CN102769547B - 一种信令数据提供系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种信令数据提供系统和方法。该系统包括采集层、共享层和共享接口；所述采集层，用于采集信令数据，将采集的信令数据输出给共享层；所述共享层，用于对采集层输出的信令数据进行处理，根据上层应用的订阅请求将处理后的信令数据通过共享接口发给上层应用；所述共享接口，用于与一个以上的上层应用分别相连，根据每个上层应用的订阅请求返回相应的信令数据。应用本发明能够降低获取信令数据的开发成本和时间成本。

Description

一种信令数据提供系统和方法

技术领域

本发明涉及业务支撑技术领域，尤其涉及一种信令数据提供系统和方法。

背景技术

信令监测系统通过高阻跨接、镜像接入、分光接入等接入手段，从信令网络中旁路并精确复制信令链路上传输的信令数据。通过信令数据分析信令链路负荷、网络资源使用、业务信令流程、业务交换结果。为信令网的管理和维护，业务质量监测和分析提供了高效、及时的支撑手段。为移动网络运行的稳定性和安全性提供保障。

传统的增值业务是基于内容的增值业务，例如提供短信下发网站、彩信下发网站、音乐下载等，这些业务与用户自身的状态无关。而一些对传统语音业务进行延伸的增值服务，例如漫游天气、来电提醒、开机提醒、挂机短信等，其增值业务触发和增值业务逻辑与用户的位置、电信业务行为和电信业务状态相关，这些信息均可以从信令流中获取。

一方面，提供这类增值业务的提供商对于信令协议及协议之间的配合不一定熟悉。另一方面，即使有些提供商熟悉信令协议，多个业务都接入到运营商网络中提取信令，会造成对网络的影响，成本和维护上都不可取。既然信令监测系统已经提取了信令，那么由信令监测系统输出所需信息来支持这些增值业务，就成为一种发展趋势。除此之外，一些专题分析应用，也要求信令监测系统能够按需输出所期望的信息。

但是现有的信令监测系统，尽管经历了10多年的发展，其建设模式一直以来从采集接入、协议分析、网络指标分析都是由同一家信令监测系统提供商来完成，其内部采用私有接口，并不对外开放。上述的各种应用如果要从现有监测系统中获取信令数据，则都需要与信令监测系统提供商协商并开发新的接口，从协作和时效上均存在一定的缺陷，获取信令数据的开发成本和时间成本较高。

另外，现有的信令监测系统在支持增值业务应用和专题分析应用等上层应用时，还存在如下的兼容性缺陷：

现有监测系统的呼叫详细记录(Calling Detail Records，CDR)结构是针对网络运维所需要的关键绩效指标(Key Performance Indicator，KPI)所设计的，是一种固定结构的CDR。如果上层应用所需的参数在CDR中不存在，那么需要升级信令监测系统自身版本提供新的CDR以支持此类应用。

而上层应用种类多种多样，并且在不同时期，不同的应用会层出不穷，固定不变的CDR结构是不可能长久满足上层应用的需求的，换言之，现有的信令监测系统对上层应用的兼容性较差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种信令数据提供系统和方法，以便降低获取信令数据的开发成本和时间成本。

本发明采用的技术方案具体是这样实现的：

一种信令数据提供系统，该系统包括采集层、共享层和共享接口；

所述采集层，用于采集信令数据，将采集的信令数据输出给共享层；

所述共享层，用于对采集层输出的信令数据进行处理，根据上层应用的订阅请求将处理后的信令数据通过共享接口发给上层应用；

所述共享接口，用于与一个以上的上层应用分别相连，根据每个上层应用的订阅请求返回相应的信令数据。

一种信令数据提供方法，该方法包括：

采集信令数据，对采集的信令数据进行处理，根据上层应用的订阅请求将处理后的信令数据通过共享接口发给上层应用；

其中，所述共享接口与一个以上的上层应用分别相连，根据每个上层应用的订阅请求返回相应的信令数据。

由上述技术方案可见，本发明通过设置与多个上层应用相连的共享接口，将采集的信令数据按照上层应用的订阅请求进行处理后，通过共享接口发给相应的上层应用，使得各个上层应用不需要各自开发相应的接口，能够降低上层应用获取信令数据的开发成本和时间成本。

