CN111601299B - 一种5g架构下信息关联回填系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种5G架构下信息关联回填系统，该系统主要包括：中央服务模块，以及与中央服务模块连接的至少一个用户面模块；中央服务模块，用于从采集的控制面集合数据中解析出与指定的用户面模块匹配的控制面数据，并将控制面数据发送给指定的用户面模块；用户面模块，用于采集解析用户面数据，并将接收的控制面数据与用户面数据进行关联。本实施方式中采用中央服务模块从采集的控制面集合数据中获取与用户面模块匹配的控制面数据，并通过用户面模块进行用户面数据和控制面数据的关联回填，与5G核心架构完全匹配，节省了信息关联回填的成本，在重启、断网和升级等场景下提高了承载信息恢复回填的速度和比例，满足了5G架构下用户对关联回填的需求。

Description

一种5G架构下信息关联回填系统

技术领域

本发明实施例涉及5G通信领域，尤其涉及一种5G架构下信息关联回填系统。

背景技术

在4G网络下，用户面接口在原始码流中携带的主要用户身份信息较少，因此主要是联合控制面接口进行关联回填，以对主要用户的相关信息进行补充完善，由于用户面接口和控制面接口通常是位于一个网元上，因此控制面数据和用户面数据是位于同一层级，因此进行关联回填相对简单。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：在5G框架下由于控制面和信令面的分离导致在地市的一个机房无法同时接入两种数据，因此采用现有4G技术中的流量采集回填机制，通常需要消耗巨大的成本，并且在重启、断网和升级等场景下，会造成承载信息恢复回填的速度和比例大幅下降，因此现有技术中的关联回填系统已经不能满足5G架构下网元下沉情况下用户对关联回填的需求。

发明内容

本发明实施例提供了一种5G架构下信息关联回填系统。通过分布式设置用户面模块，以及集中式设置中央服务模块，节省了信息关联回填的成本，以及提高了承载信息回填比例。

本发明实施例提供了一种5G架构下信息关联回填系统，包括：中央服务模块，以及与中央服务模块连接的至少一个用户面模块；

中央服务模块，用于从采集的控制面集合数据中解析出与指定的用户面模块匹配的控制面数据，并将控制面数据发送给指定的用户面模块；

用户面模块，用于采集解析用户面数据，并将接收的控制面数据与用户面数据进行关联回填。

本发明实施例的技术方案，通过采用中央服务模块从采集的控制面集合数据中获取与用户面模块匹配的控制面数据，并通过用户面模块进行用户面数据和控制面数据的关联回填，与5G核心架构完全匹配，节省了信息关联回填的成本，在重启、断网和升级等场景下提高了承载信息恢复回填的速度和比例，满足了5G架构下网元下沉情况下用户对关联回填的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本发明实施例一提供的5G架构下信息关联回填系统的结构示意图；

图2是本发明实施一提供的5G架构下信息关联回填系统的工作时序图；

图3是本发明实施例二提供的5G架构下信息关联回填系统的结构示意图；

图4是本发明实施例二提供的5G架构下信息关联回填系统的工作时序图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、软件实现、硬件实现等等。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的5G架构下信息关联回填系统的结构示意图，本实施例可适用于5G架构下网元下沉时用户面数据和控制面数据关联回填的情况，如图1所示，该系统具体包括：

中央服务模块12，以及与中央服务模块12连接的至少一个用户面模块。中央服务模块12，用于从采集的控制面集合数据中解析出与指定的用户面模块匹配的控制面数据，并将控制面数据发送给指定的用户面模块；用户面模块，用于采集解析用户面数据，并将接收的控制面数据与用户面数据进行关联回填。

可选的，系统还包括：订阅管理服务设备11，订阅管理服务设备11与中央服务模块12连接。订阅管理服务设备11，用于对中央服务模块12的订阅关系进行保存。

可选的，控制面数据中包含用户的身份信息，用户面数据中包含用户的操作行为信息。本实施方式中通过将控制面数据对用户面数据进行关联回填，即将用户的身份信息与用户的操作行为信息进行关联绑定，从而使得所获取的用户的数据信息更加全面。

