CN112788085B - 一种数据缓存方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种数据缓存方法和装置，涉及通信领域，可以缓解AMF弹性伸缩或者故障时，大量的信令访问对UDSF的冲击的问题。具体方案为：非结构化数据存储功能UDSF确定第一网络功能网元故障；UDSF向第二网络功能网元发送第一网络功能网元对应的非结构化数据，第二网络功能网元为第一网络功能网元的备用设备。本申请实施例用于AMF弹性伸缩后缓存的非结构化数据转移的过程。

Description

一种数据缓存方法和装置

技术领域

本申请实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种数据缓存方法和装置。

背景技术

Rel.15标准的第五代(5th-Generation，5G)核心系统架构是基于服务化的架构(service based architecture，SBA)，主要目的是将每个网络功能(network function，NF)网元拆分成一个或多个网络功能网元服务(NF service)，每个网络功能网元服务通过标准接口和其他网络功能网元服务互通。如图1所示，5G系统架构允许任何NF在非结构化数据存储功能(unstructured data storage function，UDSF)中存储和读取非结构化数据，例如用户设备(user equipment，UE)上下文。多个NF可以共用一个UDSF网元，也可以拥有各自独立的UDSF网元。

接入及移动性管理功能(access and mobility management function，AMF)弹性伸缩或者故障时，多个AMF可以共享一个UDSF网元，每个AMF将自己的UE上下文数据保存到UDSF。当其中一个AMF退出服务或者故障时，如果该AMF下的UE再次发起业务请求时，消息被发送到其他的AMF，其他AMF从UDSF获取该UE上下文数据，从而继续为UE提供服务，不会造成业务中断，保证了用户体验。

但是，AMF弹性伸缩或者故障后，大量的信令访问会给UDSF带来很大的冲击。此外，即使是一个用户也有可能在UDSF存储了多种上下文数据，可能需要进行多次数据读取操作，会进一步加深信令风暴对UDSF网元的冲击，且增加了业务时延。

发明内容

本申请实施例提供一种数据缓存的方法和装置，可以缓解弹性伸缩或故障后，信令风暴对UDSF网元的冲击，减少业务时延。

为达到上述目的，本申请实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种数据缓存方法，包括：非结构化数据存储功能UDSF确定第一网络功能网元故障；UDSF向第二网络功能网元发送第一网络功能网元对应的非结构化数据，第二网络功能网元为第一网络功能网元的备用设备。由于UDSF中可以管理有各个网络功能网元的非结构化数据，这样当第一网络功能网元故障时，现有技术中UE或者网络侧都会向UDSF请求非结构化数据，会给UDSF造成信令冲击。而本申请实施例中，UDSF确定第一网络功能网元故障时，可以主动推送第一网络功能网元对应的非结构化数据发送给未故障的第二网络功能网元，以便UE或者网络侧可以向第二网络功能网元请求非结构化数据，缓解UDSF的信令冲击。非结构化数据可以为上下文数据。第二网络功能网元可以为第一网络功能网元的备用实体。

在一种可能的设计中，UDSF确定第一网络功能网元故障包括：若UDSF接收到来自网络存储功能NRF的通知消息，通知消息指示第一网络功能网元故障，则UDSF确定第一网络功能网元故障。由于NRF可以对各个NF的注册、更新或者去注册等进行管理，当第一网络功能网元故障时，NRF可以知道第一网络功能网元故障，这时NRF可以将第一网络功能网元故障事件通知给其他NF，包括第二网络功能网元、UDSF、SMF等，UDSF便能根据该事件确定第一网络功能网元故障。在一种可能的设计中，第一网络功能网元也可以将第一网络功能网元不可用的消息通知给RAN。这样，当RNA或者其他网络功能网元等接收到服务请求时，可以将该服务请求发送给第一网络功能网元备用的网络功能网元。

在一种可能的设计中，通知消息包括不同的标识符与所述第一网络功能网元的备用实体的标识的对应关系；备用实体包括第二网络功能网元；每个标识符对应的非结构化数据不同。UDSF向第二网络功能网元发送第一网络功能网元对应的非结构化数据包括：UDSF按照所述对应关系向第二网络功能网元发送第一网络功能网元对应的非结构化数据的部分数据；部分数据包括与第二网络功能网元的标识对应的标识符下的非结构化数据。这是由于，如果第一网络功能网元的备用实体为多个第二网络功能网元，UDSF向每个第二网络功能网元推送第一网络功能网元的全部非结构化数据时，会导致第二网络功能网元上较大的数据冗余，浪费内存资源。如果只将部分数据发给一个第二网络功能网元，又可能导致缓存命中率下降。因此，本申请实施例中，UDSF可以按照标识符向备用的网络功能网元推送部分非结构化数据，可节省网络功能网元的内存资源，还可以提升缓存命中率。

