CN109995830B - Lte网络的会话管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例涉及一种LTE网络的会话管理系统。其中,LTE网络的会话管理系统包括:集中性能平台,集中性能平台包括第一光线接口;PCRF网元,PCRF网元包括第二光线接口;并且第一光纤接口和第二光纤接口通过光纤连接器连接,使集中性能平台与PCRF网元通信连接;其中,集中性能平台用于将LTE网络的拥塞小区信息和/或质量感知信息传输至PCRF网元,PCRF网元用于根据拥塞小区信息和/或质量感知信息确定解决拥塞问题和/或质量问题的应对策略。本发明实施例的LTE网络的会话管理系统,其PCRF网元能够根据集中性能平台对LTE网络的分析信息,确定对应网络问题的应对策略,能够高效准确地解决网络问题。

Description

LTE网络的会话管理系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种LTE网络的会话管理系统。
背景技术
现有的LTE网络的各个网元的建设方式一般为烟囱式建设,如图1中所示,集中性能平台可以分别实现对LTE网络中S1-mme接口的信令面信息以及Sgi接口的媒体面信息的采集,并且可以依靠大数据平台的处理功能完成数据分析、数据诊断等功能,以确定相应小区的接入用户数、业务下载速率、业务类型占比、及用户行为习惯等重要信息。但是,这些信息更多被应用于后续的商业模型参数及事后对网络性能分析的研究之中。
另外,现有的LTE网络一般以哑管道方式提供相应网络能力服务,如图2所示,LTE网络对所有业务均使用统一承载方式,导致LTE网络不会针对不同业务提供差异服务质量保障。
综上所述,针对现有的LTE网络缺乏及时、有效的闭环管理功能,无法根据分析、诊断的信息对LTE网络进行及时调节,需要提供一种能够准确、高效地解决网络问题,以保证LTE网络质量的会话管理系统。
发明内容
本发明实施例提供了一种LTE网络的会话管理系统,其PCRF网元能够根据集中性能平台对LTE网络的分析信息,确定对应网络问题的应对策略,能够高效准确地解决网络问题。
本发明实施例提供了一种LTE网络的会话管理系统,包括:
集中性能平台,集中性能平台包括第一光线接口;
PCRF网元,PCRF网元包括第二光线接口;并且
第一光纤接口和第二光纤接口通过光纤连接器连接,使集中性能平台与PCRF网元通信连接;其中,
集中性能平台用于将LTE网络的拥塞小区信息和/或质量感知信息传输至PCRF网元,PCRF网元用于根据拥塞小区信息和/或质量感知信息确定解决拥塞问题和/或质量问题的应对策略。
进一步地,第一光纤接口和第二光纤接口为SC接口,SC接口通过HTTP协议和/或RESTUL协议通信。
进一步地,集中性能平台包括:
信息采集模块,用于采集并解析LTE网络的网络信息;
信息存储模块,用于存储解析后的LTE网络的网络信息;
识别控制模块,用于提取与拥塞问题和质量问题相关的数据信息;以及
分析统计模块,用于根据数据信息确定拥塞小区信息和质量感知信息。
进一步地,网络信息包括信令面信息和媒体面信息;
数据信息包括:
从信令面信息中提取的与拥塞问题相关的信令数据信息;和
从媒体面信息中提取的与质量问题相关的媒体数据信息。
进一步地,信息采集模块分别与S1-mme接口和Sgi接口连接;其中,
信息采集模块通过S1-mme接口采集S1-u接口的信令面信息、通过Sgi接口采集媒体面信息。
进一步地,分析统计模块内设有拥塞判断模型和质量判断模型;其中,
分析统计模块根据数据信息和拥塞判断模型确定拥塞小区信息、根据数据信息和质量判断模型确定质量感知信息。
进一步地,集中性能平台还包括:
安全认证模块,用于向PCRF网元发送认证信息,PCRF网元能够根据认证信息确定是否接收拥塞小区信息和质量感知信息。
进一步地,拥塞小区信息至少包括:第一策略编码信息、小区状态信息、小区位置类型信息、小区位置值信息和用户手机号码信息;
质量感知信息至少包括:第二策略编码信息、业务状态信息、业务类型信息和用户手机号码信息。
进一步地,PCRF网元预设有多个解决拥塞问题和质量问题的应对策略;其中,
PCRF网元能够根据拥塞小区信息和质量感知信息确定拥塞问题和质量问题,并匹配与拥塞问题和质量问题对应的应对策略。
进一步地,PCRF网元还能够根据确定的应对策略调节LTE网络的QCI值。
本发明实施例提供的LTE网络的会话管理系统,由于将集中性能平台的第一光纤接口与PCRF网元的第二光纤接口通过光纤连接器连接,使LTE网络形成了闭环管理功能,即集中性能平台能够将拥塞小区信息和质量感知信息传输至PCRF网元,以使PCRF网元能够确定解决拥塞问题和质量问题的应对策略,从而准确、高效地解决网络问题,保证LTE网络的质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了现有技术中LTE网络的网络结构示意图;
