借用给另一个预分配，这是因为该时隙必定已经通过定义而进行了预分配。因此，接入链路资源信息301包括关于不同类型主要资源的信息，其中通信设备可以在通信链路150上消耗该不同类型主要资源。
回程资源信息340包括用于回程链路(例如161)的信息，其等价于用于接入链路(例如150)的接入链路资源信息301。回程资源信息340包括回程链路识别信息341，其被用于识别与资源信息相关的链路。如对于接入链路传输时隙304所描述的那样，传输时隙342提供了关于回程时隙的各种类型、方向、模式和分配的信息。传输能量/功率343对用于发送每个回程时隙的能量/功率的数量进行跟踪，并且传输能量/功率343对于光学和无线回程链路来说是特别重要的信息，其中在光学和无线回程链路中，在多个用户之间对传输能量/功率的总量进行了约束和共享，或者其中，不同能量/功率级别对其它通信设备产生了不同数量的干扰。其它回程资源信息344表示可能需要跟踪的其它类型的回程链路传输资源。
图3还示出了与通信链路150的资源使用相关的可能成本成分。成本成分可以是绝对的、相对的或者归一化的，并且可以是正的或负的。成本成分还可以是固定的或者动态的，这取决于通信链路的特性和系统成本对该成本成分内变化的灵敏度。动态成本成分可以是其它可选固定成分的加权函数，可以简单地取决于动态实变量的测量，或者可以是固定成本成分和动态实域变量的函数。
现在将对包括固定和/或动态成本成分在内的与系统相关的成本成分信息350进行描述。特定的动态变量是用于被发送时隙的传输能量/功率368。其它动态变量369包括一天的时间；对资源上瞬时负载的绝对测量(例如希望指定给特定时隙的通信设备数量)；来自小区内和其它邻近小区的小区内干扰数量；发射机和接收机之间由于所述干扰产生的无线电链路特性；以及发射机和接收机的位置、其间的距离和其速率。
固定成本成分可以包括不同模式时隙的已知固定成本，其例如单播时隙成本370、多播时隙成本371、广播时隙成本372、多点时隙成本373。固定成本还可以与不同类型的时隙分配相关，其例如时隙RATE(速率)378、时隙NUMBER(数量)379、时隙BURST(突发)380、与时隙消耗之前的延迟相关的LATENCY(等待时间)381、以及VARIANCE(偏差)成本382，其中该VARIANCE成本382与RATE、NUMBER、BURST和LATENCY分配中的任意一个与实际发送给用户的值之间的容差量相关。固定成本还可以与不同的时隙方向相关，其例如UPLINK(上行链路)时隙成本383、DOWNLINK(下行链路)时隙成本384和SIDELINK(侧行链路)时隙成本385。固定成本成分还可以与用户和服务类别之间时隙的借用相关，其具有USED成本377、UNUSED时隙成本376、BORROWED时隙成本374和DONATED时隙成本375，例如，每个时隙成本可以是应用到与(USED/UNUSED/BORROWED/DONATED)时隙的类型、方向和模式相关的成本成分的乘数。复合固定成本成分也可能存在，其是多个从属固定成本成分的加权函数。固定成本还包括与不同级别的时隙安全开销360相关的成本，使用该时隙安全开销360来支持例如完整性保护、鉴权和/或加密保护的链路层安全特征。如果在给定链路特性的情况下时隙采用可允许的最大发送功率(及由此导致的编码增益)，那么，对于发射机和其它多个接收机中的至少一个来说，可能的时隙编码成本361是系统成本，并且因此作为更高的编码增益在容量以及在更高传输功率上增加干扰的代价等方面所带来的好处的函数。所采用的时隙编码成本362是与实际发送功率及由此导致的编码增益以及当消耗时隙时为时隙采用的干扰相关的成本。未被采用的容量的时隙成本363对与最大编码增益相关的至少一个成本进行跟踪，其中，由于系统功率/干扰的原因而未使用该最大编码增益，由于对于该用户不存在足够的可用于传输的数据单元(例如在具有足够贷记的队列中)以便充分利用该编码增益而未使用该最大编码增益，并且该最大编码增益不采用导致可用于其他用户的链路瞬时容量下降的最大编码增益。
其它固定的成本成分可以包括时隙接入成本364，其可以是由寻呼成本367、状态变换成本366和时隙分配处理成本365构成的复合固定成分，其中，寻呼成本367表示对在休眠状态中的用户进行寻呼的成本，状态变换成本366用来使通信设备进入可以对其指定时隙的状态，时隙指定处理成本365包括指定信令和处理成本。可选地，时隙接入成本364可以是系统中的动态成本，其中，例如，因为寻呼成本和状态变换成本取决于连接到链路的通信设备的数量或连到每个通信设备的无线电信道的质量，所以它们是高度可变的。
现在将对各种多播开销成本354进行描述。由于使用多播或广播链路层时隙将一部分数据单元发送到一个以上的接收端，所以多播和广播业务可以具有特定的附加成本成分。在该系统中，尤其在无线系统中，到达每个接收端的通信链路可以显现出不同的瞬时特性，从而必须在传输功率上进行折衷，并且因此在编码增益和对其它设备所产生的干扰上进行折衷。另外，典型地，发射机不能负担使每个多播/广播接收机明确地确认对每个多播/广播时隙及其数据单元有效负载的接收。因此，前向纠错成本355代表了将FEC码加入时隙内以便提高多播/广播时隙的比特差错率的附加成本。可选地，多播ACK/NACK信令成本356代表了从接收机的某些部分提供反馈以便对一组多播/广播时隙的接收进行确认或否定确认的成本。可选地，如果未使用FEC或者NACK/ACK信令来保证或证实由一个或多个多播/广播接收机进行的接收，那么就使用接收不确定性成本357来捕获收入的减少，该收入的减少应该与数据单元的不确定传送相关。从而，当多个IP多播/广播组映射到同一个链路层多播或广播组时，就存在将内容发送到实际上不是IP广播/多播组成员的通信设备的可能，例如，这通常在经由以太网多播帧进行IP多播的情况下发生。这产生了对这种传输的系统成本进行捕获的所接收的不需要成本358的成本，特别是当一个这种接收机已经从休眠状态转移到激活状态，或者必须采取有效的本地处理及由此产生的电池消耗来对该不需要的数据单元进行接收的时候，更是如此。最后，与多播组管理相关的组管理和接入控制信令(例如因特网组管理协议(IGMP)、多播侦听发现(MLD)和多播AAA信令)，连同与对多播数据单元和多播链路层时隙之间的映射进行定义相关的任何相关链路层信令一起，带来了附加的复合组管理系统成本359。
其次，其它固定成本与更加一般的IP分组到链路层时隙的映射有关，其中，该映射受服务数据单元如何经受通信链路层上的数据压缩的影响，因此产生IP头部压缩增益/成本351；该映射受服务数据单元如何在服务数据单元头部开销(例如IP in IP、L2TP、IPSEC、IP in IP in IP、IPv6路由头部等)方面耗费的影响，因此产生IP封装/延伸头部成本352；并且该映射受从安全处理角度来看服务数据单元如何经受处理的影响，因此产生IP安全开销成本353。例如，不能对加密数据单元进行压缩以改善链路利用率，并且也不能通过防火墙对其进行分析且由此其可能成为对系统的攻击。可选地，作为来自通信设备服务处理的反馈结果，可以通过所接收的不需要成本358对该攻击或虚假分组的接收进行跟踪。
