CN114868374A - 用于无锁通信网络资源配额共享的方法、系统和计算机可读介质 - Google Patents

用于无锁通信网络资源配额共享的方法、系统和计算机可读介质 Download PDF

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Abstract

一种用于无锁通信网络资源配额共享的示例方法发生在包含多个计费节点的分布式计费系统的第一计费节点处。所述示例方法包括：从请求实体接收用于从共享资源计划请求第一资源量的第一通信网络资源配额请求；在不确认共享资源计划具有足够的可用资源来分配第一资源量的情况下，向请求实体提供用于第一成员的第一通信网络资源配额，其中第一通信网络资源配额指示小于第一资源量的第二资源量，和/或其中第一通信网络资源配额与指示第一通信网络资源配额何时到期的有效时间关联；以及向第二计费节点发送用于预留共享资源计划的资源的第一资源预留请求。

Description

用于无锁通信网络资源配额共享的方法、系统和计算机可读 介质
优先权要求
本申请要求2019年11月20日提交的序列号为16/690,058的美国专利申请的优先权，其公开内容通过引用整体包含在本文中。
技术领域
本文中所述的主题涉及通信网络。更具体地，本文中所述的主题涉及用于无锁通信网络资源配额共享的方法、系统和计算机可读介质。
背景技术
通信网络服务提供商可以向移动设备订户提供各种不同的网络服务。由服务提供商提供的资源计划一般以不同性能类别和各种资源量的组合为特征。例如，订户为具有给定带宽速度、给定资源量的下载大小资源配额和/或特定服务质量(QoS)级别的资源计划(例如，移动数据计划或订阅计划)支付月费。类似地，另一个订户可以订阅具有较低带宽速度、较少资源配额分配和/或较低QoS级别的不同资源计划。
有时，订户可以共享资源计划(例如，数据计划或信用计划)。例如，家庭共享数据计划可以允许多个用户设备(例如，丈夫、妻子及他们的孩子的设备)每月共享高速数据份额(20千兆字节)。在这个例子中，与大多数数据计划一样，一旦共享数据被用光，服务提供商通常会暂停订户的服务。在另一个例子中，家庭共享计划可能涉及分摊一个或多个成员花费的部分费用，例如，家庭共享计划可以支付子成员费用的20％直到最大金额(例如，该计划的信用限额)。
一种防止共享资源计划的成员过度消耗资源的可能方法涉及当该计划的一个成员发出资源配额请求时，对共享资源计划使用锁。尽管使用锁可以防止数据过度消耗(并且减轻服务提供商的收入风险)，但是这样的解决方案会影响网络中的时延和性能。如果在线计费系统(OCS)使用其中一些OCS节点处理不同的资源计划和/或其中一些OCS节点处理同一共享资源计划的不同成员的资源配额请求的分布式体系结构，则会出现另外的问题。
因而，存在对用于无锁通信网络资源配额共享的方法、系统和计算机可读介质的需求。
发明内容
公开了用于无锁通信网络资源配额共享的方法、系统和计算机可读介质。在一些实施例中，示例方法发生在包含多个计费节点的分布式计费系统的第一计费节点处，其中第一计费节点用于处理与共享资源计划的第一成员关联的通信网络资源配额请求，其中第二计费节点管理与共享资源计划关联的资源预留。该示例方法包括：从请求实体接收用于从共享资源计划请求第一资源量的第一通信网络资源配额请求；在不确认共享资源计划具有足够的可用资源来分配第一资源量的情况下，向请求实体提供用于第一成员的第一通信网络资源配额，其中第一通信网络资源配额指示小于第一资源量的第二资源量，和/或其中第一通信网络资源配额与指示第一通信网络资源配额何时到期的有效时间关联；以及向第二计费节点发送用于预留共享资源计划的资源的第一资源预留请求。
在一些实施例中，示例系统包括包含多个计费节点的分布式计费系统的第一计费节点。第一计费节点通过使用至少一个处理器和存储器来实现。第一计费节点用于处理与共享资源计划的第一成员关联的通信网络资源配额请求，并且第二计费节点管理与共享资源计划关联的资源预留。所述第一计费节点被配置成：从请求实体接收用于从共享资源计划请求第一资源量的第一通信网络资源配额请求；在不确认共享资源计划具有足够的可用资源来分配第一资源量的情况下，向请求实体提供用于第一成员的第一通信网络资源配额，其中第一通信网络资源配额指示小于第一资源量的第二资源量，和/或其中第一通信网络资源配额与指示第一通信网络资源配额何时到期的有效时间关联；以及向第二计费节点发送用于预留共享资源计划的资源的第一资源预留请求。
本文中所述的主题可以用与硬件和/或固件结合的软件实现。例如，本文中所述的主题可以用处理器执行的软件实现。在一种示例实现中，本文中所述的主题可以使用其上存储有计算机可执行指令的计算机可读介质来实现，当由计算机的处理器执行时，所述计算机可执行指令控制计算机执行步骤。所执行的步骤可以对应于本文中关于本发明描述的步骤中的任何一个或多个步骤。适合于实现本文中所述的主题的示例计算机可读介质包括非瞬态设备，比如磁盘存储设备、芯片存储设备、可编程逻辑器件和专用集成电路。另外，实现本文中所述的主题的计算机可读介质可以位于单个设备或计算平台上，或者可以分布在多个设备或计算平台上。
本文中所使用的术语‘节点’指的是包括一个或多个处理器和存储器的至少一个物理计算平台。
本文中所所用的术语‘功能’或‘模块’指的是与硬件和/或固件结合的用于实现本文中所述的特征的软件。
附图说明
现在将参考附图来解释本文中所述的主题，其中：
图1是图解说明用于无锁通信网络资源配额共享的示例通信环境的框图；
图2是图解说明用于无锁通信网络资源配额共享的示例在线计费系统(OCS)集群的框图；
