-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vergebühren, bei dem die folgenden
Verfahrensschritte ausgeführt
werden:
- – in
einem Netzelement eines Datenübertragungsnetzes
Speichern eines Gebührendatensatzes
mit einem Gebührendatum,
das den Kontostand eines Gebührenkontos
eines Nutzers angibt, der Nutzdaten über das Datenübertragungsnetz überträgt,
- – Übertragen
einer Dienstanfordungsnachricht zur Nutzung eines Dienstes durch
den Nutzer,
- – abhängig von
der Dienstanforderungsnachricht Zuweisen eines Dienstabbruchdatums
an den Nutzer, wobei das Dienstabbruchdatum eine Begrenzung für die Nutzung
des Dienstes festlegt und wobei der Wert des Gebührendatums verändert wird,
- – Ändern des
Abbruchsdatums abhängig
von der Nutzung des Dienstes.
-
Das
Datenübertragungsnetz
ist insbesondere ein Datenpaketübertragungsnetz,
insbesondere das Internet oder ein 3GPP-Netz (third Generation Partnership Programm),
insbesondere ein UMTS-Netz (Universal Mobile Telecommunication System).
In einem Datenpaketkopf wird u.a. eine Zieladresse gespeichert.
In einem Datenpaketrumpf befinden sich die Nutzdaten.
-
Ein
Vergebührungsverfahren
wird bspw. in den Standards der 3GPP-Gruppe (Third Generation erläutert, die
bspw. im Internet unter der Adresse ftp://ftp.3gpp.org/specs/archive
veröffentlicht
sind, insbesondere in den Standards:
- – 3GPP TS
32.200, 3GPP, Technical Specification Group Service and System Aspects,
Telecommunication Management, Charging Management, Charging principles,
- – 3GPP
TS 32.225, 3GPP, Technical Specification Group Service and System
Aspects, Telecommunication Management, Charging Management, Charging
Data Description for the IP-Multimedia Subsystems (IMS).
-
Als
geeignetes Protokoll wird das Diameter Base Protokoll vorgeschlagen,
das eine Erweiterung des RADIUS-Protokolls ist (Remote Authentication
Dial In User Service) und im Folgenden kurz als Diameter Protokoll
bezeichnet wird. Das Protokoll Diameter befindet sich noch in der
de-facto Standardisierung und ist als Entwurf bzw. später als
Draft auf der Internetseite (www.ietf.org) der IETF (Internet Engineering
Task Force) verfügbar.
Beide Protokolle sind sogenannte AAA-Protokolle (Authentication, Authorization,
Accounting).
-
Es
ist Aufgabe der Erfindung ein einfaches Verfahren zur Vergebührung anzugeben,
das insbesondere mit einfach aufgebauten Programmen ausgeführt werden
kann und das insbesondere vorhandene Standards bzw. sich gerade
in der Standardisierung befindende Standards nutzt. Außerdem sollen
einfach aufgebaute Vergebührungseinheiten
angegeben werden.
-
Die
auf das Verfahren bezogene Aufgabe wird durch ein Verfahren mit
den im Patentanspruch 1 angegebenen Verfahrensschritten gelöst. Weiterbildungen
sind in den Unteransprüchen
angegeben.
-
Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
werden zusätzlich
zu den eingangs genannten Verfahrensschritten die folgenden Verfahrensschritte
ausgeführt:
- – Ändern des
Abbruchsdatums abhängig
von der Nutzung des Dienstes in dem Netzelement dass auch die Kontenverwaltung übernimmt
und nicht wie bisher in einem anderen Netzelement, und
- – Ermitteln
des Endes des Dienstes abhängig
vom Dienstabbruchsdatum ebenfalls in dem Netzelement.
-
Die
Erfindung geht insbesondere von den folgenden Überlegungen aus. In Mobilfunknetzen
der zweiten Generation, d.h. insbesondere in dem europäischen GSM-Netz
(Global System Mobile), können
autorisierte Mobilfunkkunden ohne eine feste Vertragsbeziehung zwischen
dem Mobilfunknetzbetreiber und dem Kunden verschiedene Dienste nutzen,
z.B. Sprachdienste, oder SMS (Short Massage Service), wenn die Bezahlung
des gewünschten
Dienstes vor der Ausführung
des Dienstes garantiert ist. Der Geldbetrag kann vom Guthabenkonto
des Kunden direkt abgebucht oder reserviert werden. Die anfallenden
Kosten können
vom sogenannten Prepaidkunden jederzeit überwacht werden. Das Budget
Control erfolgt aber in einem anderen Netzelement als die Guthabenkontoführung.
-
In
Mobilfunknetzen der zweiten Generation werden die angebotenen Dienste
entweder nach der Zeit, z.B. bei Sprachtelefonie, oder nach Ereignissen
vergebührt,
z.B. bei SMS. Paketdienste, z.B. MMS (Multimedia Message Service)
in Mobilfunknetzen der 2.5-ten Generation können auch nach dem Volumen
abgerechnet werden, z.B. in Kilobyte. Dabei wird insbesondere der
Dienst GPRS (Global Paket Radio Service) genutzt.
-
Mobilfunknetze
der 3. Generation, d.h. insbesondere UMTS-Netze (Universal Mobile Telecommunication
Service) sind nicht nur für
Sprache und variable Datenströme
ausgelegt, sondern erlauben dem Kunden auch die Nutzung multimedialer
Dienste. Die Vergebührung
zur Nutzung von multimedialen Diensten ist sehr komplex und bisher
nicht zufriedenstellend gelöst.
Verschiedene Vergebührungsmodelle
sollen für
das Online-Charging und für
das Offline-Charging zur Verfügung
stehen. Jedoch ist insbesondere die zeitbasierte Vergebührung in
Mobilfunknetzen der 3. Generation gegenwärtig nur mit einem sehr hohen
technischen Aufwand möglich,
so dass ein einfaches und kostengünstiges Verfahren gefunden
werden muss. Eine wesentliche Eigenschaft eines solchen Verfahrens
sollte eine Überwachung
des eingeräumten
Budgets, d.h. des Guthabens zum Zeitpunkt der Ausführung eines
Dienstes sein. Diese Eigenschaft wird auch als Budget Control bezeichnet und
lässt sich
in verschiedenen Netzelementen implementieren, insbesondere beim
IP (Internet Protocol) Multimedia Subsystem (IMS). Für Offline-Charging wird dagegen
kein Budget Control benötigt.
