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Dokumentenidentifikation DE102006019465A1 31.10.2007
Titel Verfahren und Server zur Verwaltung von Teilnehmergebühren
Anmelder Siemens AG, 80333 München, DE
Erfinder Falk, Rainer, Dr., 85386 Eching, DE;
Günther, Christian, 85579 Neubiberg, DE
DE-Anmeldedatum 26.04.2006
DE-Aktenzeichen 102006019465
Offenlegungstag 31.10.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 31.10.2007
IPC-Hauptklasse H04M 17/00(2006.01)A, F, I, 20060426, B, H, DE
IPC-Nebenklasse H04M 1/675(2006.01)A, L, I, 20060426, B, H, DE   H04L 12/14(2006.01)A, L, I, 20060426, B, H, DE   H04L 12/28(2006.01)A, L, I, 20060426, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung schafft einen Gebührenverwaltungsserver (6) zur Verwaltung von Teilnehmergebühren. Der Gebührenverwaltungsserver (6) verwaltet für jeden Teilnehmer ein tatsächliches Gebührenguthaben TG und ein verfügbares Gebührenguthaben VG. Nach Erhalt einer Gebührenabrechnungsnachricht von einem Server (ACS) zur Abrechnung von Gebühren für einen von dem Teilnehmer gewünschten Kommunikationsdienst sendet der Gebührenverwaltungsserver (6) eine Rückrufnachricht zum Rückrufen von bereits für einen anderen Kommunikationsdienst zugewiesenen Kommunikationseinheiten, wenn das verfügbare Gebührenguthaben VG des Teilnehmers geringer und wenn ein tatsächliches Gebührenguthaben TG größer als ein in der Gebührenabrechnungsnachricht für den gewünschten Kommunikationsdienst angegebener Gebührenbetrag ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Server zur Verwaltung von Teilnehmergebühren, insbesondere bei Teilnehmern mit Prepaid-Gebührenguthaben.

Bei Prepaid-Systemen bzw. System mit Vorrauszahlung besteht für Teilnehmer bzw. Kunden die Möglichkeit, Kommunikationsdienste bzw. Anwendungsdienste wie MMS (Multimedia Messaging Service), SMS (Short Message Service), SIP (Session Initiation Protocol) oder das Herunterladen von Daten oder das Durchführen von Telefongesprächen im Voraus zu bezahlen, um ein Gebührenguthaben bei einem Provider bzw. Kommunikationsdiensteanbieter zu erhalten. Wird von einem Teilnehmer ein Kommunikationsdienst bzw. Anwendungsdienst in Anspruch genommen, wird das Gebührenguthaben entsprechend der verbrauchten Kommunikationseinheiten KE reduziert. Bei den Kommunikationseinheiten KE handelt es sich herkömmlicherweise um Zeitdauereinheiten, welche eine Zeitdauer einer Kommunikationsverbindung angeben, oder um Datenvolumeneinheiten, welche eine Menge an übertragbaren Daten angeben. Beispielsweise wird eine Gebühreneinheit je Minute Telefongespräch oder eine Gebühreneinheit je 1 MB an übertragenen Daten von dem Gebührenguthaben des Teilnehmers abgezogen. Bei Prepaid-Systemen erfolgt die Abrechnung der Gebühren während der Durchführung der Kommunikation, damit das verfügbare Gebührenguthaben des Teilnehmers nicht überzogen wird.

Bei Mobilfunknetzen kann ein Teilnehmer über mehrere Kommunikationsverbindungen bzw. Links und insbesondere über verschiedene Zugangsnetze gleichzeitig kommunizieren, insbesondere über ein 3GPP-(Third Generation Partnership Project), ein WLAN-(Wireless Local Area Network) und ein WiMax-(Worldwide Interoperability for Microwave Access) Zugangsnetz. Bei einem herkömmlichen Kommunikationssystem weist hierzu ein Gebührenverwaltungsserver bzw. AAA-Server (Authentication Authorization and Accounting) dem Zugangsnetzserver ein Kontingent an Kommunikationseinheiten KE bzw. eine Zeit- und/oder Volumenquota zu. Wenn das zugewiesene Kontingent an Kommunikationseinheiten durch Inanspruchnahme der Dienstleistung bzw. des gewünschten Kommunikationsdienstes verbraucht ist, wird von dem herkömmlichen Gebührenverwaltungsserver mit einem ausreichenden Festgebührenguthaben des Teilnehmers ein neues Kontingent an Kommunikationseinheiten zugewiesen.

Nutzt ein Teilnehmer parallel mehrere Links bzw. kommuniziert der Teilnehmer gleichzeitig über mehrere getrennte Zugangsnetze unterschiedlicher Netzbetreiber, so darf einerseits das verfügbare Gebührenguthaben des Teilnehmers nicht überzogen werden, aber gleichzeitig soll bei einem noch verfügbaren Gebührenguthaben jedes Link aufrecht erhalten werden. Nimmt ein Teilnehmer gleichzeitig verschiedene Kommunikationsdienste in Anspruch, wird ihm durch den herkömmlichen Gebührenverwaltungsserver für die verschiedenen Kommunikationsdienste jeweils ein bestimmtes Kontingent an Kommunikationseinheiten vorab zur Verfügung gestellt. Es tritt daher oft die Situation ein, dass ein Kommunikationsdienst nicht mehr aufrecht erhalten werden kann bzw. ein neu angeforderter Kommunikationsdienst nicht angeboten wird, weil das verfügbare Restgebührenguthaben des Teilnehmers für eine Fortführung des Kommunikationsdienstes bzw. für den neu angemeldeten Kommunikationsdienst nicht ausreicht, obwohl noch Restkontingente an vergebenen Kommunikationseinheiten für andere Kommunikationsdienste vorhanden sind, die von dem Teilnehmer noch nicht ausgeschöpft sind.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und einen Gebührenverwaltungsserver zur Verwaltung von Teilnehmergebühren zu schaffen, die den Zugangsnetzservern Kommunikationseinheiten derart zuweisen, dass das Gebührenguthaben des Teilnehmers zur Aufrechterhaltung bestehender und zum Aufbau gewünschter Kommunikationsdienste möglichst lange ausreicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen und durch einen Gebührenverwaltungsserver mit den im Patentanspruch 14 angegebenen Merkmalen gelöst.

Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Zuweisen von Kommunikationseinheiten an Zugangsnetzserver durch einen Gebührenwerwaltungsserver, der für jeden Teilnehmer ein Gebührenguthaben verwaltet, wobei der Gebührenverwaltungsserver bei Erhalt einer Gebührenabrechnungsnachricht zur Abrechnung von Gebühren für einen von einem Teilnehmer gewünschten Kommunikationsdienst an einen Zugangsnetzserver eine Rückrufnachricht zum Rückruf von bereits zugewiesenen Kommunikationseinheiten sendet, wenn ein verfügbares Gebührenguthaben VG des Teilnehmers geringer und ein tatsächliches Gebührenguthaben TG des Teilnehmers höher als der in der Gebührenabrechnungsnachricht für den gewünschten Kommunikationsdienst angegebene Gebührenbetrag ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass sie das Überziehen eines Prepaid-Gebührenguthabens vermeidet und gleichzeitig ermöglicht, mehrere Kommunikationsdienste parallel zu nutzen und dabei das Prepaid-Gebührenguthaben vollständig zu verbrauchen.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass der Signalisierungsaufwand für die Gebührenverwaltung insbesondere bei geringem Gebührenrestguthaben eines Teilnehmers minimiert wird.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass die Anzahl der Interaktionen des Teilnehmers mit dem Gebührenverwaltungsserver zum Aufladen des Prepaid-Gebührenguthabens verringert wird.

Der Gebührenverwaltungsserver belangt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht-ausgeschöpfte Kommunikationseinheiten KE bei Bedarf zurück, um sie für einen anderen Kommunikationsdienst neu vergeben zu können. Hierzu fragt der Gebührenverwaltungsserver den schon tatsächlich verbrauchten Teil der durch einen Kommunikationsdienst verbrauchten Kommunikationseinheiten KE ab und weist den noch nicht verbrauchten Anteil der Kommunikationseinheiten bei Bedarf einem anderen bzw. einem neuen Kommunikationsdienst zu. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn ein Erstgebührenguthaben eines Teilnehmers zu Ende geht und für einen Link bzw. einen anderen Kommunikationsdienst ein neues Kontingent an Kommunikationseinheiten zugewiesen werden muss bzw. ein Einzelereignis, beispielsweise das Herunterladen eines Klingeltons, vergebührt werden soll. Der Gebührenverwaltungsserver wägt dann ab, in wie weit die bereits gewährten Kontingente an Kommunikationseinheiten schon ausgeschöpft wurden, wobei er die noch nicht verbrauchten bzw. ausgeschöpften Kommunikationseinheiten neu beispielsweise einem anderen Zugangsnetz zuweist bzw. indem er sie für die gebührentechnische Abrechnung eines Einzelereignisses verwendet.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens stellt der Gebührenverwaltungsserver nach Erhalt einer Dienst-Anmeldenachricht zur Anmeldung eines Teilnehmers für einen gewünschten Kommunikationsdienst dem Teilnehmer ein bestimmtes Kontingent an verbrauchbaren Kommunikationseinheiten in einer Zuweisungsnachricht zur Verfügung und reduziert das verfügbare Gebührenguthaben VG des Teilnehmers um diejenigen Gebühren, die für die zur Verfügung gestellten Kommunikationseinheiten KE anfallen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens reduziert der Gebührenverwaltungsserver nach Erhalt einer Gebührenabrechnungsnachricht zur Abrechnung von Gebühren für einen bei einem Teilnehmer ausgeführten Kommunikationsdienst das tatsächliche Gebührenguthaben TG des Teilnehmers um diejenigen Gebühren, die für die während der Ausführung des Kommunikationsdienstes verbrauchten Kommunikationseinheiten KE anfallen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erhöht der Gebührenverwaltungsserver nach Erhalt der Gebührenabrechnungsnachricht zur Abrechnung von Gebühren für einen für einen Teilnehmer ausgeführten Kommunikationsdienst das verfügbare Gebührenguthaben VG des Teilnehmers um diejenigen Gebühren, die für eine Differenz zwischen den für den Kommunikationsdienst zur Verfügung gestellten Kommunikationseinheiten und den während der Ausführung des Kommunikationsdienstes verbrauchten Kommunikationseinheiten anfallen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens stellt der Gebührenverwaltungsserver nach Erhalt einer Gebührenabrechnungsnachricht zur Abrechnung von Gebühren für einen bei einem Teilnehmer ausgeführten Kommunikationsdienst dem Teilnehmer in einer Zuweisungsnachricht ein neues Kontingent an verbrauchbaren Kommunikationseinheiten zur Verfügung und reduziert das verfügbare Gebührenguthaben VG des Teilnehmers um diejenigen Gebühren, die für die zur Verfügung gestellten Kommunikationseinheiten anfallen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sendet der Gebührenverwaltungsserver eine Zuweisungsnachricht zur Zuweisung eines bestimmten Kontingents an verbrauchbaren Kommunikationseinheiten an denjenigen Zugangsnetzserver, von dem der Gebührenverwaltungsserver eine Dienst-Anmeldenachricht erhalten hat.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erhält der Gebührenverwaltungsserver die Dienst-Anmeldenachrichten und die Gebühren-Abrechnungsnachrichten jeweils von einem oder mehreren Zugangsnetzservern verschiedener Zugangsnetze.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens versendet der Gebührenverwaltungsserver die Zuweisungsnachrichten und die Rückrufnachrichten jeweils an einen oder mehrere Zugangsnetzserver verschiedener Zugangsnetze.

