自适应配额分配

技术领域

本发明涉及与由在线计费系统进行的配额分配有关的装置、方法和计算机程序产品。

缩写

OCS： 在线计费系统

PCRF： 策略计费控制功能

GGSN： 网关GPRS支持节点

HLR： 归属位置寄存器

HPLMN： 归属PLMN

IP-CAN： IP连接性接入网络

P-GW： PDN网关

PDN： 分组数据网络

UTRAN： UMTS地面无线电接入网

AMF： 核心接入和移动性管理功能

AUSF： 认证服务器功能

NEF： 网络暴露功能

NRF： NF存储库功能

PCF： 策略控制功能

SMF： 会话管理功能

UDM： 统一数据管理

UPF： 用户平面功能

MME： 移动性管理实体

HSS： 归属订户服务器

APN： 接入点名称

DNN： 数据网络名称

QoS： 服务质量

CPEX： 资本支出

OPEX： 营运支出

3G： 第三代网络

4G： 第四代网络(LTE)

5G： 第五代网络

RAT： 无线电接入技术

CCR： 信用控制请求

CCR-I： 信用控制请求-初始

CCR-U： 信用控制请求-更新

CCR-T： 信用控制请求-终止

RAR： 重新授权请求

SNR： 花费状态通知请求

LTE： 长期演进网络(4G网络)

VoLTE： LTE语音

ViLTE： LTE视频

IoT： 物联网

M2M： 机器对机器通信

NSI ID： 网络切片实例标识符

NSSAI： 网络切片选择辅助信息

PDN： 分组数据网络

SUPI： 订阅永久标识符

PEI： 移动设备身份

IMEI： 国际移动设备身份

TAC： 类型分配码(作为IMEI的一部分)

TAC： 跟踪区号(作为位置的一部分)

MSISDN： 移动站ISDN号码

IMSI： 国际移动订户身份

UE： 用户设备

NEF： 网络暴露功能

CHF： 计费功能

AVP： 属性值对

CLCI-C： 闭环计费(控制)接口客户端

背景技术

根据网络实体(NE，例如GGSN、PGW或SMF)的请求，OCS为要提供给订户的服务(例如，数据会话、呼叫……)提供配额。例如，配额可以是数据量或时间。配额具有对应的维度(数量：字节、千字节、兆字节、千兆字节；持续时间：秒、分钟、小时……)。配额也具有有效时间。在配额用尽(即，使用所授予的配额)或配额到期(即，配额的有效性已经过期)之后(或在即将用尽/到期之前，分别基于配额大小的所配置的阈值和有效时间的所配置的阈值)之后，NE请求重新授权，还指示先前分配/授予的配额的使用量。有效时间可以是固定时间或可配置时间。

在3GPP中，Diameter协议用于该目的。从NE到OCS的相关命令是CCR-I(在会话、呼叫等的开始时)、CCR-U(重新授权)和CCR-T(在会话、呼叫等的结束时)。

另外，即使先前分配的配额的有效时间尚未到期并且先前分配的配额尚未用尽(由Diameter中的CCR-U)，NE也可以定期向OCS报告所消耗的配额并且请求更新配额(配额分配)。两次这样的报告/更新之间的时间有时也称为“切片”。

OCS从订户的限额中保留与配额相对应的量，并且在已经使用之后将其从限额中扣除(分别根据CCR-U和CCR-T)。限额包括订户的信用(例如，在预付帐户的情况下或在量费的情况下)，并且还可以包括一些好处(例如，来自某些促销)。在下文中，如果没有另外指示，则术语“限额”和“信用”可以同义地使用。

订户的限额/信用可以被划分为用于数据服务的相应类别的桶(bucket)。例如，可能存在用于数据传输的桶、用于VoLTE的一个桶和用于ViLTE的另一桶。取决于例如在收费计划中，来自一个桶的信用可以或可以不转移到另一桶。

如果限额用完并且允许订户消费另外的服务(即，如果订户不是预付费订户)，则OCS可以授予配额，其中从订户的货币余额中减去与相应信用相对应的金额。也就是说，基于货币余额向订户收取额外配额的费用。

一般而言，余额是指订户的主要余额(即，货币余额)、以及可以是单色、数量、持续时间、项目/单位的订户的桶。因此，主要余额仅是货币。通常，运营方希望在开始使用主要余额之前先使用订户桶中的限额/信用。

