CN104378749B - 基于sdn epc网络的计费实现方法与系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于软件定义核心网SDN EPC网络的计费实现方法,包括:控制器接收计费规则发生器发送的计费规则,并绑定自身的流表与所述计费规则的对应关系;所述控制器对绑定了所述计费规则的流表进行表项设置,并将设置后的流表发送至通用网关UGW;所述控制器接收到所述UGW上报的基于所述流表的业务占用的流量和/或占用时长的统计结果,并依据所述统计结果及所述流表的计费规则,对业务进行计费。同时,本发明还公开了一种基于SDN EPC网络的计费实现系统。利用本发明的技术方案,在SDN EPC网络中实现了控制与转发的完全分离,适应了新一代移动通信网络的发展需求。
Description
技术领域
本发明涉及通信计费技术,具体涉及一种基于软件定义网络(SDN,SoftwareDefined Network)与演进分组核心网(EPC,Evolved Packet Core)的计费实现方法与系统。
背景技术
安全有效地实现用户的通信计费一直是各大运营商面对的问题。现有技术EPC网络对用户的通信费用进行计费时,分组数据网关(PGW,PDN Gateway)和服务网关(SGW,Serving Gateway)作为EPC网络中的转发面设备,均集成有计费触发功能(CTF,ChargingTrigger Function)、计费数据功能(CDF,Charging Data Function)以及计费网关(CGF,Charging Gateway Function)功能,利用这些功能能够完成计费信息的搜集与信用控制,进而可靠地实现对用户的离线计费或在线计费。
综上所述,EPC网络中的PGW与SGW除具有转发面设备的本质功能、转发功能之外,还具有逻辑控制功能、用以控制与计费相关的操作。如此便使得EPC网络中的转发面设备负荷过大、负担过重。且EPC本身引入了多项新技术、如分流技术,这些引入的新技术虽然可使网络功能更全面,但在EPC网络中可靠地应用这些技术之前,需对引入新技术的EPC网络进行测试及部署且测试及部署周期过长,造价也比较昂贵。
网络交换模型Open Flow协议通过将网络实体划分为控制面设备与转发面设备实现了控制与转发的完全分离。其中,所述控制面设备用于下发逻辑控制到转发面设备,以指示转发面设备的行为;所述转发面设备根据所述控制面设备下发的流表中记载的指示,转发数据流到某个物理端口或逻辑单元。SDN作 为Open Flow协议的演进,除了继承有OpenFlow协议的上述优势之外,还可以通过采用软件编程技术在控制面设备上实现复杂的网络应用,而转发面设备无需作出适应性改动,只需执行控制面设备下发的逻辑控制即可。同时,由于SDN的控制面设备可采用通用服务器与通用操作系统相结合的方式、也可采用通用的软件编程工具或采用便于移植及便于理解的脚本编程语言如Python等来实现,所以使得SDN网络对新技术的支持变得非常简单,也就是SDN网络通用性更高、兼容性更强,进而大大缩短了引入新技术的SDN网络的部署周期。
结合SDN网络与EPC网络的各自特点,同时考虑到未来网络的多样性及多功能性,迫切需要一种基于软件定义核心网SDN EPC网络的计费实现方法。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例的主要目的在于提供一种基于SDN EPC网络的计费实现方法与系统,适应了新一代移动通信网络的控制与转发完全分离的需求,且通用性较高、移植性较高。
为达到上述目的,本发明实施例的技术方案是这样实现的:
本发明实施例提供的一种基于软件定义核心网SDN EPC网络的计费实现方法,所述方法包括:
控制器接收计费规则发生器发送的计费规则,并绑定自身的流表与所述计费规则的对应关系;
所述控制器对绑定了所述计费规则的流表进行表项设置,并将设置后的流表发送至通用网关UGW;
所述控制器接收到所述UGW上报的基于所述流表的业务占用的流量和/或占用时长的统计结果,并依据所述统计结果及所述流表的计费规则,对业务进行计费。
上述方案中,在所述控制器将设置后的流表发送至通用网关UGW之后,所述方法还包括:
所述UGW依据所接收到的流表及其计费方式,对业务数据占用的流量或 时长进行统计,并将统计结果上报至所述控制器;
其中,所述计费规则包括所述计费方式。
上述方案中,所述计费方式包括:基于流量的计费和/或基于时长的计费。
上述方案中,对于基于流量的计费,
将所述控制器向所述UGW发送的流表设置有净荷计数器表项,并设置操作指示表项为:指示UGW统计数据包净荷的数量;
所述UGW利用所述净荷计数器,对数据包净荷的数量进行统计;当所述控制器监测用户状态信息和/或当前计费统计信息满足设置的触发条件时,发送请求UGW上报统计结果的消息至所述UGW,所述UGW接收到所述消息,上报统计到的数据包净荷的数量至所述控制器;
所述控制器依据所述统计结果,计算业务数据的流量使用情况。
上述方案中,对于基于流量的计费,
将所述控制器向所述UGW发送的流表设置操作指示表项为:指示UGW启动UGW自身的计数器对业务数据包的数量进行统计;
所述UGW利用自身的计数器对业务流中的数据包的数量进行统计;所述控制器监测用户状态信息和/或当前计费统计信息满足设置的触发条件时,发送请求UGW上报统计结果的消息至所述UGW,所述UGW接收到所述消息,上报统计到的数据包的数量至所述控制器;
所述控制器依据所述统计结果,计算业务数据的流量使用情况。
上述方案中,对于基于流量的计费,
将所述控制器向UGW发送的流表设置有定时器或流量门限值表项,以及设置操作指示表项为:指示UGW启动流表中设置的净荷计数器对数据包净荷的数量进行统计、或指示UGW启动UGW自身的计数器对数据包的数量进行统计;
所述UGW启动所述定时器开始计时,并启动所述净荷计数器对数据包净荷的数量进行统计、或启动自身的计数器对数据包的数量进行统计;
所述UGW监测所述定时器的定时时间到来时、或所述流量门限值到来时, 将统计到的数据包净荷的数量或数据包的数量上报给所述控制器;
所述控制器依据所述UGW上报的统计结果,计算业务数据的流量使用情况。
上述方案中,对于基于时长的计费,
将控制器向UGW发送的流表设置有时长计时器表项、监控定时器的表项,以及设置操作指示表项为:指示所述UGW将数据包到达流表的时刻作为所述时长计时器的计时开始时刻,并在数据包完整接收后启动所述监控定时器;
所述UGW将数据包到达流表的时刻作为所述时长计时器的计时开始时刻,并启动所述时长计时器开始计时,并在数据包完整接收后启动所述监控定时器;所述监控定时器监控所述时长计时器的结束计时时刻到来时,所述时长计时器结束计时;
所述控制器监测用户状态信息和/或当前计费统计信息满足设置的触发条件时,发送请求UGW上报统计结果的消息,所述UGW接收到所述消息,将所述时长计数器统计的数据包的传输时长上报给控制器;根据所述UGW上报的统计结果,控制器计算业务数据的使用时长。
上述方案中,对于基于时长的计费,
将控制器向UGW发送的流表设置有定时器表项、时长计时器表项、监控定时器表项,以及设置操作指示表项为:指示所述UGW将数据包到达流表的时刻作为所述时长计时器的计时开始时刻,并在数据包完整接收后启动所述监控定时器;
所述UGW将数据包到达流表的时刻作为所述时长计时器的计时开始时刻,并在数据包完整接收后启动所述监控定时器;所述监控定时器监控所述时长计时器的结束计时时刻到来时,触发所述时长计时器结束计时;所述UGW监控所述定时器,当所述定时器超时,将所述时长计时器统计到的数据传输时长上报给所述控制器;根据所述UGW上报的统计结果,控制器计算业务数据的使用时长。
