边缘计算应用的数据同步方法、系统及边缘计算平台与流程

本公开涉及边缘计算技术领域，尤其是一种边缘计算应用的数据同步方法、系统及边缘计算平台。

背景技术：

边缘计算使得运营商业务和第三方业务可以部署在靠近用户附着接入点的位置，如此可以降低时延并减少网络负载，从而实现高效的业务分发。

在边缘计算的场景下，为了尽可能降低时延，应用需要本地化部署，也即，该用户在某个区域内时，由区域内的应用为用户提供服务。

目前，当用户的网络连接发生切换时，例如，用户从一个区域移动到另一个区域，业务的连续性无法保障。

技术实现要素：

本公开所要解决的一个技术问题是：当用户的网络连接发生切换时，业务的连续性无法保障。

根据本公开实施例的一方面，提供一种边缘计算应用的数据同步方法，包括：目标边缘计算平台ecp接收会话管理功能smf网元发送的用户网络连接发生切换的通知信息，所述通知信息包含用户的标识和源ecp的标识；目标ecp根据所述通知消息判断是否具有在源ecp和目标ecp上均部署且与所述用户具有签约关系的签约应用；目标ecp在判断结果为是的情况下，向源ecp发送数据同步指示消息，所述数据同步指示消息携带所述用户的标识和签约应用的标识，以便源ecp向目标ecp同步签约应用中与所述用户相关的应用数据。

在一些实施例中，所述方法还包括：目标ecp在判断结果为是的情况下，查询源ecp上的签约应用的状态；目标ecp在源ecp上的签约应用中具有激活状态的签约应用的情况下，向源ecp发送所述数据同步指示消息，其中，签约应用的标识为激活状态的签约应用的标识。

在一些实施例中，在源ecp向目标ecp同步应用数据的过程中，目标ecp将所述用户的访问请求转发给源ecp，接收源ecp根据所述用户的访问请求发送的服务数据并转发给所述用户；在源ecp向目标ecp同步应用数据完成后，目标ecp根据所述用户的访问请求将服务数据发送给所述用户。

在一些实施例中，所述smf网元预先存储有所述smf网元管辖范围内的用户面功能upf与ecp的标识的对应关系，其中用户网络连接发生切换前后用户面锚点分别对应源upf和目标upf；所述smf网元在源upf对应的源ecp的标识与目标upf对应的目标ecp的标识不同的情况下，发送所述通知消息。

在一些实施例中，用户网络连接发生切换前后分别对应旧smf网元和新smf网元，所述smf网元为新smf网元，其中旧smf网元预先存储有旧smf网元管辖范围内的upf与ecp的标识的对应关系；所述方法还包括：所述smf网元根据所述用户的标识向旧smf网元查询源upf以及源upf对应的源ecp的标识。

在一些实施例中，所述方法还包括：目标ecp预先接收smf网元发送的所述用户的多个标识的绑定关系，所述多个标识至少包括所述用户的ip地址、国际移动用户识别码和移动用户号码簿号码。

根据本公开实施例的另一方面，提供一种边缘计算平台ecp，包括：通知消息接收模块，用于接收会话管理功能smf网元发送的用户网络连接发生切换的通知信息，所述通知信息包含用户的标识和源ecp的标识；签约应用判断模块，用于根据所述通知消息判断是否具有在源ecp和目标ecp上均部署且与所述用户具有签约关系的签约应用；指示消息发送模块，用于在判断结果为是的情况下，向源ecp发送数据同步指示消息，所述数据同步指示消息携带所述用户的标识和签约应用的标识，以便源ecp向所述ecp同步签约应用中与所述用户相关的应用数据。

在一些实施例中，所述签约应用判断模块还用于在判断结果为是的情况下，查询源ecp上的签约应用的状态；所述指示消息发送模块用于在源ecp上的签约应用中具有激活状态的签约应用的情况下，向源ecp发送所述数据同步指示消息，其中，签约应用的标识为激活状态的签约应用的标识。

在一些实施例中，所述ecp还包括：标识接收模块，用于预先接收smf网元发送的所述用户的多个标识的绑定关系，所述多个标识至少包括所述用户的ip地址、国际移动用户识别码和移动用户号码簿号码。

