【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及5g专网信令监测，特别是一种基于dpi的5g专网场景化拓扑自动化串接方法。
技术介绍
1、在5g行业专网应用中(5g，5th generation mobile communication technology，第五代移动通信技术)，按照应用场景，如大上行带宽、低时延高频操作交互、海量连接不掉线等，设定监控指标，进行拓扑方式的可视化监控，是5g行业专网网络运维的重要保障方式。拓扑图将核心网upf(user plane function，用户面功能)、amf(access and mobilitymanagement function，接入及移动性管理功能)、smf(session management function，会话管理功能)、udm(unified data management，统一数据管理)等网元与无线基站、传输网spn(slicing packet network，切片分组网)网元、dnn(dnn，data network name，数据网络标识)专线、终端设备等进行连接，实现网络路径还原，当有网元、端口及线路故障时，拓扑图进行实时的告警渲染，网络管理人员可直观快速的获取当前专网运行情况及故障定位点，以便快速安排维护，进行网络恢复，提升网络运维效率。拓扑图中的网元和链路，在无告警时以正常状态呈现，当出现告警或故障中断时，根据告警等级，渲染红色或橙色网元进行呈现，网络运维人员可点击告警网元或链路，查看故障中断详情，并以此为依据进行故障修复。
2、一个5g专网往往有多个应用场景，拓扑图需要根
3、现有5g专网拓扑串接的方式，主要采用手工绘制的方式进行串接，通过可视化界面拖放连接各网元与链路。系统按照绘制的固定拓扑图进行渲染呈现手动绘制的方式，在业务初期，业务量较少时，能够满足网络运维管理要求。但对于具有一定移动性的业务，整个网络拓扑则随时在变动，无法使用固定拓扑串接，而且在业务量大时，完全绘制所有业务的网络拓扑变得十分难以完成。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术中的不足或缺陷，提供一种基于dpi的5g专网场景化拓扑自动化串接方法，基于dpi数据及相关业务信息，自动化串接5g专网场景化拓扑，有利于高效准确地形成完整拓扑连接关系。
2、本专利技术的技术解决方案如下：
3、基于dpi的5g专网场景化拓扑自动化串接方法，其特征在于，包括以下步骤：
4、步骤1，基于mini batch k-means算法，对dpi数据进行聚类分析，区分应用场景，获取聚类结果；
5、步骤2，基于dpi数据识别终端、无线网基站和核心网网元，搭建拓扑图主体框架；
6、步骤3，连接无线网基站和传输网拓扑；
7、步骤4，连接传输网和承载网；
8、步骤5，连接承载网和核心网；
9、步骤6，连接核心网和业务平台。
10、步骤1中基于mini batch k-means算法包括以下步骤：
11、步骤a1，建立数据集，通过dpi数据，按照5g基站维度g-nodeb ip，使用时延、上/下行速率、上/下行流量、以及用户数指标进行建立；
12、步骤a2，根据应用场景特点，抽取典型数据集，使用k-means算法构建出k个聚簇点的模型，k是正整数，初始化“大带宽、低时延、广连接、长连接”四个数据集；
13、步骤a3，继续抽取训练数据集中的部分数据集样本数据，并将其添加到模型中，分配给距离最近的聚簇中心点，更新聚簇的中心点值，每次更新都只用抽取出来的部分数据集；
14、步骤a4，循环迭代步骤a2和步骤a3，直到中心点稳定或者达到迭代次数,停止计算操作；
15、步骤a5，得到所有5g基站g-nodeb对应的类簇，所述类簇包括大带宽场景类簇，低时延场景类簇，广连接场景类簇，和长连接场景类簇，将同场景的5g基站绘制到同一拓扑中，用于分场景监控。
16、步骤2中包括利用flex-e切片技术，通过sr隧道连接关系，完成传输网内部传输子切片拓扑串接，upe网元分别连接spe主网元和spe备网元，连接方式均采用正反向srt主隧道连接和正反向srt备隧道连接。
17、步骤3中包括：spn网络作为5g传输承载网络格式，spn设备中的upe负责对接基站接口ip，npe负责对接ip承载网设备接口ip，通过upe子接口ip计算所对接的外部设备ip，该外部设备ip与5g基站ip在同一网段，通过全量spn网络对接的基站ip，与第一步所获取的分场景5g基站维度g-nodeb ip匹配并连接，得到本次拓扑5g基站g-nodeb所连接的upe设备。
18、步骤4中包括：通过npe子接口ip计算所对接的外部设备ip，通过全量spn网络对接的承载网ce设备ip，并与ip承载网ce设备信息的聚合端口“ip地址”匹配，匹配上后，获取对应的spn及ce设备网元信息和端口信息，将spn设备和ce设备进行连接，完成传输子切片与ip承载网的连接。
