CN114640981B - 处理5g核心网巨链接的优化方法及装置、设备 - Google Patents
处理5g核心网巨链接的优化方法及装置、设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114640981B CN114640981B CN202210144924.3A CN202210144924A CN114640981B CN 114640981 B CN114640981 B CN 114640981B CN 202210144924 A CN202210144924 A CN 202210144924A CN 114640981 B CN114640981 B CN 114640981B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- upf
- information
- nssai
- amf
- modified
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 59
- 238000005457 optimization Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 230000036541 health Effects 0.000 claims description 32
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 20
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 20
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims description 14
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 9
- CSRZQMIRAZTJOY-UHFFFAOYSA-N trimethylsilyl iodide Substances C[Si](C)(C)I CSRZQMIRAZTJOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 101000579423 Homo sapiens Regulator of nonsense transcripts 1 Proteins 0.000 description 2
- 101001090935 Homo sapiens Regulator of nonsense transcripts 3A Proteins 0.000 description 2
- 102100028287 Regulator of nonsense transcripts 1 Human genes 0.000 description 2
- 102100035026 Regulator of nonsense transcripts 3A Human genes 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000003862 health status Effects 0.000 description 2
- 102100021087 Regulator of nonsense transcripts 2 Human genes 0.000 description 1
- 101710028540 UPF2 Proteins 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W8/00—Network data management
- H04W8/02—Processing of mobility data, e.g. registration information at HLR [Home Location Register] or VLR [Visitor Location Register]; Transfer of mobility data, e.g. between HLR, VLR or external networks
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
- H04W24/02—Arrangements for optimising operational condition
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W76/00—Connection management
- H04W76/10—Connection setup
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W8/00—Network data management
- H04W8/02—Processing of mobility data, e.g. registration information at HLR [Home Location Register] or VLR [Visitor Location Register]; Transfer of mobility data, e.g. between HLR, VLR or external networks
- H04W8/08—Mobility data transfer
- H04W8/14—Mobility data transfer between corresponding nodes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Computer And Data Communications (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
