具体实施方式

下面结合附图中的具体实施例对本发明做进一步的说明。

参阅图1-5，一种处理海量5G消息会话管理的方法，包括：

通过基于3GPP规范中计费服务Nchf_ConvergedCharging的接口，实现与SMF网元对接的计费事件交互能力，以满足基于会话的数据业务计费能力，Nchf_ConvergedCharging的接口包括创建接口、更新接口、终止接口和通知接口；

通过基于3GPP规范中Nchf_SpendingLimitControl的接口，实现与PCF网元对接的计费控制交互能力，Nchf_SpendingLimitControl的接口包括订阅接口、去订阅接口、通知接口；

通过基于NRF网元的计费服务注册交互能力、更新交互能力、下线交互能力和状态更新交互能力，实现CHF服务对外的服务注册、发现和服务调用；

CHF服务包括注册中心、配置中心、Nrf注册中心客户端、OCS客户端服务、DchfService5G消息会话管理服务；

OCS客户端服务用于实现在线话单的chargingdata数据交互，Session的更新和释放；

DchfService5G消息会话管理服务用于与SMF网元的5G消息会话数据包交互，负责I/U/D数据包处理和转发，根据分布式缓存的资料数据设置5G消息会话的动态步长，减少网元与IT交互的频度，负责把5G消息会话数据消息化，把接收到数据按照协议格式发送到分布式消息队列，实现采用服务消费5G消息包。

本发明采用服务化技术架构，技术架构采用社区成熟的开源技术和电信集团组件，如SpringCloud、vert.x、Http2、集团分布式消息MQ、分布式缓存redis、DFS等，数据存储采用集团分布式组件，如分布式消息队列、分布式缓存、分布式文件系统等，架构服务后，能根据业务量、数据量的情况自动扩缩容，保证系统可扩展性。

优选的，CHF服务为通过基于SpringCloud微服务框架实现，通过基于vert.x的http2异步非阻塞协议通讯与SMF网元通讯。

注册中心是采用SpringCloud的eureka-server注册中心，专门负责在线计费服务、CHF的DchfService服务发现与注册。

配置中心是基于http1.1协议获取应用配置的restful服务，让客户端负载均衡获取具体服务或指定服务；基于spring-cloud-config，获取路径：http://{ip}:{port}/{appName}/{profile}/{lable}，可以让客户端负载均衡获取具体服务或指定服务。

Nrf注册中心客户端是根据CHF发送Nnrf_NFManagement_NFRegister/NFUpdate/NFDeregister/NFDiscovery请求到NRF，携带自己的NF profile信息发给NRF，通知CHF NF功能是否可用，NF profile信息包括注册服务信息、注销服务信息、发送心跳、更新服务信息。

OCS客户端服务是一个基于http2.0协议的Restful服务，CHF服务获取OCS客户端服务在线计费服务列表，再根据负载均衡策略，把在线话单发送到OCS客户端服务。

一种处理海量5G消息会话管理的系统，包括SMF服务集群、Nrf注册中心、CGF服务集群、在线计费OCS、离线计费CBS，还包括CHF服务模块、数据层，CHF服务模块通信连接SMF服务集群、Nrf注册中心、CGF服务集群、在线计费OCS、离线计费CBS、数据层。CHF服务模块包括注册中心模块、配置中心模块、Nrf注册中心客户端模块、OCS客户端服务模块、DchfService5G消息会话管理服务模块。数据层分布式缓存资料模块、分布式消息MQ模块、分布式文件HDFS/DFS模块。系统采用服务化技术架构，技术架构采用社区成熟的开源技术和电信集团组件，如SpringCloud、vert.x、Http2、集团分布式消息MQ、分布式缓存redis、DFS等。所述注册中心模块、配置中心模块、Nrf注册中心客户端模块、OCS客户端服务模块、DchfService5G消息会话管理服务模块根据上述的一种处理海量5G消息会话管理的方法处理海量5G消息。

本发明的核心机制保障：

1、功能上：本方案按照中国电信5G消息会话技术相关规范，实现了SMF与CHF之间使用Nchf接口发送request消息和response消息进行交互，5G消息会话动态步长设置、5G消息数据消息化，5G在线话单数据OCS计费转发。

2、性能上：随着5G用户增多，业务大，本方案已经在广东电信落地并正常运营，本方案采用服务化，具有快速弹性扩容、限流、熔断&降级。服务内部采用多线程http2.0异步非阻塞处理每一次数据请求，可以满足海量5G消息会话数据处理。

3、技术上：采用用微服务SpringCloud框架相关技术，https2.0多线程异步非阻塞处理数据，同时采用集团分布式消息队列把数据消息化，可以并发处理海量5G消息会话数据，交由下游系统消费消息。在设置SMF与CHF动态步长时，用户资料采用分布式缓存存储，Dchfservice各服务节点判断5G用户是否需调整步长。

4、可用性：基于服务化+数据消息化，SMF核心网与CHF的数据交互采用服务架构，CHF异步数据消息化，服务异常处理机制，SMF与CHFrequest和response通讯，服务节点异常重试机制，异常5G话单文件落地，保证系统的数据一致性、高性能、高可靠性、高可用性。

本发明采用中国电信计费系统与网络设备之间的接口遵循3GPP制定的“5G核心网协议”的要求，将TCP、HTTP/2、JSON、Restful、OpenAPI 3.0进行组合应用，序列化协议采取JSON，IDL(接口描述语言)采取OpenAPI 3.0，API设计风格以Restful为主。提供基于流的多路复用。保证海量5G话单数据快速交互。

本发明的CHF与计费各环节交互，采用数据消息化通讯，CHF各节点内部采用多线程异步把5G消息会话数据消息化，作为分布式消息队列的生产者，把数据发送到各个topic，保证数据与应用分离，在系统扩缩容下，不需要人工干预新节点配置。

本发明以json格式写入到kafka，由于是一种中间格式，可兼容各种异构数据同步。

实际应用

本发明已应用在电信运营商核心业务系统中，处理大量5G消息会话数据，从技术层面实现SMF核心网元与CHF的服务注册、CHF服务更新、注销、发现。实现业务数据的Create、Update、Release三类服务及服务的数据响应，如下：

Nchf_ConvergedCharging_Create：提供带配额管理和不带配额管理的计费功能，以及生成计费信息记录。它同时用于基于会话和事件的计费。

Nchf_ConvergedCharging_Update：服务操作用于报告使用情况，并可能进一步请求配额授权，如果发生触发条件，此操作可能导致更新CDR或在CHF中生成临时CDR。

Nchf_ConvergedCharging_Release：提供使用报告和收费信息记录生成功能，并关闭CHF中已打开的CDR。

实现CHF服务的重新认证/授权。该服务可以由任何服务器发送给提供会话服务的接入设备，来请求对用户进行重新认证/授权。该服务名为Nchf_ConvergedCharging_Notify，用于向NF使用者提供订阅事件的通知。

从业务流程层面实现了基于事件的计费流程、基于会话的计费流程、计费通知流程、异常处理流程。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。