CN113079529B - 网元资源管理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种网元资源管理方法及系统，用以解决5G网络系统中空闲服务网元造成的网络资源浪费的技术问题。其中，所述网元资源管理方法通过服务网元NF检测自身接入负载，提出去注册请求；以及网络仓储功能NRF对下线的服务网元NF进行唤醒，有效地解决了5G网络系统中空闲网元资源的占用问题，提高了5G网络系统的运行效率，避免了因空闲网元庞大造成的网络资源浪费、管理维护成本大增、网络不稳定等情况发生，实现了5G网络系统资源合理利用。

Description

网元资源管理方法及系统

技术领域

本申请涉及5G网络系统技术领域，尤其涉及一种网元资源管理方法及系统。

背景技术

在5G网络系统中引入了网络仓储功能NRF的概念。将控制平面CP功能抽象成为多个独立的服务网元NF。而网络仓储功能NRF负责进行服务网元NF登记、管理、状态检测，实现对服务网元NF的自动化管理。每个服务网元NF启动时，必须要到网络仓储功能NRF进行注册登记才能提供服务，登记的注册信息包括服务网元NF类型、地址、服务列表等。

当服务网元NF首次上线时，需向网络仓储功能NRF发起注册请求。等网络仓储功能NRF受理成功后，服务网元NF可以被其他的服务网元NF发现、使用。上线的服务网元NF也可以通过向网络仓储功能NRF发起去注册请求下线，从而被其他的网元NF使用。

在实现现有技术的过程中，发明人发现：

在5G网络系统中存在成千上万的服务网元NF，给网络仓储功能NRF对服务网元NF的管理带来很大的维护麻烦。同时，大量空闲的服务网元NF也占用了网络资源，对网络资源造成浪费。例如，有大部分服务网元NF虽然在网络仓储功能NRF注册上线，但很长时间一直没被连接。空闲服务网元NF对网络资源的占用，给5G网络系统造成了巨大负担。也使得网络仓储功能NRF的内部资源不足于维护庞大的服务网元NF环境。

因此，需要提供一种网元资源管理方法及系统，用以解决5G网络系统中空闲服务网元NF造成的网络资源浪费的技术问题。

发明内容

本申请实施例提供一种网元资源管理方法及系统，用以解决5G网络系统中空闲服务网元NF造成的网络资源浪费的技术问题。

具体的，一种网元资源管理方法，包括以下步骤：

服务网元向网络仓储功能发起注册请求；

网络仓储功能应答注册请求，将至少包括服务网元类型、地址、服务列表的注册信息存储至线上服务网元库；

用户网元向网络仓储功能发起包含匹配条件的搜索请求；

网络仓储功能应答搜索请求，并根据所述搜索请求，搜索线上服务网元库，确定满足匹配条件的服务网元；

网络仓储功能发送满足匹配条件的服务网元的注册信息至用户网元；

用户网元向满足匹配条件的服务网元发起接入请求；

满足匹配条件的服务网元应答用户网元接入请求，使用户网元接入满足匹配条件的服务网元；

满足匹配条件的服务网元检测自身接入负载；

当满足匹配条件的服务网元自身接入负载小于或等于预设基准时，满足匹配条件的服务网元向网络仓储功能或用户网元发起去注册请求；

当网络仓储功能或用户网元同意去注册请求时，满足匹配条件的服务网元下线。

进一步的，所述匹配条件表现为，选择与用户网元选定服务功能匹配且繁忙程度大于或等于第一预设阈值的服务网元作为满足匹配条件的服务网元；

所述繁忙程度公式如下表现为：

繁忙程度＝(网元当前业务量/网元最大支持的业务量)×100％。

进一步的，所述匹配条件还表现为，选择与用户网元选定服务功能匹配且繁忙程度大于或等于第一预设阈值，小于第二预设阈值的服务网元作为满足匹配条件的服务网元。

进一步的，所述网络仓储功能应答注册请求，将至少包括服务网元类型、地址、服务列表的注册信息存储至线上服务网元库，还包括步骤：网络仓储功能标记服务网元注册状态为上线；

所述当网络仓储功能或用户网元同意去注册请求时，满足匹配条件的服务网元下线，还包括以下步骤：

网络仓储功能存储满足匹配条件的服务网元线下通知通讯地址至线下服务网元库，并更新满足匹配条件的服务网元注册状态标记为下线；

当线上服务网元库无匹配的服务网元时，所述网络仓储功能根据所述搜索请求，搜索线下服务网元库，确定满足匹配条件的服务网元；

网络仓储功能向满足匹配条件的服务网元发起唤醒请求；

满足匹配条件的服务网元应答唤醒请求，并向网络仓储功能发起注册请求；

网络仓储功能应答注册请求，更新满足匹配条件的服务网元注册状态为上线，并发送满足匹配条件的服务网元的注册信息至用户网元。

进一步的，所述网络仓储功能标记服务网元注册状态，具体包括：

网络仓储功能通过对IfOnline标识位进行赋值，从而对服务网元注册状态更新；

当服务网元向网络仓储功能发起注册受理成功，网络仓储功能将至少包括服务网元类型、地址、服务列表的注册信息存储至线上服务网元库，并对服务网元的IfOnline赋值为第一值；

