CN107547218B - 一种网元管理方法、设备、系统及控制面功能实体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种网元管理方法、设备、系统及控制面功能实体(CPF)，应用于网关设备的用户面功能实体(UPF)及CPF分离的网络架构，所述方法包括：CPF获取网元管理策略，并发送所述网元管理策略至所述网元管理策略对应的UPF，以使所述UPF基于所述网元管理策略执行相应的操作。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种网元管理方法、设备、系统及控制面功能实体(CPF，Controller Plane Function)。
背景技术
为了适应网络发展和市场应用的需求，网关(GW，Gateway)的控制面和用户面分离的网络架构应运而生，该架构将原先的演进的分组系统(EPS，Evolved Packet System)架构中的服务网关(S-GW，Serving Gateway)/分组数据网关(P-GW，Packet Data NetworkGateway)拆分成了控制面功能CPF和用户面功能(UPF，User Plane Function)。
GW的控制面和用户面分离之后，解决了现有EPS网关存在的诸多问题，用户面灵活部署减少流量迂回，CPF和UPF各自独立升级，降低成本等，但同时也引入了新的技术问题，如：只有CPF和网元管理系统(EMS，Element Management System)进行交互，UPF作为独立功能部署在多个区域，为了获取必要的管理等策略信息、上报管理类事件或数据统计信息等，需要和EMS交互，然而，如果每一个UPF都与EMS交互则会极大程度增加网络控制和管理的复杂度，不便于实现高效可靠的网络支持和管理的需求。
综上所述，提供一种网元管理方案，能够有效地实现对UPF的管理，保证运营商和用户业务的有效性和可靠性，已成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种网元管理方法、设备、系统及CPF，至少解决了现有技术中存在的问题，能够有效地实现对UPF的管理，保证运营商和用户业务的有效性和可靠性。
本发明实施例的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供了一种网元管理方法，应用于网关设备的UPF及CPF分离的网络架构，所述方法包括：
CPF获取网元管理策略；
发送所述网元管理策略至所述网元管理策略对应的UPF，以使所述UPF基于所述网元管理策略执行相应的操作。
上述方案中，所述CPF获取网元管理策略，包括：
CPF获取网元管理设备发送的网元管理策略，或者所述CPF获取预先存储的网元管理策略。
上述方案中，所述发送所述网元管理策略至相应的UPF之后，所述方法还包括：
接收所述UPF在预设时间段内上报的信息，对所述上报的信息进行统计处理生成第一反馈信息，并发送所述第一反馈信息至网元管理设备；
其中，所述上报的信息包括以下至少之一：告警信息、数据统计信息。
上述方案中，所述方法还包括：
接收所述UPF上报的信息，并直接转发所述信息至网元管理设备；
其中，所述上报的信息包括以下至少之一：告警信息、数据统计信息。
上述方案中，所述UPF包括一个直接与所述CPF进行信息交互的代理UPF及至少一个非代理UPF；
所述发送所述网元管理策略至相应的UPF之后，所述方法还包括：
接收所述代理UPF上报的第一统计信息，并发送所述第一统计信息至网元管理设备；
其中，所述第一统计信息为所述代理UPF对所述至少一个非代理UPF发送的至少一条第二统计信息及自身采集得到的第三统计信息进行统计处理后得到的信息。
上述方案中，所述UPF包括一个直接与所述CPF进行信息交互的代理UPF及至少一个非代理UPF；
所述发送所述网元管理策略至相应的UPF之后，所述方法还包括：
接收所述代理UPF透传的来自所述至少一个非代理UPF的统计信息、以及所述代理UPF上报的自身采集的统计信息；
对接收的所述统计信息进行统计处理得到第二反馈信息，发送所述第二反馈信息给网元管理设备。
本发明实施例还提供了一种网元管理方法，应用于UPF及CPF分离的网络架构，所述方法包括：
网元管理设备检测到第一信息；所述第一信息用于指示发送网元管理策略；
发送网元管理策略给CPF，以使所述CPF转发所述网元管理策略至相应的UPF。
上述方案中，所述方法还包括：
接收所述CPF直接转发的所述UPF上报的信息；
其中，所述上报的信息包括以下至少之一：告警信息、数据统计信息。
上述方案中，所述方法还包括：
接收所述CPF发送的第一反馈信息；所述第一反馈信息为所述CPF对一段时间内所述UPF上报的信息进行统计处理后生成的；
其中，所述上报的信息包括以下至少之一：告警信息、数据统计信息。
上述方案中，所述UPF包括一个直接与所述CPF进行信息交互的代理UPF及至少一个非代理UPF；所述方法还包括：
接收所述CPF上报的来自所述代理UPF的第一统计信息；
所述第一统计信息为所述代理UPF对所述至少一个非代理UPF发送的至少一条第二统计信息及自身采集得到的第三统计信息进行统计处理后得到的信息。
上述方案中，所述UPF包括一个直接与所述CPF进行信息交互的代理UPF及至少一个非代理UPF；所述方法还包括：
接收所述CPF发送的第二反馈信息；