可选的，用户面模块中包含用户面采集设备，用户面采集设备，用于接收指定网元中的用户面数据，并将接收到的控制面数据与用户面数据进行关联回填。

其中，本实施方式中以两个用户面模块为例进行说明，分别为用户面模块131和用户面模块132，当然，本实施方式中并不限定用户面模块的具体数量。如图1所示，在用户面模块131中包含用户面采集设备1，在用户面模块132中包含用户面采集设备2，并且每一个用户面采集设备分别与一个指定的网元进行连接，网元的类型具体为用户面功能(UserPlane Function，UPF)，每一个网元分别对应不同的管理区域，每一个网元所对应的管理区域互不重叠，在实际应用中可以确定每一个网元分别对应不同地市区域，而中央服务模块则位于省中心对所有地市区域内的控制面数据进行集中管理。例如，用户面采集设备1与网元1连接，而网元1对应的管理区域为河北区域，用户面采集设备2与网元2连接，而网元2对应的管理区域为河南区域，当然，本申请实施方式中仅是举例进行说明，而并不限定每一个用户面模块具体管理的区域类型。并且每一个用户面采集设备分别从所连接的网元中获取流量数据，并从流量数据中采集解析所对应区域内的用户面数据。

在一个具体实现中，以用户面模块131为例进行说明，在确定河北区域有5个用户时，则用户面采集设备1从网元1中获取流量，并从所获取的流量中采集解析河北区域内的所有用户面数据，即5个用户的上网操作行为信息，例如，访问的具体网站和访问的具体时间，本实施方式中并不限定上网操作行为信息的具体内容。并且每一个用户面模块分别对应不同的IP标识，在确定用户面模块131为指定的用户面模块并且对应的IP标识为IP1时，中央服务模块从所采集的控制面集合数据中根据IP1标识解析出与用户面模块131匹配的控制面数据，即上述5个用户的身份信息，其中身份信息具体包括用户号码、姓名以及位置信息，并将所解析出的5个用户的身份信息传输给用户面模块131中的用户面采集设备1中。针对同一用户的控制面数据和用户面数据包含相同的ID标识，因此采集设备1根据ID标识将每一个用户的控制面数据与用户面数据进行关联回填，实现了将用户的身份信息与上网操作行为信息的绑定，例如，确定用户张三，号码12354567123在2020/3/4日期，3:10时刻访问了网站1，并且访问时长为5分钟。

可选的，用户面模块，还用于在进行关联回填时，确定有新承载信息无法匹配时，向中央服务模块发送订阅请求；中央服务模块，用于根据订阅请求在控制面集合数据中进行查询获得与新承载信息匹配的新加入的控制面数据，并将新加入的控制面数据传输给用户面模块；中央服务模块，还用于向订阅管理服务设备发送订阅通知消息，以使订阅管理服务设备根据订阅通知消息对新加入的控制面数据进行记录。

可选的，中央服务模块，还用于在确定针对指定的用户面模块存在承载信息变更时，将新加入的控制面数据主动发送给用户面模块。

可选的，用户面模块，还用于在确定用户面数据中存在响应超时，向中央服务模块发送超时请求，并根据中央服务模块发送的用户面数据删除指令，将老化的用户面数据进行删除；中央服务模块，还用于向订阅管理服务设备发送取消订阅通知消息，以使订阅管理服务设备根据取消订阅通知消息对老化的用户面数据进行记录。

可选的，中央服务模块，还用于在确定针对指定的用户面模块存在承载信息删除时，向用户面模块发送删除承载信息请求，以使用户面模块根据删除承载信息请求进行用户面数据的删除；中央服务模块，还用于向订阅管理服务设备发送取消订阅通知消息，以使订阅管理服务设备根据取消订阅通知消息对删除的用户面数据进行记录。

需要说明的是，由于用户是动态移动的，因此在进行关联回填的时候还需要考虑用户动态移动的情况，并保证在用户动态移动的情况下信息关联回填的准确性。如图2所示为考虑动态移动情况下的5G架构下信息关联回填系统的工作时序图。下面主要以用户面模块131为例进行说明。