图2示出了现有技术中LTE网络的哑管道服务方式组网示意图;
图3示出了根据本发明实施例的LTE网络的会话管理系统的网络结构示意图;
图4示出了根据本发明实施例的集中性能平台的结构示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例,为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细描述。应理解,此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明,并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说,本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
图3示出了根据本发明实施例的LTE网络的会话管理系统的网络结构示意图。如图3所示,本发明实施例提供了一种LTE网络的会话管理系统,包括SGSN/MME网元、RNC/eNodeB网元、GGSN/SAE GW网元、集中性能平台和PCRF网元。
其中,SGSN/MME网元和RNC/eNodeB网元之间通过S1-mme接口通信连接,RNC/eNodeB网元和GGSN/SAE GW网元之间通过S1-u接口通信连接,SGSN/MME网元和GGSN/SAE GW网元之间通过S6a接口通信连接,GGSN/SAE GW网元和PCRF网元之间通过Gx接口通信连接,GGSN/SAE GW网元还能够通过Sqi接口与网络(CMNET)连接。集中性能平台能够与S1-mme接口和Sgi接口连接。
在本发明实施例中,集中性能平台还包括第一光线接口,PCRF网元还包括第二光线接口,第一光纤接口和第二光纤接口通过光纤连接器连接,使集中性能平台与PCRF网元通信连接。具体地,第一光纤接口和第二光纤接口为SC(Service Control)接口,SC接口通过HTTP协议和/或RESTUL协议通信。因此,集中性能平台与PCRF网元之间能够通过SC接口,实现有效地对接联动。
其中,集中性能平台用于将LTE网络的拥塞小区信息和/或质量感知信息传输至PCRF网元,PCRF网元用于根据拥塞小区信息和/或质量感知信息确定解决拥塞问题和/或质量问题的应对策略。
图4示出了根据本发明实施例的集中性能平台的结构示意图。如图4所示,在本发明实施例中,集中性能平台100包括信息采集模块110、信息存储模块120、识别控制模块130、分析统计模块140和信息发送模块150。其中,信息采集模块110用于采集并解析LTE网络的网络信息,信息存储模块120用于存储解析后的LTE网络的网络信息,识别控制模块130用于提取与拥塞问题和质量问题相关的数据信息,分析统计模块140用于根据数据信息确定拥塞小区信息和质量感知信息。信息发送模块150用于将拥塞小区信息和质量感知信息发送至PCRF网元200。
网络信息可以包括信令面信息和媒体面信息,信息采集模块110可以分别通过S1-mme接口采集S1-u接口的信令面信息、通过Sgi接口采集媒体面信息。具体地,与PCC构造LTE网络的集中性能平台可以通过采集LTE网络中S1-mme接口和Sgi接口信息后,采用深度包解析(英文名称:Deep Packet Inspection,英文缩写:DPI)设备通过对网络的关键点处的流量和报文内容进行检测分析以固定格式字段记录各参数信息,具体接口的信息如表1和表2所示。
表1信令面信息表
Figure BDA0001536221330000051
Figure BDA0001536221330000061
表2媒体面信息表
Figure BDA0001536221330000062
Figure BDA0001536221330000071
此时,数据信息可以包括从信令面信息中提取的与拥塞问题相关的信令数据信息和从媒体面信息中提取的与质量问题相关的媒体数据信息。即信令数据信息可以包括CellID(基站小区信息)和MSISDN(用户手机号码信息),媒体数据信息可以包括MSISDN(用户手机号码信息)、CellID(基站小区信息)、UL Data(上行流量信息)、DL Data(下行流量信息)、Procedure Start Time(业务开始时间信息)、Procedure End Time(业务截止时间信息)。
分析统计模块140内设有拥塞判断模型和质量判断模型,能够根据数据信息和拥塞判断模型确定拥塞小区信息、根据数据信息和质量判断模型确定质量感知信息。
在本发明实施例中,可以根据信令数据信息和拥塞判断模型确定拥塞小区信息。拥塞判断模型为:根据该基站小区接入的用户数量和接入量权重系数,确定该基站小区是否超过预定的用户接入量,当超过了预定的用户接入量时,则确定其为拥塞小区,并从信令面信息中提取相关的拥塞小区信息。
