CN116074178A - 网络的数字孪生架构、网络会话处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种网络的数字孪生架构、网络会话处理方法及装置，所述方法包括：数据采集与控制实体，用于采集与虚拟网络对应的物理网络的特征数据；与所述数据采集与控制实体连接的核心实体，用于根据数据采集与控制实体采集的特征数据构，建行与所述物理网络对应的网络相关模型，网络相关模型用于对网络会话事件进行趋同化处理；与核心实体连接的用户实体，用于基于所述网络相关模型对网络进行可视化显示。本发明的实施例，所述数字孪生架构综合运用感知、计算、建模、仿真等技术，实现虚实映射与交互，可以对更多错误代价较高的智能应用进行充分训练、高效仿真，降低新技术在物理空间验证时产生的风险，减小部署到真实环境中发生错误的可能性。

Description

网络的数字孪生架构、网络会话处理方法及装置

技术领域

本发明涉及数字孪生领域，特别是指一种网络的数字孪生架构、网络会话处理方法及装置。

背景技术

行业现场网是用蜂窝网络桥接各类行业现场的异构网络，集成短距、无源、时间敏感型网络(Time Sensitive Network，TSN)、毫米波、定位等技术的一体化行业现场网，可以提升异构网络互通能力。当前，面向行业的超大规模网络发展面临巨大的挑战，不仅对确定性数据传输、广泛的设备信息采集、高精度室内定位、高速率数据上传、极限数量设备连接等技术的需求愈加强烈，也对网络接入的故障处理和恢复时间容忍度越来越低，这就相应要求企业行业现场必须打破“黑盒”和“盲哑”的状态，企业行业现场的设备、机器和系统能够更加透明和智能。

数字孪生技术有望成为一种新的网络运维技术，对运维业务进行赋能，形成以客户和业务为核心的自动化和智能化运维能力，但是数字孪生网络只是物理网络的虚拟镜像，本质不是为了建立通信过程。现实中的大规模网络的网络会话、通信链路建立繁多，但并不是所有会话事件都有必要孪生建模，否则，数字孪生虚拟空间将面临信息模型过于复杂，数字模型加载时延过长等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种网络数字孪生架构、网络会话处理方法、装置及设备，用以实现针对行业现场网进行数字孪生映射。

为达到上述目的，本发明的实施例提供一种网络的数字孪生架构，包括：

数据采集与控制实体，用于采集与所述虚拟网络对应的物理网络的特征数据；

与所述数据采集与控制实体连接的核心实体，用于根据所述数据采集与控制实体采集的特征数据，构建与所述物理网络对应的网络相关模型，所述网络相关模型用于对网络会话事件进行趋同化处理；

与所述核心实体连接的用户实体，用于基于所述网络相关模型对网络进行可视化显示。

可选地，所述虚拟网络包括以下至少一项：

与物理网络中的终端对应的终端孪生对象；

与物理网络的接入网对应的接入网孪生对象；

与物理网络的核心网对应的核心网孪生对象；

所述终端孪生对象、所述接入网孪生对象以及所述核心网孪生对象中的至少一项用于根据所述特征数据构建网络相关模型，通过所述网络相关模型对网络会话事件进行映射。

可选地，所述特征数据包括以下至少一项：

终端数据；

网元数据；

网络状态；

网络拓扑信息；

网络质量信息；

网络环境信息。

可选地，所述核心实体包括：网络模型和数据管理实体、应用和服务管理实体以及资源访问和交换实体中的至少一项。

可选地，所述网络模型和数据管理实体包括网络模型管理模块和网络数据管理模块；

其中，所述网络模型管理模块包括以下至少一项：

网络模型构建单元，用于根据所述特征数据构建与所述物理网络对应的行网络相关模型；

网络模型关联单元，用于将多个所述网络相关模型进行组合处理；

网络模型调用单元；用于提供所述网络相关模型的调用接口；

所述网络数据管理模块包括以下至少一项：

网络数据清洗和存储单元；

网络数据分析单元。

可选地，所述网络相关模型包括：几何模型、信息模型以及机理模型；

所述信息模型包括所述物理网络中的物理网元对应的网络相关模型的描述信息；

所述几何模型用于根据所述描述信息进行可视化显示；

所述机理模型用于对所述描述信息进行故障分析，并输出分析结果，所述几何模型还用于将所述分析结果可视化显示。

可选地，所述故障分析包括以下至少一项：

异常检测；

故障诊断；

根因定位；

故障预测；

所述分析结果包括：故障信息模型和/或异常信息模型。

可选地，应用和服务管理实体包括以下至少一项：

网络智能运维模块；

网络分析服务模块；

网络行为报告模块；

网络设备故障预测模块；

网络故障修复模块。

可选地，所述资源访问和交换实体包括以下至少一项：

互操作支持模块；

即插即用支持模块；

访问控制模块；

外部接口。

可选地，所述用户实体包括以下至少一项：

基础设施可视模块；

网络参数配置可视模块；

数据流向可视模块；

服务等级协议(service level agreement，SLA)可视模块。

为达到上述目的，本发明的实施例提供一种网络会话处理方法，应用于虚拟网络，包括：

获取物理网络的特征数据；

根据所述特征数据构建与所述物理网络对应的网络相关模型；

通过所述网络相关模型对网络会话事件进行趋同化处理。

可选地，所述特征数据包括：第一参考消息和第二参考消息；

所述第一参考消息用于指示网络会话事件对应的网络节点的相关信息；

所述第二参考消息用于指示对所述网络会话事件进行映射响应。

可选地，所述通过所述网络相关模型对网络会话事件进行趋同化处理，包括：

根据所述第一参考消息，确定网络会话事件对应的网络节点，以及所述网络会话事件在所述网络节点的起始时间；

根据所述第二参考消息，对所述网络会话事件进行测量，将所述网络会话事件映射到所述网络节点对应的网络相关模型，进行进程间的同步。

可选地，所述第一参考消息包括以下至少一项：

网络会话事件起始时间戳；

终端标识；

PDU会话标识。

可选地，所述第二参考消息包括以下至少一项：

逻辑通道建立时间戳；

拓扑标识；

功能标识；

业务质量标识；

安全标识。

可选地，获取到所述第一参考消息的第一时间与获取到所述第二参考消息的第二时间的差值，与物理网络中的终端发送网络会话消息的第三时间和终端与核心网建立逻辑通道的第四时间的差值趋同。

可选地，所述特征数据的传输信道包括以下一项：

小区特定参考信号；

物理下行链路控制信道；

物理控制格式指示符信道；

物理广播信道。

为达到上述目的，本发明的实施例提供一种网络会话处理方法，应用于物理网络，包括：

向虚拟网络发送特征数据，以使所述虚拟网络根据所述特征数据构建网络相关模型，并通过所述网络相关模型对网络会话事件进行趋同化处理。

可选地，所述特征数据包括：第一参考消息和第二参考消息；

所述第一参考消息用于指示网络会话事件对应的网络节点的相关信息；

所述第二参考消息用于指示对所述网络会话事件进行映射响应。

可选地，所述向虚拟网络发送特征数据，包括：

在物理网络的控制面通过目标导频信号发送所述特征数据，或者，在物理网络的用户面通过目标标识位发送所述特征数据。

可选地，所述特征数据的传输信道包括以下一项：

小区特定参考信号；

物理下行链路控制信道；

物理控制格式指示符信道；

物理广播信道。

可选地，所述第一参考消息包括以下至少一项：

网络会话事件起始时间戳；

终端标识；

协议数据单元PDU会话标识。

可选地，所述第二参考消息包括以下至少一项：

逻辑通道建立时间戳；

拓扑标识；

功能标识；

业务质量标识；

安全标识。

可选地，所述物理网络包括：核心网，所述虚拟网络包括终端孪生对象；

所述向虚拟网络发送特征数据，包括：

在所述核心网接收到终端发送的网络会话消息的情况下，向虚拟网络中的终端孪生对象发送第一参考消息；

在所述核心网与终端建立逻辑通道的情况下，向所述虚拟网络中的终端孪生对象发送第二参考消息。

可选地，所述终端发送所述网络会话消息的第三时间，与终端和核心网建立逻辑通道的第四时间的差值，与所述虚拟网络接收到所述第一参考消息的第一时间与接收到所述第二参考消息的第二时间的差值趋同。

