CN105516979B - 一种移动网络信息获取和开放的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及移动通信领域的接入技术，尤其涉及一种移动网络信息获取和开放的方法和系统，其特征是：主要包括网络业务层、网络信息管理层和网络功能层，网络信息管理层从网络功能层获取移动网络信息，存储相对静态的网络信息数据，并提供给业务层，开放的业务对象包括第三方应用和运营商自有应用等；网络信息开放在应用服务器、网络信息开放功能模块、网络信息数据存储功能模块、网络信息获取功能模块、移动网络网元的支持下来实现，基本流程主要包括API调用、认证和校验、信息数据获取、实时信息获取请求、信息获取过程、信息汇总整理、实时信息获取应答、返回调用结果7个步骤。本发明能够为移动互联网应用提供必要的移动网络信息，获得较好的用户体验。

Description

一种移动网络信息获取和开放的方法和系统

(一)技术领域

本发明涉及移动通信领域的接入技术，尤其涉及一种获取移动网络信息并开放给第三方业务应用的方法和系统。

(二)背景技术

第三代合作伙伴计划(3GPP，3rd Generation Partnership Project)演进的分组系统(EPS，Evolved Packet System)由演进的通用移动通信系统陆地无线接入网(E-UTRAN，Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)、移动管理单元(MME，Mobility Management Entity)、服务网关(S-GW，ServingGateway)、分组数据网络网关(P-GW，Packet Data Network Gateway)、归属用户服务器(HSS，Home Subscriber Server)、3GPP的认证授权计费(AAA，Authentication、Authorization and Accounting)服务器，策略和计费规则功能实体(PCRF，Policy and Charging Rules Function)及其他支撑节点组成。

现有的EPS系统架构如图1所示，MME负责移动性管理、非接入层信令的处理和用户移动管理上下文的管理等控制面的相关操作；S-GW是与E-UTRAN相连的接入网关设备，在E-UTRAN和P-GW之间转发数据，并负责对寻呼等待数据进行缓存；P-GW则是EPS与分组数据网络(PDN，Packet DataNetwork)的边界网关，负责PDN的接入及在EPS与PDN间转发数据等，P-GW连接的PDN包括运营商提供的IP业务和公共互联网(Internet)；S-GW和P-GW都属于核心网网关；PCRF通过接收接口Rx和运营商网络协议(IP，Internet Protocol)业务网络相连，获取业务信息，此外，PCRF通过Gx/Gxa/Gxc接口与网络中的网关设备相连，负责发起IP承载的建立，保证业务数据的服务质量(QoS，Quality ofService)，并进行计费控制。

从逻辑功能上，移动网络可以抽象为图2所示，终端通过无线侧网元接入网络，无线侧网元接入核心网，核心网提供移动性管理功能(MME)、网关功能(S-GW、P-GW)、以及用户附着网络的鉴权授权功能(HSS、PCRF)，核心网与计费系统之间交互计费策略以及计费信息(流量、时长等)等以完成对终端上网业务的计费。

随着移动网络带宽的提升和智能手机的普及，移动互联网应用(如：微博、微信、地图、打车软件等等)蓬勃发展。针移动互联网应用的用户体验优化和新型商业模式探索，是运营商在移动互联网时代面临的重大课题。实现应用的网络友好(Network friendly)和网络管道智能化(Smart Pipe)，将在应用中能充分利用网络信息，实现更好的用户体验；同时有利于应用与网络的良好互动，优化网络资源配置和流量管理；此外，实现应用的网络友好，有利于运营商和互联网应用提供商合作探索新型商业模式。

移动和无线网络信息获取和利用，是实现应用的网络友好性的重要手段。获取和利用移动网络信息(如基站和小区负载、无线侧吞吐量、用户和基站移动信息等、终端信息)来优化用户体验，能够创造新的管道价值。

