信令处理方法和信令处理装置、计算机设备、存储介质与流程

文档序号:30968670发布日期:2022-07-30 20:11阅读:208来源:国知局
信令处理方法和信令处理装置、计算机设备、存储介质与流程

1.本发明涉及通信技术领域,尤其涉及信令处理方法和信令处理装置、计算机设备、存储介质。


背景技术:

2.目前,5g通信系统中接入网架构为cu(centralized unit,集中单元)和du(distributed unit,分布单元)组合的方式,且具体常见的部署方式为:1个cucp(centralized unit control plane,集中单元控制平面)连接多个cuup(centralized unit user plane,集中单元用户平面)和多个du。其中,cucp运行在通用服务器上,或者采用虚拟化方式运行于通用服务器的私有云上。随着服务器上cpu(中央处理器)核数和接入终端的数量的增多,需要同时并行处理与多个du(或cuup)之间的数据来保证cucp与du(或cuup)之间的信令交互。因此,对cucp上运行的业务程序提出了更高的要求,然而,采用静态的方式启动多个业务处理线程,不能充分发挥硬件资源的性能。在大批量终端与接入网同时进行信令交互时,给cucp网元的信令业务处理带来巨大压力,且在cucp网元不能及时处理与之交互的信令时,也影响了对大批量终端业务请求响应的实时性。


技术实现要素:

3.本公开实施例的主要目的在于提出信令处理方法和信令处理装置、计算机设备、存储介质,能够解决cucp网元对大批量终端业务请求时的突发问题,以提高大批量终端业务请求响应的实时性。
4.为实现上述目的,本公开实施例的第一方面提出了信令处理方法,应用于服务器端,所述服务器端包括cucp网元,所述方法包括:
5.获取所述cucp网元的目标负载信息,所述目标负载信息包括当前消息队列的消息数目;
6.根据所述目标负载信息和预设定的负载检测阈值,确定所述cucp网元的目标负载状态;
7.若所述目标负载状态为预设状态,获取当前消息队列关联的初始网元的初始负载信息;
8.根据所述初始负载信息和所述负载检测阈值,确定所述初始网元的初始负载状态;
9.若所述初始负载状态为所述预设状态,获取待连接网元的网元负载信息;
10.根据所述网元负载信息从多个所述待连接网元中确定目标网元;
11.将所述当前消息队列的消息均衡到所述目标网元,以使所述目标网元将所述当前消息队列的消息进行处理。
12.在一些实施例中,在所述根据所述目标负载信息和预设定的负载检测阈值,确定所述cucp网元的目标负载状态之后,所述方法还包括:
13.若所述目标负载状态不是预设状态,将所述当前消息队列的消息增加到所述cucp网元对应的消息队列,以使所述cucp网元将所述当前消息队列的消息进行处理。
14.在一些实施例中,在所述根据所述初始负载信息和所述负载检测阈值,确定所述初始网元的初始负载状态之后,所述方法还包括:
15.若所述初始负载状态不是所述预设状态,确定所述初始网元为所述目标网元;
16.将所述当前消息队列的消息均衡到对应的所述目标网元,以使所述目标网元将所述当前消息队列的消息进行处理。
17.在一些实施例中,所述目标负载信息还包括cpu核的使用率,所述负载检测阈值包括:消息队列数目区间和cpu核使用率区间,所述根据所述目标负载信息和预设定的负载检测阈值,确定所述cucp网元的目标负载状态,包括:
18.将所述当前消息队列的消息数目和所述消息队列数目区间进行比较,得到第一比较结果;
19.将所述cpu核的使用率和所述cpu核使用率区间进行比较,得到第二比较结果;
20.根据所述第一比较结果和所述第二比较结果,确定所述cucp网元的目标负载状态。
21.在一些实施例中,所述目标负载状态包括高负载状态、中等负载状态和低负载状态,所述根据所述第一比较结果和所述第二比较结果,确定所述cucp网元的目标负载状态,包括:
22.当所述第一比较结果为所述当前消息队列的消息数目小于所述消息队列数目区间的下限值,且所述第二比较结果为所述cpu核的使用率小于所述cpu核使用率区间的下限值,确定所述目标负载状态为所述低负载状态;
23.当所述第一比较结果为所述当前消息队列的消息数目大于所述消息队列数目区间的上限值,或者所述第二比较结果为所述cpu核的使用率大于所述cpu核使用率区间的上限值,确定所述目标负载状态为所述高负载状态;
24.当所述第一比较结果为所述当前消息队列的消息数目位于所述消息队列数目区间,和/或所述第二比较结果为所述cpu核的使用率位于所述cpu核使用率区间,确定所述目标负载状态为所述中等负载状态。
25.在一些实施例中,所述将所述当前消息队列的消息均衡到所述目标网元,以使所述目标网元将所述当前消息队列的消息进行处理,包括:
26.在所述cucp网元和所述目标网元之间搭建通信隧道;
27.根据所述当前消息队列的消息,更新通过所述通信隧道的所述目标网元对应的消息队列,并使所述目标网元将所述当前消息队列的消息进行处理。
28.在一些实施例中,在所述获取所述cucp网元的目标负载信息之前,所述方法还包括:
29.获取预设定的所述负载检测阈值,具体为:
30.读取所述cucp网元预设置的配置文件信息,其中,所述配置文件信息包括预设定的负载检测阈值;
31.从所述配置文件信息中获取所述预设定的负载检测阈值。
32.本公开实施例的第二方面提出了信令处理装置,所述装置包括:
33.负载信息获取模块,用于获取cucp网元的目标负载信息,所述目标负载信息包括当前消息队列的消息数目;
