CN114845276A - 一种网络能力开放的实现方法及平台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种网络能力开放的实现方法，通过用户终端UE订阅时时通过NEF网元接口发送请求得到S‑CSCF网元响应，得到S‑CSCF网元的UE信息数据，并将这些数据存储在NEF网元接口中，当各个网元以及外部网元想要访问订阅信息时，即可一次性查询，不用频繁发起订阅，UE发起订阅请求，通过NEF网元接口暴露接口给IMS中S‑CSCF网元调用，S‑CSCF网元响应请求并发送存储数据给NEF网元接口存储同时NF给订阅者，发起下一次订阅及即为更新存储在S‑CSCF网元中修改过的用户注册状态，给外部实体类友好的体验，解决了现有技术信息冗余，频繁访问接口的问题。

Description

一种网络能力开放的实现方法及平台
技术领域
本发明涉及通信领域领域，尤其是一种网络能力开放的实现方法及平台。
背景技术
IMS(IP Multimedia Subsystem)是IP多媒体子***的简称，是3GPPP(the 3rdGeneration Partnership Project)在UMTS(Universal Mobile TelecommunicationsSystem)R5标准版中正式提出的。
在3GPP中IMS的网络架构由下而上分为三个层次，传送与接入层，控制层，数据与应用层，控制层的核心为CSCF实体，其中S-CSCF(服务CSCF)是IMS的核心会话管理节点，负责所有的会话控制功能，监控事件功能旨在监控3GPP***中的特定事件并通过NEF报告此类监控事件信息。
NEF能力开放支持网络能力对外暴露，对外暴露的业务能力主要包括监控功能，供应能力，策略/计费功能和分析报告功能，除此之外，NEF还可以为第三方应用提供开放的安全服务能力。NEF与第三方应用之间采用JSON/XML的协议，如HTTPS/HTTP。与网元交互时就需要进行相应的协议转换工作。
在IMS架构下，用户终端UE端想要订阅UE信息时，UE实体发起对UE信息的订阅，S-CSCF网元判断完成后返回UE信息给订阅者，监控S-CSCF网元中用户注册状态信息，当用户状态信息发生改变的时候S-CSCF网元会向全部订阅者发送NOTIFY信息，通知其用户状态信息的改变。
现有技术中，当UE端实体发起对用户注册状态等信息的订阅的时候，S-CSCF网元会根据PAI消息头中的标识判断用户是否已经注册，然后S-CSCF网元会给UE实体返回NOTIFY信息，通知用户的注册状态及类似信息，但是主动的订阅查询一次只有当前一次的数据类，不可查询全部的当前类数据，如此一来，信息冗余，频繁访问接口对UE端操作很不友好。
发明内容
(一)解决的技术问题
为了解决上述技术问题，本发明提供一种网络能力开放的实现方法，通过NEF网元接口暴露接口给IMS中S-CSCF网元的调用，获取全部的UE信息，并存储在NEF网元接口中，当各个网元以及外部网元想要访问订阅信息时，即可一次性查询，不用频繁发起订阅。
(二)技术方案
为了解决上述存在的技术问题，实现发明目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种网络能力开放的实现方法，其特征在于，所述方法包括：
用户设备UE通过NEF网元接口发送请求到S-CSCF网元，NEF网元接口在请求中发送订阅S-CSCF网元中的事件的请求；
S-CSCF网元获取用户设备UE的信息，判断事件订阅是否已经被IMS授权，用户状态是否已注册；
如果用户已经注册，则S-CSCF网元返回确认信息，随后S-CSCF网元向NEF网元接口发送消息进行响应，通知其用户注册状态，SCSCF网元响应并回复NEF网元接口，发送用户设备UE信息给NEF网元接口存储。用户设备UE端通过NEF网元接口暴露接口给IMS中S-CSCF网元调用，获得UE信息。
S-CSCF网元收到订阅信息请求之后，进行判断标识，获取信息完成后给订阅者即用户设备UE同样发送一个消息，传递信息，通过NEF网元接口暴露信息得到响应的消息，管理用户数据。
S-CSCF网元在用户注册信息状态发生改变时，持续给UE即订阅者发送修改变化后下UE信息，并将其存储在S-CSCF网元中，当下一次UE发起订阅时，响应NEF网元接口并更新NEF网元接口的存储UE信息。
进一步地，NEF网元接口请求定义了所请求报表的类型，被订阅的接收事件可以是一个也可以是多个，由事件ID来标识。
进一步地，判断用户状态是否已注册方法具体包括：查询服务会话控制设备，S-CSCF网元在收到一个事件订阅的情况下，S-CSCF网元需要判断PAI消息头文件中的标识是否已经在S-CSCF网元上注册。只有用户设备UE已经在S-CSCF网元上注册，才发送订阅信息，否则S-CSCF网元拒绝发送订阅信息。