上述方案中,对于基于时长的计费,
将控制器向UGW发送的流表设置有监控定时器表项,以及设置操作指示表项为:指示所述UGW上报数据传输开始时刻,以及上报数据包传输完成的结束时刻;
所述UGW将数据包到达流表的时刻作为传输开始时刻,并在数据包的完成接收后启动所述监控定时器;所述监控定时器监控数据包传输完成的结束时刻的到来,并将所述数据包的传输开始时刻以及传输完成的结束时刻上报给所述控制器;根据所述UGW的上报结果,控制器计算业务数据的使用时长。
上述方案中,所述用户状态信息包括以下至少一项:用户位置、接入网类型、使用的费率时间段及服务质量;
所述计费统计信息包括以下至少一项:用户的信用额度、流量、数据包数量、数据包净荷的数量、数据包传输使用的时长、数据包传输开始时刻以及数据包传输结束时刻。
上述方案中,所述方法还包括:
所述监控定时器的定时时间到来之前流表中仍有数据传输,所述时长计时器继续计时;在所述监控定时器的定时时间到来后没有数据传输,则将所述定时时间到来的时刻作为所述时长计时器的结束计时时刻;
或者,所述监控定时器的定时时间到来之前流表中仍有数据传输,所述监控定时器继续监控数据包传输完成的结束时刻的到来;所述监控定时器的定时时间到来后流表中没有数据传输,则将所述定时时间到来的时刻作为所述数据包传输完成的结束时刻。
本发明实施例还提供了一种基于软件定义核心网SDN EPC网络的计费实现系统,所述系统包括:计费规则发生器、控制器、通用网关UGW;其中,
所述计费规则发生器,用于生成用户业务的计费规则,并发送所述计费规则至所述控制器;
所述控制器,用于依据所述计费规则,并绑定自身的流表与所述计费规则的对应关系;对绑定了所述计费规则的流表进行表项设置,并将设置后的流表发送至所述UGW;
所述UGW,用于依据所述设置后的流表及其计费方式,对业务占用的流量或时长的进行统计,并将统计结果上报至所述控制器;
所述控制器,用于依据所述UGW的上报结果及所述流表的计费规则,对业务进行计费;
其中,所述计费规则包括所述计费方式。
上述方案中,所述计费方式包括:基于流量的计费和/或基于时长的计费。
上述方案中,所述计费方式为基于流量计费方式时;
所述控制器,用于将流表设置有净荷计数器表项,以及设置操作指示表项为:指示UGW统计数据包净荷的数量;并发送所述流表至所述UGW;
相应的,所述UGW,用于接收所述流表,并利用所述净荷计数器对数据包净荷的数量进行统计;
所述控制器,用于监测到用户状态信息和/或当前计费统计信息满足设置的触发条件时,发送请求UGW上报统计结果的消息至所述UGW;
所述UGW,用于接收到所述消息时,上报统计到的数据包净荷的数量至所述控制器;
所述控制器,用于依据所述统计结果,计算业务数据的流量使用情况。
上述方案中,所述计费方式为基于流量计费方式时;
所述控制器,用于设置流表中的操作指示表项为:指示UGW启动UGW自身的计数器对业务数据包的数量进行统计;并发送所述流表至所述UGW;
相应的,所述UGW,用于接收所述UGW,并利用自身的计数器对业务流中的数据包的数量进行统计;所述控制器,用于监测用户状态信息和/或当前计费统计信息满足设置的触发条件时,发送请求UGW上报统计结果的消息;
所述UGW,用于接收到所述消息,上报统计到的数据包的数量至所述控制器;
所述控制器,用于依据所述统计结果,计算业务数据的流量使用情况。
上述方案中,所述计费方式为基于流量计费方式时;
所述控制器,用于对流表设置有定时器或流量门限值表项,以及设置操作 指示表项为:指示UGW启动流表中设置的净荷计数器对数据包净荷的数量进行统计、或指示UGW启动UGW自身的计数器对数据包的数量进行统计;并发送所述流表至所述UGW;并发送所述流表至所述UGW;
相应的,所述UGW,用于接收所述流表,并启动所述定时器开始计时,并启动所述净荷计数器对数据包净荷的数量进行统计、或启动自身的计数器对数据包的数量进行统计;监测所述定时器的定时时间到来时、或所述流量门限值到来时,上报统计到的数据包净荷的数量或数据包的数量至所述控制器;
所述控制器,用于依据所述UGW上报的统计结果,计算业务数据的流量使用情况。
上述方案中,所述计费方式为基于时长计费方式时;
所述控制器,用于对流表设置有时长计时器表项、监控定时器的表项,以及设置操作指示表项为:指示所述UGW将数据包到达流表的时刻作为所述时长计时器的计时开始时刻,并在数据包完整接收后启动所述监控定时器;并发送所述流表至所述UGW;
相应的,所述UGW,用于接收所述流表,并将数据包到达流表的时刻作为所述时长计时器的计时开始时刻,并启动所述时长计时器开始计时,并在数据包完整接收后启动所述监控定时器;所述监控定时器监控所述时长计时器的结束计时时刻到来时,所述时长计时器结束计时;
所述控制器,用于监测用户状态信息和/或当前计费统计信息满足设置的触发条件时,发送请求UGW上报统计结果的消息;
所述UGW,用于接收到所述消息,将所述时长计数器统计的数据包的传输时长上报给所述控制器;
所述控制器,用于根据所述UGW上报的统计结果,计算业务数据的使用时长。
上述方案中,所述计费方式为基于时长计费方式时;
所述控制器,用于对流表设置有定时器表项、时长计时器表项、监控定时器表项,以及设置操作指示表项为:指示所述UGW将数据包到达流表的时刻 作为所述时长计时器的计时开始时刻,并在数据包完整接收后启动所述监控定时器;并发送所述流表至所述UGW;
相应的,所述UGW,用于接收所述流表,并将数据包到达流表的时刻作为所述时长计时器的计时开始时刻,并在数据包完整接收后启动所述监控定时器;所述监控定时器监控所述时长计时器的结束计时时刻到来时,触发所述时长计时器结束计时;所述UGW监控所述定时器,当所述定时器超时,将所述时长计时器统计到的数据传输时长上报给所述控制器;
所述控制器,用于根据所述UGW上报的统计结果,计算业务数据的使用时长。
上述方案中,所述计费方式为基于时长计费方式时;
所述控制器,用于对流表设置有监控定时器表项,以及设置操作指示表项为:指示所述UGW上报数据传输开始时刻,以及上报数据包传输完成的结束时刻;并发送所述流表至所述UGW;
相应的,所述UGW,用于接收所述流表,并将数据包到达流表的时刻作为传输开始时刻,并在数据包的完成接收后启动所述监控定时器;所述监控定时器监控数据包传输完成的结束时刻的到来,并将所述数据包的传输开始时刻以及传输完成的结束时刻上报给所述控制器;
所述控制器,用于根据所述UGW的上报结果,计算业务数据的使用时长。
上述方案中,所述用户状态信息包括以下至少一项:用户位置、接入网类型、使用的费率时间段及服务质量;
所述计费统计信息包括以下至少一项:用户的信用额度、流量、数据包数量、数据包净荷的数量、数据包传输使用的时长、数据包传输开始时刻以及数据包传输结束时刻。
上述方案中,所述监控定时器:
用于在定时时间到来之前流表中仍有数据传输时,通知所述时长计时器继续计时;在所述定时时间到来后没有数据传输,则通知所述时长计时器将所述定时时间到来的时刻作为结束计时时刻;
或者,用于在定时时间到来之前流表中仍有数据传输,继续监控数据包传输完成的结束时刻的到来;所述定时时间到来后流表中没有数据传输,则将所述定时时间到来的时刻作为所述数据包传输完成的结束时刻。
本发明实施例提供的基于SDN EPC网络的计费实现方法与系统,控制器接收计费规则发生器发送的计费规则,并绑定自身的流表与所述计费规则的对应关系;所述控制器对绑定了所述计费规则的流表进行表项设置,并将设置后的流表发送至通用网关UGW;所述UGW依据所接收到的流表及所述计费规则中包括的计费方式,对业务数据占用的流量或时长进行统计,并将统计结果上报至所述控制器;所述控制器接收所述UGW上报的基于所述流表的对业务占用的流量或占用时长的统计结果,并依据所述统计结果及所述流表的计费规则,对业务进行计费。利用本发明实施例的技术方案,既可在SDN网络中实现通信业务的计费,也可在EPC网络中实现通信业务的计费,通用性较好、移植性较强,适应了新一代移动通信的发展需求。
