计费信息采集系统及采集方法和计费实现系统及实现方法

摘要

本发明公开了一种计费信息采集系统及采集方法和计费实现系统及实现方法，其中该计费信息采集系统包括一过滤条件管理模块，用于设置并存储有用于流分析和控制的过滤条件；流分析模块，用于根据过滤条件对移动终端访问数据业务的业务流进行分析，提取数据业务的业务内容特征码、业务标识及业务类别信息；过滤条件管理接口模块，连接过滤条件管理模块和流分析模块；认证接口模块，用于将业务内容特征码发送给认证服务器进行认证；及计费接口模块，用于将业务标识、业务类别发送给计费子系统进行计费处理。应用本发明，可通过支持用户动态定制和修改过滤规则，扩展用户的业务特性，如QOS特性和安全特性。

说明书

技术领域

本发明涉及移动分组域网络和业务网的计费系统及计费处理技术，特别是一种移动分组域网络和业务网共同实施内容计费时的计费系统及计费处理技术。

背景技术

目前针对数据业务的计费模式主要有包月制、流量计费和时长计费，而新兴的方式为按内容计费。

3G是以分组交换网为网络核心，基于分组计费的流量计费，其计费要素是会话时间、数据流量、费率等，实现按总流量计费、上行流量计费、下行流量计费、按时段计费，按激活次数计费或包月制等，并可以对会话中的坏帧数减免费用，可以按时段、流量进行优惠处理。然而，这些传统的计费方式只能够简单得到用户在网络上传输的比特数量，无法挖掘数据业务因其内容所带来的深层次商业价值。

按内容计费方式下，数据业务本身通常是由第三方—内容提供商提供。数据多媒体业务根据业务内容大体有以下几类：浏览类业务、移动消息类业务、基于位置类业务、普通Socket业务、下载类业务、PUSH类业务等。

数据业务的多类型势必要求计费的多样化和资费套餐的多样化。运营商已有的传统计费系统，在承载层只能够得到流量和时长的计费信息，而且不能够区分不同种类的业务；运营商网内只有多媒体消息服务器、WAP网关和位置服务器等，只能提供有限的业务层计费信息；如何面向更广泛的数据业务，如何得到更丰富的计费信息，进而能够制定更丰富的资费策略、数据业务利润来源多样化，是今后各类移动运营商在数据业务方面所面临的重要问题。

基于流的内容计费技术(Content Based Charging)是指在网络侧，依据一定的规则把用户进行的业务区分出来，并分别统计时间、流量和事件信息，然后把这些信息用于预付费和后付费控制。

目前的基于流的内容计费技术解决方案只能静态进行内容计费，就是说在用户进行数据业务之前就需要配置好相关信息；这些配置好的信息在用户在线的时候，不能够随时的针对某个用户进行修改。这种方法的缺陷是不灵活，无法根据用户的个性化需求制订灵活的内容计费策略；而且规则的静态配置的扩展性不好，这种架构对其他业务特性(如QOS、安全)支持不好。

发明内容

本发明的目的在于提供一种计费信息采集系统及采集方法和计费实现系统及实现方法，解决基于流的内容计费技术解决方案的不灵活、无法根据用户的个性化需求制订灵活的内容计费策略、扩展性不好、对其他业务特性(如QOS、安全)支持不好的缺点。

为了实现上述目的，本发明提供了一种计费信息采集系统，其中，包括：

一过滤条件管理模块，用于设置并存储有用于流分析和控制的过滤条件；

一流分析模块，用于根据所述过滤条件对移动终端访问数据业务的业务流进行分析，提取数据业务的业务内容特征码、业务标识及业务类别信息；

一过滤条件管理接口模块，连接所述过滤条件管理模块和所述流分析模块；

一认证接口模块，用于将所述业务内容特征码发送给认证服务器进行认证；

一计费接口模块，用于将所述业务标识、业务类别发送给计费子系统进行计费处理；

上述的计费信息采集系统，其中，所述流分析模块还用于根据所述认证服务器、计费子系统的返回消息及过滤条件控制所述业务流。

上述的计费信息采集系统，其中，所述过滤条件管理模块用于设置过滤条件中的网络与传输层参数、应用层参数及策略和计费控制参数；所述流分析模块根据所述网络与传输层参数和应用层参数对业务流进行分析，并根据所述认证服务器、计费子系统的返回消息及所述策略和计费控制参数控制所述业务流。

