CN105243555A - 一种基于lte网络的用户信息查询方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种基于LTE网络的用户信息查询方法、装置及系统。该方法包括：从信令分析系统中获取当前用户信息结构；根据所述当前用户信息结构对用于存储用户信息结构的哈希链表进行更新管理；接收业务分析系统发送的查询请求；根据所述查询请求查找所述哈希链表，并将查找结果返回给所述业务分析系统。本发明实施例通过采用上述技术方案，对用户信息结构的管理过程，以及对用户信息的查找过程完全独立于业务分析系统，当业务分析系统在进行升级时，仍能够对用户信息结构的管理，从而保证业务分析系统在发起用户信息查询时，能够获得最新的用户信息，保证用户信息查询的准确性、实时性以及稳定性问题。

Description

一种基于LTE网络的用户信息查询方法、装置及系统

技术领域

本发明实施例涉及移动互联网技术领域，尤其涉及一种基于LTE网络的用户信息查询方法、装置及系统。

背景技术

随着大数据时代的到来，第四代移动通信技术(the4thGenerationmobilecommunicationtechnology，4G)发展迅速。由于4G网络具备通信速度快、兼容性好以及通信质量高等优点，4G移动终端用户数量急剧攀升。移动运营商迫切地需要及时了解移动终端用户的上网行为，通过对用户行为的深度分析，提供更好的增值服务，以提升自己的核心竞争力。

我国的4G网络主要采用长期演进(LongTermEvolution，LTE)网络制式。LTE移动核心网包含S11信令数据接口(简称S11接口)和S1-U业务数据接口(简称S1-U接口)，S1-U接口包含用户的上网行为信息，S11接口包含用户的国际移动用户识别码(InternationalMobileSubscriberIdentificationNumber，IMSI)、移动台综合业务数字网号码(MobileSubscriberInternationalISDN/PSTNnumber，MSISDN)、移动设备国际识别码(InternationalMobileEquipmentIdentity，IMEI)等身份信息。通过对S11接口和S1-U接口的数据分析和关联，可以实现用户级的信息挖掘和深度分析。

现有技术中，用户信息查询的主要流程是：信令分析系统分析S11接口数据，提取用户信息并封装成用户信息结构；业务分析系统中包括用于存储用户信息结构的哈希链表，业务分析系统从信令分析系统中获取用户信息结构并对哈希链表进行更新管理；当业务分析系统接收到用户信息查询业务时，分析S1-U接口数据，提取用于查询的用户信息关键字，根据用户信息关键字查找哈希链表，最终获得需要查找的用户信息。然而，由于LTE核心网布局复杂，处理数据庞大，业务分析系统经常需要进行升级，在升级过程中，业务分析系统无法对哈希链表进行更新管理。升级完毕后，当业务分析系统接收到用户信息查询业务时，用于查询用户信息的哈希链表并不是最新的，从而影响用户信息查询的准确性、实时性以及稳定性。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种基于LTE网络的用户信息查询方法、装置及系统，以解决LTE网络中的业务分析系统在进行升级时，因无法及时更新用户信息而影响用户信息查询的准确性、实时性以及稳定性问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于LTE网络的用户信息查询方法，包括：

