CN110958718A

CN110958718A - 一种pdu会话重建方法、装置、系统及存储介质

Info

Publication number: CN110958718A
Application number: CN201811133261.5A
Authority: CN
Inventors: 李志军; 梁爽
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2018-09-27
Filing date: 2018-09-27
Publication date: 2020-04-03
Anticipated expiration: 2038-09-27
Also published as: CN110958718B; WO2020063412A1

Abstract

本发明实施例提供的PDU会话重建方法、装置、系统及存储介质，与SMF产生信令交互的NF获取主用会话管理功能SMF的备用SMF信息，在NF确定主用SMF发生故障时，基于备用SMF信息向备用SMF发送SMF故障通知消息，备用SMF在接收到SMF故障通知消息时，触发PDU会话的释放并重激活，避免了SMF故障时数据传输的失败，尤其是当UPF收到发往UE的下行数据时因SMF故障而导致的数据投递失败，能有效改进SMF故障时的的PDU会话恢复流程，并有效保证了上下行数据的正常传输。

Description

一种PDU会话重建方法、装置、系统及存储介质

技术领域

本发明实施例涉及但不限于通信领域，具体而言，涉及但不限于一种PDU会话重建方法、装置、系统及存储介质。

背景技术

3GPP(3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划)目前正在进行5G(5th Generation)系统的研究，根据3GPP标准工作组的定义，5G系统包括无线子系统5G RAN(5G Radio Access Network，5G无线接入系统)、5G核心网子系统5GC(5G Core，5G核心网)。

图1是5G系统的架构示意图，由若干的NF(Network Function，网络功能)构成。其中，5G无线子系统部分，主要包括NR(New Radio，新一代无线基站)。5G核心网子系统部分，主要包含UDM(Unified Data Management，统一数据管理功能)、AMF(Access ManagementFunction，接入管理功能)、SMF(Session Management Function，会话管理功能)、UPF(UserPlane Function，用户面功能)、PCF(Policy Control Function，策略控制功能)，其中：

UDM(Unified Data Management)：统一数据管理功能，是用户签约数据的永久存放地点，位于用户签约的归属网；

AMF(Access Management Function)：接入管理功能，对用户接入到网络的需求进行管理，负责终端到网络的NAS层(Non-Access Stratum,非接入层)信令管理、用户移动性管理等功能；

SMF(Session Management Function)：会话管理功能，管理用户的PDU(PacketData Unit，分组数据单元)会话、QoS(Quality of Service，服务质量)流，为UPF制定包检测和转发规则等；

UPF(User Plane Function)：用户面功能，负责IP数据、非IP数据的路由和转发、用量上报等功能。

PCF(Policy Control Function)：策略控制功能，负责为AMF、SMF提供各级别策略规则。

DN(Data Network)数据网络，提供特定数据服务，比如运营商业务服务，企业网业务服务，第三方业务服务等。

AF(Application Function)应用功能，对AF会话进行管理。

在相关技术中，若当前某个NF发生故障时，尤其是对于SMF发生故障，会直接导致相应的PDU(Packet Data Unit，分组数据单元)会话失效，而UE的上下行数据都将受到影响。此时，只能等候UE发起上行数据传输时，才能触发PDU会话的释放并重建，恢复此PDU会话。而此时如果在SMF故障时，有下行数据发往UE，则无法触发PDU的释放并重建。

发明内容

本发明实施例提供的PDU会话重建方法、NRF、备用SMF、系统及存储介质，主要解决的技术问题是相关技术中在SMF发生故障时，因SMF故障导致PDU会话失效，导致数据传输无法执行，尤其是当UPF收到发往UE的下行数据时将导致下行数据投递失败，为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种PDU会话重建方法，包括：

网络功能NF获取主用会话管理功能SMF的备用SMF信息；NF为与SMF产生信令交互的NF；

NF在确定主用SMF发生故障时，向备用SMF发送SMF故障通知消息；SMF故障通知消息用于指示备用SMF触发PDU会话的释放并重激活。

本发明实施例还提供了一种PDU会话重建方法，包括：

备用SMF接收NF在确定主用SMF发生故障时，所发送过来的SMF故障通知消息；NF为与SMF产生信令交互的NF；

备用SMF触发PDU会话的释放并重激活。

本发明实施例还提供了一种PDU会话重建方法，包括：

UE接收备用SMF在确定主用SMF故障时，通过AMF发送的SMF故障指示以及PDU会话标识；

UE释放并重激活PDU会话。

本发明实施例还提供了一种PDU会话重建方法，包括：

主用SMF在PDU会话创建请求时，确定与主用SMF产生信令交互的NF；

主用SMF向NF发送主用SMF的备用SMF信息；备用SMF信息用于NF在确定主用SMF发生故障时，向备用SMF发送SMF故障通知消息。

本发明实施例还提供了一种PDU会话重建方法，包括：

NF获取主用会话管理功能SMF的备用SMF信息；NF为与SMF产生信令交互的NF；

NF在确定主用SMF发生故障时，向备用SMF发送SMF故障通知消息；

备用SMF在接收到SMF故障通知消息时，触发PDU会话的释放并重激活；

UE释放并重激活PDU会话。

本发明实施例还提供了一种PDU会话重建装置，应用于与SMF产生信令交互的NF，包括：

获取模块，用于获取主用会话管理功能SMF的备用SMF信息；

第一发送模块，用于在确定主用SMF发生故障时，向备用SMF发送SMF故障通知消息；SMF故障通知消息用于指示备用SMF触发PDU会话的释放并重激活。

本发明实施例还提供了一种PDU会话重建装置，应用于备用SMF，包括：

第一接收模块，用于接收NF在确定主用SMF发生故障时，所发送过来的SMF故障通知消息；NF为与SMF产生信令交互的NF；

触发模块，用于触发PDU会话的释放并重激活。

本发明实施例还提供了一种PDU会话重建装置，应用于UE，包括：

第二接收模块，用于接收备用SMF在确定主用SMF故障时，通过AMF发送的SMF故障指示以及PDU会话标识；

重建模块，用于释放并重激活PDU会话。

本发明实施例还提供了一种PDU会话重建装置，应用于主用SMF，包括：

选择模块，用于在PDU会话创建请求时，确定与主用SMF产生信令交互的NF；

第二发送模块，用于向NF发送主用SMF的备用SMF信息；备用SMF信息用于NF在确定主用SMF发生故障时，向备用SMF发送SMF故障通知消息。

本发明实施例还提供了一种用户设备UE迁移系统，包括：NF、备用SMF和UE，NF为与SMF产生信令交互的NF；

NF，用于获取主用会话管理功能SMF的备用SMF信息，并在确定主用SMF发生故障时，向备用SMF发送SMF故障通知消息；

备用SMF，用于接收NF在确定主用SMF发生故障时，所发送过来的SMF故障通知消息，然后触发UE进行无效PDU会话的释放并重激活有效PDU会话；

UE，用于释放并重激活PDU会话。

本发明实施例还提供了一种NF，包括第一处理器、第一存储器和第一通信总线；

所述第一通信总线用于实现所述第一处理器和第一存储器之间的连接通信；

所述第一处理器用于执行所述第一存储器中存储的一个或者多个程序，以实现如上述所述的应用于NF的PDU会话重建方法的步骤。

本发明实施例还提供一种备用SMF，包括第二处理器、第二存储器和第二通信总线；

所述第二通信总线用于实现所述第二处理器和第二存储器之间的连接通信；

所述第二处理器用于执行所述第二存储器中存储的一个或者多个程序，以实现如上述所述的应用于备用SMF的PDU会话重建方法的步骤。

本发明实施例还提供一种UE，包括第三处理器、第三存储器和第三通信总线；

所述第三通信总线用于实现所述第三处理器和第三存储器之间的连接通信；

所述第三处理器用于执行所述第三存储器中存储的一个或者多个程序，以实现如上述所述的应用于UE的PDU会话重建方法的步骤。

本发明实施例还提供一种主用SMF，包括第四处理器、第四存储器和第四通信总线；

所述第四通信总线用于实现所述第四处理器和第四存储器之间的连接通信；

所述第四处理器用于执行所述第四存储器中存储的一个或者多个程序，以实现如上述所述的应用于主用SMF的PDU会话重建方法的步骤。

本发明实施例还提供一种PDU会话重建系统，包括第五处理器、第五存储器和第五通信总线；

所述第五通信总线用于实现所述第五处理器和第五存储器之间的连接通信；

所述第五处理器用于执行所述第五存储器中存储的一个或者多个程序，以实现如上述所述的应用于PDU会话重建系统的PDU会话重建方法的步骤。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如上述所述的任一PDU会话重建方法的步骤。

