CN109792631B - 网络拥塞控制方法、设备及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种网络拥塞控制方法、设备及系统，根据用户类型、业务类型及用户位置，动态地对用户的驻留或切换进行控制，从而达到拥塞控制的目的。网络设备根据接入网用户面拥塞信息等信息进行动态的用户的分组RFSP配置，不需要修改UE的签约信息，根据用户类型和业务类型选择不同的网络/频段/小区进行驻留或切换控制，通过识别小区位置，引导用户进行选频，从而达到拥塞控制等目的。
Description
技术领域
本申请实施例涉及通信技术，尤其涉及一种网络拥塞控制方法、设备及系统。
背景技术
随着智能终端的普及，各类第三方应用(Over the Top，OTT)业务的兴起，使得网络流量急剧增加，而无线资源的相对有限使无线小区拥塞成为常态。
在用户面拥塞管理(User Plane Congestion management，UPCON)架构中，无线接入网拥塞感知功能(RAN Congestion Awareness Function，RCAF)获取无线接入网(RadioAccess Network，RAN)侧的拥塞信息，并从移动性管理实体(Mobility ManagementEntity，MME)获取发生拥塞的演进型基站(evolved NodeB，eNB)、小区下的用户身份，如国际移动用户识别码(International Mobile Subscriber Identity，IMSI)或接入点(Access Point Name，APN)；然后将每个用户设备(User Equipmnt，UE)的接入网用户面拥塞信息(RAN User Plane Congestion Information，RUCI)发送给策略和计费规则功能(Policy and Charging Rules Function，PCRF)，由PCRF及演进型分组核心网(EvolvedPacket Core，EPC)网关负责业务优先级策略的制定、业务流的识别和优先级标识分配，并将该优先级标识传递给RAN(无线接入网)侧，再由RAN侧根据业务优先级标识对不同业务执行差异化的优先级调度。
现有技术中，根据业务类型调节无线资源分配策略，通过无线资源的优化配置实现拥塞控制。然而，当某一频段/小区的大量UE均有较高优先级的业务请求时，根据业务类型调节无线资源分配策略实现拥塞控制的效果并不显著。
发明内容
本申请实施例提供一种网络拥塞控制方法、设备及系统，根据用户类型、业务类型及用户位置，动态地对用户的驻留或切换进行控制，从而达到拥塞控制的目的。
本申请实施例第一方面提供一种网络拥塞控制方法，包括：
网络设备获取RAN的拥塞信息；
所述网络设备根据所述RAN的拥塞信息配置用户设备UE的RAT/频率选择优先级(RAT/Frequency Selection Priority，RFSP)；
所述网络设备向所述RAN发送与所述RFSP对应的选择优先级识别码(SelectionPriority Identify，SPID)，所述SPID用于所述RAN根据所述SPID对所述UE进行接入控制。
上述提供的网络拥塞控制方法，网络设备根据接入网用户面拥塞信息(RAN UserPlane Congestion Information，RUCI)等信息进行动态的用户的分组RFSP配置，不需要修改UE的签约信息，根据用户类型和业务类型选择不同的网络/频段/小区进行驻留或切换控制，通过识别小区位置，引导用户进行选频，从而达到拥塞控制等目的。当某一频段/小区的大量UE均有较高优先级的业务请求时，通过执行本申请实施例提供的网络拥塞控制方法，可以控制具有较低优先级业务的UE接入另一频段/小区，而并非降低具有较低优先级业务的UE的业务的QoS，使得拥塞控制的效果更为显著。
在一种可能的设计中，所述网络设备为移动性管理实体(Mobility ManagementEntity，MME)，所述网络设备获取RAN的拥塞信息，包括：所述MME接收RCAF发送的RAN的拥塞信息，所述RAN的拥塞信息包括第一接入网用户面拥塞信息RUCI报告和网络拥塞等级列表，所述第一RUCI报告为所述MME所管理的所有RAN的RUCI。
进一步的，所述网络设备根据所述RAN的拥塞信息配置UE的RFSP，包括：所述MME根据所述第一RUCI报告和所述网络拥塞等级列表，调整所述UE的RFSP。
在一种可能的设计中，所述MME接收RCAF发送的RAN的拥塞信息之前，还包括：所述MME向所述RCAF发送拥塞信息订阅请求的消息，所述拥塞信息订阅请求的消息包括所述MME所管理的所有RAN的标识；所述MME接收所述RCAF发送的用于响应所述订阅请求的消息。
上述各可能的设计提供的网络拥塞控制方法，MME通过RCAF上报的MME下所管理的所有的eNB/cell的拥塞情况，然后根据获取的RUCI动态的调整UE的RFSP，再将对应的SPID下发给RAN，调整用户的接入优先级，对用户的驻留进行控制，从而达到网络拥塞调节的目的。
在一种可能的设计中，所述网络设备为MME，所述网络设备获取RAN的拥塞信息，包括：所述MME接收业务能力开放功能(Service Capability Exposure Function，SCEF)发送的RAN的拥塞信息，所述RAN的拥塞信息包括第二RUCI报告、UE的标识和所述SCEF指定的所有RAN的标识，所述第二RUCI报告为所述SCEF指定的所有RAN的RUCI。
进一步的，所述网络设备根据所述RAN的拥塞信息配置UE的RFSP，包括：所述MME根据所述UE的标识从所述第二RUCI报告中选出所述UE所在的RAN的拥塞信息；所述MME根据所述UE的位置、所述UE所在的RAN的拥塞信息以及所述UE的签约信息配置所述UE的RFSP。