Die Zugangsnetze werden vorzugsweise jeweils durch ein Mobilfunknetz gebildet.

Bei den Mobilfunknetzen handelt es sich vorzugsweise um ein 3GPP-Netz, ein WLAN-Netz oder ein WiMax-Netz.

Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Kommunikationseinheiten KE durch Datenvolumeneinheiten gebildet, welche eine Menge an übertragbaren Daten angeben.

Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Kommunikationseinheiten KE durch Zeitdauereinheiten gebildet, welche eine Zeitdauer einer Kommunikationsverbindung angeben.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden das tatsächliche Gebührenguthaben TG und das verfügbare Gebührenguthaben VG eines Teilnehmers nach Zahlung eines Gebührenbetrags durch den Teilnehmer auf einen Anfangswert initialisiert.

Die Erfindung schafft ferner einen Gebührenverwaltungsserver zur Verwaltung von Teilnehmergebühren, wobei der Gebührenverwaltungsserver bei Erhalt einer Gebührenabrechnungsnachricht von einem Zugangsnetzserver zur Abrechnung von Gebühren für einen von einem Teilnehmer gewünschten Kommunikationsdienst eine Rückrufnachricht zum Rückruf von bereits für einen anderen Kommunikationsdienst zugewiesenen Kommunikationseinheiten KE sendet, wenn ein verfügbares Gebührenguthaben VG des Teilnehmers geringer und ein tatsächliches Gebührenguthaben TG des Teilnehmers höher als ein in der Gebührenabrechnungsnachricht für den gewünschten Kommunikationsdienst angegebener Gebührenbetrag ist.

Im Weiteren werden bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens und des erfindungsgemäßen Gebührenverwaltungsserver unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren zur Erläuterung erfindungswesentlicher Merkmale beschrieben. Es zeigen:

1: ein Kommunikationssystem mit einem erfindungsgemäßen Gebührenverwaltungsserver, das mehrere Zugangsnetze aufweist;

2: ein Ablaufdiagramm einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Zuweisen von Kommunikationseinheiten;

3: ein Diagramm zur Erläuterung der Funktionsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Zuweisen von Kommunikationseinheiten anhand eines Beispiels;

4: eine Tabelle zur Darstellung einer von einem erfindungsgemäßen Gebührenverwaltungsserver verwalteten Gebührenguthabenliste für verschiedene Teilnehmer.

In 1 ist ein Kommunikationssystem 1 dargestellt, bei dem ein Teilnehmer 2 über ein mobiles Endgerät 3 parallel verschiedene bidirektionale Kommunikationsverbindungen zu Zugangsnetzen unterhält. In dem dargestellten Beispiel weist das Kommunikationssystem 1 drei Zugangsnetze 4A, 4B, 4C auf, die jeweils einen Zugangsnetzserver aufweisen. In dem dargestellten Beispiel handelt es sich bei dem ersten Zugangsnetzwerk 4A um ein 3GPP-Netz, beispielsweise um ein UMTS- oder GSM-Zugangsnetz. Bei dem zweiten Zugangsnetz 4B handelt es sich um ein WLAN-(Wireless Local Area Network) und bei dem dritten Zugangsnetz 4C handelt es sich um ein WiMax-(Worldwide interoparability for Microwave Access) Netz. Die Zugangsnetzserver der Zugangsnetze 4A, 4B, 4C sind jeweils über eine Datenverbindung 5A, 5B, 5C an einen Gebührenverwaltungsserver 6 angeschlossen. Der Gebührenverwaltungsserver 6 verwaltet die Gebührenguthaben einer Vielzahl von Teilnehmern 2. Der Gebührenverwaltungsserver 6 ist vorzugsweise über eine Datenleitung 7 an einen SIP-Server (Session Initiation Protocol) 8 und über eine Datenleitung 9 an einen Download-Server 10 angeschlossen. Der SIP-Server 8 wird für Instant Messaging oder Voice over IP verwendet. Der Download-Server 10 dient zum Herunterladen von Daten durch den Teilnehmer. Der SIP-Server 8 und der Download-Server 10 tauschen Gebührenabrechnungsdaten mit dem Gebührenverwaltungsserver 6 aus.

