IP多媒体子系统中多重计费数据记录的综合方法

摘要

本发明公开了一种IP多媒体子系统中多重计费数据记录的综合方法，通过合并冗余字段，对各个网元的计费数据记录进行综合后发送给记帐域实现计费。由IP多媒体子系统的计费网关功能对发送到记帐域的计费数据记录进行综合处理，计费网关功能将被叫侧或主叫侧相关联的各个网元的计费数据记录中的公共字段合并，将公共字段和各网元的特殊字段进行分段记录生成综合后的计费数据记录文件发送给记帐域。应用本发明可以减少CGF与BD之间CDR文件传送的通信开销，减轻BD的处理负担，为网络运营商实施更为合理和精确的计费模式提供了完整的计费信息。

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及IP多媒体子系统中一种多重计费数据记录的综合方法。

背景技术

为了支持通用移动通信系统(Universal Mobile TelecommunicationSystem，简称“UMTS”)网络在承载、IP多媒体子系统(IP MultimediaSubsystem，简称“IMS”)、业务各层的计费功能，UMTS网络实时监控各层的资源使用情况，从而检测到相关的计费事件。

在IMS网络中，各网元都会按照自身在会话中的作用和可获得的会话信息生成计费数据记录(Charging Data Record，CDR)。IMS网络中能生成计费信息的网元共有7个：

服务呼叫会话控制功能(Serving Call Session Control，S-CSCF)；

代理呼叫会话控制功能(Proxy Call Session Control，P-CSCF)；

询问呼叫会话控制功能(Interrogating Call Session Control，I-CSCF)；

SIP(Session Initiation Protocol，会话发起协议)应用服务器(ApplicationServer，AS)；

媒体资源控制功能(Multimedia Resource Function Controller，MRFC)；

边界网关控制功能(Breakout Gateway Control Function，BGCF)；

媒体网关控制功能(Media Gateway Control Function，MGCF)。

IMS网络计费信息采集和传递过程如图1所示。在图1中，IMS网络中的计费信息是分别从上述的7个网元中采集到的，也就是说计费信息的产生是分散的，各IMS网元节点都会根据自己在会话中的作用和可获得的会话信息由计费数据功能(Charging Data Function，CDF)产生计费数据记录CDR，并将CDR通过其对应的计费网关功能(Charging Gateway Function，CGF)组合成为CDR文件送到计帐域(Billing Domain，BD)，由记帐域BD对同一会话过程中不同网元间相关的CDR进行关联和分析处理，产生用户的计费账单以及用于结算的账单。

针对目前的多媒体业务，电信运营商主要采用按流量计费、按时间计费、或者按次计费等计费方式。计费方式的实现，主要是通过采集来自承载层的计费信息，然后进行处理来完成的。例如，在通用分组无线服务(GeneralPacket Radio Service，GPRS)接入时，是通过从GPRS网关支撑节点(GatewayGPRS Support Node，GGSN)中采集客户使用业务时产生的流量信息或客户使用业务的时间等来计费。

通过上述对现有技术的描述可知，利用现有技术，实现针对IMS网络中的业务灵活计费的方案比较困难，无法满足IMS会话建立和会话资源的使用采用不同计费原则，以及针对一次会话中使用的各种媒体或各种业务的不同服务质量(Quality of Service，QoS)进行区别计费的灵活计费的需求。而且，在一次IMS会话中的计费数据功能CDF针对单个IMS网元生成的CDR并不包含会话的所有信息，这些CDR送到记帐域BD后，BD收到来自同一会话的所有IMS网元生成的CDR文件后，需要将一个会话的多个网元的计费信息进行关联和合并，处理负担将会很重。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种IMS网络中的多重计费数据记录的综合方法，针对现有技术所存在的缺点，通过合并冗余字段，对各个网元的计费数据记录进行综合后发送给记帐域实现计费。

