降低UE时延差异的组管理方法、系统和存储介质与流程

降低ue时延差异的组管理方法、系统和存储介质
技术领域
1.本发明涉及5g通信技术领域，尤其是一种降低ue时延差异的组管理方法、系统和存储介质。


背景技术：

2.相关技术中，对于许多应用例如xr应用，其由运行在不同ue上的多个应用程序组件组成，用于识别、建模、渲染一组对象等目的，针对多个ue的应用程序组件的处理应该在同一eas实例上运行，以降低不同ue的应用程序之间的时延差异。现有技术中，主要通过预配置ue组的方式来实现一组ue的业务管理，但是对于许多应用，其ue可能动态变化的，预配置ue组的方式不太灵活，导致应用不够方便快捷，ue之间的时延差异也无法得到有效的保障，从而对用户的网络体验造成影响。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种降低ue时延差异的组管理方法、系统和存储介质，能够有效降低ue的时延差异，增强网络的灵活性。
4.一方面，本发明实施例提供了一种降低ue时延差异的组管理方法，包括以下步骤：
5.af请求udm为应用服务构建ue组；
6.当ue与af建立会话并进行流量交互后，ue向af发起新的业务请求；
7.af根据新的业务请求向pcf发送新的服务质量请求信息；
8.pcf根据新的服务质量请求信息请求nwdaf进行ue组分析；
9.nwdaf通过集成强分类器对发起新的业务请求的ue进行分析，以将发起新的业务请求的ue分到对应组别；
10.pcf根据分析结果向smf下发服务质量策略和路由策略；
11.smf根据所述服务质量策略生成服务质量规则，以及根据所述路由策略生成路由规则，并将所述服务质量规则和所述路由规则下发到ulcl和psa；
12.发起新的业务请求的ue的流量通过ulcl和psa路由到服务于同一ue组别的eas中。
13.在一些实施例中，所述af请求udm为应用服务构建ue组，包括：
14.af向nef发送ue组的创建请求，所述创建请求包括ue的gpsi列表、eas的部署信息、ue组类型和ue组的描述信息；
15.nef授权af的创建请求并将所述创建请求转发到udm；
16.udm为所述创建请求对应的ue组分配组标识符，并请求将ue组信息存储到udr；
17.当ue组信息成功存储到udr后，udm响应nef；
18.af向nef发起事件通知请求，所述事件通知请求包括事件标识符，所述事件标识符包括ue组信息通知和eas部署信息；
19.nef授权所述事件通知请求，并将所述事件通知请求转发到udr；
20.udr响应nef后，nef响应af。
21.在一些实施例中，在所述pcf根据新的服务质量请求指令请求nwdaf进行ue组分析时，若nwdaf为初次进行ue组分析，所述方法还包括以下步骤：
22.nwdaf向udr请求ue组数据集，以通过所述ue组数据集对预设分类器进行训练，所述ue组数据集包括ue组标识符、ue组内各个ue的历史服务指令指标监测样本。
23.在一些实施例中，所述通过所述ue组数据集对预设分类器进行训练，包括：
24.初始化ue组数据集内各个ue样本的权值；
25.通过具有预设权值的ue组数据集对弱学习分类器进行迭代训练；
26.构建迭代训练好的弱学习分类器的线性组合，得到集成强分类器。
27.在一些实施例中，所述通过具有预设权值的ue组数据集对弱学习分类器进行迭代训练，包括：
28.将具有预设权值的ue组数据集输入弱学习分类器，所述弱学习分类器包括线性回归模型或决策树中的其中一个；
29.计算每个类别之间弱学习分类器的误差；
30.根据所述误差计算每个类别对应弱学习分类器在最终分类器所占比重；
31.根据所述比重更新权值。
32.在一些实施例中，所述pcf根据分析结果向smf下发服务质量策略和路由策略，包括：
33.pcf根据分析结果请求udr更新ue组信息；
34.udr将发起新的业务请求的ue添加到对应组中，并将对应的ue组信息响应给pcf；
35.udr将ue组更新请求通知给af，以使af响应udr；
36.pcf向smf下发服务质量策略和路由策略。
37.在一些实施例中，所述服务质量请求信息包括服务质量参数和应用标识符，所述服务质量参数包括延迟数据、带宽数据、丢包率数据和可靠性数据。
38.在一些实施例中，所述eas的部署信息包括数据网络名称、数据网络接入标识符、单一网络切片选择辅助信息、应用标识符、完全限定域名和边缘应用服务器的ip地址。
39.另一方面，本发明实施例提供了一种降低ue时延差异的组管理系统，包括：
40.至少一个存储器，用于存储程序；
41.至少一个处理器，用于加载所述程序以执行所述的降低ue时延差异的组管理方法。
42.另一方面，本发明实施例提供了一种存储介质，其中存储有计算机可执行的程序，所述计算机可执行的程序被处理器执行时用于实现所述的降低ue时延差异的组管理方法。