在一种可能的设计中，标识符为全球唯一的接入和移动管理功能AMF标识符GUAMI。

在一种可能的设计中，UDSF向第二网络功能网元发送第一网络功能网元对应的非结构化数据包括：UDSF按照非结构化数据的优先级向第二网络功能网元发送第一网络功能网元对应的非结构化数据。在一些实施例中，非结构化数据的优先级可以是：时间的优先级或数据的优先级等。可以提升高优先级用户或者高优先级业务的缓存命中率，保证用户体验。

第二方面，提供一种数据缓存方法，包括：第一网络功能网元确定第二网络功能网元故障；第一网络功能网元从非结构化数据存储功能UDSF获取第二网络功能网元的非结构化数据。与第一方面不同的是，故障的第二网络功能网元的备用实体，即第一网络功能网元可以主动向UDSF订阅第二网络功能网元的非结构化数据。其效果可以参见第一方面。

在一种可能的设计中，第一网络功能网元确定第二网络功能网元故障包括：若第一网络功能网元接收到来自网络存储功能NRF的通知消息，通知消息指示第二网络功能网元故障，则确定第二网络功能网元故障。该设计的效果可以参见第一方面。

在一种可能的设计中，所述通知消息包括不同的标识符与第一网络功能网元的备用实体的标识的对应关系；备用实体包括所述第一网络功能网元；每个标识符对应的非结构化数据不同；第一网络功能网元从非结构化数据存储功能UDSF获取第二网络功能网元存储的非结构化数据包括：第一网络功能网元接收来自UDSF的第二网络功能网元对应的非结构化数据的部分数据；部分数据包括与第二网络功能网元的标识对应的标识符下的非结构化数据。该设计的效果可以参见第一方面。

在一种可能的设计中，标识为全球唯一的接入和移动管理功能AMF标识符GUAMI。

在一种可能的设计中，该方法还包括：第一网络功能网元接收第一请求消息，第一请求消息用于获取第一非结构化数据；若第一网络功能网元确定本地未存储第一非结构化数据，则第一网络功能网元向UDSF请求获取第一非结构化数据。即若第一网络功能网元还未及时从UDSF获取到第一非结构化数据，在第一网络功能网元已经收到第一请求消息时，可以向UDSF请求获取第一非结构化数据。

第三方面，提供一种通信装置，包括：处理单元，用于确定第一网络功能网元故障；收发单元，用于向第二网络功能网元发送第一网络功能网元对应的非结构化数据，第二网络功能网元为第一网络功能网元的备用设备。

在一种可能的设计中，处理单元，用于若确定收发单元用于接收到来自网络存储功能NRF的通知消息，通知消息指示第一网络功能网元故障，则确定第一网络功能网元故障。

在一种可能的设计中，收发单元，用于向第二网络功能网元发送第一网络功能网元对应的非结构化数据的部分数据；部分数据包括同一标识对应的终端设备的非结构化数据；其中，标识为全球唯一的接入和移动管理功能AMF标识符GUAMI。

在一种可能的设计中，收发单元，用于按照非结构化数据的优先级向第二网络功能网元发送第一网络功能网元对应的非结构化数据。

第四方面，提供一种通信装置，包括：处理单元，用于确定第二网络功能网元故障；收发单元，用于从非结构化数据存储功能UDSF获取第二网络功能网元的非结构化数据。

在一种可能的设计中，处理单元，用于若收发单元用于接收到来自网络存储功能NRF的通知消息，通知消息指示第二网络功能网元故障，则确定第二网络功能网元故障。

在一种可能的设计中，处理单元，用于：从UDSF获取第二网络功能网元对应的部分非结构化数据；部分非结构化数据包括同一标识对应的终端设备的非结构化数据；其中，标识为全球唯一的接入和移动管理功能AMF标识符GUAMI。

在一种可能的设计中，收发单元，用于接收第一请求消息，第一请求消息用于获取第一非结构化数据；收发单元，用于若第一网络功能网元确定本地未存储第一非结构化数据，则向UDSF请求获取第一非结构化数据。

第五方面，提供一种计算机可读存储介质，包括程序或指令，当所述程序或指令被处理器运行时，如第一方面以及第一方面的任一种可能的设计所述的方法被执行。

第六方面，提供一种计算机可读存储介质，包括程序或指令，当所述程序或指令被处理器运行时，如第一方面以及第一方面的任一种可能的设计所述的方法被执行。

第七方面，提供一种计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，如第二方面以及第二方面的任一种可能的设计所述的方法所述的方法被执行。

第八方面，提供一种计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，如第二方面以及第二方面的任一种可能的设计所述的方法被执行。

第九方面，本申请实施例提供了一种通信系统，该通信系统可以包括以上任一方面的任一项可能的实现方式中的第一网络功能网元、第二网络功能网元和UDSF。该UDSF可以执行上述第一方面及任一可能的设计中的数据缓存方法，该第一网络功能网元可以执行上述第二方面及任一可能的设计中的数据缓存方法。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种任何NF向UDSF缓存上下文数据的示意图；