所述第二反馈信息为所述CPF对所述代理UPF透传的来自所述至少一个非代理UPF的统计信息、以及所述代理UPF上报的自身采集的统计信息进行统计处理后生成的信息。
本发明实施例提供了一种CPF，应用于网关设备的UPF及CPF分离的网络架构，所述CPF包括：获取模块及第一处理模块；其中，
所述获取模块，用于获取网元管理策略；
所述第一处理模块，用于发送所述网元管理策略至所述网元管理策略对应的UPF，以使所述UPF基于所述网元管理策略执行相应的操作。
上述方案中，所述获取模块，还用于获取网元管理设备发送的网元管理策略，或者获取预先存储的网元管理策略。
上述方案中，所述第一处理模块，还用于接收所述UPF在预设时间段内上报的信息，对所述上报的信息进行统计处理生成第一反馈信息，并发送所述第一反馈信息至网元管理设备；
其中，所述上报的信息包括以下至少之一：告警信息、数据统计信息。
上述方案中，所述第一处理模块，还用于接收所述UPF上报的信息，并直接转发所述信息至网元管理设备；
其中，所述上报的信息包括以下至少之一：告警信息、数据统计信息。
上述方案中，所述UPF包括一个直接与所述CPF进行信息交互的代理UPF及至少一个非代理UPF；
所述第一处理模块，还用于接收所述代理UPF上报的第一统计信息，并发送所述第一统计信息至网元管理设备；
其中，所述第一统计信息为所述代理UPF对所述至少一个非代理UPF发送的至少一条第二统计信息及自身采集得到的第三统计信息进行统计处理后得到的信息。
上述方案中，所述UPF包括一个直接与所述CPF进行信息交互的代理UPF及至少一个非代理UPF；
所述第一处理模块，还用于接收所述代理UPF透传的来自所述至少一个非代理UPF的统计信息、以及所述代理UPF上报的自身采集的统计信息；
对接收的所述统计信息进行统计处理得到第二反馈信息，发送所述第二反馈信息给网元管理设备。
本发明实施例提供了一种网元管理设备，应用于网关设备的UPF及CPF分离的网络架构，所述网元管理设备包括：检测模块及第二处理模块；其中，
所述检测模块，用于检测到第一信息时，触发第二处理模块；所述第一信息用于指示发送网元管理策略；
所述第二处理模块，用于发送网元管理策略给CPF，以使所述CPF转发所述网元管理策略至相应的UPF。
上述方案中，所述第二处理模块，还用于接收所述CPF直接转发的所述UPF上报的信息；
其中，所述上报的信息包括以下至少之一：告警信息、数据统计信息。
上述方案中，所述第二处理模块，还用于接收所述CPF发送的第一反馈信息；所述第一反馈信息为所述CPF对一段时间内所述UPF上报的信息进行统计处理后生成的；
其中，所述上报的信息包括以下至少之一：告警信息、数据统计信息。
上述方案中，所述UPF包括一个直接与所述CPF进行信息交互的代理UPF及至少一个非代理UPF；
所述第二处理模块，还用于接收所述CPF上报的来自所述代理UPF的第一统计信息；
所述第一统计信息为所述代理UPF对所述至少一个非代理UPF发送的至少一条第二统计信息及自身采集得到的第三统计信息进行统计处理后得到的信息。
上述方案中，所述UPF包括一个直接与所述CPF进行信息交互的代理UPF及至少一个非代理UPF；
所述第二处理模块，还用于接收所述CPF发送的第二反馈信息；
所述第二反馈信息为所述CPF对所述代理UPF透传的来自所述至少一个非代理UPF的统计信息、以及所述代理UPF上报的自身采集的统计信息进行统计处理后生成的信息。
本发明实施例提供了一种网元管理系统，应用于网关设备的用户面功能实体UPF及控制面功能实体CPF分离的网络架构，所述系统包括：网元管理设备、CPF及至少一个UPF；其中，
所述网元管理设备，用于检测到第一信息时发送网元管理策略给所述CPF；
所述CPF，用于在获取到所述网元管理策略后，发送所述网元管理策略至所述网元管理策略对应的UPF，以使所述UPF基于所述网元管理策略执行相应的操作。
上述方案中，所述CPF，还用于接收所述至少一个UPF在预设时间段内上报的信息，对所述上报的信息进行统计处理生成第一反馈信息，并发送所述第一反馈信息至网元管理设备；
其中，所述上报的信息包括以下至少之一：告警信息、数据统计信息。
上述方案中，所述CPF，还用于接收所述至少一个UPF上报的信息，并直接转发所述信息至网元管理设备；
其中，所述上报的信息包括以下至少之一：告警信息、数据统计信息。
上述方案中，所述至少一个UPF包括一个直接与所述CPF进行信息交互的代理UPF及至少一个非代理UPF；
所述代理UPF，用于对所述至少一个非代理UPF发送的至少一条第二统计信息及自身采集得到的第三统计信息进行统计处理得到第一统计信息，上报所述第一统计信息给所述CPF；
所述CPF，还用于接收所述第一统计信息，并发送所述第一统计信息至所述网元管理设备。
上述方案中，所述至少一个UPF包括一个直接与所述CPF进行信息交互的代理UPF及至少一个非代理UPF；
所述代理UPF，用于透传来自所述至少一个非代理UPF的统计信息、以及上报自身采集的统计信息给所述CPF；
所述CPF，还用于对接收的所述统计信息进行统计处理得到第二反馈信息，发送所述第二反馈信息给网元管理设备。
本发明实施例所述网元管理方法、设备、系统及CPF，应用在GW的UPF及CPF分离的网络架构下，CPF获取网元管理策略，并发送所述网元管理策略至相应的UPF，以使所述UPF基于所述网元管理策略执行相应的操作；如此，CPF起到了代理的作用，直接与UPF交互并发送网元管理策略给UPF，避免了多个UPF与网元管理设备如EMS的直接交互，极大的减轻了网元管理设备的负担，有效地实现了对UPF的管理，保证了运营商和用户业务的有效性和可靠性。