为了更好的实现上述目的，本发明还提供了一种计费实现系统，包括移动终端、计费子系统，其中，还包括一业务流计费信息采集系统及一认证服务器，所述计费信息采集系统包括：

一过滤条件管理模块，用于设置并存储有过滤条件；

一流分析模块，用于根据所述过滤条件对所述移动终端访问数据业务的业务流进行分析，提取数据业务的业务内容特征码、业务标识及业务类别信息；

一过滤条件管理接口模块，连接所述过滤条件管理模块和所述流分析模块；

一认证接口模块，用于将所述业务内容特征码发送给所述认证服务器进行认证；

一计费接口模块，用于将所述业务标识、业务类别发送给计费子系统进行计费处理。

为了更好的实现上述目的，本发明还提供了一种计费信息采集系统实现计费信息采集的方法，其中，包括以下步骤：

步骤1，过滤条件管理模块设置并存储过滤条件；

步骤2，流分析模块根据所述过滤条件对移动终端访问数据业务的业务流进行分析，提取数据业务的业务内容特征码、业务标识及业务类别信息；

步骤3，所述流分析模块将所述业务内容特征码发送给认证服务器进行认证；

步骤4，所述流分析模块将所述业务标识、业务类别发送给计费子系统进行计费处理。

为了更好的实现上述目的，本发明还提供了一种计费实现方法，其中，包括以下步骤：

步骤S1，网关接收用户终端发出访问数据业务的IP报文并转发给流分析模块；

步骤S2，过滤条件管理模块设置并存储过滤条件；

步骤S3，所述流分析模块根据所述过滤条件对移动终端访问数据业务的业务流进行分析，提取数据业务的业务内容特征码、业务标识及业务类别信息；

步骤S4，所述流分析模块将所述业务内容特征码发送给认证服务器进行认证；

步骤S5，所述流分析模块将所述业务标识、业务类别通过发送给计费子系统进行计费；

步骤S6，所述计费子系统处理后返回计费响应消息给所述流分析模块。

应用本发明的计费信息采集系统及采集方法和计费实现系统及实现方法，可通过支持用户动态定制和修改过滤规则，可以扩展用户的业务特性，如QOS特性和安全特性。

附图说明

图1为本发明的计费实现系统及计费信息采集系统结构图；

图2为本发明用于预付费系统的流程图；

图3为本发明用于后付费系统的流程图；

图4为本发明用户级过滤条件配置流程示意图；

图5为本发明过滤条件应用流程图。

具体实施方式

本发明提供了一种按内容计费的计费系统及其实现计费的方法，基于流分析实现，提供了一种动静结合的过滤条件管理方法。所谓动态过滤条件管理是指在用户在线的时候，也能够随时的针对某个用户所应用的规则进行修改。

按内容计费的计费系统实现计费的方法支持根据用户的个性化需求制订灵活的内容计费策略；另外，由于支持根据用户动态定制和修改过滤条件，过滤条件是采集内容计费信息的依据，可灵活地扩展用户的业务特性，如QOS特性和安全特性。

从作用范围来看，过滤条件还可以划分为两种：一种为全局性的过滤条件；另一种为专属于某个用户的过滤条件，即用户级过滤条件。

用户级过滤条件优先于全局性过滤条件，在两部分出现重叠的内容的时候，流分析的依据以用户级过滤条件为主，如果用户级过滤条件本身出现冲突，根据优先级大小决定采用哪一条过滤条件，本发明的按内容计费的计费系统可同时支持两种过滤条件。

