CN116347467B - 5g网络中udr进行用户数据管理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种5G网络中UDR进行用户数据管理方法，包括：存储核心网中用户数据，依据注册的NF的数据请求向相应NF提供用户数据；在NF加入5G网络后监控UDR与NF之间的数据传输链路；在所述数据传输链路异常时通知NRF对应的NF数据更新异常；在所述数据传输链路恢复正常时通知NRF对应的NF恢复正常。本发明还公开了5G网络中用户数据管理系统、计算设备以及计算机存储介质。本发明的监控UDR与NF之间的数据传输链路，在数据传输链路异常时通知NRF，以防止NF的数据加载不同步。
Description
技术领域
本发明涉及一种5G网络通讯，尤其涉及5G网络中的用户数据管理。
背景技术
在5G系统的服务化架构中，NRF(Network Repository Function，网络仓库功能)网元，为5G核心网中其他网元提供网络功能发现服务，当控制面网元要进行目标网元查找(选择)时，就会向NRF进行查询可用网元进行网络任务的实现，为了防止NRF向工作不正常的网元返回查询信息导致网络认为处理速度缓慢甚至停滞问题，NRF会实时监控注册网元的状态，不向异常的网元发布任务，并将异常网元的用户任务分配给其他正常网元。参考中国专利CN19413667A，现有技术一般通过在NRF和注册网元之间建立心跳链接，通过该心跳链接来监控注册网元的状态信息。
5G系统中，根据3GPP协议标准可以把用户的签约数据、策略数据等都统一存储在UDR(Unified Data Repository统一数据仓储功能)中，然后UDM(Unified DataManagement统一数据管理功能，存储用户的签约信息和注册的动态信息)、PCF(PolicyControl function，策略控制功能，提供控制平面功能的策略规则)等网元只存储用户的状态数据，相关注册网元需要常常需要从UDR获取相关签约数据、策略数据等用户数据时，现有的5G系统中，在相关注册网元与UDR的数据传输链路出错并不能从UDR中获取正确签约数据、策略数据时，就会存在注册网元因为通讯链路异常导致数据加载后数据不同步更新的问题，此时NRF只能确定注册网元是否能工作应答，并不能及时发现注册网元数据加载不同步的问题，造成注册网元的服务出错。
故，急需一种可解决上述问题的系统和方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种5G网络中UDR进行用户数据管理方法以及5G网络中用户数据管理系统，监控UDR与NF之间的数据传输链路，在数据传输链路异常时通知NRF，以防止NF的数据加载不同步。
为了实现上述目的，本发明公开了一种5G网络中UDR进行用户数据管理方法，UDR存储核心网中用户数据，依据注册的NF的数据请求向相应NF提供用户数据。所述5G网络中UDR进行用户数据管理方法包括：在NF加入5G网络后监控UDR与NF之间的数据传输链路；在所述数据传输链路异常时通知NRF对应的NF数据更新异常，并告知NRF不要将用户数据有修改的用户业务分配至对应的NF中；在所述数据传输链路恢复正常时通知NRF对应的NF数据更新恢复正常。
较佳地，所述NF包括UDM、PCF。
较佳地，在UDR与所述NF之间建立心跳链接，依据所述心跳链接确定所述数据传输链路是否异常。
较佳地，在监控UDR与NF之间的数据传输链路之前还包括：接收所述NF发送的加载对应用户数据的批量请求信息，所述批量请求信息中具有一个或多个用户数据的加载请求；依据所述批量请求信息中的请求检索对应用户的用户数据和所述NF允许访问的用户数据范围，并将在所述NF允许访问范围内的对应用户的用户数据作为应答消息批量下发给对应的NF；接收所述NF发送的包括用户数据修改信息的批量订阅请求，所述批量订阅请求包括一个或多个用户数据的修改信息；处理所述批量订阅请求并向对应所述NF返回订阅应答。