所述各种固定成本成分是任意参数的实例，如果该参数对于确定成本及由此确定对所提供的服务(例如在通信链路上传输一些数据单元)的收费来说很重要，那么服务提供商可能希望对该参数进行跟踪。还应注意到，虽然已经将这些成本描述为是固定的，但是当在给定相关通信链路和通信设备特性的情况下如果这些成本是动态的则更有意义时，这些成本同样也可以是动态成本成分。
通过在调度判决之后使用特定类型的资源或者资源组合，将导致对总动态成本成分的确定，该总动态成本成分称为可收费成本成分，其与该资源使用相关。因此，该可收费成本成分可以是一个或多个(资源或者相关处理的)固定和动态成本成分和/或与通信链路150相关的动态变量的权重和/或阈值(即如果在某个限定值之上就产生成本)函数。可以使用某种聚合函数在多个调度判决上维持该可收费成本成分，从而为某一数量的被发送服务(例如某一数量的被发送数据单元)生成可收费成本成分。在可收费成本成分信息390内给出可收费成本成分的实例，并且其包括多播可收费成本成分391，该多播可收费成本成分391对与在某一时间周期上或者在多播数据单元计数上用于用户的多播分组传送相关的每个成本进行聚合。类似地，单播可收费成本成分392对与用于用户的单播数据单元传送相关的成本进行聚合；侧行链路可收费成本成分393对与侧行链路数据单元传送相关的成本进行聚合，并且特别地，其不包括与经由接入节点110的或回程链路进行转发相关的成本。小区内可收费成本成分398对与在同一条通信链路上的端节点之间的通信相关的成本进行聚合，其没有采用侧行链路时隙，因此包括与经由其接入节点110(即下行链路加上上行链路)进行转发相关的成本，但是不包括回程成本。上行链路可收费成本成分397将与上行链路服务数据单元的传输相关的成本进行聚合，对于无线和其它宽带系统(例如ADSL)来说，当主要基于下行链路分组传送对服务进行收费(即在端节点101、102处没有服务器)时，该上行服务数据单元的传输是关键的，其中所述无线和其它宽带系统具有与下行链路相比非常昂贵(即更低的容量、更低的性能)的上行链路。一般的服务可收费成本成分395对与由服务数据单元分类器212所定义的任意服务的传送相关的成本进行聚合。VoIP可收费成本成分394对与VoIP呼叫传送相关的成本进行聚合，例如，其包括会话信令和媒体分组，并且包括上行链路、下行链路单播和多播成本成分。虚拟专用网(VPN)可收费成本成分396对与VPN通道内的分组传输相关的成本进行聚合，其可能包括在回程和接入链路上的加密。
随后，可以将可收费成本成分以及相关的例如被发送服务数据单元数量的被发送服务数量发送到计费服务器120，使得计费和/或记账服务器130可以随后确定取决于可收费成本的用户帐单，或者对其每数据单元的收费提供调整以便反映正在进行通信的和历史存储的可收费成本。服务收费是可收费成本成分和相关收费因子的函数，使得所采用资源的数量被包括在可收费成本成分中，并且例如，其可以是收费＝收费因子×可收费成本成分。
可选地，可收费成本成分可以是被发送或被传送的每个数据单元的平均成本，因此可收费成本成分可以是传送到计费服务器120的数据单元数量的函数，例如，其可以是收费＝收费因子×可收费成本成分×数据单元数量第三个实例可以是可收费成本成分对低于或高于归一化目标可收费成本的可收费成本进行跟踪，因此，例如收费＝收费因子×数据单元数量×(1+可收费成本成分)从而，当所产生的成本是目标成本时，所述收费简单地是收费因子×数据单元数量，但是收费随着可收费成本偏离目标成本而减少或者增加。在另一个更加一般的实例中，可以使用不同类型的偏离目标可收费成本成分的可收费成本成分的函数来对取决于偏离目标可收费成本成分的收费进行调整，例如收费＝收费因子×数据单元数量×函数(可收费成本成分)在金钱收费和收费因子信息312中示出了收费和收费因子的实例，其还包括服务专用收费算法信息326，该信息326对用于生成收费的算法和输入进行了定义。如果所述算法依赖于作为收费生成输入的被发送或者被接收的数据单元的数量，则在例如SDU计数L 214的计数器内对这些数据单元进行存储，其中该SDU计数L 214与预分配或者动态分配的资源信息307、333相关。至少从多播收费因子320和多播可收费成本成分391中生成多播收费313。至少从单播收费因子321和单播可收费成本成分392中生成单播收费314。至少从侧行链路收费因子322和侧行链路可收费成本成分393中生成侧行链路收费315。至少从上行链路收费因子325和上行链路可收费成本成分397中生成上行链路收费318。至少从VoIP收费因子323和VoIP可收费成本成分394中生成VoIP收费316。至少从服务收费因子324中生成通用服务收费317。还可以从通用服务可收费成本成分395中生成所述收费，或者还可以从例如上行链路可收费成本成分397、单播可收费成本成分392和多播可收费成本成分391这样的其它可收费成本成分的权重组合中生成所述收费。
图4示出了反馈系统，其作为在先动态成本成分值以及目标动态成本成分或目标可收费成本成分值的函数，对固定成本成分进行调整，从而对动态和可收费成本成分进行调整。用户服务简档信息410包括用于将要在通信链路150上提供的用户服务的目标服务质量信息411。用户动态服务质量信息420对在通信链路上传送到用户的服务质量进行管理，并且其具体包括服务质量跟踪信息422。资源管理430包括调度处理432，其试图满足用于连接到通信链路150的多个用户的经常竞争的服务质量目标。调度处理将调度判决提供给资源指定处理434，以便可以在通信链路150上执行信令，从而告知通信设备101、102已经为其指定了用于通信的特定时隙。随后，采用该时隙进行通信，其中该通信与所指定的通信设备以及在资源消耗处理436内所收集的资源消耗结果相关。特别地，将与消耗(包括利用所采用的资源和所携带的数据单元)相关的任何成本信息转换成用户服务数据单元使用450，其中将该用户服务数据单元使用450存储在资源使用/成本454和数据单元使用452内。将通过调度器所调度的时隙的数量、速率和容量发送到用户服务数据使用450，并且也将其存储在资源使用/成本454内，以便可以对所指定的(而不是所消耗的或者无效消耗的)资源进行跟踪。将关于所提供的资源和所发送的数据单元的用户服务数据单元使用450内的信息发送到用户动态服务质量信息420，其中对用户动态服务质量信息420进行处理并且将其存储在动态服务质量跟踪信息422内。调度处理432在其调度判决中具有两个主要输入。第一个是服务质量跟踪信息422，其基于对目标服务质量信息411和每个用户的被发送服务质量之间的差异的某个测量，其中根据在下一个时隙内对用户进行调度的好处将服务质量跟踪信息422转化成对用户的排序。第二个主要输入是用户专用系统动态成本成分，在给定对用户成本成分440内的动态SDU可收费成本确定446有贡献的固定和动态成本成分444以及固定和动态成本成分权重和阈值442的情况下，所述用户专用系统动态成本成分对与消耗时隙时所需要的系统资源相关的每个被调度用户的系统成本进行排序。典型地，动态SDU可收费成本确定446是固定和动态成本成分444(例如包括在与系统相关的成本成分信息350内的一个或多个成分)的某些加权或阈值函数，以及动态SDU可收费成本确定446是对通信链路的实时属性(例如物理无线电环境、对资源进行争用的用户通信设备的数量以及在通信链路上从那些设备所提供的负载)进行跟踪的实域动态变量368、369的函数。示出的示例性可收费成本成分被包括在例如多播可收费成本成分391的可收费成本成分信息390内。