本发明的有益效果是：

根据本发明实施例提供的PDU会话重建方法、装置、系统及存储介质，与SMF产生信令交互的NF获取主用会话管理功能SMF的备用SMF信息，在NF确定主用SMF发生故障时，基于备用SMF信息向备用SMF发送SMF故障通知消息，备用SMF在接收到SMF故障通知消息时，触发PDU会话的释放并重激活，避免了因SMF故障造成PDU会话的失效而导致的UE上下行数据传输的失败，尤其是当UPF收到发往UE的下行数据时因SMF故障而导致的下行数据投递失败，能有效改进SMF故障时的的PDU会话恢复流程，并有效保证了上下行数据的正常传输。

本发明其他特征和相应的有益效果在说明书的后面部分进行阐述说明，且应当理解，至少部分有益效果从本发明说明书中的记载变的显而易见。

附图说明

图1为相关技术中的5G系统的架构示意图；

图2为本发明提供的UDSF支持不同类别NF的无状态设计的示意图；

图3为相关技术中UE注册到5G网络的流程示意图；

图4为相关技术中UE注册到5G网络后发起PDU会话创建的流程示意图；

图5为本发明实施例一的应用于NF侧的PDU会话重建方法的流程示意图；

图6为本发明实施例一的在PDU会话创建流程中，主用SMF将备用SMF信息发送给NF的流程示意图；

图7为本发明实施例一的一种UPF获取备用SMF信息的流程示意图；

图8为本发明实施例一的NF从NRF获取主用SMF的备用SMF信息的流程示意图；

图9为本发明实施例二的应用于备用SMF侧的PDU会话重建方法的流程示意图；

图10为本发明实施例二的一种在主用SMF故障后，备用SMF触发PDU会话重建的流程示意图；

图11为本发明实施例二的另一种在主用SMF故障后，备用SMF触发PDU会话重建的流程示意图；

图12为本发明实施例二的又一种在主用SMF故障后，备用SMF触发PDU会话重建的流程示意图；

图13为本发明实施例三的应用于系统的PDU会话重建方法的流程示意图；

图14为本发明实施例四的PDU会话重建系统的结构示意图；

图15为本发明实施例四的应用于NF的PDU会话重建装置的结构示意图；

图16为本发明实施例四的应用于备用SMF的PDU会话重建装置的结构示意图；

图17为本发明实施例四的应用于UE的PDU会话重建装置的结构示意图；

图18为本发明实施例四的应用于主用SMF的PDU会话重建装置的结构示意图；

图19为本发明实施例五的NF的结构示意图；

图20为本发明实施例五的备用SMF的结构示意图；

图21为本发明实施例五的UE的结构示意图；

图22为本发明实施例五的主用SMF的结构示意图；

图23为本发明实施例五的PDU会话重建系统的结构示意图。

具体实施方式

在相关技术中，5G网络，支持NF的无状态化设计。无状态化设计，意味着服务于UE的同一类NF，比如AMF，在前后两个流程中，AMF可以更换。为了保证更换NF后流程可以正常执行，需要将UE的上下文信息，存储到UDSF(Unstructured Data Storage Function，非结构化数据存储功能)上。并且，保证同一类NF，如AMF，可以相互存取在UDSF上的UE上下文信息。不同类别的NF，原则上不可以相互存取在UDSF上的UE上下文信息。图2描述了UDSF支持不同类别NF的无状态设计示意图，如AMF、SMF、UDM、PCF。不同类别的NF，使用不同的接口来存取UDSF上的UE上下文。

基于NF的无状态设计，提供了一种能力，在某个NF故障时，同类NF可基于UDSF上的UE上下文，使用同类NF快速替换出现故障的NF，以便继续执行后续流程。

但是，对于对于SMF故障后，将UE的PDU会话进行重建，还未提出标准化的解决方案。因此，亟需一种SMF故障时，将UE的PDU会话进行重建的方法。

应当说明的是，在相关技术中，UE注册到5G网络，并向5G网络发起PDU会话创建的相关流程，经过这些流程，UE才能从5G网络获得分组数据服务。

其中，图3是UE注册到5G网络的流程示意图，具有如下步骤：

S301，UE向gNB发送注册请求(Registration Request)；

S302，gNB根据条件，选择合适的AMF；

S303，gNB向AMF转发UE的注册请求；

S304，如果UE没有提供SUCI(Subscription Concealed Identifier，加密签约标识)，则AMF向UE发送身份请求(Identification Request)；

S305，UE响应身份请求而向AMF返回所请求的SUCI；

S306，AMF为UE选择合适的AUSF(Authentication Server Function，鉴权服务器功能)，用以执行鉴权操作；

S307，AUSF发起对UE的身份认证和鉴权流程；

S308，AMF为UE选择合适的UDM；

S309，AMF向UDM发起AMF注册，UDM接收AMF注册，登记为UE服务的AMF信息；

S310，AMF向UDM发送签约请求，获取UE的移动性管理相关签约。UDM接收AMF的请求，并向AMF发送相关签约数据；

S311，AMF为UE选择合适的PCF；

S312，AMF向PCF发送移动性策略请求，PCF接收AMF请求，并向AMF返回移动性策略数据(AM Policy)；

S313，AMF向UE返回注册接收响应(Registration Accept)；

S314，UE收到AMF的注册接收响应后，向AMF发送注册接收消息(RegistrationComplete)；

另外，在UE成功注册到5G网络后，UE可以发起PDU会话的创建。图4是UE注册到5G网络后，发起PDU会话创建的流程示意图，具有如下步骤：

S401，UE向AMF发送PDU会话建立请求(PDU Session Establishment Request)；

S402，AMF根据UE的PDU会话建立请求，比如根据UE请求的DNN(Data NetworkName，数据网络名称)，为UE选择合适的SMF；

S403，AMF向SMF发送创建SM会话上下文请求(Create SMContext Request)；

S404，SMF向UDM发起会话签约数据获取流程，UDM向SMF返回UE的会话签约数据；

S405，SMF向AMF返回创建SM会话上下文响应(Create SMContext Response)；

S406，SMF选择合适的PCF，如果AMF在前述步骤中提供了AMF选择的PCF，则SMF使用该PCF；

S407，SMF向PCF发送会话策略请求，PCF接收SMF请求，并向SMF返回会话策略数据(SM Policy)；

S408，SMF根据DNN、UE位置等信息，选择合适的UPF；

S409，SMF向UPF发送N4会话建立请求(N4Session Establishment Request)，UPF响应SMF的请求，建立N4会话，并向SMF返回N4会话建立响应(N4Session EstablishmentResponse)；

S410，在N4会话成功建立后，SMF向AMF发送N1/N2消息传输请求(N1/N2MessageTransfer)，携带PDU会话的上下文信息，比如：创建的QoS流列表、UPF分配的上行F-TEID，等；

S411，AMF向gNB发送N2接口PDU会话请求(N2PDU Session Request)消息，其中，携带AMF要发送给UE的NAS消息，NAS(Non-access stratum，非接入层)消息中包括需要发送给UE的PDU会话上下文的部分信息；

S412，gNB向UE发送无线资源建立(AN Resource Setup)请求，根据AMF提供的PDU会话信息，为UE建立合适的无线承载；

S413，在创建无线资源后，gNB向AMF返回N2接口PDU会话接收(N2PDU Sessionack)消息，其中携带gNB分配的N3接口资源，如gNB的F-TEID；

S414，AMF向SMF发送更新SM会话上下文请求(Update SMContext Request)，用以更新UPF在N3接口上的远端F-TEID，即更新UPF上的gNB的F-TEID；

S415，SMF向UPF发送N4会话更新请求(N4Session Update Request)，更新N3接口上gNB的F-TEID，UPF向SMF返回N4会话更新响应；