较佳地，在所述数据传输链路恢复正常时还向恢复正常的NF发送重新同步数据通知，以使所述NF依据所述重新同步数据通知发送加载对应用户数据的批量请求信息,依据所述批量请求信息将在所述NF允许访问范围内的对应用户的用户数据作为应答消息批量下发给对应的NF，并在应答消息批量下发后通知NRF对应的NF恢复正常。
较佳地，在用户数据修改时通知对应所述NF，若通知预设次数不成功则通知NRF对应的NF数据更新异常，以告知NRF不要将用户数据有修改的用户业务分配至对应的NF中，所述预设次数大于等于2。
本发明还公开了一种5G网络中用户数据管理系统，包括UDR、NF和NRF，所述UDR存储核心网中用户数据，所述NF为5G网络提供核心服务，所述NRF为5G网络的其他网元提供网络功能发现服务，所述NF与所述UDR之间建立有数据传输链路并可从所述UDR获取用户数据，所述UDR与所述NRF之间建立有通讯链路；所述UDR监控所述数据传输链路，在所述数据传输链路异常时通知NRF对应的NF数据更新异常并告知NRF不要将用户数据有修改的用户业务分配至对应的NF中，所述NRF将NF数据更新异常且用户数据有修改的用户业务分配到其他NF；所述UDR在所述所述数据传输链路恢复正常时通知NRF对应的NF恢复正常，所述NRF依据所述NF恢复正常的信息将恢复正常的NF对应的用户业务分配到恢复正常的NF中。
较佳地，所述NF包括UDM、PCF。
较佳地，所述UDR与所述NF建立心跳链接，所述UDR依据所述心跳链接确定所述数据传输链路是否异常。
较佳地，所述NF在加入5G网络时，向UDR发送批量请求加载对应用户数据的批量请求信息给UDR；所述UDR依据所述批量请求信息中的请求检索对应用户的用户数据和所述NF允许访问的用户数据范围，并将在所述NF允许访问范围内的对应用户的用户数据作为应答消息批量下发给对应的NF；所述NF接收所述UDR下发的应答消息并将所述应答消息中的用户数据存储在缓存中，并向UDR发送对应用户数据修改的批量订阅请求；所述UDR处理所述批量订阅请求并返回订阅应答。
较佳地，所述UDR在所述数据传输链路恢复正常时还向恢复正常的NF发送重新同步数据通知，所述NF依据所述重新同步数据通知发送加载对应用户数据的批量请求信息，所述UDR依据所述批量请求信息将在所述NF允许访问范围内的对应用户的用户数据作为应答消息批量下发给对应的NF，并在应答消息批量下发后通知NRF对应的NF恢复正常。
较佳地，所述UDR在用户数据修改时通知对应所述NF，若通知预设次数不成功则通知NRF对应的NF数据更新异常，以告知NRF不要将用户数据有修改的用户业务分配至对应的NF中，所述预设次数大于等于2。
本发明还公开了一种计算设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行如上所述的5G网络中UDR进行用户数据管理方法对应的操作。
本发明还公开了一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行如上所述的5G网络中UDR进行用户数据管理方法对应的操作。
与现有技术相比，本发明使用UDR监控所述UDR与NF之间数据传输链路的状态，在数据传输链路异常或者异常恢复时，及时通知NRF，以使NRF可以依据相应的异常信息或恢复正常信息进行任务分配，解决现在NF数据加载不同步的问题。
附图说明
图1是本发明监控UDR和NF之间数据传输链路的流程图。
图2是本发明5G网络中用户数据管理系统的构架图。
图3是本发明NF对UDR进行批量请求和订阅用户数据的流程图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
