АРХИТЕКТУРА ОНЛАЙНОВОГО ВЗИМАНИЯ ПЛАТЫ В СЕТЯХ СВЯЗИ LTE/EPC Российский патент 2012 года по МПК H04W4/24 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к сетям связи, более точно к архитектуре онлайнового взимания платы в сетях связи LTE/EPC.

Уровень техники

Поставщики услуг обычно предоставляют множество услуг передачи речи и(или) данных абонентам, использующим одну или несколько сетей проводной и(или) беспроводной связи. Примеры услуг включают телефонию с сотовой структурой, доступ в Интернет, игры, широковещательную или многоадресную передачу звуковых, видео и мультимедийных программ и т.д. Мобильные устройства, такие как сотовые телефоны, персональные цифровые ассистенты, смартфоны, пейджеры, устройства для обмена текстовыми сообщениями, устройства глобальной системы определения местоположения (GPS), сетевые интерфейсные платы, компьютеры типа "ноутбук" и настольные компьютеры могут получать доступ к услугам, предоставляемым сетями связи, посредством радиоинтерфейса с одной или несколькими базовыми станциями. Связь между мобильными устройствами и базовыми станциями регламентируется различными стандартами и(или) протоколами, такими как стандарты и протоколы, установленные Проектом сотрудничества по созданию сетей третьего поколения (3GPP, 3GPP2).

Поставщики услуг используют функции офлайнового или онлайнового выставления счетов, чтобы вести учет платы, причитающейся с каждого абонента за использование различных услуг. В группах стандартов 3GPP/3GPP2 установлен набор технических требований, которые могут использоваться для реализации систем онлайнового взимания платы и систем офлайнового взимания платы с целью обеспечения взимания платы в различных сетевых средах (например, сетевой среде с коммутацией каналов, сетевой среде с коммутацией пакетов и(или) беспроводной среде), мультимедийных IP-подсистемах (IMS) и за новые прикладные услуги 3G/OMA.

Онлайновое взимание платы в целом определяется как механизм взимания платы, в котором данные взимания платы способны в реальном времени влиять на предоставляемую услугу, в связи с чем необходимо прямое взаимодействие механизма взимания платы с функцией управления соединениями/услугами. При онлайновом взимании платы данные взимания платы за использование ресурсов сети регистрируют одновременно с их использованием. Вместе с тем разрешение на использование ресурсов сети должно быть получено сетью до реального использования ресурсов. В число сетевых элементов сети связи входят функции инициирования взимания платы (ФУВП или CTF, от английского - Charging Trigger Functions). При онлайновом взимании платы ФУВП инициирует события взимания платы, регистрирует данные взимания платы, касающиеся взимания платы за событие, и компонует из данных взимания платы соответствующие события взимания платы. Затем ФУВП передает системе онлайнового взимания платы (СОнВП или OCS, от английского - Online Charging System) запросы кредита с целью авторизации события/использования ресурсов сети, запрошенного абонентом. ФУВП задерживает реальное использование ресурсов до получения разрешения от СОнВП. После того, как от СОнВП получена предоставленная квота единиц обслуживания, ФУВП осуществляет контроль бюджета во время использования ресурсов. ФУВП принудительно прекращает использование ресурсов конечным абонентом, если разрешение СОнВП не предоставлено или истек срок его действия.

Существуют сети разнообразных типов, способные предоставлять мобильным абонентам услуги передачи речи и данных. Одним из современных проектов в рамках 3GPP является перспектива развития (LTE, от английского - Long Term Evolution), которая представляет собой проект усовершенствования стандарта универсальной системы мобильной связи (УСМС) с учетом будущих требований. Архитектура, определяемая этим проектом, известна как развернутая пакетная система (EPS, от английского - Evolved Packet System). В архитектуру EPS входит E-UTRAN (развернутая наземная сеть радиосвязи с абонентами УСМС, от английского - Evolved UMTS terrestrial radio access network) на стороне доступа и ЕРС (развернутая базовая сеть, от английского - Evolved Packet Core) на стороне базовой сети.

Одним из недостатков сетей LTE/EPC является то, что в них фактически отсутствует подробное определение взимания платы (т.е. архитектуры и функции взимания платы). В технических условиях 3GPP ТУ 32.820 описаны высокоуровневые требования к сценариям взимания платы в сетях LTE/EPC с не находящихся и находящихся в режиме роуминга абонентов. В 3GPP ТУ 32.820 из 3GPP ТУ 32.251 и 32.252 соответственно перенесена архитектура взимания платы в среде передачи пакетных данных (PD) и архитектура взимания платы в беспроводных ЛВС (WLAN), но отсутствует соответствующее описание взимания платы в сети связи LTE/EPC или соответствующее описание архитектуры взимания платы в LTE/EPC. Таким образом, операторы и разработчики сетей точно не знают, как реализовывать онлайновое взимание платы в сетях связи LTE/EPC.

Раскрытие изобретения

Упомянутые и другие сопутствующие задачи решены в вариантах осуществления изобретения за счет новой архитектуры LTE/EPC взимания платы, которая может использоваться для онлайнового взимания платы в сетях связи LTE/EPC. В соответствии с архитектурой взимания платы один или несколько сетевых элементов сети связи LTE/EPC посредством усовершенствованного интерфейса соединены с системой онлайнового взимания платы (СОнВП). Усовершенствованный интерфейс позволяет СОнВП получать информацию о доступе от сетевых элементов, а также может позволять СОнВП получать идентификатор взимания платы в сети LTE. В информации о доступе указан тип доступа, используемый мобильным устройством для получения доступа к IP-услугам в сети связи LTE/EPC. Располагая информацией о доступе, СОнВП способна с более высокой точностью определять размер платы за соединение. Располагая идентификатором взимания платы в сети LTE, СОнВП способна точно сопоставлять сообщения о взимании платы за соединение, принимаемые от различных сетевых элементов и различных сетей.