43.本发明实施例提供了一种降低ue时延差异的组管理方法，具有如下有益效果：
44.本实施例通过af请求udm为应用服务构建ue组，并在ue与af建立会话并进行流量交互后，ue向af发起新的业务请求；接着af根据新的业务请求向pcf发送新的服务质量请求信息，以使pcf根据新的服务质量请求信息请求nwdaf进行ue组分析；然后nwdaf通过集成强分类器对发起新的业务请求的ue进行分析，以将发起新的业务请求的ue分到对应组别；pcf根据分析结果向smf下发服务质量策略和路由策略后，smf根据服务质量策略生成服务质量规则，以及根据路由策略生成路由规则，并将服务质量规则和路由规则下发到ulcl和psa，
发起新的业务请求的ue的流量通过ulcl和psa路由到服务于同一ue组别的eas中；本实施例通过利用5gs的智能分析能力对ue进行分类，根据应用的需要实现动态ue组管理，从而降低ue组的时延差异，增强网络的灵活性，提高网络的智能化水平，减少网络管理的人力消耗。
45.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
46.下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：
47.图1为本发明实施例一种降低ue时延差异的组管理方法的流程图；
48.图2为本发明实施例一种af请求udm为应用服务构建ue组的流程图；
49.图3为本发明实施例一种ue组的流量路由到同一eas的流程图。
具体实施方式
50.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
51.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
52.在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
53.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
54.本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
55.在进行具体实施例的阐述之前，对本技术实施例涉及的术语进行如下解释：
56.5gs：英文全称为5g system，中文解释为5g系统。
57.5gc：5g核心网，是5g移动网络的核心。它为最终用户建立可靠、安全的网络连接，并提供对其服务的访问。核心域处理移动网络中的各种基本功能，例如连接性和移动性管理、身份验证和授权、用户数据管理和策略管理等。5g核心网络功能完全基于软件并设计为云原生，这意味着它们与底层云基础设施无关，从而实现更高的部署敏捷性和灵活性。
58.mmtc：英文全称为massive machine type communication，中文解释为海量机器
类通信。
59.urllc：英文全称为ultra reliable low latency communication，中文解释为超高可靠和超低时延通信。
60.xr：英文全称为extended reality，中文解释为扩展现实。
61.supi：英文全称为subscription permanent identifier，中文解释为用户永久标识。
62.gpsi：英文全称为generic public subscription identifier，中文解释为通用公共用户标识。
63.ue：英文解释为user equipment，中文解释为用户设备。用户设备可以是手机、平板电脑、笔记本电脑或其他设备。
64.smf：英文全称为session management function，中文解释为会话管理功能网元，其功能包括会话管理，例如会话建立、修改和释放等，包括upf和an节点之间的通道维护等。
65.pcf：英文全称为policy control function，中文解释为策略控制功能。
66.udm：英文全称为unified data management，中文解释为统一数据管理网元，能够为运营商提供2/3/4/5g多种组网场景下融合的数据管理，具备高效的用户数据处理能力，简化组网，既能兼容原有业务，又可拓展5g业务，保护了运营商的投资，并且提供了用户网络切换连续无感知的可能。
67.udr：英文全称为unified data repository，中文解释为统一数据存储库。
68.psa：英文全称为pdu session anchor，中文解释为pdu会话锚点。
69.upf：英文全称为user plane function，中文解释为用户平面功能网元，其功能包括外部pdu与数据网络互连的会话点、分组路由和转发，例如支持上行链路分类器以将业务流路由到数据网络的实例。
