核心网侧用户资源管理方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及通信【技术领域】，尤其涉及一种核心网侧用户资源管理方法以及装置，具体包括：S1.信令面接收目标用户的接入请求信息；S2.根据网络可用带宽判断是否需要发起抢占，如果需要，则执行步骤S4，否则，执行步骤S3；S3.直接将该目标用户接入网络；S4.基于该目标用户的ARP值、需要的带宽生成抢占请求消息，并将该抢占请求消息发送给用户面；S5.用户面接收所述抢占请求消息，并根据用户PDN连接的ARP值、实际用户数据量查找可抢占用户，并将查找结果反馈给信令面；S6.信令面根据所述查找结果进行抢占。本发明通过利用用户面的实际用户数据量能够有效的释放用户面资源，最大限度的保证高优先级用户的数据传输。
【专利说明】核心网侧用户资源管理方法和装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及通信【技术领域】，尤其涉及一种核心网侧的用户资源管理方法和装置。【背景技术】
[0002]LTECLong Term Evolution，长期演进)下，对于网络侧来说，采用的都是有线传输，网元间的带宽都比较大，一般不会存在资源不够的情况，但是对于网元内部来说，业务处理节点的带宽还是有限的，所以某些情况下，也会存在用户资源抢占，对于VIP用户来说，需要抢占某些低优先级的带宽，触发低优先级用户的资源释放。
[0003]现有技术中，引入了默认承载的概念，对于默认承载来说，APN-AMBR(AccessPoint Name-Aggregate Maximum Bit Rate,接入点名称-汇聚最大比特率)配置一般都是很大的，那么对于这些默认承载来说，带宽的扣减不会按照真正的APN-AMBR值来进行扣减，一般都是采用一个平均值进行扣减，用户量比较多时，那么就会存在实际传输的带宽超过能力带宽情况。对于用户的优先级，核心网侧参考的是ARP (Allocation and RetentionPriority, ARP优先级参数取值范围I~15，I代表最高优先级；)。高优先级用户接入时，如果发现带宽已经不够了，并且本身具有抢占能力(由ARP值来决定)，那么首先找到一个用户列表，该用户列表列出了一系列用户的优先级；然后根据需要的带宽，跟被抢占用户的带宽，按顺序挑选一个或者多个用户进行资源释放，让高优先级用户接入进来。
[0004]上述技术方案采用的是信令面直接根据用户优先级、抢占能力、被抢占能力进行判决的方法，由于信令面并不真正知道用户面的数据流量大小，挑选的这个用户，可能实际占用的带宽资源本身就非常小， 那么这种情况下，即使抢占了，也不能给高优先级用户腾出足够的带宽。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是如何释放有效的用户面资源，最大限度的保证高优先级用户的数据传输。
[0006]为此目的，本发明提出了一种核心网侧用户资源管理方法，该方法包括下列步骤:
[0007]S1.信令面接收目标用户的接入请求信息；
[0008]S2.根据网络可用带宽和用户需要的带宽判断是否需要发起抢占，如果需要，则执行步骤S4，否则，执行步骤S3;
[0009]S3?直接将该目标用户接入网络；
[0010]S4.基于该目标用户的ARP数据、需要的带宽生成抢占请求消息，并将该抢占请求消息发送给用户面；
[0011]S5.用户面接收所述抢占请求消息，并根据用户PDN连接的ARP数据、用户数据量查找可抢占用户，并将查找结果反馈给信令面；
[0012]S6.信令面根据所述查找结果进行抢占。[0013]可选的，所述步骤S5具体包括:
[0014]S51.用户面接收抢占请求消息；
[0015]S52.用户面基于所述抢占请求消息，并根据用户PDN连接的ARP数据查找可抢占用户，并生成用户列表；
[0016]S53.根据目标用户需要的带宽和可抢占用户的用户数据量判断用户列表是否能够生成有效列表，如果是，则给信令面反馈成功，并携带对应的有效列表，否则给信令面反馈失败。
[0017]可选的，所述步骤S52具体包括:
[0018]S521.用户面基于所述抢占请求消息，获取目标用户的ARP优先级值和目标带宽，分别记为ARPl，Bandl ；