本发明公开了一种处理5G核心网巨链接的优化方法及装置、设备，该方法包括：实时获取网元的状态信息，当终端发起注册请求后，SIT根据AMF的状态信息分析AMF，指引终端向合适的AMF注册；注册完成后，发送会话建立请求，SIT根据UPF的负载情况选择合适的S‑NSSAI，对S‑NSSAI进行修改并记录为表格；修改后的会话建立请求经过AMF，选择对应SMF，SMF选择对应的UPF返回UPF信息；SIT根据表格将UPF信息返回至对应的终端，终端与所述UPF建立会话。本发明通过收集5G数据面网元、核心网控制模块的实时状态信息，基于相关信息优化数据面和核心网的分配调度，减少重定向链接次数，降低链接时延；且可以有效地减轻核心网建立大量会话时的压力和时延，在海量接入时效果更加明显。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种处理5G核心网巨链接的优化方法及装置、设备及存储介质。
背景技术
5G通信时代，除了手机等传统终端，还有海量的物联网终端需接入网络，比如智能水表，智能电表等设备，这些设备具有链接数量大、数据量小、功耗低的特点。对于这一类终端，如果依旧保持和传统终端一致的管理方式，会导致大量的控制面和数据面资源浪费。为了支持海量终端接入，5G网络协议设计了小数据量传输、覆盖争强、基于单播的组消息传播以及核心网节点选择和重定向等优化方法。其中，核心网节点选择和重定向可优化大批量设备同时接入核心网时，核心网资源调度的问题。
对于核心网节点选择和重定向，既可能发生在设备同时接入4G核心网（4G EPC，4GEvolved Packet Core）和5G核心网（5GC，5G Core）的混合网络中情况，也可能在纯5G场景。在混合网络，物联网终端设备通过NG-RAN（NG-Radio AccessNetwork，5G无线接入网）同时支持接入EPC和5GC时，根据协议内容，网络将会做出选择，实现在网络过载时重定向至其他网络的目的。对于从EPC重定向到5GC，MME（MobilityManagement Entity，网络节点）在Attach/TAU Reject消息中指示UE重定向到5GC。对于从5GC重定向到EPC，AMF（AccessandMobility Management Function，接入和移动管理网元）在RegistrationReject（注册拒绝）消息中指示UE（UserEquipment，终端）重定向到EPC。在纯5G场景下，重定向往往发生在核心网侧有多个可用的AMF可选，或者根据需求和规则而选择的最优AMF由于某些原因已经超载或不可用。
纯5G核心网节点选择和重定向会有2个影响效率和时延的问题：
1.在5G场景下，注册的重定向过程一般是发生在AMF超载时。当UE通过RAN（RadioAccess Network，接入网），找到合适的AMF，并试图注册时，AMF若超载，则会反馈指示UE重定向，这就导致，在大量注册请求产生时，UE至少需要通过RAN与核心网交互2次，才能注册并连接上合适的AMF节点，交互的流程增多，可能导致通信的延迟增大。
2.物联网设备的增长速度往往是非常快，基数也非常大的，当设备批量上线时，即使注册过程没有产生超载，但是发起会话请求时，会话的连接数很有可能轻易地突破核心网数据面网元单节点的容量。而这种情况只能在实际发生会话请求、已经产生了大量会话请求时，核心网侧才会出现反馈，进而才能将超载的部分重新分配至其他数据面节点，这就导致了分配的滞后性。
发明内容
为此，本发明目的在于至少一定程度上解决现有技术中的不足，从而提出一种处理5G核心网巨链接的优化方法及装置、设备及存储介质。
第一方面，本发明提供了一种处理5G核心网巨链接的优化方法，所述方法包括：
实时获取网元的状态信息，当终端发起注册请求后，基于SIT装置根据AMF的状态信息分析所述AMF的健康情况和负载情况，并指引所述终端向合适的所述AMF进行注册，所述网元包括AMF、UPF、SMF；
所述终端注册完成之后，发送新的会话建立请求，基于所述SIT装置根据所述UPF的健康情况和负载情况选择与所述UPF合适的S-NSSAI，根据所述UPF对所述S-NSSAI进行适应修改并记录修改情况以及映射关系为表格，所述会话建立请求包括所述S-NSSAI；
通过携带修改后的所述S-NSSAI的所述会话建立请求经过所述AMF，并根据所述修改后的S-NSSAI选择对应的所述SMF，所述SMF根据所述修改后的S-NSSAI选择对应的所述UPF并返回UPF信息；
所述UPF信息返回至所述SIT装置时，所述SIT装置根据所述表格将所述UPF信息返回至对应的所述终端，所述终端根据返回的所述UPF信息与所述UPF建立会话。
第二方面，本发明提供了一种处理5G核心网巨链接的优化装置，所述装置包括：
注册模块：用于实时获取网元的状态信息，当终端发起注册请求后，基于SIT装置根据AMF的状态信息分析所述AMF的健康情况和负载情况，并指引所述终端向合适的所述AMF进行注册，所述网元包括AMF、UPF、SMF；
修改模块：用于所述终端注册完成之后，发送新的会话建立请求，基于所述SIT装置根据所述UPF的健康情况和负载情况选择与所述UPF合适的S-NSSAI，根据所述UPF对所述S-NSSAI进行适应修改并记录修改情况以及映射关系为表格，所述会话建立请求包括所述S-NSSAI；
请求模块：用于通过携带修改后的所述S-NSSAI的所述会话建立请求经过所述AMF，并根据所述修改后的S-NSSAI选择对应的所述SMF，所述SMF根据所述修改后的S-NSSAI选择对应的所述UPF并返回UPF信息；
建立模块：用于所述UPF信息返回至所述SIT装置时，所述SIT装置根据所述表格将所述UPF信息返回至对应的所述终端，所述终端根据返回的所述UPF信息与所述UPF建立会话。
第三方面，本发明还提供了一种处理5G核心网巨链接的优化设备，包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如第一方面所述的处理5G核心网巨链接的优化方法中的各个步骤。
第四方面，本发明还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如第一方面所述的处理5G核心网巨链接的优化方法中的各个步骤。
