基于信令面进行用户分组监控的方法及系统与流程

1.本发明涉及通信网络监控技术领域，尤其涉及一种基于信令面进行用户分组监控的方法及系统。


背景技术：

2.在第五代(5rd generation，5g)网络架构中，用户通过af(pdu会话资源应用功能)发起创建一个保证比特速率的流量通道，对于这些用户，一些网络管理者想通过分组的形式来统计用户的吞吐量，以达到对用户组的限速等操作。对此，如图6，现有的常规做法一般都是从pcf(策略控制功能)把目标用户自定义构建成用户组，然后通过订阅服务分配用量配额，通过pcf自己对用户组用量计算来达到控制速率等动作。然而，对于这种做法，由于需要将每一用户与服务关联，会加大pcf的资源消耗和数据存储压力。另外，如果af想要做到对用户的业务事件分组管理，他也要自定义构建用户组，并将每一用户与事件关联，加大了af的资源消耗和数据储存压力。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种可减少通信系统中策略控制功能和pdu会话资源应用功能的资源消耗以及数据存储压力，且能够能让策略控制功能和pdu会话资源应用功能都能获取到对应用户组信息的基于信令面进行用户分组监控的方法及系统。
4.为了实现上述目的，本发明公开了一种基于信令面进行用户分组监控的方法，其包括：
5.根据终端发起的pdu会话重建流程信息，pdu会话资源应用功能(af)建立连接所述终端和核心网之间的保证比特速率的流量通道；
6.所述pdu会话资源应用功能(af)操作策略鉴权订阅服务向策略控制功能(pcf)申请会话监控订阅，并向所述策略控制功能(pcf)发送注册请求信息(eventssubscreqdata)；
7.在所述注册请求信息(eventssubscreqdata)中配置代表用户唯一身份的特征字段，并将该特征字段与服务和事件关联；
8.所述策略控制功能(pcf)根据收到的所述注册请求信息，将所述特征字段值相同的若干用户关联起来，以构成订阅事件用户组。
9.较佳地，当会话管理功能上报用户网络信号的用量时，所述策略控制功能对具有相同值的所述特征字段的用户做公共用量统计，且，通过所述策略控制功能对所述会话管理功能发起策略控制更新通知服务，以实现对所述订阅事件用户组的流量限速或下线操作。
10.较佳地，通过所述策略控制功能对所述会话管理功能发起策略控制更新通知服务的同时，还通过策略控制功能向所述pdu会话资源应用功能发起策略鉴权通知服务。
11.较佳地，所述特征字段的数据类型为字符串。
12.本发明还公开一种基于信令面进行用户分组监控的系统，其包括：
13.流量通道建立模块，其用于根据根据终端发起的pdu会话重建流程信息，并基于pdu会话资源应用功能建立连接所述终端和核心网之间的保证比特速率的流量通道；
14.会话订阅模块，其用于基于所述pdu会话资源应用功能操作策略鉴权订阅服务向策略控制功能申请会话监控订阅，并向所述策略控制功能发送注册请求信息；
15.用户身份标记模块，其用于在所述注册请求信息中配置代表用户唯一身份的特征字段，并将该特征字段与服务和事件关联；
16.用户关联模块，其用于基于所述策略控制功能以及收到的所述注册请求信息，将所述特征字段值相同的若干用户关联起来，以构成订阅事件用户组。
17.较佳地，还包括流量统计模块和流量控制模块；
18.所述流量统计模块，用于在会话管理功能上报用户网络信号的用量时，基于所述策略控制功能对具有相同值的所述特征字段的用户做公共用量统计；
19.所述流量控制模块，用于通过所述策略控制功能对所述会话管理功能发起策略控制更新通知服务，以实现对所述订阅事件用户组的流量限速或下线操作。
20.较佳地，所述流量控制模块通过所述策略控制功能对所述会话管理功能发起策略控制更新通知服务的同时，还通过策略控制功能向所述pdu会话资源应用功能发起策略鉴权通知服务。
21.较佳地，所述特征字段的数据类型为字符串。
22.本发明还公开另一种基于信令面进行用户分组监控的系统，其包括：
23.一个或多个处理器；
24.存储器；
25.以及一个或多个程序，其中一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述程序包括用于执行如上所述的基于信令面进行用户分组监控的方法的指令。
26.本发明还公开一种计算机可读存储介质，其包括计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行以完成如上所述的基于信令面进行用户分组监控的方法。
27.与现有技术相比，本发明上述技术方案，由于在注册请求信息中配置代表用户唯一身份的特征字段，并将该特征字段与服务和事件关联，因此，在需要对用户分组监控时，核心网中的策略控制功能(pcf)和pdu会话资源应用功能(af)不需要自定义构建用户组，只需要每次af发起流量通道建立时携带相应的特征字段即可，可有效减少维护人员的操作次数；另外，可有效减少pcf和af的资源储存消耗，大幅减少了服务器中数据量的储存，简化了逻辑判断流程，加快了信令处理速度，更能适用于大容量高并发的场景。