在所描述的系统内，调度器在用户之间进行成本/利益分析，以便对将要随后被调度的最适宜用户(以最小成本获得最多利益)进行识别。在示例性实施例中，对于每个被调度的用户，使用某种形式的聚合函数将用于调度器的成本确定包括在可收费成本成分中，以对某个服务测量时间间隔上的可收费成本进行跟踪。然而，对于一定数量的数据单元或者一定的时间周期，调度器不能将用于用户的动态服务质量目标422、411调整为停留在特定的可收费成本目标内，同时，在一定数量的数据单元或一定时间周期内，调度器也不能将在多数用户上传送与特定服务类别匹配的数据单元的系统成本维持在某个成本目标内。
在本发明更新颖的部分中，系统还包括用户/服务类别SDU固定成本调整460，其进一步包括固定和动态成本成分权重/阈值确定462以及动态服务数据单元成本目标464。对于特定的用户或服务类别，将固定和动态成本成分444或者简单地将所得到的关联于每个调度判决的可收费SDU成本成分447从用户成本成分440传送到用户/服务类别SDU固定成本成分调整460。随后，将所产生的成本与动态SDU可收费成本确定464中的成本目标进行比较，并且使用所产生的成本对随后将被传送回用户成本成分440内的固定和动态成本成分权重/阈值442的固定和动态成本成分权重和阈值462进行调整。对于最近已经以上述平均系统成本而调度的用户或服务类别来说，目标是通过随机提高固定和动态成本成分444对可收费成本成分446的贡献来减少用户或服务类别被调度的概率，从而创建随后将在成本/利益分析中被调度器采用的有偏可收费成本成分448。从而，对于相同的物理系统状况，该有偏成本相对于其他用户来说较高，从而对该用户/服务类别进行调度的可能性较低，并且当进行调度时，对实际系统成本447(减去权重变化)进行存储以便进一步在固定和动态成本成分权重/阈值确定462中进行比较。从而，对于无线电系统，用户将需要在比平均无线电环境更好的环境(短链路、低干扰)中对时隙的平均分配进行接收，并且因此在比平均系统成本更低的系统成本上进行调度，从而减少其长期的服务成本。等价地，如果对于某个周期，已经在比平均成本更低的成本上对用户或服务类别进行了操作，则其就获得一种成本贷记，其中，通过暂时减小调度器成本/利益分析中的可收费成本成分，该成本贷记将使用户或服务类别在甚至低于平均无线电环境(从而高于平均系统成本)时也能够维持平均比例的被调度时隙。总之，通过对所产生的可收费成本成分447进行跟踪，并且将其与用于用户或服务类别的目标可收费成本成分464进行比较，可以对固定和动态成本成分444进行调整(经由权重和阈值442)，以便为调度器成本/利益分析创建有偏可收费成本成分448，从而与实际可收费成本成分447和争用下一个时隙的其它用户/服务类别的那些实际可收费成本相比，可以将对用户进行调度的可能性设置得更多或更少。随后，在计费系统120中跟踪实际可收费成本成分447，从而通过之前所描述的取决于成本的计费系统来维持真实的收入级别。
虽然已经根据向计费服务器进行的一定数量服务单元的传输而对本发明进行了描述，但是计费报告之间的时间间隔以及所述报告在被发送服务数量方面的内容可以使用可选的信息。计费报告之间的周期可以基于固定的时间周期、由系统事件所产生或者所触发的固定成本数量，其中该系统事件例如通信设备101、102离开通信链路150。所报告服务的数量可以是通信设备101、102已经被连接到接入节点110的时间周期，其可以是通信设备所采用的例如VoIP呼叫数量或者电子消息(e-mail、SMS、MMS)数量的应用级单元的数量。最终，服务数量可以简单地是信息的传输，该信息指示了存储在用于相关通信设备的接入节点内的某种形式的预付费或者贷记限额的终止。
图5说明了示例性特定类型的资源管理函数，其中，在多个服务类别和/或用户上对时隙、服务数据单元或者某些其它资源消耗量度进行细分，在图5中一般将所述多个服务类别和/或用户识别为存储在存储器501内的资源管理实体。在时隙资源专用的情况下，每个实体具有用于预分配的总可用资源502中的一些或一部分时隙的预分配，其要么消耗其自身(作为父实体)，要么向下赠予实体体系结构中的依赖(或者子)实体。例如，实体A 510具有预分配P1 512，其被细分给实体B 520(经由箭头540)和实体C 530(经由箭头541)，从而实体B 520和实体C 530分别具有预分配P2 522和P3 532。每个实体(A 510、B 520、C 530)还包括用于获得预分配(P1 512、P2522、P3 532)的预分配信息/函数(518、528、538)。实体A 510可以代表对例如HTTP业务的服务类别的预分配，其与实体A分类器511匹配，实体B和C代表在通信链路150上对通信设备101、102的分配。通过其实体分类器521、531对实体B 520和实体C 530的业务进行识别。由此，实体B 520和实体C 530可以为其自己的HTTP业务消耗P2 522和P3 532部分的时隙。现在，在对每个实体的预分配P1 512、P2 522、P3 532中，由于与实体分类器匹配的每个实体的HTTP业务不足，所以在某个时间间隔上可能未使用某一数量或部分的时隙。这些时隙未被任何实体使用，并且因此，每个实体示出了未使用的预分配U1 517、U2 527和U3 537。另外，在预分配P1 512、P2 522、P3 532中，某些时隙对于预分配实体来说是空闲的，但是这些时隙可以由另一个实体通过时隙借用处理进行使用。因此，当借用实体所要提供的业务大于其预分配时，这些空闲的时隙被赠予到那些借用实体。通过借用规则和成本1 514、2 524、3 534对时隙的借用进行控制。例如，借用规则(514、524、534)为每个实体指定借用优先权，该借用优先权例如再分配优先权(572、572’、572”)、和/或如由借用速率控制(576、576’、576”)所定义的最大借用速率、和/或可以从哪个实体中借用时隙或者可以将时隙赠予哪个实体的限制，例如所允许的借用者(570、570’、570”)以及所允许的赠予者(571、571’、571”)。借用规则(514、524、534)还可以包括抢占优先权(573、573’、573”)，其使得甚至当第二实体可以利用其预分配(即预分配不空闲)时，具有更高抢占优先权的第一实体也能够从具有更低抢占优先权的第二实体借用资源。用于预分配的总可用资源502作为链路上的物理状况的函数而变化。