CN109450667A - 基于网络功能虚拟化的移动性管理方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种基于网络功能虚拟化的移动性管理方法及装置,其中,方法包括:分析来自用户终端的移动性管理需求,确定用户终端所接入的面向5G的移动无线网络架构中基于终端移动性特征和/或移动性管理需求的移动性管理架构特征,基于移动性管理需求对预设移动性管理虚拟网络功能组件进行分割,基于移动性管理架构特征生成与每个所分割得到的移动性管理虚拟网络功能组件对应的移动性管理逻辑,根据所生成的移动性管理逻辑,接收来自用户终端的移动性管理需求,基于生成的移动性管理逻辑,完成移动性管理功能。该方法根据用户终端发起的移动性管理需求,对移动性管理虚拟网络功能组件进行功能组合优化和性能的优化,以便针对不同业务场景需求定制移动性管理服务。
Description
技术领域
本发明涉及通信网络技术领域,尤其涉及一种基于网络功能虚拟化的移动性管理方法及装置。
背景技术
随着通信网络技术的发展,第五代移动通信网络(5G)已经诞生,为了满足5G业务的多样化需求,针对移动无线网络中的移动性管理技术进行改进,已经成为人们研究的重点。
相关技术中,采用基于网络功能虚拟化的移动性管理功能,即通过基于数据中心的虚拟移动性管理实体(Virtual Mobile Management Entity,简称vMME),将移动性管理功能在通用服务器上运行实现,提供移动性管理功能,成为目前的一种重要解决方案。基于vMME的移动性管理解决方案分为1:1的映射方案、1:N的映射方案、N:1映射的方案以及N:2映射的方案等,其中,多数解决方案以演进分组核心网(Evolved Packet Core,简称EPC)为核心,将MME功能耦合到EPC中进行映射,一些1:N的解决方案难以满足针对不同业务场景时的vMME自适应配置和优化,因而仍然存在vMME难以满足多样化的移动性管理需求的问题。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此,本发明的第一个目的在于提出一种基于网络功能虚拟化的移动性管理方法。该方法根据用户设备的移动性特征和移动性管理需求,对移动性管理虚拟网络功能组件(VNFC)进行分割和融合,基于各移动性管理功能组件交互处理移动性管理信息时形成的业务功能链以及选取的特定优化目标,基于具体的业务需求和资源约束条件对分割的移动性管理功能组件进行功能组合优化和/或性能优化,从而得到能满足业务需求和移动性管理性能的虚拟移动性管理解决方案,同时,不需要对EPC网络中的其他功能实体进行大的改动。
本发明的第二个目的在于提出一种基于网络功能虚拟化的移动性管理装置。
本发明的第三个目的在于提出一种电子设备。
本发明的第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
为了实现上述目的,本发明第一方面实施例提出了一种基于网络功能虚拟化的移动性管理方法,包括以下步骤:
分析来自用户终端的移动性管理需求;
确定用户终端所接入的面向5G的移动无线网络架构中基于终端移动性特征和/或移动性管理需求的移动性管理架构特征;
基于移动性管理需求对预设移动性管理虚拟网络功能组件进行分割;
基于移动性管理架构特征生成与每个所分割得到的移动性管理虚拟网络功能组件对应的移动性管理逻辑;
根据所生成的移动性管理逻辑对用户终端进行移动性管理。
本发明实施例的基于网络功能虚拟化的移动性管理方法,分析来自用户终端的移动性管理需求,确定用户终端所接入的面向5G的移动无线网络架构中基于终端移动性特征和/或移动性管理需求的移动性管理架构特征,并基于移动性管理需求对预设移动性管理虚拟网络功能组件进行分割和融合,进而基于移动性管理架构特征生成与每个所分割得到的移动性管理虚拟网络功能组件对应的移动性管理逻辑,最后根据所生成的移动性管理逻辑对用户终端进行移动性管理。该方法对移动性管理虚拟网络功能组件进行分割和融合时,基于各移动性管理功能组件交互处理移动性管理信息时形成的业务功能链以及选取的优化目标,基于具体的业务需求和资源约束条件对分割的移动性管理功能组件进行功能组合优化和/或性能优化,从而得到能满足业务需求和移动性管理性能的虚拟移动性管理解决方案,并且不需要对EPC网络中的其他功能实体进行大的改动,提高了对用户终端进行移动性管理的针对性和兼容性。
为达上述目的,本发明第二方面实施例提出了一种基于网络功能虚拟化的移动性管理装置,包括:
接收和分析模块,用于接收和分析来自用户终端的移动性管理需求;
确定模块,用于确定用户终端所接入的面向5G的移动无线网络架构中基于终端移动性特征和/或移动性管理需求的移动性管理架构特征;
分割模块,用于基于移动性管理需求对预设移动性管理虚拟网络功能组件进行分割;
生成模块,用于基于移动性管理架构特征生成与每个所分割得到的移动性管理虚拟网络功能组件对应的移动性管理逻辑;
管理模块,用于根据所生成的移动性管理逻辑对用户终端进行移动性管理。
本发明实施例的基于网络功能虚拟化的移动性管理装置,分析来自用户终端的移动性管理需求,确定用户终端所接入的面向5G的移动无线网络架构中基于终端移动性特征和/或移动性管理的移动性管理架构特征,并基于移动性管理需求对预设移动性管理虚拟网络功能组件进行分割和融合,进而基于移动性管理架构特征生成与每个所分割得到的移动性管理虚拟网络功能组件对应的移动性管理逻辑,最后根据所生成的移动性管理逻辑对用户终端进行移动性管理。该方法对移动性管理虚拟网络功能组件进行分割和融合时,基于各移动性管理功能组件交互处理移动性管理信息时形成的业务功能链以及选取的优化目标,基于具体的业务需求和资源约束条件对分割的移动性管理功能组件进行功能组合优化和/或性能优化,从而得到能满足业务需求和移动性管理性能的虚拟移动性管理解决方案,并且不需要对EPC网络中的其他功能实体进行大的改动,提高了对用户终端进行移动性管理的针对性和兼容性。
为达上述目的,本发明第三方面实施例提出了一种电子设备,包括:处理器和存储器;其中,所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序,以用于实现如上述实施例所述的基于网络功能虚拟化的移动性管理方法。
为达上述目的,本发明第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如上述实施例所述的基于网络功能虚拟化的移动性管理方法。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为本发明实施例所提供的一种基于网络功能虚拟化的移动性管理方法的流程示意图;
图2为本发明实施例所提供的一种EPC网络架构示意图;
图3为本发明实施例所提供的一种基于网络功能虚拟化管理和编排体系架构对移动性管理业务进行管理和编排的功能框图;
图4为本发明实施例所提供的一种移动性管理优化控制器MMOC-VNF的结构示意图;
图5为本发明实施例所提供的一种MMOC-VNF资源状态信息统计和分析模块的结构示意图;
图6为本发明实施例所提供的一种MMOC-VNF网络资源状态信息统计和分析子模块的结构示意图;
图7为本发明实施例所提供的一种MMOC-VNF计算资源状态信息统计和分析子模块结的构示意图;
图8为本发明实施例所提供的一种MMOC-VNF存储资源状态信息统计和分析子模块的结构示意图;
图9为本发明实施例所提供的一种MMOC-VNF移动性管理优化控制策略模块的结构示意图;
图10为本发明实施例所提供的一种MMOC-VNF移动性管理功能组合优化策略子模块的结构示意图;
图11为本发明实施例所提供的一种MMOC-VNF移动性管理性能优化策略子模块的结构示意图;
图12为本发明实施例所提供的一种MMOC-VNF移动性管理功能组合和性能联合优化策略子模块的结构示意图;
图13为本发明实施例所提供的一种服务器侧的受控功能模块的结构示意图;
图14为本发明实施例所提供的一种移动性管理虚拟网络功能组件结构示意图;
图15为本发明实施例所提供的一种移动信令转发功能组件MSF的结构示意图;
图16为本发明实施例所提供的一种MSF控制消息缓存调度子模块的子模块的结构示意图;
图17为本发明实施例所提供的一种MSF资源状态信息统计和分析模块的结构示意图;
图18为本发明实施例所提供的一种MSF网络资源状态信息统计和分析模块的子模块的结构示意图;
图19为本发明实施例所提供的一种MSF计算资源状态信息统计和分析模块的结构示意图;
图20为本发明实施例所提供的一种MSF存储资源状态信息统计和分析模块的结构示意图;
图21为本发明实施例所提供的一种移动信令转发功能组件实现移动性管理优化控制方法的流程示意图;
图22为本发明实施例所提供的一种移动性管理处理功能组件MMP的结构示意图;
图23为本发明实施例所提供的一种MMP控制消息缓存调度模块的结构示意图;
图24为本发明实施例所提供的一种MMP资源状态信息统计和分析模块的结构示意图;
图25为本发明实施例所提供的一种MMP网络资源状态信息统计和分析模块的结构示意图;
图26为本发明实施例所提供的一种MMP计算资源状态信息统计和分析模块的结构示意图;
图27为本发明实施例所提供的一种MMP存储资源状态信息统计和分析模块的结构示意图;
图28为本发明实施例所提供的一种移动性管理处理功能组件实现移动性管理优化控制方法的流程示意图;
图29为本发明实施例所提供的一种移动性管理相关数据查询更新功能组件DQU的结构示意图;
图30为本发明实施例所提供的一种DQU控制消息缓存调度模块的结构示意图;
图31为本发明实施例所提供的一种DQU资源状态信息统计和分析模块的结构示意图;
图32为本发明实施例所提供的一种DQU网络资源状态信息统计和分析子模块的结构示意图;
图33是本发明实施例所提供的一种DQU计算资源状态信息统计和分析子模块的结构示意图;
图34为本发明实施例所提供的一种DQU存储资源状态信息统计和分析子模块的结构示意图;
图35为本发明实施例所提供的一种移动性管理相关数据查询更新功能组件实现移动性管理优化控制方法的流程示意图;
图36为本发明实施例所提供的一种移动性管理虚拟网络功能组件功能部署结构示意图;
图37为本发明实施例所提供的一种移动性管理虚拟网络功能组件交互处理移动性管理信息的部署结构示意图;
图38为本发明实施例所提供的一种功能组合/融合后的虚拟移动性管理的结构示意图;
图39为本发明实施例所提供的一种移动性管理虚拟网络功能组件交互处理移动性管理控制信息过程的示意图;
图40为本发明实施例所提供的另一种功能组合/融合后的虚拟移动性管理的结构示意图;
图41为本发明实施例所提供的另一种移动性管理虚拟网络功能组件交互处理移动性管理控制信息过程的示意图;
图42为本发明实施例所提供的又一种功能组合/融合后的虚拟移动性管理的结构示意图;
图43为本发明实施例所提供的又一种移动性管理虚拟网络功能组件交互处理移动性管理控制信息过程的示意图;
图44为本发明实施例所提供的再一种功能组合/融合后的虚拟移动性管理的结构示意图;
图45为本发明实施例所提供的再一种移动性管理虚拟网络功能组件交互处理移动性管理控制信息过程的示意图;
图46为本发明实施例提出的一种基于融合处理得到的移动性管理逻辑对用户终端进行移动性管理的方法的流程示意图;
图47为本发明实施例提出的一种移动性管理逻辑的目标优化模式的判断方法流程示意图;
图48为本发明实施例所提供的一种基于网络功能虚拟化的移动性管理装置的结构示意图;
图49为本发明实施例所提供的一种具体的基于网络功能虚拟化的移动性管理装置的结构示意图;
图50为本发明实施例所提供的另一种具体的基于网络功能虚拟化的移动性管理装置的结构示意图;以及
图51为本发明实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
本发明实施例主要针对当前采用基于网络功能虚拟化的移动性管理功能在通用服务器上运行实现的解决方案中,其中1:1的映射方案、1:N的映射方案、N:1映射的方案以及N:2映射的方案多数还是以EPC为核心,将MME功能耦合到EPC中进行映射,因而难以满足针对业务场景的vMME自适应配置和优化的问题,给出了一种基于1:3映射的vMME的解决方案。
下面参考附图描述本发明实施例的基于网络功能虚拟化的移动性管理方法及装置。
其中,本发明实施例的基于网络功能虚拟化的移动性管理方法,可以由本发明实施例提出的基于网络功能虚拟化的移动性管理装置执行,基于网络功能虚拟化的移动性管理装置用于实现对用户终端的移动性管理。
图1为本发明实施例所提供的一种基于网络功能虚拟化的移动性管理方法的流程示意图。如图1所示,该基于网络功能虚拟化的移动性管理方法包括以下步骤:
步骤101,分析来自用户终端的移动性管理需求。