-
Bisher
musste den Netzelementen die Vergebührungsmethode mit Vergebührungsnachrichten übermittelt
werden, bspw. über
eine Adresse der im OCS bzw. im CCF enthaltenen Event Charging Function
(ECF), die Teil eines sogenannten OCS (Online Charging System) ist.
-
Durch
das erfindungsgemäße Verfahren
entsteht dagegen die Möglichkeit,
die Auswahl der Vergebührungsmethode
dem OCS bzw. einem CCF (Charging Collection Function) bei einer
Offline Vergebührung
zu überlassen.
-
Als
geeignetes Protokoll für
die Autorisierungsnachricht und die Vergebührungsnachricht kommt insbesondere
das Diameter Protokoll in Frage. Bisher wurde aber nur der Accounting-Teil
dieses Protokolls im Zusammenhang mit der Vergebührung benutzt. Bspw. durch
die Einbeziehung des Autorisierungsteils in die Vergebührung ergeben
sich jedoch zahlreiche Vorteile. Insbesondere kann eine Vergebührung von
einem Vergebührungsserver
aus gestoppt werden. Eine solche Möglichkeit bietet der Accounting-Teil
bisher nicht. Der Autorisierungsteil lässt sich in den Accounting-Teil
einbetten. Alternativ lässt
sich der Accounting-Teil bspw. des Diameter Protokolls in den Autorisierungsteil
dieses Protokolls einbetten.
-
Durch
die Zusammenführung
von Kontenverwaltung und Budget Control, insbesondere unter Verwendung
des Diameter Protokolls, ergeben sich die folgenden Vorteile:
- – Die
beteiligten Kern-Netzelemente brauchen die Vergebührungsmethode
nicht mehr zu kennen. Die Auswahl der Vergebührungsmethode wird der Vergebührungsfunktion überlassen,
d.h. bspw. dem OCS oder dem CCF.
- – Durch
die örtliche
bzw. topologische Nähe
der Netzelemente zu dem OCS bzw. CCF kann für die zeitbasierten Vergebührungsmethoden
eine hohe zeitliche Genauigkeit erreicht werden.
- – Da
kein zusätzlicher
Austausch von Reservierungsnachrichten über das Netzwerk erfolgt, kann
die Granularität
der Reser vierung, d.h. das Zeit- bzw. Volumenintervall, beliebig
klein sein, ohne die Netzwerkperformance übermäßig zu beeinflussen.
- – Deutliche
Reduzierung des Implementierungsaufwandes im Netzelement und im
OCS/CCF.
- – Erhöhte Zuverlässigkeit
auf Grund der vereinfachten Verfahren.
- – Vereinheitlichung
der Protokolle für
das Online- und das Offlinevergebührungsverfahren.
- – Das
Verfahren ist unabhängig
vom Zugangsnetz, z.B. GPRS, UMTS, Bluetooth, WLAN IEEE 802.11.
- – Das
Diameter Base Protokoll muss nicht – kann aber – erweitert
werden. Das Protokoll lässt
sich auf einige wenige Nachrichten reduzieren. Dadurch lassen sich
handelsübliche
Netzknoten für
verschiedene Vergebührungsmethoden
verwenden.
- – Neue
Vergebührungsmethoden
lassen sich auf einfache Art einführen, da nur Änderungen
im OCS/CCF erforderlich sind.
-
Bei
einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Autorisierungsnachricht
zum Vorbereiten der Vergebührung
oder beim Beenden der Vergebührung
genutzt. Alternativ werden die Autorisierungsnachrichten sowohl
zum Vorbereiten der Vergebührung
als auch beim Beenden der Autorisierung genutzt.
-
Bei
einer anderen Weiterbildung enthält
die Autorisierungsnachricht ein Nutzerkennzeichen, das den Nutzer
der Datenübertragung
angibt. Abhängig
von dem Nutzerkennzeichen wird die Berechtigung bzw. Autorisierung
des Nutzers zur Datenübertragung
geprüft.
Auf Grund der Autorisierungsnachricht und/oder abhängig vom
Inhalt der Autorisierungsnachricht wird außerdem noch eine Vergebührungsart
und/oder eine Abrechnungsart gewählt.
-
Bei
einer nächsten
Weiterbildung wird auf Grund der Autorisierungsnachricht und/oder
abhängig
vom Inhalt der Autorisierungsnachricht eine Reservierung eines Vergebührungsbetrages
oder einer Vergebührungszeit
vorgenommen. Zusätzlich
oder Alternativ wird beim Bearbeiten der Autorisierungsnachricht ein
Datensatz für
die Vergebührung
erzeugt wird. Damit wird die Autorisierungsnachricht bei unverändertem
Format für
zusätzliche
Zwecke im Vergleich zur bisherigen Nutzung genutzt.
-
Bei
einer anderen Weiterbildung wird die Autorisierungsnachricht vor
Abschluss der Vorbereitung der Datenübertragung übertragen, so dass ein sicheres
Verfahren gegen Missbrauch entsteht. Alternativ wird die Autorisierungsnachricht
nach Abschluss der Vorbereitung der Datenübertragung übertragen wird, so dass schnell
Nutzdaten, z.B. Sprachdaten und/oder Videodaten übertragen werden können.
-
Bei
einer Weiterbildung erfüllt
die Autorisierungsnachricht die Vorgaben des Diameter Protokolls
oder eines darauf aufbauenden Protokolls. Die Autorisierungsnachricht
wird insbesondere gemäß Diameter
Protokoll oder gemäß einem
auf diesem Protokoll aufbauenden Protokoll bearbeitet. Der konkrete
Aufbau der Autorisierungsnachricht ist im Diameterprotokoll nicht
vorgegeben und hängt
von der betreffenden Anwendung ab.
