CN104104520A - 一种基于OpenFlow协议的计费的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种基于OpenFlow协议的计费的方法及系统。所述方法包括：路由控制面和数据面之间的接口协议OpenFlow交换机接收会话请求；根据预设的计费规则，所述OpenFlow交换机通过OpenFlow接口获得的计费参数对所述会话进行计费数据收集；所述OpenFlow交换机将收集的所述计费数据发送至计费系统，以使所述计费系统根据所述计费数据进行计费。本发明实施例通过在OpenFlow接口及OpenFlow交换机上增加计费功能，从而实现OpenFlow协议在运营商，尤其是移动通信网络中的应用，从而使OpenFlow可以用于通信网，以适应未来移动网络新的架构及功能。

Description

一种基于OpenFlow协议的计费的方法及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种基于OpenFlow协议（用于路由控制面和数据面之间的一种接口协议）进行计费的方法及系统。

背景技术

在传统的路由器中运行着路由协议，如开放式最短路径优先(Open Shortest PathFirst，OSPF）协议，路由协议能够根据网络拓扑信息生成路由表，路由表就是路由转发的基础。由于路由协议需要知道网络上所有节点或子网的信息，因此，路由表的规模很大。而随着网络的发展，路由表的急剧膨胀会带来路由收敛的问题，当网络中某个路由器，尤其是关键节点的路由器发生故障时，可能会造成整个网络瘫痪，导致网络瘫痪的重要技术原因在于传统的路由器依赖于OSPF这一类路由协议，其仅能选择一条最佳路由，而由于路由表巨大，当某个路由器出现故障时，路由收敛很慢，因此造成网络瘫痪。

基于此，人们提出了软件定义的网络(Software-defined networking,SDN)的概念，其基本思路是将控制与承载进行分离，所有的智能都集中在控制面，而承载层只进行转发以及接受控制层的控制。SDN本身定义的是一个网络架构，主要包括三部分：基础网络层、控制层以及应用层。在SDN架构中，基础网络层主要包括路由和转发设备。由于控制层和基础网络层之间目前被标准化的接口采用OpenFlow协议，因此，基础网络层的设备被称为OpenFlow交换机。OpenFlow就是一种网络可编程的机制，它通过位于控制层的OpenFlow控制器来进行拓扑管理，通过OpenFlow接口对OpenFlow交换机的转发表进行改写，从而重新定义数据流的路径。但现有技术中对OpenFlow协议的扩展使用并不充分。

发明内容

本发明实施例中提供了一种基于OpenFlow协议的计费的方法及系统，能够满足计费要求。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

第一方面，提供一种基于OpenFlow协议的计费的方法，包括：

路由控制面和数据面之间的接口协议OpenFlow交换机接收会话请求；

根据预设的计费规则，所述OpenFlow交换机通过OpenFlow接口获得的计费参数对所述会话进行计费数据收集。

所述OpenFlow交换机将收集的所述计费数据发送至计费系统，以使所述计费系统根据所述计费数据进行计费。

结合上述第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述OpenFlow交换机将收集的所述计费数据发送至计费系统，包括：

所述OpenFlow交换机将收集的所述计费数据发送至OpenFlow控制器，通过所述OpenFlow控制器将所述计费数据发送至所述计费系统。

结合上述第一方面，和/或第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述计费参数包括：

所要计费的流的标识信息ID及流的信息、计费方式、计费类型、费额、计费数据报告方式。

结合上述第一方面，和/或第一种可能的实现方式，和/或第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述OpenFlow交换机按照预先获得的计费参数对所述会话进行计费数据收集，包括：

所述OpenFlow交换机根据所述会话的计费ID及所要计费的流的ID，将所述会话的计费参数添加至与所述会话的计费ID及所要计费的流的ID对应的计费表中，其中，不同用户对应不同的计费ID；每一个计费ID对应一个计费表，或者，每一个计费ID对应多个计费表且同一计费ID下的每一个流ID对应一个计费表。

结合上述第一方面，和/或第一种可能的实现方式，和/或第二种可能的实现方式，和/或第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述计费表中至少包括下列字段：

