CN103702352A - 基于业务通道的网络能力开放方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的基于业务通道的网络能力开放方法及其装置是在现有的网元上以及不增加运营商的硬件投资的情况下，添加网络能力信息开放的相关功能；同时对核心网CN而言，由于基于数据包内容检测的计费功能已被广泛部署，因此，增加网络能力开放的相关功能，对原有硬件的性能消耗极小。在时延方面，由于网络能力信息走原有的业务通道，使得网络能力信息与用户的业务请求基本同步，时延在毫秒级别。

Description

基于业务通道的网络能力开放方法及其装置

技术领域

本发明涉及一种网络能力开放的方法及***，属于通讯软件设计领域。

背景技术

随着iphone等智能终端的普及，互联网应用加速向移动终端转移，同时，移动通信在OTT（OvertheTop）、交通、零售、教育、企业、公共安全及银行业等市场领域也加速扩张，这蕴藏着巨大的市场机会。但是，OTT业务造成运营商语音和短信等传统业务收入下降，给MBB（移动宽带）时代盈利带来巨大压力。因此移动运营商需要进行网络开放和业务创新，以此发掘网络潜在价值，盘活价值资产，提供按需分配的服务，满足市场***的需求，同时开拓MBB产业的新蓝海，创建全新业务模式。

但是，目前普遍缺少运营商和第三方商业合作的桥梁，使得运营商在开放转型时，无法根据业务需求，灵活提供按需服务的网络能力。

举例而言，这些业务需求主要体现在：

一、对终端用户（UE）而言，春节抢购火车票的人这么多，导致无线网络拥塞，能否花少量的钱，让网络提供带宽保障，以便从容抢票？

二、对新浪、优酷等SP（ServiceProvider）而言，

1）用户点击一个链接，能否立即获取该用户所在网络的质量情况，以便选择合适的内容发送给用户，比如是发送简洁版页面，还是标准高清版页面。同时，还能否立即获取该用户的位置信息及该用户的行为数据，以便给该该用户发送基于位置的精准广告；

2）若用户点击是一个视频链接，在视频播放过程中，为了让视频尽量少的卡顿，需要周期性的获取该用户所在网络的质量，以便选择高清或标清视频分片发送给用户；

3）若用户点击的是一个高清付费视频，为了让用户有个好的体验，SP也希望网络能给该用户提供对应的带宽保障。

综上所述，为了满足这些业务需求，网络应该提供面向UE及SP带宽保障能力，以及向SP提供网络质量查询、用户位置查询等能力。

现有的技术解决方案强调的是对网络开放能力信息的管控，强调安全性，因此是在核心网侧架设服务器，作为网络能力开放信息的统一平台。

参见图1，下面以查询无线用户所在的E_UTRAN网络质量为例，说明其查询过程；

1）互联网应用向iPOP（智能管道能力开放平台）查询用户所在的网络质量，网络质量的好坏主要体现在无线接入网侧，因此必须向接入网查询，即iPOP先向PGW（PacketGateway）查询，PGW判断属于该用户属于哪个eNodeB后，向该eNodeB查询；

2）eNodeB获取该用户的网络质量统计信息后，报给PGW，PGW再报给iPOP，iPOP最后将该用户的网络质量报给互联网应用。

图1包含了多种无线网络，总体上显得比较复杂，下面我们对图1做个简化，即将各种无线接入网络统一用AN（接入网）表示，核心网多种网元统一用CN（核心网）表示，得到图2：

从图2可以看出以下两点：

1）新增加了网络能力开放平台这个设备；

2）新增加了一个网络能力开放通道，它与业务通道是分开的。

因此，现有的技术解决方案存在如下缺点：

1、运营商需要新增加服务器（网络能力开放平台）的投资；

2、时延方面，比如获取用户位置信息，其时延不能满足SP的要求：当以十万甚至百万计的网络能力查询请求到来时，必然有很长的排队时延，这个排队时延是秒级甚至分钟级的，当用户点击一个视频，SP本想在该视频前插播一个基于位置的精准广告，因为获取用户位置的时延太大，只能在给用户播放完视频后，再贴一个广告了。但是，用户看完所点击的视频后，是不会再有兴趣看接下来的广告的。

发明内容

本发明为解决背景技术中存在的上述技术问题，而提供一种基于业务通道的网络能力开放方法。

本发明的技术解决方案是：本发明提供一种基于业务通道的网络能力开放方法，包括以下步骤：

1）数据包检测；

通讯网侧检测到业务通道中有上行的数据包时，进入步骤2）处理；所述通讯网包括接入网和核心网；

2）网络能力信息开放功能的协商；

通讯网侧将具备网络能力信息开放功能的标识置位至步骤1）中上行的数据包或置位至通讯网侧新建的数据包中，然后将上行的数据包或新建的数据包通过业务通道传输至提供商；

3）提供商请求网络能力信息；

提供商将向通讯网侧请求网络能力信息的内容加载至下行的数据包中或新建的数据包中，若提供商本身存在请求网络能力信息的标识，则将该标识也置位至下行的数据包或新建的数据包中，然后将下行的数据包或新建的数据包通过业务通道发送至通讯网侧；

4）通讯网上传网络能力信息；

通讯网采集步骤3）中请求的网络能力信息，并将采集到的网络能力信息加载至上行的数据包或加载至新建的数据包中，通过业务通道上传至提供商。

上述步骤3）中，若提供商通过业务通道向通讯网侧请求的网络能力信息分别包括接入网和核心网提供的网络能力信息时，进行如下处理：

若核心网具备网络能力信息开放功能，则接入网将提供商需求的网络能力信息发送至核心网，核心网将提供商请求的所有信息传输至提供商；或接入网和核心网分别将网络能力信息传输至提供商；

若核心网不具备网络能力信息开放功能，则接入网直接将提供商需求的所有信息传输至提供商。

上述接入网提供的网络能力信息包括用户位置信息、小区ID、小区拥塞信息、链路质量信息、链路速率、带宽保障等信息；所述核心网提供的网络能力信息包括用户行为数据等信息。

上述步骤2）中标识置位至上行的数据包是将标识加载至步骤1中上行TCP包的头部保留位；

标识置位至新建数据包是将标识加载至新建的TCP数据包的头部保留位或加载至新建的约定的TCP/IP协议类型或端口的数据包。

上述步骤3）标识置位至下行的数据包是将标识加载至下行TCP包的头部保留位；

或标识置位至新建数据包是将标识加载至新建的TCP数据包的头部保留位或加载至新建的约定的TCP/IP协议类型或端口的数据包。

该方法中还包括配置步骤：网管配置接入网中各个小区或者各个端口的位置，当提供商来查询用户位置时，返回其所在的小区或端口的位置，或根据提供商的要求，启动对该用户的精确定位。

上述步骤4）中当未付费的提供商请求网络能力信息时，核心网将拦截对应的携带网络能力相关信息的数据包；或者核心网改造该数据包，使其不携带网络能力相关信息后，再通过业务通道上传至提供商。

该方法中还包括步骤5）核心网通过检测数据包内容，来记录网络能力信息的查询类型及次数。

一种实现权利要求上述的基于业务通道的网络能力开放方法的装置，其特殊之处在于：该装置包括接入网网络能力处理模块、核心网网络能力处理模块和提供商网络能力处理模块，所述接入网网络能力处理模块通过核心网网络能力处理模块和提供商网络能力处理模块连接；其中：

接入网网络能力处理模块负责，

1）对网络能力信息的搜集；

2）从数据包中，***/检出网络能力信息；

核心网网络能力处理模块负责：

1）对网络能力信息的搜集；

2)分别对接入网接入网侧及提供商侧的数据包进行检测，若提供商未付费，则对携带网络能力信息的数据进行拦截，或者将其改造，使其不携带网络能力信息；

3）若允许提供商查询网络能力，则将查询结果报送给计费网关CG计费。

提供商网络能力处理模块负责：

1）收到应用商APP的网络能力调用请求，则新构造数据或者在已有数据包中***网络能力信息；

2）对来自于通信网侧的数据包，从其中检出网络能力信息，提交给APP。

该装置还包括用户终端网络能力处理模块，所述用户终端UE网络能力处理模块与接入网网络能力处理模块连接

本发明提供的基于业务通道的网络能力开放方法及其装置，存在以下优点：

1、在现有的网元上以及不增加运营商的硬件投资的情况下，添加网络能力信息开放的相关功能；同时对核心网CN而言，由于基于数据包内容检测的计费功能已被广泛部署，因此，增加网络能力开放的相关功能，对原有硬件的性能消耗极小。

2、时延方面，网络能力信息走原有的业务通道，使得网络能力信息与用户的业务请求基本同步，时延在毫秒级别。

附图说明

图1是现有技术中查询无线用户所在网路的网络质量的结构框图；

图2是图1的简化结构框图；

图3是本发明的总体结构图；

图4是新构造或***网络能力信息后的数据包结构；

图5是本发明实施例1的流程示意图；

图6是本发明实施例2的流程示意图；

图7是本发明实施例3的流程示意图；

图8是本发明实施例4的流程示意图；

图9是本发明实施例5的流程示意图.

具体实施例

本发明的方法思路如下：

1）通过用户终端UE或提供商SP的IP地址做标识，来区分不同的查询；

2）为了满足用户终端UE及提供商SP对网络能力的需求，网络能力信息既要向提供商SP开放，也要向用户终端UE开放；

3）网络能力信息走业务通道，将特定的、携带有网络能力信息的数据包，在原有的业务通道传送，这些特定的、携带有网络能力信息的数据包，既可以是各个网络能力处理模块新构造的数据包，也可以在原有的用户终端UE与提供商SP之间的数据包中***网络能力的相关信息。

4）NMS（网管）配置接入网中各个小区（无线网络）或者各个端口（固定网络）的位置（经纬度），当提供商SP来查询用户位置时，可立即返回其所在的小区或端口的位置，也可以根据提供商SP的要求，启动对该用户的精确定位（只针对网络用户）。

5）鉴权和计费功能，放在核心网CN与CG（计费网关），当未付费的提供商SP请求网络能力信息时，核心网CN将拦截对应的携带网络能力相关信息的数据包，或者改造该数据包，使其不携带网络能力相关信息。

6）分别在接入网AN、核心网CN以及提供商SP的服务器上，增加网络能力处理模块，若网络能力也向用户终端UE开放，则在用户终端UE上也需要增加网络能力处理模块。

7）向用户终端UE侧的应用开发者及提供商SP提供API（ApplicationProgrammingInterface），以方便对应的APP（application）调用。

8）提供商SP的网络能力请求消息中，可要求网络侧周期上报，随后，网络侧根据周期要求的时间上报网络能力信息。

参见图3，本发明的装置是分别在接入网AN、核心网CN以及提供商SP的服务器上，增加网络能力处理模块，若网络能力也向用户终端UE开放，则在用户终端UE上也需要增加网络能力处理模块。其中

接入网AN网络能力处理模块负责，

1）网络能力信息的搜集；

2）从数据包中，***/检出网络能力信息；

核心网CN网络能力处理模块负责：

1）网络能力信息的收集；

2）分别对接入网AN接入网侧及提供商SP侧的数据包进行检测，若提供商SP未付费，则对携带网络能力信息的数据进行拦截，或者将其改造，使其不携带网络能力信息；

3）若允许提供商SP查询网络能力，则将查询结果报送给计费网关CG计费。

提供商SP网络能力处理模块负责：

1）收到应用商APP的网络能力调用请求，则新构造数据或者在已有数据包中***网络能力信息；

2）对来自于接入网AN的数据包，从其中检出网络能力信息，提交给APP。

参见图4，TCP协议（RFC793）在1981年发布时，共有6个保留比特，截止目前，6个保留比特中的2位被linux协议栈使用，即cwr和ece，目前还有4个保留比特未使用，网络能力开放功能使用其中的一位或者多位，用来指示该TCP包是否携带了网络能力信息。如果是在原有的业务数据包中***网络能力信息，则需要对数据包头的长度指示及校验和重新计算。

参见图5，本发明的实施例1是网络能力信息***TCP的上行ACK包，AN、CN信息合包向SP开放，具体步骤如下：

501）当用户打开一个App应用或者通过浏览器打开一个网页，先将建立TCP连接，即先发送一个TCP连接请求的SYN报文；如果在UE上部署了网络能力处理模块，则UE的网络能力处理模块将该报文透传。

502）AN的网络能力处理模块检测上、下行的数据包，当收到来自UE的数据包后，判断该IP对是否开放过网络能力，如果未曾开放，则需要向SP表达AN具备网络能力开放功能，具体措施是，将该数据包的TCP头部的保留比特中的一位或多位（最多4位，后文将这些比特称为“网络能力指示位”）置位，并重新计算数据头的校验和，最后将该数据包转发给CN。

503）CN的网络能力处理模块，也检测上下行的数据包，当收到来自AN的TCP头部网络能力指示位已置位的数据包时，查询该SP是否付费，若已付费，则转发该数据包；若未付费，则将TCP头部的网络能力指示位清零，并重新计算数据头检验和。

504）SP的网络能力处理模块，也检测上下行的数据包，当收到来自CN的TCP头部网络能力指示位已置位的数据包时，即明了通信网侧具有网络能力开放功能，随后，将该数据包的网络能力指示比特清零，重新计算数据头的检验和，并将该数据包提交给TCP协议栈处理；TCP协议栈处理后，将返回SYN ACK数据包，SP的网络能力处理模块检测到该数据包后，将该数据包的TCP头部的网络能力指示位置位，向网络侧表明，SP具备网络能力请求功能，随后重新计算数据头的检验和，发送给CN。此时，如果SP侧的APP，针对该UE的IP调用过请求具体网络能力信息的API，则把具体请求的网络能力信息也可随该SYN ACK数据包发送，其增加的措施是：

将具体请求的网络能力信息添加到该数据包的TCP数据段；

重新计算数据的长度，并更新数据头的数据包长度指示；

重新计算数据头的校验和。

505）CN的网络能力处理模块，检测到下行的、携带了网络能力信息的数据包，则：

查询该SP所请求的对应的网络能力信息是否已付费，例如，所请求的位置信息未付费，则将请求的位置信息从该数据包中删除；

从该数据包中，检出需要CN开放的网络能力信息，并进行搜集，例如用户行为数据；

重新计算数据的长度，并更新数据头的数据包长度指示；

重新计算数据头的校验和。

将改造后的数据包，转发给AN。

505）AN的网络能力处理模块，检测到下行的、携带了网络能力信息的数据包，则：

从该数据包中，检出SP具体请求的网络能力信息，并搜集；

TCP头部的网络能力指示位清零，TCP的数据段中，删除网络能力信息；

重新计算数据的长度，并更新数据头的数据包长度指示；

重新计算数据头的校验和；

将改造后的数据包，转发给AN。

506）UE的网络能力处理模块，收到来自AN的SYN ACK数据包，转交给UE侧的TCP协议栈处理。

507）UE的侧TCP协议栈处理SYN ACK数据包后，返回ACK，UE侧的网络能力处理模块将之透传给AN。

508）AN的网络能力处理模块，检测到上行的ACK数据包，则：

将所搜集到的网络能力信息，***到该数据包的TCP数据段；

将该数据包的TCP头部的网络能力指示位置位；

重新计算数据的长度，并更新数据头的数据包长度指示；

重新计算数据的长度，并更新数据头的数据包长度指示；

将改造后的数据包，转发给CN。

509）CN的网络能力处理模块，检测到上行的ACK数据包，则：

将所搜集到的网络能力信息，如用户行为数据，添加到该数据包的TCP数据段；

重新计算数据的长度，并更新数据头的数据包长度指示；

重新计算数据的长度，并更新数据头的数据包长度指示；

将改造后的数据包，转发给SP。

SP侧的网络能力处理模块，收到来自CN的携带了网络能力信息的ACk数据包，则：

从该数据包中检出网络能力信息；

TCP头部的网络能力指示位清零，TCP的数据段中，删除网络能力信息；

重新计算数据的长度，并更新数据头的数据包长度指示；

重新计算数据头的校验和；

将改造后的数据包，转发给SP侧的TCP协议栈处理；

将检出网络能力信息，通过API调用结果，返回给SP侧的APP。

510）CN的网络能力处理模块，将该次网络能力信息开放的结果形成一个计费记录，传送给CG进行计费。

511）UE向SP请求内容，即HTTP层的get请求，UE的网络能力处理模块将该数据包透传给AN。

512）AN的网络能力处理模块将该get请求透传给CN。

513）CN的网络能力处理模块将该get请求透传给SP；

514）SP侧的网络能力处理模块，该get请求转发给SP侧的协议栈处理。

说明：501至509步，在用户向提供商SP请求内容前的TCP协议连接建立阶段，接入网AN即向提供商SP开放网络能力或提供商SP在收到用户具体的get内容后，才请求相应的网络能力。

参见图6，本发明的实施例2是新构造携带能力信息的TCP数据包，AN、CN信息分包向SP开放，具体步骤如下：

601）当用户打开一个App应用或者通过浏览器打开一个网页，先将建立TCP连接，即先发送一个TCP连接请求的SYN数据包；如果在UE上部署了网络能力处理模块，则UE的网络能力处理模块将该数据包透传。

602）AN的网络能力处理模块检测上、下行的数据包，当收到来自UE的数据包后，判断该IP对是否开放过网络能力，如果未曾开放，则需要向SP表达AN具备网络能力开放功能，具体措施是，将该数据包的TCP头部的保留比特中的一位或多位（最多4位，后文将这些比特称为“网络能力指示位”）置位，并重新计算数据包头的校验和，最后将该数据包转发给CN。

603）CN的网络能力处理模块，也检测上下行的数据包，当收到来自AN的TCP头部网络能力指示位已置位的数据包时，查询该SP是否付费，若已付费，则转发该数据包；若未付费，则将TCP头部的网络能力指示位清零，并重新计算数据包头检验和。

604）SP的网络能力处理模块，也检测上下行的数据包，当收到来自CN的TCP头部网络能力指示位已置位的数据包时，即明了通信网侧具有网络能力开放功能，随后，将该数据包的网络能力指示比特清零，重新计算数据包头的检验和，并将该数据包提交给TCP协议栈处理。TCP协议栈处理后，将返回SYN ACK数据包，SP的网络能力处理模块检测到该数据包后，将该数据包的TCP头部的网络能力指示位置位，向网络侧表明，SP具备网络能力请求功能，随后重新计算数据包头的检验和，发送给CN。此时，如果SP侧的APP，针对该UE的IP调用过请求具体网络能力信息的API或者需要预先查询，则把具体请求（或者预先查询）的网络能力信息也可随该SYN ACK数据包发送，其增加的措施是：

将具体请求的网络能力信息添加到该数据包的TCP数据段；

重新计算数据包的长度，并更新数据包头的数据包长度指示；

重新计算数据包头的校验和。

605）CN的网络能力处理模块，检测到下行的、携带了网络能力信息的数据包，则：

查询该SP所请求的对应的网络能力信息是否已付费，例如，所请求的位置信息未付费，则将请求的位置信息从该数据包中删除；

从该数据包中，检出需要CN开放的网络能力信息，例如用户行为数据；

重新计算数据包的长度，并更新数据包头的数据包长度指示；

重新计算数据包头的校验和。

将改造后的数据包，转发给AN。

606）AN的网络能力处理模块，检测到下行的、携带了网络能力信息的数据包，则：

从该数据包中，检出SP具体请求的网络能力信息；

TCP头部的网络能力指示位清零，TCP的数据段中，删除网络能力信息；

重新计算数据包的长度，并更新数据包头的数据包长度指示；

重新计算数据包头的校验和；

将改造后的数据包，转发给AN。

UE的网络能力处理模块，收到来自AN的SYN ACK数据包，转交给UE侧的TCP协议栈处理。

607）CN的网络能力处理模块，搜集需要CN开放的网络能力信息，例如用户行为数据；

608）CN的网络能力处理模块将搜集的结果，通过新构造携带用户行为数据的TCP/数据包发送给SP，新构造的TCP/数据包方法为：

数据包头的源地址填UE的IP地址，目的地址填SP的IP地址；

TCP包头的网络能力指示位置位；

TCP的数据段部分携带网络能力信息；

计算该数据包的长度，计算数据包头校验和，将计算结果填写到数据包头的相应位置；

SP侧的网络能力处理模块，收到来自CN新构造的携带了网络能力信息的TCP/数据包，则：从该数据包中检出网络能力信息并存储后，丢弃该包。

608这一步骤，也可等AN的携带了网络能力信息的TCP/数据包后，再一并传递给SP。

609）AN的网络能力处理模块，搜集SP请求的、需要AN开放的网络能力信息；

610）AN的网络能力处理模块将搜集的结果，通过新构造携带用户行为数据的TCP/数据包发送给CN，新构造的TCP/数据包方法为：

数据包头的源地址填UE的IP地址，目的地址填SP的IP地址；

TCP包头的网络能力指示位置位；

TCP的数据段部分携带网络能力信息；

计算该数据包的长度，计算数据包头校验和，将计算结果填写到数据包头的相应位置。

611）CN的网络能力处理模块转发来自AN的新构造的携带了网络能力的TCP/数据包给SP；

SP侧的网络能力处理模块，收到该包后，则：

从该数据包中检出网络能力信息，并将该包丢弃；

将检出网络能力信息，通过API调用结果，返回给SP侧的APP；如果是预先查询，则将能力信息保存，以备随后的API调用时返回调用结果。

612）CN的网络能力处理模块，将该次网络能力信息开放的结果形成一个计费记录，传送给CG进行计费。

613）UE的侧TCP协议栈处理SYN ACK数据包后，返回ACK，UE侧的网络能力处理模块将之透传给AN。

614）AN侧的网络能力处理模块将该ACK数据包透传给CN。

615）CN侧的网络能力处理模块将该ACK数据包透传给SP，SP侧的网络能力处理模块将该ACK数据包，提交给SP侧的协议栈处理。

616）UE向SP请求内容，即HTTP层的get请求，UE的网络能力处理模块将该数据包透传给AN。

617）AN的网络能力处理模块将该get请求透传给CN。

618）CN的网络能力处理模块将该get请求透传给SP；SP侧的网络能力处理模块，将该get请求转发给SP侧的协议栈处理。

上述601至611步，可以在用户向SP请求内容前的TCP连接建立阶段，AN即向SP开放网络能力信息，SP也可在收到用户具体的GET内容后，才请求相应的网络能力信息。

AN、CN的网络能力信息上报时，可以根据请求时，是否要求周期上报，而上报。

613～618之间的步骤，可***在步骤601～612之间。

参见图7，本发明的实施例3是基于特定的协议类型或端口，AN、CN信息向提供商SP开放，具体步骤如下：

本实施例3与实施例1的主要区别是：

1）不再通过TCP数据包头部的保留位，来指示是否携带了网络能力信息；而是通过特定的协议类型或者端口，向提供商SP开放网络能力；

2）特定的协议类型或者端口来携带网络能力信息的数据包，是新构造数据包；

3）这里指的特定协议类型或者端口，可以通过NMS网管***进行配置，以避免可能发生的、与现有应用冲突的特性协议类型或者端口；

4）本实施例3，以UE与SP间的传输层采用TCP协议为例子进行说明，实际上不限于UE与SP间的传输层采用TCP协议，也可以是TCP/IP协议族256种协议中的任何一种。

TCP/IP协议簇中协议类型号：

数据包头中有8个比特位表示协议类型号，比如TCP的协议类型号为6，UDP的协议类型为17，目前，有133～254未分配，网络能力开放也可以使用133～254中协议类型中的一个。

TCP/IP协议簇中的端口号：

TCP协议与UDP协议数据包头结构中的端口地址都是16比特，可以有在0---65535范围内的端口号。对于这65536个端口号有以下的使用规定：

1）端口号小于256的定义为常用端口，服务器一般都是通过常用端口号来识别的。任何TCP/IP实现所提供的服务都用1---1023之间的端口号，是由ICANN（互联网名称与数字地址分配机构）来管理的；

2）客户端只需保证该端口号在本机上是唯一的就可以了，客户端口号因存在时间很短暂又称临时端口号；

3）大多数TCP/IP实现给临时端口号分配1024---5000之间的端口号。大于5000的端口号是为其他服务器预留的。

本实施例3中，可以采用UDP协议，并指定一个提供商SP未使用的端口，来进行能力传送。具体步骤如下：

701）当用户打开一个App应用或者通过浏览器打开一个网页，先将建立TCP连接，即先发送一个TCP连接请求的SYN数据包；如果在UE上部署了网络能力处理模块，则UE的网络能力处理模块将该数据包透传。

702）AN的网络能力处理模块转发该SYN数据包给CN；

703）CN的网络能力处理模块转发该SYN数据包给SP，SP的网络能力处理模块收到该数据包后，转交给TCP协议栈处理；

704）SP的协议栈处理完SYN数据包后，返回SYN ACK，SP网络能力处理模块将该数据包转发给CN；

705）CN的网络能力处理模块转发该SYN ACK数据包给AN；

706）AN的网络能力处理模块转发该SYN ACK数据包给UE；UE的网络能力处理模块转发该SYN ACK数据包给UE的协议栈处理；

707）UE的协议栈处理完SYN ACK数据包后，返回ACK，UE的网络能力处理模块转发该ACK数据包给AN；

708）AN的网络能力处理模块转发该ACK数据包给CN；

709）CN的网络能力处理模块转发该ACK数据包给SP，SP的网络能力处理模块收到该数据包后，转交给TCP协议栈处理，701到709，TCP建连接的三次握手完成；

710）TCP建立连接后，将向SP请求内容，在HTTP层，对应的是GET或其它方法，在TCP层，对应的是数据段携带了内容的数据包，AN的网络能力处理模块转发该GET数据包到AN；

711）AN的网络能力处理模块转发该GET数据包给CN；

712）CN的网络能力处理模块转发该GET数据包给SP，SP的网络能力处理模块收到该数据包后，转交给TCP协议栈处理。

713）AN的网络能力处理模块新构造数据包，向SP表示具备网络信息查询能力，该数据包头的源地址填UE的IP地址，目的地址填SP的IP地址；

714）CN的网络能力处理模块，根据根据目的IP的付费情况，转发或拦截；

715）SP的网络能力处理模块，新构造数据包，表示具备网络信息请求能力，也可同时请求网络信息，该数据包头的源地址填SP的IP地址，目的地址填UE的IP地址；

716）CN的网络能力处理模块，检测到下行的、携带了网络能力信息的数据包，则：

查询该SP所请求的对应的网络能力信息是否已付费，例如，所请求的位置信息未付费，则将请求的位置信息从该数据包中删除；

从该数据包中，检出需要CN开放的网络能力信息，例如用户行为数据；

将改造后的数据包，转发给AN。

717）CN的网络能力处理模块，搜集需要CN开放的网络能力信息，例如用户行为数据；

718）CN的网络能力处理模块将搜集的结果，通过新构造携带用户行为数据的数据包发送给SP，新构造的数据包方法为：数据包头的源地址填UE的IP地址，目的地址填SP的IP地址；

SP侧的网络能力处理模块，收到来自CN新构造的携带了网络能力信息的数据包，则：从该数据包中检出网络能力信息并存储后，丢弃该包。

718这一步骤，也可等AN的携带了网络能力信息的数据包后，再一并传递给SP。

719）AN的网络能力处理模块，搜集SP请求的、需要AN开放的网络能力信息；

720）AN的网络能力处理模块将搜集的结果，通过新构造携带用户行为数据的数据包发送给CN，新构造的数据包方法为：数据包头的源地址填UE的IP地址，目的地址填SP的IP地址。

721）CN的网络能力处理模块转发来自AN的新构造的携带了网络能力的数据包给SP；

SP侧的网络能力处理模块，收到该数据包后，则：

从该数据包中检出网络能力信息，并将该数据包包丢弃；

将检出网络能力信息，通过API调用结果，返回给SP侧的APP；如果是预先查询，则将能力信息保存，以备随后的API调用时返回调用结果。

722）CN的网络能力处理模块，将该次网络能力信息开放的结果形成一个计费记录，传送给CG进行计费。

参见图8，本发明的实施例4是能力信息***TCP的上行ACK包，向SP开放，CN与AN间通过GTP-U头等内部通道转发，具体步骤如下

801）当用户打开一个App应用或者通过浏览器打开一个网页，先将建立TCP连接，即先发送一个TCP连接请求的SYN数据包；如果在UE上部署了网络能力处理模块，则UE的网络能力处理模块将该数据包透传。

802）AN的网络能力处理模块转发该SYN数据包给CN；

803）CN的网络能力处理模块当收到来自AN的数据包后，判断该IP对是否开放过网络能力以及该目的IP的付费情况，如果未曾开放且已付费，则需要向SP表达通信网络侧具备网络能力开放功能，具体措施是，将该数据包的TCP头部网络能力指示位置位，并重新计算数据包头的校验和，最后将该数据包转发给SP。

804）SP的网络能力处理模块，当收到来自CN的TCP头部网络能力指示位已置位的数据包时，即明了通信网侧具有网络能力开放功能，随后，将该数据包的网络能力指示比特清零，重新计算数据包头的检验和，并将该数据包提交给TCP协议栈处理。TCP协议栈处理后，将返回SYN ACK数据包，SP的网络能力处理模块检测到该数据包后，将该数据包的TCP头部的网络能力指示位置位，向网络侧表明，SP具备网络能力请求功能，随后重新计算数据包头的检验和，发送给CN。此时，如果SP侧的APP，针对该UE的IP调用过请求具体网络能力信息的API或者需要预先查询，则把具体请求（或者预先查询）的网络能力信息也可随该SYN ACK数据包发送，其增加的措施是：

1）将具体请求的网络能力信息添加到该数据包的TCP数据段；

2）重新计算数据包的长度，并更新数据包头的数据包长度指示；

3）重新计算数据包头的校验和。

805）CN的网络能力处理模块，检测到下行的、携带了网络能力信息的数据包，则：

1）从该数据包中，检出需要开放的网络能力信息；

2）重新计算数据包的长度，并更新数据包头的数据包长度指示；

3）重新计算数据包头的校验和。

4）将改造后的数据包，转发给AN。

806）AN的网络能力处理模块将该数据包转发给UE，UE的网络能力处理模块将该数据包转交给协议栈处理；

807）CN的网络能力处理模块，将SP请求的、需要由AN开放的网络能力信息，通过GTP-U头等内部通道，向AN查询；同时搜集需要由CN开放的网络能力信息；

808）AN的网络能力处理模块将搜集的结果，通过GTP-U头等内部通道返回给CN；

809）UE的侧TCP协议栈处理SYN ACK数据包后，返回ACK，UE侧的网络能力处理模块将之透传给AN。

810）AN侧的网络能力处理模块将该ACK数据包透传给CN。

811）CN的网络能力处理模块，检测到上行的ACK数据包，则：

1）将所搜集到的网络能力信息，添加到该数据包的TCP数据段；

2）重新计算数据包的长度，并更新数据包头的数据包长度指示；

3）重新计算数据包的长度，并更新数据包头的数据包长度指示；

4）将改造后的数据包，转发给SP。

SP侧的网络能力处理模块，收到来自CN的携带了网络能力信息的ACk数据包，则：

1）从该数据包中检出网络能力信息；

2）TCP头部的网络能力指示位清零，TCP的数据段中，删除网络能力信息；

3）重新计算数据包的长度，并更新数据包头的数据包长度指示；

4）重新计算数据包头的校验和；

5）将改造后的数据包，转发给SP侧的TCP协议栈处理；

6）将检出网络能力信息，通过API调用结果，返回给SP侧的APP；如果是预先查询，则将能力信息保存，以备随后的API调用时返回调用结果。

812）CN的网络能力处理模块，将该次网络能力信息开放的结果形成一个计费记录，传送给CG进行计费。

813）UE向SP请求内容，即HTTP层的get请求，UE的网络能力处理模块将该数据包透传给AN。

814）AN的网络能力处理模块将该get请求透传给CN。

815）CN的网络能力处理模块将该get请求透传给SP；SP侧的网络能力处理模块，将该get请求转发给SP侧的协议栈处理。

参见图9，本发明的实施例5是基于特定的协议类型或端口，向SP开放，CN与AN间通过GTP-U头等内部通道转发，其具体步骤如下：

901）当用户打开一个App应用或者通过浏览器打开一个网页，先将建立TCP连接，即先发送一个TCP连接请求的SYN数据包；如果在UE上部署了网络能力处理模块，则UE的网络能力处理模块将该数据包透传。

902）AN的网络能力处理模块转发该SYN数据包给CN；

903）CN的网络能力处理模块转发该SYN数据包给SP，SP的网络能力处理模块收到该数据包后，转交给TCP协议栈处理；

904）SP的协议栈处理完SYN数据包后，返回SYN ACK，SP网络能力处理模块将该数据包转发给CN；

905）CN的网络能力处理模块转发该SYN ACK数据包给AN；

906）AN的网络能力处理模块转发该SYN ACK数据包给UE；UE的网络能力处理模块转发该SYN ACK数据包给UE的协议栈处理；

907）UE的协议栈处理完SYN ACK数据包后，返回ACK，UE的网络能力处理模块转发该ACK数据包给AN；

908）AN的网络能力处理模块转发该ACK数据包给CN；

909）CN的网络能力处理模块转发该ACK数据包给SP，SP的网络能力处理模块收到该数据包后，转交给TCP协议栈处理，701到709，TCP建连接的三次握手完成；

910）TCP建立连接后，将向SP请求内容，在HTTP层，对应的是GET或其它方法，在TCP层，对应的是数据段携带了内容的的数据包，AN的网络能力处理模块转发该GET数据包到AN；

911）AN的网络能力处理模块转发该GET数据包给CN；

912）CN的网络能力处理模块转发该GET数据包给SP，SP的网络能力处理模块收到该数据包后，转交给TCP协议栈处理。

913）CN的网络能力处理模块，根据SP的付费情况，新构造数据包，向SP表示具备网络信息查询能力，该数据包头的源地址填UE的IP地址，目的地址填SP的IP地址；

914）SP的网络能力处理模块，新构造数据包，表示具备网络信息请求能力，也可同时请求网络信息，该数据包头的源地址填SP的IP地址，目的地址填UE的IP地址；

915）CN的网络能力处理模块，将SP请求的、需要由AN开放的网络能力信息，通过GTP-U头等内部通道，向AN查询；同时搜集需要由CN开放的网络能力信息；

916）AN的网络能力处理模块将搜集的结果，通过GTP-U头等内部通道返回给CN；

917）CN的网络能力处理模块将搜集的结果，通过新构造携带用户行为数据的数据包发送给SP，新构造的数据包方法为：数据包头的源地址填UE的IP地址，目的地址填SP的IP地址；

SP侧的网络能力处理模块，收到来自CN新构造的携带了网络能力信息的数据包，则：从该数据包中检出网络能力信息并存储后，丢弃该包。

918）CN的网络能力处理模块，将该次网络能力信息开放的结果形成一个计费记录，传送给CG进行计费。

Claims (10)

1.一种基于业务通道的网络能力开放方法，包括以下步骤：

1）数据包检测；

通讯网侧检测到业务通道中有上行的数据包时，进入步骤2）处理；所述通讯网包括接入网和核心网；

2）网络能力信息开放功能的协商；

通讯网侧将具备网络能力信息开放功能的标识置位至步骤1）中上行的数据包或置位至通讯网侧新建的数据包中，然后将上行的数据包或新建的数据包通过业务通道传输至提供商；

3）提供商请求网络能力信息；

提供商将向通讯网侧请求网络能力信息的内容加载至下行的数据包中或新建的数据包中，若提供商本身存在请求网络能力信息的标识，则将该标识也置位至下行的数据包或新建的数据包中，然后将下行的数据包或新建的数据包通过业务通道发送至通讯网侧；

4）通讯网上传网络能力信息；

通讯网采集步骤3）中请求的网络能力信息，并将采集到的网络能力信息加载至上行的数据包或加载至新建的数据包中，通过业务通道上传至提供商。

2.根据权利要求或1所述的基于业务通道的网络能力开放方法，其特征在于：所述步骤3）中，若提供商通过业务通道向通讯网侧请求的网络能力信息分别包括接入网和核心网提供的网络能力信息时，进行如下处理：

若核心网具备网络能力信息开放功能，则接入网将提供商需求的网络能力信息发送至核心网，核心网将提供商需求的所有信息传输至提供商；或接入网和核心网分别将网络能力信息传输至提供商；

若核心网不具备网络能力信息开放功能，则接入网直接将提供商需求的所有信息传输至提供商。

3.根据权利要求1或2所述的基于业务通道的网络能力开放方法，其特征在于：所述接入网提供的网络能力信息包括用户位置信息、小区ID、小区拥塞信息、链路质量信息、链路速率；所述核心网提供的网络能力信息包括用户行为数据。

4.根据权利要求3所述的基于业务通道的网络能力开放方法，其特征在于：所述步骤2）中标识置位至上行的数据包是将标识加载至步骤1中上行TCP包的头部保留位；

标识置位至新建数据包是将标识加载至新建的TCP数据包的头部保留位或加载至新建的约定的TCP/IP协议类型或端口的数据包。

5.根据权利要求4所述的基于业务通道的网络能力开放方法，其特征在于：所述步骤3）标识置位至下行的数据包是将标识加载至下行TCP包的头部保留位；

或标识置位至新建数据包是将标识加载至新建的TCP数据包的头部保留位或加载至新建的约定的TCP/IP协议类型或端口的数据包。

6.根据权利要求5所述的基于业务通道的网络能力开放方法，其特征在于：该方法中还包括配置步骤：由网管配置接入网中各个小区或者各个端口的位置，当提供商来查询用户位置时，返回其所在的小区或端口的位置，或根据提供商的要求，启动对该用户的精确定位。

7.根据权利要求6所述的基于业务通道的网络能力开放方法，其特征在于：所述步骤4）中当未付费的提供商请求网络能力信息时，核心网将拦截对应的携带网络能力相关信息的数据包；或者核心网改造该数据包，使其不携带网络能力相关信息后，再通过业务通道上传至提供商。

8.根据权利要求7所述的基于业务通道的网络能力开放方法，其特征在于：该方法中还包括步骤5）核心网通过检测数据包内容，来记录网络能力信息的查询类型及次数。

9.一种实现权利要求1所述的基于业务通道的网络能力开放方法的装置，其特征在于：该装置包括接入网网络能力处理模块、核心网网络能力处理模块和提供商网络能力处理模块，所述接入网网络能力处理模块通过核心网网络能力处理模块和提供商网络能力处理模块连接；其中：

接入网网络能力处理模块负责，

1）对网络能力信息的搜集；

2）从数据包中，***/检出网络能力信息；

核心网网络能力处理模块负责：

1）对网络能力信息的搜集；

2）分别对接入网接入网侧及提供商侧的数据包进行检测，若提供商未付费，则对携带网络能力信息的数据进行拦截，或者将其改造，使其不携带网络能力信息；

3）若允许提供商查询网络能力，则将查询结果报送给计费网关计费。

提供商网络能力处理模块负责：

1）收到应用商APP的网络能力调用请求，则新构造数据或者在已有数据包中***网络能力信息；

2）对来自于接入网的数据包，从其中检出网络能力信息，提交给应用商。

10.根据权利要求9所述的基于业务通道的网络能力开放的装置，其特征在于：该装置还包括用户终端网络能力处理模块，用户终端网络能力处理模块与接入网网络能力处理模块连接。

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