发明内容

本发明的一个目的是改进现有技术。

根据本发明的第一方面，提供了一种装置，该装置包括：用于监测的部件，被配置为监测针对授予用于订户的所请求的配额的请求是否被接收；用于计算的部件，被配置为基于被授予订户的先前配额的消耗和先前配额被消耗的持续时间来计算配额消耗速度；用于确定的部件，被配置为基于配额消耗速度来确定所确定的配额大小；用于授予的部件，被配置为响应于所接收的请求来向订户授予所授予的配额，其中所授予的配额具有所确定的配额大小。

先前配额可以包括先前被授予订户的多个配额，并且持续时间可以包括对应的多个持续时间。

针对授予的请求、配额消耗、所确定的配额大小和所授予的配额可以与多个类别中的一个类别相关。

该装置还可以包括：用于监测的部件，被配置为监测订户的可用限额；以及用于设置的部件，被配置为基于针对订户的可用限额来设置所授予的配额。

该装置还可以包括：用于标识的部件，被配置为标识订户的位置；用于请求的部件，被配置为请求对地理区域中的网络负载的指示，该地理区域包括订户的位置；其中用于确定的部件被配置为基于地理区域中的网络负载来确定所确定的配额大小。

根据本发明的第二方面，提供了一种方法，该方法包括：监测针对授予用于订户的所请求的配额的请求；基于被授予订户的先前配额的消耗和先前配额被消耗的持续时间来计算配额消耗速度；基于配额消耗速度来确定所确定的配额大小；响应于所接收的请求来向订户授予所授予的配额，其中所授予的配额具有所确定的配额大小。

先前配额可以包括先前被授予订户的多个配额，并且持续时间可以包括对应的多个持续时间。

针对授予的请求、配额消耗、所确定的配额大小和所授予的配额可以与多个类别中的一个类别相关。

该方法还可以包括：监测针对订户的可用限额；以及基于订户的可用限额来设置所授予的配额。

该方法还可以包括：标识订户的位置；以及请求对地理区域中的网络负载的指示，该地理区域包括订户的位置；其中所确定的配额大小是基于所述地理区域中的网络负载被确定的。

根据本发明的第三方面，提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括指令集，该指令集当在装置上被执行时被配置为使该装置执行根据第二方面的方法。该计算机程序产品可以被实施为计算机可读介质，或者可以直接加载到计算机中。

根据本发明的一些实施例，根据以上方面中的任一方面，配额消耗速度的计算和配额大小的确定两者可以在OCS(侧)执行/实现，或者配额消耗速度的计算可以在网络实体(例如，3G GGSN/4G PGW/5G SMF)(侧)执行/实现，并且配额大小的确定可以在OCS(侧)执行/实现。在后一种情况下，可以经由计费接口将计算出的配额消耗从网络实体(例如，3GGGSN/4G PGW/5G SMF)(侧)传输到OCS(侧)。

也就是说，在相应情况/侧，任何装置可以包括对应的部件，并且任何方法可以包括对应的步骤/操作。

根据本发明的一些实施例，可以实现以下优点中的至少一个：

-在可用限额较高时，通过分配较大的配额来降低每秒事务(TPS)速率优化网络资源；

-通过数据业务的子集预订大量配额以防止其他数据业务分配其配额避免信用/限额/桶/余额不足；

-如果一组成员共享信用/限额/桶/余额，则可以避免由于一些成员分配大量配额而引起的饥饿(从而防止其他成员从限额中分配配额)，而不会失去不超过限额/信用的准确性；

应当理解，任何上述修改可以单独地或组合地应用于它们所指代的各个方面，除非它们被明确地声明为排除备选。

附图说明

根据以下结合附图对本发明的优选实施例的以下详细描述，进一步的细节、特征、目的和优点将变得很清楚，在附图中：

图1示出了根据本发明的一些实施例的时间滚动窗口速度方法的一个选项；

图2示出了根据本发明的一些实施例的时间滚动窗口速度方法的另一选项；

图3示出了在本发明的一些实施例中使用的配额消耗速度的确定；

图4示出了根据本发明的一些实施例的取决于可用限额和消耗速度的不同策略的示例。

图5示出了根据本发明的一些实施例的示例通信；

图6和图7说明了5G计费相关命令与3G/4G计费相关命令之间的对应关系。

图8示出了根据本发明的实施例的装置；

图9示出了根据本发明的实施例的方法；以及

图10示出了根据本发明的实施例的装置。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本发明的某些实施例，其中除非另外说明，否则这些实施例的特征可以彼此自由地组合。然而，应当明确理解，某些实施例的描述仅以举例的方式给出，并且绝不旨在被理解为将本发明限制于所公开的细节。