在一种可能的设计中，所述MME接收SCEF发送的RAN的拥塞信息之前，还包括：所述SCEF接收应用程序发送的业务请求，所述业务请求包括所述UE的位置信息；所述SCEF根据所述UE的位置信息确定所述UE所在的RAN列表，所述RAN列表中的RAN为所述SCEF指定的所有RAN；所述SCEF向所述RCAF发送拥塞信息订阅请求的消息，所述拥塞信息订阅请求的消息包括所述SCEF指定的所有RAN的标识；所述SCEF接收所述RCAF发送的第二RUCI报告。
上述各可能的设计提供的网络拥塞控制方法，根据应用程序的业务请求，针对特定用户进行SPID配置，SCEF向RCAF请求用户所在位置范围的RAN的拥塞信息，然后上报给MME，MME根据拥塞信息动态调整RFSP并下发给RAN，从而调整用户的接入优先级，对用户的驻留或切换进行控制，从而根据应用的需求达到特定用户网络优化的目的。
在一种可能的设计中，所述网络设备为PCRF，所述网络设备获取RAN的拥塞信息，包括：所述PCRF接收RCAF发送的RAN的拥塞信息，所述RAN的拥塞信息包括第三RUCI报告和UE的标识，所述第三RUCI报告为发生拥塞的RAN的RUCI。
进一步的，所述网络设备根据所述RAN的拥塞信息配置UE的RFSP，包括：所述PCRF根据所述第三RUCI报告和所述UE的签约信息，调整所述UE的RFSP。
在一种可能的设计中，所述网络设备向RAN发送与所述RFSP对应的SPID，包括：所述PCRF通过服务网关S_GW向MME发送SPID下发消息，所述SPID下发消息用于所述MME根据所述SPID下发消息向RAN发送所述SPID。
在一种可能的设计中，所述PCRF接收RCAF发送的RAN的拥塞信息之前，还包括：RCAF接收发生拥塞的RAN发送的拥塞信息报告，所述拥塞信息报告包括发生拥塞的RAN的标识；所述RCAF根据所述发生拥塞的RAN的标识向MME发送UE身份请求消息；所述RCAF接收所述MME发送的UE身份请求应答消息，所述UE身份请求应答消息包括所述发生拥塞的RAN下的UE的标识。
上述各可能的设计提供的网络拥塞控制方法，PCRF通过RCAF获取RAN侧的拥塞信息，然后通过策略动态的调整用户的RFSP，并将对应的SPID下发到RAN侧，从而调整用户的接入优先级，对用户的驻留活切换进行控制，从而达到控制网络拥塞的目的。
第二方面，为了实现上述第一方面的网络拥塞控制方法，本申请实施例提供了一种网络设备，该网络设备具有实现上述网络拥塞控制方法的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。
在第二方面的一种可能的实现方式中，该网络设备包括多个功能模块或单元，用于实现上述第一方面中的任一种网络拥塞控制方法。
在第二方面的另一种可能的实现方式中，该网络设备的结构中可以包括处理器和收发器。所述处理器被配置为支持该装置执行上述第一方面中任一种网络拥塞控制方法中相应的功能。所述收发器用于支持该装置与其他网络设备之间的通信，例如可以为相应的射频模块或者基带模块。该装置中还可以包括存储器，所述存储器用于与处理器耦合，其保存该网络设备执行上述网络拥塞控制方法必要的程序指令和数据。
可选的，该网络设备可以为MME，还可以为PCRF。
第三方面，本申请实施例提供了一种计算机存储介质，用于储存为上述网络设备所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述第一方面所设计的程序。
第四方面，本申请实施例提供一种计算机程序产品，其包含指令，当所述计算机程序被计算机所执行时，该指令使得计算机执行上述方法中网络设备所执行的功能。
第五方面，本申请实施例提供一种业务能力开放功能网元，该网元具有实现上述网络拥塞控制方法中所述SCEF所执行步骤的功能。
第六方面，本申请实施例提供一种无线接入网拥塞感知功能网元，该网元具有实现上述网络拥塞控制方法中所述RCAF所执行步骤的功能。
第七方面，提供一种通信系统，包括UE、RAN以及上述第二方面或第三方面提供的网络设备。
在第七方面一种可能的设计中，所述系统还包括上述第五方面和第六方面提供的网元。
相较于现有技术，本申请实施例所提供的方法、设备和系统，网络设备根据RUCI等信息进行动态的用户的分组RFSP配置，不需要修改UE的签约信息，根据用户类型和业务类型选择不同的网络/频段/小区进行驻留或切换控制，通过识别小区位置，引导用户进行选频，从而达到拥塞控制等目的。当某一频段/小区的大量UE均有较高优先级的业务请求时，通过执行本申请实施例提供的网络拥塞控制方法，可以控制具有较低优先级业务的UE接入另一频段/小区，而并非降低具有较低优先级业务的UE的业务的QoS，使得拥塞控制的效果更为显著。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种移动网络架构示意图；
图2为本申请实施例提供的网络拥塞控制方法流程示意图；
图3为本申请实施例提供的网络拥塞控制方法流程示意图；
图4为本申请实施例提供的网络拥塞控制方法流程示意图；
图5为本申请实施例提供的网络拥塞控制方法流程示意图；
图6为本申请实施例提供的网络设备的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的网络设备的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的网络设备的结构示意图；
图9为本申请实施例提供的网络设备的结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供的技术方案，适用于移动通信网络中。本申请实施例中的移动通信网络，是指不同网元类型、传输网络和网络管理子系统的结合。不同网元类型承担不同的网络功能，如基站(Base Transceiver Station，BTS)、控制器、核心网(Core Network，CN)等。传输网络用于连接网元，网络管理子系统用于对网元、传输网络进行管理。