根据本公开实施例的又一方面，提供一种边缘计算平台ecp，包括：存储器；以及耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令执行如权利要求1-4任意一项所述的方法。

根据本公开实施例的再一方面，提供一种边缘计算应用的数据同步系统，包括：如上述任意一个实施例所述的ecp；smf网元，用于在用户网络连接发生切换的情况下，向所述ecp发送所述通知信息；源ecp，用于根据所述数据同步指示消息向所述ecp同步签约应用中与所述用户相关的应用数据。

在一些实施例中，源ecp还用于在源ecp向所述ecp同步应用数据的过程中，根据所述ecp转发的所述用户的访问请求将服务数据发送给所述ecp；所述ecp还用于在源ecp向所述ecp同步应用数据的过程中，将所述用户的访问请求转发给源ecp，接收源ecp发送的服务数据并转发给所述用户；在源ecp向所述ecp同步应用数据完成后，根据所述用户的访问请求将服务数据发送给所述用户。

在一些实施例中，所述smf网元预先存储有所述smf网元管辖范围内的用户面功能upf与ecp的对应关系，其中用户网络连接发生切换前后用户面锚点分别对应源upf和目标upf；所述smf网元用于在源upf对应的源ecp的标识与目标upf对应的目标ecp的标识不同的情况下，发送所述通知消息。

在一些实施例中，用户网络连接发生切换前后分别对应旧smf网元和新smf网元，所述smf网元为新smf网元，其中旧smf网元预先存储有旧smf网元管辖范围内的upf与ecp的标识的对应关系；所述smf网元还用于根据所述用户的标识从旧smf网元查询源upf以及源upf对应的源ecp的标识。

根据本公开实施例的还一方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现上述任意一个实施例所述的方法。

本公开实施例中，在用户网络连接发生切换的情况下，目标ecp可以根据smf网元发送的通知信息指示源ecp向目标ecp同步签约应用中与用户相关的应用数据。一方面，无需用户设备的配合；另一方面，由网络侧触发应用数据的同步使得服务的应用能够随着网络连接的切换进行相应的变化，在确保低时延的情况下保证了业务的连续性，使得用户感知不受影响。

下面通过附图和实施例，对本公开的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本公开一个实施例的网络架构示意图；

图2是根据本公开一个实施例的边缘计算应用的数据同步方法的流程示意图；

图3是根据本公开另一个实施例的边缘计算应用的数据同步方法的流程示意图；

图4是根据本公开又一个实施例的边缘计算应用的数据同步方法的流程示意图；

图5是根据本公开一个实施例的ecp的结构示意图；

图6是根据本公开另一个实施例的ecp的结构示意图；

图7是根据本公开又一个实施例的ecp的结构示意图；

图8是根据本公开一个实施例的边缘计算应用的数据同步系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1是根据本公开一个实施例的网络架构示意图。

ecp(edgecomputingplatform，边缘计算平台)是边缘计算应用统一承载及实现边缘计算应用发现、发布和使用的内部或外部服务环境的管理平台。ecp上保存有在其上部署的应用的临近部署信息以及用户与应用的签约关系等。具有临近部署关系的ecp(例如位置邻接，有相同的应用，存在应用迁移的可能)之间可以预先配置好连接关系。

smf(sessionmanagementfunction，会话管理功能)网元存储有其管辖区域内upf(userplanefunction，用户面功能)的本地网络属性，例如upf是否为边缘计算本地upf以及upf对应的ecp标识等。当用户初始建立边缘计算应用的用户面时，smf网元向ecp同步/通知用户的网络标识信息，例如用户的ip地址、imsi(internationalmobilesubscriberidentificationnumber，国际移动用户识别码)、mdn(mobiledirectorynumber，移动用户号码簿号码)等。

ue(userequipment，终端设备)从一个区域移动到另一个区域后，执行无线接入点切换，例如，由源ran(radioaccessnetwork，无线接入网)切换到目标ran。smf网元可以将用户发生网络切换的通知消息发送给目标ecp。