一种IP多媒体子系统中多重计费数据记录的综合方法，由IP多媒体子系统的计费网关功能对发送到记帐域的计费数据记录进行综合处理，所述综合方法包括：

计费网关功能将被叫侧或主叫侧相关联的各个网元的计费数据记录中的公共字段合并，将公共字段和各网元的特殊字段进行分段记录生成综合后的计费数据记录文件发送给记帐域。

所述综合方法进一步又分为如下步骤：

(1)计费网关功能将计费数据功能产生的各个网元的计费数据记录按照计费标识符和主被叫类别进行关联；

(2)计费网关功能针对关联后的主叫侧或被叫侧计费数据记录，将各个网元的计费数据记录中与运营商计费和结算不相关的信息删除；

(3)计费网关功能合并各关联网元的计费数据记录中的公共字段，并将公共字段和各网元的特殊字段进行分段记录，记录时通过指示信息来标明各个分段的字段类型，同时为各个公共字段配置状态指示以表示该公共字段是否填写过；

(4)将所有计费数据记录进行综合处理完毕后，生成计费数据记录文件发送给记帐域。

所述综合方法进一步包括：

(5)记帐域收到的计费数据记录文件后，根据记录时用于标明各个分段的字段类型的指示信息，将各个网元的计费数据记录的公共字段和特殊字段恢复出来，进行计费处理。

所述综合方法中的所述网元包括：

服务呼叫会话控制功能S-CSCF、或代理呼叫会话控制功能P-CSCF、或询问呼叫会话控制功能I-CSCF、或应用服务器AS、或媒体资源控制功能MRFC、或边界网关控制功能BGCF、或媒体网关控制功能MGCF、或它们的组合。

所述步骤(1)中进一步可分为：

将多媒体子系统中同一会话过程的主叫侧和被叫侧的计费数据记录按照会话序列号和主叫/被叫参数分别进行关联，并将关联后的各网元计费数据记录暂存在缓存区。

所述步骤(3)进一步可分为：

从缓存区中取出同一个会话的每一个网元的计费数据记录，根据记录类型判断每一网元的类型，并根据各网元类型将公共字段或特殊字段记录到计费数据记录文件中，写入时：

若网元为询问呼叫会话控制功能I-CSCF，则在第一位置处记录I-CSCF的计费数据记录的各个字段；

若网元为I-CSCF以外的其他6个网元，则在第二位置处记录所述其他6个网元的计费数据记录的公共字段；

若网元为服务呼叫会话控制功能S-CSCF、或代理呼叫会话控制功能P-CSCF，则在第三位置处记录所述S-CSCF和P-CSCF的相应公共字段，在第五位置处记录S-CSCF特有字段，在第六位置处记录P-CSCF特有字段；

若网元为应用服务器AS、或媒体资源控制功能MRFC，则在第四位置处记录所述AS和MRFC的相应公共字段，在第七位置处记录MRFC特有字段，在第九位置处记录AS特有字段；

若网元为媒体网关控制功能MGCF，则在第八位置处记录MGCF特有字段。

其中：

所述第二位置配置有状态指示参数CR，以表示该位置的公共字段是否填写过，CR＝1表示已经写入过，不必重复写入；CR＝0表示未写入过，需要写入该位置的除I-CSCF以外的其他6个网元的计费数据记录的公共字段；

所述第三位置配置有状态指示参数SP，以表示该位置的公共字段是否填写过，SP＝1表示已经写入过，不必重复写入；SP＝0表示未写入过，需要写入该位置的所述S-CSCF和P-CSCF的相应公共字段；

所述第三位置配置有状态指示参数AM，以表示该位置的公共字段是否填写过，AM＝1表示已经写入过，不必重复写入；AM＝0表示未写入过，需要写入该位置的所述AS和MRFC的相应公共字段。

进一步地，当应用服务器AS作为会话初始协议代理和背靠背用户代理时：

若AS与付费方的多媒体子系统的其他网元属于同一个计费网关功能，则在其他网元合并完毕后，根据服务呼叫会话控制功能S-CSCF中标识付费方的“SubscriptionID”信息，将此AS的计费数据记录综合到付费方那一侧的主叫或被叫侧的综合后的计费数据记录文件中；

