基于业务感知和用户行为分析的服务调度系统

刘柳 李文苡

【摘  要】5G网络中，用户业务种类将呈现爆炸性增长，各种业务对网络资源的需求各不相同。为了适应5G网络中新的网络运营情况，结合3GPP和ITU等国际标准会议相关研究成果，提出基于业务感知和用户行为分析的服务调度系统。并且通过几个典型的业务场景，分析了在未来4G/5G互操作时，该服务调度系统相比传统调度的巨大优势，充分证明了基于业务感知和用户行为分析的服务调度系统在5G网络中具有很强的应用性。

【关键词】业务感知;用户行为分析;服务调度;互操作

中图分类号：TN929.5

文献标志码：A      文章编号：1006-1010（2019）04-0043-04

[Abstract] In 5G networks， the types of user services grow explosively and different types of services have different requirements for network resources. In order to adapt to the new network operation situation in 5G networks， a service scheduling system based on service awareness and user behavior analysis is proposed in this paper according to the research results of 3GPP and ITU. The great advantages of the proposed service scheduling system over traditional scheduling are analyzed when 4G/5G interoperation is in several typical service scenarios. This sufficiently proves that the service scheduling system based on service awareness and user behavior analysis has strong applicability in 5G networks.

[Key words]service awareness; user behavior analysis; service scheduling; interoperation

1   引言

随着5G网络技术的演进，越来越多的5G业务场景被发掘出来。从最初的eMBB、uRLLC、eMTC三大场景[1-2]，到无人驾驶汽车控制、AR/VR、无人机巡航等业务实例，不同的业务对资源有不同的要求，需要网络根据UE的业务情况调度不同的资源來提供服务。

此外，5G的无线基站种类和数量急剧增多，依靠信号强度进行移动性管理的方法已经不再适用。例如高速移动的UE可能带来频繁切换，造成信令风暴。因此，需要网络根据UE行为来进行移动性管理。

本文基于2019年3月ITU-T的最新研究成果[3-6]，提出基于业务感知和用户行为分析的服务调度系统，介绍该系统的整体架构和工作流程，并针对一些典型应用场景进行分析，给出服务调度方案。

2   系统架构和工作流程

2.1  系统架构

图1展示了基于业务感知和用户行为分析的服务调度系统架构。它由应用层（AS， Application Sever）、核心网层（CN， Core Network）、接入网层（AN， Access Netwrok）、用户设备层（UE， User Equipment）以及与这些层交互的服务调度管理平台（SSMP， Service Scheduling Management Platform）和带有大数据分析功能的网管（BSS/OSS）组成。

SSMP是基于业务感知和用户行为分析的服务调度系统中的核心处理节点。它从不同层面收集、存储和分析信息，并制定策略，将不同的业务流调度到适当的网络上。平台主要从下列四个层面收集信息：

（1）应用层。包括多种应用服务器，如FTP服务器、语音服务器、短信服务器等。这些服务器可以由运营商部署，也可以由第三方部署。

（2）核心网层。包括IMT-2020网络和遗留网络的核心网。基于交互接口，它是一个支持多种接入和多种服务的融合核心网络。

（3）接入网层。包括E-UTRAN、5G RAN以及非3GPP接入网（无线局域网、固网）等多种接入网络。

（4）用户设备层。包括各种终端用户设备，如移动、PC、固定设备等。

其中，SSMP可以通过SSap和SScn接口分别从应用层和核心网层直接获取信息，也可以通过SSmg接口从OSS/BSS间接获取网管上的网络和UE相关信息。

2.2  工作流程

传统资源管理和移动性管理只有调度策略和切换参数下发流程，这是一个单向过程，网络不能收到UE信息的反馈，因此无法适应5G网络业务种类繁多、业务场景多变的情况。

为了适应新的网络管理需求，基于业务感知和用户行为分析的服务调度首先需要SSMP从各个层面获取UE相关信息，然后调取UE的历史数据进行分析，再选取合适的服务调度策略。增强了服务调度策略选取过程中对UE业务和行为变化的适应性。

（1）如果UE支持基于业务感知及分析的服务调度，SSMP向CN节点索要UE的上下文（包括接入管理上下文、会话管理上下文、移动性管理上下文等）和标识符。