本申请实施例中的UE，主要是指便于携带的轻型移动终端，如智能手机、平板电脑、PAD等。移动网络与移动终端之间，通过无线接口互通，无线接口可采用多种无线技术。例如，无线接口可采用的无线技术包括第四代移动通信技术(the 4th Generation mobilecommunication technology，4G)，还可以是目前正在研究的第五代移动通信技术(the 5thGeneration mobile communication technology，5G)，甚至后续研究的其他移动通信技术。
网络拥塞控制是目前多数运营商的共同需求，受到3GPP组织和国内行业标准组织的关注。3GPP网络架构场景下，针对网络拥塞，定义了小区资源耗尽和回传链路资源不足的两种拥塞场景，并定义了用户层面的业务控制、应用层面的数据控制、差异化计费等13种拥塞管理场景。网络拥塞控制的技术方案制定主要涉及用户面拥塞的感知和用户面拥塞的缓解方法。针对拥塞感知和缓解，目前研究提出的技术方案主要有两大类：1)基于核心网的拥塞管理方法：即核心网实时参与拥塞的管理过程，RAN通过某种方法将拥塞信息传递到PCRF，由PCRF基于收到的拥塞信息进行针对性的策略下发；2)基于RAN的拥塞管理方法：即拥塞信息无需上报至核心网，当拥塞发生时，由无线网络基于预先定义的规则进行相应的处理。
基于核心网的拥塞管理方法的前提是拥塞信息的上报，即无线网络通过相应的方法将拥塞发生的信息传递到PCRF。其中一种备选方案是：Off-path拥塞信息上报方法。即拥塞信息不通过EPC主设备传递，在网络中新增一个RCAF实体，基于无线网管能监控无线网络拥塞的天然特性，从网管中获取网络拥塞信息，加以整理和用户信息补充，将拥塞小区及受影响的用户信息发送至PCRF。这种方案大部分工作放在主设备之外的功能实体上去完成，对主设备影响小，且具有较好的部署灵活性。
图1为一种UPCON架构示意图，引入Off-path拥塞信息上报方案后的EPC架构如图1所示。如图1所示，该系统架构中的逻辑功能单元主要包括：
(1)RAN：包含eNB或小区(cell)，为终端的接入提供无线资源，可以提供更高的上下行速率，更低的传输延迟和更加可靠的无线传输。
(2)业务能力开放功能(Service Capability Exposure Function，SCEF)：用于认证授权，支持外部实体发现网络、策略执行、跨运营商的记账、与外部实体互联的相关功能等。
(3)MME：用于核心网络的控制平面管理，其主要功能包括移动性管理、会话管理、接入控制、网元选择、存储用户上下文等。
(4)归属用户服务器(Home Subscriber Server，HSS)：用于存储用户签约信息的服务器，主要负责管理用户的签约数据及移动用户的位置信息。
(5)RCAF：通过RAN的操作管理维护(Operation Administration andMaintenance，OAM)信息收集RAN用户面拥塞信息，通过Np接口向PCRF发送RUCI，通过Nq接口从MME获取处在拥塞状态的eNB或小区下的UE身份信息。
(6)服务网关(Serving GateWay，S-GW)：是一个用户面实体，负责用户面数据路由处理，终结处于空闲态的UE下行数据；管理和存储UE的系统结构演进(SystemArchitecture Evolution，SAE)承载上下文，是3GPP系统内部用户面的锚点。
(7)分组数据网网关(Packet Data Network GateWay，P-GW)：负责UE接入分组数据网(Packet Data Network，PDN)的网关，分配用户IP地址，同时是3GPP和非3GPP接入系统的移动性锚点。
(8)PCRF：该功能实体包含策略控制决策和基于流计费控制的功能。
(9)流量检测功能(Traffic Detection Function，TDF)：执行应用程序检测和报告检测到应用程序和其服务数据流量描述给PCRF。
在UPCON架构中，增加了RCAF，它与OAM交互获知eNB或小区的拥塞信息，通过Nq/Nq’接口向MME查询拥塞小区中当前受影响的用户及APN信息，RCAF进行多普勒雷达(Doppler radar，DRA)查询对应的PCRF，通过Np接口将拥塞小区及对应的用户信息发送给相应的PCRF。PCRF为支持基于网络状态的策略管理，需增强支持Np接口，用于从RCAF处收集拥塞信息，并基于用户面拥塞信息、用户签约、应用类型、内容类型等决定控制策略。MME/SGSN需要增强支持Nq/Nq’接口，上报或应RCAF的要求响应拥塞小区内的用户信息。OAM需要增强，使其可向RCAF提供包括小区负荷在内的相关拥塞信息。RCAF无线网络状态感知功能实体对该地区进行密切的、动态的监控，一旦从网管处获知网络处于物理资源的分配耗尽、掉话率急增等异常拥塞的状况，即启动向PCRF的状态上报，PCRF通过Np接口获知了异常拥塞小区的名单，及这些小区下的活动用户的名单，由PCRF根据运营商的策略下发基于网络状态的拥塞管理策略。如可实现基于用户级别的差异化拥塞管理，为保证重要用户的业务体验，仅针对级别较低的用户的服务质量(Quality of Service，QoS)加以干预，缓解整体小区拥塞状况的同时，重要用户的体验也得到了提升。也可以针对业务价值实现差异化的QoS策略，为保证价值业务的用户体验，降低所有用户低价值业务的QoS，缓解小区拥塞状况的同时，价值业务用户的体验也得到了提升，可吸引更多的用户签约价值业务。
然而，现有技术中，根据业务类型调节无线资源分配策略，通过无线资源的优化配置实现拥塞控制的方案，当某一频段/小区的大量UE均有较高优先级的业务请求时，根据业务类型调节无线资源分配策略实现拥塞控制的效果并不显著。
为了解决上述问题，本申请实施例提供一种网络拥塞控制方法。本申请的实施例将以图1所示3GPP系统为例对本申请的应用场景做示意性说明。下面以具体的实施例对本申请的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。
