計費方法及網絡接入伺服器的製作方法

2023-05-31 03:20:31

專利名稱：計費方法及網絡接入伺服器的製作方法
技術領域：
本發明涉及計費技術領域，具體涉及計費方法及網絡接入伺服器。
背景技術：
一般地，用戶都是通過網絡接入伺服器(NAS，Network Access Server)的認證 接入網際網路，NAS再通過遠程認證撥號用戶服務(RADIUS，RemoteAuthentication Dial In User krvice)協議，在RADIUS伺服器上對用戶進行認證，將用戶的計費信息發送到 RADIUS伺服器上進行計費。如圖1所示，RADIUS報文的結構如下Code 代碼欄位，1位元組，用於說明RADIUS報文的類型；Identifier 標識欄位，1位元組，用於匹配請求與回復；Length 長度欄位，2位元組，指明了包括編碼、標識符、長度、鑑別碼和屬性域在內 的數據包的長度；Authenticator 鑑別碼欄位，16 字節；Attributes 屬性域欄位。其中，Identifier欄位用於區分NAS發送的請求和RADIUS伺服器回應的應答。 NAS每發送一個RADIUS請求報文(不包括重發的報文)，都將Identifier值增1，這樣每個 請求報文的Identifier是不相同的，RADIUS伺服器根據Identifier欄位就可以區分出不 同的請求報文，RADIUS伺服器回應請求報文時，將請求報文中的Identifier值放到應答報 文中，這樣NAS就可以根據應答報文中的Identifier得知該應答是針對哪個請求報文的應 答。為了保證可靠性，如圖2所示，對於一個NAS通常配置兩個RADIUS伺服器，分別作 為主、備伺服器。具體實現主要有兩種一、NAS先向主RADIUS伺服器進行用戶認證，認證通過後，向主RADIUS伺服器發送 計費報文，當NAS和主RADIUS伺服器之間不通或者主RADIUS伺服器斷掉(DOWN)時，NAS在 一定數目的計費報文得不到主RADIUS伺服器的回應時，強制用戶下線，並重新在備RADIUS 伺服器上對用戶進行認證，認證通過後，向備RADIUS伺服器發送計費報文。這種方法的缺點是當NAS和主RADIUS伺服器之間不通或者主RADIUS伺服器斷 掉時，NAS強制用戶下線，這樣會使得用戶業務異常中斷，降低了用戶體驗。二、NAS向主RADIUS伺服器進行用戶認證，認證通過後，向主、備RADIUS伺服器廣 播計費報文。這種方法的缺點是兼容性較差，因為=RADIUS伺服器在用戶沒有通過認證的情 況下通常是不會處理計費報文的，且當主、備RADIUS伺服器的軟體不相同時，由於軟體使 用的資料庫系統、數據的存儲單元等可能不相同，要實現兩類資料庫間的備份很困難，從而 降低了計費可靠性。

發明內容
本發明提供計費方法及NAS，以提高用戶業務可靠性和計費可靠性。本發明的技術方案是這樣實現的一種計費方法，為每個NAS設置至少兩臺RADIUS伺服器，其中一臺為主RADIUS 伺服器，其它為備RADIUS伺服器，且所有RADIUS伺服器上的用戶配置相同，且NAS為所有 RADIUS伺服器設置同一個Identifier計數器，該方法包括NAS發現用戶上線，向主RADIUS伺服器發送針對該用戶的認證請求報文，並保存 該認證請求報文，在接收到主RADIUS伺服器的認證通過報文時，將保存的認證請求報文發 送給所有備RADIUS伺服器；NAS在向主RADIUS伺服器發送針對該用戶的計費更新報文的同時，向所有備 RADIUS伺服器發送相同的計費更新報文，所有計費更新報文中的Identifier欄位值相同， 在預設時長內，NAS只要接收到任一 RADIUS伺服器回應的應答報文，則允許用戶繼續在線。所述NAS在向主RADIUS伺服器發送計費更新報文的同時，向所有備RADIUS服務 器發送相同的計費更新報文之後進一步包括 NAS在第一預設時長內未接收到主RADIUS伺服器、也未接收到任何備RADIUS服務 器返回的應答報文，則按照預設重發規則，向所有RADIUS伺服器重複發送所述計費更新報 文，若在預設第二時長內，仍未接收到任何RADIUS伺服器返回的應答報文，則強制用戶下線。