为达到上述目的，本发明的实施例提供一种网络会话处理装置，应用于虚拟网络，包括：

第一获取模块，用于获取物理网络的特征数据；

模型构建模块，用于根据所述特征数据构建与所述物理网络对应的网络相关模型；

处理模块，用于通过所述网络相关模型对网络会话事件进行趋同化处理。

可选地，所述特征数据包括：第一参考消息和第二参考消息；

所述第一参考消息用于指示网络会话事件对应的网络节点的相关信息；

所述第二参考消息用于指示对所述网络会话事件进行映射响应。

可选地，所述处理模块包括：

第一确定单元，用于根据所述第一参考消息，确定网络会话事件对应的网络节点，以及所述网络会话事件在所述网络节点的起始时间；

映射单元，用于根据所述第二参考消息，对所述网络会话事件进行测量，将所述网络会话事件映射到所述网络节点对应的网络相关模型，进行进程间的同步。

可选地，所述第一参考消息包括以下至少一项：

网络会话事件起始时间戳；

终端标识；

PDU会话标识。

可选地，所述第二参考消息包括以下至少一项：

逻辑通道建立时间戳；

拓扑标识；

功能标识；

业务质量标识；

安全标识。

可选地，获取到所述第一参考消息的第一时间与获取到所述第二参考消息的第二时间的差值，与物理网络中的终端发送网络会话消息的第三时间和终端与核心网建立逻辑通道的第四时间的差值趋同。

可选地，所述特征数据的传输信道包括以下一项：

小区特定参考信号；

物理下行链路控制信道；

物理控制格式指示符信道；

物理广播信道。

为达到上述目的，本发明的实施例提供一种网络会话处理装置，应用于物理网络，包括：

第一发送模块，用于向虚拟网络发送特征数据，以使所述虚拟网络根据所述特征数据构建网络相关模型，并通过所述网络相关模型对网络会话事件进行趋同化处理。

可选地，所述特征数据包括：第一参考消息和第二参考消息；

所述第一参考消息用于指示网络会话事件对应的网络节点的相关信息；

所述第二参考消息用于指示对所述网络会话事件进行映射响应。

可选地，所述第一发送模块具体用于：

在物理网络的控制面通过目标导频信号发送所述特征数据，或者，在物理网络的用户面通过目标标识位发送所述特征数据。

可选地，所述特征数据的传输信道包括以下一项：

小区特定参考信号；

物理下行链路控制信道；

物理控制格式指示符信道；

物理广播信道。

可选地，所述第一参考消息包括以下至少一项：

网络会话事件起始时间戳；

终端标识；

协议数据单元PDU会话标识。

可选地，所述第二参考消息包括以下至少一项：

逻辑通道建立时间戳；

拓扑标识；

功能标识；

业务质量标识；

安全标识。

可选地，所述物理网络包括：核心网，所述虚拟网络包括终端孪生对象；

所述第一发送模块包括：

第一发送单元，用于在所述核心网接收到终端发送的网络会话消息的情况下，向虚拟网络中的终端孪生对象发送第一参考消息；

第二发送单元，用于在所述核心网与终端建立逻辑通道的情况下，向所述虚拟网络中的终端孪生对象发送第二参考消息。

可选地，所述终端发送所述网络会话消息的第三时间，与终端和核心网建立逻辑通道的第四时间的差值，与所述虚拟网络接收到所述第一参考消息的第一时间与接收到所述第二参考消息的第二时间的差值趋同。

为达到上述目的，本发明的实施例提供一种网络会话处理设备，应用于虚拟网络，包括：收发器和处理器；

所述收发器用于：获取物理网络的特征数据；

所述处理器用于：根据所述特征数据构建与所述物理网络对应的网络相关模型；通过所述网络相关模型对网络会话事件进行趋同化处理。

可选地，所述特征数据包括：第一参考消息和第二参考消息；

所述第一参考消息用于指示网络会话事件对应的网络节点的相关信息；

所述第二参考消息用于指示对所述网络会话事件进行映射响应。

可选地，所述处理器通过所述网络相关模型对网络会话事件进行趋同化处理，包括：

根据所述第一参考消息，确定网络会话事件对应的网络节点，以及所述网络会话事件在所述网络节点的起始时间；

根据所述第二参考消息，对所述网络会话事件进行测量，将所述网络会话事件映射到所述网络节点对应的网络相关模型，进行进程间的同步。

可选地，所述第一参考消息包括以下至少一项：

网络会话事件起始时间戳；

终端标识；

PDU会话标识。

可选地，所述第二参考消息包括以下至少一项：

逻辑通道建立时间戳；

拓扑标识；

功能标识；

业务质量标识；

安全标识。

可选地，获取到所述第一参考消息的第一时间与获取到所述第二参考消息的第二时间的差值，与物理网络中的终端发送网络会话消息的第三时间和终端与核心网建立逻辑通道的第四时间的差值趋同。

可选地，所述特征数据的传输信道包括以下一项：

小区特定参考信号；

物理下行链路控制信道；

物理控制格式指示符信道；

物理广播信道。

为达到上述目的，本发明的实施例提供一种网络会话处理设备，应用于物理网络，包括：收发器和处理器；

所述收发器用于：向虚拟网络发送特征数据，以使所述虚拟网络根据所述特征数据构建网络相关模型，并通过所述网络相关模型对网络会话事件进行趋同化处理。

可选地，所述特征数据包括：第一参考消息和第二参考消息；

所述第一参考消息用于指示网络会话事件对应的网络节点的相关信息；

所述第二参考消息用于指示对所述网络会话事件进行映射响应。

可选地，所述收发器向虚拟网络发送特征数据，包括：

在物理网络的控制面通过目标导频信号发送所述特征数据，或者，在物理网络的用户面通过目标标识位发送所述特征数据。

可选地，所述特征数据的传输信道包括以下一项：

小区特定参考信号；

物理下行链路控制信道；

物理控制格式指示符信道；

物理广播信道。

可选地，所述第一参考消息包括以下至少一项：

网络会话事件起始时间戳；

终端标识；

协议数据单元PDU会话标识。

可选地，所述第二参考消息包括以下至少一项：

逻辑通道建立时间戳；

拓扑标识；

功能标识；

业务质量标识；

安全标识。

可选地，所述物理网络包括：核心网，所述虚拟网络包括终端孪生对象；

所述收发器向虚拟网络发送特征数据，包括：

在所述核心网接收到终端发送的网络会话消息的情况下，向虚拟网络中的终端孪生对象发送第一参考消息；

在所述核心网与终端建立逻辑通道的情况下，向所述虚拟网络中的终端孪生对象发送第二参考消息。

可选地，所述终端发送所述网络会话消息的第三时间，与终端和核心网建立逻辑通道的第四时间的差值，与所述虚拟网络接收到所述第一参考消息的第一时间与接收到所述第二参考消息的第二时间的差值趋同。

为达到上述目的，本发明的实施例提供一种电子设备，包括：收发器、处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令；所述处理器执行所述程序或指令时实现上述的网络会话处理方法。

为达到上述目的，本发明的实施例提供一种可读存储介质，其上存储有程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现上述的网络会话处理方法的步骤。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

本发明的实施例，数字孪生架构综合运用感知、计算、建模、仿真等技术，实现虚实映射与交互。借助数字孪生，可以对更多错误代价较高的智能应用进行充分训练、高效仿真，降低新技术在物理空间验证时产生的风险，减小部署到真实环境中发生错误的可能性。

附图说明

图1为本发明实施例的数字孪生架构的结构示意图；

图2为本发明实施例中对物理网络进行虚拟网络的映射过程示意图；

图3为本发明实施例的网络会话处理方法的流程示意图之一：

图4为本发明实施例的物理网络的示意图；

图5为本发明实施例的虚拟网络的示意图；

图6为本发明实施例的特征数据结构示意图；

图7为本发明实施例的特征数据嵌入示意图；

图8为本发明实施例的网络附着事件的数字孪生示意图；

图9为本发明实施例的网络会话处理方法的流程示意图之二：

图10为本发明实施例的网络会话处理装置的结构示意图之一；

图11为本发明实施例的网络会话处理装置的结构示意图之二；

图12为本发明实施例的网络会话处理设备的结构示意图之一；

图13为本发明实施例的网络会话处理设备的结构示意图之二；

图14为本发明实施例的电子设备的结构示意图；

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

在本发明的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

另外，本文中术语“系统”和“网络”在本文中常可互换使用。

在本申请所提供的实施例中，应理解，“与A相应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其它信息确定B。

在进行本发明实施例的说明时，首先对下面描述中所用到的一些概念进行解释说明。

在行业现场网中，运营商蜂窝网络桥接各类行业现场各种近端网络，并根据网络的部署位置的不同，可以分为近端接入网和核心网两部分。近端接入网是非公共内网网络部分，主要包括有：工业网关、边缘网关、客户前置设备(Customer Premise Equipment，CPE)、蜂窝小站、室分天线、工业以太交换机、路由器等专网设备；以及蓝牙、WiFi、ZigBee、远距离无线网(Long Range Radio，LoRa)、无源射频识别(Radio FrequencyIdentification，RFID)接收器等网络设备。核心网是可公共访问的运营商网络部分，主要包括有：行业现场网数字孪生平台、边缘计算平台、5GC核心网关键网元等。