图3A-3B是图解说明与无锁通信网络资源配额共享关联的示例消息的消息流程图；以及
图4是图解说明用于无锁通信网络资源配额共享的示例过程的流程图。
具体实施方式
本文中所述的主题涉及用于无锁通信网络资源配额共享的方法、系统和计算机可读介质。共享资源计划可用于各种通信网络的订户。例如，移动电话服务提供商销售家庭共享计划，其中多个家庭成员(或他们的用户设备)可以共享计划的总量(例如，月度份额)中的分钟数或数据。在另一个例子中，家庭分摊费用计划可以允许家庭成员分摊信用或费用，例如，其中至少部分费用通过分摊的信用或金钱份额来支付。
基于锁的计费体系结构可以在计划的子成员请求资源时，通过锁定计划或相关父账户来处理共享资源计划，从而确保没有并行或并发事件(例如，与共享资源计划的其他成员关联的事件)可以(过度)消耗计划或父账户的资源。尽管锁定计划或父账户防止了由于可能的过度消耗引起的收入风险，但是这种锁定会显著影响系统的时延和性能。此外，如果在线计费系统(OCS)使用其中一些OCS节点处理同一共享资源计划的不同成员的分布式体系结构，则使用基于锁的计费体系结构来实现资源配额共享可能需要额外的复杂性。
按照本文中所述的主题的一些方面，公开了用于无锁通信网络资源配额共享的技术、方法、系统或机制。在一些实施例中，可以利用无锁通信网络资源配额共享对共享资源计划的成员进行评级(例如，提供资源配额供其使用)，而不锁定父账户。例如，按照本文中所述的至少一些方面的计费节点(例如，OCS节点)或相关模块可以接收与共享资源计划(例如，家庭数据共享计划)的成员相关的资源配额请求，并且作为响应，在不锁定共享资源计划的情况下和/或在预留共享资源计划的足够资源以完全准许资源配额请求(例如，经由另一个OCS节点)之前，提供较小的资源配额(例如，5兆字节(MB)的数据)。在这个例子中，请求实体(例如，分组网关)可以允许订户例如在订户数据会话期间消耗初始资源配额。当初始资源配额正在被消耗时，计费节点可以查询另一个计费节点以预留额外的资源供订户使用。继续这个例子，当请求实体请求额外的资源配额时，计费节点可能预留了足够的资源来完全准许该随后的资源配额请求。或者，如果计费节点确定订户没有剩余的资源可供消耗(例如，通过与管理共享资源账户的另一个计费节点通信，则计费节点可以拒绝后续的资源配额请求，从而将潜在的收入损失限制到初始的较小资源配额。
按照本文中所述的主题的一些方面，无锁通信网络资源配额共享算法或相关实现可以在分布式OCS(例如，OCS集群)的多个计费节点(例如，OCS节点)上实现。例如，该算法可以指示分布式OCS的计费节点通过提供最小配额(例如，可能相对较小的预定资源量)和/或有效时间(例如，指示资源限度何时到期的时间量)来对事件做出反应；可以指示计费节点从父节点(例如，为相关的共享资源计划处理资源预留和/或分配的计费节点)预留资源；并且可以指示计费节点预留最小配额或预定值，除非共享资源计划没有更多的资源可用。
有利的是，通过利用无锁通信网络资源配额共享，可以减轻或防止与资源共享和相关计费关联的时延和性能问题。此外，利用无锁通信网络资源配额共享的分布式OCS集群可以降低涉及共享资源计划的不同成员由分布式OCS集群的不同节点处理的情况的复杂性，因为不需要网络上的同步锁定和请求的内联，以及避免了相关的锁定开销。
现在将详细参考本文中所述的主题的各种实施例，附图中图解说明了这些实施例的例子。只要有可能，在所有附图中都将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。
图1是图解说明用于无锁通信网络资源配额共享的示例通信环境100的框图。通信环境100可以表示用于提供各种数据、应用和/或服务，例如电话、因特网、短信等的一个或多个通信网络。
参见图1，通信环境100可以包括策略服务器102、订户简档储存库(SPR)104、在线计费系统(OCS)集群106、分组数据网络(PDN)网关(PGW)108和记账系统110。通信环境100可以包括将PGW 108通信连接到与订户关联的用户设备(UE)112的接入网络116。UE设备112可以表示能够经由接入网络116连接到通信环境100中的各个网络节点，和/或能够连接到因特网(例如，经由PGW 108)或使用通信环境100接收服务或数据的计算机或设备(例如，移动智能电话机、平板计算机设备、个人数字助手(PDA)等)。
OCS集群106可以表示包含一个或多个OCS节点的分布式OCS。OCS集群106或其节点可以是用于执行一个或多个计费功能的任何一个或多个合适的实体(例如，一个或多个计算平台或在至少一个处理器上执行的软件)。例如，OCS集群106的一些节点可以处理或应付不同订户的资源配额请求。在这个例子中，OCS集群106的一些节点可以处理来自同一共享资源计划，例如，家庭数据共享计划的订户的资源配额请求。
在一些实施例中，共享资源计划可以允许成员(例如，移动网络订户)共享或使用该计划的资源总量(例如，月度总份额)中的与通信网络相关的资源。例如，共享资源可以涉及数据量(例如，5千兆字节(GB))、时间量(例如，100分钟的因特网服务)或信用额(例如，200美元)。
在一些实施例中，OCS集群106或其节点可以从PGW 108和/或另一个实体接收订户使用数据(例如，由UE 112生成或接收的流量和信令数据)。OCS集群106或其节点可被配置成维护订户使用数据库，以记录和存储从PGW 108接收的各个订户的订户使用数据。在一些实施例中，OCS集群106或其节点可被配置成利用使用数据库来区分和跟踪每个订户的特定数据使用(例如，基于每个配额桶)。