从存储在预分配信息/函数(518、528、538)内的包括预分配级别(560、560’、560”)在内的信息中得到用于特定实体(P1 512、P2 522、P3 533)的预分配，可选地，该信息还包括从用于预分配的总可用资源502中得到所述预分配的函数。当总资源低于特定级别时，预分配可以是零，或者被限制为在预分配最小级别(561、561’、561”)内所存储的某个通用最小值。可选地或者附加地，可以将预分配级别(560、560’、560”)限制为在预分配最大值(562、562’、562”)内所存储的某个最大值。如通过依赖于预分配的再分配优先权函数(563、563’、563”)以及依赖于预分配的抢占优先权函数(564、564’、564”)所指示的那样，实体的借用和/或抢占优先权可以随着总可用资源而变化，并且当预分配给实体的资源数量上升或者下降到如由预分配级别/函数(560、560’、560”)所指示的预定阈值之上或之下时，可以具体地对实体的借用和/或抢占优先权进行调整。借用成本经由可选的差异函数(575、575’、575”)将成本成分指定给借用处理(即对借用者收费以及对赠予者贷记)，该可选的差异函数(575、575’、575”)建立了所述借用者收费和所述赠予者贷记之间的差异，其中，可选地，所述借用者收费、赠予者贷记或差异可以取决于时隙被赠予、借用和/或抢占的优先权级别，取决于由与时隙类型/模式/方向有关的借用成本(574、574’、574”)所指示的借用时隙的类型/模式/方向，并且/或者取决于用于预分配的总可用资源502。
因此，每个实体(A 510、B 520、C 530)分别具有被赠予的时隙分配(D1 515、D2 525、D3 535)，可选地，将其实现为向量，该向量分别表示被赠予一个或多个其它实体的分配。例如，向量D1[2，3]分别示出由实体A 510赠予实体B 520的分配时隙D1[2]以及由实体A 510赠予实体C 530的分配时隙D1[3]。类似地，每个实体(A 510、B 520、C 530)分别具有被借用的时隙分配(B1 516、B2 526、B3 536)，可选地，可以将其再次实现为向量，该向量分别示出从一个或多个其它实体所借用的分配。例如，向量B2[1，3]分别示出实体B 520从实体A 510所借用的分配时隙B2[1]以及实体B 520从实体C 530所借用的分配时隙B2[3]。预分配、未使用、赠予和借用的时隙的组合从预分配中创建了一定数量被使用时隙，例如被使用分配A1 513、A2523和A3 533。
对于图5的三实体系统
A1＝P1-U1-D1+B1，A2＝P2-U2-D2+B2，A2＝P2-U2-D2+B2，A1＝A2+A3SUM{D1，D2，D3}＝SUM{B1，B2，B3}如果P1＝P2+P3，那么实体A 510预分配时隙被充分预分配给实体B 520和C 530，并且实体B 520和C 530都不能从实体A 510进行借用。
如果P1＞P2+P3，那么在实体A 510处保留有预分配时隙部分(U1+D1)，其可被动态分配给实体B 520和C 530以用于HTTP业务，从而B2[1]可以是非零的并且B3[1]可以是非零的，其中，D1＝B2[1]+B3[1]。
如果P1＜P2+P3，那么在实体A 510处的时隙部分被超额预订，并且对于实体B 520和C 530来说，不可能同时采用其全部时隙预分配。在这种情况下，例如，资源管理处理依赖于对实体B 520和C 530处HTTP业务到达事件的统计，使得一个实体可以达到其理论最大预分配，而另一个实体不同时需要其全部预分配。在这种情况下，例如，实体B 520将使用其预分配P2＝A2，而实体C 530将具有被赠予实体A 510的被赠予分配D3[1]，使得A3＝P3-D3[1]。对于A1＝A2+A3，将产生A1＝P2+P3-D3[1]或者P1+B1[3]＝P2+P3。
显然，随着在多级体系结构中资源管理实体(服务类别和用户)数量的增加，上述简单的方程将变得复杂，但是原理保持相同。由体系结构中每个父实体所实际采用的分配将等于其直接连接的子实体所实际采用的分配的总和。在父实体处的预分配可以等于、大于或者小于依赖于父实体的子实体处的预分配，其中，利用未被使用的、被赠予的和/或被借用的时隙来提供平衡。可以不使用空闲时隙，或者可以将空闲时隙向上赠予实体体系结构(例如经由箭头550)并且随后向下借给实体体系结构(例如经由箭头551)，以便当例如实体B 520的其它实体具有空闲时隙时，例如实体C 530的边缘实体可以得到比其预分配更多的时隙。注意，可选地，利用包括在借用规则和成本534内的边缘到边缘借用规则，可以实现从边缘到边缘的赠予/借用机制(例如经由箭头553)，其中该借用规则和成本534明确地绕过与实体体系结构相关的借用规则(也在534内)。该可选机制不影响本发明的新颖的借用资源和成本跟踪方案，现在将对其进一步进行描述。
根据本发明的各个实施例实现经由实体体系结构的资源分布以及资源的赠予/借用。根据本发明的各个实施例实现将成本成分与借用机制、被使用、未被使用、被赠予和被借用资源中的至少一种进行相关。另外，根据本发明的各个实施例实现对可收费成本成分的跟踪，该可收费成本成分是所述成本成分中的至少一种的函数。使用用于资源管理函数(例如时隙预分配和借用/赠予处理)的成本成分和可收费成本成分，这是因为其具有计费和记账提示，现在将要对其进行详细描述。由于对于已经给与预分配的特定用户和用户服务类别(例如实体)来说具有更好的资源接入保证，所以资源的预分配可以产生比最努力的动态时隙分配更高的每时隙收入。如果对系统中所有的资源进行了预分配并且采用了那些分配，则就可由于动态分配(即最努力的)时隙的数量为零而获得最大收入增益，并且用户不会经历可能触发折扣的其预分配不可用的情况。然而，通常，一些因素阻碍该情况的实现。第一，不会每个用户都采用全部预分配，因此空闲时隙将仍然是动态可用的。第二，当例如无线链路的接入链路具有作为物理状况的结果的时变数量的总可用资源，并且每条接入链路的用户数量随着用户在无线小区之间的移动而随时间改变时，则可用于预分配和动态分配的资源的数量是高度可变的。如果运营商试图超额预订预分配以便减少被动态分配的时隙的数量，那么运营商将冒着当那些预分配不可用时(即，当链路容量、用户负载和业务到达的统计不利于运营商时)会触发折扣的风险。对于具有不可预测的和/或非常突然的到达统计特性的服务和用户，从收入的角度来说，采用如下方式将是更有利的，即，对每个边缘实体提供“最小”预分配，然后提供对超额预订的、动态分配的空闲时隙的优先接入，以便保证每个用户都得到足够的服务(没有折扣)，而某些用户则通过使用基于优先权的空闲时隙接入来得到更好的服务。
计费系统可以对如何在系统中采用各时隙进行跟踪，以便对系统成本和系统收入生成效率进行跟踪。可以用比动态时隙以及基于优先权接入系统的动态时隙接入更高的费率，对预分配时隙的使用进行收费。然后，根据预分配时隙的使用情况，针对预分配时隙的使用(或者未使用)来确定对可收费成本成分的适当成本调整。例如，图3示出了预分配时隙具有例如RATE时隙成本378和NUMBER时隙成本379的成本成分，其中使用未使用的时隙成本和使用的时隙成本376、377对所述成本成分进行调整。动态分配时隙提供了例如赠予时隙成本375和借用时隙成本374的附加成本调整，其中从通用空闲池或者从未使用的预分配时隙中借用该动态分配时隙。在一些实施例中，特别地，可以将借用时隙成本实现为具有对应于不同借用优先权级别的不同借用时隙成本的表，或者也可以为每个优先权级别存储多个独立的成本成分。
