一种基于5G网络的核心网数据管理系统与方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于5G网络的核心网数据管理系统与方法，该系统包括网络切片标识拉通子系统、5G核心网子系统、网边协同子系统、双域专网子系统和数据分析管理子系统，通过对上述系统得到的网络关联结果、数据处理结果、第一数据计算结果和第二数据计算结果进行对应的量化分析，基于对应的分析结果对各个子系统进行数据管理以实现基于核心网的整体系统数据管理。本发明专利技术提供供双的核心网下沉方案，可实现冗余备份。除此之外，在网络切片、定制化核心网、边缘计算和公专协同等方面还可提供更丰富的技术方案，以满足准能煤矿后续业务要求。以满足准能煤矿后续业务要求。以满足准能煤矿后续业务要求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于5G网络的核心网数据管理系统与方法


[0001]本专利技术涉及网络通信
，特别是涉及一种基于5G网络的核心网数据管理系统与方法。

技术介绍

[0002]基于矿山行业的痛点需求，在目前的5G网络应用中，针对矿山各类应用的差异化网络需求，现阶段的技术还不够成熟，尤其是针对核心网的数据管理应用是重中之重。因此如何设计一个完整的数据管理系统，是非常有必要的。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0004]为此，本专利技术提出一种基于5G网络的核心网数据管理系统。可提供双核心网下沉方案，实现冗余备份。除此之外，在网络切片、定制化核心网、边缘计算和公专协同等方面还可提供更丰富的技术方案，以满足准能煤矿后续业务要求。
[0005]本专利技术的第二个目的在于提出一种基于5G网络的核心网数据管理方法。
[0006]本专利技术的第三个目的在于提出一种计算机设备。
[0007]为达上述目的，本专利技术一方面提出一种基于5G网络的核心网数据管理系统，包括：网络切片标识拉通子系统、5G核心网子系统、网边协同子系统、双域专网子系统和数据分析管理子系统；
[0008]所述网络切片标识拉通子系统，用于将客户端和多种网络通过网络切片标识拉通方案进行网络关联，得到基于信令面和管理面的全流程的网络关联结果；其中，所述多种网络包括接入网、传输网和5G核心网；
[0009]所述5G核心网子系统，用于在所述多种网络的网络链路故障时，通过UPF内置的所述5G核心网的功能模块构建本地网络链路，以实现基于所述本地网络链路的通信传输；以及在客户端搭建5G信令面网元AMF、SMF、以及用户面网元UPF，或在客户端搭建5G信令面网元AMF、SMF，数据管理网元UDM，用户面网元UPF，在本地搭建UDM以对接运营商UDM以进行数据同步和备份，以得到数据处理结果；
[0010]所述网边协同子系统，用于通过构建的边缘计算体系进行所述多种网络之间的通信传输和边缘侧的数据计算；以及基于构建的网边协同运营体系进行网络侧、边缘侧和云平台的数据计算，得到第一数据计算结果；以及
[0011]所述双域专网子系统，用于通过基于边缘UPF设备进行个人业务和行业业务在边缘UPF节点的资源计算，利用ULCL的边缘分流进行基于边缘分流业务要求的个人业务数据计算，通过配置对应的DNN进行基于企业业务的企业终端业务数据计算，得到第二数据计算结果；
[0012]所述数据分析管理子系统，用于通过对所述网络关联结果、所述数据处理结果、所述第一数据计算结果和所述第二数据计算结果进行对应的量化分析，基于对应的分析结果
对各个子系统进行数据管理以实现基于核心网的整体系统数据管理。
[0013]为达上述目的，本专利技术另一方面提出一种基于5G网络的核心网数据管理方法，包括：
[0014]将客户端和多种网络通过网络切片标识拉通方案进行网络关联，得到基于信令面和管理面的全流程的网络关联结果；其中，所述多种网络包括接入网、传输网和5G核心网；
[0015]在所述多种网络的网络链路故障时，通过UPF内置的所述5G核心网的功能模块构建本地网络链路，以实现基于所述本地网络链路的通信传输；以及在客户端搭建5G信令面网元AMF、SMF、以及用户面网元UPF，或在客户端搭建5G信令面网元AMF、SMF，数据管理网元UDM，用户面网元UPF，在本地搭建UDM以对接运营商UDM以进行数据同步和备份，以得到数据处理结果；
[0016]通过构建的边缘计算体系进行所述多种网络之间的通信传输和边缘侧的数据计算；以及基于构建的网边协同运营体系进行网络侧、边缘侧和云平台的数据计算，得到第一数据计算结果；以及
[0017]通过基于边缘UPF设备进行个人业务和行业业务在边缘UPF节点的资源计算，利用ULCL的边缘分流进行基于边缘分流业务要求的个人业务数据计算，通过配置对应的DNN进行基于企业业务的企业终端业务数据计算，得到第二数据计算结果；
[0018]通过对所述网络关联结果、所述数据处理结果、所述第一数据计算结果和所述第二数据计算结果进行对应的量化分析，基于对应的分析结果对各个子系统进行数据管理以实现基于核心网的整体系统数据管理。
[0019]为达上述目的，本申请第三方面实施例提出了一种计算机设备，包括：处理器和存储器；其中，所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序，以用于实现如第二方面实施例所述的基于5G网络的核心网数据管理方法。
[0020]本专利技术实施例的基于5G网络的核心网数据管理系统、方法和计算机设备，可提供双核心网下沉方案，实现冗余备份。除此之外，在网络切片、定制化核心网、边缘计算和公专协同等方面还可提供更丰富的技术方案，以满足准能煤矿后续业务要求。