图2为本申请实施例提供的网络拥塞控制方法流程示意图，如图2所示，本实施例提供的网络拥塞控制方法，包括：
S201，网络设备获取RAN的拥塞信息；
示例性的，RAN侧的拥塞信息可能包括RUCI报告、网络拥塞等级列表、RAN的标识和UE的标识等信息中的一种或多种。
S202，网络设备根据所述RAN的拥塞信息配置UE的RFSP；
S203，网络设备向RAN发送与所述RFSP对应的SPID；
需要说明的是，SPID在核心网侧称为RFSP，这个信元可以由用户签约信息指定(保存在HSS中)，也可以由MME或PCRF指定，该信元传递到RAN侧之后，可以用于灵活控制终端的行为策略(如指定终端驻留和切换频点的优先级等，以减少网络无用信令)。
S204，RAN根据所述SPID对UE进行接入控制。
示例性的，网络设备可以是负责移动性管理的网元(MME)，或者还可以是策略与计费规则功能网元(PCRF)。
示例性的，网络设备可以接收RCAF定期地或由事件触发地，向网络设备上报的RAN侧的拥塞信息，例如RCAF可以向MME上报RAN侧的拥塞信息，RCAF还可以向PCRF上报RAN侧的拥塞信息上报RAN侧的拥塞信息。
示例性的，网络设备也可能接收其他网元上报的RAN侧的拥塞信息，例如MME可以接收SCEF上报的RAN侧的拥塞信息。
本申请实施例提供的网络拥塞控制方法，网络设备根据RUCI等信息进行动态的用户的分组RFSP配置，不需要修改UE的签约信息，根据用户类型和业务类型选择不同的网络/频段/小区进行驻留或切换控制，通过识别小区位置，引导用户进行选频，从而达到拥塞控制等目的。当某一频段/小区的大量UE均有较高优先级的业务请求时，通过执行本申请实施例提供的网络拥塞控制方法，可以控制具有较低优先级业务的UE接入另一频段/小区，而并非降低具有较低优先级业务的UE的业务的QoS，使得拥塞控制的效果更为显著。
图3为本申请实施例提供的一种网络拥塞控制方法流程示意图，本实施例以网络设备为MME为例对本申请的技术方案进行示意性说明。
如图3所示，本实施例提供的MME通过RCAF获取RAN侧的拥塞信息，并利用该信息进行动态的RFSP/SPID配置的过程，包括：
S301，MME接收RCAF发送的RAN的拥塞信息；
S302，MME根据RAN的拥塞信息配置UE的RFSP；
S303，MME向RAN下发与所述RFSP对应的SPID；
S304，RAN根据SPID对UE进行接入控制。
可以理解的，UE在附着到网络后向移动边缘计算(Mobile Edge Computing，MEC)注册，通过应用层向部署在MEC中的APP上报UE的地理位置。MEC将UE的地理位置转化成具体的eNB/cell地址后，向SCEF上报MEC的地址，当SCEF要发起位置请求时，就可以向MEC请求获取UE的位置。UE的位置例如可以包括全球定位系统(Global Positioning System，GPS)信息、E-UTRAN小区全局标识符(E-UTRAN Cell Global Identifier，ECGI)等中的至少一种。
可选的，在S301之前，还包括UE附着到网络的过程。如图3中步骤a～d所示，步骤a～d与现有技术的附着过程相同，当HSS向MME发送位置更新确认消息时包括用户的签约RFSP。
可选的，在S301之前，还可能包括S3011～S3013：
S3011，MME向RCAF发送拥塞信息订阅请求的消息，该消息中可以包含该MME下所管理的所有的eNB/cell标识(Identify，ID)；
S3012，RCAF向MME发送用于响应所述订阅请求的消息；
S3013，RAN向RCAF发送RAN的拥塞信息，其中可能包含eNB ID/cell ID。
进一步的，在S301中，可选的，RCAF向MME发送的RAN的拥塞信息，可以包含该MME下所管理的所有的eNB/cell的拥塞信息。示例性的，RCAF向MME发送的RAN的拥塞信息具体可以包括MME下所管理的所有的eNB/cell的RUCI以及各个eNB/cell的拥塞等级构成的拥塞等级列表。显然，该MME下所管理的所有的eNB/cell可能都发生拥塞，也可能部分发生拥塞。对于实际发生拥塞的eNB/cell可以根据实际拥塞情况按照预先设定的拥塞等级划分规则来确定其拥塞等级，对于实际还没有发生拥塞的eNB/cell可以确定其拥塞等级为一默认值。
在S302中，MME获取各eNB/cell的RUCI以及其对应的拥塞等级，进而可以结合用户签约信息、用户位置、网络拥塞等级，对用户进行分组，调整RFSP的值。示例性的，MME在进行RFSP的调整时，一方面，根据用户级别，通过用户签约数据中的用户级别，将发生拥塞区域用户级别较高的接入优先级调高；另一方面，根据区域的拥塞等级，某一区域的拥塞级别高，则根据拥塞级别将其中用户级别较低的接入优先级调低。
在S304中，RAN获取SPID后，根据该SPID值获取对应的驻留控制策略，指定用户驻留到合适的小区。
本实施例提供的网络拥塞控制方法，MME通过RCAF上报的MME下所管理的所有的eNB/cell的拥塞情况，然后根据获取的RUCI动态的调整UE的RFSP，再将对应的SPID下发给RAN，调整用户的接入优先级，对用户的驻留进行控制，从而达到网络拥塞调节的目的。
图4为本申请实施例提供的一种网络拥塞控制方法流程示意图，本实施例以网络设备为MME为例对本申请的技术方案进行示意性说明。
如图4所示，本实施例提供的SCEF根据不同业务，从RCAF获取特定位置(eNB/cell)的拥塞信息，并向MME上报，MME利用该信息进行动态的RFSP/SPID配置的过程，包括：
S401，MME接收SCEF发送的RAN的拥塞信息；
S402，MME根据RAN的拥塞信息配置UE的RFSP；
S403，MME向RAN下发与所述RFSP对应的SPID；
S404，RAN根据SPID对UE进行接入控制。
