[發(fā)明專利]一種基于數(shù)據(jù)包的計(jì)費(fèi)方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810244033.5
• 申請(qǐng)日: 2008-12-12
• 公開（公告）號(hào): CN101431424A
• 公開（公告）日: 2009-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張登銀;程春玲;蔣娟;全力
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L12/14
• 分類號(hào): H04L12/14;H04L12/56
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 葉連生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種用于在開放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，采用基于數(shù)據(jù)包的準(zhǔn)動(dòng)態(tài)方法，實(shí)現(xiàn)計(jì)費(fèi)的準(zhǔn)確性、公正性、透明性的技術(shù)方案。屬于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域。

背景技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)對(duì)于各運(yùn)營(yíng)商(ISP)來說都是一個(gè)極其重要的系統(tǒng)，其不僅可以統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)用戶的費(fèi)用，而且可以監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源分配。先進(jìn)的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)是提供優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的重要保證。隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)的迅速普及，使用網(wǎng)絡(luò)資源的用戶越來越多，他們對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的質(zhì)量和應(yīng)用需求提出了不同的要求。網(wǎng)絡(luò)計(jì)費(fèi)方法大體上可以分為：包月制計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、按流量或者時(shí)長(zhǎng)的包月制、實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、基于內(nèi)容的實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)。前幾種計(jì)費(fèi)系統(tǒng)存在計(jì)費(fèi)方法簡(jiǎn)單、計(jì)費(fèi)規(guī)則不合理等問題，嚴(yán)重制約網(wǎng)絡(luò)用戶和新業(yè)務(wù)的發(fā)展；而基于內(nèi)容的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，由于每個(gè)運(yùn)營(yíng)商提供的內(nèi)容業(yè)務(wù)都有一定的特殊性，因此對(duì)于內(nèi)容的管理和控制要求較高。為解決這些問題，人們紛紛在深入研究現(xiàn)有計(jì)費(fèi)技術(shù)的基礎(chǔ)上展開下一代網(wǎng)絡(luò)計(jì)費(fèi)技術(shù)，尤其是保證端到端的QoS計(jì)費(fèi)技術(shù)的開發(fā)。

與本發(fā)明相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)分析

在Internet網(wǎng)絡(luò)中，價(jià)格是擁塞控制的一種立竿見影的有效工具，因而網(wǎng)絡(luò)擁塞因素是QoS計(jì)費(fèi)技術(shù)考慮的一個(gè)重要參數(shù)。為了快速準(zhǔn)確計(jì)算網(wǎng)絡(luò)擁塞引起的數(shù)據(jù)傳輸成本，人們提出了眾多的解決方案，歸納起來可以分為兩類：一類是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的擁塞情況實(shí)時(shí)計(jì)算數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)某杀荆@種計(jì)算方式就是動(dòng)態(tài)計(jì)費(fèi)模式。動(dòng)態(tài)計(jì)費(fèi)考慮了網(wǎng)絡(luò)擁塞情況，同時(shí)動(dòng)態(tài)計(jì)費(fèi)引入了網(wǎng)絡(luò)使用的最優(yōu)化問題，因而可以準(zhǔn)確計(jì)算網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用，最優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源配置。但其缺點(diǎn)是占用資源較多，計(jì)算復(fù)雜，實(shí)用性不夠；另一類是對(duì)網(wǎng)絡(luò)擁塞因子制定固定的價(jià)格，計(jì)算時(shí)直接根據(jù)網(wǎng)絡(luò)擁塞的狀況查表計(jì)算，即靜態(tài)計(jì)費(fèi)模式。靜態(tài)計(jì)費(fèi)模式的價(jià)格因子一般是由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商基于歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析計(jì)算出來的，它與真實(shí)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載情況是不相符的。靜態(tài)計(jì)費(fèi)的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)施簡(jiǎn)單，占用資源少。

根據(jù)計(jì)費(fèi)測(cè)量的不同粒度，靜態(tài)計(jì)費(fèi)的價(jià)格費(fèi)用可以以字節(jié)(per-byte)、數(shù)據(jù)包(per-packet)或會(huì)話連接(per-session)等作為基本單位進(jìn)行計(jì)算。基于字節(jié)的優(yōu)先級(jí)計(jì)費(fèi)是對(duì)流量進(jìn)行計(jì)費(fèi)的一個(gè)具體應(yīng)用，通過預(yù)先設(shè)定每個(gè)優(yōu)先級(jí)單字節(jié)的價(jià)格，可以很容易地計(jì)算出每個(gè)用戶使用網(wǎng)絡(luò)的費(fèi)用。基于數(shù)據(jù)包的靜態(tài)計(jì)費(fèi)主要基于不同服務(wù)級(jí)別的數(shù)據(jù)包的傳送個(gè)數(shù)來進(jìn)行計(jì)費(fèi)，研究顯示數(shù)據(jù)包的單價(jià)越低，網(wǎng)絡(luò)利用率越高；如果對(duì)用戶使用網(wǎng)絡(luò)制定一個(gè)預(yù)算的上限，運(yùn)營(yíng)商的收益曲線顯示隨著數(shù)據(jù)包單價(jià)的增加，收益先升高隨后降低。

在基于數(shù)據(jù)包的靜態(tài)計(jì)費(fèi)方法中，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商根據(jù)歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析預(yù)先制定不同服務(wù)級(jí)別的費(fèi)率，其制定的計(jì)費(fèi)方式并沒有真實(shí)地反映網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前負(fù)載，因而人們普遍認(rèn)為靜態(tài)計(jì)費(fèi)在網(wǎng)絡(luò)擁塞控制方面不夠靈敏；同時(shí)，該方法預(yù)先將用戶劃分為不同的服務(wù)等級(jí)，用戶使用網(wǎng)絡(luò)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商根據(jù)用戶的服務(wù)等級(jí)和現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的可用資源進(jìn)行分配，并沒有考慮用戶業(yè)務(wù)的實(shí)際需求，從而可能造成有限網(wǎng)絡(luò)資源閑置。例如，當(dāng)高等級(jí)用戶使用低網(wǎng)絡(luò)資源要求的業(yè)務(wù)時(shí)，由于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商過多分配網(wǎng)絡(luò)資源，導(dǎo)致其中部分資源空閑。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是提供一種基于數(shù)據(jù)包的準(zhǔn)動(dòng)態(tài)計(jì)費(fèi)方法，來解決基于數(shù)據(jù)包的靜態(tài)計(jì)費(fèi)缺點(diǎn)，使之達(dá)到動(dòng)態(tài)計(jì)費(fèi)控制網(wǎng)絡(luò)擁塞的效果，并且可以在不降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商收益的前提下充分保證用戶QoS需求的最佳性價(jià)比。

技術(shù)方案：本發(fā)明的方法是一種改進(jìn)性和綜合性的方法，通過對(duì)現(xiàn)有的基于數(shù)據(jù)包靜態(tài)計(jì)費(fèi)的改進(jìn)和綜合而提出。本計(jì)費(fèi)思想類似于高速公路上的汽車收費(fèi)。如果將數(shù)據(jù)包看作高速公路上的汽車，路由器比作收費(fèi)站，汽車使用的車道對(duì)應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)提供的帶寬。現(xiàn)有的路由器計(jì)費(fèi)主要是基于IP地址的流量計(jì)費(fèi)，這就有三個(gè)不足：①用戶可能用同一IP地址，無法區(qū)分出用戶；②需要在路由器內(nèi)設(shè)置大的緩存，路由器參與計(jì)費(fèi)，這樣就影響其路由性能；③基于流量的計(jì)費(fèi)太簡(jiǎn)單，不精確，未考慮到網(wǎng)絡(luò)的擁塞情況。為了與現(xiàn)有路由器概念加以區(qū)別，我們將路由器分為主干路由器和普通路由器，其中主干路由器是指對(duì)于網(wǎng)絡(luò)擁塞狀況影響較大的路由器，其它則為普通路由器。在數(shù)據(jù)包傳輸過程中，對(duì)于主干路由器：記錄路由路徑和擁塞情況；對(duì)于普通路由器：記錄其跳數(shù)。通過發(fā)送探測(cè)流，得到數(shù)據(jù)包跳數(shù)和路由器擁塞情況，計(jì)算出單個(gè)數(shù)據(jù)包的費(fèi)用，與計(jì)費(fèi)上限比較，進(jìn)行接納判斷，若可以接納該業(yè)務(wù)，則以該費(fèi)用為參數(shù)，結(jié)合流量計(jì)算出該探測(cè)周期內(nèi)數(shù)據(jù)包的總費(fèi)用，周期性重復(fù)上述過程，直到該業(yè)務(wù)服務(wù)結(jié)束。