CN103974221B - 分组域实时计费流量配额的分配方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种分组域实时计费流量配额的分配方法和装置，其中，该方法包括：接收网关节点发送的持续检查请求，持续检查请求中携带用户信息和业务状态信息；根据业务状态信息确定用户的期望配额量；根据期望配额量分配流量。本发明根据用户服务使用的实际需求，动态智能计算配额分片的大小，每次申请配合配额的大小是基于当前用户行为、业务使用场景所得到的最优结果，能够在移动宽带通信场景下，满足用户业务使用的需要，优化在线计费系统与网络节点间的流量配额授权频率。

Description

分组域实时计费流量配额的分配方法和装置
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种分组域实时计费流量配额的分配方法和装置。
背景技术
随着无线互联时代的到来，在线计费系统（OCS，Online Charging System）被广泛应用。OCS可以向电信用户提供数据、语音和内容事件的实时融合计费，实现通信信用控制和计费功能的统一，有效抑制通信中欠费的发生。3GPP的实时计费框架规范了OCS和网关GPRS支持节点（GGSN，Gateway GPRS Support Node）的交互机制。如图1所示，图1表示分组域实时计费网络架构的示意图，在数据分组域，当GGSN向OCS提出数据通信要求时，OCS分配配额并在账户做相应配额的锁定，在收到GGSN“剩余配额达到门限”或“超有效期”的消息后，OCS逐次再向该应用分配配额。然而，3GPP规范没有对配额分片的大小提出明确建议。目前多数OCS系统以预定义的固定数值做配额量，少数还可以根据网络类型，通过查静态表的方法，获得相应的配额量。这种配额量的静态获取方法，虽然曾较好地满足低速数据网络在线计费的需求，但已不能适应无线高速数据网络的实时计费需求。
随着以高速上行行链路分组接入技术（HSPA，High Speed Uplink PacketAccess）和长期演进技术（LTE，Long Term Evolution）为代表的移动宽带的到来，数据传输速度加快，应用种类增加，使得用户瞬时流量不确定性增加。而当前使用的应用特性、网络质量、终端能力因素等都会影响用户当前实际需要的流量速度，用户瞬间流量需求的范围增大。在移动宽带数据实时计费中，应用静态配额量的技术可能会造成资源浪费或系统总体效率降低。例如，若OCS为视频点播用户分配较小配额，会造成GGSN和OCS之间频繁的配额申请，导致系统整体性能下降；若OCS为聊天类业务的用户分配较大配额，会冻结过多的账户资金，造成资源分配的浪费，影响用户使用该账户为其他服务在线计费的用户体验。这就需要体统一种按需分配、智能动态分配配额量的机制，避免资源浪费，提高系统效率。
发明内容
本发明提出一种分组域实时计费流量配额的分配方法和装置，以解决现有技术中分组域实时计费流量配额的分配无法按需动态进行导致资源浪费的技术问题。
本发明的实施例提供一种分组域实时计费流量配额的分配方法，该分配方法包括：
接收网关节点发送的持续检查请求，所述持续检查请求中携带用户信息和业务状态信息；
根据所述业务状态信息确定所述用户的期望配额量；
根据所述期望配额量分配流量。
优选地，所述业务状态信息为流量达到最小配额阈值，根据本次持续检查请求和前次持续检查请求的时间间隔，确定所述期望配额量。
优选地，当所述时间间隔在合理范围内，所述期望配额量等于上次配额量；
当所述时间间隔小于合理范围，所述期望配额量大于上次配额量；
当所述时间间隔大于合理范围，所述期望配额量小于上次配额量。
优选地，所述合理范围为30秒至90秒；
当所述时间间隔在30秒至90秒内，所述期望配额量等于上次配额量；
