[发明专利]一种D2D通信的计费方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及终端到终端(D2D)通信技术领域，特别是指一种D2D通信的计费方法和系统。

背景技术

在移动通信中，通讯可以发生在用户设备(User Equipment，简称为UE)和应用服务器(Application Server，简称为AS)之间，也可能发生在两个用户设备之间。两个用户设备之间的通讯可能通过AS中转，也可能是两个用户设备之间通过端到端的IP数据流进行。在此种情况下，即使两个UE在同一个基站下通过IP实现通讯，IP数据包也必须迂回到位于上层的分组数据网络网关(Packet Data Network Gateway，简称为PGW)或网关GPRS支持节点(Gateway GPRS Supporting Node，简称为GGSN)后再发送到目的UE，尤其当GGSN/PGW(GGSN或PGW)位于归属网，且相互通讯的两个UE都位于拜访网时，媒体路由现象尤其突出，IP数据流产生了迂回现象。

随着社交应用和基于位置的通讯等应用越来越广泛，在同一个区域内(同一个基站下、临近基站范围内)的数据流量越来越大，这些数据流量均需要迂回到核心网的GGSN/PGW，大大增加了回程带宽要求，增大了IP通讯的时延，也加大了GGSN/PGW的负担。因此，为了应对数据流量增长需求，运营商必须增加更多的GGSN/PGW设备，但是，每个用户的月均收费却呈现下降趋势，这种情况也使得运营商的投资和收益越来越失衡。

基于上述原因，业界提出了一种类似WIFI的临近终端间直连通讯的技术，即当多个UE彼此接近时，支持UE之间直接进行通信的终端到终端(Device to Device communication，D2D)通信技术。目前，研究的D2D应用场景主要有两种：对等通信和中继通信。如图1中所示的对等通信场景，指的是进行D2D通信的移动终端之间的通信数据不经过基站；中继通信场景，指的是进行D2D通信的移动终端之间的通信数据只需要通过基站来传输，而不需迂回到上层网络。上述的D2D通信技术会给传统的移动通信带来很多好处，如：降低网络数据流量、降低现有本地业务的提供成本，提高网络容量以增加收入、根据用户位置和处境提供增值服务，并吸引更多的本地业务。上述优点可以促使D2D通信与传统的移动蜂窝网络共存，作为蜂窝通信的补充和增强。同时，运营商也希望对此类D2D通信业务进行计费，以便获得更多的受益。

如图2所示为现有技术中的离线计费的架构示意图。计费触发功能(Charging Trigger Function，简称CTF)内嵌在各网元(包括核心网域网元，子系统域网元，业务类网元)中，它主要实现的功能是：根据监测到的网络资源使用情况，进行计费信息的收集，并通过Rf接口(Offline Charging Reference Point)把可计费信息发送到计费数据功能(Charging Data Function，简称CDF)；CDF的主要功能是，接收CTF发送的计费请求消息(Accounting Request，简称ACR)，生产相应的计费数据记录(Charging Data Record，简称CDR)，并通过Ga接口发送到计费网关功能(Charging Gateway Function，简称CGF)；CGF的主要功能是：对从CDF接收到的CDR进行存储和管理，并通过Bi接口将CDR文件发送到计费域(Billing Domain，简称BD)。

如图3所示为现有技术中的在线计费的架构示意图。CTF内嵌在各网元(包括核心网域网元，子系统域网元，业务类网元)中，它主要实现的功能是：根据监测到的网络资源使用情况，进行计费信息的收集，并通过Ro接口(Online Charging Reference Point)把可计费信息发送到在线计费功能(Online Charging Function，简称OCF)；OCF的主要功能是：接收CTF发送的信用控制请求消息(Credit Control Request，简称CCR)，并与账户余额管理功能(Account Balance Management Function，简称ABMF)和换算功能(Rating Function，简称RF)进行信息交互，用来获取计费事件或网络资源使用的授权。ABMF的主要功能是：对用户的账户余额和账户信用度进行管理；RF的主要功能是：用于批价处理，决定计费事件或网络资源使用的价格。