其中,移动性管理需求是用户终端在移动无线接入网络中移动时,用户终端(UE)发起的保持移动业务连续性的需求,移动性管理需求可以包括用户终端在位置管理、切换管理和数据管理等方面保持业务连续性的需求。
其中,位置管理负责保证UE的可达性,即不管UE在网络中的什么位置,位置管理都能保证UE能够被网络查找到,位置管理的两个重要功能是位置更新和位置查找。具体来讲,当UE移动到其他网络时,UE通过网络更新自己当前的网络位置;当有其他UE呼叫该UE或网络侧有数据需要传输到该UE时,原网络能够查找到UE当前所附着的网络接入点并建立与UE的连接,使UE能够接受呼叫或能够接收来自网络侧的数据。
切换管理负责保证UE会话的连续性,即不论UE在网络中如何移动,切换管理都能保证UE的会话不被中断。切换管理可分为切换测量、切换判决和切换执行三个阶段,切换测量是指UE根据网络下发的测量配置消息进行相关测量,并将测量结果上报给当前所附着的网络;切换判决是指终端和/或网络根据当前的测量结果,决定是否触发切换以及切换到哪个网络;切换执行是指终端和/或网络根据切换判决结果,控制UE切换到目标网络,最终由UE完成切换。简单来说,切换测量阶段用于查找发现当前可以切换的所有待选网络;切换判决阶段通过网络优化选择算法确定符合条件的目标切换网络;切换执行阶段则通过切换流程完成向所选网络的切换过程。
作为一种示例,用户终端发起的切换管理需求可以是用户终端在移动无线接入网络中移动时,用户终端发起切换请求,基于网络功能虚拟化的移动性管理装置接收用户终端发送的切换请求,根据当前备选网络和切换判决规则,为用户选择一个新的接入网络,并通过基于网络功能虚拟化的移动性管理装置使移动用户从原先的移动无线接入网络切换到新的移动无线接入网络中。
可以理解,由于5G网络可以支持不同的业务场景,所以用户终端发起的移动性管理需求在位置管理、切换管理和数据管理方面具有多样性。因此,对收到的来自用户的移动性管理事件进行分析,给出主要移动性管理事件发生的模式(Pattern),针对不同业务场景下主要移动性管理事件发生的模式进行分析;根据分析结果映射不同的虚拟移动性管理解决方案。
作为一个示例,物联网节点作为5G业务的一个典型场景,其移动性管理需求与移动用户的移动性管理需求相比,具有其自身的特点,首先,有些物联网节点基本上不发生移动,有些业务场景下的物联网节点只在预先设定的限制区域内移动,因而,在分析来自用户的移动性管理事件后,确认该事件为物联网移动性管理模式,进而匹配相应的移动性管理解决方案。由此,对不同业务场景下主要移动性管理事件发生的模式进行分析后,可以根据其移动性管理的需求,匹配对应的基于网络功能虚拟化的移动性管理方案。
进而,为了满足5G业务的多样化业务需求,本发明采用虚拟移动性管理实体代替现有演进分组核心网(EPC)中的MME提供移动性管理功能。本发明将EPC中的MME功能实体分割为一个或多个虚拟网络功能组件,这些虚拟网络功能组件协同完成移动性管理的功能。
为了部署vMME,首先,需要预先确定移动网络的核心网络和接入网络。作为一种可能的实现方式,如图2所示,在EPC中,服务网关(Serving GateWay,简称S-GW)、分组网关(PDN GateWay,简称P-GW)、用户归属地服务器(HomeSubscriber Server,简称HSS)和策略与计费规则功能单元(Policy and ChargingRules Function,简称PCRF)等功能模块属于核心网络的功能模块,宏基站(MBS)、微基站(SBS)和无线接入点(AP)等属于移动无线接入网络的功能模块。其中,服务网关主要负责在BS和PGW之间转发和路由用户数据,并且充当用于BS之间切换时的本地移动锚点;PDN网关主要负责转发移动网络到外部网络间的数据,其主要功能包括设备IP地址分配、策略执行、包过滤和计费等;HSS主要负责存储用户签约信息,PCRF主要负责策略控制与计费控制,提供QoS配置文件和计费规则;vMME基于按需实例化其虚拟网络功能组件的方式,提供移动性管理功能。
进一步的,基于上述网络场景,将移动管理功能组件分别部署在核心网络和接入网络中。首先将基于实例化的虚拟移动性管理实体所对应的第一移动性管理虚拟网络功能组件部署在核心网络的数据中心中,为用户终端提供移动性管理相关的功能;然后,在接入网络中的宏基站部署通用服务器,并在通用服务器上部署基于实例化的虚拟移动性管理实体所对应的第二移动性管理虚拟网络功能组件,第二移动性管理虚拟网络功能组件可以通过基站中继转发的方式,为与该虚拟网络功能组件连接的用户终端提供移动性管理服务;最后,将基于实例化的虚拟移动性管理实体映射为预设个数的第三移动性管理虚拟网络功能组件,各个移动性管理虚拟网络功能组件的实例个数可以根据实际业务需要确定。将移动管理功能组件部署在核心网络和接入网络中后,vMME可以通过有线或无线链路与核心网络中各功能模块、接入网络中的基站和用户终端进行数据平面(由图中实线表示)和控制平面(由图中虚线表示)的信息交互。
并且,将第一移动性管理虚拟网络功能组件、第二移动性管理虚拟网络功能组件,以及第三移动性管理虚拟网络功能组件作为预设移动性管理虚拟网络功能组件。由此,将移动性管理功能虚拟化部署在面向5G的移动无线网络架构中,为用户终端提供移动性管理服务。
步骤102,确定用户终端所接入的面向5G的移动无线网络架构中基于终端移动性特征和/或移动性管理需求的移动性管理架构特征。
其中,移动性管理架构是指各虚拟网络功能组件提供移动性管理服务时的虚拟网络功能组件的组合和/或融合部署及其层次控制关系。根据移动无线网络中所接入的终端的移动性特征和移动性管理需求,可以确定当前移动无线接入网络的移动性管理架构特征。
作为一种可能的实现方式,可以基于网络功能虚拟化管理和编排功能(MANO)架构提供虚拟移动性管理的架构优化,如图3所示,图3给出了一种基于MANO的虚拟移动性管理功能提供及其性能优化的控制架构,其中,移动性管理可以作为一种业务,通过基于MANO的网络功能虚拟化编排器、虚拟网络功能管理器以及虚拟化基础设施管理器进行管理和优化控制。在网络功能虚拟化管理和编排体系架构中,网络功能虚拟化编排器负责针对移动性管理业务的功能组件进行分割、组件组合优化等功能优化,生成满足不同业务需求的移动性管理业务切片;虚拟网络功能管理器完成基于特定功能组件分割的功能组合优化以及在虚拟化环境下的资源分配优化和移动性管理性能优化;虚拟化基础设施管理器完成基于移动性管理所需的虚拟资源和物理资源之间的映射和资源优化。
由此,基于MANO的移动性管理优化控制架构,确定移动性管理架构特征,并根据移动性管理需求,对移动性管理的功能组合和性能两方面进行优化,其中,对移动性管理的功能组合进行优化,包括移动性管理的功能分割和组合优化。
为了实现对移动性管理进行功能组合和性能两方面的优化,本发明还提出了一种移动性管理优化控制器(Mobility Management OptimizationController based on VNF,简称MMOC-VNF),如图4所示,该移动性管理优化控制器包含的功能子模块包括:MMOC-VNF资源状态信息统计和分析模块、移动用户场景信息分析模块、MMOC-VNF移动性管理优化输入参数生成模块、移动性管理优化控制策略模块、移动性管理优化控制策略分发模块、移动性管理功能组件接口模块、所属资源控制接口模块、移动性管理功能组件控制模块、移动性管理VNF组件库和服务器侧的受控功能模块,各功能子模块协同执行优化控制策略后,生成对各虚拟网络功能组件的移动性管理优化控制结果信息,以实现对移动性管理的功能组合和/或性能进行优化。
具体的,MMOC-VNF资源状态信息统计和分析模块用来收集并分析当前移动性管理优化控制器所管理的与移动性管理相关的资源状态信息,并给出统计和分析结果。本模块包含的子模块有MMOC-VNF网络资源状态信息统计和分析模块、MMOC-VNF计算资源状态信息统计和分析模块以及MMOC-VNF存储资源状态信息统计和分析模块。
图5给出了MMOC-VNF资源状态信息统计和分析模块的子模块组成。其中,如图6所示,MMOC-VNF网络资源状态信息统计和分析子模块用来收集并分析当前移动性管理优化控制器所管理的与移动性管理相关的网络资源状态信息,本模块又包含MMOC-VNF网络资源状态信息收集子模块、预处理子模块、数据统计子模块和数据分析子模块。
具体地,MMOC-VNF网络资源状态信息收集模块周期性地收集与移动性管理相关的网络资源状态信息,并将收集到的网络状态信息输入到预处理子模块中进行预处理,预处理之后的信息输入到数据统计子模块和数据分析子模块中进行处理,根据数据统计子模块和数据分析子模块所生成的数据统计结果和数据分析结果,生成并输出基于该网络资源状态信息的场景数据,本场景数据输入到MMOC-VNF移动性管理优化输入参数生成模块,作为判决是否进行移动性管理优化控制的依据。
如图7所示,MMOC-VNF计算资源状态信息统计和分析子模块用来收集并分析当前移动性管理优化控制器所管理的与移动性管理相关的计算资源状态信息,本模块由包含MMOC-VNF计算资源状态信息收集子模块、预处理子模块、数据统计子模块和数据分析子模块。具体地,MMOC-VNF计算资源状态信息收集模块周期性地收集与移动性管理相关的计算资源状态信息,并将收集到的计算资源状态信息输入到预处理子模块中进行预处理,预处理之后的信息输入到数据统计子模块和数据分析子模块中进行处理,根据数据统计子模块和数据分析子模块所生成的数据统计结果和数据分析结果,生成并输出基于该计算资源状态信息的场景数据,本场景数据输入到MMOC-VNF移动性管理优化输入参数生成模块,作为判决是否进行移动性管理优化控制的依据。
如图8所示,MMOC-VNF存储资源状态信息统计和分析子模块用来收集并分析当前移动性管理优化控制器所管理的与移动性管理相关的存储资源状态信息,本模块又包含MMOC-VNF存储资源状态信息收集子模块、预处理子模块、数据统计子模块和数据分析子模块。具体来说,MMOC-VNF存储资源状态信息收集模块周期性地收集与移动性管理相关的存储资源状态信息,并将收集到的存储资源状态信息输入到预处理子模块中进行预处理,预处理之后的信息输入到数据统计子模块和数据分析子模块中进行处理,根据数据统计子模块和数据分析子模块所生成的数据统计结果和数据分析结果,生成并输出基于该存储资源状态信息的场景数据,本场景数据输入到MMOC-VNF移动性管理优化输入参数生成模块,作为判决是否进行移动性管理优化的依据。
移动用户场景信息分析模块用来接收来自移动性管理功能组件的移动用户的移动性服务信息,并对接收到的移动用户移动性服务信息进行分析,输出移动用户场景信息到移动性管理优化控制策略模块,作为移动性管理优化控制策略模块对移动性管理进行优化控制的依据。
MMOC-VNF移动性管理优化输入参数生成模块用来接收MMOC-VNF资源状态信息统计和分析模块输出的场景数据,根据当前的场景数据判决是否进行移动性管理优化,如果进行移动性管理优化,则生成移动性管理优化的输入关键参数,并将该参数输入到移动性管理优化控制策略模块,如果不需要进行移动性管理优化,则发送信息给MMOC-VNF资源状态信息统计和分析模块,MMOC-VNF资源状态信息统计和分析模块继续周期性地收集系统的资源状态信息。
移动性管理优化控制策略模块用于根据来自MMOC-VNF资源状态信息统计和分析模块生成的场景数据,判断并输出本次优化适合的移动性管理优化模式,基于该优化模式,完成移动性管理优化控制,生成并输出移动性管理优化控制结果。具体地,如图9所示,本模块又包括MMOC-VNF移动性管理优化模式判决子模块、MMOC-VNF移动性管理优化历史数据子模块、MMOC-VNF移动性管理功能组合优化子模块、MMOC-VNF移动性管理性能优化子模块以及MMOC-VNF移动性管理功能性能联合优化子模块。
其中,MMOC-VNF移动性管理优化模式判决子模块基于目前的MMOC-VNF资源状态信息以及移动用户的场景信息,查询MMOC-VNF移动性管理优化历史数据子模块,基于查询结果,判决移动用户的场景信息是否符合历史数据对应的功能组合优化阈值,如果符合,判决本次移动性管理优化过程采用移动性管理功能组合优化模式,如果不符合,则判决当前的状态信息和性能指标是否符合移动性管理功能和性能联合优化的条件,如果符合,判决本次移动性管理优化过程采用移动性管理功能和性能联合优化模式,如果不符合,判决本次移动性管理优化过程采用移动性管理性能优化模式。
MMOC-VNF移动性管理优化历史数据子模块用来存储移动性管理优化的历史数据,该历史数据作为MMOC-VNF移动性管理优化模式判决子模块判决本次优化模式的依据。MMOC-VNF移动性管理优化控制子模块包括MMOC-VNF移动性管理功能组合优化策略子模块、MMOC-VNF移动性管理性能优化策略子模块以及MMOC-VNF移动性管理功能和性能联合优化子模块,以下分别给出每个子模块的功能单元组成及其主要功能。