当服务网元向网络仓储功能发起去注册受理成功或其他异常下线，网络仓储功能存储服务网元线下通知通讯地址至线下服务网元库，并对服务网元的IfOnline赋值为第二值。

进一步的，所述网元资源管理方法还包括以下步骤：

所述网络仓储功能根据服务网元的IfOnline赋值对服务网元地址进行分类；

服务网元的IfOnline赋值为第一值，归入线上服务网元库类别；

服务网元的IfOnline赋值为第二值，归入线下服务网元库类别。

进一步的，所述当网络仓储功能或用户网元同意去注册请求时，满足匹配条件的服务网元下线，具体包括：

当网络仓储功能或用户网元同意去注册请求时，网络仓储功能存储满足匹配条件的服务网元线下通知通讯地址至线下服务网元库，并更新满足匹配条件的服务网元注册状态标记为下线；

网络仓储功能统计满足匹配条件的服务网元的下线时间；

当服务网元的下线时间超过第三预设值时，网络仓储功能清除满足匹配条件的服务网元的注册信息。

本申请实施例还提供一种网元资源管理系统。

具体的，一种网元资源管理系统，包括：

服务网元，用于向网络仓储功能发起注册请求；用于应答用户网元接入请求，使用户网元接入满足匹配条件的服务网元；用于检测自身接入负载；用于当满足匹配条件的服务网元自身接入负载小于或等于预设基准时，满足匹配条件的服务网元向网络仓储功能或用户网元发起去注册请求；用于当网络仓储功能或用户网元同意去注册请求时，满足匹配条件的服务网元下线；

网络仓储功能，用于应答注册请求，将至少包括服务网元类型、地址、服务列表的注册信息存储至线上服务网元库；用于应答搜索请求，并根据所述搜索请求，搜索线上服务网元库，确定满足匹配条件的服务网元；用于发送满足匹配条件的服务网元的注册信息至用户网元；

用户网元，用于向网络仓储功能发起包含匹配条件的搜索请求；用于向满足匹配条件的服务网元发起接入请求。

进一步的，所述匹配条件表现为，选择与用户网元选定服务功能匹配且繁忙程度大于或等于第一预设阈值，小于第二预设阈值的服务网元作为满足匹配条件的服务网元；

所述繁忙程度公式如下表现为：

繁忙程度＝(网元当前业务量/网元最大支持的业务量)×100％。

进一步的，所述网络仓储功能还用于标记服务网元注册状态为上线；用于存储满足匹配条件的服务网元线下通知通讯地址至线下服务网元库，并更新满足匹配条件的服务网元注册状态标记为下线；用于当线上服务网元库无匹配的服务网元时，所述网络仓储功能根据所述搜索请求，搜索线下服务网元库，确定满足匹配条件的服务网元；用于向满足匹配条件的服务网元发起唤醒请求；用于应答注册请求，更新满足匹配条件的服务网元注册状态为上线，并发送满足匹配条件的服务网元的注册信息至用户网元；

所述服务网元还用于应答唤醒请求，并向网络仓储功能发起注册请求。

本申请实施例提供的技术方案，至少具有如下有益效果：

本发明通过服务网元NF检测自身接入负载，提出去注册请求；以及网络仓储功能NRF对下线的服务网元NF进行唤醒，有效地解决了5G网络系统中空闲网元资源的占用问题，提高了5G网络系统的运行效率，避免了因空闲网元庞大造成的网络资源浪费、管理维护成本大增、网络不稳定等情况发生，实现了5G网络系统资源合理利用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的一种网元资源管理方法的流程图。

图2为本申请实施例提供的网络仓储功能标记服务网元的示意图。

图3为本申请实施例提供的服务网元向网络仓储功能注册服务的流程图。

图4为本申请实施例提供的服务网元向网络仓储功能去注册服务的流程图。

图5为本申请实施例提供的网络仓储功能唤醒服务网元的流程图。

图6为本申请实施例提供的网元资源管理系统的示意图。

100 网元资源管理系统

11 服务网元

12 网络仓储功能

13 用户网元

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在5G网络系统中引入了网络仓储功能NRF的概念。将控制平面CP功能抽象成为多个独立的服务网元NF。而网络仓储功能NRF负责进行服务网元NF登记、管理、状态检测，实现对服务网元NF的自动化管理。每个服务网元NF启动时，必须要到网络仓储功能NRF进行注册登记才能提供服务，登记的注册信息包括服务网元NF类型、地址、服务列表等。

在5G网络系统中存在成千上万的服务网元NF，给网络仓储功能NRF对服务网元NF的管理带来很大的维护麻烦。同时，大量空闲的服务网元NF也占用了网络资源，对网络资源造成浪费。例如，有大部分服务网元NF虽然在网络仓储功能NRF注册上线，但很长时间一直没被连接。空闲服务网元NF对网络资源的占用，给5G网络系统造成了巨大负担。也使得网络仓储功能NRF的内部资源不足于维护庞大的服务网元NF环境。

为解决5G网络系统中空闲服务网元NF造成的网络资源浪费的技术问题，本申请提供一种网元资源管理方法。需要强调的是，本申请所述5G网络系统用于提供对本申请的进一步理解，并不构成对本申请的网络系统进行限定。本申请提供的网元资源管理方法、网元资源管理系统也可作用于5G网络系统的后续网络系统。

请参照图1，本申请公开一种网元资源管理方法，包括以下步骤：

S1010：服务网元向网络仓储功能发起注册请求。

需要指出是，所述服务网元可以理解为网元功能实体NF，拥有定义的功能行为和3GPP定义的接口。当服务网元NF首次上线时，需向网络仓储功能NRF发起注册请求。等网络仓储功能NRF受理成功后，服务网元NF才可以被其他的网元NF发现、使用。上线的服务网元NF也可以通过向网络仓储功能NRF发起去注册请求下线，从而不对其他的网元NF提供服务。