被包括在借用规则和成本1 514、2 524、3 534内的可收费成本成分可以包括并且有时确实包括总链路容量中动态变化的成本提示，并且因此包括被分配给用户的每个预分配和动态时隙的成本。然而，在相同时间处，链路状况对于小区内的每个用户来说是不同的(由于无线电环境)，所以该更高的容量取决于每个用户在被分配了时隙的时刻处的链路预算(及由此产生的编码增益)。该更高的编码增益时隙可以携带足够的有效负载，使得用户为其他用户释放将来的预分配时隙，应该对这一点进行特别地跟踪。
由于在之前时隙内所获得的平均值以上的容量，包括在借用规则和成本1 514、2 524、3 534内的可收费成本成分可以并且有时候确实对释放了将来的预分配时隙的用户给与报酬，即便这些用户可能仍然消耗其已协商数量的服务，例如一定数量的数据单元或者一定时间的连接(其与在预测编码增益上某个理论的预分配时隙数量相关)。
包括在借用规则和成本1 514、2 524、3 534内的可收费成本成分可以并且有时候确实包括与未使用的预分配、预收费时隙的数目相关的成本调整(减少)。
包括在借用规则和成本1 514、2 524、3 534内的可收费成本成分包括与被赠予的预分配、预收费时隙的数目相关的成本调整(减少)，可选地，所述成本调整取决于借用者的借用优先权。
包括在借用规则和成本1 514、2 524、3 534内的可收费成本成分包括与被实体借用的时隙数量相关的成本调整(增加)，可选地，所述成本调整取决于借用者对该时隙进行借用所调用的借用优先权。
特别地，如果当该预分配内的每个时隙都被使用时对预分配时隙的使用进行收费，那么如果用户业务低于已经协商的数量，则运营商就会有收入不足的风险。因此，对于该用户，包括在借用规则和成本1 514、2 524、3 534内的可收费成本成分可以包括每个未使用时隙的时隙成本、被赠予时隙的更小时隙成本，其中对于借用用户利用时隙成本来维持每时隙的收入。可选地，如果无论得到分配的用户是否使用预分配时隙都对预分配时隙进行收费，那么运营商就可以通过减小可收费成本成分而对空闲时隙给与较小折扣。折扣的大小可以取决于那些空闲时隙是否被借用(通过赠予的数量进行跟踪)，并且折扣的大小还可以取决于赠予/借用优先权。这是因为，借用用户自身由于使用了所述赠予时隙而被收费，因此将再次对每时隙收入作出贡献。注意，在任何一种情况下，与预测的有效负载相比，使用之前所提到的固定和动态成本成分输入，可收费成本成分还可以考虑每时隙的服务有效负载(即编码增益)。
下面对本发明的另一个特征进行描述。接入节点110可以具有但是通常不具有指定信令带宽，以便将时隙指定给通信设备101处的特定资源管理实体。另外，即使将时隙指定给例如实体B 520的特定实体，在指定处理期间，在通信设备101处例如实体C 530的具有更高优先权的另一个实体也可能产生需要由下一个可用时隙提供服务的分组，因此需要进行借用。在任何一种情况下，接入节点110不能精确地对每个实体所采用带宽的时隙进行跟踪，因此，这削弱了计费系统对被借用时隙以及相关成本进行跟踪的能力。另外，如之前所描述的那样，有时接入节点110不在用于被发送数据单元的通信路径上，即侧行链路方向，因此不能看到如何采用所指定的时隙。还有时接入节点110在通信路径上作为发射机或接收机之一，但是其仍然不确定如何采用时隙。例如，如果通过特定通信设备101对被发送的分组成功地进行了接收，如果被成功接收的分组实际上对于该接收通信设备101是可接受的，因此接收机愿意为该分组付费并且/或者确定例如利用了多少上行链路多播时隙来获得到达接入节点110的特定多播有效负载。
因此，显然，对资源/SDU计数、成本成分和可收费成本进行跟踪的特定新颖实施例使该信息和存储处理位于通信设备101内，以便可以对更加精确的信息进行跟踪，并且该信息随后被返回到接入节点110，从而其具有传送到计费服务器120的完整计费信息。
因此，图6示出了本发明的一个特定示例性实施例，其中，例如通信设备101’的用户采用连接到调制解调器1 640的主机1 601，并且该用户进一步连接到通信链路150’。还将接入节点110’连接到通信链路150’，并且接入节点110’至少由单一机架内的接入路由器部件610和基站接口650组成。还将接入节点110’经由网络699连接到计费服务器620。图6的通信设备101’、接入节点110’、通信链路150’和计费服务器620可以分别类似于图1的通信设备101、接入节点110、通信链路150和计费服务器120。图6的网络699可以类似于图1的链路161、163和节点162的组合。使用计费函数618、621实现计费系统，例如，该计费函数618、621分别位于接入节点110’和计费服务器620中的至少一个内。在计费函数618位于接入节点110’内的情况下，该函数可以是计费代理函数。通信设备101’包括计费函数674，使得其可以为了交换现在所描述的各种计费信息的目的而与计费系统中的计费函数618、621进行通信。
基站I/F 650对例如L2资源计数651、L2资源成本成分652和L2资源可收费成本成分653的链路层计费信息进行存储。L2资源计数651和成本成分652可以是如在接入链路资源计数241中所描述的那样，并且L2资源计数651和成本成分652可以包括接入链路资源信息301和L2成本成分，其中，基于链路层时隙(即帧)对接入链路资源信息301进行定义，并且L2成本成分来自与系统有关的成本成分信息350，例如时隙安全开销360。L2可收费成本成分653可以是如对接入链路可收费成本成分250所描述的那样，并且L2可收费成本成分653包括可收费成本成分信息390内的、例如侧行链路可收费成本成分393的L2可收费成本成分。