[0019]S522.对用户PDN连接逐一进行ARP抢占判决，如果用户PDN连接的ARP优先级值大于ARPl并且该用户具有被强占能力，则将该用户PDN连接加入用户列表；
[0020]S523.依据用户PDN连接的ARP优先级值和用户数据量对用户列表中的用户I3DN连接进行排序。
[0021]可选的，所述步骤S53具体包括:
[0022]按照顺序获取用户列表中用户PDN连接占用的带宽Bandn，直到获取的各用户TON连接占用的总带宽大于或者等于目标带宽，将获取的各用户PDN连接加入到有效列表；
[0023]如果获取用户列表中的最后一个用户PDN连接后，获取的各用户PDN连接占用的总带宽小于目标带宽，则有效列表为空。
[0024]可选的，在步骤S523中，对用户PDN连接的排序按照ARP优先级值从大到小的顺序的进行，ARP值相同的用户PDN连接按照用户数据量从大到小的顺序排序。
[0025]本发明还提供一种核心网侧用户资源管理装置，该装置包括:
[0026]信令面接口，用于接收目标用户的接入请求信息；
[0027]信令面处理单元，根据网络可用带宽和目标用户需要的带宽判断是否需要发起抢占,如果需要,则基于该目标用户的ARP数据、需要的带宽生成抢占请求消息，并将该抢占请求消息发送给用户面；否则，直接将该目标用户接入网络；
[0028]用户面接口，用于接收所述抢占请求消息；
[0029]用户面处理单元，用于基于所述抢占请求消息并根据用户TON连接的ARP数据、用户数据量查找可抢占用户，并将查找结果反馈给信令面；
[0030]信令面抢占单元，用于根据所述查找结果进行抢占。
[0031]可选的，所述用户面处理单元具体包括:
[0032]查找单元，用于基于所述抢占请求消息，并根据用户PDN连接的ARP数据、用户数据量查找可抢占用户，并生成用户列表；
[0033]列表判断单元，用于根据目标用户需要的带宽和可抢占用户的用户数据量判断用户列表是否产生有效列表，如果是，则给信令面反馈成功，并携带对应的有效列表，否则给信令面反馈失败。
[0034]可选的，所述查找单元具体包括:
[0035]消息解析单元，基于所述抢占请求消息，获取目标用户的ARP优先级值和目标带宽，分别记为ARP1，Bandl ；[0036]带宽抢占判决单元，用于对用户PDN连接逐一进行ARP抢占判决，如果用户PDN连接的ARP优先级值大于ARPl并且该用户具有被抢占能力，则将该用户PDN连接加入用户列表;
[0037]排序单元，用于依据用户PDN连接的ARP优先级值和用户数据量对用户列表中的用户TON连接进行排序。
[0038]可选的，所述列表判断单元具体包括:
[0039]有效列表生成单元，用于获取用户列表中用户PDN连接占用的带宽Bandn，直到获取的各用户PDN连接占用的总带宽大于或者等于目标带宽，并将获取的各用户PDN连接加入到有效列表，如果获取用户列表中的最后一个用户TON连接后，获取的各用户TON连接占用的总带宽小于目标带宽，则有效列表为空。
[0040]可选的，所述排序单元对用户PDN连接的排序按照ARP优先级值从大到小的顺序的进行，ARP优先级值相同的用户PDN连接按照用户数据量从大到小的顺序排序。
[0041]本发明通过利用用户面的实际用户数据量能够有效的释放用户面资源，最大限度的保证高优先级用户的数据传输。
【专利附图】
【附图说明】
[0042]通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中:
[0043]图1示出了实施例1的一种核心网侧用户资源管理方法的流程图；
[0044]图2示出了实施例1中信令面和用户面的交互过程；
[0045]图3示出了实施例1中用户列表的生成过程；
[0046]图4示出了实施例1中有效列表的生成过程；
[0047]图5示出了实施例2提出的一种核心网侧用户资源管理装置的结构图。
【具体实施方式】
[0048]下面将结合附图对本发明的实施例进行详细描述。
[0049]实施例1
[0050]本实施例提供一种核心网侧用户资源管理方法，如图1所示，该方法包括下列步骤:
[0051]S1.信令面接收目标用户的接入请求信息；
[0052]S2.根据网络可用带宽和目标用户需要的带宽判断是否需要发起抢占，如果需要，则执行步骤S4，否则，执行步骤S3;
