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CN117395714A - 网络拥塞控制方法、装置及核心网网元 - Google Patents

网络拥塞控制方法、装置及核心网网元 Download PDF

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CN117395714A
CN117395714A CN202311423620.1A CN202311423620A CN117395714A CN 117395714 A CN117395714 A CN 117395714A CN 202311423620 A CN202311423620 A CN 202311423620A CN 117395714 A CN117395714 A CN 117395714A
Authority
CN
China
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network
information
online
network element
preset
Prior art date
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Pending
Application number
CN202311423620.1A
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English (en)
Inventor
栗亮顺
谢涵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangzhou Aipu Road Network Technology Co Ltd
Original Assignee
Guangzhou Aipu Road Network Technology Co Ltd
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Publication date
Application filed by Guangzhou Aipu Road Network Technology Co Ltd filed Critical Guangzhou Aipu Road Network Technology Co Ltd
Priority to CN202311423620.1A priority Critical patent/CN117395714A/zh
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/0289—Congestion control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/06—Optimizing the usage of the radio link, e.g. header compression, information sizing, discarding information

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本申请提供一种网络拥塞控制方法、装置及核心网网元，涉及无线通信技术领域。该方法包括：接收预设元宇宙应用的应用功能AF网元发送的网络优化请求，网络优化请求包括：发生网络拥塞的位置信息；根据位置信息，获取位置信息对应区域内的网络使用信息和在线会话信息，在线会话信息用于指示区域中在线用户的会话信息；根据位置信息和在线会话信息，确定在线用户中的本地用户和漫游用户；根据网络使用信息，分别调整本地用户和漫游用户的数据传输速率。本申请可以调整在线用户的数据传输速率，保证用户体验。

Description

网络拥塞控制方法、装置及核心网网元
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，具体而言，涉及一种网络拥塞控制方法、装置及核心网网元。
背景技术
近年来，随着第五代移动通信技术(5th-Generation Mobile CommunicationTechnology，5G)、区块链技术、虚拟现实(Virtual Reality，VR)技术等的不断进步，元宇宙技术也得到了迅速发展。
元宇宙可以提供各种基于位置的服务体验，例如基于位置的社交互动、基于位置的虚拟竞技、基于位置的音乐会等，为了实现基于位置服务的高清图像、虚拟场景等，元宇宙应用需要进行大量的数据传输和存储，这些都要求高带宽的支持。
随着越来越多的用户涌入元宇宙应用，网络拥塞的风险大大增加，导致丢包率变大，影响数据传输和用户体验。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种网络拥塞控制方法、装置及核心网网元，以便调整在线用户的数据传输速率，保证用户体验。
为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：
第一方面，本申请实施例提供了一种网络拥塞控制方法，应用于会话管理功能SMF网元，所述方法包括：
接收预设元宇宙应用的应用功能AF网元发送的网络优化请求，所述网络优化请求包括：发生网络拥塞的位置信息；
根据所述位置信息，获取所述位置信息对应区域内的网络使用信息和在线会话信息，所述在线会话信息用于指示所述区域中在线用户的会话信息；
根据所述位置信息和所述在线会话信息，确定所述在线用户中的本地用户和漫游用户；
根据所述网络使用信息，分别调整所述本地用户和所述漫游用户的数据传输速率。
可选的，所述根据所述位置信息，获取所述位置信息对应区域内的网络使用信息，包括：