其中，1.1至1.4为用户面模块131在确定有新用户进入所管理区域时，向中央服务模块主动获取新用户控制面数据的情况，包括：

1.1新的承载信息查询订阅请求。

用户面模块131中的用户面采集设备1在进行关联回填时，确定有新承载信息无法匹配时，说明在用户面模块131所管理的区域内有新用户的进入，因此会向中央服务模块发送订阅请求，由于新承载信息可以是新用户的上网操作行为信息，在上网操作行为信息中包含新用户的ID标识。因此订阅请求中包含新用户所对应的ID标识。例如，新用户的数量为一个，并且所对应的ID标识为ID1。

1.2订阅信息通知消息。

中央管理服务模块12在接收用户面模块131发送的订阅请求后，在向用户面模块131进行订阅消息发布响应的同时，还会向订阅管理服务设备11发送订阅通知消息。订阅通知消息中包含ID1所对应的新用户的控制面数据与用户面模块131的对应关系通知给订阅管理服务设备11。

1.3订阅通知响应。

订阅管理服务设备11在接收到订阅通知消息后，会根据订阅通知消息对新加入的控制面数据进行记录。从而实现了对中央服务模块的订阅关系进行保存。

1.4订阅消息发布。

中央服务模块12根据订阅请求中所包含的新用户的ID1，在已获取的控制面集合数据中进行查询获得与新承载信息匹配的新加入的控制面数据，在控制面数据中包含新用户的身份信息为王五，并将新加入的控制面数据王五传输给用户面模块131，从而使得用户面模块131根据获取的控制面数据对新用户的用户面数据进行关联回填。实现了在有新用户进入的情况下也能够保证关联回填的准确性。

其中，2.1至2.2为中央服务模块12在确定有新用户进入用户面模块131时，用户面模块131被动获取新用户控制面数据的情况，包括：

2.1承载信息变更。

中央服务模块，还用于确定针对指定的用户面模块，例如用户面模块131存在承载信息变更的情况。

2.2承载更新后主动推送。

将新加入的控制面数据主动发送给用户面模块131，用户面模块131根据获取的控制面数据对新用户的用户面数据进行关联回填。实现了在有新用户进入的情况下也能够保证关联回填的准确性。

其中，3.1至3.2为用户面模块131在确定本地订阅消息超时的情况下，说明存在老化的用户面数据，并将老化的用户面数据进行删除的情况，包括：

3.1本地订阅信息超时请求。

用户面模块131还用于在确定用户面数据中存在响应超时的情况下，向中央服务模块发送超时请求。由于用户面数据中包含用户的上网操作行为信息，在确定包含ID3标识的上网操作行为信息存在订阅信息超时，例如，上网操作行为信息中包含超过一个月未进行网站的访问。并且在超时请求中包含超时的上网操作行为信息所对应的ID3标识。

3.2取消订阅信息通知。

中央服务模块12在接收到用户面模块131发送的超时请求后，在向用户面模块131发送用户面数据删除指令的同时，还会向订阅管理服务设备11发送取消订阅通知消息。取消订阅同时消息中包含ID3所对应的用户的控制面数据与用户面模块131的对应关系通知给订阅管理服务设备11.

3.3取消订阅信息响应。

订阅管理服务设备11在接收到取消订阅信息通知后，会根据取消订阅通知消息对老化的用户面数据进行记录。从而实现了对中央服务模块的订阅关系进行保存。

3.4本地订阅消息响应。

中央服务模块12根据超时请求中所包含的ID3，向用户面模块131发送用户面数据删除指令，用户面模块在接收到用户面数据删除指令时，将老化的所述用户面数据，即包含ID3标识的上网操作行为信息进行删除。

其中，4.1至4.5为中央服务模块12在确定有老用户离开用户面模块131时，用户面模块根据中央服务模块的指令将所保存的老用户的用户面数据被动进行删除的情况，包括：

4.1承载信息删除。

中央服务模块，还用于确定针对指定的用户面模块，例如用户面模块131存在承载信息删除的情况，即确定ID4所对应的用户张三离开了用户面模块所管理的区域。

4.2删除承载信息请求。

中央服务模块在确定用户面模块131存在承载信息删除的情况时向用户面模块131发送删除承载信息请求，在删除承载信息请求中包含用户张三所对应的ID4标识。

4.3删除承载信息响应。

用户面模块131根据所接收到的删除承载信息请求进行用户面数据的删除，即将ID4标识所对应的用户面数据进行删除，从而节省用户面模块131中用户面采集设备1的存储空间。

4.4取消订阅信息通知。

中央服务模块12在向用户面模块131发送删除承载信息请求的同时，还会向订阅管理服务设备11发送取消订阅通知消息。取消订阅同时消息中包含ID4所对应的用户的控制面数据与用户面模块131的对应关系通知给订阅管理服务设备11.