(三)发明内容

鉴于此，本发明提供一种移动网络信息获取和开放的系统，以及基于该系统的功能实现方法，能够为移动互联网应用提供必要的移动网络信息，提供较好的用户体验。

为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种移动网络信息获取和开放的系统主要包括网络业务层、网络信息管理层和网络功能层，其特征是网络信息管理层从网络功能层获取移动网络信息，存储相对静态的网络信息数据，并提供给业务层，开放的业务对象包括第三方应用和运营商自有应用等。网络信息管理层包括网络信息开放功能、网络信息获取功能、网络信息数据存储功能等逻辑实体。网络信息开放功能屏蔽移动网络功能，对业务层提供统一的API接口，网络信息获取功能的作用是将移动网络的拓扑实现和接口差异对信息管理平台进行屏蔽，从而信息管理平台可以采用更加通用的服务平台实现，并实现移动网络的通信安全。网络信息获取功能通过南向接口和移动网络的网元交互实现移动网络能力信息的获取(包括采集、处理和对外提供等)和开放。网络信息获取功能和网络信息开放功能之间可以使用网络内部API(Application Interface)或者其它接口(例如采用Diameter协议实现的内部接口)进行交互。

网络信息数据存储功能存储用户相关的相对静态的数据，例如：是否国际漫游、用户套餐类别，当月是否有剩余流量等。相对静态的数据由网络信息获取功能从网络功能层定期或者根据事件触发获取，发送给网络信息数据存储功能进行存储，提供给网络信息开放功能进行查询，这样可以减少网络信息管理层与网络功能层的交互，提高效率。

网络信息开放在应用服务器、网络信息开放功能模块、网络信息数据存储功能模块、网络信息获取功能模块、移动网络网元的支持下来实现，基本流程主要包括API调用、认证和校验、信息数据获取、实时信息获取请求、信息获取过程、信息汇总整理、实时信息获取应答、返回调用结果7个步骤。

(四)附图说明

图1是移动网络架构示意图；

图2是移动网络逻辑功能抽象示意图；

图3是移动网络信息获取和开放总体架构图

图4是移动网络信息开放处理流程图；

图中1网络业务层，2网络信息管理层，3网络功能层，11运营商自营业务，12第三方业务，21网络信息开放功能，22网络信息数据存储功能，23网络信息获取功能，

(五)具体实施方式

为了使本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本发明。

如图3所示，一种移动网络信息获取和开放的系统主要包括网络业务层1、网络信息管理层2和网络功能层3。网络信息管理层2从网络功能层3获取移动网络信息，存储相对静态的网络信息数据，并提供给网络业务层1。

网络业务层1中开放的业务对象包括运营商自营业务11和第三方业务12等。

网络信息管理层2包括网络信息开放功能21、网络信息数据存储功能22和网络信息获取功能23等逻辑实体。

网络信息开放功能21屏蔽移动网络功能，对网络业务层3提供统一的API接口，主要功能有：

1)网络信息和能力开放API的管理：API的制定、发布；API可以包括标准化的API和运营商自定义的API；

2)对第三方的管理：接入认证、业务和权限管理；

3)信息和能力开放的业务请求管理：业务请求的验证、路由和响应，业务请求的计费；

4)运营商网络信息和能力开放的数据统计和分析等。

网络信息获取功能23的作用是将移动网络的拓扑实现和接口差异对信息管理平台进行屏蔽，从而信息管理平台可以采用更加通用的服务平台实现，并实现移动网络的通信安全。网络信息获取功能23通过南向接口和移动网络的网元交互实现移动网络能力信息的获取(包括采集、处理和对外提供等)和开放。网络信息获取功能23和网络信息开放功能21之间可以使用网络内部API(Application Interface)或者其它接口(例如采用Diameter协议实现的内部接口)进行交互。

网络信息数据存储功能22存储用户相关的相对静态的数据，例如：是否国际漫游、用户套餐类别，当月是否有剩余流量等。相对静态的数据由网络信息获取功能23从网络功能层3定期或者根据事件触发获取，发送给网络信息数据存储功能22进行存储，提供给网络信息开放功能21进行查询，这样可以减少网络信息管理层2与网络功能层1的交互，提高效率。

基于上述架构，网络信息开放的基本流程如图4所示：

步骤1：应用服务器根据自身的业务流程需要向运营商信息管理开放平台调用API。

步骤2：网络信息开放功能收到调用，从API调用中解析出相关信息，如应用服务器身份信息、权限信息、需向移动网络获取的能力信息(可以是针对用户，也可以是针对某片网络)等，对信息进行认证和校验，确定该应用服务器是签约的合法业务提供方，并且具备获取该类信息的权限。