向网络能力开放功能NEF网元发送网络使用信息获取请求，所述网络使用信息获取请求包括：所述位置信息；
接收所述NEF网元根据所述位置信息确定的所述位置信息对应区域内的网络使用信息。
可选的，所述根据所述位置信息，获取所述位置信息对应区域内的在线会话信息，包括：
向统一数据管理UDM网元在线会话信息获取请求，所述在线会话信息获取请求包括：所述位置信息；
接收所述UDM网元根据所述位置信息确定的所述位置信息对应区域内的在线会话信息。
可选的，所述根据所述和所述在线会话信息，确定所述在线用户中的本地用户和漫游用户，包括：
根据所述位置信息和所述在线会话信息中所述在线用户的签约位置信息，确定所述在线用户为所述本地用户还是所述漫游用户。
可选的，所述根据所述网络使用信息，分别调整所述本地用户和所述漫游用户的数据传输速率，包括：
根据所述网络使用信息，计算所述本地用户的传输速率增加量和所述漫游用户的传输速率减小量；
向策略控制功能PCF网元发送策略更新请求，所述PCF网元根据所述策略更新请求通知接入和移动性管理功能AMF网元根据所述本地用户的传输速率增加量增加所述本地用户的数据传输速率、根据所述漫游用户的传输速率减小量减小所述漫游用户的数据传输速率。
可选的，所述方法还包括：
接收网络数据分析功能NWDAF网元发送的拥塞预测信息；
若所述拥塞预测信息指示被监测区域在预设未来时刻的在线用户数量满足第一预设拥塞条件，若接收到终端设备的接入请求，则拒绝所述接入请求；
若所述拥塞预测信息指示所述被监测区域在所述预设未来时刻的在线用户数量满足第二预设拥塞条件，根据所述被监测区域的网络使用信息，分别调整所述被监测区域的本地用户和漫游用户的数据传输速率；
若所述拥塞预测信息指示所述被监测区域在所述预设未来时刻的在线用户数量满足第三预设拥塞条件，控制所述被监测区域针对所述接入请求的处理和数据传输速率保持。
可选的，所述拥塞预测信息为所述NWDAF网元采用下述方式得到的信息：
定时从UDM网元中获取所述被监测区域的在线用户数量；
根据所述被监测区域在多个时刻的在线用户数量，采用预设的拥塞预测模型计算在所述预设未来时刻的在线用户数量；
根据所述预设未来时刻的在线用户数量，向所述SMF网元发送所述拥塞预测信息。
可选的，若所述预设未来时刻的在线用户数量大于所述多个时刻的在线用户数量的平均值，则所述拥塞预测信息指示所述被监测区域在所述预设未来时刻的在线用户数量满足第一预设拥塞条件；或者，
若所述预设未来时刻的在线用户数量大于所述多个时刻的在线用户数量的最小值，且小于或等于所述多个时刻的在线用户数量的平均值，则所述拥塞预测信息指示所述被监测区域在所述预设未来时刻的在线用户数量满足第二预设拥塞条件；或者，
若所述预设未来时刻的在线用户数量小于或等于所述多个时刻的在线用户数量的平均值，则所述拥塞预测信息指示所述被监测区域在所述预设未来时刻的在线用户数量满足第三预设拥塞条件。
第二方面，本申请实施例还提供一种网络拥塞控制装置，应用于会话管理功能SMF网元，所述装置包括：
请求接收模块，用于接收预设元宇宙应用的功能网元AF发送的网络优化请求，所述网络优化请求包括：发生网络拥塞的位置信息；
信息获取模块，用于根据所述位置信息，获取所述位置信息对应区域内的网络使用信息和在线会话信息，所述在线会话信息用于指示所述区域中在线用户的会话信息；
用户分类模块，用于根据所述位置信息和所述在线会话信息，确定所述在线用户中的本地用户和漫游用户；
速率调整模块，用于根据所述网络使用信息，分别调整所述本地用户和所述漫游用户的数据传输速率。
可选的，所述信息获取模块，具体用于向网络能力开放功能NEF网元发送网络使用信息获取请求，所述网络使用信息获取请求包括：所述位置信息；接收所述NEF网元根据所述位置信息确定的所述位置信息对应区域内的网络使用信息。
可选的，所述信息获取模块，具体用于向统一数据管理UDM网元在线会话信息获取请求，所述在线会话信息获取请求包括：所述位置信息；接收所述UDM网元根据所述位置信息确定的所述位置信息对应区域内的在线会话信息。
可选的，所述用户分类模块，具体用于根据所述位置信息和所述在线会话信息中所述在线用户的签约位置信息，确定所述在线用户为所述本地用户还是所述漫游用户。
可选的，所述速率调整模块，具体用于根据所述网络使用信息，计算所述本地用户的传输速率增加量和所述漫游用户的传输速率减小量；向策略控制功能PCF网元发送策略更新请求，所述PCF网元根据所述策略更新请求通知接入和移动性管理功能AMF网元根据所述本地用户的传输速率增加量增加所述本地用户的数据传输速率、根据所述漫游用户的传输速率减小量减小所述漫游用户的数据传输速率。
可选的，所述装置还包括：
预测信息接收模块，用于接收网络数据分析功能NWDAF网元发送的拥塞预测信息；
处理模块，用于若所述拥塞预测信息指示被监测区域在预设未来时刻的在线用户数量满足第一预设拥塞条件，若接收到终端设备的接入请求，则拒绝所述接入请求；
所述处理模块，还用于若所述拥塞预测信息指示所述被监测区域在所述预设未来时刻的在线用户数量满足第二预设拥塞条件，根据所述被监测区域的网络使用信息，分别调整所述被监测区域的本地用户和漫游用户的数据传输速率；
所述处理模块，还用于若所述拥塞预测信息指示所述被监测区域在所述预设未来时刻的在线用户数量满足第三预设拥塞条件，控制所述被监测区域针对所述接入请求的处理和数据传输速率保持。
可选的，所述拥塞预测信息为所述NWDAF网元采用下述装置得到的信息：
用户数量获取模块，用于定时从UDM网元中获取所述被监测区域的在线用户数量；
用户数量预测模块，用于根据所述被监测区域在多个时刻的在线用户数量，采用预设的拥塞预测模型计算在所述预设未来时刻的在线用户数量；
预测信息发送模块，用于根据所述预设未来时刻的在线用户数量，向所述SMF网元发送所述拥塞预测信息。