附图说明

图1是本发明信令数据提供系统的组成示意图。

图2是位置轨迹应用系统和来电提醒应用系统订阅信令数据的示意图。

图3是分级订阅机制示意图。

具体实施方式

图1是本发明信令数据提供系统的组成示意图。

如图1所示，该系统包括采集层101、共享层102和共享接口103。

采集层101，用于采集信令数据，将采集的信令数据输出给共享层102。

共享层102，用于对采集层101输出的信令数据进行处理，根据上层应用的订阅请求将处理后的信令数据通过共享接口发给上层应用。

共享接口103，用于与一个以上的上层应用分别相连，根据每个上层应用的订阅请求返回相应的信令数据。

本发明所涉及的层，是指由逻辑上所有互连的开发系统中具有相同等级的子系统所组成。例如，一个开放系统，逻辑上包含物理电路控制子系统、数据链路控制子系统、分组交换子系统、传输控制子系统等等，而全部的传输控制子系统结合起来形成传输层。

其中的采集层101可以从移动通信网、固定电话网络、数据网络等信令网络中采集信令数据。采集层101具体包括信令采集网关1011和一个以上的信令采集接入设备1012。例如，信令采集接入设备1012可以是7号信令采集设备，也可以是IP信令采集设备。

各个信令采集接入设备1012分别用于采集不同链路的信令数据，并传输至信令采集网关1011。具体地，各个信令采集接入设备1012可以分别用于采集Mc口、A口、Abis口、LSTP、HSTP、HLR、关口局等网元以及接口的信令数据。

信令采集网关1011，用于接收来自各个信令采集接入设备1012的信令数据，将该信令数据进行统一格式封装后输出给共享层102。

信令采集网关1011可以通过SDTP协议将采集的信令数据输出给共享层102。

其中的SDTP协议能够将全量的原始信令数据传输给共享层102。SDTP协议是建立在TCP协议之上的可靠传输协议。其具有身份认证、版本协商、链路保活操作，实时传递上层数据包，从而保证了数据的安全性和可靠性，满足传递原始信令数据的要求。

其中的共享层可以包括信令处理模块1021、存储模块1022和接入模块1023。

信令处理模块1021，用于对采集层101输出的信令数据进行解码，根据上层应用的订阅请求从解码结果中提取信令数据。

存储模块1022，用于存储信令处理模块1021提取的信令数据。

接入模块1023，用于根据上层应用的订阅请求，从信令处理模块1021和/或存储模块1022获取信令数据，将获取的信令数据合成预定结构的呼叫详细记录(CDR)或事务详细记录(TDR)，根据上层应用的协议要求，对所述CDR或所述TDR进行协议转换，将进行协议转换后的CDR或TDR通过共享接口103分发给相应的上层应用。

存储模块1022还可以存储有采集层输出的信令数据。这时，接入模块1023可以根据上层应用的订阅请求，从存储模块1022中获取原始的信令数据，将该原始信令数据发给上层应用。

信令处理模块1021具体可以包括信令预处理单元(SPU)和信令分析单元(SAU)。

信令预处理单元SPU，用于将各个分散的信令采集网关1011发送的信令数据汇聚到一起，对接收的信令数据的完整性、准确性进行检验，并向信令分析单元SAU提供数据支持。

信令分析单元SAU，用于完成信令解析与合成、CDR、TDR信令数据以及业务信令数据的生成，以及数据挖掘和分类统计，根据原始信令数据以及生成的CDR、TDR信令数据和业务信令数据，向上层应用提供其所需要的信令数据。信令分析单元SAU支持过滤策略，在向上层应用系统提供信令数据前对相关信令数据执行过滤操作，避免关键信令数据信息泄露，保证信息安全。信令分析单元SAU还提供存储功能，根据上层应用系统的订阅需求，对订阅策略及信令数据进行存储。