在本发明实施例中,可以根据媒体数据信息和质量判断模型确定拥塞小区信息。质量判断模型为:根据上行流量信息、业务开始时间和业务截止时间计算上行流量速率变化情况,根据下行流量信息、业务开始时间和业务截止时间计算下行流量速率变化情况,为流量速率变化设定速率权重系数,确定该基站小区的上行流量速率和下行流量速率是否超过预定的流量速率值,当超过了预定的流量速率值时,则确定其为感知差小区,并从媒体面信息中提取相关的质量感知信息。
当确定了基站小区出现了拥塞问题或者质量问题后,可以生成问题报表,如表3所示。
表3问题报表
字段名 类型 长度 默认值
Start Time byte 8 全F
End Time byte 8 全F
TAC byte 2 全F
Cell ID Byte 4 全F
在本发明实施例中,集中性能平台还能包括安全认证模块160,安全认证模块用于向PCRF网元200发送认证信息,PCRF网元200能够根据认证信息确定是否接收信息发送模块150发送的拥塞小区信息和质量感知息。
具体地,为保障集中性能平台与PCRF网元200之间的通信安全性,双方间通信前需要发送认证信息以进行密码安全认证,由集中性能平台发送至PCRF网元200的认证信息的接口字段要求如表4所示。
表4认证信息接口字段表
字段名称 取值
URL http://localhost:8080/pop-web/popd/positionUpload
Request Method POST
Request parameters username、password,用户名和密码
Content Type application/json,数据采用json格式
对应的,该接口的请求消息字段如下:
Figure BDA0001536221330000091
在本发明实施例中,拥塞小区信息至少包括:第一策略编码信息、小区状态信息、小区位置类型信息、小区位置值信息和用户手机号码信息,如表5所示。其中,第一策略编码信息(PolicyCode)用于PCRF网元收到该消息后进行相关对应策略的匹配,小区状态信息(Status)、小区位置类型为固定格式设置,用户手机号码信息(Phone)为可选参数。
表5拥塞小区信息字段格式
Figure BDA0001536221330000101
在本发明实施例中,质量感知信息至少包括:第二策略编码信息、业务状态信息、业务类型信息和用户手机号码信息,如表6所示。。具体地,第二策略编码(PolicyCode)用于PCRF网元收到该消息后进行相关对应策略匹配,业务状态(Status)为固定格式设置,用户手机号码信息(Phone)为可选参数。
表6质量感知信息字段格式
Figure BDA0001536221330000102
在本发明实施例中,PCRF网元中可以预设有多个解决拥塞问题和质量问题的应对策略,以根据拥塞小区信息和质量感知信息确定拥塞问题和质量问题,并匹配与拥塞问题和质量问题对应的应对策略。并且,PCRF网元还能够根据确定的应对策略调节LTE网络的QCI值。
在本发明一个实施例中,解决LTE网络的拥塞问题的方法具体为:
通过集中性能平台实时分析诊断拥塞小区对应的拥塞小区信息,通过集中性能平台与PCRF网元间的SC接口,根据协议标准将拥塞小区信息传递至PCRF网元。PCRF网元接收到拥塞小区信息后,根据预设的解决拥塞问题的应对策略,将此拥塞小区信息更新至对应策略中。然后,PCRF网元将对LTE网元中的拥塞小区下发新的QCI值,从而解决网络拥塞,保障用户体验感知,实现自动化的小区拥塞问题诊断及闭环管理。
在本发明另一个实施例中,解决LTE网络的质量问题的方法具体为:
通过集中性能平台实时分析质量感知信息以及用户使用业务类型,通过集中性能平台与PCRF网元间的SC接口,根据协议标准将用户实时质量感知信息以及用户使用业务类型传递至PCRF网元。PCRF网元接收此信息后,根据预设的解决质量问题的质量感知提升保障应对策略,对用户访问的此业务下发高优先级的QCI值,以提升用户体验感知。
本发明实施例的LTE网络的会话管理系统,能够使PCRF网元具备对小区、用户、业务多多维度下差异化管理能力,并且至少具有以下优点:
可针对基站小区的拥塞问题,重新对此基站小区下用户分配QCI值及网络带宽,实时缓解LTE网络的拥塞问题、有效改善用户上网质量感知。
可根据用户金银铜牌等级,针对重要用户分配高QCI值,让重要用户在LTE网络中相对于一般用户享受更加的网络服务质量保障。
可根据业务对网络的服务质量需求,例如重度手游业务需要QCI为3等网络质量服务,可尽量满足低延时、低掉包率问题。即针对不同业务类型,使LTE网络可针对从1至9的不同QCI值映射出差异服务质量保障,提升用户质量感知体验。
综上所述,本发明实施例的LTE网络的会话管理系统,可以实时、高效解决拥塞小区管理,实现基于集中性能平台“大脑”和PCRF网元为“手”的联动,实现网元的有机联动,打破组网壁垒向。