本发明提供了一种处理5G核心网巨链接的优化方法及装置、设备及存储介质，该方法包括：实时获取网元的状态信息，当终端发起注册请求后，基于SIT装置根据AMF的状态信息分析AMF的健康情况和负载情况，并指引终端向合适的AMF进行注册，网元包括AMF、UPF、SMF；终端注册完成之后，发送新的会话建立请求，基于SIT装置根据UPF的健康情况和负载情况选择与UPF合适的S-NSSAI，根据UPF对S-NSSAI进行适应修改并记录修改情况以及映射关系为表格，会话建立请求包括S-NSSAI；通过携带修改后的S-NSSAI的会话建立请求经过AMF，并根据修改后的S-NSSAI选择对应的SMF，SMF根据修改后的S-NSSAI选择对应的UPF并返回UPF信息；UPF信息返回至SIT装置时，SIT装置根据表格将UPF信息返回至对应的终端，终端根据返回的所述UPF信息与所述UPF建立会话。通过本发明提供的方法，通过收集5G数据面网元、核心网控制模块的实时状态信息，并基于相关信息优化数据面和核心网的分配调度，进而减少重定向链接次数，降低链接时延；且本发明优化和调度作用的时间是在大量会话实际创建之前，可以有效地减轻核心网建立大量会话时的压力和时延，在海量接入时效果更加明显；SIT装置旁挂于RAN，不修改已有的标准协议，不直接介入已有的通信流程，该方式可靠性高，即便SIT装置失效，也不影响之后其他请求的正常处理。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明的处理5G核心网巨链接的优化方法的流程示意图；
图2为本发明的处理5G核心网巨链接的优化方法的子流程示意图；
图3为本发明的处理5G核心网巨链接的优化方法的又一子流程示意图；
图4为本发明的图3中的步骤301的结构示意图；
图5为本发明的图3中的步骤302的结构示意图；
图6为本发明的图3中的步骤303的结构示意图；
图7为本发明的处理5G核心网巨链接的优化方法的另一子流程示意图；
图8为本发明的处理5G核心网巨链接的优化方法的另一子流程示意图；
图9为本发明的处理5G核心网巨链接的优化方法整体框架示意图；
图10为本发明的处理5G核心网巨链接的优化装置的程序模块示意图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参照图1，图1是本申请实施例的处理5G核心网巨链接的优化方法的流程示意图，在本实施例中，上述处理5G核心网巨链接的优化方法包括：
步骤101、实时获取网元的状态信息，当终端发起注册请求后，基于SIT装置根据AMF的状态信息分析所述AMF的健康情况和负载情况，并指引所述终端向合适的所述AMF进行注册，所述网元包括AMF、UPF、SMF。
在本实施例中，通过切片信息转换（Slice Info Translation，SIT）装置通过统一的接口实时收集或获取核心网(Core Network，CN)中各网元的状态信息。当SIT装置收集记录所有AMF的状态信息，终端根据AMF的状态信息分析AMF的健康状态和负载情况，给予不同的AMF不同的权重，并向RAN反馈AMF的健康状态和负载情况，由RAN选择合适的AMF，终端发起注册请求之后，指引终端向合适的AMF进行注册，其中核心网中的网元包括AMF、UPF（UserPlaneFunction，用户面功能）和SMF，其中AMF、UPF和SMF的数量均有多个。其中SIT装置最核心的功能是通过收集信息，修改转换S-NSSAI内容来实现的，所以仿照NAT的命名方式，比如IP+端口号。
步骤102、所述终端注册完成之后，发送新的会话建立请求，基于所述SIT装置根据所述UPF的健康情况和负载情况选择与所述UPF合适的S-NSSAI，根据所述UPF对所述S-NSSAI进行适应修改并记录修改情况以及映射关系为表格，所述会话建立请求包括所述S-NSSAI。
在本实施例中，当终端向合适的AMF注册完成之后，终端会发送新的会话建立请求，会话建立请求会通过SIT装置，SIT装置根据UPF的负载情况和健康情况为其选择合适的S-NSSAI(Single Network SliceSelection Assistance Information，单一网络切片选择辅助信息)，并把S-NSSAI修改为与所分配到的UPF相对应，将S-NSSAI的修改情况以及修改后的S-NSSAI与UPF相对应的映射关系记录下来，其中，会话建立请求中不仅仅只包括S-NSSAI，还包括session ID（会话标识）等信息。
步骤103、通过携带修改后的所述S-NSSAI的所述会话建立请求经过所述AMF，并根据所述修改后的S-NSSAI选择对应的所述SMF，所述SMF根据所述修改后的S-NSSAI选择对应的所述UPF并返回UPF信息。
在本实施例中，携带了修改后的S-NSSAI的会话建立请求经过了AMF，且根据修改后的S-NSSAI选择了与其相对应的SMF，SMF根据修改后的S-NSSAI选择与其对应的UPF，并返回UPF信息。
在本实施例中，SMF确定后，则由SMF选择UPF。一般由SMF向NRF（NetworkRepository Function，网络存储功能）发起选择UPF的请求，内容包括：DNN，S-NSSAI等信息，作为回应，NRF向SMF传递UPF实例的IP或者N4接口的FQDN（FullyQualifiedDomain Name，业务的完全合格域名）等信息，协助SMF对UPF进行发现和定位。
步骤104、所述UPF信息返回至所述SIT装置时，所述SIT装置根据所述表格将所述UPF信息返回至对应的所述终端，所述终端根据返回的所述UPF信息与所述UPF建立会话。
在本实施例中，当UPF信息返回至SIT装置时，SIT装置根据步骤102中记录的UPF与修改后的S-NSSAI之间的映射关系，将UPF返回至对应的终端，其中终端发送的会话建立请求中还包括了修改之前的S-NSSAI以及修改后的S-NSSAI，由此当UPF信息返回后，可根据UPF对应找到其所对应的终端，从而将UPF信息返回至对应的终端，终端则可根据返回的UPF信息与UPF建立会话，其中当数据面通信时，SIT装置不参与，且由于返回的会话连接信息和UPF信息中并不包含切片信息，所以信息返回时，无需在SIT装置执行S-NSSAI的还原。