附图说明
图1为本发明实施例的基于SDN EPC网络的计费实现方法的流程示意图;
图2(a)~2(b)为本发明基于SDN EPC网络的计费实现方法的一具体实施例示意图;
图3为本发明实施例基于流量的计费实现方法的优选方式的流程示意图;
图4为本发明实施例基于流量的计费实现方法的另一优选方式的流程示意图;
图5为本发明实施例基于时长的计费实现方法的优选方式一的流程示意图;
图6为本发明实施例基于时长的计费实现方法的优选方式二的流程示意图;
图7为本发明实施例基于时长的计费实现方法的优选方式三的流程示意图;
图8为本发明基于SDN EPC网络的计费实现方法的另一具体实施例示意图;
图9为本发明实施例的基于SDN EPC网络的计费实现系统的组成结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例记载了一种基于软件定义核心网SDN EPC网络的计费实现方法,如图1所示,所述方法包括:
步骤11:控制器接收计费规则发生器发送的计费规则,并绑定自身的流表与所述计费规则的对应关系。
这里,所述计费规则发生器在接收到控制器的计费规则请求消息后,发送计费规则至所述控制器。
步骤12:所述控制器对绑定了所述计费规则的流表进行表项设置,并将设置后的流表发送至通用网关UGW。
这里,依据对用户业务数据流的统计需求,如统计业务流的数据包占用流量或是占用时长进而对该业务进行计费,对绑定对应关系后的流表设置净荷计数器、定时器、流量门限值、时长计时器、监控定时器等表项、以及设置对UGW的操作指示表项。所述对UGW的操作指示根据实际统计需求而设置。对流表进行哪些表项的设置及所述操作指示的内容具体包括哪些,均请参见后面技术方案的描述。
步骤13:所述UGW依据所接收后的流表及其计费方式,对业务占用的流量或时长的进行统计,并将统计结果上报至所述控制器;其中,所述计费规则包括:计费等级及计费方式等。
步骤14:所述控制器依据所述UGW的统计结果及所述流表的计费规则,对业务进行计费。
因为存在有离线计费系统(OCS,Online Charging System)与离线计费系统离线计费系统(OFCS,Offline Charging System)之分,本发明实施例记载的 计费实现方法既适用于OCS也适用于OFCS。
需要说明的是,在对本发明实施例的计费实现方法进行说明时,涉及到通信实体除了控制器、UGW、OCS、OFCS之外,还包括移动性管理单元(MME,Mobile ManagementEntity)。
其中,所述计费规则发生器具体可以为:策略与计费规则功能单元(PCRF,Policyand Charging Rules Function)。
图2(a)~2(b)为本发明的软件定义核心网SDN EPC网络的计费实现方法的一具体实施例流程示意图,结合图2(a)~2(b)对本发明实施例的技术方案作进一步说明。本实施例所涉及到的通信实体包括:控制器、UGW、OCS以及MME。
步骤200:移动性管理单元建立业务承载及上下文会话,并发送携带有用户面传输通道的建立请求消息至控制器。
其中,所述请求消息中还携带有各用户的计费特征以及用户接入信息。
所述计费特征包括:按照时长计费、按照流量计费、按照时长与流量计费、费率时间段、接入网关信息等;所述用户接入信息包括:接入网络的类型、用户的位置等。
步骤201:控制器接收到该请求消息,建立用户面传输通道,为传输用户业务数据传输提供通道。
步骤202:控制器发送计费规则请求消息至所述计费规则发生器。
步骤203:所述计费规则发生器接收到所述计费规则请求消息,发送计费规则至控制器。
其中,所述计费规则包括有:用户的计费等级、计费方式等。所述计费等级包括:普通通话计费、普通上网计费、优惠通话计费及优惠上网计费等费率不同的计费;所述计费方式包括:仅时长计费、仅流量计费、时长与流量计费等。
步骤204:控制器接收所述计费规则后,为所述计费规则中的计费等级向所述OCS申请相应的信用额度,并发起信用控制请求(CCR,Credit Control Request)至所述OCS。
这里,因为计费方式包括:按照流量计费、按照时长计费、按照时长与流量计费等方式;计费等级包括:普通计费、优惠计费等费率不同的计费,所以,在实际应用中需要计费等级与计费方式配合着使用,如:为选择普通计费且按照流量计费的用户向所述OCS申请该用户可用的信用额度。
步骤205:所述OCS接收到所述CCR后,返回信用控制确认消息CCR-ACK至所述控制器;所述CCR-ACK中携带有不同计费等级的信用额度。
步骤206:所述控制器接收计费等级的相应的信用额度,并依据策略和计费控制规则(PCC,Policy and Charging Control)中的策略规则生成流表,并绑定所述流表与计费规则(如计费等级、及相应的信用额度)之间的对应关系。
这里,所述流表包括多个表项,所述多个表项可为:用户的网际协议地址(IP,Internet Protocol)、数据流的源地址、目的地址、对UGW的操作指示、传输的数据包个数、用户的计费方式、计费等级、信用额度等计费统计信息。
需要说明的是,以下步骤207~步骤210为基于流量计费方式的优选方式一。
步骤207:控制器通过OFPT_FLOW_MOD消息向所述UGW发送流表,所述流表设置有净荷计数器表项、对UGW的操作指示的表项为指示UGW统计数据包净荷字节的数量。
步骤208:利用所述净荷计数器,所述UGW对数据包净荷字节的数量进行统计。
这里,因为业务流中的数据包通常含有包头部分,在选择按照流量计费这一计费方式时,应对数据包的除包头之外的净荷字节占用的流量进行计费,不应对包头占用的流量进行计费。UGW根据控制器发送的流表中的操作指示,利用所述净荷计数器对数据包的净荷字节的数量进行统计。
步骤209:所述控制器监测用户状态信息和/或当前计费统计信息是否满足设置的触发条件,当用户状态信息发生改变和/或当前计费统计信息满足触发条件时,控制器向UGW发送OFPT_MULTIPART_Request消息,请求UGW上报统计结果。
其中,所述用户状态信息发生改变包括但不仅限于以下内容:服务质量(QoS,Quality of Service)发生变化、用户位置发生变化、用户接入网类型发生变化、费率时间段发生变化等。
所述触发条件包括但不仅限制于以下内容:信用额度用尽、业务数据流终止、承载结束、时长用尽等。所述触发条件由运营商根据实际的通信情况及用户需求进行设置。
所述计费统计信息包括但不仅限制于以下内容:用户的信用额度、流量、数据包数量、数据包净荷字节的数量、数据包传输使用的时长、数据包传输开始时刻、数据包传输结束时刻等与计费信息相关的内容。
这里,由于OCS是实时结算费用的,即使用户正在进行通信,只要信用额度用尽,通信网络将自动断开,不再为该用户进行服务。
这里,步骤208与步骤209没有严格的先后顺序,还可以同时进行。
步骤210:所述UGW接收到所述OFPT_MULTIPART_Request消息后,通过OFPT_MULTIPART_Reply消息将净荷计数器统计的净荷字节数量上报给控制器。
步骤211:控制器根据所述UGW上报的统计结果,可获知业务的流量使用情况及信用额度的使用状态。
其中,控制器接收所述净荷计数器统计出的净荷字节的数量,同时还知道每个数据包的净荷长度,那么就可以计算出数据包净荷字节的所占用的流量。
所述信用额度的使用状态包括:信用额度用尽、信用额度未用尽。
