一种选择用户面功能的方法和装置
阅读：987发布：2020-05-08
专利汇可以提供一种选择用户面功能的方法和装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 实施例 提供了一种选择用户面功能的方法和装置，应用于部署预置服务的网络 节点 ，所述预置服务注册在网络存储功能NRF中，其中的方法包括：响应于用户面功能UPF的注册 请求 ，保存所述UPF的实例信息；响应于会话管理功能SMF的UPF选择请求，向所述SMF返回目标UPF对应的实例信息。本发明实施例可以降低维护SMF的复杂性、提高核心网的安全性、以及实现UPF选择策略的快速调整。，下面是一种选择用户面功能的方法和装置专利的具体信息内容。
1.一种选择用户面功能的方法，其特征在于，应用于部署预置服务的网络节点，所述预置服务注册在网络存储功能NRF中，所述方法包括：
响应于用户面功能UPF的注册请求，保存所述UPF的实例信息；
响应于会话管理功能SMF的UPF选择请求，向所述SMF返回目标UPF对应的实例信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述UPF选择请求中携带有所述SMF的会话参数，所述响应于会话管理功能SMF的UPF选择请求，向所述SMF返回目标UPF对应的实例信息，包括：
响应于SMF的UPF选择请求，对所述UPF选择请求中携带的会话参数和保存的UPF的实例信息进行匹配，确定实例信息与所述会话参数相匹配的UPF为目标UPF；
向所述SMF返回目标UPF对应的实例信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
响应于UPF的实例更新请求，对保存的所述UPF对应的实例信息进行更新；或者响应于UPF的去实例化请求，对保存的所述UPF执行去实例化操作。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
响应于SMF的UPF订阅请求，向所述SMF发送保存的UPF对应的实例信息。
5.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在保存的UPF对应的实例信息更新之后，向已订阅UPF的SMF发送更新后的UPF对应的实例信息。
6.根据权利要求1至5中任一所述的方法，其特征在于，所述预置服务采用微服务架构。
7.根据权利要求1至5中任一所述的方法，其特征在于，所述预置服务在NRF中的注册信息包括：所述预置服务对应的服务标识、服务列表、以及网络地址。
8.一种选择用户面功能的装置，其特征在于，应用于部署预置服务的网络节点，所述预置服务注册在网络存储功能NRF中，所述装置包括：
注册模块，用于响应于用户面功能UPF的注册请求，保存所述UPF的实例信息；
选择模块，用于响应于会话管理功能SMF的UPF选择请求，向所述SMF返回目标UPF对应的实例信息。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述UPF选择请求中携带有所述SMF的会话参数，所述选择模块，包括：
匹配子模块，用于响应于SMF的UPF选择请求，对所述UPF选择请求中携带的会话参数和保存的UPF的实例信息进行匹配，确定实例信息与所述会话参数相匹配的UPF为目标UPF；
返回子模块，用于向所述SMF返回目标UPF对应的实例信息。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
更新模块，用于响应于UPF的实例更新请求，对保存的所述UPF对应的实例信息进行更新；或者
去实例化模块，用于响应于UPF的去实例化请求，对保存的所述UPF执行去实例化操作。
11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
订阅模块，用于响应于SMF的UPF订阅请求，向所述SMF发送保存的UPF对应的实例信息。
12.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
更新通知模块，用于在保存的UPF对应的实例信息更新之后，向已订阅UPF的SMF发送更新后的UPF对应的实例信息。
13.根据权利要求8至12中任一所述的装置，其特征在于，所述预置服务采用微服务架构。
14.根据权利要求8至12中任一所述的装置，其特征在于，所述预置服务在NRF中的注册信息包括：所述预置服务对应的服务标识、服务列表、以及网络地址。
一种选择用户面功能的方法和装置
技术领域
[0001] 本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种选择用户面功能的方法和装置。
背景技术
[0002] 5G(5thGeneration，第五代)移动通信网络采用服务化架构，并且将移控制面和用户面完全分离。其中，控制面主要包括如下网络功能：AMF(Access and Mobility Management Function，接入和移动性管理功能)、SMF(Session Management Function，会话管理功能)、PCF(Policy Control Function，策略控制功能)、和NRF(Network Repository Function，网络存储功能)。用户面主要包括UPF(UserplaneFunction，用户面功能)。
