CN117440444A - 一种基于多模态网元的流量管控方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本说明书公开了一种基于多模态网元的流量管控方法、装置及电子设备。所述方法包括：控制面网元获取业务数据包的业务信息，并确定针对业务数据包的管控策略，管控策略中包含有针对业务数据包的至少一种流量检测规则、每种流量检测规则对应的目标用户面网元的模态信息，以及目标用户面网元对应的流量管控信息；根据管控策略，生成会话请求，并将会话请求发送给目标用户面网元；目标用户面网元根据会话请求所携带的管控策略对业务数据包进行流量管控。实现用户面按需网络模态化各层业务流量检测的方法，来有效提升5G核心网系统对大连接，大覆盖场景下多种网络协议制式的兼容能力。
Description
技术领域
本说明书涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于多模态网元的流量管控方法、装置及电子设备。
背景技术
多模态智慧网络环境是一种基于全维可定义平台的开放式网络架构，基于网络功能虚拟化（NFV，Network Function Virtualization）通过将标准化的网络功能NF应用于统一制式的硬件上来解耦传统物理设备中软件与硬件强绑定的关系，达到承载多种网络模态来提供多样化的网络应用。
其中，用户端口功能（User Port Function，UPF）为5G核心网系统中的用户面网络功能，会话管理功能（Session Management Function，SMF）为5G核心网系统中的控制面网络功能，用户面UPF加载并执行控制面SMF通过数据包转发控制协议（Packet ForwardingControl Protocol，PFCP）发送的管控信息，从而实现对业务数据包的检测及控制。
然而，现有的数据包管控方法通常仅能使用固定的用户面来接收并执行管控信息，由于固定用户面的协议栈构成较为单一，导致现有5G核心网系统对业务数据的兼容性较低，流量管控能力较差，难以满足多样化网络应用的业务需求。
因此，如何提高5G核心网系统对业务数据的兼容性，充分满足多样化网络应用的业务需求，是一个亟待解决的问题。
发明内容
本说明书提供一种基于多模态网元的流量管控方法、装置及电子设备，以部分的解决现有技术存在的上述问题。
本说明书采用下述技术方案：
本说明书提供了一种基于多模态网元的流量管控方法，所述方法应用于5G核心网系统，所述5G核心网系统中设置有控制面网元和若干种模态的用户面网元，不同模态的用户面网元对应的协议栈构成不同；
所述控制面网元接收针对业务数据包的流量管控请求，并根据所述流量管控请求，获取所述业务数据包对应的业务信息；
所述控制面网元根据所述业务信息，确定针对所述业务数据包的管控策略，所述管控策略中包含有针对所述业务数据包的至少一种流量检测规则、每种流量检测规则所对应的目标用户面网元的模态信息以及所述目标用户面网元协议栈中的每个协议层所对应的流量管控信息；
所述控制面网元根据所述管控策略，生成会话请求，并将所述会话请求发送给所述目标用户面网元；
所述目标用户面网元根据所述会话请求所携带的管控策略对所述业务数据包进行流量管控。
可选地，所述控制面网元包括：会话管理功能SMF网元，所述用户面网元包括：用户端口功能UPF网元。
可选地，根据所述管控策略，生成会话请求，具体包括：
所述控制面网元根据所述目标用户面网元对应的模态信息以及流量管控信息，确定模态信息信元；
根据至少一个目标用户面网元对应的模态信息信元，确定数据包检测信息信元；
根据所述数据包检测信息信元，确定各流量检测规则对应的创建/更新数据包检测规则信元；
根据每个流量检测规则对应的创建/更新数据包检测规则信元，确定会话创建/修改信元；
根据所述会话创建/修改信元，生成所述会话请求。
可选地，所述模态信息信元中设置有所述目标用户面网元对应模态的模态标识信元以及过滤器信息信元，所述过滤器信息信元用于指示是否需要携带流量检测策略对应的业务流描述，以及业务流描述所指向的协议层。
可选地，根据所述会话请求所携带的管控策略对所述业务数据包进行流量管控，具体包括：
所述目标用户面网元根据所述流量管控信息，通过所述目标用户面网元协议栈中的至少部分协议层对所述业务数据包进行流量管控。
可选地，根据所述流量管控信息，通过所述目标用户面网元协议栈中的至少部分协议层对所述业务数据包进行流量管控，具体包括：
所述目标用户面网元根据所述流量管控信息，确定每个协议层对所述业务数据包进行检测时所使用的目标过滤器，以及各过滤器对应的业务流描述信息；
通过每个协议层对应的目标过滤器，根据所述业务流描述信息对所述业务数据包进行检测，并基于检测结果对所述业务数据包进行流量管控。
可选地，根据所述管控策略，生成会话请求，并将所述会话请求发送给所述目标用户面网元，具体包括：