70.ulcl：英文全称为uplink classifier，中文解释为上行数据分类器。
71.eas：英文全称为edge application server，中文解释为边缘应用服务器。
72.af：英文全称为application function，中文解释为应用功能，指应用层的各种服务，可以是运营商内部的应用(类似4g的volte as)，也可以是第三方的af(如视频服务器、有效服务器)，如果是运营商内部的af，与其他nf在一个可信域内，可以直接与其他nf交互访问，而第三方的af则不在可信域内，必须通过nef访问其他nf。
73.nef：英文全称为network exposure function，中文解释为网络能力和事件开放功能，位于5g核心网和外部第三方应用功能体之间，负责管理对外开放网络数据的所有外部应用。外部想要访问5g核心网内部数据，都必须通过nef。nef提供相应的安全保障来保证外部应用到3gpp网络的安全，提供外部应用qos定制能力开放、移动性状态事件订阅、af请求分发等功能。
74.dnn：英文全称为data network name，中文解释为数据网络名称。
75.dnai：英文全称为data network access identifier，中文解释为数据网络接入标识符。
76.s-nssai：英文全称为single network slice selection assistance information，中文解释为单一网络切片选择辅助信息。
77.fqdn：英文全称为fully qualified domain name，中文解释为完全限定域名。
78.相关技术中，随着科技的发展，通信业务对时延的要求越来越高，urllc、mmtc作为5g的应用场景，在5g网络中，可以通过将应用程序部署在边缘节点以减少终端业务流量遍历过多网络节点带来的延迟，但广泛部署的边缘节点以及不断增加的ue数量也对ue管理造成了一定的负担，因此在满足ue业务时延要求的前提下，增强ue组管理，对网络的稳定性、可靠性以及可控性具有重要意义。
79.基于此，参照图1，本发明实施例提供了一种降低ue时延差异的组管理方法，包括但不限于以下步骤：
80.步骤s110、af请求udm为应用服务构建ue组；
81.步骤s120、当ue与af建立会话并进行流量交互后，ue向af发起新的业务请求；
82.步骤s130、af根据新的业务请求向pcf发送新的服务质量请求信息；
83.步骤s140、pcf根据新的服务质量请求信息请求nwdaf进行ue组分析；
84.步骤s150、nwdaf通过集成强分类器对发起新的业务请求的ue进行分析，以将发起新的业务请求的ue分到对应组别；
85.步骤s160、pcf根据分析结果向smf下发服务质量策略和路由策略；
86.步骤s170、smf根据服务质量策略生成服务质量规则，以及根据路由策略生成路由规则，并将服务质量规则和路由规则下发到ulcl和psa；
87.步骤s180、发起新的业务请求的ue的流量通过ulcl和psa路由到服务于同一ue组别的eas中。
88.在本技术实施例中，在af请求udm为应用服务构建ue组时，如图2所示，包括但不限于以下步骤：
89.af向nef发送ue组的创建请求，其中，创建请求包括ue的gpsi列表、eas的部署信息、ue组类型和ue组的描述信息；eas的部署信息包括数据网络名称(dnn)、数据网络接入标识符(dnai)、单一网络切片选择辅助信息(s-nssai)、应用标识符(application id)、完全限定域名(fqdn)和边缘应用服务器的ip地址(eas ip address)；
90.nef授权af的创建请求并将创建请求转发到udm；
91.udm为所述创建请求对应的ue组分配组标识符，并请求将ue组信息存储到udr；
92.当udr响应udm组信息存储成功消息后，udm响应nef；
93.nef响应af后，af向nef发起事件通知请求，其中，事件通知请求包括事件标识符，事件标识符包括ue组信息通知和eas部署信息；
94.nef授权af对应的事件通知请求，并将事件通知请求转发到udr；
95.udr响应nef后，nef响应af。
96.在本技术实施例中，在完成af请求udm为应用服务构建ue组后，执行ue组的流量路由到同一eas的流程。其中，如图3所示，该流程包括但不限于以下步骤：
97.步骤一、ue与af建立会话并进行流量交互。
98.步骤二、ue向af发起新的业务请求，其中，新的业务包括xr服务。
99.步骤三、af向pcf请求发送新的服务质量(qos)请求信息，服务质量请求信息包括ue supi、服务质量参数(qos参数)和应用标识符，服务质量参数包括延迟数据、带宽数据、丢包率数据和可靠性数据等。