数字孪生网络中，鉴于物理的、大规模网络的网络会话、通信链路建立繁多，不对所有会话事件都有必要孪生建模。本发明实施例中，针对行业现场网端到端数据传输的业务特征，虚拟网络中的网络数字孪生架构可以包括与物理网络中的终端、近端接入网以及运营商核心网分别对应的孪生对象(也可以包括所述终端、所述近端接入网以及所述运营商核心网中的一个或者多个对应的孪生对象)，该孪生对象可以不具备信号处理能力，通过事件进程对网络的数字孪生架构中的网络相关模型进行管理，生成物理网络的虚拟镜像，模拟网络会话在物理网络中的行为，监控物理网络的变化，反映物理网络的运行状况，评估物理网络的状态，诊断发生的问题，预测未来趋势。即孪生对象将网络会话事件本身作为管理对象，用于用户线程间同步，或用于进程同步，而不对网络会话事件的所有交互信令进行孪生建模。

需要说明的是，虚拟网络是物理网络的数字孪生虚拟镜像，可以根据网元功能、部署位置等，对单个或者多个物理网元进行描述和集中建模，映射成多个与之逐一对应的数字孪生体(即数字孪生模型)。数字孪生虚拟镜像从功能、物理、虚拟、商业、生命周期等多个层面，为物理网络提供基础设施可视、网络参数配置可视、数据流向可视，以及智能化诊断、预测、决策等数字化管理服务。

需要说明的是，在网络数字孪生中，所述物理网络即为真实的网络环境，包括终端、核心网、近端接入网等。所述虚拟网络由物理网络映射形成的孪生对象构成，可以包括终端孪生对象(UE DT)、接入网孪生对象(P-NW DT)、核心网孪生对象(C-NW DT)中的一个或者多个。所述虚拟网络根据物理网络的特征数据实现对物理网络的网络会话过程进行监听，以及网络会话事件的模型映射，基于所述特征数据实现对物理网络的实时状态进行事件同步。

所述终端孪生对象、所述接入网孪生对象以及所述核心网孪生对象用于根据所述特征数据确定网络会话事件，并根据所述网络会话事件对所述网络相关模型进行管理。

本发明的实施例中，行业现场网的数字孪生虚拟镜像中各部分数字孪生体(即数字孪生模型)各自都按照行业现场网数字孪生的架构进行模型构建，即终端孪生对象、接入网孪生对象以及核心网孪生对象的数字孪生架构是一致的，均为本申请实施例提供的所述数字孪生架构的结构以及功能，下面具体说明本申请实施例提供的数字孪生架构。

如图1所示，本发明实施例提供一种网络的数字孪生架构，包括：

数据采集与控制实体，用于采集与虚拟网络对应的物理网络的特征数据；可选地，所述数据采集与控制实体还可以对物理网元进行控制。所述数据采集与控制实体也可以用于采集所述虚拟网络自身的特征数据。如图1所示，所述数据采集与控制实体可以包括数据采集实体和操作控制实体，其中，所述数据采集实体可以包括终端数据采集模块、网元数据采集模块、网络质量探针等，所述操作控制实体可以包括终端控制模块、网元控制模块等。

与所述数据采集与控制实体连接的核心实体，用于根据所述数据采集与控制实体采集的特征数据，构建与所述物理网络对应的网络相关模型，所述网络相关模型用于对网络会话事件进行趋同化处理，所述网络相关模型例如行业现场网数字孪生模型；可选地，所述趋同化处理可以为所述虚拟网络对所述网络会话事件进行进程同步。

与所述核心实体连接的用户实体，用于基于所述网络相关模型对网络进行可视化显示。

其中，所述数字孪生架构可以为面向行业现场网的虚拟网络的数字孪生模型。所述数据采集与控制实体用于面向物联网业务数据采集需求，通过主动感知或者被动感知的方式，提供物理网络中的网络实体、网元的设备状态、网络覆盖、业务质量等特征数据的采集与监测分析服务，开展有效的业务传输保障，保证行业客户对物理网络的使用感知。所述数据采集与控制实体还可以对物理网络中的实体、物理网元等进行控制。

所述核心实体用于与物理网络对应的网络相关模型的构建，以所述数字孪生架构为近端接入网的数字孪生模型为例，通过对工业网关、边缘网关、CPE、蜂窝小站、室分天线、工业以太交换机、路由器等近端接入网的各种专网设备的特征数据进行网络模型构建、编排和模型调试，对近端接入网网络数据进行管理，为应用和服务管理提供资源访问的访问接口。

所述用户实体用于面向行业现场网全生命周期提供数字孪生多维可视化功能，涵盖网络设计、网络运营和维护等各个阶段，既为行业客户提供定制化和可视化的网络解决方案、网络组网规划及网络建设进度监控等功能，也能提供物理网络的网络运行状态、网络配置、网络覆盖等可视化能力。

该实施例中，在虚拟网络中，所述数字孪生架构的数据采集与控制实体可以为网络相关模型的构建提供物理网元的关键特征数据。网络相关模型可以根据网元功能、部署位置等，对单个或者多个物理网元进行描述和集中建模，形成差异化能力等级的数字孪生体(即数字孪生模型)。网络相关模型从功能、物理、虚拟、商业、生命周期等多个层面，为现场网络提供基础设施可视、网络参数配置可视、数据流向可视，以及智能化诊断、预测、决策等数字化管理服务。

本发明的实施例，所述数字孪生架构综合运用感知、计算、建模、仿真等技术，实现虚实映射与交互。借助数字孪生，可以对更多错误代价较高的智能应用进行充分训练、高效仿真，大大降低新技术在物理空间验证时产生的风险，减小部署到真实环境中发生错误的可能性。同时，可以实现低成本、高效率的创新技术研究。

可选地，所述虚拟网络包括以下至少一项：与物理网络中的终端对应的终端孪生对象；与物理网络中的接入网对应的接入网孪生对象；与物理网络中的核心网对应的核心网孪生对象；

所述终端孪生对象、所述接入网孪生对象以及所述核心网孪生对象中的至少一项用于根据所述特征数据构建网络相关模型，通过所述网络相关模型对网络会话事件进行映射，即通过所述网络相关模型对网络会话事件进行趋同化处理。

该实施例中，所述虚拟网络可以为终端孪生对象、接入网孪生对象、核心网孪生对象中的至少一个，则所述数字孪生架构可以为终端的数字孪生模型，也可以为接入网的数字孪生模型，也可以为核心网的数字孪生模型。该孪生对象可以不具备信号处理能力，主要是通过事件进程对数字孪生架构中的网络模型进行管理，生成物理网络的镜像，模拟网络会话在物理网络中的行为，监控物理网络的变化，反映物理网络的运行状况，评估物理网络的状态，诊断发生的问题，预测未来趋势。即孪生体将网络会话事件本身作为管理对象，用于用户线程间同步，或用于进程同步，而不对网络会话事件的所有交互信令进行孪生建模。

所述数字孪生架构可以根据物理网络的特征数字实现对物理网络的网络会话过程进行监听，以及网络会话事件的模型映射，实现对物理网络的实时状态进行事件同步。具体地，所述特征数据可以包括以下至少一项：

终端数据；

网元数据；

网络状态；

网络拓扑信息；

网络质量信息；

网络环境信息。

以所述数字孪生架构为物理网络中的近端接入网的数字孪生模型为例，具体地，所述特征数据可以包括以下至少一项：

近端接入网的终端数据；

近端接入网网元数据；

近端接入网的网络状态；

近端接入网的网络拓扑信息；

近端接入网的网络质量信息；

近端接入网的网络环境信息。

如图1所示，所述核心实体可以包括：网络模型和数据管理实体、应用和服务管理实体以及资源访问和交换实体中的至少一项。其中，所述网络模型和数据管理实体包括网络模型管理模块和网络数据管理模块；

其中，所述网络模型管理模块包括以下至少一项：

网络模型构建单元，用于根据所述特征数据构建与所述物理网络对应的网络相关模型；例如：根据工业网关、边缘网关、CPE、蜂窝小站、室分天线、工业以太交换机、路由器等专网设备的特征数据，构建工业网关对应的孪生模型、边缘网关对应的孪生模型、CPE对应的孪生模型、蜂窝小站对应的孪生模型、室分天线对应的孪生模型、工业以太交换机对应的孪生模型、路由器对应的孪生模型等。

网络模型关联单元，用于将多个所述网络相关模型进行组合处理，以将不同网络相关模型与同一个物理网元关联起来；

网络模型调用单元；用于提供所述网络相关模型的调用接口；

所述网络数据管理模块包括以下至少一项：

网络数据清洗和存储单元；

网络数据分析单元。

所述网络相关模型可以包括：几何模型、信息模型以及机理模型；

所述信息模型包括所述物理网络中的物理网元对应的网络相关模型的描述信息；

所述几何模型用于根据所述描述信息进行可视化显示；

所述机理模型用于对所述描述信息进行故障分析，并输出分析结果，所述几何模型还用于将所述分析结果可视化显示。

该实施例中，所述核心实体用于网络相关模型的构建，并通过网络模型构建、编排和模型调试，对网络数据进行管理。其中，网络模型构建包括几何模型构建(如设备的2D或3D图形化表示)、信息模型构建(如建立设备的描述模板)以及机理模型构建(如训练故障诊断AI模型)。