附图说明
28.图1为本发明实施例中用户分组监控的方法流程图。
29.图2为本发明实施例中pdu会话资源应用功能建立流量通道执行原理图。
30.图3为本发明实施例中5gc分组对用户进行用量监控的执行原理图。
31.图4为本发明实施例中特征字段的其中一关联图。
32.图5为本发明实施例中特征字段的另一关联图。
33.图6为现有技术中5gc对用户分组监控示意图。
具体实施方式
34.为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
35.本实施例公开了一种基于信令面进行用户分组监控的方法，以用于无线通信系统中的核心网，该无线通信系统可以是5g系统，亦或者是兼容5g系统的其他通信系统。以5g系统为例，本实施例中的5gc(核心网)的网元和服务模块如下：
36.1、策略控制功能(policy control function)，简称pcf，为一标准5gc网元，提供基于策略的决策机制和基于flow的计费功能；
37.2、会话管理功能(session management function)，简称smf，负责隧道维护、ip地址分配和管理、upf选择、策略实施和qos中的控制、计费数据采集、漫游等；
38.3、接入和移动性管理功能(access and mobility management function)，简称amf，执行注册、连接、可达性、移动性管理；为ue和smf提供会话管理消息传输通道，为用户接入时提供认证、鉴权功能，终端和无线的核心网控制面接入点；
39.4、pdu会话资源应用功能(application function)，简称af，指应用层的各种服务，可以是运营商内部的应用如volte af(类似4g的volte as)、也可以是第三方的af(如视频服务器、游戏服务器)；
40.5、用户平面功能(user plane function)，简称upf，主要用于数据从基站到网络的路由转发；
41.6、策略控制更新通知服务(npcf_smpolicycontrol_updatenotify)；
42.7、策略控制请求服务(npcf_smpolicycontrol_create)；
43.8、策略鉴权创建服务(npcf_policyauthorization_create)；
44.9、策略鉴权通知服务(npcf_policyauthorization_notify)；
45.10、策略鉴权订阅服务(npcf_policyauthorization_subscribe)。
46.另外需要说明的是，上述5gc的网元和服务功能模块属于已知成熟技术，故对其具体工作原理不作赘述。
47.如图1，本实施例中的方法包括如下步骤：
48.s1：根据终端发起的pdu会话重建流程信息，af建立连接所述终端和核心网之间的保证比特速率的流量通道；
49.s2：af操作策略鉴权订阅服务向pcf申请会话监控订阅，并向pcf发送注册请求信息(eventssubscreqdata)；
50.s3：在注册请求信息中配置代表用户唯一身份的特征字段，并将该特征字段与服务(如图4)和事件(如图5)关联；
51.s4：pcf根据收到的所述注册请求信息，将所述特征字段值相同的若干用户关联起来，以构成订阅事件用户组。
52.具体地，基于上述方法，5gc执行用户分组监控的流程为：
53.首先，如图2，根据下述流程进行流量通道的构建：
54.s10：af组建请求消息结构appsessioncontextreqdata，以创建新请求，并通过npcf_policyauthorization_create向pcf请求创建保证比特速率的流量通道；
55.s11：pcf收到af的创建请求后，会根据appsessioncontextreqdata，构建对应的规
则封装到smpolicydecision，并通过npcf_smpolicycontrol_updatenotify将smpolicydecision发送给smf；
56.s12：当smf从pcf收到smpolicydecision时，smf可以采取适当的措施来重新配置pdu会话的用户平面功能。
57.其次，af通过操作npcf_policyauthorization_subscribe向pcf申请向对应会话监控订阅，af向pcf发送eventssubscreqdata，实现对某一事件发起订阅。在5gc的通信协议中，eventssubscreqdata的数据定义类型如下表1示所示，其中“eventgroupid”为特征字段。
[0058][0059]
表1
[0060]
接着，基于该特征字段eventgroupid的配置，在需要对用户进行分组监控时，pcf无需自定义用户组再与服务关联，直接将eventgroupid和服务关联即可，而af将eventgroupid和事件关联即可。
[0061]
最后，pcf向af监控通知对应订阅事件，即，pcf收到上述af发起的事件订阅后，发起npcf_policyauthorization_notify动作，向af发送eventsnotification数据，通知af对应事件的监控消息，在5gc的通信协议中，eventsnotification的数据定义类型如下表2所示。