可选的，若所述预设未来时刻的在线用户数量大于所述多个时刻的在线用户数量的平均值，则所述拥塞预测信息指示所述被监测区域在所述预设未来时刻的在线用户数量满足第一预设拥塞条件；或者，
若所述预设未来时刻的在线用户数量大于所述多个时刻的在线用户数量的最小值，且小于或等于所述多个时刻的在线用户数量的平均值，则所述拥塞预测信息指示所述被监测区域在所述预设未来时刻的在线用户数量满足第二预设拥塞条件；或者，
若所述预设未来时刻的在线用户数量小于或等于所述多个时刻的在线用户数量的平均值，则所述拥塞预测信息指示所述被监测区域在所述预设未来时刻的在线用户数量满足第三预设拥塞条件。
第三方面，本申请实施例还提供一种核心网网元，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的程序指令，当核心网网元运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述程序指令，以执行如第一方面任一项所述的网络拥塞控制方法的步骤。
第四方面，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如第一方面任一项所述的数据处理方法的步骤。
本申请的有益效果是：
本申请提供的网络拥塞控制方法、装置及核心网网元，根据网络优化请求中发送网络拥塞的位置信息，获取位置信息对应区域内的网络使用信息和在线会话信息，根据位置信息和在线会话信息，对发生网络拥塞区域的在线用户进行分类，确定本地用户和漫游用户，根据网络使用信息调整本地用户和漫游用户的数据传输速率，以减小网络拥塞对本地用户的影响，降低本地用户使用元宇宙应用时的数据传输延迟，优先保证本地用户使用元宇宙应用的体验感，无需通过更换网络硬件设备解决网络拥塞问题，避免了成本增加和资源浪费。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的网络架构图；
图2为本申请实施例提供的网络拥塞控制方法的流程示意图一；
图3为本申请实施例提供的网络拥塞控制方法的流程示意图二；
图4为本申请实施例提供的网络拥塞控制方法的流程示意图三；
图5为本申请实施例提供的网络拥塞控制方法的流程示意图四；
图6为本申请实施例提供的网络拥塞控制方法的流程示意图五；
图7为本申请实施例提供的网络拥塞控制方法的流程示意图六；
图8为本申请实施例提供的网络拥塞控制方法的交互示意图；
图9为本申请实施例提供的网络拥塞控制装置的结构示意图；
图10为本申请实施例提供的核心网网元的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
此外，本发明的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。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明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。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的特征可以相互结合。
请参考图1，为本申请实施例提供的网络架构图，如图1所示，该网络架构具体可以包括：
1、终端设备(User Equipment，UE)：也可以称用户设备、终端、接入终端、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、无线通信设备、用户代理或用户装置。在本申请的元宇宙应用场景中，终端设备可以为VR设备。
2、接入网(Access Network，AN)：为特定区域的授权用户提供入网功能，并能够根据用户的级别，业务的需求等使用不同质量的传输隧道。基于无线通信技术实现接入网络功能的接入网可以称为无线接入网(Radio Access Network，RAN)。无线接入网能够管理无线资源，为终端提供接入服务，进而完成控制信号和用户数据在终端和核心网之间的转发，一般通过基站提供无线接入网。
3、接入与移动管理功能(access and mobility management function，AMF)网元：主要用于移动性管理和接入管理等，可以用于实现移动性管理实体(mobilitymanagement entity，MME)功能中除会话管理之外的其它功能，例
如，合法监听、或接入授权(或鉴权)等功能。
4、会话管理功能(Session Management Function，SMF)网元：主要用于会话管理、UE的网际协议(Internet Protocol，IP)地址分配和管理、选择可管理用户面功能、策略控制、或收费功能接口的终结点以及下行数据通知等。
5、用户面功能(User Plane Function，UPF)网元：即，数据面网关。可用于分组路由和转发、或用户面数据的服务质量(quality of service，QoS)处理等。用户数据可通过该网元接入到数据网络(data network，DN)。
6、网络数据分析功能(Network Data Analytics Function，NWDAF)网元：可以根据网络服务的请求数据提供网络分析服务。
7、统一数据管理(unified data management，UDM)网元：主要负责管理签约数据、用户接入授权等功能。
8、策略控制功能(policy control function，PCF)网元：下发控制策略的执行、UPF的选择、UE IP地址分配等功能，主要管理5G核心网中各个业务数据流的服务质量(Quality of Service，QoS)。
9、网络开放功能(Network Exposure Function，NEF)网元：以API接口的方式向第三方开放网络功能。