图2为本申请实施例提供的一种网络架构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种数据缓存方法流程示意图；

图4为本申请实施例提供的一种数据缓存方法的信令交互示意图；

图5为本申请实施例提供的一种数据缓存方法流程示意图；

图6为本申请实施例提供的一种数据缓存方法流程示意图；

图7为本申请实施例提供的一种数据缓存方法的信令交互示意图；

图8为本申请实施例提供的一种网络功能网元的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的一种网络功能网元的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的一种网络功能网元的结构示意图；

图11为本申请实施例提供的一种网络功能网元的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解，示例的给出了部分与本申请实施例相关概念的说明以供参考。如下所示：

AMF:是无线接入网(Radio Access Network，RAN)信令接口(N2)的终结点，网络附属存储(network attached storage，NAS)(N1)信令的终结点，主要负责NAS消息的加密和完保、负责注册、接入、移动性、鉴权、透传短信和上下文管理等功能。此外在和演进的分组系统(evolved packet system，EPS)网络交互时还负责EPS承载的标识(identification，ID)的分配等。

UDSF:5G系统架构允许任何NF在UDSF(例如UE报文)中存储和检索其非结构化数据。UDSF属于网络功能网元所在的同一公共陆地移动网络(public land mobile network，PLMN)。NF可以共享用于存储它们各自的非结构化数据的UDSF，或者每个NF可以具有自己对应的UDSF(例如，UDSF可以位于相应的NF附近)。

网络存储功能(NF repository function，NRF)：支持业务发现功能，也就是接收网元发送的NF发现请求(NF-Discovery-Request)，然后提供发现的网元信息给请求方；维护可用网元实例的特征和其支持的业务能力；一个网元的特征参数主要有：网元实例ID、网元类型、网络分片的相关ID、网元的IP或者域名、网元的能力信息、支持的业务能力名字等。也可以说，NRF可以负责对NF进行登记和管理。

会话管理功能(session management function，SMF)：主要功能有，NAS消息的会话管理(session management，SM)消息的终结点；会话(session)的建立、修改、释放；UE网际协议(internet protocol，IP)的分配管理；动态主机配置协议(dynamic hostconfiguration protocol，DHCP)功能；为一个会话选择和控制用户面功能(user planefunction，UPF)；计费数据的收集以及支持计费接口；决定一个会话的服务连续会话(serviceand session continuity，SSC)模式；下行数据指示等等。

统一数据管理(unified data management，UDM)：负责的主要功能有：产生第三代合作伙伴计划(3rd generation partnership project，3gpp)鉴权证书/鉴权参数；存储和管理5G系统的永久性用户ID；3)订阅信息管理；4)移动停止-短信息服务(mobile-terminated-short message service，MT-SMS)递交；5)SMS管理；6)用户的服务网元注册管理(比如当前为终端设备提供业务的AMF、SMF等)。

策略控制功能实体(policy control function，PCF)：负责的主要功能有：支持统一的策略框架管理网络行为；提供策略规则给网络实体实施执行；访问统一数据仓库(unified data repository，UDR)的订阅信息等。

RAN：可以是5G系统中的无线接入网，包括集中单元(centralized unit，CU)和分布单元(distribute unit，DU)2个功能实体。CU承担无线资源控制(Radio ResourceControl，RRC)/包数据汇聚协议(packet data convergence protocol，PDCP)层功能，DU承担无线链路控制(radio link control，RLC)层/媒体介入控制(medium access control，MAC)层/物理层(physical，PHY)层功能。

弹性伸缩(auto scaling)：根据监控指标或预先设定的策略，自动调整云资源规模的管理服务。自动伸缩支持定时、告警伸缩，无需人工干预，可降低繁琐的人工操作。也可以理解为，使用弹性伸缩，可以根据业务需求和策略设置伸缩规则，在业务需求增长时自动增加ECS实例以保证计算能力，在业务需求下降时自动减少弹性计算服务(elasticcompute service，ECS)实例以节约成本。弹性伸缩不仅适合业务量不断波动的应用程序，同时也适合业务量稳定的应用程序。举例来说，根据业务需求动态调整计算资源，如在业务高峰时，自动往负载均衡(inspur server load balancer，InSLB)后端添加实例，业务低谷时，减少实例；自动替换掉InSLB后端不健康的实例，保证业务正常运行，无需人工介入；设定定时计划，在促销等活动之前，自动创建一批云主机，配合智能伸缩，保证业务正常运行。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本申请针对5G系统中AMF弹性伸缩或者故障后，大量的信令访问给UDSF带来很大的冲击的问题，提出一种数据缓存的方法和装置，可以应用于NF弹性伸缩或者故障时，其上保存的非结构化数据如何缓存到另一未故障的NF中，以保证业务不中断，同时减少了大量信令访问对UDSF的冲击。其中，该NF不限于为AMF，还可以为UDM、PCF以及NRF等。