此外，应当理解，该装置被配置为执行对应的方法，尽管在某些情况下，仅描述了该装置或仅描述了该方法。

本发明的一些实施例提供了一种用于基于敏捷规则的灵活配额分配的方法，以使用智能消耗速度计算算法动态地确定所分配的配额大小。另外，可以在以下两者之间标识余额：当可用限额的水平高时分配较大的配额以减少网络元件之间的信令过载与当可用限额的水平低时分配较小的配额以避免饥饿。因此，可以减少用于配额分配的TPS的数目，这可以改善消费者数据体验，并且还可以通过减少已部署的HW服务器/CPU的数目来减少CAPEX/OPEX以支持所需要的容量。

根据本发明的一些实施例，通过另外地应用其他(关键)参数来改进配额大小确定。它可以应用于诸如将限额分割成多个集团(bloc)的方法的方法，而不管配额在何处分配。下面将更详细地描述该方法。

在3G/4G/5G网络中，所分配的配额的大小对GGSN/PGW/SMF的重要性在于，当配额大小小时，它可能会在核心网络元件上生成信令过载(尤其是对于GGSN、PGW、SMF和OCS)，这可能会引起用于部署较高容量的CAPEX的增加，而硬件和软件许可的成本也有所增加以负担这种过载。另一方面，当配额大小大时，可能引起余额接，从而或者在多个会话的情况下阻止将配额分配给其他服务，或者在成员组之间共享收费计划的情况下阻止为其他组的成员分配配额。

大配额也可能引起在桶用尽之前从货币余额中扣除(如果已经为桶中的数据类别预订了大配额但并未真正使用，并且仅在仅使用了部分配额之后(在相对较长的配额大小到期之后)报告)。从主要余额中意外扣款可能会引起结果与之前与订户达成的商业报价不一致，从而可能引起投诉，甚至使服务提供方感到不满意。

本发明的一些实施例提供了一种使用动态时间滚动窗口来确定配额大小的算法。该算法可以是敏捷的，这表示该算法是灵活的(例如，相对于窗口的大小)并且可以使用最少的附加计算资源和存储器。该算法可以使用多个配额分配来计算正在进行的会话期间的消耗速度。计算出的消耗速度将影响针对业务的下一配额分配的配额大小。该敏捷算法将在该时间滚动窗口时段期间累计总数据使用，以计算消耗速度。它还应当定义窗口时间滚动重置规则和用于考虑先前窗口的所存储的平均速度和权重的规则。

利用这种敏捷方法，OCS将基于动态计算的配额消耗速度来动态调整配额大小。此外，它还可以应用使用以下的多个规则：订户简档、可用限额/信用、网络信息(诸如5G网络切片实例或5G网络切片选择辅助信息(NSSAI)、5G数据网络名称(DNN)或3G/4G接入点名称(APN)、接入技术、数据服务类别或等级组和服务标识符、设备类型(5G PEI和/或3G/4GIMEI/TAC或提供值)、5G SUPI和/或MSISDN和/或IMSI、订户的位置(诸如HPLMN或漫游)、用于家庭/公司共享计划的组大小、QoS范围标签、特殊日期(如圣诞节、新年、感恩节、圣情人节……)、特殊时间范围等。

根据本发明的一些实施例，可以实现用于消耗速度计算的这种敏捷方法：

-在OCS侧，或者

-在3G GGSN/4G PGW/5G SMF侧。

在3G GGSN/4G PGW/5G SMF侧实现的情况下，可以经由计费接口将计算出的消耗速度从3G GGSN/4G PGW/5G SMF传输到OCS，以便在OCS侧启用基于其的配额大小确定。

本发明的一些方法在以下两者之间找到了适当的平衡

-当可用限额的水平高时，通过分配较大的配额大小来优化网络资源并且减少其过载和网络元件之间的所生成的信令事务

-当可用限额的水平低时，通过分配较小的配额大小来避免限额饥饿。

本发明的一些实施例允许动态确定配额大小以基于配额消耗速度来分配。提供了一种敏捷算法/方法来计算配额消耗速度。有多种计算消耗速度的方法。在一些实施例中，仅实现一种方法。在其他实施例中，可以灵活地配置多种方法，例如，通过OCS中的对应参数。一些方法是：

1)基于简单速度方法的自适应配额分配：可以基于最近分配的配额的消耗速度来计算配额消耗速度，如下：先前消耗的配额大小/(先前信用请求(CCR-I或CCR-U)与当前信用请求(CCR-U)之间的经过时间)