34.第一负载状态确定模块,用于根据所述目标负载信息和预设定的负载检测阈值,确定所述cucp网元的目标负载状态;
35.第一判定模块,用于若所述目标负载状态为预设状态,获取当前消息队列关联的初始网元的初始负载信息;
36.第二负载状态确定模块,用于根据所述初始负载信息和所述负载检测阈值,确定所述初始网元的初始负载状态;
37.第二判定模块,用于若所述初始负载状态为所述预设状态,获取待连接网元的网元负载信息;
38.目标网元确定模块,用于根据所述网元负载信息从多个所述待连接网元中确定目标网元;
39.消息均衡模块,用于将所述当前消息队列的消息均衡到所述目标网元,以使所述目标网元将所述当前消息队列的消息进行处理。
40.本公开实施例的第三方面提出了计算机设备,所述计算机设备包括存储器和处理器,其中,所述存储器中存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,所述处理器用于执行如本技术第一方面实施例任一项所述的信令处理方法。
41.本公开实施例的第四方面提出了存储介质,所述存储介质为计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,在所述计算机程序被计算机执行时,所述计算机用于执行如本技术第一方面实施例任一项所述的信令处理方法。
42.本公开实施例提出的信令处理方法和信令处理装置、计算机设备、存储介质,通过获取cucp网元的目标负载信息,目标负载信息包括当前消息队列的消息数目。为了能够及时地处理cucp网元上当前消息队列的消息,根据目标负载信息和预设定的负载检测阈值,确定cucp网元的目标负载状态,若目标负载状态为预设状态,获取当前消息队列关联的初始网元的初始负载信息。为了降低cpcu网元对服务器设备的数量或性能的硬件开支,根据初始负载信息和负载检测阈值,确定初始网元的初始负载状态。若初始负载状态为预设状态,获取待连接网元的网元负载信息,并根据网元负载信息从多个待连接网元中确定目标网元。将当前消息队列的消息均衡到目标网元,以使目标网元将当前消息队列的消息进行处理。本技术通过将当前消息队列的消息均衡到目标网元,提高了cpcu网元信令处理的效率,能够有效地解决cpcu网元对大量终端请求时的信令流突然问题,以提高大批量终端业务请求响应的实时性。
附图说明
43.图1是本公开实施例提供的信令处理方法的第一流程图;
44.图2是本公开实施例提供的信令处理方法的第二流程图;
45.图3是图1中的步骤s120的具体流程图;
46.图4是图3中的步骤s330的具体流程图;
47.图5是图1中的步骤s170的具体流程图;
48.图6是本公开实施例提供的信令处理方法的第三流程图;
49.图7是本公开实施例提供的cucp网元和与其连接的网元的模块结构示意图;
50.图8是本公开实施例提供的cucp网元在跨网元消息均衡处理的第一种模块结构示意图;
51.图9是本公开实施例提供的cucp网元在跨网元消息均衡处理的第二种模块结构示意图;
52.图10是本公开实施例提供的信令处理装置的模块结构框图;
53.图11是本公开实施例提供的计算机设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
54.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。
55.需要说明的是,虽然在装置示意图中进行了功能模块划分,在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于装置中的模块划分,或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
56.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本技术实施例的目的,不是旨在限制本技术。
57.此外,所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而,本领域技术人员将意识到,可以实践本公开的技术方案而没有特定细节中的一个或更多,或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下,不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本公开的各方面。
58.附图中所示的方框图仅仅是功能实体,不一定必须与物理上独立的实体相对应。即,可以采用软件形式来实现这些功能实体,或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体,或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
59.附图中所示的流程图仅是示例性说明,不是必须包括所有的内容和操作/步骤,也不是必须按所描述的顺序执行。例如,有的操作/步骤还可以分解,而有的操作/步骤可以合并或部分合并,因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
