CN103648087A - 跨网通信中的计费方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种跨网通信中的计费方法和系统。其中，该方法包括：第一网络接收用户终端发起的网页访问请求；第一网络确定该用户终端为新用户时，在上述网页访问请求中添加用户终端的身份标示信息后重定向到网页认证计费服务器；其中，该网页认证计费服务器位于第二网络；网页认证计费服务器接收到上述网页访问请求后，记录该用户终端的身份标示信息，并对该用户终端进行认证，认证通过后，与第一网络基于该用户终端的身份标示信息对该用户终端的访问进行计费。本发明解决了基于IP地址无法对跨网通信用户进行计费的问题，优化了计费流程，完善了跨网通信。

Description

跨网通信中的计费方法和系统

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及跨网通信中的计费方法和系统。

背景技术

无线局域网，指采用IEEE 802.11无线技术进行互连的一组计算机和相关设备。无线局域网（Wireless Local Area Network，即WLAN）是指以无线信道作传输媒介的计算机局域网，是有线联网方式的重要补充和延伸，并逐渐成为计算机网络中一个至关重要的组成部分，广泛适用于需要可移动数据处理或无法进行物理传输介质布线的领域。随着IEEE802.11无线网络标准的制定与发展，使无线网络技术更加成熟与完善。该技术已成功的广泛应用于众多行业，如金融证券、教育、大型企业、工矿港口、政府机关、酒店、机场、军队等。应用该技术的产品主要包括：无线接入点、无限网卡、无线路由器、无线网关、无线网桥等。

WLAN主要存在两种架构，即IBSS（Independent Basic ServiceSet，独立基本服务集，也称为Ad-hoc）和BSS（Basic Service Set，基本服务集，也成为Infrastructure）。在IBSS架构中，用户终端间直接通过无线连接通信，无需特定的设备进行中转通信。在BSS架构中，用户终端间都需要通过接入点设备（Access Point，AP）中转进行通信，并且还可以通过AP访问Internet业务。

目前，主流通讯服务提供上绝大部分采用蜂窝网络，其应用的技术主要包括：GSM（Global System for Mobile communication，全球移动通信系统），GPRS（General Packet Radio Service，通用分组无线业务），EDGE（Enhanced Data rates for GSM Evolution，GSM用的增强型数据速率），CDMA（Code Division Multiple Access，码分多址接入），WCDMA（Wireless CDMA无线CDMA），HSPA（High-Speed Packet Access，高速分组接入），HSPA+，CDMA2000，TD-LTE（Time Division Long Term Evolution，分时长期演进），FDD-LTE（Frequency Division Duplexing LTE，分频双工LTE）等。

蜂窝网络组成主要有以下三部分：移动站，基站子系统，网络子系统。移动站就是网络终端设备，比如手机或者一些蜂窝工控设备。基站子系统包括：移动机站（大铁塔）、无线收发设备、专用网络（一般是光纤）、无数的数字设备等，可以把基站子系统看作是无线网络与有线网络之间的转换器。

如图1所示的Wi-Fi采用有线链路与无线链路进行数据回传的示意图，有线传输的方式中，用户终端的数据经Wi-Fi AP的空口后，通过有线承载至IP承载网络的路由器（如：边界路由器）传送回到网关设备，再接入互联网。与有线传输方式不同，采用蜂窝网络回传链路技术的移动Wi-Fi技术（例如采用LTE网络进行数据回传的LTE-Fi），具有LTE模块，用户终端的数据经由LTE-Fi AP后，由Wi-Fi空口转换为LTE信号数据，通过蜂窝核心网络，传递到网关设备，然后再访问互联网络。由于采用了蜂窝无线网络进行数据回传，移动Wi-Fi技术突破了固网回传线路的物理位置限制，从而允许Wi-Fi网络部署在移动设备上，例如公交车系统，火车，高铁，地铁系统等。

目前，网页认证是各运营商网络普遍采用的认证计费方式，参见图2所示的旁路网页认证计费系统的计费方法流程图，该方法包括以下步骤：

1、首先Wi-Fi终端接入Wi-Fi网络，完成与网络的关联和认证。

2、Wi-Fi终端通过DHCP服务器获取本机IP地址，开始网络访问业务。

3、Wi-Fi终端初次向Wi-Fi网络发起网页访问请求；Wi-Fi网络对所有新用户默认网页重定向服务，将用户网页访问请求重定向到网页认证计费服务器。

4、网页认证计费服务器接收到Wi-Fi终端的网页认证请求后，向Wi-Fi终端推送认证网页。

5、Wi-Fi终端和网页认证计费服务器之间开始用户认证，Wi-Fi终端提供用户信息，完成网页认证。

6、Wi-Fi终端认证成功后，网页认证计费服务器开始对其进行上网时间计费；同时，网页认证计费服务器向Wi-Fi接入网络发送通知消息，解除该用户的访问跳转限制（通过IP地址标示用户）。

