CN107548046A - 一种基于分离架构的计费方法、装置和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种基于分离架构的计费方法、装置和系统；该方法可以应用于控制面功能CPF与用户面功能UPF的分离架构，并且额外设置CRF，所述CRF的两端分别连接所述UPF和计费系统，所述方法包括：在业务处理过程中，所述CRF获取所述UPF上报的计费统计数据；所述CRF按照统计执行策略对计费统计数据进行处理，获得计费统计报告；所述CRF将所述计费统计报告传输给计费系统。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术，尤其涉及一种基于分离架构的计费方法、装置和系统。
背景技术
随着网络业务的急剧增长，已有的第三代合作伙伴计划(3GPP，3rdGeneration Partnership Project)的演进分组系统(EPS，Evolved Packet System)逐步产生了一些约束，用户数据流处理集中在分组数据网络(PDN，Packet DataNetwork)出口网关，造成网关设备功能繁杂，可扩展性差。网关的控制面与转发面高度耦合，不利于核心网平滑演进。转发面扩容需求频度高于控制面，紧耦合导致控制面转发面同步扩容，设备更新周期短导致复合成本增加。网络层数据转发难以识别用户、业务特征，仅能根据上层传递的QoS转发，导致网络资源利用低效，难以依据用户和业务特性对数据流进行精细控制。
针对上述情况，目前对EPS结构中的网关(GW，GateWay)的控制面和用户面进行分离，从而避免已有架构中出现的问题，但是，控制面与用户面之间的Sx接口中存在各种级别和各种类型的消息交互，频率高且消息量巨大，需要保证控制面与用户面之间Sx接口的可靠性和低时延。此外，控制面和用户面分离架构中，由于周边交互的网元功能接口主要集中连接到控制面，导致Sx接口中同时存在控制信令和用户面数据。由此，Sx接口上所存在的不同级别(功能节点级别，UE级别，会话级别，业务级别等)，不同类型(信令消息，数据消息，控制管理类的数据消息等)的消息，均会对Sx接口的性能保障和优化造成很大挑战。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例期望提供一种基于分离架构的计费方法、装置和系统，能够提高控制面与用户面之间接口的可靠性并保障了接口的性能。
本发明的技术方案是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供了一种基于分离架构的计费方法，所述方法应用于控制面功能CPF与用户面功能UPF的分离架构，并且额外设置计费上报功能CRF，所述CRF的两端分别连接所述UPF和计费系统，所述方法包括：
在业务处理过程中，所述CRF获取所述UPF上报的计费统计数据；
所述CRF按照统计执行策略对计费统计数据进行处理，获得计费统计报告；
所述CRF将所述计费统计报告传输给计费系统。
在上述方案中，所述方法还包括：
所述CRF接收所述UPF发送的计费最终报告，并释放与所述UPF的计费会话，向所述UPF返回计费报告响应；
所述CRF发送计费会话终结消息至所述计费系统，终结与所述计费系统的会话，并接收所述计费系统返回的计费会话终结响应。
在上述方案中，所述计费系统包括在线计费系统OCS和离线计费系统OFCS。
在上述方案中，所述CRF按照统计执行策略对计费统计数据进行处理，获得计费统计报告，包括：
所述CRF依据从各个UPF接收到的计费统计数据以及计费签约信息执行处理过程；其中，所述计费签约信息是本地预配置的运营策略和规则和/或从外部网元功能直接或间接获取的签约和计费信息。
在上述方案中，当所述CRF设置在所述计费系统内时，所述CRF对所述计费统计数据进行处理所依据的统计执行策略中，计费签约信息由所述计费系统直接设置。
在上述方案中，当所述CRF设置在所述CPF时，所述UPF与所述CRF之间的交互通过Sx接口实现；
所述CRF与所述计费系统之间的交互通过复用所述CPF与所述计费系统之间的交互接口实现。
在上述方案中，当所述CRF设置在所述CPF时，所述CRF对所述计费统计数据进行处理所依据的统计执行策略中，计费签约信息由所述CPF直接设置。
在上述方案中，当所述CRF设置在任一UPF中时，未设置所述CRF的UPF通过UPF之间的交互接口将所述计费统计数据发送给设置有所述CRF的UPF；
所述CRF通过复用所述UPF与所述计费系统之间的交互接口与所述计费系统进行交互。
第二方面，本发明实施例提供了一种计费上报功能CRF装置，所述装置应用于控制面功能CPF与用户面功能UPF的分离架构，并且分别连接所述UPF和计费系统；所述装置包括：获取模块、处理模块和传输模块；其中，
所述获取模块，用于在业务处理过程中，获取所述UPF上报的计费统计数据；
所述处理模块，用于按照统计执行策略对计费统计数据进行处理，获得计费统计报告；
所述传输模块，用于将所述计费统计报告传输给计费系统。
在上述方案中，所述装置还包括：释放模块和终结模块；其中，
所述释放模块，用于接收所述UPF发送的计费最终报告，并释放与所述UPF的计费会话，向所述UPF返回计费报告响应；
所述终结模块，用于发送计费会话终结消息至所述计费系统，终结与所述计费系统的会话，并接收所述计费系统返回的计费会话终结响应。
在上述方案中，所述计费系统包括在线计费系统OCS和离线计费系统OFCS。
在上述方案中，所述处理模块，用于依据从各个UPF接收到的计费统计数据以及计费签约信息执行处理过程；其中，所述计费签约信息是本地预配置的运营策略和规则和或从外部网元功能直接或间接获取的签约和计费信息。