在一些实施例中，OCS集群106或其节点可以包括用于利用无锁通信网络资源配额共享算法或本文中所述的各个方面的功能(例如，一个或多个模块)。例如，QME 206可被配置成接收与共享资源计划(例如，家庭数据共享计划)的成员相关的资源配额请求，并且作为响应，在不锁定共享资源计划的情况下和/或在经由管理共享资源计划的资源的分配和/或预留的另一个OCS节点(例如，OCS节点204)预留共享资源计划的足够资源之前，至少提供最小资源配额。
PGW 108可以表示通信环境100中的被配置成经由接入网络116从UE 112接收分组通信，以及(例如经由Gy接口)向OCS集群106或其(一个或多个)节点报告与UE 112关联的使用的任何合适的实体。PGW 108还可被配置成向策略服务器102和/或OCS集群106或其(一个或多个)节点提供网络状况数据(例如，流量负载状况)。PGW 108还可被配置成执行或实施由策略服务器102提供的策略规则。在一些实施例中，PGW 108可以包括被配置成支持或托管策略和计费实施功能(PCEF)、承载绑定和事件报告功能(BBERF)、深度分组检测(DPI)功能、流量检测功能(TDF)或任何其他类似的网络元件功能中的至少一个的任何网络元件。
在一些实施例中，PGW 108可被配置成为各个订户请求和实施资源配额。例如，当订户或相关的UE 112连接到接入网络116或通信环境100时，PGW 108可以向OCS集群106或其(一个或多个)节点发送资源配额请求，以请求和接收供订户使用的资源配额。在这个例子中，在订户使用其分配的资源时(例如，当PGW 108处的资源配额的剩余量达到或低于阈值时)，PGW 108可以向OCS集群106或其(一个或多个)节点发送另一个资源配额请求，以请求和接收供订户使用的额外资源配额。继续这个例子，当订户退出网络或终止会话时，PGW108可以将任何剩余的配额释放或交回给OCS集群106或其(一个或多个)节点以供将来使用。
记账系统110可以表示通信环境100中的被配置成执行一个或多个记账和/或计费功能的任何合适的实体。在一些实施例中，记账系统110可以用于计算或编制资源使用情况，以便记账和/或提供允许订户支付账单或购买额外资源的接口。例如，记账系统110可以提供用户接口或其他通信接口，以允许订户为共享资源计划充值或购买额外资源。在这个例子中，一旦订户完成了为共享资源计划购买资源的交易，记账系统110就可以通知OCS集群106或其节点，使得这些资源例如可以由共享资源计划的一个或多个成员使用。
策略服务器102可以表示用于执行一个或多个策略功能和/或计费功能的任何合适的实体。例如，策略服务器102可被配置成为订阅通信环境100中的服务的订户确定和创建策略规则。在这个例子中，策略服务器102可以生成策略和计费控制(PCC)规则，并将规则提供给一个或多个网络元件(例如，PGW 108)。继续这个例子，策略服务器102创建的PCC规则可能涉及与一个或多个订户关联的服务、QoS级别和计费规则。在一些实施例中，策略服务器102可以包括策略和计费规则功能(PCRF)和/或可以由基于Diameter的网络元件或服务器托管和执行。
在一些实施例中，策略服务器102或另一个实体可被配置成向OCS集群106或其OCS节点请求配额使用信息。可以经由与OCS集群106或其节点的应用接口(例如，Sy接口)来请求和接收配额使用信息。在一些实施例中，策略服务器102可以通过发送Diameter请求消息向OCS集群106或其节点请求配额使用信息，Diameter请求消息可以包括Diameter会话标识符信息、订户标识符信息(例如，IMSI)、订户层信息、订户服务类型标识符信息和/或其他信息中的至少一个。当接收到该请求时，OCS集群106或其节点可被配置成使用所提供的信息来确定适当的订户配额使用信息，该信息最终可以返回到进行请求的策略服务器102。
SPR 104可以包括被配置成存储与通信环境100的订户有关的简档信息的数据库。例如，存储的订户简档数据可以包括资源计划代码(例如，记账计划代码或名称)和与资源计划代码关联的权利。示例性权利包括但不限于网际协议语音(VoIP)服务、视频聊天、国内漫游、国际漫游、MiFi、数据、礼品(例如，特别促销)和特定设备。在一些实施例中，SPR 104可以与一个或多个网络元件集成，也可以分布在多个计算平台或设备上。
在一些实施例中，UE 112可以通过发起网络附接过程向通信网络注册服务。例如，UE 112可以向PGW 108发送用户附接请求消息。响应接收到附接请求消息，PGW 108可以向策略服务器102发送Diameter信用控制请求(CCR)消息。然后，策略服务器102可以向SPR104发送包含用户标识符的Diameter用户数据请求(UDR)消息，以请求与订户关联的资源计划代码和/或计划权利。例如，SPR 104可被配置成将资源计划数据存储在本地简档数据库114中。或者，SPR 104可以查询包含订户的资源计划信息的外部数据库。
要意识到的是，图1是用于举例说明的，上面关于图1说明的各个节点和/或模块、位置和/或功能可以被变更、修改、添加或删除。
图2是图解说明用于无锁通信网络资源配额共享的OCS集群106的框图。参见图2，OCS集群106可以包括一个或多个OCS节点，例如OCS节点200-204。OCS节点200-204中的每一个可以是用于执行一个或多个计费相关功能的任何合适的实体(例如，计算平台，或在至少一个处理器上执行的软件)。在一些实施例中，OCS节点200-204中的每一个可以负责处理来自多个订户的资源配额请求，其中来自至少一个订户的资源配额请求不会由所有OCS节点200-204处理。例如，OCS节点200可以处理来自第一移动订户的资源配额请求，OCS节点202可以处理来自第二移动订户的资源配额请求，而OCS节点200可以处理来自第三移动订户的资源配额请求。