19、步骤5中包括：通过3gpp技术规范的5g系统架构，实现核心网内部连接，根据核心网upf、amf、和smf的网元信息实现网络运维监控所需的upf、amf、smf的网元串接。
20、步骤6中包括：根据5g专网业务形态，将upf放置在不同的位置，实现各种与业务平台的连接效果，形成完整的5g专网场景化拓扑。
21、本专利技术的技术效果如下：本专利技术基于dpi的5g专网场景化拓扑自动化串接方法，结合5g专网组网特点，创新性将5g组网同dpi技术进行结合，利用机器学习算法，首先使用mini batch k-means算法对专网场景进行分类，再基于dpi的话单记录，获取专网拓扑中的关键网元；接着根据传输子切片信息，自动生成与无线基站的连接关系，并进行传输内部网元本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于DPI的5G专网场景化拓扑自动化串接方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于DPI的5G专网场景化拓扑自动化串接方法，其特征在于，步骤1中基于mini batch k-means算法包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的基于DPI的5G专网场景化拓扑自动化串接方法，其特征在于，步骤3中包括利用Flex-E切片技术，通过SR隧道连接关系，完成传输网内部传输子切片拓扑串接，UPE网元分别连接SPE主网元和SPE备网元，连接方式均采用正反向SRT主隧道连接和正反向SRT备隧道连接。
4.根据权利要求1所述的基于DPI的5G专网场景化拓扑自动化串接方法，其特征在于，步骤3中包括：SPN网络作为5G传输承载网络格式，SPN设备中的UPE负责对接基站接口IP，NPE负责对接IP承载网设备接口IP，通过UPE子接口IP计算所对接的外部设备IP，该外部设备IP与5G基站IP在同一网段，通过全量SPN网络对接的基站IP，与第一步所获取的分场景5G基站维度G-NODEB IP匹配并连接，得到本次拓扑5G基站G-NODEB所连接的UP
5.根据权利要求1所述的基于DPI的5G专网场景化拓扑自动化串接方法，其特征在于，步骤4中包括：通过NPE子接口IP计算所对接的外部设备IP，通过全量SPN网络对接的承载网CE设备IP，并与IP承载网CE设备信息的聚合端口“IP地址”匹配，匹配上后，获取对应的SPN及CE设备网元信息和端口信息，将SPN设备和CE设备进行连接，完成传输子切片与IP承载网的连接。
6.根据权利要求1所述的基于DPI的5G专网场景化拓扑自动化串接方法，其特征在于，步骤5中包括：通过3GPP技术规范的5G系统架构，实现核心网内部连接，根据核心网UPF、AMF、和SMF的网元信息实现网络运维监控所需的UPF、AMF、SMF的网元串接。
7.根据权利要求1所述的基于DPI的5G专网场景化拓扑自动化串接方法，其特征在于，步骤6中包括：根据5G专网业务形态，将UPF放置在不同的位置，实现各种与业务平台的连接效果，形成完整的5G专网场景化拓扑。
...【技术特征摘要】
1.基于dpi的5g专网场景化拓扑自动化串接方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于dpi的5g专网场景化拓扑自动化串接方法，其特征在于，步骤1中基于mini batch k-means算法包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的基于dpi的5g专网场景化拓扑自动化串接方法，其特征在于，步骤3中包括利用flex-e切片技术，通过sr隧道连接关系，完成传输网内部传输子切片拓扑串接，upe网元分别连接spe主网元和spe备网元，连接方式均采用正反向srt主隧道连接和正反向srt备隧道连接。
4.根据权利要求1所述的基于dpi的5g专网场景化拓扑自动化串接方法，其特征在于，步骤3中包括：spn网络作为5g传输承载网络格式，spn设备中的upe负责对接基站接口ip，npe负责对接ip承载网设备接口ip，通过upe子接口ip计算所对接的外部设备ip，该外部设备ip与5g基站ip在同一网段，通过全量spn网络对接的基站ip，与第一步所获取的分场景5g基站维度g-nodeb ...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈德伟，
申请(专利权)人：北京直真科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。