2)基于固定窗口的自适应配额分配，用于确定消耗速度：这允许使用较长的时间窗口(针对多个信用请求)来计算消耗速度。窗口将持续进行可配置数目的配额分配。这表示该窗口将使用提供的数目的配额来计算配额消耗速度。这样的窗口可以被配置为例如3个切片或5个切片。然后，将基于这3或5个配额分配的累计使用来计算配额消耗的速度。可以例如在全球水平或订户简档水平或收费计划水平上配置用于计算配额消耗速度的每个窗口中包括的切片的数目(例如，在上述示例中为3或5个)。

3)基于动态时间滚动窗口速度方法的自适应配额分配：这允许使用比根据1)长的时间窗口来计算消耗速度。累积时间(例如，x小时)可以被配置在订户的服务水平等级上。OCS将在该时段内累积使用以计算消耗速度。在该时间滚动窗口时段期间，累计的报告总数据使用将用于计算消耗速度。还可以定义规则以考虑窗口时间滚动重置。例如，该窗口可以在接收到信用控制请求-终止时终止，并且在接收到信用控制请求-初始时重新发起(重新启动)。在长会话(超过X小时或甚至几天)的情况下，则在某些情况下可能会重新发起/重新启动窗口。可以定义规则以考虑先前窗口的所存储的平均速度和权重。以下，根据本发明的一些实施例，详细描述了用于消耗速度计算的动态滚动时间窗口方法：

a)启用用于消耗速度的较长的窗口时段。在该示例中，窗口时段对于一个订户的所有类别的数据服务可以是相同的，但是通常，相同或不同的窗口时段可以应用于不同的类别。

b)“消耗速度的窗口适用于每个数据类别”。数据类别可以在会话期间开始/结束。因此，当类别关闭时，消耗速度的窗口停止。在类别重新开始之后，再次重新启动窗口。

c)窗口从该类别的配额消耗开始时开始，以累计总数据使用，以计算消耗速度。

i.如果将“动态时间滚动监测窗口时段”(即，定义信用重新授权请求数中的窗口时段的参数)设置为0，则每配额分配计算速度，即，消耗速度＝所消耗的配额的每个大小/消耗配额的相应时间间隔。

否则，如果动态时间滚动监测窗口时段>0，则通过在每个信用重新授权请求(如Diameter中的CCR-U)时每个类别在窗口时段内的累积使用来计算速度，直到达到窗口时段为止。计算出的消耗速度可能考虑到先前窗口的时段的平均速度以及某个权重。

d)因此，动态时间滚动监测窗口从用于计算配额消耗速度的类别的开头开始。当以下时，可以终止并且重新启动该窗口，以在新窗口中累积使用：

i.到达窗口时段，

ii.或者，如果接收到的信用重新授权请求指示先前分配的配额的有效时间已经过期(诸如Diameter中的CCR-U，报告原因为Validation-Time，指示所分配的配额有效时间过期)

iii.或者，如果接收到的信用重新授权请求指示先前分配的配额未使用(诸如Diameter中的CCR-U，报告原因＝配额保持时间，指示所分配的配额未使用)

e)当窗口重置时，窗口平均速度将存储为先前窗口平均速度，并且在下一窗口中重用，其权重被确定如下：

i.与当前窗口时段相关联的权重＝当前窗口时段中的累积持续时间/提供的窗口持续时间

ii.与先前窗口时段相关联的权重＝1-当前窗口时段的权重

f)针对配额分配的每个信用控制请求的当前窗口时段的计算出的消耗速度可以考虑先前窗口时段的平均速度及其权重来计算，如下：

i.平均消耗速度＝先前时段的消耗速度*先前时段的权重+(窗口内直到当前配额分配(即，直到当前信用控制请求)为止的总使用/窗口内直到当前配额分配的持续时间)*当前时段的权重

g)计算出的消耗速度将影响下一配额分配的配额大小。

h)该方法可以适用于单个订户或组内的订户。

在一些实施例中，可以考虑多个(或甚至所有)类别的所有配额分配来计算消耗速度并且相应地适配配额大小。

图1示出了根据本发明的一些实施例的动态时间滚动窗口速度方法的一种选项。在图1中，示出了当NE通过CCR-I或CCR-U从OCS请求到配额时。每个时段的持续时间为120分钟。在第三时段，由于针对第一窗口时段和第二窗口时段而计算出的消耗速度，配额的大小比第一时段和第二时段的配额的大小有所提高。在每个时段之后，重置窗口。但是，该方法仍可以考虑先前窗口的消耗速度，该速度以一定的权重被包括在计算中。

在图1的示例中，配额具有时间维度。即使在用于计算配额消耗速度的每个时间窗口内，配额大小也可以改为计算出的消耗速度。在第三时间窗口中，配额大小从开始就较大，这是因为针对第一时间窗口和第二时间窗口而计算出的消耗速度。

