专利名称：一种下一代网络中选择计费系统的方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种下一代网络中选择计费系统的方法。
背景技术：
NGN(Next Generation Network，下一代网络)从概念上讲是一个基于分组传送，能够提供语音、数据和多媒体综合服务，能够保证服务质量和安全，并综合各种接入方式、能够使第三方方便地提供应用的理想通信网。目前很多国际和区域性的标准化组织都在对NGN进行研究，很多国家的运营商也在积极部署NGN。但目前关于NGN的研究以及网络的部署都还处于一个仅能够提供部分业务和部分能力的阶段。随着研究的不断深入和设备能力的日益完善和增强，将来所建设的NGN将能够提供更多的业务。
ITU(International Telecom Union，国际电信联盟)是NGN的主要研究组织，提出了NGN的总体架构，目前推出的NGN Release1(版本1)的规范主要支持PSTN/ISDN(Public Switched Telephone Network/Integrated ServicesDigital Network，公共交换电话网络/综合业务数字网络)的仿真业务、多媒体业务、PSTN/ISDN模拟业务。
图1是NGN的总体架构示意图。如图1所示，NGN包含两个层面业务层面和传送层面。
传送层面包含传送功能、传送控制功能等。传送控制功能包含网络附属设备的控制功能、资源和许可控制功能、以及传送层用户属性数据库。
业务层面包含业务控制功能、业务层用户属性数据库和应用/业务支持功能，并通过API(Application Programming Interface，应用编程接口)访问应用。
随着宽带的建设和NGN业务的开展，采用什么样的计费手段(比如按照流量，时长，内容)对业务进行精确计费是目前面临的重要的问题，为此NGN也在加紧研究计费相关的框架。对NGN计费框架的研究在第13研究组进行，目前的Release2(版本2)提出了基于策略的计费框架，引入了RACF(ResourceAdmission Control Function，资源授权控制实体)作为计费策略控制实体，并且对传输层实体和计费触发功能实体如何进行计费信息交互进行了定义。现有技术中NGN的计费框架如图2所示，具体介绍如下 SCF(Service Control Functions，业务控制功能)通过Rs参考点向PD-FE(Policy Decision Function Entity，策略决策功能实体)发起资源请求，并且在资源预留或者释放后可以接收到相关通知； NACF(Network Attachment Control Function，网络附着控制功能)提供接入层注册功能以及用户终端初始化功能，使用户终端能够接入到NGN业务；NACF提供网络级标识和鉴权、管理接入网IP(Internet Protocol，因特网协议)地址空间以及对接入会话进行鉴权的功能，并向用户终端提供NGN业务/应用支持功能的接触点； PD-FE基于网络策略规则、SCF提供的业务信息、NACF(NetworkAttachment Control Function，网络附着控制功能)提供的传送层签约信息、以及TRC-FE(Transport Resource Control Functional Entity，传输层资源控制功能实体)提供的资源接纳决策结果，做出网络资源接纳控制的最后决策； PE-FE(Policy Enforcement Function Entity，策略执行功能实体)执行从PD-FE收到的策略； TRC-FE负责收集和维护传送网的拓扑和资源状态信息，基于网络拓扑结构、连接性、网络和节点资源的可用性以及接入网中的传送层签约信息等网络信息控制资源的使用，提供传送网络接纳控制的决策； TRE-FE(Transport Resource Enforcement Functional Entity，传输层资源执行功能实体)的具体功能仍在进一步研究的过程中。
目前的计费方法包括离线计费和在线计费，相应的计费系统称为OFCS(Offline Charging System，离线计费系统)和OCS(Online Charging System，在线计费系统)。
目前的NGN网络中，OFCS和OCS的地址都是静态配置于包含计费客户端的网元(如PE-FE)上。当计费事件被触发后，计费客户端根据已经配置好的计费系统地址，把计费信息发送到相应的计费系统进行计费。