步骤212:控制器获知由OCS指派的当前信用额度未用尽时,返回步骤209;控制器获知由OCS指派的当前信用额度用尽或监测当前网络满足重授权触发条件时,执行步骤213。
其中,所述重授权触发条件包括但不仅限于以下内容:QoS发生变化、用户位置发生变化、费率时间段发生变化等。
步骤213:控制器向OCS发送信用控制更新请求,请求OCS进行新的信用额度的发送,执行步骤214。
步骤214:所述OCS接收到所述信用控制更新请求,确定用户账户还有剩余信用额度时,执行步骤215;确定用户账户最后信用额度用尽时,通知所述控制器,执行步骤217。
步骤215:所述OCS返回信用控制更新确认消息,该消息中携带有由所述OCS指派的新的信用额度,执行步骤216。
这里,步骤215为信用控制更新过程。
步骤216:控制器接收到新的信用额度之后,按照步骤209~步骤212所述方式监测新的信用额度的使用情况。
步骤217:控制器向OCS发送信用控制终止请求消息,执行步骤218。
步骤218:OCS终止对控制器发送用户剩余信用额度、剩余流量、剩余时长等信息,执行步骤219。
其中,步骤218与步骤219无严格的先后顺序,还可同时进行。
步骤219:控制器根据信用额度与流表的绑定关系,查找到无信用额度的流表,并删除所述流表、断开用户面传输通道。
上述方案中,所述步骤217~步骤219为信用控制终止过程。本发明实施例的后续方案中所涉及到的用户接入信息、用户状态信息、触发条件、计费统计信息等概念均与上述相同,不再赘述。
上述方案中,步骤207~步骤210为基于流量计费方式的优选方式一,所涉及到的对数据包的封装包括以下形式:通用路由选择封装协议(GRE,Generic RoutingEncapsulation,)、通用无线分组(GPRS,General Packet Radio Service)隧道协议(GTP,GPRS Tunneling Protocol)、代理移动协议(PMIP,Proxy Mobile IP)等;后续技术方案中涉及到数据包时,所述数据包的封装与上述相同,不再赘述。
上述方案中,步骤207~步骤210为基于流量的计费方法的优选方式一,在控制器发送流表至UGW时,在流表中设置了净荷计数器表项以及指示UGW统计数据包净荷字节数量的操作行为;除此之外还可以有图3所示的基于流量计费方式的优选方式二、图4所示的基于流量计费方式的优选方式三。
结合图3,对基于流量计费方式的优选方式二进行进一步说明。
步骤307:控制器通过OFPT_FLOW_MOD消息向所述UGW发送流表,并将所述流表中的对UGW的操作指示这一表项设置为:指示UGW启动UGW自身的计数器对业务流中的数据包的数量进行统计。
步骤308:所述UGW利用自身的计数器对业务流中的数据包的数量进行统计。
步骤309:所述控制器监测用户状态信息和/或当前计费统计信息是否满足设置的触发条件,当用户状态信息发生改变和/或当前计费统计信息满足触发条件时,控制器向UGW发送OFPT_MULTIPART_Request消息,请求UGW上报统计结果。
这里,步骤308与步骤309没有严格的先后顺序,还可以同时进行。
步骤310:所述UGW接收到所述OFPT_MULTIPART_Request消息后,通过OFPT_MULTIPART_Reply消息将自身计数器统计到的数据包的数量上报给控制器。
这里,图3所示的优选方式二与图2所示的优选方式一的不同之处在于:在优选方式二中,UGW对包括包头在内的数据包的数量进行统计。且因为数据包的包头由控制器指定,在控制器接收到所述UGW上报的数据包的数量值,并结合每个数据包的长度,即可计算出数据包的整体占用流量,然后再扣除包头所占用的流量,即可得出数据包的净荷字节占用的流量。
结合图4,对基于流量计费方式的优选方式三进行进一步说明。
步骤407:所述控制器通过OFPT_FLOW_MOD消息向所述UGW发送流表,所述流表设置有定时器或流量门限值表项、以及对UGW的操作指示的表项。
其中,所述对UGW的操作指示可以为:指示UGW启动流表中设置的净荷计数器对数据包净荷字节数量进行统计、或指示UGW启动UGW自身的计数器对数据包的数量进行统计;由控制器需要的计费粒度而决定。
步骤408:所述UGW启动所述定时器开始计时,并启动净荷计数器对数 据包净荷字节数量进行统计、或启动自身的计数器对数据包的数量进行统计。
步骤409:所述UGW监测所述定时器的定时时间是否到来、或者监测所述流量门限值是否到来,当所述定时时间到来时或所述流量门限值到来时,执行步骤410;否则继续执行步骤409。
这里,步骤408与步骤409没有严格的先后顺序,还可以同时进行。
步骤410:所述UGW通过OFPT_MULTIPART_Reply消息将统计到的净荷字节数量或数据包数量上报给控制器。
这里,在控制器接收到净荷字节数量,结合字节长度,便可得到数据包的净荷所占用的流量。在控制器接收到数据包数量时,结合数据包长度,即可计算出数据包的整体占用流量,并扣除数据包的包头的占用流量,就可得到数据包净荷占用流量。
针对上述基于流量计费方式的优选方式一、优选方式二以及优选方式三:由于EPS网络存在有基于承载的流量计费、基于业务流的流量计费以及基于用户的流量计费等方式之分,因此,在实际应用中,
对于基于承载的流量计费,控制器能够在匹配用户面隧道端点标识符(TEID,Tunnel Endpoint Identifier)的流表或流表表项中或设置所述净荷计数器及指示UGW统计数据包净荷字节数量的操作行为、或设置UGW启动自带的计数器、或设置定时器或流量门限值以及对UGW的操作指示。
对于基于业务数据流的流量计费,控制器能够在匹配每个业务流五元组的流表或流表表项中或设置所述净荷计数器及指示UGW统计数据包净荷数量的操作行为、或设置UGW自带的启动计数器、或设置定时器或流量门限值以及对UGW的操作指示。
对于基于用户的流量计费,控制器能够在匹配用户IP地址的流表或流表表项中或设置所述净荷计数器及指示UGW统计数据包净荷数量的操作行为、或设置UGW自带的启动计数器、或设置定时器或流量门限值以及对UGW的操作指示。
在前述步骤200~步骤219中,可将步骤207~步骤210同等替换为基于流量 计费方式的优选方式二中的步骤307~步骤310;或同等替换为基于流量计费方式的优选方式三中的步骤407~步骤410。相应的,在所述步骤212中,当控制器获知信用额度未用尽时,返回步骤309或步骤409。在所述步骤216中,控制器接收到新的信用额度之后,按照步骤309、步骤310~步骤212或按照步骤409、步骤410~步骤212所述的方式监测新的信用额度的使用情况。
在上述技术方案的说明中,均是以基于流量计费方式为例。本发明实施例中所涉及到的计费方法,除了可基于流量计费方式之外,还可以基于时长计费方式。下面结合图5、图6、图7对基于时长计费方式的优选方式一、优选方式二以及优选方式三对本发明实施例作进一步说明。
结合图5,对基于时长计费方式的优选方式一进行进一步说明。
步骤507:控制器通过OFPT_FLOW_MOD消息向所述UGW发送流表,并将所述流表设置有时长计时器的表项、监控定时器的表项、以及将对UGW的操作指示这一表项设置为:指示所述UGW将数据包到达流表的时刻作为所述时长计时器的计时开始时刻,并在数据包完整接收后启动所述监控定时器。
步骤508:所述UGW将数据包到达流表的时刻作为计时开始时刻,并启动所述时长计时器开始计时,并在数据包完整接收后启动所述监控定时器;所述监控定时器对所述时长计时器的结束计时时刻的是否到来开始监控。
这里,在所述监控定时器的定时时间到来之前流表中仍有数据传输,所述时长计时器继续计时;在所述监控定时器的定时时间到来之后仍没有数据传输,则将所述定时时间到来的时刻作为结束计时时刻。所述时长计时器在所述结束计时时刻结束对数据包的时长计时。
