一种通信方法、网络功能实体、网络功能仓储及计算机可读存储介质与流程

本公开涉及移动通信技术领域，特别涉及一种通信方法、网络功能实体nf(networkfunction)、网络功能仓储nrf(networkfunctionrepository)及计算机可读存储介质。

背景技术：

传统的移动通信系统中，当某个网元发生故障或者重启时，为了保证数据的完整性和一致性，通常会触发其他网元删除本地上下文数据，或者触发ue的重新附着来保证数据的完整性或一致性。

演进型分组核心网epc(evolvedpacketcorenetwork)时期，在第三代合作伙伴计划3gpp(3^rdgenerationpartnershipproject)中定义了由于各种网元重启来保证数据完整性和一致性的方法。以pgw(pdn网关，pdngateway)故障或重启为例，如移动管理实体mme(mobilitymanagemententity)检测到pgw故障或者收到pgw的重启指示消息时，

则需要mme扫描所有关联的上下文，删除本地上下文或者触发ue重建。

这种方式存在如下缺陷：(1)在某个ue扫描到之前，mme上关于这个ue的数据其实是不准确的，当ue或网络侧触发业务流程时可能会导致业务流程的失败；(2)这种方式需要mme扫描所有用户的上下文，会影响mme的正常业务流程处理。

技术实现要素：

鉴于上述缺陷，本公开提供了一种通信方法、nf、nrf及计算机可读存储介质。

本公开提供了一种通信方法，包括：

向nrf注册nf与一个或多个nf的互为备份关系；

当接收到第一nf发送的上下文更新请求时，向指定的存储器获取所述备份关系中一故障nf在先存储的ue上下文信息，进行话务迁移。

本公开又提供了一种通信方法，包括：

注册nf与一个或多个nf的互为备份关系；

当有故障nf时，根据所述故障nf注册的备份关系，确定用于接管所述故障nf业务的备用nf，并向第一nf通知状态变更通知事件。

本公开还提供了一种通信方法，包括：

根据接收到的状态变更通知事件，对故障nf的状态进行变更、及记录所述故障nf的备用nf；

向所述备用nf发送上下文更新请求。

本公开提供了一种nf，包括第一注册模块、及上下文获取模块；

所述第一注册模块，用于向nrf注册所述nf与一个或多个nf的互为备份关系；

所述上下文获取模块，用于当接收到第一nf发送的上下文更新请求时，向指定的存储器获取所述备份关系中一故障nf在先存储的ue上下文信息，进行话务迁移。

本公开又提供了一种nrf，包括第二注册模块、及选取模块：

所述第二注册模块，用于注册nf与一个或多个nf的互为备份关系；

所述选取模块，用于当有故障nf时，根据所述故障nf注册的备份关系，确定用于接管所述故障nf业务的备用nf，并向第一nf通知状态变更通知事件。

本公开还提供了一种第一nf，包括状态变更模块、及更新请求发送模块；

所述状态变更模块，用于根据接收到的状态变更通知事件，对故障nf的状态进行变更、及记录所述故障nf的备用nf；

所述更新请求发送模块，用于向所述备用nf发送上下文更新请求。

本公开提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有通信控制程序，所述通信控制程序被处理器执行时实现如上所述的任意一种通信方法的步骤。

本公开实施例提供的通信方法、nf、nrf及计算机可读存储介质，无需进行上下文的全文扫描，当接收到会话修改请求时，由第一nf通过故障nf的备用nf来进行会话请求，恢复ue上下文信息，进行话务迁移，同时可以继续进行业务流程满足用户业务的需求。

附图说明

图1为本公开一种实施方式的通信方法的流程示意图；

图2为本公开另一种实施方式的通信方法的流程示意图；

图3为本公开又一种实施方式的通信方法的流程示意图；

图4为本公开一种nf的结构示意图；

图5为本公开一种nrf的结构示意图；

图6为本公开一种第一nf的结构示意图；

图7为本公开5g系统内话务迁移系统的架构图；

图8为本公开实例1中smf故障时ue活动触发的话务迁移流程示意图；

图9为本公开实例2中smf故障时af触发的话务迁移流程示意图；

图10是本公开实例3中smf恢复时ue活动触发的话务恢复流程示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为了克服现有技术中当pgw故障时，由于mme需要扫描所有关联的上下文所带来的缺陷，本公开提供了一种通信方法、nf、nrf及计算机可读存储介质，以下结合附图对本公开进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本公开，并不限定本公开。