采用在计费客户端静态配置单一的计费系统的方法对于单计费系统的网络是足够的，但是如果一个网络中配置有多个计费系统，则该方法缺少灵活性。比如一个计费系统发生故障或者负荷过大时，就要在PE-FE上重新手动配置计费系统地址，而在手动配置的过程中就有可能导致计费信息的丢失。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种动态获取和选择计费系统地址的方法，提高NGN系统的灵活性和计费系统的可用性。
为了解决上述问题，本发明提供一种下一代网络中选择计费系统的方法，当采用推模式计费时，包括 业务控制功能实体为业务选择计费系统后，将所述计费系统的地址包含在资源初始化请求消息中发送给策略决策功能实体； 接收到业务控制功能实体发送的资源初始化请求消息后，策略决策功能实体对所述业务所请求的服务质量资源进行策略决策和授权、资源有效性检查，并进行最终的接纳决策； 最终的接纳决策完成后，策略决策功能实体对包含在所述资源初始化请求消息中的计费系统地址进行检查； 若检查结果表明由业务控制功能实体选定的计费系统是本网络内可用的计费系统，则将所述计费系统地址发送给策略执行功能实体，通知策略执行功能实体使用所述地址对应的计费系统进行计费操作。
此外，若业务控制功能实体选定的计费系统与策略决策功能实体中已配置的计费系统类型不一致，则策略决策功能实体重新选择一个新的已配置的计费系统，并将选定的计费系统的地址发送给策略执行功能实体，通知策略执行功能实体使用所述地址对应的计费系统进行计费操作。
此外，策略决策功能实体将所述计费系统地址包含在资源初始化请求消息中发送给策略执行功能实体。
本发明还提供一种下一代网络中选择计费系统的方法，当采用拉模式计费时，包括 接收到策略执行功能实体发送的业务的资源决定请求消息后，策略决策功能实体向业务控制功能实体发送资源行为请求消息； 业务控制功能实体为所述业务选择计费系统，并将选定的计费系统地址包含在资源行为应答消息中发送给策略决策功能实体； 接收到业务控制功能实体发送的资源行为应答消息后，策略决策功能实体对所述业务所请求的服务质量资源进行策略决策和授权、资源有效性检查，并进行最终的接纳决策； 最终的接纳决策完成后，策略决策功能实体对包含在所述资源行为应答消息中的计费系统地址进行检查； 若检查结果表明由业务控制功能实体选定的计费系统是本网络内可用的计费系统，则将所述计费系统地址发送给策略执行功能实体，通知策略执行功能实体使用所述地址对应的计费系统进行计费操作。
此外，若业务控制功能实体选定的计费系统与策略决策功能实体中已配置的计费系统类型不一致，则策略决策功能实体重新选择一个新的已配置的计费系统，并将选定的计费系统的地址发送给策略执行功能实体，通知策略执行功能实体使用所述地址对应的计费系统进行计费操作。
此外，策略决策功能实体将所述计费系统地址包含在资源决定应答消息中发送给策略执行功能实体。
本发明还提供一种下一代网络中选择计费系统的方法，当前使用的计费系统出现异常时，包括 策略执行功能实体通过向策略决策功能实体发送资源变化请求消息、并在所述消息中携带发生异常的计费系统地址，请求重新选择一个计费系统地址； 策略决策功能实体对所述发生异常的计费系统的地址进行检查，若检查结果表明所述计费系统先前由策略决策功能实体选定，则策略决策功能实体重新选择一个类型相同的计费系统，并将选定的计费系统的地址包含在资源变化应答消息中发送给策略执行功能实体，通知策略执行功能实体使用所述地址对应的计费系统进行计费操作； 所述计费系统的类型包括在线计费系统和离线计费系统。
此外，若策略决策功能实体对所述发生异常的计费系统的地址进行检查的结果表明所述计费系统先前由业务控制功能实体选定，则策略决策功能实体将所述资源变化请求消息转发给业务控制功能实体； 业务控制功能实体根据所述发生异常的计费系统的地址，重新选择一个相同类型的计费系统，并将选定的计费系统的地址通过资源变化应答消息发送给策略决策功能实体； 策略决策功能实体对包含在业务控制功能实体发送的资源变化应答消息中的计费系统地址进行检查，若检查结果表明由业务控制功能实体重新选定的计费系统是本网络内可用的计费系统，则将所述计费系统地址包含在资源变化应答消息中发送给策略执行功能实体，通知策略执行功能实体使用所述地址对应的计费系统进行计费操作。
此外，若业务控制功能实体重新选定的计费系统与策略决策功能实体中已配置的计费系统类型不一致，则策略决策功能实体重新选择一个新的已配置的计费系统，并将选定的计费系统的地址包含在资源变化应答消息中发送给策略执行功能实体，通知策略执行功能实体使用所述地址对应的计费系统进行计费操作。
