专利名称：能够基于用户数据流量计费的无线局域网服务系统及方法
技术领域：
本发明涉及通信计费领域，尤指一种能够基于用户数据流量计费的无线局域网服务系统及在该系统上实现的计费方法。
背景技术：
由于用户对无线接入速率的要求越来越高，无线局域网(WLAN，WirelessLocal Area Network)应运而生，它能在较小范围内提供高速的无线数据接入。无线局域网包括多种不同技术，目前应用较为广泛的一个技术标准是IEEE802.11b，它采用2.4GHz频段，使用该频段的另一个技术是蓝牙(Bluetooth)技术。其它新技术诸如IEEE 802.11a和ETSI BRAN Hiperlan2都使用5GHz频段。
尽管有多种不同的无线接入技术，大部分WLAN都用来传输因特网协议(IP)分组数据包。对于一个无线IP网络，其采用的具体WLAN接入技术对于上层的IP一般是透明的。其基本的结构都是利用接入点(AP)完成用户终端的无线接入，通过网络控制和连接设备连接组成IP传输网络。
随着无线局域网WLAN技术的兴起和发展，WLAN与各种无线移动通信网，诸如GSM、码分多址(CDMA)系统、宽带码分多址(WCDMA)系统、时分双工-同步码分多址(TD-SCDMA)系统、CDMA2000系统的互通正成为当前研究的重点。在第三代合作伙伴计划(3GPP)标准化组织中，WLAN系统与3GPP系统互通简化的网络结构如图1所示。用户终端可以通过WLAN的接入网络与因特网(Internet)、企业内部互联网(Intranet)相连，还可以经由WLAN接入网络与3GPP系统的主网连接。在3GPP主网中，主要包括归属签约用户服务器(HSS)/归属位置寄存器(HLR)、3GPP认证授权计费(AAA)服务器、计费关口(CGw)/计费信息收集系统(CCF)、在线计费系统(OCS)和分组数据关口(Packet Data GW)。
如图1所示，用户终端、WLAN接入网络、3GPP AAA服务器、分组数据关口和计费系统共同组成了3GPP-WLAN交互网络，此3GPP-WLAN交互网络可作为一种无线局域网服务系统。其中，3GPP AAA服务器负责对用户的鉴权、授权和计费，对WLAN接入网络送来的计费信息收集并传送给计费系统；分组数据关口负责将用户数据从WLAN接入网络到3GPP网络或其他分组网络的数据传输；计费系统主要接收和记录网络传来的用户计费信息，还包括OCS根据在线计费用户的费用情况指示网络周期性的传送在线费用信息，并进行统计和控制。
现有技术中的计费方法一般都是在服务网络产生和转换计费信息，比如话单，然后将该计费信息传送到计费关口(CGw)或计费信息收集系统(CCF)完成计费。计费方法根据用户的付费方式可分为离线计费和在线计费两种机制，其中，离线计费是指计费系统根据所统计的计费相关信息，在用户离线后结算并由用户付费；在线计费一般是指用户先付费，OCS根据用户的剩余费用，在用户通话过程中，每次通知网络系统当前用户的可用计费限额，比如每次允许通话15分钟，当该限额快到达时，网络将向OCS申请一个新的限额，申请成功则用户继续通话，如此直到用户挂机，然后把用户使用的计费信息送给OCS，以便其计费，同时计费信息也可以送给离线系统CGw/CCF进行记录作为详细话单，以便用户核对详细的通话记录。如果用户挂机或主动下线之前费用已经用完，则OCS会通知网络，网络会断开连接，停止对当前用户的服务。在所有的计费信息中，通常采用时间作为计量单位，但在分组数据网络中，也有按照当前用户的数据流量进行计费的方式。
但是，在目前的3GPP-WLAN网络系统中还没有基于流量的计费方式，尤其是对于通过分组数据关口的数据业务，虽然能通过分组数据关口传送用户数据到3GPP分组网络或其他分组数据网络，但分组数据关口与3GPP AAA服务器之间没有计费信息的交互，因此不能实现基于分组数据关口的用户分组数据流量对用户进行基于数据流量的计费。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种能够基于用户数据流量计费的无线局域网服务系统，对通过分组数据网关的用户分组数据，基于流量进行计费。