若AS与付费方的多媒体子系统的其他网元不属于同一个计费网关功能时，则在其他网元合并完毕后，由记帐域根据服务呼叫会话控制功能S-CSCF中标识付费方的“SubscriptionID”信息，将此AS的计费数据记录综合到付费方那一侧的主叫或被叫侧的综合后的计费数据记录文件中。

在IMS网络中实现IMS会话建立和会话资源的使用采用不同的计费原则，以及针对一次会话中使用的各种媒体或各种业务因QoS不同而采用有区别的灵活的计费方案，减少CGF与BD之间CDR文件传送的通信开销，减轻BD的处理负担。本发明使得运营商在BD对IMS网元CDR的关联和综合负担大大减轻。本发明还为网络运营商实施更为合理和精确的计费模式提供了完整的计费信息。网络运营商能根据用户对系统资源的使用情况以及用户使用业务时的服务质量采取灵活、合理的计费机制，提高用户的满意度。

附图说明

图1是现有技术中IMS网络计费信息采集和传递过程；

图2是CDR字段综合总表结构示意图；

图3是IMS网络CDR综合流程图；

图4是本发明实施例中的一个视频会话实例示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明。

对于同一个会话，每个网元都会产生相应的CDR-计费数据记录，综合的过程就是把这多个CDR的内容合在一起，形成一个新的CDR，这个新的CDR形成后再保存到综合后的文件中。

在IP多媒体子系统IMS网络中，IMS计费标识符(IMS ChargingIdentifier，ICID)用于唯一地标识一个IMS会话。根据主、被叫分开计费的基本原则，各网元间的计费数据记录CDR综合应在主、被叫两侧分别进行。“role of node”用于标识用户为被叫还是主叫。首先，需要将“ICID”和“roleof node”字段相同的各IMS网元的CDR进行关联，然后再进行CDR的综合处理。

当AS作为SIP代理和B2BUA(背靠背用户代理)时，“role of node”字段的值不是主叫或被叫，因而该AS的CDR既不能关联到主叫侧，也不能关联到被叫侧。此时，若AS与付费方的IMS其他网元属于同一个CGF时，则在其他网元合并完毕后，根据S-CSCF中标识付费方的SubscriptionID信息，将此AS的CDR综合到付费方那一侧的综合后的CDR中；若AS与付费方的IMS其他网元不属于同一个CGF时，以上过程需要在BD中完成。

本发明假定各网元提供的CDR是经过处理的，即对于一次会话一个网元只有一张此类CDR。而且在进行IMS网络计费信息综合前，各网元的CDR都已经存储在计费网关功能CGF的存储设备中，供CGF进行综合。

在CDR的综合处理中删除各个IMS网元CDR中与运营商计费和结算不相关的信息，例如“Node Address”、“Retransmission”、“Incomplete CDRIndication”、“Local Record Sequence Number”和“Record Sequence Number”等字段。

为了使各网元的计费和结算信息在BD中可以还原，并且在综合时尽可能合并冗余字段，本发明中添加了相关记录类型字段，用于指示紧跟其后的数据段是哪些网元的CDR的公共字段部分。

例如，本发明增添了“CR”字段用于指示除了I-CSCF以外的其他6个网元的CDR的公共字段部分是否已经填写过，初始值设置为0，表示未填写过，设置为1时，表示已填写过除了I-CSCF以外的其他6个网元的CDR的公共字段部分。

本发明还增添了“SP”字段，用于指示S-CSCF和P-CSCF共有部分公共字段是否已经填写完毕，初始值设置为0，表示未填写过，设置为1时，表示已填写过。这里填的公共字段是仅S-CSCF和P-CSCF所共有的，而不包括在CR字段中已经填写过的公共字段。