综上所述，本发明通过由SCF根据业务的不同类型选择不同的计费系统，并且在计费系统发生故障时，实时的更换计费系统，提高了NGN系统中计费系统的选择效率和计费系统的可用性。
图1是NGN的总体架构示意图； 图2是现有技术中NGN的计费框架示意图； 图3是本发明实施例在NGN中采用推(PUSH)模式计费时选择/下发计费系统地址的方法流程图； 图4是本发明实施例计费系统异常时SCF/PD-FE重新选择计费系统地址的方法流程图； 图5是本发明实施例在NGN中采用拉(PULL)模式计费时选择/下发计费系统地址的方法流程图。
具体实施例方式 下面将结合附图和实施例对本发明进行详细描述。
图3是本发明实施例在NGN中采用推(PUSH)模式计费时选择/下发计费系统地址的方法流程图，包括如下步骤 301，资源初始化请求(Resource Initiation Request，简称RIR)被SCF触发； 302，SCF确定对应业务的QoS(Quality of Service，服务质量)参数(如带宽和业务类别)、或从该业务的媒体流信息中导出所请求的QoS参数(如带宽和业务类别)后，通过扩展的Rs接口向PD-FE发送资源初始化请求消息； 上述资源初始化请求消息中包含该业务的媒体流描述信息和相关的QoS参数，以便于PD-FE进行QoS资源授权和预留； 此外，SCF还根据该业务的业务属性选择计费系统，并将选定的计费系统(OCS或OFCS)地址包含在资源初始化请求消息中通过扩展的Rs接口下发给PD-FE。
本发明扩展的Rs接口与现有的Rs接口相比，增加了两个字段(分别为OFCS地址和OCS地址)，使得业务层下发的业务层信息中可以携带计费系统地址；这样可以使得不同的业务使用不同的计费系统。
303，收到上述资源初始化请求消息后，PD-FE对该请求的QoS资源进行策略决策和授权，授权通过后执行下一步； 具体地说，PD-FE对QoS资源进行的上述策略决策和授权就是检查资源初始化请求消息中的媒体流描述信息、资源初始化请求中请求的QoS资源(QoS参数)与PD-FE的网络策略规则和从NACF获得的传送清单信息(如定制的上下行带宽、最大优先级等)是否一致。
304.PD-FE与TRC-FE交互对请求的QoS资源(QoS参数)进行资源有效性检查，有效性检查通过后执行下一步； 305，PD-FE根据与PE-FE和TRC-FE的交互结果确定最终的接纳决策 如果决策结果是不接纳资源请求，PD-FE向SCF发送拒绝接纳资源请求的资源初始化应答消息，该消息中包含拒绝原因，本流程结束； 如果决策结果是接纳资源请求，PD-FE进行计费系统地址的校验和选择，并将校验和选择结果包含在后续发送的资源初始化请求中发送给PE-FE；校验和选择策略具体包括 APD-FE对SCF下发的计费系统地址进行可用性校验如果该计费系统是本网络内可用的计费系统，则PD-FE采用SCF下发的计费系统地址；如果不是本网络内可用的计费系统，则PD-FE在本地配置的计费系统中选择一个相同类型的计费系统； B如果PD-FE需要重新选择计费系统(即A中的校验结果是SCF下发的计费系统地址不是本网络内可用的计费系统地址)，则PD-FE对SCF下发的计费系统地址进行类型一致性校验如果PD-FE中已配置的计费系统类型与SCF指定的计费系统不一致(例如，SCF指定用在线计费系统，但是PD-FE只配置了离线计费系统地址)，则PD-FE重新指定一个新的已配置的计费系统。
306，若步骤305中的决策结果是接纳资源请求，PD-FE通过扩展的Rw接口向PE-FE发送资源初始化请求消息，要求PE-FE安装决策；该资源初始化请求消息中包含计费系统的地址信息； 本发明扩展的Rw接口与现有的Rw接口相比，增加了两个字段(分别为OFCS地址和OCS地址)，通过对Rw接口的扩展可以由RACF来对计费系统的选择做策略选择，下发到PE-FE。
307a，PE-FE安装或者执行最终决策，使用SCF或PD-FE指定的计费系统开始计费； 307b，PE-FE返回资源初始化应答消息到PD-FE； 308，PD-FE向SCF发送资源初始化应答(Resource Initiation Response)消息。
图4是本发明实施例计费系统异常时SCF/PD-FE重新选择计费系统地址的方法流程图，包括如下步骤 401，计费系统发生异常时，PE-FE触发资源变化请求； 402，PE-FE通过向PD-FE发送资源变化请求(Resource ModificationRequest)消息、并在该消息中携带计费系统发生异常的指示信息以及发生异常的计费系统地址，请求重新选择一个计费系统地址； 403，PD-FE收到PE-FE发送的资源变化请求消息后，对该消息中包含的发生异常的计费系统地址进行检查 若该发生异常的计费系统地址是先前由PD-FE指定，则PD-FE根据该发生异常的计费系统地址，重新选择一个相同类型(指同为OCS或者OFCS)的新计费系统地址，将该计费系统地址包含在资源变化应答(ResourceModification Response)消息中发送给PE-FE，本流程结束； 否则，将该资源变化请求消息转发给SCF请求新的计费系统地址。
