CN103634774A - 一种对无线侧本地流量进行计费的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种对无线侧本地流量进行计费的方法和装置，涉及通信领域，所述方法包括：无线侧网元采集用户终端UE的数据流量及对应的IP地址，查找与所述IP地址匹配的UE标识信息，并将所述数据流量更新到相应UE的计费数据记录CDR中，发送至计费网关CG。本发明能够在无线接入侧支持计费。

Description

一种对无线侧本地流量进行计费的方法和装置
技术领域
本发明涉及通信领域，特别涉及到一种在无线接入侧RAN对本地分流等流量进行计费支持的方法和装置。
背景技术
随着通信技术的发展以及智能手机的逐渐普及，无线通信系统中的数据流量正在呈现快速增长的趋势，如果将所有流量都传递到核心网集中处理，将会对核心网性能造成很大的影响。另外，解决室内覆盖一直以来也是一个重要的难题。为了解决数据流量的快速增长和室内覆盖等问题，小型基站技术正逐步兴起。在小型基站中，数据流量有可能不经过核心网，直接在本地就进行了分流。另外，随着技术的发展，有可能存在手机直接与基站进行交互的情况存在，即流量在无线侧就已经终结。以上几种情况下，数据都将不经过核心网，核心网将无法感知这部分流量的存在，也就无法对这些流量进行计费。而现有标准中并没有提及到如何在无线侧对计费进行支持的相关方法和技术。
UMTS系统中，当用户进行PDP激活后，GPRS服务支持节点SGSN和网管GPRS支持节点GGSN会分别对这次会话进行计费，分别生成SGSN计费记录数据S-CDR和GGSN计费记录数据G-CDR，这两个计费记录会通过Ga接口传递到计费网关CG，CG对这两者进行合并处理，合并处理基于GGSN地址和计费ID，计费ID是在计费开始时由GGSN分配并传递给SGSN的，S-CDR和G-CDR中都将携带GGSN地址和计费ID。计费网关合并处理完毕后，将会将整个综合的计费信息传递到计费中心。
现有技术中提到在本地采集用户流量等信息时，可以将在本地生成的CDR直接传送到CG。但该流程没有提供如何触发计费、结束计费，以及获得的CDR中的具体信息(比如用户标识IMSI)，也没有解决将本地计费CDR合并到整体计费记录中的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种对无线侧本地流量进行计费的方法和装置，能更好地解决无线接入侧对本地的数据流量进行计费的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种对无线侧本地流量进行计费的方法，包括：
无线侧网元采集UE的数据流量及对应的IP地址；
查找与所述IP地址匹配的UE标识信息，并将所述数据流量更新到相应UE的计费数据记录CDR中，发送至计费网关CG。
优选地，通过监测UE与核心网之间交互的非接入层NAS报文，无线侧网元获取UE标识信息，以便查找相应的CDR。
或者，通过向UE发起标识请求，无线侧网元获取UE标识信息，以便查找相应的CDR。
优选地，通过监测分组数据协议PDP激活，无线侧网元获取所述PDP激活时携带的UE的IP地址，并将所述IP地址与所获取的UE标识信息匹配。
优选地，PDP激活后，无线侧网元触发计费开始，生成UE的CDR，并将所述UE标识信息和计费开始时间填充至所述CDR中。
优选地，通过监测UE与核心网之间交互的NAS报文，无线侧网元触发计费结束，并将计费结束时间填充至所述CDR，通过Ga接口发送至CG。
优选地，根据UE的用户标识、计费开始时间和计费结束时间，所述CG将所述CDR与GPRS服务支持节点计费数据记录S-CDR、网关GPRS支持节点计费数据记录G-CDR进行合并处理，并将合并结果上报至计费中心。
根据本发明的另一方面，提供了一种对无线侧本地流量进行计费的装置，包括：
DPI模块，用于采集用户终端UE的数据流量及对应的IP地址；
计费信息生成模块，用于查找与所述IP地址匹配的UE标识信息，并将所述数据流量更新到相应UE的计费数据记录CDR中，发送至计费网关CG。
优选地，所述装置还包括：
计费控制模块，用于触发计费开始和触发计费结束。
优选地，所述装置还包括：
Ga接口模块，用于通过其Ga接口将所述CDR发送至CG。
与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：
本发明通过监测UE与核心网之间的NAS报文，监测UE是否要发起或结束业务，从而触发计费开始或结束，实现了核心网对无线侧本地流量的有效计费。
附图说明
图1是本发明实施例提供的对无线侧本地流量进行计费的原理框图；
图2是本发明实施例提供的对无线侧本地流量进行计费的系统框图；
图3是本发明实施例提供的对无线侧本地流量进行计费的装置框图；
图4是本发明实施例提供的对无线侧本地流量进行计费的系统流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
当UE与网络建立业务连接时，按照标准，SSGN和GGSN会分别进行计费，并生成S-CDR和G-CDR。本发明提供了一种对无线侧本地流量进行计费的方法和装置，其针对RAN侧本地的数据流量进行计费，也就是说，如果有流量在RAN侧上就终结或本地分流，则RAN侧也需要支持计费。下面结合附图1-附图4，对本发明进行详细阐述。