在上述方案中，当所述CRF装置设置在所述计费系统内时，所述处理模块对所述计费统计数据进行处理所依据的统计执行策略中，计费签约信息由所述计费系统直接设置。
在上述方案中，当所述CRF装置设置在所述CPF时，所述获取模块和所述释放模块与所述UPF之间的交互通过Sx接口实现；
所述传输模块和所述终结模块与所述计费系统之间的交互通过复用所述CPF与所述计费系统之间的交互接口实现。
在上述方案中，当所述CRF装置设置在所述CPF内时，所述处理模块对所述计费统计数据进行处理所依据的统计执行策略中，计费签约信息由所述CPF直接设置。
在上述方案中，当所述CRF装置设置在所述UPF内时，所述获取模块和所述释放模块与未设置所述CRF的UPF的交互通过UPF之间的交互接口实现；
所述传输模块和所述终结模块与所述计费系统之间的交互通过复用所述UPF与所述计费系统之间的交互接口实现。
第三方面，本发明实施例提供了一种基于分离架构的计费系统，所述系统包括控制面功能CPF与用户面功能UPF的分离架构，并且额外设置计费上报功能CRF，所述CRF的两端分别连接所述UPF和计费系统；
所述CRF，用于在业务处理过程中，获取所述UPF上报的计费统计数据；
以及，按照统计执行策略对计费统计数据进行处理，获得计费统计报告；
以及，将所述计费统计报告传输给计费系统。
在上述方案中，所述CRF，还用于接收所述UPF发送的计费最终报告，并释放与所述UPF的计费会话，向所述UPF返回计费报告响应；
以及，发送计费会话终结消息至所述计费系统，终结与所述计费系统的会话，并接收所述计费系统返回的计费会话终结响应。
在上述方案中，所述计费系统包括在线计费系统OCS和离线计费系统OFCS。
在上述方案中，所述CRF为独立设置的功能网元；或者设置于CPF中；或者设置于计费系统中；或者设置于UPF中。
本发明实施例提供了一种基于分离架构的计费方法、装置和系统；通过额外设置的CRF对计费统计数据进行处理，获得计费统计报告并传输给计费系统，不但避免了UPF和CPF之间的Sx接口上由于存在不同级别以及不同类型消息而对Sx接口造成的可靠性和时延性的影响，并且可以将多点执行时，多个UPF的计费数据进行统计，能够对计费实现精确的用量获取和授权。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种控制面和用户面分离架构下的计费系统结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种计费架构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种基于分离架构的计费方法流程示意图；
图4为本发明实施例提供的一种基于分离架构的计费业务终结的流程示意图；
图5为本发明实施例提供的另一种计费架构示意图；
图6为本发明实施例提供的又一种计费架构示意图；
图7为本发明实施例提供的再一种计费架构示意图；
图8为本发明实施例提供的一种基于分离架构的计费方法的详细流程示意图；
图9为本发明实施例提供的另一种基于分离架构的计费方法的详细流程示意图；
图10为本发明实施例提供的一种计费上报功能装置的结构示意图；
图11为本发明实施例提供的另一种计费上报功能装置的结构示意图
图12为本发明实施例提供的一种基于分离架构的计费系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
为了清楚地描述本发明实施例的技术方案，参见图1，对本发明实施例的应用场景进行说明，如图1所示目前控制面和用户面分离架构下的计费系统结构，包括有演进的通用移动通信系统陆地无线接入网(E-UTRAN，EvolvedUniversal Terrestrial Radio Access Network)、移动管理单元(MME，MobilityManagement Entity)、服务网关(S-GW，Serving Gateway)、分组数据网络网关(P-GW，Packet Data Network Gateway)、归属用户服务器(HSS，HomeSubscriber Server)、3GPP的认证授权计费(AAA，Authentication、Authorizationand Accounting)服务器、策略和计费规则功能实体(PCRF，Policy and ChargingRules Function)及其它支撑节点组成。
在图1所示的系统架构中，MME用于移动性管理、非接入层信令的处理和用户移动管理上下文的管理等控制面相关工作；S-GW是与E-UTRAN相连的接入网关设备，在E-UTRAN与P-GW之间转发数据，并且用于对寻呼等待数据进行缓存；P-GW则是EPS与PDN的边界网关，用于PDN的接入及在EPS与PDN间转发数据等功能。PCRF负责策略决策和计费规则的制定，提供基于业务数据流的门控、服务质量控制及计费规则给GW，在承载面执行PCRF所制定的策略和计费规则。
对于GW，包括S-GW和P-GW来说，将控制面和用户面进行分离之后，基于如图1所示的现有的网络架构，网关的控制面(GwC，Gateway Controller)可以根据PCRF发送的计费规则，执行相应的业务数据流计费操作，计费操作既可以是在线计费，也可以是离线计费。如果是在线计费，则需要和在线计费系统(OCS，Online Charging System)一起进行信用管理；如果是离线计费，则需要和离线计费系统(OFCS，Offline Charging System)之间交换相关的计费信息。GW与PCRF之间的接口是Gx接口，与OCS之间的接口是Gy接口，与OFCS之间的接口是Gz接口。