S1020：网络仓储功能应答注册请求，将至少包括服务网元类型、地址、服务列表的注册信息存储至线上服务网元库。

需要指出的是，所述网络仓储功能NRF负责进行服务网元NF登记、管理、状态检测，实现对服务网元NF的自动化管理。每个服务网元NF启动时，必须要到网络仓储功能NRF进行注册登记才能提供服务。登记的注册信息包括服务网元NF类型、地址、服务列表等。所述线上服务网元库可以理解为保存服务网元NF注册信息的存储域。

S1030：用户网元向网络仓储功能发起包含匹配条件的搜索请求。

需要指出的是，所述用户网元NF可以理解为需要使用服务网元NF提供服务的网元功能实体NF。所述用户网元NF也可以是另一个服务网元NF。所述匹配条件至少包括用户网元NF需要的服务功能或用户网元NF指定的服务网元NF地址。

S1040：网络仓储功能应答搜索请求，并根据所述搜索请求，搜索线上服务网元库，确定满足匹配条件的服务网元。

需要指出的是，所述步骤S1040网络仓储功能NRF应答搜索请求，并根据所述搜索请求，搜索线上服务网元NF库，确定满足匹配条件的服务网元NF，具体表现为：

网络仓储功能NRF应答搜索请求，并读取用户网元需要的服务功能；之后网络仓储功能NRF根据所述搜索请求，搜索线上服务网元NF库；网络仓储功能NRF筛选与用户网元需要的服务功能对应的服务网元NF，并比较与用户网元需要的服务功能对应的服务网元NF的繁忙程度；网络仓储功能NRF选择繁忙程度大于或等于第一预设阈值的服务网元NF作为满足匹配条件的服务网元。

其中，所述繁忙程度公式如下表现为：

繁忙程度＝(网元当前业务量/网元最大支持的业务量)×100％。

这样网络仓储功能NRF确定满足匹配条件的服务网元NF不会选择接近空闲的服务网元NF，从而有效减轻了空闲服务网元的数量，减轻了网络仓储功能NRF的管理成本。

在本申请提供的另一种具体实施方式中，所述步骤S1040网络仓储功能NRF应答搜索请求，并根据所述搜索请求，搜索线上服务网元NF库，确定满足匹配条件的服务网元NF，具体表现为：

网络仓储功能NRF应答搜索请求，并读取用户网元需要的服务功能；之后网络仓储功能NRF根据所述搜索请求，搜索线上服务网元NF库；网络仓储功能NRF筛选与用户网元需要的服务功能对应的服务网元NF，并比较与用户网元需要的服务功能对应的服务网元NF的繁忙程度；网络仓储功能NRF选择繁忙程度大于或等于第一预设阈值，小于第二预设阈值的服务网元NF作为满足匹配条件的服务网元。

其中，所述繁忙程度公式如下表现为：

繁忙程度＝(网元当前业务量/网元最大支持的业务量)×100％。

这样网络仓储功能NRF确定满足匹配条件的服务网元NF既不会选择接近空闲的服务网元NF，也不会选择接近满负载的服务网元NF。从而减轻了网络仓储功能NRF的维护成本，达到了5G网络系统资源合理利用的目的。

S1050：网络仓储功能发送满足匹配条件的服务网元的注册信息至用户网元。

S1060：用户网元向满足匹配条件的服务网元发起接入请求。

S1070：满足匹配条件的服务网元应答用户网元接入请求，使用户网元接入满足匹配条件的服务网元。

S1080：满足匹配条件的服务网元检测自身接入负载。

需要指出的是，所述自身接入负载可以理解为满足匹配条件的服务网元当前业务量，或者是满足匹配条件的服务网元当前繁忙程度。

S1090：当满足匹配条件的服务网元自身接入负载小于或等于预设基准，满足匹配条件的服务网元向网络仓储功能发起去注册请求。

需要指出的是，所述去注册可以理解为满足匹配条件的服务网元NF在网络仓储功能NRF的注销。注销后的服务网元NF视为下线，将不再被网络仓储功能NRF管理、搜索，不再提供服务。

S1110：当网络仓储功能或用户网元同意去注册请求，满足匹配条件的服务网元下线。

需要指出的是，本申请提供的一种具体实施方式中，服务网元NF设置有检测自身接入负载的功能。可以将自身接入负载小于或等于预设基准的服务网元NF判定为空闲服务网元NF。为避免空闲服务网元NF对网络资源的占用，同时减轻网络仓储功能NRF的维护负担。判定为空闲的服务网元NF可以向网络仓储功能NRF或用户网元发起去注册请求。网络仓储功能NRF将根据自身繁忙程度或用户网元根据自身服务使用情况决定是否同意去注册请求。当网络仓储功能NRF或用户网元同意去注册请求，判定为空闲的服务网元NF下线。网络仓储功能NRF将判定为空闲的服务网元NF从移除线上列表移除，并更新线上列表。

还需要指出的是，下线的服务网元NF不再对用户网元NF提供服务。

具体的，满足匹配条件的服务网元NF检测自身接入负载。当满足匹配条件的服务网元NF自身接入负载小于或等于预设基准，满足匹配条件的服务网元NF向网络仓储功能NRF发起去注册请求。当网络仓储功能NRF或用户网元同意去注册请求，满足匹配条件的服务网元NF下线。