本申请实施例提供了一种处理5G核心网巨链接的优化方法，该方法包括：实时获取网元的状态信息，当终端发起注册请求后，基于SIT装置根据AMF的状态信息分析AMF的健康情况和负载情况，并指引终端向合适的AMF进行注册，网元包括AMF、UPF、SMF；终端注册完成之后，发送新的会话建立请求，基于SIT装置根据UPF的健康情况和负载情况选择与UPF合适的S-NSSAI，根据UPF对S-NSSAI进行适应修改并记录修改情况以及映射关系为表格，会话建立请求包括S-NSSAI；通过携带修改后的S-NSSAI的会话建立请求经过AMF，并根据修改后的S-NSSAI选择对应的SMF，SMF根据修改后的S-NSSAI选择对应的UPF并返回UPF信息；UPF信息返回至SIT装置时，SIT装置根据表格将UPF信息返回至对应的终端，终端根据返回的所述UPF信息与所述UPF建立会话。通过本发明提供的方法，通过收集5G数据面网元、核心网控制模块的实时状态信息，并基于相关信息优化数据面和核心网的分配调度，进而减少重定向链接次数，降低链接时延；且本发明优化和调度作用的时间是在大量会话实际创建之前，可以有效地减轻核心网建立大量会话时的压力和时延，在海量接入时效果更加明显；SIT装置旁挂于RAN，不修改已有的标准协议，不直接介入已有的通信流程，该方式可靠性高，即便SIT装置失效，也不影响之后其他请求的正常处理。
进一步地，请参照图2，图2为本申请实施例中的处理5G核心网巨链接的优化方法的子流程示意图，所述终端注册完成之后，发送新的会话建立请求，基于所述SIT装置根据所述UPF的健康情况和负载情况选择与所述UPF合适的S-NSSAI，根据所述UPF对所述S-NSSAI进行适应修改并记录修改情况以及映射关系为表格，具体包括：
步骤201、所述SIT装置接收到所述会话建立请求后，根据所述UPF的权重，将所述S-NSSAI分配给权重较大、负载较小的所述UPF；
步骤202、将所述S-NSSAI修改为所述权重较大、负载较小的UPF的允许NSSAI，同时通过所述SIT装置将所述S-NSSAI的修改情况以及所述修改后的S-NSSAI与所述权重较大、负载较小的UPF之间的对应关系为所述表格。
在本实施例中，当终端注册完成之后，终端向SIT装置发送会话建立请求，当SIT装置收到终端所发送的会话连接请求之后，SIT装置根据UPF的权重，将会话建立请求分配给权重较大、负载较小的UPF，即将会话建立请求中的S-NSSAI分配给权重较大、负载较小的UPF，其中当终端注册完成之后，终端向SIT装置发送的会话建立请求中携带有原始S-NSSAI。当将S-NSSAI分配给权重较大、负载较小的UPF之后，将S-NSSAI修改为与权重较大、负载较小的UPF的允许NSSAI，并将原始的S-NSSAI的修改情况以及修改后的S-NSSAI与权重较大、负载较小的UPF之间的映射关系记录下来，并记录为表格。
进一步地，所述SIT装置接收到所述会话建立请求后，根据所述UPF的权重，将所述S-NSSAI分配给权重较大、负载较小的所述UPF，之前还包括：
基于所述SIT装置收集所述UPF的负载情况和健康情况，通过所述SIT装置实时监控所述UPF的负载状态，根据所述UPF的负载状态给所述UPF设置权重。
在本实施例中，当SIT装置在接收到会话建立请求之前，SIT装置收集、订阅了所有的UPF的负载情况以及健康情况，其中不仅仅只有SIT装置可以收集，NWDAF（NetworkDataAnalytics Function，网络数据分析功能）也可用于收集所有的UPF的负载情况以及健康情况。当SIT装置或NWDAF收集、订阅所有的UPF的负载状态信息后，将收集的信息传递给SIT装置做实时记录，SIT实时监控UPF的负载状态信息，并根据UPF的负载状态信息，给每个UPF设置权重，其中UPF的权重设置也可以人为进行手动修改，从而适应不同的情况。
进一步地，所述通过携带修改后的所述S-NSSAI的所述会话建立请求经过所述AMF，并根据所述修改后的S-NSSAI选择对应的所述SMF，具体包括：
所述AMF接收到所述携带修改后的S-NSSAI的会话建立请求发送的NAS消息后，在本地直接配置与所述修改后的S-NSSAI所对应的所述SMF，所述NAS消息包括所述修改后的S-NSSAI。
在本实施例中，当终端发送的会话建立请求中的原始S-NSSAI修改之后，会话建立请求中就携带有修改过后的S-NSSAI，携带有修改过后的S-NSSAI的会话建立请求经过AMF，AMF在接收到携带有修改过后的会话建立请求时，也收到了会话建立请求中的NAS消息，其中NAS消息里一般带有：修改后的S-NSSAI(s)，访问的目标网络信息(UE Requested DNN)，PDU(ProtocolData Unit，协议数据单元)，会话标识(PDU Session ID)，请求类型(Requesttype)等一系列信息。当AMF接收到NAS消息之后，可直接在本地配置与每个修改后的S-NSSAI所对应的SMF，其中是根据修改后的S-NSSAI选择所对应的SMF，并将分配好的SMFID存储进表格中，该方式更加简便，时间开销更小。
在本实施例中，SMF ID的确定还可采用另外一种方式确定，当AMF收到会话建立请求中的NAS消息后，会在本地进行处理，如检查PDU是否可用，切片信息是否携带等。当AMF处理完以上信息后，会在其本地存储S-NSSAI(s)，DNN，PDUSession ID，SMF ID与PDU会话接入类型(Access Type)之间的对应关系，但不如本申请实施例中的SMF ID的确定方式简便、时间开销小。
进一步地，请参阅图3，图3为本申请实施例中处理5G核心网巨链接的优化方法的又一子流程示意图，所述基于所述SIT装置根据所述UPF的健康情况和负载情况选择与所述UPF合适的S-NSSAI，还包括：
步骤301、基于所述SIT装置给所述UPF均分配相同的权重，同时生成UPF序列并按所述UPF序列轮询；
步骤302、间隔收集所述UPF的负载情况，根据所述UPF的负载情况生成新UPF序列；
步骤303、基于所述SIT装置根据所述新UPF序列给所述会话创建请求分配所述S-NSSAI。
