基于SDN EPC网络的计费实现方法与系统技术方案

本发明专利技术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，本发明专利技术还公开了一种基于SDN EPC网络的计费实现系统。利用本发明专利技术的技术方案，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。

【技术实现步骤摘要】
基于SDN EPC网络的计费实现方法与系统
本专利技术涉及通信计费技术，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。
技术介绍
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 Funct1n)、计费数据功能(O)F, Charging Data Funct1n)以及计费网关(CGF,Charging Gateway Funct1n)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。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术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，本专利技术实施例的技术方案是这样实现的: 本专利技术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; [0011 ] 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本文档来自技高网...

【技术保护点】
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；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。

【技术特征摘要】
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； 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。2.根据权利要求1所述的基于SDNEPC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SDNEPC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SDNEPC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SDNEPC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SDNEPC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SDNEPC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亥IJ，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SDNEPC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SDNEPC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SDNEPC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SDNEPC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...

【专利技术属性】
技术研发人员：王静，周娜，毕以峰，汪军，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44