所述模型编排是指按照网络拓扑关系和业务需求对几何模型、信息模型和机理模型进行组合，并通过信息模型进行数据流转。所述网络模型关联单元实现所述模型编排。

具体地，所述信息模型对数据模型、设备模型、网络模型、人员模型等进行标准化的描述，输入到几何模型，用于对设备、网络等信息的可视化；此外，所述信息模型包含的描述信息也可以输入到机理模型进行智能故障分析，所述故障分析可以包括以下至少一项：异常检测；故障诊断；根因定位；故障预测；所述分析结果包括：故障信息模型和/或异常信息模型。

其中，所述机理模型的输出可以转化为标准的信息模型(可以包含故障信息模型、异常信息模型等)，输出到所述几何模型进行故障、异常的可视化，另外也可以作为其它机理模型的输入，实现机理模型的组合。例如通过组合智能分析机理模型和智能决策机理模型，可以实现网络的智能化运维管理。从而在网络异常分析基础上，实现故障告警、工单派发、故障修复、性能优化等智能决策任务。

可选地，如图1所示，所述应用和服务管理实体包括以下至少一项：

网络智能运维模块；

网络分析服务模块；

网络行为报告模块；

网络设备故障预测模块；

网络故障修复模块。

以所述数字孪生架构为近端接入网的数字孪生架构为例，则所述应用和服务管理实体包括以下至少一项：

近端接入网网络智能运维模块；

近端接入网网络分析服务模块；

近端接入网网络行为报告模块；

近端接入网网络设备故障预测模块；

近端接入网网络故障修复模块。

可选地，所述资源访问和交换实体包括以下至少一项：

互操作支持模块；

即插即用支持模块；

访问控制模块；

外部接口。

可选地，所述用户实体包括以下至少一项：

基础设施可视模块；

网络参数配置可视模块；

数据流向可视模块；

服务等级协议SLA可视模块。

以所述数字孪生架构为近端接入网的数字孪生架构为例，则所述用户实体包括以下至少一项：

近端接入网基础设施可视模块；

近端接入网网络参数配置可视模块；

近端接入网数据流向可视模块；

近端接入网服务等级协议SLA可视模块。

作为一个可选实施例，本发明实施例中对物理网络进行虚拟网络的映射过程如图2所示。其中，网络的数字孪生架构通过数据采集工具以及协议转换工具获取物理网络中的各行业专网实体的特征数据，该特征数据用于描述物理网络中可见的网络状态；根据获取的特征数据进行模型构建，例如：几何模型、机理模型、数据模型、业务模型等，构建的行业现场网数字孪生模型用于描述网络运行状态。

网络的数字孪生架构将获取的物理网络的特征数据映射称为虚拟网络的信息模型，实现数据管理，例如：将多类数据与同一个物理网元关联起来、将不同实体数据聚合成为复杂系统。该数字孪生架构还可以实现对构建的网络相关模型进行模型管理，例如：将不同模型与统一个物理网元关联起来、提供标准化的模型调用接口。

在所述数字孪生架构可以根据形成的网络相关模型分析预测物理网络的状态，可以基于“数据+算法”进行模型预测，并根据模型分析预测结果进行优化决策，从而对物理网络进行优化控制。

需要说明的是，该实施例中包括的模型和单元仅表示具有相应功能，不限定具有该功能的具体名称。

本发明的实施例，所述数字孪生架构综合运用感知、计算、建模、仿真等技术，实现虚实映射与交互。借助数字孪生，可以对更多错误代价较高的智能应用进行充分训练、高效仿真，降低新技术在物理空间验证时产生的风险，减小部署到真实环境中发生错误的可能性。

如图3所示，本发明实施例还提供一种网络会话处理方法，应用于虚拟网络，可以应用于所述虚拟网络中的终端孪生对象、接入网孪生对象、核心网孪生对象等，具体地，所述方法包括：

步骤31、获取物理网络的特征数据。

其中，所述特征数据可以为所述网络的数字孪生架构中的数据采集与控制实体进行采集获得，也可以为所述物理网络向所述虚拟网络发送。

具体地，所述物理网络可以包括UE、非公共网络(Non-Public Network，NPN)、无线接入网(Radio Access Network，RAN)以及5G核心网(5G Core Network，5GC)等等。所述特征数据可以由所述终端生成，经由NPN和RAN传输至5GC，并由5GC将所述特征消息发送至所述网络的数字孪生架构，具体地，所述特征数据在终端向核心网发送网络会话事件请求消息后，由终端生成并发送至所述核心网。其中，所述核心网可以将所述特征数据发送至所述虚拟网络的终端孪生对象，并由终端孪生对象、接入网孪生对象以及核心网孪生对象共同完成所述对网络会话事件进行数字孪生。

步骤32、根据所述特征数据构建与所述物理网络对应的网络相关模型。

所述虚拟网络获取到所述特征数据后，根据所述特征数据对所述物理网络中的网络会话事件进行数字孪生映射，构建与所述物理网络对应的网络相关模型。例如：根据物理网络中的交换机相关的特征数据，构建与交换机对应的孪生模型，根据与物理网络中的路由器相关的特征数据，构建与路由器对应的孪生模型。

步骤33、通过所述网络相关模型对网络会话事件进行趋同化处理。

其中，所述趋同化处理可以包括：所述虚拟网络对所述网络会话事件进行进程同步。所述虚拟网络获取到所述特征数据并根据所述特征数据构建网络相关模型后，可以根据所述特征数据确定网络会话事件，并基于所述网络相关模型对所述网络会话事件进行数字孪生映射，实现虚拟网络与物理网络的进程同步。

具体地，所述特征数据可以由物理网络的终端生成，经由NPN和RAN传输至5GC，并由5GC将所述特征数据发送至终端孪生体的数字孪生架构。具体地，所述特征数据在终端向核心网发送网络会话事件请求消息后，由终端生成并发送至所述核心网。所述终端孪生体、接入网孪生体以及核心网孪生体通过各自的数字孪生架构共同完成对网络会话事件进行数字孪生。

本申请的实施例，可以针对行业现场网的网络会话业务，引入特征数据对物理网络的网络会话建链过程进行同步和标识管理，解决了对于物理网络的网络会话构建模型过程复杂、模型关联和调用耗时较长的问题。

其中，所述物理网络如图4所示，在物理网络中，时域是物理网络实际存在的域，时分多址即把时间分割成周期性的时间段(时帧)，对一个时帧再分割成更小的时间段(间隙)，然后根据一定的分配原则，使每个用户在每个时帧内只能按指定的时隙收发信号。在开放式系统互联通信参考模型(Open System Interconnection Reference Model，OSI)参考模型中，网络会话是两个或多个通信设备之间临时的、交互式的信息交换。一个协议数据单元(Protocol Data Unit，PDU)会话建立后，即建立了一条端到端的数据传输通道。数据传输通道存在用户面和控制面之分。用户面是指真正的业务数据，例如语音数据或者分组业务数据。控制面通过信令控制一个呼叫流程建立、维护及释放。网络会话在控制面和用户面的通信链路建立，以实现对通信链路建立、修改、释放的过程控制。

所述虚拟网络如图5所示，在虚拟网络中，孪生体(例如终端孪生对象、接入网孪生对象、核心网孪生对象等)可以不具备信号处理能力，主要是通过相应的数字孪生架构，通过事件进程对信息模型进行管理，生成物理网络的镜像，模拟网络会话在物理网络中的行为。

在该实施例中，虚拟网络中的数字孪生对象(即数字孪生架构)通过所述特征数据实现对物理网络的网络会话过程的监听，以及网络会话事件的模型映射，实现对物理网络的实时状态进行事件同步。其中，如图6所示，所述特征数据可以包括时间戳、设备标识、功能标识、性能标识等，用于标识网络会话事件。

可选地，所述特征数据的传输信道包括以下一项：

小区特定参考信号(Cell-specific reference signals，CRS)；

物理下行链路控制信道(Physical downlink control channel，PDCCH)；

物理控制格式指示符信道(Physical Control Format Indicator channel，PCFICH)；

物理广播信道(Physical Broadcast Channel，PBCH)。

该实施例中，所述特征数据可以应用于时频资源不敏感的场景，可以在以上述控制信道的任一项中传输。

可选地，若所述特征数据为物理网络发送，则所述特征数据可以是在物理网络的控制面通过目标导频信号发送的，或者，所述特征数据是在物理网络的用户面通过目标标识位发送的。

该实施例中，若所述特征数据为物理网络发送，则所述物理网络在发送所述特征数据时，可以选在物理网络控制面通过专用的目标导频信号发送所述特征数据，也可以选择在物理网络用户面的目标标识位(例如在无线帧数据位新增标识位)，传输数字孪生专用的所述特征数据。