在本实施例中，SIT装置通过某些途径（NWDAF或自身统一接口），获取全部UPF的负载情况，并对其负载能力做分析评估，评估后根据负载情况，给与不同UPF不同的权重，并在本地记录，权重会影响后续分配UPF的情况。在UPF的分配问题上，SIT装置需采取合理的负载均衡的方式，保证实际的业务分配是合理的，均衡的。负载均衡算法较多，比较简便、合适的算法为加权轮询，具体做法如下：
SIT装置根据所有UPF的权重，生成一个UPF序列，形如{upf1，upf1，upf2，upf3，upf3，upf4，...}，再根据该序列，当一个新的创建请求到来时，按序列的顺序依次选择UPF，并分配给对应的S-NSSAI。
但是，这种方法是静态分配，无法及时反映实时的负载变化，所以需要优化。本申请实施例中所提供的即是一种优化方案，即SIT装置按一定周期，如每5到10分钟，重新收集UPF的负载情况，并修改UPF的权重，负载大的权重相应调低。
在本实施例中，请参阅图4，图4为步骤301的结构示意图，即在初始的时候，所有的UPF的权重均相同，并按照UPF的权重序列进行轮询，及当一个新的创建请求到来时，按照序列的顺序依次选择UPF，并将UPF分配给对应的S-NSSAI。
请参阅图5，图5为步骤302的结构示意图，SIT装置按照一定的周期时间，对所有的UPF的状态情况以及负载情况进行采集，当UPF的负载上升时，SIT装置调低UPF的权重，从而根据UPF调整后的权重生成新序列。
请参阅图6，图6为步骤303的结构示意图，SIT装置根据UPF调整后的权重所生成的新序列，给到来的会话创建请求分配按序列选择UPF，并分配给对应的S-NSSAI。
进一步地，请参阅图7，图7为本申请实施例中的处理5G核心网巨链接的优化方法的另一子流程示意图，所述当终端发起注册请求后，基于SIT装置根据AMF的状态信息分析所述AMF的健康情况和负载情况，并指引所述终端向合适的所述AMF进行注册，具体包括：
步骤401、所述终端发起注册请求时，基于所述SIT装置对所述AMF进行分析后，选出至少一个合适的所述AMF，所述注册请求包括注册信息；
步骤402、同时对所述注册信息进行修改，根据所述修改后的注册信息向所述合适的AMF进行注册。
在本实施例中，当终端发起注册请求时，经过SIT装置，SIT装置根据分析AMF的健康状况以及负载情况之后，给出不同AMF不同的权重，SIT装置根据分析计算的AMF的权重，在其中选出n个最优可用的AMF，即合适的AMF，其中n可根据情况由运营管理端自定义，且n大于或等于0；当SIT装置选出n个AMF之后，对注册请求中的注册信息进行修改，修改后发出新的注册请求并继续注册流程，根据修改后的注册信息向合适的AMF进行注册。
进一步地，请参阅图8，图8为本申请实施例中的处理5G核心网巨链接的优化方法的另一子流程示意图，所述同时对所述注册信息进行修改，根据所述修改后的注册信息向所述合适的AMF进行注册，具体包括：
步骤501、在所述注册信息内加入正确、可用的5G-S-TMSI或GUAMI信息；
步骤502、将加入所述正确、可用的5G-S-TMSI或GUAMI信息的注册信息发往所述合适的AMF。
在本实施例中，在注册流程中，对于AMF的选择，一般是根据注册信息中携带的5G-S-TMSI或GUAMI（GloballyUnique AMF Identifier,全球唯一AMF ID）信息来决定的。由协议23501可知，如果终端向基站传递的注册消息里未携带5G-S-TMSI或GUAMI信息，或者信息不匹配，或者携带的信息中心指向的AMF不可用时，一般由基站根据其本地的AMF状态信息，结合终端设备的其他信息，综合来选择合适AMF群或者AMF。如果终端设备可以携带正确可用的5G-S-TMSI或GUAMI信息，那么可以减少基站侧替终端设备选择AMF的时间。根据这一原理，设计SIT实现此效果，即实时监控AMF群的状态，当终端发起注册时，接收其注册信息，在注册信息内加入正确、可用的5G-S-TMSI或GUAMI信息，再将注册信息发往AMF，即可快速注册，使选择AMF的这一流程整体时间缩短。
进一步地，请参阅图9，图9为本申请实施例中的整体框架示意图，整个方案的流程如下：
1、通过SIT装置收集记录所有AMF的状态和负载信息，并根据负载和健康情况，给予不同AMF不同的权重；
2、终端UE发起注册请求，经过SIT装置，SIT装置根据分析计算的AMF权重，选出其中n（n可根据情况由运营管理端自定义）个最优可用的AMF，即合适的AMF，并将注册信息中的GUAMI作出修改，修改后发出新的注册请求并继续注册流程，根据修改后的信息向合适的AMF进行注册；
3、NWDAF或SIT装置收集、订阅所有UPF的负载情况和健康状况，并将收集的信息传递给SIT装置做实时记录，SIT实时监控UPF的负载状态信息，并根据负载状态信息，给每个UPF设置权重，该权重也可人为进行手动修改，以适应不同情况；
4、终端UE发起会话建立请求，请求内容中携带有原始S-NSSAI，sessionID等信息，到达SIT装置后，SIT装置根据UPF的权重，将其分配给其中某一个权重较大，负载较小的UPF，并将S-NSSAI修改为指定UPF（即分配后权重较大、负载较小的UPF）的允许NSSAI，同时SIT装置也记录其中的对应关系，如下表：
（在标准协议中已约定物联网设备的标准化类型SST值为3，实际上仅需要修改或添加SD值即可。）
5、修改后，会话创建请求携带新的切片信息，经过AMF，根据修改过后的S-NSSAI找到对应的SMF，再由该SMF根据修改后的S-NSSAI，选择对应的UPF，并返回UPF信息，如SMF根据终端UE的所修改过后的S-NSSAI选择了对应的UPF；
6、UPF信息（如IP等）返回至SIT装置时，SIT装置根据记录有原始S-NSSAI的修改情况以及修改过后的S-NSSAI与UPF的对应映射关系的表格，将UPF信息返回至对应的终端UE；
7、UE终端根据返回的信息，跟UPF建立会话完成，当数据面通信时，SIT装置不参与。
进一步地，本申请实施例还提供了一种处理5G核心网巨链接的优化装置600，图10为本申请实施例中处理5G核心网巨链接的优化装置的程序模块示意图，在本实施例中，上述处理5G核心网巨链接的优化装置600包括：