-
Bei
einer Weiterbildung ist die beim Beenden genutzte Autorisierungsnachricht
eine Abbruchnachricht, die zum Abbruch der Nutzdatenübertragung
führt,
insbesondere die Abort-Session-Request-Nachricht
des Diameter Protokolls oder eines darauf aufbauenden Protokolls.
-
Bei
einer alternativen Weiterbildung enthält die Dienstanforderungsnachricht
ein Nutzerkennzeichen, das den Nutzer der Datenübertragung angibt. Abhängig von
dem Nutzerkennzeichen wird die Berechtigung des Nutzers zur Datenübertragung
geprüft,
so dass keine separate Autorisierungsnachricht für diesen Zweck gesendet werden
muss. Zusätzlich
wird insbesondere gemäß dem eigentlichen
Zweck der Vergebührungsnachricht
eine Vergebührungsart
und/oder eine Abrechnungsart gewählt.
-
Bei
einer anderen Weiterbildung ist die Vergebührung eine Online-Vergebührung, die
die Nutzdatenübertragung
beeinflussen kann. Die Überwachung
der Vergebührung
wird in einem Diensterbringungsrechner durchgeführt, der zusätzlich zu
einem Diensterbringungsrechner vorgesehen ist, welcher die Datenübertragung
steuert.
-
Bei
einer anderen Weiterbildung werden für eine Online-Vergebührung und
für eine
Offline-Vergebührung
die gleiche Dienstanforderungsnachrichten übertragen, insbesondere Nachrichten
mit dem gleichen Nachrichtenkennzeichen. Vorzugsweise wird Account-Request-Nachricht
gemäß Diameter
Protokoll verwendet, wobei in beiden Nachrichten vorzugsweise der
gleiche Account-Record-Type verwendet wird, insbesondere ein EVENT
RECORD. Dadurch entsteht ein einfaches Verfahren, bei dem für mehrere
Vergebührungsmethoden
möglichst
gleiche Nachrichten verwendet werden. Die Vergebührungsmethode muss im Steuerrechner
nicht bekannt sein oder ermittelt werden.
-
Die
Erfindung betrifft außerdem
eine Server-Vergebührungseinheit
und eine Client-Vergebührungseinheit,
insbesondere mit Einheiten zum Durchführen der Verfahrensschritte
des erfindungsgemäßen Verfahrens oder
einer seiner Weiterbildungen. Damit gelten die oben genannten technischen
Wirkungen auch für
die Vergebührungseinheiten.
-
Im
folgenden wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen
erläutert.
Darin zeigen:
-
1 Funktionseinheiten für eine Signalisierungsdatenübertragung
und für
die Vergebührung,
-
2 den Meldungsfluss für eine SIP-Session
mit Online-Vergebührung, mit
Autorisierung vor Aufbau der Datenübertragungsmöglichkeit
und mit Auslösung
durch ein Endgerät,
-
3 den Meldungsfluss für eine SIP-Session
Online-Vergebührung, mit
Autorisierung nach Aufbau der Da tenübertragungsmöglichkeit
und mit Auslösung
durch einen Vergebührungsrechner,
-
4 einen Teil des Meldungsflusses
einer SIP-Session Online-Vergebührung,
mit Auslösung
durch eine Steuereinheit zum Steuern der Datenübertragung,
-
5 den Meldungsfluss einer
SIP-Session mit Offline-Vergebührung,
-
6 Funktionseinheiten einer
Servereinheit, die zur Vergebührung
dient, und
-
7 Funktionseinheiten einer
Clienteinheit, die zur Vergebührung
dient.
-
1 zeigt Funktionseinheiten
eines Datenübertragungsnetzes 10 für eine Signalisierungsdatenübertragung
und für
die Vergebührung.
Ein Endgerät 12 ist über ein
Zugangsnetz 14 angeschlossen. Das Zugangsnetz 14 führt über eine
GPRS-Einheit 16 (Global
Packet Radio Service) zu einem IP Multimedia Subsystem 18 (IMS).
-
Die
GPRS-Einheit enthält
eine SGSN-Einheit 20 (Serving GPRS Service Node) und eine
GGSN-Einheit (Gateway GPRS Service Node) 22, deren Funktionen
insbesondere im Standard 3GPP TS 32.200 erläutert sind.
-
Das
Subsystem 18 enthält
eine OCS/CCF-Einheit bzw. eine Autorisierungs-/Vergebührungseinheit 24 sowie
eine Steuereinheit 26, insbesondere eine P-CSCF (Proxy
Call Session Control Function) oder eine S-CSCF (Serving Call Session
Control Function). Außerdem
enthält
das Subsystem 18 einen Anwendungsserver 28, z.B.
einen Videoserver, eine MRF-Einheit (Media Resource Function) bzw.
eine MRFC-Einheit (Media Resource Function Controller).
-
Damit
sowohl die S-CSCF 26 als auch andere Netzelemente möglichst
einfach gehalten werden können,
wird die Budget-Kontrollfunktion
BC:
- 1. dem Online Charging System (OCS) und
- 2. der Charging Collection Function (CCF) des Offline Charging
Systems zugeordnet.
-
Das
OCS und das CCF sind nicht notwendigerweise einem gemeinsamen Netzelement
zugeordnet. Infolge der Weiterentwicklung von Vergebührungsmethoden,
d.h. dem Convergent Charging, wird das Offline Charging ähnlich dem
Online Charging durchgeführt.
-
Zwischen
dem OCS/CCF und der Steuereinheit 26 bzw. der Einheit 28 wird
das Diameter Base Protokoll verwendet, so wie unten anhand der 2 bis 5 erläutert.
Damit sind die standardisierten Schnittstellen Ro (Online) und Rf
(Offline) bereits einander ähnlicher
als im Standard ursprünglich
vorgesehen.
-
Die
in den folgenden Szenarien verwendeten Nachrichten lassen sich durch
die folgenden Kommandos des Diameter Base Protokolls abbilden:
-
Für alle Szenarien
gilt:
- – Die
Budget Control Function BC ist auf dem OCS und der CCF positioniert.