S416，SMF向AMF返回更新SM会话上下文响应(Update SMContext Response)；

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过具体实施方式结合附图对本发明实施例作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一：

为了解决相关技术中在SMF发生故障时，因SMF故障导致PDU会话失效，导致数据传输无法执行，尤其是当UPF收到发往UE的下行数据时将导致下行数据投递失败的技术问题，本发明实施例提供一种PDU会话重建方法，本实施例提供的PDU会话重建方法应用于NF侧，请参见图5所示，包括：

S501：NF获取主用SMF的备用SMF信息；NF为与SMF产生信令交互的NF。

由于消息流程的交互需要，NF和SMF产生消息流程的交互，NF的类型包括AMF、UDM、UPF、PCF等非SMF的NF，主用SMF为当前与NF产生信令交互的SMF。

可选的，备用SMF信息包括以下至少之一：备用SMF的SMF分组标识、备用SMF的SMF实例化标识、备用SMF的SMF节点标识、备用SMF的SMF故障指示回调地址、备用SMF的N4接口信息。

其中，SMF分组标识(SMF Set ID)，用于标识一组具有相同或相似特征的SMF，归属同一组的SMF相互之间互为备份；备用SMF的SMF故障指示回调地址(callback URI for SMFrestoration)，供备用SMF用以接收SMF故障指示；备用SMF的N4接口信息，用于建立N4连接，可以包括如下信息：N4接口的IP地址(IP address for N4association)、N4接口的端口(Port for N4association)。

在本实施例中，NF获取主用会话管理功能SMF的备用SMF信息的方式包括但不限于以下两种：

方式一：NF在PDU会话创建时，获取主用SMF发送过来的备用SMF信息。如图6所示为本实施例提供的在PDU会话创建流程中，主用SMF将备用SMF信息发送给NF的流程示意图，包括以下步骤：

S601，UE向AMF发送PDU会话建立请求。

S602，AMF根据UE的PDU会话建立请求，比如根据UE请求的DNN，为UE选择合适的SMF。

S603，AMF向SMF发送创建SM会话上下文请求。

S604，SMF向UDM注册、获取会话签约数据，可选地，SMF向UDM提供备用SMF信息。

S605，SMF向AMF返回创建SM会话上下文响应，可选地，SMF向AMF提供备用SMF信息。

S606，SMF选择合适的PCF，如果AMF在前述步骤中提供了AMF选择的PCF，则SMF使用该PCF。

S607，SMF向PCF获取会话策略数据，可选地，SMF向PCF提供备用SMF信息。

S608，SMF根据DNN、UE位置等信息，选择合适的UPF。

S609，SMF向UPF发送N4会话建立请求，可选的，SMF向UPF提供备用SMF信息。

另外，在本实施例的一些实施方式中，在NF为用户面功能UPF时，UPF在接收主用SMF发送过来的N4连接建立请求、N4连接更新请求、N4会话建立请求、或N4会话变更请求时，获取N4连接建立请求或N4会话建立请求所携带的备用SMF信息。图7所示出的为本实施例提供的一种UPF获取备用SMF信息的流程示意图，分别通过流程A和B来示出上述两种获取方式，包括以下步骤：

其中，流程A是通过N4接口建立的的时候获取备用SMF信息；

步骤A701，主用SMF向UPF发送N4连接建立请求，N4连接建立请求中携带备用SMF信息。

可选地，在本步骤中，SMF还可以携带自身的标识信息，可以是如下之一或组合：SMF节点标识(SMF Node D)、SMF实例化标识(SMF Instance ID)。

步骤A702，UPF接收SMF的N4连接建立请求，根据N4连接建立请求向SMF返回N4连接建立响应(N4Association Establishment Response)。

UPF接收到SMF的N4连接建立请求的同时获取到备用SMF信息。应当注意的是，备用SMF信息也可以在后续发生更新，如果是更新，则可以通过N4连接更新请求下发，携带方式与N4连接建立的时候一致。

另外，流程B是通过会话级的消息建立触发的备用SMF信息的获取；

步骤B701，AMF向主用SMF发送创建SM上下文请求。

步骤B702，主用SMF接收AMF的创建SM上下文请求，向AMF返回创建SM上下文响应。

步骤B703，主用SMF为UE选择合适的UPF。

步骤B704，主用SMF向UPF发送N4会话建立请求，N4会话建立请求中携带备用SMF信息。

步骤B705，UPF接收主用SMF的N4会话建立请求，根据请求建立N4会话，向主用SMF返回N4会话建立响应。

应当理解的是，备用SMF信息也可能在后续发生更新，如果是更新，则可以通过N4会话更新请求下发，携带方式与N4会话建立的时候一致。

方式二：NF使用主用SMF的SMF标识，从NF存储功能NRF上获取主用SMF的SMF配置参数，并从SMF配置参数中获取备用SMF信息。图8所示出的为本实施例提供的NF从NRF获取主用SMF的备用SMF信息的流程示意图，分别通过流程A和B来示出主用SMF向NRF发起NF注册的流程和NF获取主用SMF的配置参数的流程，包括以下步骤：

步骤A801，主用SMF向NRF发送NF注册请求，携带备用SMF配置参数，备用SMF配置参数中包括备用SMF信息。

可选的，在本步骤中，主用SMF还携带如下信息之一或组合：SMF分组标识、备用SMF列表。备用SMF列表中每个SMF包含其SMF实例化标识。

步骤A802，NRF接收并处理SMF的NF注册请求，向SMF返回NF注册响应。

根据不同流程的需要，当NF需要获取若干备用SMF时，执行步骤B801～B802，从NRF获取可供选择的备用SMF列表。或者，当NF已经获得了某个具体SMF(可以是主用SMF或备用SMF)的SMF标识，需要从NRF获得该SMF的配置参数时，执行步骤B803～B804。

步骤B801，NF向NRF发送NF发现请求，指定NF类型为SMF，提供需要SMF支持的DNN，以及其他的必要信息。

可选的，在本步骤中，NF还可以指定SMF分组标识，要求NRF返回具有相同SMF分组标识的备用SMF列表。

步骤B802，NRF根据NF的NF发现请求，寻找合适的备用SMF，向NF返回NF发现响应。在NF发现响应中，包含备选SMF列表，以及每个SMF的配置参数。

步骤B803，NF向NRF发送NF发现请求，指定NF类型为SMF，提供SMF标识。

可选的，在本步骤中，SMF标识可以是如下之一：SMF实例化标识、SMF节点标识。

步骤B804，NRF根据NF的NF发现请求，获取指定的SMF的SMF配置参数，向NF返回NF发现响应；在NF发现响应中，包含所述请求的SMF的SMF配置参数。通常，在SMF配置参数中包含该SMF的备用SMF信息。

当NF选定备用SMF后，或从NRF获得指定备用SMF的配置参数后，根据流程需要，和所述备用SMF发起消息交互流程。

在本实施例的一些实施方式中，在NF为用户面功能UPF时，SMF标识为主用SMF向UPF发送N4连接建立请求、或N4连接变更请求、或N4会话建立请求、或N4会话变更请求时，在请求消息中所携带的主用SMF的SMF标识。

S502：NF在确定主用SMF发生故障时，向备用SMF发送SMF故障通知消息；SMF故障通知消息用于指示备用SMF触发PDU会话的释放并重激活。

在本实施例的一种实施方式中，NF自身通过检测自身与主用AMF之间的链路状态而确定主用SMF发生故障时，向备用SMF发送SMF故障通知消息。

例如，NF为用户面功能UPF时，UPF对自身与主用SMF之间的链路状态进行检测的方式包括但不限于以下两种：

方式一：UPF通过检测向主用SMF发送N4信令消息时的N4信令发送状态，来对UPF与主用SMF之间的链路状态进行获取。UPF向SMF发送的N4信令消息，例如下行数据到达通知，当这种信令发送失败时，UPF可以感知链路中断，而确定主用SMF发生故障。

方式二：UPF根据在建立与主用SMF的N4连接之后，UPF与主用SMF之间的心跳检测，获取UPF与主用SMF之间的链路状态。UPF和SMF之间为了进行链路探测，会有类似心跳的保活机制，即周期性的发送探测消息来确定链路状态。