注册模块601：用于实时获取网元的状态信息，当终端发起注册请求后，基于SIT装置根据AMF的状态信息分析所述AMF的健康情况和负载情况，并指引所述终端向合适的所述AMF进行注册，所述网元包括AMF、UPF、SMF；
修改模块602：用于所述终端注册完成之后，发送新的会话建立请求，基于所述SIT装置根据所述UPF的健康情况和负载情况选择与所述UPF合适的S-NSSAI，根据所述UPF对所述S-NSSAI进行适应修改并记录修改情况以及映射关系为表格，所述会话建立请求包括所述S-NSSAI；
请求模块603：用于通过携带修改后的所述S-NSSAI的所述会话建立请求经过所述AMF，并根据所述修改后的S-NSSAI选择对应的所述SMF，所述SMF根据所述修改后的S-NSSAI选择对应的所述UPF并返回UPF信息；
建立模块604：用于所述UPF信息返回至所述SIT装置时，所述SIT装置根据所述表格将所述UPF信息返回至对应的所述终端，所述终端根据返回的所述UPF信息与所述UPF建立会话。
本发明提供了一种处理5G核心网巨链接的优化装置600，可以实现：实时获取网元的状态信息，当终端发起注册请求后，基于SIT装置根据AMF的状态信息分析AMF的健康情况和负载情况，并指引终端向合适的AMF进行注册，网元包括AMF、UPF、SMF；终端注册完成之后，发送新的会话建立请求，基于SIT装置根据UPF的健康情况和负载情况选择与UPF合适的S-NSSAI，根据UPF对S-NSSAI进行适应修改并记录修改情况以及映射关系为表格，会话建立请求包括S-NSSAI；通过携带修改后的S-NSSAI的会话建立请求经过AMF，并根据修改后的S-NSSAI选择对应的SMF，SMF根据修改后的S-NSSAI选择对应的UPF并返回UPF信息；UPF信息返回至SIT装置时，SIT装置根据表格将UPF信息返回至对应的终端，终端根据返回的所述UPF信息与所述UPF建立会话。通过本发明提供的方法，通过收集5G数据面网元、核心网控制模块的实时状态信息，并基于相关信息优化数据面和核心网的分配调度，进而减少重定向链接次数，降低链接时延；且本发明优化和调度作用的时间是在大量会话实际创建之前，可以有效地减轻核心网建立大量会话时的压力和时延，在海量接入时效果更加明显；SIT装置旁挂于RAN，不修改已有的标准协议，不直接介入已有的通信流程，该方式可靠性高，即便SIT装置失效，也不影响之后其他请求的正常处理。
进一步地，本申请还提供了一种处理5G核心网巨链接的优化设备，包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如上述的处理5G核心网巨链接的优化方法中的各个步骤。
进一步地，本申请还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机被处理器执行时，实现如上述的处理5G核心网巨链接的优化方法中的各个步骤。
在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。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。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，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，本发明的说明书技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或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步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，RandomAccess Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定都是本发明所必须的。在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
对于本领域的技术人员，依据本申请实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (7)
1.一种处理5G核心网巨链接的优化方法，其特征在于，所述方法包括：
实时获取网元的状态信息，当终端发起注册请求后，基于SIT装置根据AMF的状态信息分析所述AMF的健康情况和负载情况，并指引所述终端向合适的所述AMF进行注册，所述网元包括AMF、UPF、SMF，其中，通过切片信息转换装置通过统一的接口实时收集或获取核心网中各网元的状态信息，当SIT装置收集记录所有AMF的状态信息，终端根据AMF的状态信息分析AMF的健康状态和负载情况，给予不同的AMF不同的权重，并向RAN反馈AMF的健康状态和负载情况，由RAN选择合适的AMF；
所述终端注册完成之后，发送新的会话建立请求，基于所述SIT装置根据所述UPF的健康情况和负载情况选择与所述UPF合适的S-NSSAI，其中，基于所述SIT装置给所述UPF均分配相同的权重，同时生成UPF序列并按所述UPF序列轮询；
间隔收集所述UPF的负载情况，根据所述UPF的负载情况生成新UPF序列；
基于所述SIT装置根据所述新UPF序列给所述会话创建请求分配所述S-NSSAI；
根据所述UPF对所述S-NSSAI进行适应修改并记录修改情况以及映射关系为表格，所述会话建立请求包括所述S-NSSAI，其中，基于所述SIT装置收集所述UPF的负载情况和健康情况，通过所述SIT装置实时监控所述UPF的负载状态，根据所述UPF的负载状态给所述UPF设置权重；
所述SIT装置接收到所述会话建立请求后，根据所述UPF的权重，将所述S-NSSAI分配给权重较大、负载较小的所述UPF；
将所述S-NSSAI修改为所述权重较大、负载较小的UPF的允许NSSAI，同时通过所述SIT装置将所述S-NSSAI的修改情况以及所述修改后的S-NSSAI与所述权重较大、负载较小的UPF之间的对应关系为所述表格；