步骤509:所述控制器监测用户状态信息和/或当前计费统计信息是否满足设置的触发条件,当用户状态信息发生改变和/或当前计费统计信息满足触发条件时,控制器向所述UGW发送OFPT_MULTIPART_Request消息,请求UGW上报统计结果。
这里,步骤508与步骤509没有严格的先后顺序,还可以同时进行。
步骤510:所述UGW接收到所述OFPT_MULTIPART_Request消息后,通 过OFPT_MULTIPART_Reply消息将所述时长计数器统计的数据包传输时长上报给控制器。
步骤511:控制器根据所述UGW上报的统计结果,获知业务流的使用时长及信用额度的使用状态。
下面结合图6,对基于时长计费方式的优选方式二进行进一步说明。
步骤607:控制器通过OFPT_FLOW_MOD消息向所述UGW发送流表,并将所述流表设置有定时器的表项、时长计时器的表项、监控定时器的表项、以及将对UGW的操作指示这一表项设置为:指示所述UGW将数据包到达流表的时刻作为时长计时器的计时开始时刻,并在数据包完整接收后启动所述监控定时器。
步骤608:所述UGW将数据包到达流表的时刻作为计时开始时刻,并启动所述时长计时器开始计时,并在数据包完整接收后启动所述监控定时器;所述监控定时器对所述时长计时器的结束计时时刻的是否到来开始监控。
这里,在所述监控定时器的定时时间到来之前流表中仍有数据传输,所述时长计时器继续计时;在所述监控定时器的定时时间到来之后仍没有数据传输,则将所述定时时间到来的时刻作为结束计时时刻。所述时长计时器在所述结束计时时刻结束对数据包的时长计时。
步骤609:所述UGW监控所述定时器,当所述定时器超时,执行步骤610。
步骤610:所述UGW通过OFPT_FLOW_Report消息,将所述时长计时器统计的数据包传输时长上报给控制器。
步骤611:控制器根据所述UGW上报的统计结果,可获知业务流的占用时长及信用额度的使用状态。
下面结合图7,对基于时长计费方式的优选方式三进行进一步说明。
步骤707:控制器通过OFPT_FLOW_MOD消息向所述UGW发送流表,并将所述流表设置有监控定时器的表项、以及设置所述对UGW的操作指示这一表项。
这里,设置所述对UGW的操作指示可以为:指示所述UGW上报数据传 输开始时刻,以及上报数据包传输完成的结束时刻。
步骤708:所述UGW将数据包到达流表的时刻作为传输开始时刻,并在数据包的完成接收后启动所述监控定时器;所述监控定时器对数据包传输完成的结束时刻开始监控。
这里,在所述监控定时器的定时时间到来之前流表中仍有数据传输,所述监控定时器继续监控所述结束时刻的到来;在所述监控定时器的定时时间到来之后还没有数据传输,则将所述定时时间到来的时刻作为数据包传输完成的结束时刻。
步骤710:所述UGW通过OFPT_FLOW_Report消息将每个数据包的传输开始时刻以及传输完成结束时刻上报给控制器。
步骤711:控制器根据所述UGW上报的统计结果,获知业务流的占用时长及信用额度的使用状态。
针对上述基于时长计费方式的优选方式一、优选方式二以及优选方式三:由于EPS网络存在有基于承载的时长计费、基于业务流的时长计费以及基于用户的时长计费等方式之分,因此,在实际应用中,
对于基于承载的时长计费,控制器能够在匹配用户面TEID的流表或流表表项中或设置时长计时器、监控定时器以及指示UGW将数据包到达流表的时刻作为时长计时器的计时开始时刻并在数据包完整接收后启动监控定时器,或设置定时器、时长计时器、监控定时器以及指示UGW将数据包到达流表的时刻作为时长计时器的计时开始时刻并在数据包完整接收后启动监控定时器,或设置监控定时器以及指示UGW上报数据包传输开始的时刻,以及上报数据包传输完成的结束时刻。
对于基于业务数据流的时长计费,控制器能够在匹配每个业务流五元组的流表或流表表项中或设置时长计时器、监控定时器以及指示UGW将数据包到达流表的时刻作为时长计时器的计时开始时刻并在数据包完整接收后启动监控定时器,或设置定时器、时长计时器、监控定时器以及指示UGW将数据包到达流表的时刻作为时长计时器的计时开始时刻并在数据包完整接收后启动监控 定时器,或设置监控定时器以及指示UGW上报数据包传输开始的时刻,以及上报数据包传输完成的结束时刻。
对于基于用户的时长计费,控制器能够在匹配用户IP地址的流表或流表表项中或设置时长计时器、监控定时器以及指示UGW将数据包到达流表的时刻作为时长计时器的计时开始时刻并在数据包完整接收后启动监控定时器,或设置定时器、时长计时器、监控定时器以及指示UGW将数据包到达流表的时刻作为时长计时器的计时开始时刻并在数据包完整接收后启动监控定时器,或设置监控定时器以及指示UGW上报数据包传输开始的时刻,以及上报数据包传输完成的结束时刻。
在前述步骤200~步骤219中,可将步骤207~步骤211同等替换为基于时长计费方式的优选方式一中的步骤507~步骤511;或同等替换为基于时长计费方式的优选方式二中的步骤607、608、610以及步骤611;或同等替换为基于时长计费方式的优选方式三中的步骤707、708、710以及步骤711。相应的,在所述步骤212中,当控制器获知信用额度未用尽时,返回步骤509或步骤608或步骤708。在所述步骤216中,控制器接收到新的信用额度之后,按照步骤509~步骤212、或步骤608~步骤212、或步骤708~步骤212所述的方式监测新的信用额度的使用情况。
图8为本发明的软件定义核心网SDN EPC网络的计费实现方法的另一具体实施例流程示意图,结合图8对本发明实施例的技术方案作进一步说明。本实施例所涉及到的通信实体包括:控制器、UGW、移动性管理单元、计费规则发生器以及OFCS。
步骤800:移动性管理单元建立业务承载及上下文会话,并发送携带有用户面传输通道的建立请求消息至控制器。
其中,所述请求消息中还携带有各用户的计费特征以及用户接入信息。
步骤801:控制器接收到该请求消息,建立用户面传输通道,为传输用户业务数据传输提供通道。
这里,步骤800~步骤810中涉及到一个统称实体—通用网关UGW,并没 有将所述UGW具体化为SGW和PGW。当将UGW具体化为SGW和PGW时,在步骤801中在控制器建立用户面传输通道时,还需为每一个用户分配一个计费标识,通过所述计费标识将SGW上报给控制器的统计信息和PGW上报给控制器的统计信息绑定于对应的用户。
步骤802:控制器发送计费规则请求消息至所述计费规则发生器。
步骤803:所述计费规则发生器接收到所述计费规则请求,发送计费规则至控制器。
步骤804:控制器依据计费规则中的计费等级、计费方式及PCC生成流表,并绑定流表与计费规则之间的对应关系。
需要说明的是,以下步骤805~步骤808为基于流量计费方式的优选方式一。
步骤805:控制器通过OFPT_FLOW_MOD消息向所述UGW发送流表,所述流表设置有净荷计数器表项、对UGW的操作指示的表项为指示UGW统计数据包净荷字节的数量。
步骤806:利用所述净荷计数器,所述UGW对数据包的净荷字节的数量进行统计。
步骤807:所述控制器监测用户状态信息和/或当前计费统计信息是否满足设置的触发条件,当用户状态信息发生改变和/或当前计费统计信息满足触发条件时,控制器向UGW发送OFPT_MULTIPART_Request消息,请求UGW上报统计结果。
这里,步骤806与步骤807没有严格的先后顺序,还可以同时进行。
步骤808:所述UGW接收到所述OFPT_MULTIPART_Request消息后,通过OFPT_MULTIPART_Reply消息将净荷计数器统计的净荷字节数量上报给控制器。
步骤809:控制器接收到所述UGW上报的统计结果后,计算得出数据包的净荷流量,并向OFCS发送记账请求。