在上述架构中，GWC与服务网关的用户面(SGwU，Serving Gateway User)和分组网关的用户面(PGwU，Packet Data Network Gateway User)之间通过Sx接口进行各种级别和各种类型的消息交互，从而会影响Sx接口的可靠性、时延和性能。
基于图1所示网络架构中分离的网关结构以及图1所示的网络架构存在的问题，可以将图1所示的EPS架构中的S-GW、P-GW和业务检测功能(TDF，Traffic Detection Function)均拆分成了控制面功能(CPF，Controller plane function)和用户面功能(UPF，User plane function)两类功能；其中，SGW对应拆分为SGW UPF和SGW CPF；PGW对应拆分为PGW UPF和PGW CPF；TDF对应拆分为TDF UPF和TDF CPF。因此，CPF包括SGW CPF、PGW CPF和TDF CPF；UPF包括SGW UPF、PGW UPF和TDF UPF。
可以理解地，不同类型的CPF或者UPF，可以合一部署，也可以独立部署，本发明实施例对此不作具体限定。CPF负责控制面功能，包括负荷分担、UPF的选择、UE的IP地址分配、策略和计费控制等功能；可选地，还能够包含UPF的用户面地址和隧道标识的分配。UPF负责用户面相关功能，包括数据流识别和深度包解析、QoS处理和承载绑定，下行寻呼数据的缓存等功能。对接的用户面和控制面接口分别对应到相应的CPF和UPF中，其余相应接口功能对照原EPS架构。此时，UPF需要通过Sx接口与CPF进行交互，将UPF进行计费统计的信息传送至CPF，再上报给计费系统。
当控制面与用户面分离之后，由于UPF需要通过Sx接口与CPF进行交互，将UPF进行计费统计的信息传送至CPF，再上报给计费系统，从而导致了Sx接口上存在的不同级别(功能节点级别，UE级别，会话级别，业务级别等)，不同类型(信令消息，数据消息，控制管理类的数据消息等)的消息，影响了Sx接口的可靠性和时延性。
而且通常情况下，一个CPF对应与多个UPF交互，就会存在多个UPF无法锚定执行的的问题。由此，会导致依赖多个UPF的计费测量和计费统计难以执行，或者导致数据碎片化严重。例如，不同功能的业务可能归属不同UPF处理，单个用户的计费将可能存在于多个UPF上执行；或者，群组签约的用户可能归属在不同UPF，群组用量和计费的执行也将存在于多个UPF上执行。由于任务存在多点执行，无法实时感知当前的总体用量，无法根据签约和当前余量执行精确的用量和计费授权。
基于上述问题，参见图2，其示出了本发明实施例提供的一种计费架构，该计费架构中可以替换图1中虚线部分框取的计费架构，在该计费架构中，额外设置了计费上报功能(CRF，Charging Reprot Function)，图2所示的计费架构中，以CRF独立部署为例进行说明，可以理解地，CRF也可以驻留在其它网元功能中，包括但不限于：OCS，OFCS，CPF，UPF等。
基于图2所示的计费架构，提出本发明的各实施例，可以理解地，本发明实施例的应用不限于图1所示的EPS系统，同样也适用于实现了控制面和用户面分离的其它通信架构。
实施例一
参见图3，其示出了本发明实施例提供的一种基于分离架构的计费方法，该方法应用于控制面功能与用户面功能的分离架构，并且额外设置CRF，该CRF的两端分别连接UPF和计费系统，该方法可以包括：
S310：在业务处理过程中，CRF获取UPF上报的计费统计数据；
详细地，在业务处理过程中，UPF可以根据上报触发条件的触发或者外部通知触发向CRF发送计费统计数据，具体可以包括当前的使用用量(时长、流量、事件等)，业务标识以及UPF1标识等信息。CRF在获取到计费统计数据后，优选地，可以存储计费统计数据，并返回对应的响应消息给UPF。
需要说明的是，UPF的数量可以不止一个，例如，同一用户的不同业务所对应的不同的UPF或者同一签约计费组内不同用户分别对应的UPF。这些UPF在业务过程中均执行计费的统计和监控，并且分别将计费统计数据上报给CRF。
S320：CRF按照统计执行策略对计费统计数据进行处理，获得计费统计报告；
详细地，CRF可以将计费统计数据按照统计执行策略进行处理，例如话单生成，计费话单修改，计费数据或话单汇聚等处理。CRF可以依据从各个UPF接收到的计费统计数据以及计费签约等信息执行处理过程。该计费签约信息，可以是本地预配置的运营策略和规则，也可以是外部网元，例如OCS，PCRF，CPF，UPF等网元功能直接或间接获取的签约和计费信息，具体获取方式本发明实施例不做限定。
SS90：CRF将计费统计报告传输给计费系统。
详细地，CRF可以将通过话单生成，计费会话修改，计费数据汇聚等处理之后得到的计费统计报告上报给计费系统，可以理解地，根据计费方式的不同，计费系统可以包括OCS和OFCS，计费统计报告中可以携带计费话单，可以包括当前的使用用量(时长、流量、事件等)，UE标识，业务标识，UPF标识，以及可选的会话标识，计费关键字，接入方式，第三方应用提供标识等信息。
而CRF向计费系统进行计费统计报告的上报可以通过预先由CPF下发的计费签约信息或者计费系统的主动获取请求来触发执行，优选地，CRF在发送完计费统计报告后，还会接收到计费系统对应返回的响应消息，本实施例对此不做限定。
上述方案对业务处理过程中计费上报流程进行了简述，通过CRF对计费统计数据进行处理，获得计费统计报告并传输给计费系统，不但避免了UPF和CPF之间的Sx接口上由于存在不同级别以及不同类型消息而对Sx接口造成的可靠性和时延性的影响，并且可以将多点执行时，多个UPF的计费数据进行统计，能够对计费实现精确的用量获取和授权。