本发明的另一目的在于提供一种在上述无线局域网服务系统中实现的计费方法，在无线局域网服务系统中实现对通过分组数据关口的用户分组数据基于数据流量的计费。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的一种能够基于用户数据流量计费的无线局域网服务系统，包括无线局域网用户终端、无线局域网接入网络、分组数据关口，该系统还包括用于生成分组数据计费信息的用户计费服务单元；用户计费服务单元与分组数据关口相连。
其中，所述的用户计费服务单元与计费关口/计费收集系统和在线计费系统分别相连。所述的用户计费服务单元为独立的设备或为网络设备中的一个功能模块。所述用户计费服务单元为3GPP AAA服务器中的计费功能模块。所述用户计费服务单元为设置于分组数据关口中的一个功能模块。
一种基于权利要求1所述无线局域网服务系统的计费方法，该方法包括以下步骤a.分组数据关口统计当前的用户数据流量，得到原始数据流量信息，并将该原始数据流量信息传送给用户计费服务单元；b.用户计费服务单元收到原始数据流量信息后，根据所述的数据流量信息生成基于用户分组数据流量的计费信息，再将所生成的计费信息送至相应的计费系统进行计费。
该方法进一步包括用户计费服务单元将生成的计费信息发送给计费关口/计费收集系统；或将生成的计费信息发送给在线计费系统。
在上述方法中，分组数据关口将所统计的每个用户的数据流量发送给用户计费服务单元；或者分组数据关口将根据不同数据内容分类统计的一个或以上数据流量值发送给用户计费服务单元。
步骤b所述计费信息的生成是用户计费服务单元将原始数据流量信息直接作为计费信息，或将经过分析统计后产生的数据流量形式作为计费信息。其中所述的分析统计为用户计费服务单元对原始数据流量信息按用户、或分组数据关口、或数据内容、或三者的任意组合进行分类统计后，生成不同类别的计费信息。
上述方案中，分组数据关口与用户计费服务单元之间基于DIAMETER协议或用户远程拨号认证服务(RADUS)协议进行信息交互。
因此，本发明所提供的能够基于用户数据流量计费的无线局域网服务系统及方法，其使分组数据关口能将对用户分组数据的流量统计信息送至用户计费服务单元，完成进一步的转换与计算，生成相关的计费信息，再根据该计费信息完成相应形式的计费，如在线计费或离线计费，从而使无线局域网服务系统增加了一种新的计费信息，进而形成基于此信息的新的计费方法。并且，对于一些直接按流量提供数据资源给用户的业务，更方便其的业务提供和计费。另外，本发明的计费信息生成系统完全利用现有的网络系统结构，不仅实现简单方便、且不影响现有任何功能的实现。
图1为目前3GPP-WLAN交互网络的基本组成结构示意图；图2为本发明无线局域网服务系统结构示意图；图3为本发明计费方法在离线计费机制下的实现过程示意图；图4为本发明计费方法在在线计费机制下的实现过程示意图；图5为本发明无线局域网服务系统一实施例结构示意图；图6为本发明无线局域网服务系统一实施例结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。
本发明提供了一种无线局域网服务系统中基于用户分组数据流量的计费机制，如图2所示，本发明的无线局域网服务系统主要包括WLAN用户终端201、WLAN接入网络202、分组数据关口203和用户计费服务单元204。其中，分组数据关口203能够统计当前的用户分组数据流量，并将所统计的流量原始信息送至用户计费服务单元204进行处理；用户计费服务单元204可以是独立的设备，也可以是实现于某个实体中的一个功能模块，比如该单元可以由3GPPAAA服务器中的计费功能模块担当，也可以作为一个功能模块在分组数据关口203中实现。当分组数据关口203和用户计费服务单元204分别为不同实体时，分组数据关口203和用户计费服务单元204可以直接相连，也可以经过其它中间单元或设备间接相连。分组数据关口和用户计费服务单元之间的连接是基于用户远程拨号认证服务(RADUS)协议及其增强协议--DIAMETER协议。