- – Das
Autorisierungsprotokoll des Diameter Protokolls wird für die zeitbasierte
Vergebührung
von Multimedialen Diensten angewendet.
- – Das
Autorisierungsprotokoll wird kombiniert mit dem Accountingprotokoll
(Event Methode) angewendet. Somit werden ursprünglich unabhängige Teile
des Diameter Base Protokolls zur Vergebührung von multimedialen Diensten
mit optionaler Kreditreservierung verwendet, insbesondere gemäß der Diameter
Erweiterung für
die Kreditsteuerung von Anwendungen (Credit Control Applications).
- – Abbildungsvorschriften
zur Steuerung einer SIP-Session unter Verwendung von Diameter Nachrichten werden
angegeben.
-
Im
Folgenden werden insbesondere die SIP-Nachrichten nicht mit allen
Datenfeldern und in aller Ausführlichkeit
dargestellt. Auch die Attribut-Wert-Paare der Nachrichten des Diameter
Base Protokolls (DBP) werden nicht vollständig erläutert.
-
2 zeigt den Meldungsfluss
für eine
SIP-Session mit Online-Vergebührung
(Prepaid), mit Autorisierung vor Aufbau der Datenübertragungsmöglichkeit
und mit Auslösung
durch ein Endgerät.
Es wird eine Prepaidvergebührung
erläutert.
Die Zeitgeber zum Warten auf Nachrichten sind nicht dargestellt.
-
In 2 sind ein Endgerät 50 eines
A-Teilnehmers, eine Verbindungsteuerungssteuereinheit 52,
z.B. eine S-CSCF-Einheit
(Call State Control Function), ein Endgerät 54 und die Autorisierungs-/Vergebührungseinheit 24 dargestellt,
die für
das Online Charging eine Online-Charging-Function (OSC) und für das Offline Charging
eine Charging-Collection-Function
(CCF) enthält.
-
Das
Endgerät 50 arbeitet
gemäß SIP-Protokoll
und dient der Übertragung
von multimedialen Daten (z.B. Audio- und Videodaten), insbesondere
von Sprachdaten, in dem Datenpaketübertragungsnetz 10,
z.B. im Internet oder in 3GPP-Netzen. Die Verbindungs-Steuereinheit 52 arbeitet
ebenfalls gemäß SIP-Protokoll und dient
der Verbindungssteuerung bei der Übertragung von Daten von und
zu dem Endgerät 50.
-
Das
Endgerät 54 dient
auch der Sprachübertragung
bzw. der Übertragung
von multimedialen Daten. An Stelle des Endgerätes lässt sich auch ein Anwendungsserver 54 verwenden,
der ebenfalls gemäß SIP-Protokoll
(RFC3261) arbeitet und einen Dienst zur Verfügung stellt, bspw. das Ansehen,
Kaufen oder Mieten von Videos. An Stelle des Anwendungsservers 54 tritt
in einem anderen Ausführungsbeispiel
eine Multimedia Resourcen Function Steuereinheit (MRFC) bzw. eine
MRF.
-
Zu
einem Zeitpunkt t0 will der A-Teilnehmer eine Verbindung von seinem
Endgerät 50 zum
Endgerät 54 des
B-Teilnehmers aufbauen um zu telefonieren. Dafür wird eine INVITE-Nachricht 60 im
Endgerät 50 erzeugt
und zur Steuereinheit 52 übertragen. Die Steuereinheit 52 bearbeitet
die INVITE-Nachricht gemäß SIP-Protokoll.
Zu einem Zeitpunkt t1 sendet die Steuereinheit 52 eine
SIP-INVITE-Nachricht 61 an das Endgerät 54. Die SIP-Nachrichten 61, 76, 94 können auch über mehrere
Steuereinheiten 52 bis zu dem Endgerät 54 geführt werden.
-
Zu
einem Zeitpunkt t2 sendet die Steuereinheit 52 eine Autorisierungs-Anfrage-Nachricht 62 an
die Autorisierungs-/Vergebührungseinheit 24.
Die Nachricht 62 ist im Diameter Protokoll angesprochen.
Der Inhalt der Nachricht 62 hängt jedoch von der Anwendung
ab. Die Nachricht 62 enthält im Ausführungsbeispiel u.a.:
- – eine
Session ID, die die aufzubauende Signalisierungs-Verbindung eindeutig kennzeichnet, und
- – ein
Nutzerkennzeichen, das den A-Teilnehmer eindeutig kennzeichnet,
- – den
gewünschten
Dienst, und
- – ggf.
eine gewünschte
Zahlungsart, sofern sich die Zahlungsart nicht schon aus dem Dienst
ergibt.
-
Damit
ist die INVITE-Nachricht 60 Triggerpunkt für die Autorisierung
bzw. für
die Vorbereitung der Vergebührung.
-
Die
Nachricht 62 wird von der Autorisierungs-/Vergebührungseinheit 24 bearbeitet.
Dabei wird geprüft, ob
der A-Teilnehmer autorisiert ist, siehe Verfahrensschritt 64.
Dies ist im Ausführungsbeispiel
der Fall. Deshalb wird in einem folgenden Verfahrensschritt 66 die
Vergebührungsart
festgelegt, z.B. Prepaid. In einem Verfahrensschritt 68 wird
geprüft,
ob das Geldguthaben des A-Teilnehmers einen Mindestwert hat. In
einem nächsten
Verfahrensschritt 70 wird eine Mindestsumme bspw. für den Dienst "Sprachtelefonie" reserviert.
-
Danach
wird zu einem Zeitpunkt t4, eine Autorisierungs-Antwort-Nachricht 72 erzeugt,
die im Ausführungsbeispiel
u.a. die folgenden Datenfelder bzw. AVPs (Attribute Value Pairs)
enthält:
- – Session
ID,
- – Autorisierungsdauer,
- – Autorisierungssitzungszustand.
-
Die
Nachricht 72 wird von dem Netzelement mit der Autorisierungs-/Vergebührungseinheit 24 zur Steuereinheit 52 übertragen
und dort bearbeitet. Gemäß Diameter
Protokoll wird der angeforderte Dienst zugelassen.
