CN103684803A - 流量采集装置和定向流量计费***和方法 - Google Patents

Abstract

流量采集装置和定向流量计费***和方法，涉及计费控制领域的，实现离线计费场景下，对原有的网络结构中不做任何改动的情况下，实现基于业务内容的定向流量计费，分组交换网关将定向用户的原始话单发送至话单合并网关；流量采集装置对用户访问互联网业务数据进行分光采集；并对业务数据进行DPI检测，确定定向用户的差异化流量；生成差异化流量话单；话单合并网关根据接收到的定向用户的原始话单和定向用户的差异化流量话单的匹配度，进行话单合并处理，生成定向用户的合并话单；业务支撑***根据所述合并话单中特定业务特征识别对定向用户进行计费。

Description

流量采集装置和定向流量计费***和方法

技术领域

本发明涉及计费控制领域的，具体涉及流量采集装置和定向流量计费***和方法综。

背景技术

随着3G技术和智能终端的普及，全球互联网正在由PC-Internet向Mobile-Internet转变，以可视电话、流媒体及高速数据下载等为主的3G移动数据业务正逐渐成为电信产业链的重点和发展方向。运营商计费策略和能力直接关系到其在移动互联网市场的竞争力和业务收入，传统的基于时长或数据流量的计费方法已不能够解决移动互联网的计费问题，3G及未来计费方式会以内容计费为基础。如图1所示，目前运营商定向流量计费现网方案主要是在通用的分组交换网关上进行对指定IP地址流量打标签，计费***根据标签进行批价计费，但这种方式主要存在以下问题：

1、计费方式不灵活：计费包过粗，只能根据业务IP地址进行流量计费；

2、分组交换网关配置成本较高：分组交换网关厂商通过每配置IP地址收一条license费；

3、分组交换网关业务量有限制：分组交换网关配置IP地址条数有限，一般为300条左右；

4、配置对分组交换网关性能有影响：由于分组交换网关主要为网络设备，数据包的解析及流量打标签会给其造成巨大影响。

发明内容

为了实现离线计费场景下，对原有的网络结构中不做任何改动的情况下，实现基于业务内容的定向流量计费，本发明提供流量采集装置和定向流量计费***和方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了流量采集装置，包括：采集单元、解析单元、话单生成单元和发送单元；

所述采集单元，用于对用户访问互联网业务数据进行分光采集；

所述解析单元，用于对所述业务数据进行深度数据包检测DPI，并根据DPI结果确定定向用户的差异化流量；

所述话单生成单元，用于根据所述差异化流量生成差异化流量话单；

所述发送单元，用于将所述差异化流量话单发送出去；

所述定向用户为在上网使用定向业务时产生的数据流量的用户；

所述差异化流量为进行定向业务特征识别的数据流量。

进一步地，在所述解析单元内，预置定向用户要求和业务特征识别要求，所述解析单元根据所述定向用户要求和业务特征识别要求，为定向用户标记定向业务特征标识，并确定需要进行定向业务特征识别的定向用户的差异化流量。

为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种定向流量计费***，包括：上述流量采集装置、分组交换网关、话单合并网关和业务支撑***，

所述分组交换网关，用于对用户访问互联网业务数据进行路由转发，完成移动互联网业务访问，并根据同步的客户订购信息，判断客户是否为定向用户，将定向用户的原始话单发送至话单合并网关；

所述话单合并网关，用于根据接收到的定向用户的原始话单和定向用户的差异化流量话单的匹配度，进行话单合并处理，生成定向用户的合并话单，并将所述合并话单发送至业务支撑***；

所述业务支撑***，用于根据所述合并话单中特定业务特征识别对定向用户进行计费；

所述原始话单为未进行定向业务特征识别的数据流量形成的话单。

为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种定向流量计费方法，包括：

分组交换网关对用户访问互联网业务数据进行路由转发，完成移动互联网业务访问，并将定向用户的原始话单发送至话单合并网关；

流量采集装置对用户访问互联网业务数据进行分光采集；并对所述业务数据进行深度数据包检测DPI，并根据DPI结果确定定向用户的差异化流量；根据所述差异化流量生成差异化流量话单；将所述差异化流量话单发送至话单合并网关；

所述话单合并网关根据接收到的定向用户的原始话单和定向用户的差异化流量话单的匹配度，进行话单合并处理，生成定向用户的合并话单，并将所述合并话单发送至业务支撑***；

所述业务支撑***根据所述合并话单中特定业务特征识别对定向用户进行计费；

所述定向用户为在上网使用定向业务时产生的数据流量的用户；

所述差异化流量为进行定向业务特征识别的数据流量；

所述原始话单为未进行定向业务特征识别的数据流量形成的话单。

进一步地，流量采集装置根据DPI结果确定定向用户的差异化流量的步骤包括：

流量采集装置根据预置的定向用户要求和业务特征识别要求，为定向用户标记定向业务标识，并确定需要进行定向业务特征识别的定向用户的差异化流量。

进一步地，所述流量采集装置对所述业务数据进行DPI包括以下的一项或者多项：

源IP地址检测、目的IP地址检测、源端口号检测、目的端口号检测、IP层协议号检测。

进一步地，所述话单合并网关根据接收到的定向用户的原始话单和定向用户的差异化流量话单的匹配度，进行话单合并处理的步骤包括：

所述话单合并网关根据时钟源信息、话单生成规则和话单合并规则，计算定向用户的原始话单和定向用户的差异化流量话单的匹配度，为与所述差异化流量话单匹配的原始话单标记定向业务特征标识，所述话单合并网关根据标记的定向业务特征标识对原始话单和差异化流量话单进行合并。

进一步地，所述话单合并网关根据接收到的定向用户的原始话单和定向用户的差异化流量话单的匹配度，进行话单合并处理的步骤包括：

根据所述差异化流量话单，构建特征向量集X，所述特征向量集X中的元素x_d为第d个定向业务的参数，元素x_d=（imsi_d,td_d,te_d,size_d,ip_d），其中imsi_d为国际移动用户识别码，td_d为流量开始时间，te_d为流量结束时间，size_d为流量大小,ip_d为目的IP地址；

分析原始话单记录x’并与所述差异化流量话单记录x∈X根据如下公式进行相似度比对：

$s=\mathrm{similar}(x,x\′)={\mathrm{\Σ}}_{k_i\∈A,p_i\∈X}{k}_i{p}_i.$

其中，A为特征属性权重集，p_i为特征属性的相似度，k_i为特征权重；

判断相似度s的范围，若所述相似度s大于或等于阈值范围S，则将该原始话单记录x’标记差异化流量话单记录x对应的定向业务特征标识；

若所述相似度s小于S；则该原始话单记录x’标记差异化流量话单记录x对应的定向业务特征标识和所述异化流量话单记录x的上下行流量。

与现有技术相比，本发明提供的方案在离线计费场景下，对原有的网络结构中不做任何改动，通过旁路方式将原始话单记录打上定向业务特征识别标志，实现差异化计费。

附图说明

图1为现有技术定向流量计费***的结构示意图；

图2为本发明实施例的流量采集装置的结构示意图；

图3为本发明实施例的定向流量计费***的结构示意图；

图4为本发明实施例的定向流量计费方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

如图2所示，本发明实施例的流量采集装置，包括采集单元、解析单元、话单生成单元和发送单元；

所述采集单元，用于对用户访问互联网业务数据进行分光采集；

所述解析单元，用于对所述业务数据进行深度数据包检测DPI，并根据DPI结果确定定向用户的差异化流量；

所述话单生成单元，用于根据所述差异化流量生成差异化流量话单；

所述发送单元，用于将所述差异化流量话单发送出去；

所述定向用户为在上网使用定向业务时产生的数据流量的用户；

所述差异化流量为进行定向业务特征识别的数据流量。

互联网业务数据需要经过物理传输通道（如光纤）进行传输，分光采集就是在既有的数据传输线路的基础上，获取既有的数据传输线路的数据，使得两道上传输的数据是一样的。

其中，在所述解析单元内，预置定向用户要求和业务特征识别要求，所述解析单元根据所述定向用户要求和业务特征识别要求，为定向用户标记定向业务特征标识，并确定需要进行定向业务特征识别的定向用户的差异化流量。

定向用户要求：包括用户号码及用户订阅的业务，需要主动从其他***同步定向用户信息，例如：用户在营业厅订购了一个QQ流量套餐包业务，如10元包使用QQ流量1G的业务，此用户便为定向用户，相应的流量和资费便是定向用户要求。

业务特征识别要求：可以根据用户上网的IP报文的协议类型、源地址、目的地址、源端口、目的端口等一系列参数，以及针对某些未知协议或私有协议的特殊情况，利用数据包中的数据通用特征对用户接受和发送的IP数据包进行采集解析，解析出用户使用了何种业务，例如解析出用户使用了QQ业务，进一步地还可以解析出使用了多少流量等。

如图3所示，本发明实施例的定向流量计费***，包括上述流量采集装置、分组交换网关、话单合并网关和业务支撑***，

所述分组交换网关，用于对用户访问互联网业务数据进行路由转发，完成移动互联网业务访问，并根据同步的客户订购信息，判断客户是否为定向用户，将定向用户的原始话单发送至话单合并网关；

所述话单合并网关，用于根据接收到的定向用户的原始话单和定向用户的差异化流量话单的匹配度，进行话单合并处理，生成定向用户的合并话单，并将所述合并话单发送至业务支撑***；

所述业务支撑***，用于根据所述合并话单中特定业务特征识别对定向用户进行计费；

所述原始话单为未标记定业务特征识别的数据流量形成的话单，其中对于非定向用户，原始话单与现有技术的话单的内容和传递模式相同，对于定向用户，原始话单是未标记业务特征识别的定向用户的数据流量形成的话单。

业务支撑***为现有的CRM（客户关系管理子***）、BILLING（计费子***）等***的综合，分组交换网关的客户订购信息与CRM同步。

如图4所示，本发明实施例的定向流量计费方法，其特征在于：包括：

分组交换网关对用户访问互联网业务数据进行路由转发，完成移动互联网业务访问，并将定向用户的原始话单发送至话单合并网关；

流量采集装置对用户访问互联网业务数据进行分光采集；并对所述业务数据进行深度数据包检测DPI，并根据DPI结果确定定向用户的差异化流量；根据所述差异化流量生成差异化流量话单；将所述差异化流量话单发送至话单合并网关；

所述话单合并网关根据接收到的定向用户的原始话单和定向用户的差异化流量话单的匹配度，进行话单合并处理，生成定向用户的合并话单，并将所述合并话单发送至业务支撑***；

所述业务支撑***根据所述合并话单中特定业务特征识别对定向用户进行计费；

所述定向用户为在上网使用定向业务时产生的数据流量的用户；

所述差异化流量为进行定向业务特征识别的数据流量；

所述原始话单为未进行定向业务特征识别的数据流量形成的话单。

对于非定向用户的处理与现有技术相同，由分组交换网关发送至业务支撑***，这里不再赘述。

其中，流量采集装置根据DPI结果确定定向用户的差异化流量的步骤包括：

流量采集装置根据预置的定向用户要求和业务特征识别要求，为定向用户标记定向业务标识，并确定需要进行定向业务特征识别的定向用户的差异化流量。

所述流量采集装置对所述业务数据进行DPI包括以下的一项或者多项：

源IP地址检测、目的IP地址检测、源端口号检测、目的端口号检测、IP层协议号检测。

所述话单合并网关根据接收到的定向用户的原始话单和定向用户的差异化流量话单的匹配度，进行话单合并处理的步骤包括：

所述话单合并网关根据时钟源信息、话单生成规则和话单合并规则，计算定向用户的原始话单和定向用户的差异化流量话单的匹配度，为与所述差异化流量话单匹配的原始话单标记定向业务特征标识，所述话单合并网关根据标记的定向业务特征标识对原始话单和差异化流量话单进行合并。

其中，时钟源信息，即原始话单和差异化流量话单所属***参考的时钟源信息，如果两话单所属***参考的时钟源不一样，导致记录生成时间可能不一致。

话单生成规则，即原始话单和差异化流量话单所属***生成话单的规则，两***生成话单的规则不一样，如差异化流量话单记录是***解析网络七层协议，而得到第四层到第七层每个数据包的请求，从而根据这些数据包生成，而原始话单的记录可能只解析到第三层或第四层时，根据第三层或第四层的数据包情况进行生成，同时有可能在时间长的情况下（如超过1天或几天）进行话单截断。

话单合并规则，即原始话单和差异化流量话单所属***合并话单的规则，两***可能对生成的话单记录进行合并，如差异化流量话单由于根据第四层到第七层协议的每个数据包请求进行生成，可能相比原始话单更细致（如具体到用户看了一个1M的视频，但这些视频在网络传输的时候，可能生成多个视频数据包进行传输，就会生成多个话单记录，差异化流量话单会将这多条话单记录进行合并），而原始话单的记录可能会对截断的话单进行合并。

其中，时钟源相当于未经修正的或者经过修正的时钟，生成规则相当于采集话单的时间，合并规则相当于是否存在一对多的情形。

所述话单合并网关根据接收到的定向用户的原始话单和定向用户的差异化流量话单的匹配度，进行话单合并处理的步骤包括：

根据所述差异化流量话单，构建特征向量集X，所述特征向量集X中的元素x_d为第d个定向业务的参数，元素x_d=（imsi_d,td_d,te_d,size_d,ip_d），其中imsi_d为国际移动用户识别码，td_d为流量开始时间，te_d为流量结束时间，size_d为流量大小,ip_d为目的IP地址；

分析原始话单记录x’并与所述差异化流量话单记录x∈X根据如下公式进行相似度比对：

$s=\mathrm{similar}(x,x\′)={\mathrm{\Σ}}_{k_i\∈A,p_i\∈X}{k}_i{p}_{i.}$

其中，A为特征属性权重集，p_i为特征属性的相似度，k_i为特征权重；

判断相似度s的范围，若所述相似度s大于或等于阈值范围S，则将该原始话单记录x’标记差异化流量话单记录x对应的定向业务特征标识；

若所述相似度s小于S；则该原始话单记录x’标记差异化流量话单记录x对应的定向业务特征标识和所述异化流量话单记录x的上下行流量。

其中特征属性权重集A和特征权重k_i可以有本领域技术人员根据经验设定，例如目的IP地址、流量开始时间，流量结束时间的权重占的比例大些。

当s属于设定的阈值范围，则进行相应合并处理，其中预置在话单合并网关上配置的阈值范围为S。

如果s大于或等于S，则属于差异化流量话单记录x和原始话单记录x’为一对一的情况，将该原始话单记录打上差异化流量话单中对应的业务特征标识即可；

如果s小于S，则属于差异化流量话单记录x和原始话单记录x’为多对一的情况，此种情况主要是由于原始话单记录是在用户一段时间内访问多个定向业务时，分组交换网关只生成单条原始话单记录，而流量采集装置根据不同定向业务识别，分别生成了多条差异化流量话单记录，针对此种情况合并处理方式为在该原始话单记录x’***x中相关业务数据，包括业务业务特征标识、业务使用的上下行流量。

其中，阈值范围S，可以由下述方式确定

1）话单合并网关，根据应用场景和定向业务信息，预估经验范围K作参照。

2）通过使用指定号码在指定时间段使用定向业务，流量采集装置和分组交换网关上传差异化流量话单和原始话单至话单合并网关，通过相似度计算，与K进行比对，当比对的误差大于20%（假设原始相似度为M，(M—K)/K的绝对值大于0.2），则判断其为异常数据；当比对误差小于20%（(M—K)/K的绝对值小于0.2），网关判断其为正常数据，再次封装数据并通过常规的wifi方式发送至后台服务器。

3）话单合并网关记录判断结果，每隔N秒对已经记录的属于正常数据的比对结果进行求平均处理（不包括异常数据，如N秒内100个比对结果，其中3个属于异常数据的比对结果，求平均仅针对97个正常数据）并得到N秒内正常数据的平均值K1，并将K替换为K1。

4）在第二个N秒对前2N秒记录的正常数据进行求平均处理，获得2N秒内正常数据的平均值K2，并将K1替换为K2。

5）类似得出K3，K4…，当Kn与Kn-1误差小于预设m值时（(Kn—Kn-1)/Kn-1的绝对值小于预设值m，m可预先设定，如5%），将Kn设为阈值范围S，后续不再进行求平均处理。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，仅仅参照较佳实施例对本发明进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.流量采集装置，其特征在于：包括采集单元、解析单元、话单生成单元和发送单元；

所述采集单元，用于对用户访问互联网业务数据进行分光采集；

所述解析单元，用于对所述业务数据进行深度数据包检测DPI，并根据DPI结果确定定向用户的差异化流量；

所述话单生成单元，用于根据所述差异化流量生成差异化流量话单；

所述发送单元，用于将所述差异化流量话单发送出去；

所述定向用户为在上网使用定向业务时产生的数据流量的用户；

所述差异化流量为进行定向业务特征识别的数据流量。

2.如权利要求1所述的流量采集装置综合取号装置，其特征在于：在所述解析单元内，预置定向用户要求和业务特征识别要求，所述解析单元根据所述定向用户要求和业务特征识别要求，为定向用户标记定向业务特征标识，并确定需要进行定向业务特征识别的定向用户的差异化流量。

3.定向流量计费***，其特征在于：包括权利要求1或2所述的流量采集装置、分组交换网关、话单合并网关和业务支撑***，

所述分组交换网关，用于对用户访问互联网业务数据进行路由转发，完成移动互联网业务访问，并根据同步的客户订购信息，判断客户是否为定向用户，将定向用户的原始话单发送至话单合并网关；

所述话单合并网关，用于根据接收到的定向用户的原始话单和定向用户的差异化流量话单的匹配度，进行话单合并处理，生成定向用户的合并话单，并将所述合并话单发送至业务支撑***；

所述业务支撑***，用于根据所述合并话单中特定业务特征识别对定向用户进行计费；

所述原始话单为未进行定向业务特征识别的数据流量形成的话单。

4.定向流量计费方法，其特征在于：包括：

分组交换网关对用户访问互联网业务数据进行路由转发，完成移动互联网业务访问，并将定向用户的原始话单发送至话单合并网关；

流量采集装置对用户访问互联网业务数据进行分光采集；并对所述业务数据进行深度数据包检测DPI，并根据DPI结果确定定向用户的差异化流量；根据所述差异化流量生成差异化流量话单；将所述差异化流量话单发送至话单合并网关；

所述话单合并网关根据接收到的定向用户的原始话单和定向用户的差异化流量话单的匹配度，进行话单合并处理，生成定向用户的合并话单，并将所述合并话单发送至业务支撑***；

所述业务支撑***根据所述合并话单中特定业务特征识别对定向用户进行计费；

所述定向用户为在上网使用定向业务时产生的数据流量的用户；

所述差异化流量为进行定向业务特征识别的数据流量；

所述原始话单为未进行定向业务特征识别的数据流量形成的话单。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：流量采集装置根据DPI结果确定定向用户的差异化流量的步骤包括：

流量采集装置根据预置的定向用户要求和业务特征识别要求，为定向用户标记定向业务标识，并确定需要进行定向业务特征识别的定向用户的差异化流量。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述流量采集装置对所述业务数据进行DPI包括以下的一项或者多项：

源IP地址检测、目的IP地址检测、源端口号检测、目的端口号检测、IP层协议号检测。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述话单合并网关根据接收到的定向用户的原始话单和定向用户的差异化流量话单的匹配度，进行话单合并处理的步骤包括：

所述话单合并网关根据时钟源信息、话单生成规则和话单合并规则，计算定向用户的原始话单和定向用户的差异化流量话单的匹配度，为与所述差异化流量话单匹配的原始话单标记定向业务特征标识，所述话单合并网关根据标记的定向业务特征标识对原始话单和差异化流量话单进行合并。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：所述话单合并网关根据接收到的定向用户的原始话单和定向用户的差异化流量话单的匹配度，进行话单合并处理的步骤包括：

根据所述差异化流量话单，构建特征向量集X，所述特征向量集X中的元素x_d为第d个定向业务的参数，元素x_d=（imsi_d,td_d,te_d,size_d,ip_d），其中imsi_d为国际移动用户识别码，td_d为流量开始时间，te_d为流量结束时间，size_d为流量大小,ip_d为目的IP地址；

分析原始话单记录x’并与所述差异化流量话单记录x∈X根据如下公式进行相似度比对：

$s=\mathrm{similar}(x,x\′)={\mathrm{\Σ}}_{k_i\∈A,p_i\∈X}{k}_i{p}_i$

其中，A为特征属性权重集，p_i为特征属性的相似度，k_i为特征权重；

判断相似度s的范围，若所述相似度s大于或等于阈值范围S，则将该原始话单记录x’标记差异化流量话单记录x对应的定向业务特征标识；

若所述相似度s小于S；则该原始话单记录x’标记差异化流量话单记录x对应的定向业务特征标识和所述异化流量话单记录x的上下行流量。

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