其中，如图7所示，所述物理网络可以将所述特征数据嵌入在资源块中，通过物理网络控制面的专用导频信号或者一个无线帧的特殊子帧携带所述特征数据。具体地，特征数据可以选择在导频信号(辅助授权接入子帧)中传输。特征数据所在的特殊子帧包含多个符号，基于所述特征数据所在符号位置的控制信息，决定解调参数。最后，使用解调参数解调制专用导频信号子帧。

或者，如图7所示，所述物理网络可以在原有的网络会话协议帧中(即图7所示的子帧)增加灵活的报文头标识位，并通过数据映射实现原有网络会话协议和孪生数据的适配，为数字孪生网络提供建模依据。所述报文头标识位可以包括时间戳、设备标识、功能标识、性能标识等信息特征数据内容，根据特征数据，所述虚拟网络可以确定网络会话事件的孪生事件ID、事件时间、UE ID、会话携带指示等。例如，对于时频资源敏感的场景，在网络接入层新增特征数据以使用更少的时频资源和头开销，通过数字孪生网络特征数据对网络会话中的特定事件进行标记，避免给原有的网络会话带来额外的头开销。

作为一个可选实施例，所述特征数据包括：第一参考消息和第二参考消息；

所述第一参考消息用于指示网络会话事件对应的网络节点的相关信息；所述第二参考消息用于指示对所述网络会话事件进行映射响应。

该实施例中，所述第一参考消息用于实现对基于事件触发的网络节点进行快速定位，主要目的是发现和定位网络状态的突发事件，标注出网络会话事件的对象、事件的起始时间等，不对网络会话本身进行观察。所述第一参考消息可以包括以下至少一项：网络会话事件起始时间戳；终端标识；PDU会话(Session)标识。

例如：所述网络会话事件为网络附着事件，UE首先发起附着请求，后续相关网关按照时间间隔进行会话更新。作为参考节点的UE触发附着请求信令的时间是整个会话过程的起始时间，在所述第一参考消息中携带附着请求(网络事件起始)时间戳、终端标识、PDUSession ID等关键要素，即：

第一参考消息＝{附着请求时间戳，终端标识，PDU Session ID}

所述第二参考消息用于确定所述网络会话事件是否获得响应。如果网络会话逻辑通道正常建立，则对所述网络会话事件中的关键特征数据进一步观察和测量，从而将网络会话事件映射到虚拟网络进行信息模型的构建。

可选地，所述第二参考消息可以包括以下至少一项：

逻辑通道建立时间戳；

拓扑标识；

功能标识；

业务质量标识；

安全标识。

该实施例中，所述第二参考消息除了携带逻辑通道建立时间戳外，还可以携带网络会话中会话事件关键特征数据标识，例如网络拓扑、功能标识、QOS/QOE相关业务质量标识等关键要素，即：

第二参考消息＝{逻辑通道建立时间戳，拓扑标识，功能标识，业务质量标识，安全标识}。

可选地，在获取所述特征数据时，可以为物理网络中的终端向核心网发送网络会话事件请求消息的情况下，向终端孪生体的数字孪生架构发送第一参考消息；在终端与所述核心网建立逻辑通道的情况下，向所述终端孪生体的数字孪生架构中发送第二参考消息。所述第一参考消息和所述第二参考消息可以为物理网络中的核心网发送。所述终端孪生体接收所述第一参考消息和所述第二参考消息，与接入网孪生体以及核心网孪生体共同完成对网络会话事件的数字孪生映射。

可选地，所述通过所述网络相关模型对网络会话事件进行趋同化处理，可以包括：

根据所述第一参考消息，确定网络会话事件对应的网络节点，以及所述网络会话事件在所述网络节点的起始时间；

根据所述第二参考消息，对所述网络会话事件进行测量，将所述网络会话事件映射到所述网络节点对应的网络相关模型，进行进程间的同步。

其中，获取到所述第一参考消息的第一时间与获取到所述第二参考消息的第二时间的差值，与物理网络中的终端发送网络会话消息的第三时间(图8所示的t1)和终端与核心网建立逻辑通道的第四时间(图8所示的t2)的差值趋同，即如图8所示所述虚拟网络标识的△t与所述物理网络中标识的△t相同。

该实施例中，所述第一参考消息和所述第二参考消息由物理网络中的终端生成，经过核心网转发到虚拟网络。所述虚拟网络中的终端孪生对象接收所述第一参考消息和所述第二参考消息。

以所述网络会话事件为网络附着事件为例。如图8所示，包括物理网络和虚拟网络，其中，所述物理网络包括UE、NPN、RAN以及5GC。在行业现场网中，UE的网络附着是让终端通过NPN网络，通过RAN成功接入5GC，从而获得核心网分配的地址。具体流程包括：

A：终端通过NPN、RAN向5GC附着处理网元发起附着请求；

B：附着处理网元为终端执行附着操作，并从归属用户服务器获取连接地址信息；

C：附着处理网元为终端分配临时标识，将用户地址信息下发至终端；

D：终端根据地址信息进行注册。逻辑通道建立后，终端可以立即发起主动业务，也可以接收被动业务。

所述虚拟网络包括：终端对应的终端孪生对象(UE DT)，接入网对应的接入网孪生对象(P-NW DT)以及核心网对应的核心网孪生对象(C-NW DT)。

在图8中所示的t1时刻，UE触发网络附着请求信令的时间是整个会话过程的起始时间，终端向附着处理网元发起附着请求，UE给网络发送PDU会话建立请求t(PDU SessionEstablishment Reques)消息时，UE提供PDU Session ID；PDU Session ID在UE内具有唯一性。在5GC接收到终端发送的附着请求后，向虚拟网络的终端孪生对象(UE DT)发送所述第一参考消息。所述第一参考消息中携带附着请求时间戳、终端标识、PDU Session ID等要素。UE DT收到t1时刻的第一参考消息，对网络附着请求事件进行孪生。

在t2时刻，UE和5GC之间已经正常建立逻辑通道，网络附着成功。此时，5GC向虚拟网络的UE DT发送第二参考消息，所述第二参考消息中携带的附着请求时间戳可以对第一参考消息中携带附着请求时间戳进行校正，并携带接收端接入事件ID、测量信息、协商参数、接收事件戳等会话事件中的关键特征数据标识。因此，UE DT和5GC孪生对象(C-NW DT)之间建立网络附着事件，并将数据标识映射到C-NW DT，完成事件进程的同步。

本发明的实施例，针对行业现场网网络会话业务，引入参考消息对物理网络中的网络会话建链过程进行消息监听、标识同步和孪生建模，实现对物理网络的实时状态进行事件同步，模型构建过程简单，模型关联和调用耗时较短。

如图9所示，本发明还提供一种网络会话处理方法，应用于物理网络，包括：

步骤91、向虚拟网络发送特征数据，以使所述虚拟网络根据所述特征数据构建网络相关模型，并通过所述网络相关模型对网络会话事件进行趋同化处理。

可选地，所述对网络会话事件进行趋同化处理可以包括：所述虚拟网络对所述网络会话事件进行进程同步。该实施例中，物理网络向虚拟网络发送特征数据，所述虚拟网络根据所述特征数据构建网络相关模型，并通过所述网络相关模型对所述物理网络中的网络会话事件进行数字孪生映射，实现进程同步。

该实施例可以针对行业现场网的网络会话业务，引入特征数据对物理网络的网络会话建链过程进行同步和标识，解决了对于物理网络的网络会话构建模型过程复杂、模型关联和调用耗时较长的问题。

其中，所述物理网络如图4所示，在物理网络中，时域是物理网络实际存在的域，时分多址即把时间分割成周期性的时间段(时帧)，对一个时帧再分割成更小的时间段(间隙)，然后根据一定的分配原则，使每个用户在每个时帧内只能按指定的时隙收发信号。在OSI参考模型中，网络会话是两个或多个通信设备之间临时的、交互式的信息交换。一个PDU会话建立后，即建立了一条端到端的数据传输通道。数据传输通道存在用户面和控制面之分。用户面是指真正的业务数据，例如语音数据或者分组业务数据。控制面通过信令控制一个呼叫流程建立、维护及释放。网络会话在控制面和用户面的通信链路建立，以实现对通信链路建立、修改、释放的过程控制。

所述虚拟网络如图5所示，在虚拟网络中，孪生体可以不具备信号处理能力，主要是通过事件进程对信息模型进行管理，生成物理网络的镜像，模拟网络会话在物理网络中的行为。

在该实施例中，虚拟网络中的数字孪生对象通过所述特征数据实现对物理网络的网络会话过程的模型映射，实现对物理网络的实时状态进行事件同步。其中，如图6所示，所述参考消息可以包括时间戳、设备标识、功能标识、性能标识等，用于标识网络会话事件。