所述控制面网元将所述会话请求发送给所述5G核心网系统中的控制面接收单元，以使所述控制面接收单元根据所述会话请求中携带的模态信息，将所述管控策略发送给所述目标用户面网元。
本说明书提供了一种基于多网络模态网元的流量管控装置，包括：
获取模块，接收针对业务数据包的流量管控请求，并根据所述流量管控请求，获取所述业务数据包对应的业务信息；
确定模块，根据所述业务信息，确定针对所述业务数据包的管控策略，所述管控策略中包含有针对所述业务数据包的至少一种流量检测规则、每种流量检测规则所对应的目标用户面网元的模态信息以及所述目标用户面网元协议栈中的每个协议层所对应的流量管控信息；
生成模块，根据所述管控策略，生成会话请求，并将所述会话请求发送给目标用户面网元；
管控模块，根据所述会话请求所携带的管控策略对所述业务数据包进行检测，并基于检测结果进行流量管控。
本说明书提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述基于多模态网元的流量管控方法。
本说明书提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述基于多模态网元的流量管控方法。
本说明书采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
在本说明书提供的基于多模态网元的流量管控方法中，控制面网元获取业务数据包的流量信息，并根据流量信息配置针对业务数据包的管控策略，管控策略中包含有针对业务数据包的至少一种流量检测规则、执行每种流量检测规则的目标用户面网元的模态信息，以及目标用户面网元对应的流量管控信息；根据管控策略，生成会话请求，并将会话请求发送给目标用户面网元；目标用户面网元根据会话请求所携带的管控策略对业务数据包进行检测，并基于检测结果进行流量管控。
从上述方法可以看出，本方案控制面网元在获取到业务数据包的流量信息后，可以基于该流量信息生成对应的管控策略，这样一来，就可以基于该管控策略在多个模态的用户面网元中确定出与之适配的目标用户面网元来执行对业务数包的流量管控任务，相比于目前仅通过固定的用户面来执行流量管控的方法，本方案极大的提高了核心网系统对数据的兼容能力，充分满足了多样化的业务需求。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本说明书的进一步理解，构成本说明书的一部分，本说明书的示意性实施例及其说明用于解释本说明书，并不构成对本说明书的不当限定。在附图中：
图1为本说明书中提供的一种基于多模态网元的流量管控方法的流程示意图；
图2为本说明书中提供的一种控制面协议栈示意图；
图3为本说明书中提供的一种流量管控的过程示意图；
图4为本说明书中提供的一种基于多模态网元的流量管控装置的示意图；
图5为本说明书中提供的一种对应于图1的电子设备示意图。
具体实施方式
为使本说明书的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本说明书具体实施例及相应的附图对本说明书技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通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，都属于本说明书保护的范围。
现有5G基于N4接口的控制面与用户面分离架构，N4为SMF与UPF间参考点，采用数据包转发控制协议进行通信，包含控制面及用户面功能协议栈构成，核心网SMF与UPF均可由网络功能编排管理(Management and Orchestration，MANO)生成，且协议栈构成固定。这就导致现有基于5G 控制面与用户面分离架构的PFCP包转发控制协议在多模态智慧网络环境下存在以下几点问题：
其一、控制面SMF无法针对用户面UPF不同网络模态进行对应流量控制策略下发。SMF仅能对基于PFCP现有用户面协议栈构成的各层承载流量进行管控策略下发，无法对其他网络模态进行对应的流量控制策略下发。
其二、用户面无法对除现有PFCP用户面网络模态的其他网络模态进行流量控制策略进行加载并执行。UPF采用默认网络模态m接收来自SMF的流量控制策略（用于网络模态m的用户面协议栈），网络模态m的用户面协议栈构成为（GTP-U，UDP，IP，L2，L1），而实际UPF需要对网络模态k（协议栈构成为HTTP，TCP，NDN，L2，L1）进行上下行流量管控,管控策略对应协议与实际协议不匹配，该策略无法用于网络模态k。
其三、多模态智慧网络平台仅考虑UPF层三协议层替换，实际在大连接，大覆盖网络场景部署中，需要对全协议栈各层协议构成进行重构。
综上，融合多模态智慧网络环境的5G网络系统亟需一种新的增强型PFCP包转发协议实现用户面按需网络模态化各层业务流量检测及管控的方法，来有效提升5G网络系统对大连接，大覆盖场景下多种网络协议制式的兼容能力。