如图2所示，本申请的网络架构可以包括接入网侧的RAN，核心网侧的SMF、NRF、AMF以及UDSF等。各网元的主要功能可以参见上文对于相关概念的说明。需要说明的是，本申请中核心网侧AMF周边的网元都可以适用于该本申请实施例，例如AMF可以替换为UDMA、PCF或NRF等，本申请以AMF为例进行说明。

应用以上网络架构，本申请针对5G系统中AMF弹性伸缩或者故障后，大量的信令访问给UDSF带来很大的冲击的问题，提出的方案原理可以为：NF(例如AMF)本地支持数据缓存功能；当UDSF检测到某个NF故障后，可以逐步推送该NF的非结构化数据到其他的NF的本地缓存；或者当其他NF检测到某个NF故障后，向UDSF订阅或者推送该NF的非结构化数据。这样，当某个NF故障后，现有技术是由业务请求触发向UDSF获取非结构化数据的，而本申请可以通过UDSF主动推送该NF的非结构化数据到未故障的NF本地缓存，或者UDSF响应未故障的NF的请求推送非结构化数据到未故障的NF本地缓存，这样，终端设备的业务请求可以向未故障的NF进行请求，可以缓解信令风暴对UDSF网元的冲击，减少业务时延。

基于以上原理，下面对本申请的实施例进行说明。

本申请实施例提供一种数据缓存方法，如图3所示，该方法包括:

301、第一网络功能网元将非结构化数据存储在UDSF中。

本申请实施例以非结构化数据为上下文数据为例进行说明。

在一些实施例中，以第一网络功能网元为AMF1为例。参考图4，AMF1在UE进行业务处理的时，可以缓存有UE的上下文数据，AMF1同时将本地缓存的上下文数据发送给UDSF进行存储。UDSF中可以存储有多个AMF发送的上下文数据。

302、UDSF确定第一网络功能网元故障。

在一些实施例中，UDSF确定第一网络功能网元故障可以包括：若UDSF接收到来自NRF的通知消息，通知消息指示第一网络功能网元故障，则UDSF确定第一网络功能网元故障。

在一些实施例中，以第一网络功能网元为AMF1为例。

当AMF1故障时，参考图4，AMF1可以向RAN通知AMF将退出服务，同时通知RAN后续可以向备用NF，例如AMF2请求服务。这样当RAN接收到UE的服务请求时，可以将该服务请求发送AMF2。

此外，每个NF都通过服务化接口对外提供服务，并允许其他NF访问或调用自身的服务。提供服务的NF可以称作“NF服务提供者”，访问或调用服务的NF可以称作“NF服务使用者”，而这些活动都需要NRF的管理和监控。即每个NF启动时，要到NRF进行注册登记才能提供服务。例如NF1想要让NF2来提供服务，先到NRF进行服务发现。并且，在某个NF信息变更时也会自动同步到NRF，在NF下电时也会向NRF进行去注册。

可知，NRF中可以维护已经部署的NF的信息，以及处理来自其他网元的NF发现请求，也可以对NF进行登记和管理，即NRF需要维护整个网络内所有网络功能网元服务的实时信息。

当AMF1弹性伸缩或者故障时，参考图4，NRF如果接收到AMF1发送的去注册请求时，NRF确认AMF1故障。当NRF确认AMF1故障时，NRF可以主动向UDSF发送通知消息，以通知AMF1故障。本申请实施例将弹性伸缩包括在故障范围内。

或者，在一些实施例中，NRF可以与各NF之间进行双向定期状态检测，当某个NF故障，NRF可将该故障的NF的异常状态通知到与其相关的其他NF，其他NF包括UDSF、SMF以及RAN等。

或者，在一些实施例中，以第一网络功能网元为AMF1为例。UDSF确定第一网络功能网元故障可以包括：UDSF可以周期性地检测与UDSF对应的多个AMF是否故障。UDSF对应的多个AMF可以是缓存非结构化数据在UDSF中的多个AMF。举例来说，当周期时间到达时，UDSF向AMF1发送检测消息时，若未在一定时间内接收到AMF1的响应，则UDSF确定AMF1故障。

303、UDSF向第二网络功能网元发送第一网络功能网元对应的非结构化数据，第二网络功能网元为第一网络功能网元的备用设备。

在一些实施例中，参考图4，当UDSF确定第一网络功能网元故障时，UDSF可以主动推送缓存的第一网络功能网元AMF1的非结构化数据到第二网络功能网元AMF2。

示例性的，由于NRF中可以维护有已经部署的NF的信息，该信息中包括有NF一旦发生故障时的备用NF的信息，即包括NF之间的备用关系，例如第一网络功能网元AMF1的备用NF为AMF2，当UDSF确定AMF1故障时，UDSF可以向NRF查询到AMF1的备用NF为AMF2，这样，UDSF可以将本地缓存的AMF1的上下文数据发送给AMF2。