В одном из вариантов осуществления в сеть связи LTE/EPC входит СОнВП и один или несколько сетевых элементов LTE, таких как шлюз сети с коммутацией пакетов (ШСКП или PDN-GW от английского - Packet Data Network Gateway), сервер ААА (аутентификации, авторизации и учета, от английского - authentication, authorization and accounting) 3GPP или сервер-посредник ААА 3GPP и т.д. Сетевые элементы LTE соединены с СОнВП посредством усовершенствованного интерфейса, такого как усовершенствованный интерфейс по протоколам Gy, Wo или Ro. Сетевые элементы LTE способны генерировать запрос кредита (сообщение с запросом кредита) в ответ на событие взимания платы за соединение с участием мобильного устройства. Одним из примеров запроса кредита является запрос контроля кредита (ЗКК или CCR, от английского - Credit Control Request) no протоколу Diameter. Сетевые элементы LTE дополнительно способны распознавать информацию о доступе за соединение с указанием типа доступа мобильного устройства к сети связи LTE/EPC. Сетевые элементы LTE дополнительно способны вводить информацию о доступе в запрос кредита и передавать запрос кредита СОнВП посредством усовершенствованного интерфейса.

СОнВП способна принимать и обрабатывать запрос кредита с целью распознавания информации о доступе, содержащейся в запросе кредита. СОнВП дополнительно способна определять размер платы за соединение, исходя из информации о доступе.

Если СОнВП представляет собой гостевую СОнВП в гостевой сети, обслуживающей соединение в режиме роуминга, гостевая СОнВП может действовать следующим образом. Гостевая СОнВП способна принимать запрос кредита и обрабатывать правила взимания платы, установленные для мобильного устройства, чтобы определить, следует ли осуществлять контроль кредита или позволить осуществлять контроль кредита домашней СОнВП в домашней сети. Если решено осуществлять контроль кредита, гостевая СОнВП дополнительно способна генерировать запрос онлайнового взимания платы, в котором запрашивается информация о взимании платы, и передавать запрос онлайнового взимания платы домашней СОнВП посредством усовершенствованного интерфейса по протоколу Diameter Rс. Гостевая СОнВП дополнительно способна принимать от домашней СОнВП посредством усовершенствованного интерфейса по протоколу Diameter Re ответ на запрос онлайнового взимания платы, содержащий информацию о взимании платы за соединение. Информация о взимании платы содержит по меньшей мере распределение единиц обслуживания, предоставленных домашней СОнВП, и абонентский профиль или сокращенный вариант абонентского профиля пользователя мобильного устройства. Гостевая СОнВП дополнительно способна обрабатывать информацию о взимании платы с целью определения размера платы за соединение. Гостевая СОнВП дополнительно способна предоставлять квоту единиц обслуживания сетевому элементу, исходя из распределения единиц обслуживания и размера платы, и передавать сетевому элементу ответ на запрос контроля кредита с указанием предоставленной квоты. В процессе осуществления контроля кредита гостевая СОнВП предоставляет квоты множеству обслуживающих соединение сетевых элементов, исходя из распределения.

Если принято решение позволить домашней СОнВП осуществлять контроль кредита, гостевая СОнВП дополнительно способна пересылать запрос кредита домашней СОнВП посредством усовершенствованного интерфейса по протоколу Diameter Ro. Гостевая СОнВП дополнительно способна принимать от домашней СОнВП ответ на запрос контроля кредита, содержащий квоту, предоставленную сетевому элементу, и пересылать по меньшей мере одному сетевому элементу ответ на запрос контроля кредита с указанием предоставленной квоты. Гостевая СОнВП действует как посредник домашней СОнВП таким образом, что домашняя СОнВП может осуществлять контроль кредита.

Изобретение может содержать другие примеры осуществления, которые описаны далее.

Описание чертежей

Одинаковые или однотипные элементы обозначены одинаковыми позициями на всех чертежах, на которых показано:

на фиг.1 - сеть связи LTE/EPC согласно одному из примеров осуществления изобретения,

на фиг.2 - блок-схема, иллюстрирующая способ предоставления СОнВП информации о доступе согласно одному из примеров осуществления изобретения,

на фиг.3 - блок-схема, иллюстрирующая способ обработки информации о доступе в СОнВП согласно одному из примеров осуществления изобретения,

на фиг.4 - сеть связи LTE/EPC, действующая по сценарию без предоставления услуг роуминга согласно одному из примеров осуществления изобретения,

на фиг.5 - сеть связи LTE/EPC, действующая по сценарию с предоставлением услуг роуминга и домашних услуг согласно одному из примеров осуществления изобретения,

на фиг.6 - сеть связи LTE/EPC, действующая по сценарию с предоставлением услуг роуминга и гостевых услуг согласно одному из примеров осуществления изобретения,

на фиг.7 - блок-схема, иллюстрирующая гостевую СОнВП согласно одному из примеров осуществления изобретения,

на фиг.8 - блок-схема, иллюстрирующая способ принятия решения о том, как осуществляется онлайновое взимание платы в гостевой СОнВП согласно одному из примеров осуществления изобретения,

на фиг.9 - блок-схема, иллюстрирующая способ осуществления контроля кредита в гостевой СОнВП согласно одному из примеров осуществления изобретения,

на фиг.10 - блок-схема, иллюстрирующая способ осуществления посреднических функций в гостевой СОнВП согласно одному из примеров осуществления изобретения.

Подробное описание осуществления изобретения

На фиг.1-10 и в следующем далее описании представлены конкретные примеры осуществления изобретения для пояснения специалистам в данной области техники, как может быть создано и применено изобретение. При изложении принципов изобретения некоторые традиционные особенности изобретения упрощены или опущены. Специалисты в данной области техники примут во внимание разновидности этих вариантов осуществления, которые входят в объем изобретения. Специалисты в данной области техники также примут во внимание, что описанные далее признаки могут сочетаться различными способами, образуя множество частных вариантов осуществления изобретения. Таким образом, изобретение ограничено не конкретными описанными далее вариантами осуществления, а лишь формулой изобретения и ее эквивалентами.

На фиг.1 проиллюстрирована сеть 100 связи LTE/EPC согласно одному из примеров осуществления изобретения. В сеть 100 связи входит один или несколько сетевых элементов 110 LTE, система 112 онлайнового взимания платы (СОнВП) и функция 114 стратегии и правил взимания платы (ФСПВП или PCRF, от английского - Policy and Charging Rules Function). Сетевой элемент 110 представляет собой любую систему, сервер или функцию, способную обеспечивать управление соединением или обслуживание соединения в сети 100 связи. Примеры сетевого элемента 110 включают шлюз сети с коммутацией пакетов (ШСКП), сервер ААА или сервер-посредник ААА 3GPP и IP-услуги оператора (т.е. услуги IMS). СОнВП 112 представляет собой любую систему, сервер или функцию, способную обеспечивать онлайновое взимание платы за соединения в сети 100 связи. ФСПВП 114 представляет собой любую систему, сервер или функцию, в которой могут храниться стратегия и правила взимания платы с одного или нескольких пользователей.