以下结合附图，详细说明本说明书各实施例提供的技术方案。
图1为本说明书中提供的一种基于多模态网元的流量管控方法的流程示意图，包括以下步骤：
S101：所述控制面网元接收针对业务数据包的流量管控请求，并根据所述流量管控请求，获取所述业务数据包对应的业务信息。
在核心网系统中，用户面通常用于承载用户的业务数据流（如语音、视频流数据等），而控制面用于管理数据走向。其中，控制面网元可以指基于网络功能虚拟化得到的控制面网络功能（NetworkFunction，NF）实例，用户面网元可以指基于网络功能虚拟化得到的用户面NF实例。
在本说明书中，控制面网元可以包括核心网系统中的会话管理功能（SessionManagement Function，SMF），用户面网元可以包括核心网系统中的用户端口功能（UserPort Function，UPF），其中，核心网系统中可以设置有若干种模态的用户面网元，每种模态的用户面网元对应的协议栈构成不同，当然，在实际应用中也可以包含有其他用户面网元和控制面网元，本说明书对此不作具体限定。
换句话说，对于用户面UPF，该网络功能对应有若干个NF实例，并且不同NF实例所对应的协议栈构成也是不同的。其中，协议栈的构成信息可以包括：协议栈的层数、协议层顺序、各协议层的类型、各协议层的功能以及对应的通信协议等。
需要指出的是，本说明书中所提到的核心网系统可以指多模态智慧网络环境承载的5G核心网系统，在其控制面与用户面分离的架构下，将网络功能数据传输所需的传输协议栈构成形式作为模态类型，通过对5G核心网控制面SMF与用户面UPF间的PFCP功能增强，将对应网络模态各协议层承载的业务数据包管控策略发送给UPF并加载，实现多模态与5G融合网络架构下的用户面按需模态化通信的方法，从而有效提升5G网络系统对多种网络制式尤其是对数据面传输协议的兼容性。
当核心网监测到用户上传的业务数据包后，可以向控制面网元（SFM）发送针对该业务数据包的流量管控请求，之后控制面网元可以基于该流量管控请求，获取业务数据包所对应的业务信息。
其中，该业务信息可以包括：上传业务数据包的用户网络的服务质量（Quality ofService，QoS），业务数据包对应的业务类型以及业务的目的地址等。
S102：所述控制面网元根据所述业务信息，确定针对所述业务数据包的管控策略，所述管控策略中包含有针对所述业务数据包的至少一种流量检测规则、每种流量检测规则所对应的目标用户面网元的模态信息以及所述目标用户面网元协议栈中的每个协议层所对应的流量管控信息。
S103：所述控制面网元根据所述管控策略，生成会话请求，并将所述会话请求发送给所述目标用户面网元。
在本说明书中，控制面网元可以基于现有PFCP控制面协议栈构成，为了便于理解，本说明书提供了一种控制面协议栈构成示意图，如图2所示。
图2为本说明书中提供的一种控制面协议栈示意图。
其中，该控制面协议栈的协议层可以包括：L1层，L2层，互联网协议（InternetProtocol，IP）层，用户数据协议（User data protocol，UDP）层及PFCP层。用于增强型网络模态化用户面流量管控策略交互。
在实际应用中，UPF的用户面网络模态的协议栈构成及该网络模态对应的业务流量管控策略采用预配置形式配置在SMF侧。该管控策略通过SMF在PFCP会话请求中携带增强型具有网络模态指示的PDR信元结构发送给UPF。
控制面网元获取业务数据包对应的业务信息后，可以根据该业务信息，确定与当前业务数据包相匹配的管控策略。
其中，管控策略中可以包含有针对业务数据包的至少一种流量检测规则，每种流量检测规则所对应的目标用户面网元的模态信息（如模态ID），以及目标用户面网元对应的流量管控信息。
其中，每种流量检测规则对应有至少一种模态的目标用户面网元，而每种模态的目标用户面网元都有其对应的流量管控信息。该流量管控信息用于表示目标用户面网元的协议栈中每个协议层对业务数据包进行流量检测时所使用的目标过滤器以及每个过滤器对应的业务流描述信息。
之后控制面网元可以根据确定出的管控策略，基于信元（information element，IE）结构生成会话请求。
具体的，控制面网元可以根据目标用户面网元对应的模态信息以及其协议栈中的每个协议层所对应的流量管控信息，确定模态信息信元，根据至少一个目标用户面网元对应的模态信息信元，确定数据包检测信息（Packet Detection Information，PDI）信元（以下简称为PDI信元），根据各数据包检测信息信元，确定各流量检测规则对应的创建/更新数据包检测规则（Create/Update，PDR）信元（以下简称为PDR信元），根据每个流量检测规则对应的创建/更新数据包检测规则信元，确定会话建立/修改信元，之后根据会话创建/修改信元，生成会话请求。
其中，会话创建/修改信元的信元结构如表一所示：
表一