可以理解的，某些应用程序(Application，APP)为了优化服务，会向SCEF发送业务请求，该请求中可能包含APP ID，用户外部ID，用户的位置等信息。
需要说明的是，SCEF主要用于认证授权，支持外部实体发现网络、策略执行、跨运营商的记账、与外部实体互联的相关功能，SCEF可以将UE内部标识映射为UE外部标识。SCEF根据用户的外部ID与APP ID对业务请求消息进行鉴权决定是否发起后续流程。若鉴权通过，SCEF将UE的地理位置转换为eNB/cell列表。
还需要说明的是，SCEF能够通过UE的位置大致的判断UE可能在那个eNB/cell下，并不能精确的判断UE位置，因此SCEF会生成一组UE可能所在的eNB/cell列表。
可选的，在S401之前，还可能包括S4011～S4013：
S4011，SCEF接收APP发送的业务请求，其中包括UE的位置信息；
S4012，SCEF根据业务请求对UE进行鉴权，鉴权通过后确定UE所在的RAN列表；
S4013，SCEF向RCAF发送拥塞信息订阅请求的消息，该消息中可以包含在S4012中所确定的RAN列表中所有的eNB/cell ID，还可能包括SCEF的ID。
S4014，RCAF向SCEF发送RAN的拥塞信息，其中可能包含SCEF所请求的RAN列表中所有的eNB/cell的RUCI。
可以理解的是，在S4014之前，RCAF可能会从RAN侧接收RAN向RCAF发送RAN的拥塞信息。
进一步的，在S401中，可选的，SCEF向MME发送的RAN的拥塞信息，可以包含在S4012中所确定的RAN列表中所有的eNB/cell ID，该RAN列表中所有的eNB/cell的RUCI，以及UE的标识，如IMSI/MSISDN。同样可以理解的，在S4012中所确定的RAN列表中所有的eNB/cell可能都发生拥塞，也可能部分发生拥塞。
在S402中，MME根据UE的标识(IMSI/MSISDN)从SCEF上报的RUCI中选出对应用户所在eNB/cell的拥塞信息，然后根据用户的位置、拥塞信息及用户的签约信息来调整UE的RFSP。可以理解的是，UE的签约信息可以根据UE的标识获取。示例性的，MME在进行RFSP的调整时，一方面，根据用户级别，通过用户签约数据中的用户级别，将发生拥塞区域用户级别较高的接入优先级调高；另一方面，根据区域的拥塞等级，某一区域的拥塞级别高，则根据拥塞级别将其中用户级别较低的接入优先级调低。
在S404中，RAN获取SPID后，根据该SPID值获取对应的驻留控制策略，指定用户驻留到合适的小区。
本实施例提供的网络拥塞控制方法，根据应用程序的业务请求，针对特定用户进行SPID配置，SCEF向RCAF请求用户所在位置范围的RAN的拥塞信息，然后上报给MME，MME根据拥塞信息动态调整RFSP并下发给RAN，从而调整用户的接入优先级，对用户的驻留或切换进行控制，从而根据应用的需求达到特定用户网络优化的目的。
图5为本申请实施例提供的一种网络拥塞控制方法流程示意图，本实施例以网络设备为PCRF为例对本申请的技术方案进行示意性说明。
如图5所示，本实施例提供的PCRF通过RCAF获取RAN侧的拥塞信息，并利用该信息进行动态的RFSP/SPID配置的过程，包括：
S501，PCRF接收RCAF发送的RAN的拥塞信息；
S502，PCRF根据RAN的拥塞信息配置UE的RFSP；
S503，PCRF向S-GW发送SPID下发消息；
S504，S-GW转发SPID下发消息至MME；
S505，MME向RAN发送SPID；
S506，RAN根据SPID对UE进行接入控制。
可以理解的，在相关技术中，当RAN侧发生拥塞时，eNB会向RCAF发送拥塞信息报告，该报告可能包括eNB/cell ID。
在本申请实施例中，可选的，在S501之前，还可能包括S5011～S5013：
S5011，RCAF接收发生拥塞的RAN发送的拥塞信息报告，该拥塞信息报告包括发生拥塞的RAN的标识，即该拥塞信息报告中携带发生拥塞的eNB/cell ID；
S5012，RCAF根据发生拥塞的RAN的标识向MME发送UE身份请求消息；
S5013，MME向RCAF发送UE身份请求应答消息；
示例性的，应答消息中可以包括S5011或S5012中RAN的标识对应的eNB/cell下的UE标识(IMSI/MSISDN)。进而，RCAF保存发生拥塞的eNB/cell ID以及UE标识等信息，并向PCRF发送RAN的拥塞信息。
进一步的，在S501中，可选的，PCRF接收RCAF发送的RAN的拥塞信息，可以包括S5011或S5012中RAN的标识对应的RAN(即实际发生拥塞了的RAN)的RUCI报告以及UE标识。
在S502中，PCRF根据实际发生拥塞了的RAN的RUCI报告和UE的签约信息，调整UE的RFSP。可以理解的是，UE的签约信息可以根据UE的标识获取。
在S504中，由于PCRF与MME之间目前没有接口，因此在SPID下发的时候通过SGW转发，即PCRF可以通过服务网关S_GW向MME发送SPID下发消息。
本实施例提供的网络拥塞控制方法，PCRF通过RCAF获取RAN侧的拥塞信息，然后通过策略动态的调整用户的RFSP，并将对应的SPID下发到RAN侧，从而调整用户的接入优先级，对用户的驻留活切换进行控制，从而达到控制网络拥塞的目的。
基于与上述方法实施例相同的思想，本申请实施例还提供多种网络设备。该多种网络设备可以通过软件、硬件或者软硬结合的方式实现，可以用于实现上述方法实施例提供的网络拥塞控制方法。其中装置部分与上述方法对应，对应内容和技术效果相同，在此不再赘述。
图6为本申请实施例提供的网络设备的结构示意图。如图6所示，该网络设备可以包括：获取模块61、配置模块62和发送模块63。
具体的获取模块61，用于获取RAN的拥塞信息。配置模块62，用于根据RAN的拥塞信息配置UE的RFSP。发送模块63用于向RAN发送与所述RFSP对应的SPID，所述SPID用于所述RAN根据所述SPID对所述UE进行接入控制。