其中,如图10所示,MMOC-VNF移动性管理功能组合优化策略子模块包括移动性管理功能组合优化目标函数转换单元、移动性管理功能组合优化算法选择判决单元、在线算法单元、离线算法单元,移动性管理功能组合优化目标函数转换单元接收MMOC-VNF移动性管理优化模式判决子模块输出的优化模式和本次移动性管理优化的输入关键参数,以及MMOC-VNF资源状态信息统计和分析模块生成的场景数据、来自MMOC-VNF移动用户场景信息分析模块的移动用户场景信息,将上述数据转化为基于特定优化目标的移动性管理功能组合优化问题,将此结果信息输入到移动性管理功能组合优化算法选择判决单元,移动性管理功能组合优化算法选择判决单元根据本优化问题的类型,针对该问题采用的算法进行选择判决,即选择在线算法或者离线算法,并将该选择结果输出到对应的算法单元。在线算法单元基于映射规则池模块和规则性能评估模块,完成可用在线算法的映射以及基于所选算法的性能评估;离线算法模块包括仿真模型和规则自适应决策模块,仿真模型用于存储常用的移动性管理功能组合优化的优化目标及其对应的优化仿真结果数据,供离线算法读取,规则自适应模块用于动态匹配场景数据对应的优化规则。经在线/离线算法,得到本次移动性管理功能组合优化的优化结果,并将此结果输出到MMOC-VNF移动性管理优化控制策略分发模块。
如图11所示,MMOC-VNF移动性管理性能优化策略子模块包括移动性管理性能优化目标函数转换单元、移动性管理性能优化算法选择判决单元、在线算法单元和离线算法单元。移动性管理性能优化目标函数转换单元接收移动性管理优化模式判决子模块输出的优化模式和本次移动性管理的优化输入关键参数,以及MMOC-VNF资源状态信息统计和分析模块生成的场景数据、来自MMOC-VNF移动用户场景信息分析模块的移动用户场景信息,将上述数据转化为基于特定优化目标的移动性管理性能优化问题,将此结果信息输入到移动性管理性能优化算法选择判决单元,移动性管理性能优化算法选择判决单元根据本优化问题的类型,针对该问题采用的算法进行选择判决,即选择在线算法或者离线算法,并将该选择结果输出到对应的算法单元。在线算法单元基于映射规则池模块和规则性能评估模块,完成可用在线算法的映射以及基于所选算法的性能评估;离线算法模块包括仿真模型和规则自适应决策模块,仿真模型用于存储常用的移动性管理性能优化的优化目标及其对应的优化仿真结果数据,供离线算法读取,规则自适应模块用于动态匹配场景数据对应的优化规则。经在线/离线算法,得到本次移动性管理性能优化的优化结果,并将此结果输出到MMOC-VNF移动性管理优化控制策略分发模块。
如图12所示,MMOC-VNF移动性管理功能组合和性能联合优化子模块包括移动性管理功能组合和性能联合优化目标函数转换单元、移动性管理功能组合和性能联合优化算法选择判决单元、在线算法单元和离线算法单元,其中,移动性管理功能组合和性能联合优化目标函数转换单元接收MMOC-VNF移动性管理优化模式判决子模块输出的优化模式和本次移动性管理的优化输入关键参数,以及MMOC-VNF资源状态信息统计和分析模块生成的场景数据、来自MMOC-VNF移动用户场景信息分析模块的移动用户场景信息,将上述数据转化为基于特定优化目标的移动性管理功能组合和性能联合优化问题,将此结果信息输入到移动性管理功能组合和性能联合优化算法选择判决单元,移动性管理功能组合和性能联合优化算法选择判决单元根据本优化问题的类型,针对该问题采用的算法进行选择判决,即选择在线算法或者离线算法,并将该选择结果输出到对应的算法单元。在线算法单元基于映射规则池模块和规则性能评估模块,完成可用在线算法的映射以及基于所选算法的性能评估;离线算法模块包括仿真模型和规则自适应决策模块,仿真模型用于存储常用的移动性管理功能组合和性能联合优化的优化目标及其对应的优化仿真结果数据,供离线算法读取,规则自适应模块用于动态匹配场景数据对应的优化规则。经在线/离线算法,得到本次移动性管理功能组合和性能联合优化的优化结果,并将此结果输出到MMOC-VNF移动性管理优化控制策略分发模块。
MMOC-VNF移动性管理优化控制策略分发模块用于接收来自MMOC-VNF移动性管理优化控制策略模块的优化控制结果,基于该优化控制结果,生成对应的移动性管理优化控制信息,并将该信息分发到与本次优化控制过程相关的功能组件模块和资源模块。具体地,该优化控制信息包括但不限于对应于特定功能模块的优化个数信息、特定功能模块的优化放置位置信息,以及针对移动性管理所属网络、计算和存储资源的优化控制信息;在基于MSF、MMP和DQU的功能分割方式下,该信息包括但不限于MSF的优化放置位置信息、MSF实例个数和MSF所管理的BS相关信息、MMP的优化放置位置信息、MMP实例个数和MMP所管理的MSF相关信息、DQU的优化放置位置信息、DQU实例个数和DQU所管理的MMP相关信息。
移动性管理功能组件控制模块主要负责控制存储已经分割好的移动性管理的各功能组件到移动性管理VNF组件库,并根据收到的移动性管理优化控制策略模块的优化控制信息,将相应的移动性管理功能组件迁移到与本次优化相关的功能实体的服务器上,和/或在与本次优化控制相关的功能实体的服务器上生成对应的移动性管理功能组件的实例。
移动性管理VNF组件库主要用来存储不同功能分割方式下的移动性管理的虚拟网络功能组件。
移动性管理功能组件接口模块用来完成本控制器与各移动性管理功能组件之间的控制信息交互。交互的信息包括但不限于发送给各个功能组件及其相关物理实体的基于特定优化目标得到的移动性管理优化控制结果信息、来自各移动性管理组件所属的与移动性管理相关的资源状态信息统计和分析结果信息、来自移动性管理功能组件的移动用户的移动性服务特征信息。
所属资源控制接口模块用来完成本控制器对其所属的与移动性管理相关的网络资源、计算资源和存储资源的控制信息交互,交互的控制信息包括但不限于本控制器从所管理的网络、计算和存储资源中周期性收集的与移动性管理相关的资源状态信息,以及本控制器通过该接口对所管理资源进行的与移动性管理优化相关的控制信息。
服务器侧的受控功能模块驻留在完成移动性管理所属的计算资源中,用来根据移动性管理优化控制器的移动性管理优化控制结果,在服务器侧完成移动性管理功能组件的实例化、根据优化控制结果的相关资源自动缩放等功能。
具体实施时,如图13所示,本模块包括移动性管理优化控制器接口子模块、移动性管理优化控制策略接收子模块、移动性管理优化控制策略执行子模块、移动性管理功能组件库子模块、移动性管理功能组件组合子模块,其中,移动性管理优化控制策略接收子模块接收来自移动性管理优化控制器的移动性管理优化控制结果信息,生成并输出移动性管理优化控制执行信息,并将该信息输出到移动性管理优化控制策略执行子模块,移动性管理优化控制策略执行子模块基于移动性管理优化控制执行信息,调用移动性管理功能组件库模块和移动性管理功能组件组合模块,完成移动性管理功能组件的实例化、功能组件的组合及其实例化、基于移动性管理优化控制信息对功能组件实例的自动缩放等功能。其中,移动性管理功能组件库子模块可以接收来自移动性管理优化控制器的移动性管理功能组件相关信息。
由此,移动性管理优化控制器通过上述模块完成移动性管理优化控制,通过移动性管理优化控制器可以对移动性管理进行功能组合和/或性能的优化。
步骤103,基于移动性管理需求对预设移动性管理虚拟网络功能组件进行分割。
具体的,根据来自用户终端的移动性管理需求,将第三移动性管理虚拟网络功能组件进行功能分割,分割后的各功能组件执行相应的功能。作为一种可能的实现方式,如图14所示,基于1:3的功能分割方式,将第三移动性管理虚拟网络功能组件分割为执行移动性信令转发功能的组件(MSF)、执行移动性管理处理功能的组件(MMP),以及执行移动性管理相关数据查询更新功能的组件(DQU)。
其中,如图15所示,MSF组件包含的功能子模块包括:BS/核心网功能实体接口模块、MMP接口模块、MSF控制消息处理能力配置模块、MSF控制消息缓存调度模块、MSF控制消息分析模块、MSF控制功能逻辑模块、MSF用户移动性上下文信息缓存模块;以及所管理的BS节点控制接口模块、BS节点管理模块、MSF移动性管理优化控制器接口模块、UE移动性服务信息分析模块、MSF资源状态信息统计和分析模块、MSF移动性管理优化策略接收模块、MSF移动性管理优化策略执行模块。各功能子模块基于移动性管理优化控制器的移动性管理优化控制结果信息,协同实现移动性管理虚拟网络功能组件与其他功能实体之间的信令交互。
具体的,BS/核心网功能实体接口模块用来完成本MSF与BS、核心网功能实体之间的控制信息交互。交互的控制信息包括但不限于来自BS的移动性管理相关的控制消息、来自核心网功能实体的移动性管理相关控制消息、发往BS的移动性管理相关控制消息和发往核心网功能实体的移动性管理相关控制消息。
MMP接口模块用来完成本MSF与MMP的控制信息交互。交互的信息包括但不限于发往MMP的移动性管理相关控制消息、来自MMP的移动性管理相关控制消息、发往MMP的移动性管理相关的数据查询请求消息和来自MMP的移动性管理相关的数据查询响应消息。
MSF控制消息处理能力配置模块用来完成本MSF根据MSF移动性管理性能优化策略执行模块的执行结果信息,生成本MSF针对移动性管理控制消息的处理能力配置信息,并将该处理能力配置信息输出至MSF控制消息缓存调度模块、MSF控制消息分析模块和MSF控制功能逻辑模块;通过处理能力配置信息,调整MSF控制消息缓存调度模块对其所缓存控制消息的配置策略,即针对所接收控制消息是否在本MSF或非本MSF进行处理的规则;基于处理能力配置信息,完成对MSF控制消息分析模块和MSF控制功能逻辑模块所支持的控制消息接收和处理能力的配置。
MSF控制消息缓存调度模块用来缓存来自BS/核心网功能实体接口模块的控制消息、来自MMP接口模块的控制消息、来自MSF控制消息分析模块的数据查询请求消息、来自MSF控制功能逻辑模块的数据更新请求消息,并基于MSF控制消息处理能力配置模块的消息调度规则,完成对本模块所缓存的控制消息的调度处理;此外,根据MSF控制消息处理能力配置模块的处理能力配置结果信息,调整本模块对控制消息的调度策略。具体地,对来自BS/核心网功能实体的控制消息,本模块根据调度规则将控制消息发送至MMP接口模块或MSF控制消息分析模块;对来自MMP的控制消息,本模块根据调度规则将控制消息发送至BS/核心网功能实体接口模块;对来自MSF控制消息分析模块的数据查询请求消息,本模块根据调度规则将数据查询请求消息发送至MMP接口模块;对来自MSF控制功能逻辑模块的数据更新请求消息,本模块根据调度规则将数据更新请求消息发送至MMP接口模块;对来自MMP接口模块的数据查询响应消息,本模块根据调度规则将数据查询响应消息发送至控制消息分析模块;对来自BS/核心网功能实体的数据更新响应消息,本模块根据调度规则,将数据更新响应消息发送至MSF控制功能逻辑模块。
如图16所示,MSF控制消息缓存调度模块包含的功能子模块有MSF控制消息队列模块以及MSF控制消息调度模块。其中,MSF控制消息队列模块缓存来自MSF控制消息接收模块的控制消息,并通过MSF控制消息调度模块,基于调度规则,对MSF控制消息队列模块所缓存的控制消息进行调度处理。另外,MSF控制消息调度模块可以根据来自MSF控制消息处理能力配置模块的控制消息处理能力配置结果信息,配置自身的控制消息调度策略。
MSF控制消息分析模块对来自MSF控制消息缓存调度模块的控制消息进行分析,并输出分析结果信息。具体地,分析结果信息包括,直接将控制消息和从MSF用户移动性上下文信息缓存模块获取的用户移动性上下文信息输出至MSF控制功能逻辑模块进行处理,或通过MSF控制消息缓存调度模块,向MMP接口模块输出数据查询请求消息,在通过MSF控制消息缓存调度模块收到来自MMP接口模块的数据查询响应消息之后,将控制消息和对应的数据查询响应消息一起输出到MSF控制功能逻辑模块。
MSF控制功能逻辑模块用来基于移动性管理的相关功能逻辑,对MSF模块接收到的控制消息进行处理,并根据控制功能逻辑,生成对应于该控制消息的响应控制消息,将此响应控制消息通过MSF控制消息缓存调度模块输出至BS/核心网功能实体接口模块。如果需要更新DQU中的相关信息,本模块通过MSF控制消息缓存调度模块,向MMP接口模块输出数据更新请求消息,并通过MSF控制消息缓存调度模块收到来自MMP接口模块的对应于该数据更新请求的数据更新响应消息;如果需要更新MSF用户移动性上下文信息缓存模块,本模块向MSF用户移动性上下文信息缓存模块输出数据更新请求消息,并收到来自MSF用户移动性上下文信息缓存模块的对应于该数据更新请求的数据更新响应消息。
MSF用户移动性上下文信息缓存模块用来完成对目前受MSF控制的移动用户的移动性管理上下文信息的存储,接收并响应来自MSF控制消息分析模块的数据查询请求消息,以及接收并响应来自MSF控制功能逻辑模块的数据更新请求消息。此外,当移动用户从本MSF节点迁移到其他MSF节点、或者从其他MSF节点迁移到本MSF节点时,本模块还负责与其他MSF之间进行协同,完成移动用户移动性管理上下文状态数据的迁移。