如图1所示，本发明的按内容计费的计费系统包括：

计费信息采集系统，用于根据过滤条件采集计费信息，并控制业务流，包括流分析模块101、过滤条件管理模块102、过滤条件管理接口模块103、认证接口模块104及计费接口模块105；

认证服务器30，通过认证接口模块104与流分析模块101相连，对计费信息采集系统10发送的请求认证消息进行认证；

计费系统，包括预付费系统40和后付费系统50，根据流分析模块101采集的计费信息进行计费操作，并返回计费响应给流分析模块101对业务流进行控制。

本发明的按内容计费的计费系统包括如下模块：

流分析模块101，根据过滤条件对流进行分析，提取业务内容特征码通过认证接口模块104送到认证服务器30进行内容的认证，同时提取过滤条件对应业务的标识和业务类别通过计费接口模块105送到预付费系统40或后付费系统50中进行批价、余额控制等处理；

过滤条件管理模块102，用于管理和维护过滤条件，存储有过滤条件的集合，可配置在PORTAL服务器上，也可配置在认证服务器30、预付费系统40或后付费系统50中，移动分组业务网中的PORTAL服务器是移动运营商向用户展示ISP\ICP服务提供商或内容提供商提供的诸多业务的平台，也是用户订阅业务、查询资费信息、查询帐户详情的自助服务平台；

该过滤条件管理模块102用于设置过滤条件，实现以下3部分功能：

设置过滤条件中的网络与传输层参数，包括源IP地址、目的IP地址、源端口号、目的端口号和协议类型，即IP5元组；

设置过滤条件中的应用层参数，包括应用协议类型和业务内容特征码；

设置过滤条件中的策略和计费控制参数，包括对应业务的标识、业务类别、费率、优先级、触发动作列表、重定向地址、QOS等级和参数、流量门限和时间门限等。

其中：

源/目的IP地址，为IP报文头中源地址/目的地址；

源/目的端口号，为IP报文头中源端口/目的端口；

协议类型，IP报文头中的协议字段，表示传输层协议类型，UDP或TCP；

应用协议类型，指出流量分析的时候对符合上述源/目的IP地址、源/目的端口号源的流量使用何种应用协议特征进行分析；

业务内容特征码，该应用协议包含的可表示业务内容的信息，如对http来说，url就是其业务内容特征码之一，但业务内容特征码不仅限于此；

过滤条件对应业务的标识，过滤条件所代表的业务的一个命名，可包含字符和数字的字符串，这个命名应当足够长，以避免重复；

业务类别，是对应过滤条件所代表的业务的分类，该分类的依据可以是费率，也可以是其他方便计费管理的依据；

费率，是指按照流量、时间或次数为服务制定的不同的价格策略；

优先级，表示过滤条件的优先程度，在多条过滤条件出现冲突的情况下，拥有较高优先级的规则胜出；

触发动作列表包含两项内容：承载事件和触发动作，用户的数据业务匹配到过滤条件之后，用户的承载发生了动作列表所列出的事件，就会触发列表中对应的动作；

重定向地址，指明将用户的数据重定向的目的地址，可以是IP地址，也可以是URL；

QOS等级和参数，指明过滤条件所匹配的业务的QOS等级和参数，在diffserv(差分服务体系)中，要将流量映射到不同的服务等级，即QOS等级，QOS参数就是用于流量策略和整形的具体参数，如平均速率、峰值速率等；

流量门限和时间门限是用户所能够使用的流量和时间的门限值。

网络传输层参数和应用层参数用于流量的分析，策略和计费控制参数用于实现对业务流的控制，可为上行和下行流量分别配置过滤条件，就是说可以对上下行流量应用不同的过滤条件；业务标识、流量门限和QOS等级和参数等都可以区分上下行设定，还可以在策略和计费控制部分扩展用户的其他属性，如安全特性；