无线接入点切换过程可以示意性地包括如下流程：

目标ran向amf(accessandmobilitymanagementfunction，接入和移动性管理功能)网元发起n2路径交换请求；

amf网元向smf网元发送n11消息；

smf网元选择目标upf；

smf网元向目标upf发起n4会话建立请求；

目标upf向smf网元回复n4会话建立响应消息；

smf网元向amf网元回复n11消息响应消息；

amf网元向目标ran回复n2路径交换请求响应消息；

目标ran请求源ran释放无线资源。

以上与标准定义的用户面切换流程相同。

需要说明的是，n2、n4、n11表示进行信息交互的两个网元之间的接口。

图2是根据本公开一个实施例的边缘计算应用的数据同步方法的流程示意图。

在步骤202，目标ecp接收smf网元发送的用户网络连接发生切换的通知信息。这里，通知信息可以包含网络连接发生切换的用户的标识(例如imsi、mdn等)和源ecp的标识。例如，smf网元在选择新的upf后可以发送上述通知消息。源ecp和目标ecp分别为用户网络连接发生切换前后对应的ecp。

例如，目标ecp可以预先接收smf网元发送的用户的多个标识的绑定关系，这里的多个标识至少可以包括该用户的ip地址、ismi和mdn。在接收到通知消息后，根据通知消息包含的用户的标识可以识别出相应的用户。例如，通知消息包含的用户的标识为多个标识中的任意一个时即可识别出该用户。

在一些实施例中，smf网元可以预先存储有该smf网元管辖范围内的upf与ecp的标识的对应关系。这里，用户网络连接发生切换前后用户面锚点分别对应源upf和目标upf。smf网元在源upf对应的源ecp的标识与目标upf对应的目标ecp的标识不同的情况下，向目标ecp发送上述通知消息。

用户网络连接发生切换前后可以对应不同的smf网元(例如，切换后对应新smf网元，切换前对应旧smf网元)，也可以对应相同的smf网元。在对应不同的smf网元的情况下，新smf网元可以向旧smf网元查询用户网络连接发生切换前的源upf及对应的源ecp的标识，进而向目标ecp发送上述通知消息。

在步骤204，目标ecp根据通知消息判断是否具有在源ecp和目标ecp上均部署且与用户具有签约关系的签约应用。在判断结果为是的情况下，执行步骤206。

例如，目标ecp和源ecp可以分别保存在各自ecp上部署的应用信息以及用户与应用的签约关系等信息。目标ecp根据通知消息中的用户的标识和源ecp的标识，可以查询源ecp上与该用户具有签约关系的签约应用，进而可以判断是否具有在源ecp和目标ecp上均部署且与用户具有签约关系的应用，即签约应用。

在步骤206，目标ecp向源ecp发送数据同步指示消息。这里，数据同步指示消息可以携带用户的标识和签约应用的标识，以便源ecp可以根据数据同步消息向目标ecp同步签约应用中与用户相关的应用数据。

在源ecp向目标ecp同步应用数据的过程中，可以由源ecp为用户提供服务，目标ecp起服务转接作用。具体地，目标ecp可以将用户的访问请求转发给源ecp，接收源ecp根据用户的访问请求发送的服务数据并转发给用户。另外，目标ecp还可以接收源ecp发送的服务响应并转发给用户。服务响应可以是诸如控制消息或提示消息的非用户面数据。

在源ecp向目标ecp同步应用数据完成后，由目标ecp为用户提供服务。具体地，目标ecp可以根据用户的访问请求将服务数据发送给用户。目标ecp还可以将服务响应发送给用户。

上述实施例中，在用户网络连接发生切换的情况下，目标ecp可以根据smf网元发送的通知信息指示源ecp向目标ecp同步签约应用中与用户相关的应用数据。一方面，无需用户设备的配合；另一方面，由网络侧触发应用数据的同步使得服务的应用能够随着网络连接的切换进行相应的变化，在确保低时延的情况下保证了业务的连续性，使得用户感知不受影响。