进一步地，UE信息包括：PLMN(Public Land Mobile Network)公共陆地移动网络，IMPU:(IP Multimedia Public Identity)IP多媒体公共标识，当前SCSCF切片信息，拜访域(P-Visited-Network-ID)，终端ip、端口。
进一步地，获取信息完成后S-CSCF网元给订阅者用户设备UE发送NOTIFY消息；S-CSCF网元支持某个公有标识IMPU在多个私有标识IMPI中共享使用。
进一步地，用户设备UE通过NEF网元接口与S-CSCF网元进行通讯时采用SIP协议与SDP协议结合应用；NEF网元接口与IMS之间采用JSON/XML的协议，如使用HTTPS/HTTP；
NEF网元接口向IMS发送请求时，S-CSCF网元会检查在用户IMS会话过程中用户的基本业务数据然后进行授权，授权后S-CSCF网元再根据SIP请求订阅内容，S-CSCF网元会检查SIP请求中SDP的媒体参数，对订阅内容做限制。
本发明还提供一种网络能力开放平台，包括：
接口收发模块：用于接收用户设备UE的发送请求，并发送到S-CSCF网元；接收S-CSCF网元发送的用户注册状态，发送UE信息给NEF网元接口存储。UE端通过NEF网元接口暴露接口给IMS中S-CSCF网元调用，获得UE信息。
第一存储模块：位于NEF网元接口中，用于存储UE信息。
第二存储模块：位于S-CSCF网元中，用于在用户注册信息状态发生改变时，存储更新后的UE信息。
用户注册状态验证模块：用于获取UE的信息，判断事件订阅是否已经被IMS授权，用户状态是否已注册。
进一步地，NEF网元接口基于服务化架构以总线方式与所有网络功能(NF)相连。
进一步地，NEF网元接口中北向是开放的API接口，其余均为与5GC对接的南向接口。
进一步地，NEF网元接口和其他网元之间则采用内部SBA协议。
进一步地，S-CSCF网元在接受请求时，需要鉴别用户标识，用户存在私有标识IMPI和公有标识IMPU，采用SIP-URI来标识用户。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的网络能力开放的实现方法。
(三)有益效果
本发明在UE实体发起订阅的基础上，通过NEF网元接口暴露接口给IMS中S-CSCF网元的调用，获取全部的UE信息，并存储在NEF网元接口中，当各个网元以及外部网元想要访问订阅信息时，即可一次性查询，不用频繁发起订阅，给外部实体类友好的体验。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请实施例的S-CSCF网元产生订阅和通知操作流程图；
图2是根据本申请实施例的网络能力开放平台的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图式中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
一种网络能力开放的实现方法包括如下步骤，结合图1所示：
S1：用户设备UE通过NEF网元接口发送请求到S-CSCF网元；
NEF网元接口在IMS_reg_EventExposure_Subscribe请求中发送订阅S-CSCF网元中的事件的请求，NEF网元接口请求定义了所请求报表的类型。被订阅的接收事件可以是一个也可以是多个，由事件ID来标识。
S2：S-CSCF网元获取用户设备UE的信息，判断事件订阅是否已经被IMS授权，用户状态是否已注册。
用户状态是否已注册方法具体为：查询服务会话控制设备，S-CSCF网元在收到一个订阅的情况下，S-CSCF网元需要判断PAI消息头文件中的标识是否已经在S-CSCF网元上注册。只有用户设备UE已经在S-CSCF网元上注册，才发送订阅信息，否则S-CSCF网元拒绝发送订阅信息。
S3：如果用户已经注册，则S-CSCF网元返回确认信息，随后S-CSCF网元向NEF网元接口发送NOTIFY消息进行IMS_reg_EventExposure_Subscribe响应，通知其用户注册状态，SCSCF网元响应并回复NEF网元接口发送用户设备UE信息给NEF网元接口存储。用户设备UE端通过NEF网元接口暴露接口给IMS中S-CSCF网元调用，获得用户设备UE信息。
用户设备UE信息包括如下信息：