其中，IE Type用于表征会话创建/修改信元中包含的信元类型（PDR信元），该信元中至少存在一个与PFCP会话相关的数据包检测规则，并且可以存在具有相同IE类型的多个PDR信元来表示多个数据包检测规则。
PDR信元的信元结构如表二所示：
表二
其中，PDR中可以包含有多个PDI信元，并且传入的业务数据包与该IE包含的数据包检测信息相匹配。多个PDI信元可被携带到同一个PDR信元中，用以指示当前PDR ID关联的多种网络模态检测信息。
PDI信元的信元结构如表三所示：
表三
其中，PDI信元可以用于识别对应于PDR会话的传入分组相匹配的网络模态相关规则，可以存在相同IE类型内的多个PDI信元来表示要与PDR相关联的网络模态的列表。
PDI信元中包含有模态信息（Network Modality Information）信元，模态信息信元的信元结构如表四所示：
表四
其中，模态信息信元携带有PFCP会话中配置的所有网络模态对应的唯一网络模态标识（Network Modality ID）。另外，模态信息信元中还可以携带有目标用户面的协议栈中的每个协议层所对应的过滤器标识，用于指示每个协议层对业务数据进行检测时所使用的目标过滤器。
用户面信元可以识别网络模态过滤器（Modality filter）对应的过滤器信息信元以匹配业务数据包。可以存在具有相同IE类型的多个模态信息信元提供网络模态过滤器的列表，换句话说，模态信息信元可以通过携带（≧1）个“模态过滤器”来分别指示构成目标用户面网元各协议层的过滤器信息，也可指示同一协议层的多种过滤器。
网络模态标识的信元结构如表五所示：
表五
其中，可以通过第“1”个八位组到第“2”个八位组表示信元类型，通过第“3”个八位组到第“4”个八位组表示信元长度，通过第“5”个八位组到第“8”个八位组共3*8=24个比特指示网络模态标识的取值，该取值在PFCP当前会话中唯一。
对于每个协议层对应的目标过滤器，该目标过滤器对应过滤器信息的信元结构如表六所示：
表六
其中，对于比特（Bit）1：业务流描述 (Flow Description,FD)如果设置为 "1",业务流描述长度（length of Flow Description）及业务流描述（Flow Description）需要携带, 否则忽略。
对于比特（Bit）2：网络模态构成协议栈中的协议层指示（Protocol Layer ofNetwork Modality，PLNM），用于指示当前网络模态业务流描述（Flow Description）所指协议层（Protocol Layer）。如果设置为 "1", 协议层指示PLNM需要携带, 否则忽略. 需要注意的是，PLNM采用一个完整八位组（第“s”到第“s+1”）通过八个比特（比特1到比特8）可支持最多八层协议层指示（取值“1”到“8”）。
在本说明书中，业务流描述信息用于指示各目标过滤器对应协议层对业务数据包进行流量管控时的管控策略，该管控策略可以包括：
动作（action）：允许（permit）或者拒绝（deny）；
方向（Direction）：进入（in）或者出去“out”。“in”表示上行数据流，“out”表示下行数据流；
协议号(Protocol number)：可采用数字或采用协议名字（e.g.，以太网，IPv4，IPv6，NDN，GEO-Networking，TCP，UDP，GTP-U，HTTP，HTTPs）；
源地址/端口号：取值IP地址，MAC地址，内容寻址地址，坐标寻址地址，TEID地址，网络功能实例的标识，口号为可选；
目的地址/端口号：可以取IP地址，MAC地址，内容寻址地址，坐标寻址地址，TEID地址，网络功能实例的标识，端口号为可选。
之后控制面网元可以基于会话建立/修改信元，生成会话请求，并将该会话请求发送给5G核心网系统中的控制面接收单元，控制面接收单元可以对该会话请求进行解析，从而确定其携带的模态信息（网络模态标识），并将该会话请求中携带的管控策略发送给上述网络模态标识所对应的目标控制面网元中。
当然，控制面网元也可以直接将会话请求发送给上述网络模态标识对应的目标用户面网元中，以使该目标用户面网元对该会话请求进行解析，获取其携带的管控策略。
S104：所述目标用户面网元根据所述会话请求所携带的管控策略对所述业务数据包进行流量管控。
目标控制面网元可以根据上述会话请求所携带的管控策略，对业务数据包进行检测。
具体的，目标控制面网元在接收到管控策略后，可以通过目标用户面网元协议栈中的至少部分协议层对业务数据包进行流量管控。
其中，对于目标控制面网元协议栈中的每个协议层，目标用户面网元可以基于管控策略中的流量管控信息，确定该协议层所对应的目标过滤器和业务流描述信息。
之后控制面网元可以通过其协议栈中每个协议层所对应的过滤器，根据各自对应的业务流描述信息对业务数据包进行流量检测，进而根据流量检测结果对业务数据包进行流量管控。