所管理BS节点控制接口模块用来完成本MSF对其所管理的BS节点以及附着在对应BS节点上的UE的相关信息交互,交互的信息包括但不限于MSF对所管理的BS节点的管理策略、从MSF所管理的BS节点网络中周期性地收集该BS节点的资源状态信息以及附着该BS节点上的UE的移动性服务信息,例如通过用户的移动性管理主要事件的到达率,得到用户移动性服务的相关信息。
MSF移动性管理优化控制器接口模块用来完成本MSF与移动性管理优化控制器之间的信息交互。交互的信息包括但不限于来自移动性管理优化控制器基于特定优化目标得到的移动性管理优化控制策略结果信息、发往移动性管理优化控制器的MSF资源状态信息统计和分析结果信息以及UE移动性服务信息分析结果信息。
UE移动性服务信息分析模块用来完成对来自所管理BS节点控制接口模块的UE移动性服务信息的分析,并将UE移动性服务信息分析结果输出到移动性管理优化控制器接口模块。UE移动性服务信息包括但不限于UE移动性管理事件的服务请求到达特征、UE所在位置偏好的特征。
MSF资源状态信息统计和分析模块用来收集并分析本MSF所管理的与支持移动性管理相关的资源状态信息,并给出统计和分析结果。如图17所示,本模块包含的子模块有MSF网络资源状态信息统计和分析模块、MSF计算资源状态信息统计和分析模块以及MSF存储资源状态信息统计和分析模块。其中,MSF网络资源状态信息统计和分析子模块用来收集并分析当前MSF所管理的BS节点网络的与移动性管理相关的网络资源状态信息,如图18所示,该模块包含MSF网络资源状态信息收集模块、预处理模块、数据统计模块和数据分析模块。
具体来说,MSF网络资源状态信息收集模块对MSF所管理的BS节点网络的与移动性管理相关的网络资源状态信息进行周期性的收集,并将收集到的网络状态信息输入到预处理模块中进行预处理,预处理之后的信息输入到数据统计模块和数据分析模块中进行处理,根据数据统计模块和数据分析模块所生成的数据统计结果和数据分析结果,生成并输出基于该网络资源状态信息的场景数据,本场景数据输入到移动性管理优化控制器接口模块,并由其发送到移动性管理优化控制器的移动性管理组件接口模块。
MSF计算资源状态信息统计和分析子模块用来收集并分析当前MSF与移动性管理相关的计算资源状态信息,如图19所示,该模块包含MSF计算资源状态信息收集模块、预处理模块、数据统计模块和数据分析模块。具体来说,MSF计算资源状态信息收集模块对本MSF具有的与移动性管理相关的计算资源状态信息进行周期性的收集,并将收集到的计算资源状态信息输入到预处理模块中进行预处理,预处理之后的信息输入到数据统计模块和数据分析模块中进行处理,根据数据统计模块和数据分析模块所生成的数据统计结果和数据分析结果生成并输出基于该计算资源状态信息的场景数据,本场景数据输入到移动性管理优化控制器接口模块,并由其发送到移动性管理优化控制器的移动性管理组件接口模块。
MSF存储资源状态信息统计和分析子模块用来收集并分析当前MSF中与移动性管理相关的存储资源状态信息,该存储资源主要完成对控制消息的存储以及对目前受MSF控制的移动用户的移动性管理上下文信息的存储,如图20所示,本模块包含MSF存储资源状态信息收集模块、预处理模块、数据统计模块和数据分析模块。具体来说,MSF存储资源状态信息收集模块对与移动性管理相关的存储资源状态信息进行周期性的收集,并将收集到的存储资源状态信息输入到预处理模块中进行预处理,预处理之后的信息输入到数据统计模块和数据分析模块中进行处理,根据数据统计模块和数据分析模块所生成的数据统计结果和数据分析结果,生成并输出基于该存储资源状态信息的场景数据,本场景数据输入到移动性管理优化控制器接口模块,并由其发送到移动性管理优化控制器的移动性管理组件接口模块。
MSF移动性管理优化策略接收模块用来从移动性管理优化控制器接口模块接收移动性管理优化控制结果信息,生成针对MSF的移动性管理控制信息,并输出至MSF移动性管理控制优化策略执行模块。该移动性管理优化控制结果信息为移动性管理优化控制器基于特定优化目标得出的移动性管理优化控制策略结果,用于针对本MSF及其所控制的BS节点进行优化。
MSF移动性管理优化策略执行模块基于来自移动性管理优化控制策略接收模块的移动性管理优化控制结果,生成用于针对MSF及其所控制的BS节点进行优化控制的信息,并将该优化控制信息输出至BS节点管理模块。移动性管理优化控制结果信息包括但不限于:MSF所管理的BS节点ID、MSF与所管理的BS节点之间的最佳路由。
BS节点管理模块用来从MMP移动性管理优化策略执行模块接收移动性管理优化控制结果信息,并根据该优化控制信息,生成MSF针对其所管理的BS节点的管理策略。MSF对所管理的BS节点的管理功能包括但不限于针对一般BS节点(信令中继转发节点)和具有MSF功能的节点(包括MSF节点以及MSF&MMP节点)的管理,管理策略包括但不限于:一般BS节点和/或MSF功能节点的组网拓扑结构管理、节点发现、加入和退出等相关控制、本MSF节点路由到其他BS节点或其他MSF节点的最佳路径信息更新;在MSF节点与MSF节点之间、MSF节点与BS节点之间交互的信息流包括但不限于:移动性管理消息、与移动性管理的控制相关的控制信息。
MSF实现移动性管理优化控制过程的方法如图21所示,其中,基于MSF的移动性管理优化控制结果信息是指移动性管理优化控制器执行优化控制策略后发送至MSF的移动性管理优化控制结果信息,优化控制结果信息包括但不限于:针对该MSF对BS的控制关系、该MSF的优化放置位置等移动性管理优化控制信息,以及该MSF对所接收移动性管理消息的处理能力的配置和调度策略信息。
如图22所示,MMP包含的功能子模块包括:MSF接口模块、DQU接口模块、MMP控制消息缓存调度模块、MMP控制消息分析模块、MMP控制功能逻辑模块和MMP用户移动性上下文信息缓存模块;移动性管理优化控制器接口模块、所管理MSF节点控制接口模块、MMP资源状态信息统计和分析模块、MMP移动性管理优化策略接收模块、MMP移动性管理优化策略执行模块、MSF节点管理模块。各功能子模块基于移动性管理优化控制器发送的移动性管理优化控制结果信息,协同实现移动性管理虚拟网络功能组件的控制功能逻辑。
具体的,MSF接口模块用来完成本MMP与MSF的控制信息交互。交互的信息包括但不限于来自MSF的控制消息、来自MSF的数据查询请求消息、来自MSF的数据更新请求消息,以及发往MSF的控制消息、对应于数据查询请求消息的数据查询响应消息、对应于数据更新请求消息的数据更新响应消息。
DQU接口模块用来完成MMP与DQU的控制信息交互。交互的信息包括但不限于发往DQU的数据查询请求消息和数据更新请求消息,以及来自DQU的数据查询响应消息和数据更新响应消息。
MMP控制消息缓存调度模块用来缓存来自MMP各功能模块的控制消息,并基于调度规则完成对本模块所缓存控制消息的调度处理。具体地,对来自MSF接口模块的控制消息,本模块根据调度规则将控制消息发送至MMP控制消息分析模块;对来自MMP控制功能逻辑模块、经MMP控制功能逻辑模块处理后生成的控制消息,本模块根据调度规则将该控制消息发送至MSF接口模块;对来自MMP控制消息分析模块的数据查询请求消息,本模块根据调度规则将数据查询请求消息发送至DQU接口模块;对来自DQU接口模块的数据查询响应消息,本模块根据调度规则将数据查询响应消息发送至MMP控制消息分析模块;对来自MMP控制功能逻辑模块的数据更新请求消息,本模块根据调度规则将数据更新请求消息发送至DQU接口模块;对来自DQU接口模块的数据更新响应消息,本模块根据调度规则,将数据更新响应消息发送至MMP控制功能逻辑模块。
如图23所示,MMP控制消息缓存调度模块包含的功能子模块主要包括MMP控制消息队列模块以及MMP控制消息调度模块,其中,MMP控制消息队列模块缓存来自MMP各功能子模块的控制消息,基于调度规则,通过MMP控制消息调度模块,对MMP控制消息队列模块所缓存的控制消息进行调度,并将调度处理结果信息输出到MMP的各相关功能子模块。
MMP控制消息分析模块用来完成对来自MMP控制消息缓存调度模块的控制消息的分析,判决处理该控制消息所需的上下文数据信息是否存储在本MMP的用户移动性上下文信息缓存模块中。根据判决结果,当控制消息所需的上下文数据信息存储在本MMP的MMP用户移动性上下文信息缓存模块中时,选择直接将控制消息和从MMP用户移动性上下文信息缓存模块获取的用户移动性上下文信息输出至MMP控制功能逻辑模块进行处理;当控制消息所需的上下文数据信息未存储在本MMP的MMP用户移动性上下文信息缓存模块中时,则通过MMP控制消息缓存调度模块向DQU接口模块输出数据查询请求消息,在通过MMP控制消息缓存调度模块收到来自DQU接口模块的对应数据查询响应消息后,将控制消息和数据查询响应消息一起输出到MMP控制功能逻辑模块。
MMP控制功能逻辑模块用于根据移动性管理的逻辑流程,针对输入的控制消息,完成对应的移动性管理功能处理过程。具体地,根据移动性管理的功能以及对应的移动性管理上下文信息,完成对来自MMP控制消息分析模块的控制消息和用户移动性上下文信息、包含有数据查询响应信息的控制消息的处理,根据移动性管理的逻辑流程,生成该控制消息对应的响应消息,将该控制消息通过控制消息缓存调度模块输出至MSF接口模块;如果针对本控制消息的处理结果,还需要更新DQU中的相关信息,则本模块通过MMP控制消息缓存调度模块向DQU接口模块输出相关的数据更新请求消息,并通过MMP控制消息缓存调度模块收到来自DQU接口模块的对应数据更新响应消息;如果针对本控制消息的处理结果,还需要更新对应的MMP用户移动性上下文信息缓存模块的相关信息,则本模块向MMP用户移动性上下文信息缓存模块输出对应的数据更新请求消息,并收到来自MMP用户移动性上下文信息缓存模块的对应的数据更新响应消息。
MMP用户移动性上下文信息缓存模块用来完成对目前受MMP控制的移动用户的移动性管理上下文信息的存储,接收并响应来自控制消息分析模块的数据查询请求消息,以及接收并响应来自MMP控制功能逻辑模块的数据更新请求消息。此外,当移动用户从本MMP节点迁移到其他MMP节点、或者从其他MMP节点迁移到本MMP节点时,本模块还负责与其他MMP节点进行协同,完成移动用户的移动性管理上下文状态数据的迁移。
移动性管理优化控制器接口模块用来完成本MMP与移动性管理优化控制器之间的控制信息交互。交互的信息包括但不限于来自移动性管理优化控制器基于特定优化目标得到的针对本MMP进行移动性管理优化控制的结果信息、发往移动性管理优化控制器的MMP资源状态信息统计和分析结果信息。
所管理MSF节点控制接口模块用来完成本MMP对其所管理的MSF节点的控制信息交互,交互的控制信息包括但不限于MMP对所管理的MSF节点的管理策略信息、从本MMP所管理的MSF节点收集到的MSF节点所在网络的资源状态信息。
MMP资源状态信息统计和分析模块用来收集并分析当前MMP与移动性管理相关的资源状态信息,并给出统计和分析结果。如图24所示,本模块包含的子模块有MMP网络资源状态信息统计和分析模块、MMP计算资源状态信息统计和分析模块以及MMP存储资源状态信息统计和分析模块。
其中,MMP网络资源状态信息统计和分析子模块用来收集并分析当前MMP所管理的MSF节点的组网拓扑和网络资源状态信息,如图25所示,本模块包含MMP网络资源状态信息收集模块、预处理模块、数据统计模块和数据分析模块,具体来说,MMP网络资源状态信息收集模块周期性地收集其所管理的MSF节点所在网络与移动性管理相关的网络资源状态信息,并将收集到的该网络资源状态信息输入到预处理模块中进行预处理,预处理之后输出的信息输入到数据统计模块和数据分析模块中进行处理,根据数据统计模块和数据分析模块所生成的数据统计结果和数据分析结果,生成并输出基于该网络资源状态信息的场景数据,本场景数据输入到移动性管理优化控制器接口模块,并由其发送到移动性管理优化控制器的移动性管理组件接口模块。
MMP计算资源状态信息统计和分析子模块用来收集并分析当前与MMP相关的计算资源状态信息,如图26所示,本模块包含MMP计算资源状态信息收集模块、预处理模块、数据统计模块和数据分析模块,具体的,MMP计算资源状态信息收集模块周期性地收集MMP计算资源状态信息,并将收集到的计算资源状态信息输入到预处理模块中进行预处理,预处理之后的信息输入到数据统计模块和数据分析模块中进行处理,根据数据统计模块和数据分析模块所生成的数据统计结果和数据分析结果生成并输出基于该计算资源状态信息的场景数据,本场景数据输入到移动性管理优化控制器接口模块,并由其发送到移动性管理优化控制器的移动性管理组件接口模块。