当所述时间间隔小于30秒，所述期望配额量等于上次配额量的两倍；
当所述时间间隔大于90秒，所述期望配额量等于上次配额量的一半。
优选地，所述业务状态信息为配额量消费超时，所述期望配额量小于上次配额量。
优选地，所述期望配额量等于上次配额量的一半。
优选地，若上次配额量的一半小于预定值，所述期望配额量等于该预定值。
优选地，所述预定值为1M。
优选地，所述方法还包括：
检查所述用户的账户余额，并根据所述账户余额确定可支付配额量；
比较所述期望配额量和所述可支付配额量；
当所述期望配额量小于等于所述可支付配额量时，按所述期望配额量分配流量；
当所述期望配额量大于等于所述可支付配额量时，按所述可支付配额量分配流量。
本发明还提供一种分组域实时计费流量配额的分配装置，该分配装置包括：
接收单元，用于接收网关节点发送的持续检查请求，所述持续检查请求中携带用户信息和业务状态信息；
计算单元，用于根据所述业务状态信息确定所述用户的期望配额量；
分配单元，用于根据所述期望配额量分配流量。
优选地，所述业务状态信息为流量达到最小配额阈值，所述计算单元根据本次持续检查请求和前次持续检查请求的时间间隔，确定所述期望配额量。
优选地，所述计算单元包括：
时间计算模块，用于计算本次持续检查请求和前次持续检查请求的时间间隔；
比较模块，用于比较所述时间间隔和合理范围；
配额计算模块，用于根据所述比较模块的比较结果确定所述期望配额值，其中当所述时间间隔在合理范围内，所述期望配额量等于上次配额量；当所述时间间隔小于合理范围，所述期望配额量大于上次配额量；当所述时间间隔大于合理范围，所述期望配额量小于上次配额量。
优选地，所述合理范围为30秒至90秒；
当所述时间间隔在30秒至90秒内，所述期望配额量等于上次配额量；
当所述时间间隔小于30秒，所述期望配额量等于上次配额量的两倍；
当所述时间间隔大于90秒，所述期望配额量等于上次配额量的一半。
优选地，所述业务状态信息为配额量消费超时，所述计算单元确定所述期望配额量小于上次配额量。
优选地，所述计算单元确定所述期望配额量等于上次配额量的一半。
优选地，若上次配额量的一半小于预定值，所述计算单元确定所述期望配额量等于该预定值。
优选地，所述预定值为1M。
优选地，所述分配装置还包括：
检查单元，用于检查所述用户的账户余额，所述计算单元根据所述账户余额确定可支付配额量；
比较单元，用于比较所述期望配额量和所述可支付配额量；
当所述期望配额量小于等于所述可支付配额量时，所述分配单元按所述期望配额量分配流量；
当所述期望配额量大于等于所述可支付配额量时，所述分配单元按所述可支付配额量分配流量。本发明根据用户服务使用的实际需求，动态智能计算配额分片的大小，每次申请配合配额的大小是基于当前用户行为、业务使用场景所得到的最优结果，能够在移动宽带通信场景下，满足用户业务使用的需要，优化在线计费系统与网络节点间的流量配额授权频率。
附图说明
本发明的发明构思将在下面通过结合附图详细说明和介绍，其中附图包括：
图1表示分组域实时计费网络架构的示意图；
图2表示本发明实施例一提供的分组域实时计费流量配额的分配方法的流程图；
图3表示本发明实施例二提供的分组域实时计费流量配额的分配方法的流程图；
图4是本发明实施例三提供的分组域实时计费流量配额的分配装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，本部分描述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。
实施例一
本实施例提供一种分组域实时计费流量配额的分配方法，应用于HSPA和LTE等移动宽带系统。如图2所示，该方法包括：
步骤S201：接收网关节点发送的持续检查请求，持续检查请求中携带用户信息和业务状态信息；