例如，控制面网元可以根据检测到的业务数据包的数据来源、数据大小、协议类型、以及异常情况等信息，采取相应的门控策略，从而对业务数据包的数据流向进行控制。
为了便于理解，本说明书提供了一种流量管控的过程示意图，如图3所示。
图3为本说明书中提供的一种流量管控的过程示意图。
其中，SMF侧预配置有UPF侧对应的管控策略，SMF通过PFCP会话建立/删除请求携带增强型创建/更新PDR信元， PDR信元中的PDI信息包含三个网络模态过滤器（NetworkModality ID=1，Network Modality ID=2及Network Modality ID=3），分别对应UPF用户面网络模态协议栈的层三（Layer of Network Modality =3），层四（Layer of NetworkModality =4）及层五（Layer of Network Modality =5）。
其中，UPF侧的控制面模态可以作为控制面接收单元，接收上述会话请求，并将管控策略转发给目标模态的UPF，以使该目标模态的UPF基于每个过滤器对应的业务流描述信息进行流量管控。其中，管控策略A可以为：“permit out coordinates from any toxxx.xx.xx.xx”，表示允许数据从任意地址输入“xxx.xx.xx.xx”，管控策略B可以为：“permit out port number from A to B”，表示允许从“A”输入端口号到“B”，管控策略C可以为：“permit out TEID number from X to Y ”，表示允许从“X”输入TEID到“Y”。
综上，UPF根据PFCP会话建立/修改请求中携带的增强型“建立/修改PDR（Create/Update PDR）”中的网络模态检测信息，对构成网络模态协议栈的各层协议承载的数据包进行加载并执行对应检测策略，同时根据PDR关联的数据包转发规则FAR进行通过TS29.244已有流程对网络模态协议栈构成的各协议层进行后续流程处理。
从上述方法可以看出，本方案控制面网元在获取到业务数据包的流量信息后，可以基于该流量信息生成对应的管控策略，这样一来，就可以基于该管控策略在多个模态的用户面网元中确定出与之适配的目标用户面网元来执行对业务数包的流量管控任务，相比于目前仅通过固定的用户面来执行流量管控的方法，本方案极大的提高了核心网系统对数据的兼容能力，充分满足了多样化的业务需求。
以上为本说明书的一个或多个实施基于多模态网元的流量管控方法，基于同样的思路，本说明书还提供了相应的基于多模态网元的流量管控装置，如图4所示。
图4为本说明书提供的一种基于多模态网元的流量管控装置的示意图，包括：
获取模块401，用于接收针对业务数据包的流量管控请求，并根据所述流量管控请求，获取所述业务数据包对应的业务信息；
确定模块402，用于根据所述业务信息，确定针对所述业务数据包的管控策略，所述管控策略中包含有针对所述业务数据包的至少一种流量检测规则、每种流量检测规则所对应的目标用户面网元的模态信息以及所述目标用户面网元协议栈中的每个协议层所对应的流量管控信息；
生成模块403，用于根据所述管控策略，生成会话请求，并将所述会话请求发送给目标用户面网元；
管控模块404，用于根据所述会话请求所携带的管控策略对所述业务数据包进行检测，并基于检测结果进行流量管控。
可选地，所述控制面网元包括：会话管理功能SMF网元，所述用户面网元包括：用户端口功能UPF网元。
可选地，所述生成模块403具体用于，根据所述目标用户面网元对应的模态信息以及流量管控信息，确定模态信息信元；根据至少一个目标用户面网元对应的模态信息信元，确定数据包检测信息信元；根据所述数据包检测信息信元，确定各流量检测规则对应的创建/更新数据包检测规则信元；根据每个流量检测规则对应的创建/更新数据包检测规则信元，确定会话创建/修改信元；根据所述会话创建/修改信元，生成所述会话请求。
可选地，所述模态信息信元中设置有所述目标用户面网元对应模态的模态标识信元以及过滤器信息信元，所述过滤器信息信元用于指示是否需要携带流量检测策略对应的业务流描述，以及业务流描述所指向的协议层。
可选地，所述管控模块404具体用于，根据所述流量管控信息，通过所述目标用户面网元协议栈中的至少部分协议层对所述业务数据包进行流量管控。
可选地，所述管控模块404具体用于，根据所述流量管控信息，确定每个协议层对所述业务数据包进行检测时所使用的目标过滤器，以及各过滤器对应的业务流描述信息；通过每个协议层对应的目标过滤器，根据所述业务流描述信息对所述业务数据包进行检测，并基于检测结果对所述业务数据包进行流量管控。
可选地，所述生成模块403具体用于，将所述会话请求发送给所述5G核心网系统中的控制面接收单元，以使所述控制面接收单元根据所述会话请求中携带的模态信息，将所述管控策略发送给所述目标用户面网元。
本说明书还提供了一种计算机可读存储介质，该存储介质存储有计算机程序，计算机程序可用于执行上述图1提供的一种基于多模态网元的流量管控方法。
