专利名称：一种码分多址系统实现分组预付费的方法
技术领域：
本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种在CDMA(Code Division MultipleAccess，码分多址)系统中实现分组预付费的方法。
背景技术：
CDMA是一种常用的以宽带扩频技术为基础的多址调制技术。CDMA2000是第三代移动通信的主要模式之一，它不仅提供高质量的话音服务，同时也提供高速的分组数据传输服务。
图1为现有CDMA2000系统的功能节点，其中BTS(Base TransceiverSystem，无线收发信机)在小区建立无线覆盖区用于移动终端通信，BSC(BaseStation Controller，基站控制器)可对各个BTS进行控制；PCF(Packet ControlFunction，分组控制功能节点)用于转发无线子系统和PDSN(Packet Data ServiceNode，分组数据服务节点)之间的数据。PDSN是CDMA系统接入Internet的接口模块。PDSN与PCF之间是R-P接口(R-P，Radio-Packet)，即A10/A11接口，A10为数据通道，A11为控制通道。PDSN为CDMA系统的用户提供接入服务，用户通过PDSN到AAA(Authentication，Authorization and Accounting，鉴权、授权及计费服务器)进行鉴权、授权和计费。HA(Home Agent，归属代理)与PDSN一起为MIP(Mobile IP，移动IP)用户提供接入及移动性管理。
CDMA系统可为用户同时提供语音及分组数据服务，可支持预付费和后付费两种计费方式。对语音来说，预付费服务比较成熟，通过MSC(MobileSwitching Center，移动交换中心)与SCP(Service Control Point，业务控制点)交互实现预付费功能。分组数据服务是近年来大规模开展起来的数据服务模式，对用户的分组数据业务预付费的实现可考虑采用与语音同样的设备SCP来控制实现，以达到用户帐户的统一。
预付费服务可通过PPC(PrePaid Client，预付费客户端)与PPS(PrePaidServer，预付费服务器)的交互实现。对预付费服务来说，费率换算是指将用户的帐户金额转换成的时长或流量，以分别实现基于时长或流量的预付费数据业务。PPS负责将费率换算后的配额信息发送给PPC来实现对用户的预付费控制。在实际业务开展时，还可根据不同的时间段，为用户提供不同的费率，此时就涉及到不同时段的费率切换问题。
在CDMA系统中实现分组预付费功能，对简单IP的预付费用户，PPC在PDSN上实现；对MIP的预付费用户，PPC不仅可以在PDSN上实现，也可以在HA上实现。为了实现同一用户语音及分组预付费的帐户统一，用户帐户存储在SCP中，PPC通过AAA和PPS及SCP交互，以实现分组预付费服务。
申请号为“CN03145175.6”的专利“码分多址访问分组预付费的实现方法”描述了一种在CDMA网络中实现分组预付费的方法，此专利描述了预付费服务器PPS与业务控制点SCP之间建立接口，当帐户信息在SCP上的智能业务用户使用分组预付费业务时，由CDMA系统中的PDSN与AAA及PPS交互，由PPS通过所述的接口向SCP进行鉴权和扣费。其中，预付费客户端PPC由分组数据服务节点PDSN实现；预付费服务器PPS与AAA分开设置或合设。
CDMA系统用户的帐户信息在鉴权、授权及计费服务器AAA及业务控制点SCP中都有存储，如果预付费服务器PPS与AAA分开设置，需要在网络中增加PPS实体，同时在PPS中需要再存储用户信息。这样不仅增加了组网的复杂性及更多的接口交互，也必然会造成信息的重复及可能存在的不一致。
此外，在CDMA系统中，鉴权、授权及计费服务器AAA承担了用户的鉴权，授权及计费功能，AAA不仅处理所有后付费用户的鉴权、授权和计费功能，而且对预付费用户的信息也要进行处理。如果PPS与AAA合一设置，必然加重AAA的负荷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是利用现有CDMA网络的设备，提供一种码分多址系统实现分组预付费的方法，以达到CDMA网络中语音预付费与分组预付费的统一。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种CDMA系统实现分组预付费的方法，移动交换中心MSC与业务控制点SCP交互，实现用户语音的预付费服务的费用控制，分组数据服务节点PDSN与鉴权、授权及计费服务器AAA交互为用户提供分组数据接入；其特征在于，它包括以下步骤A、预付费服务器PPS与业务控制点SCP合一实现，帐户信息在业务控制点SCP；B、预付费客户端PPC通过鉴权、授权及计费服务器AAA与业务控制点SCP交互用户预付费接入和结束消息，进行用户的分组预付费服务的鉴权和费用管理。