此外，还例如，在NF为非UPF、非SMF的其他NF时，也即NF为AMF、PCF、UDM等时，其他NF在建立与主用SMF的信令交互之后，通过检测和主用SMF之间的心跳或信令交互响应情况，来获取与主用SMF之间的链路状态，从而确定主用SMF是否发生故障。

可选的，在NF向备用SMF发送SMF故障通知消息时，SMF故障通知消息可以携带以下至少之一：故障SMF的SMF标识、N4会话失效指示、UE标识。更进一步的还可以携带DNN信息。应当理解的是，在此处，由于主用SMF发生故障，所述故障SMF即主用SMF。还应当说明的是，N4会话失效指示用于指明UE的N4会话上下文已失效，需要重建N4会话，则备用SMF可以根据UE标识从UDSF或UDM获取UE的PDU会话上下文信息。

其中，故障SMF的SMF标识可以是：SMF节点标识(即N4接口上的SMF节点标识)、或SMF实例化标识，UE的标识信息则可以是：SUPI。

在本实施例的一些实施方式中，NF向备用SMF发送SMF故障通知消息包括但不限于以下两种方式：

方式一：获取备用SMF的SMF故障指示回调地址；通过SMF故障指示回调地址向备用SMF发送SMF故障通知消息。

方式二：在NF为UPF时，向备用SMF发送SMF故障通知消息包括：获取备用SMF的N4接口信息；通过N4接口向备用SMF发送SMF故障通知消息。

还应当说明的是，获取备用SMF的SMF故障指示回调地址或N4接口信息包括但不限于以下三种方式：

方式一：NF从备用SMF信息中直接获取备用SMF的SMF故障指示回调地址或N4接口信息。

方式二：NF从备用SMF信息中获取备用SMF的分组标识，并通过备用SMF的分组标识从NRF获取SMF列表，然后从SMF列表中的目标备用SMF的SMF配置参数中，获取目标备用SMF的SMF故障指示回调地址或N4接口信息。

方式三：NF从备用SMF信息中获取备用SMF的实例化标识，并通过备用SMF的实例化标识从NRF获取目标备用SMF的SMF配置参数，然后从SMF配置参数获取目标备用SMF的SMF故障指示回调地址或N4接口信息。

通过本发明实施例提供的PDU会话重建方法，在某些实施过程中，与SMF产生信令交互的NF获取主用会话管理功能SMF的备用SMF信息，在NF确定主用SMF发生故障时，基于备用SMF信息向备用SMF发送SMF故障通知消息，以指示备用SMF触发PDU会话的释放并重激活，避免了SMF故障时数据传输的失败，尤其是当UPF收到发往UE的下行数据时因SMF故障而导致的数据投递失败，能有效改进SMF故障时的的PDU会话恢复流程，并有效保证了上下行数据的正常传输。

实施例二：

为了解决相关技术中在SMF发生故障时，导致PDU会话失效，造成上下行数据传输失败的技术问题，本发明实施例提供一种PDU会话重建方法，本实施例提供的PDU会话重建方法应用于备用SMF侧，请参见图9所示，包括：

S901：备用SMF接收NF在确定主用SMF发生故障时，所发送的SMF故障通知消息，NF为与SMF产生信令交互的NF。

在本发明实施例中，主用SMF为当前与NF产生信令交互的SMF，当与SMF产生信令交互的NF检测到该主用SMF发生故障时，则向备用SMF发送SMF故障通知消息，而指示备用SMF触发PDU会话的释放并重激活。应当理解的是，NF的类型包括AMF、UDM、UPF、PCF等非SMF的NF。

其中，可选的，在备用SMF接收到NF发送SMF故障通知消息时，SMF故障通知消息中携带以下至少之一：故障SMF的SMF标识、N4会话失效指示、UE标识。更进一步的还可以携带有DNN信息。在此处，故障SMF即发生故障的主用SMF。还应当说明的是，N4会话失效指示用于指明UE的N4会话上下文已失效，需要重建N4会话，则备用SMF可以根据UE标识从UDSF或UDM获取UE的PDU会话上下文信息。

应当理解的是，主用SMF的SMF标识可以是：SMF节点标识(即N4接口上的SMF节点标识)、或SMF实例化标识，UE的标识信息则可以是：SUPI。

在本实施例的一些实施方式中，备用SMF接收NF在确定主用SMF发生故障时，所发送过来的SMF故障通知消息包括但不限于以下两种方式：

方式一：备用SMF接收UPF在确定主用SMF发生故障时，通过备用SMF的SMF故障指示回调地址所发送过来的SMF故障通知消息。

方式二：在NF为UPF时，备用SMF接收UPF在确定主用SMF发生故障时，通过备用SMF的N4接口所发送过来的SMF故障通知消息。

其中，如果NF所获取的备用SMF信息中仅包含备用SMF的SMF实例化标识，则NF使用该SMF实例化标识，从NRF处获取该SMF的SMF配置参数。SMF配置参数中，包含用以接收SMF故障指示的回调地址或用以建立N4接口的信息，从而NF向该回调地址或N4接口发送SMF故障通知消息。

S902：备用SMF触发PDU会话的释放并重激活。

在本实施例的一些实施方式中，备用SMF触发PDU会话的释放并重激活包括但不限于以下三种方式：

方式一：备用SMF基于SMF故障通知消息以及PDU会话标识构造PDU会话释放并重激活请求，然后通过接入管理功能AMF发送至UE，以触发PDU会话的释放并重激活。图10所示出的为本实施例提供的一种在主用SMF故障后，备用SMF触发PDU会话重建的流程示意图，本实施例中以NF为UPF为例，包括以下步骤：

S1001，UE请求建立PDU会话，网络为UE创建PDU会话。

其中，在为UE建立PDU会话后，UE可以发起上行数据传输、或接收下行数据。

在本步骤中，若NF为UPF，则可选的，SMF在和UPF建立N4连接、或建立N4会话时，或更新N4连接、N4会话时，可以将备用SMF信息携带给UPF。

或者，若NF为非UPF的其他NF，可选的，SMF在流程交互中，可以将备用SMF信息携带给UDM、AMF、PCF，则UDM、AMF、PCF在接收到备用SMF发起的消息请求时，根据主用SMF所登记的备用SMF信息，可授权备用SMF的消息请求。

S1002，某一时刻，有下行数据要发往UE，当UPF收到下行数据后，若UE当前在空闲态，则UPF向主用SMF发送下行数据通知。

假定主用SMF发生故障，则会无响应，那么UPF发往主用SMF的下行数据通知，将无法获得正确的响应。根据配置，UPF可尝试重发该消息。

S1003，由于主用SMF无响应，且重发尝试失败后，UPF可判断主用SMF发生故障，则UPF向备用SMF发送SMF故障通知消息。

在本步骤中，UPF通过所获取的备用SMF信息、或备用SMF的配置参数中的SMF故障指示的回调地址或N4接口信息，向备用SMF发送SMF故障通知消息，而如果UPF所获取的备用SMF信息，仅包含备用SMF的SMF实例化标识，那么则UPF先使用该SMF实例化标识，从NRF处获取该SMF的配置参数，再从SMF配置参数中获取用以接收SMF故障通知消息的回调地址、或用以建立N4接口的信息。

在本步骤中，当UPF向备用SMF发送SMF故障通知消息时，同时还可以携带如下信息：故障SMF的标识信息，如：SMF节点标识、或SMF实例化标识；N4会话失效指示，N4会话失效指示用于指明UE的N4会话上下文已失效，需要重建N4会话，则备用SMF可以根据UE标识从UDSF或UDM获取UE的PDU会话上下文信息；UE的标识信息，如SUPI；可选地，还可以携带DNN信息。应当理解的是，此处的故障SMF即发生故障的主用SMF。

应当说明的是，发生故障的SMF的标识信息、以及UE的标识信息，用以供UDM、AMF定位故障SMF(即发生故障的主用SMF)为UE建立的PDU会话。DNN信息可用以进一步限定主用SMF为UE建立的特定PDU会话。

S1004，收到UPF发送的SMF故障指示后，备用SMF向UDM查询UE的PDU会话上下文。

其中，备用SMF向UDM提供：故障SMF的标识信息、UE的标识信息、DNN等。UDM使用所述信息，定位故障SMF为UE所建立的特定PDU会话，并向备用SMF返回PDU会话上下文信息(也即SM Context)。