本发明还增添了“AM”字段用于判断AS和MRFC共有部分是否已经填写完毕，初始值设置为0，表示未填写过，设置为1时，表示已填写过。这里填的公共字段是仅AS和MRFC所共有的，而不包括在CR字段中已经填写过的公共字段。

而对于无法提取到公共字段的各个网元，则将各自的特有字段分别存放记录。

经过计费网关功能进行CDR综合后的CDR文件，是一个分段存放各网元计费数据记录CRD字段的总表，如图2所示。分段存放基本原则如下：

(1)首先，尽可能取出各网元CDR中所含字段的最大交集；

(2)然后，根据IMS各网元CDR的不同功能，参考基本业务和增值业务所涉及的IMS网元的不同，分别合并相关网元的公共字段部分，不同的部分分别放在对应的各网元特有字段部分，以便综合后的CDR表传送到BD后，BD在必要时可根据CR、SP、AM字段从CDR表中提取共有项，然后加上各网元以“record type(记录类型)”标识的特有字段还原出综合前的各网元的CDR。

考虑到I-CSCF产生的CDR一般不用于计费和结算，并且与其他6个网元的CDR的公共字段较少，因此将该I-CSCF产生的CDR单独放在综合表的首部201处。

考虑到MGCF和BGCF两个网元生成的CDR的相同字段较多，而且这些字段也是S-CSCF、P-CSCF、MRFC和AS这4个网元的CDR所共有的字段，所以将这6个网元的CDR的公共字段提取出来放在综合表的202位置。

考虑到S-CSCF生成的CDR包含计费所需的大部分信息如主叫、被叫、服务时间(包括会话建立、会话结束、媒体重协商时间等)、会话描述协议(Session Description Protocol，SDP)信息，以及与其他网元或分组交换(Packet Switch，PS)域计费信息的关联信息等，大部分业务的计费可通过此CDR进行，主要用于基于时长、SDP信息以及一些基于事件的计费，其中的AS应用信息可用于与AS业务提供商间的结算。考虑到P-CSCF产生的CDR含有各媒体成份的QoS信息，因此可用作S-CSCF生成的CDR计费时的补充，以实现不同媒体不同QoS的区别计费，于是将S-CSCF和P-CSCF两个网元的CDR共有字段放在综合表的203位置。

考虑到MRFC产生的CDR与AS产生的CDR相同字段较多，并且在很多IMS增值业务中通常都涉及到这两个网元，因此将AS和MRFC两个网元的CDR的公共字段存放在综合表的204位置。

S-CSCF、P-CSCF、MRFC、MGCF和AS这5个网元的CDR的特有字段按照“record type”递增的顺序，分别置于综合表的205、206、207、208和209位置中。

如图3所示，显示了本发明中IMS网络多重CDR的综合过程的流程图。

步骤301：在主叫侧和被叫侧分别将“ICID”和“Role of node”两个字段相同的IMS网元的CDR进行关联，将关联后的各网元的CDR暂存在缓存区，执行步骤302。

当AS作为SIP代理和B2BUA(背靠背用户代理)时，“role of node”字段的值既不是主叫，也不是被叫，因而该AS的CDR既不能关联到主叫侧，也不能关联到被叫侧。此时，若AS与付费方的IMS其他网元属于同一个CGF，则在其他网元合并完毕后，根据S-CSCF中标识付费方的“SubscriptionID”信息，将此AS的CDR综合到付费方那一侧的主叫或被叫侧的综合后的CDR中；若AS与付费方的IMS其他网元不属于同一个CGF时，以上过程则在BD中完成。

步骤302：从缓存区中取出一个网元的CDR，并将缓存中对应的CDR的数据删除，查看“Record type”，判断该网元是否为I-CSCF，若是I-CSCF，则执行步骤303；若不是I-CSCF，则转步骤304。