其中的接入模块1023具体可以包括数据分发单元1023-1和协议转换单元1023-2。

数据分发单元1023-1，用于接收共享接口103发来的订阅请求，根据该订阅请求从信令处理模块1021和/或存储模块1022获取信令数据，将获取的信令数据合成预定结构的CDR或TDR，根据上层应用的协议要求判断是否需要进行协议转换，在需要进行协议转换时，将所述CDR或所述TDR发给协议转换单元1023-2，接收经协议转换单元1023-2进行协议转换后的CDR或TDR，将该进行协议转换后的CDR或TDR通过共享接口103发给相应的上层应用，在不需要进行协议转换时，直接将所述预定结构的CDR或TDR通过共享接口103发给相应的上层应用。

协议转换单元1023-2，用于根据上层应用的协议要求对数据分发单元1023-1发来的CDR或TDR进行协议转换，将进行协议转换后的CDR或TDR发给所述数据分发单元1023-1。

数据分发单元1023-1，可以用于为每个上层应用获取基本信令数据和个性化信令数据，将基本信令数据、个性化信令数据以及个性化信令数据的数量合成预定结构的CDR或TDR，其中，基本信令数据包括所有上层应用均需要的信令数据，个性化信令数据包括上层应用根据自身需求订阅的信令数据。

数据分发单元1023-1，具体可以对不同的上层应用系统分配不同的数据分发点，数据分发点可以包括业务信令数据分发点、CDR/TDR信令数据分发点，其中，业务信令数据分发点用于向上层应用系统分发业务信令数据，CDR/TDR信令数据分发点用于向上层应用系统分发CDR/TDR信令数据。数据分发点可以针对各上层应用系统提供数据分发情况统计，形成数据分发记录。

其中，业务信令数据是将以将一次业务在各个不同接口(例如Mc接口、C/D接口、Nc接口)的CDR/TDR整合在一起来描述业务特征的数据结构，业务信令数据通过事件的方式来体现，包括语音呼叫时间(主/被叫号码、主/被叫归属地、主/被叫拜访地、是否呼叫转移、是否视频通话、通话时长等信息)、切换事件(用户号码、用户归属地、用户拜访地、原小区、目标小区等)、开关机事件(用户号码、用户归属地、用户拜访地、用户漫游类型、用户小区等)、短信事件(主/被叫号码、主/被叫IMSI、短信事件类型、结果等)、漫游事件(用户号码、用户拜访地、漫游类型等)、接入网事件(用户号码、当前接入方式等)。CDR是呼叫详细记录的缩写，其包含描述业务特征的一些字段值，例如主叫、被叫号码、业务类型、业务失败与否、业务失败原因等等。TDR与CDR类似。不过在核心网，除了呼叫相关的业务外，还存在为了完成呼叫所进行的一些事务，对这些事务的详细记录称为TDR，其包含的是描述事务特征的字段值，例如用户MSISDN、用户IMSI、事务类型、事务成功与否、事务失败原因等。业务信令数据一般通过业务信令数据分发点输出给增值类的上层应用，CDR和TDR一般通过CDR/TDR信令数据分发点输出给网关或客服类的上层应用。

数据分发单元1023-1，可以用于将基本信令数据的取值以及个性化信令数据的类型、长度和取值携带在所述呼叫详细记录CDR中。

接入模块1023可以包括一模块，用于向上层应用显示能够订阅信令数据的业务类型，根据上层应用选定的业务类型，显示能够订阅的协议类型，根据上层应用选定的协议类型显示能够订阅的消息类型，根据上层应用选定的消息类型，显示能够订阅的消息字段，接收包含上层应用选定的业务类型、协议类型、消息类型和消息字段的订阅请求。

