网络资源预分配方法、装置、系统以及介质与流程

1.本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种网络资源预分配方法、装置、系统以及介质。


背景技术：

2.nwdaf(network data analytics function，网络数据分析功能)是在5g网络自动化实现的核心功能，它通过采集网络数据并向5g网络提供数据分析的结果，使5g网络更加智能及灵活。目前，网络系统中存在网络资源分配不灵活和网络资源浪费等问题，如何有效地提升网络资源的利用率是当前需要解决的问题之一。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种网络资源预分配方法、装置、系统以及介质。
4.根据本公开的一个方面，提供一种网络资源预分配方法，包括：所述网络数据分析功能nwdaf获取用户访问服务的历史记录信息，根据所述历史记录信息生成用户服务偏好预测及建议信息；所述nwdaf将所述用户服务偏好预测及建议信息发送给网络功能nf网元，以使所述nf网元根据所述用户服务偏好预测及建议信息预先分配网络资源。
5.可选地，所述nwdaf接收所述nf网元发送的订阅请求消息；所述nwdaf根据所述订阅请求向所述nf网元发送所述用户服务偏好预测及建议信息。
6.可选地，所述订阅请求消息携带的信息包括：服务体验信息和服务行为信息；所述服务体验信息包括：体验质量qoe、rat和频率信息；所述服务行为信息包括：用户访问服务的时间、位置信息和服务类型。
7.可选地，所述根据所述历史记录信息生成用户的服务偏好预测信息包括：所述nwdaf获取预设的用户参数信息，基于所述用户参数信息对用户进行分组，生成多个群组；所述nwdaf获取与所述群组用户相对应的服务偏好信息；所述nwdaf根据所述历史记录信息和所述服务偏好信息获得用户服务偏好的统计和预测信息。
8.可选地，所述用户服务偏好预测及建议信息包括：用户在未来时段内将会使用的服务、对于此服务使用的无线电接入技术rat类型或频率的建议信息。
9.可选地，所述nf网元包括：策略控制功能pcf；所述nwdaf接收所述nf网元发送的订阅请求消息包括：所述nwdaf接收所述pcf发送的所述订阅请求消息；所述nwdaf根据所述订阅请求向所述nf网元发送所述用户服务偏好预测及建议信息包括：所述nwdaf向所述pcf发送所述用户服务偏好预测及建议信息。
10.可选地，所述pcf基于接收到的所述用户服务偏好预测及建议信息，向接入和移动管理功能amf输出相应的rfsp参数；所述amf将所述rfsp参数发送到ran侧节点，以使所述ran侧节点基于所述rfsp参数进行无线网络资源预分配处理。
11.可选地，所述用户参数信息包括：性别、用户等级、教育程度、年龄、职业中的一个
或多个。
12.可选地，所述nwdaf获取用户访问服务的历史记录信息包括：所述nwdaf从数据源获取所述用户访问服务的历史记录信息；其中，所述数据源包括：操作维护管理oam系统、nf网元。
13.根据本公开的另一方面，提供一种网络数据分析功能装置，包括：信息获取模块，用于获取用户访问服务的历史记录信息；预测生成模块，用于根据所述历史记录信息生成用户服务偏好预测及建议信息；预测发送模块，用于将所述用户服务偏好预测及建议信息发送给网络功能nf网元，以使所述nf网元根据所述用户服务偏好预测及建议信息预先分配网络资源。
14.可选地，订阅接收模块，用于接收所述nf网元发送的订阅请求消息；所述预测发送模块，用于根据所述订阅请求向所述nf网元发送所述用户服务偏好预测及建议信息。
15.可选地，所述订阅请求消息携带的信息包括：服务体验信息和服务行为信息；所述服务体验信息包括：体验质量qoe、rat和频率信息；所述服务行为信息包括：用户访问服务的时间、位置信息和服务类型。
16.可选地，所述预测生成模块，用于获取预设的用户参数信息，基于所述用户参数信息对用户进行分组，生成多个群组；获取与所述群组用户相对应的服务偏好信息；根据所述历史记录信息和所述服务偏好信息获得用户服务偏好的统计和预测信息。
17.可选地，所述用户服务偏好预测及建议信息包括：用户在未来时段内将会使用的服务、对于此服务使用的无线电接入技术rat类型或频率的建议信息。