这样，参考图4，当UE发起服务请求(service request)到RAN，或者网络侧发起服务流程时，例如服务请求用于请上下文数据时，RAN可以向AMF2请求服务。或者，当有会话请求到达SMF时，SMF已经从NRF获知AMF1已经故障，这时，SMF可以将会话请求发送给AMF2，若该会话请求用于请求UE或者网络侧请求上下文数据，AMF 2可以从本地缓存读取上下文数据发送给SMF，以便SMF继续根据上下文数据进行业务流程处理。

由此，本申请提供的数据缓存方法中，当UDSF检测到NF故障时，可以将故障的NF对应的非结构化数据推送给备用的其他未故障的NF的本地缓存中，以便UE或网络侧发送的服务请求可以从备用NF中获取非结构化数据，以便继续进行业务处理。相对于现有技术中，如果UE通过RAN向故障的AMF未获取到非结构化数据，而都向UDSF请求获取，造成UDSF的信令风暴来说，本申请实施例方法可以减少对于UDSF网元的信令冲击，从而可以提升业务时延。

本申请实施例还提供一种数据缓存方法，如图5所示，包括：

501、第二网络功能网元将非结构化数据存储在UDSF中。

步骤501的实现方式可以参见步骤301中第一网络功能网元的实现方式。

502、第一网络功能网元确定第二网络功能网元故障。

参见图4，以第一网络功能网元为AMF2，第二网络功能网元为AMF1为例。

在一些实施例中，当AMF1弹性伸缩或者不可用时，可以向NRF发送去注册流程，用于通知NRF知晓AMF1已故障，NRF可以将AMF1故障的事件再通知给其他NF，包括AMF1的备用NF(AMF2)、UDSF以及RAN等。当AMF2获取到AMF1故障的事件时，AMF2确定AMF1故障。举例来说，若AMF2接收到来自NRF的通知消息，通知消息指示AMF1故障，则确定AMF1故障。

503、第一网络功能网元从UDSF获取第二网络功能网元的非结构化数据。

在一些实施例中，当AMF2确定AMF1故障时，AMF2可以向UDSF发送请求消息，请求消息用于向UDSF请求UDSF中缓存的AMF1对应的上下文数据。

这样，当UE发起service request或者网络侧发起服务流程时，该服务请求或者服务流程到达SMF时，SMF已经从NRF获知AMF1已经故障，这时，SMF可以将UE的服务请求或者网络侧的服务流程发送给AMF2，AMF 2可以从本地缓存读取UE或者网络侧请求的上下文数据发送给SMF，以便SMF继续根据上下文数据进行业务流程处理。

需要说明的是，如果AMF2中还未来得及从UDSF获取上下文数据就已经接收到了UE的服务请求或者网络侧的服务流程，AMF2未从本地缓存中读取到上下文数据时，AMF2可以向UDSF请求获取上下文数据。

在一些实施例中，AMF2接收第一请求消息，第一请求消息用于获取第一非结构化数据；若AMF2确定本地未存储第一非结构化数据，则AMF2向UDSF请求获取第一非结构化数据。

由此，本实施例中，与上一实施例不同的是，本实施例中可以由故障的NF的备用NF主动向UDSF订阅故障的NF的非结构化数据，其效果与上一实施例相同。

以上实施例中，尽管UDSF可以推送上下文数据到其他NF的本地缓存中，其他NF即备用NF如果有多个时，考虑到数据冗余和缓存命中率的问题，即当其他NF中的每个NF都缓存了上下文数据的全量数据时，会导致较大的数据冗余，浪费内存资源；当缓存上下文数据的部分数据到其他NF的本地缓存时，又会出现缓存命中率下降的问题，对此，本申请实施例还提供一种数据缓存方法，如图6所示，包括：

601、第一网络功能网元将非结构化数据存储在UDSF中。

步骤601的实现方式可以参见步骤301。

602、UDSF确定第一网络功能网元故障。

步骤602的实现方式可以参见步骤302。

与步骤302不同的是，UDSF若接收到的NRF发送的通知消息，通知AMF故障时，该通知消息中还包括不同的标识符与第一网络功能网元的备用实体的标识的对应关系，该备用实体包括第二网络功能网元。每个标识符对应的非结构化数据不同。

在一些实施例中，标识符可以为全球唯一的接入和移动管理功能AMF标识符(globally unique AMF identifier，GUAMI)。

在任何一个AMF中，AMF在缓存UE的上下文数据时，可以按照GUAMI对多个UE的上下文数据进行分组，即每个AMF中可以存储有一个或者多个GUAMI。当某个UE注册到AMF时，AMF可以为该UE分配临时标识:5G全球唯一临时标识(5G globally unique temporaryidentifier，5G-GUTI)，5G-GUTI中包含有GUAMI。即AMF可以选择一个GUAMI，并建立UE的上下文数据与该GUAMI的对应关系。AMF也会将UE的上下文数据与该GUAMI的对应关系发送给UDSF进行缓存。即UDSF中也缓存有AMF中UE的上下文数据与该GUAMI的对应关系。