步骤303：在表头I-CSCF CDR特有字段201处填写I-CSCF的CDR各字段，转步骤312。

步骤304：判断“CR”是否等于1。若等于1，转步骤306；否则执行步骤305。

步骤305：将I-CSCF以外的其他6个网元的CDR的公共字段填写在对应的202位置处，置“CR”为1，执行步骤306。

步骤306：查看“Record Type”：

如果为S-CSCF或者P-CSCF，则转步骤307。

如果为AS或者MRFC，则转步骤309。

如果为MGCF，则转步骤311。

如果为BGCF，则转步骤312。

步骤307：判断“SP”是否为1。若“SP”为1，直接转步骤311；否则转步骤308。

步骤308：在S-CSCF和P-CSCF公共字段203处填写相应的公共字段，置“SP”为1，转步骤311。

步骤309：判断“AM”是否为1。若“AM”为1，直接转步骤311；否则转步骤310。

步骤310：在AS和MRFC公共字段204处填写相应的公共字段，置“AM”为1，执行步骤311。

步骤311：将各网元CDR的特有字段分别存放在各网元CDR对应的特有字段处，执行步骤312。

本步骤执行时，将S-CSCF、P-CSCF、MRFC、MGCF和AS这5个网元的CDR的特有字段按照“record type”递增的顺序，分别置于综合表的205、206、207、208和209位置中。

步骤312：判断缓存区中是否还有CDR需综合，若缓存区中没有相关联的CDR需综合，则转步骤313；否则转步骤302。

步骤313：将综合后的CDR总表送BD，转步骤301。

下面结合一个应用实例具体说明本发明的IMS网络多个CDR综合的流程。

主叫方A建立到被叫方B的视频电话的实例如图4所示，从用户A发起SIP INVITE到SIP BYE过程中，主叫侧产生了S-CSCF CDR和P-CSCFCDR，被叫侧产生S-CSCF CDR，P-CSCF CDR和I-CSCF CDR：

步骤1：在主叫侧和被叫侧分别将“ICID”和“Role of node”两个字段相同的IMS网元的CDR进行关联，将关联后的各网元的CDR暂存在缓存区，执行步骤2。以被叫侧被叫方B的综合情况为例(主叫方相似)，得S-CSCF，P-CSCF，I-CSCF三张CDR。

步骤2：从缓存区中取出一个网元的CDR，并将缓存中对应的CDR的数据删除，查看“Record type”，判断该网元是否为I-CSCF。若为I-CSCF，执行步骤3，否则转步骤4。

步骤3：向I-CSCF CDR特有字段201处填写I-CSCF的CDR各字段，转步骤10。

步骤4：判断“CR”是否为1，若为1，转步骤6；否则执行步骤5。

步骤5：将除I-CSCF以外的其他6个网元CDR的公共字段填写在对应的202位置处，置“CR”为1，执行步骤6。

步骤6：查看“Record type”，由于本例中只涉及到S-CSCF CDR和P-CSCF CDR，于是执行步骤7。

步骤7：判断“SP”是否为1，若为1，转步骤9；否则进行步骤8。

步骤8：填写S-CSCF和P-CSCF公共字段203，置“SP”为1，执行步骤9。

步骤9：根据“Record type”填写S-CSCF特有字段205或P-CSCF特有字段206，执行步骤10。

步骤10：判断缓存区中是否还有CDR需综合，若缓存区中没有相关联的CDR需综合，则转步骤11；否则转步骤2。

步骤11：将综合后的CDR总表送BD，转步骤1。

本实施例IMS网络CDR综合总表结构见表1所示。

运营商可以根据自己的策略来制定计费和结算公式(包含对于特定的业务需要哪些网元的计费信息)，将所需的计费信息从合并总表中取出进行计费和结算，例如：使用除了I-CSCF以外6个网元的CDR公共字段部分202中的List of SDP media component可以对不同的媒体单独计费，以及对不同媒体的不同的QoS进行区别计费。通过AS特有字段209中的AltemativeCharged Party Address，可以使得付费方不再局限于主、被叫方，还可以加入第三方。通过MRFC特有字段207中的Application Servers Information，可以对多方会议中的每一个“leg”计费。