根据本公开的第一方法实施例，提供了一种通信方法，应用于服务提供侧的nf，图1为本公开一种实施方式的通信方法的流程示意图，如图1所示，本公开一种实施方式的通信方法，包括以下步骤：

s101：向nrf注册nf与一个或多个nf的互为备份关系。也就是说，nf服务启动时，向nrf动态注册过程中，将备份关系注册到nrf上。

可选的，当备份关系中包含一个备用nf时，备份关系包括：备用nf的标识；当备份关系中包含多个备用nf时，备份关系包括：每一个备用nf的标识、及对应的优先级。即如果是主备nf，可以只注册自身及备用nf的标识(例如名称)；如果存在多个备用nf，除标识之外，还可以分别注册不同备用nf的优先级。

s102：当接收到第一nf发送的上下文更新请求时，向指定的存储器获取备份关系中一故障nf在先存储的ue上下文信息，进行话务迁移。

也就是说，在s102步骤之前，在正常的会话过程中，故障nf(在正常的会话过程并没有故障)会将ue上下文信息存储到存储器。

可选的，存储器包括：非结构化数据存储功能实体udsf。

采用本公开第一方法实施例的通信方法，可以在当服务提供侧的某个nf出现故障时，根据第一nf(即服务请求侧的nf)的触发，在指定的存储器中获取故障nf在先存储的ue上下文信息，进行话务迁移。

可选的，为了实现服务提供侧nf的重启，本公开第一实施例的通话方法，还包括以下步骤：当nf发生重启时，重新向nrf注册nf与一个或多个nf的互为备份关系，以及通过向存储器获取nf在先存储的ue上下文信息，进行话务恢复。

与本公开的第一方法实施例相对应，提供了第二方法实施例，应用于nrf，图2为本公开另一种实施方式的通信方法的流程示意图，如图2所示，本公开另一种实施方式的通信方法，包括以下步骤：

s201：注册nf与一个或多个nf的互为备份关系。

s202：当有故障nf时，根据故障nf注册的备份关系，确定用于接管故障nf业务的备用nf，并向第一nf通知状态变更通知事件。

也就是说，nrf可以通知其他nf故障nf的备用nf信息；一方面可以在nf发现时，nrf将备用nf的信息通知服务请求侧的nf，另一方面可以在其他nf需要与故障nf交互时通过nrf获取。

可选的，nf的故障检测可以通过nf间的相互检测，也可以通过第三方检测方式，如nrf检测。当采用第三方检测时，可以克服现有技术中，pgw的故障或重启依赖于mme和pgm之间的检测的缺陷。

可选的，为如何保证选择相同的备用nf，一方面可以是在nf注册时按照一定的优先级顺序进行注册，也可以在nrf通过配置方式或一致性hash方式来保证选择相同的备用nf。当故障nf注册的备份关系中包含多个备用nf时，确定用于接管故障nf业务的备用nf，包括：根据故障nf注册的备份关系中各备用nf的优先级顺序，以最高优先级的备用nf作为确定的用于接管故障nf业务的备用nf；或者，利用预设的选取策略(例如哈希算法)在故障nf注册的备份关系中选取出用于接管故障nf业务的备用nf。

