用户面网元选择方法、装置及电子设备与流程

    技术2024-12-07  15


    本技术涉及通信,具体涉及一种用户面网元选择方法、装置及电子设备。


    背景技术:

    1、随着5g技术的发展和应用,音视频通话等以流媒体数据为主的交互方式逐渐成为通信的主流趋势,其中,vonr(video over next radio)呼叫是在5g nr(5g无线)和5gc(5g核心网)网络之上,基于ims(ip multimedia subsystem,ip多媒体子系统)的视频通话解决方案。目前,vonr通话中涉及的2个主要用户面网元,用户平面功能upf(user planefunction)网元和volte sbc-u(用户面volte会话边界控制器)网元,是独立进行选择的。具体地,在注册阶段,用户设备ue在建立ims pdu会话的过程中,会话管理功能smf(sessionmanagement function)网元为ue选择upf网元,建立ims pdu会话的用户面路径,之后ue与ims域的控制面网元之间的sip(session initial protocol,会话初始协议)信令消息通过upf网元进行传递。在呼叫阶段,控制面网元在收到pcf网元上报的ue位置信息后,为主被叫ue分别选择主被叫的用户面网元volte sbc-u。后续主被叫ue的通话媒体流沿着主叫基站—主叫upf网元—主叫volte sbc-u网元—被叫volte sbc-u网元—被叫upf网元—被叫基站之间的用户面路径传递。在实际组网中,用户面的upf网元与volte sbc-u网元之间、主叫volte sbc-u网元与被叫volte sbc-u网元之间还要经过ip承载网。

    2、ip承载网中包括用户边缘路由器ce(customer edge)和接入路由器ar(accessrouter),ce与ar之间的带宽是固定的,upf网元与volte sbc-u网元之间的数据传输,还需要在ip承载网的ce与ar之间进行ce-ar-ce的绕转,会增加高清视频业务时延,影响业务感知。


    技术实现思路

    1、本技术实施例提供一种用户面网元选择方法、装置及电子设备,用以解决现有的用户面网元选择方法对用户面网元进行独立选择,ip承载网中的数据擦混输需要进行ce-ar-ce的绕转,容易导致ip承载网链路压力和视频流传输时延增加,影响业务感知的技术问题。

    2、第一方面,本技术实施例提供一种用户面网元选择方法,应用于ip多媒体子系统ims域的控制面网元,包括:

    3、接收随机接入响应消息;所述随机接入响应消息中包含用户设备的位置信息,以及所述用户设备对应的用户平面功能upf网元的地址信息;

    4、根据所述用户设备的位置信息,确定用于向所述用户设备提供服务的用户面网元资源池;所述用户面网元资源池中包括所述用户设备对应的各用户面会话边界控制器volte sbc-u网元;

    5、根据所述upf网元的地址信息,从所述用户面网元资源池中选择与所述upf网元距离最近的目标volte sbc-u网元。

    6、在一个实施例中,所述方法还包括:

    7、接收所述用户面网元资源池中的各volte sbc-u网元上报的距离信息,并根据所述距离信息生成距离信息库;所述距离信息包括所述volte sbc-u网元与各所述upf网元之间的ip承载网的传输时延和路由跳数;所述距离信息是由所述volte sbc-u网元基于向预设的ip地址列表中的各upf网元发送的网络探索命令进行网络测试得到的;

    8、所述根据所述upf网元的地址信息,从所述用户面网元资源池中选择与所述upf网元距离最近的目标volte sbc-u网元,包括:

    9、根据所述upf网元的地址信息,从所述距离信息库的upf网元集合中查询所述upf网元对应的目标volte sbc-u网元子集合;所述upf网元与所述目标volte sbc-u网元子集合中的各所述volte sbc-u网元共同负责同一地理范围内的业务;

    10、其中,所述upf网元集合中的任一upf网元对应一volte sbc-u网元子集合,所述volte sbc-u网元子集合包括所述用户面网元资源池中的多个volte sbc-u网元,所述多个volte sbc-u网元负责同一地理范围内的业务,并在所述volte sbc-u网元子集合中,按照与所述upf网元的距离信息进行优先级排序;

    11、按照优先级顺序从所述目标volte sbc-u网元子集合中选择与所述upf网元距离最近的目标volte sbc-u网元。

    12、在一个实施例中,所述按照优先级顺序从所述目标volte sbc-u网元子集合中选择与所述upf网元距离最近的目标volte sbc-u网元,包括:

    13、按照优先级顺序从所述目标volte sbc-u网元子集合中选择优先级最高的备选volte sbc-u网元;

    14、查询所述备选volte sbc-u网元的负荷是否高于或等于预设阈值;