步骤S202：根据业务状态信息确定用户的期望配额量；
在该步骤中，当业务状态信息为流量达到最小配额阈值时，根据本次持续检查请求和前次持续检查请求的时间间隔，确定期望配额量。其中，期望配额量是指，帐户余额充足的情况下为特定ID分配的合理配额量；持续检查请求的时间间隔可根据持续检查请求的时间戳确定。当时间间隔在合理范围内，期望配额量等于上次配额量；当时间间隔小于合理范围，期望配额量大于上次配额量；当时间间隔大于合理范围，期望配额量小于上次配额量。合理范围优选为30秒至90秒；当时间间隔在30秒至90秒内，期望配额量等于上次配额量；当时间间隔小于30秒，期望配额量等于上次配额量的两倍；当时间间隔大于90秒，期望配额量等于上次配额量的一半。
业务状态信息为配额量消费超时，期望配额量小于上次配额量，例如等于上次配额量的一半。
上述两种情形中，若上次配额量的一半小于预定值，期望配额量等于该预定值，例如预定值为1M。
步骤S203：根据期望配额量分配流量。
在该步骤中，检查用户的账户余额，并根据账户余额确定可支付配额量；比较期望配额量和可支付配额量；当期望配额量小于等于可支付配额量时，按期望配额量分配流量；当期望配额量大于等于可支付配额量时，按可支付配额量分配流量。
本实施例通过在数据通信中，基于当前用户行为、业务使用场景对配额量大小的动态调整，使得系统可以自适应地调整持续检查请求（CCR，）频率，该机制既能避免GGSN与OCS间过多的申请/授权交互，又能避免服务一次性地对账户余额超出实际使用需求的过多占用，从而提升了用户的使用体验。
实施例二
本实施例提供一种分组域实时计费流量配额的分配方法，应用于HSPA和LTE等移动宽带系统。如图3所示，该方法包括：
步骤S301：GGSN进行欠费风险目标客户判断以触发实施计费流程。
在该步骤中，当GGSN收到用户PDP上下文创建请求消息后，根据该请求消息中的Charging Characteristics字段判断是否是实时计费用户。如果是实时计费用户，GGSN触发本图描述的实时计费流程；
步骤S302：GGSN发送初始CCR消息到OCS。
在该步骤中，GGSN通过Gy接口发送初始CCR消息到OCS，该初始CCR消息具体为CCR（Initial，RAT_TYPE=m，MSCC（RSU，RG=n））。在该消息中，CC-Request-Type=INITIAL_REQUEST，用于建立DCC连接；用户接入的无线网络类型RAT_TYPE（取值为m）；申请非内容计费对应的费率组配额（MSCC AVP）中，费率组RG设为n，Requested-Service-Unit（RSU）字段为空。
步骤S303：OCS分配配额。
在该步骤中，OCS收到该CCR消息后，先进行用户的认证和授权。若该用户是合法用户，检查用户的余额或帐户，并分配业务使用量的配额。配额量的计算方法如下：
（A）、已知某应用的费率组（Rating Group）值和接入网络类型（RAT_TYPE）值，根据这两个变量的取值（n，m），查静态表获得OCS为该应用分配的缺省初始配额量a。优选，2G网络服务分配的初始配额量为1M，3G/4G网络服务分配的初始配额量为可以满足用户60秒服务数据流量。
（B）、根据用账户余额反算目前余额可支付的数据流量b。
（C）、若缺省初始配额量a>b，则把b赋值给为本应用分配的配额量；若缺省初始配额量a<=b，则把a赋值给为本应用分配的配额量。
（D）、在配额量分配完成后，在帐户中锁定配额量对应的使用费数量。
若CCR为多个服务（MSCC，Multiple-Services-Credit-Control）申请配额量，则对MSCC中每一个的每个服务，都要按照步骤A-C描述的办法计算配额量。
步骤S304：OCS发送CCA消息给GGSN。