所述在預設時長內，NAS只要接收到任一 RADIUS伺服器回應的應答報文，則認為 計費正常包括NAS在預設時長內，第一次接收到針對所述計費更新報文的應答報文，對該應答報 文進行處理，後續接收到針對所述計費更新報文的應答報文，直接將該應答報文丟棄。所述將保存的認證請求報文發送給所有備RADIUS伺服器包括向所有備RADIUS伺服器發送預設次數的認證請求報文。所述NAS將保存的認證請求報文發送給所有備RADIUS伺服器之後、在向主RADIUS 伺服器發送計費更新報文的同時，向所有備RADIUS伺服器發送相同的計費更新報文之前 進一步包括NAS向主RADIUS伺服器發送計費開始報文，在接收到主RADIUS伺服器返回的計費 應答報文後，按照預設重發規則，向所有備RADIUS伺服器重複發送計費開始報文；或者進一步包括NAS按照預設重發規則，同時向主RADIUS伺服器和所有備 RADIUS伺服器重複發送計費開始報文。所述NAS只要接收到任一 RADIUS伺服器回應的應答報文，則允許用戶繼續在線之 後進一步包括針對所述用戶的計費結束，NAS按照預設重發規則，同時向主RADIUS伺服器和所 有備RADIUS伺服器重複發送計費結束報文。一種NAS，該NAS至少對應兩臺RADIUS伺服器，其中一臺為主RADIUS伺服器，其它 為備RADIUS伺服器，且所有RADIUS伺服器上的用戶配置相同，且NAS為所有RADIUS服務 器設置同一個Identifier計數器，該NAS包括認證模塊，發現用戶上線，向主RADIUS伺服器發送針對該用戶的認證請求報文，並保存該認證請求報文，在接收到主RADIUS伺服器的認證通過報文時，將保存的認證請求 報文發送給所有備RADIUS伺服器；計費模塊，在向主RADIUS伺服器發送計費更新報文的同時，向所有備RADIUS服務 器發送相同的計費更新報文，所有計費更新報文中的Identifier欄位值相同，在預設時長 內，NAS只要接收到任一 RADIUS伺服器回應的應答報文，則認為計費正常。所述計費模塊進一步用於，在向所有備RADIUS伺服器發送相同的計費更新報文 之後，若在第一預設時長內未接收到主RADIUS伺服器、也未接收到任何備RADIUS伺服器返 回的應答報文，則按照預設重發規則，向所有RADIUS伺服器重複發送所述計費更新報文， 若在預設第二時長內，仍未接收到任何RADIUS伺服器返回的應答報文，則強制用戶下線。所述計費模塊進一步用於，在計費開始時，向主RADIUS伺服器發送計費開始 報文，在接收到主RADIUS伺服器返回的計費應答報文後，按照預設重發規則，向所有備 RADIUS伺服器重複發送計費開始報文；或者，在計費開始時，按照預設重發規則，同時向主RADIUS伺服器和所有備 RADIUS伺服器重複發送計費開始報文。所述計費模塊進一步用於，在計費結束時，按照預設重發規則，同時向主RADIUS 伺服器和所有備RADIUS伺服器重複發送計費結束報文。與現有技術相比，本發明中，為每個NAS設置至少兩臺RADIUS伺服器，所有RADIUS 伺服器上的用戶配置相同，且對於一個用戶，NAS先向主RADIUS伺服器發起針對該用戶的 認證請求報文，並保存該認證請求報文，在認證通過後，NAS向所有備RADIUS伺服器發送該 認證請求報文，之後，NAS同時向所有RADIUS伺服器發送同一計費更新報文，這樣，只要NAS 與一個RADIUS伺服器的連接正常，NAS就可以收到應答報文，從而NAS就會允許用戶繼續 在線，提高用戶業務可靠性；同時，只要NAS與一個RADIUS伺服器的連接正常，用戶的計費 信息就不會丟失，從而保證了計費可靠性。且，本發明不需要增加任何私用的屬性，不需要 對現有RADIUS伺服器作任何修改，實現成本較低。


圖1為RADIUS報文的結構示意圖；圖2為現有的RADIUS伺服器備份組網圖；圖3為本發明實施例提供的計費方法流程圖；圖4為本發明實施例提供的NAS的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖及具體實施例對本發明再作進一步詳細的說明。圖3為本發明實施例提供的計費方法流程圖，如圖3所示，其具體步驟如下步驟301 為每個NAS設置至少兩臺RADIUS伺服器，其中一臺為主RADIUS伺服器， 其它都為備RADIUS伺服器，且主、備RADIUS伺服器上保存的用戶配置都相同；同時NAS為 所有RADIUS伺服器設置一個全局Identifier計數器。主、備RADIUS伺服器上保存的用戶配置相同，則就會使得若一個用戶能通過主 RADIUS伺服器的認證，則也能通過所有備RADIUS伺服器的認證。