S1005，收到UPF发送的SMF故障通知消息后，备用SMF向UDM查询当前服务UE的AMF信息。

其中，备用SMF向UDM提供：UE的标识信息。UDM使用所述信息，定位当前服务UE的AMF信息，并向备用SMF返回AMF上下文信息(也即AM Context)，其中至少包含AMF的实例化标识、或全局唯一AMF标识。

可选的，备用SMF获得AMF上下文信息后，有可能需要和NRF交互，以获得AMF的配置参数(AMF Profile)。

S1006，备用SMF获得PDU会话上下文、AMF上下文信息后，利用所获得的信息，构造PDU会话释放并重激活请求。

S1007，备用SMF向AMF发送N1/N2消息传输请求，在NAS消息中携带PDU会话释放并重激活请求。

S1008，AMF向UE发送NAS消息，NAS消息中携带PDU会话释放并重激活请求。

S1009，UE收到AMF发送的PDU会话释放并重激活请求后，发起PDU会话释放并重激活流程，网络为UE重选SMF，并重建PDU会话。

在此步骤中，网络为UE重选SMF时，可选的，重选的SMF可以为前述步骤中的备用SMF。在完成PDU会话重建后，UPF继续将下行数据继续发往UE。

方式二：备用SMF向AMF发送SMF故障指示以及PDU会话标识，以使AMF构造PDU会话释放并重激活请求而触发PDU会话的释放并重激活。图11所示出的为本实施例提供的另一种在主用SMF故障后，备用SMF触发PDU会话重建的流程示意图，本实施例中同样以NF为UPF为例，包括以下步骤：

S1101～S1105，和图10所对应的实施方式中的步骤S1001～S1005相同，在此不再赘述。

S1106，备用SMF向AMF发送SMF故障指示。

应当说明的是，该SMF故障指示为备用SMF在接收到SMF故障通知消息后，从该SMF故障通知消息中获取，或单独生成，可选的，SMF故障指示携带有PDU会话ID。

S1107，AMF利用所接收的消息，构造PDU会话释放并重激活请求。

S1108，AMF向UE发送NAS消息，NAS消息中携带PDU会话释放并重激活请求。

S1109，UE收到AMF发送的PDU会话释放并重激活请求后，发起PDU会话释放并重激活流程，网络为UE重选SMF，并重建PDU会话。

方式三：备用SMF向AMF发送SMF故障指示以及PDU会话标识，AMF向UE发送NAS消息，其中携带SMF故障指示和PDU会话标识，以触发UE发起PDU会话并重激活。图12所示出的为本实施例提供的又一种在主用SMF故障后，备用SMF触发PDU会话重建的流程示意图，本实施例中同样以NF为UPF为例，包括以下步骤：

S1201～S1205，和图10所对应的实施方式中的步骤S1001～S1005相同，在此不再赘述。

S1206，备用SMF向AMF发送SMF故障指示。

可选的，SMF故障指示携带有PDU会话ID。SMF故障指示，用以指示UE某个SMF故障，和其相关的PDU会话需要释放并重建。PDU会话ID用以向UE指示哪个PDU会话需要释放并重激活。

S1207，AMF向UE发送NAS消息，NAS消息中携带SMF故障指示以及PDU会话ID。

S1208，UE接收AMF发送的SMF故障指示后，根据PDU会话ID发起PDU会话释放并重激活流程，网络为UE重选SMF，并重建PDU会话。

应当说明的是，可选的，在备用SMF触发PDU会话的释放并重激活之前，还包括以下至少之一：备用SMF使用SMF故障通知消息中所携带的故障SMF的SMF标识、N4会话失效指示、UE标识，从UDM或UDSF中获取SMF的PDU会话上下文信息，该故障SMF即发生故障的所述主用SMF；备用SMF使用SMF故障通知消息中所携带的UE标识，从UDM或UDSF中获取UE的AMF上下文信息；备用SMF从UPF获取AMF的实例化标识，并通过AMF的实例化标识从NRF获取AMF配置参数。还应当说明的是，N4会话失效指示用于指明UE的N4会话上下文已失效，需要重建N4会话，则备用SMF可以根据UE标识从UDSF或UDM获取UE的PDU会话上下文信息。

为了构造PDU会话释放并重激活请求，需要获得PDU会话上下文信息。备用SMF可使用UE标识、故障SMF(即发生故障的主用SMF)的实例化标识，从UDM或UDSF中获取到SMF的PDU会话上下文信息，使用该PDU会话上下文信息，才可以构造PDU会话释放并重新激活请求。

为了向AMF发送PDU会话释放并重激活请求，或向AMF发送SMF故障通知消息，备用SMF需要获得AMF上下文信息。备用SMF可使用UE标识，从UDM获取到UE的AMF上下文信息。从AMF上下文信息中，可获得AMF的实例化标识以及其他信息。根据需要，备用SMF可向NRF查询，以获得该AMF的配置参数；备用SMF还可以从UPF获得AMF的实例化标识，备用SMF可通过AMF的实例化标识向NRF查询，以获得该AMF的配置参数。

应当说明的是，如图10、11、12所对应的实施方式中，是以UPF为例，在检测到主用SMF发生故障时，向备用SMF发送SMF故障通知消息，以触发SMF发起PDU会话的释放并重激活。同理地，非UPF的其他NF，如AMF、UDM、PCF，也可以在检测到主用SMF发生故障时，向备用SMF发送故障通知消息，以触发SMF发起PDU会话的释放并重激活。其他NF，如AMF、UDM、PCF，可以根据信令交互的响应、或心跳保活检测，来判断主用SMF是否发生故障。

通过本发明实施例提供的PDU会话重建方法，在某些实施过程中，备用SMF接收与SMF产生信令交互的NF在确定主用SMF发生故障时，所发送过来的SMF故障通知消息，然后备用SMF根据SMF故障通知消息触发PDU会话的释放并重激活，避免了SMF故障时数据传输的失败，尤其是当UPF收到发往UE的下行数据时因SMF故障而导致的数据投递失败，能有效改进SMF故障时的的PDU会话恢复流程，并有效保证了上下行数据的正常传输。

实施例三：

为了解决相关技术中在SMF发生故障时，因SMF故障导致PDU会话失效，导致数据传输无法执行，尤其是当UPF收到发往UE的下行数据时将导致下行数据投递失败的技术问题，本发明实施例提供一种PDU会话重建方法，本实施例提供的PDU会话重建方法应用于包括NF、备用SMF和UE的系统侧，请参见图13所示，包括：

S1301：NF获取主用SMF的备用SMF信息。

方式一：NF获取在PDU会话创建时，获取主用SMF发送过来的备用SMF信息。

方式二：NF使用主用SMF的SMF标识，从NF存储功能NRF上获取主用SMF的SMF配置参数，并从SMF配置参数中获取备用SMF信息。

S1302：NF在确定主用SMF发生故障时，向备用SMF发送SMF故障通知消息。

可选的，在NF向备用SMF发送SMF故障通知消息时，SMF故障通知消息可以携带以下至少之一：故障SMF的SMF标识、N4会话失效指示、UE标识。更进一步的还可以携带DNN信息。应当理解的是，在此处，由于主用SMF发生故障，所述故障SMF即主用SMF。

S1303：备用SMF在接收到SMF故障通知消息时，触发PDU会话的释放并重激活。

S1304：UE释放并重激活PDU会话。

应当说明的是，可选的，在备用SMF触发UE进行无效PDU会话的释放并重激活有效PDU会话之前，还包括以下至少之一：备用SMF使用SMF故障通知消息中所携带的故障SMF的SMF标识、N4会话失效指示、UE标识，从UDM或UDSF中获取SMF的PDU会话上下文信息，该故障SMF即发生故障的所述主用SMF；备用SMF使用SMF故障通知消息中所携带的UE标识，从UDM或UDSF中获取UE的AMF上下文信息；备用SMF从UPF获取AMF的实例化标识，并通过AMF的实例化标识从NRF获取AMF配置参数。