[0053]在所述步骤S2中，如果网络可用带宽小于用户需要的带宽，则判断为需要发起抢占，如果网络可用带宽不小于用户需要的带宽，则判断为不需要发起抢占。
[0054]S3?直接将该目标用户接入网络；
[0055]S4.基于该目标用户的ARP数据(包括优先级值、抢占能力、被抢占能力)、需要的带宽生成抢占请求消息，并将该抢占请求消息发送给用户面；
[0056]S5.用户面接收所述抢占请求消息,并根据用户F1DN(Public Data Network,公用数据网)连接的ARP数据、用户数据量查找可抢占用户，并将查找结果反馈给信令面；[0057]S6.信令面根据所述查找结果进行抢占。
[0058]具体来说，每建立一个PDN连接，信令面都会根据PDN连接的扣减带宽值，实时更新剩余带宽信息。信令面在配置用户面时，会将该I3DN连接对应的扣减带宽值、该用户对应的ARP优先级值、被抢占能力、统计流量的时间粒度等信息携带给用户面，用户面将这些信息进行保存。用户面会根据TON连接的扣减带宽值，实时更新剩余带宽信息，同时根据信令面指示的所述时间粒度，实时统计用户面的流量信息。
[0059]图2清楚了地表达了信令面、用户面分别进行的操作以及两者的交互情况:信令面在收到用户的接入请求消息后，决策是否需要发起抢占，在需要发起抢占的情况下，向用户面发送抢占请求消息，以将目标用户的ARP数据(包括优先级值、抢占能力、被抢占能力)、需要的带宽等信息携带给用户面，并等待响应。用户面接收信令面发送过来的抢占请求消息后，基于所述抢占请求消息，并根据用户PDN连接的ARP数据、实际用户数据量查找可抢占用户，并生成用户列表，根据目标用户需要的带宽判断所述用户列表是否能够生成有效列表，如果是，则给信令面反馈成功，并携带对应的有效列表，否则给信令面反馈失败。信令面接收用户面反馈的抢占响应，如果反馈失败那么信令面接入失败，如果用户反馈成功，那么信令面根据所述有效列表进行正常抢占。
[0060]如图3所示，用户列表的生成过程如下:
[0061]S521.用户面基于所述抢占请求消息，获取目标用户的ARP优先级值和目标带宽，分别记为ARPl，Bandl ；
[0062]S522.对用户PDN连接逐一进行ARP抢占判决，判断用户PDN连接的ARP优先级值是否大于ARPl，并且是否具有被抢占能力，；
[0063]S523.如果判断结果为是，则将该用户TON连接加入用户列表；并依据用户TON连接的ARP值和用户数据量值对用户列表中的用户TON连接进行排序。
[0064]所述排序按照ARP值从大到小的顺序进行，保证优先抢占最低优先级的PDN连接，对于ARP值相同的用户TON连接，进一步按照用户数据量从大到小的顺序排序，数据量大的PDN连接靠前，即对于同等优先级的PDN连接，优先抢占数据量大的PDN连接。
[0065]判断所述用户列表是否能够生成有效列表的具体过程可如下:
[0066]按照顺序获取用户列表中用户PDN连接的占用带宽Bandn，直到获取的各用户TON连接占用的总带宽大于或者等于目标带宽，将获取的各用户PDN连接加入到有效列表；
[0067]如果获取用户列表中的最后一个用户PDN连接后，获取的各用户PDN连接的总带宽小于目标带宽，则有效列表为空。
[0068]如图4所示，判断所述用户列表是否能够生成有效列表的具体过程还可为:
[0069]设定初始总带宽BandTotal=O,
[0070]获取用户列表中第一个用户PDN连接的带宽Bandl ；
[0071]迭代计算总带宽为BandTotal=BandTotal+Bandl ；
[0072]判断BandTotal是否小于目标带宽BandTaget，如果不小于所述目标带宽，将该用户加入到有效列表中，给信令面反馈成功并携带该有效列表；如果小于所述目标带宽，那么抢占的带宽(即所述获取的带宽)还不满足条件，将该PDN连接加入到用户临时列表中，并获取所述用户列表中的下一个用户PDN连接的带宽Bandn，迭代计算BandTotal=BandTotal+Bandl ;再判断BandTotal是否小于目标带宽BandTaget,如果不小于所述目标带宽，将该用户PDN连接以及用户临时列表中的用户PDN连接均加入到有效列表中，给信令面反馈成功并携带该有效列表；如果小于所述目标带宽，那么抢占的带宽(即所述获取的带宽)还不满足条件，再获取所述用户列表中的下一个用户TON连接的带宽Bandn,如此重复,直至最后一个用户的PDN连接,如果获取最后一个用户的PDN连接后,仍旧不满足条件，则给信令面反馈失败，并结束。