603、UDSF向第二网络功能网元发送第一网络功能网元对应的非结构化数据的部分数据；部分数据包括与第二网络功能网元的标识对应的标识符下的非结构化数据。

本实施例中，以第一网络功能网元为AMF1，第二网络功能网元为AMF2，非结构化数据为上下文数据为例。

参考图7，AMF1中缓存有GUAMI1对应的UE的上下文数据，以及GUAMI2对应的UE的上下文数据。当AMF1弹性伸缩(准备退出服务)时，例如AMF1可以向NRF发起去注册流程，当NRF确定AMF故障时，NRF可以以第二通知消息通知其他NF(例如AMF1的备用NF(AMF2)、SMF以及UDSF等)GUAMI与备用的AMF的标识的对应关系。例如该对应关系指示AMF1中缓存的GUAMI1对应的上下文数据需迁移到目标AMF2中，AMF1中缓存的GUAMI2对应的上下文数据需迁移到目标AMF3中。当UDSF接收到AMF1的通知时，UDSF可以将本地缓存的GUAMI1以及GUAMI1对应的上下文数据发送给AMF2，将本地缓存的GUAMI2以及GUAMI2对应的上下文数据发送给AMF3。

此外，AMF1将要退出服务时，还需要向RAN发送GUAMI与备用的AMF的标识的对应关系。

这样，当UE发起service request到达RAN时，RAN可以将该service request按照GUAMI与备用的AMF的标识的对应关系发送给AMF1的一个备用AMF。或者，当SMF接收到UE或者网络侧的会话消息时，SMF已经从NRF获知AMF1已经故障，这时，SMF可以将会话消息按照GUAMI与备用的AMF的标识的对应关系发送给一个备用AMF，备用AMF可以从本地缓存读取UE或者网络侧请求的上下文数据发送给SMF，以便SMF继续根据上下文数据进行业务流程处理。

由此，与以上实施例不同的是，UDSF可以按照GUAMI推送UE的上下文数据，可以保证UE的上下文数据和业务处理在同一个AMF节点上，AMF可以直接从本地缓存中读取上下文数据，不需要向UDSF获取上下文数据。这样既减少了对UDSF的信令冲击，也节省了备用AMF的内存资源。

相应地，AMF2/AMF3也可以主动从UDSF获取AMF1上的GUAMI对应的UE的上下文数据。例如，AMF2确定AMF1故障时，可以向UDSF订阅AMF1对应的GUAMI1对应的UE的上下文数据；AMF3确定AMF1故障时，可以向UDSF订阅AMF1对应的GUAMI2对应的UE的上下文数据。

在以上步骤303和/或步骤602中，UDSF向AMF发送UE的上下文数据时，可以按照某种策略来推送。通常来讲，策略通常包括规则和触发器。当触发器事件发生时，可按照规则来进行数据推送。

在一些实施例中，触发器主要包括事件，例如NF状态改变等，本申请实施例可以是确定AMF故障。规则主要由条件和动作组成。其中，条件类似于数据库记录查询，描述满足条件的记录，例如，本申请实施例中，条件可以为优先推送上下文数据的条件。动作主要包括推送的动作。

在一些实施例中，通过定义UDSF的推送策略，可以满足多种场景要求，例如优先推送满足条件的上下文数据。

例如在步骤303中，UDSF按照非结构化数据的优先级向第二网络功能网元发送第一网络功能网元对应的非结构化数据。

例如在步骤603中，UDSF按照非结构化数据的优先级向第二网络功能网元发送第一网络功能网元对应的非结构化数据的部分数据。

在一些实施例中，非结构化数据的优先级可以是：时间的优先级或数据的优先级等。

示例性的，若按照时间的优先级，则在步骤303中，UDSF可以优先向AMF2推送时间上优先级较高的业务对应的UE的上下文数据，也就是优先推送低时延的业务对应的上下文数据，然后再推送优先级较低的业务对应的UE的上下文数据。例如按照UE的用户位置，在一些话务量比较高的地区，UDSF可以优先向AMF2推送通话业务对应的UE的上下文数据，以保证UE的用户的通话质量。其中，时间上优先级较高的业务还可以为极可靠低时延通信(ultra reliable low latency communications，URLLC)类的业务，例如长期演进语音承载(voice over long-term evolution，VoLTE)业务以及自动驾驶业务等。

若按照数据的优先级，则在步骤303中，UDSF可以优先向AMF2推送数据上优先级较高的UE的上下文数据，例如对于贵宾(very important person，VIP)用户对应的UE的上下文数据，以保证高优先级用户的用户体验。

由此，通过UDSF按照数据的优先级推送非结构化数据，可以提升高优先级用户或者高优先级业务的缓存命中率，保证用户体验。

可以理解的是，为了实现上述功能，网络功能网元包含了执行各个功能相应的硬件和/或软件模块。结合本文中所公开的实施例描述的各示例的算法步骤，本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以结合实施例对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