404，SCF收到资源变化请求消息后，根据发生错误的计费系统类型，重新选定一个相同类型的新计费系统； 405，SCF返回资源变化应答消息到PD-FE，该应答消息中包含SCF重新选定的新计费系统的地址； 406，PD-FE根据本地策略进行新计费系统地址的校验和选择(具体的校验和选择策略如步骤305所述)，校验和选择完成后将新的计费系统地址包含在资源变化应答消息中下发到PE-FE。
接收到PD-FE下发的新的计费系统地址后，PE-FE采用新的计费系统开始计费。
图5是本发明实施例在NGN中采用拉(PULL)模式计费时选择/下发计费系统地址的方法流程图，包括如下步骤 501，CPE通过向PE-FE发送QoS信令为一个给定的业务流请求所需的QoS资源，PE-FE收到该QoS信令后触发资源决定请求(Resource DecisionRequest，简称RDR)； 502，PE-FE通过Rw接口向PD-FE发送资源决定请求消息以请求进行策略决策；该资源决定请求消息中包含该业务的媒体流描述信息和相关的QoS参数；PE-FE需要(特别是在QoS信令会被周期性更新的情况下)过滤重复或者恶意的QoS请求消息； 503，PD-FE收到资源决定请求消息后，向SCF发送资源行为请求(Resource Action Request)消息以获取媒体流的业务信息；SCF为该业务选择计费系统，并将选定的计费系统(OCS或OFCS)地址、以及媒体流的业务信息包含在资源行为应答(Resource Action Response)消息中发送给PE-FE； 504，PD-FE对该请求的QoS资源进行策略决策和授权检查该业务的媒体流描述信息，请求的QoS资源和业务信息是否与PD-FE的网络策略规则以及NACF中的传输签约信息一致，如果一致则执行下一步； 505，PD-FE与TRC-FE交互进行QoS资源的有效性检查PD-FE识别并决定参与该媒体流的接入网络和核心网络；PD-FE发出资源初始化请求消息到注册在该PD-FE上的其中一个TRC-FE，以检查请求的QoS资源是否有效；如果有多个TRC-FE实例存在于参与的网络中，这些TRC-FE可以进行交互以检查请求的QoS资源是否有效，然后由收到资源初始化请求消息的TRC-FE返回资源初始化应答消息到PD-FE； 506，PD-FE基于步骤504和505的决策和交互结果做出最终的接纳决策 如果决策结果是不接纳资源请求，PD-FE向SCF发送拒绝接纳资源请求的资源初始化应答消息，该消息中包含拒绝原因，本流程结束； 如果决策结果是接纳资源请求，PD-FE进行计费系统地址的校验和选择，并将校验和选择结果包含在后续发送的资源决定应答消息中发送给PE-FE，具体的校验和选择策略如步骤305所述。
507，如果步骤506中的决策结果是接纳资源请求，PD-FE发出资源决定应答消息到PE-FE，PE-FE将开始安装最终接纳决策；该资源决定应答消息中还包含计费系统的地址信息；接收到PD-FE下发的新的计费系统地址后，PE-FE采用新的计费系统开始计费，并向CPF发送QoS信令。
权利要求
1、一种下一代网络中选择计费系统的方法，其特征在于，当采用推模式计费时，包括
业务控制功能实体为业务选择计费系统后，将所述计费系统的地址包含在资源初始化请求消息中发送给策略决策功能实体；
接收到业务控制功能实体发送的资源初始化请求消息后，策略决策功能实体对所述业务所请求的服务质量资源进行策略决策和授权、资源有效性检查，并进行最终的接纳决策；
最终的接纳决策完成后，策略决策功能实体对包含在所述资源初始化请求消息中的计费系统地址进行检查；
若检查结果表明由业务控制功能实体选定的计费系统是本网络内可用的计费系统，则将所述计费系统地址发送给策略执行功能实体，通知策略执行功能实体使用所述地址对应的计费系统进行计费操作。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，
若业务控制功能实体选定的计费系统与策略决策功能实体中已配置的计费系统类型不一致，则策略决策功能实体重新选择一个新的已配置的计费系统，并将选定的计费系统的地址发送给策略执行功能实体，通知策略执行功能实体使用所述地址对应的计费系统进行计费操作。