接入路由器610对例如L3资源计数611、L3成本成分612和L3可收费成本成分613的SDU计费信息进行存储。L3资源计数611和成本成分612可以是如在SDU计数210中所描述的那样，并且可以包括接入链路资源信息301，其中基于分组而不是链路层帧对接入链路资源信息301进行定义。每个SDU L3资源计数611对流所消耗的资源进行计数，其中该流与例如SDU分类器211的SDU服务分类器相匹配。接入路由器610还可以包括L3成本成分，该L3成本成分来自在与系统有关的成本成分信息350中所描述的那些例如IP封装成本352的成分。L3可收费成本成分613可以是如在SDU可收费成本成分220中所描述的那样，并且可以包括在可收费成本成分信息390内的、例如VPN可收费成本成分396的L3可收费成本成分。如已经所描述的那样，接入节点110’内的这些计数、成本成分和可收费成本成分可能是不精确的，因此在调制解调器1 640和主机1 601内独立地对等价的资源信息进行跟踪。因此，调制解调器1 640包括L2资源计数641、L2资源成本成分642和L2资源可收费成本成分643，并且主机1 601包括L3资源计数602、L3成本成分603和L3可收费成本成分604。如之前已经描述的那样，例如端节点内的L3 602和L2 641资源计数这样的资源计数对与流相关的资源进行计数，其中，通过SDU和/或接入链路资源分类器211、248对该流进行定义。例如，通过映射信息217、218、224，对L2和L3计数之间的关系、成本成分以及用于这些流或流组的可收费成本成分进行定义。可以使用新颖的计费/跟踪协议661经由例如基站I/F 650将L2信息641、642、643传送到计费系统，并且随后可以将L2信息641、642、643与等价信息651、652、653合并，以便提供完整的或者至少更加精确的对通信链路150’的L2资源使用的记录。附加地或者可选地，可以使用新颖的计费/跟踪协议662经由例如接入路由器610将L3信息602、603、604传送到计费系统，并且随后可以将L3信息602、603、604与等价信息611、612、613合并，以便提供完整的或者至少更加精确的对通信链路150’的分组使用的记录。
接入节点110’和通信设备101’还可以分别包括单元接收规则657、647，其定义了例如时隙和分组的哪些数据单元对于在接入链路150’上的接收是可接受的和/或是不可接受的，以便在调制解调器1640或者基站I/F 650内丢弃所接收的不可接受的数据单元，并且当与不具有单元接收规则657、647的实施例相比，对资源计数、成本和可收费成本641、642、643、651、652、653中的至少一个进行修改以便反映该丢弃。典型地，将单元接收规则657、647实现为至少一个流分类器的列表，其可以描述对于接收是可接受的流和/或对于接收是不可接受的流。注意，虽然单元接收规则657、647作用于所接收的分组，但是显然，当发射机的单元接收规则包括与接收机规则组匹配的信息时，还可以使用这些规则来防止将该单元从接入链路150’的另一端处的发射机进行发送。可以在如图6所示的调制解调器/基站I/F内的链路层防火墙功能中实现单元接收规则647、657，或者可选地，可以将单元接收规则647、657集成为接入路由器/主机内的IP分组防火墙的一部分。在进一步的发明步骤中，计费跟踪协议661、662之一或者两者可以对接入节点110’和通信设备101’之间的单元接收规则进行同步。可以将单元接收规则从通信设备101’传送到接入节点110’，或者可以在通信设备101’处从接入节点110’接收单元接收规则。这避免了对随后将要被丢弃的单元进行接收，因此避免了浪费通信链路150’上的资源。
下面考虑对例如用于两个实体B和C的L3 SDU带宽或L2时隙的资源借用的跟踪，其中，每个实体是用户专用服务类别(即，用于VoIP的分配和用于HTTP业务的分配)并且因此与单一通信设备101’相关。可以将实体分类器实现为流分类器，其根据在那些数据单元内的头部和有效负载字段的值对属于该实体的至少一个数据单元流进行描述，因此可以消耗被分配给该实体的资源。例如，基站将为调制解调器1指定接入链路150’上的单播上行链路时隙，但是也可以分配上行链路方向上其它类型和模式的时隙。这些链路层(L2)时隙等于IP层上(L3)带宽的数量，其随着物理状况发生波动。接入路由器610希望对关于如何采用那些所指定时隙的信息进行累计，例如，所述信息关于多少带宽被实体B使用和未使用、多少带宽被存储在BUSED计数614和B USED计数615内。例如，接入路由器还希望知道多少带宽被实体B赠予且被实体C借用、多少带宽被存储为C借用616和B赠予617。在链路层(基站)接口650处，可以为例如C借用时隙656和B赠予时隙655的时隙借用维持等价的参数。特别地，在给定通信设备101’处的多个实体以及通信设备调度器对服务类别实体B和C之间所指定的时隙进行借用/赠予的能力的情况下，基站I/F 650包括时隙指定(即分配)信息654，但是无法知道实际上是如何使用这些被指定的时隙的。此外，接入节点110’可能需要知道如何根据相对和/或绝对再分配以及/或者在再分配处理中涉及的资源实体的抢占优先权级别对特定的资源进行借用。如果这些因素影响成本，并且因此影响后续的与通信设备101’的资源使用相关的可收费成本成分和收费，则上述过程将是特别重要的。
因此，在接入链路150’的另一端再次将等价的信息存储为L3借用计数和优先权606、L3借用成本和L3借用规则605、L2借用计数和优先权645、L2借用成本646和L2借用规则644，其中，借用规则644、605特别包括关于每个实体B和C的时隙/数据单元预分配(即服务质量目标)的信息，以及关于如何和何时允许在实体B和C与通信设备101’处的任何其它服务类别实体之间进行借用的信息。另外，可选地，借用规则605、644包括i)至少两个实体的再分配借用优先权级别，用于当所述实体超出其预分配时，控制这些实体接入空闲资源的次序；以及ii)至少两个实体的抢占再分配优先权级别，用于控制已经超过其预分配的那些实体中的一个是否可以从另一个实体抢占非空闲的资源。借用规则605、644还可以包括多个函数，该函数能够将借用操作中涉及的相对再分配和抢占优先权级别变换成借用成本607、646内的适当值，并且还可以对该优先权信息与L3、L2借用计数和优先权606、645内的借用资源计数一起进行跟踪，以便当生成对通信设备101’的总资源使用的收费时，计费系统可以考虑优先权级别信息。然后，接入节点110’对所指定的资源和所接收的时隙/数据单元进行跟踪，并且对于它们其中的某些，可以维持一个借用操作行为子集。同时，在通信设备101’处对实际借用操作进行跟踪，该实际借用操作包括借用计数和优先权606、645以及它们对可收费成本成分604、643的影响，并且随后在计费跟踪协议661、662之一或两者内对该实际借用操作进行传送，使得该信息可以与信息651、652、653、611、612、612合并，并且具体生成信息元素614、615、616、617、656、655、654内的精确值，其为用于图5中所描述的借用处理的、具有图2和3中所描述的相关信息元素的跟踪信息的具体实例。
在进一步的发明步骤中，或者将借用规则和成本605、644(例如成本算法)从接入节点110’传送到通信设备101’并且被通信设备101’所接受，或者将借用规则和成本605、644从通信设备101’传送到接入节点110’并且被接入节点110’所接受，或者在连接期间在接入节点110’和通信设备101’之间对借用规则和成本605、644进行协商。可选地，对借用规则605、644、单元接收规则647和存储在资源成本成分642、603内的固定成本成分信息中的至少一个进行预编程，使用管理协议对其进行配置或者经由调制解调器1 640或主机1 601上的驱动器软件对其进行编程。