参考图1，本发明公开了一种5G网络中UDR进行用户数据管理方法，基于UDR对注册的NF进行相应的数据管理，其中UDR中存储有核心网中用户数据，可依据注册的NF的数据请求向相应NF提供用户数据；该5G网络中UDR进行用户数据管理方法包括：1、在NF加入5G网络后与所述NF之间建立心跳链接，依据所述心跳链接监控UDR与NF之间的数据传输链路；2、在所述数据传输链路异常时，3、通知NRF对应的NF数据更新异常，以告知NRF不要把被修改信息的用户业务再分配到原有的NF，而是把用户业务优先分配到同组其他NF中或者其他存在该用户信息的NF中；5、在所述数据传输链路恢复正常时，9、通知NRF对应的NF恢复正常，以告知NRF可以继续把被修改信息的用户业务分配到对应的NF中。
本实施例中，所述NF可以为UDM，也可以为PCF，或者其他从UDR加载数据的NF网元。用户数据包括用户的签约数据、策略数据、注册数据、业务数据。
参考图1，在步骤5所述数据传输链路恢复正常时，6、还向恢复正常的NF发送重新同步数据通知，7、以使所述NF依据所述重新同步数据通知发送加载对应用户数据的批量请求信息,8、依据所述批量请求信息将在所述NF允许访问范围内的对应用户的用户数据作为应答消息批量下发给对应的NF，9、通知NRF对应的NF恢复正常。
其中，如果NF没有在心跳链接恢复前重新发起批量数据同步请求，那么执行步骤6向恢复正常的NF发送重新同步数据通知，如果NF在在心跳链接恢复前重新发起批量数据同步请求，则依据批量数据同步请求将与NF相关的用户数据或者在NF数据更新异常期间所有修改的用户数据作为应答消息批量下发给对应的NF。
参考图3，在步骤1：和NF之间建立心跳链接之前还包括：a、接收所述NF发送的加载对应用户数据的批量请求信息，所述批量请求信息中具有一个或多个用户数据的加载请求；b、依据所述批量请求信息中的请求检索对应用户的用户数据和所述NF允许访问的用户数据范围，并将在所述NF允许访问范围内的对应用户的用户数据作为应答消息批量下发给对应的NF；c、接收所述NF发送的包括用户数据修改信息的批量订阅请求，所述批量订阅请求包括一个或多个用户数据的修改信息；d、处理所述批量订阅请求并向对应所述NF返回订阅应答。以此使得NF加入5G核心网。其中，加载对应用户数据的批量请求信息一般为请求加载对应条件用户的业务数据，该条件包括但是不限于用户所归属的PLMN网络标识、切片网络标识、用户类型、用户IMSI范围、用户MSISDN范围等等可以表示一类用户的条件，现有的TS 3GPP 29504的UDR相关协议中，加载用户数据的请求信息是一个个用户数据请求，本发明将其统一为批量请求信息，以统一批量发送给UDR。区别于现有的UDR只允许一个个用户的订阅，本发明允许NF对一批用户进行订阅，UDR存储一个订阅信息可以映射多个用户，无需对每个用户的订阅信息进行单独处理，大大减少了UDR管理和检索订阅信息的难度。
UDM/PCF等NF网元存储的只是UDR上面用户数据的一部分，当UDR上面用户数据被修改后，需要通过订阅和通知同步到UDM/PCF等网元上。NF加入5G核心网后，如果UDR发生用户数据修改，那么UDR将修改的用户数据同步通知到相应的NF中，如果修改的用户数据是针对某个用户被修改的信息，那么UDR执行步骤10、将单个的用户数据修改通知发送至对应的NF中。如果修改的用户数据是一个公共信息(所有订阅的用户都适用的信息或者一部分用户使用的公共信息，例如某个DNN下的数据传输速率被修改)，那么UDR执行步骤11、将批量用户修改通知发送至对应的NF中。与现有技术相比，本发明在NF加入5G核心网时，通过NF整理需要加载的数据获得加载对应用户数据的批量请求信息，该批量请求信息是NF当前需要加载的所有用户数据，可以为一个用户数据，也可以为多个用户数据，无需NF一一将用户数据的加载请求分别发送UDR，减少访问UDR的压力，大大提高了网络处理速率，也使得UDR可以依据批量请求信息统一搜索需要的用户数据，合并相同的搜索内容，加快检索时间。
较佳者，UDR在用户数据修改时通知对应所述NF，如果通知成功则结束，如果通知失败则计数，在通知失败到达预设次数时通知NRF对应的NF数据更新异常，以告知NRF不要将用户数据有修改的用户业务分配至对应的NF中，所述预设次数大于等于2，本实施例中，预设次数等于3。