-
Die
INVITE-Nachricht 61 wird im Anwendungsserver 54 gemäß SIP-Protokoll
bearbeitet und mit einer Bestätigungsnachricht 76 zu
einem Zeitpunkt t8 beantwortet. Die Bestätigungsnachricht 76 wird
auch als 200OK-Nachricht bezeichnet. Die Bestätigungsnachricht 76 wird
vom Anwendungsserver 54 zu der Steu ereinheit 52 übertragen.
Die Steuereinheit 76 erzeugt nach dem Empfang der Bestätigungsnachricht 76 zu
einem Zeitpunkt t10 gemäß SIP-Protokoll
eine Bestätigungsnachricht 78 zur
Seite des Endgerätes 50 hin.
-
Danach
ist zwischen dem Endgerät 50 und
dem Anwendungsserver 54 eine SIP-Sitzung 80 aufgebaut worden. Über eine
UDP- (User Datagramm Protocol) oder RTP-Verbindung (Real Time Protocoll)
werden u.a. Sprachdaten zwischen den Endgeräten 50 und 54 übertragen.
Die zur SIP-Sitzung 80 gehörende Nutzdatenübertragungsverbindung
hat ein Call ID (Identifier), der mit dem in der Nachricht 62 angegebenen
Session ID korreliert werden muss.
-
Zu
einem Zeitpunkt t12 sendet die Steuereinheit 52 nach dem
Aufbau der SIP-Session 80 bzw. der Nutzdatenübertragungsverbindung
(RTP/UDP) eine Diameter Vergebührungs-Anfrage-Nachricht 82 an
die Autorisierungs-/Vergebührungseinheit 24.
Die Nachricht 82 wird auch als Accounting-Request Nachricht
bezeichnet. Die Nachricht 82 enthält u.a.:
- – das Sitzungskennzeichen
bzw. das Session ID, und
- – den
Accountign-Record-Type Event Record.
-
Die
Nachricht 82 wird von der Autorisierungs-/Vergebührungseinheit 24 bearbeitet,
wobei ein Timer für die
Budgetkontrolle in einem Verfahrensschritt 84 gestartet
wird. Außerdem
wird von der Autorisierungs-/Vergebührungseinheit 24 zu
einem Zeitpunkt t14 eine Diameter Vergebührungs-Antwort-Nachricht 86 an
die Steuereinheit 52 gesendet. Die Nachricht 86 enthält ebenfalls
u.a. die Session ID.
-
Die
Steuereinheit 52 bearbeitet die Nachricht 86 und
lässt die Übertragung
der Sprachdaten zu.
-
Zu
einem Zeitpunkt t18 beendet der Teilnehmer A das Gespräch, wobei
in seinem Endgerät 50 eine Endenachricht 92 erzeugt
und zur Steuereinheit 52 gesendet wird. Die Steuereinheit 52 erzeugt
auf Grund der Nachricht 92 eine Session-Ende-Anfrage-Nachricht 90,
die gemäß Diameter
Protokoll auch als Session-Termination-Request-Nachricht
(STR) bezeichnet wird und eigentlich nicht für den Abbruch der Vergebührung vorgesehen
worden ist.
-
Jedoch
wird bei dem erläuterten
Ausführungsbeispiel
die Nachricht 90 an die Autorisierungs-/Vergebührungseinheit 24 gesendet
und hier zum Beenden der Vergebührung
genutzt. Auf Grund der Nachricht 90 wird der Vergebührungstimer
nämlich
angehalten und ein ggf. vorhandenes Restguthaben dem Konto des Teilnehmers
A gutgeschrieben.
-
Zu
einem Zeitpunkt t20 erzeugt die Steuereinheit 52 eine Endenachricht 94 gemäß SIP-Protokoll.
Die Ende-Nachricht 94 wird zum Endgerät 54 übertragen
und dort gemäß SIP-Protokoll
bearbeitet. In einem folgenden Verfahrensschritt 96 wird
die SIP-Session bzw. die SIP-Sitzung beendet.
-
Nach
dem Stop des Vergebührungstimers
sendet die Autorisierungs-/Vergebührungseinheit 24 zu
einem Zeitpunkt t22 eine Session-Ende-Antwort-Nachricht 98,
die auch als Session-Termination-Answer-Nachricht
(STA) bezeichnet wird und gemäß Diameter
Protokoll nur im Rahmen einer De-Autorisierung und nicht wie hier
auch im Zusammenhang mit dem Ende der Vergebührung verwendet wird.
-
Bei
einem anderen Ausführungsbeispiel
wird das anhand der 2 erläuterte Verfahren
so beendet, wie es unten für
die 3 und 4 erläutert wird.
-
3 zeigt den Meldungsfluss
für eine
SIP-Session Online-Vergebührung (Prepaid),
mit Autorisierung nach Aufbau der Datenübertragungsmöglichkeit
und mit Auslösung
durch einen Vergebührungsrechner.
-
Zu
einem Zeitpunkt t50 will der A-Teilnehmer eine Verbindung von seinem
Endgerät 50 zum
Endgerät 54 des
B-Teilnehmers aufbauen um zu Telefonieren. Dafür wird eine INVITE-Nachricht 150 im
Endgerät 50 erzeugt
und zur Steuereinheit 52 übertragen. Die Steuereinheit 52 bearbeitet
die INVITE-Nachricht gemäß SIP-Protokoll.
Zu einem Zeitpunkt t52 sendet die Steuereinheit 52 eine
SIP-INVITE-Nachricht 152 an das Endgerät 54. Das Endgerät 54 bearbeitet
die Nachricht 152 gemäß SIP-Protokoll und sendet
zu einem Zeitpunkt t54 eine Bestätigungsnachricht 154,
die auch als 200OK-Nachricht bezeichnet wird. Die Bestätigungsnachricht 154 wird
vom Endgerät 54 zu
der Steuereinheit 52 übertragen.