表1：IMS网络多重CDR综合后的总表示意图；

序号  记录项记录类型序号记录项记录类型1  I-CSCF Record Type该字段取值为65O_C40SP当该字段取值为1时，表示S-CSCF和P-CSCF网元公共字段已经填写完毕，布尔值。O_M2  SIP MethodO_C41List of Associated URIO_C3  Service Request Time StampO_M42List of Subscription IdO_M4  Service Reason Return CodeO_C43List of Message BodiesO_C5  List of Associated URIO_C44Accept ContactO_C6  S-CSCF InformationO_C45AM当该字段取值为1时，表示AS和MRFC网元公共字段已经填写完毕布尔值O_M7  EventO_C46List of Subscription IdO_M8  Expires InformationO_C47Requested Party AddressO_C9  Role of NodeO_M48List of Called Asserted IdentityO_C10  Session IDO_M49S-CSCF Record Type该字段取值为63O_C11  List Of Calling Party AddressO_M50Private User IDO_M12  Called Party AddressO_M51Requested Party AddressO_C13  List of Inter Operator IdentifiersO_C52List of Called Asserted IdentityO_C14  IMS Charging IdentifierO_M53Application Servers InformationApplication Servers InvolvedApplication Provided Called PartiesO_CO_CO_C15  GGSN AddressO_C54P-CSCF Record Type该字段取值为64O_C16  Access Network InformationO_C55List of served party IP addressesO_M17  Service Context IdO_M18  Record ExtensionsO_C19  CR当该字段取值为1时，表示除了I-CSCF之外的6网元公共字段填写完毕，布尔值O_M56MRFC Record Type该字段取值为66O_C20  SIP MethodO_C57Service IDO_M

21 EventO_C58Application Servers InformationApplication Servers InvolvedApplication Provided Called PartiesO_CO_CO_C22 Expires InformationO_C59MGCF Record Type该字段取值为67O_C23 Role of NodeO_M60Trunk Group IDO_M24 List of Session IDO_M25 List Of Calling Party AddresO_M26 Called Party AddressO_M61Bearer ServiceO_M27 List of Inter Operator IdentifiersO_C62AS Record Type该字段取值为69O_C28 IMS Charging IdentifierO_M63Service Specific InfoO_C29 GGSN AddressO_C64Alternative Charged Party AddressO_C30 Access Network InformationO_C65List of Message BodiesO_C31 Service Context IdO_M66Application Servers InformationApplication Servers InvolvedApplication Provided Called PartiesO_CO_CO_C32 Record ExtensionsO_C67Accept ContactO_C33 Service Reason Return CodeO_M68Accept ContactO_C34 Service Request Time StampO_M35 Service Delivery Start Time StampO_M36 Service Delivery End Time StampO_C69Accept ContactO_C37 List of Early SDP Media ComponentsO_C38 List of SDP Media ComponentsO_C39 SDP Session Description#1O_C SIP Request Timestamp#1O_M SIP Response Timestamp#1O_M SDP Media Components#1O_M SDP Media Name#1SDP Media Description#1Access Correlation ID#Authorised QoS#1Media Initiator flag#1O_MRecord Opening Time本媒体组列表相关record打开时间O_MO_CO_C

O_CO_CRecord Closure Time本媒体组列表相关record关闭时间O_MCause For Record Closing本媒体组列表相关record关闭原因O_M

本发明在IMS网络中实现IMS会话建立和会话资源的使用采用不同的计费原则，针对一次会话中使用的各种媒体或各种业务因QoS不同而采用有区别的灵活的计费方案，减少了CGF与BD之间CDR文件传送的通信开销，减轻BD的处理负担。使得运营商在BD对IMS网元CDR的关联和综合负担大大减轻。本发明还为网络运营商实施更为合理和精确的计费模式提供了完整的计费信息。网络运营商能根据用户对系统资源的使用情况以及用户使用业务时的服务质量采取灵活、合理的计费机制，提高用户的满意度。

以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不仅局限于此。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进以及更新等等，均应包含在本发明的保护范围之内。