[0062][0063]
表2
[0064]
更具体地，如图3，当smf上报用户网络信号的用量时，pcf对具有相同值的特征字段的用户做公共用量统计，且，通过pcf对smf发起策略控制更新通知服务，以实现对所述订阅事件用户组的流量限速或下线操作，从而实现对目标用户组的流量监控。
[0065]
另外，通过pcf对所述会话管理功能smf发起策略控制更新通知服务的同时，还可通过pcf向af发起策略鉴权通知服务。当af收到pcf上报的通知事件数据eventsnotification时，通过eventgroupid知道对应分组事件的上报情况，并根据eventsnotification中的usgrep数据(5gc通信协议中的固有内容)，统计出当前分组用户的公共用量，决定是否对用户组中的用户做出流量通道的更新或者终止。
[0066]
可选地，如表1和表2，特征字段的数据类型为字符串。
[0067]
根据上述方法，由于在注册请求信息中配置代表用户唯一身份的特征字段，并将该特征字段与服务和事件关联，因此，在需要对用户分组监控时，核心网中的pcf和af不需要自定义构建用户组，只需要每次af发起流量通道建立时携带相应的特征字段即可，可有效减少维护人员的操作次数；另外，可有效减少pcf和af的资源储存消耗，大幅减少了服务器中数据量的储存，简化了逻辑判断流程，加快了信令处理速度，更能适用于大容量高并发的场景。
[0068]
本发明另一较佳实施例中，还公开一种基于信令面进行用户分组监控的系统，其包括：
[0069]
流量通道建立模块，其用于根据根据终端发起的pdu会话重建流程信息，并基于pdu会话资源应用功能建立连接所述终端和核心网之间的保证比特速率的流量通道；
[0070]
会话订阅模块，其用于基于所述pdu会话资源应用功能操作策略鉴权订阅服务向策略控制功能申请会话监控订阅，并向所述策略控制功能发送注册请求信息；
[0071]
用户身份标记模块，其用于在所述注册请求信息中配置代表用户唯一身份的特征字段，并将该特征字段与服务和事件关联；
[0072]
用户关联模块，其用于基于所述策略控制功能以及收到的所述注册请求信息，将所述特征字段值相同的若干用户关联起来，以构成订阅事件用户组。
[0073]
进一步地，该系统还包括流量统计模块和流量控制模块。流量统计模块用于在会话管理功能上报用户网络信号的用量时，基于所述策略控制功能对具有相同值的所述特征字段的用户做公共用量统计。
[0074]
所述流量控制模块用于通过所述策略控制功能对所述会话管理功能发起策略控制更新通知服务，以实现对所述订阅事件用户组的流量限速或下线操作。
[0075]
更进一步地，所述流量控制模块通过所述策略控制功能对所述会话管理功能发起策略控制更新通知服务的同时，还通过策略控制功能向所述pdu会话资源应用功能发起策略鉴权通知服务。
[0076]
本发明还公开另一种基于信令面进行用户分组监控的系统，其包括一个或多个处理器、存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述程序包括用于执行如上所述的基于信令面进行用户分组监控的方法的指令。处理器可以采用通用的中央处理器(central processing unit，cpu)，微处理器，应用专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)，或者一个或多个集成电路，用于执行相关程序，以实现本技术实施例的基于信令面进行用户分组监控的系统中的模块所需执行的功能，或者执行本技术方法实施例的基于信令面进行用户分组监控的方法。
[0077]
本发明还公开一种计算机可读存储介质，其包括计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行以完成如上所述的基于信令面进行用户分组监控的方法。该计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。该可用介质可以是只读存储器(read-onlymemory，rom)，或随机存取存储器(random access memory，ram)，或磁性介质，例如，软盘、硬盘、磁带、磁碟、或光介质，例如，数字通用光盘(digital versatile disc，dvd)、或者半导体介质，例如，固态硬盘(solid state disk，ssd)等。
[0078]
本技术实施例还公开了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。电子设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该电子设备执行上述基于信令面进行用户分组监控的方法。
[0079]
以上所披露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。