计费ID、流ID、计费方式、流类别、计数器。

结合上述第一方面，和/或第一种可能的实现方式，和/或第二种可能的实现方式，和/或第三种可能的实现方式，和/或第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述OpenFlow交换机为OpenFlow无线接入器或OpenFlow网关路由器。

第二方面，提供一种基于OpenFlow协议的计费的系统，包括OpenFlow控制器、OpenFlow交换机和计费子系统，

根据预设的计费规则，所述OpenFlow控制器，用于向所述OpenFlow交换机下发计费参数；

所述OpenFlow交换机，用于接收会话请求；按照所述OpenFlow控制器下发的计费参数对所述会话进行计费数据收集；将收集的所述计费数据发送至所述计费子系统；

所述计费子系统，用于根据所述OpenFlow交换机发送的计费数据进行计费。

结合上述第二方面，在第一种可能的实现方式中，所述计费参数包括：

所要计费的流的标识信息ID及流的信息、计费方式、计费类型、费额、计费数据报告方式。

结合上述第二方面，和/或第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述OpenFlow交换机，具体用于根据所述会话的计费ID及所要计费的流的ID，将所述会话的计费参数添加至与所述会话的计费ID及所要计费的流的ID对应的计费表中，其中，不同用户对应不同的计费ID；每一个计费ID对应一个计费表，或者，每一个计费ID对应多个计费表且同一计费ID下的每一个流ID对应一个计费表。

结合上述第二方面，和/或第一种可能的实现方式，和/或第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述计费表中至少包括下列字段：

计费ID、流ID、计费方式、流类别、计数器。

结合上述第二方面，和/或第一种可能的实现方式，和/或第二种可能的实现方式，和/或第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述OpenFlow交换机为OpenFlow无线接入器或OpenFlow网关路由器。

第三方面，还提供一种基于OpenFlow协议的计费的系统，包括OpenFlow控制器、OpenFlow交换机和计费子系统，

根据预设的计费规则，所述OpenFlow控制器，用于向所述OpenFlow交换机下发计费参数；将所述OpenFlow交换机收集的计费数据发送至所述计费子系统；

所述OpenFlow交换机，用于接收会话请求；按照所述OpenFlow控制器下发的计费参数对所述会话进行计费数据收集；将收集的所述计费数据发送至所述OpenFlow控制器；

所述计费子系统，用于根据所述OpenFlow控制器发送的计费数据进行计费。

结合上述第三方面，在第一种可能的实现方式中，所述计费参数包括：

所要计费的流的标识信息ID及流的信息、计费方式、计费类型、费额、计费数据报告方式。

结合上述第三方面，和/或第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述OpenFlow交换机，具体用于根据所述会话的计费ID及所要计费的流的ID，将所述会话的计费参数添加至与所述会话的计费ID及所要计费的流的ID对应的计费表中，其中，不同用户对应不同的计费ID；每一个计费ID对应一个计费表，或者，每一个计费ID对应多个计费表且同一计费ID下的每一个流ID对应一个计费表。

结合上述第三方面，和/或第一种可能的实现方式，和/或第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述计费表中至少包括下列字段：

计费方式、流类别、计数器。

结合上述第三方面，和/或第一种可能的实现方式，和/或第二种可能的实现方式，和/或第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述OpenFlow交换机为OpenFlow无线接入器或OpenFlow网关路由器。

本发明实施例通过在OpenFlow接口及OpenFlow交换机的基础上增加计费功能，从而实现OpenFlow协议在运营商，尤其是移动通信网络中的应用，从而使OpenFlow可以用于通信网，以适应未来移动网络新的架构及功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一种基于OpenFlow协议的计费的方法流程图；

图2为本发明实施例中立即事件的计费流程图；

图3为本发明实施例中基于单位预留的会话计费流程图；

图4为本发明实施例中计费表的示意图；

图5a为现有技术中定义的OpenFlow流表的示意图；

图5b为本发明实施例中OpenFlow流表的示意图；

图5c为图5b所示OpenFlow流表中计费字段的示意图；

图6为本发明实施例一种基于OpenFlow协议的计费的系统结构示意图；

图7为本发明实施例另一种基于OpenFlow协议的计费的系统结构示意图；

图8为本发明实施例另一种基于OpenFlow协议的计费的系统结构示意图；

图9为本发明实施例另一种基于OpenFlow协议的计费的系统结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中技术方案作进一步详细的说明。