[0021]本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0022]本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0023]图1是根据本专利技术实施例的基于5G网络的核心网数据管理系统结构示意图；
[0024]图2是根据本专利技术实施例的端到端切片标识拉通示意图；
[0025]图3是根据本专利技术实施例的核心网切片资源隔离示意图；
[0026]图4是根据本专利技术实施例的UPF+解决方案示意图；
[0027]图5是根据本专利技术实施例的增强模式的定制化核心网下沉方案示意图；
[0028]图6是根据本专利技术实施例的边缘计算体系架构图；
[0029]图7是根据本专利技术实施例的网边协同运营能力图；
[0030]图8是根据本专利技术实施例的网边云融合的5G边缘计算技术体系架构图；
[0031]图9是根据本专利技术实施例的双域专网解决方案示意图；
[0032]图10是根据本专利技术实施例的基于5G网络的核心网数据管理方法流程图；
[0033]图11是根据本专利技术实施例的计算机设备。
具体实施方式
[0034]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0035]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0036]下面参照附图描述根据本专利技术实施例提出的基于5G网络的核心网数据管理系统、方法和计算机设备。
[0037]图1是本专利技术实施例的基于5G网络的核心网数据管理系统的结构图。
[0038]如图1所示，基于5G网本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于5G网络的核心网数据管理系统，其特征在于，包括：网络切片标识拉通子系统、5G核心网子系统、网边协同子系统、双域专网子系统和数据分析管理子系统；所述网络切片标识拉通子系统，用于将客户端和多种网络通过网络切片标识拉通方案进行网络关联，得到基于信令面和管理面的全流程的网络关联结果；其中，所述多种网络包括接入网、传输网和5G核心网；所述5G核心网子系统，用于在所述多种网络的网络链路故障时，通过UPF内置的所述5G核心网的功能模块构建本地网络链路，以实现基于所述本地网络链路的通信传输；以及在客户端搭建5G信令面网元AMF、SMF、以及用户面网元UPF，或在客户端搭建5G信令面网元AMF、SMF，数据管理网元UDM，用户面网元UPF，在本地搭建UDM以对接运营商UDM以进行数据同步和备份，以得到数据处理结果；所述网边协同子系统，用于通过构建的边缘计算体系进行所述多种网络之间的通信传输和边缘侧的数据计算；以及基于构建的网边协同运营体系进行网络侧、边缘侧和云平台的数据计算，得到第一数据计算结果；以及所述双域专网子系统，用于通过基于边缘UPF设备进行个人业务和行业业务在边缘UPF节点的资源计算，利用ULCL的边缘分流进行基于边缘分流业务要求的个人业务数据计算，通过配置对应的DNN进行基于企业业务的企业终端业务数据计算，得到第二数据计算结果；所述数据分析管理子系统，用于通过对所述网络关联结果、所述数据处理结果、所述第一数据计算结果和所述第二数据计算结果进行对应的量化分析，基于对应的分析结果对各个子系统进行数据管理以实现基于核心网的整体系统数据管理。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述网络切片标识拉通子系统，还用于：在无线侧基站通过NSSAI对切片业务进行识别，并基于不同NSSAI配置VLAN ID和对应端口信息，进行基于优先级映射表配置VLAN PRI以及IP DSCP；传输SPN通过基于端口和VLAN ID进行网络切片识别，并将识别结果映射到相应的L3VPN，以及基于VLAN PRI和IP DSCP配置优先级进行数据转发；核心网网元单元通过NSSAI对切片业务进行识别，基于不同NSSAI配置VLAN ID和对应端口信息，以及基于优先级映射表配置VLAN PRI以及IP DSCP。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述网络切片标识拉通子系统，还用于：基于QoS机制，从空口速率、时延、可靠性三个维度指标对无线网络进行深度优化得到优化结果；以及，对预设的网络切片的用户进行资源预留处理，得到资源预留结果。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述核心网网元单元，还用于：切片的签约管理、切片的选择与接入、切片QoS保障、切片隔离、切片的4/5G互操作、切片的移动性管理、切片跨省漫游和用户路由选择策略URSP能力。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述5G核心网子系统，还用于：集成AMF、SMF和UDM的功能模块，在网络连接正常时，通过UPF网元和大网5GC控制面进行矿区的5G业务数据处理；当矿区网和大网连接中断时，对第一网络状态下的用户数据进行预设方案的处理，对二网络状态下的用户通过启用本地AMF、SMF、UDM功能模块进行本地数据业务的接入；以及对用户数据和大网之间进行数据同步，并采用独立密钥进行密钥管理。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述网边协...

【专利技术属性】
技术研发人员：塔林夫，王昱，刘增辉，李诗楠，岳文彬，孙慧，王燕，郝彦甲，
申请(专利权)人：中国移动通信集团内蒙古有限公司鄂尔多斯分公司，
类型：发明
国别省市：