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NAS為所有RADIUS伺服器設置一個全局Identifier計數器，這樣，NAS只需根據 Identifier欄位值匹配請求和應答報文，而不需要關心接收到的報文的源地址和埠。步驟302 :NAS檢測到用戶上線，發現主、備RADIUS伺服器的狀態都為激活 (Active)，則將用戶名和密碼攜帶在認證請求報文中發送給主RADIUS伺服器，同時保存該 認證請求報文。這裡，NAS和用戶間的認證協議可以採用口令驗證協議(PAP， PasswordAuthentication Protocol)，也可以採用挑戰握手認證協議(CHAP， ChallengeHandshake Authentication Protocol)。步驟303 =NAS接收主RADIUS伺服器返回的認證通過報文，則將步驟302保存的認 證請求報文分別發送給各備RADIUS伺服器。由於主、備RADIUS伺服器上保存的用戶配置相同，則這裡，NAS將認證請求報文發 送給各備RADIUS伺服器後，必然會收到各備RADIUS伺服器返回的認證通過報文。為了防止發送給備RADIUS伺服器的認證請求報文丟失，NAS可以按照預設規則 重發該報文，並在發送完畢後，刪除保存的認證請求報文。同時，由於NAS已經接收到主 RADIUS伺服器針對該認證請求報文的應答報文了，因此NAS接收到備RADIUS伺服器對認證 請求報文的應答報文時，直接丟棄該應答報文即可。若NAS接收到主RADIUS伺服器返回的認證拒絕報文，或者在預設時長內未收到主 RADIUS伺服器的應答報文，則刪除步驟302保存的認證請求報文。任一 RADIUS伺服器在向NAS返回認證通過報文時，都會保存用戶的上線信息包 括用戶名、上線時刻等。步驟304 =NAS向主RADIUS伺服器發送用戶的計費開始報文，同時保存該計費開始 報文。步驟305 =NAS接收主RADIUS伺服器返回的計費開始響應報文，則將步驟304保存 的計費開始報文分別發送給各備RADIUS伺服器。由於計費開始報文是計費開始的標誌，對計費過程非常重要，因此，這裡，若NAS 在預設等待時長內未收到主RADIUS伺服器返回的計費開始響應報文，則按照預設重發規 則，向主RADIUS伺服器重複發送計費開始報文。同時，為了保證備RADIUS伺服器能夠收到 計費開始報文，NAS也可按照預設重發規則，向各備RADIUS伺服器重複發送計費開始報文。或者，步驟304 305也可替換為NAS按照預設重發規則，同時向主RADIUS服務 器和所有備RADIUS伺服器重複發送用戶的計費開始報文。任一 RADIUS伺服器接收到計費開始報文，會記錄用戶的計費信息如計費開始時刻等。步驟306 =NAS定時向主RADIUS伺服器發送用戶的計費更新報文，同時，將該計費 更新報文發送給各備RADIUS伺服器。發送給主、備RADIUS伺服器的計費更新報文的內容(包括Identifier)是完全相 同的，不同的是目的地址和埠信息。步驟307 對於每一個發出的計費更新報文，NAS判斷是否在第一預定時長內接收 到任何一個RADIUS伺服器返回的應答報文，若是，執行步驟308 ；否則，執行步驟309。任一 RADIUS伺服器在返回應答報文時，都會更新用戶的計費信息如計費時長等。步驟308 :NAS判斷是否計費結束，若是，執行步驟312 ；否則，返回步驟306。步驟309 =NAS按照預設重發規則，重複向所有RADIUS伺服器發送當前計費更新報 文。步驟310 重發完畢，NAS判斷是否在第二預設時長內接收到任何一個RADIUS服務 器返回的應答報文，若是，返回步驟308;否則，執行步驟311。