需要说明的是，本发明实施例中所说的“流”，是指从一个节点发送或接收的若干个数据包，通常把拥有同一类特性的数据包归类为一个流。

参见图1，为本发明实施例一种基于OpenFlow协议的计费的方法的方法流程图。

该方法可以包括：

步骤101，OpenFlow交换机接收会话请求。

该OpenFlow交换机可以是支持OpenFlow功能的OpenFlow网关路由器或OpenFlow无线接入器，其中，OpenFlow网关路由器主要负责出局用户数据的收集，而OpenFlow无线接入器则主要负责移动系统内用户间通信的数据收集。当OpenFlow交换机接收到会话请求后执行后续步骤。

步骤102，根据预设的计费规则，OpenFlow交换机通过OpenFlow接口获得的计费参数对所述会话进行计费数据收集。

现有技术中计费控制信息是通过策略与计费规则功能单元（Policy Control andCharging Rule Function，PCRF）来进行控制的，在本发明实施例中，由于PCRF和OpenFlow交换机之间没有直接的接口，其策略控制等都表现在OpenFlow的流表控制上，为保持网络控制面和数据面接口的单一性，需要OpenFlow协议能够支持计费参数控制。即，需要在PCRF和OpenFlow交换机之间预设能够通信的计费规则。

预设能够通信的计费规则，具体而言，OpenFlow需要支持PCRF的操作控制功能，具体包括：

Charging-Rule-Install（计费规则安装）：用于激活、安装、修改计费规则。

Charging-Rule-Remove（计费规则删除）：用于去激活或删除计费规则。

Charging-Rule-Report（计费规则报告）：用于报告计费规则的状态，包括规则是否成功安装，删除，修改等。

OpenFlow的计费参数在上述计费规则安装的时候可以由控制器，例如OpenFlow控制器通过OpenFlow接口下发给OpenFlow交换机。

该计费参数可以包括：

所要计费的流的ID及流的信息

计费方式：在线计费还是离线计费

计费类型：是流量计费还是时长计费

费额：可以使用多大的流量或时长。

计费数据报告方式：定时报告还是事件触发，如果是事件触发，需要定义触发事件；定时报告需要确定时间间隔，起始时间等。

当然该计费参数也还可以根据具体的计费规则设定，此处不做具体限定。

步骤103，OpenFlow交换机将收集的计费数据发送至计费系统，以使所述计费系统根据所述计费数据进行计费。

OpenFlow交换机在收集到各计费参数对应的计费数据后，基于不同的架构，可以通过多种方式将计费数据发送至计费系统。其中，该计费系统可以是在线计费系统（OnlineCharging System，OCS）或离线计费系统(Offline Charging System，OFCS)。计费系统根据计费数据进行计费的过程与现有技术类似，此处不再赘述。

在另一实施例中，根据计费规则，在计费过程中满足某种事件要求时，OpenFlow交换机需要报告当前状态，如用户费额达到一定限制时可以报告OpenFlow控制器以确定进一步动作。

本发明实施例通过在OpenFlow接口和OpenFlow交换机的基础上增加计费功能，从而实现OpenFlow协议在运营商，尤其是移动通信网络中的应用，从而使OpenFlow可以用于通信网，适应未来移动网络新的架构及功能。

在本发明的另一实施例中，该OpenFlow交换机将收集的计费数据发送至计费系统的过程可以有以下两种方式：

方式一，根据预设的计费规则，OpenFlow交换机直接通过OpenFlow交换机与计费系统之间传统的计费系统的接口将计费数据发送至计费系统。

该方式下，OpenFlow交换机需要增加传统的计费系统的接口，即，需要在PCRF和OpenFlow交换机之间预设能够通信的计费规则。在OpenFlow交换机获得计费数据后，即可通过该传统接口将计费数据发送给计费系统。