18.可选地，所述nf网元包括：策略控制功能pcf；所述订阅接收模块，用于接收所述pcf发送的所述订阅请求消息；所述预测发送模块，用于向所述pcf发送所述用户服务偏好预测及建议信息。
19.可选地，所述用户参数信息包括：性别、用户等级、教育程度、年龄、职业中的一个或多个。
20.可选地，所述信息获取模块，用于从数据源获取所述用户访问服务的历史记录信息；其中，所述数据源包括：操作维护管理oam系统、nf网元。
21.根据本公开的又一方面，提供一种网络数据分析功能装置，包括：存储器；以及耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令执行如上所述的方法。
22.根据本公开的又一方面，提供一种网络资源预分配系统，包括：nf网元和nwdaf；所述nwdaf被配置为执行如上所述的方法。
23.根据本公开的再一方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行如上所述的方法。
24.本公开的网络资源预分配方法、装置、系统以及介质，根据历史记录信息生成用户服务偏好预测及建议信息，nf网元根据用户服务偏好预测及建议信息预先分配网络资源，可以为预测服务提前分配网络资源，再根据实际情况做小幅度修改以保障用户应用体验，可以减轻网络负载的压力并且有效利用网络资源。
附图说明
25.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为根据本公开的网络资源预分配方法的一个实施例的流程示意图；
27.图2为根据本公开的网络资源预分配方法的一个实施例中的订阅信息的流程示意图；
28.图3为根据本公开的网络资源预分配方法的一个实施例中的生成用户服务偏好预测及建议信息的流程示意图；
29.图4为根据本公开的网络资源预分配方法的另一个实施例中的订阅信息的流程示意图；
30.图5为根据本公开的网络数据分析功能装置的一个实施例的模块示意图；
31.图6为根据本公开的网络数据分析功能装置的另一个实施例的模块示意图；
32.图7为根据本公开的网络数据分析功能装置的又一个实施例的模块示意图；
33.图8为根据本公开的网络资源预分配系统的一个实施例的模块示意图。
具体实施方式
34.下面参照附图对本公开进行更全面的描述，其中说明本公开的示例性实施例。下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
35.图1为根据本公开的网络资源预分配方法的一个实施例的流程示意图，如图1所示：
36.步骤101，nwdaf获取用户访问服务的历史记录信息，根据历史记录信息生成用户服务偏好预测及建议信息。服务可以有多种，例如为语音服务、视频服务等。
37.步骤102，nwdaf将用户服务偏好预测及建议信息发送给nf(network function,网络功能)网元，以使nf网元根据用户服务偏好预测及建议信息预先分配网络资源。
38.nf网元包括amf(access and mobility management function，接入和移动管理功能)、smf(session management function，会话管理功能)、pcf(policy control function，策略控制功能)、nrf(nf repository function，nf贮存功能)等，网络资源包括频率、带宽等资源。
39.用户服务偏好预测及建议信息包括用户在未来时段内将会使用的服务(即用户在未来时段内将大概率使用的服务)、对于此服务使用的rat(radio access technology，无线电接入技术)类型或频率的建议信息等；用户服务偏好预测及建议信息也可以包括用户id(例如为手机号码等)、服务使用的时间以及位置等。
40.现有网络存在多频多接入组网的方式，面临网络资源分配不灵活和网络资源浪费等问题，在网络资源有限的情况下，如何有效地提升网络资源的利用率是当前需要解决的
问题之一。本公开的网络资源预分配方法，nwdaf可以通过对不同的用户参数信息进行大数据分析得到相应的用户服务偏好预测及建议信息，用以辅助rat或频率选择策略的制定。
41.nwdaf从数据源获取用户访问服务的历史记录信息，数据源包括操作维护管理oam(operation and maintenance)系统、nf网元等。nwdaf可以收集由amf、smf、pcf、oam系统等提供的用户访问服务的历史记录信息。