所述步骤B所述的预付费客户端PPC可是分组数据服务节点PDSN或者为归属代理HA。
所述步骤B所述的鉴权、授权及计费服务器AAA与业务控制点SCP之间交互是采用Radius(Remote Authentication Dial-In User Service)消息进行交互。
进一步地，所述的鉴权、授权及计费服务器AAA与业务控制点SCP之间交互的消息包括a)接入请求/响应消息b)初始配额申请请求/响应消息c)在线配额更新请求/响应消息d)业务结束请求/响应消息。
进一步地，所述接入请求/响应消息与初始配额申请请求/响应消息可合一。
所述步骤B中所述预付费客户端PPC通过鉴权、授权及计费服务器AAA与业务控制点SCP交互的接入消息的流程包括以下步骤步骤1 PPC向AAA发送接入请求消息，消息中携带PPC的预付费能力；步骤2 AAA判断此用户为预付费用户，将接入请求消息转发给SCP/PPS；步骤3 SCP/PPS检查用户帐户的情况，如果允许用户接入，返回接受接入的授权响应消息给AAA；否则返回拒绝接入的响应消息给AAA；步骤4 AAA将SCP的接入响应消息转发给PPC。
进一步地，所述步骤3中所述的SCP/PPS给AAA返回的接受接入的授权响应消息中携带给用户分配的初始配额。
如果SCP没有在用户接入请求时分配配额，则上述交互的接入消息的流程之后进一步包括以下步骤步骤5 PPC向AAA发送初始配额申请请求消息；步骤6 AAA将初始配额申请请求消息转发给SCP/PPS；步骤7 SCP/PPS给用户授权配额并发送初始配额申请响应消息给AAA；步骤8 AAA将初始配额申请响应消息转发给PPC。
进一步地，如果预付费客户端由PDSN实现，则所述步骤5之前，进一步包括PDSN与AAA进行计费开始信息的交互。
所述步骤B中，如果预付费客户端PPC判断为用户请求的配额快使用完需要重新请求配额时，所述预付费客户端PPC通过鉴权、授权及计费服务器AAA与业务控制点SCP进一步交互在线配额更新消息，交互流程包括以下步骤步骤9 PPC向AAA发送在线配额更新请求消息，消息中携带已使用的配额信息；步骤10 AAA将在线配额更新请求消息转发给SCP/PPS；步骤11 SCP/PPS根据用户使用的配额，重新给用户授权配额并发送在线配额更新响应消息给AAA；步骤12 AAA将在线配额更新响应消息转发给PPC。
所述步骤B中，当系统终止用户使用分组预付费服务时，所述预付费客户端PPC通过鉴权、授权及计费服务器AAA与业务控制点SCP交互的结束消息的流程包括以下步骤步骤13 PPC向AAA发送业务结束请求消息，消息中携带已使用的配额信息；步骤14 AAA将业务结束请求消息转发给SCP/PPS；步骤15 SCP/PPS根据用户使用的配额，更新用户的帐户信息，同时发送业务结束响应消息给AAA；步骤16 AAA将业务结束响应消息转发给PPC。
进一步地，如果预付费客户端PPC由PDSN实现，则所述步骤13中，PDSN向AAA发送的业务结束请求消息包含在计费结束消息中；所述步骤16中，AAA向PDSN发送的业务结束响应消息包含在计费结束响应消息中。
进一步地，如果预付费客户端PPC由PDSN实现，则上述步骤13之前或上述步骤16之后，PDSN与AAA之间进行计费结束消息的交互。
采用本发明所述的方法，与现有技术相比，本发明以现有的CDMA网络设备实现分组预付费功能，PPS与SCP合一设置，不要求PPS与SCP之间建立接口，预付费客户端PPC通过AAA与SCP直接交互来实现分组预付费功能，为分组预付费业务的组网及用户帐户的管理提供了极大的便利。
本发明在实现码分多址网络中分组预付费方法时，避免用户帐户信息的重复存储，简化预付费的组网；避免加重鉴权、授权及计费服务器AAA设备的负荷；并对现有分组网络的影响最小。
图1是CDMA系统现有的网络结构图；图2是CDMA系统实现分组预付费服务的网络结构图；图3是CDMA系统接入用户提供分组预付费服务的处理流程图；图4是CDMA系统为用户提供预付费服务时请求分配初始配额的处理流程图；图5是CDMA系统为用户提供预付费服务在线配额申请时的处理流程图；图6是CDMA系统结束用户使用分组预付费服务的处理流程图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明实施例做详细的说明。
以下实施例中，为描述方便，预付费客户端PPC以分组数据服务节点PDSN为例。同样，当用户采用MIP的接入CDMA系统时，预付费客户端也可由归属代理HA实现，这样当PDSN不具有预付费能力时，如果HA具有预付费能力，仍然能为MIP的用户提供预付费服务。