附图说明
图1为3GPP EPS的结构示意图；
图2为非漫游场景下网关的控制面和用户面分离的网络架构示意图；
图3为本发明实施例中网元管理的方法流程示意图一；
图4为本发明实施例中网元管理的方法流程示意图二；
图5为本发明实施例中网元管理的方法流程示意图三；
图6为本发明实施例中网元管理方法的信令时序图一；
图7为本发明实施例中网元管理方法的信令时序图二；
图8为本发明实施例中网元管理方法的信令时序图三；
图9为本发明实施例中网元管理的方法流程示意图四；
图10为本发明实施例中网元管理方法的信令时序图四；
图11为本发明实施例中CPF的组成结构示意图；
图12为本发明实施例中网元管理设备的组成结构示意图；
图13为本发明实施例中网元管理系统的组成结构示意图。
具体实施方式
图1为第三代合作伙伴项目(3GPP，the 3rd Generation Partnership Project)的演进的分组系统(EPS，Evolved Packet System)的结构示意图，如图1所示，3GPP EPS包括演进的通用移动通信系统陆地无线接入网(E-UTRAN，Evolved Universal TerrestrialRadio Access Network)、移动管理单元(MME，Mobility Management Entity)、服务网关(S-GW，Serving Gateway)、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)、策略和计费规则功能实体(PCRF，Policyand Charging Rules Function)及其它支撑节点组成。
其中，MME与E-UTRAN通过S1-MME接口相连，用于移动性管理、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相关工作；S-GW是与E-UTRAN通过S1-U接口相连的接入网关设备，在E-UTRAN与P-GW之间转发数据，并且用于对寻呼等待数据进行缓存；P-GW则是EPS与分组数据网(PDN，Packet Data Network)的边界网关，用于PDN的接入及在EPS与PDN间转发数据等功能；PCRF负责策略决策和计费规则的制定，与运营商的IP服务实体交互，提供基于业务数据流的门控、服务质量控制及计费规则给网关(GW，Gateway)，在承载面执行PCRF所制定的策略和计费规则。在承载建立时，GW按照PCRF发送的规则进行服务质量(QoS，Quality of Service)授权和门控控制，根据PCRF发送的计费规则，执行相应的业务数据流计费操作，计费既可以是在线计费，也可以是离线计费。如果是在线计费，则需要和在线计费系统(OCS，Online Charging System)一起进行信用管理；如果是离线计费，则需要和离线计费则和离线计费系统(OFCS，Offline Charging System)之间交换相关的计费信息。GW与PCRF之间的接口是Gx接口，与OCS之间的接口是Gy接口，与OFCS之间的接口是Gz接口。
3GPP中，用户设备(UE，User Equipment)通过接入点名称(APN，Access PointName)可以找到对应PDN，为访问PDN网络会建立一个IP连接接入网(IP-CAN，IPConnectivity Access Network)会话的PDN连接。
随着需求增长，EPS网关逐步产生了一些约束，用户数据流处理集中在PDN出口网关，造成网关设备功能繁杂，可扩展性差，网关的控制面与用户面高度耦合，不利于核心网平滑演进，用户面扩容需求频度高于控制面，紧耦合导致控制面用户面同步扩容，设备更新周期短导致复合成本增加；网络层数据转发难以识别用户、业务特征，仅能根据上层传递的QoS转发，导致网络资源利用低效，难以依据用户和业务特性对数据流进行精细控制；此外，大量策略需要手工配置，导致管理复杂度增加，运营成本居高不下。因此，需要将分组域网关中的控制功能与转发功能进一步分离，以适应网络发展和市场应用的需求。
图2是非漫游场景下GW的控制面和用户面分离的网络架构，该架构将原先的EPS架构中的S-GW/P-GW拆分成了控制面功能(CPF，Controller Plane Function)和用户面功能(UPF，User Plane Function)两类功能网元；其中，CPF负责S/P-GW的控制面功能，包括负荷分担、UPF的选择、IP地址和隧道标识的分配、策略和计费控制等功能；UPF包括服务网关用户面功能(SUPF，Serving Gateway User Plane Function)和分组数据网络网关用户面功能(PUPF，Packet Data Network Gateway User Plane Function)，分别对应S-GW和P-GW的用户面，负责S/P-GW的用户面的相关功能，包括数据流识别和深度包解析、QoS处理和承载绑定、下行寻呼数据的缓存等功能。对接的用户面和控制面接口分别对应到CPF和SUPF/PUPF上，其余相应接口功能对照原EPS架构。