[0003] 根据3GPP(3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划)协议流程，SMF(Session Management Function，会话管理功能)在建立会话的过程中，需要根据DN(Data Network，数据网络)、网络切片、服务区域等信息选择UPF。
[0004] 目前，SMF可以通过本地配置的方式选择UPF，或者通过NRF选择UPF。若通过本地配置的方式选择UPF，需要在每个SMF中配置所有的UPF实例信息，这样，如果增加UPF或者SMF，则需要修改SMF的配置信息，将会增加维护SMF的复杂性，此外，SMF选择UPF时，通常需要考虑多种条件，诸多的选择条件导致UPF的选择策略复杂多变，可能随着接入方式，用户平面拓扑，运营商策略等条件的变化而变化。若采用本地配置的方式选择UPF，选择策略的变化会导致SMF网元需要升级，周期成本较高，不能实现策略的快速调整。若通过NRF选择UPF，则需要在UPF与NRF之间增加接口，由于NRF连接核心网的所有控制面网元，增加NRF的接口可能导致核心网受到攻击，特别是在UPF边缘部署或者采用非运营商设备的情况下，可能会对核心网的安全造成较大的威胁。
发明内容
[0005] 本发明实施例提供一种选择用户面功能的方法和装置，可以在SMF选择UPF的过程中，降低维护SMF的复杂性以及提高核心网的安全性。
[0006] 本发明实施例提供了一种选择用户面功能的方法，应用于部署预置服务的网络节点，所述预置服务注册在网络存储功能NRF中，所述方法包括：
[0008] 响应于会话管理功能SMF的UPF选择请求，向所述SMF返回目标UPF对应的实例信息。
[0009] 本发明实施例提供了一种选择用户面功能的装置，应用于部署预置服务的网络节点，所述预置服务注册在网络存储功能NRF中，所述装置包括：
[0010] 注册模块，用于响应于用户面功能UPF的注册请求，保存所述UPF的实例信息；
[0011] 选择模块，用于响应于会话管理功能SMF的UPF选择请求，向所述SMF返回目标UPF对应的实例信息。
[0012] 本发明实施例包括以下优点：
[0013] 本发明实施例可以通过预置服务，实现5G移动通信网络中UPF的注册以及选择功能，将网络中UPF的实例信息保存在预置服务中，不用在每个SMF中配置UPF的实例信息，可以降低维护SMF的复杂性。此外，由于本发明实施例通过预置服务连接UPF和NRF，可以不用在UPF与NRF之间增加接口，因此可以避免UPF直接与核心网控制平面的NRF相连，进而可以提高核心网的安全性。再者，本发明实施例将UPF的选择功能从SMF中独立出来，即使UPF的选择策略发生变化，也不用对SMF网元进行升级，可以实现UPF选择策略的快速调整。附图说明
[0014] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015] 图1示出了本发明的一种选择用户面功能的方法实施例的流程图；
[0016] 图2示出了本发明的一种部署预置服务的网络结构示意图；
[0017] 图3示出了本发明的另一种部署预置服务的网络结构示意图；
[0018] 图4示出了本发明的一种选择用户面功能的装置实施例的结构框图。
具体实施方式
[0019] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0020] 方法实施例
[0021] 参照图1，示出了本发明的一种选择用户面功能的方法实施例的流程图，所述方法应用于部署预置服务的网络节点，所述预置服务注册在网络存储功能NRF中，所述方法具体可以包括：
[0022] 步骤101、响应于用户面功能UPF的注册请求，保存所述UPF的实例信息；
[0023] 步骤102、响应于会话管理功能SMF的UPF选择请求，向所述SMF返回目标UPF对应的实例信息。
[0024] 本发明实施例在5G移动通信网络中部署预置服务，其中，部署所述预置服务的网络节点可以是操作系统或虚拟机。所述预置服务为将NRF和SMF中与选择UPF相关的功能独立出来所得到，且所述预置服务与SMF和UPF之间有接口，该接口可以采用服务化接口。参照图2，示出了本发明的一种部署预置服务的网络结构示意图。如图2所示，其中的URMS(UPF Resource Management Service，UPF资源管理服务)为本发明实施例的预置服务。
[0025] 在本发明实施例中，所述预置服务可以包括如下两个服务：Nupf_Management(UPF管理服务)和Nupf_Discovery(UPF选择服务)。其中，UPF管理服务用于管理网络中部署的UPF实例对应的实例信息，UPF选择服务用于从部署的UPF实例中选择目标UPF实例。
[0026] 具体地，通过所述预置服务，SMF选择UPF的过程可以如下：
[0027] 首先，预置服务在完成实例化操作之后，可以向NRF注册所述预置服务，以使SMF或者其它网络功能可以通过网络发现功能，查询和使用所述预置服务，具体地，可以在NRF中注册所述预置服务对应的服务标识、服务列表、以及网络地址等信息。
[0028] 然后，所述预置服务可以接收并响应用户面功能UPF的注册请求，调用Nupf_Management服务中的UPFRegister(UPF注册)操作，以对所述UPF进行注册，保存所述UPF的实例信息。其中，所述实例信息具体可以包括：UPF对应的实例标识、服务区域、IP(Internet Protocol Address，网际协议地址)地址或者FQDN(Fully Qualified Domain Name，全限定域名)、支持的S-NSSAI(Single Network Slice Selection Assistance Information，网络切片信息)以及DNN(Data Network Name，数据网络名称)等信息。