60.目前,5g通信系统中接入网架构为cu(集中单元)和du(分布单元)组合的方式,且具体常见的部署方式为:1个cucp(集中单元控制平面)连接多个cuup(集中单元用户平面)和多个du。其中,cucp运行在通用服务器上,或者采用虚拟化方式运行于通用服务器的私有云上。随着服务器上cpu(中央处理器)核数和接入终端的数量的增多,需要同时并行处理与多个du(或cuup)之间的数据来保证cucp与du(或cuup)之间的信令交互。因此,对cucp上运行的业务程序提出了更高的要求,然而,采用静态的方式启动多个业务处理线程,不能充分发挥硬件资源的性能。在大批量终端与接入网同时进行信令交互时,给cucp网元的信令业务处理带来巨大压力,且在cucp网元不能及时处理与之交互的信令时,也影响了对大批量终端业务请求响应的实时性。
61.基于此,本公开实施例提出的信令处理方法和信令处理装置、计算机设备、存储介质,通过将当前消息队列的消息均衡到目标网元,提高cpcu网元信令处理的效率,从而能够解决cucp网元对大批量终端业务请求时的突发问题,以提高大批量终端业务请求响应的实时性。
62.本公开实施例提供的信令处理方法可应用于终端中,也可应用于服务器端中。在一些实施例中,终端可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式计算机或者智能手表等;服务器端可以配置成独立的物理服务器,也可以配置成多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统,还可以配置成提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、cdn以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。
63.本公开实施例可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如:个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络pc、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。本技术可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述,例如程序模块。一般地,程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本技术,在这些分布式计算环境中,由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中,程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
64.请参照图1,图1是本技术一些实施例提供的信令处理方法的一个可选的流程图,本技术实施例的信令处理方法包括但不限于步骤s110至步骤s170。
65.步骤s110,获取cucp网元的目标负载信息,目标负载信息包括当前消息队列的消息数目;
66.步骤s120,根据目标负载信息和预设定的负载检测阈值,确定cucp网元的目标负载状态;
67.步骤s130,若目标负载状态为预设状态,获取当前消息队列关联的初始网元的初始负载信息;
68.步骤s140,根据初始负载信息和负载检测阈值,确定初始网元的初始负载状态;
69.步骤s150,若初始负载状态为预设状态,获取待连接网元的网元负载信息;
70.步骤s160,根据网元负载信息从多个待连接网元中确定目标网元;
71.步骤s170,将当前消息队列的消息均衡到目标网元,以使目标网元将当前消息队列的消息进行处理。
72.具体地,在一些实施例中,通过获取cucp网元的目标负载信息,目标负载信息包括当前消息队列的消息数目。为了能够及时地处理cucp网元上当前消息队列的消息,根据目标负载信息和预设定的负载检测阈值,确定cucp网元的目标负载状态,若目标负载状态为预设状态,获取当前消息队列关联的初始网元的初始负载信息。为了降低cpcu网元对服务器设备的数量或性能的硬件开支,根据初始负载信息和预设定的负载检测阈值,确定初始网元的初始负载状态。若初始负载状态为预设状态,获取待连接网元的网元负载信息,并根据网元负载信息从多个待连接网元中确定目标网元。将当前消息队列的消息均衡到目标网元,以使目标网元将所述当前消息队列的消息进行处理。本技术通过将当前消息队列的消
息均衡到目标网元,能够提高cpcu网元信令处理的效率,从而能够有效地解决cpcu网元对大量终端请求时的信令流突然问题。同时,通过使用低负载状态下的目标网元进行消息均衡,能够降低cucp网元对服务器设备的数量或性能的硬件资源开支,从而节省了硬件设备的开销。
73.具体地,在一些实施例的步骤s110和步骤s120中,为了提高cpcu网元信令处理的效率,首先获取cucp网元的目标负载信息,目标负载信息包括当前消息队列的消息数目,该目标负载信息用于判断当前cucp网元是否能够及时处理当前消息队列的消息数目。根据目标负载信息和预设定的负载检测阈值,确定cucp网元的目标负载状态。
74.需要说明的是,基于3gpp协议对cucp网元中标准功能实体模块的定义,cucp网元与其他外部网元之间的通信都是基于sctp消息,cucp网元内的业务程序运行逻辑也是基于对sctp消息的处理。
75.具体地,在一些实施例的步骤s130和步骤s140中,若目标负载状态为预设状态,即表明该cucp网元不能够及时地处理当前消息队列的消息,则为了有效地解决cpcu网元对大量终端请求时的信令流突然问题,通过获取当前消息队列关联的初始网元的初始负载信息,根据初始负载信息和预设定的负载检测阈值,确定初始网元的初始负载状态,以使目标网元将当前消息队列的消息进行跨网元信令处理,进而对该初始网元进行负载状态的判断和消息的处理,既能够使cucp网元上当前大量的sctp消息及时被处理,又能有效地提高cucp信令处理的效率。