10、应用功能(Application Function，AF)网元：类似于一个应用服务器，其与5G核心网中的控制面网络功能网元交互，并提供业务服务，AF可以针对不同应用服务而存在，可以由运营商或可信的第三方拥有。
应理解，上述应用于本申请实施例的网络架构仅是举例说明的从传统点到点的架构和服务化架构的角度描述的网络架构，适用本申请实施例的网络架构并不局限于此，任何能够实现上述各个网元的功能的网络架构都适用于本申请实施例。应理解，上述网元之间可以通过预设接口进行通信，在此不再赘述。还应理解，上述网元可以理解为核心网中用于实现不同功能的网元，例如可以按需组合成网络切片。这些核心网网元可以各自独立的设备，也可以集成于同一设备中实现不同的功能，本申请对此不做限定。
在终端设备与元宇宙应用交互的过程中，元宇宙应用要求极低的延迟，以为用户提供逼真的虚拟现实体验，如果网络带宽不足，就会导致数据传输延迟，如果网络延迟较高，用户就会感到不适或者眩晕。
随着越来越多的用户涌入元宇宙应用，网络拥塞的风险会增加，现有技术为了解决网络拥塞问题，一般会增加带宽和采用更高端的网络硬件设备，高端的硬件设备价格昂贵，很难替换所有区域中的现有设备，而且针对网络拥塞只是偶尔发生的情况会浪费大量的资源。
基于现有技术存在的问题，本申请拟提供一种网络拥塞控制方法、装置及核心网网元，对发生网络拥塞区域的在线用户进行分类，确定本地用户和漫游用户，通过调整本地用户和漫游用户的数据传输速率，以减小网络拥塞对本地用户的影响，降低本地用户使用元宇宙应用时的数据传输延迟，优先保证本地用户使用元宇宙应用的体验感，无需通过更换网络硬件设备解决网络拥塞问题，避免了成本增加和资源浪费。
以下结合实施例对本申请提供的网络拥塞控制方法、装置及核心网网元的具体实现方式进行详细说明。
请参考图2，为本申请实施例提供的网络拥塞控制方法的流程示意图一，如图2所示，该方法可以包括：
S101：接收预设元宇宙应用的应用功能AF网元发送的网络优化请求，网络优化请求包括：发生网络拥塞的位置信息。
在本实施例中，预设元宇宙应用是元宇宙开发公司开发的可以供用户或者玩家在虚拟现实世界中进行互动的应用程序，预设元宇宙应用的AF网元可以针对预设元宇宙应用提供基于位置的服务体验，以向不同位置区域的用户提供各种服务。
位于不同位置区域的用户或者玩家使用VR设备通过该地区的基站与AF网元所在的5G核心网建立通信连接，以使得预设元宇宙应用向用户或玩家的VR设备传输对应位置区域的高清图像或虚拟场景，使得该位置区域的用户或者玩家可以在其中进行体验。
当通过某一位置区域的基站接入预设元宇宙应用的VR设备的数量过多时，受到网络带宽的限制，该位置区域的VR设备与预设元宇宙应用时间的数据传输将会发生明显的延迟，预设元宇宙应用的AF网元对各个位置区域的数据传输情况进行监测，确定是否存在数据传输延迟的位置区域。
若AF网元监测到某一位置区域的数据传输存在延迟，则确定该位置区域发生网络拥塞，通过对该位置区域进行定位，获取该位置区域的位置信息，根据该位置区域的位置信息，向SMF网元发送网络优化请求，网络优化请求包括：发生网络拥塞的位置信息。
S102：根据位置信息，获取位置信息对应区域内的网络使用信息和在线会话信息，在线会话信息用于指示区域中在线用户的会话信息。
在本实施例中，SMF网元在接收到网络优化请求后，根据网络优化请求中携带的位置信息，对该位置信息所对应的位置区域进行定位，确定该位置信息所对应的位置区域的区域标识。
根据区域标识，向第三方信息存储平台发送查询请求，以使得第三方信息存储平台根据区域标识，查找该区域标识所对应位置区域的网络使用信息和在线会话信息，第三方信息存储平台在查找到对应位置区域的网络使用信息和在线会话信息后，将对应位置区域的网络使用信息和在线会话信息发送至SMF网元。
其中，网络使用信息用于指示该位置区域的网络可用资源，例如网络可用带宽，在线会话信息用于指示该区域中在线用户与预设元宇宙应用建立的会话信息。
在一种可能的实现方式中，请参考图3，为本申请实施例提供的网络拥塞控制方法的流程示意图二，如图3所示，上述S102根据位置信息，获取位置信息对应区域内的网络使用信息的过程，可以包括：
S201：向NEF网元发送网络使用信息获取请求，网络使用信息获取请求包括：位置信息。
S202：接收NEF网元根据位置信息确定的位置信息对应区域内的网络使用信息。
在本实施例中，SMF网元在接收到网络优化请求后，根据网络优化请求中携带的位置信息，对该位置信息所对应的位置区域进行定位，确定该位置信息所对应的位置区域的区域标识。
根据区域标识，向NEF网元发送网络使用信息获取请求，网络使用信息获取请求中包括：位置信息所对应的位置区域的区域标识，以使得NEF网元根据区域标识，查找该区域标识所对应位置区域的网络使用信息，NEF网元在查找到对应位置区域的网络使用信息后，将对应位置区域的网络使用信息发送至SMF网元。
在另一种可能的实现方式中，请参考图4，为本申请实施例提供的网络拥塞控制方法的流程示意图三，如图4所示，上述S102根据位置信息，获取位置信息对应区域内的在线会话信息的过程，可以包括：
S301：向UDM网元在线会话信息获取请求，在线会话信息获取请求包括：位置信息。
S302：接收UDM网元根据位置信息确定的位置信息对应区域内的在线会话信息。
在本实施例中，SMF网元在接收到网络优化请求后，根据网络优化请求中携带的位置信息，对该位置信息所对应的位置区域进行定位，确定该位置信息所对应的位置区域的区域标识。
根据区域标识，向UDM网元发送网络使用信息获取请求，网络使用信息获取请求中包括：位置信息所对应的位置区域的区域标识，以使得UDM网元根据区域标识，查找该区域标识所对应位置区域的在线会话信息，UDM网元在查找到对应位置区域的在线会话信息后，将对应位置区域的在线会话信息发送至SMF网元。
S103：根据位置信息和在线会话信息，确定在线用户中的本地用户和漫游用户。