7、Wi-Fi终端开始正常网络访问。

8、Wi-Fi终端完成网络访问，退出Wi-Fi网络，释放IP地址。

9、DHCP服务器向网页认证计费服务器发送用户下线信息（以用户原IP地址标示用户，网页认证计费服务器结束用户计费。

参见图3所示的车载LTE-Fi网络架构示意图，乘客终端通过LTE-Fi设备的Wi-Fi接口接入网络，网络数据通过LTE接口转发到蜂窝网络，再通过蜂窝网络的网关设备，例如GGSN（Gateway GPRSSupport Node，网关GPRS支持节点）和PGW（Packet Gateway，分组网关）接入到Internet（互联网）。

在该场景中，用户数据经过多次地址转换技术实现跨网络通信。以用户向Internet访问为例，用户的访问数据报文先由用户终端向Wi-Fi网络发送，此时数据报文源IP地址为Wi-Fi网络私有地址；然后经过LTE-Fi地址转换技术，将源IP地址转化为蜂窝网络私有地址，源端口号转换为LTE-Fi分配的端口号，向蜂窝网络发送；在蜂窝网络网关设备上，再进行地址转换技术，将源地址转换为公共网络IP地址，将源端口号转化为网关设备分配的端口号，再发向外部网络。

由上述车载LTE-Fi网络环境可知，跨网通信系统中，由于用户终端的IP地址经过多次地址转换技术修改后，部署在目标网络中的网页认证计费服务器和用户终端所在网络间，不能统一的唯一辨识用户，进而无法基于IP地址对用户进行计费。

发明内容

本发明的目的在于提供跨网通信中的计费方法和系统，以解决上述的问题。

在本发明的实施例中提供了一种跨网通信中的计费方法，包括：第一网络接收用户终端发起的网页访问请求；第一网络确定该用户终端为新用户时，在上述网页访问请求中添加用户终端的身份标示信息后重定向到网页认证计费服务器；其中，该网页认证计费服务器位于第二网络；网页认证计费服务器接收到上述网页访问请求后，记录用户终端的身份标示信息，并与该用户终端进行用户认证；网页认证计费服务器认证用户终端合法后，对该用户终端进行上网计费，并向第一网络发送解除该用户终端访问跳转限制的通知消息，该通知消息携带有用户终端的身份标示信息；第一网络接收到通知消息后，开通用户终端的正常上网功能；第一网络确定用户终端退出网络访问后，向网页认证计费服务器发送下线通知，该下线通知携带有用户终端的身份标示信息；网页认证计费服务器收到下线通知后，完成用户终端的计费。

在本发明的实施例中还提供了一种跨网通信中的计费系统，包括：第一网络设备，用于接收用户终端发起的网页访问请求；确定用户终端为新用户时，在网页访问请求中添加用户终端的身份标示信息后重定向到第二网络的网页认证计费服务器；还用于在接收到来自上述网页认证计费服务器的解除该用户终端访问跳转限制的通知消息后，开通用户终端的正常上网功能；以及确定用户终端退出网络访问后，向网页认证计费服务器发送下线通知，该下线通知携带有用户终端的身份标示信息；第二网络的网页认证计费服务器，用于接收到网页访问请求后，记录用户终端的身份标示信息，并与用户终端进行用户认证；当认证用户终端合法后，对用户终端进行上网计费，并向第一网络设备发送解除用户终端访问跳转限制的通知消息，通知消息携带有用户终端的身份标示信息；以及收到下线通知后，完成用户终端的计费。

本发明实施例提供的方法和系统，第一网络通过在网页访问请求中添加用户终端的身份标示信息，使第二网络中的网页认证计费服务器能够获知该用户终端与该身份标示信息间的对应关系，后续对用户终端计费过程中，第一网络与网页认证计费服务器均通过该身份标示信息识别该用户终端，进而完成对该用户终端的上网计费，解决了基于IP地址无法对跨网通信用户进行计费的问题，优化了计费流程，完善了跨网通信。

附图说明

图1示出了相关技术中的Wi-Fi采用有线链路与无线链路进行数据回传的示意图；

图2示出了相关技术中的旁路网页认证计费系统的计费方法流程图；

图3示出了相关技术中的车载LTE-Fi网络架构示意图；

图4示出了本发明实施例提供的跨网通信中的计费方法的流程图；

图5示出了本发明实例1提供的跨网通信中的计费方法的流程图；

图6示出了本发明实例2提供的跨网通信中的计费方法的流程图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