步骤3.1：如果应用需要获取的信息属于相对静态数据，如用户是否处于国际漫游等，则向网络信息数据存储功能交互获取。

步骤3.2：如果应用需要获取的信息属于实时数据，比如用户当前所处网络是否拥塞、或者用户当前所处小区位置等等，则需要向网络信息获取功能发送网络信息获取请求。

步骤4：网络信息获取功能根据消息类别向相关的移动网络网元发起信息获取交互，获取到相关的信息。

步骤5：网络信息获取功能将从一个或者多个移动网络网元获取的信息进行汇总整理，得出应用需要查询的信息。

步骤6：网络信息获取功能向网络信息开放功能返回信息获取应答消息，返回信息获取结果。

步骤7：网络信息开放功能根据应用服务器的API类型，返回调用结果。

Claims (3)

1.一种移动网络信息获取和开放的系统，其架构特征在于：所述网络信息获取和开放的应用对象为第三代合作伙伴计划3rd Generation Partnership Project演进的分组系统，即3GPP分组域网络；所述3GPP分组域网络由演进的通用移动通信系统陆地无线接入网、移动管理单元、服务网关、分组数据网络网关、归属用户服务器、3GPP的认证授权计费服务器、策略和计费规则功能实体及其他支撑节点组成；所述移动网络信息获取和开放的系统主要包括网络业务层(1)、网络信息管理层(2)和网络功能层(3)；网络信息管理层(2)从网络功能层(3)获取移动网络信息，存储相对静态的网络信息数据，并提供给网络业务层(1)；所述网络业务层(1)中开放的业务对象包括运营商自营业务(11)和第三方业务(12)；

所述网络信息管理层(2)包括网络信息开放功能(21)、网络信息数据存储功能(22)和网络信息获取功能(23)的逻辑实体；

所述网络信息开放功能(21)屏蔽移动网络功能，对网络业务层(1)提供统一的API接口，主要功能有：

1)网络信息和能力开放API的管理：API的制定、发布；API可以包括标准化的API和运营商自定义的API；

2)对第三方的管理：接入认证、业务和权限管理；

3)信息和能力开放的业务请求管理：业务请求的验证、路由和响应，业务请求的计费；

4)运营商网络信息和能力开放的数据包括统计和分析；

所述网络信息数据存储功能(22)存储用户相关的相对静态的数据，所述静态的数据包括是否国际漫游、用户套餐类别，当月是否有剩余流量；相对静态的数据由网络信息获取功能(23)从网络功能层(3)定期或者根据事件触发获取，发送给网络信息数据存储功能(22)进行存储，提供给网络信息开放功能(21)进行查询，减少网络信息管理层(2)与网络功能层(3)的交互。

2.根据权利要求1所述的移动网络信息获取和开放系统，其特征在于，网络信息获取功能(23)的作用是将移动网络的拓扑实现和接口差异对信息管理平台进行屏蔽，从而信息管理平台可以采用更加通用的服务平台实现，并实现移动网络的通信安全；通过南向接口和移动网络的网元交互实现移动网络能力信息的获取和开放，所述网络能力信息的获取包括采集、处理和对外提供；网络信息获取功能(23)和网络信息开放功能(21)之间使用网络内部API或者其它接口进行交互。

3.根据权利要求1所述的一种移动网络信息获取和开放的系统，其特征在于，所述网络信息开放的基本流程包括以下步骤：

步骤1：应用服务器根据自身的业务流程需要向运营商信息管理开放平台调用API；

步骤2：网络信息开放功能收到调用，从API调用中解析出相关信息，所述相关信息包括应用服务器身份信息、权限信息、需向移动网络获取的能力信息，并且针对的对象为用户或是某片网络；再对信息进行认证和校验，确定该应用服务器是签约的合法业务提供方，并且具备获取该类信息的权限；

步骤3.1：如果应用需要获取的信息属于相对静态数据，则向网络信息数据存储功能交互获取；

步骤3.2：如果应用需要获取的信息属于实时数据，则需要向网络信息获取功能发送网络信息获取请求；

步骤4：网络信息获取功能根据消息类别向相关的移动网络网元发起信息获取交互，获取到相关的信息；

步骤5：网络信息获取功能将从一个或者多个移动网络网元获取的信息进行汇总整理，得出应用需要查询的信息；

步骤6：网络信息获取功能向网络信息开放功能返回信息获取应答消息，返回信息获取结果；

步骤7：网络信息开放功能根据应用服务器的API类型，返回调用结果。

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