其中的共享层102还可以进一步包括管理模块，用于完成用户注册和安全控制等业务管理、网管等系统管理功能，以及在存储模块1022中存储业务配置信息。

具体地，管理模块可以包括业务管理单元、系统管理单元和存储管理单元。

所述业务管理单元，用于提供上层应用系统注册，安全控制，接受数据订阅，完成业务流程等管理功能。

业务管理单元可以包括安全控制中心，用于对上层应用系统的接入、系统管理员的接入以及模块间的调用提供安全控制。

业务管理单元提供平台管理功能，包括订阅管理模块、用户管理模块、权限管理模块、流程管理模块等。

其中的订阅管理模块，用于根据上层应用系统针对信令数据的订阅请求，完成订阅关系创建、修改、取消，订阅审批以及预授权配置等功能。并将订阅关系分解为数据分发策略，向数据分发单元1023-1等模块提供订阅关系数据。

系统管理单元提供平台网管功能，包括配置管理、设备监控、性能管理、安全管理、告警管理等。

存储管理单元，支持在数据未成功传送到上层应用系统的情况下，控制存储模块1022缓存数据以便数据重传。应满足灵活的查询条件，使得消息存储不存在瓶颈。

上层应用系统可以包括信令监测类应用系统和业务系统，典型的业务系统例如有来电提醒系统、小区短信系统、漫游短信欢迎系统、漫游天气预报系统、手机报系统等。

本发明的信令提供系统向上层应用系统输出的信令数据结构，可以包括固定部分和可变部分。其中，固定部分包括基本信令数据，基本信令数据包括所有上层应用均需要的信令数据，包含了描述业务的基本信息，向所有上层应用系统输出；可变部分包括个性化信令数据以及个性化信令数据的数量，个性化信令数据一般是上层应用根据自身需求订阅的信令数据，业务自身的变化以及各种上层应用的差异化使得可变部分输出的内容可能存在不同。固定部分字段由于数量和长度是恒定的，因此采用V(值)方式表示，可变部分的字段采用类型长度和取值(TLV)方式表示。

例如，信令数据结构可以为表一所示结构：

CDRLength
	CDRVersion
可变IE数量
	ProtocolType
CDRID
	固定部分字段1
固定部分字段2
	...
固定部分字段n
	可变部分字段1
可变部分字段2
	...
可变部分字段m

表一

上层应用系统一般根据自身的业务特性订阅其所需的参数，下面以图2为例说明应用系统确定其订阅参数的方法。

图2是位置轨迹应用系统和来电提醒应用系统订阅信令数据的示意图。

其中，位置轨迹应用系统关注用户所在位置及位置移动情况，因此需要订阅用户身份、位置所在地以及在该位置的时间，其中的用户身份包括IMSI和用户号码，位置所在地的信息包括位置区编码(LAC)和小区标识(CI)。而不会关心在该位置该用户使用了什么移动业务，以及业务的状态。

来电提醒应用系统关注用户的呼叫是否成功，如果是因为被叫用户不在服务区、关机等状态而产生的呼叫损失，那么在被叫用户恢复正常时，向用户发送提示短信，因此，来电提醒应用系统具有在特定时间向被叫用户发起呼叫的业务特性。为实现该业务特性，来电提醒应用系统需要订阅主叫用户身份、被叫用户身份、业务类别、业务状态和原因值。其中，主叫用户身份用于在提示短信中表明来电方；被叫用户身份包括被叫用户号码和IMSI，以便确定向谁发送提示短信；业务类别为MT呼叫，由于来电提醒是一种为被叫服务的应用，因此只需要MT呼叫；业务状态用于指示通话是否接通，如果接通，则不触发来电提醒业务；原因值用于排除被叫久叫不应的情况，因为在这种情况下，被叫手机会显示有未接电话。