本实施例可以根据上述方法示例对网络功能网元进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块可以采用硬件的形式实现。需要说明的是，本实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下，图8示出了上述实施例中涉及的网络功能网元80的一种可能的组成示意图，该网络功能网元可以为上述实施例中的UDSF。如图8所示，该网络功能网元80可以包括：处理单元801以及收发单元802。

其中，处理单元801可以用于支持网络功能网元80执行上述步骤302和步骤603等，和/或用于本文所描述的技术的其他过程。

收发单元802可以用于支持网络功能网元80执行上述步骤303和步骤603等，和/或用于本文所描述的技术的其他过程。例如接收通知或者非结构化数据等，和/或用于本文所描述的技术的其他过程。

需要说明的是，上述方法实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述，在此不再赘述。

本实施例提供的网络功能网元80，用于执行上述数据缓存方法，因此可以达到与上述实现方法相同的效果。

在采用集成的单元的情况下，网络功能网元80可以包括处理模块、存储模块和通信模块。其中，处理模块可以用于对网络功能网元80的动作进行控制管理，例如，可以用于支持网络功能网元80执行上述处理单元801执行的步骤。存储模块可以用于支持网络功能网元80存储程序代码和数据等。通信模块，可以用于支持网络功能网元80与其他设备的通信，例如与其他NF的通信。

其中，处理模块可以是处理器或控制器。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，数字信号处理(digital signal processing，DSP)和微处理器的组合等等。存储模块可以是存储器。通信模块具体可以为收发器、射频电路、蓝牙芯片、Wi-Fi芯片等与其他通信设备交互的设备。

在一个实施例中，当处理模块为处理器，存储模块为存储器，通信模块为收发器时，本实施例所涉及的网络功能网元80可以为具有图9所示结构的网络功能网元90。

本申请实施例还提供一种通信装置，包括一个或多个处理器以及一个或多个存储器。该一个或多个存储器与一个或多个处理器耦合，一个或多个存储器用于存储计算机程序代码，计算机程序代码包括计算机指令，当一个或多个处理器执行计算机指令时，使得通信装置执行上述相关方法步骤实现上述实施例中的数据缓存方法。

本申请的实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机指令，当该计算机指令在UDSF上运行时，使得UDSF执行上述相关方法步骤实现上述实施例中的数据缓存方法。

本申请的实施例还提供了一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行上述相关步骤，以实现上述实施例中UDSF执行的数据缓存方法。

另外，本申请的实施例还提供一种装置，这个装置具体可以是芯片，组件或模块，该装置可包括相连的处理器和存储器；其中，存储器用于存储计算机执行指令，当装置运行时，处理器可执行存储器存储的计算机执行指令，以使芯片执行上述各方法实施例中UDSF执行的数据缓存方法。

在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下，图10示出了上述实施例中涉及的网络功能网元100的一种可能的组成示意图，该网络功能网元100可以为上述实施例中的第一网络功能网元或第二网络功能网元，该网络功能网元可以为AMF，还可以为其他网络功能网元，例如UDMA、PCF或NRF等。如图10所示，该网络功能网元100可以包括：处理单元1001、收发单元1002。

其中，处理单元1001可以用于支持网络功能网元80执行上述步骤502等，和/或用于本文所描述的技术的其他过程。

收发单元1002可以用于支持网络功能网元100执行上述步骤503等，和/或用于本文所描述的技术的其他过程。例如接收通知或者非结构化数据等，和/或用于本文所描述的技术的其他过程。

需要说明的是，上述方法实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述，在此不再赘述。

本实施例提供的网络功能网元100，用于执行上述数据缓存方法，因此可以达到与上述实现方法相同的效果。

在采用集成的单元的情况下，网络功能网元100可以包括处理模块、存储模块和通信模块。其中，处理模块可以用于对网络功能网元100的动作进行控制管理，例如，可以用于支持网络功能网元100执行上述处理单元1001执行的步骤。存储模块可以用于支持网络功能网元100存储程序代码和数据等。通信模块，可以用于支持网络功能网元100与其他设备的通信，例如与其他NF(例如UDSF和NRF等)的通信。

其中，处理模块可以是处理器或控制器。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，数字信号处理(digital signal processing，DSP)和微处理器的组合等等。存储模块可以是存储器。通信模块具体可以为收发器、射频电路、蓝牙芯片、Wi-Fi芯片等与其他电子设备交互的设备。

在一个实施例中，当处理模块为处理器，存储模块为存储器，通信模块为收发器时，本实施例所涉及的网络功能网元100可以为具有图11所示结构的AMF110。

本申请实施例还提供一种通信装置，包括一个或多个处理器以及一个或多个存储器。该一个或多个存储器与一个或多个处理器耦合，一个或多个存储器用于存储计算机程序代码，计算机程序代码包括计算机指令，当一个或多个处理器执行计算机指令时，使得通信装置执行上述相关方法步骤实现上述实施例中的数据缓存方法。

本申请的实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机指令，当该计算机指令在AMF上运行时，使得AMF执行上述相关方法步骤实现上述实施例中的数据缓存方法。