在一些实施例中，与不同OCS节点关联的订户可以是同一共享资源计划的成员。例如，共享资源计划可以表示家庭的数据共享计划，其中OCS节点200和202处理来自共享资源计划的子成员或次要成员的配额请求，而OCS节点204管理共享资源计划的父成员或主要成员。在这个例子中，假设OCS节点204管理对共享资源计划的资源的资源预留，则OCS节点200-202中的每一个可以向OCS节点204发送资源预留。
OCS节点200-204中的每一个可以包括配额管理引擎(QME)206和数据存储装置，例如数据存储装置208-212之一。QME 206可以是用于维护、调整、提供和/或报告资源配额或配额相关信息的任何合适的实体(例如，在至少一个处理器上执行的软件)。QME 206可以访问各种数据库和/或数据存储装置。例如，QME 206可以访问包含一个或多个订户的配额使用信息(例如，预留资源量、计划的剩余资源量等)的数据库。QME 206还可以与通信环境100中的各个节点和实体(例如，其他OCS节点和/或QME)通信。
在一些实施例中，QME 206可以包括用于利用无锁通信网络资源配额共享算法或本文中所述的各个方面的功能。例如，QME 206可被配置成接收与共享资源计划(例如，家庭数据共享计划)的成员相关的资源配额请求，并且作为响应，在不锁定共享资源计划的情况下和/或在经由管理共享资源计划的资源的分配和/或预留的另一个OCS节点(例如，OCS节点204)预留共享资源计划的足够资源之前，至少提供最小资源配额。在这个例子中，通过不锁定共享资源计划，共享资源计划的多个成员可以同时从OCS集群106中的一个或多个OCS节点请求和/或接收资源配额。
在一些实施例中，(例如，OCS节点200的)QME 206可被配置成从请求实体(例如，PGW 108)接收用于从共享资源计划请求第一资源量的第一资源配额请求；在向第二计费节点(例如，OCS节点204)发送第一资源预留请求之前，向请求实体提供用于第一成员的第一资源配额，其中第一资源配额指示小于第一资源量的第二资源量；以及向第二计费节点发送用于预留共享资源计划的资源的第一资源预留请求。
每个数据存储装置208-212可以包括用于存储与数据使用关联的数据，包括资源配额、预留资源量、触发和数据使用规则的任何合适的实体(例如，一个或多个非瞬态计算机可读介质或一个或多个存储设备)。例如，如图2中所示，数据存储装置208可以存储可用于准许与共享资源计划的第一订户(例如，子成员)关联的资源配备请求的资源相关信息(例如，预留资源量)，数据存储装置210可以存储可用于准许与共享资源计划的第二订户(例如，第二子成员)关联的资源配额请求的资源相关信息(例如，预留资源量)；而数据存储装置212可以存储可用于准许与共享资源计划的第三订户(例如，主要成员)关联的资源配额请求的资源相关信息(例如，预留资源量、可供消耗的订户使用剩余资源)。
在一些实施例中，每个数据存储装置208-212可以是相应QME 206或相关OCS节点本地的，或者可以由相应QME 206或相关OCS节点访问。例如，数据存储装置208可以与OCS节点200集成或者位于OCS节点200外部；数据存储装置210可以与OCS节点202集成或者位于OCS节点200外部；并且数据存储装置212可以与OCS节点204集成或者位于OCS节点204外部。
要意识到的是，图2及其相关说明是用于举例说明的，图2中的OCS集群106和/或各种其他实体可以包括另外的和/或不同的模块、组件或功能。
图3A-3B是图解说明与无锁通信网络资源配额共享关联的示例消息的消息流程图。在图3A-3B中，Diameter客户端300表示利用Diameter协议和/或其他协议与OCS集群106或其中的OCS节点(例如，OCS节点202和204)交互的请求实体(例如，网络节点)。例如，Diameter客户端300可以表示请求和/或实施资源配额、跟踪资源使用和/或提供资源使用信息的实体。在一些实施例中，Diameter客户端300可以包括PCEF或类似于PCEF的功能。例如，Diameter客户端300可以包括配置成支持或托管PGW、PCEF、BBERF、TDF或DPI功能的网络元件。
在一些实施例中，例如，如图3A-3B中所示，OCS节点202和OCS节点204可以表示OCS集群106的节点，其中OCS节点202处理作为共享资源计划的子成员(例如，次要成员)的第一移动订户，并且其中OCS节点204处理作为共享资源计划的父成员(例如，主要成员)的不同移动订户。在这样的实施例中，OCS节点204可以管理与共享资源计划关联的计划的资源总量(例如，月度总份额)，并且可以负责处理相关的资源预留，例如，将计划的资源总量的各个部分分配给OCS节点202和/或其他OCS节点，以供共享资源计划的各个成员使用。
参见图3A，在步骤S301，可以从Diameter客户端300向OCS节点202发送DiameterCCR初始(CCR-I)消息或另一个配额请求消息，其中CCR-I消息包括指示请求的资源量(例如，50MB)的请求服务单元(RSU)属性值对(AVP)。例如，在共享资源计划的订户或相关UE112附接到接入网络116或环境100之后，Diameter客户端300可以发送Diameter CCR-I消息，以请求与订户关联的资源配额(例如，数据使用量、时间使用量或金钱使用量)。