过滤条件管理接口模块103，与过滤条件管理模块102交互，负责配合管理和维护过滤条件，二者之间有多种接口形式可供使用，如ftp、http、radius、cops和diameter-nasreq协议等；

认证接口模块104，负责和认证服务器30交互，认证服务器30包括但不限于AAA服务器，还可以是其他具备对用户和用户使用的业务内容进行认证能力的系统；

计费接口模块105，负责与计费系统(包括预付费系统40和后付费系统50)交互，将预付费的计费请求发给预付费系统40，将后付费的话单信息交给后付费系统50，并接受预付费系统40的计费响应，依据响应中的内容转化为动作指示交给流分析模块101，由流分析模块101进一步执行对流的控制和计费。

用户访问数据业务产生的流量在经过过滤条件的过滤后，才能判断出是否需要进行业务认证，再然后才有计费过程。这说明过滤条件是采集计费信息的依据，依据过滤条件确定哪些业务数据流需要计费后，仍然需要通过这些规则来确定数据业务所关联的流(IP5元组，包括)是哪些，这些流何时开始、何时结束，发生的流量有多少；进而上报这些计费信息，按内容计费的计费信息采集系统具体工作流程结合图1和如图5，包括如下步骤：

步骤S601，用户发出访问数据业务的IP报文，这些报文通过Intemet的网关设备(如GGSN)发送到流分析模块101，流分析模块101调用过滤条件管理模块102对IP报文的IP5元组信息与过滤条件的网络与传输层参数进行匹配；

步骤S602，匹配成功后，流分析模块101调用过滤条件管理模块102，并根据应用协议类型进行协议分析，获取协议的业务内容特征码，如过滤条件的应用协议类型指出为HTTP协议，协议分析就按照HTTP协议规范进行协议分析；

步骤S603，流分析模块101将步骤S602得到的业务内容特征码与过滤条件中的业务内容特征码进行匹配；

步骤S604，匹配成功，流分析模块101对应获取过滤条件对应的业务标识、业务类别，并由流分析模块101将业务特征码通过认证接口模块104交给认证服务器30进行内容认证；

步骤S605，用户访问数据业务的过程中，流分析模块101周期性地采集该IP5元组、业务标识、业务类别及该IP5元组相关的计费信息(流量和时长)通过计费接口模块105送给计费系统(预付费系统40或后付费系统50)；

步骤S606，转发IP报文。

这样计费系统就依据过滤条件采集到了内容计费的计费信息。

结合图1所示，本发明的计费系统实现计费信息采集的方法中，流分析模块101根据全局性过滤条件，或根据全局性过滤条件和用户级过滤条件共同分析数据，并采集内容计费信息，向认证服务器30请求认证，并上报给计费系统40或50。

对于匹配到全局过滤条件的业务流，处于移动分组域边缘的按内容计费的计费信息采集系统中的流分析模块101会通过认证接口模块104向认证服务器30发出认证请求(请求中可以包含IMSI、手机号码、IP地址、业务内容特征码等内容)，请求认证该移动台是否有权限访问该业务；认证服务器30可以自行处理认证，也可以根据手机号码向用户所属的业务控制点(Service ControlPoint，SCP)进行认证；认证服务器30根据IMSI或手机号码检查用户的合法性；根据业务内容特征码和用户IMSI或手机号码的关联性验证用户是否具有使用该业务的合法性，然后返回认证请求响应消息给流分析模块101；

流分析模块101得到认证结果，如果认证失败，将用户的数据流重定向到运营商指定的web服务器给用户提示访问失败原因，这部分重定向的流量应该是免费的；如果认证成功，且是预付费类型的用户或预付费类型的业务，流分析模块101通过计费接口模块105向预付费系统40请求计费配额，根据响应中的配额决定转发多少数据流量或者时长；如果是后付费类型的用户或者后付费类型的业务，流分析模块101直接转发数据流，记录计费信息，并周期性的发送给后付费系统50。