步骤810:OFCS接收到该记账请求后,生成计费数据记录(CDR,Charging DataRecord),并返回记账请求应答给控制器。
这里,控制器发送记账请求至OFCS,OFCS为相应的用户生成计费数据记录,以便于对该用户的通信费用进行结算。
上述方案中,步骤805~步骤808为基于流量计费方式的优选方式一,除此之外,可将图3所示的基于流量计费方式的优选方式二、图4所示的基于流量的计费方式的优选方式三、图5所示的基于时长计费方式的优选方式一、图6所示的基于时长计费方式的优选方式二以及图7所示的基于时长计费方式的优选方式三等任意一个优选方式作为步骤805~步骤808的同等替换,这里不再赘述。
但是,在涉及到基于时长计费方式的优选方式一、优选方式二以及优选方式三时,步骤809应为:控制器根据所述UGW上报的统计结果,计算出数据包的使用时长,并向OFCS发送记账请求。
基于上述计费实现方法,本发明实施例还记载了一种基于SDN EPC网络的计费实现系统,如图9所示,所述系统包括:计费规则发生器1、控制器2、UGW3;其中,
所述计费规则发生器1,用于生成用户业务的计费规则,并发送所述计费规则至所述控制器;
所述控制器2,用于依据所述计费规则,绑定自身的流表与所述计费规则的对应关系;对绑定了所述计费规则的流表进行表项设置,并将设置后的流表发送至所述UGW3;
所述UGW3,用于依据所接收到的流表及其计费方式,对业务占用的流量或时长的进行统计,并将统计结果上报至所述控制器2;
所述控制器2,用于依据所述UGW3的上报结果及所述流表的计费规则,对业务进行计费。
其中,所述计费规则包括有:计费方式、计费等级等;所述计费方式与计费等级包括的内容请参见前述对方法的描述。
下面通过应用场景1~应用场景6对本发明实施例系统的各个组成部分做进一步说明。
应用场景1
当所述计费规则发生器1发送给所述控制器2的计费规则中的计费方式为流量计费方式时,所述控制器2将流表设置有净荷计数器表项,以及设置对UGW的操作指示这一表项为:指示UGW3统计数据包净荷的数量;并发送所述流表至所述UGW3;所述UGW3接收所述流表,并利用所述净荷计数器对数据包净荷的数量进行统计;同时,所述控制器2对用户状态信息和/或当前计费统计信息是否满足设置的触发条件进行监测;
并在监测到用户状态信息和/或当前计费统计信息满足所述触发条件时,发送请求UGW上报统计结果的OFPT_MULTIPART_Request消息至所述UGW3;所述UGW3接收到所述OFPT_MULTIPART_Request消息时,返回OFPT_MULTIPART_Request消息至所述控制器2,以保证将数据包净荷数量的统计结果上报至所述控制器2;所述控制器2依据所述统计结果,计算业务数据的流量使用情况。
应用场景2
当所述计费规则发生器1发送给所述控制器2的计费规则中的计费方式为流量计费方式时,所述控制器2设置流表中的对UGW操作指示这一表项为:指示UGW3启动UGW3自身的计数器对业务数据包的数量进行统计;并发送所述流表至所述UGW3;所述UGW3接收到所述流表,利用自身的计数器对业务流中的数据包的数量进行统计;同时,所述控制器2监测用户状态信息和/或当前计费统计信息满足设置的触发条件时,发送请求UGW3上报统计结果OFPT_MULTIPART_Request消息至所述UGW3;所述UGW3接收到所述OFPT_MULTIPART_Request消息,返回OFPT_MULTIPART_Request所述控制器2,将统计到的数据包的数量上报至所述控制器2;所述控制器2依据所述统计结果,计算业务数据的流量使用情况。
应用场景3
当所述计费规则发生器1发送给所述控制器2的计费规则中的计费方式为流量计费方式时,所述控制器2对流表设置有定时器或流量门限值表项,以及 设置对UWG操作指示这一表项为:指示UGW3启动流表中设置的净荷计数器对数据包净荷的数量进行统计、或指示UGW3启动UGW3自身的计数器对数据包的数量进行统计;并发送所述流表至所述UGW3;并发送所述流表至所述UGW3;所述UGW3接收到所述流表,启动所述定时器开始计时,启动所述净荷计数器对数据包净荷的数量进行统计、或启动自身的计数器对数据包的数量进行统计;同时,所述UGW3对所述定时器的定时时间或所述流量门限值进行监测,在监测到所述定时时间到来时或所述流量门限值到来时,通过OFPT_MULTIPART_Reply消息将统计到的数据包净荷的数量或数据包的数量上报至所述控制器2;所述控制器2依据所述UGW上报的统计结果,计算业务数据的流量使用情况。
应用场景4
当所述计费规则发生器1发送给所述控制器2的计费规则中的计费方式为时长计费方式时,所述控制器2对流表设置有时长计时器表项、监控定时器的表项,以及设置对UWG操作指示这一表项为:指示所述UGW3将数据包到达流表的时刻作为所述时长计时器的计时开始时刻,并在数据包完整接收后启动所述监控定时器;并发送所述流表至所述UGW3;
所述UGW3接收到所述流表,并将数据包到达流表的时刻作为所述时长计时器的计时开始时刻,并启动所述时长计时器开始计时,并在数据包完整接收后启动所述监控定时器;所述监控定时器监控所述时长计时器的结束计时时刻到来时,所述时长计时器结束计时;
这里,在所述监控定时器的定时时间到来之前流表中仍有数据传输,所述时长计时器继续计时;在所述监控定时器的定时时间到来之后仍没有数据传输,则将所述定时时间到来的时刻作为结束计时时刻。所述时长计时器在所述结束计时时刻结束对数据包的时长计时。
所述控制器2在监测到用户状态信息和/或当前计费统计信息满足设置的触发条件时,发送请求UGW上报统计结果的OFPT_MULTIPART_Request消息至所述UGW3;所述UGW3接收到所述消息,通过OFPT_MULTIPART_Reply 消息将所述时长计数器统计的数据包的传输时长上报给所述控制器2;所述控制器2根据所述UGW上报的统计结果,计算业务数据的使用时长。
应用场景5
当所述计费规则发生器1发送给所述控制器2的计费规则中的计费方式为时长计费方式时,所述控制器2对流表设置有定时器表项、时长计时器表项、监控定时器表项,以及设置对UGW操作指示这一表项为:指示所述UGW3将数据包到达流表的时刻作为所述时长计时器的计时开始时刻,并在数据包完整接收后启动所述监控定时器;并发送所述流表至所述UGW3;
所述UGW3接收到所述流表,并将数据包到达流表的时刻作为所述时长计时器的计时开始时刻,并在数据包完整接收后启动所述监控定时器;所述监控定时器监控所述时长计时器的结束计时时刻到来时,触发所述时长计时器结束计时;所述UGW监控所述定时器,当所述定时器超时时,所述UGW3通过OFPT_FLOW_Report消息将所述时长计时器统计到的数据传输时长上报给所述控制器2;所述控制器2根据所述UGW3上报的统计结果,计算业务数据的使用时长。
其中,在所述监控定时器的定时时间到来之前流表中仍有数据传输,所述时长计时器继续计时;在所述监控定时器的定时时间到来之后仍没有数据传输,则将所述定时时间到来的时刻作为结束计时时刻。所述时长计时器在所述结束计时时刻结束对数据包的时长计时。
应用场景6
当所述计费规则发生器1发送给所述控制器2的计费规则中的计费方式为时长计费方式时,所述控制器2对流表设置监控定时器表项,以及设置对UGW操作指示这一表项为:指示所述UGW3上报数据传输开始时刻,以及上报数据包传输完成的结束时刻;并发送所述流表至所述UGW3;
所述UGW3接收到所述流表,并将数据包到达流表的时刻作为传输开始时刻,并在数据包的完成接收后启动所述监控定时器;所述监控定时器监控数据包传输完成的结束时刻的到来,并将所述数据包的传输开始时刻以及传输完 成的结束时刻上报给所述控制器2;所述控制器2根据所述UGW的上报结果,计算业务数据的使用时长。