示例性地，当业务结束时，参见图4，上述方案还可以包括：
S340：CRF接收UPF发送的计费最终报告，并释放与UPF的计费会话，向UPF返回计费报告响应；
同理，由于UPF的数量可以不止一个，当会话结束时，UPF可以通过CRF终结与计费系统之间的计费会话，从而不需要按照现有架构利用Sx接口通过CPF与计费系统交互进行终结。同样也达到了Sx接口上由于存在不同级别以及不同类型消息而对Sx接口造成的可靠性和时延性的影响。
具体地，UPF发送的计费最终报告中可以携带当前需要上报的计费话单，CRF针对计费最终报告可以进行更新计费信用额度等处理，释放该计费会话，并返回计费报告响应消息给UPF。
S350：CRF发送计费会话终结消息至计费系统，终结与计费系统的会话，并接收计费系统返回的计费会话终结响应。
具体地，CRF发送计费会话终结消息时，可以携带当前终结会话相关的相关计费话单等信息。计费系统在接收到计费会话终结消息之后可以释放该计费会话资源，并返回对应的响应消息给CPF，从而完成该业务流程中的在线计费处理。
上述方案可以用于针对图2所示的CRF独立设置的架构示例进行说明的，而针对CRF设置在其他网元中的情况，本实施例可以给出以下优选实施例：
一、当CRF设置在计费系统内时，参见图5所示的计费架构，与图3和图4所示的方案进行对比，可以得出：在CRF与计费系统之间交互方式为装置内的消息传输而不是外部的消息收发；CRF对计费统计数据进行处理所依据的统计执行策略中，计费签约信息可以由计费系统直接设置，从而无需预配置或者从其他外部网元功能获取。
二、当CRF设置在CPF时，参见图6所示的计费架构，与图3和图4所示的方案进行对比，可以得出：UPF与CRF之间的交互可以通过Sx接口来实现；而CRF与计费系统之间的交互可以通过复用CPF与计费系统之间的交互接口，例如Gy或Gz接口来实现，具体可以为：通过复用Gy接口与OCS交互，复用Gz接口与OFCS交互；并且CRF对计费统计数据进行处理所依据的统计执行策略中，计费签约信息可以由CPF直接设置，从而无需预配置或者从其他外部网元功能获取。
三、当CRF设置在任一UPF中时，参见图7所示的计费架构，与图3和图4所示的方案进行对比，可以得出：未设置CRF的UPF通过UPF之间的交互接口，例如S5接口将计费统计数据发送给设置有CRF的UPF；设置有CRF的UPF与CRF之间的交互方式为装置内的消息传输而不是外部的消息收发；CRF通过复用UPF与计费系统之间的交互接口，例如Gyr/Gzr接口与计费系统进行交互，具体可以为：通过复用Gyr接口与OCS交互，复用Gzr接口与OFCS交互。
针对上述各实施例，需要说明的是，以上各实施例的消息粒度是针对同一用户的不同业务，本发明实施例同样可以适用于有关联的签约计费组内的不同用户、组用户的不同用户之间的业务处理流程，可参照如上实施例的同一用户的不同业务的处理；
对于签约计费组内的不同用户，即组用户的计费用量的统计和执行上报。除了不同UE标识之外，还存在计费的组用户标识，用量统计的组计费关键字或监控关键字等区别。主要取决于具体实施方式，本发明实施例也同样不做限定。
本实施例提供了一种基于分离架构的计费方法，通过额外设置的CRF对UPF上报的计费统计数据进行处理，获得计费统计报告并传输给计费系统，不但避免了UPF和CPF之间的Sx接口上由于存在不同级别以及不同类型消息而对Sx接口造成的可靠性和时延性的影响，并且可以将多点执行时，多个UPF的计费数据进行统计，能够对计费实现精确的用量获取和授权。
实施例二
基于前述实施例所述的计费方法，本实施例提供了CRF独立设置时的具体计费流程，该流程根据计费方式的不同可以包括在线计费流程和离线计费流程。
结合图2所示的计费架构，参见图8，其示出了本发明实施例提供的一种在线计费流程的详细示意图，可以包括：
S801：终端UE向网络发起附着流程，并完成会话创建等激活流程。
本步骤的具体同现有技术，本实施例不做赘述。
S802：CPF判断计费方法为在线计费，触发向OCS发起计费信用申请；
S803：CPF发送计费信用申请请求给OCS；
计费信用申请请求用于向OCS申请用量信用配额，可以包括用户标识、业务标识、费率组标识等业务和计费相关信息；可选地，还可以包括CPF功能标识，UPF功能标识；
S804：OCS根据签约信息和计费信用申请请求中携带的计费信息，执行信用授权，并发送信用申请响应给CPF；
具体地，OCS发送的信用申请响应中可以包括信用配额；或者OCS可以拒绝计费信用申请；若拒绝计费信用申请，则计费会话建立不成功，OCS返回的响应消息中可以携带授权失败原因；
S805：CPF向UPF发送Sx接口会话更新请求；
具体地，CPF收到OCS的响应消息后，若有信用配额下发，则将信用申请响应进行本地化处理后，下发计费相关信息和上报条件等计费规则信息给UPF执行。会话更新请求中就可以包括计费相关信息和上报条件这类的计费规则信息；具体地，计费相关信息可以包括会话标识，规则标识，业务标识，计费关键字，信用阈值等；上报条件可以包括：流量门限/时间门限/整点/费率改变/更新(位置更新、接入类型更新、时区更新/相关IP-CAN会话修改)等信息。
值得注意的是，本实施例中，以一个CPF对应两个UPF为例进行说明，两个UPF分别标注为UPF1和UPF2。
S806：UPF1接收该更新请求消息，执行规则更新，并给CPF发送更新响应；
具体地，更新响应中可以携带计费规则的更新安装结果；
S807：业务过程中，UPF1执行计费规则匹配，数据流统计和话单生成，监控上报条件。
可以理解地，上述S802至S807过程完成了业务会话的建立过程，会话建立之后，UPF进行数据流统计和计费数据统计。