在该步骤中，CCA消息为CCA（Initial，RC=Success，MSCC（RC=2001Granted-Service-Unit，RG=n，Validity-Time，Volume Quota Threshold））。该消息包括Granted-Service-Unit AVP（GSU）分配配额，流量类配额采用CC-Total-Octets AVP下发。该消息可以包括Validity-Time AVP和Volume-Quota-Threshold AVP，对配额有效时间和最小配额阈值进行设置，可以包括Quota-Holding-Time AVP，告知GGSN空闲时间定时器时长，也可能包括用来处理消息传送失败的情况的AVP，如：Credit-Control-Failure-Handling AVP。在用户不合法、业务未授权、余额不足等情况下，CCA返回码消息及其对应的GGSN处理动作参见相关规范，不在此赘述。
步骤S305：GGSN向用户发送PDP上下文创建应答。
在该步骤中，GGSN收到CCA消息后，授权终端用户使用相应服务，发送PDP上下文创建应答，用户后续的业务数据流开始使用上述申请的配额。
步骤S306：GGSN确定配额达到门限或有效时间超时。
在该步骤中，在当用户预留配额快到达最小配额阀值（Volume-Quota-Threshold）门限，或者本次配额使用时间超过配额授权有效时间（Validity-Time）等情况发生时，GGSN向OCS发送CCR_Update，申请新配额分片。另外，当配额在一定时间段内未被使用，到达上个CCA消息中所指定的空闲定时器Quota-Holding-Time值时，也会发送该CCR_Update消息；
步骤S307：GGSN向OCS发送新的配额预留请求CCR。
在该步骤中，CCR消息为CCR（UPDATE_REQUEST，MSCC（RSU，USU，RG=n））。CCR消息中可以包含CCR申请的原因，如使用流量达到最小配额阀值（reporting-reason=THRESHOLD），配额授权有效时间结束（reporting-reason=VALIDITY_TIME），或是应用中断或超时（reporting-reason=Quota-Holding-Time）等。CCR_Update消息中携带的MSCCAVP包含配额消耗信息（USU，Used-Service-Unit AVP），和及标识请求配额的（RSU，Request-Service-Unit AVP）。
步骤S308：OCS再次进行配额分配并从用户帐户内作资金预留。
在该步骤中，OCS根据CCR请求原因计算可以为本服务ID分配的配额量期望值。其中，配额量期望值是指在帐户余额充足的情况下，OCS为特定服务ID分配的合理配额量。
（1）CCR请求原因是流量达到最小配额阀值。
对于特定服务ID，已知本次CCR的时间戳为T1，上次CCR的时间戳为T0，OCS为上次CCR分配的配额量为Vol0，已知我们预先在OCS中设定的配额申请时间间隔值的合理区间是[T_bottom，T_top]，则本次配额量期望值（Vol1）的计算方法描述如下：
计算两次CCR之间的时间t=T1-T0，
如果t<T_bottom（如：30秒），则本次CCR的配额量期望值为：Vol1=Vol0×2；
如果T_bottom<=t<=T_top(如：在30到90秒之间)，则本次CCR的配额量期望值为：Vol1=Vol0；
如果t>T_top（如：90秒），则本次CCR的配额量期望值为：Vol1=Vol0÷2；
如果计算得出的配额期望值Vol1小于1M，则将Vol1的值设定为1M。
（2）CCR请求原因是配额授权有效时间结束。
该场景说明上次分配给该服务ID的配额量过多，导致消费时间超时，则本次CCR的配额量期望值为Vol1=Vol0÷2；如果计算得出的配额期望值Vol1小于1M，则将Vol1的值设定为1M.