可选地或者附加地，通信设备101’可以在例如接入节点110’的多个被访问的接入节点处维持其自己的计费记录，并且随后经由其本地区域内的接入节点将这些记录报告给其本地AAA服务器。当两个域具有记帐关系但是不具有计费服务器连接(例如，使用RADIUS代理)，或者该连接太昂贵而不能传送计费记录时，上述处理是特别有用的，其中，在该被访问域内在例如110’的每个被访问接入节点处生成所述计费记录。随后，本地计费/记帐系统针对在该被访问域的接入节点处累计的计费记录对这些被访问域给与报偿。
在进一步的发明步骤中，主机1 601包括L3计费记录670，该L3计费记录670还包括由运营商X识别符所识别的用于运营商X的L3记录671。记录671对计费记录进行存储，其中，在被访问的接入节点处从运营商X处或者为运营商X生成与提供给使用通信设备的用户的服务有关的计费记录。主机1 601还包括由运营商Y识别符所识别的用于另一个运营商Y的L3记录672。记录672对计费记录进行存储，其中，在被访问的接入节点处从该运营商Y处生成计费记录。L3计费记录670还包括由本地运营商Z识别符所识别的用于本地运营商Z的计费状态673，该运营商Z与通信设备101’的本地运营商相关，并且还包括用于存储来自例如X和Y的其它运营商的计费记录的指令以及用于将那些计费记录转移到本地运营商计费系统的指令。可选地，用于本地运营商Z的计费状态673还包括安全和接入控制信息674，例如诸如安全密钥的加密信息，其使得运营商能够保护计费记录671、672和673不被篡改，尽管用户(即调制解调器1 640和/或主机1 601的用户)可被允许在不改变运营商用于生成帐单的历史的情况下对其计费记录历史进行查看。
在进一步的发明步骤中，调制解调器1 640包括L2计费记录680，该L2计费记录680还包括用于运营商X的L2记录681。调制解调器1 640还对在被访问的接入节点处从该运营商X处生成的计费记录以及用于运营商Y的L2计费记录682进行存储，其中，该L2计费记录被用于存储在被访问的接入节点处从运营商Y处生成的计费记录。所保持的L2计费记录还包括用于运营商Z的计费状态683，该运营商Z是通信设备101’的本地运营商，并且因此，在一些实施例中，包括用于对来自例如X和Y的其它运营商的计费记录进行存储的指令以及用于将那些计费记录转移到本地运营商计费系统的指令。可选地，用于本地运营商Z的计费状态683还包括安全和接入控制信息684，其使得可以保护L2计费记录681和682不被篡改，尽管用户可被允许对其计费记录历史进行查看。
典型地，将L3和L2计费记录670、680存储在持续的并且可选地可以移动的媒体中，使得电源故障将不会导致该记录的丢失，从而可以将计费记录删除并且转移到其它通信设备中。
与资源调度器和/或这里所讨论的可以对某些资源进行跟踪的其它设备相比，例如，为了资源调度的目的，根据本发明对资源利用信息进行跟踪的本发明的接入节点、端节点和/或其它设备，通常对所跟踪的信息维持一定的时间段，该时间段比在资源分配调度器情况下所维持的时间段长得多。例如，本发明的设备可以在将该信息报告给计费系统以生成帐单或者用于其它目的之前，对该信息进行跟踪、累计，并且可以在存储器内对该信息维持若干秒、分钟、小时、天、星期或者甚至几个月。因此，在一些实施例中，对所跟踪的资源利用信息进行存储，并且将其维持在存储器或数据存储设备中达10秒或者更多秒。
可以将消息存储在例如硬盘、存储器或者其它存储设备的物理机器可读媒体中，该消息作为位于所述机器可读媒体内的单元中的比特集合。可以将所述消息内的字段作为比特相邻集存储在存储器媒体中。例如，将根据本发明所生成和所传送的消息临时存储在缓冲器和/或其它存储器内，将该其它存储器实现为用于对消息进行存储的物理机器可读媒体。还可以将软件模块存储在物理机器可读存储器中。
使用模块实现本发明的各种特征。可以使用软件、硬件或者软件和硬件的组合来实现这些模块。可以使用机器可执行指令来实现上文所述的许多方法和方法步骤，该机器可执行指令例如被包括在例如RAM、软盘等存储器设备的机器可读媒体中的软件，以便对例如具有或者不具有附加硬件的通用计算机的机器进行控制，以便实现所有或者部分上述方法。因此，在其它事情之中，本发明涉及包括机器可执行指令的机器可读媒体，该机器可执行指令用于使例如处理器和相关硬件的机器执行上述方法的一个或多个步骤。将根据本发明所生成和/或所发送的消息存储在机器可读媒体上，例如，存储在生成、发送和/或接收该消息或者多个消息的设备中的存储器(RAM)内。在其它事情之中，本发明涉及对本发明的新颖消息进行存储的存储器。
对本领域的技术人员来说，鉴于本发明的上述描述，对上述本发明的方法和装置进行许多附加变化，这将是显而易见的。认为这些变化是在本发明的范围内。可以将本发明的方法和装置与CDMA、正交频分复用(OFDM)、或者各种其它类型的通信技术一起使用，其中，这些通信技术可以用于提供例如基站、接入路由器和移动节点的接入节点之间的无线通信链路。因此，在一些实施例中，基站使用OFDM或CDMA与移动节点建立通信链路。在各个实施例中，将移动节点实现为笔记本计算机、个人数字助理(PDA)、或者包括接收机/发射机电路和逻辑和/或例程的用于实现本发明方法的其它便携设备。
权利要求
1.一种在包括多个用户和不同预分配资源组的通信系统中使用的方法，第一用户被指定使用所述预分配资源组中第一资源组的资源，所述方法包括确定所述第一用户何时需要超出指定给其的预分配资源的、用于通信服务的资源；响应于确定所述第一用户需要超出指定给其的所述预分配资源的资源，从第二预分配资源组向所述第一用户提供再分配资源；向第二用户贷记所述再分配资源中的至少一部分；以及针对所述再分配资源中的至少一部分，向所述第一用户收费。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述再分配资源中的至少某些资源来自于资源池，其中所述第二用户被授权从所述资源池中分配所述池资源中的预选部分。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述第二用户被授权分配所述第二预分配资源组中的预选部分。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述再分配资源中的至少某些资源来自于资源池，其中所述第二用户被授权对所述资源池动态分配池资源。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述第二用户被授权从所述第二预分配资源组中动态分配资源。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述再分配资源中的至少某些资源被预分配给所述第二用户。
7.如权利要求6所述的方法，其中，向所述第二用户贷记某一数量的所述再分配资源，所述数量与针对所述再分配资源而向所述第一用户收费的数量不同。
8.如权利要求6所述的方法，其中，所述再分配资源包括时隙，并且向所述第一用户收费的数量与向所述第二用户贷记的数量之间的差异是时隙类型、时隙模式和时隙方向中的至少一个的函数。