In dem Gebührenverwaltungsserver 6 werden die Gebührenguthaben von einer Vielzahl von Teilnehmern verwaltet. Der Gebührenverwaltungsserver 6 weist Kommunikationseinheiten KE den verschiedenen Zugangsnetzservern der Zugangsnetze 4A, 4B, 4C in Abhängigkeit von dem Gebührenguthaben des jeweiligen Teilnehmers zu.

2 zeigt ein Ablaufdiagramm einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Zuweisen von Kommunikationseinheiten KE für verschiedene Zugangsnetzserver durch den Gebührenverwaltungsserver 6 in Abhängigkeit von einem Gebührenguthaben eines Teilnehmers.

Nach einem Startschritt S0 wird zunächst das Gebührenguthaben des Teilnehmers im Schritt S1 initialisiert.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren besteht das Gebührenguthaben eines Teilnehmers aus einem Tupel, welches zwei Werte umfasst, nämlich ein tatsächliches Gebührenguthaben TG des Teilnehmers und ein aktuell verfügbares Gebührenguthaben VG des Teilnehmers. Das verfügbare Guthaben VG ist dabei ein Gebührenguthaben für noch nicht zugewiesene Kommunikationseinheiten KE.

Das verfügbare Guthaben VG eines Teilnehmers ergibt sich aus der Differenz des tatsächlichen Gebührenguthabens TG und der Summe an Gebühren für alle für Kommunikationsdienste zugesicherten Kommunikationseinheiten KE:

wobei G die Gebühr pro Kommunikationseinheit KE, ki das für den jeweiligen Kommunikationsdienst zugewiesene Kontingent an Kommunikationseinheiten KE, N die Anzahl der Kommunikationsdienste für die Kommunikationseinheiten KE zugewiesen sind, darstellen.

Wie man aus Gleichung (1) erkennen kann, ist das verfügbare Gebührenguthaben VG stets kleiner oder gleich dem tatsächlichen Gebührenguthaben TG des Teilnehmers. Ein Gebührenguthaben erhält ein Teilnehmer, indem er einen Gebührenbetrag bei dem Diensteanbieter bzw. Provider einzahlt, beispielsweise 25 EUR für 25 Gebühreneinheiten. In der Praxis wird beispielsweise ein Zugangcode auf einer Prepaidkarte freigerubbelt und der entsprechende Betrag dem Teilnehmer nach Empfang des Zugangscodes durch den Provider gutgeschrieben. Das tatsächliche Gebührenguthaben TG bzw. das verfügbare Gebührenguthaben VG des Teilnehmers wird anfänglich auf den gleichen Wert in einem Schritt S1 initialisiert.

Sobald der Gebührenverwaltungsserver 6 von dem Teilnehmer in einem Schritt S2 eine Dienstanmeldenachricht zur Anmeldung des Teilnehmers für einen gewünschten Kommunikationsdienst empfängt, wird dem Teilnehmer für diesen Kommunikationsdienst vorab ein bestimmtes Kontingent k an verbrauchbaren Kommunikationseinheiten KE in einem Schritt S3 bereitgestellt. Bei den Kommunikationseinheiten KE handelt es sich um Zeitdauereinheiten, welche eine Zeitdauer einer Kommunikationsverbindung angeben, oder um Datenvolumeneinheiten, welche eine Menge an übertragbaren Daten angeben. Beispielsweise beträgt eine Kommunikationseinheit KE eine Minute einer Sprechverbindung oder die Kommunikationseinheit KE besteht beispielsweise aus einem Megabyte an übertragbaren bzw. herunterladbaren Daten. Bei einer möglichen Ausführungsform wird die Menge der in dem Kontingent K zur Verfügung gestellten Kommunikationseinheiten KE von dem tatsächlichen Gebührenguthaben TG des Teilnehmers abgezogen.

Nachdem der Gebührenverwaltungsserver im Schritt S3 ein Kontingent an Kommunikationseinheiten KE für den angeforderten Kommunikationsdienst bereitgestellt hat, wird im Schritt S4 das verfügbare Gebührenguthaben VG des Teilnehmers aktualisiert. Nachdem der Teilnehmer das Kontingent an verbrauchbaren Kommunikationseinheiten KE in einer Zuweisungsnachricht erhalten hat, wird das verfügbare Gebührenguthaben VG des Teilnehmers um diejenigen Gebühren reduziert, die für die zur Verfügung gestellten Kommunikationseinheiten KE anfallen:

Anschließend prüft der Gebührenverwaltungsserver 6 im Schritt S5, ob er eine Gebührenabrechnungsnachricht von einem Zugangsnetzserver des Zugangsnetzes 4 erhalten hat. Die Gebührenabrechnungsnachricht enthält einen Gebührenbetrag zur Abrechnung von Gebühren für den ausgeführten Kommunikationsdienst.

Zunächst prüft der Gebührenverwaltungsserver 6 im Schritt S6, ob das verfügbare Guthaben VG des Teilnehmers für den geforderten Gebührenbetrag ausreichend ist.

Ist dies der Fall, wird im Schritt S7 das tatsächliche Gebührenguthaben TG und das verfügbare Gebührenguthaben VG des Teilnehmers aktualisiert. Hierzu wird das tatsächliche Gebührenguthaben des Teilnehmers um diejenigen Gebühren reduziert, die für den während der Ausführung des Kommunikationsdienstes verbrauchten Kommunikationseinheiten KE angefallen sind.

wobei vKE die bei der Ausführung des Kommunikationsdienstes verbrauchten Kommunikationseinheiten KE darstellt.