在本申请提供的另一种具体实施方式中，所述网元资源管理方法还包括以下步骤：

其中，步骤S1020后还包括步骤：网络仓储功能标记服务网元注册状态为上线。

具体表现为网络仓储功能应答注册请求，将至少包括服务网元类型、地址、服务列表的注册信息存储至线上服务网元库，网络仓储功能标记服务网元注册状态为上线。

步骤S1110当网络仓储功能或用户网元同意去注册请求，满足匹配条件的服务网元下线，之后还包括以下步骤：

S1120：网络仓储功能存储满足匹配条件的服务网元线下通知通讯地址至线下服务网元库，并更新满足匹配条件的服务网元注册状态标记为下线。

需要指出的是，本申请所述服务网元NF资源管理方法通过网络仓储功能NRF对服务网元NF的标识位进行赋值，实现对服务网元NF注册状态的区分。只需读取服务网元NF的标识位赋值，便可快速识别服务网元NF注册状态。

请参照图2，具体的，所述标识位可以表现为服务网元NF的IfOnline标识位。网络仓储功能NRF通过对服务网元NF的IfOnline标识位进行赋值，从而对服务网元NF注册状态更新。当服务网元NF向网络仓储功能NRF发起注册受理成功，网络仓储功能NRF存储服务网元NF地址至线上服务网元NF库，并对服务网元NF的IfOnline赋值为第一值。当服务网元NF向网络仓储功能NRF发起去注册受理成功或其他异常下线，网络仓储功能NRF存储服务网元NF线下通知通讯地址至线下服务网元NF库，并对服务网元NF的IfOnline赋值为第二值。

例如，在本申请提供的一种具体实施方式中，会话管理功能SMF作为服务网元NF，在网络仓储功能NRF上发起注册并成功存储在网络仓储功能NRF上。网络仓储功能NRF将会话管理功能SMF地址存储至线上服务网元NF库，并对会话管理功能SMF的IfOnline赋值为TRUE。

当用户网元NF在一段时间内没有使用会话管理功能SMF。则会话管理功能SMF被判定为空闲服务网元NF。会话管理功能SMF将向网络仓储功能NRF发起去注册请求。如果网络仓储功能NRF同意去注册请求，则会话管理功能SMF下线。网络仓储功能NRF将存储会话管理功能SMF线下通知通讯地址至线下服务网元NF库，并更新会话管理功能SMF的IfOnline赋值为FALSE。

还需要指出的是，所述网络仓储功能NRF可以根据服务网元NF的IfOnline赋值对服务网元NF地址进行分类，以便对线上服务网元NF库或线下服务网元NF库进行更新。

例如，在本申请提供的一种具体实施方式中，网络仓储功能NRF可以通过读取服务网元NF的IfOnline赋值，对线上服务网元NF库或线下服务网元NF库进行检查、更新。当服务网元NF的IfOnline赋值为第一值，网络仓储功能NRF将服务网元NF的注册信息归入线上服务网元NF库类别。当服务网元NF的IfOnline赋值为第二值，网络仓储功能NRF将服务网元NF的注册信息归入线下服务网元NF库类别。

还需要强调的是，为便于有效利用网络仓储功能NRF内部资源，所述网络仓储功能NRF还可以统计下线服务网元NF的下线时间。当下线服务网元NF的下线时间超过第三预设值时，网络仓储功能NRF清除下线时间超过第三预设值的服务网元NF的注册信息。

S1130：当线上服务网元库无匹配的服务网元时，所述网络仓储功能根据所述搜索请求，搜索线下服务网元库，确定满足匹配条件的服务网元。

S1140：网络仓储功能向满足匹配条件的服务网元发起唤醒请求。

S1150：满足匹配条件的服务网元应答唤醒请求，并向网络仓储功能发起注册请求。

S1160：网络仓储功能应答注册请求，更新满足匹配条件的服务网元注册状态为上线，并发送满足匹配条件的服务网元的注册信息至用户网元。

请参照图3至图5，在本申请提供的一种具体实施方式中，服务网元UPF_0、UPF_1、SMF向网络仓储功能NRF上发起注册，并成功存储在网络仓储功能NRF上。网络仓储功能NRF将服务网元UPF_0、UPF_1、SMF的注册信息存入线上服务网元NF库。此时网络仓储功能NRF将服务网元UPF_0、UPF_1、SMF的IfOnline赋值均为TRUE。

由于服务网元UPF_1在一段时间内没有用户网元使用。服务网元UPF_1可以判定为空闲服务网元。于是服务网元UPF_1向网络仓储功能NRF发起去注册请求。网络仓储功能NRF同意去注册请求，服务网元UPF_1下线。此时网络仓储功能NRF不删除服务网元UPF_1的注册信息，并将服务网元UPF_1的线下通知通讯地址保存至存入线下服务网元NF库，将服务网元UPF_1的IfOnline赋值为FALSE。

之后，服务网元SMF使用UPF_0时，服务网元SMF发现UPF_0的负载已经快要超标。因此需要连接新的服务网元UPF_1。于是服务网元SMF向网络仓储功能NRF发起Search/Get请求，请求新的服务网元UPF_1或获取指定的服务网元UPF_1注册信息。

网络仓储功能NRF在搜索线上服务网元NF库后没有发现SMF需要的UPF_1，具体体现为网络仓储功能NRF在搜索线上服务网元NF库后没有发现IfOnline标识位赋值为TRUE的UPF_1网元。

于是网络仓储功能NRF搜索线下服务网元NF库，在找到IfOnline标识位赋值为FALSE并满足条件的UPF_1网元。之后网络仓储功能NRF通过储存的UPF_1网元的线下通知通讯地址，向UPF_1网元发起WakeUpReq请求。

服务网元UPF_1在收到网络仓储功能NRF的唤醒请求后，向网络仓储功能NRF发起register请求。网络仓储功能NRF受理成功后，将服务网元UPF_1的IfOnline标识位更新为TRUE，并将UPF_1的对接注册信息返回给SMF。SMF拿到服务网元UPF_1的对接注册信息后，开始与UPF_1对接。