通过携带修改后的所述S-NSSAI的所述会话建立请求经过所述AMF，并根据所述修改后的S-NSSAI选择对应的所述SMF，所述SMF根据所述修改后的S-NSSAI选择对应的所述UPF并返回UPF信息；
所述UPF信息返回至所述SIT装置时，所述SIT装置根据所述表格将所述UPF信息返回至对应的所述终端，所述终端根据返回的所述UPF信息与所述UPF建立会话。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过携带修改后的所述S-NSSAI的所述会话建立请求经过所述AMF，并根据所述修改后的S-NSSAI选择对应的所述SMF，具体包括：
所述AMF接收到所述携带修改后的S-NSSAI的会话建立请求发送的NAS消息后，在本地直接配置与所述修改后的S-NSSAI所对应的所述SMF，所述NAS消息包括所述修改后的S-NSSAI。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当终端发起注册请求后，基于SIT装置根据AMF的状态信息分析所述AMF的健康情况和负载情况，并指引所述终端向合适的所述AMF进行注册，具体包括：
所述终端发起注册请求时，基于所述SIT装置对所述AMF进行分析后，选出至少一个合适的所述AMF，所述注册请求包括注册信息；
同时对所述注册信息进行修改，根据所述修改后的注册信息向所述合适的AMF进行注册。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述同时对所述注册信息进行修改，根据所述修改后的注册信息向所述合适的AMF进行注册，具体包括：
在所述注册信息内加入正确、可用的5G-S-TMSI或GUAMI信息；
将加入所述正确、可用的5G-S-TMSI或GUAMI信息的注册信息发往所述合适的AMF。
5.一种处理5G核心网巨链接的优化装置，其特征在于，所述装置包括：
注册模块：用于实时获取网元的状态信息，当终端发起注册请求后，基于SIT装置根据AMF的状态信息分析所述AMF的健康情况和负载情况，并指引所述终端向合适的所述AMF进行注册，所述网元包括AMF、UPF、SMF；
修改模块：用于所述终端注册完成之后，发送新的会话建立请求，基于所述SIT装置根据所述UPF的健康情况和负载情况选择与所述UPF合适的S-NSSAI，根据所述UPF对所述S-NSSAI进行适应修改并记录修改情况以及映射关系为表格，所述会话建立请求包括所述S-NSSAI；
请求模块：用于通过携带修改后的所述S-NSSAI的所述会话建立请求经过所述AMF，并根据所述修改后的S-NSSAI选择对应的所述SMF，所述SMF根据所述修改后的S-NSSAI选择对应的所述UPF并返回UPF信息；
建立模块：用于所述UPF信息返回至所述SIT装置时，所述SIT装置根据所述表格将所述UPF信息返回至对应的所述终端，所述终端根据返回的所述UPF信息与所述UPF建立会话。
6.一种处理5G核心网巨链接的优化设备，包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1-4任一项所述的处理5G核心网巨链接的优化方法中的各个步骤。
7.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-4任一项所述的处理5G核心网巨链接的优化方法中的各个步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210144924.3A CN114640981B (zh) | 2022-02-16 | 2022-02-16 | 处理5g核心网巨链接的优化方法及装置、设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210144924.3A CN114640981B (zh) | 2022-02-16 | 2022-02-16 | 处理5g核心网巨链接的优化方法及装置、设备 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114640981A CN114640981A (zh) | 2022-06-17 |
| CN114640981B true CN114640981B (zh) | 2023-08-01 |
Family
ID=81946160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210144924.3A Active CN114640981B (zh) | 2022-02-16 | 2022-02-16 | 处理5g核心网巨链接的优化方法及装置、设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114640981B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110972218A (zh) * | 2018-09-30 | 2020-04-07 | 华为技术有限公司 | 一种通信方法及装置 |
| KR20210052985A (ko) * | 2019-11-01 | 2021-05-11 | 콘텔라 주식회사 | 5ｇ 코어망의 ａｍｆ가 ｓｍｆ를 선택하는 방법 및 그 코어장치 |
| CN112910913A (zh) * | 2017-06-19 | 2021-06-04 | 华为技术有限公司 | 一种注册及会话建立的方法、终端和amf实体 |
| CN113068204A (zh) * | 2021-04-01 | 2021-07-02 | 浪潮软件科技有限公司 | 一种支持pdn链路优化的5g核心网设备及方法 |
| WO2022001485A1 (zh) * | 2020-06-28 | 2022-01-06 | 中兴通讯股份有限公司 | 用户业务优先级调整方法、系统和存储介质 |
| CN113939041A (zh) * | 2020-07-13 | 2022-01-14 | 中国电信股份有限公司 | 用于建立协议数据单元会话的方法和系统 |