3、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
策略决策功能实体将所述计费系统地址包含在资源初始化请求消息中发送给策略执行功能实体。
4、一种下一代网络中选择计费系统的方法，其特征在于，当采用拉模式计费时，包括
接收到策略执行功能实体发送的业务的资源决定请求消息后，策略决策功能实体向业务控制功能实体发送资源行为请求消息；
业务控制功能实体为所述业务选择计费系统，并将选定的计费系统地址包含在资源行为应答消息中发送给策略决策功能实体；
接收到业务控制功能实体发送的资源行为应答消息后，策略决策功能实体对所述业务所请求的服务质量资源进行策略决策和授权、资源有效性检查，并进行最终的接纳决策；
最终的接纳决策完成后，策略决策功能实体对包含在所述资源行为应答消息中的计费系统地址进行检查；
若检查结果表明由业务控制功能实体选定的计费系统是本网络内可用的计费系统，则将所述计费系统地址发送给策略执行功能实体，通知策略执行功能实体使用所述地址对应的计费系统进行计费操作。
5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，
若业务控制功能实体选定的计费系统与策略决策功能实体中已配置的计费系统类型不一致，则策略决策功能实体重新选择一个新的已配置的计费系统，并将选定的计费系统的地址发送给策略执行功能实体，通知策略执行功能实体使用所述地址对应的计费系统进行计费操作。
6、如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，
策略决策功能实体将所述计费系统地址包含在资源决定应答消息中发送给策略执行功能实体。
7、一种下一代网络中选择计费系统的方法，其特征在于，当前使用的计费系统出现异常时，包括
策略执行功能实体通过向策略决策功能实体发送资源变化请求消息、并在所述消息中携带发生异常的计费系统地址，请求重新选择一个计费系统地址；
策略决策功能实体对所述发生异常的计费系统的地址进行检查，若检查结果表明所述计费系统先前由策略决策功能实体选定，则策略决策功能实体重新选择一个类型相同的计费系统，并将选定的计费系统的地址包含在资源变化应答消息中发送给策略执行功能实体，通知策略执行功能实体使用所述地址对应的计费系统进行计费操作；
所述计费系统的类型包括在线计费系统和离线计费系统。
8、如权利要求7所述的方法，其特征在于，
若策略决策功能实体对所述发生异常的计费系统的地址进行检查的结果表明所述计费系统先前由业务控制功能实体选定，则策略决策功能实体将所述资源变化请求消息转发给业务控制功能实体；
业务控制功能实体根据所述发生异常的计费系统的地址，重新选择一个相同类型的计费系统，并将选定的计费系统的地址通过资源变化应答消息发送给策略决策功能实体；
策略决策功能实体对包含在业务控制功能实体发送的资源变化应答消息中的计费系统地址进行检查，若检查结果表明由业务控制功能实体重新选定的计费系统是本网络内可用的计费系统，则将所述计费系统地址包含在资源变化应答消息中发送给策略执行功能实体，通知策略执行功能实体使用所述地址对应的计费系统进行计费操作。
9、如权利要求8所述的方法，其特征在于，
若业务控制功能实体重新选定的计费系统与策略决策功能实体中已配置的计费系统类型不一致，则策略决策功能实体重新选择一个新的已配置的计费系统，并将选定的计费系统的地址包含在资源变化应答消息中发送给策略执行功能实体，通知策略执行功能实体使用所述地址对应的计费系统进行计费操作。
全文摘要
一种NGN中选择计费系统的方法，当采用推模式计费时，包括SCF为业务选择计费系统后，将所述计费系统的地址包含在资源初始化请求消息中发送给PD-FE；接收到SCF发送的资源初始化请求消息后，PD-FE对所述业务所请求的QoS资源进行策略决策和授权、资源有效性检查，并进行最终的接纳决策；最终的接纳决策完成后，PD-FE对包含在所述资源初始化请求消息中的计费系统地址进行检查；若检查结果表明由SCF选定的计费系统是本网络内可用的计费系统，则将所述计费系统地址发送给PE-FE，通知PE-FE使用所述地址对应的计费系统进行计费操作。采用本发明可提高NGN系统中计费系统的选择效率和计费系统的可用性。
文档编号H04L12/14GK101335632SQ20081014448
公开日2008年12月31日 申请日期2008年8月5日 优先权日2008年8月5日
发明者倩 孙, 默 孙 申请人:中兴通讯股份有限公司