基于图2所示的系统结构，本发明的计费信息生成方法包括以下步骤1)当WLAN用户终端经由WLAN接入网络与3GPP网络进行数据通信时，用户通过分组数据关口传输分组数据，此时，分组数据关口统计当前的用户数据流量信息，得到原始的数据流量，并将该原始数据流量信息传送给用户计费服务单元。其中，分组数据关口对当前用户分组数据流量的统计，可以有多种方式，比如根据不同数据内容进行分类统计等等。
2)用户计费服务单元收到原始数据流量信息后，直接引用或进行转换、分析和计算后，生成与用户分组数据流量相关的计费信息，再将该生成的计费信息送至相应的计费系统完成最终的计费，比如送入OCS进行在线计费；送入CGw/CCF完成离线计费等等。
其中，用户计费服务单元对数据流量信息后进行转换、分析和计算是指在实际应用中，可能不止一个分组数据关口，那么，用户计费服务单元需要对所有分组数据流量信息进行分析，按不同用户进行统计；或按不同分组数据关口进行统计；或按传输的数据内容进行统计；或按数据的其它来源分类进行统计。所述的计费信息可以是直接把数据流量作为用户计费信息的一部分，即一个或几个计费数据；也可以是转换汇总等操作后产生需要的数据流量形式作为计费信息的一部分。
图3和图4分别为基于本发明无线局域网服务系统计费方法的离线和在线计费的实现流程图，如图3所示，基于本发明方法的离线计费过程包括以下的步骤步骤301～302当用户数据经过分组数据关口时，分组数据关口根据通过本设备的用户数据情况，统计当前用户的分组数据流量；然后，将所统计的用户分组数据流量信息上报给用户计费服务单元，用户计费服务单元收到可以发相应的响应消息给分组数据关口。
步骤303～304用户计费服务单元收到用户分组数据流量信息后，根据记录汇总用户数据流量信息，再进行统计生成计费信息，此处可以是按不同内容分类统计等。然后，用户计费服务单元将生成的计费信息发送给计费关口/计费收集系统，完成用户的离线计费。
如图4所示，基于本发明方法的在线计费过程包括以下的步骤步骤401首先，用户终端经系统确认允许其接入网络，并完成的接入连接。此时，说明当前用户处于在线状态。
步骤402当用户在线通信时，实时计费系统要先通知用户计费服务单元做好实时计费准备，即实时计费系统向用户计费服务单元发送关于实时计费的信息，并根据当前用户的预付费情况传送计费允许值给用户计费服务单元。
步骤403～404当用户数据经过分组数据关口时，分组数据关口根据通过本设备的用户数据情况，统计当前用户的分组数据流量；然后，将所统计的用户分组数据流量信息上报给用户计费服务单元，用户计费服务单元收到后可以发相应的响应消息给分组数据关口。所述流量信息的上报可以是完成一个会话/数据传输服务操作后上报，也可以是在数据传输过程中周期性的进行，该周期是指预先设定时间、或预先设定流量，到达一定时间或流量后即上报。
步骤405～406用户计费服务单元收到用户分组数据流量信息后，根据记录汇总用户数据流量信息，并根据实时计费参数判断是否需要取得新的计费允许值，如果是，则用户计费服务单元向实时计费系统请求获得新的计费允许值；否则，继续统计并判断。由此，完成基于用户分组数据流量的实时计费。另外，如果用户计费服务单元向实时计费系统请求新的计费允许值时，实时计费系统发现当前用户的费用已不足，则不会再发新的计费允许值给用户计费服务单元，同时会通知终端该用户的连接。
步骤407虽然是实时计费，但所有与用户数据流量信息相关的计费信息还是要统一送至计费关口/计费收集系统进行保存，以便离线查询，因此，用户计费服务单元会向计费关口/计费收集系统发送所有的计费信息。
由于本发明系统中的用户计费服务单元可以由3GPP AAA服务器实现，即将3GPP AAA服务器中的计费功能模块作为本发明中的用户计费服务单元。此种情况下，本发明生成系统的组成结构如图5所示，在现有的3GPP AAA服务器和分组数据关口(Packet Data Gw)之间建立用于传送用户分组数据流量信息的连接，该连接可以是基于DIAMETER或RADIUS协议实现。那么，用户分组数据流量计费信息的生成方法就是分组数据关口将当前用户的数据流量发送至3GPP AAA服务器，由3GPP AAA服务器进行转换、分析和统计，生成相应的计费信息，然后再由3GPP AAA服务器将计费信息分别发送至计费系统，该计费系统包括CGw/CCF和OCS，如果需要在线计费，则在计费过程中将计费信息周期性发送给OCS，进行计费。