参考图2，本发明还公开了一种5G网络中用户数据管理系统，包括UDR、NF和NRF，所述UDR存储核心网中用户数据，所述NF为5G网络提供核心服务，所述NRF为5G网络的其他网元提供网络功能发现服务，所述NF与所述UDR之间建立有数据传输链路并可从所述UDR获取用户数据，所述UDR与所述NRF之间建立有通讯链路并向所述NRF发送告警信号；所述UDR与所述NF之间建立心跳链接以监控所述数据传输链路是否异常。
参考图1，UDR在所述心跳链接在所述所述数据传输链路异常时，3、通知NRF对应的NF数据更新异常，4、所述NRF依据所述NF数据更新异常的信息将NF数据更新异常且用户数据有修改的用户业务分配到其他NF。5、所述UDR在所述所述数据传输链路恢复正常时，6、通知NRF对应的NF恢复正常，9、所述NRF依据所述NF恢复正常的信息将用户业务分配到对应的NF。其中，本实施例中，所述NF可以为UDM，也可以为PCF，或者其他从UDR加载数据的NF网元。较佳者，所述NRF会在NF与UDR之间的数据链接异常时把用户数据有修改的用户业务优先分配到同组其他NF中或者其他存在该用户信息的NF中。
继续参考图1，所述UDR在所述所述数据传输链路恢复正常时，6、所述UDR还向恢复正常的NF发送重新同步数据通知，7、所述NF依据所述重新同步数据通知发送加载对应用户数据的批量请求信息,8、所述UDR依据所述批量请求信息将在所述NF允许访问范围内的对应用户的用户数据作为应答消息批量下发给对应的NF，9、所述UDR通知NRF对应的NF恢复正常。
其中，NF心跳链接异常期间会以一定周期向UDR发出批量数据同步请求，如果NF在心跳链接异常恢复前(恢复前预设时间内)并未重新发起批量数据同步请求(也就是说在心跳链接异常恢复时，UDR并未收到批量数据同步请求)，6、UDR向恢复正常的NF发送重新同步数据通知。7、所述NF依据所述重新同步数据通知发送加载对应用户数据的批量请求信息,8、所述UDR依据所述批量请求信息将在所述NF允许访问范围内的对应用户的用户数据作为应答消息批量下发给对应的NF，9、所述UDR通知NRF对应的NF恢复正常。
如果NF在在心跳链接恢复前重新发起批量数据同步请求，UDR依据批量数据同步请求将与NF相关的用户数据或者在NF数据更新异常期间所有修改的用户数据作为应答消息批量下发给对应的NF，确保网络中用户数据一致。
参考图3，a、所述NF在加入5G网络时，向UDR发送批量请求加载对应用户数据的批量请求信息给UDR。b、所述UDR依据所述批量请求信息中的请求检索对应用户的用户数据和所述NF允许访问的用户数据范围，并将在所述NF允许访问范围内的对应用户的用户数据作为应答消息批量下发给对应的NF；c、所述NF接收所述UDR下发的应答消息并将所述应答消息中的用户数据存储在缓存中，并向UDR发送对应用户数据修改的批量订阅请求；d、所述UDR处理所述批量订阅请求并返回订阅应答。以此使得NF加入5G核心网。其中，加载对应用户数据的批量请求信息一般为请求加载对应条件用户的业务数据，该条件包括但是不限于用户所归属的PLMN网络标识、切片网络标识、用户类型、用户IMSI范围、用户MSISDN范围等等可以表示一类用户的条件，现有的TS 3GPP 29504的UDR相关协议中，加载用户数据的请求信息是一个个用户数据请求，本发明将其统一为批量请求信息，以统一批量发送给UDR。。区别于现有的UDR只允许一个个用户的订阅，本发明允许NF对一批用户进行订阅，UDR存储一个订阅信息可以映射多个用户，无需对每个用户的订阅信息进行单独处理，大大减少了UDR管理和检索订阅信息的难度。当完成了用户信息请求和订阅之后，NF与UDR之间建立心跳链接，定时发送心跳消息，以检查对方是否处于正常运行状态，从而判断NF与UDR之间的数据传输链路是否异常。