在上述应用场景中,所涉及到的用户状态信息包括但不仅限制于以下内容:用户位置、接入网类型、使用的费率时间段及服务质量;
所述计费统计信息包括但不仅限制于以下内容:用户的信用额度、流量、数据包数量、数据包净荷的数量、数据包传输使用的时长、数据包传输开始时刻以及数据包传输结束时刻。
本领域技术人员应当理解,图9中所示的基于SDN EPC网络的计费实现系统中的各处理模块的实现功能可参照前述基于SDN EPC网络的计费实现方法的相关描述而理解。本领域技术人员应当理解,图9所示的基于SDN EPC网络的计费实现系统中各处理单元的功能可通过运行于处理器上的程序而实现,也可通过具体的逻辑电路而实现。
本发明实施例提供的基于SDN EPC网络的计费实现方法与系统,控制器接收计费规则发生器发送的计费规则,并绑定自身的流表与所述计费规则的对应关系;所述控制器对绑定了所述计费规则的流表进行表项设置,并将设置后的流表发送至通用网关UGW;所述UGW依据所接收到的流表及所述计费规则中包括的计费方式,对业务数据占用的流量或时长进行统计,并将统计结果上报至所述控制器;所述控制器接收所述UGW上报的基于所述流表的对业务占用的流量或占用时长的统计结果,并依据所述统计结果及所述流表的计费规则,对业务进行计费。利用本发明实施例的技术方案,既可在SDN网络中实现通信业务的计费,也可在EPC网络中实现通信业务的计费,通用性较好、移植性较强,适应了新一代移动通信的发展需求。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (21)
1.一种基于软件定义核心网SDN EPC网络的计费实现方法,其特征在于,所述方法包括:
控制器接收计费规则发生器发送的计费规则,并绑定自身的流表与所述计费规则的对应关系;其中,所述计费规则发生器为策略与计费规则功能单元PCRF;
所述控制器对绑定了所述计费规则的流表进行表项设置,并将设置后的流表发送至通用网关UGW;
所述控制器接收到所述UGW上报的基于所述流表的业务占用的流量和/或占用时长的统计结果,并依据所述统计结果及所述流表的计费规则,对业务进行计费;其中,所述统计结果为所述控制器监测用户状态信息和/或当前计费统计信息满足设置的触发条件时,指示所述UGW上报的;或者,所述统计结果为所述UGW监测到流表中设置的定时器的定时时间到来时、或者流表中设置的流量门限值到来、或者数据包传输完成的结束时刻到来时,上报给所述控制器的。
2.根据权利要求1所述的基于SDN EPC网络的计费实现方法,其特征在于,在所述控制器将设置后的流表发送至通用网关UGW之后,所述方法还包括:
所述UGW依据所接收到的流表及其计费方式,对业务数据占用的流量或时长进行统计,并将统计结果上报至所述控制器;
其中,所述计费规则包括所述计费方式。
3.根据权利要求2所述的基于SDN EPC网络的计费实现方法,其特征在于,所述计费方式包括:基于流量的计费和/或基于时长的计费。
4.根据权利要求3所述的基于SDN EPC网络的计费实现方法,其特征在于,对于基于流量的计费,
将所述控制器向所述UGW发送的流表设置有净荷计数器表项,并设置操作指示表项为:指示UGW统计数据包净荷的数量;
所述UGW利用所述净荷计数器,对数据包净荷的数量进行统计;当所述控制器监测用户状态信息和/或当前计费统计信息满足设置的触发条件时,发送请求UGW上报统计结果的消息至所述UGW,所述UGW接收到所述消息,上报统计到的数据包净荷的数量至所述控制器;
所述控制器依据所述统计结果,计算业务数据的流量使用情况。
5.根据权利要求3所述的基于SDN EPC网络的计费实现方法,其特征在于,对于基于流量的计费,
将所述控制器向所述UGW发送的流表设置操作指示表项为:指示UGW启动UGW自身的计数器对业务数据包的数量进行统计;
所述UGW利用自身的计数器对业务流中的数据包的数量进行统计;所述控制器监测用户状态信息和/或当前计费统计信息满足设置的触发条件时,发送请求UGW上报统计结果的消息至所述UGW,所述UGW接收到所述消息,上报统计到的数据包的数量至所述控制器;
所述控制器依据所述统计结果,计算业务数据的流量使用情况。
6.根据权利要求3所述的基于SDN EPC网络的计费实现方法,其特征在于,对于基于流量的计费,
将所述控制器向UGW发送的流表设置有定时器或流量门限值表项,以及设置操作指示表项为:指示UGW启动流表中设置的净荷计数器对数据包净荷的数量进行统计、或指示UGW启动UGW自身的计数器对数据包的数量进行统计;
所述UGW启动所述定时器开始计时,并启动所述净荷计数器对数据包净荷的数量进行统计、或启动自身的计数器对数据包的数量进行统计;
所述UGW监测所述定时器的定时时间到来时、或所述流量门限值到来时,将统计到的数据包净荷的数量或数据包的数量上报给所述控制器;
所述控制器依据所述UGW上报的统计结果,计算业务数据的流量使用情况。
7.根据权利要求3所述的基于SDN EPC网络的计费实现方法,其特征在于,对于基于时长的计费,
将控制器向UGW发送的流表设置有时长计时器表项、监控定时器的表项,以及设置操作指示表项为:指示所述UGW将数据包到达流表的时刻作为所述时长计时器的计时开始时刻,并在数据包完整接收后启动所述监控定时器;
所述UGW将数据包到达流表的时刻作为所述时长计时器的计时开始时刻,并启动所述时长计时器开始计时,并在数据包完整接收后启动所述监控定时器;所述监控定时器监控所述时长计时器的结束计时时刻到来时,所述时长计时器结束计时;
所述控制器监测用户状态信息和/或当前计费统计信息满足设置的触发条件时,发送请求UGW上报统计结果的消息,所述UGW接收到所述消息,将所述时长计数器统计的数据包的传输时长上报给控制器;根据所述UGW上报的统计结果,控制器计算业务数据的使用时长。
8.根据权利要求3所述的基于SDN EPC网络的计费实现方法,其特征在于,对于基于时长的计费,
将控制器向UGW发送的流表设置有定时器表项、时长计时器表项、监控定时器表项,以及设置操作指示表项为:指示所述UGW将数据包到达流表的时刻作为所述时长计时器的计时开始时刻,并在数据包完整接收后启动所述监控定时器;
所述UGW将数据包到达流表的时刻作为所述时长计时器的计时开始时刻,并在数据包完整接收后启动所述监控定时器;所述监控定时器监控所述时长计时器的结束计时时刻到来时,触发所述时长计时器结束计时;所述UGW监控所述定时器,当所述定时器超时,将所述时长计时器统计到的数据传输时长上报给所述控制器;根据所述UGW上报的统计结果,控制器计算业务数据的使用时长。
9.根据权利要求3所述的基于SDN EPC网络的计费实现方法,其特征在于,对于基于时长的计费,
将控制器向UGW发送的流表设置有监控定时器表项,以及设置操作指示表项为:指示所述UGW上报数据传输开始时刻,以及上报数据包传输完成的结束时刻;
所述UGW将数据包到达流表的时刻作为传输开始时刻,并在数据包的完成接收后启动所述监控定时器;所述监控定时器监控数据包传输完成的结束时刻的到来,并将所述数据包的传输开始时刻以及传输完成的结束时刻上报给所述控制器;根据所述UGW的上报结果,控制器计算业务数据的使用时长。
10.根据权利要求4或5或7所述的基于SDN EPC网络的计费实现方法,其特征在于,所述用户状态信息包括以下至少一项:用户位置、接入网类型、使用的费率时间段及服务质量;
所述计费统计信息包括以下至少一项:用户的信用额度、流量、数据包数量、数据包净荷的数量、数据包传输使用的时长、数据包传输开始时刻以及数据包传输结束时刻。