需要说明的是，在业务过程中，还可以包括：
S808：UE1发起业务2流程，重复S802至S807步骤，申请信用授权，并下发到UPF2执行。
可以理解地，不同于业务1，业务2的数据处理在UPF2，由UPF2执行统计和监控。本场景同样适用于和UE1有关联组计费签约的其它UE的业务处理和计费执行。需要说明的是，本步骤可在S802之后的任一时间进行，不受该先后顺序的限制。
S809：UPF1受到上报条件触发，或是外部计费通知，向CRF发送计费统计数据；
具体地，UPF1可以通过CRF向OCS进行计费上报过程；计费统计数据可以包括当前的使用用量(时长、流量、事件等)，业务标识，UPF1标识等信息，可选地，计费统计数据中可以携带计费话单。
S810：CRF存储计费报告信息，并返回响应消息给UPF1。
S811：UPF2受到上报条件触发，或是外部计费通知，向CRF发送计费统计数据；
具体地，UPF2可以通过CRF向OCS进行计费上报过程；计费统计数据可以包括当前的使用用量(时长、流量、事件等)，业务标识，UPF2标识等信息，可选地，计费统计数据中可以携带计费话单。
S812：CRF存储计费报告信息，并返回响应消息给UPF2。
需要说明的是，业务2的上报处理(S811～S812)，和业务1的上报处理(S809～S810)，没有先后限制。根据各自上报条件进行触发，执行上报流程。
S813：CRF按照统计执行策略对计费统计数据进行处理，获得计费统计报告；
具体地，CRF可以针对同一用户的计费关联业务，或是针对有关联计费签约的不同用户，执行计费统计信息的处理，例如，话单生成，修改，汇聚，等处理。依据CRF从各UPF接收到的计费统计数据以及计费签约等信息执行处理过程。该计费签约信息，可以是本地预配置的运营策略和规则，也可以是外部获取的签约和计费信息，例如从OCS，PCRF，CPF，UPF等网元功能直接或间接获取，具体获取方式，本发明不做限定。
S814：CRF将计费统计报告上报给OCS。
具体地，CRF执行计费上报流程；发送计费统计报告给OCS，携带计费话单，当前的使用用量(时长、流量、事件等)，UE标识，业务标识，UPF标识。以及可选的会话标识，计费关键字，接入方式，第三方应用提供标识等信息。上报触发条件。
S815：OCS存储计费报告信息，并返回响应消息给CRF。
业务过程中，受不同计费条件的触发，可循环执行S809和S815，处理计费上报流程。S802-S815，执行了控制面和用户面分离架构下部署CRF功能的计费会话创建和计费上报流程的处理。
S816：业务过程中，OCS主动发送通知消息给CPF；
例如，OCS要求上报使用用量、或重新鉴权、或告知用户信用额度不足等)；
S817：CPF收到该通知消息后，进行相应处理，并发送通知响应消息给OCS；
需要说明的是，CPF根据主动通知消息确认需要执行新的信用申请，或者下发UPF执行计费上报，则重复S803-S815，执行信用额度的申请下发，以及当前计费用量的上报处理。可以理解地，S816-S817，则执行了控制面用户面分离架构下部署CRF功能的在线计费会话修改流程的处理。
S818：业务结束时，CPF通过Sx接口通知UPF1会话终结消息；
会话终结消息用于告知UPF1终结当前业务处理，上报计费话单等用量信息，释放会话资源。
S819：UPF1执行会话终结消息的处理，并返回会话终结响应消息给CPF。
S820：UPF1向CRF发送计费最终报告，将当前需要上报的计费话单等信息上报给CRF，并终结该计费会话。
S821：CRF存储该计费最终报告，更新计费信用额度等处理，释放该计费会话，并返回计费报告响应消息给UPF1。
S822：UE1发起业务2的会话终结流程，重复S818～S821步骤，告知UPF2和CRF终结当前业务处理，上报计费话单等用量信息，释放会话资源。
可以理解地，上述会话终结流程同样适用于和UE1有组计费签约的其它UE的业务处理和计费执行。需要说明的是，本步骤可在S818之前或之后任一时间进行，不受先后顺序的限制。
S823：CRF发送计费会话终结消息给OCS，终结当前会话，并上报当前终结会话相关的相关计费报告话单等信息；
S824：OCS返回计费会话终结响应消息给CRF；
S825：CPF发送计费会话终结消息给OCS，终结当前会话；
S826：OCS释放该计费会话资源，并返回响应消息给CPF；完成该业务流程中的在线计费处理。
至此，S801至S826完成了业务流程的全部在线计费处理过程。
结合图2所示的计费架构，参见图9，其示出了本发明实施例提供的一种离线计费流程的详细示意图，可以包括：
S901：终端UE向网络发起附着流程，并完成会话创建等激活流程。
本步骤的具体实现同现有技术，不做赘述。
S902：CPF判断计费方法为离线计费，触发向OFCS发起计费会话建立请求以及初始鉴权请求；
S903：CPF发送计费会话建立请求以及初始鉴权请求给OFCS；
其中，计费会话建立及初始鉴权消息可以包括用户标识、业务标识、费率组标识等业务和计费相关信息；可选地，还可以包括CPF功能标识，UPF功能标识；
S904：OFCS根据签约信息和请求消息携带的计费信息，执行初始鉴权。并发送会话建立和鉴权响应消息给CPF；
具体地，会话建立和鉴权响应消息可以携带计费上报条件；若拒绝则计费会话建立不成功，返回的响应消息中携带失败原因；
S905：CPF向UPF1发送Sx接口会话更新请求
具体地，CPF接收到OFCS的会话建立和鉴权响应消息后，则将信用申请响应进行本地化处理，随后下发计费规则和统计上报条件等信息给UPF1执行，若该申请被拒绝则执行业务结束流程。会话更新请求中可以包括计费相关信息和上报条件这类的计费规则信息；具体地，计费相关信息可以携带会话标识，规则标识，业务标识，计费关键字等；上报条件可以包括流量门限/时间门限/整点/不同费率条件(位置、接入类型、时区)等信息。