[0073]实施例2
[0074]如图5所示，本实施例提供一种核心网侧用户资源管理装置，该装置包括:
[0075]信令面接口 1，用于接收目标用户的接入请求信息；
[0076]信令面处理单元2，根据网络可用带宽和目标用户需要的带宽判断是否需要发起抢占,如果需要,则基于该目标用户的ARP数据、需要的带宽生成抢占请求消息，并将该抢占请求消息发送给用户面；否则，直接将该目标用户接入网络；
[0077]用户面接口4，用于接收所述抢占请求消息；
[0078]用户面处理单元5，用于基于所述抢占请求消息并根据用户PDN连接的ARP数据、用户数据量查找可抢占用户，并将查找结果反馈给信令面；
[0079]信令面抢占单元6，用于根据所述查找结果进行抢占。
[0080]其中，所述用户面处理单元具体包括:
[0081]查找单元51，用于基于所述抢占请求消息，并根据用户PDN连接的ARP数据、用户数据量查找可抢占用户，并生成用户列表；
[0082]列表判断单元52，用于根据目标用户需要的带宽和用户TON连接的用户数据量判断用户列表是否产生有效列表，如果是，则给信令面反馈成功，并携带对应的有效列表，否则给信令面反馈失败。
[0083]进一步地,所述查找单元具体包括:
[0084]消息解析单元，基于所述抢占请求消息，获取目标用户的ARP优先级值和目标带宽，分别记为ARPl，Bandl ；
[0085]带宽抢占判决单元，用于对用户PDN连接逐一进行带宽抢占判决，如果用户PDN连接的ARP优先级值大于ARPl并且该用户具有被抢占能力，则将该用户PDN连接加入用户列表;
[0086]排序单元，用于依据用户PDN连接的ARP优先级值和用户数据量对用户列表中的用户TON连接进行排序。对用户TON连接的排序按照ARP优先级值从大到小的顺序的进行，ARP优先级值相同的用户TON连接按照实际用户数据量从大到小的顺序排序。
[0087]所述列表判断单元52具体包括:
[0088]有效列表生成单元，用于获取用户列表中用户PDN连接占用的带宽Bandn，直到获取的各用户PDN连接占用的总带宽大于或者等于目标带宽，并将获取的各用户PDN连接加入到有效列表，如果获取用户列表中的最后一个用户TON连接后，获取的各用户TON连接的总带宽小于目标带宽，则有效列表为空。
[0089]本发明通过利用用户面的实际用户数据量能够有效的释放用户面资源，最大限度的保证高优先级用户的数据传输。
[0090]本发明提出的核心网侧用户资源管理方法和用户资源管理装置通过将信令面与用户面相结合，能够根据用户面的数据流量挑选要抢占的用户，保证了有效抢占，能够给高优先级用户腾出足够的带宽，有效的提高了高优先级用户的体验感知，信令面跟业务面相结合的决策方法，比单独用户决策有效。
[0091]本发明不用修改现有协议流程，便于实现，虽然用户面需要流量统计，但由于现在业务面在计费过程中就需要进行流量的统计，所以对于用户的流量信息，便于维护。
[0092]虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
【权利要求】
1.一种核心网侧用户资源管理方法，其特征在于，该方法包括步骤: S1.信令面接收目标用户的接入请求信息； S2.根据网络可用带宽和用户需要的带宽判断是否需要发起抢占，如果需要，则执行步骤S4，否则，执行步骤S3; S3.直接将该目标用户接入网络； S4.基于该目标用户的ARP数据、需要的带宽生成抢占请求消息，并将该抢占请求消息发送给用户面； S5.用户面接收所述抢占请求消息，并根据用户PDN连接的ARP数据、用户数据量查找可抢占用户，并将查找结果反馈给信令面； S6.信令面根据所述查找结果进行抢占。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征还在于，所述步骤S5具体包括: S51.用户面接收抢占请求消息； S52.用户面基于所述抢占请求消息，并根据用户TON连接的ARP数据查找可抢占用户，并生成用户列表； S53.根据目标用户需要的带宽和可抢占用户的用户数据量判断用户列表是否能够生成有效列表，如果是，则给信令面反馈成功，并携带对应的有效列表，否则给信令面反馈失败。