通信网络中的计费 【技术领域】
本发明涉及通信网络中的计费。
背景技术
第三代移动通信系统在欧洲被称为UMTS(通用移动通信系统)。它是国际电信联盟的IMT-2000系统的一部分。UMTS/IMT-2000是一种全球无线多媒体系统，提供比现有的移动网络更高的传输速度(2Mbit/s)。
业已开发了UMTS和全球移动通信系统(GSM)中的通用无线电分组服务(GPRS)，以提供无线通信服务分组交换及电路交换环境。
图1a表示UMTS网络的简化图。图中只表示了考虑到实际发明，重要的那些网络单元。当然，根据网络单元的容量、移动用户的数目和网络的组织，UMTS网络可包含一个或多个下面说明的每种网络单元。
用户终端100可以是多模式终端，所述终端能够利用至少两种无线电接入技术工作，例如UMTS和GSM。
网关GPRS支持节点(GGSN)102是相对于外部网络地网关，起路由器的作用，相对于目前用作指定GPRS终端的GPRS支持节点收送数据分组。
服务GPRS支持节点(SGSN)101和移动交换中心MSC位于相同的分层结构上。它保存和在其服务范围内的GPRS终端的位置相关的信息，并完成安全和用户访问控制功能。在数据传送过程中，服务GPRS支持节点通过基站子系统，相对于指定终端收发数据分组。服务GPRS支持节点向标识位置寄存器(HLR)103请求路由信息和用户信息，标识位置寄存器103永久保存所有用户信息。
UMTS规范允许一个网络用户具有一个或多个分组数据协议(PDP)地址。利用用户终端、服务GPRS支持节点和网关GPRS支持节点中的一个或多个分组数据协议语境描述每个地址。可有选择地独立启用、修改和停用分组数据协议语境。用户的所有分组数据协议语境都和该用户的国际移动用户身份(IMSI)的相同移动性管理(MM)语境相关。当建立分组数据协议时，意味着通信信道被建立。
在图1a中，服务GPRS支持节点和网关GPRS支持节点位于相同的域A中。当要建立用户和因特网108之间的连接时，第一步是移动终端100通过无线电访问网(RAN)106，把有效分组数据协议语境请求发送给服务GPRS支持节点101。该消息包括各种参数，所述各种参数还包括分组数据协议地址和接入点名称(APN)。接入点名称是涉及要使用的网关GPRS支持节点的逻辑名称。这里，接入点名称指的是网关GPRS支持节点102，通过网络GPRS支持节点102，在移动终端和因特网之间发送数据分组。在完成连接之前，在所述网络单元之间发送数种消息。
当记帐或事件(呼叫/对话)细节的监视需要和事件(呼叫/对话)相关的规定详细信息时，总是使用事件(呼叫/对话)详细数据收集。从而，每个网络单元收集和各个呼叫/对话相关的数据，直到达到某一预定极限为止。该极限是一定量的数据，时间或者其它可定义的触发值，例如兆字节。随后，网络单元产生事件细节记录，并通过IP网络(网际协议网络)107，利用有效协议，把事件细节记录发送给计费网关子例程104。一般来说，至少下述网络单元产生事件呼叫细节记录：诸如通用无线电分组服务(GERAN)或UMTS地面无线电访问网络(UTRAN)之类无线电访问网络中的服务GPRS支持节点，网关GPRS支持节点，呼叫状态控制子例程(CSCF)和应用服务器，UMTS地面无线电访问网络是3GPP(第三代伙伴计划)中当前规定的宽带多址访问无线电网络。通常，在一个对话中，每个所述网络单元产生和该对话相关的许多事件呼叫细节记录。
计费网关子例程从服务GPRS支持节点接收和同一对话相关的四个事件细节记录，从网关GPRS支持节点接收和同一对话相关的四个事件细节记录，随后借助在每个事件细节记录中找到的序列号，组合这些事件细节记录。格式化事件呼叫细节记录从计费网关子例程发送给记帐中心(BC)105进行处理。