其中，可以由现有的BOSS系统为本发明的信令数据提供系统提供基础系统资源配置局数据支持，例如：IMSI与MSISDN的对应关系，基站小区数据、品牌号段数据等。

由上述方案可见，本发明重点为信令数据提供系统设置了2个接口，可以分别记为IF1接口和IF2接口。其中，IF1接口为采集层与共享层之间的标准接口。IF2为共享层与应用层之间的标准接口。

IF1接口可以采用SDTP协议进行数据传递。其中，SDTP协议是对本发明的信令数据提供系统专门制定的用于实时可靠传递原始信令、业务CDR的协议。该协议使用TCP协议提供的服务，对上提供版本协商、链路认证、链路检测、链路释放、数据通知及数据查询功能，支持断线重连功能，保证数据传递的安全性和完整性。

IF2接口支持SDTP、WebService、FTP等传递机制。

IF2接口的重大改进在于其输出内容的可定制化。将业务的基本特征作为必备信息输出，例如用户身份(号码、IMSI)、位置(LAC、CI)、业务类型(呼叫、短信等)、业务状态(成功/失败)等，将其他业务信息作为可选内容，上层应用系统按照分级订阅机制订阅其关注的内容，实现上层应用的差异化特性。

不同的上层应用关注业务的视角不同，因此不同的IF2接口实例上传递的内容可能存在差异。本发明的信令数据提供系统能够根据上层应用的定制情况输出相应信息。

IF2接口采用在线分级订阅模式，实现从业务->协议->消息->参数的逐项选择。订阅请求和响应，通过WebService协议进行传递。信令数据提供系统具有订阅审核机制，按照内容保密分发策略对订阅请求进行审核。

分级订阅机制，便于信令数据提供系统层次化组织和呈现可输出的信令信息。

图3是分级订阅机制示意图。

下面举例说明在分级订阅机制中，应用系统想订阅呼叫用户IMEI的步骤包括：

步骤a，应用进入订阅流程。首先呈现可以订阅的CDR类型，如BSSAPCDR、RANAP CDR等。

步骤b，假定选中BSSAP CDR，进一步呈现该类CDR中包含MO呼叫、MT呼叫、短信、位置更新、切换等业务。

步骤c，选中MO呼叫，呈现从底层MTP3、SCCP协议，到上层BSSAP、RR、CM、MM、CC协议，选择MM协议。

步骤d，呈现MM协议，呈现MM协议所包含的消息，假定选择IdentityResponse消息。

步骤e，呈现Identity Response消息所包含的参数，假定选中MobileIdentity参数。

截至步骤e，订阅流程完成。信令数据提供系统每当识别到呼叫业务时，均从Identity Response消息中提取Mobile Identiy参数插入到CDR中，共享接口将该参数输出给应用系统。

由上述方案可见，本发明提供了一种具有标准接口的信令数据提供系统，该平台对外支持可变的CDR结构和TDR结构，其除了包含固定的必备字段外，上层应用可以通过订阅，要求输出信令协议中包含的应用所需的个性化参数。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种信令数据提供系统，其特征在于，该系统包括采集层、共享层和共享接口；

所述采集层，用于采集信令数据，将采集的信令数据输出给共享层；

所述共享层，用于对采集层输出的信令数据进行处理，根据上层应用的订阅请求将处理后的信令数据通过共享接口发给上层应用；

所述共享接口，用于与一个以上的上层应用分别相连，根据每个上层应用的订阅请求返回相应的信令数据；

所述共享层包括信令处理模块、存储模块和接入模块；

所述信令处理模块，用于对采集层输出的信令数据进行解码，根据上层应用的订阅请求从解码结果中提取信令数据；

所述存储模块，用于存储所述信令处理模块提取的信令数据；

所述接入模块，用于根据上层应用的订阅请求，从所述信令处理模块和/或所述存储模块获取信令数据，将获取的信令数据合成预定结构的呼叫详细记录CDR或事务详细记录TDR，根据上层应用的协议要求，对所述CDR或所述TDR进行协议转换，将进行协议转换后的CDR或TDR通过共享接口分发给相应的上层应用；