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征还在于，所述步骤S52具体包括: S521.用户面基于所述抢占请求消息，获取目标用户的ARP优先级值和目标带宽，分别记为 ARPl，Bandl ； S522.对用户PDN连接逐一进行ARP抢占判决，如果用户PDN连接的ARP优先级值大于ARPl并且该用户具有被强占能力，则将该用户PDN连接加入用户列表； S523.依据用户I3DN连接的ARP优先级值和用户数据量对用户列表中的用户TON连接进行排序。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征还在于，所述步骤S53具体包括: 按照顺序获取用户列表中用户PDN连接占用的带宽Bandn，直到获取的各用户PDN连接占用的总带宽大于或者等于目标带宽，将获取的各用户PDN连接加入到有效列表； 如果获取用户列表中的最后一个用户PDN连接后，获取的各用户PDN连接占用的总带宽小于目标带宽，则有效列表为空。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征还在于，步骤S523中，对用户PDN连接的排序按照ARP优先级值从大到小的顺序的进行，ARP值相同的用户PDN连接按照用户数据量从大到小的顺序排序。
6.一种核心网侧用户资源管理装置，其特征在于，该装置包括: 信令面接口，用于接收目标用户的接入请求信息； 信令面处理单元，根据网络可用带宽和目标用户需要的带宽判断是否需要发起抢占，如果需要,则基于该目标用户的ARP数据、需要的带宽生成抢占请求消息，并将该抢占请求消息发送给用户面；否则，直接将该目标用户接入网络； 用户面接口，用于接收所述抢占请求消息； 用户面处理单元，用于基于所述抢占请求消息并根据用户TON连接的ARP数据、用户数据量查找可抢占用户，并将查找结果反馈给信令面； 信令面抢占单元，用于根据所述查找结果进行抢占。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征还在于，所述用户面处理单元具体包括: 查找单元，用于基于所述抢占请求消息，并根据用户PDN连接的ARP数据、用户数据量查找可抢占用户，并生成用户列表； 列表判断单元，用于根据目标用户需要的带宽和可抢占用户的用户数据量判断用户列表是否产生有效列表，如果是，则给信令面反馈成功，并携带对应的有效列表，否则给信令面反馈失败。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征还在于，所述查找单元具体包括: 消息解析单元，基于所述抢占请求消息，获取目标用户的ARP优先级值和目标带宽，分别记为 ARPI ,Bandl ； 带宽抢占判决单元，用于对用户PDN连接逐一进行ARP抢占判决，如果用户PDN连接的ARP优先级值大于ARPl并且该用户具有被抢占能力，则将该用户PDN连接加入用户列表； 排序单元，用于依据用户PDN连接的ARP优先级值和用户数据量对用户列表中的用户PDN连接进行排序。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征还在于，所述列表判断单元具体包括: 有效列表生成单元，用于获取用户列表中用户PDN连接占用的带宽Bandn，直到获取的各用户PDN连接占用的总带宽大于或者等于目标带宽，并将获取的各用户PDN连接加入到有效列表，如果获取用户列表中的最后一个用户TON连接后，获取的各用户TON连接占用的总带宽小于目标带宽，则有效列表为空。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征还在于，所述排序单元对用户TON连接的排序按照ARP优先级值从大到小的顺序的进行，ARP优先级值相同的用户PDN连接按照用户数据量从大到小的顺序排序。
【文档编号】H04W28/20GK103582028SQ201310576432
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年11月15日 优先权日:2013年11月15日
【发明者】田华 申请人:大唐移动通信设备有限公司