如果在最近一版的第三代移动通信系统中照此使用上面说明的方法，会出现许多问题。下面参考图1b简要说明一些问题。
在诸如服务GPRS支持节点101、网关GPRS支持节点102、呼叫状态控制子例程109、应用服务器110或者其它一些网络单元N111之类的每个网络单元中，不断产生数百万个事件细节记录。随后每个网络单元独立地把呼叫细节记录传送给计费网关子例程CGF1-CGFN112。问题在于此刻，不存在为所关心的网络/域中的规定计费网关子例程(例如CGF1)自动、实时地直接集中和一个对话相关的所有事件细节记录的机构。相反，事件细节记录被指向大量的不同计费网关子例程。这导致如何组合和同一对话/呼叫相关的那些事件细节记录的问题。一种解决方案是在把事件细节记录发送给记帐中心106，以便进一步处理之前，使用独立的装置，所谓的仲裁器，控制和组合事件细节记录。在仲裁器中组合事件细节记录相当复杂，并且费时。
一种解决方案是使用独特的对话标识符组合正确的事件细节记录。在申请人早先的美国专利申请09/577152中描述了这种解决方案，截止本申请的申请日，该美国专利申请还没有公开。标识符称为全程交易ID(独特的对话标识符)。
但是，这种解决方案没有解决上面的费时问题，即不同的网络单元仍然向不同的计费网关子例程发送事件细节记录。
【发明内容】
本发明涉及通信网络中事件细节记录(EDR)收集和管理(涉及计费、监视、合法侦听等)，特别涉及第三代移动通信网络中，基于post-paid和事件细节记录的预付计费。
本发明的目的是提供一种解决方案，借助该解决方案，由若干不同网络实体产生的和一个对话相关的事件细节记录被集中地实时发送给指定的收集网络实体。从而，事件数据组合被优化，避免了从一个收集网络实体到另一收集网络实体的不必要的事件细节记录传输。通过由独立权利要求中表征的方法和系统实现该目的。
本发明的构思是当通过产生事件细节记录，并具有相互信令连接的许多网络实体连接对话期间的用户连接时，在指定的收集网络实体中收集特定于对话的数据。
在域/网络中产生事件细节记录的各个网络实体具有对应的表格，所述表格包括收集事件细节记录的网络实体的一组地址。收集网络实体地址是全球独特的。
在连接建立过程中，接收连接/对话建立请求的网络实体从所述表格中选择收集网络实体的地址，并通过把具有独特对话标识符的地址插入要发送给产生事件细节记录的下一网络实体的信令消息中，向产生事件细节记录的网络实体提议该地址。
当产生事件细节记录的网络实体收到提议的地址时，它检查在收集网络实体的表格中是否配置了该地址。
如果提议的地址和配置表中，收集网络实体的主地址相符，则该网络实体继续把该消息发送给下一网络实体。
如果提议的地址和配置表中，收集网络实体的主地址不符，则该网络实体检查表格上的下一地址是否相符，依次类推。如果找到该地址，则如上所述把消息发送给下一网络实体。
如果在表格中没有提议的地址，则所述网络实体从表中选择主收集网络实体地址，用其替换提议的地址，并把消息发送给下一网络实体。
在提议的收集网络实体未使用或者没有响应的情况下，所讨论的网络实体用配置表中的下一地址替换提议的地址，并把消息发送给下一网络实体。在对话/呼叫中，和所讨论的对话/呼叫相关的所有事件细节记录被实时发送给这样选择的相同收集网络实体地址。
在该指定的收集网络实体中，利用独特的对话标识符，实现和该对话相关的事件细节记录的组合。
从而，在相同的收集网络实体中集中从数个网络实体产生的，和一个对话/呼叫相关的事件细节记录。
该解决方案是动态的，简化了网络中事件细节记录的传输，而不考虑网络实体是否在相同的网络/域中。