Сетевой элемент 110 соединен с СОнВП 112 посредством усовершенствованного интерфейса 120. В соответствии с существующими стандартами сетей LTE/EPC интерфейсы, предусмотренные между сетевыми элементами и СОнВП 112, неприменимы для онлайнового взимания платы. Согласно описанным вариантам осуществления интерфейс 120 усовершенствован по сравнению с интерфейсами, предусмотренными существующими стандартами ЕРС, таким образом, чтобы обеспечить эффективную реализацию онлайнового взимания платы в сети 100 связи LTE/EPC. Интерфейс 120 усовершенствован за счет того, что сообщения могут содержать информацию о доступе. Информация о доступе представляет собой любой сетевой адрес, идентификатор сети или любые иные данные, указывающие тип доступа, используемый мобильным устройством 130 для доступа к IP-услугам в сети 100 связи LTE/EPC. Информация о доступе содержит информацию о сетевых элементах каждой сети доступа, обеспечивающей доступ для мобильного устройства 130. Например, информация о доступе может содержать сетевой адрес (например, IPv4- или IPv6-адрес) шлюза передачи сигналов, используемого для соединения мобильного устройства 130 с сетью 100 связи LTE/EPC, такого как обслуживающий шлюз (ОШ или SGW, от английского - serving gateway) для доступа в среде 3GPP или обслуживающий шлюз HRPD (высокоскоростной передачи с коммутацией пакетов, от английского - High Rate Packet Data) (ОШВП или HSGW) для заслуживающего доверия или не заслуживающего доверия доступа не в среде 3GPP. Информация о доступе может дополнительно содержать сетевой адрес ШСКП, который обслуживает соединение. Интерфейс 120 может быть дополнительно или в качестве альтернативы усовершенствован за счет того, что сообщения могут содержать идентификатор взимания платы в сети LTE, который присвоен соединению.

В качестве одного из примеров усовершенствованного интерфейса 120 допустим, что сетевой элемент 110 LTE представляет собой шлюз сети с коммутацией пакетов (ШСКП). ШСКП соединен с СОнВП 112 посредством усовершенствованного интерфейса по протоколу Gy в соответствии с описанной в изобретении архитектурой взимания платы. Для обеспечения усовершенствования интерфейса по протоколу Gy в интерфейс по протоколу Gy включена одна или несколько пар "атрибут-значение" (ПАЗ или AVP, от английского - Attribute Value Pairs) с указанием информации о доступе для мобильного устройства 130. В качестве другого примера усовершенствованного интерфейса 120 допустим, что сетевой элемент 110 LTE представляет собой сервер ААА 3GPP или сервер-посредник ААА 3GPP. Сервер ААА 3GPP или сервер-посредник ААА 3GPP соединен с СОнВП 112 посредством усовершенствованного интерфейса по протоколу Diameter Wo в соответствии с описанной в изобретении архитектурой взимания платы. Для обеспечения усовершенствования интерфейса по протоколу Wo в интерфейс по протоколу Wo включена одна или несколько ПАЗ с указанием информации о доступе для мобильного устройства 130.

Допустим, что в этом варианте осуществления пользователь мобильного устройства 130 (также именуемого абонентским оборудованием (АО)) зарегистрирован или является абонентом сети 100 связи. Также допустим, что мобильное устройство 130 инициирует соединение или ему предложено установить соединение. Во время соединения сетевой элемент 110 (и, возможно, другие сетевые элементы сети 100 связи, которые не показаны для краткости) должны обеспечить обслуживание мобильного устройства 130 или других участников соединения. Сетевой элемент 110 содержит функцию инициирования взимания платы (ФУВП), которая способна распознавать запрашиваемое облуживание и инициировать взимание платы за обслуживание или соединение. Поскольку действует предварительное (онлайновое) взимание платы, сетевому элементу 110 необходимо получить разрешение от СОнВП 112 до начала обслуживания.

На фиг.2 показана блок-схема, иллюстрирующая способ 200 предоставления СОнВП 112 информации согласно одному из примеров осуществления изобретения. Хотя шаги способа 200 будут описаны со ссылкой на показанную на фиг.1 сеть 100 связи, способ 200 может осуществляться другими сетями связи. Шаги показанной на фиг.2 блок-схемы не являются всеобъемлющими, и блок-схема может содержать другие шаги, которые не показаны.

На шаге 202 сетевой элемент 110 генерирует запрос кредита для соединения, когда ФУВП в сетевом элементе 110 инициирует событие взимания платы. Запрос кредита используется, чтобы запросить разрешение на предоставление услуги. На шаге 204 сетевой элемент 110 распознает информацию о доступе за соединение, в которой указан тип доступа мобильного устройства 130 для соединения. Как описано выше, информация о доступе может содержать сетевой адрес шлюза передачи сигналов, используемого для соединения мобильного устройства 130 с сетью 100 связи, сетевой адрес ШСКП, который обслуживает мобильное устройство 130, и т.д. Поскольку между сетевым элементом 110 и СОнВП 112 реализован усовершенствованный интерфейс 120, на шаге 206 сетевой элемент 110 способен вводить или иным способом включать в запрос кредита информацию о доступе для соединения. Например, запрос кредита может содержать одну или несколько вновь заданных ПАЗ, которые предназначены для информации о доступе. Таким образом, сетевой элемент 110 может вводить распознанную информацию о доступе во вновь заданные ПАЗ. Затем на шаге 208 сетевой элемент 110 посредством интерфейса 120 передает СОнВП 112 запрос кредита.

На фиг.3 показана блок-схема, иллюстрирующая способ 300 обработки информации о доступе в СОнВП 112 согласно одному из примеров осуществления изобретения. На шаге 302 СОнВП 112 принимает от сетевого элемента 110 запрос кредита. На шаге 304 СОнВП 112 обрабатывает запрос кредита, чтобы распознать информацию о доступе, содержащуюся в запросе кредита. На шаге 306 СОнВП 112 обрабатывает информацию о доступе и другую информацию о взимании платы, содержащуюся в запросе кредита, чтобы определить размер платы (а также тариф) за соединение. Например, в информации о доступе может быть указано, находится ли мобильное устройство 130 в домашней сети или в режиме роуминга. В информации о доступе также может быть указано, осуществляет ли мобильное устройство 130 доступ к IP-услугам с использованием доступа в среде 3GPP, заслуживающего доверия доступа не в среде 3GPP (т.е. посредством того же самого поставщика услугу) или не заслуживающего доверия доступа не в среде 3GPP (т.е. посредством другого поставщика услугу). СОнВП 112 использует эту информацию, чтобы определять размер платы за соединение.