UDM/PCF等NF网元存储的只是UDR上面用户数据的一部分，当UDR上面用户数据被修改后，需要通过订阅和通知同步到UDM/PCF等网元上。NF加入5G核心网后，如果UDR发生用户数据修改，那么UDR将修改的用户数据同步通知到相应的NF中，如果修改的用户数据是针对某个用户被修改的信息，那么UDR执行步骤10、将单个的用户数据修改通知发送至对应的NF中。如果修改的用户数据是一个公共信息(所有订阅的用户都适用的信息或者一部分用户使用的公共信息，例如某个DNN下的数据传输速率被修改)，那么UDR执行步骤11、将批量用户修改通知发送至对应的NF中。与现有技术相比，本发明在NF加入5G核心网时，通过NF整理需要加载的数据获得加载对应用户数据的批量请求信息，该批量请求信息是NF当前需要加载的所有用户数据，可以为一个用户数据，也可以为多个用户数据，无需NF一一将用户数据的加载请求分别发送UDR，减少访问UDR的压力，大大提高了网络处理速率，也使得UDR可以依据批量请求信息统一搜索需要的用户数据，合并相同的搜索内容，加快检索时间。
较佳者，UDR在用户数据修改时通知对应所述NF，如果通知成功则结束，如果通知失败则计数，在通知失败到达预设次数时通知NRF对应的NF数据更新异常，以告知NRF不要将用户数据有修改的用户业务分配至对应的NF中，所述预设次数大于等于2，本实施例中，预设次数等于3。
本发明的数据传输链路异常包括数据传输链路断开和/或数据传输链路堵塞。
其中，本发明的NF与NRF之间也建立相关的连接链路，且NRF实时检测NF的工作状态，在NF工作异常时进行用户业务的对应调配。
本发明还公开了一种计算设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行如上所述的5G网络中UDR进行用户数据管理方法实施例中的相关步骤。
其中，执行指令包括程序代码，程序代码包括计算机操作指令。
处理器11可能是中央处理器CPU，或者是特定集成电路，一个计算设备包括一个或多个CPU或者处理器，其中处理器可以为不同类型的处理器。存储器12内存储有可执行指令15，可以为高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
本发明还公开了一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行如上所述的5G网络中UDR进行用户数据管理方法对应的操作。
通过前述实施例的描述，本发明可以仅通过使用硬件或通过使用软件和必要的通用硬件平台来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现。软件产品可以存储在非易失性或非暂时性存储介质中，该存储介质可以是光盘只读存储器(compact disk read-only memory,CD-ROM)、USB闪存盘、或可移动硬盘。该软件产品包括多条指令，这些指令使计算机设备(个人计算机、服务器、或网络设备)能够执行本发明实施例中提供的方法。例如，这样的执行可以对应于如本文所述的逻辑操作的模拟。软件产品可以附加地或替代地包括多条指令，这些指令使计算机设备能够执行根据本发明实施例的用于配置或编程数字逻辑装置的操作。
以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种5G网络中UDR进行用户数据管理方法，UDR存储核心网中用户数据，依据注册的NF的数据请求向相应NF提供用户数据；其特征在于：包括：
在NF加入5G网络后监控UDR与NF之间的数据传输链路；
在所述数据传输链路异常时通知NRF对应的NF数据更新异常，并告知NRF不要将用户数据有修改的用户业务分配至对应的NF中；
在所述数据传输链路恢复正常时通知NRF对应的NF数据更新恢复正常，以使NRF可以依据相应的异常信息或恢复正常信息进行任务分配，解决NF数据加载不同步的问题。