针对跨网通信过程中，用户的IP地址会发生多次转换，导致网络侧设备难以统一辨识终端，影响对终端的计费。基于此，本发明实施例提供了一种跨网通信中的计费方法和系统。下面通过实施例进行描述。

参见图4所示的跨网通信中的计费方法的流程图，该方法包括以下步骤：

步骤S402，第一网络接收用户终端发起的网页访问请求；其中，这里的第一网络具体可以是该网络中的接入设备等；

步骤S404，第一网络确定用户终端为新用户时，在网页访问请求中添加用户终端的身份标示信息后重定向到网页认证计费服务器；其中，该网页认证计费服务器位于第二网络；

步骤S406，网页认证计费服务器接收到上述网页访问请求后，记录该用户终端的身份标示信息，并与该用户终端进行用户认证；

步骤S408，网页认证计费服务器认证上述用户终端合法后，对该用户终端进行上网计费，并向第一网络发送解除该用户终端访问跳转限制的通知消息，该通知消息携带有用户终端的身份标示信息；

步骤S410，第一网络接收到通知消息后，开通用户终端的正常上网功能；

步骤S412，第一网络确定用户终端退出网络访问后，向网页认证计费服务器发送下线通知，该下线通知携带有用户终端的身份标示信息；

步骤S414，网页认证计费服务器收到上述下线通知后，完成上述用户终端的计费。

本实施例方法中的第一网络通过在网页访问请求中添加用户终端的身份标示信息，使第二网络中的网页认证计费服务器能够获知该用户终端与该身份标示信息间的对应关系，后续对用户终端计费过程中，第一网络与网页认证计费服务器均通过该身份标示信息识别该用户终端，进而完成对该用户终端的上网计费，解决了基于IP地址无法对跨网通信用户进行计费的问题，优化了计费流程，完善了跨网通信。

上述用户终端的身份标示信息可以为用户终端的MAC（MediaAccess Control，媒体接入控制）地址或设定的认证端口号等。例如：用户终端的身份标示信息为设定的认证端口号时，上述方法还包括：网页认证计费服务器预先向第一网络发送认证端口号池，其中，该认证端口号池中的各个认证端口号互不相同；相应地，第一网络在网页访问请求中添加用户终端的身份标示信息包括：第一网络从该认证端口号池中分配一个认证端口号给用户终端，将网页访问请求中的目标端口号修改为分配的认证端口号。

由上述方法可知，在跨网通信（在通信的过程中，网络需要对数据报文进行网路地址转化）中，实现接入网络和网页认证直接对用户进行唯一标示，从而使上述旁路认证计费系统成为可能。

实例1

在本实例中，当Wi-Fi接入网络对用户终端的网页访问请求进行重定向的时候，在用户终端的页面访问请求中增加Wi-Fi接入网络为用户终端指定的身份辨识号（例如：MAC地址）。网页认证计费服务器通过该身份辨识号与Wi-Fi接入网络对用户进行标示。

参见图5所示的跨网通信中的计费方法的流程图，该方法包括以下步骤：

步骤S502，Wi-Fi终端接入Wi-Fi网络，完成与网络的关联和认证。

步骤S504，Wi-Fi终端通过DHCP服务器获取本机IP地址，开始网络访问业务。

步骤S505，Wi-Fi终端初次向Wi-Fi网络发起网页访问请求（该请求可以是一个请求报文）；

步骤S506，Wi-Fi网络对所有新用户默认网页重定向服务，将用户网页请求信息重定向到网页认证计费服务器；Wi-Fi接入网络在重定向的同时，在用户的页面访问请求中增加了Wi-Fi用户终端身份标示信息（例如用户的MAC地址信息，或者一串唯一标示的数字串等）。

步骤S508，网页认证计费服务器接收到Wi-Fi终端的网页认证请求后，向Wi-Fi终端推送认证网页；同时记录该Wi-Fi终端的身份标示信息。

步骤S510，Wi-Fi终端和网页认证计费服务器之间开始用户认证，Wi-Fi终端提供用户信息，完成网页认证。

步骤S512，Wi-Fi终端认证成功后，网页认证计费服务器开始对用户进行上网时间计费；同时，网页认证计费服务器向Wi-Fi接入网络发送通知消息，该通知消息中含有用户终端身份标示信息，用于指明为特定用户（即上述Wi-Fi终端）解除该用户的访问跳转限制（通过IP地址标示用户）。