100.步骤四、pcf请求nwdaf进行ue分组分析，其中，本步骤中的请求消息中包括分析
id，分析id包括ue分组分析、ue supi、请求的qos参数(延迟、带宽、丢包率、可靠性等)、应用id等信息。
101.步骤五、nwdaf通过集成强分类器对发起新的业务请求的ue进行分析。在步骤五中，若nwdaf为初次进行ue组分析，则nwdaf向udr请求ue组数据集，以通过所述ue组数据集对预设分类器进行训练，udr向nwdaf返回ue组数据集。其中，ue组数据集包括ue组标识符、ue组内各个ue的历史服务指令指标监测样本。若nwdaf已有训练好的集成强分类器模型，则直接无需进行模型训练。
102.步骤七、nwdaf对发起请求的ue进行分组分析，将请求的ue分到合适的组别。
103.步骤八、nwdaf将分析结果返回至pcf。
104.步骤九、pcf请求udr更新ue组信息，udr将请求的ue加入至相应的组中，并通过相应的ue组信息响应pcf。其中，ue组信息包括组id、dnn/dnai、s-nssai、applicationid、fqdn、eas ip address等。
105.步骤十、udr将ue组更新情况通知给af，af响应udr。
106.步骤十一、pcf向smf下发qos策略和路由策略。
107.步骤十二、smf根据qos策略和路由策略生成qos规则和路由规则，并将规则下发给ulcl和psa。
108.步骤十三、smf响应pcf。
109.步骤十四、pcf响应af。
110.步骤十五、af响应ue。
111.步骤十六、ue流量通过ulcl和psa路由到服务于同一ue组的eas中。
112.在本技术实施例中，在通过ue组数据集对预设分类器进行训练时，先初始化ue组数据集内各个ue样本的权值；通过具有预设权值的ue组数据集对弱学习分类器进行迭代训练；构建迭代训练好的弱学习分类器的线性组合，得到集成强分类器。示例性地，训练过程可以描述如下：
113.步骤一、ue组数据集d＝(x,y),x∈rm×n,y∈rm×1，其中x为ue的历史qos指标特征即延迟、带宽、丢包率、可靠性等，m为样本个数即ue样本个数，n为特征数量即延迟、带宽、丢包率、可靠性等特征的个数，y为标签即ue组id；
114.步骤二、初始化各个ue样本的权值w1＝(w
11
,w
12
,
…
,w
1m
)，其中，
115.步骤三、进行迭代1，2，
…
，t：
116.步骤3.1、将具有权值w
t
的ue训练数据集输入到弱学习分类器，其中，弱学习分类器包括logistics回归或决策树的其中一种或多种组合得到基本分类器：h
t
:x
→
{c1,c2,
…
,ck}；
117.步骤3.2、计算此分类器的误差：其中i为示性函数，满足括号内条件时，i取值为1，否则取0；
118.步骤3.3、计算该分类器在最终分类器所占的比重：
119.步骤3.4、根据比重更新样本权重：i＝1,2,
…
,m；其中z
t
为归一化因子，
120.步骤四、构建弱分类器的线性组合，得到集成强分类器：
121.综上可知，本技术实施例可以根据应用的需要实现动态ue组管理；并利用nwdaf的分析能力实现ue组分类，提高网络的智能化水平；同时，基于5gs的动态组管理，将组内ue路由到统一eas服务，可以降低ue之间的时延差异，增强用户体验效果。
122.本发明实施例提供了一种降低ue时延差异的组管理系统，包括：
123.至少一个存储器，用于存储程序；
124.至少一个处理器，用于加载所述程序以执行图1所示的降低ue时延差异的组管理方法。
125.本发明方法实施例的内容均适用于本系统实施例，本系统实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法达到的有益效果也相同。
126.本发明实施例提供了一种存储介质，其中存储有计算机可执行的程序，所述计算机可执行的程序被处理器执行时用于实现图1所示的降低ue时延差异的组管理方法。
127.本发明方法实施例的内容均适用于本存储介质实施例，本存储介质实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法达到的有益效果也相同。
128.此外，本发明实施例还提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存介质中。计算机设备的处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行图1所示的降低ue时延差异的组管理方法。
129.上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

技术特征：