Ferner wird nach Erhalt der Gebührenabrechnungsnachricht das verfügbare Gebührenguthaben VG des Teilnehmers um diejenigen Gebühren erhöht, die für eine Differenz zwischen den für den Kommunikationsdienst vorab zur Verfügung gestellten Kommunikationseinheiten KE und den während der Ausführung des Kommunikationsdienstes wirklich verbrauchten Kommunikationseinheiten KE anfallen:

Wird im Schritt S6 festgestellt, dass das aktuell verfügbare Gebührenguthaben VG des Teilnehmers nicht ausreichend ist, um den in der Gebührenabrechnungsnachricht geforderten Betrag zu decken, wird im Schritt S8 im Gebührenverwaltungsserver 6 geprüft, ob zumindest das tatsächliche Gebührenguthaben TG des Teilnehmers höher ist als der in der Gebührenabrechnungsnachricht für den gewünschten Kommunikationsdienst angegebene Gebührenbetrag. Ist dies der Fall, sendet der Gebührenverwaltungsserver 6 eine Rückrufnachricht zu mindestens einem Zugangsnetzserver eines Zugangsnetzes 4 zum Rückruf von bereits zur Verfügung gestellten Kommunikationseinheiten KE im Schritt S9.

Im Schritt S10 werden anschließend das tatsächliche Gebührenguthaben TG und das verfügbare Gebührenguthaben des Teilnehmers VG entsprechend der Anzahl der noch gutschreibbaren Kommunikationseinheiten KE aktualisiert.

Wird im Schritt S8 festgestellt, dass auch das tatsächliche Gebührenguthaben TG des Teilnehmers nicht ausreicht, um den in der Gebührenabrechnungsnachricht geforderten Betrag abzudecken, erfolgt im Schritt S11 eine Fehlerbehandlung.

Im Schritt S12 prüft der Gebührenverwaltungsserver 6, ob das tatsächliche Gebührenguthaben TG größer ist als Null und somit noch Kommunikationsdienste ausgeführt werden können. Ist das tatsächliche Gebührenguthaben TG des Teilnehmers größer als Null, kehrt der Vorgang zu Schritt S2 zurück, d. h. der Gebührenverwaltungsserver 6 wartet auf die nächste Dienstanmeldenachricht des Teilnehmers. Ist umgekehrt das Gebührenguthaben TG des Teilnehmers völlig aufgebraucht, endet der Vorgang im Schritt S13.

Der in 2 dargestellte Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahren ist lediglich eine mögliche Ausführungsform des Verfahrens und kann in vielfältiger Weise abgewandelt werden. Beispielsweise kann der Gebührenverwaltungsserver 6 nach Erhalt der Gebührenabrechnungsnachricht durch einen Zugangsnetzserver zur Abrechnung von Gebühren für einen von einem Teilnehmer ausgeführten Kommunikationsdienst den Teilnehmer in einer Zuweisungsnachricht automatisch ein neues Kontingent an verbrauchbaren Kommunikationseinheiten KE zur Verfügung stellen und das verfügbare Gebührenguthaben VG entsprechend reduzieren.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im Folgenden anhand des in 3 dargestellten Beispiels verdeutlicht. Das in 3 dargestellte Diagramm zeigt einen Gebührenverwaltungsserver 6 bzw. PACV (Prepaid Accounting Charging Server), der Nachrichten von drei verschiedenen Zugangsnetzservern bzw. ACS-Servern (Accounting Charging Source), die beispielsweise für verschiedene Zugangsnetze vorgesehen sind. Bei dem in 3 gewählten Beispiel kommuniziert ein Teilnehmer gleichzeitig parallel über drei verschiedene Links, beispielsweise ein UMTS-Link, ein WLAN-Link und ein WiMax-Link. Zunächst wird in dem Beispiel das Gebührenguthaben des Teilnehmers durch Einzahlung eines entsprechenden Betrags auf einen Startwert von (25,25) initialisiert, d. h. das tatsächliche Guthaben TG und das verfügbare Guthaben VG des Teilnehmers beträgt zu Beginn jeweils 25.

Zum Zeitpunkt t1 erhält der Gebührenverwaltungsserver 6 von dem Zugangsnetzserver ACS1 eine Dienstanmeldenachricht (INIT) zur Anmeldung des Teilnehmers für einen gewünschten Kommunikationsdienst, beispielsweise ein Telefongespräch. Der Gebührenverwaltungsserver 6 stellt ein bestimmtes Kontingent K an verbrauchbaren Kommunikationseinheiten KE dem Zugangsnetzserver des Zugangsnetzes ACS1 in einer Zuweisungsnachricht zur Verfügung. In dem Beispiel erhält der Zugangsnetzserver ACS1 zehn Zeitdauereinheiten als Kommunikationseinheiten KE, welche eine Zeitdauer von zehn Minuten für eine Telefon-Kommunikationsverbindung angeben, d. h. der Teilnehmer ist zunächst in der Lage, zehn Minuten über das Zugangsnetzwerk 4A zu telefonieren. Das verfügbare Gebührenguthaben VG des Teilnehmers wird um diejenigen Gebühren reduziert, die für die zur Verfügung gestellten Kommunikationseinheiten KE anfallen. Bei dem gewählten Beispiel fällt eine Gebühr pro Minute Gespräch an. Das verfügbare Gebührenguthaben wird dementsprechend von 25 und 10 Einheiten auf 15 reduziert.