9.如权利要求1所述的方法，其中，第一优先权级别关联于所述第一用户，所述第一优先权级别指示相对于指定给已超出其预分配资源的至少一个其他用户的再分配优先权级别，而指定给所述第一用户的优先权级别，以用于确定所述第一用户被从所述第二预分配资源组中提供再分配资源的权利。
10.如权利要求9所述的方法，其中，所述再分配资源已预分配给所述第二用户；其中，向所述第二用户贷记某一数量的所述再分配资源，所述数量与针对所述再分配资源而向所述第一用户收费的数量不同；以及其中，向所述第一用户收费的数量与向所述第二用户贷记的数量之间的差异被确定为至少是与所述第一和第二用户之一关联的优先权级别的函数。
11.如权利要求10所述的通信系统，其中，所述收费数量和贷记数量之间的差异被确定为是与所述第一用户关联的所述第一优先权级别和与所述第二用户关联的再分配优先权级别之间的优先权级别差异的函数。
12.如权利要求9所述的通信系统，其中，向所述第二用户贷记某一数量的所述再分配资源，所述数量与针对所述再分配资源而向所述第一用户收费的数量不同；其中，所述差异被确定为是所述第一用户的再分配优先权级别和争用所述第二用户的预分配资源的至少一个其他用户的再分配级别的函数。
13.如权利要求12所述的通信系统，其中，所述差异被确定为是指定给争用所述第二用户的预分配资源的至少一个其他用户的最重要再分配优先权级别的函数，所述最重要的另一再分配优先权级别小于或者等于所述第一用户的所述再分配优先权级别。
14.如权利要求2所述的通信系统，其中，被再分配给所述第一用户的所述预分配资源本来不会由所述第二用户使用。
15.如权利要求14所述的通信系统，其中，给与所述第二用户的所述贷记数量小于如果所述第二用户本打算使用所述再分配资源而将被给与的贷记数量。
16.如权利要求7所述的通信系统，其中，被再分配给所述第一用户的所述预分配资源本来会由所述第二用户使用。
17.如权利要求16所述的通信系统，其中，向所述第二用户贷记的数量与向所述第一用户收费的数量之间的所述差异还是指定给所述第一用户的第一抢占优先权级别和指定给所述第二用户的第二抢占优先权级别的函数。
18.如权利要求1所述的方法，其中，所述再分配资源中的所述至少某些资源是预分配给所述第二用户的资源的第一部分，所述方法还包括针对在所述系统中将不使用的预分配资源的第二部分，向所述第二用户收费。
19.如权利要求1所述的方法，其中，所述再分配资源中的至少某些资源是预分配给所述第二用户的资源的第一部分，所述方法还包括针对所述系统中预分配给所述第二用户的资源的数量，向所述第二用户收费；以及当预分配给所述第二用户的所述资源中的至少某些资源被再分配给另一用户或不由任何用户使用时，向所述第二用户提供对应于所述至少某些资源的至少一部分贷记。
20.如权利要求6所述的方法，其中，分配给所述第一和第二用户中的至少一个的所述预分配资源是无线通信链路上的带宽的一部分，所述通信链路的带宽作为物理状况的函数而改变，从而导致分配给所述第一和第二用户中的所述至少一个的预分配带宽的数量发生改变。
21.如权利要求6所述的方法，还包括运行接入节点，以将在特定时间点处可用的、指定给所述第一和第二用户中的至少一个的预分配资源的数量确定为是所确定物理状况的函数，其中所述物理状况能够随时间发生改变并影响可用的预分配资源的数量。
22.如权利要求21所述的方法，其中，分配给所述第一和第二用户中的另一个的预分配资源的数量是固定的。
23.如权利要求9所述的方法，其中，分配给所述第一和第二用户中的至少一个的所述预分配资源是无线通信链路上的带宽的一部分，所述通信链路的带宽作为物理状况的函数而改变，从而导致分配给所述第一和第二用户中的所述至少一个的预分配资源的数量发生改变，所述方法还包括当所述预分配资源的数量降到预定级别以下时，对所述第一和第二用户中的至少一个增加再分配优先权级别。
24.如权利要求1所述的方法，其中，分配给所述第一用户的所述预分配资源是无线通信链路上的带宽的一部分，所述通信链路的带宽作为物理状况的函数而改变，其中，当所述通信链路的带宽低于预定级别时所述部分为零。
25.如权利要求1所述的方法，还包括向所述第一用户提供贷记，以释放预分配给所述第一用户的资源，从而其可由另一用户使用。
26.如权利要求25所述的方法，其中，在所述通信系统中对所述预分配资源进行调度以进行动态再分配的时间之前，所述第一用户释放所述预分配资源。
27.一种具有不同预分配资源组的通信系统，其中，第一用户被指定使用来自所述预分配资源组中第一资源组的资源，所述系统包括用于确定所述第一用户何时需要超出指定给其的预分配资源的、用于通信服务的资源的装置；用于从第二预分配资源组向所述第一用户再分配资源的装置；用于向第二用户贷记所述再分配资源中的至少一部分的装置；以及用于针对所述再分配资源中的至少一部分来向所述第一用户收费的装置。
28.如权利要求27所述的通信系统，其中，所述用于向第二用户进行贷记的装置贷记某一数量的所述再分配资源，所述数量与针对所述再分配资源而向所述第一用户收费的数量不同。
29.一种在包括多个用户和不同预分配资源组的通信系统中使用的方法，第一用户被指定使用所述预分配资源组中第一资源组的资源，所述方法包括确定所述第一用户何时需要超出其可用的预分配资源的、用于通信服务的资源；响应于确定所述第一用户需要超出其可用的所述预分配资源的资源，从第二预分配资源组向所述第一用户提供再分配资源；对于所述第一用户，生成第一可收费成本成分，其作为所述再分配资源的至少第一部分的函数；以及对于所述第二用户，生成第二可收费成本成分，其作为所述再分配资源的至少第二部分的函数。
30.如权利要求29所述的方法，还包括生成对所述第一用户的收费，其作为所述第一可收费成本成分的函数。
31.如权利要求29所述的方法，还包括生成对所述第二用户的收费，其作为所述第二可收费成本成分的函数。
32.如权利要求29所述的方法，还包括生成对所述第一和第二用户之一的收费，其作为所述第一和第二可收费成本成分两者的函数。
33.如权利要求1所述方法，其中，可归因于所述再分配资源的所述第一可收费成本成分的一部分不同于可归因于所述再分配资源的所述第二可收费成本成分的一部分。
全文摘要
在可用资源随着包括其他用户的资源利用在内的各种状况而变化的系统中，对为提供服务而进行的资源利用和/或与提供用于服务的系统资源相关的成本进行跟踪。所述方法非常适合于例如移动通信系统的系统，在这些系统中，提供服务的系统的资源和/或成本的数量是动态的，并且可能在相对快速的时间量程内变化。基于每个用户跟踪资源利用。可以将服务收费确定为是所消耗的资源数量和所传送的数据数量的函数，其中，用于传送固定数量数据单元的资源数量作为环境和/或其它状况的函数而变化。有时，将服务收费确定为若向第一用户提供服务则将对其他系统用户造成的影响的函数。
文档编号H04M15/00GK101061701SQ200580035129
公开日2007年10月24日 申请日期2005年7月20日 优先权日2004年8月13日
发明者艾伦·奥尼尔 申请人:高通弗拉里奥恩技术公司