网元资源管理方法通过服务网元NF检测自身接入负载，提出去注册请求；以及网络仓储功能NRF对下线的服务网元NF进行唤醒，有效地解决了5G网络系统中空闲网元资源的占用问题，提高了5G网络系统的运行效率，避免了因空闲网元庞大造成的网络资源浪费、管理维护成本大增、网络不稳定等情况发生，实现了5G网络系统资源合理利用。

请参照图6，为支持网元资源管理方法，本申请还提供一种网元资源管理系统100，包括：

服务网元11，用于向网络仓储功能12发起注册请求；用于应答用户网元13接入请求，使用户网元13接入满足匹配条件的服务网元11；用于检测自身接入负载；用于当满足匹配条件的服务网元11自身接入负载小于或等于预设基准时，满足匹配条件的服务网元11向网络仓储功能12或用户网元13发起去注册请求；用于当网络仓储功能12或用户网元13同意去注册请求时，满足匹配条件的服务网元11下线；

网络仓储功能12，用于应答注册请求，将至少包括服务网元11类型、地址、服务列表的注册信息存储至线上服务网元库；用于应答搜索请求，并根据所述搜索请求，搜索线上服务网元库，确定满足匹配条件的服务网元11；用于发送满足匹配条件的服务网元11的注册信息至用户网元13；

用户网元13，用于向网络仓储功能12发起包含匹配条件的搜索请求；用于向满足匹配条件的服务网元11发起接入请求。

其中，网元资源管理系统100中的交互表现为：

服务网元11向网络仓储功能12发起注册请求；网络仓储功能12应答注册请求，将至少包括服务网元类型、地址、服务列表的注册信息存储至线上服务网元库121；用户网元13向网络仓储功能12发起包含匹配条件的搜索请求；网络仓储功能12应答搜索请求，并根据所述搜索请求，搜索线上服务网元库，确定满足匹配条件的服务网元11；网络仓储功能12发送满足匹配条件的服务网元11的注册信息至用户网元13；用户网元13向满足匹配条件的服务网元11发起接入请求；满足匹配条件的服务网元11应答用户网元13接入请求，使用户网元13接入满足匹配条件的服务网元11；满足匹配条件的服务网元11检测自身接入负载；当满足匹配条件的服务网元11自身接入负载小于或等于预设基准，满足匹配条件的服务网元11向网络仓储功能12发起去注册请求；当网络仓储功能12或用户网元13同意去注册请求，满足匹配条件的服务网元11下线。

需要指出的是，所述服务网元11可以理解为网元功能实体NF，拥有定义的功能行为和3GPP定义的接口。当服务网元11首次上线时，需向网络仓储功能12发起注册请求。等网络仓储功能12受理成功后，服务网元11才可以被其他的网元NF发现、使用。上线的服务网元11也可以通过向网络仓储功能12发起去注册请求下线，从而不对其他的网元NF提供服务。

所述网络仓储功能12负责进行服务网元11登记、管理、状态检测，实现对服务网元11的自动化管理。每个服务网元11启动时，必须要到网络仓储功能12进行注册登记才能提供服务。登记的注册信息包括服务网元11类型、地址、服务列表等。所述网络仓储功能12还包括线上服务网元库。所述线上服务网元库可以理解为保存服务网元11注册信息的存储域。

所述用户网元13可以理解为需要使用服务网元11提供服务的网元功能实体NF。因此所述用户网元13也可以是另一个服务网元11。所述匹配条件至少包括用户网元13需要的服务功能或用户网元13指定的服务网元11地址。

所述网络仓储功能12应答搜索请求，并根据所述搜索请求，搜索线上服务网元库，确定满足匹配条件的服务网元11，具体表现为：

网络仓储功能12应答搜索请求，并读取用户网元13需要的服务功能；之后网络仓储功能12根据所述搜索请求，搜索线上服务网元库；网络仓储功能12筛选与用户网元13需要的服务功能对应的服务网元11，并比较与用户网元13需要的服务功能对应的服务网元11的繁忙程度；网络仓储功能12选择繁忙程度大于或等于第一预设阈值的服务网元11作为满足匹配条件的服务网元11。

其中，所述繁忙程度公式如下表现为：

繁忙程度＝(网元当前业务量/网元最大支持的业务量)×100％。

这样网络仓储功能12确定满足匹配条件的服务网元11不会选择接近空闲的服务网元11，从而有效减轻了空闲服务网元的数量，减轻了网络仓储功能12的管理成本。

在本申请提供的另一种具体实施方式中，网络仓储功能12用于应答搜索请求，并根据所述搜索请求，搜索线上服务网元库，确定满足匹配条件的服务网元11，具体表现为：

网络仓储功能12应答搜索请求，并读取用户网元13需要的服务功能；之后网络仓储功能12根据所述搜索请求，搜索线上服务网元库；网络仓储功能12筛选与用户网元13需要的服务功能对应的服务网元11，并比较与用户网元13需要的服务功能对应的服务网元11的繁忙程度；网络仓储功能12选择繁忙程度大于或等于第一预设阈值，小于第二预设阈值的服务网元11作为满足匹配条件的服务网元。

其中，所述繁忙程度公式如下表现为：

繁忙程度＝(网元当前业务量/网元最大支持的业务量)×100％。

这样网络仓储功能12确定满足匹配条件的服务网元11既不会选择接近空闲的服务网元11，也不会选择接近满负载的服务网元11。从而减轻了网络仓储功能12的维护成本，达到了5G网络系统资源合理利用的目的。