MMP存储资源状态信息统计和分析子模块用来收集并分析当前MMP与移动性管理相关的存储资源状态信息,如图27所示,本模块包含MMP存储资源状态信息收集模块、预处理模块、数据统计模块和数据分析模块,具体的,MMP存储资源状态信息收集模块周期性地收集与移动性管理相关的存储资源状态信息,并将收集到的该存储资源状态信息输入到预处理模块中进行预处理,预处理之后的信息输入到数据统计模块和数据分析模块中进行处理,根据数据统计模块和数据分析模块所生成的数据统计结果和数据分析结果,生成并输出基于该存储资源状态信息的场景数据,本场景数据输入到移动性管理优化控制器接口模块,并由其发送到移动性管理优化控制器的移动性管理组件接口模块。
MMP移动性管理优化策略接收模块用来通过移动性管理优化控制器接口模块接收基于特定优化目标得到的移动性管理优化控制结果信息,并将该信息发送到MMP移动性管理优化策略执行模块。
MMP移动性管理优化策略执行模块用来接收来自MMP移动性管理优化策略接收模块的移动性管理优化控制信息,并基于该优化控制结果信息,生成并输出针对本MMP及其所属MSF节点的优化控制信息,并将该信息发送至MSF节点管理模块。所生成的针对本MMP及其所属MSF节点的移动性管理优化控制信息包括但不限于:MMP所管理的MSF节点ID、MMP与其所管理的MSF节点之间的最佳路径。
MSF节点管理模块用来接收来自MMP移动性管理优化策略执行模块的优化控制信息,并根据该优化控制信息,对MMP所属管理的MSF节点进行优化控制。MMP对其所属MSF节点的管理包括针对仅支持MSF功能的MSF节点(一般MSF节点)和/或具有MMP功能的MSF节点(即MSF&MMP节点)的管理,管理信息包括但不限于:MSF节点的加入和退出信息、MMP节点到MSF节点、MMP节点到其他MMP节点的最佳路径信息更新信息、与移动性管理相关的控制信息。
MMP组件实现移动性管理优化控制过程的方法如图28所示,其中,基于MMP的移动性管理优化控制结果信息是指移动性管理优化控制器执行优化控制策略后发送至MMP的移动性管理优化控制结果信息,优化控制结果信息包括但不限于:该MMP的优化放置位置、该MMP与其所控制MSF之间的优化路径。
如图29所示,DQU包含的功能子模块包括:MMP接口模块、核心网数据库接口模块、DQU控制消息缓存调度模块、数据库查询更新模块和用户移动性上下文信息缓存模块;以及移动性管理优化控制器接口模块、所管理MMP节点控制接口模块、DQU资源状态信息统计和分析模块、DQU移动性管理优化策略接收模块、DQU移动性管理优化策略执行模块、MMP节点管理模块。各功能子模块协同完成DQU的功能。
具体的,MMP接口模块用来完成DQU与MMP的控制信息交互。交互的信息包括但不限于来自MMP的数据查询请求消息和数据更新请求消息,以及发往MMP的数据查询响应消息和数据更新响应消息。
核心网数据库接口模块用来完成DQU与核心网数据库之间的与查询数据相关的信息交互。
DQU控制消息缓存调度模块用来缓存来自DQU各功能模块的控制消息,并基于调度规则完成对本模块所缓存控制消息的调度处理。具体地,对来自MMP接口模块的控制消息,本模块根据调度规则,将控制消息发送至DQU数据库查询更新模块;对来自DQU数据库查询更新模块的控制消息对应的响应消息,本模块根据调度规则将该响应消息发送至MMP接口模块。如图30所示,该模块包含的功能子模块包括DQU控制消息队列模块和DQU控制消息调度模块。其中,DQU控制消息队列模块缓存来自DQU各功能模块的控制消息,并通过DQU控制消息调度模块,基于调度规则,对DQU控制消息队列模块所缓存的控制消息进行调度处理,并将调度处理结果输出到相应功能模块。
DQU数据库查询更新模块用于对来自QDU控制消息缓存调度模块需要进行数据查询更新操作的控制消息进行处理,并将处理后的结果信息作为响应消息输出至MMP接口模块。具体地,对于能在DQU用户移动性上下文信息缓存模块中获取到查询结果信息的控制消息,本模块直接通过查询用户移动性上下文信息缓存模块执行数据的查询更新操作,并生成查询更新响应消息;对于需要从核心网数据库获取数据才能完成数据查询操作的控制消息,本模块将该数据查询/更新请求消息发送到核心网数据库接口模块,以便完成基于核心网数据库的数据查询更新操作。来自DQU控制消息缓存调度模块的控制消息包括但不限于数据查询请求消息、数据更新请求消息,对来自DQU控制消息缓存调度模块的控制消息的处理操作包括但不限于数据查询操作、数据更新操作,对应控制消息的响应消息包括但不限于数据查询响应消息、数据更新响应消息。
DQU用户移动性上下文信息缓存模块用来完成对目前受DQU控制的移动用户的移动性管理上下文信息的存储,以及接收并响应来自DQU数据库查询更新模块的数据更新请求消息。此外,当移动用户从本DQU节点迁移到其他DQU节点、或者从其他DQU节点迁移到本DQU节点时,本模块还负责与其他DQU之间协同,完成移动用户移动性管理上下文状态数据的迁移。
移动性管理优化控制器接口模块用来完成本DQU与移动性管理优化控制器之间的控制信息交互。交互的信息包括但不限于来自移动性管理优化控制器基于特定优化目标得到的针对该DQU及其所控制的MMP节点的移动性管理优化控制结果信息、发往移动性管理优化器的与移动性管理优化相关的DQU资源状态信息统计和分析结果信息。
所管理MMP节点控制接口模块用来完成本DQU对其所管理的MMP节点之间的控制信息交互,交互的控制信息包括但不限于DQU对所管理的MMP节点的管理策略信息、DQU从其所管理的MMP节点收集的与移动性管理相关的资源状态信息。
DQU资源状态信息统计和分析模块用来收集并分析当前DQU所管理的与移动性管理相关的资源状态信息,并给出统计和分析结果。如图31所示,本模块包含的子模块有DQU网络资源状态信息统计和分析模块、DQU计算资源状态信息统计和分析模块和DQU存储资源状态信息统计和分析模块。
其中,DQU网络资源状态信息统计和分析子模块用来收集并分析当前DQU与其所管理的MMP节点之间的组网拓扑状态信息及其对应的与移动性管理相关的网络资源信息,如图32所示,本模块包含DQU网络资源状态信息收集模块、预处理模块、数据统计模块和数据分析模块,具体的,DQU网络资源状态信息收集模块周期性地收集其所管理的MMP节点与移动性管理相关的网络资源状态信息,并将收集到的网络状态信息输入到预处理模块中进行预处理,预处理之后的信息输入到数据统计模块和数据分析模块中进行处理,根据数据统计模块和数据分析模块所生成的数据统计结果和数据分析结果,生成并输出基于该网络资源状态信息的场景数据,本场景数据输入到移动性管理优化控制器接口模块,并由其发送到移动性管理优化控制器的移动性管理组件接口模块。
DQU计算资源状态信息统计和分析子模块用来收集并分析当前DQU与其所管理的MMP节点之间对应的与移动性管理相关的计算资源信息,如图33所示,具体的,DQU计算资源状态信息收集模块周期性地收集其所管理的MMP节点与移动性管理相关的计算资源状态信息,并将收集到的计算状态信息输入到预处理模块中进行预处理,预处理之后的信息输入到数据统计模块和数据分析模块中进行处理,根据数据统计模块和数据分析模块所生成的数据统计结果和数据分析结果,生成并输出基于该计算资源状态信息的场景数据,本场景数据输入到移动性管理优化控制器接口模块,并由其发送到移动性管理优化控制器的移动性管理组件接口模块。
DQU存储资源状态信息统计和分析子模块用来收集并分析当前DQU所属与移动性管理相关的存储资源状态信息,如图34所示,本模块包含DQU存储资源状态信息收集模块、预处理模块、数据统计模块和数据分析模块。具体来说,DQU存储资源状态信息收集模块周期性地收集其所属的与移动性管理相关的存储资源状态信息,并将收集到的存储资源状态信息输入到预处理模块中进行预处理,预处理之后的信息输入到数据统计模块和数据分析模块中进行处理,根据数据统计模块和数据分析模块所生成的数据统计结果和数据分析结果,生成并输出基于该存储资源状态信息的场景数据,本场景数据输入到移动性管理优化控制器接口模块,并由其发送到移动性管理优化控制器的移动性管理组件接口模块。
DQU移动性管理优化策略接收模块用来从移动性管理优化控制器接口模块接收来自移动性管理优化控制器基于特定优化目标的移动性管理优化控制结果信息,并基于该移动性管理优化控制结果信息,生成基于本DQU的移动性管理优化控制信息,并将该移动性管理优化控制信息输出至DQU移动性管理优化控制策略执行模块。基于本DQU的移动性管理优化控制信息包括但不限于:DQU所管理的MMP节点ID、DQU所管理的MMP节点与DQU之间的最佳路径。
DQU移动性管理优化策略执行模块用来接收来自DQU移动性管理优化策略接收模块的基于本DQU的移动性管理优化控制信息,并将该信息发送到与本次优化控制过程相关的DQU相关子模块和MMP节点管理模块。DQU相关子模块完成与本次优化控制过程相关的优化操作。
MMP节点管理模块用于从DQU移动性管理优化控制策略执行模块接收基于本DQU的移动性管理优化控制信息,并根据该信息生成DQU对所管理的MMP节点的移动性管理优化控制信息,DQU对所管理的MMP节点的移动性管理优化控制功能包括针对仅支持MMP的节点(一般MMP节点)和具有MMP功能的节点(即MMP&DQU节点)的管理,管理信息包括但不限于:MMP节点的加入和退出等相关控制,本DQU节点与其他DQU节点之间、本DQU节点与其他MMP节点之间的最佳路径信息更新信息,针对DQU节点之间、DQU节点与MMP节点之间交互的与移动性管理控制相关的信息。
DQU实现移动性管理优化控制过程的方法如图35所示,其中,基于DQU的移动性管理优化控制结果信息是指移动性管理优化控制器执行优化控制策略后发送至DQU的移动性管理优化控制结果信息,优化控制结果信息包括但不限于:该DQU对MMP的控制关系信息以及该DQU的优化放置位置信息。
由此,根据移动性管理需求将第三移动性管理虚拟网络功能组件以1:3的比例进行功能分割,分割后得到的执行移动性信令转发功能的组件、执行移动性管理处理功能的组件,以及执行移动性管理相关数据查询更新功能的组件可以基于移动性管理优化控制器的优化策略,协同完成针对不同业务场景和移动性需求的虚拟移动性管理的优化控制过程,实现基于网络功能虚拟化的移动性管理功能。
步骤104,基于移动性管理架构特征生成与每个所分割得到的移动性管理虚拟网络功能组件对应的移动性管理逻辑。
具体的,分割后得到的MSF组件、MMP组件和DQU组件在移动性管理架构中协同完成对来自BS或核心网实体的与移动性管理相关的信息的处理。MSF、MMP和DQU的实例个数、放置位置等可以根据移动无线接入网络架构、用户终端的移动性特征和/或移动性管理需求进行优化控制,并且基于优化控制结果,通过对MSF、MMP和DQU进行部署和控制层次的划分,可以描述移动性管理的架构特征。
进一步的,整合描述架构特征后的各组件对应的移动性管理逻辑,分别生成与执行移动性信令转发功能的组件对应的第一移动性管理逻辑,与执行移动性管理处理功能的组件对应的第二移动性管理逻辑,以及与执行移动性管理相关数据查询更新功能的组件对应的第三移动性管理逻辑。
在本发明一个实施例中,在由若干个BS组成的移动无线接入网络中,MSF、MMP和DQU等三个移动性管理功能组件根据地理位置和BS之间的连接关系,可以配置在不同的BS上。如图36所示,执行移动性信令转发功能的MSF配置在所述移动无线接入网络中的第一基站设备中,每个MSF组件至少管理一个第一基站设备,并处理所有附着在该MSF所管理的第一基站设备上的UE的移动性管理需求;两个执行移动性管理处理功能的MMP组件放置在两个不同的第二基站上,每个MMP组件至少管理一个MSF组件,并处理所有来自该MMP组件所管理的MSF组件的控制消息;执行移动性管理相关数据查询更新功能的DQU组件配置在核心网或数据中心,处理所有来自MMP组件的数据库操作请求。在该示例中,移动性管理作为一种业务,从逻辑上分为三层。第一层是MSF层,完成vMME的控制消息转发处理;本层的MSF放置在BS上,放置在某个BS上的MSF可通过一跳或多跳连接与其控制范围内的BS进行控制消息的交互,来自BS和核心网实体的控制消息都从本层流入vMME,发送到BS和核心网实体的控制消息流都从本层流出vMME;第二层是MMP层,本层负责处理由MSF转发来的控制消息,产生对所处理的控制消息的响应消息,可以依据不同的优化目标和移动用户的不同移动性服务特征,选择将MMP放置在BS上或放置在数据中心;第三层是DQU层,本层负责存储UE相关的状态信息,对来自MMP层的数据查询请求消息进行数据查询和响应,针对来自MMP层的数据更新请求消息进行状态数据更新和存储。
从而,第一移动性管理逻辑为:执行移动性信令转发功能的组件对虚拟移动性管理实体和第二基站设备之间的移动信令进行转发处理,以及对虚拟移动性管理实体和核心网络所配置的第一移动性管理虚拟网络功能组件之间的移动信令进行转发处理;第二移动性管理逻辑为:执行移动性管理处理功能的组件接收第一移动性管理逻辑或第三移动性管理逻辑的移动信令,并响应于移动信令;第三移动性管理逻辑为:执行移动性管理相关数据查询更新功能的组件,响应于第二移动性管理逻辑的数据查询更新,并基于移动信令进行对应的数据查询更新操作。