在本发明第二方法实施例中，在确定用于接管故障nf业务的备用nf后，还包括：向确定的备用nf通知接管事件。即直接向其触发业务接管指令来接管故障nf的业务。

采用本公开第二方法实施例的通信方法，可以事先获取服务提供侧的某个nf注册的备份信息并存储，当该nf发生故障时，根据存储的备份信息确定出备用nf。

与本公开的第一方法实施例和第二方法实施例相对应，提供了第三方法实施例，应用于第一nf(即服务请求侧的nf)，图3为本公开又一种实施方式的通信方法的流程示意图，如图3所示，本公开又一种实施方式的通信方法，包括以下步骤：

s301：根据接收到的状态变更通知事件，对故障nf的状态进行变更、及记录故障nf的备用nf；

s302：向备用nf发送上下文更新请求。

具体的，备用nf应能接收会话流程，并从存储器(例如udsf)恢复用户的状态数据，进行话务迁移，保障用户业务连续性。可选的，话务迁移可以由ue活动或网络侧触发。

采用本公开第三方法实施例的通信方法，能够确定用于接管故障nf业务的备用nf，并对第一nf中存储的服务提供侧用于提供服务的nf进行变更，根据ue活动或网络侧的触发，向备用nf发送上下文更新请求。

结合本公开第一方法实施例、第二方法实施例及第三实施例可知，本公开实施例提供的通信方法具有以下有益效果：

一方面，当nf故障时，无需进行上下文的全扫描，当ue活动或网络侧触发业务时由第一nf(即位于服务请求侧的nf)通过服务提供侧的故障nf的备份nf来进行会话请求，恢复ue上下文信息，完成话务迁移。

其次，通过nrf来保障选择故障nf的同一备用nf，确保后续ue活动或网络侧触发业务时能够确保业务的正常进行。

第三，当nf恢复时，可以继续在ue活动或网络侧触发业务时，通过第一nf(即位于服务请求侧的nf)选择备用nf来继续恢复上下文数据，同时，可以在该nf继续进行业务流程满足用户业务的需求。

与第一方法实施例相对应，本公开提供了第一装置实施例，本公开的第一装置实施例提供了一种nf，应用于服务提供侧，图4为本公开一种nf的结构示意图，如图4所示，本公开的一种nf包括：第一注册模块40、及上下文获取模块42，以下对各模块的功能进行详细描述。

第一注册模块40，用于向nrf注册nf与一个或多个nf的互为备份关系。

上下文获取模块42，用于当接收到第一nf发送的上下文更新请求时，向指定的存储器获取备份关系中一故障nf在先存储的ue上下文信息，进行话务迁移。

可选的，第一注册模块40，还用于当nf发生重启时，重新向nrf注册nf与一个或多个nf的互为备份关系；上下文获取模块42，还用于通过向存储器获取nf在先存储的ue上下文信息，进行话务恢复。

与第二方法实施例相对应，本公开提供了第二装置实施例，本公开的第二装置实施例提供了一种nrf，图5为本公开一种nrf的结构示意图，如图5所示，本公开的一种nrf包括：第二注册模块50、及选取模块52，以下对各模块的功能进行详细说明。

第二注册模块50，用于注册nf与一个或多个nf的互为备份关系。

选取模块52，用于当有故障nf时，根据故障nf注册的备份关系，确定用于接管故障nf业务的备用nf，并向第一nf通知接管事件。

可选的，选取模块52，还用于在确定用于接管故障nf业务的备用nf后，向确定的备用nf通知接管事件。

选取模块52具体用于：根据故障nf注册的备份关系中各备用nf的优先级顺序，以最高优先级的备用nf作为确定的用于接管故障nf业务的备用nf；或者，利用预设的选取策略在故障nf注册的备份关系中选取出用于接管故障nf业务的备用nf。

与第三方法实施例相对应，本公开提供了第三装置实施例，本公开的第三装置实施例提供了一种第一nf(即即位于服务请求侧的nf)，图6为本公开一种第一nf的结构示意图，如图6所示，本公开的一种第一nf包括：状态变更模块60、及更新请求发送模块62，以下对各模块的功能进行详细说明。

状态变更模块60，用于根据接收到的状态变更通知事件，对故障nf的状态进行变更、及记录故障nf的备用nf；

更新请求发送模块62，用于向备用nf发送上下文更新请求。

本公开第一装置实施提供的nf、第二装置例提供的nrf及第三装置实施例提供的第一nf构成5g系统内的话务迁移系统，图7为本公开中5g系统内话务迁移系统的架构图。在图7中，服务请求者nf相当于第三装置实施提供的第一nf；服务提供者nf1和服务提供者nf2为第一装置实施例提供的nf，其中，服务提供者nf1为故障nf，服务提供者nf2为备用nf。