-
2022
- 2022-02-16 CN CN202210144924.3A patent/CN114640981B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112910913A (zh) * | 2017-06-19 | 2021-06-04 | 华为技术有限公司 | 一种注册及会话建立的方法、终端和amf实体 |
| CN110972218A (zh) * | 2018-09-30 | 2020-04-07 | 华为技术有限公司 | 一种通信方法及装置 |
| KR20210052985A (ko) * | 2019-11-01 | 2021-05-11 | 콘텔라 주식회사 | 5ｇ 코어망의 ａｍｆ가 ｓｍｆ를 선택하는 방법 및 그 코어장치 |
| WO2022001485A1 (zh) * | 2020-06-28 | 2022-01-06 | 中兴通讯股份有限公司 | 用户业务优先级调整方法、系统和存储介质 |
| CN113939041A (zh) * | 2020-07-13 | 2022-01-14 | 中国电信股份有限公司 | 用于建立协议数据单元会话的方法和系统 |
| CN113068204A (zh) * | 2021-04-01 | 2021-07-02 | 浪潮软件科技有限公司 | 一种支持pdn链路优化的5g核心网设备及方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| "S2-177372_OI#3 TS 23 502 Slicing support in Registration with AMF re-allocation and PDU Session establishment procedures v1".3GPP tsg_sa\WG2_Arch.2017,全文. * |
| Nokia, Nokia Shanghai-Bell.C4-184301 "Supporting AMF Changes".3GPP tsg_ct\WG4_protocollars_ex-CN4.2018,(第TSGCT4_85_Osaka期),全文. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114640981A (zh) | 2022-06-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20210084582A1 (en) | Method and apparatus for allocating resource to network slice | |
| CN103369601B (zh) | 为手机客户端提供大并发处理及流量控制的方法 | |
| US20210006421A1 (en) | Method and device for controlling qos, smf, upf, ue, pcf and an | |
| US9426767B2 (en) | Method, gateway, proxy and system for implementing mobile internet services | |
| CN103685461B (zh) | 一种集群管理装置、管理系统以及管理方法 | |
| CN113810512B (zh) | 物联网终端接入系统、方法、装置及存储介质 | |
| EP4149072A1 (en) | Device and method for providing edge computing service by using network slice | |
| CN111434083A (zh) | 用于netconf的网络管理设备和集中式授权服务器 | |
| WO2022116665A1 (zh) | Tcp流的调整方法和系统 | |
| CN112968965B (zh) | Nfv网络节点的元数据服务方法、服务器及存储介质 | |
| EP3203686A1 (en) | Virtualized network function interworking | |
| WO2016180188A1 (zh) | 分发建链方法、装置和系统 | |
| JP2024513803A (ja) | ネットワーク情報エクスポージャ方法、装置、電子機器、及びコンピュータプログラム | |
| KR20210099406A (ko) | 무선 통신 시스템에서 서비스 수요 정보 분석을 통한 자원 관리 방법 및 장치 | |
| US20220394595A1 (en) | Communication method, apparatus, and system | |
| WO2021115429A1 (zh) | 一种通信方法及装置 | |
| WO2021068937A1 (zh) | 服务绑定的方法及装置 | |
| CN114640981B (zh) | 处理5g核心网巨链接的优化方法及装置、设备 | |
| WO2012000455A1 (zh) | 一种客户端及负载均衡的方法 | |
| KR20220001797A (ko) | 무선 통신 네트워크에서 네트워크 분석 정보 제공 방법 및 장치 | |
| CN111757389B (zh) | 一种通信装置和方法 | |
| CN108388475A (zh) | 一种基于终端类型配置api资源的方法及系统 | |
| CN109684081B (zh) | 一种集群内负载均衡的分配处理方法 | |
| KR20230065806A (ko) | 무선 통신 시스템에서 분할 컴퓨팅 서비스를 제공하는 방법 및 장치 | |
| CN109195187B (zh) | 基于网络切片服务器日志文件的切换网络切片方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |