[发明专利]一种基于PCC架构的信令风暴管理方法和装置

说明书

本发明公开了一种基于PCC架构的信令风暴管理方法和装置，用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，该方法为接收各网元设备的告警信息、性能指标测量值和实时话务量；针对接收到的各种信息、性能指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；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；并通知PCRF生成相应的管控策略，这样能够实现对于信令风暴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，能在最短时间内提供如何应对信令风暴的依据。

技术领域

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

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。

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，PDN 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。

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。

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。

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。

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：

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。