(3)CCR的请求原因是应用中断或超时(reporting-reason=Quota-Holding-Time)。
本次CCR分配配额量期望值为零，把CCR上报的已经使用流量USU从账户中扣除即可。
OCS确定期望配额量后，通过用账户余额反算目前余额可支付配额量Volb；
若缺省Vol1>Volb，则最终分配的配额量为Volb；若Vol1<=Volb，则分配的配额量为Vol1。
若CCR中为多服务ID申请配额量，则对MSCC中每一个的每个服务，都要按照（1）到（3）描述的办法计算配额量。
步骤S309：OCS将相应的配额通过CCA消息回复给GGSN。
在该步骤中，CCA消息为CCA（Update，RC=Success，MSCC（RC=2001Granted-Service-Unit，RG=n，Validity-Time，Volume Quota Threshold））。
步骤310：配额的申请和下发结束，GGSN向OCS发送终止CCR请求。
在该步骤之前，GGSN和OCS可以通过多个CCR/CCA消息对（CC-Request-Type=UPDATE_REQUEST）的交互，来进行配额的申请和下发。在一个数据流量使用的会话中，步骤S306到步骤S399可能循环执行。当该用户发起终止服务请求时，GGSN发送CCR（TERMINATION，MSCC（USU，RG=n））消息到OCS，消息中应该有标识服务终止时间的Event-Timestamp AVP，以及标识该业务实际使用的单元Used-Service-Unit AVP，CCR-Terminate消息中不再包含标识请求配额的Request-Service-Unit AVP。
步骤S311：OCS进行扣款等帐户操作。
步骤S312：OCS向GGSN发送CCA回应CCR。
本实施例通过在数据通信中，OCS基于当前用户行为、业务使用场景对配额量大小的动态调整，使得系统可以自适应地调整持续检查请求（CCR，）频率，该机制既能避免GGSN与OCS间过多的申请/授权交互，又能避免服务一次性地对账户余额超出实际使用需求的过多占用，从而提升了用户的使用体验。
实施例三
本实施例提供一种分组域实时计费流量配额的分配装置，例如OCS。如图4所示，该装置400包括：
接收单元410，用于接收网关节点发送的持续检查请求，持续检查请求中携带用户信息和业务状态信息；
计算单元420，用于根据业务状态信息确定用户的期望配额量；
分配单元430，用于根据期望配额量分配流量。
其中，如果业务状态信息为流量达到最小配额阈值，计算单元420根据本次持续检查请求和前次持续检查请求的时间间隔，确定期望配额量。具体，例如计算单元420包括：时间计算模块421，用于计算本次持续检查请求和前次持续检查请求的时间间隔；比较模块422，用于比较时间间隔和合理范围；配额计算模块423，用于根据比较模块的比较结果确定期望配额值，其中当时间间隔在合理范围内，期望配额量等于上次配额量；当时间间隔小于合理范围，期望配额量大于上次配额量；当时间间隔大于合理范围，期望配额量小于上次配额量。
优选，合理范围优选为30秒至90秒；当时间间隔在30秒至90秒内，期望配额量等于上次配额量；当时间间隔小于30秒，期望配额量等于上次配额量的两倍；当时间间隔大于90秒，期望配额量等于上次配额量的一半。
如果业务状态信息为配额量消费超时，计算单元确定期望配额量小于上次配额量，例如等于上次配额量的一半。如果上次配额量的一半小于预定值，计算单元确定期望配额量等于该预定值，预定值例如为1M。
该装置还可以包括：检查单元440，用于检查用户的账户余额，计算单元420根据账户余额确定可支付配额量；比较单元450，用于比较期望配额量和可支付配额量；当期望配额量小于等于可支付配额量时，分配单元430按期望配额量分配流量；当期望配额量大于等于可支付配额量时，分配单元430按可支付配额量分配流量。
本实施例根据用户服务使用的实际需求，动态智能计算配额分片的大小，每次申请配合配额的大小是基于当前用户行为、业务使用场景所得到的最优结果，能够在移动宽带通信场景下，满足用户业务使用的需要，优化在线计费系统与网络节点间的流量配额授权频率。
以上所述仅为本发明较佳实施例，应当指出，对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明保护范围。