另外，UE侧接受备用SMF的PDU会话的重建的触发包括但不限于以下三种方式：

方式一：UE接收备用SMF通过AMF发送过来的、备用SMF基于SMF故障通知消息以及PDU会话标识所构造的PDU会话释放并重激活请求，而释放无效PDU会话并重激活有效PDU会话。

方式二：UE接收AMF基于备用SMF所发送的SMF故障指示以及PDU会话标识所构造的PDU会话释放并重激活请求，而释放无效PDU会话并重激活有效PDU会话。

方式三：UE接收备用SMF通过AMF发送过来的SMF故障指示以及PDU会话标识，而释放无效PDU会话并重激活有效PDU会话。

应当说明的是，在本实施例的一些实施方式中，系统侧还包括主用SMF，其中，主用在PDU会话创建请求时，确定与所述主用SMF产生信令交互的NF，然后向NF发送主用SMF的备用SMF信息。

应当理解的是，可选的，在NF为UPF时，主用SMF向NF发送主用SMF的备用SMF信息包括：主用SMF向UPF发送N4连接建立请求、或N4连接变更请求、或N4会话建立请求、或N4会话变更请求时，携带主用SMF的备用SMF信息。

通过本发明实施例提供的PDU会话重建方法，在某些实施过程中，与SMF产生信令交互的NF获取主用SMF的备用SMF信息，在NF确定主用SMF发生故障时，基于备用SMF信息向备用SMF发送SMF故障通知消息，备用SMF在接收到SMF故障通知消息时，触发用户设备UE释放并重激活PDU会话，避免了SMF故障时数据传输的失败，尤其是当UPF收到发往UE的下行数据时因SMF故障而导致的数据投递失败，能有效改进SMF故障时的的PDU会话恢复流程，并有效保证了上下行数据的正常传输。

实施例四：

如图14所示为本实施例提供的一种PDU会话重建系统的结构示意图，该用户设备UE迁移系统包括与SMF产生信令交互的NF 1401、备用SMF 1402和UE 1403，NF 1401，用于获取主用会话管理功能SMF的备用SMF信息，并在确定主用SMF发生故障时，向备用SMF发送SMF故障通知消息；备用SMF 1402，用于接收NF在确定主用SMF发生故障时，所发送过来的SMF故障通知消息，然后触发PDU会话的释放并重激活；UE 1403，用于释放并重激活PDU会话。

请参见图15所示，图15为本发明实施例提供的一种应用于与SMF产生信令交互的NF的PDU会话重建装置，包括：获取模块1501和第一发送模块1502，

其中，获取模块1501，用于获取主用会话管理功能SMF的备用SMF信息；

第一发送模块1502，用于在确定主用SMF发生故障时，向备用SMF发送SMF故障通知消息；SMF故障通知消息用于指示备用SMF触发PDU会话的释放并重激活。

在本发明实施例中，由于消息流程的交互需要，NF和SMF产生消息流程的交互，NF的类型包括AMF、UDM、UPF、PCF等非SMF的NF，主用SMF为当前与NF产生信令交互的SMF。

其中，在本实施例中，获取模块1501获取主用会话管理功能SMF的备用SMF信息的方式包括但不限于以下两种：

方式一：获取模块1501获取在PDU会话创建时，获取主用SMF发送过来的备用SMF信息。

方式二：获取模块1501使用主用SMF的SMF标识，从NF存储功能NRF上获取主用SMF的SMF配置参数，并从SMF配置参数中获取备用SMF信息。

在本实施例的一些实施方式中，在NF为用户面功能UPF时，SMF标识为获取模块1501向UPF发送N4连接建立请求、或N4连接变更请求、或N4会话建立请求、或N4会话变更请求时，在请求消息中所携带的主用SMF的SMF标识。

另外，在第一发送模块1502向备用SMF发送SMF故障通知消息时，SMF故障通知消息可以携带以下至少之一：故障SMF的SMF标识、UE标识。更进一步的还可以携带DNN信息。应当理解的是，在此处，由于主用SMF发生故障，所述故障SMF即主用SMF。

在本实施例的一些实施方式中，第一发送模块1502向备用SMF发送SMF故障通知消息包括但不限于以下两种方式：

方式二：在NF为UPF时，向备用SMF发送SMF故障通知消息包括：获取备用SMF的N4接口信息；通过N4接口信息向备用SMF发送SMF故障通知消息。

还应当说明的是，第一发送模块1502获取备用SMF的SMF故障指示回调地址或N4接口信息包括但不限于以下三种方式：

方式一：第一发送模块1502从备用SMF信息中直接获取备用SMF的SMF故障指示回调地址或N4接口信息。

方式二：第一发送模块1502从备用SMF信息中获取备用SMF的分组标识，并通过备用SMF的分组标识从NRF获取SMF列表，然后从SMF列表中的目标备用SMF的SMF配置参数中，获取目标备用SMF的SMF故障指示回调地址或N4接口信息。

方式三：第一发送模块1502从备用SMF信息中获取备用SMF的实例化标识，并通过备用SMF的实例化标识从NRF获取目标备用SMF的SMF配置参数，然后从SMF配置参数获取目标备用SMF的SMF故障指示回调地址或N4接口信息。

请参见图16所示，图16为本发明实施例提供的一种应用于备用SMF的PDU会话重建装置，包括：第一接收模块1601和触发模块1602，

其中，第一接收模块1601，用于接收NF在确定主用SMF发生故障时，所发送过来的SMF故障通知消息；NF为与SMF产生信令交互的NF；

触发模块1602，用于触发PDU会话的释放并重激活。

在本实施例的一些实施方式中，第一接收模块1601接收NF在确定主用SMF发生故障时，所发送过来的SMF故障通知消息包括但不限于以下两种方式：

方式一：第一接收模块1601接收UPF在确定主用SMF发生故障时，通过备用SMF的SMF故障指示回调地址所发送过来的SMF故障通知消息。

方式二：在NF为UPF时，第一接收模块1601接收UPF在确定主用SMF发生故障时，通过备用SMF的N4接口所发送过来的SMF故障通知消息。

其中，如果NF所获取的备用SMF信息中仅包含备用SMF的SMF实例化标识，则NF使用该SMF实例化标识，从NRF处获取该SMF的配置参数。SMF配置参数中，包含用以接收SMF故障指示的回调地址或用以建立N4接口的信息，从而NF向该回调地址或N4接口发送SMF故障通知消息。

在本实施例的一些实施方式中，触发模块1602触发UE进行无效PDU会话的释放并重激活有效PDU会话包括但不限于以下三种方式：

方式一：触发模块1602基于SMF故障通知消息以及PDU会话标识构造PDU会话释放并重激活请求，然后通过接入管理功能AMF发送至UE，以触发PDU会话并重激活。

方式二：触发模块1602向AMF发送SMF故障指示以及PDU会话标识，以使AMF构造PDU会话释放并重激活请求而触发PDU会话的释放并重激活。

方式三：触发模块1602向AMF发送SMF故障指示以及PDU会话标识，AMF向UE发送NAS消息，其中携带SMF故障指示和PDU会话标识，以触发UE发起PDU会话并重激活。

应当说明的是，可选的，还包括：第二获取模块，第二获取模块用于使用SMF故障通知消息中所携带的故障SMF的SMF标识、N4会话失效指示、UE标识，从UDM或UDSF中获取SMF的PDU会话上下文信息，该故障SMF即发生故障的所述主用SMF；或，第二获取模块用于使用SMF故障通知消息中所携带的UE标识，从UDM或UDSF中获取UE的AMF上下文信息；或，第二获取模块用于从UPF获取AMF的实例化标识，并通过AMF的实例化标识从NRF获取AMF配置参数。

请参见图17所示，图17为本发明实施例提供的一种应用于UE的PDU会话重建装置，包括：第二接收模块1701和重建模块1702，

其中，第二接收模块1701用于接收备用SMF通过AMF发送过来的、备用SMF基于SMF故障通知消息以及PDU会话标识所构造的PDU会话释放并重激活请求，或，接收AMF基于备用SMF所发送的SMF故障指示以及PDU会话标识所构造的PDU会话释放并重激活请求，或，接收备用SMF通过AMF发送过来的SMF故障指示以及PDU会话标识；