可选地，所述特征数据的传输信道包括以下一项：

小区特定参考信号；

物理下行链路控制信道；

物理控制格式指示符信道；

物理广播信道。

该实施例中，所述特征数据可以应用于时频资源不敏感的场景，可以在以上述控制信道的任一项中传输。

可选地，所述向虚拟网络发送特征数据，可以包括：在物理网络的控制面通过目标导频信号发送所述特征数据，或者，在物理网络的用户面通过目标标识位发送所述特征数据。

该实施例中，所述物理网络可以选在物理网络控制面通过专用的目标导频信号发送所述特征数据，也可以选择在物理网络用户面的目标标识位(例如在无线帧数据位新增标识位)，传输数字孪生专用的所述参考消息。

其中，如图7所示，所述物理网络可以将所述特征数据嵌入在资源块中，通过物理网络控制面的专用导频信号或者一个无线帧的特殊子帧携带所述特征数据。具体地，特征数据可以选择在导频信号(辅助授权接入子帧)中传输。参考消息所在的特殊子帧包含多个符号，基于所述特征数据所在符号位置的控制信息，决定解调参数。最后，使用解调参数解调制专用导频信号子帧。

或者，如图7所示，所述物理网络可以在原有的网络会话协议帧中(即图7所示的子帧)增加灵活的报文头标识位，并通过数据映射实现原有网络会话协议和孪生数据的适配，为数字孪生网络提供建模依据。所述报文头标识位可以包括时间戳、设备标识、功能标识、性能标识等信息参考消息内容，根据参考消息，所述虚拟网络可以确定网络会话事件的孪生事件ID、事件时间、UE ID、会话携带指示等。例如，对于时频资源敏感的场景，在网络接入层新增参考信息以使用更少的时频资源和头开销，通过数字孪生网络特征数据对网络会话中的特定事件进行标记，避免给原有的网络会话带来额外的头开销。

作为一个可选实施例，所述特征数据包括：第一参考消息和第二参考消息；

所述第一参考消息用于指示网络会话事件对应的网络节点的相关信息，所述第二参考消息用于指示对所述网络会话事件进行映射响应。

该实施例中，所述第一参考消息用于实现对基于事件触发的网络节点进行快速定位，主要目的是发现和定位网络状态的突发事件，标注出网络会话事件的对象、事件的起始时间等，不对网络会话本身进行观察。所述第一参考消息可以包括以下至少一项：网络会话事件起始时间戳；终端标识；PDU会话标识。

例如：所述网络会话事件为网络附着事件，UE首先发起附着请求，后续相关网关按照时间间隔进行会话更新。作为参考节点的UE触发附着请求信令的时间是整个会话过程的起始时间，在所述第一参考消息中携带附着请求(网络事件起始)时间戳、终端标识、PDUSession ID等关键要素，即：

第一参考消息＝{附着请求时间戳，终端标识，PDU Session ID}

所述第二参考消息用于确定所述网络会话事件是否获得响应。如果网络会话逻辑通道正常建立，则对所述网络会话事件中的关键特征数据进一步观察和测量，以映射到虚拟网络进行信息模型的构建。所述第二参考消息可以包括以下至少一项：

逻辑通道建立时间戳；

拓扑标识；

功能标识；

业务质量标识；

安全标识。

该实施例中，所述第二参考消息除了携带逻辑通道建立时间戳外，还可以携带网络会话中会话事件关键特征数据标识，例如网络拓扑、功能标识、QOS/QOE相关业务质量标识等关键要素，即：

第二参考消息＝{逻辑通道建立时间戳，拓扑标识，功能标识，业务质量标识，安全标识}。

作为一个可选实施例，所述物理网络包括：核心网，所述虚拟网络包括终端孪生对象；所述向虚拟网络发送特征数据，包括：

在所述核心网接收到终端发送的网络会话事件请求消息的情况下，向虚拟网络中的终端孪生对象发送第一参考消息；

在所述核心网与终端建立逻辑通道的情况下，向所述虚拟网络中的终端孪生对象发送第二参考消息。

所述终端发送所述网络会话消息的第三时间(图8所示的t1)，与终端和核心网建立逻辑通道的第四时间的差值(图8所示的t2)，与所述虚拟网络接收到所述第一参考消息的第一时间与接收到所述第二参考消息的第二时间的差值趋同。

该实施例中，所述第一参考消息和所述第二参考消息由物理网络中的终端生成，经过核心网转发到虚拟网络。所述虚拟网络中的终端孪生对象接收所述第一参考消息和所述第二参考消息。

以所述网络会话事件为网络附着事件为例。如图8所示，包括物理网络和虚拟网络，其中，所述物理网络包括UE、NPN、RAN以及5GC。在行业现场网中，UE的网络附着是让终端通过NPN网络，通过RAN成功接入5GC，从而获得核心网分配的地址。具体流程包括：

A：终端通过NPN、RAN向5GC附着处理网元发起附着请求；

B：附着处理网元为终端执行附着操作，并从归属用户服务器获取连接地址信息；

C：附着处理网元为终端分配临时标识，将用户地址信息下发至终端；

D：终端根据地址信息进行注册。逻辑通道建立后，终端可以立即发起主动业务，也可以接收被动业务。

所述虚拟网络包括：终端对应的终端孪生对象(UE DT)，接入网对应的接入网孪生对象(P-NW DT)以及核心网对应的核心网孪生对象(C-NW DT)。

在图8中所示的t1时刻，UE触发网络附着请求信令的时间是整个会话过程的起始时间，终端向附着处理网元发起附着请求，UE给网络发送PDU会话建立请求(PDU SessionEstablishment Request)消息时，UE提供PDU Session ID；PDU Session ID在UE内具有唯一性。在5GC接收到终端发送的附着请求后，向虚拟网络的终端孪生对象(UE DT)发送所述第一参考消息。所述第一参考消息中携带附着请求时间戳、终端标识、PDU Session ID等要素。UE DT收到t1时刻的第一参考消息，对网络附着请求事件进行孪生。

在t2时刻，UE和5GC之间已经正常建立逻辑通道，网络附着成功。此时，5GC向虚拟网络的UE DT发送第二参考消息，所述第二参考消息中携带的附着请求时间戳可以对第一参考消息中携带附着请求时间戳进行校正，并携带接收端接入事件ID、测量信息、协商参数、接收事件戳等会话事件中的关键特征数据标识。因此，UE DT和5GC孪生对象(C-NW DT)之间建立网络附着事件，并将数据标识映射到C-NW DT，完成事件进程的同步。

本发明的实施例，针对行业现场网网络会话业务，引入特征数据对物理网络中的网络会话建链过程进行趋同化处理和孪生建模，实现对物理网络的实时状态进行事件同步，模型构建过程简单，模型关联和调用耗时较短。

需要说明的是，上述应用于虚拟网络的方法实施例中所有涉及物理网络的实施例，均适用于该应用于物理网络的方法实施例中，也能达到相同的技术效果，在此不做赘述。

如图10所示，本发明实施例还提供一种网络会话处理装置1000，应用于虚拟网络，包括：

第一获取模块1010，用于获取物理网络的特征数据；

模型构建模块1020，用于根据所述特征数据构建与所述物理网络对应的网络相关模型；

处理模块1030，用于通过所述网络相关模型对网络会话事件进行趋同化处理

可选地，所述特征数据包括：第一参考消息和第二参考消息；

所述第一参考消息用于指示网络会话事件对应的网络节点的相关信息；

所述第二参考消息用于指示对所述网络会话事件进行映射响应。

可选地，所述处理模块包括：

第一确定单元，用于根据所述第一参考消息，确定网络会话事件对应的网络节点，以及所述网络会话事件在所述网络节点的起始时间；

测量单元，用于根据所述第二参考消息，对所述网络会话事件进行测量，将所述网络会话事件映射到所述网络节点对应的网络相关模型，进行进程间的同步。

可选地，所述第一参考消息包括以下至少一项：

网络会话事件起始时间戳；

终端标识；

PDU会话标识。

可选地，所述第二参考消息包括以下至少一项：

逻辑通道建立时间戳；

拓扑标识；

功能标识；

业务质量标识；

安全标识。

可选地，获取到所述第一参考消息的第一时间与获取到所述第二参考消息的第二时间的差值，与物理网络中的终端发送网络会话消息的第三时间和终端与核心网建立逻辑通道的第四时间的差值趋同。

可选地，所述特征数据的传输信道包括以下一项：

小区特定参考信号；

物理下行链路控制信道；

物理控制格式指示符信道；

物理广播信道。

在此需要说明的是，本发明实施例提供的上述装置，能够实现上述应用于虚拟网络的方法实施例所实现的所有方法步骤，且能够达到相同的技术效果，在此不再对本实施例中与方法实施例相同的部分及有益效果进行具体赘述。