方式二，由OpenFlow交换机将收集的计费数据通过OpenFlow接口发送至OpenFlow控制器，通过OpenFlow控制器将计费数据发送至计费系统。

该方式二不需要采用传统的计费系统的接口，可以全部采用OpenFlow接口实现计费控制。由于OpenFlow协议接口支持OpenFlow的很多状态及统计信息上报，因此，对OpenFlow接口稍加扩展就可以支持计费功能，OpenFlow交换机在获得计费数据后，即可通过该扩展的OpenFlow接口将计费数据发送给OpenFlow控制器，再由OpenFlow控制器将计费数据发送给计费系统。

相比方式一，方式二的接口更加单一，网关功能可以和OpenFlow交换机很好兼容，无需另外的接口支持。但是OpenFlow控制器(或者网络控制器)需要和计费系统进行交换，实现计费控制。

基于该方式二OpenFlow接口需要支持Credit（账户）请求功能。为支持这一功能，OpenFlow接口需要支持Diameter的几种场景：立即事件计费、基于单位预留的事件计费、基于单元预留的会话计费(具体参考3GPP32.299)。

如图2所示，为立即事件的计费流程，其中，OpenFlow接入节点/网关节点在步骤1中接收到服务请求后，在预留单元操作里，在步骤2中，OpenFlow接入节点/网关节点向PCRF/OpenFlow控制器发送Credit控制请求Credit请求主要用于请求控制，而步骤3中PCRF/OpenFlow控制器的响应消息里则包含授权的服务单元，价格信息，剩余账款信息等。步骤5则是OpenFlow接入节点/网关节点在会话终止时发起的Credit控制请求，在该请求中携带所使用的数量信息以便于计费系统可以进行计费。而步骤6则是PCRF/OpenFlow控制器的反馈信息，包含费用信息，剩余账款等。

基于单位预留的事件计费过程和立即事件的过程一样，只是消息类型不同。如图3所示是基于单位预留的会话计费过程：

其中，步骤3中会包括用以控制用户账户费用的参数，例如Validity-Time（有效时间）参数以及Low-Balance-Indication（余额不足指示）参数。步骤5中，当计费单位超过规定的有效时间后，OpenFlow无线接入点和网关路由器需要发送更新请求给计费系统以报告已使用时间或数据量。步骤6中计费系统返回新的授权服务单元，费率信息，以及新的账单平衡信息。步骤9中，当会话结束时，OpenFlow无线接入点和网关路由器需要报告所使用的数据量，时长等信息。步骤10中包括费率信息和新的账单平衡信息。

通过以上过程，OpenFlow协议可以支持以上过程相关的参数及流程。其需要支持的具体参数如下：

请求类型：包括初始请求、更新请求以及终止请求。

使用的单位信息，如有效时间，数据量等。

费用信息：不同的服务质量Quality of Service，QoS）级别对应的费率不同。

授权的服务单位：可以使用的时间、数据量等信息。

剩余账单平衡：可以使用的账单信息。

在本发明的另一实施例中，OpenFlow交换机按照OpenFlow控制器下发的计费参数对会话进行计费数据收集的过程，具体可以包括：

OpenFlow交换机根据会话的计费ID及所要计费的流的ID，将会话的计费参数添加至与所述会话的计费ID及所要计费的流的ID对应的计费表中。

其中，不同用户对应不同的计费ID；另外，每一个计费ID可以对应一个计费表，或者，每一个计费ID可以对应多个计费表，同一计费ID下的每一个流ID对应一个计费表。

本实施例中，对OpenFlow交换机而言，要实现计费功能，可以增加一个新的表，即计费表（Charging Table）。该计费表的设置可以有多种方式，例如：

方式一：对某个计费用户来说，可能存在多个流，例如，每个流的QoS类别可能不一样。因此会存在多个流采用同一个计费表进行计费的情况。

在这种情况下，用户计费仅关联一个计费表，但具体的流需要关联到其所对应的数据流。如图4所示，该计费表可以包括下列字段：计费ID，流ID/流信息，计费方式，流类别，计数器等。当然，该计费表还可以包含其它字段或上述字段中的部分字段，而且各字段在计费表中的排列顺序并不局限于图4所示。