Zum Zeitpunkt t2 schickt der Zugangsnetzserver ACS1 dem Gebührenverwaltungsserver 6 eine Gebührenabrechnungsnachricht, die die tatsächlich verbrauchten Ressourcen bzw. Kommunikationseinheiten KE angibt. In dem gewählten Beispiel hat der Teilnehmer acht Minuten der zur Verfügung gestellten zehn Minuten vertelefoniert. Das tatsächliche Gebührenguthaben TG des Teilnehmers wird um diejenigen Gebühren reduziert, die für die während der Ausführung des Kommunikationsdienstes verbrauchten Kommunikationseinheiten anfallen, d. h. um acht Einheiten, sodass das tatsächliche Gebührenguthaben TG von 25 auf 17 reduziert wird. Die Differenz zwischen den für den Kommunikationsdienst zur Verfügung gestellten Kommunikationseinheiten KE und den während der Ausführung des Kommunikationsdienstes wirklich verbrauchten Kommunikationseinheiten KE wird dem verfügbaren Gebührenguthaben VG des Teilnehmers gutgeschrieben, d. h. das verfügbare Guthaben VG des Teilnehmers steigt von 15 auf 17 an. Der Gebührenverwaltungsserver 6 stellt nach Erhalt der Gebührenabrechnungsnachricht zum Zeitpunkt t2 dem Teilnehmer in einer Zuweisungsnachricht automatisch ein neues Kontingent an verbrauchbaren Kommunikationseinheiten zur Verfügung. In dem dargestellten Beispiel erhält der Teilnehmer die Möglichkeit, wieder ein Telefongespräch von zehn Minuten zu halten. Das verfügbare Gebührenguthaben VG des Teilnehmers wird entsprechend um zehn Einheiten auf sieben reduziert.

Zum Zeitpunkt t3 meldet sich der Nutzer in einem zweiten Zugangsnetz 4B über den Zugangsnetzserver ACS2 an. Der ACS-Server 2 sendet eine Dienstanmeldenachricht an den Gebührenverwaltungsserver 6. Der Gebührenverwaltungsserver 6 gewährt in dem dargestellten Beispiel eine Quote bzw. ein Volumen von 5 MB für diesen Kommunikationsdienst, d. h. die Kommunikationseinheiten KE bestehen hier aus Datenvolumeneinheiten, welche eine Menge an übertragbaren Daten angeben. In dem gewählten Beispiel entspricht eine Gebühreneinheit jeweils 1 MB an übertragbaren Daten, sodass das verfügbare Guthaben VG des Teilnehmers von 7 auf 2 reduziert wird.

Zum Zeitpunkt t4 will nunmehr der Teilnehmer ein Content-Datenelement, beispielsweise einen Klingelton oder ein Spiel von dem Download-Server 10 herunterladen, wobei dieser Dateninhalt fünf Gebühreneinheiten kostet. Der zu dem Download-Server gehörende Server ACS3 sendet eine entsprechende Gebührenabrechnungsnachricht an den Gebührenverwaltungsserver 6. Für den gewünschten Download fallen fünf Gebühreneinheiten an. In dem gewählten Beispiel reicht das verfügbare Guthaben VG des Teilnehmers für dieses Herunterladen nicht mehr aus. Bei einem herkömmlichen Gebührenverwaltungsserver würde dies zu einer Fehlernachricht führen und der Teilnehmer könnte den gewünschten Dateninhalt nicht herunterladen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. bei dem erfindungsgemäßen Gebührenverwaltungsserver 6 wird jedoch in dem angegeben Beispiel von dem Gebührenverwaltungsserver 6 eine Rückrufnachricht zum Zeitpunkt t5 an den Server ACS1 gesendet (Quota recall). Eine Rückrufnachricht sendet der Gebührenverwaltungsserver stets dann aus, wenn ein verfügbares Gebührenguthaben VG eines Teilnehmers geringer als ein in der Gebührenabrechnungsnachricht für einen gewünschten Kommunikationsdienst angegebener Gebührenbetrag ist und gleichzeitig das tatsächliche Gebührenguthaben TG des Teilnehmers höher ist als der angegebene Gebührenbetrag. Mit der Rückrufnachricht (Quota recall) ruft der Gebührenverwaltungsserver 6 eine bereits gewährte Quote bzw. ein bereits zur Verfügung gestelltes Kontingent an Kommunikationseinheiten KE ganz oder teilweise von dem jeweiligen Server zurück. Nachdem der Server ACS1 die Rückrufnachricht von dem Gebührenverwaltungsserver 6 erhalten hat, rechnet er die bereits durch ihn verbrauchten Ressourcen ab, indem er eine Gebührenabrechnungsnachricht an den Gebührenverwaltungsserver 6 zurücksendet. In dem gewählten Beispiel hat der Server ACS1 von den zum Zeitpunkt t2 zur Verfügung gestellten zehn Minuten vier Minuten verbraucht. Das tatsächliche Gebührenguthaben des Teilnehmers wird dementsprechend um vier Einheiten von 17 auf 13 reduziert. Die übrigen sechs Minuten werden dem verfügbaren Guthaben VG des Teilnehmers gutgeschrieben, sodass das verfügbare Guthaben des Teilnehmers VG von 2 auf 8 erhöht wird. Dem Server ACS1 wird ein neues Volumen von drei Minuten als neues Kontingent zur Verfügung gestellt, sodass das verfügbare Gebührenguthaben VG um drei Einheiten von 8 auf 5 reduziert wird. Das jeweils zur Verfügung gestellte Kontingent hängt vorzugsweise von der Höhe des noch zur Verfügung stehenden tatsächlichen Gebührenguthabens TG ab. Je größer das noch zur Verfügung stehende Gebührenguthaben TG ist, desto größer kann auch das jeweils zur Verfügung gestellte Kontingent K an Kommunikationseinheiten KE sein.