76.需要说明的是,预设状态用于判定本技术实施例中的cucp网元中当前消息队列的消息是否需要进行跨网元的消息均衡处理。
77.具体地,在一些实施例的步骤s150中,若目标负载状态为预设状态,预设状态表明该cucp网元不能够及时地处理当前消息队列的消息,为了有效地解决cpcu网元对大量终端请求时的信令流突然问题,需要将当前消息队列的消息进行跨网元信令处理。而在进行跨网元信令处理时,若初始负载状态为预设状态,表明当前消息队列关联的初始网元不能够及时地处理当前消息队列的消息,则需要获取待连接网元的网元负载信息,即获取与该cucp网元连接的所有待连接网元的网元负载信息,其中,待连接网元为du网元或cuup网元。
78.具体地,在一些实施例的步骤s160中,根据网元负载信息从多个待连接网元中确定目标网元,即从多个待连接网元中选择出一个网元负载状态不是预设状态的目标网元。需要说明的是,当待连接网元中包括多个网元负载状态不是预设状态的目标网元,可以根据与cucp网元之间的通信速度、网元负载状态的程度等进行选择,在此对目标网元的确定规则并不做具体限定。
79.具体地,在一些实施例的步骤s170中,当目标负载状态和初始负载状态都为预设状态,则相当于在进行跨网元信令处理时,与当前消息队列关联的初始网元也不能及时地处理当前消息队列的消息,当从多个待连接网元中确定目标网元后,将当前消息队列的消息均衡到目标网元,以使目标网元将当前消息队列的消息进行处理,从而有效地提高cucp信令处理的效率,并提高对接入网协议栈控制面信令的处理效率。
80.需要说明的是,本技术实施例中的初始网元和目标网元,可以为与cucp网元进行交互的du网元或cuup网元。
81.需要说明的是,信令均衡模块(msgbalance模块)运行于本技术实施例中cucp网元
的运行环境中,信令均衡代理模块(msgbalance代理模块)运行于本技术实施例中与该cucp网元所交互连接的多个du网元或多个cuup网元的运行环境中。
82.在本技术的一些实施例中,在步骤s120之后,本技术的信令处理方法还包括:若目标负载状态不是预设状态,将当前消息队列的消息增加到cucp网元对应的消息队列,以使cucp网元将当前消息队列的消息进行处理。
83.具体地,在一些实施例中,若目标负载状态不是预设状态,表明当前的cucp网元能够及时地处理当前消息队列的消息,即可以在cucp网元内进行消息处理,不需要对当前消息队列的消息进行跨网元信令处理。本技术实施例中将当前消息队列的消息增加到cucp网元对应的消息队列,以使cucp网元将当前消息队列的消息进行处理。
84.需要说明的是,cucp网元对应的msgbalance模块包括负载检测子模块和信令处理单元。在一些实施例中,可以根据预设的时间间隔,利用负载检测子模块定期获取cucp网元的目标负载信息,根据目标负载信息和预设定的负载检测阈值,确定cucp网元的目标负载状态,进而根据目标负载状态动态地增加或删除当前消息队列的消息,和与该消息队列对应的信令处理单元,从而保证了cucp网元对sctp消息处理的实时性。
85.请参照图2,图2是本技术一些实施例提供的信令处理方法的另一个可选的流程图,在步骤s140之后,本技术的信令处理方法还包括但不限于步骤s210和步骤s220。
86.步骤s210,若初始负载状态不是预设状态,确定初始网元为目标网元;
87.步骤s220,将当前消息队列的消息均衡到对应的目标网元,以使目标网元将当前消息队列的消息进行处理。
88.具体地,在一些实施例中,若目标负载状态为预设状态,则表明当前的cucp网元内不能够及时地处理当前消息队列的消息,即需要对当前消息队列的消息进行跨网元信令处理。为了提高cpcu网元信令处理的效率,获取当前消息队列关联的初始网元的初始负载信息,即首先对当前消息队列所关联来源的初始网元进行负载状态判断,初始负载状态不是预设状态,表明该初始网元能够及时对当前消息队列的消息进行处理,则确定初始网元为目标网元。将当前消息队列的消息均衡到对应的目标网元,以使目标网元将当前消息队列的消息进行处理,从而有效地解决了cucp网元对大批量终端业务请求时的突发问题,以提高大批量终端业务请求响应的实时性。
89.请参照图3,图3是本技术一些实施例提供的步骤s120的具体方法的流程图。在本技术的一些实施例中,目标负载信息还包括cpu核的使用率,负载检测阈值包括:消息队列数目区间和cpu核使用率区间,步骤s120包括但不限于步骤s310至步骤s330。
90.步骤s310,将当前消息队列的消息数目和消息队列数目区间进行比较,得到第一比较结果;
91.步骤s320,将cpu核的使用率和cpu核使用率区间进行比较,得到第二比较结果;
92.步骤s330,根据第一比较结果和第二比较结果,确定cucp网元的目标负载状态。
93.具体地,在一些实施例中,目标负载信息包括当前消息队列的消息数目,还包括cpu核的使用率,负载检测阈值包括:消息队列数目区间和cpu核使用率区间,则根据预设定的负载检测阈值对目标负载信息的判断,包括对当前消息队列的消息数目的判断和对cpu核的使用率的判断。将当前消息队列的消息数目和消息队列数目区间进行比较,得到第一比较结果,将cpu核的使用率和cpu核使用率区间进行比较,得到第二比较结果。根据第一比
较结果和第二比较结果,确定cucp网元的目标负载状态。