重建模块1702，用于释放并重激活PDU会话。

应当说明的是，在本实施例的一些实施方式中，PDU会话重建系统还可以包括主用SMF，图18为本发明实施例提供的一种应用于主用SMF的PDU会话重建装置，包括：选择模块1801和第二发送模块1802，

其中，选择模块1801，用于在PDU会话创建请求时，确定与所述主用SMF产生信令交互的NF；

第二发送模块1802，用于向NF发送主用SMF的备用SMF信息；备用SMF信息用于NF在确定主用SMF发生故障时，向备用SMF发送SMF故障通知消息。

应当理解的是，可选的，在NF为UPF时，第二发送模块1802向NF发送主用SMF的备用SMF信息包括：第二发送模块1802向UPF发送N4连接建立请求、或N4连接变更请求、或N4会话建立请求、或N4会话变更请求时，携带主用SMF的备用SMF信息。

通过本发明实施例提供的PDU会话重建系统，在某些实施过程中，与SMF产生信令交互的NF获取主用会话管理功能SMF的备用SMF信息，在NF确定主用SMF发生故障时，基于备用SMF信息向备用SMF发送SMF故障通知消息，备用SMF在接收到SMF故障通知消息时，触发用户设备UE释放并重激活PDU会话，避免了SMF故障时数据传输的失败，尤其是当UPF收到发往UE的下行数据时因SMF故障而导致的数据投递失败，能有效改进SMF故障时的的PDU会话恢复流程，并有效保证了上下行数据的正常传输。

实施例五：

本发明实施例还提供了一种NF，参见图19所示，其包括第一处理器1901、第一存储器1902及第一通信总线1903，其中：第一通信总线1903用于实现第一处理器1901和第一存储器1902之间的连接通信；第一处理器1901用于执行第一存储器1902中存储的一个或者多个计算机程序，以实现上述实施例中的应用于NF侧的PDU会话重建方法中的至少一个步骤。

本发明实施例还提供了一种备用SMF，参见图20所示，其包括第二处理器2001、第二存储器2002及第二通信总线2003，其中：第二通信总线2003用于实现第二处理器2001和第二存储器2002之间的连接通信；第二处理器2001用于执行第二存储器2002中存储的一个或者多个计算机程序，以实现上述实施例中的应用于备用SMF侧的PDU会话重建方法中的至少一个步骤。

本发明实施例还提供了一种UE，参见图21所示，其包括第三处理器2101、第三存储器2102及第三通信总线2103，其中：第三通信总线2103用于实现第三处理器2101和第三存储器2102之间的连接通信；第三处理器2101用于执行第三存储器2102中存储的一个或者多个计算机程序，以实现上述实施例中的应用于UE侧的PDU会话重建方法中的至少一个步骤。

本发明实施例还提供了一种主用SMF，参见图22所示，其包括第四处理器2201、第四存储器2202及第四通信总线2203，其中：第四通信总线2203用于实现第四处理器2201和第四存储器2202之间的连接通信；第四处理器2201用于执行第四存储器2202中存储的一个或者多个计算机程序，以实现上述实施例中的应用于主用SMF侧的PDU会话重建方法中的至少一个步骤。

本发明实施例还提供了一种PDU会话重建系统，参见图23所示，其包括第五处理器2301、第五存储器2302及第五通信总线2303，其中：第五通信总线2303用于实现第五处理器2301和第五存储器2302之间的连接通信；第五处理器2301用于执行第五存储器2302中存储的一个或者多个计算机程序，以实现上述实施例中的应用于系统侧的PDU会话重建方法中的至少一个步骤。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、计算机程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性或非易失性、可移除或不可移除的介质。计算机可读存储介质包括但不限于RAM(Random Access Memory，随机存取存储器),ROM(Read-Only Memory，只读存储器),EEPROM(Electrically Erasable Programmable read only memory，带电可擦可编程只读存储器)、闪存或其他存储器技术、CD-ROM(Compact Disc Read-Only Memory，光盘只读存储器)，数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。

本实施例中的计算机可读存储介质可用于存储一个或者多个计算机程序，其存储的一个或者多个计算机程序可被处理器执行，以实现上述实施例一、和/或实施例二、和/或实施例三中的PDU会话重建方法的至少一个步骤。

本实施例还提供了一种计算机程序，该计算机程序可以分布在计算机可读介质上，由可计算装置来执行，以实现上述实施例一、和/或实施例二、和/或实施例三中的PDU会话重建方法的至少一个步骤；并且在某些情况下，可以采用不同于上述实施例所描述的顺序执行所示出或描述的至少一个步骤。

本实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机可读装置，该计算机可读装置上存储有如上所示的计算机程序。本实施例中该计算机可读装置可包括如上所示的计算机可读存储介质。

可见，本领域的技术人员应该明白，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件(可以用计算装置可执行的计算机程序代码来实现)、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。

此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、计算机程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。所以，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明实施例所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种分组数据单元PDU会话重建方法，包括：

网络功能NF获取主用会话管理功能SMF的备用SMF信息；所述NF为与SMF产生信令交互的NF；

所述NF在确定所述主用SMF发生故障时，向备用SMF发送SMF故障通知消息；所述SMF故障通知消息用于指示所述备用SMF触发PDU会话的释放并重激活。

2.如权利要求1所述的PDU会话重建方法，其特征在于，所述网络功能NF获取主用会话管理功能SMF的备用SMF信息包括：

所述NF获取在PDU会话创建时，所述主用SMF发送过来的备用SMF信息。

3.如权利要求2所述的PDU会话重建方法，其特征在于，在所述NF为用户面功能UPF时，所述NF获取在PDU会话创建时，所述主用SMF发送过来的备用SMF信息包括：

所述UPF在接收所述主用SMF发送过来的N4连接建立请求、或N4连接变更请求、或N4会话建立请求、或N4会话变更请求时，获取所述N4连接建立请求、或N4连接变更请求、或N4会话建立请求、或N4会话变更请求所携带的备用SMF信息。

4.如权利要求1所述的PDU会话重建方法，其特征在于，网络功能NF获取主用会话管理功能SMF的备用SMF信息：

所述NF使用所述主用SMF的SMF标识，从NF存储功能NRF上获取所述主用SMF的备用SMF信息。

5.如权利要求4所述的PDU会话重建方法，其特征在于，在所述NF为用户面功能UPF时，所述SMF标识为所述UPF在接收所述主用SMF发送过来的N4连接建立请求、或N4连接变更请求、或N4会话建立请求、或N4会话变更请求时，所述N4连接建立请求、或N4连接变更请求、或N4会话建立请求、或N4会话变更请求所携带的所述主用SMF的SMF标识。

6.如权利要求4所述的PDU会话重建方法，其特征在于，所述SMF标识包括以下其中之一：SMF分组标识、SMF实例化标识、SMF节点标识。

7.如权利要求1所述的PDU会话重建方法，其特征在于，所述备用SMF信息包括以下至少之一：备用SMF的SMF分组标识、备用SMF的SMF实例化标识、备用SMF的SMF节点标识、备用SMF的SMF故障指示回调地址、备用SMF的N4接口信息。

8.如权利要求1所述的PDU会话重建方法，其特征在于，所述NF在确定所述主用SMF发生故障时，向备用SMF发送SMF故障通知消息包括：

所述NF自身通过检测而确定所述主用SMF发生故障时，向备用SMF发送SMF故障通知消息。

9.如权利要求1所述的PDU会话重建方法，其特征在于，所述SMF故障通知消息携带以下至少之一：故障SMF的SMF标识、UE标识、N4会话失效指示；所述故障SMF为发生故障的所述主用SMF。

10.如权利要求1至9中任一项所述的PDU会话重建方法，其特征在于，所述向备用SMF发送SMF故障通知消息包括：

获取备用SMF的SMF故障指示回调地址；

通过所述SMF故障指示回调地址向所述备用SMF发送SMF故障通知消息；

或，在所述NF为UPF时，所述向备用SMF发送SMF故障通知消息包括：

获取备用SMF的N4接口信息；

通过所述N4接口向所述备用SMF发送SMF故障通知消息。

11.如权利要求10所述的PDU会话重建方法，其特征在于，所述获取备用SMF的SMF故障指示回调地址或N4接口信息包括：

所述NF从所述备用SMF信息中直接获取备用SMF的SMF故障指示回调地址或N4接口信息；

或，所述NF从所述备用SMF信息中获取备用SMF的分组标识，并通过所述备用SMF的分组标识从NRF获取SMF列表，然后从SMF列表中的目标备用SMF的SMF配置参数中，获取所述目标备用SMF的SMF故障指示回调地址或N4接口信息；