在本实施例中，根据位置信息和在线会话信息，判断在线用户是否为在该位置区域注册的用户，其中，若在线用户是在该位置区域注册的用户，则确定在线用户为本地用户；若在线用户不是在该位置区域注册的用户，则确定在线用户为非本地用户，即漫游用户。
在一种可能的实现方式中，上述S103根据位置信息和在线会话信息，确定在线用户中的本地用户和漫游用户的过程，可以包括：
根据位置信息和在线会话信息中在线用户的签约位置信息，确定在线用户为本地用户还是漫游用户。
具体的，在线会话信息中包括：在线用户的签约位置信息，签约位置信息为在线用户初次在预设元宇宙应用中注册时所选择的归属地信息，通过判断位置信息和在线用户的签约位置信息是否一致，确定在线用户是本地用户还是漫游用户。
其中，若位置信息与在线用户的签约位置信息一致，确定在线用户是本地用户；若位置信息与在线用户的签约位置信息不一致，确定在线用户是非本地用户，即漫游用户。
S104：根据网络使用信息，分别调整本地用户和漫游用户的数据传输速率。
在本实施例中，根据网络使用信息中的网络可用资源，增大本地用户与预设元宇宙应用之间进行数据传输的资源，减小漫游用户与预设元宇宙应用之间进行数据传输的资源，以增大本地用户的数据传输速率，减小漫游用户的数据传输速率，优先保证本地用户在访问预设元宇宙应用时的使用体验感，解决该位置区域的网络拥塞。
在一些实施例中，随着访问预设元宇宙应用的在线用户数量的不断变化，由于减小了漫游用户的数据传输速率，可能导致一部分漫游用户退出预设元宇宙应用，以释放该位置区域的网络可用资源，在此情况下，若本地用户与预设元宇宙应用之间不存在数据传输延迟，则可以增加未退出的漫游用户与预设元宇宙应用之间进行数据传输的资源，从而消除未退出的漫游用户与预约元宇宙应用之间的数据传输延迟。
在一种可能的实现方式中，请参考图5，为本申请实施例提供的网络拥塞控制方法的流程示意图四，如图5所示，上述S104根据网络使用信息，分别调整本地用户和漫游用户的数据传输速率的过程，可以包括：
S401：根据网络使用信息，计算本地用户的传输速率增加量和漫游用户的传输速率减小量。
S402：向PCF网元发送策略更新请求，PCF网元根据策略更新请求通知AMF网元根据本地用户的传输速率增加量增加本地用户的数据传输速率、根据漫游用户的传输速率减小量减小漫游用户的数据传输速率。
在本实施例中，SMF网元根据网络可用带宽、本地用户的数量和漫游用户的数量，计算对本地用户增加的传输速率增加量和对漫游用户减小的传输速率减小量，其中，本地用户的传输速率增加量需要保证本地用户与预设元宇宙应用之间不存在数据传输延迟。
SMF网元通过PCF网元向SMF网元转发策略更新请求，策略更新请求包括：本地用户的传输速率增加量和漫游用户的传输速率减小量，AMF网元根据本地用户的传输速率增加量对本地用户增加数据传输速率、根据漫游用户的传输速率减小量对漫游用户数据传输速率，在AMF网元对本地用户和漫游用户的数据传输速率进行调整后，AMF网元向UE发送策略更新通知，策略更新通过用于指示UE更新服务质量QoS。
其中，由于增大了本地用户的数据传输速率，因此本地终端设备可以提高QoS，例如提高接收到的图像质量、虚拟场景的帧率等；由于减小了漫游用户的数据传输速率，因此漫游用户终端需要降低QoS，例如降低接收到的图像质量、虚拟场景的帧率等。
UE在更改QoS后返回响应消息，响应消息原路返回至AF网元，通知AF网元已完成QoS策略控制，SMF网元在UDM网元中记录发送网络拥塞的时间、区域、调整后的数据传输速率等。
上述实施例提供的网络拥塞控制方法，根据网络优化请求中发送网络拥塞的位置信息，获取位置信息对应区域内的网络使用信息和在线会话信息，根据位置信息和在线会话信息，对发生网络拥塞区域的在线用户进行分类，确定本地用户和漫游用户，根据网络使用信息调整本地用户和漫游用户的数据传输速率，以减小网络拥塞对本地用户的影响，降低本地用户使用元宇宙应用时的数据传输延迟，优先保证本地用户使用元宇宙应用的体验感，无需通过更换网络硬件设备解决网络拥塞问题，避免了成本增加和资源浪费。
在一种可能的实现方式中，请参考图6，为本申请实施例提供的网络拥塞控制方法的流程示意图五，如图6所示，该方法还可以包括：
S501：接收NWDAF网元发送的拥塞预测信息。
S502：若拥塞预测信息指示被监测区域在预设未来时刻的在线用户数量满足第一预设拥塞条件，若接收到终端设备的接入请求，则拒绝接入请求。
S503：若拥塞预测信息指示被监测区域在预设未来时刻的在线用户数量满足第二预设拥塞条件，根据被监测区域的网络使用信息，分别调整被监测区域的本地用户和漫游用户的数据传输速率。
S504：若拥塞预测信息指示被监测区域在预设未来时刻的在线用户数量满足第三预设拥塞条件，控制被监测区域针对接入请求的处理和数据传输速率保持。
在本实施例中，NWDAF网元对预设元宇宙应用所覆盖的多个位置区域进行实时监测，并根据实时监测数据对各个位置区域在预设未来时刻的在线用户数量进行预测，并根据预设未来时刻的在线用户数量所满足的预设拥塞条件，生成拥塞预测信息。
SMF网元接收NWDAF网元定时发送的拥塞预测信息，根据拥塞预测信息指示的预设未来时刻的在线用户数量所满足的预设拥塞条件，对被监测区域的网络使用情况进行调整。
具体的，若拥塞预测信息指示被监测区域在预设未来时刻的在线用户数量满足第一预设拥塞条件，SMF网元确定被监测区域无法再接受新的终端设备访问预设元宇宙应用，在此情况下，若接收到终端设备的接入请求，则拒绝该接入请求，以指示终端设备无法访问预设元宇宙应用。
若拥塞预测信息指示被监测区域在预设未来时刻的在线用户数量满足第二预设拥塞条件，SMF网元确定需要对被监测区域的本地用户和漫游用户的数据传输速率进行调整，在此情况下，SMF网元根据被监测区域的位置信息，获取被监测区域的网络使用信息和在线用户信息，根据位置信息和在线用户信息，确定被监测区域中的本地用户和漫游用户，根据被监测区域的网络使用信息，分别调整被监测区域的本地用户和漫游用户的数据传输速率。
若拥塞预测信息指示被监测区域在预设未来时刻的在线用户数量满足第三预设拥塞条件，SMF网元确定被监测区域在预设未来时刻的所有在线用户与预设元宇宙应用之间不存在数据传输延迟，此时若接收到新的终端设备访问预设元宇宙应用的接入请求，则建立新的终端设备与预设元宇宙应用之间的通信连接，并保持被监测区域内的在线用户与预设元宇宙应用之间的数据传输速率保持不变。
上述实施例提供的网络拥塞控制方法，通过NWDAF网元发送的被监测区域的拥塞预测信息，确定被监测区域在预设未来时刻的网络拥塞情况，根据拥塞预测信息提前对被监测区域的网络使用情况进行调整，避免被监测区域发送网络拥塞，保证被监测区域的在线用户具有良好的用户体验。
以下结合实施例对NWDAF网元获取拥塞预测信息的具体实现方式进行说明。
请参考图7，为本申请实施例提供的网络拥塞控制方法的流程示意图六，如图7所示，NWDAF网元获取拥塞预测信息的过程，可以包括：
S601：定时从UDM网元中获取被监测区域的在线用户数量。
S602：根据被监测区域在多个时刻的在线用户数量，采用预设的拥塞预测模型计算在预设未来时刻的在线用户数量。
S603：根据预设未来时刻的在线用户数量，向SMF网元发送拥塞预测信息。
在本实施例中，NWDAF网元根据预先配置的数据更新时间，定时从UDM网元中获取被监测区域的在线用户数量，拥塞预测模型用于对历史时段内多个时刻的在线用户数量进行加权，以得到预设未来时刻的在线用户数量，并根据预设数量阈值和预设未来时刻的在线用户数量，确定预设未来时刻的在线用户数量所满足的预设拥塞条件，生成拥塞预测信息。
NWDAF网元根据区域标识、日期、时间，对从UDM网元中获取到的在线用户数量进行分组，得到多个数据集。示例的，请参考表1，为区域标识为id1的数据集，请参考表2，为区域标识为id2的数据集。
表1区域标识为id1的数据集
表2区域标识为id2的数据集
需要说明的是，是否发生网络拥塞是根据SMF网元更新确定的，若SMF网元接收到AF网元发送的网络优化请求，则SMF网元在UDM中对相应位置区域、相应时刻的在线用户数据进行更新，标记是否发生网络拥塞为“True”，其余时刻的在线用户数据标记是否发生网络拥塞为“False”。
在一些实施例中，拥塞预测模型为自回归AR(p)模型，模型的计算公式可以表示为：
Yt+1＝Φ0+Φ1Yt+Φ2Yt-1+Φ3Yt-2+…+ΦpYt-p+1
其中，Φ0是常数项，Φ1，Φ2，…，Φp是模型参数，Φi可以通过最小二乘法计算获得，Yt+1是要预测的下一个时间点即预设未来时刻的在线用户数量，Yt，Yt-1，…，Yt-p+1是过去的P个时刻的实际在线用户数量。
在一种可能的实现方式中，若预设未来时刻的在线用户数量大于多个时刻的在线用户数量的平均值，则拥塞预测信息指示被监测区域在预设未来时刻的在线用户数量满足第一预设拥塞条件；或者，若预设未来时刻的在线用户数量大于多个时刻的在线用户数量的最小值，且小于或等于多个时刻的在线用户数量的平均值，则拥塞预测信息指示被监测区域在预设未来时刻的在线用户数量满足第二预设拥塞条件；或者，若预设未来时刻的在线用户数量小于或等于多个时刻的在线用户数量的平均值，则拥塞预测信息指示被监测区域在预设未来时刻的在线用户数量满足第三预设拥塞条件。
在本实施例中，根据多个时刻的在线用户数量，分别计算多个时刻的在线用户数量的最小值Qmin和平均值Qavg，第一预设拥塞条件为预设未来时刻的在线用户数量大于平均值Qavg，第二预设拥塞条件为预设未来时刻的在线用户数量大于最小值Qmin，且小于或等于平均值Qavg，第三预设拥塞条件为预设未来时刻的在线用户数量小于或等于最小值Qmin。
若预设未来时刻的在线用户数量大于平均值Qavg，确定预设未来时刻的在线用户数量满足第一预设拥塞条件，在预设未来时刻被监测区域的在线用户数会达到峰值，在此情况下，SMF网元若接收到终端设备的接入请求，则拒绝该接入请求，以指示终端设备无法访问预设元宇宙应用。
若预设未来时刻的在线用户数量大于最小值Qmin，且小于或等于平均值Qavg，确定预设未来时刻的在线用户数量满足第二预设拥塞条件，在预设未来时刻被监测区域的在线用户与预设元宇宙应用之间会发生数据传输延迟，在此情况下，SMF网元根据被监测区域的网络使用信息，分别调整被监测区域的本地用户和漫游用户的数据传输速率。
若预设未来时刻的在线用户数量小于或等于最小值Qmin，确定预设未来时刻的在线用户数量满足第三预设拥塞条件，在预设未来时刻被监测区域的在线用户与预设元宇宙应用之间不存在数据传输延迟，此时SMF网元若接收到新的终端设备访问预设元宇宙应用的接入请求，则建立新的终端设备与预设元宇宙应用之间的通信连接，并保持被监测区域内的在线用户与预设元宇宙应用之间的数据传输速率保持不变。
上述实施例提供的网络拥塞控制方法，由NWDAF网元根据被监测区域在多个时刻的在线用户数量，采用拥塞预测模型计算被监测区域在预设未来时刻的在线用户数量，以便根据预设未来时刻的在线用户数量向SMF网元发送拥塞预测信息，使SMF网元根据拥塞预测信息提前对被监测区域的网络使用情况进行调整，避免被监测区域发送网络拥塞，保证被监测区域的在线用户具有良好的用户体验。
示例的，请参考图8，为本申请实施例提供的网络拥塞控制方法的交互示意图，如图8所示，该过程可以包括：
1、发生网络拥塞时AF网元向SMF网元发送网络优化请求，请求中携带发生网络拥塞的位置信息。
2、SMF网元向NEF网元发送位置信息对应区域的网络使用信息获取请求。
3、NEF网元向SMF网元返回网络使用信息，包括：网络可用带宽。
4、SMF网元向UDM网元发送位置信息对应区域的在线会话信息获取请求。
5、UDM网元返回接入对应区域的在线会话信息。
6、SMF网元根据位置信息和在线会话信息确定本地用户和漫游用户，根据网络使用信息计算本地用户的传输速率增加量和漫游用户的传输速率减小量，并向PFC网元发送Qos策略更新请求。
7、PCF网元向AMF网元转发Qos策略更新请求，对本地用户增加数据传输速率，漫游用户减小数据传输速率。
8、AMF网元通知UE进行策略更新
9、UE更改Qos后返回响应消息，响应消息原路返回到AF网元，通知AF网元已完成Qos策略控制。
10、SMF网元更新UDM网元中记录的发生网络拥塞的时间，区域，调整后的Qos传输速率。
11、NWDAF网元定时获取UDM网元中记录的在线会话数量，对各个区域在预设未来时刻的网络拥塞情况进行预测。
在上述方法实施例的基础上，本申请实施例还提供一种网络拥塞控制装置，应用于会话管理功能SMF网元。请参考图9，为本申请实施例提供的网络拥塞控制装置的结构示意图，如图9所示，该装置可以包括：
请求接收模块10，用于接收预设元宇宙应用的功能网元AF发送的网络优化请求，网络优化请求包括：发生网络拥塞的位置信息；
信息获取模块20，用于根据位置信息，获取位置信息对应区域内的网络使用信息和在线会话信息，在线会话信息用于指示区域中在线用户的会话信息；
用户分类模块30，用于根据位置信息和在线会话信息，确定在线用户中的本地用户和漫游用户；
速率调整模块40，用于根据网络使用信息，分别调整本地用户和漫游用户的数据传输速率。
可选的，信息获取模块20，具体用于向网络能力开放功能NEF网元发送网络使用信息获取请求，网络使用信息获取请求包括：位置信息；接收NEF网元根据位置信息确定的位置信息对应区域内的网络使用信息。
可选的，信息获取模块20，具体用于向统一数据管理UDM网元在线会话信息获取请求，在线会话信息获取请求包括：位置信息；接收UDM网元根据位置信息确定的位置信息对应区域内的在线会话信息。
可选的，用户分类模块30，具体用于根据位置信息和在线会话信息中在线用户的签约位置信息，确定在线用户为本地用户还是漫游用户。
可选的，速率调整模块40，具体用于根据网络使用信息，计算本地用户的传输速率增加量和漫游用户的传输速率减小量；向策略控制功能PCF网元发送策略更新请求，PCF网元根据策略更新请求通知接入和移动性管理功能AMF网元根据本地用户的传输速率增加量增加本地用户的数据传输速率、根据漫游用户的传输速率减小量减小漫游用户的数据传输速率。
可选的，装置还包括：
预测信息接收模块，用于接收网络数据分析功能NWDAF网元发送的拥塞预测信息；
处理模块，用于若拥塞预测信息指示被监测区域在预设未来时刻的在线用户数量满足第一预设拥塞条件，若接收到终端设备的接入请求，则拒绝接入请求；
处理模块，还用于若拥塞预测信息指示被监测区域在预设未来时刻的在线用户数量满足第二预设拥塞条件，根据被监测区域的网络使用信息，分别调整被监测区域的本地用户和漫游用户的数据传输速率；
处理模块，还用于若拥塞预测信息指示被监测区域在预设未来时刻的在线用户数量满足第三预设拥塞条件，控制被监测区域针对接入请求的处理和数据传输速率保持。
可选的，拥塞预测信息为NWDAF网元采用下述装置得到的信息：
用户数量获取模块，用于定时从UDM网元中获取被监测区域的在线用户数量；
用户数量预测模块，用于根据被监测区域在多个时刻的在线用户数量，采用预设的拥塞预测模型计算在预设未来时刻的在线用户数量；
预测信息发送模块，用于根据预设未来时刻的在线用户数量，向SMF网元发送拥塞预测信息。
可选的，若预设未来时刻的在线用户数量大于多个时刻的在线用户数量的平均值，则拥塞预测信息指示被监测区域在预设未来时刻的在线用户数量满足第一预设拥塞条件；或者，
若预设未来时刻的在线用户数量大于多个时刻的在线用户数量的最小值，且小于或等于多个时刻的在线用户数量的平均值，则拥塞预测信息指示被监测区域在预设未来时刻的在线用户数量满足第二预设拥塞条件；或者，
若预设未来时刻的在线用户数量小于或等于多个时刻的在线用户数量的平均值，则拥塞预测信息指示被监测区域在预设未来时刻的在线用户数量满足第三预设拥塞条件。
上述装置用于执行前述实施例提供的方法，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，或，一个或多个微处理器，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，简称SOC)的形式实现。
请参考图10，为本申请实施例提供的核心网网元的示意图，如图10所示，该核心网网元100包括：处理器101、存储介质102和总线，存储介质102存储有处理器101可执行的程序指令，当核心网网元100运行时，处理器101与存储介质102之间通过总线通信，处理器101执行程序指令，以执行上述SMF网元或NWDAF网元执行的方法实施例。具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。
可选地，本发明还提供一种计算机可读存储介质存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述SMF网元或NWDAF网元执行的方法实施例。
在本发明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，所述单元的划分，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。
所述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。