在一些实施例中，Diameter客户端300可以是处理作为共享资源计划的成员(例如，子成员)的移动订户的流量的PCEF，OCS节点202可以被配置成处理该订户并实施任何资源配额。在这样的实施例中，共享资源计划或计划的资源总量由OCS集群106中的不同OCS节点(OCS节点204)管理。
在步骤302，可以从OCS节点202向Diameter客户端300发送Diameter信用控制答复初始(CCA-I)消息或另一个配额响应消息，其中该CCA-I消息包括指示准许的资源量(例如，5MB)的准许服务单元(GSU)AVP。
在一些实施例中，OCS节点202可以在不知道订户或相关的共享资源计划是否有足够的剩余资源可用于准许资源配额请求的情况下准许资源配额请求。在这样的实施例中(例如，其中OCS节点202不知道是否可以完全准许资源配额)，OCS节点202可以准许比Diameter客户端300为订户请求的资源量更小的资源量。
在一些实施例中(例如，其中OCS节点202不知道是否可以完全准许资源配额请求)，OCS节点202最初准许的资源量可以基于预定值或百分比。例如，预定值或百分比可以被称为最小配额，并且可以显著小于计划的初始资源总量(例如，在计划的周期开始时的起始资源份额)。在这个例子中，假设计划的初始资源总量(也称为最大量)为5GB，则最小配额可以是5MB或最大量的千分之一。
在一些实施例中(例如，其中OCS节点202不知道是否可以完全准许资源配额请求)，代替提供比所请求的资源配额更小的资源配额或者除此之外，可以使OCS节点202准许的资源量与用于指示资源配额何时到期的“短”有效时间关联。例如，“短”有效时间可以是小于用于完全准许的资源配额请求的默认或典型有效时间(例如，30分钟)的时间量(例如，30秒)。在这个例子中，“短”有效时间可以用于限制服务提供商的收入风险,和/或在OCS节点202已经从例如OCS节点204预留了共享资源计划的资源之后，触发请求实体(例如，Diameter客户端300)请求新的资源配额。
在一些实施例中(例如，其中OCS节点202知道可以完全准许资源配额请求)，OCS节点202最初准许的资源量可以用于所请求的资源量。例如，如果OCS节点202先前预留了共享资源计划的足够资源，则OCS节点202可以准许对于与预留资源量相等或更小的资源量的资源配额请求。
在步骤303，OCS节点202可以向OCS节点204发送预留与共享资源计划关联的资源的预留请求。例如，OCS节点202可被配置成使用再订购(reorder)阈值，以便每当共享资源计划的预留资源量达到或低于再订购阈值时，触发OCS节点202预留与共享资源计划关联的资源。在这个例子中，再订购阈值可以是计划的最大量的一部分，例如25MB或计划的最大量5GB的百分之五。
在一些实施例中，预留请求可以基于预定值或百分比预留一定量的资源。例如，OCS节点202可被配置成使用50MB或计划的最大量5GB的百分之一的配额预留单位。在这个例子中，OCS节点202可以请求为订户预留50GB或其倍数。
在步骤304A，可以从OCS节点204向OCS节点202发送指示至少一些所请求的资源被预留的预留响应。例如，如果有足够数量的共享资源计划的剩余资源，则OCS节点204可以完全准许预留请求(例如，预留所请求的资源量)并通知OCS节点202。同样，在这个例子中，如果没有足够数量的共享资源计划的剩余资源，则OCS节点204可以部分准许预留请求(例如，只预留所请求的资源量的一部分)并通知OCS节点202。
在步骤304B，如果共享资源计划没有可供消耗的剩余资源，则可以设定‘无配额’标志，以向OCS集群106中的OCS节点202和/或其他节点指示这一点。例如，当OCS节点204确定共享资源计划没有可供消耗的剩余资源时，OCS节点204可以通知OCS集群106中的OCS节点202和/或其他OCS节点。在这个例子中，OCS节点204可以在OCS集群106中的OCS节点202和/或其他节点共享或可访问的存储器中设定‘无配额’标志。在另一个例子中，OCS节点204可以发送消息或者以其他方式触发OCS节点202和/或其他实体设定本地‘无配额’标志，以指示共享资源计划没有可供消耗的剩余资源。
在一些实施例中，例如，其中共享资源是所花费的信用或金钱时，每当订户相关费用(或要应用于共享计划的部分)超过共享计划的可用信用限额时，OCS节点204可以通知OCS集群106中的OCS节点202和/或其他OCS节点。在这样的实施例中，OCS集群106中的OCS节点202和/或其他OCS节点可以拒绝涉及该订户的后续交易，如果这样的交易需要可用信用的话，例如，直到比如通过订户授权，对于共享计划申请或准许了额外的信用或金钱为止。
在步骤305，可以从Diameter客户端300向OCS节点202发送Diameter CCR更新(CCR-U)消息或另一个配额请求消息，其中CCR-U消息包括指示所请求的资源量(例如，50MB)的RSU AVP。例如，在共享资源计划的订户或相关UE 112使用初始或现有配额量之后，Diameter客户端300可以发送Diameter CCR-U消息，以请求与该订户关联的额外资源配额。
在一些实施例中，CCR-U消息还可以包括指示订户所使用的资源量的使用服务单元(USU)AVP。例如，USU AVP可以指示从服务变得活跃时或者从前次测量结束时开始测量的所使用的单元的数量。在这个例子中，使用信息可以用于审计、记账和/或其他目的。
在步骤302，可以从OCS节点202向Diameter客户端300发送Diameter CCA更新(CCA-U)消息或另一个配额响应消息，其中CCA-U消息包括指示准许的资源量(例如，50MB)的GSU AVP。