本申请的实施例还提供了一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行上述相关步骤，以实现上述实施例中AMF执行的数据缓存方法。

另外，本申请的实施例还提供一种装置，这个装置具体可以是芯片，组件或模块，该装置可包括相连的处理器和存储器；其中，存储器用于存储计算机执行指令，当装置运行时，处理器可执行存储器存储的计算机执行指令，以使芯片执行上述各方法实施例中AMF或者其他NF执行的数据缓存方法。

其中，本实施例提供的UDSF、AMF、计算机存储介质、计算机程序产品或芯片均用于执行上文所提供的对应的方法，因此，其所能达到的有益效果可参考上文所提供的对应的方法中的有益效果，此处不再赘述。

本申请另一实施例提供了一种通信系统，该系统可以包括上述UDSF和上述AMF，可以用于实现上述数据缓存方法。

通过以上实施方式的描述，所属领域的技术人员可以了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是一个物理单元或多个物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个不同地方。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上内容，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种数据缓存方法，其特征在于，包括：

非结构化数据存储功能UDSF接收来自网络存储功能NRF的通知消息，所述通知消息指示第一网络功能网元故障，所述通知消息包括不同的标识符与所述第一网络功能网元的备用实体的标识的对应关系；所述备用实体包括第二网络功能网元；每个标识符对应的用户不同非结构化数据不同；

所述UDSF按照所述对应关系向所述第二网络功能网元发送所述第一网络功能网元对应的非结构化数据中的部分数据，所述部分数据包括与所述第二网络功能网元的标识对应的标识符下的非结构化数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标识符为全球唯一的接入和移动管理功能AMF标识符GUAMI。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述UDSF按照所述对应关系向第二网络功能网元发送所述第一网络功能网元对应的非结构化数据中的部分数据包括：

所述UDSF按照非结构化数据的优先级以及所述对应关系向所述第二网络功能网元发送所述第一网络功能网元对应的非结构化数据中的部分数据。

4.一种数据缓存方法，其特征在于，包括：

第一网络功能网元接收到来自网络存储功能NRF的通知消息，所述通知消息指示第二网络功能网元故障；所述通知消息包括不同的标识符与所述第一网络功能网元的备用实体的标识的对应关系；所述备用实体包括所述第二网络功能网元；每个标识符对应的非结构化数据不同；

所述第一网络功能网元接收来自非结构化数据存储功能UDSF的所述第二网络功能网元对应的非结构化数据的部分数据；所述部分数据包括与所述第二网络功能网元的标识对应的标识符下的非结构化数据。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述标识符为全球唯一的接入和移动管理功能AMF标识符GUAMI。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述第一网络功能网元接收第一请求消息，所述第一请求消息用于获取第一非结构化数据；

若所述第一网络功能网元确定本地未存储所述第一非结构化数据，则所述第一网络功能网元向所述UDSF请求获取所述第一非结构化数据。

7.一种通信装置，其特征在于，包括：

处理单元，用于接收来自网络存储功能NRF的通知消息，所述通知消息指示第一网络功能网元故障，所述通知消息包括不同的标识符与所述第一网络功能网元的备用实体的标识的对应关系；所述备用实体包括第二网络功能网元；每个标识符对应的用户不同非结构化数据不同；

收发单元，用于按照所述对应关系向所述第二网络功能网元发送所述第一网络功能网元对应的非结构化数据中的部分数据，所述部分数据包括与所述第二网络功能网元的标识对应的标识符下的非结构化数据。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述标识符为全球唯一的接入和移动管理功能AMF标识符GUAMI。

9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述收发单元，用于按照非结构化数据的优先级以及所述对应关系向所述第二网络功能网元发送所述第一网络功能网元对应的非结构化数据中的部分数据。

10.一种通信装置，其特征在于，包括：

处理单元，用于接收到来自网络存储功能NRF的通知消息，所述通知消息指示第二网络功能网元故障；所述通知消息包括不同的标识符与第一网络功能网元的备用实体的标识的对应关系；所述备用实体包括所述第二网络功能网元；每个标识符对应的非结构化数据不同；

收发单元，用于接收来自非结构化数据存储功能UDSF的所述第二网络功能网元对应的非结构化数据的部分数据；所述部分数据包括与所述第二网络功能网元的标识对应的标识符下的非结构化数据。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，

所述标识符为全球唯一的接入和移动管理功能AMF标识符GUAMI。

12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述收发单元，用于接收第一请求消息，所述第一请求消息用于获取第一非结构化数据；

所述收发单元，用于若第一网络功能网元确定本地未存储所述第一非结构化数据，则向所述UDSF请求获取所述第一非结构化数据。

13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括程序或指令，当所述程序或指令被处理器运行时，如权利要求1至3中任意一项所述的方法被执行。

14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括程序或指令，当所述程序或指令被处理器运行时，如权利要求4至6中任意一项所述的方法被执行。

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