另外，在本发明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，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干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)或处理器(英文：processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取存储器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种网络拥塞控制方法，其特征在于，应用于会话管理功能SMF网元，所述方法包括：
接收预设元宇宙应用的应用功能AF网元发送的网络优化请求，所述网络优化请求包括：发生网络拥塞的位置信息；
根据所述位置信息，获取所述位置信息对应区域内的网络使用信息和在线会话信息，所述在线会话信息用于指示所述区域中在线用户的会话信息；
根据所述位置信息和所述在线会话信息，确定所述在线用户中的本地用户和漫游用户；
根据所述网络使用信息，分别调整所述本地用户和所述漫游用户的数据传输速率。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述位置信息，获取所述位置信息对应区域内的网络使用信息，包括：
向网络能力开放功能NEF网元发送网络使用信息获取请求，所述网络使用信息获取请求包括：所述位置信息；
接收所述NEF网元根据所述位置信息确定的所述位置信息对应区域内的网络使用信息。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述位置信息，获取所述位置信息对应区域内的在线会话信息，包括：
向统一数据管理UDM网元在线会话信息获取请求，所述在线会话信息获取请求包括：所述位置信息；
接收所述UDM网元根据所述位置信息确定的所述位置信息对应区域内的在线会话信息。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述和所述在线会话信息，确定所述在线用户中的本地用户和漫游用户，包括：
根据所述位置信息和所述在线会话信息中所述在线用户的签约位置信息，确定所述在线用户为所述本地用户还是所述漫游用户。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述网络使用信息，分别调整所述本地用户和所述漫游用户的数据传输速率，包括：
根据所述网络使用信息，计算所述本地用户的传输速率增加量和所述漫游用户的传输速率减小量；
向策略控制功能PCF网元发送策略更新请求，所述PCF网元根据所述策略更新请求通知接入和移动性管理功能AMF网元根据所述本地用户的传输速率增加量增加所述本地用户的数据传输速率、根据所述漫游用户的传输速率减小量减小所述漫游用户的数据传输速率。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收网络数据分析功能NWDAF网元发送的拥塞预测信息；
若所述拥塞预测信息指示被监测区域在预设未来时刻的在线用户数量满足第一预设拥塞条件，若接收到终端设备的接入请求，则拒绝所述接入请求；
若所述拥塞预测信息指示所述被监测区域在所述预设未来时刻的在线用户数量满足第二预设拥塞条件，根据所述被监测区域的网络使用信息，分别调整所述被监测区域的本地用户和漫游用户的数据传输速率；
若所述拥塞预测信息指示所述被监测区域在所述预设未来时刻的在线用户数量满足第三预设拥塞条件，控制所述被监测区域针对所述接入请求的处理和数据传输速率保持。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述拥塞预测信息为所述NWDAF网元采用下述方式得到的信息：
定时从UDM网元中获取所述被监测区域的在线用户数量；
根据所述被监测区域在多个时刻的在线用户数量，采用预设的拥塞预测模型计算在所述预设未来时刻的在线用户数量；
根据所述预设未来时刻的在线用户数量，向所述SMF网元发送所述拥塞预测信息。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，若所述预设未来时刻的在线用户数量大于所述多个时刻的在线用户数量的平均值，则所述拥塞预测信息指示所述被监测区域在所述预设未来时刻的在线用户数量满足第一预设拥塞条件；或者，
若所述预设未来时刻的在线用户数量大于所述多个时刻的在线用户数量的最小值，且小于或等于所述多个时刻的在线用户数量的平均值，则所述拥塞预测信息指示所述被监测区域在所述预设未来时刻的在线用户数量满足第二预设拥塞条件；或者，
若所述预设未来时刻的在线用户数量小于或等于所述多个时刻的在线用户数量的平均值，则所述拥塞预测信息指示所述被监测区域在所述预设未来时刻的在线用户数量满足第三预设拥塞条件。
9.一种网络拥塞控制装置，其特征在于，应用于会话管理功能SMF网元，所述装置包括：
请求接收模块，用于接收预设元宇宙应用的功能网元AF发送的网络优化请求，所述网络优化请求包括：发生网络拥塞的位置信息；
信息获取模块，用于根据所述位置信息，获取所述位置信息对应区域内的网络使用信息和在线会话信息，所述在线会话信息用于指示所述区域中在线用户的会话信息；
用户分类模块，用于根据所述位置信息和所述在线会话信息，确定所述在线用户中的本地用户和漫游用户；
速率调整模块，用于根据所述网络使用信息，分别调整所述本地用户和所述漫游用户的数据传输速率。
10.一种核心网网元，其特征在于，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的程序指令，当核心网网元运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述程序指令，以执行如权利要求1至8任一项所述的网络拥塞控制方法的步骤。
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