94.请参照图4,图4是本技术一些实施例提供的步骤s330的具体方法的流程图。在本技术的一些实施例中,目标负载状态包括高负载状态、中等负载状态和低负载状态,步骤s330包括但不限于步骤s410至步骤s430。
95.步骤s410,当第一比较结果为当前消息队列的消息数目小于消息队列数目区间的下限值,且第二比较结果为cpu核的使用率小于cpu核使用率区间的下限值,确定目标负载状态为低负载状态;
96.步骤s420,当第一比较结果为当前消息队列的消息数目大于消息队列数目区间的上限值,或者第二比较结果为cpu核的使用率大于cpu核使用率区间的上限值,确定目标负载状态为高负载状态;
97.步骤s430,当第一比较结果为当前消息队列的消息数目位于消息队列数目区间,和/或第二比较结果为cpu核的使用率位于cpu核使用率区间,确定目标负载状态为中等负载状态。
98.具体地,在一些实施例中,负载检测阈值包括消息队列数目区间和cpu核使用率区间,根据消息队列数目区间和cpu核使用率区间对网元的负载状态进行判断,则目标负载状态包括高负载状态、中等负载状态和低负载状态。具体为,当cucp网元中当前消息队列的消息数目小于设定的消息队列数目区间的下限值,且该cucp网元中cpu核的使用率小于cpu核使用率区间的下限值,则确定目标负载状态为低负载状态;当cucp网元中当前消息队列的消息数目大于消息队列数目区间的上限值,或者该cucp网元为cpu核的使用率大于cpu核使用率区间的上限值,则确定目标负载状态为高负载状态;当cucp网元中当前消息队列的消息数目位于消息队列数目区间,和/或第二比较结果为cpu核的使用率位于cpu核使用率区间,则确定目标负载状态为中等负载状态。例如,在一具体的实施例中,可以设置消息队列数目区间的上限值为5000,消息队列数目区间的下限值为500,cpu核使用率区间的上限值为80%,cpu核使用率区间的下限值为20%。根据cucp网元的目标负载状态,本技术通过将当前消息队列的消息均衡到目标网元,提高cpcu网元信令处理的效率,从而能够有效地解决cucp网元对大批量终端业务请求时的突发问题,以提高大批量终端业务请求响应的实时性。
99.需要说明的是,初始负载状态也包括高负载状态、中等负载状态和低负载状态。且针对本技术实施例中的网元的负载状态都可以划分为高负载状态、中等负载状态和低负载状态。
100.需要说明的是,本技术实施例中的预设状态设置为高负载状态,当cucp网元对应的目标负载状态不是高负载状态,则在cucp网元内可以对当前消息队列的消息进行处理,不需要对当前消息队列的消息进行跨网元信令处理。而当cucp网元对应的目标负载状态是高负载状态,则在cucp网元内不能及时对当前消息队列的消息进行处理,需要对当前消息队列的消息进行跨网元信令处理。
101.请参照图5,图5是本技术一些实施例提供的步骤s170的具体方法的流程图。在本技术的一些实施例中,步骤s170包括但不限于步骤s510和步骤s520。
102.步骤s510,在cucp网元和目标网元之间搭建通信隧道;
103.步骤s520,根据当前消息队列的消息,通过通信隧道更新到目标网元对应的消息
队列,并使目标网元将当前消息队列的消息进行处理。
104.具体地,在一些实施例中,在终端入网或发送业务请求的过程中,cucp网元与其通信连接的du或cuup网元之间对sctp消息进行交互处理。由于网元之间并不是相互独立的,则在cucp网元和目标网元之间搭建通信隧道对sctp信息进行交互。其中,该通信隧道包括sctp链路隧道和gtpu(gprs tunneling protocol user plane)链路隧道,通过sctp链路隧道对cucp网元和目标网元之间的sctp信息进行交互。当cucp网元接收到大量终端同时入网或发送业务请求,通过gtpu链路隧道将cucp网元中需要进行消息均衡处理的消息进行分发处理,即根据当前消息队列的消息,通过通信隧道更新到目标网元对应的消息队列,并使目标网元将当前消息队列的消息进行处理。本技术实施例中通过搭建的通信隧道进行消息均衡处理,能够降低cucp网元对服务器设备的硬件资源开销,且能够有效地提高cpcu网元信令处理的效率。
105.需要说明的是,在5g核心网中,sctp链路隧道的建立包括ngap,e1ap,f1ap链路的建立。通过各网元上的sctp模块通知cucp网元对应的msgbalance模块,和du网元或cuup网元对应的msgbalance代理模块,建立sctp链路隧道。并在msgbalance模块与msgbalance代理模块之间建立gtpu链路隧道。
106.请参照图6,图6是本技术一些实施例提供的信令处理方法的另一个可选的流程图,在步骤s110之前,本技术的信令处理方法还包括:获取预设定的负载检测阈值,该步骤具体包括但不限于步骤s610和步骤s620。
107.步骤s610,读取cucp网元预设置的配置文件信息,其中,配置文件信息包括预设定的负载检测阈值;
108.步骤s620,从配置文件信息中获取预设定的负载检测阈值。
109.具体地,在一些实施例中,在终端入网或发送业务请求时,首先为对网元的初始化过程,该初始化过程包括,启动cucp网元和与其对应通信连接的du和cuup网元的业务进程,即启动cucp网元对应的msgbalance模块,和du网元或cuup网元对应的msgbalance代理模块。通过读取cucp网元预设置的配置文件信息,其中,该配置文件信息中写有预设定的负载检测阈值,则从配置文件信息中获取预设定的负载检测阈值,进而根据目标负载信息和预设定的负载检测阈值确定cucp网元的目标负载状态,通过搭建的通信隧道进行消息均衡处理,能够降低cucp网元对服务器设备的硬件资源开销,且能够有效地提高cpcu网元信令处理的效率。