[0029] 最后，可以接收并响应SMF的UPF选择请求，调用预置服务的Nupf_Discovery服务，为SMF的会话选择目标UPF，并且向SMF返回目标UPF对应的实例信息。
[0030] 在本发明的一种可选实施例中，所述UPF选择请求中携带有所述SMF的会话参数，所述响应于会话管理功能SMF的UPF选择请求，向所述SMF返回目标UPF对应的实例信息，可以包括如下步骤：
[0031] 步骤S11、响应于SMF的UPF选择请求，对所述UPF选择请求中携带的会话参数和保存的UPF的实例信息进行匹配，确定实例信息与所述会话参数相匹配的UPF为目标UPF；
[0032] 步骤S12、向所述SMF返回目标UPF对应的实例信息。
[0033] SMF在为会话选择UPF时，可以向预置服务发送UPF选择请求，所述UPF选择请求中携带有所述SMF的会话参数，所述会话参数具体可以包括：数据网络名称、网络切片标识、服务区域等参数信息，预置服务在接收到所述UPF选择请求之后，可以根据所述UPF选择请求中携带的会话参数，查询已保存的UPF的实例信息，从中找出实例信息与所述会话参数相匹配的目标UPF，并且将目标UPF对应的实例信息返回给所述SMF。
[0034] 可以看出，本发明实施例可以通过预置服务，实现5G移动通信网络中UPF的注册以及选择功能，将网络中UPF的实例信息保存在预置服务中，不用在每个SMF中配置UPF的实例信息，可以降低维护SMF的复杂性。此外，由于本发明实施例通过预置服务连接UPF和NRF，可以不用在UPF与NRF之间增加接口，因此可以避免UPF直接与核心网控制平面的NRF相连，进而可以提高核心网的安全性。再者，本发明实施例将UPF的选择功能从SMF中独立出来，即使UPF的选择策略发生变化，也不用对SMF网元进行升级，可以实现UPF选择策略的快速调整。
[0035] 在本发明实施例中，所述预置服务用于实现UPF的管理功能和选择功能，功能较为单一，因此，在本发明的一种可选实施例中，所述预置服务可以采用微服务架构。
[0036] 其中，微服务是指功能上高内聚、低耦合，可独立开发、编译、测试、发布、部署、升级、运维的最小软件单元。本发明实施例采用微服务架构实现所述预置服务，所述预置服务既可以可独立部署，也可以作为其它网络功能的一个服务，部署于其它网络功能中，比如可以部署于SMF、NRF或者NSSF等网络功能中。此外，本发明实施例可以根据UPF选择策略的调整对所述预置服务随时进行升级，不会影响其它网络功能。再者，还可以根据实际需要将所述预置服务部署在网络中的任何位置，例如，当SMF和UPF部署于本地服务区或者网络边缘时，所述预置可以同时部署于网本地服务区域或者网络边缘，参照图3，示出了本发明的另一种部署预置服务的网络结构示意图。
[0037] 在本发明的一种可选实施例中，所述方法还可以包括如下步骤：
[0038] 响应于UPF的实例更新请求，根据所述实例更新请求中携带的实例更新参数，对保存的所述UPF对应的实例信息进行更新；或者
[0039] 响应于UPF的去实例化请求，对保存的所述UPF执行去实例化操作。
[0040] 本发明实施例的Nupf_Management(UPF管理服务)中，除了包括UPFRegister(UPF注册)操作之外，还可以包括UPFUpdate(UPF实例更新)操作、UPFDeregister(UPF去实例化)操作。
[0041] 其中，所述UPFUpdate操作用于在UPF的实例信息发生变化(如支持的网络切片发生变化)时，响应该UPF的实例更新请求，根据所述实例更新请求中携带的实例更新参数，对保存的所述UPF对应的实例信息进行更新。
[0042] 所述UPFDeregister操作用于在UPF由于维护操作等需要进行去实例化时，响应该UPF的去实例化请求，对保存的该UPF执行去实例化操作。
[0043] 在本发明的一种可选实施例中，所述方法还可以包括如下步骤：
[0044] 响应于SMF的UPF订阅请求，向所述SMF发送保存的UPF对应的实例信息。
[0045] 此外，本发明实施例的Nupf_Management(UPF管理服务)中，还可以包括UPFStatusSubscribe(UPF订阅)操作、UPFStatusNotify(UPF通知)操作。
[0046] 其中，所述UPFStatusSubscribe操作用于响应SMF的UPF订阅请求。所述UPFStatusNotify操作用于向已订阅UPF的SMF发送保存的UPF对应的实例信息。
[0047] 在本发明的一种可选实施例中，所述方法还可以包括如下步骤：
[0048] 在保存的UPF对应的实例信息更新之后，向已订阅UPF的SMF发送更新后的UPF对应的实例信息。
[0049] 具体地，当所述预置服务保存新的UPF的实例信息，或者，已保存的UPF的实例信息发生更新的情况下，可以通过UPFStatusNotify操作向已订阅UPF的SMF发送更新后的UPF对应的实例信息。
[0050] 在本发明的一种可选实施例中，所述方法还可以包括如下步骤：
[0051] 响应于SMF的UPF订阅取消请求，取消向所述SMF发送保存的UPF对应的实例信息。
[0052] 具体地，所述Nupf_Management(UPF管理服务)中，还可以包括UPFStatusUnSubscribe(UPF订阅取消)操作，用于响应SMF的UPF订阅取消请求，取消向所述SMF发送保存的UPF对应的实例信息，该操作完成之后，UPF的实例信息不再向取消订阅的SMF发送通知。