其中，各字段的意义如下：

计费ID：OpenFlow交换机中唯一标识用户计费信息的识别号，用于进行用户区分。必选字段，推荐字段长度32比特。

流ID（或流信息）：由于目前OpenFlow交换机中每个流表中的每个流表表项不包含ID信息，因此，如果要能区分每个流，需要为每个流分配一个ID以识别该流，如果OpenFlow交换机支持/添加该功能，则可以采用流ID来对流加以区分。否则，需要通过流信息来进行流的匹配。流信息指业务流的相关信息，具体包括业务流的源IP地址，目的IP地址，远TCP端口，目的TCP端口以及业务层信息，甚至包括更底层的VLAN，MPLS标记等信息，具体依赖于计费配置的要求。如果OpenFlow的flow entry不支持流ID标识功能，为简化计费配置，也可以为每个用户的流分配一个ID，而在进行计费时，仅需要将用户的业务流关联到该计费ID及流ID，就可以实现计费数据统计。

计费方式：标识该流的计费是按时计费还是基于流量的计费。即使是统一类别(Quality Classification Identifier,QCI)的流，有时采用的计费方式不同，那么此时需要收集不同的计费信息。

流类别：用以标识流所属的QoS类别(QCI)。目前3GPP LTE定义了9种不同类别的业务。在实际计费中，可能不同类别的业务采用同样的计费方式，该字段主要用于计费服务器在生成计费信息时的统计参考。

计数器：计数器主要用来对流进行统计，获得流的统计量，其单位可能是时间，也可能是字节数，依赖于计费方式而不同。

Trigger（触发）：Trigger主要是用来触发计费报告，当某个流累计到一定时间，或达到一定流量时，需要触发OpenFlow交换机向计费服务器报告计费参数。这个参数也可以不包含在该表中，但交换机中必须有其他地方实现触发功能。除此而外，交换机还需要实现每个流的计费配置信息，包括计费报告的触发时长、流量单位等。

由于一个用户可能有多个流，因此，以上信息需要针对每个流配置一个表项，支持计费功能的OpenFlow交换机要能支持流计费表项的插入和删除。即用一个计费ID对应多个流的计费表项，每个流的计费表项要能支持插入、删除、激活、去激活等操作。

当用户业务流需要计费时，将用户的需要计费的流ID关联到OpenFlow的流表对应表项中，进行计费数据的统计。因此，一个流至少关联一个流ID。

依据配置的报告方式，当达到某个触发门限时，OpenFlow交换机会向计费系统发送请求(credit control request)消息。

方式二：每个用户对应一个计费ID，每个流配置一个计费表，对每个流表之间的关系不做关联。也即每一个计费ID对应多个计费表，同一计费ID下的每一个流ID对应一个计费表。

例如，当定义计费表时，某类业务可以定义一个计费流表。因此，一个用户可以有多个计费流表，每个流表对应不同类别的业务。当然，按照方式一，一个用户也可以只有一个流表，不同业务的计费数据则通过表中不同的计数器来进行统计，这便于用户信息管理等。

如果采用方式二的方案，该计费表可以被集成到OpenFlow流表里，作为直接的内嵌计费功能。如图5a为现有技术中定义的OpenFlow流表的格式，其中可以包括匹配域（Match Field）、优先级(Priority)、计数器(Counters)、指示(instructions)、超时(Timeouts)、会话缓存(Cookies)等。本实施例中，增加计费功能后，OpenFlow流表可以如图5b所示，在原OpenFlow流表中增加了计费（Charging）字段。

图5b中计费字段所在位置仅是示例，可以变化。具体的该计费字段又可以包括如图5c所示的字段，包含计费ID、计费方式、流类别、计数器和Trigger。当然，该计费字段还可以包含其它字段或上述图5c所示字段中的部分字段，而且各字段在表中的排列顺序并不局限于图5c所示。

为实现计费操作的简便性，该字段包含一个流ID，唯一标识该计费流，如果OpenFlow流表本身增加该流ID功能，则该字段可以不要。

采用该方案后，需要OpenFlow控制器或者计费系统自行关联计费流和用户，将流对应到每个用户。如果一个用户同时有多个流，那么每个流独立触发计费统计报告。

在OpenFlow交换机中增加上述新的计费表功能，可以更简便的实现计费数据收集与统计。

上述方法实施例不仅可以用于未来网络中采用SDN架构下的基于OpenFlow的计费统计，也可以进一步用于需要支持计费功能的任何OpenFlow交换机。

以上是对本发明方法实施例的描述，下面对实现上述方法的系统进行介绍。

参见图6，为本发明实施例一种基于OpenFlow协议的计费的系统结构示意图。

该系统可以包括OpenFlow控制器601、OpenFlow交换机602和计费子系统603。

根据预设的计费规则，OpenFlow控制器601，用于向所述OpenFlow交换机602下发计费参数；

OpenFlow交换机602，用于接收会话请求；按照所述OpenFlow控制器601下发的计费参数对所述会话进行计费数据收集；将收集的所述计费数据发送至所述计费子系统603；

计费子系统603，用于根据所述OpenFlow交换机602发送的计费数据进行计费。

需要说明是，现有技术中计费控制信息是通过策略与计费规则功能单元（PolicyControl and Charging Rule Function，PCRF）来进行控制的，在本发明实施例中，由于PCRF和OpenFlow交换机之间没有直接的接口，其策略控制等都表现在OpenFlow的流表控制上，为保持网络控制面和数据面接口的单一性，需要OpenFlow协议能够支持计费参数控制。即，需要在PCRF和OpenFlow交换机之间预设能够通信的计费规则。

预设能够通信的计费规则，具体而言，OpenFlow需要支持PCRF的操作控制功能，具体包括：

Charging-Rule-Install（计费规则安装）：用于激活、安装、修改计费规则。

Charging-Rule-Remove（计费规则删除）：用于去激活或删除计费规则。

Charging-Rule-Report（计费规则报告）：用于报告计费规则的状态，包括规则是否成功安装，删除，修改等。

OpenFlow的计费参数在上述计费规则安装的时候可以由控制器，例如OpenFlow控制器通过OpenFlow接口下发给OpenFlow交换机。

该计费参数可以包括：

所要计费的流的ID及流的信息

计费方式：在线计费还是离线计费

计费类型：是流量计费还是时长计费

费额：可以使用多大的流量或时长。

计费数据报告方式：定时报告还是事件触发，如果是事件触发，需要定义触发事件；定时报告需要确定时间间隔，起始时间等。

当然该计费参数也还可以根据具体的计费规则设定，此处不做具体限定。

本发明实施例通过在OpenFlow交换机的基础上增加计费功能，从而实现OpenFlow协议在运营商，尤其是移动通信网络中的应用，极大简化了当前移动网关的复杂性，适应未来移动网络新的架构及功能。

在一具体实施例中，如图7所示，该OpenFlow交换机可以包括OpenFlow无线接入器701和OpenFlow网关路由器702，计费子系统可以包括OFCS703和OCS704。

其中，OpenFlow无线接入器701上设置有传统的计费系统的接口，该OpenFlow无线接入器701通过该传统接口同时与OFCS703和OCS704连接，主要负责移动系统内用户间通信数据的收集。OpenFlow网关路由器702上也设置有传统的计费系统的接口，该OpenFlow网关路由器702也通过该传统接口同时与OFCS703和OCS704连接，主要负责出局用户数据的收集。

由于PCRF和OpenFlow交换机之间没有直接的接口，其策略控制等都表现在OpenFlow的流表控制上，为保持网络控制面和数据面接口的单一性，需要OpenFlow协议能够支持计费参数控制。该PCRF可以位于OpenFlow控制器内，通过OpenFlow控制器将计费参数下发至OpenFlow无线接入器701和OpenFlow网关路由器702中，该计费参数可以包括：所要计费的流的标识信息ID及流的信息、计费方式、计费类型、费额、计费数据报告方式。