从信令分析系统中获取当前用户信息结构；

根据所述当前用户信息结构对用于存储用户信息结构的哈希链表进行更新管理；

接收业务分析系统发送的查询请求；

根据所述查询请求查找所述哈希链表，并将查找结果返回给所述业务分析系统。

第二方面，本发明实施例提供了一种基于LTE网络的用户信息查询装置，包括：

用户信息结构获取模块，用于从信令分析系统中获取当前用户信息结构；

用户信息结构管理模块，用于根据所述当前用户信息结构对用于存储用户信息结构的哈希链表进行更新管理；

查询请求接收模块，用于接收业务分析系统发送的查询请求；

查找结果返回模块，用于根据所述查询请求查找所述哈希链表，并将查找结果返回给所述业务分析系统。

第三方面，本发明实施例提供了一种基于LTE网络的用户信息查询系统，其特征在于，包括：信令分析系统、业务分析系统和查询代理工具；

所述查询代理工具包括本发明实施例所述的基于LTE网络的用户信息查询装置；

所述信令分析系统，用于向所述查询代理工具提供当前用户信息结构；

所述业务分析系统，用于向所述查询代理工具发送的查询请求，并接收所述查询代理工具返回的查找结果。

本发明实施例中提供的基于LTE网络的用户信息查询方案，从信令分析系统中获取当前用户信息结构，并根据当前用户信息结构对用于存储用户信息结构的哈希链表进行更新管理，接收业务分析系统发送的查询请求，根据查询请求查找哈希链表，并将查找结果返回给业务分析系统。通过采用上述技术方案，对用户信息结构的管理过程，以及对用户信息的查找过程完全独立于业务分析系统，当业务分析系统在进行升级时，仍能够对用户信息结构的管理，从而保证业务分析系统在发起用户信息查询时，能够获得最新的用户信息，保证用户信息查询的准确性、实时性以及稳定性问题。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种基于LTE网络的用户信息查询方法的流程示意图；

图2为本发明实施例一提供的一种用户信息结构示意图；

图3为本发明实施例一提供的一种三重哈希节点及三重哈希链表组织示意图；

图4为本发明实施例一提供的一种查询请求数据格式示意图；

图5为本发明实施例一提供的一种查询响应数据格式示意图；

图6a为本发明实施例一提供的一种查询代理工具中的主线程运行流程图；

图6b为本发明实施例一提供的一种查询代理工具中的用户信息接收线程运行流程图；

图6c为本发明实施例一提供的一种查询代理工具中的用户信息管理线程运行流程图；

图7为本发明实施例二提供的一种基于LTE网络的用户信息查询装置的结构框图；

图8为本发明实施例三提供的一种基于LTE网络的用户信息查询系统的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种基于LTE网络的用户信息查询方法的流程示意图，该方法可以由基于LTE网络的用户信息查询装置执行，其中该装置可由软件和/或硬件实现，一般可集成在独立于LTE网络中业务分析系统的一种查询代理工具中。如图1所示，该方法包括：

步骤101、从信令分析系统中获取当前用户信息结构。

示例性的，所述当前用户信息结构中可包括：数据类型(MessageType)和用户信息内容；所述用户信息内容包括S11MMEF-TEID、S11SGWF-TEID、UEIP、MSISDN、IMSI和IMEI。具体的，信令分析系统可通过分析S11接口数据，如解析S11接口使用的gtpv2(GPRSTunnellingProtocolv2，GPRS隧道协议第二版本)，来提取MessageType、S11MMEF-TEID、S11SGWF-TEID、UEIP、MSISDN、IMSI和IMEI等用户信息，并封装成用户信息结构。图2为本发明实施例一提供的一种用户信息结构示意图，信令分析系统可将提取到的用户信息封装成如图2所示的用户信息结构，并作为当前用户信息结构发送给查询代理工具。示例性的，信令分析系统与查询代理工具之间的通信为网络通信，通过网络通信接口完成，且他们之间的同步为实时同步，即信令分析系统完成用户信息的解析以及用户信息结构封装后，立即将用户信息结构发送给查询代理工具，以确保查询代理工具管理的用户信息结构实时、准确。

其中，S11信令接口是MME与SGW之间的参考点。MME(MobilityManagementEntity，移动管理节点)和SGW(ServingGateWay，服务网关)是LTE核心网络中的重要网元。对于一个MME或者SGW来说，F-TEID(FullQualifiedTunnelEndpointIdentifier，全量隧道端点标识)是唯一标识用户接收数据或者发送数据的隧道标识。S11MMEF-TEID是MME为S11接口分配的F-TEID，用于下行信令的传输。S11SGWF-TEID是SGW为S11接口分配的F-TEID，用于上行信令的传输。UEIP(UserEquipmentInternetProtocol，用户设备网际协议)，是LTE核心网为用户分配的上网IP。MSISDN(MobileSubscriberInternationalISDN/PSTNnumber，移动台综合业务数字网号码)，是在公共电话网交换网络编号计划中，唯一能识别移动用户的号码。IMSI(InternationalMobileSubscriberIdentificationNumber，国际移动用户识别码)，储存在SIM卡中，可用于区别移动用户的有效信息。IMEI(InternationalMobileEquipmentIdentity，移动设备国际识别码)，又称为国际移动设备标识，是手机的唯一识别号码。

步骤102、根据当前用户信息结构对用于存储用户信息结构的哈希链表进行更新管理。

示例性的，所述哈希链表可为三重哈希链表，可预先创建三重哈希链表，用于存储用户信息结构。图3为本发明实施例一提供的一种三重哈希节点及三重哈希链表组织示意图，如图3所示，三重哈希链表的关键字分别可为S11MMEF-TEID、S11SGWF-TEID和UEIP，通过其中任何一个关键字均可以检索到对应的用户信息结构。三重哈希节点的数据域是指向用户信息结构的指针。