[0053] 参照表1，示出了本发明的一种预置服务操作的具体示意。
[0054] 表1
[0055]
[0056] 可以理解，上述Nupf_Management(UPF管理服务)与Nupf_Discovery(UPF选择服务)两类服务，以及这两类服务对应的各项操作，仅作为本发明的一种应用示例，在具体应用中，本领域技术人员可以根据需要灵活设置服务的类型以及服务包含的操作，本发明实施例对所述预置服务中的服务以及操作的类型和功能不加以限制。
[0057] 综上，本发明实施例可以通过预置服务，实现5G移动通信网络中UPF的注册以及选择功能，将网络中UPF的实例信息保存在预置服务中，不用在每个SMF中配置UPF的实例信息，可以降低维护SMF的复杂性。此外，由于本发明实施例通过预置服务连接UPF和NRF，可以不用在UPF与NRF之间增加接口，因此可以避免UPF直接与核心网控制平面的NRF相连，进而可以提高核心网的安全性。再者，本发明实施例将UPF的选择功能从SMF中独立出来，即使UPF的选择策略发生变化，也不用对SMF网元进行升级，可以实现UPF选择策略的快速调整。
[0058] 装置实施例
[0059] 参照图4，示出了本发明的一种选择用户面功能的装置实施例的结构框图，所述装置应用于部署预置服务的网络节点，所述预置服务注册在网络存储功能NRF中，所述装置具体可以包括：
[0060] 注册模块401，用于响应于用户面功能UPF的注册请求，保存所述UPF的实例信息；
[0061] 选择模块402，用于响应于会话管理功能SMF的UPF选择请求，向所述SMF返回目标UPF对应的实例信息。
[0062] 可选地，所述UPF选择请求中携带有所述SMF的会话参数，所述选择模块，包括：
[0063] 匹配子模块，用于响应于SMF的UPF选择请求，对所述UPF选择请求中携带的会话参数和保存的UPF的实例信息进行匹配，确定实例信息与所述会话参数相匹配的UPF为目标UPF；
[0064] 返回子模块，用于向所述SMF返回目标UPF对应的实例信息。
[0065] 可选地，所述装置还可以包括：
[0066] 更新模块，用于响应于UPF的实例更新请求，对保存的所述UPF对应的实例信息进行更新；或者
[0067] 去实例化模块，用于响应于UPF的去实例化请求，对保存的所述UPF执行去实例化操作。
[0068] 可选地，所述装置还可以包括：
[0069] 订阅模块，用于响应于SMF的UPF订阅请求，向所述SMF发送保存的UPF对应的实例信息。
[0070] 可选地，所述装置还可以包括：
[0071] 更新通知模块，用于在保存的UPF对应的实例信息更新之后，向已订阅UPF的SMF发送更新后的UPF对应的实例信息。
[0072] 可选地，所述预置服务可采用微服务架构。
[0073] 可选地，所述预置服务在NRF中的注册信息包括：所述预置服务对应的服务标识、服务列表、以及网络地址。
[0075] 关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
[0076] 本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例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，本发明实施例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。
[0077] 本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(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终端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终端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。
[0078] 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终端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。
[0079] 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终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端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终端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。
[0080] 尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
[0081] 最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
[0082] 以上对本发明所提供的一种选择用户面功能的方法和选择用户面功能的装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
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