根据预设的计费规则，OpenFlow无线接入器701或OpenFlow网关路由器702在接收到会话请求后，即可根据OpenFlow控制器下发的计费参数进行计费数据的收集，然后将收集的计费数据通过传统计费系统的接口发送至OFCS703或OCS704，由OFCS703或OCS704进行计费。

在另一实施例中，上述OpenFlow交换机，例如OpenFlow无线接入器和OpenFlow网关路由器，其内部可设置计费表，在收集到计费数据后，可以根据所述会话的计费ID及所要计费的流的ID，将所述会话的计费参数添加至与所述会话的计费ID及所要计费的流的ID对应的计费表中，其中，不同用户对应不同的计费ID；每一个计费ID对应一个计费表，或者，每一个计费ID对应多个计费表，同一计费ID下的每一个流ID对应一个计费表。计费表中还可以包括字段：计费方式、流类别、计数器。该计费表的具体内容和设置可以参见前述方法实施例的相应描述。

参见图8，为本发明实施例另一种基于OpenFlow协议的计费的系统结构示意图。

该系统也可以包括OpenFlow控制器801、OpenFlow交换机802和计费子系统803。

根据预设的计费规则，OpenFlow控制器801，用于向所述OpenFlow交换机802下发计费参数；将所述OpenFlow交换机802收集的计费数据发送至所述计费子系统803；

OpenFlow交换机802，用于接收会话请求；按照所述OpenFlow控制器801下发的计费参数对所述会话进行计费数据收集；将收集的所述计费数据发送至所述OpenFlow控制器801；

计费子系统803，用于根据所述OpenFlow控制器801发送的计费数据进行计费。

本发明实施例通过在OpenFlow交换机的基础上增加计费功能，从而实现OpenFlow协议在运营商，尤其是移动通信网络中的应用，极大简化了当前移动网关的复杂性，适应未来移动网络新的架构及功能。

在一具体实施例中，如图9所示，该OpenFlow交换机可以包括OpenFlow无线接入器901和OpenFlow网关路由器902，计费子系统可以包括OFCS903和OCS904。

由于PCRF和OpenFlow交换机之间没有直接的接口，其策略控制等都表现在OpenFlow的流表控制上，为保持网络控制面和数据面接口的单一性，需要OpenFlow协议能够支持计费参数控制。该PCRF可以位于OpenFlow控制器内，通过OpenFlow控制器将计费参数下发至OpenFlow无线接入器901和OpenFlow网关路由器902中，该计费参数可以包括：所要计费的流的标识信息ID及流的信息、计费方式、计费类型、费额、计费数据报告方式。

在OpenFlow控制器中还需要有一个功能单元来完成和计费子系统OFCS903和OCS904的交互，同时实现和OpenFlow设备的交互。

OpenFlow无线接入器901和OpenFlow网关路由器902均通过OpenFlow接口与OpenFlow控制器连接。

根据预设的计费规则，OpenFlow无线接入器901或OpenFlow网关路由器902在接收到会话请求后，即可根据OpenFlow控制器下发的计费参数进行计费数据的收集，然后将收集的计费数据通过OpenFlow接口发送至OpenFlow控制器，然后由OpenFlow控制器再将该计费数据发送至OFCS903或OCS904，由OFCS903或OCS904进行计费。

在另一实施例中，上述OpenFlow交换机，例如OpenFlow无线接入器和OpenFlow网关路由器，其内部可设置计费表，在收集到计费数据后，可以根据所述会话的计费ID及所要计费的流的ID，将所述会话的计费参数添加至与所述会话的计费ID及所要计费的流的ID对应的计费表中，其中，不同用户对应不同的计费ID；每一个计费ID对应一个计费表，或者，每一个计费ID对应多个计费表，同一计费ID下的每一个流ID对应一个计费表。计费表中还可以包括字段：计费ID、流ID、计费方式、流类别、计数器。该计费表的具体内容和设置可以参见前述方法实施例的相应描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）或处理器（processor）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种基于OpenFlow协议的计费的方法，其特征在于，包括：