S906：UPF1接收该更新请求消息，执行规则更新，并给CPF发送更新响应消息；
S907：业务过程中，UPF1执行计费规则匹配，数据流统计和话单生成，监控上报条件；
S908：业务过程中，UE1发起业务2流程，重复S902～S907步骤。不同于业务1的，是业务2的数据处理在UPF2，由UPF2执行统计和监控。本场景同样适用于和UE1有组计费签约的其它UE的业务处理和计费执行。需要说明的是，本步骤可在S902之后的任一时间进行，不受该先后顺序的限制。
S909：UPF1受到上报条件触发，发送第一计费报告给CRF；
第一计费报告中可以携带UPF1的计费统计数据，包括当前的使用用量(时长、流量、事件等)，业务标识，UPF1标识等信息，可选地，还可以携带UPF1的计费话单发送给CRF。
S910：CRF存储计费报告信息，并返回响应消息给UPF1。
S911：UPF2受到上报条件触发，发送第二计费报告给CRF；
第二计费报告中也可以携带UPF2的计费统计数据，包括当前的使用用量(时长、流量、事件等)，业务标识，UPF2标识等信息，可选地，还可以携带UPF2的计费话单给CRF。
S912：CRF存储计费报告，并返回响应消息给UPF2。
需要说明的是，业务2的上报处理(S911～S912)，和业务1的上报处理(S909～S910)，没有先后限制。根据各自上报条件进行触发，执行上报流程。
S913：CRF按照统计执行策略对计费统计数据进行处理，获得计费统计报告；
具体地，CRF可以针对同一用户的计费关联业务，或是针对有关联计费签约的不同用户，执行计费统计信息的处理，例如，话单生成，修改，汇聚，等处理。依据CRF从各UPF接收到的计费报告，以及计费签约等信息执行处理过程。该计费签约信息，可以是本地预配置的运营策略和规则，也可以是外部获取的签约和计费信息，例如从OFCS，PCRF，CPF，UPF等网元功能直接或间接获取，具体获取方式，本发明不做限定。
S914：CRF将计费统计报告上报给OFCS；
具体地，CRF执行计费上报流程，发送计费统计报告给OFCS，携带计费话单，当前的使用用量(时长、流量、事件等)，UE标识，业务标识，UPF标识。以及可选的会话标识，计费关键字，接入方式，第三方应用提供标识等信息。
S915：OFCS存储计费报告信息，并返回响应消息给CRF。
业务过程中，受不同计费条件的触发，可循环执行S909和S915，处理计费上报流程。S902-S915，执行了控制面和用户面分离架构下部署CRF功能的计费会话创建和计费上报流程的处理。
S916：业务结束时，CPF通过Sx接口通知UPF1会话终结消息；
会话终结消息用于告知UPF1终结当前业务处理，上报计费话单等用量信息，释放会话资源。
S917：UPF1执行该会话终结消息的处理，并返回会话终结响应消息给CPF。
S918：UPF1向CRF发送计费最终报告，将当前需要上报的计费话单等信息上报给CRF，并终结该计费会话。
S919：CRF存储该计费最终报告，释放该计费会话，并返回计费报告响应消息给UPF1。
S920：UE1发起业务2的会话终结流程，重复S916～S919，告知UPF2和CRF终结当前业务处理，上报计费话单等用量信息，释放会话资源。
可以理解地，本场景同样适用于和UE1有组计费签约的其它UE的业务处理和计费执行。需要说明的是，本步骤可在S916之前或之后任一时间进行，不受先后顺序的限制。
S921：CRF发送计费会话终结消息给OFCS，终结当前会话，并上报当前终结会话相关的相关计费报告话单等信息；
S922：OFCS返回计费会话终结响应消息给CRF；
S923：CPF发送计费会话终结消息给OFCS，终结当前会话；
S924：OFCS释放该计费会话资源，并返回响应消息给CPF；完成该业务流程中的离线计费处理。
至此，S901至S924完成了业务流程的全部离线计费处理过程。
实施例三
基于前述实施例所述的计费方法，本实施例提供了CRF设置于计费系统时的具体计费流程，该流程根据计费方式的不同可以包括在线计费流程和离线计费流程，对应的，在线计费流程中，CRF设置于OCS；离线计费流程中，CRF设置于OFCS。
针对在线计费流程，结合图5所示的计费架构以及图8所示的技术方案，可以得到：
1、由于CRF驻留OCS中，S814与S815所描述的CRF与OCS之间的交互过程取代为CRF在OCS内部进行的数据传输；
2、S813中，CRF按照统计执行策略对计费统计数据进行处理，获得计费统计报告所依据的计费签约信息可以从OCS直接获取，无需预配置或外部获取。
3、S823和S824所描述的会话终结过程中的交互过程也同样取代为CRF在OCS内部进行的数据传输。
针对离线计费流程，结合图5所示的计费架构以及图9所示的技术方案，可以得到：
1、由于CRF驻留OFCS中，S914与S915所描述的CRF与OFCS之间交互过程可以取代为CRF在OFCS内部进行的数据传输；
2、在S913中，CRF按照统计执行策略对计费统计数据进行处理，获得计费统计报告所依据的计费签约信息可以从OFCS直接获取，无需预配置或外部获取。
3、S921和S922所描述的会话终结过程中的交互过程也同样取代为CRF在OFCS内部进行的数据传输。
实施例四
基于前述实施例所述的计费方法，本实施例提供了CRF设置于CPF时的具体计费流程，该流程根据计费方式的不同可以包括在线计费流程和离线计费流程。
针对在线计费流程，结合图6所示的计费架构以及图8所示的技术方案，可以得到：
1、由于CRF设置于CPF中，S809至S812所描述的CRF与UPF之间的交互可以通过复用Sx接口来进行；