4.5取消订阅信息响应。

订阅管理服务设备11在接收到取消订阅信息通知后，会根据取消订阅通知消息对删除的所述用户面数据进行记录。从而实现了对中央服务模块的订阅关系进行保存。

需要说明的是，本实施方式中仅是一个用户面模块131为例进行的举例说明，对于其它用户面模块132的工作原理与用户面模块131的大致相同，因此本申请实施方式中不再进行赘述。

本发明实施例的技术方案，通过采用中央服务模块从采集的控制面集合数据中获取与用户面模块匹配的控制面数据，并通过用户面模块进行用户面数据和控制面数据的关联回填，与5G核心架构完全匹配，节省了信息关联回填的成本，在重启、断网和升级等场景下提高了承载信息恢复回填的速度和比例，满足了5G架构下用户对关联回填的需求。

实施例二

图3为本发明实施例二提供的5G架构下信息关联回填系统的结构示意图，本实施例以上述实施例为基础进行具体化，在本实施例中，对实施例一中的中央服务模块12的结构进行具体说明。

可选的，中央服务模块包括：主控制面采集解析设备121以及备控制面采集解析设备122。

需要说明的是，备控制面采集解析设备的数量至少为一个，本实施方式中仅是以一个备控制面采集解析设备为例进行说明，因此本申请实施方式中并不限定备控制面采集解析设备的具体数量，只要在主控制面采集解析设备出现故障的情况下，能够采用备控制面采集解析设备实现信息关联回填的正常执行，都是在本申请的保护范围内的。并且当备控制面采集解析设备为多个的情况下，可以采用多个备控制面采集解析设备来共同分担主控制面采集解析设备的原有工作任务，从而能够减轻每一个备控制面采集解析设备的工作负担，并且多个控制面采集解析设备组成一个Pool备份保护机制，由于多个备控制面采集解析设备的工作原理基本相同，因此本实施方式中仅是以一个备控制面采集解析设备为例进行说明。

可选的，用户面模块，还用于向主控制面采集解析设备发送心跳信息请求，并在确定针对主控制面采集解析设备响应超时的情况下，向备控制面采集解析设备发送切换登录请求。备控制面采集解析设备，用于向订阅管理服务设备发送登录请求。订阅管理服务设备，还用于获取登录请求，并将主控制面采集解析设备的历史订阅关系传输给备控制面采集解析设备。

需要说明的是，如图4所示为当主控面采集解析设备出现故障，进行备控制面采集解析设备切换时，5G架构下信息关联回填系统的工作时序图。下面主要以用户面模块131为例进行说明。

其中，1.1至3.4为进行备控制面采集解析设备切换并重新登录的情况，包括：

1.1心跳信息请求。

用户面模块向主控制面采集解析设备发送心跳信息请求，以确定主控制面采集解析设备是否出现重启、断网或宕机的情况。

1.2心跳信息响应超时。

在主控制面采集解析设备出现重启、断网或宕机的情况时，用户面解析设备会接收到心跳信息响应超时。

2.1切换登录请求。

用户面模块在确定针对主控制面采集解析设备响应超时的情况下，向备控制面采集解析设备发送切换登录请求。

2.2登录请求响应。

在备控制面采集解析设备正常工作的情况下，用户面模块登录备控制面采集解析设备后，备控制面采集解析设备会向用户面模块反馈登录请求响应。

2.3承载更新后主动推送。

备控制面采集解析设备获取订阅管理服务设备所保存的主控制面采集解析设备的历史订阅关系，并向用户面模块进行主动推送。

3.1登录请求

备控制面在接收到用户面模块发送的切换登录请求后，会向订阅管理服务设备发送登录请求。

3.2订阅信息推送开始。

订阅管理服务设备，还用于获取登录请求，并将所记录的主控制面采集解析设备的历史订阅关系传输给备控制面采集解析设备。

需要说明的是，本实施方式中的主控制面采集解析设备传输给控制面采集解析设备中包含数据的对应关系，例如，控制面数据与其所分配的用户面模块的对应关系，从而在切换到备控制面采集解析设备后，备控制面采集解析设备能够直接根据数据的对应关系实现无缝切换。