Die Steuereinheit 52 erzeugt nach dem Empfang der Bestätigungsnachricht 154 zu
einem Zeitpunkt t56 gemäß SIP-Protokoll
eine Bestätigungsnachricht 156 für das Endgerät 50.
-
Danach
ist zwischen dem Endgerät 50 und
dem Endgerät 54 eine
SIP-Sitzung 80 aufgebaut. Außerdem werden u.a. Sprachdaten
zwischen den Endgeräten 50 und 54 übertragen.
Die SIP-Sitzung 80 hat ein Session ID (Identifier), die
im Folgenden benötigt
wird.
-
Zu
einem Zeitpunkt t102 sendet die Steuereinheit 52 eine Autorisierungs-Anfrage-Nachricht 162 an
die Autorisierungs-/Vergebührungseinheit 24.
Die Nachricht 162 entspricht der Nachricht 62.
Damit dient im Gegensatz zu 2 nicht
eine INVITE-Nachricht sondern die Bestätigungsnachricht 154 als
Triggerpunkt für
die Autorisierung bzw. für
die Vorbereitungen zur Vergebührung.
-
Die
Nachricht 162 wird von der Autorisierungs-/Vergebührungseinheit 24 bearbeitet.
Dabei wird geprüft,
ob der A-Teilnehmer autorisiert ist, siehe Verfahrensschritt 164.
Dies ist im Ausführungsbeispiel
der Fall. Deshalb wird in einem folgenden Verfahrensschritt 166 die
Vergebührungsart
festgelegt, z.B. Prepaid. In einem Verfahrensschritt 168 wird
geprüft,
ob das Geldguthaben des A-Teilnehmers einen Mindest wert hat. In
einem nächsten
Verfahrensschritt 170 wird eine Reservierung einer Mindestsumme
für den
Dienst "Sprachtelefonie" durchgeführt.
-
Danach
wird zu einem Zeitpunkt t104, eine Autorisierungs-Antwort-Nachricht 172 erzeugt,
die der Nachricht 72 entspricht.
-
Die
Nachricht 172 wird von dem Netzelement mit der Autorisierungs-/Vergebührungseinheit 24 zur Steuereinheit 52 übertragen
und dort bearbeitet. Gemäß Diameter
Protokoll wird der angeforderte Dienst zugelassen.
-
Zu
einem Zeitpunkt t112 sendet die Steuereinheit 52 nach dem
bearbeiten der Nachricht 172 eine Diameter Vergebührungs-Anfrage-Nachricht 182 an
die Autorisierungs-/Vergebührungseinheit 24.
Die Nachricht 182 entspricht der Nachricht 82.
Da sich die Nachrichten entsprechen, haben Sie gleiche Datenfelder
und gleiche Funktionen.
-
Die
Nachricht 182 wird von der Autorisierungs-/Vergebührungseinheit 24 bearbeitet,
wobei ein Timer für
die Budgetkontrolle in einem Verfahrensschritt 184 gestartet
wird. Außerdem
wird von der Autorisierungs-/Vergebührungseinheit 24 zu
einem Zeitpunkt t114 eine Diameter Vergebührungs-Antwort-Nachricht 186 an
die Steuereinheit 52 gesendet. Die Nachricht 186 enthält ebenfalls
u.a. die Session ID.
-
Die
Steuereinheit 52 bearbeitet die Nachricht 186 und
lässt die Übertragung
der Sprachdaten zu.
-
Zu
einem bestimmten Zeitpunkt läuft
der Budgettimer ab, siehe Verfahrensschritt 188. Bspw.
ist das dem Teilnehmer A eingeräumt
Budget aufgebraucht. Daraufhin erzeugt die Autorisierungs-/Vergebührungseinheit 24 zu
einem Zeitpunkt t116 eine Diameter Abbruch-Sitzung-Anfrage-Nachricht 190,
die auch als Abort-Session-Request- Nachricht (ASR) bezeichnet wird.
Die Nachricht 190 enthält
ebenfalls u.a. die Session ID und wird zur Steuereinheit 52 übertragen.
-
Die
Steuereinheit 52 erzeugt gemäß SIP-Protokoll auf Grund der
Nachricht 190 zu einem Zeitpunkt t118 eine Endenachricht 192 für das Endgerät 50.
Die Endenachricht 192 wird auch als BYE-Nachricht bezeichnet.
Auf Grund der Nachricht 190 erzeugt die Steuereinheit 52 zu
einem folgenden Zeitpunkt t120 außerdem eine SIP-Endenachricht 194 für das Endgerät 54.
Damit ist der Empfang der Nachricht 190 das Kriterium für das beidseitige
Auslösen
der SIP-Session.
-
Auf
Grund der Endenachrichten 192 und 194 wird die
SIP-Sitzung beendet,
siehe Verfahrensschritt 196. Danach erzeugt die Steuereinheit 52 zu
einem Zeitpunkt t122 eine Diameter Abbruch-Sitzung-Antwort-Nachricht 98,
die auch als Abort-Session-Answer-Nachricht
(ASA) bezeichnet wird. Die Nachricht 198 wird zur Autorisierungs-/Vergebührungseinheit 24 übertragen
und dort gemäß Diameter
Protokoll bearbeitet. Die Nachricht 198 enthält u.a.:
- – die
Session ID, und
- – einen
Ergebniscode.
-
Bei
einem anderen Ausführungsbeispiel
wird die SIP-Session gemäß 2 bzw. gemäß 3 beendet.
-
Die
Wahl der Triggerpunkte gemäß 1 bzw. 2 ist unabhängig von der Vergebührungsmethode bzw.
der Abbuchungsmethode, prepaid oder postpaid.
-
4 zeigt einen Teil des Meldungsflusses
einer SIP-Session
Online-Vergebührung
(Prepaid), mit Auslösung
durch eine Steuereinheit zum Steuern der Datenübertragung.
-
Bis
zu einem Verfahrensschritt 260 wird der bis zum Verfahrensschritt 160 gehende
Teil des Verfahrens gemäß 3 ausgeführt. Alternativ wird bis zu
einem dem Verfahrens schritt 280 entsprechenden Verfahrensschritt 280 der
bis zum Verfahrensschritt 80 gehende Teil des Verfahrens
gemäß 2 ausgeführt. Im Verfahrensschritt 260 bzw. 280 sind
also die Vorbereitungen für
die Datenübertragung
im Rahmen einer SIP-Sitzung
abgeschlossen.