2.如权利要求1所述的5G网络中UDR进行用户数据管理方法，其特征在于：在UDR与所述NF之间建立心跳链接，依据所述心跳链接确定所述数据传输链路是否异常。
3.如权利要求1所述的5G网络中UDR进行用户数据管理方法，其特征在于：在监控UDR与NF之间的数据传输链路之前还包括：
接收所述NF发送的加载对应用户数据的批量请求信息，所述批量请求信息中具有一个或多个用户数据的加载请求；
依据所述批量请求信息中的请求检索对应用户的用户数据和所述NF允许访问的用户数据范围，并将在所述NF允许访问范围内的对应用户的用户数据作为应答消息批量下发给对应的NF；
接收所述NF发送的包括用户数据修改信息的批量订阅请求，所述批量订阅请求包括一个或多个用户数据的修改信息；
处理所述批量订阅请求并向对应所述NF返回订阅应答。
4.如权利要求1所述的5G网络中UDR进行用户数据管理方法，其特征在于：在所述数据传输链路恢复正常时还向恢复正常的NF发送重新同步数据通知，以使所述NF依据所述重新同步数据通知发送加载对应用户数据的批量请求信息, 依据所述批量请求信息将在所述NF允许访问范围内的对应用户的用户数据作为应答消息批量下发给对应的NF后，并在应答消息批量下发后通知NRF对应的NF恢复正常。
5.一种5G网络中用户数据管理系统，其特征在于：包括UDR、NF和NRF，所述UDR存储核心网中用户数据，所述NF为5G网络提供核心服务，所述NRF为5G网络的其他网元提供网络功能发现服务，所述NF与所述UDR之间建立有数据传输链路并可从所述UDR获取用户数据，所述UDR与所述NRF之间建立有通讯链路；所述UDR监控所述数据传输链路，在所述数据传输链路异常时通知NRF对应的NF数据更新异常并告知NRF不要将用户数据有修改的用户业务分配至对应的NF中，所述NRF 将NF数据更新异常且用户数据有修改的用户业务分配到其他NF；所述UDR在所述数据传输链路恢复正常时通知NRF对应的NF恢复正常，所述NRF依据所述NF恢复正常的信息将恢复正常的NF对应的用户业务分配到恢复正常的NF中。
6.如权利要求5所述的5G网络中用户数据管理系统，其特征在于：所述UDR与所述NF建立心跳链接，所述UDR依据所述心跳链接确定所述数据传输链路是否异常。
7.如权利要求5所述的5G网络中用户数据管理系统，其特征在于：所述NF在加入5G网络时，向UDR发送批量请求加载对应用户数据的批量请求信息给UDR；所述UDR依据所述批量请求信息中的请求检索对应用户的用户数据和所述NF允许访问的用户数据范围，并将在所述NF允许访问范围内的对应用户的用户数据作为应答消息批量下发给对应的NF；所述NF接收所述UDR下发的应答消息并将所述应答消息中的用户数据存储在缓存中，并向UDR发送对应用户数据修改的批量订阅请求；所述UDR处理所述批量订阅请求并返回订阅应答。
8.如权利要求5所述的5G网络中用户数据管理系统，其特征在于：所述UDR在所述数据传输链路恢复正常时还向恢复正常的NF发送重新同步数据通知，所述NF依据所述重新同步数据通知发送加载对应用户数据的批量请求信息，所述UDR依据所述批量请求信息将在所述NF允许访问范围内的对应用户的用户数据作为应答消息批量下发给对应的NF，并在应答消息批量下发后通知NRF对应的NF恢复正常。
9.一种计算设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；
所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行如权利要求1-4中任一项所述的5G网络中UDR进行用户数据管理方法对应的操作。
10.一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行如权利要求1-4中任一项所述的5G网络中UDR进行用户数据管理方法对应的操作。
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