或，所述NF从所述备用SMF信息中获取备用SMF的实例化标识，并通过所述备用SMF的实例化标识从NRF获取目标备用SMF的SMF配置参数，然后从所述SMF配置参数获取所述目标备用SMF的SMF故障指示回调地址或N4接口信息。

12.一种用户设备PDU会话重建方法，包括：

备用SMF接收NF在确定主用SMF发生故障时，所发送的SMF故障通知消息；所述NF为与SMF产生信令交互的NF；

所述备用SMF触发PDU会话的释放并重激活。

13.如权利要求12所述的PDU会话重建方法，其特征在于，所述备用SMF接收NF在确定主用SMF发生故障时，所发送的SMF故障通知消息包括：

所述备用SMF接收NF在确定主用SMF发生故障时，通过所述备用SMF的SMF故障指示回调地址所发送的SMF故障通知消息；

或，在所述NF为UPF时，所述备用SMF接收所述UPF在确定主用SMF发生故障时，通过所述备用SMF的N4接口所发送的SMF故障通知消息。

14.如权利要求12所述的PDU会话重建方法，其特征在于，所述备用SMF触发PDU会话的释放并重激活包括：

所述备用SMF基于所述SMF故障通知消息以及PDU会话标识构造PDU会话释放并重激活请求，然后通过接入管理功能AMF发送至UE，以触发PDU会话的释放并重激活；

或，所述备用SMF向AMF发送SMF故障指示以及PDU会话标识，以使所述AMF根据所述SMF故障指示以及所述PDU会话标识构造PDU会话释放并重激活请求而发送至UE，以触发PDU会话的释放并重激活；

或，所述备用SMF通过AMF向UE发送SMF故障指示以及PDU会话标识，以触发PDU会话的释放并重激活。

15.如权利要求12所述的PDU会话重建方法，其特征在于，所述SMF故障通知消息携带以下至少之一：故障SMF的SMF标识、N4会话失效指示、UE标识；所述故障SMF为发生故障的所述主用SMF。

16.如权利要求12至15中任一项所述的PDU会话重建方法，其特征在于，在所述备用SMF触发PDU会话的释放并重激活之前，还包括以下至少之一：

所述备用SMF使用所述SMF故障通知消息中所携带的故障SMF的SMF标识、UE标识，从UDM或UDSF中获取SMF的PDU会话上下文信息；所述故障SMF为发生故障的所述主用SMF；

所述备用SMF使用所述SMF故障通知消息中所携带的UE标识，从UDM或UDSF中获取UE的AMF上下文信息；

所述备用SMF从UPF获取AMF的实例化标识，并通过所述AMF的实例化标识从NRF获取AMF配置参数。

17.一种PDU会话重建方法，包括：

所述UE释放并重激活PDU会话。

18.一种PDU会话重建方法，包括：

主用SMF在PDU会话创建时，确定与所述主用SMF产生信令交互的NF；

所述主用SMF向所述NF发送所述主用SMF的备用SMF信息；所述备用SMF信息用于所述NF在确定所述主用SMF发生故障时，向备用SMF发送SMF故障通知消息。

19.如权利要求18所述的PDU会话重建方法，其特征在于，在所述NF为UPF时，所述主用SMF向所述NF发送所述主用SMF的备用SMF信息包括：

所述主用SMF向所述UPF发送N4连接建立请求、或N4连接变更请求、或N4会话建立请求、或N4会话变更请求时，携带所述主用SMF的备用SMF信息。

20.一种PDU会话重建方法，包括：

NF获取主用会话管理功能SMF的备用SMF信息；所述NF为与SMF产生信令交互的NF；

所述NF在确定所述主用SMF发生故障时，向备用SMF发送SMF故障通知消息；

所述备用SMF在接收到所述SMF故障通知消息时，触发PDU会话的释放并重激活；

UE释放并重激活PDU会话。

21.如权利要求20所述的PDU会话重建方法，其特征在于，在NF获取主用会话管理功能SMF的备用SMF信息之前，还包括：

所述主用SMF在PDU会话创建时，确定与所述主用SMF产生信令交互的所述NF；

所述主用SMF向所述NF发送所述主用SMF的备用SMF信息；

所述NF获取主用会话管理功能SMF的备用SMF信息包括：

所述NF获取在PDU会话创建时，所述主用SMF发送的所述主用SMF的备用SMF信息。

22.一种PDU会话重建装置，其特征在于，应用于与SMF产生信令交互的NF，包括：

获取模块，用于获取主用会话管理功能SMF的备用SMF信息；

第一发送模块，用于在确定所述主用SMF发生故障时，向备用SMF发送SMF故障通知消息；所述SMF故障通知消息用于指示所述备用SMF触发PDU会话的释放并重激活。

23.一种PDU会话重建装置，其特征在于，应用于备用SMF，包括：

第一接收模块，用于接收NF在确定主用SMF发生故障时，所发送的SMF故障通知消息；所述NF为与SMF产生信令交互的NF；

触发模块，用于触发PDU会话的释放并重激活。

24.一种PDU会话重建装置，其特征在于，应用于UE，包括：

重建模块，用于释放并重激活PDU会话。

25.一种PDU会话重建装置，其特征在于，应用于主用SMF，包括：

选择模块，用于在PDU会话创建时，确定与所述主用SMF产生信令交互的NF；

第二发送模块，用于向所述NF发送所述主用SMF的备用SMF信息；所述备用SMF信息用于所述NF在确定所述主用SMF发生故障时，向备用SMF发送SMF故障通知消息。

26.一种PDU会话重建系统，其特征在于，包括：NF、备用SMF和UE，所述NF为与SMF产生信令交互的NF；

所述NF，用于获取主用会话管理功能SMF的备用SMF信息，并在确定所述主用SMF发生故障时，向备用SMF发送SMF故障通知消息；

所述备用SMF，用于接收NF在确定主用SMF发生故障时，所发送的SMF故障通知消息，然后触发PDU会话的释放并重激活；

所述UE，用于释放并重激活PDU会话。

27.如权利要求26所述的PDU会话重建系统，其特征在于，还包括：主用SMF，用于在PDU会话创建时，确定与所述主用SMF产生信令交互的所述NF，并向所述NF发送所述主用SMF的备用SMF信息；

所述NF还用于获取在PDU会话创建时，所述主用SMF发送的所述主用SMF的备用SMF信息。

28.一种NF，其特征在于，包括第一处理器、第一存储器和第一通信总线；

所述第一处理器用于执行所述第一存储器中存储的一个或者多个程序，以实现如权利要求1至11中任一项所述的PDU会话重建方法的步骤。

29.一种备用SMF，其特征在于，包括第二处理器、第二存储器和第二通信总线；

所述第二处理器用于执行所述第二存储器中存储的一个或者多个程序，以实现如权利要求12至16任一项所述的PDU会话重建方法的步骤。

30.一种UE，其特征在于，包括第三处理器、第三存储器和第三通信总线；

所述第三处理器用于执行所述第三存储器中存储的一个或者多个程序，以实现如权利要求17所述的PDU会话重建方法的步骤。

31.一种主用SMF，其特征在于，包括第四处理器、第四存储器和第四通信总线；

所述第四处理器用于执行所述第四存储器中存储的一个或者多个程序，以实现如权利要求18或19所述的PDU会话重建方法的步骤。

32.一种PDU会话重建系统，其特征在于，包括第五处理器、第五存储器和第五通信总线；

所述第五处理器用于执行所述第五存储器中存储的一个或者多个程序，以实现如权利要求20或21所述的PDU会话重建方法的步骤。

33.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如权利要求1至11中任一项所述的PDU会话重建方法的步骤，和/或以实现如权利要求12至16中任一项所述的PDU会话重建方法的步骤，和/或以实现如权利要求17所述的PDU会话重建方法的步骤，和/或以实现如权利要求18或19所述的PDU会话重建方法的步骤，和/或以实现如权利要求20或21所述的PDU会话重建方法的步骤。