За счет использования усовершенствованного интерфейса 120 между сетевым элементом 110 и СОнВП 112 сетевой элемент 110 способен эффективно предоставлять СОнВП 112 информацию о доступе. Таким образом, СОнВП 112 может обрабатывать информацию о доступе, чтобы с более высокой точностью определять размер платы за соединение. В соответствии существующей архитектурой взимания платы, предлагаемой в 3GPP для сетей связи LTE/EPC, информация о доступе недоступна для СОнВП, поскольку интерфейсы (или базовые точки) не способны обеспечивать такую информацию. Таким образом, существующие СОнВП не способны точно определять размер платы, пока для них недоступна информация о доступе.

В дополнение к предоставлению информации о доступе в усовершенствованном интерфейсе 120, сетевой элемент 110 также может предоставлять СОнВП 112 идентификатор взимания платы в сети LTE, чтобы СОнВП 112 могла сопоставлять сообщения о взимании платы за соединение. Идентификатор взимания платы в сети LTE представляет собой любое число, последовательность, код или иной идентификатор, который однозначно идентифицирует данные взимания платы или записи данных взимания платы за соединение. ФСПВП 114 (смотри фиг.1) присваивает идентификатор взимания платы за соединение в сети LTE. ФСПВП 114 принимает от сетевого элемента 110 и других сетевых элементов запросы стратегии и правил взимания платы, которые обычно содержат идентификаторы взимания платы в сети или за доступ, которые уже были присвоены соединению. При присвоении идентификатора взимания платы в сети LTE ФСПВП 114 может связать его с идентификаторами взимания платы в сети/за доступ, содержащимися в принятых запросах. Затем ФСПВП 114 передает сетевому элементу 110 правила взимания платы и идентификатор взимания платы в сети LTE. После этого сетевой элемент 110 вводит в запрос кредита идентификатор взимания платы в сети LTE вместе с информацией о доступе.

Во время соединения мобильное устройство 130 может находиться в домашней сети (т.е. не в режиме роуминга) или в гостевой сети (т.е. в режиме роуминга). На фиг.4 проиллюстрирована сеть 400 связи LTE/EPC, действующая по сценарию без предоставления услуг роуминга согласно одному из примеров осуществления изобретения. В сеть 400 связи входит домашняя сеть 410 связи наземных подвижных объектов общего пользования (PLMN, от английского - Public Land Mobile Network), содержащая множество сетевых элементов, и не являющиеся сетями 3GPP сети 440. В домашнюю PLMN 410 входит ОШ 411 ШСКП 412, ФСПВП 413, шлюз 414 пакетных данных (ШПД или PDG, от английского - Packet Data Gateway), сервер 415 ААА 3GPP, домашний абонентский сервер 416 (ДАС или HSS, от английского - Home Subscriber Server) и IP-услуги 417 оператора (т.е. услуги IMS). В домашнюю PLMN 410 могут входить другие сетевые элементы, которые для краткости не проиллюстрированы.

В архитектуру взимания платы сети 400 связи входит СОнВП 418, которая реализована в домашней PLMN 410. В этой архитектуре взимания платы ШСКП 412 связан с СОнВП 418 посредством усовершенствованного интерфейса по протоколу Gy (или модифицированному протоколу Ro) и поддерживает онлайновое взимание платы за поток данных/соединение по протоколу PDP (протокол пакетной передачи данных, от английского - Packet Data Protocol). Сервер 415 ААА 3GPP связан с СОнВП 418 посредством усовершенствованного интерфейса по протоколу Wo и поддерживает онлайновое взимание платы. IP-услуги 417 оператора связаны с СОнВП 418 посредством усовершенствованного интерфейса по протоколу Diameter Ro.

Усовершенствованный интерфейс по протоколу Gy и усовершенствованный интерфейс по протоколу Wo содержат одну или несколько вновь заданных ПАЗ с указанием информации о доступе для мобильного устройства. Информация о доступе может содержать сетевой адрес (например, IPv4- или IPv6-адрес) шлюза передачи сигналов, используемого для связи мобильного устройства с сетью 400 связи. Например, если мобильное устройство использует доступ в среде 3GPP, информация о доступе может содержать сетевой адрес ОШ 411 и сетевой адрес ШСКП 412. Эти сетевые адреса указывают СОнВП 418, что мобильное устройство не находится в режиме роуминга, что услуги предоставляются домашней PLMN 410 и что доступом для мобильного устройства является доступ в среде 3GPP. В другом примере, если мобильное устройство использует заслуживающий доверие доступ не в среде 3GPP, информация о доступе может содержать сетевой адрес шлюза передачи сигналов для доступа не в среде 3GPP (например, обслуживающего шлюза HRPD (ОШВП)) сетевой адрес ШСКП 412. Эти сетевые адреса указывают СОнВП 418, что мобильное устройство не находится в режиме роуминга, что услуги предоставляются домашней PLMN 410 и что доступом для мобильного устройства является заслуживающий доверия доступ не в среде 3GPP (например, в сети CDMA). ШСКП 412 способен распознавать информацию о доступе для мобильного устройства и вводить информацию о доступе в ПАЗ интерфейса по протоколу Gy. Аналогичным образом, сервер 415 ААА способен распознавать информацию о доступе для мобильного устройства и вводить информацию о доступе в ПАЗ интерфейса по протоколу Wo.

Усовершенствованный интерфейс по протоколу Ro содержит одну или несколько ПАЗ с указанием идентификатора взимания платы за соединение в сети LTE. Один или несколько элементов, представляющих IP-услуги 417 оператора, такие как сервер приложений или обслуживающая функция управления соединениями (ОФУС или S-CSCF, от английского - Serving-Call Session Control Function) запрашивают у ФСПВП 413 идентификатор взимания платы в сети LTE. Затем элемент IP-услуг 417 оператора способен вводить идентификатор взимания платы в сети LTE в ПАЗ интерфейса по протоколу Ro. Усовершенствованный интерфейс по протоколу Gy и усовершенствованный интерфейс по протоколу Wo также могут содержать аналогичные ПАЗ, предназначенные для идентификатора взимания платы в сети LTE.