Nach dem Rückfordern der Kommunikationseinheiten KE zum Zeitpunkt t5 wird das verfügbare Guthaben VG des Teilnehmers auf fünf Einheiten erhöht und ist somit ausreichend für den gewünschten Daten-Download. Der ACS-Server 3 erhält somit zum Zeitpunkt t6 eine Okay-Nachricht, welche dem Server 3 anzeigt, dass der Download nunmehr durchgeführt werden kann. Nach Durchführung des Downloads, bei dem beispielsweise 5 MB im Wert von fünf Gebühreneinheiten heruntergeladen werden, wird das tatsächliche Gebührenguthaben TG und das verfügbare Gebührenguthaben VG des Teilnehmers jeweils um fünf vermindert.

Zum Zeitpunkt t7 sendet in dem gewählten Beispiel der ACS-Server 1 eine Gebührenabrechnungsnachricht an den Gebührenverwaltungsserver 6 für die verbrauchten Kommunikationseinheiten KE. In dem gewählten Beispiel wird ein Gespräch von drei Minuten Dauer abgerechnet, das einen Wert von drei Gebühren hat. Das tatsächliche Gebührenguthaben TG des Teilnehmers wird entsprechend um drei Einheiten reduziert. Das verfügbare Guthaben VG bleibt bei dem Wert Null, da die tatsächlich verbrauchten Ressourcen den zuvor zum Zeitpunkt t5 zugesicherten Kommunikationseinheiten entsprechen. Dem Zugangsnetzserver ACS1 kann nunmehr kein neues Quota bzw. kein neues Kontingent an Kommunikationseinheiten KE zugewiesen werden, da das verfügbare Gebührenguthaben VG des Teilnehmers nunmehr Null beträgt. Bei einem herkömmlichen Gebührenverwaltungsserver 6 kann dies zu einer Fehlernachricht führen, da kein verfügbares Gebührenguthaben mehr vorhanden ist und die Verbindung zu dem ersten Zugangsnetz 4A würde beendet werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. bei dem erfindungsgemäßen Gebührenverwaltungsserver 6 wird eine weitere Rückrufnachricht (Quota recall) zum Zeitpunkt t8 an den ACS2-Server gesendet. Dieser hat zum Zeitpunkt t3 ein Kontingent von 5 MB an Kommunikationseinheiten erhalten, die noch nicht vollständig verbraucht wurden. In dem gewählten Beispiel sendet der Server ACS2 eine Gebührenabrechnungsnachricht an den Gebührenverwaltungsserver 6, wobei die Gebührenabrechnungsnachricht Gebühren für die tatsächlich verbrauchten Ressourcen in Höhe von 1 MB enthält. Das tatsächliche Gebührenguthaben TG des Teilnehmers wird dementsprechend von 5 auf 4 reduziert und die nicht verbrauchten Gebühren werden dem verfügbaren Guthaben VG gutgeschrieben. Aufgrund des niedrigen Gebührenstandes wird dem Server ACS2 nunmehr ein relativ geringes Kontingent von 1 MB entsprechend einer Gebühreneinheit zur Verfügung gestellt, wodurch sich das verfügbare Guthaben um 1 reduziert. Anschließend wird dem Server ACS1 ein Kontingent von drei Minuten entsprechend drei Gebühreneinheiten zur Verfügung gestellt, wodurch das verfügbare Guthaben VG auf Null absinkt. Hierdurch ist es bei dem gezeigten Beispiel möglich, die Kommunikationsverbindung mit beiden Zugangsnetzen 4A, 4B bzw. mit den beiden Servern ACS1, ACS2 aufrecht zu erhalten.

Der Vorgang wird solange weitergeführt, bis das tatsächliche Guthaben TG vollständig verbraucht ist bzw. Null beträgt.

4 zeigt ein Beispiel für eine durch den Gebührenverwaltungsserver 6 verwaltete Teilnehmergebührenliste. Für jeden Mobilfunkteilnehmer bzw. für jede Teilnehmermobilfunknummer Ti wird ein Tupel aus zwei Werten, nämlich ein tatsächliches Gebührenguthaben TG und ein aktuell verfügbares Gebührenguthaben VG verwaltet.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Übertragung der verschiedenen Nachrichten nach einem vorbestimmten Datenübertragungsprotokoll, beispielsweise nach dem Diameter-Protokoll. Bei diesem Protokoll kann der Gebührenverwaltungsserver 6 von sich aus aktiv Nachrichten verschicken. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich für die Verwaltung von Gebühren bei allen Kommunikationssystemen, bei denen Gebühren für mehrere parallel verschaltete Kommunikations-Links anfallen und gleichzeitig aktualisiert werden. Dies ist insbesondere der Fall bei Multi-Access-Mobilfunksystemen oder in Fällen, bei denen der Netzzugang und die Anwendungs- bzw. Kommunikationsdienste separat gebührentechnisch abgerechnet werden.