还需要指出的是，本申请提供的一种具体实施方式中，服务网元11设置有检测自身接入负载的功能。所述自身接入负载可以理解为满足匹配条件的服务网元当前业务量，或者是满足匹配条件的服务网元当前繁忙程度。当服务网元11自身接入负载小于或等于预设基准，则该服务网元11可以判定为空闲服务网元11。为避免空闲服务网元11对网络资源的占用，同时减轻网络仓储功能12的维护负担。判定为空闲的服务网元11可以向网络仓储功能12或用户网元13发起去注册请求。网络仓储功能12将根据自身繁忙程度或用户网元13根据自身服务使用情况决定是否同意去注册请求。当网络仓储功能12或用户网元13同意去注册请求，判定为空闲的服务网元11下线。网络仓储功能12将判定为空闲的服务网元11从移除线上列表移除，并更新线上列表。

还需要指出的是，下线的服务网元11不能不再对用户网元13提供服务。

具体的，满足匹配条件的服务网元11检测自身接入负载。当满足匹配条件的服务网元11自身接入负载小于或等于预设基准，满足匹配条件的服务网元11向网络仓储功能12发起去注册请求。当网络仓储功能12或用户网元13同意去注册请求，满足匹配条件的服务网元11下线。

在本申请提供的另一种具体实施方式中，所述网络仓储功能12用于应答注册请求，将至少包括服务网元11类型、地址、服务列表的注册信息存储至线上服务网元库后，网络仓储功能12还用于标记服务网元11注册状态为上线。

具体表现为网络仓储功能12应答注册请求，将至少包括服务网元11类型、地址、服务列表的注册信息存储至线上服务网元库，网络仓储功能12标记服务网元11注册状态为上线。

所述网络仓储功能12还用于标记服务网元11注册状态为上线；用于存储满足匹配条件的服务网元11线下通知通讯地址至线下服务网元库，并更新满足匹配条件的服务网元11注册状态标记为下线；用于当线上服务网元库无匹配的服务网元11时，所述网络仓储功能根据所述搜索请求，搜索线下服务网元库，确定满足匹配条件的服务网元11；用于向满足匹配条件的服务网元11发起唤醒请求；用于应答注册请求，更新满足匹配条件的服务网元11注册状态为上线，并发送满足匹配条件的服务网元11的注册信息至用户网元13。

所述服务网元11还用于应答唤醒请求，并向网络仓储功能12发起注册请求。

其中，网元资源管理系统100中的交互还可以表现为：

服务网元11向网络仓储功能12发起注册请求；网络仓储功能12应答注册请求，将至少包括服务网元类型、地址、服务列表的注册信息存储至线上服务网元库121，标记服务网元11注册状态为上线；用户网元13向网络仓储功能12发起包含匹配条件的搜索请求；网络仓储功能12应答搜索请求，并根据所述搜索请求，搜索线上服务网元库，确定满足匹配条件的服务网元11；网络仓储功能12发送满足匹配条件的服务网元11的注册信息至用户网元13；用户网元13向满足匹配条件的服务网元11发起接入请求；满足匹配条件的服务网元11应答用户网元13接入请求，使用户网元13接入满足匹配条件的服务网元11；满足匹配条件的服务网元11检测自身接入负载；当满足匹配条件的服务网元11自身接入负载小于或等于预设基准，满足匹配条件的服务网元11向网络仓储功能12发起去注册请求；当网络仓储功能12或用户网元13同意去注册请求，满足匹配条件的服务网元11下线；网络仓储功能12存储满足匹配条件的服务网元11线下通知通讯地址至线下服务网元库，并更新满足匹配条件的服务网元11注册状态标记为下线。

之后用户网元13再次向网络仓储功能12发起包含匹配条件的搜索请求；网络仓储功能12应答搜索请求，并根据所述搜索请求，搜索线上服务网元库。当线上服务网元库无匹配的服务网元11时，所述网络仓储功能根据所述搜索请求，搜索线下服务网元库，确定满足匹配条件的服务网元11；网络仓储功能12向满足匹配条件的服务网元11发起唤醒请求；满足匹配条件的服务网元11应答唤醒请求，并向网络仓储功能12发起注册请求；网络仓储功能12应答注册请求，更新满足匹配条件的服务网元11注册状态为上线，并发送满足匹配条件的服务网元11的注册信息至用户网元13；满足匹配条件的服务网元11应答用户网元13接入请求，使用户网元13接入满足匹配条件的服务网元11。

需要指出的是，所述网络仓储功能12还包括线下服务网元库。所述线下服务网元库可以理解为保存服务网元11注册信息或服务网元11线下通知通讯地址的存储域。

本申请所述网络仓储功能12通过对服务网元11的标识位进行赋值，实现对服务网元11注册状态的区分。只需读取服务网元11的标识位赋值，便可快速识别服务网元11注册状态。

具体的，所述标识位可以表现为服务网元11的IfOnline标识位。网络仓储功能12通过对服务网元11的IfOnline标识位进行赋值，从而对服务网元11注册状态更新。当服务网元11向网络仓储功能12发起注册受理成功，网络仓储功能12存储服务网元11地址至线上服务网元库，并对服务网元11的IfOnline赋值为第一值。当服务网元11向网络仓储功能12发起去注册受理成功或其他异常下线，网络仓储功能12存储服务网元11线下通知通讯地址至线下服务网元库，并对服务网元11的IfOnline赋值为第二值。

例如，在本申请提供的一种具体实施方式中，会话管理功能SMF作为服务网元11，在网络仓储功能12上发起注册并成功存储在网络仓储功能12上。网络仓储功能12将会话管理功能SMF地址存储至线上服务网元库，并对会话管理功能SMF的IfOnline赋值为TRUE。