图1为CDMA系统现有的网络结构图。其中无线收发信机111在小区建立无线覆盖区用于移动终端通信；分组控制功能节点112主要实现空中无线接口与分组数据服务节点113的连接；分组数据服务节点113实现CDMA网络用户的接入，在预付费服务中承担预付费客户端PPC的功能；归属代理114与分组数据服务节点113一起为MIP用户提供接入及移动性管理；鉴权、授权及计费服务器115实现CDMA用户的鉴权、授权和计费功能；移动交换中心116提供CDMA语音用户的接入控制，与业务控制节点117交互，实现用户语音的预付费服务的费用控制。
业务控制点117为预付费用户提供帐户管理，金额与时长或流量转换的费率换算功能，及跨时间点的费率切换功能。
归属位置寄存器118提供用户接入CDMA网络的身份鉴权。
图2为CDMA系统实现分组预付费服务的网络结构图。其中业务控制点SCP与预付费服务器PPS合一实现，用户帐户信息在业务控制点217存放。
用户使用分组预付费服务时，由CDMA系统中的分组数据服务节点113通过鉴权、授权及计费服务器115与业务控制点117交互用户预付费接入，在线配额更新和结束消息，实现对分组预付费用户的鉴权及费用管理。
业务控制点217与鉴权、授权及计费服务器115之间的接口为Radius接口。
图3为CDMA系统开始为用户提供分组预付费服务的处理流程图。
当CDMA系统开始提供分组预付费服务时，交互接入消息的流程包括以下步骤301 PDSN向AAA发送接入请求消息，消息中携带PDSN的预付费能力；302 AAA判断此用户为预付费用户，将接入请求消息转发给SCP/PPS；303 SCP/PPS检查用户帐户的情况，如果允许用户接入，返回接受接入的授权响应消息给AAA，消息中携带给用户分配的初始配额；否则返回拒绝接入的响应消息给AAA；304 AAA将SCP的接入响应消息转发给PDSN。
图4为CDMA系统为用户提供预付费服务时请求分配初始配额的处理流程图。
如果SCP没有在用户接入请求时分配配额，则在为用户提供数据传输服务前，PDSN需要向SCP请求初始配额，交互流程包括以下步骤401 PDSN与AAA交互计费开始消息；402 PDSN向AAA发送初始配额申请请求消息；403 AAA将初始配额申请请求消息转发给SCP/PPS；404 SCP/PPS给用户授权配额并发送初始配额申请响应消息给AAA；405 AAA将初始配额申请响应消息转发给PDSN。
图5为CDMA系统为用户提供预付费服务在线配额申请时的处理流程图。
如果PDSN判断为用户请求的配额快使用完需要重新请求配额时，交互流程包括以下步骤501 PDSN向AAA发送在线配额更新请求消息，消息中携带已使用的配额信息；502 AAA将在线配额更新请求消息转发给SCP/PPS；503 SCP/PPS根据用户使用的配额，重新给用户授权配额并发送在线配额更新响应消息给AAA；504 AAA将在线配额更新响应消息转发给PDSN。
图6为CDMA系统结束用户使用分组预付费服务的处理流程图。
当CDMA系统终止用户使用分组预付费服务时，交互流程包括以下步骤601 PDSN向AAA发送业务结束请求消息，消息中携带已使用的配额信息；602 AAA将业务结束请求消息转发给SCP/PPS；603 SCP/PPS根据用户使用的配额，更新用户的帐户信息，同时发送业务结束响应消息给AAA；604 AAA将业务结束响应消息转发给PDSN；605 PDSN与AAA之间交互计费结束消息。
上面所述的码分多址系统实现分组预付费的方法适用于CDMA2000 1X、CDMA2000EV-DO、CDMA2000 1X EV-DV系统，及其它采用类似网络结构实现预付费功能的系统。
综上所述，本发明提出的一种码分多址系统实现分组预付费的方法，采用了便捷的组网方式，对现有分组网络的影响最小，对CDMA系统中开展预付费业务提供了极大的便利。
权利要求
1.一种CDMA系统实现分组预付费的方法，移动交换中心MSC与业务控制点SCP交互，实现用户语音的预付费服务的费用控制，分组数据服务节点PDSN与鉴权、授权及计费服务器AAA交互为用户提供分组数据接入，其特征在于，它包括以下步骤A、预付费服务器PPS与业务控制点SCP合一实现，帐户信息在业务控制点SCP；B、预付费客户端PPC通过鉴权、授权及计费服务器AAA与业务控制点SCP交互用户预付费接入和结束消息，进行用户的分组预付费服务的鉴权和费用管理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B所述的预付费客户端PPC可是分组数据服务节点PDSN或者为归属代理HA。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B预付费客户端PPC通过鉴权、授权及计费服务器AAA与业务控制点SCP交互是采用Radius消息进行交互。