42.图2为根据本公开的网络资源预分配方法的一个实施例中的订阅信息的流程示意图，如图2所示：
43.步骤201，nwdaf接收nf网元发送的订阅请求消息。
44.步骤202，nwdaf根据订阅请求向nf网元发送用户服务偏好预测及建议信息。
45.订阅请求消息携带的信息包括服务体验信息和服务行为信息等；服务体验信息包括体验质量qoe(quality of experience)、rat和频率信息；服务行为信息包括用户访问服务的时间、位置信息和服务类型等；nwdaf可以使用现有的方法或模型，将服务体验信息和服务行为信息等作为辅助分析信息并根据所述历史记录信息生成用户服务偏好预测及建议信息。
46.根据历史记录信息生成用户的服务偏好预测信息可以采用多种方法。图3为根据本公开的网络资源预分配方法的一个实施例中的生成用户服务偏好预测及建议信息的流程示意图，如3所示：
47.步骤301，nwdaf获取预设的用户参数信息，基于用户参数信息对用户进行分组，生成多个群组。
48.用户参数信息包括性别、用户等级、教育程度、年龄、职业中的一个或多个。性别：对不同性别的用户进行分类；用户等级：将用户按照例如金卡、银卡等级别进行分类；教育程度：对不同教育程度的用户进行分类；年龄：对不同年龄段的用户进行分类；职业：对不同职业的用户进行分类。
49.步骤302，nwdaf获取与群组用户相对应的服务偏好信息；服务偏好信息用于表征不同群组用户对于不同服务的偏好信息。
50.步骤303，nwdaf根据历史记录信息和服务偏好信息获得用户服务偏好的统计和预测信息。基于用户服务偏好的统计和预测信息可以生成用户服务偏好预测及建议信息。
51.nwdaf可以基于以上用户参数信息将用户分成不同群组，给不同群组的用户提供相应的用户服务偏好预测及建议信息。nwdaf根据历史记录信息和服务偏好信息获得与群组用户相对应的用户在未来时段内使用服务的概率信息，以及与用户在未来时段内使用服务的rat类型或频率的建议信息，生成用户服务偏好预测及建议信息。
52.nwdaf可以应用大数据分析技术，实现基于用户参数信息辅助获取用户服务偏好预测以及rat或频率选择建议。nwdaf收集用户访问服务的历史记录，并依据用户参数信息对用户进行分组，通过对用户访问服务的历史记录和不同群组用户的应用偏好进行大数据分析，得到用户服务偏好预测及建议信息，用户服务偏好预测及建议信息包含用户使用特定服务的概率以及对应的rat和频率选择建议。
53.nf网元根据用户服务偏好预测及建议信息可以为预测好的服务提前分配网络资源，再根据实际情况做小幅度修改以保障用户应用体验，使网络灵活应对不同群组用户的需求和使用，可以减轻网络负载的压力并且有效利用网络资源。
54.在一个实施例中，nwdaf收集用户访问服务的历史记录，可以通过向相关nf网元或oam系统订阅关于一系列事件的数据通知，进行数据收集。nwdaf依据用户参数信息对用户进行分组，例如，用户a的信息为：女性，年龄31，记者，在电视台工作，金卡等级。可以将和用户a信息中的性别、用户等级、教育程度、年龄、职业等相似的用户分到同一组，同一组的用户一般会有相似的服务使用习惯。
55.nwdaf通过对用户访问应用的历史记录和不同群组用户的应用偏好进行大数据分析，得到用户服务偏好预测以及建议，输出分析结果，可以使用多种现有的用于进行大数据分析的算法和模型，例如神经网络模型等。
56.例如，nwdaf收集用户访问服务的历史记录，基于用户参数信息将用户分成不同群组，给不同群组的用户提供相应的服务偏好预测和建议，通过大数据分析辅助实现用户服务偏好预测以及提供rat或频率选择的建议。
57.nwdaf执行以下的计算公式进行分析：
[0058][0059]
其中，和是已知的参数，可以从af或nef收集，为未知，需要根据上述公式1-1通过特定算法进行计算。
[0060]
为指示用户访问服务的矩阵(即用户项矩阵)，即群组用户访问服务的历史记录信息：
[0061][0062]
其中，矩阵的列代表用户，矩阵的行代表用户访问服务的历史记录，1或0表示用户是否使用该服务，的行也可以为用户使用服务的频率。
[0063]
为指示用户资料(user profile)的矩阵，即服务偏好信息：