在图5所示的结构下，实现离线计费和在线计费的流程与图3、图4所示完全相同，只是将其中的用户计费服务单元实现在3GPP AAA服务器中。
本发明系统中的用户计费服务单元也可以作为一个功能模块在分组数据关口中实现，此种情况下，本发明无线局域网服务系统的组成结构如图6所示，那么，用户分组数据流量计费信息的生成方法就是分组数据关口将当前用户的数据流量在自身的用户计费服务模块中统计、分析和转换，直接生成相应的计费信息后，分别发至计费系统，该计费系统包括CGw/CCF和OCS，如果需要在线计费，则在计费过程中将计费信息周期性发送给OCS，进行计费。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用于限定本发明的保护范围。
权利要求
1.一种能够基于用户数据流量计费的无线局域网服务系统，包括无线局域网用户终端、无线局域网接入网络、分组数据关口，其特征在于还包括用于生成分组数据计费信息的用户计费服务单元；用户计费服务单元与分组数据关口相连。
2.根据权利要求1所述的无线局域网服务系统，其特征在于所述的用户计费服务单元与计费关口/计费收集系统和在线计费系统分别相连。
3.根据权利要求1所述的无线局域网服务系统，其特征在于所述的用户计费服务单元为独立的设备；或为网络设备中的一个功能模块。
4.根据权利要求1所述的无线局域网服务系统，其特征在于所述用户计费服务单元为3GPP AAA服务器中的计费功能模块。
5.根据权利要求1所述的无线局域网服务系统，其特征在于所述用户计费服务单元为设置于分组数据关口中的一个功能模块。
6.一种基于权利要求1所述无线局域网服务系统的计费方法，其特征在于该方法包括以下步骤a.分组数据关口统计当前的用户数据流量，得到原始数据流量信息，并将该原始数据流量信息传送给用户计费服务单元；b.用户计费服务单元收到原始数据流量信息后，根据所述的数据流量信息生成基于用户分组数据流量的计费信息，再将所生成的计费信息送至相应的计费系统进行计费。
7.根据权利要求6所述的计费方法，其特征在于该方法进一步包括用户计费服务单元将生成的计费信息发送给计费关口/计费收集系统。
8.根据权利要求6所述的计费方法，其特征在于该方法进一步包括用户计费服务单元将生成的计费信息发送给在线计费系统。
9.根据权利要求6所述的计费方法，其特征在于分组数据关口将所统计的每个用户的数据流量发送给用户计费服务单元。
10.根据权利要求6所述的计费方法，其特征在于分组数据关口将根据不同数据内容分类统计的一个或以上数据流量值发送给用户计费服务单元。
11.根据权利要求6所述的计费方法，其特征在于步骤b所述计费信息的生成是用户计费服务单元将原始数据流量信息直接作为计费信息，或将经过分析统计后产生的数据流量形式作为计费信息。
12.根据权利要求11所述的计费方法，其特征在于所述的分析统计为用户计费服务单元对原始数据流量信息按用户、或分组数据关口、或数据内容、或三者的任意组合进行分类统计后，生成不同类别的计费信息。
13.根据权利要求6所述的计费方法，其特征在于所述分组数据关口与用户计费服务单元之间基于DIAMETER协议或用户远程拨号认证服务(RADUS)协议进行信息交互。
全文摘要
本发明公开了一种能够基于用户数据流量计费的无线局域网服务系统，包括无线局域网用户终端、无线局域网接入网络、分组数据关口，其还包括用于生成分组数据计费信息的用户计费服务单元；用户计费服务单元与分组数据关口相连。同时本发明还公开了一种基于此系统的计费方法，包括分组数据关口统计当前的用户数据流量，得到原始数据流量信息，并将该原始数据流量信息传送给用户计费服务单元；用户计费服务单元收到原始数据流量信息后，根据所述的数据流量信息生成基于用户分组数据流量的计费信息，再将所生成的计费信息送至相应的计费系统进行计费。该系统和方法能在无线局域网服务系统中实现通过分组数据关口的用户分组数据基于数据流量的计费。
文档编号H04L12/28GK1507200SQ02154700
公开日2004年6月23日 申请日期2002年12月7日 优先权日2002年12月7日
发明者张文林 申请人:华为技术有限公司