GW控制面和用户面分离之后，解决了现有EPS网关存在的诸多上述问题，但同时也引入了新的技术问题，例如，现有EPS网关中，只有CPF和EMS进行交互，控制面用户面分离以后，UPF作为独立功能，需要和EMS交互，获取必要的管理等策略信息、及时上报管理类事件或数据统计信息等，然而UPF会部署在多个区域，如果每一个UPF都与EMS交互会极大程度增加网络控制和管理的复杂度，不便于实现高效可靠的网络支持和管理的需求。
为解决网关设备的UPF及CPF分离的网络架构下存在的上述问题，在本发明实施例中，CPF获取网元管理策略，发送所述网元管理策略至相应的UPF，以使所述UPF基于所述网元管理策略执行相应的操作。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例一
图3为本发明实施例中网元管理方法流程示意图，应用于网关设备的UPF及CPF分离的网络架构下，如图3所示，本发明实施例中网元管理方法包括：
步骤301：CPF获取网元管理策略。
这里，所述网元管理策略可以为如性能统计数据收集、设备状态信息采集、设备信息配置等；
在实际实施时，CPF获取网元管理策略可以通过接收网元管理设备发送的网元管理策略获取，或者，获取本地预先存储的网元管理策略；
这里，所述网元管理设备可以为EMS、SDN-Controller等。
步骤302：发送所述网元管理策略至所述网元管理策略对应的UPF，以使所述UPF基于所述网元管理策略执行相应的操作；
这里，当所述网元管理策略为CPF从网元管理设备处接收时，CPF发送所述网元管理策略至相应的UPF可以为直接转发所述网元管理设备发送的网元管理策略，也可以为根据网元设备特性对所述网元管理策略消息稍做修正，再发送给相应的UPF；如：CPF接收网元管理设备向UPF下发的配置命令，CPF收到后发现对应的UPF不具备所述配置命令相关的能力(如UPF向CPF注册时没有体现该能力)，这时CPF就不会把所述配置命令对应的配置内容转发给所述UPF。
在一实施例中，如：所述网元管理策略是对第一UPF进行参数配置，基于所述第一UPF的IP地址发送携带所述参数配置信息的网元管理策略给所述第一UPF，以使所述第一UPF基于所述网元管理策略进行参数配置。
在一实施例中，如：所述网元管理策略是进行性能统计数据收集，具体为采集整个SPGW的吞吐量信息，发送所述网元管理策略给网络中所有的UPF，以使所有的UPF均进行一定时间内收发报文及相应长度信息的采集及上报。
基于本发明所述实施例，在实际应用中，发送所述网元管理策略至相应的UPF之后，所述方法还可以包括：
CPF接收所述UPF在一段时间内上报的信息，对所述上报的信息进行统计处理生成第一反馈信息，并发送所述第一反馈信息至网元管理设备；
这里，所述一段时间的长度即为网元管理策略中要求上报的时间段；如网元管理设备要求每5分钟上报一次用户面性能统计数据，则所述一段时间的长度即为5分钟；所述UPF进行信息上报可以为周期性的上报，上报的时间间隔小于所述一段时间；
所述UPF的数目可以为一个或一个以上，当所述UPF为一个以上时，所述CPF则发送网元管理策略给每一个UPF，并接收每一个UPF上报的信息进行统计处理。
在一实施例中，所述方法还可以包括：
CPF接收所述UPF上报的信息，并直接转发所述信息至网元管理设备；例如，在所述UPF的某个链路发生故障，需要进行故障告警，则所述CPF可直接转发UPF上报的告警信息给网元管理设备。
而在实际实施时，往往存在两个或两个以上的UPF，可预先选取其中一个UPF为代理UPF，其它非代理UPF均记录有所述代理UPF的IP地址信息；
则CPF发送所述网元管理策略至相应的UPF可以包括：
CPF发送所述网元管理策略至所述代理UPF，以使所述代理UPF发送所述网元管理策略给非代理UPF；而非代理UPF的IP地址信息可预先存储于所述代理UPF或通过CPF发送的所述网元管理策略中携带；
相应的，CPF发送所述网元管理策略至相应的UPF之后，所述方法还包括：
接收所述代理UPF上报的第一统计信息，并发送所述第一统计信息至网元管理设备；
其中，所述第一统计信息为所述代理UPF对所述至少一个非代理UPF发送的至少一条第二统计信息及自身采集得到的第三统计信息进行统计处理后得到的信息；如此，采用代理UPF先对非代理UPF上报的信息进行统计处理，然后再统一上报给CPF，由CPF再次进行统计处理及上报，在实现对UPF的有效管理的基础上，更减轻了所述CPF的负担，提高了系统的工作效率。
在一实施例中，所述代理UPF亦可不对非代理UPF上报的信息进行统计处理，直接透传所述非代理UPF上报的信息给所述CPF。
应用本发明上述实施例，CPF起到了代理的作用，直接与UPF交互，实现了网元管理设备与UPF间信息、策略等的转发，避免了多个UPF与网元管理设备如EMS的直接交互，极大的减轻了网元管理设备的负担，有效地实现了对UPF的管理，保证了运营商和用户业务的有效性和可靠性。
实施例二
图4为本发明实施例中网元管理方法流程示意图，应用于网关设备的UPF及CPF分离的网络架构下，如图4所示，本发明实施例中网元管理方法包括：
步骤401：网元管理设备检测到第一信息。
这里，所述网元管理设备可以为EMS、SDN-Controller等。
所述第一信息用于指示发送网元管理策略；所述第一信息与网元管理策略一一对应；如：若所述网元管理策略为设备信息配置时，相应的，所述第一信息可以为接收到设备信息配置指令；若所述网元管理策略为设备状态信息采集时，相应的，所述第一信息可以为接收到设备状态信息采集指令或到达定时/周期性采集设备状态信息的时间；若所述网元管理策略为性能统计数据收集时，相应的，所述第一信息可以为接收到性能统计数据收集指令或到达定时/周期性进行性能统计数据收集的时间。
步骤402：发送网元管理策略给CPF，以使所述CPF转发所述网元管理策略至相应的UPF。
这里，所述CPF转发所述网元管理策略时，可以为直接转发所述网元管理设备发送的网元管理策略，也可以为根据网元设备特性对所述网元管理策略消息稍做修正，再发送给相应的UPF。
在一实施例中，所述方法还包括：
网元管理设备接收所述CPF直接转发的所述UPF上报的信息；例如：在所述UPF的某个链路发生故障，需要进行故障告警，则网元管理设备接收CPF直接转发的所述UPF的故障告警信息。
在一实施例中，所述方法还包括：
接收所述CPF发送的第一反馈信息；所述第一反馈信息为所述CPF对一段时间内所述UPF上报的信息进行统计处理后生成的；
这里，所述一段时间的长度即为网元管理策略中要求上报的时间段；如网元管理设备要求每5分钟上报一次用户面性能统计数据，则所述一段时间的长度即为5分钟；所述UPF进行信息上报可以为周期性的上报，上报的时间间隔小于所述一段时间；
所述UPF的数目可以为一个或一个以上，当所述UPF为一个以上时，所述第一反馈信息为所述CPF对一段时间内每个UPF上报的信息进行统计处理后生成的。
在一实施例中，所述UPF包括一个直接与所述CPF进行信息交互的代理UPF及至少一个非代理UPF；所述方法还包括：
接收所述代理UPF上报的第一统计信息，并发送所述第一统计信息至网元管理设备；
其中，所述第一统计信息为所述代理UPF对所述至少一个非代理UPF发送的至少一条第二统计信息及自身采集得到的第三统计信息进行统计处理后得到的信息；
在实际实施时，往往存在两个或两个以上的UPF，可预先选取其中一个UPF为代理UPF，其它非代理UPF均记录有所述代理UPF的IP地址信息。
在一实施例中，所述CPF还可接收所述代理UPF透传的来自所述至少一个非代理UPF的统计信息、以及所述代理UPF上报的自身采集的统计信息；
对接收的所述统计信息进行统计处理得到第二反馈信息，发送所述第二反馈信息给网元管理设备。
应用本发明上述实施例，CPF起到了代理的作用，实现了网元管理设备与UPF间信息、策略等的转发，避免了多个UPF与网元管理设备如EMS的直接交互，极大的减轻了网元管理设备的负担，有效地实现了对UPF的管理，保证了运营商和用户业务的有效性和可靠性。
实施例三
图5为本发明实施例中网元管理方法流程示意图，图6为本发明实施例中网元管理方法的信令时序图；所述方法应用于网关设备的UPF及CPF分离的网络架构下，如图5、图6所示，本发明实施例中网元管理方法包括：
步骤501：网元管理设备发送性能统计数据采集指令给CPF。
这里，所述性能统计数据采集指令即为网元管理策略之一，在本实施例中，所述性能统计数据采集指令具体包括每5分钟上报整个SPGW系统的吞吐量信息，包括收发的报文数目和收发的报文流量；
所述网元管理设备可以为EMS、SDN-Controller等。
步骤502：所述CPF发送所述性能统计数据采集指令给自身管理的各个UPF。
步骤503：所述UPF记录在预设时间段内自身转发的报文数目及总长度，并上报记录的数据信息给CPF。
在实际实施时，SPGW接入用户，并转发用户报文，每个UPF依据收到的性能统计数据采集指令进行自身转发的报文数目及总长度的记录；
所述预设时间的长短可以依据实际需要进行设定，但应小于性能统计数据采集指令中要求上报的时间(在本实施例中为5分钟)，如设置所述预设时间的大小为3分钟。
步骤504：CPF对规定时间内各个UPF上报的数据信息进行统计处理生成反馈信息，并发送所述反馈信息给网元管理设备。
这里，所述规定时间内即所述性能统计数据采集指令中要求CPF进行反馈的时间，在本实施例中即5分钟，所述反馈信息即为CPF对各个UPF上报的数据信息进行统计处理后得到的5分钟内整个SPGW系统总的收发报文的数目及流量。
实施例四
图7为本发明实施例中网元管理方法的信令时序图；所述方法应用于网关设备的UPF及CPF分离的网络架构下，如图7所示，本发明实施例中网元管理方法包括：
步骤701：网元管理设备发送性能统计数据采集停止指令给CPF。
本发明实施例对应实施例三，所述性能统计数据采集停止指令用于指示UPF停止进行性能统计数据采集。
步骤702：CPF转发所述性能统计数据采集停止指令给UPF。
这里，所述UPF可以为一个或多个。
步骤703：UPF停止进行性能统计数据采集。
实施例五
图8为本发明实施例中网元管理方法的信令时序图；所述方法应用于网关设备的UPF及CPF分离的网络架构下，如图8所示，本发明实施例中网元管理方法包括：
步骤801：UPF上报告警信息给CPF。
这里，当UPF的某个链路出现间歇性的故障时，UPF检测到故障，将告警信息发送给CPF，以使CPF将所述告警信息发送给网元管理设备。
步骤802：CPF转发所述告警信息给网元管理设备。
步骤803：网元管理设备下发屏蔽所述告警的命令给CPF。
这里，当用户通过所述网元管理设备已得知UPF故障时，避免UPF频繁的告警上报，便可通过CPF屏蔽所述告警。
步骤804：CPF转发屏蔽所述告警的命令给相应的UPF。
步骤805：UPF停止进行所述告警。
这里，当UPF收到CPF转发的屏蔽所述告警的命令后，再检测到相同的故障时，停止告警。
实施例六
图9为本发明实施例中网元管理方法流程示意图，图10为本发明实施例中网元管理方法的信令时序图；所述方法应用于网关设备的UPF及CPF分离的网络架构下，如图9、图10所示，本发明实施例中网元管理方法包括：：
步骤901：网元管理设备发送性能统计数据采集指令给CPF。
这里，所述性能统计数据采集指令即为网元管理策略之一，在本实施例中，所述性能统计数据采集指令具体包括每5分钟上报整个SPGW系统的吞吐量信息，包括收发的报文数目和收发的报文流量；
在本实施例中，SPGW系统包括多个UPF，预先选取其中一个UPF为代理UPF，其它非代理UPF均记录有所述代理UPF的IP地址信息；
所述网元管理设备可以为EMS、SDN-Controller等。
步骤902：CPF发送所述性能统计数据采集指令给代理UPF。
步骤903：代理UPF转发所述性能统计数据采集指令给非代理UPF。
步骤904：基于所述性能统计数据采集指令，非代理UPF上报自身收发的报文数目和收发的报文流量。
在实际实施时，SPGW接入用户，并转发用户报文，每个UPF依据收到的性能统计数据采集指令进行自身转发的报文数目及总长度的记录。
步骤905：代理UPF对非代理UPF上报的第二统计信息及自身采集的第三统计信息进行统计处理，生成第一统计信息，并上报所述第一统计信息给CPF。
步骤906：CPF转发所述代理UPF上报的第一统计信息给网元管理设备。
实施例七
图11为本发明实施例中CPF的组成结构示意图，应用于网关设备的UPF及CPF分离的网络架构下，如图11所示，本发明实施例中CPF的组成包括：获取模块111及第一处理模块112；其中，
所述获取模块111，用于获取网元管理策略；
所述第一处理模块112，用于发送所述网元管理策略至相应的UPF，以使所述UPF基于所述网元管理策略执行相应的操作。
在一实施例中，所述获取模块111，还用于获取网元管理设备发送的网元管理策略，或者获取预先存储的网元管理策略。
在一实施例中，所述第一处理模块112，还用于接收所述UPF在一段时间内上报的信息，对所述上报的信息进行统计处理生成第一反馈信息，并发送所述第一反馈信息至网元管理设备。
在一实施例中，所述第一处理模块112，还用于接收所述UPF上报的信息，并直接转发所述信息至网元管理设备。
在一实施例中，所述UPF包括一个代理UPF及至少一个非代理UPF；
所述第一处理模块112，还用于接收所述代理UPF上报的第一统计信息，并发送所述第一统计信息至网元管理设备；
其中，所述第一统计信息为所述代理UPF对所述至少一个非代理UPF发送的至少一条第二统计信息及自身采集得到的第三统计信息进行统计处理后得到的信息。
在一实施例中，所述UPF包括一个直接与所述CPF进行信息交互的代理UPF及至少一个非代理UPF；
所述第一处理模块，还用于接收所述代理UPF透传的来自所述至少一个非代理UPF的统计信息、以及所述代理UPF上报的自身采集的统计信息；
对接收的所述统计信息进行统计处理得到第二反馈信息，发送所述第二反馈信息给网元管理设备。
实施例八
图12为本发明实施例中网元管理设备的组成结构示意图，应用于网关设备的UPF及CPF分离的网络架构下，如图12所示，本发明实施例中网元管理设备的组成包括：检测模块121及第二处理模块122；其中，
所述检测模块121，用于检测到第一信息时，触发第二处理模块122；所述第一信息用于指示发送网元管理策略；
所述第二处理模块122，用于发送网元管理策略给CPF，以使所述CPF转发所述网元管理策略至相应的UPF。
在一实施例中，所述第二处理模块122，还用于接收所述CPF直接转发的所述UPF上报的信息。
在一实施例中，所述第二处理模块122，还用于接收所述CPF发送的第一反馈信息；所述第一反馈信息为所述CPF对一段时间内所述UPF上报的信息进行统计处理后生成的。
在一实施例中，所述UPF包括一个代理UPF及至少一个非代理UPF；
所述第二处理模块122，还用于接收所述CPF上报的来自所述代理UPF的第一统计信息；
所述第一统计信息为所述代理UPF对所述至少一个非代理UPF发送的至少一条第二统计信息及自身采集得到的第三统计信息进行统计处理后得到的信息。
在一实施例中，所述UPF包括一个直接与所述CPF进行信息交互的代理UPF及至少一个非代理UPF；
所述第二处理模块，还用于接收所述CPF发送的第二反馈信息；
所述第二反馈信息为所述CPF对所述代理UPF透传的来自所述至少一个非代理UPF的统计信息、以及所述代理UPF上报的自身采集的统计信息进行统计处理后生成的信息。
实施例九
图13为本发明实施例中网元管理系统的组成结构示意图，应用于网关设备的UPF及CPF分离的网络架构下，如图13所示，本发明实施例中网元管理系统的组成包括：网元管理设备131、CPF132及至少一个UPF133；其中，
所述网元管理设备131，用于检测到第一信息时发送网元管理策略给所述CPF132；
所述CPF132，用于在获取到所述网元管理策略后，发送所述网元管理策略至所述网元管理策略对应的UPF，以使所述UPF基于所述网元管理策略执行相应的操作。
在一实施例中，所述CPF132，还用于接收所述至少一个UPF133在预设时间段内上报的信息，对所述上报的信息进行统计处理生成第一反馈信息，并发送所述第一反馈信息至网元管理设备；
其中，所述上报的信息包括以下至少之一：告警信息、数据统计信息。
在一实施例中，所述CPF132，还用于接收所述至少一个UPF133上报的信息，并直接转发所述信息至网元管理设备；