【附图说明】
下面参考附图，更详细地说明本发明，其中：
图1a是第三代移动通信系统的简化图；
图1b描述了在通信网络中发送呼叫细节记录的现有方案；
图2是表示根据本发明的方法的实现例子的方框图；
图3是表示基本连接建立的例子的信令图；
图4图解说明了第三代移动通信网络中的一个域中的计费网关地址传输；
图5图解说明了第三代移动通信网络中的一个域中的计费网关地址传输；
图6图解说明了第三代移动通信网络中的二个域中的计费网关地址传输。
【具体实施方式】
下面，说明第三代移动通信系统或AII IP(3GPP rel.5)中的动态实时事件细节记录收集和管理。但是，本发明显然并不局限于UMTSall-IP网络，相反也可在需要使用动态实时事件细节记录收集和管理的任意类型的网络中实现。
下面描述的方法的构思是把在通信网络中的不同网络单元中产生的事件细节记录的传输集中到指定的收集网络实体。
下面，事件细节记录也被称为EDR，服务GPRS支持节点称为SGSN，网关GPRS支持节点称为GGSN，计费网关子例程称为CGF，应用服务器称为AS，呼叫状态控制子例程被称为CSCF或CPS(呼叫处理服务器)。
下面参考图2-6详细说明本发明。事件数据是计费数据，网络实体是下述例子中的网络单元。
图2图解说明了实现提高计费效率所需的功能性的一种方式。
为了克服费时计费数据组合的问题和不同计费网关子例程之间事件细节记录的不相关传输，域/网络中的每个网络单元向相同的CGF发送和一个对话/呼叫相关的EDR。从而，网络单元SGSN 201、GGSN202、应用服务器203和CPS 204通过UMTS all-IP网络中的Ga接口，把所有EDR传送给CGF 205。
重要的是注意这只是一个非常简单的例子。从全球来说，UMTS网络包含几种网络单元，每个网络单元持续产生数百万的事件细节记录。
在图3中，语音呼叫建立被当作例子。信令图表示了3GPP rel.5网络中的基本连接建立。这里提及的信令消息只是例子，也可存在其它许多种信令消息。该例子只表示在交换与呼叫/对话相关的信令消息的网络单元之间传送CGF地址的可能方式之一。另一方面，用户终端也可被卷入传送独特的对话标识符和CGF地址的过程中。
一方面，在呼叫用户和应用服务器之间，呼叫建立信令是对称的，另一方面，在应用服务器和被叫用户之间，咯建立信令也是对称的。于是，只检查信令图的一边就足够了。
假定分组数据协议PDP语境已被启用。如前所述，可有选择地独立启用、修改和停用每个分组数据协议语境。
呼叫方(移动用户A)希望实现相对于被叫方(本例中，可以是另一移动用户B)的语音呼叫。无视语音呼叫，连接也可以是对话，即从用户到视频服务器的对话，或者是网络游戏等，取决于用户终端和服务提供者。
用户终端通过服务无线电访问网络RAN、SGSN和GGSN，把邀请消息300发送给呼叫状态控制子例程CSCF，或者更准确地说，发送给代理呼叫状态控制子例程P-CSCF。
呼叫状态控制子例程CSCF可被分成两个逻辑部分，邓CSCF可起代理CSCF或服务CSCF(S-CSCF)的作用。CSCF处理数种功能，例如：充当第一接入点，并实现输入呼叫的路由；报告呼叫事件，以便记帐、审计、截取等；提供服务器触发机制；接收和处理应用层注册；把初始用户的访问(例如CSCF信令传送地址和用户ID)通知主域。
P-CSCF是网际协议多媒体子系统(IMS)内用户终端的第一接触点。每个用户终端总是具有与其相关，并且位于同一网络内的代理CSCF。