如图11所示，本发明实施例还提供一种网络会话处理装置1100，应用于物理网络，包括：

第一发送模块1110，用于向虚拟网络发送特征数据，以使所述虚拟网络根据所述特征数据构建网络相关模型，并通过所述网络相关模型对网络会话事件进行趋同化处理。

可选地，所述特征数据包括：第一参考消息和第二参考消息；

所述第一参考消息用于指示网络会话事件对应的网络节点的相关信息；

所述第二参考消息用于指示对所述网络会话事件进行映射响应。

可选地，所述第一发送模块具体用于：在物理网络的控制面通过目标导频信号发送所述特征数据，或者，在物理网络的用户面通过目标标识位发送所述特征数据。

可选地，所述特征数据的传输信道包括以下一项：

小区特定参考信号；

物理下行链路控制信道；

物理控制格式指示符信道；

物理广播信道。

可选地，所述第一参考消息包括以下至少一项：

网络会话事件起始时间戳；

终端标识；

协议数据单元PDU会话标识。

可选地，所述第二参考消息包括以下至少一项：

逻辑通道建立时间戳；

拓扑标识；

功能标识；

业务质量标识；

安全标识。

可选地，所述物理网络包括：核心网，所述虚拟网络包括终端孪生对象；

所述第一发送模块包括：

第一发送单元，用于在所述核心网接收到终端发送的网络会话消息的情况下，向虚拟网络中的终端孪生对象发送第一参考消息；

第二发送单元，用于在所述核心网与终端建立逻辑通道的情况下，向所述虚拟网络中的终端孪生对象发送第二参考消息。

可选地，所述终端发送所述网络会话消息的第三时间，与终端和核心网建立逻辑通道的第四时间的差值，与所述虚拟网络接收到所述第一参考消息的第一时间与接收到所述第二参考消息的第二时间的差值趋同。

在此需要说明的是，本发明实施例提供的上述装置，能够实现上述应用于物理网络方法实施例所实现的所有方法步骤，且能够达到相同的技术效果，在此不再对本实施例中与方法实施例相同的部分及有益效果进行具体赘述。

如图12所示，本发明的实施例提供一种网络会话处理设备1200，应用于虚拟网络，包括处理器1210和收发器1220，其中，

所述收发器1220用于：获取物理网络的特征数据；

所述处理器用于：根据所述特征数据构建与所述物理网络对应的网络相关模型；通过所述网络相关模型对网络会话事件进行趋同化处理。

可选地，所述特征数据包括：第一参考消息和第二参考消息；

所述第一参考消息用于指示网络会话事件对应的网络节点的相关信息；

所述第二参考消息用于指示对所述网络会话事件进行映射响应。

可选地，所述处理器通过所述网络相关模型对网络会话事件进行趋同化处理，包括：

根据所述第一参考消息，确定网络会话事件对应的网络节点，以及所述网络会话事件在所述网络节点的起始时间；

根据所述第二参考消息，对所述网络会话事件进行测量，将所述网络会话事件映射到所述网络节点对应的网络相关模型，进行进程间的同步。

可选地，所述第一参考消息包括以下至少一项：

网络会话事件起始时间戳；

终端标识；

PDU会话标识。

可选地，所述第二参考消息包括以下至少一项：

逻辑通道建立时间戳；

拓扑标识；

功能标识；

业务质量标识；

安全标识。

可选地，获取到所述第一参考消息的第一时间与获取到所述第二参考消息的第二时间的差值，与物理网络中的终端发送网络会话消息的第三时间和终端与核心网建立逻辑通道的第四时间的差值趋同。

可选地，所述特征数据的传输信道包括以下一项：

小区特定参考信号；

物理下行链路控制信道；

物理控制格式指示符信道；

物理广播信道。

需要说明的是，本发明实施例提供的上述设备，能够实现上述应用于虚拟网络的方法实施例所实现的所有方法步骤，且能够达到相同的技术效果，在此不再对本实施例中与方法实施例相同的部分及有益效果进行具体赘述。

如图13所示，本发明的实施例提供一种网络会话处理设备1300，应用于物理网络，包括处理器1310和收发器1320，其中，

所述收发器1320用于：向虚拟网络发送特征数据，以使所述虚拟网络根据所述特征数据构建网络相关模型，并通过所述网络相关模型对网络会话事件进行趋同化处理。

可选地，所述特征数据包括：第一参考消息和第二参考消息；

所述第一参考消息用于指示网络会话事件对应的网络节点的相关信息；

所述第二参考消息用于指示对所述网络会话事件进行映射响应。

可选地，所述收发器向虚拟网络发送特征数据，包括：

在物理网络的控制面通过目标导频信号发送所述特征数据，或者，在物理网络的用户面通过目标标识位发送所述特征数据。

可选地，所述特征数据的传输信道包括以下一项：

小区特定参考信号；

物理下行链路控制信道；

物理控制格式指示符信道；

物理广播信道。

可选地，所述第一参考消息包括以下至少一项：

网络会话事件起始时间戳；

终端标识；

协议数据单元PDU会话标识。

可选地，所述第二参考消息包括以下至少一项：

逻辑通道建立时间戳；

拓扑标识；

功能标识；

业务质量标识；

安全标识。

可选地，所述物理网络包括：核心网，所述虚拟网络包括终端孪生对象；

所述收发器向虚拟网络发送特征数据，包括：

在所述核心网接收到终端发送的网络会话消息的情况下，向虚拟网络中的终端孪生对象发送第一参考消息；

在所述核心网与终端建立逻辑通道的情况下，向所述虚拟网络中的终端孪生对象发送第二参考消息。

可选地，所述终端发送所述网络会话消息的第三时间，与终端和核心网建立逻辑通道的第四时间的差值，与所述虚拟网络接收到所述第一参考消息的第一时间与接收到所述第二参考消息的第二时间的差值趋同。

需要说明的是，本发明实施例提供的上述设备，能够实现上述应用于物理网络的方法实施例所实现的所有方法步骤，且能够达到相同的技术效果，在此不再对本实施例中与方法实施例相同的部分及有益效果进行具体赘述。

本发明另一实施例的电子设备，如图14所示，包括收发器1410、处理器1400、存储器1420及存储在所述存储器1420上并可在所述处理器1400上运行的程序或指令；所述处理器1400执行所述程序或指令时实现上述应用于虚拟网络的网络会话处理方法，或者实现上述应用于物理网络的网络会话处理方法。

所述收发器1410，用于在处理器1400的控制下接收和发送数据。

其中，在图14中，总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥，具体由处理器1400代表的一个或多个处理器和存储器1420代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发器1410可以是多个元件，即包括发送机和接收机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。处理器1400负责管理总线架构和通常的处理，存储器1420可以存储处理器1400在执行操作时所使用的数据。

本发明实施例的一种可读存储介质，其上存储有程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如上所述的应用于虚拟网络的网络会话处理方法的步骤，或者实现上述应用于物理网络的网络会话处理方法的步骤，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

其中，所述处理器为上述实施例中所述的电子设备中的处理器。所述可读存储介质，包括计算机可读存储介质，如计算机只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等。

进一步需要说明的是，此说明书中所描述的电子设备包括但不限于智能手机、平板电脑等，且所描述的许多功能部件都被称为模块，以便更加特别地强调其实现方式的独立性。

本发明实施例中，模块可以用软件实现，以便由各种类型的处理器执行。举例来说，一个标识的可执行代码模块可以包括计算机指令的一个或多个物理或者逻辑块，举例来说，其可以被构建为对象、过程或函数。尽管如此，所标识模块的可执行代码无需物理地位于一起，而是可以包括存储在不同位里上的不同的指令，当这些指令逻辑上结合在一起时，其构成模块并且实现该模块的规定目的。

实际上，可执行代码模块可以是单条指令或者是许多条指令，并且甚至可以分布在多个不同的代码段上，分布在不同程序当中，以及跨越多个存储器设备分布。同样地，操作数据可以在模块内被识别，并且可以依照任何适当的形式实现并且被组织在任何适当类型的数据结构内。所述操作数据可以作为单个数据集被收集，或者可以分布在不同位置上(包括在不同存储设备上)，并且至少部分地可以仅作为电子信号存在于系统或网络上。

在模块可以利用软件实现时，考虑到现有硬件工艺的水平，所以可以以软件实现的模块，在不考虑成本的情况下，本领域技术人员都可以搭建对应的硬件电路来实现对应的功能，所述硬件电路包括常规的超大规模集成(VLSI)电路或者门阵列以及诸如逻辑芯片、晶体管之类的现有半导体或者是其它分立的元件。模块还可以用可编程硬件设备，诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等实现。