需要说明的是,基于上述移动性管理虚拟网络功能组件的功能部署方法,MSF、MMP和DQU组件可以根据不同的移动性管理需求进行相应的物理部署,比如,基于移动性管理需求确定配置规则,依据配置规则将执行移动性管理处理功能的组件配置在面向5G的移动无线网络架构中的第三基站设备中,或者配置在面向5G的移动无线网络架构中的数据中心设备中。
更进一步的,各移动性管理功能虚拟组件还可以对外部的网络功能实体发送的移动性管理控制信息进行交互处理,作为一种示例,如图37所示,在该网络架构中,MSF组件配置在5个第一基站设备上,两个MMP组件分别配置在2个第二基站上,DQU组件配置在核心网络中,图中的虚线框用来区分MSF组件和MMP组件分别部署在第一基站设备和第二基站设备上。
具体应用时,当移动性管理虚拟网络功能组件处理来自基站或核心网络实体的移动性管理控制消息时,MSF组件接收来自外部的网络功能实体的移动性管理相关的控制消息,并对控制消息进行缓存,然后MSF解析控制消息的包头信息,根据解析结果,将控制消息转发至相应的MMP组件,因此,第一移动性管理逻辑还包括执行移动性信令转发功能的组件接收来自外部的网络功能实体发送的移动性管理控制消息,并对移动性管理控制消息进行缓存,以及解析移动性管理控制消息的包头信息,将移动性管理控制消息转发至包头信息所指示的执行移动性管理处理功能的实体。
进而,MMP收到控制消息后,基于其移动性管理逻辑分析该控制消息,判断用于处理该控制消息所需的数据是否存储在本MMP的MMP移动用户上下文信息缓存子模块中,当MMP在其本地能获取到处理该控制消息所需的数据时,MMP立即对控制消息进行处理,当MMP确定无法在本地查找到处理该控制消息所需的数据时,MMP向DQU发送基于该控制消息的数据查询消息,在收到针对该控制消息的数据查询消息对应的查询响应消息之前,MMP处理其他移动性管理控制消息,因此,第二移动性管理逻辑还包括执行移动性管理处理功能的组件接收执行移动性信令转发功能的组件转发的移动性管理控制消息,基于预设移动性管理控制逻辑对所述移动性管理控制消息进行分析处理,并判断用于处理所述移动性管理控制消息所需的数据,是否存储在执行移动性管理处理功能的组件自身的移动用户上下文信息缓存子模块中,以及在判定所需数据未存储在自身的移动用户上下文信息缓存子模块中时,执行移动性管理处理功能的组件向执行移动性管理相关数据查询更新功能的组件发送基于移动性管理控制消息的数据查询请求。
更进一步的,当DQU收到来自MMP的数据查询消息,基于数据查询消息,查询并获取相关的用户上下文状态信息,生成查询响应消息,并将该查询响应消息发送给对应的MMP,MMP完成对该控制消息的处理,若MMP需要更新DQU中的状态数据,MMP向DQU发送数据更新请求,DQU收到来自MMP的数据更新请求时,DQU完成相关数据的更新,并向MMP发送针对该数据更新请求的数据更新完成响应,因此,第三移动性管理逻辑还包括执行移动性管理相关数据查询更新功能的组件接收数据查询请求,触发查询并获取与数据查询请求相关的用户上下文状态信息,并基于用户上下文状态信息生成查询响应消息,以及将查询响应消息反馈至执行移动性管理处理功能的组件,执行移动性管理相关数据查询更新功能的组件,还用于在接收到执行移动性管理处理功能的组件的数据更新请求时,触发进行与数据更新请求对应的数据更新操作。
最后,MMP对控制消息的处理完成后,根据MMP移动性管理功能逻辑,生成针对该控制消息的对应的响应控制消息,并将该响应控制消息发送至对应的MSF,MSF收到该响应控制消息,解析该响应控制消息的包头信息,根据解析结果信息,将其转发至相应的网络功能实体。
步骤105,根据所生成的移动性管理逻辑对用户终端进行移动性管理。
具体的,获取各移动性管理虚拟网络功能组件的移动性管理逻辑后,可以基于用户终端的移动性管理需求和终端设备所连接网络的网络状况等场景信息,对生成的移动性管理逻辑进行功能组合和/或性能的优化,通过功能组合和/或性能优化后的移动性管理逻辑对用户终端进行移动性管理。
在本发明的一个实施例中,首先获取用户终端所处的场景信息,以及与场景信息对应的服务质量指标,其中,服务质量指标是指满足该场景信息下的移动性管理需求的移动性管理服务质量指标;然后,确定执行所生成的移动性管理逻辑时的网络状态信息和计算状态信息,使网络状态信息和计算状态信息满足对应的服务质量指标的约束条件,其中,约束条件包括但不限于:满足服务质量指标的阈值、资源状态阈值、资源使用阈值、资源使用率的阈值等。
进而,根据服务质量指标和约束条件,对移动性管理逻辑进行融合处理,融合处理包括对生成的移动性管理逻辑进行功能组合的优化和/或性能优化。其中,功能组合的优化包括:输入移动性管理功能分割后的功能组件,基于分割结果对应的功能组件功能,分析移动性管理功能对应的信息交互,得出基于功能组件对应于不同信息交互流程的业务功能链流程;移动性管理优化控制器根据所服务移动用户的场景信息及其对应的服务质量指标,选择特定优化目标,采集移动性管理功能提供时与移动性管理相关的网络状态信息和计算状态信息;基于上述状态信息,生成移动性管理功能组合优化所需的资源约束条件;针对移动性管理功能提供对应的优化目标和资源约束条件,将移动性管理功能组合优化的问题转化为一个基于特定优化目标、基于资源约束和特定业务功能链的优化问题,针对该优化问题进行求解,给出移动性管理功能组合的优化结果。按照上述实施例将移动性管理功能分割为MSF、MMP和DQU三种功能组件后,移动性管理的功能组合优化包括但不限于以下的功能组合优化方式:
作为第一种示例,MSF、MMP和DQU三种功能组件功能独立放置。在该示例中,如图38所示,MSF、MMP和DQU功能独立放置时,各功能组件通过无线或有线链路连接,当MSF收到来自BS或核心网实体的控制消息时,按照如图39所示的方式交互处理移动性管理控制消息,其中,虚线为各功能组件之间的通信链路,箭头为基于控制消息形成的业务功能链的各个组件的调用关系。
作为第二种示例,MSF和MMP组件功能融合放置(记为MSF&MMP),DQU功能独立放置。在该示例中,如图40所示,当MSF和MMP功能融合放置、DQU功能独立放置时,各功能组件通过无线或有线链路连接,当MSF收到来自BS或核心网实体的控制信令消息时,触发各功能组件基于业务功能链的调用过程,图41给出了各个功能组件交互处理控制消息的示意图,MSF和MMP功能组件相互调用时不产生通信开销,其中,虚线为各功能组件间的通信链路,箭头为基于控制消息形成的业务功能链的各个组件的调用关系。
作为第三种示例,MSF组件功能独立放置,MMP和DQU组件功能融合放置(记为MMP&DQU)。如图42所示,在该示例中,各功能组件通过无线或有线链路连接,当MSF收到来自BS或核心网实体的控制消息时,触发各功能组件基于业务功能链的调用过程,MMP和DQU功能组件相互调用时不产生通信开销,图43给出了各个功能组件交互处理控制消息的示意图,其中,虚线为各功能组件间的通信链路,箭头为基于控制消息形成的业务功能链的各个组件的调用关系。
作为第四种示例,MSF、MMP和DQU组件功能融合放置(记为MSF&MMP&DQU)。如图44所示,在该示例中,各功能组件通过无线或有线链路连接,当MSF收到来自BS或核心网实体的控制信令消息时,触发各功能组件基于业务功能链的调用过程,MSF、MMP和DQU功能组件相互调用时不产生通信开销,图45给出了本示例交互处理移动性管理控制消息的示意图,其中,虚线为各功能组件间的通信链路,箭头为基于控制消息形成的业务功能链的各个组件的调用关系。
进一步的,对生成的移动性管理逻辑进行性能优化包括:基于分割结果对应的功能组件,得出移动性管理的控制信息交互对应的业务功能链,采集移动性管理所属的资源状态信息统计和分析结果信息,并基于资源状态信息统计和分析结果信息确定移动性管理性能优化目标,然后基于业务功能链,将优化目标转换为一个移动性管理的性能优化问题,确定该优化问题涉及的资源及约束条件,进而判断该问题采用的性能优化算法,基于选择算法的匹配规则得到对应的移动性管理性能优化算法,并基于在线或离线的方式给出该优化问题的优化控制结果,最后将移动性管理控制策略优化结果信息发送到与本次移动性管理性能优化控制结果相关的组件和/或功能实体,以使该组件和/或功能实体完成对应的优化控制操作。由此,基于用户终端的场景信息,对移动性管理逻辑进行性能优化的融合处理。
最后,基于融合处理得到的移动性管理逻辑对用户终端进行移动性管理。
为了更加清楚的描述基于移动性管理逻辑对用户终端进行移动性管理的过程,本发明实施例提出了一种具体的对用户终端进行移动性管理的方法,图46为本发明实施例提出的一种基于融合处理得到的移动性管理逻辑对用户终端进行移动性管理的方法的流程示意图,如图46所示,该方法包括:
步骤501,确定与融合处理得到的移动性管理逻辑对应的业务功能链。
具体的,确定移动性管理的功能分割组件及其支持的功能,基于功能组件的分割结果,针对移动性管理功能对应的信息交互流程,给出基于相应分割结果的业务功能链。
步骤502,基于预设周期,获取融合处理得到的移动性管理逻辑所需的资源状态信息。
步骤503,对所需的资源状态信息进行分析处理,得到移动性管理逻辑的性能指标状态值。
具体的,对资源状态信息进行分析后,得到当前移动性管理的资源状态信息的场景数据,场景数据可以包括实现移动性管理逻辑时的网络状态、计算状态、存储状态等,然后,基于场景数据得到移动性管理逻辑的性能指标状态值,性能指标状态值反映当前移动性管理的性能状态。
步骤504,判断性能指标状态值是否大于或者等于预设阈值。
步骤505,在小于预设阈值时,确定与融合处理得到的移动性管理逻辑对应的目标优化模式。
具体的,当移动性管理逻辑的性能指标状态值小于预设阈值时,表明当前移动性管理逻辑不符合移动性管理的优化性能状态,需要进一步优化。进而,判断下一步的移动性管理逻辑的目标优化模式。其中,目标优化模式可以是功能组合优化在先、性能优化在后的优化模式,也可以是功能组合和性能联合优化的优化模式,以及移动性管理优化模式。
为了更加清楚的描述移动性管理逻辑的目标优化模式的判断方法,本发明提出了一种目标优化模式的判断方法,图47为本发明实施例提出的一种移动性管理逻辑的目标优化模式的判断方法流程示意图,基于图47所示的方法判断移动性管理逻辑的目标优化模式,基于得到的优化模式确定优化目标。
步骤506,选取所属优化目标模式下的优化目标,基于对应的业务功能链、资源状态信息,以及性能指标状态值为约束条件,得到目标优化模式下的优化目标的优化结果。
步骤507,根据目标优化模式、约束条件、优化目标,以及性能指标状态值生成与融合处理得到的移动性管理逻辑对应的移动性管理策略。
具体的,得到目标优化模式下的优化目标的优化结果后,根据优化结果生成符合该结果的移动性管理逻辑对应的移动性管理策略。作为一种示例,当判定结果为目标优化模式是功能组合优化在先、性能优化在后的优化模式时,首先,基于特定的性能指标为优化目标,以资源状态信息为限制条件,生成移动性管理的功能组合优化问题,基于离线或者在线算法,给出上述功能组合优化问题的优化解,然后,基于上述优化结果,完成移动性管理的功能组合优化,在此基础上,选取特定的性能指标为优化目标,以资源状态信息为限制条件,生成移动性管理的性能优化问题,然后基于离线或者在线算法,给出上述性能优化问题的优化解,最后,生成与融合处理得到的移动性管理逻辑对应的移动性管理策略。
作为另一种示例,当判定结果为目标优化模式是功能组合和性能联合优化的模式时,选取特定的移动性管理性能指标作为优化目标,基于业务功能链,以当前资源状态信息作为约束条件,生成以特定移动性管理功能和性能联合优化指标为优化目标,基于资源信息作为限制条件的移动性管理逻辑对应的移动性管理策略。
步骤508,根据所对应的移动性管理策略对用户终端进行移动性管理。
需要说明的是,作为又一种示例,当判定结果为目标优化模式是移动性管理优化模式时,可以采用移动性管理优化控制器,根据对应的移动性管理策略对用户终端进行移动性管理,其中,移动性管理优化控制器,用于采集与移动性管理相关的网络资源状态信息、计算资源状态信息以及存储资源状态信息,并对相关的资源状态信息进行预处理以及统计分析处理,根据所统计分析处理得到的结果数据生成基于相关资源状态信息的场景数据,根据场景数据对用户终端进行移动性管理,得到移动性管理优化控制结果信息,以及,根据移动性管理优化控制结果信息生成对应的移动性管理优化控制执行信息。
进一步的,触发移动性管理优化控制策略执行模块,该模块根据对应的移动性管理策略对用户终端进行移动性管理。具体的,移动性管理优化控制策略执行模块接收移动性管理优化控制执行信息,并基于移动性管理优化控制执行信息,调用执行移动性信令转发功能的组件、执行移动性管理处理功能的组件,以及执行移动性管理相关数据查询更新功能的组件,完成各组件的实例化,得到各组件的实例,并基于移动性管理优化控制结果信息对所述各组件的实例进行自动缩放。