当用户网元13NF在一段时间内没有使用会话管理功能SMF。则会话管理功能SMF被判定为空闲服务网元11。会话管理功能SMF将向网络仓储功能12发起去注册请求。如果网络仓储功能12同意去注册请求，则会话管理功能SMF下线。网络仓储功能12将存储会话管理功能SMF线下通知通讯地址至线下服务网元库，并更新会话管理功能SMF的IfOnline赋值为FALSE。

还需要指出的是，所述网络仓储功能12可以根据服务网元11的IfOnline赋值对服务网元11地址进行分类，以便对线上服务网元库或线下服务网元库进行更新。

例如，在本申请提供的一种具体实施方式中，网络仓储功能12可以通过读取服务网元11的IfOnline赋值，对线上服务网元库或线下服务网元库进行检查、更新。当服务网元11的IfOnline赋值为第一值，网络仓储功能12将服务网元11的注册信息归入线上服务网元库类别。当服务网元11的IfOnline赋值为第二值，网络仓储功能12将服务网元11的注册信息归入线下服务网元库类别。

还需要强调的是，为便于有效利用网络仓储功能12内部资源，所述网络仓储功能12还可以统计下线服务网元11的下线时间。当下线服务网元11的下线时间超过第三预设值时，网络仓储功能12清除下线时间超过第三预设值的服务网元11的注册信息。

在本申请提供的一种具体实施方式中，服务网元UPF_0、UPF_1、SMF向网络仓储功能12上发起注册，并成功存储在网络仓储功能12上。网络仓储功能12将服务网元UPF_0、UPF_1、SMF的注册信息存入线上服务网元库。此时网络仓储功能12将服务网元UPF_0、UPF_1、SMF的IfOnline赋值均为TRUE。

由于服务网元UPF_1在一段时间内没有用户网元13使用。服务网元UPF_1可以判定为空闲服务网元。于是服务网元UPF_1向网络仓储功能12发起去注册请求。网络仓储功能12同意去注册请求，服务网元UPF_1下线。此时网络仓储功能12不删除服务网元UPF_1的注册信息，并将服务网元UPF_1的线下通知通讯地址保存至存入线下服务网元库，将服务网元UPF_1的IfOnline赋值为FALSE。

之后，服务网元SMF使用UPF_0时，服务网元SMF发现UPF_0的负载已经快要超标。因此需要连接新的服务网元UPF_1。于是服务网元SMF向网络仓储功能12发起Search/Get请求，请求新的服务网元UPF_1或获取指定的服务网元UPF_1注册信息。

网络仓储功能12在搜索线上服务网元库后没有发现SMF需要的UPF_1，具体体现为网络仓储功能12在搜索线上服务网元库后没有发现IfOnline标识位赋值为TRUE的UPF_1网元。

于是网络仓储功能12搜索线下服务网元库，在找到IfOnline标识位赋值为FALSE并满足条件的UPF_1网元。之后网络仓储功能12通过储存的UPF_1网元的线下通知通讯地址，向UPF_1网元发起WakeUpReq请求。

服务网元UPF_1在收到网络仓储功能12的唤醒请求后，向网络仓储功能12发起register请求。网络仓储功能12受理成功后，将服务网元UPF_1的IfOnline标识位更新为TRUE，并将UPF_1的对接注册信息返回给SMF。SMF拿到服务网元UPF_1的对接注册信息后，开始与UPF_1对接。

网元资源管理系统100通过服务网元11检测自身接入负载，提出去注册请求；以及网络仓储功能12对下线的服务网元11进行唤醒，有效地解决了5G网络系统中空闲网元资源的占用问题，提高了5G网络系统的运行效率，避免了因空闲网元庞大造成的网络资源浪费、管理维护成本大增、网络不稳定等情况发生，实现了5G网络系统资源合理利用。

需要强调的是，本申请所述5G网络系统用于提供对本申请的进一步理解，并不构成对本申请的网络系统进行限定。本申请提供的网元资源管理方法、网元资源管理系统100也可作用于5G网络系统的后续网络系统。

需要说明的是，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、商品或者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、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，有语句“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、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

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

Claims (10)

1.一种网元资源管理方法，其特征在于，所述网元资源管理方法包括以下步骤：

服务网元向网络仓储功能发起注册请求；

网络仓储功能应答注册请求，将至少包括服务网元类型、地址、服务列表的注册信息存储至线上服务网元库；

用户网元向网络仓储功能发起包含匹配条件的搜索请求；

网络仓储功能应答搜索请求，并根据所述搜索请求，搜索线上服务网元库，确定满足匹配条件的服务网元；

网络仓储功能发送满足匹配条件的服务网元的注册信息至用户网元；

用户网元向满足匹配条件的服务网元发起接入请求；

满足匹配条件的服务网元应答用户网元接入请求，使用户网元接入满足匹配条件的服务网元；

满足匹配条件的服务网元检测自身接入负载；

当满足匹配条件的服务网元自身接入负载小于或等于预设基准时，满足匹配条件的服务网元向网络仓储功能或用户网元发起去注册请求；

当网络仓储功能或用户网元同意去注册请求时，满足匹配条件的服务网元下线；

当线上服务网元库无匹配的服务网元时，所述网络仓储功能根据所述搜索请求，搜索线下服务网元库，确定满足匹配条件的服务网元；

网络仓储功能向满足匹配条件的服务网元发起唤醒请求；

满足匹配条件的服务网元应答唤醒请求，并向网络仓储功能发起注册请求；

网络仓储功能应答注册请求，更新满足匹配条件的服务网元注册状态为上线，并发送满足匹配条件的服务网元的注册信息至用户网元。

2.如权利要求1所述的网元资源管理方法，其特征在于，所述匹配条件表现为，选择与用户网元选定服务功能匹配且繁忙程度大于或等于第一预设阈值的服务网元作为满足匹配条件的服务网元；