在一些实施例中，OCS节点202可以基于预留资源量(例如，先前经由OCS节点204预留的量)来准许资源配额请求。例如，如果OCS节点202可以访问用于共享资源计划的订户的预留资源，则OCS节点202可以提供直到并包括预留资源量的资源配额。在另一个例子中，如果预先定义的最小配额量大于预留资源量，则OCS节点202可以提供最小配额量的资源配额。
在一些实施例中，在准许或提供资源配额之前，OCS节点202可以判定是否设定了‘无配额’标志。例如，设定的该标志可以指示共享资源计划没有可供消耗的剩余资源。在这个例子中，如果设定了该标志(并且如果从先前的预留未能获得预留资源)，则OCS节点202可以拒绝资源配额请求，或者以其他方式向Diameter客户端300指示无配额可用。
参见图3B，在步骤307，可以从Diameter客户端300向OCS节点202发送DiameterCCR终止(CCR-T)消息或另一个配额请求消息，其中CCR-T消息包括指示订户使用的资源量的USU AVP。例如，在共享资源计划的订户或相关UE 112终止会话或退出之后，Diameter客户端300可以发送用于终止信用控制会话的Diameter CCR-T消息。
在步骤308，可以从OCS节点202向Diameter客户端300发送Diameter CCA终止(CCA-T)消息或另一个配额响应消息，以指示已经收到并确认了CCR-T消息。
在一些实施例中，OCS节点202可以将从Diameter客户端300(例如，在CCR-T中)接收的使用信息用于记账、审计和/或其他目的。例如，OCS节点202可以使用与订户关联的使用信息来确定要释放的预留资源量。在这个例子中，OCS节点202可基于从Diameter客户端300接收的使用信息，确定资源配额的大部分没有被消耗，因此，OCS节点202可以通过向OCS节点204发送预留释放来释放这些资源或其一部分。
在步骤309，可以从OCS节点202向OCS节点204发送用于释放与共享资源计划关联的预留资源(例如，25MB)的预留释放。例如，在接收到预留释放之后，OCS节点204可以使与共享资源计划关联的剩余资源量增加释放的资源量。
在一些实施例中，当订户充值或重新加载共享资源计划的可用资源时，可以发生更新过程。例如，使用UE 112的订户可以与记账系统110交互以购买额外的资源(例如，5GB的数据或50美元的信用)。在这个例子中，更新过程可包括记账系统110通知OCS集群106中的OCS节点204和/或其他节点，从而触发各种动作(例如，清除或取消设定‘无配额’标志)，以允许Diameter客户端300请求和接收额外的资源配额。
在步骤310，可以从记账系统110向OCS节点204发送用于指示共享资源计划具有可供消耗的额外资源的新的配额准许。
在步骤311，OCS节点204可以清除‘无配额’标志(例如，OCS 204处的本地标志)，从而指示共享资源计划具有可供消耗的资源。
在步骤312，OCS节点204可以向OCS集群106中的OCS节点202和其他节点通知共享资源计划具有可供消耗的资源。例如，OCS节点202(和OCS节点200)可以接收来自OCS节点204的指示向共享资源计划中增加了资源的通知，作为响应，OCS节点202(和OCS节点200)可以清除本地标志，从而指示共享资源计划具有可供消耗的资源。
要意识到的是，图3A-3B是用于举例说明的，可以使用与图3A-3B中所示不同的和/或另外的消息、步骤和/或动作。还要意识到的是，本文中所述的各个消息、步骤和/或动作可以按与图3A-3B中所示的顺序或次序不同的顺序或次序发生。
图4是图解说明用于无锁通信网络资源配额共享的示例过程400的示图。在一些实施例中，本文中所述的过程400或其各个部分可以在网络节点(例如，OCS节点202或204)、QME 206和/或另一个模块或节点处执行，或者由网络节点(例如，OCS节点202或204)、QME206和/或另一个模块或节点执行。在一些实施例中，过程400或相关动作可以由与通信网络(例如，环境100)关联的包含多个计费节点的分布式计费系统(例如，OCS集群106)的第一计费节点(例如，的OCS节点202)执行，其中第一计费节点用于处理与共享资源计划的第一成员(例如，子成员)关联的通信网络资源配额请求，其中第二计费节点(例如，OCS节点204)管理与共享资源计划关联的资源预留。
参见过程400，在步骤402，可以从请求实体接收与共享资源计划的第一成员关联的用于从共享资源计划请求第一资源量的第一通信网络资源配额请求。例如，PGW 108或Diameter客户端300可以接收指示通信网络订户需要通信网络资源配额的网络附接请求或其他消息。在这个例子中，PGW 108或Diameter客户端300可以向OCS集群106或其节点(例如,OCS节点202)发送Diameter CCR消息，以请求供通信网络订户使用的通信网络资源配额。
在步骤404，在不确认共享资源计划具有足够的可用资源来分配第一资源量的情况下，可以向请求实体提供用于第一成员的第一通信网络资源配额，其中第一通信网络资源配额指示小于第一资源量的第二资源量，和/或其中第一通信网络资源配额与指示第一通信网络资源配额何时到期的有效时间关联。例如，OCS节点202可被配置成在不锁定共享资源计划(或相关账户)的情况下和/或在没有接收到所请求的资源可用于消耗的确认(例如，来自管理共享资源计划的资源的分配和/或预留的OCS节点204)的情况下，向PGW 108或Diameter客户端300提供用于共享资源计划的订户的最小配额(例如，预定的资源量)。在另一个例子中，OCS节点202可被配置成向PGW 108或Diameter客户端300提供具有有效时间的资源配额，该有效时间指示对共享资源计划的订户来说，该资源配额何时到期。在这个例子中，有效时间可以是相对于在准许资源配额时使用的典型或默认有效时间(例如，60分钟)较短的时间量(例如，30秒)。继续这个例子，在资源配额到期之后，PGW 108或Diameter客户端300必须请求另一个资源配额(这可以为OCS节点202提供足够的时间来向OCS节点204请求和预留共享资源计划的资源)。
