一种基于pcc架构的信令风暴管理方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信领域，尤其涉及一种基于PCC架构的信令风暴管理方法和装置。
【背景技术】
[0002] 随着网络业务的不断丰富，运营商需要不断改造和升级现有网络，才能保证业务 流量，为了解决部分用户挤占过多网络资源这一问题，并提供更好的基于流的计费和策略 控制以提升用户体验，第三代合作伙伴计划（3rd Generation Partnership Project，简称 为 3GPP)提出了策略计费控制（Policy and Charging Control，PCC)架构。
[0003] 参阅图1所示，PCC架构主要由应用功能（Application Function，AF)实体、策略 与计费规则功能（Policy and Charging Rule Function，PCRF)实体、策略与计费执行功能 (Policy and Charging Enforcement Function，PCEF)等网元组成。AF 实体根据与用户之 间的业务协商，向PCRF动态提供应用层的会话信息（如SDP)，PCRF根据AF提供的业务信 息，用户签约信息，制定出策略和计费控制策略（PCC RULE)，并将该策略下发给分组数据网 关（P-GW，TON Gateway)，进一步下发给PCEF，PCEF执行该策略，由于策略中包含流标识信 息（即IP五元组），以及针对该流的QoS要求以及计费要求，PCEF可以根据这些信息实现 基于流的QoS (服务质量）和计费。因此，PCC架构解决了在全IP网络实现端到端QoS以 及基于流计费问题。
[0004] 然而，随着智能手机的普及，其带来的数据业务流量增长迅猛，这为现有的PCC构 架带来了新的挑战。众所周知，如果网络收到的终端信令请求数量超过网络设备的信令资 源处理能力的情况下，会引发网络拥塞以至产生雪崩效应，进而导致网络不可用或大面积 瘫痪，该现象称为信令风暴。
[0005] 在当今的智能手机应用中，不乏像手机QQ、手机微博、微信等通常保持永远在线的 应用，其会周期性地向应用服务器发送报文，即所谓的心跳消息，带来大规模小数据量的频 繁交互。该类业务流量的建立和释放都要占用大量信令信道资源，导致信令量的增幅远大 于业务流量的增幅，这必然会影响终端与网络之间的空中接口的信令处理能力，因而一旦 信令信道发生拥塞，就会导致空口资源的调度失控，这时，即便空口资源是空闲的，终端也 无法使用，这种情况很容易引发雪崩效应，当终端申请不到空口资源或链接不上网络，就会 不断重试，导致信令信道更加拥塞，直到瘫痪。
[0006] 综上所述，对于现有的PCC构架及采用PCC构架的运营商而言，信令风暴是一个很 难解决的问题。
[0007] 现有技术已有不少针对信令风暴而提出的技术方案，这些技术方案从其技术构思 的角度来说大致可以分为以下两类：
[0008] 第一类为通过降低系统整体运行中的负担来降低产生信令风暴的可能性， 其具体手段主要包括对信令机制进行优化（例如中国专利申请CN201210090822、 CN201310693334)，以及对移动终端的数据链接进行管理，减少不必要的数据链接及传输 (例如中国专利申请CN201210359929)。但是，基于这种技术构思的技术方案在不降低用户 体验的前提下只能尝试尽可能减少系统的非必要开销，其优化作用非常有限，并且这样的 调整较为机械而缺乏针对不同情况进行灵活调整的余地。
[0009] 第二类为通过改善系统的策略和资源配置降低产生信令风暴的可能性，其具 体手段主要包括直接对核心网侧的资源和管控策略进行适当配置（例如中国专利申请 CN201210514181)，以及依据对网络资源的一些技术指标的分析，相应调整网络资源参数 (例如中国专利申请CN201410016595)。但是基于这种技术构思的技术方案，尽管在调整的 针对性上优于前者，然而其对资源和管控策略的配置依赖于较为片面的技术指标的分析和 经验，这样的分析和对系统的配置不够全面也不够细致，容易顾此失彼而使其整体效果欠 佳。
[0010] 因此，现有技术尽管在一定程度上对于避免或者说预防信令风暴的产生有所帮 助，但由于其局限性而效果十分有限。更重要的是，现有技术对于信令风暴的产生均无法提 供有效的告警及应对方法。这就意味着，一旦信令风暴产生或将要产生，上述现有技术均无 能为力。即，现有的PCC架构及基于其应对信令风暴的技术存在如下缺陷：仅能在预防信令 风暴产生方面有所帮助，且效果有限，而对信令风暴的产生完全无法提供有效的告警及应 对方法。
【发明内容】
[0011] 本发明的目的是提供一种基于PCC架构的信令风暴管理方法和装置，以解决针对 信令风暴的产生无法提供有效的告警及应对方法这一问题。
[0012] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
[0013] -种基于PCC架构的信令风暴管理方法，包括：