本说明书还提供了图5所示的一种对应于图1的电子设备的示意结构图。如图5所述，在硬件层面，该电子设备包括处理器、内部总线、网络接口、内存以及非易失性存储器，当然还可能包括其他业务所需要的硬件。处理器从非易失性存储器中读取对应的计算机程序到内存中然后运行，以实现上述图1所述的基于多模态网元的流量管控方法。当然，除了软件实现方式之外，本说明书并不排除其他实现方式，比如逻辑器件抑或软硬件结合的方式等等，也就是说以下处理流程的执行主体并不限定于各个逻辑单元，也可以是硬件或逻辑器件。
对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进（例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进）还是软件上的改进（对于方法流程的改进）。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件（ProgrammableLogic Device, PLD）（例如现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA））就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器（logic compiler）”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言（HardwareDescription Language，HDL），而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL（AdvancedBoolean Expression Language）、AHDL（Altera Hardware Description Language）、Confluence、CUPL（Cornell University Programming Language）、HDCal、JHDL（JavaHardware Description Language）、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL（Ruby HardwareDescription Language）等，目前最普遍使用的是VHDL（Very-High-Speed IntegratedCircuit Hardware Description Language）与Verilog。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。
控制器可以按任何适当的方式实现，例如，控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该（微）处理器执行的计算机可读程序代码（例如软件或固件）的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20 以及Silicone Labs C8051F320，存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本说明书时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
本领域内的技术人员应明白，本说明书的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本说明书可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本说明书是参照根据本说明书实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，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、商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、商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“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白，本说明书的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本说明书可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本说明书可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本说明书，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本说明书的实施例而已，并不用于限制本说明书。对于本领域技术人员来说，本说明书可以有各种更改和变化。凡在本说明书的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种基于多网络模态网元的流量管控方法，其特征在于，所述方法应用于5G核心网系统，所述5G核心网系统中设置有控制面网元和若干种模态的用户面网元，不同模态的用户面网元对应的协议栈构成不同；