На фиг.5 проиллюстрирована сеть связи 500 LTE/EPC, действующая по сценарию с предоставлением услуг роуминга и домашних услуг согласно одному из примеров осуществления изобретения. В сеть связи 500 входит домашняя PLMN 510, которая содержит множество сетевых элементов, гостевая PLMN 520, которая содержит множество сетевых элементов, и не являющиеся сетями 3GPP сети 540. В домашнюю PLMN 510 входит ШСКП 512, домашняя ФСПВП (дФСПВП) 513, сервер 515 ААА 3GPP, ДАС 516, IP-услуги 517 домашнего оператора и другие сетевые элементы, которые не проиллюстрированы для краткости. В гостевую PLMN 520 входит ОШ 521, гостевая ФСПВП (гФСПВП) 523, ШПД 524, сервер-посредник 525 ААА 3GPP и другие сетевые элементы, которые не проиллюстрированы для краткости.

В архитектуру взимания платы сети 500 связи входит домашняя СОнВП 518, которая реализована в PLMN 510. В этой архитектуре взимания платы ШСКП 512 связан с СОнВП 518 посредством усовершенствованного интерфейса по протоколу Gy (или модифицированному протоколу Ro) и поддерживает онлайновое взимание платы за поток данных/соединение по протоколу PDP. Сервер 525 ААА 3GPP связан с СОнВП 518 посредством усовершенствованного интерфейса по протоколу Wo и поддерживает онлайновое взимание платы. IP-услуги 517 оператора связаны с СОнВП 518 посредством усовершенствованного интерфейса по протоколу Diameter Ro.

Существует множество вариантов реализации взимания платы за прямой IP-доступ посредством доступа не в среде 3 GPP. Согласно одному из вариантов сервер-посредник 525 ААА 3GPP отслеживает прямой IP-доступ и инициирует передачу домашней СОнВП 518 запроса кредита по протоколу Diameter Wo. Согласно другому варианту сервер-посредник 525 ААА 3GPP не соединен/не связан с домашней СОнВП 518. Вместо этого сервер-посредник 525 ААА передает запрос кредита серверу 515 ААА, который инициирует передачу домашней СОнВП 518 запроса кредита по протоколу Diameter Wo.

На фиг.6 проиллюстрирована сеть 600 связи LTE/EPC, действующая по сценарию с предоставлением услуг роуминга и гостевых услуг (который также именуется (местным отказом) согласно одному из примеров осуществления изобретения. В сеть 600 связи входит домашняя PLMN 610, которая содержит множество сетевых элементов, гостевая PLMN 620, которая содержит множество сетевых элементов и не являющиеся сетями 3GPP сети 640. В домашнюю сеть PLMN 610 входит домашняя ФСПВП (дФСПВП) 613, сервер 615 ААА 3GPP, ДАС 616, IP-услуги 617 домашнего оператора и другие сетевые элементы, которые не проиллюстрированы для краткости. В гостевую PLMN 620 входит ОШ 621, ШСКП 622, гостевая ФСПВП (гФСПВП) 623, ШПД 624, сервер-посредник 625 ААА 3GPP, IP-услуги гостевого оператора 627 и другие сетевые элементы, которые не проиллюстрированы для краткости.

В архитектуру взимания платы сети 600 связи входит домашняя СОнВП 618, которая реализована в домашней PLMN 610. В этой архитектуре взимания платы сервер 615 ААА 3GPP и сервер-посредник 625 ААА связаны с домашней СОнВП 618 посредством усовершенствованного интерфейса по протоколу Wo и поддерживают онлайновое взимание платы. IP-услуги домашнего оператора 617 связаны с СОнВП 618 посредством усовершенствованного интерфейса по протоколу Diameter Ro. В архитектуру взимания платы дополнительно входит гостевая СОнВП 628, которая реализована в гостевой PLMN 620. ШСКП 622 связан с гостевой СОнВП 628 посредством усовершенствованного интерфейса по протоколу Gy (или модифицированному протоколу Ro) и поддерживает онлайновое взимание платы за поток данных/соединение по протоколу PDP. В одном из альтернативных вариантов осуществления ШСКП 622 может быть связан с домашней СОнВП 618 посредством усовершенствованного интерфейса по протоколу Gy. Сервер-посредник 625 ААА 3GPP связан с гостевой СОнВП 628 посредством усовершенствованного интерфейса по протоколу Wo и поддерживает онлайновое взимание платы. IP-услуги гостевого оператора 627 связаны с гостевой СОнВП 628 посредством усовершенствованного интерфейса по протоколу Diameter Ro.

И в этом случае существует множество вариантов реализации взимания платы за прямой IP-доступ посредством доступа не в среде 3 GPP. Согласно одному из вариантов сервер-посредник 625 ААА 3GPP отслеживает прямой IP-доступ и инициирует передачу домашней СОнВП 618 запроса кредита по протоколу Diameter Wo. Согласно другому варианту сервер-посредник ААА 625 3GPP не соединен/не связан с домашней СОнВП 618. Вместо этого сервер-посредник 625 ААА передает запрос кредита серверу 615 ААА, который инициирует передачу домашней СОнВП 618 запроса кредита по протоколу Diameter Wo. Согласно еще одному варианту сервер-посредник ААА 625 передает запрос кредита гостевой СОнВП 628, а гостевая СОнВП 628 пересылает запрос кредита домашней СОнВП 618.

Для взимания платы за IP-услуги оператора (услуги IMS) в описанных вариантах осуществления при использовании IP-услуг оператора в домашней сети взимание платы в домашней сети инициируют в домашней СОнВП посредством интерфейса по протоколу Diameter Ro. В противном случае при использовании IP-услуг оператора в гостевой сети (в случае местного отказа в обслуживании) взимание платы в гостевой сети инициируют в домашней СОнВП посредством интерфейса по протоколу Diameter Ro или инициируют в гостевой сети СОнВП посредством интерфейса по протоколу Diameter Ro. Гостевая СОнВП дополнительно инициирует интерфейс по протоколу Ro/Rc для домашней СОнВП. IP-услуги оператора (услуги IMS) связываются с ФСПВП посредством интерфейса по протоколу Rx с целью получения идентификатора взимания платы за соединение в сети LTE, и включают идентификатор взимания платы в сети LTE в запросы кредита, передаваемые домашней СОнВП или гостевой СОнВП.