2、S813中，CRF按照统计执行策略对计费统计数据进行处理，获得计费统计报告所依据的计费签约信息可以从CPF直接获取，无需预配置或外部获取。
3、S814至S815以及S823至S824所描述的CRF与OCS之间的交互过程可以使用CPF与OCS之间的Gy接口来实现。
针对离线计费流程，结合图6所示的计费架构以及图9所示的技术方案，可以得到：
1、由于CRF设置于CPF中，S809至S812所描述的CRF与UPF之间的交互可以通过复用Sx接口来进行；
2、S913中，CRF按照统计执行策略对计费统计数据进行处理，获得计费统计报告所依据的计费签约信息可以从CPF直接获取，无需预配置或外部获取；
3、S914至S915以及S821至S822所描述的CRF与OFCS之间的交互过程可以使用CPF与OFCS之间的Gz接口来实现。
实施例五
基于前述实施例所述的计费方法，本实施例提供了CRF设置于UPF时的具体计费流程，该流程根据计费方式的不同可以包括在线计费流程和离线计费流程。
针对在线计费流程，结合图7所示的计费架构以及图8所示的技术方案，以CRF设置于UPF3为例进行说明，可以得到：
1、由于CRF设置于UPF3，因此，S809至S812所描述的UPF1和UPF2与CRF之间的交互过程，可以通过UPF之间的S5接口来实现；而UPF3与CRF之间的交互过程则取代为CRF在UPF3内部进行的数据传输。
2、S814至S815以及S823至S824所描述的CRF与OCS之间的交互过程可以使用UPF与OCS之间的Gyr接口来实现。
针对离线计费流程，结合图7所示的计费架构以及图9所示的技术方案，以CRF设置于UPF3为例进行说明，可以得到：
1、S909至S912所描述的UPF1和UPF2与CRF之间的交互过程，可以通过UPF之间的S5接口来实现；而UPF3与CRF之间的交互过程则取代为CRF在UPF3内部进行的数据传输。
2、S814至S815以及S921至S922所描述的CRF与OFCS之间的交互过程可以使用UPF与OFCS之间的Gzr接口来实现。
实施例六
基于前述实施例相同的技术构思，参见图10，其示出了本发明实施例提供的一种CRF装置100，所述装置100应用于控制面功能CPF与用户面功能UPF的分离架构，并且分别连接所述UPF和计费系统；所述装置100包括：获取模块1001、处理模块1002和传输模块1003；其中，
所述获取模块1001，用于在业务处理过程中，获取所述UPF上报的计费统计数据；
所述处理模块1002，用于按照统计执行策略对计费统计数据进行处理，获得计费统计报告；
所述传输模块1003，用于将所述计费统计报告传输给计费系统。
需要说明的是，上述计费系统可以包括OCS和OFCS。
在上述方案中，参见图11，所述装置100还包括：释放模块1004和终结模块1005；其中，
所述释放模块1004，用于接收所述UPF发送的计费最终报告，并释放与所述UPF的计费会话，向所述UPF返回计费报告响应；
所述终结模块1005，用于发送计费会话终结消息至所述计费系统，终结与所述计费系统的会话，并接收所述计费系统返回的计费会话终结响应。
在上述方案中，所述处理模块1002，用于依据从各个UPF接收到的计费统计数据以及计费签约信息执行处理过程；其中，所述计费签约信息是本地预配置的运营策略和规则和/或是从外部网元功能直接或间接获取的签约和计费信息。
在上述方案中，当所述CRF装置100设置在所述计费系统内时，所述处理模块1002对所述计费统计数据进行处理所依据的统计执行策略中，计费签约信息由所述计费系统直接设置。
在上述方案中，当所述CRF装置100设置在所述CPF时，所述获取模块1001和所述释放模块1004与所述UPF之间的交互通过Sx接口实现；
所述传输模块1003和所述终结模块1005与所述计费系统之间的交互通过复用所述CPF与所述计费系统之间的交互接口，例如Gy或Gz接口实现。
在上述方案中，当所述CRF装置100设置在所述CPF内时，所述处理模块1002对所述计费统计数据进行处理所依据的统计执行策略中，计费签约信息由所述CPF直接设置。
在上述方案中，当所述CRF装置100设置在所述UPF内时，所述获取模块1001和所述释放模块1004与未设置所述CRF的UPF的交互通过UPF之间的交互，例如S5接口实现；
所述传输模块1003和所述终结模块1005与所述计费系统之间的交互通过复用所述UPF与所述计费系统之间的交互接口，例如Gyr或Gzr接口实现。
实施例七
基于前述实施例相同的技术构思，参见图12，其示出了本发明实施例提供的一种基于分离架构的计费系统120，其特征在于，所述系统120包括控制面功能CPF1201与用户面功能UPF1202的分离架构，并且额外设置CRF100，所述CRF100的两端分别连接所述UPF1202和计费系统1203；
所述CRF100，用于在业务处理过程中，获取所述UPF1202上报的计费统计数据；
以及，按照统计执行策略对计费统计数据进行处理，获得计费统计报告；
以及，将所述计费统计报告传输给计费系统1203。
在上述方案中，所述CRF100，还用于接收所述UPF1202发送的计费最终报告，并释放与所述UPF1202的计费会话，向所述UPF1202返回计费报告响应；
以及，发送计费会话终结消息至所述计费系统1203，终结与所述计费系统1203的会话，并接收所述计费系统1203返回的计费会话终结响应。
需要说明的是，上述计费系统1203可以包括OCS和OFCS。并且，所述CRF100为独立设置的功能网元；或者设置于CPF1201中；或者设置于计费系统1203中；或者设置于UPF1202中.