Claims (14)

1.一种分组域实时计费流量配额的分配方法，其特征在于，该分配方法包括：
接收网关节点发送的持续检查请求，所述持续检查请求中携带用户信息和业务状态信息；
根据所述业务状态信息确定所述用户的期望配额量；
根据所述期望配额量分配流量；
所述业务状态信息为流量达到最小配额阈值，根据本次持续检查请求和前次持续检查请求的时间间隔，确定所述期望配额量，包括：GGSN向OCS发送CCR_Update，申请新配额分片，其中：
当所述时间间隔在合理范围内，所述期望配额量等于上次配额量；
当所述时间间隔小于合理范围，所述期望配额量大于上次配额量；
当所述时间间隔大于合理范围，所述期望配额量小于上次配额量。
2.根据权利要求1所述的分配方法，其特征在于：
所述合理范围为30秒至90秒；
当所述时间间隔在30秒至90秒内，所述期望配额量等于上次配额量；
当所述时间间隔小于30秒，所述期望配额量等于上次配额量的两倍；
当所述时间间隔大于90秒，所述期望配额量等于上次配额量的一半。
3.根据权利要求1所述的分配方法，其特征在于：
所述业务状态信息为配额量消费超时，所述期望配额量小于上次配额量。
4.根据权利要求3所述的分配方法，其特征在于：
所述期望配额量小于上次配额量是指所述期望配额量等于上次配额量的一半。
5.根据权利要求4所述的分配方法，其特征在于：
若上次配额量的一半小于预定值，所述期望配额量等于该预定值。
6.根据权利要求5所述的分配方法，其特征在于：
所述预定值为1M。
7.根据权利要求1-4，6任一项所述的分配方法，其特征在于，还包括：
检查所述用户的账户余额，并根据所述账户余额确定可支付配额量；
比较所述期望配额量和所述可支付配额量；
当所述期望配额量小于等于所述可支付配额量时，按所述期望配额量分配流量；
当所述期望配额量大于等于所述可支付配额量时，按所述可支付配额量分配流量。
8.一种分组域实时计费流量配额的分配装置，其特征在于，该分配装置包括：
接收单元，用于接收网关节点发送的持续检查请求，所述持续检查请求中携带用户信息和业务状态信息；
计算单元，用于根据所述业务状态信息确定所述用户的期望配额量；
分配单元，用于根据所述期望配额量分配流量；
所述业务状态信息为流量达到最小配额阈值，所述计算单元根据本次持续检查请求和前次持续检查请求的时间间隔，确定所述期望配额量，包括：GGSN向OCS发送CCR_Update，申请新配额分片；
所述计算单元包括：
时间计算模块，用于计算本次持续检查请求和前次持续检查请求的时间间隔；
比较模块，用于比较所述时间间隔和合理范围；
配额计算模块，用于根据所述比较模块的比较结果确定所述期望配额量，其中当所述时间间隔在合理范围内，所述期望配额量等于上次配额量；当所述时间间隔小于合理范围，所述期望配额量大于上次配额量；当所述时间间隔大于合理范围，所述期望配额量小于上次配额量。
9.根据权利要求8所述的分配装置，其特征在于：
所述合理范围为30秒至90秒；
当所述时间间隔在30秒至90秒内，所述期望配额量等于上次配额量；
当所述时间间隔小于30秒，所述期望配额量等于上次配额量的两倍；
当所述时间间隔大于90秒，所述期望配额量等于上次配额量的一半。
10.根据权利要求9所述的分配装置，其特征在于：
所述业务状态信息为配额量消费超时，所述计算单元确定所述期望配额量小于上次配额量。
11.根据权利要求10所述的分配装置，其特征在于：
所述计算单元确定所述期望配额量小于上次配额量是指所述计算单元确定所述期望配额量等于上次配额量的一半。
12.根据权利要求11所述的分配装置，其特征在于：
若上次配额量的一半小于预定值，所述计算单元确定所述期望配额量等于该预定值。
13.根据权利要求12所述的分配装置，其特征在于：
所述预定值为1M。
14.根据权利要求9-11，13任一项所述的分配装置，其特征在于，还包括：
检查单元，用于检查所述用户的账户余额，所述计算单元根据所述账户余额确定可支付配额量；
比较单元，用于比较所述期望配额量和所述可支付配额量；
当所述期望配额量小于等于所述可支付配额量时，所述分配单元按所述期望配额量分配流量；
当所述期望配额量大于等于所述可支付配额量时，所述分配单元按所述可支付配额量分配流量。
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