基于上述5g系统内的话务迁移系统，本公开提供了话务迁移方法，具体包括实例1～实例3。

实例1：会话管理功能smf(sessionmanagementfunction)故障时ue活动触发的话务迁移流程

图8为本公开实例1中smf故障时ue活动触发的话务迁移流程示意图，如图8所示，包括以下步骤：

s801，smf1和smf2为互备的nf，上电时自动注册相互的备份关系到nrf，nrf记录其互备关系；

s802，ue触发注册及分组数据单元pdu(packetdataunit)建立流程，其中pdu建立流程中接入和移动性管理功能amf(accessandmobilitymanagementfunction)向nrf查询smf；nrf向其返回所有关联的smf并根据配置返回各smf的互备关系，amf同时保存两个smf的信息并根据一定规则如smf的负荷情况选择smf1进行pdu创建流程；pdu建立成功后smf将上下文稳态数据保存到udsf；

s803，smf1发生故障，nrf通过检测感知smf1故障，通过注册的信息发现smf1存在备份nf为smf2则直接向smf2触发业务接管指令；同时nrf通知所有相关的nf包括上述的amf；

s804，smf2收到nrf的业务接管指令开始接管smf1的业务；

s805，amf收到nrf的变更通知更新本地缓存的smf变更为smf2；smf2可以此时从udsf获取用户数据也可以在后续ue活动时再从udsf获取用户数据；

s806，ue活动向amf触发pdu修改请求，amf根据本地缓存的smf2向smf2发起smf上下文更新请求；

s807，smf2本地没有ue的上下文信息，向udsf发起上下文获取，udsf向smf2返回该用户的上下文信息从而完成用户话务的迁移；

s808，smf2完成上下文更新操作后向amf返回smf上下文更新响应；

s809，amf向ue返回pdu修改响应。

本公开实例1提供的话务迁移方法，当服务提供侧的nf出现故障时，通过nrf能够保证在上游nf(ue活动)触发时，选择出故障nf的备份nf来保障业务的连续性。

实例2：smf故障时af触发的话务迁移流程

图9为本公开实例2中smf故障时af触发的话务迁移流程示意图，如图9所示，包括以下步骤：

s901，smf1、smf2、smf3为互为备份的nf，上电时自动注册备份关系到nrf；如smf1注册时将自己的备用nf指示为smf2和smf3，优先级可以是1和2，即优选smf2，其次选smf3；

s902，ue触发注册及分组数据单元pdu建立流程，其中pdu建立流程中使用smf1进行pdu创建流程并向策略控制功能pcf(policycontrolfunction)发起策略会话创建请求，pcf上记录smf1的信息并向nrf订阅smf1的状态；会话建立完成后smf1将上下文稳态数据保存到udsf中；

s903，smf1发生故障，nrf检测到smf1故障，通知所有相关的nf，包括上述的pcf；同时nrf根据smf1的备份nf的优先级选择smf2作为备选nf通知所有的nf；

s904，pcf收到nrf的变更通知更新本地缓存的smf1的状态信息；同时记录smf1的备选nf为smf2；

s905，应用功能af(applicationfunction)活动通过网络能力开放功能nef(networkexposurefunction)向pcf触发策略会话修改请求，pcf根据本地缓存的smf1的状态及对应的备份nf信息向smf2发起上下文更新请求；

s906，smf2本地没有ue的上下文信息，向udsf发起上下文获取，udsf向smf2返回该用户的上下文信息从而完成用户话务的迁移；

s907，smf2完成上下文更新操作后向pcf返回上下文更新响应；

s908，pcf向af返回策略会话修改响应。

本公开实例2提供的话务迁移方法，当服务提供侧的nf出现故障时，通过nrf能够保证在下游nf(网络侧)触发时，选择出故障nf的备份nf来保障业务的连续性。

实例3：smf恢复时ue活动触发的话务恢复流程

图10是本公开实例3中smf恢复时ue活动触发的话务恢复流程示意图，如图10所示，包括以下步骤：

s1001，smf1和smf2为互为备份的nf，上电时自动注册备份关系到nrf；

s1002，ue触发注册及pdu建立流程，其中pdu建立流程中amf向nrf查询smf获取到smf1和smf2，同时保存两个smf的信息并选择smf1进行pdu创建流程；pdu建立成功后smf将上下文稳态数据保存到udsf；