具体的，本步骤可包括：

当所述当前用户信息结构中的数据类型为新建会话时，将当前用户信息结构添加至三重哈希链表；

当所述当前用户信息结构中的数据类型为修改会话时，以当前用户信息结构中包含的S11MMEF-TEID或S11SGWF-TEID为关键字查找三重哈希链表，并根据当前用户信息结构修改查找到的用户信息结构；

当所述当前用户信息结构中的数据类型为删除会话时，以当前用户信息结构中包含的S11MMEF-TEID或S11SGWF-TEID为关键字查找三重哈希链表，并删除查找到的用户信息结构。

步骤103、接收业务分析系统发送的查询请求。

示例性的，当业务分析系统接收到用户信息查询业务时，分析S1-U接口数据，提取用于查询的用户信息关键字，该关键字优选为UEIP。图4为本发明实施例一提供的一种查询请求数据格式示意图，如图4所示，查询请求中可包括数据类型(MessageType)，MessageType为1时，表示数据类型为查询请求。需要说明的是，查询请求中的数据类型与用户信息结构中的数据类型不同。查询请求中还包括SearchkeyType，表示查询关键字类型，优选为UEIP类型；Searchkeylength，表示查询关键字的长度；Searchkeyvalue表示查询关键字的内容，优选为UEIP。

步骤104、根据查询请求查找哈希链表，并将查找结果返回给业务分析系统。

优选的，本步骤具体可为：以查询对象的UEIP为关键字查找三重哈希链表，并将查找结果放入预设消息队列供业务分析系统读取。

其中，所述查询对象具体可为用户查询业务中包含的需要进行信息查询的用户。所述查询结果具体可以查询响应的形式体现。图5为本发明实施例一提供的一种查询响应数据格式示意图，如图5所示，查询响应中可包括数据类型(MessageType)，MessageType为2时，表示数据类型为查询响应。查询响应中还可包括ResultFlag，表示查询结果标识，有成功和失败两种值。Resultlength和Resultvalue分别为查询到的用户信息结构的长度和内容。Resultlength和Resultvalue为可选项(Opt)，当查询结果为成功时存在。如果查询代理工具在三重哈希链表中未查询到相应的用户信息结构，则将查询响应中的查询结果标志置为失败，返回给业务分析系统。也就是说，不管查询成功与否，业务分析系统都会收到查询响应，查询是否成功通过查询结果标志标出。

在形成查询响应数据后，可将查询响应放入预设消息队列中供业务分析系统读取。可选的，步骤103中所接收的查询请求也可放入该预设消息队列中，方便管理。

示例性的，查询代理工具可以是一个独立运行的软件，在运行时可启动三个线程，包括主线程、用户信息接收线程和用户信息管理线程。具体实施过程如下：

图6a为本发明实施例一提供的一种查询代理工具中的主线程运行流程图。如图6a所示，系统启动后，主线程进行本地资源初始化。本地资源初始化包括创建三重哈希链表和消息队列。在本地资源初始化完成后，创建用户信息管理线程。随后，网络资源初始化，创建UDP(UserDatagramProtocol，用户数据报协议)侦听线程，也即用户信息接收线程。系统初始化完成后，循环检查消息队列中的查询请求是否可读。如果可读，以查询请求中的UEIP作为关键字查找三重哈希链表，将查找结果封装在查询响应中，放入消息队列，供业务分析系统读取，结束本次循环。如果不可读，直接结束本次循环。

图6b为本发明实施例一提供的一种查询代理工具中的用户信息接收线程运行流程图。用户信息接收线程侦听网络，即侦听信令分析系统的广播端口，检查UDP套接字，如果可读，进行解包处理，提取用户信息结构，送入用于用户信息接收线程和管理线程信息同步的ringbuffer(环形缓冲区)。

图6c为本发明实施例一提供的一种查询代理工具中的用户信息管理线程运行流程图。用户信息管理线程读取ringbuffer，解析用户信息结构，判断MessageType字段内容。如果MessageType字段表示新建会话类型，则新建一个用户信息结构，并将其添加至三重哈希链表；如果MessageType字段表示修改会话类型，则在三重哈希链表中查找，如果找到，更新用户信息结构和三重哈希节点；如果MessageType字段表示删除会话类型，则在三重哈希链表中查找，如果找到，删除用户信息结构和三重哈希节点。