步驟311 =NAS確定與所有RADIUS伺服器的連接都中斷，則強制用戶下線，轉至步 馬聚312ο當NAS與所有RADIUS伺服器的連接都正常時，因為所有RADIUS伺服器回應的應 答報文是相同的，NAS只會處理最先收到的應答報文，只要收到一個應答報文，就認為該計 費更新報文已經被回應，即，只要收到一個匹配計費更新報文中的Identifier的應答報 文，該應答報文無論是主RADIUS伺服器還是備RADIUS伺服器回應的，NAS都認為該計費更 新報文得到了回應，再收到具有同樣Identifier的應答報文，NAS直接丟棄即可。計費更新報文的應答(Accounting-response)報文的結構如下Code 1位元組，取值為5，表示報文類型為計費應答報文；Identifier 1位元組，取值與對應的計費更新報文相同；Length 2位元組，取值為固定值20 ；Authenticator 16個字節，為NAS和RADIUS伺服器相互認證的欄位；Authenticator = MD5(Code+Identifier+Length+RequestAuth+Attributes+Sec ret)其中，MD5為算法名稱，Code、Identifier、Length為計費應答報文中的欄位值； RequestAuth為對應的計費更新報文中的Authenticator欄位值；一般地，計費應答報文是 不需要Attributes欄位的，如果有Attribute欄位，則由於所有RADIUS伺服器的配置相 同，因此，所有RADIUS伺服器針對同一計費更新報文的應答報文中的Attribute欄位值相 同Jecret為NAS和所有RADIUS伺服器的共享密鑰。這樣，所有RADIUS伺服器針對同一 計費更新報文的應答報文中的Authenticator欄位值相同可見，針對同一計費更新報文，不同RADIUS伺服器回應的應答報文中的各欄位值 是完全相同的。步驟312 =NAS向所有RADIUS伺服器發送計費結束報文。由於計費結束報文是計費結束的標誌，對計費過程也很重要，因此，這裡，NAS可以 按照預設重發規則，向所有RADIUS伺服器重複發送計費結束報文。本發明實施例中，發出計費更新報文後，NAS只要接收到與該計費更新報文的 Identifier匹配的任何一個應答報文，就認為該計費更新報文已被回應，即NAS可以不關 心應答報文是來自哪個RADIUS伺服器的，其依據如下首先，RADIUS協議中未規定接收到的應答報文的源地址必須是對應請求報文的目 的地址。是否關心接收到的應答報文的源地址，有以下兩種實現方式一、不關心應答報文的源地址，此時，NAS可將Identifier欄位設置為全局共享， 即，NAS只設置一個全局Identifier計數器，且，RADIUS伺服器同時向所有RADIUS伺服器 發送計費更新報文，報文中的Identifier欄位值相同，這樣，每同時發送一次計費更新報
8文，更改一次Identifier計數器的值，且，NAS在匹配請求和應答時，只需考慮應答報文的 Identifier欄位值，而不需考慮應答報文的源地址即=RADIUS伺服器的地址。二、關心應答報文的源地址，此時，NAS可針對每個RADIUS伺服器設置一個 Identifier計數器，向一個RADIUS伺服器發送報文時，只更改該伺服器對應的Identifier 計數器的值，且，由於每個RADIUS伺服器的Identifier計數器是獨立的，因此，在匹配請求 和應答時，還需考慮應答報文的源地址即=RADIUS伺服器的地址。可見，由於步驟301中，NAS設置了一個全局Identif ier計數器，且，向所 有RADIUS伺服器同時發送計費更新報文，報文中的Identifier欄位值相同，這樣，所 有RADIUS伺服器回應的應答報文的Identifier欄位值也相同，從而NAS只需要根據 Identifier欄位值來匹配請求和應答報文，而不需要關心應答報文的源地址。從圖3所示流程可以看出，由於NAS同時向所有RADIUS伺服器發送計費更新報 文，報文中的Identifier欄位值相同，這樣，只要NAS與一個RADIUS伺服器的連接正常， NAS就可以收到應答報文，從而NAS就不會強制用戶下線，只有在NAS與所有RADIUS服務 器的連接都中斷時，NAS才會強制用戶下線，這樣就保證了用戶業務不會異常中斷；同時， 只要NAS與一個RADIUS伺服器的連接正常，用戶的計費信息就不會丟失，從而保證了計費 可靠性。