所述接入模块包括数据分发单元和协议转换单元；

所述数据分发单元，用于接收共享接口发来的订阅请求，根据该订阅请求从所述信令处理模块和/或所述存储模块获取信令数据，将获取的信令数据合成预定结构的CDR或TDR，根据上层应用的协议要求判断是否需要进行协议转换，在需要进行协议转换时，将所述CDR或TDR发给协议转换单元，接收经协议转换单元进行协议转换后的CDR或TDR，将该进行协议转换后的CDR或TDR通过共享接口发给相应的上层应用，在不需要进行协议转换时，直接将所述预定结构的CDR或TDR通过共享接口发给相应的上层应用；

所述协议转换单元，用于根据上层应用的协议要求对数据分发单元发来的CDR或TDR进行协议转换，将进行协议转换后的CDR或TDR发给所述数据分发单元；

所述数据分发单元，用于为每个上层应用获取基本信令数据和个性化信令数据，将基本信令数据、个性化信令数据以及个性化信令数据的数量合成预定结构的CDR或TDR，其中，基本信令数据包括所有上层应用均需要的信令数据，个性化信令数据包括上层应用根据自身需求订阅的信令数据。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述存储模块还存储有采集层输出的信令数据。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述数据分发单元，用于将基本信令数据的取值以及个性化信令数据的类型、长度和取值携带在所述CDR或TDR中。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述接入模块包括一模块，用于向上层应用显示能够订阅信令数据的业务类型，根据上层应用选定的业务类型，显示能够订阅的协议类型，根据上层应用选定的协议类型显示能够订阅的消息类型，根据上层应用选定的消息类型，显示能够订阅的消息字段，接收包含上层应用选定的业务类型、协议类型、消息类型和消息字段的订阅请求。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述采集层包括信令采集网关和一个以上的信令采集接入设备；

各个信令采集接入设备分别用于采集不同链路的信令数据，并传输至信令采集网关；

所述信令采集网关，用于接收来自各个信令采集接入设备的信令数据，将该信令数据进行统一格式封装后输出给共享层。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，

所述信令采集网关将采集的信令数据通过SDTP协议输出给共享层；

其中，在采用SDTP协议传输数据时，首先进行身份认证和版本协商，然后在连接建立后，执行链路保活操作，并实时传递上层数据包。

7.一种信令数据提供方法，其特征在于，该方法包括：

采集信令数据，对采集的信令数据进行处理，根据上层应用的订阅请求将处理后的信令数据通过共享接口发给上层应用；

其中，所述共享接口与一个以上的上层应用分别相连，根据每个上层应用的订阅请求返回相应的信令数据；

所述对采集的信令数据进行处理，根据上层应用的订阅请求将处理后的信令数据通过共享接口发给上层应用包括：

对采集的信令数据进行解码，根据上层应用的订阅请求从解码结果中提取信令数据并合成预定结构的呼叫详细记录CDR或事务详细记录TDR，根据上层应用的协议要求，对所述CDR或所述TDR进行协议转换，将进行协议转换后的CDR或TDR通过共享接口分发给相应的上层应用；

所述提取信令数据并合成预定结构的呼叫详细记录CDR或事务详细记录TDR包括：

为每个上层应用获取基本信令数据和个性化信令数据，将基本信令数据、个性化信令数据以及个性化信令数据的数量合成预定结构的呼叫详细记录CDR或事务详细记录TDR，其中，基本信令数据包括所有上层应用均需要的信令数据，个性化信令数据包括上层应用根据自身需求订阅的信令数据。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

向上层应用显示能够订阅信令数据的业务类型，根据上层应用选定的业务类型，显示能够订阅的协议类型，根据上层应用选定的协议类型显示能够订阅的消息类型，根据上层应用选定的消息类型，显示能够订阅的消息字段，生成包含上层应用选定的业务类型、协议类型、消息类型和消息字段的订阅请求。