本发明实施例一提供的基于LTE网络的用户信息查询方法，从信令分析系统中获取当前用户信息结构，并根据当前用户信息结构对用于存储用户信息结构的哈希链表进行更新管理，接收业务分析系统发送的查询请求，根据查询请求查找哈希链表，并将查找结果返回给业务分析系统。通过采用上述技术方案，对用户信息结构的管理过程，以及对用户信息的查找过程完全独立于业务分析系统，当业务分析系统在进行升级时，仍能够对用户信息结构的管理，从而保证业务分析系统在发起用户信息查询时，能够获得最新的用户信息，保证用户信息查询的准确性、实时性以及稳定性问题。

实施例二

图7为本发明实施例二提供的一种基于LTE网络的用户信息查询装置的结构框图，该装置可由软件和/或硬件实现，一般可集成在独立于LTE网络中业务分析系统的一种查询代理工具中，可通过执行基于LTE网络的用户信息查询方法来查询用户信息。如图7所示，该装置包括：用户信息结构获取模块701、用户信息结构管理模块702、查询请求接收模块703和查找结果返回模块704。

其中，用户信息结构获取模块701，用于从信令分析系统中获取当前用户信息结构；用户信息结构管理模块702，用于根据所述当前用户信息结构对用于存储用户信息结构的哈希链表进行更新管理；查询请求接收模块703，用于接收业务分析系统发送的查询请求；查找结果返回模块704，用于根据所述查询请求查找所述哈希链表，并将查找结果返回给所述业务分析系统。

本发明实施例二提供的基于LTE网络的用户信息查询装置，用户信息结构获取模块701从信令分析系统中获取当前用户信息结构，用户信息结构管理模块702根据当前用户信息结构对用于存储用户信息结构的哈希链表进行更新管理，当查询请求接收模块703接收到业务分析系统发送的查询请求时，查找结果返回模块704根据查询请求查找哈希链表，并将查找结果返回给业务分析系统。通过采用上述技术方案，对用户信息结构的管理过程，以及对用户信息的查找过程完全独立于业务分析系统，当业务分析系统在进行升级时，仍能够对用户信息结构的管理，从而保证业务分析系统在发起用户信息查询时，能够获得最新的用户信息，保证用户信息查询的准确性、实时性以及稳定性问题。

在上述实施例的基础上，所述当前用户信息结构中包括：数据类型和用户信息内容；所述用户信息内容包括S11MMEF-TEID、S11SGWF-TEID、UEIP、MSISDN、IMSI和IMEI；所述哈希链表为三重哈希链表，所述三重哈希链表的关键字分别为S11MMEF-TEID、S11SGWF-TEID和UEIP。

在上述实施例的基础上，所述用户信息结构管理模块，具体用于：当所述当前用户信息结构中的数据类型为新建会话时，将所述当前用户信息结构添加至所述三重哈希链表；当所述当前用户信息结构中的数据类型为修改会话时，以所述当前用户信息结构中包含的S11MMEF-TEID或S11SGWF-TEID为关键字查找所述三重哈希链表，并根据所述当前用户信息结构修改查找到的用户信息结构；当所述当前用户信息结构中的数据类型为删除会话时，以所述当前用户信息结构中包含的S11MMEF-TEID或S11SGWF-TEID为关键字查找所述三重哈希链表，并删除查找到的用户信息结构。

在上述实施例的基础上，所述查询请求中包含查询对象的UEIP；所述查找结果返回模块，具体用于：以所述查询对象的UEIP为关键字查找所述三重哈希链表，并将查找结果放入预设消息队列供所述业务分析系统读取。

实施例三

图8为本发明实施例三提供的一种基于LTE网络的用户信息查询系统的结构框图，如图8所示，该用户信息查询系统包括信令分析系统801、业务分析系统802和查询代理工具803。

查询代理工具803包括本发明实施例提供的基于LTE网络的用户信息查询装置；信令分析系统801，用于向查询代理工具803提供当前用户信息结构；业务分析系统802，用于向查询代理工具803发送的查询请求，并接收查询代理工具803返回的查找结果。

优选的，信令分析系统801集成于第一服务器810中，业务分析系统802和查询代理工具803集成于第二服务器820中。信令分析系统801与查询代理工具803之间的通信为网络通信，通过网络通信接口完成；查询代理工具803与业务分析系统802之间的通信为进程间通信。