在步骤406，用于预留共享资源计划的资源的第一资源预留请求可以被发送到第二计费节点。例如，在向PGW 108或Diameter客户端300提供用于共享资源计划的订户的最小配额(例如，2MB)之后，OCS节点202可以向OCS节点204发送资源预留请求，使得OCS节点202可以预留共享资源计划的一些资源，并使用预留的资源准许订户的后续通信网络资源配额请求。
在一些实施例中，在共享资源计划的第二成员正在被分配通信网络资源配额时，共享资源计划的第一成员可以同时被分配通信网络资源配额。在这样的实施例中，分配给不同成员的配额可以是相同的量或不同的量。
例如，OCS节点200和/或关联的QME 206可以执行涉及共享资源计划的第一成员的配额相关交易，而OCS节点202和/或关联的QME 206同时执行涉及共享资源计划的第二成员的配额相关交易。在这个例子中，OCS集群106中的OCS节点200、OCS节点202和其他OCS节点可以使用无锁的配额管理算法，该算法允许与共享资源计划关联的多个配额相关交易并发(例如，同时或几乎同时)发生。相反，例如，在正在发生与共享资源计划关联的第一配额相关交易的时候，基于锁的配额管理系统会阻止处理与共享资源计划关联的配额相关交易，而不管OCS集群106中的哪个OCS节点正在处理配额相关交易。
在一些实施例中，第一资源量包括数据使用量、时间使用量、或者金钱或信用量。例如，PGW 108可以从OCS节点202请求和接收数据使用配额，以便经由通信环境100访问数据和/或服务。在另一个例子中，PGW 108可以从OCS节点202请求和接收信用或金钱配额，以便对与通信环境100关联的服务或项目进行计费。
在一些实施例中，当第一资源预留请求用于预留大于共享资源计划可用的剩余资源量的资源量时，第二计费节点(例如，OCS节点204)通过设定指示共享资源计划没有更多可供消耗的资源的标志来通知第一计费节点(例如，OCS节点202)，和/或至少提供在第一资源预留请求中所请求的资源量的一部分。
在一些实施例中，过程400可以包括在提供第一通信网络资源配额之前，确定标志未被设定，其中设定的该标志指示共享资源计划没有更多可供消耗的资源(例如，没有更多的因特网数据可消耗或金钱可花费)。
在一些实施例中，过程400可以包括从第二计费节点接收基于第一资源预留请求的预留资源量；从请求实体接收用于从共享资源计划请求第三资源量的第二通信网络资源配额请求；以及使用预留资源量，向请求实体提供用于共享资源计划的第一成员的第二通信网络资源配额。
在一些实施例中(例如，当第三资源量大于预留资源量，或者使预留资源量达到或低于再订购阈值时)，从第二计费节点请求用于从共享资源计划中预留额外数据的第二资源预留请求。
在一些实施例中，通信网络资源配额请求可以包括Diameter消息或DiameterCCR。例如，PGW 108可以向OCS节点202发送包含用于请求通信网络资源配额的RSU AVP的CCR-I消息。在另一个例子中，Diameter客户端199(例如，PCEF)可以向OCS节点200发送包含RSU AVP的CCR-U消息。
在一些实施例中，过程400中的请求实体可以包括PGW 108、Diameter网络元件、PCEF、BBERF、TDF或DPI功能。
在一些实施例中，第一计费节点和第二计费节点可以与分布式OCS，例如OCS集群106关联。
要意识到的是，图4是用于举例说明的，可以使用不同的和/或另外的步骤和/或动作。还要意识到的是，本文中所述的各个步骤和/或动作可以按不同的顺序或次序发生。
应注意的是，本文中所述的计费节点、OCS集群106、OCS节点200、OCS节点202、OCS节点204、QME 206和/或功能可以构成专用计算设备。此外，本文中所述的计费节点、OCS集群106、OCS节点200、OCS节点202、OCS节点204、QME 206和/或功能可以改进通信网络、OCS体系结构和资源共享的技术领域。例如，通过利用无锁通信网络资源配额共享，可以减轻或防止与资源共享和相关计费关联的时延和性能问题。此外，利用无锁通信网络资源配额共享的分布式OCS集群可以降低涉及共享资源计划的不同成员由分布式OCS集群的不同节点处理的情况的复杂性，因为不需要锁定，并且避免了相关的锁定开销。
应理解的是在不脱离本文中所述的主题的范围的情况下，可以改变本文中所述的主题的各种细节。此外，上述说明只是用于举例说明，而不是用于对本发明的限制。

Claims (20)

1.一种计算机实现的用于无锁通信网络资源配额共享的方法，所述方法包括：
在包含多个计费节点的分布式计费系统的第一计费节点处，其中第一计费节点用于处理与共享资源计划的第一成员关联的通信网络资源配额请求，其中第二计费节点管理与共享资源计划关联的资源预留：
从请求实体接收用于从共享资源计划请求第一资源量的第一通信网络资源配额请求；
在不确认共享资源计划具有足够的可用资源来分配第一资源量的情况下，向请求实体提供用于第一成员的第一通信网络资源配额，其中第一通信网络资源配额指示小于第一资源量的第二资源量，和/或其中第一通信网络资源配额与指示第一通信网络资源配额何时到期的有效时间关联；以及
向第二计费节点发送用于预留共享资源计划的资源的第一资源预留请求。