本申请实施例提供的网络设备，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
图7为本申请实施例提供的网络设备的结构示意图。本实施例涉及的是当网络设备为MME时的具体结构。
在本实施例中，所述获取模块61具体用于接收RCAF发送的RAN的拥塞信息，所述RAN的拥塞信息包括第一RUCI报告和网络拥塞等级列表，所述第一RUCI报告为所述MME所管理的所有RAN的RUCI。
在本实施例中，所述配置模块62，具体用于根据所述第一RUCI报告和所述网络拥塞等级列表，调整所述UE的RFSP。
可选的，本实施例中，所述发送模块63，还用于向所述RCAF发送拥塞信息订阅请求的消息，所述拥塞信息订阅请求的消息包括所述MME所管理的所有RAN的标识。
在上述图6所示实施例的基础上，进一步地，如图7所示，该网络设备还可以包括：接收模块64，用于接收所述RCAF发送的用于响应所述订阅请求的消息。
本申请实施例提供的网络设备，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
图8为本申请实施例提供的网络设备的结构示意图。本实施例涉及的是当网络设备为MME时的具体结构。
在本实施例中，所述获取模块61具体用于接收SCEF发送的RAN的拥塞信息，所述RAN的拥塞信息包括第二RUCI报告、所述SCEF指定的所有RAN的标识和UE的标识，所述第二RUCI报告为所述SCEF指定的所有RAN的RUCI。
在本实施例中，所述配置模块62具体包括选择单元621和调整单元622，选择单元621具体用于根据所述UE的标识从所述第二RUCI报告中选出所述UE所在的RAN的拥塞信息；调整单元622具体用于根据所述UE的位置、所述UE所在的RAN的拥塞信息以及所述UE的签约信息调整所述UE的RFSP。
本申请实施例提供的网络设备，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
可选的，在一种可能的实施方式中，上述图6所示的网络设备还可以是PCRF。所述获取模块61具体用于接收RCAF发送的RAN的拥塞信息，所述RAN的拥塞信息包括第三RUCI报告和UE的标识，所述第三RUCI报告为发生拥塞的RAN的RUCI。进一步的，所述配置模块62具体用于根据所述第三RUCI报告和所述UE的签约信息，调整所述UE的RFSP。进一步的，发送模块63具体用于通过服务网关S_GW向MME发送SPID下发消息，所述SPID下发消息用于所述MME根据所述SPID下发消息向RAN发送所述SPID。
图9为本申请实施例提供的网络设备的结构示意图。如图9所示，该网络设备可以包括收发器91、处理器92、存储器93和至少一个通信总线94。通信总线94用于实现元件之间的通信连接。存储器93可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储NVM，例如至少一个磁盘存储器，存储器93中可以存储各种程序，用于完成各种处理功能以及实现本实施例的方法步骤。可选的，本实施例中的收发器91可以为网络设备上的射频模块或者基带模块。
本实施例中，所述收发器91，用于获取无线接入网RAN的拥塞信息；所述处理器92，用于根据所述RAN的拥塞信息配置用户设备UE的频率选择优先级RFSP；所述收发器还用于向所述RAN发送与所述RFSP对应的选择优先级识别码SPID，所述SPID用于所述RAN根据所述SPID对所述UE进行接入控制。
可选的，作为本实施例的一种可能的实施方式，该实施方式中，网络设备可以是MME。
在该实施方式中，所述收发器91，具体可以用于接收RCAF发送的RAN的拥塞信息，所述RAN的拥塞信息包括第一接入网用户面拥塞信息RUCI报告和网络拥塞等级列表，所述第一RUCI报告为所述MME所管理的所有RAN的RUCI。
进一步的，在该实施方式中，上述处理器92具体可以用于根据所述第一RUCI报告和所述网络拥塞等级列表，调整所述UE的RFSP。
可选的，在该实施方式中，所述收发器41，还可以用于：向所述RCAF发送拥塞信息订阅请求的消息，所述拥塞信息订阅请求的消息包括所述MME所管理的所有RAN的标识；接收所述RCAF发送的用于响应所述订阅请求的消息。
可选的，作为本实施例的一种可能的实施方式，该实施方式中，网络设备可以是MME。
在该实施方式中，所述收发器91，具体可以用于接收SCEF发送的RAN的拥塞信息，所述RAN的拥塞信息包括第二RUCI报告、所述SCEF指定的所有RAN的标识和UE的标识，所述第二RUCI报告为所述SCEF指定的所有RAN的RUCI。
进一步的，在该实施方式中，上述处理器92具体可以用于：根据所述UE的标识从所述第二RUCI报告中选出所述UE所在的RAN的拥塞信息；根据所述UE的位置、所述UE所在的RAN的拥塞信息以及所述UE的签约信息调整所述UE的RFSP。
可选的，作为本实施例的一种可能的实施方式，该实施方式中，网络设备可以是PCRF。
在该实施方式中，所述收发器91，具体可以用于接收RCAF发送的RAN的拥塞信息，所述RAN的拥塞信息包括第三RUCI报告和UE的标识，所述第三RUCI报告为发生拥塞的RAN的RUCI。
进一步的，在该实施方式中，上述处理器92具体可以用于根据所述第三RUCI报告和所述UE的签约信息，调整所述UE的RFSP。
可选的，在该实施方式中，上述收发器91，具体还用于通过服务网关S_GW向MME发送SPID下发消息，所述SPID下发消息用于所述MME根据所述SPID下发消息向RAN发送所述SPID。
本申请实施例提供的网络设备，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
另外，本申请实施例还提供一种通信系统，其中包括UE、RAN以及上述图6～图9所示任一实施例提供的网络设备。