图3是根据本公开另一个实施例的边缘计算应用的数据同步方法的流程示意图。以下仅重点介绍与图2所示实施例的不同之处，其他相同或相似之处可以参照上面的描述。

在步骤302，目标ecp接收smf网元发送的用户网络连接发生切换的通知信息。

在步骤304，目标ecp根据通知消息判断是否具有在源ecp和目标ecp上均部署且与用户具有签约关系的签约应用。在判断结果为是的情况下，执行步骤306。

在步骤306，目标ecp查询源ecp上的签约应用的状态。签约应用的状态可以包括激活状态和非激活状态。激活状态的签约应用即当前为用户提供服务的签约应用。非激活状态的签约用户仅表示用户具有签约关系，但当前并没有为用户提供服务。

在步骤308，目标ecp判断源ecp上的签约应用中是否具有激活状态的签约应用。在源ecp上的签约应用中具有激活状态的签约应用的情况下，执行步骤310。否则不执行步骤310。

在步骤310，目标ecp向源ecp发送数据同步指示消息。这里，数据同步指示消息可以携带用户的标识和激活状态的签约应用的标识，以便源ecp可以根据数据同步消息向目标ecp同步激活状态的签约应用中与用户相关的应用数据。

上述实施例中，在用户网络连接发生切换的情况下，目标ecp可以根据smf网元发送的通知信息指示源ecp向目标ecp同步激活状态的签约应用中与用户相关的应用数据，减小了数据传输的负担，降低了源ecp和目标ecp的压力。

图4是根据本公开又一个实施例的边缘计算应用的数据同步方法的流程示意图。

在步骤s1，无线侧判断用户移动超出一定范围，执行无线接入点的切换。

在步骤s2，新侧的ran，即目标ran向amf发起n2路径交换请求。

在步骤s3，amf向smf发送n11消息。

在步骤s4，smf选择新的用户面网元，即目标upf。

在步骤s5，smf向目标upf发起n4会话建立请求。

在步骤s6，目标upf向smf回复n4会话建立响应消息。

在步骤s7，smf向amf回复n11消息响应消息。

在步骤s8，amf目标ran回复n2路径交换请求响应消息。

在步骤s9，目标ran请求源ran释放资源。

在步骤s10，用户发生网络切换的同时，smf向目标ecp发送用户面发生切换的通知消息，通知消息中包含用户的标识和源ecp的标识。

在步骤s11，目标ecp查询是否存在签约应用，并查询源ecp上签约应用的状态，从而判断是否有需要进行数据同步的签约应用。

在步骤s12，源ecp向目标ecp返回查询应答消息，该消息包括签约应用的状态。

在步骤s13，如果签约应用中存在激活状态的签约应用，表示有需要进行数据同步的签约应用，目标ecp向源ecp发送数据同步指示消息，该消息中包含用户的标识和激活状态的签约应用的标识。

在步骤s14，源ecp向目标ecp同步激活状态的应用中与用户相关的应用数据，例如计算中间结果、内容服务的续点等。

在步骤s15，smf向源upf发起n4会话释放请求。

在步骤s16，源upf向smf发送n4会话释放响应消息。

在同步完成之前，目标ecp起服务转接作用，源ecp上的激活状态的应用继续为用户服务；在同步完成之后，目标ecp上的相应应用接管服务。

本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于ecp实施例而言，由于其与方法实施例基本对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

图5是根据本公开一个实施例的ecp的结构示意图。如图5所示，该ecp包括通知消息接收模块501、签约应用判断模块502和指示消息发送模块503。

通知消息接收模块501用于接收smf网元发送的用户网络连接发生切换的通知信息，通知信息包含用户的标识和源ecp的标识。

签约应用判断模块502用于根据通知消息判断是否具有在源ecp和目标ecp上均部署且与该用户具有签约关系的签约应用。

指示消息发送模块503用于在判断结果为是的情况下，向源ecp发送数据同步指示消息，数据同步指示消息携带该用户的标识和签约应用的标识，以便源ecp向目标ecp同步签约应用中与该用户相关的应用数据。

在一些实施例中，签约应用判断模块502还用于在判断结果为是的情况下，查询源ecp上的签约应用的状态。相应地，指示消息发送模块503用于在源ecp上的签约应用中具有激活状态的签约应用的情况下，向源ecp发送数据同步指示消息，其中，签约应用的标识为激活状态的签约应用的标识。