图2示出了该算法的第二选项，其中重叠的滚动时间窗口用于消耗速度计算。在该选项中，每次接收到信用控制请求(诸如3G/4G网络中的Diameter CCR-Update和5G网络中的HTTP2 POST或HTTP2PATCH.../Nchf_ChargingControl/Nchf_ChargingControl_UpdateRepo rt/...)时，都会计算窗口(及其中的总消耗)，因此窗口可能会部分重叠。

图2示出了滑动窗口。窗口长度是可配置的，但是在会话期间，窗口会滑动，CCRu向OCS报告。消耗速度由当前窗口(例如，120分钟)内当前窗口中消耗的配额大小(根据当前窗口中接收到的CCR-U)和当前窗口中的消耗间隔(从当前窗口中的第一CCR-U到当前窗口中的最后CCR-U的时间间隔，或者从当前窗口的开始之前的最后CCR-U到当前窗口中的最后CCR-U的时间间隔)计算得出。这与图1的选项不同，图1的选项考虑当前窗口的消耗速度和权重，并且还可能考虑会话的开始时的速度。

图3示出了基于动态时间滚动窗口速度方法(没有重叠窗口)的消耗速度计算的示例。作为用例示例，将用于计算消耗速度的窗口时段定义为3小时(在订户的服务水平等级上)。

图3示出了从7:30开始的会话的示例、以及每个信用控制请求所报告的使用(诸如Diameter中的CCR-U；在示例中，NE在第一窗口中每30分钟报告一次，并且在第二窗口中每20分钟报告一次)和计算出的消耗速度。在计算第二时间窗口中的消耗速度时，要考虑到计算出的第一时间窗口的消耗速度，其权重对应于第一时间窗口的总持续时间与第二时间窗口的实际(经过)持续时间的商。

在一些实施例中，权重可以不同于上述商。例如，它可以包括附加因素，该附加因素减少了第一窗口的权重，第一窗口已经通过的越长。作为另一选项，可以针对权重计算相应时间的某个幂(例如，平方)的商。在第三时间窗口中，可以仅将计算出的第二时间窗口的消耗速度与某个相应权重一起考虑。

在本发明的一些实施例中，除了配额消耗速度之外，还可以考虑另外标准来确定有效时间。现在说明这些选项中的一些：

4)利用分段的限额(限额的块)对基于动态时间滚动窗口速度方法的自适应配额分配的增强

a)在一些实施例中，将限额分割成多个集团以获取较高的性能。通过这种方法，余额和桶也可以分为多个集团，每个集团被指派给不同的切片策略。因此，集团Id也是确定所分配的配额的大小的参数。利用该方法，每个集团还可以具有用于确定OCS将授予NE的所分配的配额的大小的参数(例如，3G/LTE或5G网络中的GGSN/PGW/SMF)。例如，限额可以划分为3个集团

i.高水平集团，其中可用限额/可用信用较高(例如，在计费周期开始时通常就是这种情况)。诸如当可用限额/信用在500MB到1GB之间时。

ii.中等水平集团：例如，当可用限额/信用在100MB到500MB之间时

iii.低水平集团：例如，当可用限额在0到100MB之间时。

b)每个集团可以具有集团ID和专用配额分配策略，诸如最大配额大小、最小配额大小、推荐的配额分配大小(以可用限额的百分比表示)。这些可以每集团配置，并且另外例如每RAT、每订户简档和/或每收费计划水平进行配置，其中在集团水平进行配置的优先级最高。所分配的配额大小的参数max/min/百分比的集团水平的这种配置允许避免在分配百分比变得越来越小时(尤其是在最后的块中)，大量的业务。例如，在接入技术＝3G的情况下，高水平集团的配额大小＝可用限额的10％，并且在接入技术＝4G的情况下，相同高水平集团的配额大小＝可用限额的15％。但是，在接入技术＝3G的情况下，中等水平集团的配额大小＝可用允许量的5％，并且在接入技术＝4G的情况下，相同高水平集团的配额大小＝可用限额的8％；等等。

c)代替集团，取决于可用限额，所分配的配额大小可以具有连续的功能。

图4示出了取决于可用限额和消耗速度的不同策略的示例。

利用该方法，可以在每个集团上提供诸如所分配的配额的有效时间(VT)的参数以及诸如配额保持时间(QHT)和数量配额阈值(VQT)的其他参数。如果将限额划分为多个集团，则当剩余限额(在扣除所分配的配额大小之后)超过一个或多个块边界时，应当应用最后的块中的参数VT、VHT、VQT。QHT是由OCS在CCA中设置的AVP配额保持时间。当配额保持时间(QHT)过去时，CLCI-C(或更一般地：diameter Gy客户端)将认为业务流已经终止，并且应当报告使用。客户端应当在接收到CCA时启动配额保持定时器，并且在每个分组结束时重新启动它。VQT是由OCS在CCA中设置的AVP Volume-Quota-Threshold。它应当包含指示CLCI-C中的数量配额的配额阈值的值。该值是作为字节的单位的数目。这表示，当配额快要用完时(即，仅剩下Volume-Quota-Threshold字节量)，CLCI-C必须向CLCI-S请求更多配额。