图1是本发明实施例提供的对无线侧本地流量进行计费的原理框图，如图1所示，包括：
步骤S101、无线侧网元采集UE的数据流量及对应的IP地址；
步骤S102、查找与所述IP地址匹配的UE标识信息，并将所述数据流量更新到相应UE的计费数据记录CDR中，发送至计费网关CG。
具体地说，UE附着到网络后，无线侧网元通过监测UE与核心网之间交互的非接入层NAS报文或通过向UE发起标识请求，获取UE标识信息。UE发起PDP激活流程时，无线侧网元获取所述PDP激活时携带的UE的IP地址，将其与所述UE标识信息匹配，并在PDP激活成功后触发计费开始，生成UE的CDR，将UE标识信息和计费开始时间填充至所述CDR中。当产生本地流量时，无线侧网元可通过所采集的IP地址与UE标识信息之间的匹配关系，找到相应UE的CDR，记录所产生的本地流量。当无线侧网元通过监测UE与核心网之间交互的NAS报文确定UE终止业务时，触发计费结束，并将计费结束时间填充至所述CDR中，通过Ga接口将所述CDR发送至CG，以供所述CG根据UE标识信息、计费开始时间和计费结束时间，将所述CDR与S-CDR、G-CDR进行合并处理，并将合并结果上报至计费中心。
图2是本发明实施例提供的对无线侧本地流量进行计费的系统框图，如图2所示，包括无线侧网元（即RAN设备、NodeB）、SSGN、GGSN、CG、计费中心，为了支持在无线接入侧对计费进行支持，RAN设备需要监测UE的NAS报文，所述系统的具体工作流程如下：
1、当用户附着到网络时，RAN设备从中获取到UE标识信息，所述标识信息可以是IMSI、IMEI等。如果不能在用户附着网络时获取所述UE标识信息，则RAN设备模拟进行标识请求Identity Request流程，获取UE标识信息。
2、RAN设备监测PDP激活流程，从中获取UE的IP地址，并将其与所述UE标识信息匹配，并触发计费开始。
3、RAN设备周期性采集在本地处理（包括本地分流和本地终结）的数据流量以及相应的IP地址，并根据所述IP地址查找与其匹配的UE标识信息，将所述数据流量更新到此UE的CDR中。所述CDR包括UE的标识信息、上行的数据流量、下行的数据流量、计费开始时间和计费结束时间等。
4、RAN设备监测NAS报文，当监测到UE终止业务，即会话结束时，触发计费结束，并通过Ga接口将CDR发送到CG。
5、CG收到所述CDR后，根据UE标识信息和计费发生的开始时间和结束时间等信息，将无线侧的CDR合并到整体的CDR中，之后传递到计费中心，即合并流程的输入包括无线侧生成的CDR、来自SSGN的S-CDR和来自GGSN的G-CDR。
图3是本发明实施例提供的无线接入网元的相关功能模块示意图，如图3所示，为了支持计费，主要包括：DPI（Deep Packet Inspection，深度报文检测）模块、计费信息生成模块、计费控制模块、Ga接口模块。
所述DPI模块用于采集UE的数据流量及对应的IP地址，具体地说，所述DPI模块主要功能是感知NAS报文，包括：
1、负责收集计费信息，包括本地处理(比如本地分流或本地终结)的数据流量及数据流量对应的源IP地址和目的IP地址。以用户访问sohu为例，上行时，即用户->sohu,源IP地址是用户的IP地址，目的IP地址是sohu服务器的IP地址。下行时：即sohu->用户，源IP地址是sohu服务器的IP地址，目的IP地址是用户的IP地址。不论上行或下行，主要需要提取和知道的是用户的IP地址。
2、监测核心网与UE之间的NAS报文，从中获取UE标识信息和IP地址。
3、监测业务发起以及业务终止的NAS报文，从而使计费控制模块触发计费开始和触发计费结束。
所述计费控制模块用于触发计费开始和触发计费结束，其主要是接收DPI模块的输入，维护UE标识信息和IP地址的对应关系，获知会话开始和结束等，从而触发计费的开始和结束。如果DPI模块获取的信息中没有获取到UE标识信息，则模拟进行Identity Request流程，获取UE标识信息。
所述计费信息生成模块用于查找与所述IP地址匹配的UE标识信息，并将所采集的数据流量更新到相应UE的CDR中，发送至计费网关CG。也就是说，对于计费信息生成模块，其具有以下主要功能：
1、接受计费控制模块的控制，当触发计费开始时，生成一个CDR，并填充其中的静态部分，包括UE标识信息、计费开始时间等；
2、定时从DPI模块中提取计费信息，根据计费信息中UE的IP地址匹配到相应UE标识信息，从而将数据流量更新到UE的CDR中相应字段。所述数据流量包括上行的数据流量和下行的数据流量。
3、当计费控制模块触发结束时，填充CDR中的计费结束时间，并将CDR传递到Ga接口模块。
所述Ga接口模块用于通过其Ga接口将来自所述计费信息生成模块的CDR发送至CG。也就是说，Ga接口模块的主要功能在于计费上报通道的建立，实现Ga接口，即需要实现GTP协议，从而实现将CDR由基站上报到计费网关CG。
图4是本发明实施例提供的对无线侧本地流量进行计费的系统流程图，如图4所示，包括：
1、当UE附着到网络时，即UE将其相关信息上报给核心网进行开机时，UE与核心网进行NAS报文交互，其中携带UE标识信息。DPI模块进行监测，获取所述UE标识信息（比如IMSI，IMEI等），如果没有获取到，则无线侧网元发起Identity Request流程，获取UE标识信息。