2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中在第一成员正在被分配第一通信网络资源配额时，共享资源计划的第二成员同时被分配第三通信网络资源配额。
3.根据权利要求1或2所述的计算机实现的方法，其中第一资源量包括数据使用量、时间使用量、或者金钱或信用量。
4.根据任一前述权利要求所述的计算机实现的方法，其中当第一资源预留请求用于预留大于共享资源计划可用的剩余资源量的资源量时，第二计费节点通过设定指示共享资源计划没有更多可供消耗的资源的标志来通知第一计费节点，和/或至少提供在第一资源预留请求中所请求的资源量的一部分。
5.根据任一前述权利要求所述的计算机实现的方法，包括：
在提供第一通信网络资源配额之前，确定标志未被设定，其中设定的该标志指示共享资源计划没有更多可供消耗的资源。
6.根据任一前述权利要求所述的计算机实现的方法，包括：
从第二计费节点接收基于第一资源预留请求的预留资源量；
从请求实体接收用于从共享资源计划请求第三资源量的第二通信网络资源配额请求；以及
使用预留资源量，向请求实体提供用于第一成员的第二通信网络资源配额。
7.根据权利要求6所述的计算机实现的方法，包括：
从第二计费节点请求用于预留共享资源计划的额外资源的第二资源预留请求。
8.根据任一前述权利要求所述的计算机实现的方法，其中请求实体包括Diameter网络元件、分组数据网络网关(PGW)、策略和计费实施功能(PCEF)、承载绑定和事件报告功能(BBERF)、流量检测功能(TDF)或深度分组检测(DPI)功能。
9.根据任一前述权利要求所述的计算机实现的方法，其中第一计费节点和第二计费节点是在线计费系统(OCS)节点，并且其中第一通信网络资源配额请求包括Diameter消息或Diameter信用控制请求(CCR)。
10.一种用于无锁通信网络资源配额共享的系统，所述系统包括：
至少一个处理器；
存储器；和
在包含多个计费节点的分布式计费系统的第一计费节点处，其中第一计费节点使用所述至少一个处理器和存储器来实现，其中第一计费节点用于处理与共享资源计划的第一成员关联的通信网络资源配额请求，其中第二计费节点管理与共享资源计划关联的资源预留，其中第一计费节点被配置成：
从请求实体接收用于从共享资源计划请求第一资源量的第一通信网络资源配额请求；
在不确认共享资源计划具有足够的可用资源来分配第一资源量的情况下，向请求实体提供用于第一成员的第一通信网络资源配额，其中第一通信网络资源配额指示小于第一资源量的第二资源量，和/或其中第一通信网络资源配额与指示第一通信网络资源配额何时到期的有效时间关联；以及
向第二计费节点发送用于预留共享资源计划的资源的第一资源预留请求。
11.根据权利要求10所述的系统，其中在第一成员正在被分配第一通信网络资源配额时，共享资源计划的第二成员同时被分配第三通信网络资源配额。
12.根据权利要求10或11所述的系统，其中第一资源量包括数据使用量、时间使用量、或者金钱或信用量。
13.根据权利要求10-12中任一所述的系统，其中当第一资源预留请求用于预留大于共享资源计划可用的剩余资源量的资源量时，第二计费节点通过设定指示共享资源计划没有更多可供消耗的资源的标志来通知第一计费节点，和/或至少提供在第一资源预留请求中所请求的资源量的一部分。
14.根据权利要求10-13中任一所述的系统，其中第一计费节点被配置成：
在提供第一通信网络资源配额之前，确定标志未被设定，其中设定的该标志指示共享资源计划没有更多可供消耗的资源。
15.根据权利要求10-14中任一所述的系统，其中第一计费节点被配置成：
从第二计费节点接收基于第一资源预留请求的预留资源量；
从请求实体接收用于从共享资源计划请求第三资源量的第二通信网络资源配额请求；以及
使用预留资源量，向请求实体提供用于第一成员的第二通信网络资源配额。
16.根据权利要求15所述的系统，其中第一计费节点被配置成：
从第二计费节点请求用于预留共享资源计划的额外资源的第二资源预留请求。
17.根据权利要求10-16中任一所述的系统，其中请求实体包括Diameter网络元件、分组数据网络网关(PGW)、策略和计费实施功能(PCEF)、承载绑定和事件报告功能(BBERF)、流量检测功能(TDF)或深度分组检测(DPI)功能。
18.根据权利要求10-17中任一所述的系统，其中第一计费节点和第二计费节点是在线计费系统(OCS)节点，并且其中第一通信网络资源配额请求包括Diameter消息或Diameter信用控制请求(CCR)。
19.一种非瞬态计算机可读介质，其上存储有可执行指令，所述可执行指令当由计算机的至少一个处理器执行时，使计算机执行步骤，所述步骤包括：
在包含多个计费节点的分布式计费系统的第一计费节点处，其中第一计费节点用于处理与共享资源计划的第一成员关联的通信网络资源配额请求，其中第二计费节点管理与共享资源计划关联的资源预留：
从请求实体接收用于从共享资源计划请求第一资源量的第一通信网络资源配额请求；
在不确认共享资源计划具有足够的可用资源来分配第一资源量的情况下，向请求实体提供用于第一成员的第一通信网络资源配额，其中第一通信网络资源配额指示小于第一资源量的第二资源量，和/或其中第一通信网络资源配额与指示第一通信网络资源配额何时到期的有效时间关联；以及
向第二计费节点发送用于预留共享资源计划的资源的第一资源预留请求。
20.根据权利要求19所述的非瞬态计算机可读介质，其中在第一成员正在被分配第一通信网络资源配额时，共享资源计划的第二成员同时被分配第三通信网络资源配额。
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