移动台开始使用业务，流分析模块101定量或定时上报用户的使用量给付费系统；后付费系统50对计费信息进行记录；预付费系统40接受流分析模块101周期上报的计费请求，根据用户的帐户余额给出计费响应。用户下线，流分析模块101通知预付费系统40计费停止；通知后付费系统50计费停止；

运营商还可通过过滤条件管理模块102随时修改用户级过滤条件并实时生效，如果用户在线，用户级过滤条件会实时更新到流分析模块101。

下面结合图1和图2对本发明的按内容计费的计费系统实现预付费类型的内容计费及业务流控制的流程进行说明，其中过滤条件管理模块102设置在PORTAL服务器上或认证服务器30上，不包含用户级过滤条件，按内容计费的计费信息采集系统实现预付费类型的内容计费的方法包括如下具体步骤：

步骤S101a，在过滤条件管理模块102中定义全局过滤条件，并由PORTAL服务器下发，或

步骤S101b，在过滤条件管理模块102中定义全局过滤条件，并由认证服务器30下发，步骤S101a和步骤S101b不会同时存在，有一个发生另外一个就不需要重复进行，所以步骤S101b用虚线表示；

步骤S102，移动终端激活上网，打开Portal门户主页，登录后，主页展示用户已经订阅的业务的超级链接和资费信息；

步骤S103，用户点击某个服务提供商或内容提供商提供的超级链接，即某项业务，发出使用某业务的访问请求；

步骤S104，流分析模块101根据全局过滤条件分析该访问请求，访问请求中可以包含IMSI、手机号码、IP地址、业务内容特征码等内容，请求认证该移动终端是否有权限访问该业务；认证服务器30可以自行处理认证，也可根据手机号码向用户所属的业务控制点(SCP)进行认证；认证服务器30根据IMSI或手机号码检查用户的合法性；根据业务内容特征码和用户IMSI或手机号码的关联性验证用户是否具有使用该业务的合法性，然后返回内容认证请求响应消息给流分析模块101；也可只提取业务内容特征码交给内容认证服务器30进行认证，将认证结果返回给业务网关，如果认证服务器拒绝用户使用该内容的请求，进入步骤S105，否则进入步骤S106；

步骤S105，流分析模块101根据过滤条件中定义的重定向地址，将用户的访问重定向到PORTAL主页上，由用户订阅业务，PORTAL服务器更新用户新订阅的业务内容，以便认证服务器30可以正确的对用户进行认证，这两者的交互过程不在本案描述当中，用户在更新订阅业务内容后返回步骤S103；

步骤S106，流分析模块101根据过滤条件采集计费信息，并通过计费接口模块105向计费系统上报计费请求和信用请求，由于该用户属于预付费(在线计费)类型，因此再向预付费系统40(在线计费系统)请求预付费控制，在请求中携带流分析模块101根据过滤条件分析业务流得到的过滤条件对应业务的标识及业务类别等信息；

步骤S107，预付费系统40中保存有业务标识和业务类别对应的费率信息，收到流分析模块101的计费请求后，取出其中的业务标识和业务类别对应得到费率信息，再根据请求中包含的流量和时长计算用户消费的额度，从预付费账户中进行扣除，然后再根据账户余额情况和该业务标识和类别所对应得业务逻辑生成计费响应发给流分析模块101，计费响应消息中可能携带计费信息；在此预付费系统40可由智能网实现，预付费根据计费请求中的用户信息、业务标识和业务类别决定业务的控制逻辑和计费，一个业务流的批价是在预付费系统中完成的；

步骤S108，用户在访问数据过程中，流分析模块101周期性上报计费请求和信用请求，预付费系统40返回计费响应，可能携带有配额；

步骤S109，流分析模块101根据预付费系统40给出的结果，对业务流进行控制；

步骤S110，用户去激活，流分析模块101通知预付费系统计费停止。

如果用户属于后付费类型或业务属于后付费业务，按内容计费的计费信息采集系统直接转发业务数据，收集计费信息交给后付费系统，其中过滤条件管理模块102设置在PORTAL服务器上或认证服务器30上，同时不包含用户级过滤条件，结合图1和图3所示，包括以下步骤：