邀请消息300是“我希望建立与用户B的语音呼叫”的请求。响应接收的消息，代理CSCF产生独特的呼叫ID，根据配置的列表识别将被用作主计费网关的计费网关(阶段301)，呼叫过程中产生的所有EDR被送入所述主计费网关中。这两个独特的参数保存在存储器中，并且所述参数还被加入接收的消息中。呼叫ID适用于IP多媒体核心网络子系统(IMS)EDR。
从现在开始，所述计费网关将被提议的计费网关子例程的名称，提议的CGF或者提议的IPv6 CGF地址(IPv6＝网际协议第6版)调用。
在阶段302，P-CSCF向处理呼叫/对话状态的服务CSCF(S-CSCF)发送SIP邀请消息，包括呼叫ID和提议的计费网关的IPv6地址。随后，P-CSCF开始建立呼叫连接。呼叫ID适用于IMS EDR。
对话启动协议SIP是用于在IP网络中建立对话的应用层信令协议。对话可以是简单的双向电话呼叫或者是协力完成的多媒体会议对话。SIP是产生、修改和终止与一个或多个参与者的对话的协议。它还支持用户可移动性，并把请求重定向到用户的当前位置。
S-CSCF分析目的地地址，确定用户是否是相同的网络运营商。S-CSCF还检查提议的CGF地址是否和CGF地址的配置列表中的主CGF地址相符。如果比较结果为真，即地址相同，则在S-CSCF中产生的和该特定呼叫相关的所有EDR将被传送给提议的CGF地址。在呼叫建立阶段的开始和期间，提议的CGF地址包含在不同网络单元之间涉及该特定呼叫的消息中。从现在开始，接收和该呼叫相关的消息的每个网络单元重复从CGF的配置列表检查提议的CGF地址。
如果提议的地址和配置列表中计费网关子例程的主地址不符，则网络单元从列表中选择下一计费网关子例程地址，用其替换提议的地址，并把该消息和独特的对话标识符一起发送给下一网络单元。
另外，在提议的计费网关子例程未使用或者不响应的情况下，所讨论的网络单元用配置列表中的下一地址替换提议的地址。
随后，在阶段303，SIP邀请消息和呼叫ID及提议的计费网关的IPv6地址一起从S-CSCF被发送给应用服务器。呼叫ID适用于应用服务器EDR。应用服务器通过向S-CSCF发送响应消息304，确认接收的消息。
作为响应，S-CSCF向询问CSCF(I-CSCF)发送包括呼叫ID和提议的计费网关的IPv6地址的SIP邀请消息305。I-CSCF是运营商的网络中，指向该网络运营商的用户的所有连接的接触点。呼叫ID适用于IMS EDR。
现在的首要任务是找出被叫用户位于何处，以及用户的移动终端是否可以自由接受语音呼叫。
当已知移动终端的位置，并且该移动终端可以自由接收呼叫时，从诸如位于其它运营商的网络中的S-CSCF之类网络单元发送通知可建立连接的OK消息306。通过CSCF、GGSN和SGSN，把该消息发送给用户A的用户终端。
迄今，通过信令信道传送了上述网络单元之间的消息，即还没有分配通信信道。对于媒体/通信路径的建立来说，需要位于信令图下部的消息。
在阶段307，用户终端向SGSN发送Activate-SecondaryPDP_Context请求消息，SGSN把CreatPDP_Context请求消息308发送给GGSN。响应接收的消息，GGSN产生计费ID，计费ID适用于SGSN和GGSN EDR。之后，GGSN把验证请求消息309发送给P-CSCF，它可以COPS(公共开放策略服务协议)消息为基础。
策略控制子例程是一个逻辑实体，它控制允许哪些分组通过GGSN。响应该消息，P-CSCF通过发送包括呼叫ID和提议的计费网关的IPv6地址的判定消息310，把其关于批准PDP语境启用的判定通知GGSN。呼叫ID适用于PS EDR。