3.3订阅信息推送结束。

3.4登录请求响应。

本发明实施例的技术方案，通过采用中央服务模块从采集的控制面集合数据中获取与用户面模块匹配的控制面数据，并通过用户面模块进行用户面数据和控制面数据的关联回填，与5G核心架构完全匹配，节省了信息关联回填的成本，在重启、断网和升级等场景下提高了承载信息恢复回填的速度和比例，满足了5G架构下用户对关联回填的需求。并且中央服务模块中包含主控制面采集解析设备和备控制面采集解析设备，在主控制面采集解析设备出现异常的情况下，采用备控制面采集解析设备接管主控制面采集解析设备的相关任务，与用户面模块建立关联关系，从而无需人工干预自动检测到并重新启动恢复正常业务处理状态，快速恢复回填率，因此提高了数据容灾的可靠性。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种5G架构下信息关联回填系统，其特征在于，包括：中央服务模块，以及与所述中央服务模块连接的至少一个用户面模块；

所述中央服务模块，用于从采集的控制面集合数据中解析出与指定的用户面模块匹配的控制面数据，并将所述控制面数据发送给指定的所述用户面模块；

所述用户面模块，用于采集解析用户面数据，并将接收的所述控制面数据与所述用户面数据进行关联回填；

所述系统还包括订阅管理服务设备，所述订阅管理服务设备与所述中央服务模块连接；

所述订阅管理服务设备，用于对所述中央服务模块的订阅关系进行保存。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制面数据中包含用户的身份信息，所述用户面数据中包含用户的上网操作行为信息。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述用户面模块中包含用户面采集设备；

所述用户面采集设备，用于接收指定网元中的所述用户面数据，并将接收到的所述控制面数据与所述用户面数据进行关联回填。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述中央服务模块包括：主控制面采集解析设备以及备控制面采集解析设备。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述用户面模块，还用于在进行关联回填时，确定有新承载信息无法匹配时，向所述中央服务模块发送订阅请求；

所述中央服务模块，用于根据所述订阅请求在所述控制面集合数据中进行查询获得与所述新承载信息匹配的新加入的控制面数据，并将所述新加入的控制面数据传输给所述用户面模块；

所述中央服务模块，还用于向订阅管理服务设备发送订阅通知消息，以使所述订阅管理服务设备根据所述订阅通知消息对所述新加入的控制面数据进行记录。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述中央服务模块，还用于在确定针对指定的所述用户面模块存在承载信息变更时，将新加入的控制面数据主动发送给所述用户面模块。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述用户面模块，还用于在确定用户面数据中存在响应超时，向所述中央服务模块发送超时请求，并根据所述中央服务模块发送的用户面数据删除指令，将老化的所述用户面数据进行删除；

所述中央服务模块，还用于向所述订阅管理服务设备发送取消订阅通知消息，以使所述订阅管理服务设备根据所述取消订阅通知消息对老化的所述用户面数据进行记录。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述中央服务模块，还用于在确定针对指定的所述用户面模块存在承载信息删除时，向所述用户面模块发送删除承载信息请求，以使所述用户面模块根据所述删除承载信息请求进行用户面数据的删除；

所述中央服务模块，还用于向所述订阅管理服务设备发送取消订阅通知消息，以使所述订阅管理服务设备根据所述取消订阅通知消息对删除的所述用户面数据进行记录。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述用户面模块，还用于向主控制面采集解析设备发送心跳信息请求，并在确定针对所述主控制面采集解析设备响应超时的情况下，向备控制面采集解析设备发送切换登录请求；

所述备控制面采集解析设备，用于向所述订阅管理服务设备发送登录请求；

所述订阅管理服务设备，还用于获取所述登录请求，并将所述主控制面采集解析设备的历史订阅关系传输给所述备控制面采集解析设备。

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