11.根据权利要求7或8或9所述的基于SDN EPC网络的计费实现方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述监控定时器的定时时间到来之前流表中仍有数据传输,所述时长计时器继续计时;在所述监控定时器的定时时间到来后没有数据传输,则将所述定时时间到来的时刻作为所述时长计时器的结束计时时刻;
或者,所述监控定时器的定时时间到来之前流表中仍有数据传输,所述监控定时器继续监控数据包传输完成的结束时刻的到来;所述监控定时器的定时时间到来后流表中没有数据传输,则将所述定时时间到来的时刻作为所述数据包传输完成的结束时刻。
12.一种基于软件定义核心网SDN EPC网络的计费实现系统,其特征在于,所述系统包括:计费规则发生器、控制器、通用网关UGW;其中,
所述计费规则发生器,用于生成用户业务的计费规则,并发送所述计费规则至所述控制器;所述计费规则发生器为策略与计费规则功能单元PCRF;
所述控制器,用于依据所述计费规则,并绑定自身的流表与所述计费规则的对应关系;对绑定了所述计费规则的流表进行表项设置,并将设置后的流表发送至所述UGW;
所述UGW,用于依据所述设置后的流表及其计费方式,对业务占用的流量或时长的进行统计,并将统计结果上报至所述控制器;;其中,所述统计结果为所述控制器监测用户状态信息和/或当前计费统计信息满足设置的触发条件时,指示所述UGW上报的;或者,所述统计结果为所述UGW监测到流表中设置的定时器的定时时间到来时、或者流表中设置的流量门限值到来、或者数据包传输完成的结束时刻到来时,上报给所述控制器的;
所述控制器,用于依据所述UGW的上报结果及所述流表的计费规则,对业务进行计费;
其中,所述计费规则包括所述计费方式。
13.根据权利要求12所述的基于SDN EPC网络的计费实现系统,其特征在于,所述计费方式包括:基于流量的计费和/或基于时长的计费。
14.根据权利要求13所述的基于SDN EPC网络的计费实现系统,其特征在于,所述计费方式为基于流量计费方式时;
所述控制器,用于将流表设置有净荷计数器表项,以及设置操作指示表项为:指示UGW统计数据包净荷的数量;并发送所述流表至所述UGW;
相应的,所述UGW,用于接收所述流表,并利用所述净荷计数器对数据包净荷的数量进行统计;
所述控制器,用于监测到用户状态信息和/或当前计费统计信息满足设置的触发条件时,发送请求UGW上报统计结果的消息至所述UGW;
所述UGW,用于接收到所述消息时,上报统计到的数据包净荷的数量至所述控制器;
所述控制器,用于依据所述统计结果,计算业务数据的流量使用情况。
15.根据权利要求13所述的基于SDN EPC网络的计费实现系统,其特征在于,所述计费方式为基于流量计费方式时;
所述控制器,用于设置流表中的操作指示表项为:指示UGW启动UGW自身的计数器对业务数据包的数量进行统计;并发送所述流表至所述UGW;
相应的,所述UGW,用于接收所述UGW,并利用自身的计数器对业务流中的数据包的数量进行统计;所述控制器,用于监测用户状态信息和/或当前计费统计信息满足设置的触发条件时,发送请求UGW上报统计结果的消息;
所述UGW,用于接收到所述消息,上报统计到的数据包的数量至所述控制器;
所述控制器,用于依据所述统计结果,计算业务数据的流量使用情况。
16.根据权利要求13所述的基于SDN EPC网络的计费实现系统,其特征在于,所述计费方式为基于流量计费方式时;
所述控制器,用于对流表设置有定时器或流量门限值表项,以及设置操作指示表项为:指示UGW启动流表中设置的净荷计数器对数据包净荷的数量进行统计、或指示UGW启动UGW自身的计数器对数据包的数量进行统计;并发送所述流表至所述UGW;并发送所述流表至所述UGW;
相应的,所述UGW,用于接收所述流表,并启动所述定时器开始计时,并启动所述净荷计数器对数据包净荷的数量进行统计、或启动自身的计数器对数据包的数量进行统计;监测所述定时器的定时时间到来时、或所述流量门限值到来时,上报统计到的数据包净荷的数量或数据包的数量至所述控制器;
所述控制器,用于依据所述UGW上报的统计结果,计算业务数据的流量使用情况。
17.根据权利要求13所述的基于SDN EPC网络的计费实现系统,其特征在于,所述计费方式为基于时长计费方式时;
所述控制器,用于对流表设置有时长计时器表项、监控定时器的表项,以及设置操作指示表项为:指示所述UGW将数据包到达流表的时刻作为所述时长计时器的计时开始时刻,并在数据包完整接收后启动所述监控定时器;并发送所述流表至所述UGW;
相应的,所述UGW,用于接收所述流表,并将数据包到达流表的时刻作为所述时长计时器的计时开始时刻,并启动所述时长计时器开始计时,并在数据包完整接收后启动所述监控定时器;所述监控定时器监控所述时长计时器的结束计时时刻到来时,所述时长计时器结束计时;
所述控制器,用于监测用户状态信息和/或当前计费统计信息满足设置的触发条件时,发送请求UGW上报统计结果的消息;
所述UGW,用于接收到所述消息,将所述时长计数器统计的数据包的传输时长上报给所述控制器;
所述控制器,用于根据所述UGW上报的统计结果,计算业务数据的使用时长。
18.根据权利要求13所述的基于SDN EPC网络的计费实现系统,其特征在于,所述计费方式为基于时长计费方式时;
所述控制器,用于对流表设置有定时器表项、时长计时器表项、监控定时器表项,以及设置操作指示表项为:指示所述UGW将数据包到达流表的时刻作为所述时长计时器的计时开始时刻,并在数据包完整接收后启动所述监控定时器;并发送所述流表至所述UGW;
相应的,所述UGW,用于接收所述流表,并将数据包到达流表的时刻作为所述时长计时器的计时开始时刻,并在数据包完整接收后启动所述监控定时器;所述监控定时器监控所述时长计时器的结束计时时刻到来时,触发所述时长计时器结束计时;所述UGW监控所述定时器,当所述定时器超时,将所述时长计时器统计到的数据传输时长上报给所述控制器;
所述控制器,用于根据所述UGW上报的统计结果,计算业务数据的使用时长。
19.根据权利要求13所述的基于SDN EPC网络的计费实现系统,其特征在于,所述计费方式为基于时长计费方式时;
所述控制器,用于对流表设置有监控定时器表项,以及设置操作指示表项为:指示所述UGW上报数据传输开始时刻,以及上报数据包传输完成的结束时刻;并发送所述流表至所述UGW;
相应的,所述UGW,用于接收所述流表,并将数据包到达流表的时刻作为传输开始时刻,并在数据包的完成接收后启动所述监控定时器;所述监控定时器监控数据包传输完成的结束时刻的到来,并将所述数据包的传输开始时刻以及传输完成的结束时刻上报给所述控制器;
所述控制器,用于根据所述UGW的上报结果,计算业务数据的使用时长。
20.根据权利要求14或15或17所述的基于SDN EPC网络的计费实现系统,其特征在于,所述用户状态信息包括以下至少一项:用户位置、接入网类型、使用的费率时间段及服务质量;
所述计费统计信息包括以下至少一项:用户的信用额度、流量、数据包数量、数据包净荷的数量、数据包传输使用的时长、数据包传输开始时刻以及数据包传输结束时刻。
21.根据权利要求17或18或19所述的基于SDN EPC网络的计费实现系统,其特征在于,所述监控定时器:
用于在定时时间到来之前流表中仍有数据传输时,通知所述时长计时器继续计时;在所述定时时间到来后没有数据传输,则通知所述时长计时器将所述定时时间到来的时刻作为结束计时时刻;
或者,用于在定时时间到来之前流表中仍有数据传输,继续监控数据包传输完成的结束时刻的到来;所述定时时间到来后流表中没有数据传输,则将所述定时时间到来的时刻作为所述数据包传输完成的结束时刻。
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