s1003，smf1发生重启，nrf检测到smf1断链，通知所有相关的nf，包括上述的amf；

s1004，amf收到nrf的变更通知更新本地缓存的smf1的状态信息；

s1005，一段时间后smf1重启上电完成继续向nrf发起注册，nrf更新smf1的状态并通知所有订阅smf1的nf，包括上述amf；

s1006，ue活动向amf触发pdu修改请求，amf根据本地缓存的smf1，由于smf1状态已经恢复，amf直接向smf1发起smf会话修改请求；

s1007，smf1由于发生重启，本地没有ue的上下文信息，向udsf发起上下文获取，udsf向smf1返回该用户的上下文信息从而完成用户话务的迁移；

s1008，smf1完成上下文更新操作后向amf返回smf上下文更新响应；

s1009，amf向ue返回pdu修改响应。

本公开实例3提供的话务迁移方法，当服务提供侧的nf重启时，能够利用备份nf来进行话务恢复。

本公开提供了一种计算机可读存储介质，应用于服务提供侧，所述计算机可读存储介质上存储有通信控制程序，所述通信控制程序被处理器执行时实现如下步骤：

步骤11：向网络功能仓储nrf注册网络功能实体nf与一个或多个nf的互为备份关系。

可选的，当所述备份关系中包含一个备用nf时，所述备份关系包括：所述备用nf的标识；当所述备份关系中包含多个备用nf时，所述备份关系包括：每一个备用nf的标识、及对应的优先级。

步骤12：当接收到第一nf发送的上下文更新请求时，向指定的存储器获取所述备份关系中一故障nf在先存储的ue上下文信息，进行话务迁移。

可选的，存储器包括：非结构化数据存储功能实体udsf。

可选的，为了实现服务提供侧nf的重启，所述通信控制程序被处理器执行时实现如下步骤：当所述nf发生重启时，重新向所述nrf注册所述nf与一个或多个nf的互为备份关系，以及通过向所述存储器获取所述nf在先存储的ue上下文信息，进行话务恢复。

本公开又提供第二种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有通信控制程序，所述通信控制程序被处理器执行时实现如下步骤：

步骤21：注册网络功能实体nf与一个或多个nf的互为备份关系。

步骤22：当有故障nf时，根据所述故障nf注册的备份关系，确定用于接管所述故障nf业务的备用nf，并向第一nf通知状态变更通知事件。

可选的，在第二种计算机可读存储介质中，所述通信控制程序被处理器执行时实现如下步骤：在确定用于接管所述故障nf业务的备用nf后，向确定的备用nf通知接管事件。

可选的，当所述故障nf注册的备份关系中包含多个备用nf时，所述确定用于接管所述故障nf业务的备用nf，包括：根据所述故障nf注册的备份关系中各备用nf的优先级顺序，以最高优先级的备用nf作为确定的用于接管所述故障nf业务的备用nf；或者，利用预设的选取策略在所述故障nf注册的备份关系中选取出用于接管所述故障nf业务的备用nf。

本公开还提供了第三种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有通信控制程序，所述通信息控制程序被处理器执行时实现如下步骤：

步骤31：根据接收到的状态变更通知事件，对故障nf的状态进行变更、及记录所述故障nf的备用nf。

步骤32：向所述备用nf发送上下文更新请求。

本公开实施例提供计算机可读存储介质，无需进行上下文的全文扫描，当接收到会话修改请求时，由第一nf通过故障nf的备用nf来进行会话请求，恢复ue上下文信息，进行话务迁移，同时可以继续进行业务流程满足用户业务的需求。

以上所述仅为本公开的实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的权利要求范围之内。