结合本申请公开内容所描述的方法或者算法的步骤可以硬件的方式来实现，也可以是由处理器执行软件指令的方式来实现，也可以通过计算机程序产品实现。软件指令可以由相应的软件模块组成，软件模块可以被存放于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动硬盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。另外，该ASIC可以位于用户设备中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户设备中。
本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本申请所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、设备和方法，在没有超过本申请的范围内，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
另外，所描述系统、设备和方法以及不同实施例的示意图，在不超出本申请的范围内，可以与其它系统，模块，技术或方法结合或集成。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电子、机械或其它的形式。
可以理解，本申请实施例中出现的“多个”是指两个或两个以上。本申请实施例中出现的“第一”、“第二”等描述，仅作示意与区分描述对象之用，没有次序之分，也不表示本申请实施例中对设备个数的特别限定，不能构成对本申请实施例的任何限制。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (24)
1.一种网络拥塞控制方法，其特征在于，包括：
网络设备获取无线接入网RAN的拥塞信息，其中，所述拥塞信息包括接入网用户面拥塞信息报告、网络拥塞等级列表、RAN的标识和用户设备UE的标识中的一种或多种；
所述网络设备根据所述RAN的拥塞信息配置用户设备UE的频率选择优先级；
所述网络设备向所述RAN发送与所述频率选择优先级对应的选择优先级识别码，所述选择优先级识别码用于所述RAN根据所述选择优先级识别码对所述UE进行接入控制；
所述网络设备获取无线接入网RAN的拥塞信息，包括：
所述网络设备从无线接入网拥塞感知功能接收所述RAN的拥塞信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络设备为移动性管理实体，所述网络设备获取RAN的拥塞信息，包括：
所述移动性管理实体接收无线接入网拥塞感知功能发送的RAN的拥塞信息，所述RAN的拥塞信息包括第一接入网用户面拥塞信息报告和网络拥塞等级列表，所述第一接入网用户面拥塞信息报告为所述移动性管理实体所管理的所有RAN的接入网用户面拥塞信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述网络设备根据所述RAN的拥塞信息配置UE的频率选择优先级，包括：
所述移动性管理实体根据所述第一接入网用户面拥塞信息报告和所述网络拥塞等级列表，调整所述UE的频率选择优先级。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述移动性管理实体接收无线接入网拥塞感知功能发送的RAN的拥塞信息之前，还包括：
所述移动性管理实体向所述无线接入网拥塞感知功能发送拥塞信息订阅请求的消息，所述拥塞信息订阅请求的消息包括所述移动性管理实体所管理的所有RAN的标识；
所述移动性管理实体接收所述无线接入网拥塞感知功能发送的用于响应所述订阅请求的消息。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络设备为移动性管理实体，所述网络设备获取RAN的拥塞信息，包括：
所述移动性管理实体接收业务能力开放功能发送的RAN的拥塞信息，所述RAN的拥塞信息包括第二接入网用户面拥塞信息报告、UE的标识和所述业务能力开放功能指定的所有RAN的标识，所述第二接入网用户面拥塞信息报告为所述业务能力开放功能指定的所有RAN的接入网用户面拥塞信息。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述网络设备根据所述RAN的拥塞信息配置UE的频率选择优先级，包括：
所述移动性管理实体根据所述UE的标识从所述第二接入网用户面拥塞信息报告中选出所述UE所在的RAN的拥塞信息；
所述移动性管理实体根据所述UE的位置、所述UE所在的RAN的拥塞信息以及所述UE的签约信息配置所述UE的频率选择优先级。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述移动性管理实体接收业务能力开放功能发送的RAN的拥塞信息之前，还包括：
所述业务能力开放功能接收应用程序发送的业务请求，所述业务请求包括所述UE的位置信息；
所述业务能力开放功能根据所述UE的位置信息确定所述UE所在的RAN列表，所述RAN列表中的RAN为所述业务能力开放功能指定的所有RAN；
所述业务能力开放功能向所述无线接入网拥塞感知功能发送拥塞信息订阅请求的消息，所述拥塞信息订阅请求的消息包括所述业务能力开放功能指定的所有RAN的标识；
所述业务能力开放功能接收所述无线接入网拥塞感知功能发送的第二接入网用户面拥塞信息报告。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络设备为策略和计费规则功能，所述网络设备获取RAN的拥塞信息，包括：