d)利用这种方法，每配额水平的最大配额大小/最小配额大小的定义应当允许避免在分配百分比变得越来越小时(尤其是在最后的块中)，大量的业务。

i.如果剩余限额(在扣除所分配的配额大小之后)超过一个或多个块边界或一个或多个桶的块边界，则OCS将在最后的桶/余额块中获取最大/最小。

ii.对于多种使用类型，最大/最小配额大小应当为两种使用类型中的较小者(例如，主要使用类型适用于桶，而第二使用类型适用于余额)。例如，在复杂的计费方案中，数据使用可以按双重费率计费：例如，漫游数据使用以用于本地费用的0.5欧元/MB以及另外地以用于漫游费用的0.8欧元/MB来计费。OCS可以允许同时在两个速率上定义不同的最大/最小配额大小。在这种情况下，OCS决定应用两个最大/最小配额大小中的较小者，并且相应地控制实际所分配的配额。

e)避免饥饿票面金额触发信用重新授权(诸如Diameter中的RAR)可能会生成后续事务的过载并且影响网络性能。应当将其配置为仅在满足条件集合时的特定情况下才被允许。本发明的一些实施例还提供灵活的可配置规则以使得OCS能够控制信用重新授权频率(诸如Diameter RAR)，例如：

i.可以在超过特定阈值(余额/桶集团阈值)时触发信用重新授权，诸如触发信用重新授权仅在超过低水平集团的阈值时才可能发生。例如，当某个类别报告使用被报告给OCS时，OCS会更新桶或主要余额中的所使用的信用。如果桶值或主要余额在预定义阈值内减小，则OCS可以被配置为向所有或部分正在进行的类别发送RAR，并且迫使它们报告使用，以便OCS可以调整用于那些正在进行的类别的配额大小，以避免某些类别因保留较大配额大小的“非活动”类别而饥饿。

ii.所选择的会话可以基于计算出的消耗速度和会话的年龄(自针对配额分配的上次/先前的信用控制请求以来)。

5)基于动态时间滚动窗口速度方法，利用共享计划的组大小(共享计划帐户中的成员的数目)增强自适应配额分配

a)在一些实施例中，所分配的配额大小还基于共享计划的组大小(共享计划帐户中的成员的数目)。针对组水平共享桶/余额的每个集团中的分配百分比的组大小

i.所分配的配额大小将基于配额分配时组帐户中的成员的数目，因此在会话期间可以改变。

ii.每组大小的分配百分比正在考虑每组成员的所提供的总数

b)允许定义每集团水平的最大配额大小/最小配额大小。在块水平上进行定义，以避免在分配百分比变得越来越小时(特别是在最后的块中)，大量的业务。

i.如果剩余限额(在扣除分配配额大小之后)超过一个或多个块边界或一个或多个桶的块边界，则OCS将在最后的桶/余额块中获取最大/最小。

ii.对于多种使用类型，最大/最小配额大小应当为两种使用类型中的较小者(例如，主要使用类型适用于桶，而第二使用类型适用于余额)。

6)基于动态时间滚动窗口速度方法的自适应配额分配的增强，其中网络切片实例标识符(NSI Id)和/或网络切片选择辅助信息(NSSAI)以及5G数据网络名称(DNN)作为用于确定所分配的配额的大小的参数，以考虑该网络切片中部署的服务的简档。

7)基于动态时间滚动窗口速度方法的自适应配额分配的增强，其中无线电小区(或TAC+小区身份)过载水平作为用于确定所分配的配额的大小的参数。

计费功能系统(OCS)可以订阅经由NEF报告的特定监测事件信息，诸如“地理区域中存在的用户设备(UE)的数目”或允许给出对该地理区域的过载状态的指示的其他参数/事件。位置粒度可以是小区水平(小区ID)、跟踪区域代码水平(TAC)或由NEF和/或AMF支持的其他格式。基于计费功能系统定期收集的关于“地理区域的感兴趣的TAC和/或小区中存在的用户设备(UE)的数目”的信息，运营方可以定义阈值以反映过载状态，并且当从这些位置向具有数据会话的订户请求配额时以自适应方式影响所分配的配额的大小，以避免给定区域的过载并且促进在较少过载区域上的使用。