其中，所述上报的信息包括以下至少之一：告警信息、数据统计信息。
在一实施例中，所述至少一个UPF133包括一个直接与所述CPF进行信息交互的代理UPF及至少一个非代理UPF；
所述代理UPF，用于对所述至少一个非代理UPF发送的至少一条第二统计信息及自身采集得到的第三统计信息进行统计处理得到第一统计信息，上报所述第一统计信息给所述CPF；
所述CPF，还用于接收所述第一统计信息，并发送所述第一统计信息至所述网元管理设备。
在一实施例中，所述至少一个UPF包括一个直接与所述CPF进行信息交互的代理UPF及至少一个非代理UPF；
所述代理UPF，用于透传来自所述至少一个非代理UPF的统计信息、以及上报自身采集的统计信息给所述CPF；
所述CPF，还用于对接收的所述统计信息进行统计处理得到第二反馈信息，发送所述第二反馈信息给网元管理设备。
在本发明实施例中，所述CPF中的获取模块111、第一处理模块112，所述网元管理设备中的检测模块121、第二处理模块122均可由终端或服务器中的中央处理器(CPU，Central Processing Unit)或数字信号处理器(DSP，Digital Signal Processor)、或现场可编程门阵列(FPGA，Field Programmable Gate Array)、或集成电路(ASIC，ApplicationSpecific Integrated Circuit)实现。
这里需要指出的是：以上涉及CPF、网元管理设备的描述，与上述方法描述是类似的，同方法的有益效果描述，不做赘述。对于本发明所述CPF、网元管理设备实施例中未披露的技术细节，请参照本发明方法实施例的描述。
本领域的技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、RAM、ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (22)
1.一种网元管理方法，其特征在于，应用于网关设备的用户面功能实体UPF及控制面功能实体CPF分离的网络架构，所述方法包括：
CPF获取网元管理策略；
发送所述网元管理策略至所述网元管理策略对应的UPF，以使所述UPF基于所述网元管理策略执行相应的操作，所述UPF包括一个直接与所述CPF进行信息交互的代理UPF及至少一个非代理UPF；
接收所述代理UPF上报的第一统计信息，并发送所述第一统计信息至网元管理设备，所述第一统计信息为所述代理UPF对所述至少一个非代理UPF发送的至少一条第二统计信息及自身采集得到的第三统计信息进行统计处理后得到的信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述CPF获取网元管理策略，包括：
CPF获取网元管理设备发送的网元管理策略，或者所述CPF获取预先存储的网元管理策略。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述发送所述网元管理策略至相应的UPF之后，所述方法还包括：
接收所述UPF在预设时间段内上报的信息，对所述上报的信息进行统计处理生成第一反馈信息，并发送所述第一反馈信息至网元管理设备；
其中，所述上报的信息包括以下至少之一：告警信息、数据统计信息。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收所述UPF上报的信息，并直接转发所述信息至网元管理设备；
其中，所述上报的信息包括以下至少之一：告警信息、数据统计信息。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述发送所述网元管理策略至相应的UPF之后，所述方法还包括：
接收所述代理UPF透传的来自所述至少一个非代理UPF的统计信息、以及所述代理UPF上报的自身采集的统计信息；
对接收的所述统计信息进行统计处理得到第二反馈信息，发送所述第二反馈信息给网元管理设备。
6.一种网元管理方法，其特征在于，应用于网关设备的用户面功能实体UPF及控制面功能实体CPF分离的网络架构，所述方法包括：
网元管理设备检测到第一信息；所述第一信息用于指示发送网元管理策略；
发送网元管理策略给CPF，以使所述CPF转发所述网元管理策略至相应的UPF，所述UPF包括一个直接与所述CPF进行信息交互的代理UPF及至少一个非代理UPF；
接收所述CPF上报的来自所述代理UPF的第一统计信息；
所述第一统计信息为所述代理UPF对所述至少一个非代理UPF发送的至少一条第二统计信息及自身采集得到的第三统计信息进行统计处理后得到的信息。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述发送网元管理策略给CPF之后，所述方法还包括：
接收所述CPF直接转发的所述UPF上报的信息；
其中，所述上报的信息包括以下至少之一：告警信息、数据统计信息。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述发送网元管理策略给CPF之后，所述方法还包括：
接收所述CPF发送的第一反馈信息；所述第一反馈信息为所述CPF对一段时间内所述UPF上报的信息进行统计处理后生成的；