[0064][0065]
其中，矩阵的列代表用户资料(用户参数信息，例如为性别，类别/类别/级别，教育程度，年龄，职业等)，矩阵的行表示与特定用户资料(user profile)相对应的用户使用服务的首选项(用于表征用户对于服务的偏好)。
[0066]
为一个中间结果：
[0067][0068]
通过和特定的用户资料nwdaf可以使用以下公式提供服务偏好建议
[0069][0070]
指示用户访问服务的矩阵(用户服务偏好预测及建议信息)为：
[0071][0072]
矩阵的列表示用户使用特定服务的可能性(概率)的服务偏好建议，以及有关选择哪个频率或rat的建议。
[0073]
在一个实施例中，用户服务偏好预测及建议信息包括：对于用户在未来某时间段内大概率会使用的服务，以及能够满足此类服务需要驻留的rat/频率的预测/建议。例如，对于用户a，nwdaf对输入信息进行分析得到用户服务偏好预测及建议信息，预测用户a可能会在周五上午的某个区域内使用语音业务，相应的网络功能(例如pcf)会基于此预测提前准备对用户a的网络进行导向或切换。
[0074]
nwdaf接收pcf发送的订阅请求消息，根据订阅请求向pcf发送用户服务偏好预测及建议信息。pcf基于接收到的用户服务偏好预测及建议信息，向接入和移动管理功能amf输出相应的rfsp(rat/frequency selection priority，无线接入类型/频率选择优先级)参数；amf将rfsp参数发送到ran侧节点，以使ran侧节点基于rfsp参数进行无线网络资源预分配处理。
[0075]
nwdaf输出用户服务偏好预测及建议信息给订阅此服务的pcf，再由pcf基于用户服务偏好预测及建议信息输出相应的rfsp参数，最后通过amf将rfsp参数传递给ran侧用以进行无线网络管理，预分配网络资源，可分配的网络资源包括无线网络带宽等。
[0076]
图4为根据本公开的网络资源预分配方法的另一个实施例中的订阅信息的流程示意图，如图4所示：
[0077]
步骤401，服务消费者(nf网元)向nwdaf发起订阅请求。
[0078]
步骤402，nwdaf响应订阅请求。
[0079]
订阅请求的触发条件包含：在某个时间段内检测到某一应用的使用，或检测到用户进入某一区域(area of interest)等。在nf网元向nwdaf发起订阅过程中，将分析id:服务体验和服务行为添加到输入信息中，服务体验和服务行为用于nwdaf输出用户服务偏好预测以及rat或频率选择建议相关的辅助分析信息。nwdaf可以使用现有的方法或模型，将服务体验信息和服务行为信息等作为辅助分析信息并根据历史记录信息生成用户服务偏好预测及建议信息。
[0080]
服务体验可以是服务的qoe(quality of experience,用户体验或者用户感知，即终端用户对移动网络提供的业务性能的主观感受)，或是服务的mos值(衡量通信系统语音质量的重要指标)，以及rat和频率信息；服务行为：用户使用服务时位置的信息(例如在某个具体区域停留的时间段)以及使用的服务的相关信息(使用服务的起止时间，使用服务时的uplink和downlink的数据速率)和服务类型；分析id可以为服务体验，信令可以为analytics id。
[0081]
在nwdaf返回通知给服务消费者(nf网元)的过程中，nwdaf反馈通过大数据分析得到的用户服务偏好预测及建议信息。nwdaf可提供两种服务：nnwdaf_analyticssubscription(此服务包括订阅，去订阅和通知的服务操作)，nnwdaf_analyticsinfo(此服务包括请求和响应的服务操作)。
[0082]
在一个实施例中，如图5所示，本公开提供一种网络数据分析功能(nwdaf)装置50，包括：信息获取模块51、预测生成模块52和预测发送模块53。信息获取模块51获取用户访问服务的历史记录信息；信息获取模块51可以从数据源获取用户访问服务的历史记录信息，数据源包括操作维护管理oam系统、nf网元等。
[0083]
预测生成模块52根据历史记录信息生成用户服务偏好预测及建议信息。预测发送模块53将用户服务偏好预测及建议信息发送给网络功能nf网元，以使nf网元根据用户服务偏好预测及建议信息预先分配网络资源。
[0084]