计费系统可以从信用控制请求中获取订户的位置信息，并且基于收集的“小区ID或TAC ID中存在的用户设备(UE)的数目”使用该位置信息来从所存储的信息中获取该位置的过载状态。应当在该数据库上定义阈值，以提供关于这些区域的过载状态的指示。这些阈值将影响要响应于来自SMF的信用控制请求而分配的配额大小、以及(可选)通过计费系统与4G PCRF和/或5G PCF之间的交互的数据会话的带宽/服务质量(QoS)，以便节流和/或不节流数据会话的带宽。

换言之，通常，如果小区中的负载很重，则提供给(至少一些)UE的QoS和RAT将与正常负载情况下不同。即，当网络繁忙时，4G网络或QoS将降低到3G/2G QoS。该QoS或RAT应当由其他NE处理，例如PCRF、HLR、GGSN等。

OCS可以从网络获取负载信息。然而，在一些实施例中，OCS不直接应用负载指示来决定配额大小。相反，OCS从CCRu获取已改变的QoS/RAT并且计算配额消耗速度，然后OCS基于计算出的消耗速度并且另外基于QoS和RAT中的一者或两者来调整配额大小。

代替或除了周期性地请求存在于地理区域中的UE的数目，OCS可以例如当接收到CCR时执行这样的请求事件。

图5示出了OCS与NEF之间的通信的示例。

根据本发明的一些实施例的基于动态时间滚动窗口速度方法的自适应配额分配适用于各种网络技术，并且它与协议无关，并且适用于各种业务类型(例如，具有不同数据类别的数据会话，包括视频、ViLTE/VoLTE、IoM、M2M等)。无论GGSN/PGW/SMF网络元件与在线计费网络元件之间的协议类型是什么，都是适用的。协议可以是Diameter(例如，3G/4G网络中的Diameter Gy)或SMF与计费功能之间的用于接口Nchf的HTTP2 5G基于服务的架构协议(无论利用RPC样式的交互模型还是REST样式的模型或者是混合的或其他)。在5G网络中，这种自适应配额分配方法可以应用于5G计费原理，其中服务(诸如即时事件计费、带单位保留的事件计费、带单位保留的会话计费)由充当生产者角色的计费功能系统公开并且由充当消费者角色的SMF使用。计费功能可以定义并且公开服务操作，诸如

a)Nchf_ChargingControl_Create或Get：允许授权的消费者(诸如SMF)从计费功能系统请求计费上下文的PDU会话相关的资源并且开始计费会话。SMF可以发送带有URI的HTTP2 POST、和请求正文(模拟Diameter中的CCR-I)，该URI在计费功能侧标识该资源。计费系统将通过HTTP2 201成功进行回复。

b)Nchf_ChargingControl_UpdateReport服务操作，用于更新计费会话管理，以允许授权的消费者(诸如SMF)从计费功能请求新的配额授权并且报告已使用的配额。SMF可以发送带有URI的HTTP2POST或HTTP2 PATCH和请求正文(模拟Diameter中的CCR-更新)，该URI在计费功能侧标识该资源，该请求正文包含所请求的配额和所报告的已使用的配额的表示以及其他参数。计费系统将通过HTTP2201成功进行回复。

c)Nchf_ChargingControl_TerminateReport服务操作，用于终止计费会话管理，以允许授权的消费者(诸如SMF)请求终止所创建的计费会话并且报告上次使用的配额。SMF可以发送带有URI的HTTP2 POST和请求正文(模拟Diameter中的CCR-终止)，该URI在计费功能侧标识该资源，该请求正文包含所报告的已使用的配额的表示以及要终止的会话标识符。计费系统将通过HTTP2 201成功进行回复。

d)Nchf_ChargingControl_SubscribeNotify或Nchf_ChargingCo ntrol_PushNotify服务。这基于Subscribe-Notify或Push-Notify模型，该模型可以用于由计费系统公开的服务，以使得授权的消费者(诸如SMF)能够在订户帐户上发生特定事件时订阅计费系统通知(诸如：没有更多信用，或订阅者已经订阅购买新的订阅，或订阅者已经执行帐户充值/加满，或帐户状态改为暂停/恢复等)。这允许模拟由计费系统发送给GGSN/PGW的Diameter Gy Re-Auth-Request RAR，以迫使他们发送针对正在进行的会话的信用重新授权请求。该subscript ionNotify或PushNotify模型还可以用于模拟计费功能系统与策略控制功能之间的Diameter Sy支出-状态-通知-请求(SNR)。