所述繁忙程度公式如下表现为：

繁忙程度＝(网元当前业务量/网元最大支持的业务量)×100％。

3.如权利要求2所述的网元资源管理方法，其特征在于，所述匹配条件还表现为，选择与用户网元选定服务功能匹配且繁忙程度大于或等于第一预设阈值，小于第二预设阈值的服务网元作为满足匹配条件的服务网元。

4.如权利要求3所述的网元资源管理方法，其特征在于，所述网络仓储功能应答注册请求，将至少包括服务网元类型、地址、服务列表的注册信息存储至线上服务网元库，还包括步骤：网络仓储功能标记服务网元注册状态为上线；

所述当网络仓储功能或用户网元同意去注册请求时，满足匹配条件的服务网元下线，还包括以下步骤：

网络仓储功能存储满足匹配条件的服务网元线下通知通讯地址至线下服务网元库，并更新满足匹配条件的服务网元注册状态标记为下线。

5.如权利要求4所述的网元资源管理方法，其特征在于，所述网络仓储功能标记服务网元注册状态，具体包括：

网络仓储功能通过对IfOnline标识位进行赋值，从而对服务网元注册状态更新；

当服务网元向网络仓储功能发起注册受理成功，网络仓储功能将至少包括服务网元类型、地址、服务列表的注册信息存储至线上服务网元库，并对服务网元的IfOnline赋值为第一值；

当服务网元向网络仓储功能发起去注册受理成功或其他异常下线，网络仓储功能存储服务网元线下通知通讯地址至线下服务网元库，并对服务网元的IfOnline赋值为第二值。

6.如权利要求5所述的网元资源管理方法，其特征在于，所述网元资源管理方法还包括以下步骤：

所述网络仓储功能根据服务网元的IfOnline赋值对服务网元地址进行分类；

服务网元的IfOnline赋值为第一值，归入线上服务网元库类别；

服务网元的IfOnline赋值为第二值，归入线下服务网元库类别。

7.如权利要求6所述的网元资源管理方法，其特征在于，所述当网络仓储功能或用户网元同意去注册请求时，满足匹配条件的服务网元下线，具体包括：

当网络仓储功能或用户网元同意去注册请求时，网络仓储功能存储满足匹配条件的服务网元线下通知通讯地址至线下服务网元库，并更新满足匹配条件的服务网元注册状态标记为下线；

网络仓储功能统计满足匹配条件的服务网元的下线时间；

当服务网元的下线时间超过第三预设值时，网络仓储功能清除满足匹配条件的服务网元的注册信息。

8.一种网元资源管理系统，其特征在于，所述网元资源管理系统包括：

服务网元，用于向网络仓储功能发起注册请求；用于应答用户网元接入请求，使用户网元接入满足匹配条件的服务网元；用于检测自身接入负载；用于当满足匹配条件的服务网元自身接入负载小于或等于预设基准时，满足匹配条件的服务网元向网络仓储功能或用户网元发起去注册请求；用于当网络仓储功能或用户网元同意去注册请求时，满足匹配条件的服务网元下线；

其中，所述当网络仓储功能或用户网元同意去注册请求时，满足匹配条件的服务网元下线，包括：

当线上服务网元库无匹配的服务网元时，所述网络仓储功能根据所述搜索请求，搜索线下服务网元库，确定满足匹配条件的服务网元；

网络仓储功能向满足匹配条件的服务网元发起唤醒请求；

满足匹配条件的服务网元应答唤醒请求，并向网络仓储功能发起注册请求；

网络仓储功能应答注册请求，更新满足匹配条件的服务网元注册状态为上线，并发送满足匹配条件的服务网元的注册信息至用户网元；

网络仓储功能，用于应答注册请求，将至少包括服务网元类型、地址、服务列表的注册信息存储至线上服务网元库；用于应答搜索请求，并根据所述搜索请求，搜索线上服务网元库，确定满足匹配条件的服务网元；用于发送满足匹配条件的服务网元的注册信息至用户网元；

用户网元，用于向网络仓储功能发起包含匹配条件的搜索请求；用于向满足匹配条件的服务网元发起接入请求。

9.如权利要求8所述的网元资源管理系统，其特征在于，所述匹配条件表现为，选择与用户网元选定服务功能匹配且繁忙程度大于或等于第一预设阈值，小于第二预设阈值的服务网元作为满足匹配条件的服务网元；

所述繁忙程度公式如下表现为：

繁忙程度＝(网元当前业务量/网元最大支持的业务量)×100％。

10.如权利要求9所述的网元资源管理系统，其特征在于，所述网络仓储功能还用于标记服务网元注册状态为上线；用于存储满足匹配条件的服务网元线下通知通讯地址至线下服务网元库，并更新满足匹配条件的服务网元注册状态标记为下线；用于当线上服务网元库无匹配的服务网元时，所述网络仓储功能根据所述搜索请求，搜索线下服务网元库，确定满足匹配条件的服务网元；用于向满足匹配条件的服务网元发起唤醒请求；用于应答注册请求，更新满足匹配条件的服务网元注册状态为上线，并发送满足匹配条件的服务网元的注册信息至用户网元；

所述服务网元还用于应答唤醒请求，并向网络仓储功能发起注册请求。

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