На фиг.7 показана блок-схема, иллюстрирующая гостевую СОнВП 628 согласно одному из примеров осуществления изобретения. В этом варианте осуществления в гостевую СОнВП 628 входит функция 704 онлайнового взимания платы (ФОнВП или OCF, от английского - Online Charging Function), функция 706 управления состоянием счета (ФУСС или ABMF, от английского - Account Balance Management Function) и функция 708 ранжирования (ФР или RF, от английского - Rating Function). ФОнВП 704 представляет собой любую систему, сервер или функцию, способную управлять онлайновым взиманием платы в гостевой СОнВП 628 путем доступа к ФУСС 706 и ФР 708. ФУСС 706 представляет собой любую систему, сервер или функцию, способную учитывать распределение единиц обслуживания, которые предоставила домашняя СОнВП 618. ФР 708 представляет собой любую систему, сервер или функцию, способную определять размер платы за соединение или обслуживание в гостевой PLMN 620, исходя из тарифа, установленного оператором сети.

Гостевая СОнВП 628 связана с базой 710 данных правил. База 710 данных правил представляет собой любой сервер или структуру данных, в которой могут храниться правила взимания платы, устанавливающие, как осуществляется онлайновое взимание платы за соединения в режиме роуминга между гостевой СОнВП 628 и домашней СОнВП 618. При инициировании мобильным устройством соединения в режиме роуминга, например, в сети 600 связи, показанной на фиг.6, сетевой элемент (например, ШСКП 622) должен обеспечить облуживание соединения. Сетевой элемент содержит функцию инициирования взимания платы (ФУВП), которая способна распознавать запрашиваемое обслуживание. Поскольку пользователь мобильного устройства является абонентом, в отношении которого применяется онлайновое взимание платы (предоплата), сетевому элементу требуется получить разрешение перед тем, как предоставить обслуживание. Таким образом ФУВП сетевого элемента передает гостевой СОнВП 628 запрос кредита, содержащий соответствующий запрос авторизации обслуживания и квот единиц обслуживания для контроля бюджета. Затем гостевая СОнВП 628 действует следующим образом.

На фиг.8 показана блок-схема, иллюстрирующая способ 800 принятия решения о том, как осуществляется онлайновое взимание платы в гостевой СОнВП 628 согласно одному из примеров осуществления изобретения. Хотя шаги способа 800 будут описаны со ссылкой на сеть 600 связи, показанную на фиг.6, и гостевую СОнВП 628, показанную на фиг.7, способ 800 может осуществляться другими сетями связи. Шаги показанной на фиг.8. блок-схемы не являются всеобъемлющими, и блок-схема может содержать другие шаги, которые не показаны.

На шаге 802 гостевая СОнВП 628 принимает от сетевого элемента запрос кредита. На шаге 804 в ответ на запрос кредита гостевая СОнВП 628 обрабатывает правила взимания платы, хранящиеся в базе 710 данных правил, чтобы решить, следует ли осуществлять контроль кредита для соединения (т.е. действовать в качестве функции контроля кредита) или позволить домашней СОнВП 618 осуществлять контроль кредита (т.е. действовать в качестве чистого посредника в отношении домашней СОнВП 618). В правилах взимания платы установлено, какую роль должна выполнять гостевая СОнВП 628. Например, если соединение в режиме роуминга осуществляется посредством заслуживающего доверия доступа не в среде 3GPP, гостевая СОнВП 628 уже будет располагать профилем взимания платы с пользователя мобильного устройства. Таким образом, в правилах взимания платы может быть указано, что вместо домашней СОнВП 618 в качестве функции контроля кредита действует гостевая СОнВП 628. Если соединение в режиме роуминга осуществляется посредством не заслуживающего доверия доступа не в среде 3GPP, гостевая СОнВП 628 не будет располагать профилем взимания платы с пользователя. Гостевой СОнВП 628 придется извлечь профиль взимания платы из домашней СОнВП 618, что может создать сложности с обеспечением безопасности. Таким образом, в правилах взимания платы может быть указано, что вместо гостевой СОнВП 628 в качестве функции контроля кредита действует домашняя СОнВП 618. Правила взимания платы могут распространяться на любую информацию, принимаемую посредством интерфейсов по протоколам Gy/Wo/Ro, и на другие абонентские данные, такие как идентификатор контекста обслуживания, ссылка, тип доступа, тип инициирования обслуживания, тип интерфейса (например, по протоколу Gy, Wo или Ro), тип приложения, тип носителя, качество обслуживания (КО) в канале, категория абонента (например, привилегированный пользователь класса "Golden User" или класса "Silver User") и т.д. Если установлено, что гостевая СОнВП 628 должна действовать в качестве функции контроля кредита, гостевая СОнВП 628 выполняет шаги способа 900, проиллюстрированные на фиг.9. Если установлено, что гостевая СОнВП 628 должна действовать в качестве чистого посредника, выполняет шаги способа 1000, проиллюстрированные на фиг.10.

На фиг.9 показана блок-схема, иллюстрирующая способ 900 осуществления гостевой СОнВП 628 контроля кредита согласно одному из примеров осуществления изобретения. На шаге 902 гостевая СОнВП 628 генерирует запрос онлайнового взимания платы, в котором запрашивается необходимая информация о взимании платы в ответ на запрос кредита. Информация о взимании платы, которая необходима, может изменяться в зависимости от желаемой реализации. Тем не менее предпочтительно получают не полный абонентский профиль пользователя, а запрашивают минимум информации о взимании платы. Затем на шаге 904 гостевая СОнВП 628 передает домашней СОнВП 618 запрос онлайнового взимания платы посредством интерфейса по протоколу Diameter Re.