路由控制面和数据面之间的接口协议OpenFlow交换机接收会话请求；

根据预设的计费规则，所述OpenFlow交换机通过OpenFlow接口获得的计费参数对所述会话进行计费数据收集；

所述OpenFlow交换机将收集的所述计费数据发送至计费系统，以使所述计费系统根据所述计费数据进行计费。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述OpenFlow交换机将收集的所述计费数据发送至计费系统，包括：

所述OpenFlow交换机将收集的所述计费数据发送至OpenFlow控制器，通过所述OpenFlow控制器将所述计费数据发送至所述计费系统。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述计费参数包括：

所要计费的流的标识信息ID及流的信息、计费方式、计费类型、费额、计费数据报告方式。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述根据预设的计费规则，所述OpenFlow交换机通过OpenFlow接口获得的计费参数对所述会话进行计费数据收集，包括：

所述OpenFlow交换机根据所述会话的计费ID及所要计费的流的ID，将所述会话的计费参数添加至与所述会话的计费ID及所要计费的流的ID对应的计费表中，其中，不同用户对应不同的计费ID；每一个计费ID对应一个计费表，或者，每一个计费ID对应多个计费表且同一计费ID下的每一个流ID对应一个计费表。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述计费表中至少包括下列字段：

计费ID、流ID、计费方式、流类别、计数器。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的方法，其特征在于，所述OpenFlow交换机为OpenFlow无线接入器或OpenFlow网关路由器。

7.一种基于OpenFlow协议的计费的系统，其特征在于，包括OpenFlow控制器、OpenFlow交换机和计费子系统，

根据预设的计费规则，所述OpenFlow控制器，用于向所述OpenFlow交换机下发计费参数；

所述OpenFlow交换机，用于接收会话请求；按照所述OpenFlow控制器下发的计费参数对所述会话进行计费数据收集；将收集的所述计费数据发送至所述计费子系统；

所述计费子系统，用于根据所述OpenFlow交换机发送的计费数据进行计费。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述计费参数包括：

所要计费的流的标识信息ID及流的信息、计费方式、计费类型、费额、计费数据报告方式。

9.根据权利要求7或8所述的系统，其特征在于，

所述OpenFlow交换机，具体用于根据所述会话的计费ID及所要计费的流的ID，将所述会话的计费参数添加至与所述会话的计费ID及所要计费的流的ID对应的计费表中，其中，不同用户对应不同的计费ID；每一个计费ID对应一个计费表，或者，每一个计费ID对应多个计费表且同一计费ID下的每一个流ID对应一个计费表。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述计费表中至少包括下列字段：

计费ID、流ID、计费方式、流类别、计数器。

11.根据权利要求7至10中任意一项所述的系统，其特征在于，所述OpenFlow交换机为OpenFlow无线接入器或OpenFlow网关路由器。

12.一种基于OpenFlow协议的计费的系统，其特征在于，包括OpenFlow控制器、OpenFlow交换机和计费子系统，

根据预设的计费规则，所述OpenFlow控制器，用于向所述OpenFlow交换机下发计费参数；将所述OpenFlow交换机收集的计费数据发送至所述计费子系统；

所述OpenFlow交换机，用于接收会话请求；按照所述OpenFlow控制器下发的计费参数对所述会话进行计费数据收集；将收集的所述计费数据发送至所述OpenFlow控制器；

所述计费子系统，用于根据所述OpenFlow控制器发送的计费数据进行计费。

13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述计费参数包括：

所要计费的流的标识信息ID及流的信息、计费方式、计费类型、费额、计费数据报告方式。

14.根据权利要求12或13所述的系统，其特征在于，

所述OpenFlow交换机，具体用于根据所述会话的计费ID及所要计费的流的ID，将所述会话的计费参数添加至与所述会话的计费ID及所要计费的流的ID对应的计费表中，其中，不同用户对应不同的计费ID；每一个计费ID对应一个计费表，或者，每一个计费ID对应多个计费表且同一计费ID下的每一个流ID对应一个计费表。

15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述计费表中至少包括下列字段：

计费ID、流ID、计费方式、流类别、计数器。

16.根据权利要求12至15中任意一项所述的系统，其特征在于，所述OpenFlow交换机为OpenFlow无线接入器或OpenFlow网关路由器。