在一些实施例中，ecp还可以包括标识接收模块，用于预先接收smf网元发送的用户的多个标识的绑定关系，多个标识至少可以包括用户的ip地址、imsi和mdn。

图6是根据本公开另一个实施例的ecp的结构示意图。如图6所示，该ecp包括存储器601和处理器602。存储器601可以是磁盘、闪存或其它任何非易失性存储介质。存储器用于存储前述任意一个实施例的方法对应的指令。处理器602耦接至存储器601，可以被实施为一个或多个集成电路，例如微处理器或微控制器。处理器602用于执行存储器601中存储的指令，在用户网络连接发生切换的情况下，ecp可以根据smf网元发送的通知信息指示源ecp向ecp同步签约应用中与用户相关的应用数据，在确保低时延的情况下保证了业务的连续性。

图7是根据本公开又一个实施例的ecp的结构示意图。如图7所示，该ecp700包括存储器701和处理器702。处理器702通过总线(bus)703耦合至存储器701。该ecp700还可以通过存储接口704连接至外部存储装置705以便调用外部数据，还可以通过网络接口706连接至网络或者外部计算机系统(未示出)。

上述实施例中，通过存储器存储数据指令，再通过处理器处理上述指令，在用户网络连接发生切换的情况下，ecp可以根据smf网元发送的通知信息指示源ecp向ecp同步签约应用中与用户相关的应用数据，在确保低时延的情况下保证了业务的连续性。

图8是根据本公开一个实施例的边缘计算应用的数据同步系统的结构示意图。如图8所示，该系统包括前述任意一个实施例的ecp801(也可以称为目标ecp)、smf网元802和源ecp803。

smf网元802用于在用户网络连接发生切换的情况下，向ecp801发送通知信息，通知信息可以包含网络连接发生切换的用户的标识和源ecp803的标识。在一些实施例中，smf网元802可以预先存储有smf网元802管辖范围内的upf与ecp的对应关系，smf网元802用于在源upf对应的源ecp的标识与目标upf对应的目标ecp的标识不同的情况下，发送上述通知消息。这里，用户网络连接发生切换前后用户面锚点分别对应源upf和目标upf。

例如，用户网络连接发生切换前后可以对应不同的smf网元，发送通知消息的smf网元802可以为用户网络连接发生切换后对应的smf网元；又例如，用户网络连接发生切换前后可以对应相同的smf网元。

在一个实施例中，用户网络连接发生切换前后可以分别对应旧smf网元和新smf网元，发送通知消息的smf网元802为新smf网元。该实施例中，smf网元802可以预先存储有smf网元802管辖范围内的upf与ecp的对应关系，旧smf网元可以预先存储有旧smf网元管辖范围内的upf与ecp的标识的对应关系。smf网元802可以用于根据用户的标识从旧smf网元查询源upf以及源upf对应的源ecp的标识，进而可以向ecp801发送通知消息。

源ecp803用于根据数据同步指示消息向ecp801同步签约应用中与用户相关的应用数据。在一些实施例中，源ecp803用于在源ecp803向ecp801同步应用数据的过程中，根据ecp801转发的用户的访问请求将服务数据发送给ecp801。此外，源ecp803还可以用于将服务响应发送给ecp801。

在一些实施例中，ecp801还用于在源ecp803向ecp801同步应用数据的过程中，将用户的访问请求转发给源ecp803，接收源ecp803发送的服务数据或服务响应并转发给用户。ecp801还用于在源ecp803向ecp801同步应用数据完成后，根据用户的访问请求将服务数据或服务响应发送给用户。

本公开还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现前述任意一个实施例的方法的步骤。

本公开提供的方案尤其适于5g边缘计算应用场景。

本领域内的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

至此，已经详细描述了本公开。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

可能以许多方式来实现本公开的方法以及装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本公开的方法以及装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本公开的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本公开实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本公开的方法的机器可读指令。因而，本公开还覆盖存储用于执行根据本公开的方法的程序的记录介质。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本公开的范围由所附权利要求来限定。