    15、若所述备选volte sbc-u网元的负荷高于预设阈值,则将所述备选volte sbc-u网元从所述目标volte sbc-u网元子集合中剔除;

    16、返回并执行所述按照优先级顺序从所述目标volte sbc-u网元子集合中选择优先级最高的volte sbc-u网元作为备选volte sbc-u网元的步骤,直到所述备选volte sbc-u网元的负荷低于预设阈值时,选择所述备选volte sbc-u网元作为与所述upf网元距离最近的目标volte sbc-u网元。

    17、在一个实施例中,所述根据所述距离信息生成距离信息库,包括

    18、基于各所述upf网元生成upf网元集合;

    19、基于所述upf网元集合中的任一目标upf网元,根据所述目标upf网元与所述用户面网元资源池中各volte sbc-u网元之间的距离信息,对各所述volte sbc-u网元进行优先级排序,生成所述目标upf网元对应的volte sbc-u网元子集合;所述目标upf网元为所述upf网元集合中各upf网元中的任意一个;

    20、根据所述upf网元集合和所述volte sbc-u网元子集合,生成距离信息库。

    21、在一个实施例中,所述upf网元的地址信息和所述用户设备的地址信息是由所述用户设备对应的会话管理功能smf网元,在所述视频会话请求对应的ims pdu会话建立后,向所述pcf网元上报,并由所述pcf网元进行绑定的;

    22、所述ip地址列表是由预设的服务器将获取的upf网元资源池中的各所述upf网元的地址信息与所述upf网元资源池对应的业务区域进行关联绑定生成,并向所述用户面网元资源池中的各所述volte sbc-u网元发送的;

    23、所述upf网元资源池是由所述服务器根据获取的所述业务区域内的各所述upf网元生成的;

    24、所述用户面网元资源池是由所述服务器根据获取的所述业务区域内的各所述volte sbc-u网元生成的;

    25、所述业务区域为所述用户设备所在的本地网内负责所述ip多媒体子系统ims业务的区域。

    26、第二方面,本技术实施例提供一种用户面网元选择方法,应用于服务器,包括:

    27、获取用户设备所在本地网内,负责ip多媒体子系统ims业务的各用户平面功能upf网元的地址信息,生成所述upf网元的ip地址列表和upf网元资源池;

    28、对所述ip地址列表与所述upf网元资源池对应的业务区域进行关联;

    29、获取所述业务区域内的各用户面会话边界控制器volte sbc-u网元生成用户面网元资源池;

    30、将所述ip地址列表发送给所述用户面网元资源池中的各所述volte sbc-u网元;任一所述volte sbc-u网元根据所述ip地址列表,获取与各所述upf网元之间的距离信息;所述距离信息包括所述volte sbc-u网元与各所述upf网元之间的ip承载网的传输时延和路由跳数;

    31、所述volte sbc-u网元将所述距离信息发送至所述用户设备对应的ip多媒体子系统ims域的控制面网元,所述控制面网元根据所述距离信息生成距离信息库,并根据所述距离信息库从所述用户面网元资源池中选择与所述upf网元距离最近的目标volte sbc-u网元,用于为所述用户设备建立用户面路径,以响应所述用户设备的音视频通话请求。

    32、在一个实施例中,所述根据所述距离信息库选择与所述upf网元距离最近的目标volte sbc-u网元,包括:

    33、接收策略控制功能pcf网元发送的随机接入响应消息;所述随机接入响应消息中包含用户设备的位置信息,以及所述用户设备对应的用户平面功能upf网元的地址信息;所述随机接入响应消息由所述pcf网元根据所述用户设备的音视频通话请求生成;

    34、根据所述用户设备的位置信息,确定用于向所述用户设备提供服务的用户面网元资源池;

    35、根据所述upf网元的地址信息,从所述距离信息库的upf网元集合中查询所述upf网元对应的目标volte sbc-u网元子集合;所述upf网元与所述目标volte sbc-u网元子集合中的各所述volte sbc-u网元共同负责同一地理范围内的业务;

    36、其中,所述upf网元集合中的任一upf网元对应一volte sbc-u子集合,所述voltesbc-u子集合包括所述用户面网元资源池中的多个volte sbc-u网元,所述多个volte sbc-u网元负责同一地理范围内的业务,并在所述volte sbc-u子集合中,按照与所述upf网元的距离信息进行优先级排序;

    37、按照优先级顺序从所述目标volte sbc-u网元子集合中选择与所述upf网元距离最近的目标volte sbc-u网元。

    38、第三方面,本技术实施例提供一种用户面网元选择装置,包括:

    39、第一获取模块,用于获取用户设备所在本地网内,负责ip多媒体子系统ims业务的各用户平面功能upf网元的地址信息,生成所述upf网元的ip地址列表和upf网元资源池;

    40、关联模块,用于对所述ip地址列表与所述upf网元资源池对应的业务区域进行关联;

    41、第二获取模块,用于获取所述业务区域内的各用户面会话边界控制器volte sbc-u网元生成用户面网元资源池;

    42、发送模块,用于将所述ip地址列表发送给所述用户面网元资源池中的各所述volte sbc-u网元;任一所述volte sbc-u网元根据所述ip地址列表,获取与各所述upf网元之间的距离信息;所述距离信息包括所述volte sbc-u网元与各所述upf网元之间的ip承载网的传输时延和路由跳数;

    43、所述volte sbc-u网元将所述距离信息发送至所述用户设备对应的ip多媒体子系统ims域的控制面网元,所述控制面网元根据所述距离信息生成距离信息库,并根据所述距离信息库从所述用户面网元资源池中选择与所述upf网元距离最近的目标volte sbc-u网元,用于为所述用户设备建立用户面路径,以响应所述用户设备的音视频通话请求。

    44、第四方面,本技术实施例提供一种用户面网元选择装置,包括:

    45、接收模块,用于接收随机接入响应消息;所述随机接入响应消息中包含用户设备的位置信息,以及所述用户设备对应的用户平面功能upf网元的地址信息;

    46、匹配模块,用于根据所述用户设备的位置信息,确定用于向所述用户设备提供服务的用户面网元资源池;所述用户面网元资源池中包括所述用户设备对应的各用户面会话边界控制器volte sbc-u网元;

    47、选择模块,用于根据所述upf网元的地址信息,从所述用户面网元资源池中选择与所述upf网元距离最近的目标volte sbc-u网元。

    48、第五方面,本技术实施例提供一种电子设备,包括处理器和存储有计算机程序的存储器,所述处理器执行所述程序时实现第一方面或第二方面所述的用户面网元选择方法的步骤。

    49、第六方面,本技术实施例提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面或第二方面所述的用户面网元选择方法的步骤。

    50、本技术实施例提供的用户面网元选择方法、装置及电子设备,通过在呼叫建立过程中,优先选择与ims pdu会话用户面承载upf网元距离最近的volte sbc-u网元,构建用户面路径,缩短了ip承载网中的数据传输路径,可以最大程度地减少ip承载网在ce与ar之间的绕转,节省ip承载网带宽,减轻ip承载网扩容和投资压力,保持网络稳定,同时减少本地视频通话的时延,改善业务感知。


    技术特征:

    1.一种用户面网元选择方法,应用于ip多媒体子系统ims域的控制面网元,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的用户面网元选择方法,其特征在于,所述方法还包括:

    3.根据权利要求2所述的用户面网元选择方法,其特征在于,所述按照优先级顺序从所述目标volte sbc-u网元子集合中选择与所述upf网元距离最近的目标volte sbc-u网元,包括:

    4.根据权利要求2所述的用户面网元选择方法,其特征在于,所述根据所述距离信息生成距离信息库,包括:

    5.根据权利要求4所述的用户面网元选择方法,其特征在于:

    6.一种用户面网元选择方法,应用于服务器,其特征在于,包括:

    7.根据权利要求6所述的用户面网元选择方法,其特征在于,所述根据所述距离信息库选择与所述upf网元距离最近的目标volte sbc-u网元,包括:

    8.一种用户面网元选择装置,其特征在于,包括:

    9.一种用户面网元选择装置,其特征在于,包括:

    10.一种电子设备,包括处理器和存储有计算机程序的存储器,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5任一项所述的用户面网元选择方法的步骤,或实现权利要求6至7任一项所述的用户面网元选择方法的步骤。


    技术总结
    本申请涉及通信技术领域,提供一种用户面网元选择方法、装置及电子设备。该方法应用于IP多媒体子系统域的控制面网元,包括:接收随机接入响应消息;随机接入响应消息中包含UE的位置信息和UE对应的UPF网元的地址信息;根据UE的位置信息确定向UE提供服务的用户面网元资源池;用户面网元资源池中包括UE对应的各VoLTE SBC‑U网元;根据UPF网元的地址信息从用户面网元资源池中选择与UPF网元距离最近的VoLTE SBC‑U网元。通过选择与UPF距离最近的VoLTE SBC‑U建立用户面路径,可以缩短数据在IP承载网中的传输路径,进而减少传输时延和带宽占用,提高用户感知。

    技术研发人员:盖剑,刘蕾,张成谣,王浩,车忻蔚
    受保护的技术使用者:中国移动通信集团设计院有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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