下一步是GGSN用包括呼叫ID、计费ID和提议的计费网关的IPv6地址的CreatPDP_Context响应消息311应答SGSN。呼叫ID和计费ID适用于PS EDR。在阶段312，SGSN把ActivateSecondaryPDP_Context接受消息发送给用户终端。
和该呼叫有关的所有EDR从上述各个网络单元自动发送给提议的CGF。
下面参考图4-6，用三个例子举例说明本发明。
图4图解说明了发送将在第三代移动通信系统中的一个域中使用的独特计费网关地址的过程。如上所述，独特的呼叫ID也和该计费网关地址一起被传送。
图4中的编号对应于图1中的编号，从而网络单元和网络100-108对应于网络单元和网络400-408。用标识位置寄存器(HLR)增强主用户服务(HSS)寄存器403。
分组数据协议PDP语境已被启用，即在用户终端400和呼叫状态控制子例程409之间产生信令信道。用户终端已请求建立与被叫用户的连接。另一方面，用户终端的用户可能希望连接到提供多媒体、视频、游戏等的应用服务器。通过SGSN 401和GGSN 402，把建立连接时需要的信令消息发送给CSCF。CSCF分析接收的消息，例如呼叫建立请求的内容，并执行诸如把该请求转发给位于另一运营商的网络中的CSCF之类的操作。图4中表示的是每个网络单元，即SGSN 401，GGSN 402和CSCF 409具有计费网关子例程地址410-412的配置列表。CSCF从列表410中选择将被所讨论的对话中涉及的所有网络单元使用的计费网关子例程地址CGF1。提议的计费网关子例程地址和该消息一起被传送给GGSN，GGSN再将其和该消息一起传送给SGSN。如上实现消息传输和提议的计费地址的检查。网络单元中的列表相互对应。
图5也图解说明了发送第三代移动通信系统中一个域中的独特计费网关地址的过程。在图5中，在用户终端和应用程序500之间已启用分组数据协议PDP语境，用户终端和应用程序之间的连接被建立和启用。CSCF在该消息中，把将在连接中使用的提议CGF通知应用程序(图3中所述)。在应用层发送CSCF和应用程序之间的消息。
图6图解说明了在第三代网络的两个域中发送独特的计费网关地址的过程。
运营商A拥有域A中的网络，运营商B拥有域B中的网络。在不同网络拥有者的网络单元中，配置列表彼此不同。CSCF 409向GGSN 402提议CGF5地址，但是GGSN在它自己的列表中没有找到提议的地址。这种情况下，GGSN从其列表中选择主计费网关子例程CGF1，用其替换CGF5地址，并把消息转发给SGSN。
用户可同时具有若干有效呼叫/对话，例如语音呼叫、电子邮件、视频对话。借助独特的标识符，能够详细跟踪产生的计费信息，例如区别和在语音呼叫，电子邮件或视频对话期间，传送多少数据量相关的计费信息。
借助从一个网络单元发送给下一网络单元的独特对话标识符以及独特计费网关地址，能够实现快速、清楚并且动态的计费，以及和监视、收集统计及合法侦听相关的活动。
虽然本发明被设计成特别适合于第三代移动通信系统，不过本发明并不局限于应用于这样的系统。显然所描述的计费方法和系统也可安装在任意类型的网络中。当然，用户终端也可以是任意类型的用户终端。另外，独特的对话标识符和CGF地址可被传送给用户终端，随后传送给产生计费数据的其它网络单元，以确保独特的对话标识符和CGF地址被传送给所讨论的对话/呼叫中涉及的所有那些网络单元。
上面参考不同的例子说明了本发明的实现和实施例。但是，本发明显然并不受上述实施例的细节限制，在不脱离本发明的特征的情况下，本领域的技术人员可做出各种变化和修改。所述的实施例是对本发明的举例说明，而不是对本发明的限制。于是，本发明只由附加的权利要求限定。从而，权利要求限定的备选实现，以及等同实现都包含在本发明的范围之内。