在一个实施例中，如图6所示，网络数据分析功能装置50还包括订阅接收模块54，订阅接收模块54接收nf网元发送的订阅请求消息。预测发送模块53根据订阅请求向nf网元发送用户服务偏好预测及建议信息。订阅请求消息携带的信息包括服务体验信息和服务行为信息；服务体验信息包括体验质量qoe；服务行为信息包括用户访问服务的时间、位置信息。
[0085]
nf网元包括策略控制功能pcf；订阅接收模块54接收pcf发送的订阅请求消息，预测发送模块53向pcf发送用户服务偏好预测及建议信息。
[0086]
预测生成模块53获取预设的用户参数信息，基于用户参数信息对用户进行分组，生成多个群组；用户参数信息包括：性别、用户等级、教育程度、年龄、职业中的一个或多个。预测生成模块53获取与群组用户相对应的服务偏好信息，根据历史记录信息和服务偏好信息获得用户服务偏好预测及建议信息；用户服务偏好预测及建议信息包括用户在未来时段内将会使用的服务、对于此服务使用的rat类型或频率的建议信息。
[0087]
图7为根据本公开的网络数据分析功能装置的又一个实施例的模块示意图。如图7所示，该装置可包括存储器71、处理器72、通信接口73以及总线74。存储器71用于存储指令，处理器72耦合到存储器71，处理器72被配置为基于存储器71存储的指令执行实现上述的网络资源预分配方法。
[0088]
存储器71可以为高速ram存储器、非易失性存储器(non-volatile memory)等，存储器71也可以是存储器阵列。存储器71还可能被分块，并且块可按一定的规则组合成虚拟卷。处理器72可以为中央处理器cpu，或专用集成电路asic(application specific integrated circuit)，或者是被配置成实施本公开的网络资源预分配方法的一个或多个集成电路。
[0089]
在一个实施例中，如图8所示，本公开提供一种网络资源预分配系统，包括nf网元
81和nwdaf82；nwdaf82被配置为执行如上任一实施例中的网络资源预分配方法。
[0090]
在一个实施例中，本公开提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，指令被处理器执行如上任一实施例中的网络资源预分配方法。
[0091]
本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0092]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0093]
上述实施例中的网络资源预分配方法、装置、系统以及介质，根据历史记录信息生成用户服务偏好预测及建议信息，nf网元根据用户服务偏好预测及建议信息预先分配网络资源，可以为预测服务提前分配网络资源，再根据实际情况做小幅度修改以保障用户应用体验，使网络灵活应对不同群组用户的需求和使用，可以减轻网络负载的压力并且有效利用网络资源；基于现有nwdaf的功能上进行功能的增强和扩展，对设备改造很小，实现较容易，节省了运营商的网络服务成本，能够提高用户的使用感受。
[0094]
可能以许多方式来实现本公开的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本公开的方法和系统。用于方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本公开的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本公开实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本公开的方法的机器可读指令。因而，本公开还覆盖存储用于执行根据本公开的方法的程序的记录介质。
[0095]
本公开的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本公开限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本公开的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本公开从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。