所述策略和计费规则功能接收无线接入网拥塞感知功能发送的RAN的拥塞信息，所述RAN的拥塞信息包括第三接入网用户面拥塞信息报告和UE的标识，所述第三接入网用户面拥塞信息报告为发生拥塞的RAN的接入网用户面拥塞信息。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述网络设备根据所述RAN的拥塞信息配置UE的频率选择优先级，包括：
所述策略和计费规则功能根据所述第三接入网用户面拥塞信息报告和所述UE的签约信息，调整所述UE的频率选择优先级。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述网络设备向RAN发送与所述频率选择优先级对应的选择优先级识别码，包括：
所述策略和计费规则功能通过服务网关向移动性管理实体发送选择优先级识别码下发消息，所述选择优先级识别码下发消息用于所述移动性管理实体根据所述选择优先级识别码下发消息向RAN发送所述选择优先级识别码。
11.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述策略和计费规则功能接收无线接入网拥塞感知功能发送的RAN的拥塞信息之前，还包括：
无线接入网拥塞感知功能接收发生拥塞的RAN发送的拥塞信息报告，所述拥塞信息报告包括发生拥塞的RAN的标识；
所述无线接入网拥塞感知功能根据所述发生拥塞的RAN的标识向移动性管理实体发送UE身份请求消息；
所述无线接入网拥塞感知功能接收所述移动性管理实体发送的UE身份请求应答消息，所述UE身份请求应答消息包括所述发生拥塞的RAN下的UE的标识。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述策略和计费规则功能接收无线接入网拥塞感知功能发送的RAN的拥塞信息之前，还包括：
无线接入网拥塞感知功能接收发生拥塞的RAN发送的拥塞信息报告，所述拥塞信息报告包括发生拥塞的RAN的标识；
所述无线接入网拥塞感知功能根据所述发生拥塞的RAN的标识向移动性管理实体发送UE身份请求消息；
所述无线接入网拥塞感知功能接收所述移动性管理实体发送的UE身份请求应答消息，所述UE身份请求应答消息包括所述发生拥塞的RAN下的UE的标识。
13.一种网络设备，其特征在于，包括收发器和处理器；
所述收发器，用于获取无线接入网RAN的拥塞信息，其中，所述拥塞信息包括接入网用户面拥塞信息报告、网络拥塞等级列表、RAN的标识和UE的标识中的一种或多种；
所述处理器，用于根据所述RAN的拥塞信息配置用户设备UE的频率选择优先级；
所述收发器还用于向所述RAN发送与所述频率选择优先级对应的选择优先级识别码，所述选择优先级识别码用于所述RAN根据所述选择优先级识别码对所述UE进行接入控制；
所述收发器，具体用于从无线接入网拥塞感知功能接收所述RAN的拥塞信息。
14.根据权利要求13所述的网络设备，其特征在于，所述网络设备为移动性管理实体移动性管理实体，所述收发器具体用于：
接收无线接入网拥塞感知功能发送的RAN的拥塞信息，所述RAN的拥塞信息包括第一接入网用户面拥塞信息报告和网络拥塞等级列表，所述第一接入网用户面拥塞信息报告为所述移动性管理实体所管理的所有RAN的接入网用户面拥塞信息。
15.根据权利要求14所述的网络设备，其特征在于，所述处理器具体用于：
根据所述第一接入网用户面拥塞信息报告和所述网络拥塞等级列表，调整所述UE的频率选择优先级。
16.根据权利要求14或15所述的网络设备，其特征在于，所述收发器还用于：
向所述无线接入网拥塞感知功能发送拥塞信息订阅请求的消息，所述拥塞信息订阅请求的消息包括所述移动性管理实体所管理的所有RAN的标识；
接收所述无线接入网拥塞感知功能发送的用于响应所述订阅请求的消息。
17.根据权利要求13所述的网络设备，其特征在于，所述网络设备为移动性管理实体移动性管理实体，所述收发器具体用于：
接收业务能力开放功能发送的RAN的拥塞信息，所述RAN的拥塞信息包括第二接入网用户面拥塞信息报告、所述业务能力开放功能指定的所有RAN的标识和UE的标识，所述第二接入网用户面拥塞信息报告为所述业务能力开放功能指定的所有RAN的接入网用户面拥塞信息。
18.根据权利要求17所述的网络设备，其特征在于，所述处理器具体用于：
根据所述UE的标识从所述第二接入网用户面拥塞信息报告中选出所述UE所在的RAN的拥塞信息；
根据所述UE的位置、所述UE所在的RAN的拥塞信息以及所述UE的签约信息调整所述UE的频率选择优先级。
19.根据权利要求13所述的网络设备，其特征在于，所述网络设备为策略和计费规则功能，所述收发器具体用于：
接收无线接入网拥塞感知功能发送的RAN的拥塞信息，所述RAN的拥塞信息包括第三接入网用户面拥塞信息报告和UE的标识，所述第三接入网用户面拥塞信息报告为发生拥塞的RAN的接入网用户面拥塞信息。
20.根据权利要求19所述的网络设备，其特征在于，所述处理器具体用于：
根据所述第三接入网用户面拥塞信息报告和所述UE的签约信息，调整所述UE的频率选择优先级。
21.根据权利要求19或20所述的网络设备，其特征在于，所述收发器具体用于：
通过服务网关向移动性管理实体发送选择优先级识别码下发消息，所述选择优先级识别码下发消息用于所述移动性管理实体根据所述选择优先级识别码下发消息向RAN发送所述选择优先级识别码。
22.一种通信系统，其特征在于，包括用户设备UE、无线接入网RAN，以及权利要求13-21任一项所述的网络设备。
23.一种网络设备，其特征在于，包括：存储器以及处理器，
所述存储器，用于存储程序指令；
所述处理器，用于执行所述程序指令使得所述网络设备执行如权利要求1-12中任一项所述的方法。
24.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机软件指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-12任一项所述的方法。
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