另外，由於所有RADIUS伺服器上的用戶配置相同，且NAS會向所有RADIUS伺服器 發起用戶認證過程，因此，所有RADIUS伺服器都會對用戶的上線和計費信息進行同步和備 份。圖4為本發明實施例提供的NAS的結構示意圖，如圖4所示，該NAS至少對應兩臺 RADIUS伺服器，其中一臺為主RADIUS伺服器，其它為備RADIUS伺服器，且所有RADIUS服務 器上的用戶配置相同，且NAS為所有RADIUS伺服器設置同一個Identifier計數器，該NAS 主要包括認證模塊41和計費模塊42，其中認證模塊41 發現一用戶上線，向主RADIUS伺服器發送針對該用戶的認證請求報 文，並保存該認證請求報文，在接收到主RADIUS伺服器的認證通過報文時，將保存的認證 請求報文發送給所有備RADIUS伺服器，向計費模塊42發送計費指示。計費模塊42 接收認證模塊41發來的計費指示，向主RADIUS伺服器發送計費開 始報文，在收到主RADIUS伺服器返回的應答報文後，向所有備RADIUS伺服器發送計費開 始報文；定時向主RADIUS伺服器和所有備RADIUS伺服器同時發送計費更新報文，同時發 送的所有計費更新報文中的Identifier欄位值相同，在預設時長內，NAS只要接收到任一 RADIUS伺服器回應的應答報文，則認為計費正常；計費結束時，同時向主RADIUS伺服器和 所有備RADIUS伺服器發送相同的計費結束報文。計費模塊42進一步用於，在向主RADIUS伺服器和所有備RADIUS伺服器同時發 送計費更新報文之後，若在第一預設時長內未接收到主RADIUS伺服器、也未接收到任何備 RADIUS伺服器返回的應答報文，則按照預設重發規則，向所有RADIUS伺服器重複發送所述 計費更新報文，若在預設第二時長內，仍未接收到任何RADIUS伺服器返回的應答報文，則 強制用戶下線。以上所述僅為本發明的過程及方法實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的 精神和原則之內所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種計費方法，其特徵在於，為每個網絡接入伺服器NAS設置至少兩臺遠程認證撥 號用戶服務RADIUS伺服器，其中一臺為主RADIUS伺服器，其它為備RADIUS伺服器，且所有 RADIUS伺服器上的用戶配置相同，且NAS為所有RADIUS伺服器設置同一個Identifier計 數器，該方法包括NAS發現用戶上線，向主RADIUS伺服器發送針對該用戶的認證請求報文，並保存該認 證請求報文，在接收到主RADIUS伺服器的認證通過報文時，將保存的認證請求報文發送給 所有備RADIUS伺服器；NAS在向主RADIUS伺服器發送針對該用戶的計費更新報文的同時，向所有備RADIUS服 務器發送相同的計費更新報文，所有計費更新報文中的Identifier欄位值相同，在預設時 長內，NAS只要接收到任一 RADIUS伺服器回應的應答報文，則允許用戶繼續在線。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述NAS在向主RADIUS伺服器發送計費更 新報文的同時，向所有備RADIUS伺服器發送相同的計費更新報文之後進一步包括NAS在第一預設時長內未接收到主RADIUS伺服器、也未接收到任何備RADIUS伺服器返 回的應答報文，則按照預設重發規則，向所有RADIUS伺服器重複發送所述計費更新報文， 若在預設第二時長內，仍未接收到任何RADIUS伺服器返回的應答報文，則強制用戶下線。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述在預設時長內，NAS只要接收到任一 RADIUS伺服器回應的應答報文，則認為計費正常包括NAS在預設時長內，第一次接收到針對所述計費更新報文的應答報文，對該應答報文進 行處理，後續接收到針對所述計費更新報文的應答報文，直接將該應答報文丟棄。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述將保存的認證請求報文發送給所有備 RADIUS伺服器包括向所有備RADIUS伺服器發送預設次數的認證請求報文。