所述Identity Request流程原是核心网与UE之间的一个过程，为获取UE标识信息，无线侧网元向UE模拟发送Identity Request报文，要求UE上报其标识信息，UE上报后，无线侧网元拦截这个报文，并从所拦截的报文中解析出UE标识信息。
2、UE要进行PS业务时，发起PDP激活流程，所述PDP激活流程中会携带GGSN给UE分配的IP信息，DPI模块检测到UE的IP地址，将此IP地址与第1步获取的UE标识信息匹配起来。
由于采集上下行数据流量过程中只能提取出相应的IP地址，而CDR中的是UE标识信息，所以需要将IP地址与UE标识信息进行匹配。
3、当PDP激活成功时，计费控制模块触发计费开始，计费信息生成模块生成一个CDR，并填充其中的静态部分，包括UE标识信息、计费开始时间等。
4、当DPI模块检测到有本地处理的数据流量时，记录下此数据流量大小（包括上行和下行）和数据流量对应的UE的IP地址。
5、计费信息生成模块定时提取所述数据流量和其IP地址，并根据IP匹配到UE标识信息，将所述数据流量更新到相应UE的CDR中。
6、当DPI模块检测到会话结束的NAS报文，即业务连接终止时，计费控制模块触发计费结束。
7、当计费控制模块触发计费结束时，计费信息生成模块填充CDR中计费结束时间等，并将CDR传递到Ga接口模块。
8、Ga接口模块将所述CDR传递到计费网关CG。
9、CG收到所述CDR后，通过UE标识信息、计费开始时间和计费结束时间，将所述CDR、S-CDR和G-CDR关联，并将三者的计费信息进行合并。
来自无线侧的CDR、来自SGSN的S-CDR、来自GGSN的G-CDR中均记录了UE上网时的计费开始、结束时间，以及UE标识信息，CG将具有相同或很相近的标识信息、以及计费开始、结束时间的CDR、S-CDR、G-CDR进行合并，也就是将这三个CDR合并成一个CDR。
10、CG将合并结果传递到计费中心。
本发明对RAN侧本地流量进行计费，涉及了RAN设备以及核心网网元对本地计费信息的处理，以上描述是基于UMTS系统来进行的，其原理和技术也可以通用到其他系统，比如GSM、CDMA、TD-SCDMA、LTE等。
综上所述，本发明具有以下技术效果：
1、本发明通过有效触发计费开始、计费结束，实现了核心网对无线侧本地流量的有效计费；
2、本发明通过UE标识信息、计费开始和结束时间，将无线侧CDR合并到整体计费记录中，解决了本地计费合并到整体计费记录中的问题。
尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种对无线侧本地流量进行计费的方法，其特征在于，包括：
无线侧网元采集用户终端UE的数据流量及对应的IP地址；
查找与所述IP地址匹配的UE标识信息，并将所述数据流量更新到相应UE的计费数据记录CDR中，发送至计费网关CG。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过监测UE与核心网之间交互的非接入层NAS报文，无线侧网元获取UE标识信息，以便查找相应的CDR。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过向UE发起标识请求，无线侧网元获取UE标识信息，以便查找相应的CDR。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，通过监测分组数据协议PDP激活，无线侧网元获取所述PDP激活时携带的UE的IP地址，并将所述IP地址与所获取的UE标识信息匹配。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，PDP激活后，无线侧网元触发计费开始，生成UE的CDR，并将所述UE标识信息和计费开始时间填充至所述CDR中。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过监测UE与核心网之间交互的NAS报文，无线侧网元触发计费结束，并将计费结束时间填充至所述CDR中，通过Ga接口发送至CG。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据UE标识信息、计费开始时间和计费结束时间，CG将所述CDR与GPRS服务支持节点计费数据记录S-CDR、网关GPRS支持节点计费数据记录G-CDR进行合并处理，并将合并结果上报至计费中心。
8.一种对无线侧本地流量进行计费的装置，其特征在于，包括：
DPI模块，用于采集用户终端UE的数据流量及对应的IP地址；
计费信息生成模块，用于查找与所述IP地址匹配的UE标识信息，并将所述数据流量更新到相应UE的计费数据记录CDR中，发送至计费网关CG。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：
计费控制模块，用于触发计费开始和触发计费结束。
10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，还包括：
Ga接口模块，用于通过其Ga接口将所述CDR发送至CG。
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