[0014] 综合网管接收并统计各网元设备上报的告警信息、性能指标测量值和实时话务 量；
[0015] 综合网管针对接收到的各网元设备的告警信息、性能指标测量值值和实时话务 量，计算性能指标，依据预设的信令风暴判断规则，计算得到网元设备的信令风暴区域和风 险等级；
[0016] 综合网管通过预存的网元设备与小区的映射关系，将计算得到的各个网元设备的 信令风暴区域和风险等级映射为相应网元设备管辖的小区的信令风暴区域和风险等级；
[0017] 综合网管通知策略和计费规则功能PCRF基于所述小区的信令风暴区域和风险等 级，生成相应的管控策略。
[0018] 这样能够实现对于信令风暴的产生的识别并精确确定信令风暴发生的区域以及 风险高低，而且这样的识别具有一定的预测性，因而能在最短时间内提供技术人员如何应 对信令风暴的依据。
[0019] 可选的，在预配置阶段，综合网管根据收集到的设备告警信息、性能指标测量值和 实时话务量的海量数据进行仿真，确定设备告警信息、性能指标和实时话务量中各种参数 的门限值，将高于门限值的任意种参数组合，与网元设备和风险等级形成映射关系，生成信 令风暴判断规则。
[0020] 可选的，综合网管针对接收到的任意一网元设备的告警信息、性能指标测量值值 和实时话务量，依据预设的信令风暴判断规则，计算得到所述任意一网元设备的信令风暴 区域和风险等级，具体包括：
[0021] 可选的，综合网管计算接收到的所述任意一网元设备的告警信息、性能指标测量 值和实时话务量中携带的各种参数，将计算得到的所述任意一网元设备的各种参数与预设 的信令风暴判断规则中的相应门限值分别进行比较，筛选出大于相应门限值的部分参数， 并基于将所述部分参数确定所述任意一网元设备内的信令风暴区域和风险等级。
[0022] 可选的，综合网管通过预存的网元设备与小区的映射关系，将计算得到的各个网 元设备的信令风暴区域和风险等级映射为相应网元设备管辖的小区的信令风暴区域和风 险等级，包括：
[0023] 综合网管通过预存的网元设备与小区的映射关系，确定各个网元设备所映射的小 区，以及分别将每一个网元设备的信令风暴区域和风险等级映射为相应小区的信令风暴区 域和风险等级。
[0024] 可选的，综合网管通知PCRF基于所述小区的信令风暴区域和风险等级，生成相应 的管控策略，包括：
[0025] 综合网管通过新增的简单对象访问协议SOAP接口通知PCRF基于所述小区的信令 风暴区域和风险等级，生成相应的管控策略。
[0026] -种基于PCC架构的信令风暴策略管控方法，包括：
[0027] PCRF接收综合网管下发的小区的信令风暴区域和风险等级；
[0028] PCRF根据综合网管下发的小区的信令风暴区域和风险等级；利用自身的风暴管 控规则生成最终针对信令风暴区域内用户终端的管控策略；
[0029] PCRF将所述管控策略下发给对应的用户终端。
[0030] 这样能够针对用户终端能够生成并实施适当的风暴管控策略，以合理应对信令风 暴，有助于降低信令风暴带来的不利影响。
[0031] 可选的，在预配置阶段，PCRF在综合网管下发的信令风暴区域内，根据接收到的信 令风暴等级设置相应等级下所有业务类型的最大上行速率和最大下行速率，生成PCRF的 风暴管控规则；PCRF在综合网管下发的信令风暴区域外，设置普通管控规则下所有业务类 型的最大上行速率和最大下行速率，生成PCRF的普通管控规则。
[0032] 可选的，PCRF将所述管控策略下发给对应的用户终端，包括：
[0033] PCRF通过策略和计费执行功能PCEF发送的更新信用控制请求CCRU消息内携带的 用户小区全球标识/跟踪区标识ECGI/TAI判断用户终端的位置，根据所述终端用户的位置 将其对应的管控策略下发给相应的用户终端。
[0034] 可选的，PCRF接收综合网管下发的小区的信令风暴区域和风险等级，包括：
[0035] PCRF通过新增的SOAP接口接收综合网管下发的小区的信令风暴区域和风险等级 fgfg 息。
[0036] 可选的，进一步的，PCRF在综合网管下发的信令风暴区域外，利用自身的普通管控 规则生成针对信令风暴区域外用户终端的管控策略。
[0037] -种基于PCC架构的信令风暴管理装置，包括：
[0038] 统计单元，用于接收并统计各网元设备上报的告警信息、性能指标测量值和实时 话务量；
[0039] 计算单元，用于综合网管针对接收到的各网元设备的告警信息、性能指标测量值 值和实时话务量，计算性能指标，依据预设的信令风暴判断规则，计算得到网元设备的信令 风暴区域和风险等级；
[0040] 映射单元，用于通过预存的网元设备与小区的映射关系，将计算得到的各个网元 设备的信令风暴区域和风险等级映射为相应网元设备管辖的小区的信令风暴区域和风险 等级；
[0041] 通知单元，用于通知策略和计费规则功能PCRF基于所述小区的信令风暴区域和 风险等级，生成相应的管控策略。
[0042] 这样能够实现对于信令风暴的产生的识别并精