-
Zu
einem dem Verfahrensschritt 260 bzw. 280 folgenden
Zeitpunkt t212 wird von der Steuereinheit eine Nachricht 282 erzeugt,
die der Nachricht 82 bzw. 182 entspricht. Beim
Bearbeiten der Nachricht 282 in der Einheit 24 wird
der Vergebührungszeitzähler (Timer)
gestartet. Anschließend
wird eine Nachricht 286 erzeugt, die der Nachricht 86 bzw. 186 entspricht.
-
Nach
dem Empfang und der Bearbeitung der Nachricht 286 tritt
ein unerwarteter SIP-Session-Fehler 285 auf. Folgende unerwartete
SIP-Session Fehler sind bspw. möglich:
- – Operator
sperrt den A-Teilnehmer über
die Cx-Schnittstelle, die zwischen dem HSS (Home Subscriber Server)
und der S-CSCF gemäß Standard
vorgesehen ist, oder
- – die
Authentifikation ist fehlerhaft.
-
Auf
Grund des SIP-Session-Fehlers 285 sendet die Steuereinheit 52 zu
einem Zeitpunkt t218 eine SIP-Endenachricht 292 an das
Endgerät 50 und
zu einem Zeitpunkt t220 eine SIP-Endenachricht 294 an
das Endgerät 54.
Auf Grund der beiden Nachrichten 292 und 294 wird
die SIP-Session anschließend
in einem Verfahrensschritt 296 beendet.
-
Im
Zusammenhang mit dem Beenden wird zu einem Zeitpunkt t221 von der
Steuereinheit 52 eine Session-Ende-Anfrage-Nachricht 290 an
die Autorisierungs-/Vergebührungseinheit 24 gesendet.
Die Nachricht 290 entspricht der Nachricht 90.
Auf Grund der Nachricht 290 stoppt die Autorisierungs-/Vergebührungseinheit 24 in
einem Verfahrensschritt 291 den Vergebührungstimer bzw. -zeitzähler. Danach
sendet die Autorisierungs-/Vergebührungseinheit 24 zu
einem Zeitpunkt t222 eine Session-Ende-Antwort- Nachricht 298, die der Nachricht 98 entspricht,
an die Steuereinheit 52.
-
5 zeigt den Meldungsfluss
einer SIP-Session mit Offline-Vergebührung. Es werden bis auf die
im Folgenden erläuterten
Abweichungen die gleichen Nachrichten übertragen und auf gleiche Art
bearbeitet, wie oben anhand der 2 erläutert. Deshalb
sind gleiche Zeitpunkte und gleiche Nachrichten mit den gleichen Bezugszeichen
bezeichnet, wobei den Zeitpunkten und Nachrichten gemäß 5 zur Unterscheidung eine
3 vorangestellt ist.
-
Die
Unterschiede betreffen die folgenden Verfahrensschritte:
- – Im
Verfahrensschritt 366, der an Stelle des Verfahrensschrittes 66 durchgeführt wird,
wird anhand des Nutzerkennzeichens und/oder anhand des Dienstes
erkannt, das eine Offline-Vergebührung
durchgeführt werden
soll, die mit einem Postpaid Verfahren abgerechnet wird.
- – Der
den Balancecheck betreffende Verfahrensschritt 68 ist entfallen
und hat deshalb keinen entsprechenden Verfahrensschritt.
- – Im
Verfahrensschritt 370 wird an Stelle einer Reservierung
ein Gebührendatensatz
erzeugt, der als S-CSCF CDR (Charging Data Record) bezeichnet wird.
Ein solcher Gebührendatensatz
ist bspw. im Standard 3GPP TS 32.225 näher erläutert.
- – Im
Verfahrensschritt 384 wird der CDR-Datensatz entsprechend
der Nachricht 382 geändert.
- – Im
Verfahrensschritt 391 wird der CDR-Datensatz ordnungsgemäß abgelegt,
bzw. geschlossen.
-
Aus
der Sicht der Steuereinheit 52 braucht die Vergebührungsmethode
nicht bekannt zu sein, so dass bis auf die genannten Unterschiede
der gleichen Ablauf wie bei 2 durchgeführt wird.
-
6 zeigt eine Servereinheit 400,
die die Funktionen der Autorisierungs-/Vergebührungseinheit 24 erbringt
und die folgende Einheiten enthält:
- – eine
Speichereinheit 402,
- – eine
Sende-/Empfangseinheit 404, die die Autorisierungsnachrichten 62, 162, 262 und 362 sowie
die Vergebührungsnachrichten 82, 182, 282 und 282 empfangen
kann,
- – eine
Vergebührungseinheit 406,
die ein Vergebührungsdatum
abhängig
vom Inhalt der Vergebührungsnachrichten 82, 182, 282 bzw. 282 ändert, und
- – eine
Autorisierungseinheit, welche nach dem Empfang der Autorisierungsnachricht 62, 162, 262 bzw. 362 die
Autorisierung durchführt,
siehe Verfahrensschritt 64, 164, 264 bzw. 364.
-
Gegebenenfalls
enthält
die Servereinheit 100 noch weitere Einheiten 410 zur
Durchführung
der oben anhand der 2 bis 5 erläuterten Verfahren.
-
Bei
einem Ausführungsbeispiel
greifen alle Einheiten 404 bis 410 auf den Speicher 402 zu,
um ihre Funktionen zu erbringen, siehe Pfeil 414. Besonders
eng ist das Zusammenwirken von Vergebührungseinheit 406 und
Autorisierungseinheit 408 insbesondere beim Durchführen der
Verfahrensschritte 66 bis 70, 166 bis 170 bzw.
beim Durchführen
der Verfahrensschritte 366 und 370.