其中，所述上报的信息包括以下至少之一：告警信息、数据统计信息。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述发送网元管理策略给CPF之后，所述方法还包括：
接收所述CPF发送的第二反馈信息；
所述第二反馈信息为所述CPF对所述代理UPF透传的来自所述至少一个非代理UPF的统计信息、以及所述代理UPF上报的自身采集的统计信息进行统计处理后生成的信息。
10.一种控制面功能实体CPF，其特征在于，应用于网关设备的用户面功能实体UPF及CPF分离的网络架构，所述CPF包括：获取模块及第一处理模块；其中，
所述获取模块，用于获取网元管理策略；
所述第一处理模块，用于发送所述网元管理策略至所述网元管理策略对应的UPF，以使所述UPF基于所述网元管理策略执行相应的操作，所述UPF包括一个直接与所述CPF进行信息交互的代理UPF及至少一个非代理UPF；
所述第一处理模块，还用于接收所述代理UPF上报的第一统计信息，并发送所述第一统计信息至网元管理设备，所述第一统计信息为所述代理UPF对所述至少一个非代理UPF发送的至少一条第二统计信息及自身采集得到的第三统计信息进行统计处理后得到的信息。
11.根据权利要求10所述的CPF，其特征在于，所述获取模块，还用于获取网元管理设备发送的网元管理策略，或者获取预先存储的网元管理策略。
12.根据权利要求10或11所述的CPF，其特征在于，所述第一处理模块，还用于接收所述UPF在预设时间段内上报的信息，对所述上报的信息进行统计处理生成第一反馈信息，并发送所述第一反馈信息至网元管理设备；
其中，所述上报的信息包括以下至少之一：告警信息、数据统计信息。
13.根据权利要求10或11所述的CPF，其特征在于，所述第一处理模块，还用于接收所述UPF上报的信息，并直接转发所述信息至网元管理设备；
其中，所述上报的信息包括以下至少之一：告警信息、数据统计信息。
14.根据权利要求10或11所述的CPF，其特征在于，
所述第一处理模块，还用于接收所述代理UPF透传的来自所述至少一个非代理UPF的统计信息、以及所述代理UPF上报的自身采集的统计信息；
对接收的所述统计信息进行统计处理得到第二反馈信息，发送所述第二反馈信息给网元管理设备。
15.一种网元管理设备，其特征在于，应用于网关设备的用户面功能实体UPF及控制面功能实体CPF分离的网络架构，所述网元管理设备包括：检测模块及第二处理模块；其中，
所述检测模块，用于检测到第一信息时，触发第二处理模块；所述第一信息用于指示发送网元管理策略；
所述第二处理模块，用于发送网元管理策略给CPF，以使所述CPF转发所述网元管理策略至相应的UPF，所述UPF包括一个直接与所述CPF进行信息交互的代理UPF及至少一个非代理UPF；
所述第二处理模块，还用于接收所述CPF上报的来自所述代理UPF的第一统计信息，所述第一统计信息为所述代理UPF对所述至少一个非代理UPF发送的至少一条第二统计信息及自身采集得到的第三统计信息进行统计处理后得到的信息。
16.根据权利要求15所述的网元管理设备，其特征在于，所述第二处理模块，还用于接收所述CPF直接转发的所述UPF上报的信息；
其中，所述上报的信息包括以下至少之一：告警信息、数据统计信息。
17.根据权利要求15所述的网元管理设备，其特征在于，所述第二处理模块，还用于接收所述CPF发送的第一反馈信息；所述第一反馈信息为所述CPF对一段时间内所述UPF上报的信息进行统计处理后生成的；
其中，所述上报的信息包括以下至少之一：告警信息、数据统计信息。
18.根据权利要求15所述的网元管理设备，其特征在于，
所述第二处理模块，还用于接收所述CPF发送的第二反馈信息；
所述第二反馈信息为所述CPF对所述代理UPF透传的来自所述至少一个非代理UPF的统计信息、以及所述代理UPF上报的自身采集的统计信息进行统计处理后生成的信息。
19.一种网元管理系统，其特征在于，应用于网关设备的用户面功能实体UPF及控制面功能实体CPF分离的网络架构，所述系统包括：网元管理设备、CPF及至少一个UPF；其中，
所述网元管理设备，用于检测到第一信息时发送网元管理策略给所述CPF；
所述CPF，用于在获取到所述网元管理策略后，发送所述网元管理策略至所述网元管理策略对应的UPF，以使所述UPF基于所述网元管理策略执行相应的操作，所述至少一个UPF包括一个直接与所述CPF进行信息交互的代理UPF及至少一个非代理UPF；
所述代理UPF，还用于对所述至少一个非代理UPF发送的至少一条第二统计信息及自身采集得到的第三统计信息进行统计处理得到第一统计信息，上报所述第一统计信息给所述CPF；
所述CPF，还用于接收所述第一统计信息，并发送所述第一统计信息至所述网元管理设备。
20.根据权利要求19所述的系统，其特征在于，
所述CPF，还用于接收所述至少一个UPF在预设时间段内上报的信息，对所述上报的信息进行统计处理生成第一反馈信息，并发送所述第一反馈信息至网元管理设备；
其中，所述上报的信息包括以下至少之一：告警信息、数据统计信息。
21.根据权利要求19所述的系统，其特征在于，
所述CPF，还用于接收所述至少一个UPF上报的信息，并直接转发所述信息至网元管理设备；
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22.根据权利要求19所述的系统，其特征在于，
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