110.请参照图7所示,在具体的实施例一中,当目标负载状态不是高负载状态时,不需要对当前消息队列的消息进行跨网元信令处理,则在cucp网元内对当前接收的sctp消息队列中的消息进行消息均衡处理。其中,cucp网元对应的msgbalance模块包含:负载检测子模块、扩缩容子模块、远端同步子模块、负载传输子模块和信令处理单元。具体地,如图7所示,msgbalance模块中的负载检测子模块可以获取多个sctp消息队列中的消息,如sctp消息队列1至sctp消息队列n,获取的每个sctp消息队列相当于本技术实施例中的当前消息队列。负载检测子模块定期检测其中每个sctp消息队列的消息数目和cpu核的使用率,msgbalance模块中的sctp收发模块接收当前消息队列,并将该当前消息队列写入msgbalance模块对应的消息队列中。获取msgbalance模块对应的cucp网元的目标负载信息,根据目标负载信息和预设定的负载检测阈值,确定cucp网元的目标负载状态。当该目标
负载状态不是高负载状态,msgbalance模块的负载检测子模块指示本地cucp网元的扩缩容子模块执行扩缩容操作,则本地cucp网元的扩缩容子模块新增当前消息队列和该当前消息队列对应的信令处理单元。利用该信令处理单元中的uec(user experience design)读取当前消息队列的消息,并调用该信令处理单元中的asn(abstract syntax notation)和pdcp(packet data convergence protocol)进行处理,并将当前消息队列的消息处理后的结果保存到uec更新到该uec对应的ue-context中。需要说明的是,当对当前消息队列的消息进行处理之后,采用本地cucp网元的扩缩容子模块删除对应的sctp消息队列和其对应的信令处理单元。
111.需要说明的是,网元中的uec对收到的sctp消息信令进行处理,在uec进行处理的过程中,需要利用保存在ue-context中的一些外部输出信息,同时,在一条信令处理完成之后,为了方便后续信令的处理及终端的业务控制,需要将处理的相关信息保存在ue-context中。
112.请参照图7所示,根据上述实施例所述,当该目标负载状态是高负载状态时,需要对当前消息队列的消息进行跨网元信令处理,则将cucp网元中当前接收的sctp消息队列中的消息均衡到不是高负载的网元中进行消息均衡处理,且为了更有效地提高cpcu网元信令处理的效率,可以选择负载状态为低负载状态的目标网元。需要说明的是,与cucp网元对应关联连接的du或cuup所对应的msgbalance代理模块包含:mb-proxy模块和代理信令处理单元,其中,mb-proxy模块包括负载检测代理子模块、扩缩容代理子模块、远端同步代理子模块、负载传输代理子模块和代理信令处理单元。
113.具体地,如图8所示,图8是当cucp网元对应的目标负载状态是高负载状态时的第一种场景,即cucp网元中与当前消息队列关联的初始网元du1对应的初始负载状态也是高负载状态的情况。为了更有效地提高cpcu网元在跨网元消息均衡处理的效率,cucp网元中的负载检测子模块会从与其连接的du1网元至dun网元中,选择出负载状态为低负载状态的目标网元du2网元进行跨网元的消息均衡处理,即需要分别利用与其连接的du1网元至dun网元中的负载检测代理子模块,按照设定的时间间隔定期检测该网元的网元负载信息,并获取待均衡的当前消息队列的消息list和ue list(user equipment list)。其中,du2网元包括与其对应的msgbalance代理模块,du2网元对接收到的当前消息队列创建与其对应的代理信令处理单元,该代理信令处理单元包括:proxy-asn、proxy-pdcp和proxy-uec。具体地,如图7和图8所示,cucp网元通过其对应的msgbalance模块中的负载检测子模块,将所选择的当前消息队列中的内容发送给msgbalance模块中的远端同步子模块和负载传输子模块,则远端同步子模块将对应的ue list的uec信息发送给所选择的du2网元中的远端同步代理子模块,且du2网元中的远端同步代理子模块将收到的uec信息存储到其对应的proxy-uec中。同时,负载传输子模块将当前消息队列中的消息list发送给du2网元对应的负载传输代理子模块,且du2网元对应的负载传输代理子模块将收到的当前消息队列中的消息存储到du2网元本地的sctp消息队列中。之后,du2网元利用proxy-asn、proxy-pdcp和proxy-uec对待处理当前消息队列中的消息即sctp消息进行处理,并将处理结果保存更新到proxy-uec的ue-context和待回复的sctp消息队列中。通过du2网元中的远端同步代理子模块将对应处理后的ue list的uec信息发送给对应的cucp网元的远端同步子模块,并通过du2网元中的负载传输代理子模块将对应处理后的待回复的sctp消息队列的消息发送给对
应的cucp网元的负载传输子模块。则cucp网元的远端同步子模块将收到的uec信息存储到cucp网元中对应的uec中,且cucp网元的负载传输子模块将收的待回复的sctp消息队列的消息存储到本地的sctp消息待发送队列中,并更新对应的本地的uec中的ue-context。