需要明确的是,本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见,这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中,描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是,本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤,本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后,作出各种改变、修改和添加,或者改变步骤之间的顺序。
以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时,其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时,本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中,或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路,等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
还需要说明的是,本发明中提及的示例性实施例,基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是,本发明不局限于上述步骤的顺序,也就是说,可以按照实施例中提及的顺序执行步骤,也可以不同于实施例中的顺序,或者若干步骤同时执行。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。应理解,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,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种LTE网络的会话管理系统,其特征在于,包括:
集中性能平台,所述集中性能平台包括第一光纤接口;
PCRF网元,所述PCRF网元包括第二光纤接口;并且
所述第一光纤接口和所述第二光纤接口通过光纤连接器连接,使所述集中性能平台与所述PCRF网元通信连接;其中,
所述集中性能平台用于将所述LTE网络的拥塞小区信息和/或质量感知信息传输至所述PCRF网元,所述PCRF网元用于根据所述拥塞小区信息和/或所述质量感知信息确定解决拥塞问题和/或质量问题的应对策略:
所述拥塞小区信息至少包括:第一策略编码信息、小区状态信息、小区位置类型信息、小区位置值信息和用户手机号码信息;
所述质量感知信息至少包括:第二策略编码信息、业务状态信息、业务类型信息和用户手机号码信息。
2.根据权利要求1所述的会话管理系统,其特征在于,所述第一光纤接口和所述第二光纤接口为SC接口,所述SC接口通过HTTP协议和/或RESTUL协议通信。
3.根据权利要求1所述的会话管理系统,其特征在于,所述集中性能平台包括:
信息采集模块,用于采集并解析所述LTE网络的网络信息;
信息存储模块,用于存储解析后的所述LTE网络的网络信息;
识别控制模块,用于提取与所述拥塞问题和所述质量问题相关的数据信息;以及
分析统计模块,用于根据所述数据信息确定所述拥塞小区信息和所述质量感知信息。
4.根据权利要求3所述的会话管理系统,其特征在于,所述网络信息包括信令面信息和媒体面信息;
所述数据信息包括:
从所述信令面信息中提取的与所述拥塞问题相关的信令数据信息;和
从所述媒体面信息中提取的与所述质量问题相关的媒体数据信息。
5.根据权利要求4所述的会话管理系统,其特征在于,所述信息采集模块分别与S1-mme接口和Sgi接口连接;其中,
所述信息采集模块通过所述S1-mme接口采集S1-u接口的所述信令面信息、通过所述Sgi接口采集所述媒体面信息。
6.根据权利要求3所述的会话管理系统,其特征在于,所述分析统计模块内设有拥塞判断模型和质量判断模型;其中,
所述分析统计模块根据所述数据信息和所述拥塞判断模型确定所述拥塞小区信息、根据所述数据信息和所述质量判断模型确定所述质量感知信息。
7.根据权利要求3所述的会话管理系统,其特征在于,所述集中性能平台还包括:
安全认证模块,用于向所述PCRF网元发送认证信息,所述PCRF网元能够根据所述认证信息确定是否接收所述拥塞小区信息和所述质量感知信息。
8.根据权利要求1所述的会话管理系统,其特征在于,所述PCRF网元预设有多个解决所述拥塞问题和所述质量问题的应对策略;其中,
所述PCRF网元能够根据所述拥塞小区信息和所述质量感知信息确定所述拥塞问题和所述质量问题,并匹配与所述拥塞问题和所述质量问题对应的应对策略。
9.根据权利要求1所述的会话管理系统,其特征在于,所述PCRF网元还能够根据确定的所述应对策略调节所述LTE网络的QCI值。
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