-
Bei
einer ersten Alternative enthält
die Servereinheit 400 keinen Prozessor, der ein Programm
abarbeitet. Die Einheiten 404 bis 410 enthalten
Schaltungen, die fest verdrahtet sind. Bei einer alternativen Variante werden
die Funktionen der Einheiten 404 bis 410 jedoch
bei Abarbeitung eines im Speicher 102 gespeicherten Programms
durch einen Prozessor 416 erbracht.
-
7 zeigt Funktionseinheiten
einer Clienteinheit 450, die mit der Servereinheit 400 bei
den anhand der 2 bis 5 erläuterten Verfahren zusammenarbeitet.
Die Clienteinheit 450 enthält:
- – eine Speichereinheit 452 zum
Speichern von Datensätzen,
- – eine
Sende-/Empfangseinheit 454 zum Senden der Nachrichten 62, 162, 262, 362, 82, 182, 282, 382, 90, 290 und 390,
und
- – eine
Erzeugungseinheit 456, die die eben genannten Nachrichten
erzeugen kann.
-
Die
Erzeugungseinheit 456 greift beim Erzeugen der Autorisierungsnachricht
und beim Erzeugen der Vergebührungsnachricht
auf denselben Datensatz in der Speichereinheit 452 zu.
-
Gegebenenfalls
enthält
die Clienteinheit 450 noch weitere Einheiten 458,
um die Funktionen für
die Autorisierung und die Vergebührung
zu erbringen, insbesondere eine Empfangseinheit zum Empfangen der Antwortnachrichten,
bzw. der Nachricht 190.
-
Bei
einem Ausführungsbeispiel
greifen alle Einheiten 454 bis 458 auf den Speicher 452 zu,
um ihre Funktionen zu erbringen, siehe Pfeil 460.
-
Bei
einer ersten Alternative enthält
die Clienteinheit 450 keinen Prozessor, der ein Programm
abarbeitet. Die Einheiten 454 bis 458 enthalten
Schaltungen, die fest verdrahtet sind. Bei einer alternativen Variante werden
die Funktionen der Einheiten 454 bis 456 jedoch
bei Abarbeitung eines im Speicher 452 gespeicherten Programms
durch einen Prozessor 462 erbracht.
-
- t0
bis t320
- Zeitpunkt
- 10
- Datenübertragungsnetz
- 12
- Endgerät
- 14
- Zugangsnetz
- 16
- GPRS-Anteil
- 18
- Multimedia-Subsystem
- 20
- SGSN-Einheit
- 22
- GGSN-Einheit
- 24
- Autorisierungs-/und
Vergebührungseinheit
- 26
- Steuereinheit
- 28
- Anwendungsserver
- 50
- Endgerät
- 52
- Verbindungs-Steuereinheit
- 54
- Endgerät
- 60,
61
- INVITE-Nachricht
- 62
- Autorisierungs-Anfrage-Nachricht
- 64
- Autorisiere
Nutzer für
Vergebührung
- 66
- Definiere
Vergebührungsart
- 68
- Balance-Prüfung
- 70
- Reservierung
- 72
- Autorisierungs-Antwort-Nachricht
- 76,
78
- Bestätigungsnachricht
- 80
- SIP-Session
- 82
- Vergebührungs-Anfrage-Nachricht
- 84
- Timerstart
- 86
- Vergebührungs-Antwort-Nachricht
- 90
- Session-Ende-Anfrage-Nachricht
- 91
- Timerende
- 92,
94
- Endenachricht
- 96
- Ende
der Sitzung
- 98
- Session-Ende-Antwort-Nachricht
- 150,
152
- INVITE-Nachricht
- 154,
156
- Bestätigungsnachricht
- 160
- SIP-Session
- 162
- Autorisierungs-Anfrage-Nachricht
- 164
- Autorisiere
Nutzer für
Vergebührung
- 166
- Definiere
Vergebührungsart
- 168
- Balance-Prüfung
- 170
- Reservierung
- 172
- Autorisierung-Antwort-Nachricht
- 182
- Vergebührungs-Anfrage-Nachricht
- 184
- Timerstart
- 186
- Vergebührungs-Antwort-Nachricht
- 188
- Timerende
- 190
- Abbruch-Sitzungs-Anfrage-Nachricht
- 192,
194
- Endenachricht
- 196
- Ende
der Sitzung
- 198
- Abbruch-Sitzungs-Antwort-Nachricht
- 260,
280
- SIP-Session
- 282
- Vergebührungs-Anfrage-Nachricht
- 284
- Timerstart
- 285
- SIP-Session
Fehler
- 286
- Vergebührungs-Antwort-Nachricht
- 290
- Session-Ende-Anfrage-Nachricht
- 291
- Timerende
- 292,
294
- Endenachricht
- 296
- Ende
der Sitzung
- 298
- Session-Ende-Antwort-Nachricht
- 360,
361
- INVITE-Nachricht
- 362
- Autorisierungs-Anfrage-Nachricht
- 364
- Autorisiere
Nutzer für
Vergebührung
- 366
- Definiere
Vergebührungsart
- 370
- Erzeuge
CDR
- 372
- Autorisierungs-Antwort-Nachricht
- 376,
378
- Bestätigungsnachricht
- 380
- SIP-Session
- 382
- Vergebührungs-Anfrage-Nachricht
- 384
- Aktualisiere
CDR
- 386
- Vergebührungs-Antwort-Nachricht
- 390
- Session-Ende-Anfrage-Nachricht
- 391
- Schließe CDR
- 392,
394
- Endenachricht
- 396
- Ende
der Sitzung
- 398
- Session-Ende-Antwort-Nachricht
- 400
- Servereinheit
- 402
- Speichereinheit
- 404
- Sende-/Empfangseinheit
- 406
- Vergebührungseinheit
- 408
- Autorisierungseinheit
- 410
- weitere
Einheiten
- 412,
414
- Pfeil
- 416
- Prozessor
- 450
- Clienteinheit
- 452
- Speichereinheit
- 454
- Sende-/Empfangseinheit
- 456
- Erzeugungseinheit
- 458
- weitere
Einheiten
- 460
- Pfeil
- 462
- Prozessor