114.具体地,如图9所示,图9是当cucp网元对应的目标负载状态是高负载状态时的第二种场景,即cucp网元中与当前消息队列关联的初始网元du1网元对应的初始负载状态不是高负载状态的情况,为了更有效地提高cpcu网元在跨网元消息均衡处理的效率,当初始网元du1网元对应的初始负载状态是低负载状态时,cucp网元会将当前消息队列的消息均衡到初始网元du1网元上进行跨网元的消息均衡处理,并利用cucp网元中的负载检测子模块获取待均衡的当前消息队列的消息list和ue list(user equipment list)。其中,du1网元包括与其对应的msgbalance代理模块,du1网元对接收到的当前消息队列创建与其对应的代理信令处理单元。具体地,如图7和图9所示,cucp网元通过其对应的msgbalance模块中的负载检测子模块,将所选择的当前消息队列中的内容发送给msgbalance模块中的远端同步子模块和负载传输子模块,则远端同步子模块将对应的ue list的uec信息发送给当前消息队列关联的du1网元中的远端同步代理子模块,且du1网元中的远端同步代理子模块将收到的uec信息存储到其对应的proxy-uec中。同时,负载传输子模块将当前消息队列中的消息list发送给du1网元对应的负载传输代理子模块,且du1网元对应的负载传输代理子模块将收到的当前消息队列中的消息存储到du1网元本地的sctp消息队列中。之后,du1网元利用proxy-asn、proxy-pdcp和proxy-uec对待处理当前消息队列中的消息即sctp消息进行处理,并将处理结果保存更新到proxy-uec的ue-context和待回复的sctp消息队列中。通过du1网元中的远端同步代理子模块将对应处理后的ue list的uec信息发送给对应的cucp网元的远端同步子模块,并通过du1网元中的负载传输代理子模块将对应处理后的待回复的sctp消息队列的消息发送给对应的cucp网元的负载传输子模块。则cucp网元的远端同步子模块将收到的uec信息存储到cucp网元中对应的uec中,且cucp网元的负载传输子模块将收的待回复的sctp消息队列的消息存储到本地的sctp消息待发送队列中,并更新对应的本地的uec中的ue-context。
115.请参照图10,图10是本技术一些实施例提供的信令处理装置的模块结构框图。在一些实施例中,信令处理装置包括负载信息获取模块1010、第一负载状态确定模块1020、第一判定模块1030、第二负载状态确定模块1040、第二判定模块1050、目标网元确定模块1060和消息均衡模块1070。
116.负载信息获取模块1010,用于获取cucp网元的目标负载信息,目标负载信息包括当前消息队列的消息数目;
117.第一负载状态确定模块1020,用于根据目标负载信息和预设定的负载检测阈值,确定cucp网元的目标负载状态;
118.第一判定模块1030,用于若目标负载状态为预设状态,获取当前消息队列关联的初始网元的初始负载信息;
119.第二负载状态确定模块1040,用于根据初始负载信息和预设定的负载检测阈值,确定初始网元的初始负载状态;
120.第二判定模块1050,用于若所述初始负载状态为预设状态,获取待连接网元的网元负载信息;
121.目标网元确定模块1060,用于根据网元负载信息从多个待连接网元中确定目标网元;
122.消息均衡模块1070,用于将当前消息队列的消息均衡到目标网元,以使目标网元将当前消息队列的消息进行处理。
123.本技术实施例的信令处理装置,通过获取cucp网元的目标负载信息,目标负载信息包括当前消息队列的消息数目。为了能够及时地处理cucp网元上当前消息队列的消息,根据目标负载信息和预设定的负载检测阈值,确定cucp网元的目标负载状态,若目标负载状态为预设状态,获取当前消息队列关联的初始网元的初始负载信息。为了降低cpcu网元对服务器设备的数量或性能的硬件开支,根据初始负载信息和预设定的负载检测阈值,确定初始网元的初始负载状态。若初始负载状态为预设状态,获取待连接网元的网元负载信息,并根据网元负载信息从多个待连接网元中确定目标网元。将当前消息队列的消息均衡到目标网元,以使目标网元将当前消息队列的消息进行处理。本技术通过将当前消息队列的消息均衡到目标网元,能够提高cpcu网元信令处理的效率,从而能够有效地解决cucp网元对大批量终端业务请求时的突发问题,以提高大批量终端业务请求响应的实时性。同时,通过使用低负载状态下的目标网元进行消息均衡,能够降低cucp网元对服务器设备的数量或性能的硬件资源开支,从而节省了硬件设备的开销。
124.需要说明的是,本公开实施例的信令处理装置用于执行上述实施例中的信令处理方法,其具体处理过程与上述实施例中的信令处理方法相同,此处不再一一赘述。
125.本公开实施例还提供了计算机设备,该计算机设备包括存储器和处理器,其中,存储器中存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时,处理器用于执行如本技术第一方面实施例中任一项的信令处理方法。
126.本公开实施例的计算机设备,用于执行上述信令处理方法,下面结合图11对计算机设备的硬件结构进行详细说明。该计算机设备包括:处理器1110、存储器1120、输入/输出接口1130、通信接口1140和总线1150。
127.处理器1110,可以采用通用的cpu(central processin unit,中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(application specific integrated circuit,asic)、或者一个或多个集成电路等方式实现,用于执行相关程序,以实现本公开实施例所提供的技术方案;