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
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 (20)
1.一种基于分离架构的计费方法，其特征在于，所述方法应用于控制面功能CPF与用户面功能UPF的分离架构，并且额外设置计费上报功能CRF，所述CRF的两端分别连接所述UPF和计费系统，所述方法包括：
在业务处理过程中，所述CRF获取所述UPF上报的计费统计数据；
所述CRF按照统计执行策略对计费统计数据进行处理，获得计费统计报告；
所述CRF将所述计费统计报告传输给计费系统。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述CRF接收所述UPF发送的计费最终报告，并释放与所述UPF的计费会话，向所述UPF返回计费报告响应；
所述CRF发送计费会话终结消息至所述计费系统，终结与所述计费系统的会话，并接收所述计费系统返回的计费会话终结响应。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计费系统包括在线计费系统OCS和离线计费系统OFCS。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述CRF按照统计执行策略对计费统计数据进行处理，获得计费统计报告，包括：
所述CRF依据从各个UPF接收到的计费统计数据以及计费签约信息执行处理过程；其中，所述计费签约信息是本地预配置的运营策略和规则和/或从外部网元功能直接或间接获取的签约和计费信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述CRF设置在所述计费系统内时，所述CRF对所述计费统计数据进行处理所依据的统计执行策略中，计费签约信息由所述计费系统直接设置。
6.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，当所述CRF设置在所述CPF时，所述UPF与所述CRF之间的交互通过Sx接口实现；
所述CRF与所述计费系统之间的交互通过复用所述CPF与所述计费系统之间的交互接口实现。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述CRF设置在所述CPF时，所述CRF对所述计费统计数据进行处理所依据的统计执行策略中，计费签约信息由所述CPF直接设置。
8.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，当所述CRF设置在任一UPF中时，未设置所述CRF的UPF通过UPF之间的交互接口将所述计费统计数据发送给设置有所述CRF的UPF；
所述CRF通过复用所述UPF与所述计费系统之间的交互接口与所述计费系统进行交互。
9.一种计费上报功能CRF装置，其特征在于，所述装置应用于控制面功能CPF与用户面功能UPF的分离架构，并且分别连接所述UPF和计费系统；所述装置包括：获取模块、处理模块和传输模块；其中，
所述获取模块，用于在业务处理过程中，获取所述UPF上报的计费统计数据；
所述处理模块，用于按照统计执行策略对计费统计数据进行处理，获得计费统计报告；
所述传输模块，用于将所述计费统计报告传输给计费系统。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：释放模块和终结模块；其中，
所述释放模块，用于接收所述UPF发送的计费最终报告，并释放与所述UPF的计费会话，向所述UPF返回计费报告响应；
所述终结模块，用于发送计费会话终结消息至所述计费系统，终结与所述计费系统的会话，并接收所述计费系统返回的计费会话终结响应。
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述计费系统包括在线计费系统OCS和离线计费系统OFCS。
12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述处理模块，用于依据从各个UPF接收到的计费统计数据以及计费签约信息执行处理过程；其中，所述计费签约信息是本地预配置的运营策略和规则和或从外部网元功能直接或间接获取的签约和计费信息。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，当所述CRF装置设置在所述计费系统内时，所述处理模块对所述计费统计数据进行处理所依据的统计执行策略中，计费签约信息由所述计费系统直接设置。
14.根据权利要求9至12任一项所述装置，其特征在于，当所述CRF装置设置在所述CPF时，所述获取模块和所述释放模块与所述UPF之间的交互通过Sx接口实现；
所述传输模块和所述终结模块与所述计费系统之间的交互通过复用所述CPF与所述计费系统之间的交互接口实现。
15.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，当所述CRF装置设置在所述CPF内时，所述处理模块对所述计费统计数据进行处理所依据的统计执行策略中，计费签约信息由所述CPF直接设置。
16.根据权利要求9至12任一项所述的装置，其特征在于，当所述CRF装置设置在所述UPF内时，所述获取模块和所述释放模块与未设置所述CRF的UPF的交互通过UPF之间的交互接口实现；
所述传输模块和所述终结模块与所述计费系统之间的交互通过复用所述UPF与所述计费系统之间的交互接口实现。
17.一种基于分离架构的计费系统，其特征在于，所述系统包括控制面功能CPF与用户面功能UPF的分离架构，并且额外设置计费上报功能CRF，所述CRF的两端分别连接所述UPF和计费系统；
所述CRF，用于在业务处理过程中，获取所述UPF上报的计费统计数据；
以及，按照统计执行策略对计费统计数据进行处理，获得计费统计报告；
以及，将所述计费统计报告传输给计费系统。
18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述CRF，还用于接收所述UPF发送的计费最终报告，并释放与所述UPF的计费会话，向所述UPF返回计费报告响应；
以及，发送计费会话终结消息至所述计费系统，终结与所述计费系统的会话，并接收所述计费系统返回的计费会话终结响应。
19.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述计费系统包括在线计费系统OCS和离线计费系统OFCS。
20.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述CRF为独立设置的功能网元；或者设置于CPF中；或者设置于计费系统中；或者设置于UPF中。
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