所述控制面网元接收针对业务数据包的流量管控请求，并根据所述流量管控请求，获取所述业务数据包对应的业务信息；
所述控制面网元根据所述业务信息，确定针对所述业务数据包的管控策略，所述管控策略中包含有针对所述业务数据包的至少一种流量检测规则、每种流量检测规则所对应的目标用户面网元的模态信息以及所述目标用户面网元协议栈中的每个协议层所对应的流量管控信息；
所述控制面网元根据所述管控策略，生成会话请求，并将所述会话请求发送给所述目标用户面网元；
所述目标用户面网元根据所述会话请求所携带的管控策略对所述业务数据包进行流量管控。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制面网元包括：会话管理功能SMF网元，所述用户面网元包括：用户端口功能UPF网元。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述管控策略，生成会话请求，具体包括：
所述控制面网元根据所述目标用户面网元对应的模态信息以及流量管控信息，确定模态信息信元；
根据至少一个目标用户面网元对应的模态信息信元，确定数据包检测信息信元；
根据所述数据包检测信息信元，确定各流量检测规则对应的创建/更新数据包检测规则信元；
根据每个流量检测规则对应的创建/更新数据包检测规则信元，确定会话创建/修改信元；
根据所述会话创建/修改信元，生成所述会话请求。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述模态信息信元中设置有所述目标用户面网元对应模态的模态标识信元以及过滤器信息信元，所述过滤器信息信元用于指示是否需要携带流量检测策略对应的业务流描述，以及业务流描述所指向的协议层。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述会话请求所携带的管控策略对所述业务数据包进行流量管控，具体包括：
所述目标用户面网元根据所述流量管控信息，通过所述目标用户面网元协议栈中的至少部分协议层对所述业务数据包进行流量管控。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述流量管控信息，通过所述目标用户面网元协议栈中的至少部分协议层对所述业务数据包进行流量管控，具体包括：
所述目标用户面网元根据所述流量管控信息，确定每个协议层对所述业务数据包进行检测时所使用的目标过滤器，以及各过滤器对应的业务流描述信息；
通过每个协议层对应的目标过滤器，根据所述业务流描述信息对所述业务数据包进行检测，并基于检测结果对所述业务数据包进行流量管控。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述管控策略，生成会话请求，并将所述会话请求发送给所述目标用户面网元，具体包括：
所述控制面网元将所述会话请求发送给所述5G核心网系统中的控制面接收单元，以使所述控制面接收单元根据所述会话请求中携带的模态信息，将所述管控策略发送给所述目标用户面网元。
8.一种基于多网络模态网元的流量管控装置，其特征在于，包括：
获取模块，接收针对业务数据包的流量管控请求，并根据所述流量管控请求，获取所述业务数据包对应的业务信息；
确定模块，根据所述业务信息，确定针对所述业务数据包的管控策略，所述管控策略中包含有针对所述业务数据包的至少一种流量检测规则、每种流量检测规则所对应的目标用户面网元的模态信息以及所述目标用户面网元协议栈中的每个协议层所对应的流量管控信息；
生成模块，根据所述管控策略，生成会话请求，并将所述会话请求发送给目标用户面网元；
管控模块，根据所述会话请求所携带的管控策略对所述业务数据包进行检测，并基于检测结果进行流量管控。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述权利要求1~7任一项所述的方法。
10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在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程序时实现上述权利要求1~7任一项所述的方法。
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