5.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述NAS將保存的認證請求報文發送給所 有備RADIUS伺服器之後、在向主RADIUS伺服器發送計費更新報文的同時，向所有備RADIUS 伺服器發送相同的計費更新報文之前進一步包括NAS向主RADIUS伺服器發送計費開始報文，在接收到主RADIUS伺服器返回的計費應答 報文後，按照預設重發規則，向所有備RADIUS伺服器重複發送計費開始報文；或者進一步包括NAS按照預設重發規則，同時向主RADIUS伺服器和所有備RADIUS服 務器重複發送計費開始報文。
6.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述NAS只要接收到任一RADIUS伺服器回 應的應答報文，則允許用戶繼續在線之後進一步包括針對所述用戶的計費結束，NAS按照預設重發規則，同時向主RADIUS伺服器和所有備 RADIUS伺服器重複發送計費結束報文。
7.一種NAS，其特徵在於，該NAS至少對應兩臺RADIUS伺服器，其中一臺為主RADIUS 伺服器，其它為備RADIUS伺服器，且所有RADIUS伺服器上的用戶配置相同，且NAS為所有 RADIUS伺服器設置同一個Identifier計數器，該NAS包括認證模塊，發現用戶上線，向主RADIUS伺服器發送針對該用戶的認證請求報文，並保 存該認證請求報文，在接收到主RADIUS伺服器的認證通過報文時，將保存的認證請求報文 發送給所有備RADIUS伺服器；計費模塊，在向主RADIUS伺服器發送計費更新報文的同時，向所有備RADIUS伺服器發 送相同的計費更新報文，所有計費更新報文中的Identifier欄位值相同，在預設時長內， NAS只要接收到任一 RADIUS伺服器回應的應答報文，則認為計費正常。
8.如權利要求7所述的NAS，其特徵在於，所述計費模塊進一步用於，在向所有備 RADIUS伺服器發送相同的計費更新報文之後，若在第一預設時長內未接收到主RADIUS服 務器、也未接收到任何備RADIUS伺服器返回的應答報文，則按照預設重發規則，向所有 RADIUS伺服器重複發送所述計費更新報文，若在預設第二時長內，仍未接收到任何RADIUS 伺服器返回的應答報文，則強制用戶下線。
9.如權利要求7或8所述的NAS，其特徵在於，所述計費模塊進一步用於，在計費開始 時，向主RADIUS伺服器發送計費開始報文，在接收到主RADIUS伺服器返回的計費應答報文 後，按照預設重發規則，向所有備RADIUS伺服器重複發送計費開始報文；或者，在計費開始時，按照預設重發規則，同時向主RADIUS伺服器和所有備RADIUS服 務器重複發送計費開始報文。
10.如權利要求7或8所述的NAS，其特徵在於，所述計費模塊進一步用於，在計費結束 時，按照預設重發規則，同時向主RADIUS伺服器和所有備RADIUS伺服器重複發送計費結束 報文。
全文摘要
本發明公開了計費方法及網絡接入伺服器。為每個NAS設置至少兩臺RADIUS伺服器，所有RADIUS伺服器的用戶配置相同，NAS為所有RADIUS伺服器設置同一Identifier計數器；NAS發現用戶上線，向主RADIUS伺服器發送針對該用戶的認證請求報文，保存該認證請求報文，在收到主RADIUS伺服器的認證通過報文時，將保存的認證請求報文發送給所有備RADIUS伺服器；NAS在向主RADIUS伺服器發送計費更新報文的同時，向所有備RADIUS伺服器發送相同的計費更新報文，在預設時長內，NAS只要接收到任一RADIUS伺服器回應的應答報文，則允許用戶繼續在線。本發明提高了用戶業務和計費可靠性。
文檔編號H04L29/06GK102148688SQ201010109558
公開日2011年8月10日 申請日期2010年2月9日 優先權日2010年2月9日
發明者雷鳴春 申請人:杭州華三通信技術有限公司