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的鉴权、授权及计费服务器AAA与业务控制点SCP之间交互的消息包括a)接入请求/响应消息b)初始配额申请请求/响应消息c)在线配额更新请求/响应消息d)业务结束请求/响应消息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述接入请求/响应消息与初始配额申请请求/响应消息可合一。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B中所述预付费客户端PPC通过鉴权、授权及计费服务器AAA与业务控制点SCP交互的接入消息的流程包括以下步骤6.1 PPC向AAA发送接入请求消息，消息中携带PPC的预付费能力；6.2 AAA判断此用户为预付费用户，将接入请求消息转发给SCP/PPS；6.3 SCP/PPS检查用户帐户的情况，如果允许用户接入，返回接受接入的授权响应消息给AAA；否则返回拒绝接入的响应消息给AAA；6.4 AAA将SCP的接入响应消息转发给PPC。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤6.3中所述的SCP/PPS给AAA返回的接受接入的授权响应消息中携带给用户分配的初始配额。
8.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，如果SCP没有在用户接入请求时分配配额，则交互的接入消息的流程之后进一步包括以下步骤8.1 PPC向AAA发送初始配额申请请求消息；8.2 AAA将初始配额申请请求消息转发给SCP/PPS；8.3 SCP/PPS给用户授权配额并发送初始配额申请响应消息给AAA；8.4 AAA将初始配额申请响应消息转发给PPC。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步地，如果预付费客户端由PDSN实现，则所述步骤8.1之前进一步包括PDSN与AAA进行计费开始信息的交互。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果预付费客户端PPC判断为用户请求的配额快使用完需要重新请求配额时，所述步骤B所述的预付费客户端PPC通过鉴权、授权及计费服务器AAA与业务控制点SCP进一步交互在线配额更新消息，具体以下步骤10.1 PPC向AAA发送在线配额更新请求消息，消息中携带已使用的配额信息；10.2 AAA将在线配额更新请求消息转发给SCP/PPS；10.3 SCP/PPS根据用户使用的配额，重新给用户授权配额并发送在线配额更新响应消息给AAA；10.4 AAA将在线配额更新响应消息转发给PPC。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预付费客户端PPC通过鉴权、授权及计费服务器AAA与业务控制点SCP交互的结束消息的流程包括以下步骤11.1 PPC向AAA发送业务结束请求消息，消息中携带已使用的配额信息；11.2 AAA将业务结束请求消息转发给SCP/PPS；11.3 SCP/PPS根据用户使用的配额，更新用户的帐户信息，同时发送业务结束响应消息给AAA；11.4 AAA将业务结束响应消息转发给PPC。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，如果预付费客户端PPC由PDSN实现，则所述步骤11.1中，PDSN向AAA发送的业务结束请求消息包含在计费结束消息中；所述步骤11.4中，AAA向PDSN发送的业务结束响应消息包含在计费结束响应消息中。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，如果预付费客户端PPC由PDSN实现，则所述步骤11.1之前或所述步骤11.4之后，PDSN与AAA之间进行计费结束消息的交互。
全文摘要
本发明公开了一种CDMA系统实现分组预付费的方法，移动交换中心与业务控制点交互，实现用户语音的预付费服务的费用控制，分组数据服务节点与鉴权、授权及计费服务器交互为用户提供分组数据接入；其特征在于包括以下步骤A、预付费服务器与业务控制点合一实现，帐户信息在业务控制点；B、预付费客户端通过鉴权、授权及计费服务器与业务控制点交互用户预付费接入和结束消息，进行用户的分组预付费服务的鉴权和费用管理；采用本发明提供的方法，避免用户帐户信息的重复存储，简化预付费的组网；避免加重鉴权、授权及计费服务器AAA设备的负荷；并对现有分组网络的影响最小。
文档编号H04Q7/22GK101031009SQ20061003415
公开日2007年9月5日 申请日期2006年3月4日 优先权日2006年3月4日
发明者许秀莉, 寇峰 申请人:中兴通讯股份有限公司