1.一种降低ue时延差异的组管理方法，其特征在于，包括以下步骤：af请求udm为应用服务构建ue组；当ue与af建立会话并进行流量交互后，ue向af发起新的业务请求；af根据新的业务请求向pcf发送新的服务质量请求信息；pcf根据新的服务质量请求信息请求nwdaf进行ue组分析；nwdaf通过集成强分类器对发起新的业务请求的ue进行分析，以将发起新的业务请求的ue分到对应组别；pcf根据分析结果向smf下发服务质量策略和路由策略；smf根据所述服务质量策略生成服务质量规则，以及根据所述路由策略生成路由规则，并将所述服务质量规则和所述路由规则下发到ulcl和psa；发起新的业务请求的ue的流量通过ulcl和psa路由到服务于同一ue组别的eas中。2.根据权利要求1所述的一种降低ue时延差异的组管理方法，其特征在于，所述af请求udm为应用服务构建ue组，包括：af向nef发送ue组的创建请求，所述创建请求包括ue的gpsi列表、eas的部署信息、ue组类型和ue组的描述信息；nef授权af的创建请求并将所述创建请求转发到udm；udm为所述创建请求对应的ue组分配组标识符，并请求将ue组信息存储到udr；当ue组信息成功存储到udr后，udm响应nef；af向nef发起事件通知请求，所述事件通知请求包括事件标识符，所述事件标识符包括ue组信息通知和eas部署信息；nef授权所述事件通知请求，并将所述事件通知请求转发到udr；udr响应nef后，nef响应af。3.根据权利要求1所述的一种降低ue时延差异的组管理方法，其特征在于，在所述pcf根据新的服务质量请求指令请求nwdaf进行ue组分析时，若nwdaf为初次进行ue组分析，所述方法还包括以下步骤：nwdaf向udr请求ue组数据集，以通过所述ue组数据集对预设分类器进行训练，所述ue组数据集包括ue组标识符、ue组内各个ue的历史服务指令指标监测样本。4.根据权利要求3所述的一种降低ue时延差异的组管理方法，其特征在于，所述通过所述ue组数据集对预设分类器进行训练，包括：初始化ue组数据集内各个ue样本的权值；通过具有预设权值的ue组数据集对弱学习分类器进行迭代训练；构建迭代训练好的弱学习分类器的线性组合，得到集成强分类器。5.根据权利要求4所述的一种降低ue时延差异的组管理方法，其特征在于，所述通过具有预设权值的ue组数据集对弱学习分类器进行迭代训练，包括：将具有预设权值的ue组数据集输入弱学习分类器，所述弱学习分类器包括线性回归模型或决策树中的其中一个；计算每个类别之间弱学习分类器的误差；根据所述误差计算每个类别对应弱学习分类器在最终分类器所占比重；根据所述比重更新权值。
6.根据权利要求1所述的一种降低ue时延差异的组管理方法，其特征在于，所述pcf根据分析结果向smf下发服务质量策略和路由策略，包括：pcf根据分析结果请求udr更新ue组信息；udr将发起新的业务请求的ue添加到对应组中，并将对应的ue组信息响应给pcf；udr将ue组更新请求通知给af，以使af响应udr；pcf向smf下发服务质量策略和路由策略。7.根据权利要求1所述的一种降低ue时延差异的组管理方法，其特征在于，所述服务质量请求信息包括服务质量参数和应用标识符，所述服务质量参数包括延迟数据、带宽数据、丢包率数据和可靠性数据。8.根据权利要求2所述的一种降低ue时延差异的组管理方法，其特征在于，所述eas的部署信息包括数据网络名称、数据网络接入标识符、单一网络切片选择辅助信息、应用标识符、完全限定域名和边缘应用服务器的ip地址。9.一种降低ue时延差异的组管理系统，其特征在于，包括：至少一个存储器，用于存储程序；至少一个处理器，用于加载所述程序以执行如权利要求1-8任一项所述的降低ue时延差异的组管理方法。10.一种存储介质，其特征在于，其中存储有计算机可执行的程序，所述计算机可执行的程序被处理器执行时用于实现如权利要求1-8任一项所述的降低ue时延差异的组管理方法。

技术总结
本发明公开了一种降低UE时延差异的组管理方法、系统和存储介质。本发明通过AF请求UDM为应用服务构建UE组，并在UE与AF建立会话并进行流量交互后，UE向AF发起新的业务请求；AF向PCF发送新的服务质量请求信息，以使PCF请求NWDAF进行UE组分析；NWDAF通过集成强分类器对发起新的业务请求的UE进行分析，以将发起新的业务请求的UE分到对应组别；PCF根据分析结果向SMF下发服务质量策略和路由策略后，SMF根据服务质量策略生成服务质量规则，以及根据路由策略生成路由规则，UE的流量通过ULCL和PSA路由到服务于同一UE组别的EAS中。本发明能够实现动态UE组管理，降低UE组的时延差异。降低UE组的时延差异。降低UE组的时延差异。


技术研发人员：谢涵 王真
受保护的技术使用者：广州爱浦路网络技术有限公司
技术研发日：2023.05.19
技术公布日：2023/8/28