上述范例性实施例是参考该些附图来描述的，许多不同的形式和实施例是可行而不偏离本发明精神及教示，因此，本发明不应被建构成为在此所提出范例性实施例的限制。更确切地说，这些范例性实施例被提供以使得本发明会是完善又完整，且会将本发明范围传达给那些熟知此项技术的人士。在该些图式中，组件尺寸及相对尺寸也许基于清晰起见而被夸大。在此所使用的术语只是基于描述特定范例性实施例目的，并无意成为限制用。如在此所使用地，除非该内文清楚地另有所指，否则该单数形式“一”、“一个”和“该”是意欲将该些多个形式也纳入。会进一步了解到该些术语“包含”及/或“包括”在使用于本说明书时，表示所述特征、整数、步骤、操作、构件及/或组件的存在，但不排除一或更多其它特征、整数、步骤、操作、构件、组件及/或其族群的存在或增加。除非另有所示，陈述时，一值范围包含该范围的上下限及其间的任何子范围。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (31)

1.一种网络的数字孪生架构，其特征在于，包括：

数据采集与控制实体，用于采集与虚拟网络对应的物理网络的特征数据；

与所述数据采集与控制实体连接的核心实体，用于根据所述数据采集与控制实体采集的特征数据，构建与所述物理网络对应的网络相关模型，所述网络相关模型用于对网络会话事件进行趋同化处理；

与所述核心实体连接的用户实体，用于基于所述网络相关模型对网络进行可视化显示。

2.根据权利要求1所述的数字孪生架构，其特征在于，所述虚拟网络包括以下至少一项：

与物理网络中的终端对应的终端孪生对象；

与物理网络的接入网对应的接入网孪生对象；

与物理网络的核心网对应的核心网孪生对象；

所述终端孪生对象、所述接入网孪生对象以及所述核心网孪生对象中的至少一项用于根据所述特征数据构建网络相关模型，通过所述网络相关模型对网络会话事件进行映射。

3.根据权利要求1所述的数字孪生架构，其特征在于，所述特征数据包括以下至少一项：

终端数据；

网元数据；

网络状态；

网络拓扑信息；

网络质量信息；

网络环境信息。

4.根据权利要求1所述的数字孪生架构，其特征在于，所述核心实体包括：网络模型和数据管理实体、应用和服务管理实体以及资源访问和交换实体中的至少一项。

5.根据权利要求4所述的数字孪生架构，其特征在于，所述网络模型和数据管理实体包括网络模型管理模块和网络数据管理模块；

其中，所述网络模型管理模块包括以下至少一项：

网络模型构建单元，用于根据所述特征数据构建与所述物理网络对应的网络相关模型；

网络模型关联单元，用于将多个所述网络相关模型进行组合处理；

网络模型调用单元；用于提供所述网络相关模型的调用接口；

所述网络数据管理模块包括以下至少一项：

网络数据清洗和存储单元；

网络数据分析单元。

6.根据权利要求1或5所述的数字孪生架构，其特征在于，所述网络相关模型包括：几何模型、信息模型以及机理模型；

所述信息模型包括所述物理网络中的物理网元对应的网络相关模型的描述信息；

所述几何模型用于根据所述描述信息进行可视化显示；

所述机理模型用于对所述描述信息进行故障分析，并输出分析结果，所述几何模型还用于将所述分析结果可视化显示。

7.根据权利要求6所述的数字孪生架构，其特征在于，所述故障分析包括以下至少一项：

异常检测；

故障诊断；

根因定位；

故障预测；

所述分析结果包括：故障信息模型和/或异常信息模型。

8.根据权利要求4所述的数字孪生架构，其特征在于，所述应用和服务管理实体包括以下至少一项：

网络智能运维模块；

网络分析服务模块；

网络行为报告模块；

网络设备故障预测模块；

网络故障修复模块。

9.根据权利要求4所述的数字孪生架构，其特征在于，所述资源访问和交换实体包括以下至少一项：

互操作支持模块；

即插即用支持模块；

访问控制模块；

外部接口。

10.根据权利要求1所述的数字孪生架构，其特征在于，所述用户实体包括以下至少一项：

基础设施可视模块；

网络参数配置可视模块；

数据流向可视模块；

服务等级协议SLA可视模块。

11.一种网络会话处理方法，应用于虚拟网络，其特征在于，包括：

获取物理网络的特征数据；

根据所述特征数据构建与所述物理网络对应的网络相关模型；

通过所述网络相关模型对网络会话事件进行趋同化处理。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述特征数据包括：第一参考消息和第二参考消息；

所述第一参考消息用于指示网络会话事件对应的网络节点的相关信息；

所述第二参考消息用于指示对所述网络会话事件进行映射响应。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述通过所述网络相关模型对网络会话事件进行趋同化处理，包括：

根据所述第一参考消息，确定网络会话事件对应的网络节点，以及所述网络会话事件在所述网络节点的起始时间；

根据所述第二参考消息，对所述网络会话事件进行测量，将所述网络会话事件映射到所述网络节点对应的网络相关模型，进行进程间的同步。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一参考消息包括以下至少一项：

网络会话事件起始时间戳；

终端标识；

PDU会话标识。

15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第二参考消息包括以下至少一项：

逻辑通道建立时间戳；

拓扑标识；

功能标识；

业务质量标识；

安全标识。

16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，获取到所述第一参考消息的第一时间与获取到所述第二参考消息的第二时间的差值，与物理网络中的终端发送网络会话消息的第三时间和终端与核心网建立逻辑通道的第四时间的差值趋同。

17.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述特征数据的传输信道包括以下一项：

小区特定参考信号；

物理下行链路控制信道；

物理控制格式指示符信道；

物理广播信道。

18.一种网络会话处理方法，应用于物理网络，其特征在于，包括：

向虚拟网络发送特征数据，以使所述虚拟网络根据所述特征数据构建网络相关模型，并通过所述网络相关模型对网络会话事件进行趋同化处理。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述特征数据包括：第一参考消息和第二参考消息；

所述第一参考消息用于指示网络会话事件对应的网络节点的相关信息；

所述第二参考消息用于指示对所述网络会话事件进行映射响应。

20.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述向虚拟网络发送特征数据，包括：

在物理网络的控制面通过目标导频信号发送所述特征数据，或者，在物理网络的用户面通过目标标识位发送所述特征数据。

21.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述特征数据的传输信道包括以下一项：

小区特定参考信号；

物理下行链路控制信道；

物理控制格式指示符信道；

物理广播信道。

22.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述第一参考消息包括以下至少一项：

网络会话事件起始时间戳；

终端标识；

协议数据单元PDU会话标识。

23.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述第二参考消息包括以下至少一项：

逻辑通道建立时间戳；

拓扑标识；

功能标识；

业务质量标识；

安全标识。

24.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述物理网络包括：核心网，所述虚拟网络包括终端孪生对象；

所述向虚拟网络发送特征数据，包括：

在所述核心网接收到终端发送的网络会话消息的情况下，向虚拟网络中的终端孪生对象发送第一参考消息；

在所述核心网与终端建立逻辑通道的情况下，向所述虚拟网络中的终端孪生对象发送第二参考消息。

25.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述终端发送网络会话消息的第三时间，与终端和核心网建立逻辑通道的第四时间的差值，与所述虚拟网络接收到所述第一参考消息的第一时间与接收到所述第二参考消息的第二时间的差值趋同。

26.一种网络会话处理装置，应用于虚拟网络，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取物理网络的特征数据；

模型构建模块，用于根据所述特征数据构建与所述物理网络对应的网络相关模型；

处理模块，用于通过所述网络相关模型对网络会话事件进行趋同化处理。

27.一种网络会话处理装置，应用于物理网络，其特征在于，包括：

第一发送模块，用于向虚拟网络发送特征数据，以使所述虚拟网络根据所述特征数据构建网络相关模型，并通过所述网络相关模型对网络会话事件进行趋同化处理。

28.一种网络会话处理设备，其特征在于，包括：收发器和处理器；

所述收发器用于：获取物理网络的特征数据；

所述处理器用于：根据所述特征数据构建与所述物理网络对应的网络相关模型；通过所述网络相关模型对网络会话事件进行趋同化处理。

29.一种网络会话处理设备，其特征在于，包括：收发器和处理器；

所述收发器用于：向虚拟网络发送特征数据，以使所述虚拟网络根据所述特征数据构建网络相关模型，并通过所述网络相关模型对网络会话事件进行趋同化处理。

30.一种电子设备，包括：收发器、处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令；其特征在于，所述处理器执行所述程序或指令时实现如权利要求11-17任一项所述的网络会话处理方法，或者实现如权利要求18-25任一项所述的网络会话处理方法。

31.一种可读存储介质，其上存储有程序或指令，其特征在于，所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求11-17任一项所述的网络会话处理方法的步骤，或者实现如权利要求18-25任一项所述的网络会话处理方法的步骤。

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