(1)PLMN(Public Land Mobile Network)公共陆地移动网络。该网路必须与公众交换电话网(PSTN)互连，形成整个地区或国家规模的通信网，PLMN＝MCC+MNC例如***的为46000，46002，***为46001，中国电信为46003，PLMN是一个无线通讯***，趋向于面向陆地上乘坐交通工具移动或者步行的用户。对于一个特定的终端来说，通常需要维护几种不同类型的PLMN列表，每个列表中会有多个PLMN。
(2)IMPU:(IP Multimedia Public Identity)IP多媒体公共标识。当IMS使用者想要和其他使用者通讯时，需要使用IP多媒体公有标识。IMS允许一个IMPI上绑定多个IMPU。IMPU也可以和其它电话共享。
IMPI(IP多媒体私有标识)，IP多媒体私有标识是一种由主网络操作者永久性分派的全局性标识，它可以用于注册、认证、管理和记费等用途。每个IMS使用者可以有多个IMPI(相当于IMSI)
用户状态，处于注册状态的用户数，取消登记注册类型，IMS呼叫流程。用户设备UE校验AUTN，成功后手机对网络校验成功。并通过RAND和共享密匙计算RES。
(3)当前S-CSCF网元切片信息。当用户设备UE通过接入类型向PLMN注册时，如果用户设备UE具有以下任意一种或两种：该PLMN的“配置的NSSAI”、该PLMN和访问类型的“允许的NSSAI”。用户设备UE应向网络提供一个“请求的NSSAI”以便用户设备UE的注册过程使用，“请求的NSSAI”中包含与用户设备UE希望注册的网络切片所对应的S-NSSAI。
(4)当前PANI(P-Access-Network-ID)。接入网信息在用户设备(UE)与IMS控制信道功能(ICCF)和会话发起协议(SIP)接口之间(与ICCF、呼叫会话控制功能与应用服务器之间)使用IMS控制信道协议以便利用P-Access-Network-Information来支持电路交换(CS)接入的指示。S-CSCF网元可以使用该指示来达到不同目的，例如路由选择决定、计费和存在信息。
(5)拜访域(P-Visited-Network-ID)。IMS核心网中实体必须在信认域内转发该头域，当信令离开信认域时，最后一个实体模块必须删除该头域。S-CSCF转发信令时都协带此头域，当S-CSCF网元发现此信令请求不属于归属网内，应该转发到其它拜访网时，做为该信认域内最后实体S-CSCF网元并且从信令中删去该头域再进行转发。
(6)终端ip、端口。IMS终端地址与端口IP地址组成网络地址+主机地址，一般为P-CSCF网元所在拜访网的IP。
进一步地，用户设备UE通过NEF网元接口与S-CSCF网元进行通讯时采用SIP协议与SDP协议结合应用。SIP协议即会话初始协议，是一个控制发起，修改和终结交互式多媒体会话的信令协议。SDP称为会话描述协议，它寄生在SIP消息内部，即Body中，用于协商RTP协议将要用到的IP地址、端口以及媒体编码、带宽等。在通信中，SIP本身不定义建立会话的类型，只定义如何管理会话，SDP在媒体会话中，传递媒体流信息，允许会话描述的接收者参与会话。SIP在发起会话时，首先发送INVITE，表示主叫用户发起会话请求，邀请其他用户加入会话，被叫侧发送180Ringing，代表INVITE消息已经送到到被叫侧，通知主叫侧被叫已经振铃，并发送200OK信息针对SIP INVITE消息，作为final reponse，SDP的内容部分双方已经交换完毕。
S4：S-CSCF网元收到订阅信息请求之后，进行判断标识，获取信息完成后给订阅者即用户设备UE端同样发送一个NOTIFY消息，传递IMS_reg_EventExposure_info，通过NEF网元接口暴露信息得到响应的消息，管理用户数据，S-CSCF网元支持某个IMPU在多个IMPI中共享使用。
进一步地，NEF网元接口与IMS之间采用JSON/XML的协议，如使用HTTPS/HTTP。
S5：S-CSCF网元在用户注册信息状态发生改变时，持续给用户设备UE即订阅者发送修改变化后下用户设备UE信息，并将其存储在S-CSCF网元中，当下一次用户设备UE发起订阅时，响应NEF网元接口并更新NEF网元接口的存储用户设备UE信息。
本发明的实施方式还提供了一种网络能力开放平台，如图2所示，平台包括：
接口收发模块：用于接收用户设备UE的发送请求，并发送到S-CSCF网元；接收S-CSCF网元发送的用户注册状态，发送用户设备UE信息给NEF网元接口存储。用户设备UE端通过NEF网元接口暴露接口给IMS中S-CSCF网元调用，获得用户设备UE信息。
第一存储模块：位于NEF网元接口中，用于存储用户设备UE信息。
第二存储模块：位于S-CSCF网元中，用于在用户注册信息状态发生改变时，存储更新后的用户设备UE信息。
用户注册状态验证模块：用于获取用户设备UE的信息，判断事件订阅是否已经被IMS授权，用户状态是否已注册。
NEF网元接口是部署于5GC的，5G网络下的NEF网元接口是基于服务化架构以总线方式与所有网络功能(NF)相连的，IMS下S-CSCF网元是所属4G的网元，NEF中北向是开放的API接口，其余均为与5GC对接的南向接口，NEF网元接口和其他网元之间则采用内部SBA协议，因此需要进行相应的协议转换工作。IMS则需要SIP协议，和5GC接口发送订阅请求不同的是NEF网元接口向IMS发送请求时，S-CSCF网元会检查在用户IMS会话过程中用户的基本业务数据然后进行授权，授权后S-CSCF网元再根据SIP请求订阅内容，S-CSCF网元会检查SIP请求中SDP的媒体参数，对订阅内容做限制，NEF网元接口与IMS之间采用JSON/XML的协议，如使用HTTPS/HTTP。
IMS网元都采用SIP-URI方式来进行标识，网元标识SIP-URI用于在SIP消息的消息头字段中标识这些网络节点，S-CSCF网元在接受请求时，需要鉴别用户标识，用户存在私有标识IMPI和公有标识IMPU，也同样是采用SIP-URI来标识用户。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种网络能力开放的实现方法，其特征在于，包括：
用户设备UE通过NEF网元接口发送请求到S-CSCF网元，NEF网元接口在请求中发送订阅S-CSCF网元中的事件的请求；
S-CSCF网元获取用户设备UE的信息，判断事件订阅是否已经被IMS授权，用户状态是否已注册；
如果用户已经注册，则S-CSCF网元返回确认信息，随后S-CSCF网元向NEF网元接口发送消息进行响应，通知其用户注册状态，SCSCF网元响应并回复NEF网元接口，发送用户设备UE信息给NEF网元接口存储，用户设备UE端通过NEF网元接口暴露接口给IMS中S-CSCF网元调用，获得UE信息；
S-CSCF网元收到订阅信息请求之后，进行判断标识，获取信息完成后给订阅者即用户设备UE同样发送一个消息，传递信息，通过NEF网元接口暴露信息得到响应的消息，管理用户数据；
S-CSCF网元在用户注册信息状态发生改变时，持续给UE即订阅者发送修改变化后下UE信息，并将其存储在S-CSCF网元中，当下一次UE发起订阅时，响应NEF网元接口并更新NEF网元接口的存储UE信息。
2.根据权利要求1所述的网络能力开放的实现方法，其特征在于，所述的NEF网元接口请求定义了所请求报表的类型，被订阅的接收事件可以是一个也可以是多个，由事件ID来标识。
3.根据权利要求1所述的网络能力开放的实现方法，其特征在于，所述判断用户状态是否已注册方法具体包括：查询服务会话控制设备，S-CSCF网元在收到一个事件订阅的情况下，S-CSCF网元需要判断PAI消息头文件中的标识是否已经在S-CSCF网元上注册。
4.根据权利要求3所述的网络能力开放的实现方法，其特征在于，所述UE信息包括：PLMN，IMPU，当前SCSCF切片信息，拜访域，终端ip、端口。
5.根据权利要求1所述的网络能力开放的实现方法，其特征在于，所述S-CSCF网元支持某个公有标识IMPU在多个私有标识IMPI中共享使用。
6.根据权利要求5所述的网络能力开放的实现方法，其特征在于，户设备UE通过NEF网元接口与S-CSCF网元进行通讯时采用SIP协议与SDP协议结合应用；NEF网元接口与IMS之间采用JSON/XML的协议。
7.根据权利要求6所述的网络能力开放的实现方法，其特征在于，S-CSCF网元检查SIP请求中SDP的媒体参数，对订阅内容做限制。
8.一种网络能力开放平台，其特征在于，包括：
接口收发模块：用于接收用户设备UE的发送请求，并发送到S-CSCF网元；接收S-CSCF网元发送的用户注册状态，发送UE信息给NEF网元接口存储，UE端通过NEF网元接口暴露接口给IMS中S-CSCF网元调用，获得UE信息；
第一存储模块：位于NEF网元接口中，用于存储UE信息；
第二存储模块：位于S-CSCF网元中，用于在用户注册信息状态发生改变时，存储更新后的UE信息；
用户注册状态验证模块：用于获取UE的信息，判断事件订阅是否已经被IMS授权，用户状态是否已注册。
9.根据权利要求8所述的网络能力开放平台，其特征在于，NEF网元接口中北向是开放的API接口，其余均为与5GC对接的南向接口。
10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的网络能力开放的实现方法。
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