图6和图7说明了5G计费相关命令与3G/4G计费相关命令之间的对应关系。

图8示出了根据本发明的实施例的装置。该装置可以是OCS或其元件。图9示出了根据本发明的实施例的方法。根据图8的装置可以执行图9的方法，但是不限于该方法。图9的方法可以由图8的装置执行，但是不限于由该装置执行。

该装置包括用于监测的部件10、用于计算的部件20、用于确定的部件30和用于响应的部件40。用于监测的部件10、用于计算的部件20、用于确定的部件30和用于响应的部件40可以分别是监测部件、计算部件、确定部件和响应部件。用于监测的部件10、用于计算的部件20、用于确定的部件30和用于响应的部件40可以分别是监测器、计算器、确定器和响应器。用于监测的部件10、用于计算的部件20、用于确定的部件30和用于响应的部件40可以分别是监测处理器、计算处理器、确定处理器和响应处理器。

用于监测的部件10监测针对授予用于订户的所请求的配额的请求是否被接收(S10)。

用于计算的部件20基于被授予订户的先前配额的消耗和先前配额被消耗的持续时间来计算配额消耗速度(S20)。例如，配额消耗速度可以通过先前配额的消耗与持续时间的商被计算。

仅在针对授予配额的请求被接收或定期地独立于请求的接收的情况下，用于计算的部件可以计算配额消耗速度。在最后一种情况下，最后计算的配额消耗速度可以由用于确定的部件30使用。

用于确定的部件30基于配额消耗速度来确定所确定的配额大小(S30)。

用于授予的部件40响应于S10的所接收的请求来向订户授予所授予的配额(S40)。所授予的配额具有在S30中确定的配额大小。

图10示出了根据本发明的实施例的装置。该装置包括至少一个处理器810、包括计算机程序代码的至少一个存储器820，并且至少一个处理器810被布置为与至少一个存储器820和计算机程序代码一起使该装置至少执行根据图9的方法。

配额消耗速度与配额大小之间的关系可以存储在诸如图4所示的查询表中。在一些实施例中，该关系可以由数学函数给出，即，配额大小＝函数(消耗速度)。函数的表和(多个)参数分别可以是固定的或可配置的。

在一些实施例中，基于每个请求(例如，CCR-I或CCR-U)的消耗速度来计算消耗速度并且确定配额大小。在一些实施例中，仅每第n请求(n＝2或3或4……)计算消耗速度，并且基于最后计算出的消耗速度来确定实际请求的配额大小。在一些实施例中，配额大小对于多个请求保持恒定，并且仅每第m请求重新计算(m＝2或3或4……)。

关于3GPP网络(例如，3G网络、4G网络、5G网络)描述了本发明的一些实施例。然而，本发明不限于3GPP网络。它也可以应用于包括OCS或类似功能的其他无线或有线通信网络，诸如WiFi网络。通常，本发明适用于各种类型的订户、各种类型的业务(包括数据服务和VoLTE)、设备、网络技术(诸如3G、4G或5G)以及收费计划(诸如用于家庭或大型企业的标准数据计划、IoT计划和共享计划)。

一条信息可以在一个或多个消息中从一个实体传输到另一实体。这些消息中的每个可以包括另外的(不同)条信息。

网络元件、协议和方法的名称均基于当前标准。在其他版本或其他技术中，这些网络元件和/或协议和/或方法的名称可以不同，只要它们提供对应的功能即可。

如果没有另外说明或从上下文中弄清楚，则两个实体不同的陈述表示它们执行不同的功能。这并不一定表示它们基于不同的硬件。也就是说，本说明书中描述的每个实体可以基于不同的硬件，或者某些或全部实体可以基于相同的硬件。这并不一定表示它们基于不同的软件。也就是说，本说明书中描述的每个实体可以基于不同的软件，或者某些或全部实体可以基于相同的软件。本说明书中描述的每个实体可以被体现在云中。

根据以上描述，因此应当很清楚的是，本发明的示例实施例提供了例如在线计费系统或其组件、体现其的装置、用于控制和/或操作其的方法、以及控制和/或操作其的(多个)计算机程序、以及携带(多个)这样的计算机程序并且形成(多个)计算机程序产品的介质。

作为非限制性示例，上述框、装置、系统、技术或方法中的任何一个的实现包括作为硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其他计算设备或其某种组合的实现。

将理解，上面描述的是当前被认为是本发明的优选实施例的内容。但是，应当注意，仅以示例的方式给出了优选实施例的描述，并且可以在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下进行各种修改。