由此,通过功能组合优化和/或性能优化融合处理后的移动性管理逻辑,对用户终端进行移动性管理。
综上所述,本发明实施例的基于网络功能虚拟化的移动性管理方法,首先分析用户终端的移动性管理需求及其移动性特征,然后确定用户终端所接入的面向5G的移动无线网络架构中基于终端移动性特征和/或移动性管理需求的移动性管理架构特征,并基于移动性管理需求对预设移动性管理虚拟网络功能组件进行分割,进而基于移动性管理架构特征生成与每个所分割得到的移动性管理虚拟网络功能组件对应的移动性管理逻辑,最后根据所生成的移动性管理逻辑对用户终端进行移动性管理。由此,该方法根据用户设备不同的移动性管理需求和/或移动性特征,分割移动性管理虚拟网络功能组件,通过各功能组件交互处理移动性管理信息,然后根据具体的业务需求和资源约束条件对分割的功能组件进行功能组合的优化和/或性能的优化,从功能组合和/或性能两方面对移动性管理虚拟网络功能组件进行按需优化,并且不需要对现有的移动无线网络中的其他功能实体进行较大的改动,因而,提高了对用户终端进行移动性管理的针对性和兼容性。
为了实现上述实施例,本发明还提出了一种基于网络功能虚拟化的移动性管理装置,图48为本发明实施例所提供的一种基于网络功能虚拟化的移动性管理装置结构示意图。如图48所示,该装置包括:接收和分析模块100、确定模块200、分割模块300、生成模块400和管理模块500。
其中,接收和分析模块100,用于接收和分析来自用户终端的移动性管理需求。
确定模块200,用于根据用户的终端移动性特征和/或移动性管理需求,确定用户终端所接入的面向5G的移动无线网络架构的移动性管理架构特征。
分割模块300,用于基于移动性管理需求对预设移动性管理虚拟网络功能组件进行分割。
生成模块400,用于基于移动性管理架构特征生成与每个所分割得到的移动性管理虚拟网络功能组件对应的移动性管理逻辑;
管理模块500,用于根据所生成的移动性管理逻辑对用户终端进行移动性管理。
具体的,在本发明实施例的一种可能的实现方式中,分割模块300用于基于移动性管理需求,将第三移动性管理虚拟网络功能组件分割为执行移动性信令转发功能的组件、执行移动性管理处理功能的组件,以及执行移动性管理相关数据查询更新功能的组件。
进一步的,生成模块400具体用于采用执行移动性信令转发功能的组件、执行移动性管理处理功能的组件,以及执行移动性管理相关数据查询更新功能的组件描述架构特征;整合描述架构特征后的各组件对应的管理逻辑,分别生成与执行移动性信令转发功能的组件对应的第一移动性管理逻辑,与执行移动性管理处理功能的组件对应的第二移动性管理逻辑,以及与执行移动性管理相关数据查询更新功能的组件对应的第三移动性管理逻辑,其中,执行移动性信令转发功能的组件配置在面向5G的移动无线网络架构中的第一基站设备中,第一移动性管理逻辑为:执行移动性信令转发功能的组件对虚拟移动性管理实体和第二基站设备之间的移动信令进行转发处理,以及对虚拟移动性管理实体和核心网络所配置的第一移动性管理虚拟网络功能组件之间的移动信令进行转发处理;第二移动性管理逻辑为:执行移动性管理处理功能的组件接收第一移动性管理逻辑或第三移动性管理逻辑的移动信令,并响应于移动信令;第三移动性管理逻辑为:执行移动性管理相关数据查询更新功能的组件,响应于第二移动性管理逻辑的数据查询更新,并基于移动信令进行对应的数据查询更新操作。
在本发明实施例一种可能的实现方式中,如图49所示,在如图48所示实施例的基础上,生成模块400包括:
第一确定单元410,用于基于所述用户终端的移动性特征和/或移动性管理需求确定配置规则;
配置单元420,用于依据配置规则将执行移动性管理处理功能的组件配置在面向5G的移动无线网络架构中的第三基站设备中,或者配置在面向5G的移动无线网络架构中的数据中心设备中。
在本发明实施例的一种可能的实现方式中,管理模块500具体用于根据用户终端所处的场景信息,以及与场景信息对应的服务质量指标,确定执行所生成的移动性管理逻辑时的网络状态信息、计算状态信息和存储状态信息,并使网络状态信息、计算状态信息和存储状态信息满足对应的服务质量指标的约束条件;基于对应的服务质量指标和约束条件,对移动性管理逻辑进行融合处理;基于融合处理得到的移动性管理逻辑对用户终端进行移动性管理。
在本发明实施例的一种可能的实现方式中,如图50所示,在如图49所示实施例的基础上,管理模块500还包括:
获取单元510,用于获取所述用户终端所处的场景信息,以及与所述场景信息对应的服务质量指标;
第二确定单元520,用于确定执行所述所生成的移动性管理逻辑时的网络状态信息、计算状态信息和存储状态信息,并使所述网络状态信息、计算状态和存储状态信息满足所述对应的服务质量指标的约束条件;
融合单元530,用于基于所述对应的服务质量指标和所述约束条件,对所述移动性管理逻辑进行融合处理;
管理单元540,用于基于融合处理得到的移动性管理逻辑对所述用户终端进行移动性管理。
具体的,融合单元530还用于确定与融合处理得到的移动性管理逻辑对应的业务功能链;基于预设周期,获取融合处理得到的移动性管理逻辑所需的资源状态信息;对所需的资源状态信息进行分析处理,得到移动性管理逻辑的性能指标状态值;判断性能指标状态值是否大于或者等于预设阈值;在小于预设阈值时,确定与融合处理得到的移动性管理逻辑对应的目标优化模式;选取所属优化目标模式下的优化目标,基于对应的业务功能链、资源状态信息,以及性能指标状态值为约束条件,得到目标优化模式下的优化目标的优化结果;根据优化结果生成与所述融合处理得到的移动性管理逻辑对应的移动性管理策略;根据对应的移动性管理策略对用户终端进行移动性管理。
其中,融合单元530还用于在性能指标状态值小于预设阈值时,确定与融合处理得到的移动性管理逻辑对应的优化模式,包括功能组合优化在先、性能优化在后的优化模式,功能组合和性能联合优化的优化模式,以及移动性管理优化模式。
需要说明的是,前述对方法实施例的描述,也适用于本发明实施例的装置,其实现原理类似,在此不再赘述。
综上所述,本发明实施例的面向5G的移动性管理业务切片生成装置,首先接收并分析来自用户终端的移动性管理需求,基于用户终端的移动性特征和/或移动性管理需求,确定用户终端所接入的面向5G的移动无线网络架构的移动性管理架构特征,并基于移动性管理需求对预设移动性管理虚拟网络功能组件进行分割,进而基于移动性管理架构特征生成与每个所分割得到的移动性管理虚拟网络功能组件对应的移动性管理逻辑,最后,根据所生成的移动性管理逻辑对用户终端进行移动性管理。该装置根据用户设备不同的移动性管理需求和/或用户终端的移动性特征分割移动性管理虚拟网络功能组件,通过各功能组件交互处理移动性管理信息,然后,根据具体的业务需求和资源约束条件,从功能组合和/或性能方面对分割的移动性管理虚拟网络功能组件进行按需优化,并且不需要对面向5G的移动无线网络中的其他功能实体进行较大的改动,提高了对用户终端进行移动性管理时的针对性和兼容性。
为了实现上述实施例,本发明还提出一种电子设备。
图51为本申请一实施例提出的一种电子设备的结构示意图。如图51所示,该电子设备120包括:处理器121和存储器122;存储器122用于存储可执行程序代码;处理器121通过读取存储器122中存储的可执行程序代码来运行与可执行程序代码对应的程序,用于实现如上述实施例所述的基于网络功能虚拟化的移动性管理方法。
为了实现上述实施例,本发明还提出一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如上述实施例所述的基于网络功能虚拟化的移动性管理方法。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如,如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块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。
上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (28)
1.一种基于网络功能虚拟化的移动性管理方法,其特征在于,所述方法应用于面向5G的移动无线网络架构中,所述方法包括以下步骤:
分析来自用户终端的移动性管理需求;
确定所述用户终端所接入的面向5G的移动无线网络架构中基于终端移动性特征和/或移动性管理需求的移动性管理架构特征;
基于所述移动性管理需求对预设移动性管理虚拟网络功能组件进行分割;
基于所述移动性管理架构特征生成与每个所分割得到的移动性管理虚拟网络功能组件对应的移动性管理逻辑;
根据所生成的移动性管理逻辑,完成移动性管理功能。
2.如权利要求1所述的基于网络功能虚拟化的移动性管理方法,其特征在于,所述分析来自用户终端的移动性管理需求,包括:
对收到的来自用户的移动性管理事件进行分析,给出主要移动性管理事件发生的模式,针对不同业务场景下主要移动性管理事件发生的模式进行分类;
在分析来自用户终端的移动性管理需求之前,还包括:
对所述面向5G的移动无线网络架构进行网络功能虚拟化处理,所述网络功能虚拟化处理包括:
确定所述面向5G的移动无线网络架构中的核心网络和接入网络;
将所述核心网络配置为:基于实例化的虚拟移动性管理实体所对应的第一移动性管理虚拟网络功能组件为所述用户终端提供移动性管理;
在所述接入网络中的宏基站部署通用服务器,并在所述通用服务器上基于实例化的虚拟移动性管理实体所对应的第二移动性管理虚拟网络功能组件,为所述用户终端提供所述移动性管理服务;
将所述实例化的虚拟移动性管理实体映射为预设个数的第三移动性管理虚拟网络功能组件,并将所述第一移动性管理虚拟网络功能组件、所述第二移动性管理虚拟网络功能组件,以及所述第三移动性管理虚拟网络功能组件作为所述预设移动性管理虚拟网络功能组件。
3.如权利要求2所述的基于网络功能虚拟化的移动性管理方法,其特征在于,所述基于所述移动性管理需求对预设移动性管理虚拟网络功能组件进行分割,包括:
基于所述移动性管理需求,将所述第三移动性管理虚拟网络功能组件分割为所述执行移动性信令转发功能的组件、执行移动性管理处理功能的组件,以及执行移动性管理相关数据查询更新功能的组件。
4.如权利要求3所述的基于网络功能虚拟化的移动性管理方法,其特征在于,所述基于所述架构特征生成与每个所分割得到的移动性管理虚拟网络功能组件对应的移动性管理逻辑,包括:
采用所述执行移动性信令转发功能的组件、所述执行移动性管理处理功能的组件,以及所述执行移动性管理相关数据查询更新功能的组件描述所述架构特征;
整合描述所述架构特征后的各组件对应的管理逻辑,分别生成与所述执行移动性信令转发功能的组件对应的第一移动性管理逻辑,与所述执行移动性管理处理功能的组件对应的第二移动性管理逻辑,以及与所述执行移动性管理相关数据查询更新功能的组件对应的第三移动性管理逻辑;
其中,所述执行移动性信令转发功能的组件配置在所述面向5G的移动无线网络架构中的第一基站设备中,所述第一移动性管理逻辑为:所述执行移动性信令转发功能的组件对所述虚拟移动性管理实体和所述第二基站设备之间的移动信令进行转发处理,以及对所述虚拟移动性管理实体和所述核心网络所配置的第一移动性管理虚拟网络功能组件之间的移动信令进行转发处理;所述第二移动性管理逻辑为:所述执行移动性管理处理功能的组件接收所述第一移动性管理逻辑或第三移动性管理逻辑的移动信令,并响应于所述移动信令;所述第三移动性管理逻辑为:所述执行移动性管理相关数据查询更新功能的组件,响应于第二移动性管理逻辑的数据查询更新,并基于所述移动信令进行对应的数据查询更新操作。
5.如权利要求4所述的基于网络功能虚拟化的移动性管理方法,其特征在于,所述第一移动性管理逻辑还包括:
所述执行移动性信令转发功能的组件接收来自外部的网络功能实体发送的移动性管理控制消息,并对所述移动性管理控制消息进行缓存,以及解析所述移动性管理控制消息的包头信息,将所述移动性管理控制消息转发至所述包头信息所指示的所述执行移动性管理处理功能的组件。
6.如权利要求4所述的基于网络功能虚拟化的移动性管理方法,其特征在于,所述方法还包括:
基于所述移动性管理需求确定配置规则;
依据所述配置规则将所述执行移动性管理处理功能的组件配置在所述面向5G的移动无线网络架构中的第三基站设备中,或者配置在所述面向5G的移动无线网络架构中的数据中心设备中。
7.如权利要求4所述的基于网络功能虚拟化的移动性管理方法,其特征在于,所述第二移动性管理逻辑还包括:
所述执行移动性管理处理功能的组件接收所述执行移动性信令转发功能的组件转发的移动性管理控制消息,基于预设控制协议流程对所述移动性管理控制消息进行分析处理,并判断用于处理所述移动性管理控制消息所需的数据,是否存储在所述执行移动性管理处理功能的组件自身的移动用户上下文信息缓存子模块中,以及在判定未存储在所述自身的移动用户上下文信息缓存子模块中时,所述执行移动性管理处理功能的组件向所述执行移动性管理相关数据查询更新功能的组件发送基于所述移动性管理控制消息的数据查询请求。
8.如权利要求4所述的基于网络功能虚拟化的移动性管理方法,其特征在于,所述第三移动性管理逻辑还包括:
所述执行移动性管理相关数据查询更新功能的组件接收所述数据查询请求,触发查询并获取与所述数据查询请求相关的用户上下文状态信息,并基于所述用户上下文状态信息生成查询响应消息,以及将所述查询响应消息反馈至所述执行移动性管理处理功能的组件;
所述执行移动性管理相关数据查询更新功能的组件,还用于在接收到所述执行移动性管理处理功能的组件的数据更新请求时,触发进行与所述数据更新请求对应的数据更新操作。
9.如权利要求1所述的基于网络功能虚拟化的移动性管理方法,其特征在于,所述根据所生成的移动性管理逻辑对所述用户终端进行移动性管理,包括:
根据所述用户终端所处的场景信息,以及与所述场景信息对应的服务质量指标;
确定执行所述所生成的移动性管理逻辑时的网络状态信息和计算状态信息,并使所述网络状态信息和计算状态信息满足所述对应的服务质量指标的约束条件;
基于所述对应的服务质量指标和所述约束条件,对所述移动性管理逻辑进行融合处理;
基于融合处理得到的移动性管理逻辑对所述用户终端进行移动性管理。
10.如权利要求1所述的基于网络功能虚拟化的移动性管理方法,其特征在于,所述基于融合处理得到的移动性管理逻辑对所述用户终端进行移动性管理,包括:
确定与所述融合处理得到的移动性管理逻辑对应的业务功能链;
基于预设周期,获取所述融合处理得到的移动性管理逻辑所需的资源状态信息;
对所述所需的资源状态信息进行分析处理,得到所述移动性管理逻辑的性能指标状态值;
判断所述性能指标状态值是否大于或者等于预设阈值;
在小于所述预设阈值时,确定与所述融合处理得到的移动性管理逻辑对应的目标优化模式;
选取所属优化目标模式下的优化目标,基于所述对应的业务功能链、所述的资源状态信息,以及所述性能指标状态值为约束条件,得到所述目标优化模式下的优化目标的优化结果;
根据所述优化结果生成与所述融合处理得到的移动性管理逻辑对应的移动性管理策略;
根据所述对应的移动性管理策略对所述用户终端进行移动性管理。
11.如权利要求10所述的基于网络功能虚拟化的移动性管理方法,其特征在于,所述目标优化模式为以下任一模式:
功能组合优化在先、性能优化在后的优化模式,功能组合和性能联合优化的优化模式,以及移动性管理优化模式。
12.如权利要求10所述的基于网络功能虚拟化的移动性管理方法,其特征在于,在所述目标优化模式为所述移动性管理优化模式,采用移动性管理优化控制器触发根据所述对应的移动性管理策略对所述用户终端进行移动性管理,其中,
所述移动性管理优化控制器,用于采集与移动性管理相关的网络资源状态信息,并对所述相关的网络资源状态信息进行预处理以及统计分析处理,根据所统计分析处理得到的结果数据生成基于所述相关的网络资源状态信息的场景数据,根据所述场景数据对所述用户终端进行移动性管理,得到移动性管理优化控制结果信息,以及,根据所述移动性管理优化控制结果信息生成对应的移动性管理优化控制执行信息。
13.如权利要求12所述的基于网络功能虚拟化的移动性管理方法,其特征在于,所述方法还包括:
触发所述移动性管理优化控制策略执行模块,根据所述对应的移动性管理策略对所述用户终端进行移动性管理,包括:
所述移动性管理优化控制策略执行模块,接收所述移动性管理优化控制执行信息,基于所述移动性管理优化控制执行信息,调用所述执行移动性信令转发功能的组件、执行移动性管理处理功能的组件,以及执行移动性管理相关数据查询更新功能的组件,完成各组件的实例化,得到所述各组件的实例,并基于所述移动性管理优化控制结果信息对所述各组件的实例进行放置和/或自动缩放。
14.一种基于网络功能虚拟化的移动性管理装置,其特征在于,包括:
接收和分析模块,用于接收和分析来自用户终端的移动性管理需求;
确定模块,用于确定所述用户终端所接入的面向5G的移动无线网络架构中基于终端移动性特征和/或移动性管理需求的移动性管理架构特征;
分割模块,用于基于所述移动性管理需求对预设移动性管理虚拟网络功能组件进行分割;
生成模块,用于基于所述移动性管理架构特征生成与每个所分割得到的移动性管理虚拟网络功能组件对应的移动性管理逻辑;
管理模块,用于根据所生成的移动性管理逻辑对所述用户终端进行移动性管理。
15.如权利要求14所述的装置,其特征在于,所述接收和分析模块,还用于:
在接收用户终端发起的移动性管理需求之前,对所述面向5G的移动无线网络架构进行网络功能虚拟化处理,所述网络功能虚拟化处理包括:
确定所述面向5G的移动无线网络架构中的核心网络和接入网络;
将所述核心网络配置为:基于实例化的虚拟移动性管理实体所对应的第一移动性管理虚拟网络功能组件为所述用户终端提供移动性管理;
在所述接入网络中的宏基站部署通用服务器,并在所述通用服务器上基于实例化的虚拟移动性管理实体所对应的第二移动性管理虚拟网络功能组件,为所述用户终端提供所述移动性管理服务;
将所述实例化的虚拟移动性管理实体映射为预设个数的第三移动性管理虚拟网络功能组件,并将所述第一移动性管理虚拟网络功能组件、所述第二移动性管理虚拟网络功能组件,以及所述第三移动性管理虚拟网络功能组件作为所述预设移动性管理虚拟网络功能组件。
16.如权利要求14所述的装置,其特征在于,所述分割模块具体用于:
基于所述移动性管理需求,将所述第三移动性管理虚拟网络功能组件分割为所述执行移动性信令转发功能的组件、执行移动性管理处理功能的组件,以及执行移动性管理相关数据查询更新功能的组件。
17.如权利要求14所述的装置,其特征在于,所述生成模块具体用于:
采用所述执行移动性信令转发功能的组件、所述执行移动性管理处理功能的组件,以及所述执行移动性管理相关数据查询更新功能的组件描述所述架构特征;
整合描述所述架构特征后的各组件对应的管理逻辑,分别生成与所述执行移动性信令转发功能的组件对应的第一移动性管理逻辑,与所述执行移动性管理处理功能的组件对应的第二移动性管理逻辑,以及与所述执行移动性管理相关数据查询更新功能的组件对应的第三移动性管理逻辑;
其中,所述执行移动性信令转发功能的组件配置在所述面向5G的移动无线网络架构中的第一基站设备中,所述第一移动性管理逻辑为:所述执行移动性信令转发功能的组件对所述虚拟移动性管理实体和所述第二基站设备之间的移动信令进行转发处理,以及对所述虚拟移动性管理实体和所述核心网络所配置的第一移动性管理虚拟网络功能组件之间的移动信令进行转发处理;所述第二移动性管理逻辑为:所述执行移动性管理处理功能的组件接收所述第一移动性管理逻辑或第三移动性管理逻辑的移动信令,并响应于所述移动信令;所述第三移动性管理逻辑为:所述执行移动性管理相关数据查询更新功能的组件,响应于第二移动性管理逻辑的数据查询更新,并基于所述移动信令进行对应的数据查询更新操作。
18.如权利要求17所述的装置,其特征在于,所述生成模块具体用于:
生成第一移动性管理逻辑;
所述第一移动性管理逻辑包括:
所述执行移动性信令转发功能的组件接收来自外部的网络功能实体发送的移动性管理控制消息,并对所述移动性管理控制消息进行缓存,以及解析所述移动性管理控制消息的包头信息,将所述移动性管理控制消息转发至所述包头信息所指示的所述执行移动性管理处理功能的组件。
19.如权利要求17所述的装置,其特征在于,所述生成模块还包括:
第一确定单元,用于基于所述移动性管理需求确定配置规则;
配置单元,用于依据所述配置规则将所述执行移动性管理处理功能的组件配置在所述面向5G的移动无线网络架构中的第三基站设备中,或者配置在所述面向5G的移动无线网络架构中的数据中心设备中。
20.如权利要求17所述的装置,其特征在于,所述生成模块具体用于:
生成第二移动性管理逻辑;
所述第二移动性管理逻辑包括:
所述执行移动性管理处理功能的组件接收所述执行移动性信令转发功能的组件转发的移动性管理控制消息,基于预设控制协议流程对所述移动性管理控制消息进行分析处理,并判断用于处理所述移动性管理控制消息所需的数据,是否存储在所述执行移动性管理处理功能的组件自身的移动用户上下文信息缓存子模块中,以及在判定未存储在所述自身的移动用户上下文信息缓存子模块中时,所述执行移动性管理处理功能的组件向所述执行移动性管理相关数据查询更新功能的组件发送基于所述移动性管理控制消息的数据查询请求。
21.如权利要求17所述的装置,其特征在于,所述生成模块具体用于:
生成第三移动性管理逻辑;
所述第三移动性管理逻辑包括:
所述执行移动性管理相关数据查询更新功能的组件接收所述数据查询请求,触发查询并获取与所述数据查询请求相关的用户上下文状态信息,并基于所述用户上下文状态信息生成查询响应消息,以及将所述查询响应消息反馈至所述执行移动性管理处理功能的组件;
所述执行移动性管理相关数据查询更新功能的组件,还用于在接收到所述执行移动性管理处理功能的组件的数据更新请求时,触发进行与所述数据更新请求对应的数据更新操作。
22.如权利要求14所述的装置,其特征在于,所述管理模块还包括:
获取单元,用于获取所述用户终端所处的场景信息,以及与所述场景信息对应的服务质量指标;
第二确定单元,用于确定执行所述所生成的移动性管理逻辑时的网络状态信息和计算状态信息,并使所述网络状态信息和计算状态信息满足所述对应的服务质量指标的约束条件;
融合单元,用于基于所述对应的服务质量指标和所述约束条件,对所述移动性管理逻辑进行融合处理;
管理单元,用于基于融合处理得到的移动性管理逻辑对所述用户终端进行移动性管理。
23.如权利要求22所述的装置,其特征在于,所述融合单元具体用于:
确定与所述融合处理得到的移动性管理逻辑对应的业务功能链;
基于预设周期,获取所述融合处理得到的移动性管理逻辑所需的资源状态信息;
对所述所需的资源状态信息进行分析处理,得到所述移动性管理逻辑的性能指标状态值;
判断所述性能指标状态值是否大于或者等于预设阈值;
在小于所述预设阈值时,确定与所述融合处理得到的移动性管理逻辑对应的目标优化模式;
选取所属优化目标模式下的优化目标,基于所述对应的业务功能链、所述所需的资源状态信息,以及所述性能指标状态值为约束条件,得到所述目标优化模式下的优化目标的优化结果;
根据所述优化结果生成与所述融合处理得到的移动性管理逻辑对应的移动性管理策略;
根据所述对应的移动性管理策略对所述用户终端进行移动性管理。
24.如权利要求23所述的装置,其特征在于,融合单元还用于:
在性能指标状态值小于所述预设阈值时,确定与所述融合处理得到的移动性管理逻辑对应的功能组合优化在先、性能优化在后的优化模式,功能组合和性能联合优化的优化模式,以及移动性管理优化模式,其中,所述移动性管理优化模式包括先功能后性能模式、功能优化模式、性能优化模式,以及功能和性能联合优化模式。
25.如权利要求23所述的装置,其特征在于,融合单元还用于:
确定目标优化模式为所述移动性管理优化模式,采用移动性管理优化控制器触发根据所述对应的移动性管理策略对所述用户终端进行移动性管理,其中,
所述移动性管理优化控制器,用于采集与移动性管理相关的网络资源状态信息,并对所述相关的网络资源状态信息进行预处理以及统计分析处理,根据所统计分析处理得到的结果数据生成基于所述相关的网络资源状态信息的场景数据,根据所述场景数据对所述用户终端进行移动性管理,得到移动性管理优化控制结果信息,以及,根据所述移动性管理优化控制结果信息生成对应的移动性管理优化控制执行信息。
26.如权利要求25所述的装置,其特征在于,融合单元还用于:
触发所述移动性管理优化控制策略执行模块,根据所述对应的移动性管理策略对所述用户终端进行移动性管理,包括:
所述移动性管理优化控制策略执行模块,接收所述移动性管理优化控制执行信息,基于所述移动性管理优化控制执行信息,调用所述执行移动性信令转发功能的组件、执行移动性管理处理功能的组件,以及执行移动性管理相关数据查询更新功能的组件,完成各组件的实例化,得到所述各组件的实例,并基于所述移动性管理优化控制结果信息对所述各组件的实例进行放置和/或自动缩放。
27.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器和存储器;
其中,所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序,以用于实现如权利要求1-13中任一所述的基于网络功能虚拟化的移动性管理方法。
28.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1-13中任一所述的基于网络功能虚拟化的移动性管理方法。
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