步骤S201a，在过滤条件管理模块102中定义全局过滤条件，并由PORTAL服务器60下发，或

步骤S201b，在过滤条件管理模块102中定义全局过滤条件，并由认证服务器30下发，步骤S201a和步骤S201b不会同时存在，有一个发生另外一个就不需要重复进行，所以步骤S201b用虚线表示；

步骤S202，移动终端激活上网，打开Portal门户主页，登录后，主页展示用户已经订阅的业务的超级链接和资费信息；

步骤S203，用户点击某个服务提供商或内容提供商提供的超级链接，即某项业务，发出使用某业务的访问请求；

步骤S204，流分析模块101根据全局过滤条件分析服务请求，请求中可以包含IMSI、手机号码、IP地址和业务内容特征码等内容，请求认证该移动终端是否有权限访问该业务；认证服务器30可以自行处理认证，也可以根据手机号码向用户所属的业务控制点(SCP)进行认证；认证服务器30根据IMSI或手机号码检查用户的合法性；根据业务内容特征码和用户IMSI或手机号码的关联性验证用户是否具有使用该业务的合法性，然后返回内容认证请求响应消息给流分析模块101；也可只提取业务内容特征码交给内容认证服务器30进行认证，将认证结果返回给业务网关，如果认证服务器30拒绝用户使用该内容的请求，进入步骤S205，否则进入步骤S206；

步骤S205，流分析模块101根据过滤条件中定义的重定向地址，将用户的访问重定向到PORTAL主页上，由用户订阅业务，PORTAL服务器更新用户新订阅的业务内容，以便认证服务器30可以正确的对用户进行认证，这两者的交互过程不在本案描述当中，用户在更新订阅业务内容后返回步骤S203；

步骤S206，流分析模块101通过计费接口模块105向后付费系统50上报计费开始请求消息，该消息中包含报告内容计费信息；

步骤S207，后付费系统50对这些信息进行记录和存储，用户访问数据过程中流分析模块101还会周期性上报后付费系统50更新这些信息；

步骤S208，用户去激活，业务网关通知后付费系统计费停止。

图2和图3的流程不包括用户级过滤条件，在用户级过滤条件发生作用的情况下，用户级过滤条件配置流程结合图1和图4所示，对于步骤S102和步骤S103(或步骤S202和步骤S203)之间，还包含以下步骤：

步骤S111，用户登录成功后，过滤条件管理模块102向流分析模块101发送触发授权请求消息，流分析模块101向过滤条件管理模块102返回触发授权请求响应消息；

步骤S112，流分析模块101向过滤条件管理模块102发送授权请求消息，请求用户级过滤条件，过滤条件管理模块102在授权请求响应消息中携带用户级过滤条件发送给流分析模块101；

步骤S113，用户访问数据过程中，流分析模块101应用过滤条件，对流进行分析，其中过滤条件中的应用策略和计费控制部分对流进行控制，同时匹配到业务流之后，不再需要向认证服务器30进行认证；

步骤S114，用户访问数据过程中，如果流的承载发生变化，且变化事件在过滤条件的触发动作列表之内，流分析模块101向过滤条件管理模块102发起更新用户级过滤条件的请求，在新规则到达之前，旧的规则继续生效；

步骤S115，流分析模块101发送授权请求消息，过滤条件管理模块102在授权请求响应消息中携带新的用户级过滤条件发送给流分析模块101。

如果不应用用户级过滤条件，上述流程就不需要发生。过滤条件中费率、优先级、触发动作列表、重定向地址、QOS等级和参数、流量门限和时间门限等和用户属性关联起来，可出现在用户级过滤条件中。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。