步骤S514，Wi-Fi终端开始正常网络访问。

步骤S516，Wi-Fi终端完成网络访问，退出Wi-Fi网络，释放IP地址。

步骤S518，Wi-Fi接入网络向网页认证计费服务器返回用户下线通知信息，该信息中携带有用户终端身份标识信息，用于指明为特定用户（即上述Wi-Fi终端）结束计费。

步骤S520，网页认证计费服务器结束上述Wi-Fi终端的计费。

其中，上述Wi-Fi接入网络和网页认证计费服务器之间的通信，可以为私有的IP层通信协议，也可以通过在其它通信协议中增加自定义报文来实现，例如CAPWAP（Control And Provisioning ofWireless Access Points，无线接入点控制）协议。

本实施例中，Wi-Fi终端原始的网络访问请求如表1所示：

表1

IP包头

TCP包头

HTTP包头

访问请求

经Wi-Fi接入网络修改后的网络访问请求如表2所示：

表2

IP包头

TCP包头

HTTP包头

访问请求

UEID

实例2

本实例中，网页认证计费服务器预先为各Wi-Fi接入网络分配不同的目标端口号段，各Wi-Fi接入网络在做网页请求重新定向时，对IP报文中原目标端口替换为该Wi-Fi接入网络为该终端指定的目标端口号，网页认证计费服务器与Wi-Fi接入网络之间，通过Wi-Fi终端被指定的目标端口号对用户进行身份标示。

参见图6所示的跨网通信中的计费方法的流程图，该方法包括以下步骤：

步骤S600，网页认证计费服务器为Wi-Fi接入网络分配费共享的目标端口号池，即各个认证端口号不重复，每一个Wi-Fi网络使用独一的认证端口号池。网页认证计费服务器监听所有的认证端口号。

步骤S602，Wi-Fi终端接入Wi-Fi网络，完成与网络的关联和认证。

步骤S604，Wi-Fi终端通过DHCP服务器获取本机IP地址，开始网络访问业务。

步骤S605，Wi-Fi终端初次向Wi-Fi网络发起网页访问请求；

步骤S606，Wi-Fi网络对所有新用户默认网页重定向服务，将用户网页请求信息重定向到网页认证计费服务器；Wi-Fi接入网络在重定向时，在可用的认证端口号池中为用户分配唯一的认证端口号，并将该用户的网页访问请求中的目标端口号修改为该认证端口号；同时Wi-Fi接入网络记录该分配关系。

步骤S608，网页认证计费服务器接收到Wi-Fi终端的网页认证请求后，向Wi-Fi终端推送认证网页；同时记录接受到该网页认证请求的端口号，用于后期标示该用户身份。

步骤S610，Wi-Fi终端和网页认证计费服务器之间开始用户认证。

步骤S612，Wi-Fi终端认证成功后，网页认证计费服务器开始对用户进行上网时间计费；同时，网页认证计费服务器向Wi-Fi接入网络发送通知消息，该通知消息中含有该终端使用的认证端口号，用于指明为特定用户（即上述Wi-Fi终端）解除该指定的访问跳转限制（通过IP地址标示用户）。

步骤S614，Wi-Fi终端开始正常网络访问。

步骤S616，Wi-Fi终端完成网络访问，退出Wi-Fi网络，释放IP地址。

步骤S618，Wi-Fi接入网络向网页认证计费服务器返回用户下线通知信息，该信息中携带有该终端被分配的认证端口号，用于指明为特定用户结束计费；随后Wi-Fi接入网络清楚认证端口号分配关系，将该端口号重新放入可用的认证端口号池中待下次分配。

步骤S620，网页认证计费服务器结束上述Wi-Fi终端的计费。

其中，Wi-Fi接入网络和网页认证计费服务器之间的通信，可以为私有的IP层通信协议，也可以通过在其它通信协议中增加自定义报文来实现，例如CAPWAP协议。

对应于上述方法，本发明实施例还提供了一种跨网通信中的计费系统，包括：

第一网络设备，用于接收用户终端发起的网页访问请求；确定用户终端为新用户时，在该网页访问请求中添加用户终端的身份标示信息后重定向到第二网络的网页认证计费服务器；还用于在接收到来自上述网页认证计费服务器的解除用户终端访问跳转限制的通知消息后，开通用户终端的正常上网功能；以及确定该用户终端退出网络访问后，向上述网页认证计费服务器发送下线通知，该下线通知携带有用户终端的身份标示信息；

第二网络的网页认证计费服务器，用于接收到上述网页访问请求后，记录该用户终端的身份标示信息，并与用户终端进行用户认证；当认证该用户终端合法后，对该用户终端进行上网计费，并向上述第一网络设备发送解除用户终端访问跳转限制的通知消息，通知消息携带有上述用户终端的身份标示信息；以及收到上述下线通知后，完成该用户终端的计费。