128.存储器1120,可以采用rom(read only memory,只读存储器)、静态存储设备、动态存储设备或者ram(random access memory,随机存取存储器)等形式实现。存储器1120可以存储操作系统和其他应用程序,在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时,相关的程序代码保存在存储器1120中,并由处理器1110来调用执行本公开实施例的信令处理方法;
129.输入/输出接口1130,用于实现信息输入及输出;
130.通信接口1140,用于实现本设备与其他设备的通信交互,可以通过有线方式(例如usb、网线等)实现通信,也可以通过无线方式(例如移动网络、wifi、蓝牙等)实现通信;
131.总线1150,在设备的各个组件(例如处理器1110、存储器1120、输入/输出接口1130和通信接口1140)之间传输信息;
132.其中处理器1110、存储器1120、输入/输出接口1130和通信接口1140通过总线1150实现彼此之间在设备内部的通信连接。
133.本公开实施例还提供存储介质,该存储介质是计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有计算机车程序,在该计算机程序被计算机执行时,计算机用于执行本公开实施例的信令处理方法。
134.存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质,可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序。此外,存储器可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非暂态存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中,存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至该处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
135.本公开实施例描述的实施例是为了更加清楚的说明本公开实施例的技术方案,并不构成对于本公开实施例提供的技术方案的限定,本领域技术人员可知,随着技术的演变和新应用场景的出现,本公开实施例提供的技术方案对于类似的技术问题,同样适用。
136.本领域技术人员可以理解的是,图1至图6中示出的技术方案并不构成对本公开实施例的限定,可以包括比图示更多或更少的步骤,或者组合某些步骤,或者不同的步骤。
137.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
138.本领域普通技术人员可以理解,上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、设备中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。
139.本技术的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
140.应当理解,在本技术中,“至少一个(项)”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,用于描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,“a和/或b”可以表示:只存在a,只存在b以及同时存在a和b三种情况,其中a,b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,“a和b”,“a和c”,“b和c”,或“a和b和c”,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
141.在本技术所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
142.作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
143.另外,在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
144.集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括多指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本技术各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory,简称rom)、随机存取存储器(random access memory,简称ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序的介质。
145.以上参照附图说明了本公开实施例的优选实施例,并非因此局限本公开实施例的权利范围。本领域技术人员不脱离本公开实施例的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进,均应在本公开实施例的权利范围之内。
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