Anspruch[de]
Verfahren zum Zuweisen von Kommunikationseinheiten (KE) an Zugangsnetzserver (ACS) durch einen Gebührenverwaltungsserver (6), der für jeden Teilnehmer ein Gebührenguthaben verwaltet, wobei der Gebührenverwaltungsserver (6) bei Erhalt einer Gebührenabrechnungsnachricht zur Abrechnung von Gebühren für einen von einem Teilnehmer gewünschten Kommunikationsdienst an einen Zugangsnetzserver (ACS) eine Rückrufnachricht zum Rückruf von bereits zugewiesenen Kommunikationseinheiten (KE) sendet, wenn ein verfügbares Gebührenguthaben (VG) des Teilnehmers geringer und ein tatsächliches Gebührenguthaben (TG) des Teilnehmers höher als der in der Gebührenabrechnungsnachricht für den gewünschten Kommunikationsdienst angegebene Gebührenbetrag ist. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Gebührenverwaltungsserver (6) nach Erhalt einer Dienst-Anmeldenachricht zur Anmeldung eines Teilnehmers für einen gewünschten Kommunikationsdienst dem Teilnehmer ein bestimmtes Kontingent an verbrauchbaren Kommunikationseinheiten (KE) in einer Zuweisungsnachricht zur Verfügung stellt und das verfügbare Gebührenguthaben (VG) des Teilnehmers um diejenigen Gebühren reduziert, die für die zur Verfügung gestellten Kommunikationseinheiten (KE) anfallen. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Gebührenverwaltungsserver (6) nach Erhalt einer Gebührenabrechnungsnachricht zur Abrechnung von Gebühren für einen bei einem Teilnehmer ausgeführten Kommunikationsdienst das tatsächliche Gebührenguthaben (TG) des Teilnehmers um diejenigen Gebühren reduziert, die für die während der Ausführung des Kommunikationsdienstes verbrauchten Kommunikationseinheiten (KE) anfallen. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Gebührenverwaltungsserver (6) nach Erhalt der Gebührenabrechnungsnachricht zur Abrechnung von Gebühren für einen bei einem Teilnehmer ausgeführten Kommunikationsdienst das verfügbare Gebührenguthaben (VG) des Teilnehmers um diejenigen Gebühren erhöht, die für eine Differenz zwischen den für den Kommunikationsdienst zur Verfügung gestellten Kommunikationseinheiten und den während der Ausführung des Kommunikationsdienstes verbrauchten Kommunikationseinheiten anfallen. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Gebührenverwaltungsserver (6) nach Erhalt einer Gebührenabrechnungsnachricht zur Abrechnung von Gebühren für einen bei einem Teilnehmer ausgeführten Kommunikationsdienst dem Teilnehmer in einer Zuweisungsnachricht ein neues Kontingent an verbrauchbaren Kommunikationseinheiten (KE) zur Verfügung stellt und das verfügbare Gebührenguthaben (VG) des Teilnehmers um diejenigen Gebühren reduziert, die für die zur Verfügung gestellten Kommunikationseinheiten (KE) anfallen. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Gebührenverwaltungsserver (6) eine Zuweisungsnachricht zur Zuweisung eines bestimmten Kontingents an verbrauchbaren Kommunikationseinheiten (KE) an denjenigen Zugangsnetzserver (ACS) sendet, von dem der Gebührenverwaltungsserver (6) eine Dienst-Anmeldenachricht erhalten hat. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Gebührenverwaltungsserver (6) die Dienst-Anmeldenachrichten und die Gebührenabrechnungsnachrichten jeweils von einem oder mehreren Zugangsnetzservern (ACS) verschiedener Zugangsnetze erhält. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Gebührenverwaltungsserver (6) die Zuweisungsnachrichten und die Rückrufnachrichten jeweils an einen oder mehrere Zugangsnetzserver (ACS) verschiedener Zugangsnetze (4) versendet. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Zugangsnetze (4) jeweils durch ein Mobilfunknetz gebildet werden. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Mobilfunknetz (4) jeweils durch ein 3GPP-Netz, ein WLAN-Netz oder ein WiMax-Netz gebildet wird. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Kommunikationseinheit (KE) durch Datenvolumeneinheiten gebildet werden, welche eine Menge an übertragbaren Daten angeben. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Kommunikationseinheiten (KE) durch Zeitdauereinheiten gebildet werden, welche eine Zeitdauer einer Kommunikationsverbindung angeben. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das tatsächliche Gebührenguthaben (TG) und das verfügbare Gebührenguthaben (VG) eines Teilnehmers nach Zahlung eines Gebührenbetrages durch den Teilnehmer auf einen Anfangswert initialisiert werden. Gebührenverwaltungsserver zur Verwaltung von Teilnehmergebühren, wobei der Gebührenverwaltungsserver (6) bei Erhalt einer Gebührenabrechnungsnachricht von einem Server (ACS) zur Abrechnung von Gebühren für einen von einem Teilnehmer gewünschten Kommunikationsdienst eine Rückrufnachricht zum Rückruf von bereits für einen anderen Kommunikationsdienst zugewiesenen Kommunikationseinheiten (KE) sendet, wenn ein verfügbares Gebührenguthaben (VG) des Teilnehmers geringer und ein tatsächliches Gebührenguthaben (TG) des Teilnehmers höher als ein in der Gebührenabrechnungsnachricht für den gewünschten Kommunikationsdienst angegebener Gebührenbetrag ist.






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