本实施例的系统中，第一网络设备通过在网页访问请求中添加用户终端的身份标示信息，使第二网络中的网页认证计费服务器能够获知该用户终端与该身份标示信息间的对应关系，后续对用户终端计费过程中，第一网络设备与网页认证计费服务器均通过该身份标示信息识别该用户终端，进而完成对该用户终端的上网计费，解决了基于IP地址无法对跨网通信用户进行计费的问题，优化了计费流程，完善了跨网通信。

进一步地，上述网页认证计费服务器包括：认证端口号池发送模块，用于预先向第一网络设备发送认证端口号池，其中，该认证端口号池中的各个认证端口号互不相同；相应地，上述第一网络设备包括：认证端口号分配与添加模块，用于从认证端口号池中分配一个认证端口号给用户终端，将网页访问请求中的目标端口号修改为分配的认证端口号，作为用户终端的身份标示信息。

上述跨网通信中的计费方式主要应用于跨网通信，例如LTE-Fi场景中，需要跨蜂窝网络通信，又例如远程VPN（Virtual PrivateNetwork，虚拟专用网络），需要跨公共网络（城域网）通信的上述第一网络为Wi-Fi网络，第二网络为互联网。

以上实施例通过为用户分配其它区别于IP地址的身份标示信息，解决了在跨网通信时，由于网络地址转化技术对IP地址修改的影响，实现了跨网旁路认证计费。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种跨网通信中的计费方法，其特征在于，包括：

第一网络接收用户终端发起的网页访问请求；

所述第一网络确定所述用户终端为新用户时，在所述网页访问请求中添加所述用户终端的身份标示信息后重定向到网页认证计费服务器；其中，所述网页认证计费服务器位于第二网络；

所述网页认证计费服务器接收到所述网页访问请求后，记录所述用户终端的身份标示信息，并与所述用户终端进行用户认证；

所述网页认证计费服务器认证所述用户终端合法后，对所述用户终端进行上网计费，并向所述第一网络发送解除所述用户终端访问跳转限制的通知消息，所述通知消息携带有所述用户终端的身份标示信息；

所述第一网络接收到所述通知消息后，开通所述用户终端的正常上网功能；

所述第一网络确定所述用户终端退出网络访问后，向所述网页认证计费服务器发送下线通知，所述下线通知携带有所述用户终端的身份标示信息；

所述网页认证计费服务器收到所述下线通知后，完成所述用户终端的计费。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户终端的身份标示信息为所述用户终端的媒体接入控制MAC地址或设定的认证端口号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户终端的身份标示信息为设定的认证端口号时，所述方法还包括：所述网页认证计费服务器预先向第一网络发送认证端口号池，其中，所述认证端口号池中的各个认证端口号互不相同；

所述第一网络在所述网页访问请求中添加所述用户终端的身份标示信息包括：所述第一网络从所述认证端口号池中分配一个认证端口号给所述用户终端，将所述网页访问请求中的目标端口号修改为分配的所述认证端口号。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一网络为Wi-Fi网络，第二网络为互联网。

5.一种跨网通信中的计费系统，其特征在于，包括：

第一网络设备，用于接收用户终端发起的网页访问请求；确定所述用户终端为新用户时，在所述网页访问请求中添加所述用户终端的身份标示信息后重定向到第二网络的网页认证计费服务器；还用于在接收到来自所述网页认证计费服务器的解除所述用户终端访问跳转限制的通知消息后，开通所述用户终端的正常上网功能；以及确定所述用户终端退出网络访问后，向所述网页认证计费服务器发送下线通知，所述下线通知携带有所述用户终端的身份标示信息；

所述第二网络的网页认证计费服务器，用于接收到所述网页访问请求后，记录所述用户终端的身份标示信息，并与所述用户终端进行用户认证；当认证所述用户终端合法后，对所述用户终端进行上网计费，并向所述第一网络设备发送解除所述用户终端访问跳转限制的通知消息，所述通知消息携带有所述用户终端的身份标示信息；以及收到所述下线通知后，完成所述用户终端的计费。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述网页认证计费服务器包括：认证端口号池发送模块，用于预先向第一网络设备发送认证端口号池，其中，所述认证端口号池中的各个认证端口号互不相同；

所述第一网络设备包括：认证端口号分配与添加模块，用于从所述认证端口号池中分配一个认证端口号给所述用户终端，将所述网页访问请求中的目标端口号修改为分配的所述认证端口号，作为所述用户终端的身份标示信息。

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