上述实施例中提供的基于LTE网络的用户信息查询装置及基于LTE网络的用户信息查询系统可执行本发明实施例所提供的基于LTE网络的用户信息查询方法，具备执行该方法相应的功能模块和有益效果。未在上述实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的基于LTE网络的用户信息查询方法。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种基于LTE网络的用户信息查询方法，其特征在于，包括：

从信令分析系统中获取当前用户信息结构；

根据所述当前用户信息结构对用于存储用户信息结构的哈希链表进行更新管理；

接收业务分析系统发送的查询请求；

根据所述查询请求查找所述哈希链表，并将查找结果返回给所述业务分析系统。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前用户信息结构中包括：数据类型和用户信息内容；所述用户信息内容包括S11MMEF-TEID、S11SGWF-TEID、UEIP、MSISDN、IMSI和IMEI；

所述哈希链表为三重哈希链表，所述三重哈希链表的关键字分别为S11MMEF-TEID、S11SGWF-TEID和UEIP。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述当前用户信息结构对用于存储用户信息结构的哈希链表进行更新管理，包括：

当所述当前用户信息结构中的数据类型为新建会话时，将所述当前用户信息结构添加至所述三重哈希链表；

当所述当前用户信息结构中的数据类型为修改会话时，以所述当前用户信息结构中包含的S11MMEF-TEID或S11SGWF-TEID为关键字查找所述三重哈希链表，并根据所述当前用户信息结构修改查找到的用户信息结构；

当所述当前用户信息结构中的数据类型为删除会话时，以所述当前用户信息结构中包含的S11MMEF-TEID或S11SGWF-TEID为关键字查找所述三重哈希链表，并删除查找到的用户信息结构。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述查询请求中包含查询对象的UEIP；

根据所述查询请求查找所述三重哈希链表，并将查找结果返回给所述业务分析系统，包括：

以所述查询对象的UEIP为关键字查找所述三重哈希链表，并将查找结果放入预设消息队列供所述业务分析系统读取。

5.一种基于LTE网络的用户信息查询装置，其特征在于，包括：

用户信息结构获取模块，用于从信令分析系统中获取当前用户信息结构；

用户信息结构管理模块，用于根据所述当前用户信息结构对用于存储用户信息结构的哈希链表进行更新管理；

查询请求接收模块，用于接收业务分析系统发送的查询请求；

查找结果返回模块，用于根据所述查询请求查找所述哈希链表，并将查找结果返回给所述业务分析系统。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述当前用户信息结构中包括：数据类型和用户信息内容；所述用户信息内容包括S11MMEF-TEID、S11SGWF-TEID、UEIP、MSISDN、IMSI和IMEI；

所述哈希链表为三重哈希链表，所述三重哈希链表的关键字分别为S11MMEF-TEID、S11SGWF-TEID和UEIP。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述用户信息结构管理模块，具体用于：

当所述当前用户信息结构中的数据类型为新建会话时，将所述当前用户信息结构添加至所述三重哈希链表；

当所述当前用户信息结构中的数据类型为修改会话时，以所述当前用户信息结构中包含的S11MMEF-TEID或S11SGWF-TEID为关键字查找所述三重哈希链表，并根据所述当前用户信息结构修改查找到的用户信息结构；

当所述当前用户信息结构中的数据类型为删除会话时，以所述当前用户信息结构中包含的S11MMEF-TEID或S11SGWF-TEID为关键字查找所述三重哈希链表，并删除查找到的用户信息结构。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述查询请求中包含查询对象的UEIP；

所述查找结果返回模块，具体用于：

以所述查询对象的UEIP为关键字查找所述三重哈希链表，并将查找结果放入预设消息队列供所述业务分析系统读取。

9.一种基于LTE网络的用户信息查询系统，其特征在于，包括：信令分析系统、业务分析系统和查询代理工具；

所述查询代理工具包括如权利要求5-8任一所述的基于LTE网络的用户信息查询装置；

所述信令分析系统，用于向所述查询代理工具提供当前用户信息结构；

所述业务分析系统，用于向所述查询代理工具发送的查询请求，并接收所述查询代理工具返回的查找结果。

10.根据权利要求9所述的用户信息查询系统，其特征在于，所述信令分析系统集成于第一服务器中，所述业务分析系统和所述查询代理工具集成于第二服务器中；

所述信令分析系统与所述查询代理工具之间的通信为网络通信，所述查询代理工具与所述业务分析系统之间的通信为进程间通信。