В ответ на запрос онлайнового взимания платы домашняя СОнВП 618 распознает абонентский профиль пользователя мобильного устройства. В абонентском профиле (также именуемом профилем взимания платы) указана абонированная пользователем схема обслуживания, класс обслуживания пользователя и другая соответствующая информация о взимании платы. Домашняя СОнВП 618 формирует сокращенный вариант абонентского профиля пользователя. Сокращенный вариант абонентского профиля содержит информацию, которая, как установила домашняя СОнВП 618, необходима или желательна для гостевой СОнВП 628, чтобы осуществлять ранжирование или контроль кредита согласно договоренности между операторами сетей. Домашняя СОнВП 618 также определяет остаток на счете находящегося в режиме роуминга пользователя. Учет остатка на счете обычно осуществляет функция управления состоянием счета (ФУСС) домашней СОнВП 618. Остатком на счете является денежная сумма или количество других единиц обслуживания, которые заблаговременно приобрел пользователь для обслуживания с предоплатой. Домашняя СОнВП 618 выделяет находящемуся в режиме роуминга пользователю единицы обслуживания с остатка на счете для оплаты соединения в гостевой PLMN 620. Может быть выделена любая часть остатка на счете, которую домашняя СОнВП 618 предоставляет гостевой СОнВП 628 для контроля кредита. Например, если остаток на счете пользователя составляет 200 единиц обслуживания, домашняя СОнВП 618 может выделить 50 единиц обслуживания для оплаты соединения в гостевой PLMN 620. Выделяемая сумма будет поделена на различные квоты для различных сетевых элементов гостевой СОнВП 628. В ответ на запрос онлайнового взимания платы домашняя СОнВП 618 вводит сокращенный вариант абонентского профиля и распределение единиц обслуживания в качестве информации о взимании платы и передает гостевой СОнВП 628 ответ на запрос онлайнового взимания платы.

На шаге 906 гостевая СОнВП 628 принимает от домашней СОнВП 618 ответ на запрос онлайнового взимания платы посредством интерфейса по протоколу Diameter Re. В ответ на запрос онлайнового взимания платы ФОнВП 704 (смотри фиг.7) на шаге 908 обрабатывает информацию о взимании платы, чтобы определить распределение единиц обслуживания, которые предоставила домашняя СОнВП 618 (если это имеет место), и сокращенный вариант абонентского профиля. Если распределение было сделано, ФОнВП 704 может сохранить распределение единиц обслуживания in ФУСС 706. Если распределение не было сделано, на шаге 909 ФОнВП 704 может запросить пополнение счета пользователя или прекращение соединения.

На шаге 910 функция 708 ранжирования определяет ранг соединения, исходя из сокращенного варианта абонентского профиля, который предоставила домашняя СОнВП 618. Например, в сокращенном варианте абонентского профиля может быть указан тариф, применимый к соединениям абонента в режиме роуминга. На шаге 912 ФОнВП 704 предоставляет квоту единиц обслуживания запрашивающему сетевому элементу и другим сетевым элементам гостевой PLMN 620, исходя из распределения единиц обслуживания, ранга соединения и типов обслуживания и данных.

Например, допустим, что сетевой элемент передает гостевой СОнВП 628 запрос кредита для облуживания соединения, которое должен обеспечить сетевой элемент. В ответ на запрос кредита (например, запрос контроля кредита (ЗКК) по протоколу Diameter) ФОнВП 704 предоставляет квоту единиц обслуживания из суммы, которую выделила домашняя СОнВП 618. После этого ФОнВП 704 на шаге 914 передает сетевому элементу ответ на запрос контроля кредита (например, ответ на запрос контроля кредита (ОЗКК) по протоколу Diameter) с указанием квоты, предоставленной сетевому элементу. Затем ФУВП сетевого элемента может осуществлять контроль бюджета, исходя из предоставленной квоты. ФОнВП 704 обеспечивает контроль кредита для каждого из сетевых элементов гостевой PLMN 620, которые обслуживают соединение, путем предоставления квоты, исходя из распределения единиц обслуживания.

В то время как ФОнВП 704 обеспечивает контроль кредита для сетевого элемента, ФУСС 706 отслеживает распределение единиц обслуживания. Если срок действия распределения единиц обслуживания истек, гостевая СОнВП 628 генерирует еще один запрос онлайнового взимания платы, в котором запрашивается новое распределение единиц обслуживания, и передает запрос онлайнового взимания платы домашней СОнВП 618. Если остаток на счете пользователя является достаточным, домашняя СОнВП 618 может осуществить еще одно распределение единиц обслуживания в ответ на запрос онлайнового взимания платы, и процесс продолжается.

На фиг.10 показана блок-схема, иллюстрирующая способ 1000 осуществления гостевой СОнВП 628 посреднических функций согласно одному из примеров осуществления изобретения. В этом случае гостевая СОнВП 628 действует как чистый посредник в отношении домашней СОнВП 618, которая обеспечивает контроль кредита. Гостевая СОнВП 628 не осуществляет функции ранжирования и взимания платы, проиллюстрированные на фиг.9. Чтобы действовать как посредник, на шаге 1002 гостевая СОнВП 628 пересылает домашней СОнВП 618 запрос кредита посредством интерфейса по протоколу Diameter Ro. Например, если запрос кредита, принятый от сетевого элемента, содержит ЗКК по протоколу Diameter, гостевая СОнВП 628 пересылает домашней СОнВП 618 ЗКК по протоколу Diameter посредством интерфейса по протоколу Diameter Ro.

В ответ на запрос кредита домашняя СОнВП 618 действует как традиционная функция контроля кредита. Домашняя СОнВП 618 определяет остаток на счете находящегося в режиме роуминга пользователя и предоставляет квоту единиц обслуживания из остатка на счете сетевому элементу, который обеспечивает обслуживание. Затем домашняя СОнВП 618 генерирует ответ на запрос контроля кредита, такой как ОЗКК по протоколу Diameter. Домашняя СОнВП 618 вводит предоставленную квоту в ответ на запрос контроля кредита и передает ответ на запрос контроля кредита гостевой СОнВП 628.

На шаге 1004 гостевая СОнВП 628 принимает от домашней СОнВП 618 ответ на запрос контроля кредита. На шаге 1006 гостевая СОнВП 628 пересылает сетевому элементу ответ на запрос контроля кредита с указанием квоты, предоставленной сетевому элементу. После этого ФУВП сетевого элемента может обеспечивать контроль бюджета, исходя из предоставленной квоты. Если срок действия квоты истекает, сетевому элементу потребуется запросить еще одну квоту единиц обслуживания у домашней СОнВП 618, которая обеспечивает контроль кредита для соединения.

Хотя в изобретении описаны конкретные варианты осуществления, объем изобретения не ограничен этими конкретными вариантами осуществления. Объем изобретения ограничен следующей далее формулой изобретения и любыми ее эквивалентами.

Изобретение относится к сети связи и способу осуществления онлайнового взимании платы в сети связи. Техническим результатом является повышение достоверности контроля при проведении обслуживания абонентов в сетях связи LTE/EPC. В сети связи сетевые элементы посредством усовершенствованного интерфейса соединены с системой (сервер) онлайнового взимания платы (СОнВП). Сетевой элемент, который обслуживает соединение с участием мобильного устройства, инициирует событие взимания платы и генерирует запрос кредита, такой как запрос контроля кредита по протоколу Diameter, Сетевой элемент распознает информацию о доступе для соединения, в которой указан тип доступа мобильного устройства к сети связи LTE/EPC, и вводит информацию о доступе в запрос кредита. Сетевой элемент выполнен с возможностью посредством усовершенствованного интерфейса передавать в СОнВП запрос кредита, содержащий информацию о доступе. Причем информация о доступе может использоваться в СОнВП для контроля платы за соединение. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Сеть (100) связи LTE/ЕРС, способная обслуживать соединение с участием мобильного устройства (130), в которую входит:
система (112) онлайнового взимания платы (СОнВП) и
по меньшей мере один сетевой элемент (110) LTE, способный генерировать запрос кредита в ответ на событие взимания платы за соединение и передавать СОнВП (112) запрос кредита,
отличающаяся тем, что:
по меньшей мере один сетевой элемент (110) LTE соединен с СОнВП (112) посредством усовершенствованного интерфейса (120),
по меньшей мере один сетевой элемент (110) LTE дополнительно способен распознавать информацию о доступе для соединения, в которой указан тип доступа мобильного устройства (130) к сети (100) связи, и вводить информацию о доступе в запрос кредита, и
по меньшей мере один сетевой элемент (110) LTE дополнительно способен передавать СОнВП (112) запрос кредита посредством усовершенствованного интерфейса (120).

2. Сеть (100) связи по п.1, в которой СОнВП (112) способна принимать запрос кредита, обрабатывать запрос кредита с целью распознавания информации о доступе, содержащейся в запросе кредита, и определять размер платы за соединение на основании информации о доступе.

3. Сеть (100) связи по п.1, в которой:
по меньшей мере один сетевой элемент (110) LTE представляет собой шлюз сети с коммутацией пакетов (ШСКП),
усовершенствованный интерфейс (120) представляет собой усовершенствованный интерфейс по протоколу Gy и
усовершенствованный интерфейс по протоколу Gy содержит по меньшей мере одну пару "атрибут-значение" (ПАЗ) с указанием информации о доступе.

4. Сеть (100) связи по п.1, в которой по меньшей мере один сетевой элемент (110) LTE представляет собой сервер ААА 3GPP или сервер-посредник ААА 3GPP,
усовершенствованный интерфейс (120) представляет собой усовершенствованный интерфейс по протоколу Diameter Wo и
усовершенствованный интерфейс по протоколу Diameter Wo содержит пару "атрибут-значение" (ПАЗ) с указанием информации о доступе.

5. Сеть (100) связи по п.1, в которой:
СОнВП (112) представляет собой гостевую СОнВП в гостевой сети и гостевая СОнВП способна принимать запрос кредита и обрабатывать правила взимания платы, установленные для мобильного устройства (130), чтобы решить, следует ли обеспечивать контроль кредита или позволить домашней СОнВП осуществлять контроль кредита в домашней сети.

6. Сеть (100) связи по п.5, в которой в случае решения об обеспечении контроля кредита гостевая СОнВП дополнительно способна генерировать запрос онлайнового взимания платы, в котором запрашивается информация о взимании платы, передавать запрос онлайнового взимания платы домашней СОнВП посредством усовершенствованного интерфейса по протоколу Diameter Rc, принимать от домашней СОнВП посредством усовершенствованного интерфейса по протоколу Diameter Re ответ на запрос онлайнового взимания платы, содержащий информацию о взимании платы за соединение, при этом информация о взимании платы содержит по меньшей мере распределение единиц обслуживания, которые предоставила для соединения домашняя СОнВП, обрабатывать информацию о взимании платы в ответ на запрос онлайнового взимания платы с целью определения размера платы за соединение, предоставлять квоту единиц обслуживания по меньшей мере одному сетевому элементу LTE (110), исходя из распределения единиц обслуживания размера платы, и передавать по меньшей мере одному сетевому элементу LTE (110) ответ на запрос контроля кредита с указанием предоставленной квоты.

7. Сеть (100) связи по п.5, в которой в случае решения позволить домашней СОнВП осуществлять контроль кредита гостевая СОнВП дополнительно способна пересылать запрос кредита домашней СОнВП посредством усовершенствованного интерфейса по протоколу Diameter Ro, принимать от домашней СОнВП ответ на запрос контроля кредита, содержащий квоту, предоставленную по меньшей мере одному сетевому элементу (110) LTE, и направлять по меньшей мере одному сетевому элементу (110) LTE ответ на запрос контроля кредита с указанием предоставленной квоты.

8. Способ осуществления онлайнового взимания платы в сети (100) связи LTE/EPC, в которую входит по меньшей мере один сетевой элемент (110) LTE, обслуживающий соединение с участием мобильного устройства (130), при осуществлении которого:
генерируют запрос кредита по меньшей мере в одном сетевом элементе (110) LTE в ответ на событие взимания платы за соединение и
передают системе (112) онлайнового взимания платы (СОнВП) запрос кредита,
отличающийся тем, что:
распознают информацию о доступе за соединение, в которой указан тип доступа мобильного устройства (130) к сети (100) связи,
вводят в запрос кредита информацию о доступе и
передают СОнВП (112) запрос кредита посредством усовершенствованного интерфейса.

9. Способ по п.8, в котором дополнительно:
принимают запрос кредита в СОнВП (112),
обрабатывают запрос кредита, чтобы распознать информацию о доступе, содержащуюся в запросе кредита, и
определяют размер платы за соединение, исходя из информации о доступе.

10. Способ по п.8, в котором СОнВП (112) представляет собой гостевую СОнВП гостевой сети и в котором дополнительно:
принимают запрос кредита в гостевой СОнВП и
обрабатывают правила взимания платы, установленные для мобильного устройства, чтобы решить, следует ли обеспечивать контроль кредита в гостевой СОнВП или позволить домашней СОнВП осуществлять контроль кредита в домашней сети.