CN117256132A - 5g网络中初级次级路由的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种系统和方法，所述系统和方法实现初级次级路由，以便优化在各种网络功能之间信息交换的数据路径，从而避免数据阻碍、数据丢失和数据错位的情况。在702处获得请求，然后在704处检查是否有任意/至少一个端点是活动的。如果发现所有/一些端点是活动的，则将所有流量路由到初级集群710，并且在初级集群710的所有端点上发送和分发所获得的请求。然而，如果发现没有端点是活动的，则可以将所有流量路由到次级集群720，并且在次级集群720的各活动端点上传输和分发所获得的请求。

Description

5G网络中初级次级路由的系统和方法

保留权利

本专利文件公开的部分内容包含受知识产权约束的材料，例如但不限于版权、设计、商标、集成电路(IC)布图设计和/或商业外观保护，属于吉欧平台有限公司(JioPlatform Limited(JPL))或其附属公司(以下简称专利权人)。专利权人不反对任何人对出现在专利商标局的专利档案或记录中的专利文件或专利公开内容进行传真复制，但保留所有权利。专利权人完全保留对此类知识产权的所有权利。该专利文件包括在第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，3GPP)技术规范(TechnicalSpecification，TS)(如3GPP TS 29.203、3GPP TS 29.212、3GPP TS 29.213、3GPP TS29.214、和3GPP TS 29.272)、以及3GPP技术报告(Technical Report，TR)(如3GPP TR22.953)等中定义的系统和方法。

技术领域

本发明总体上涉及路由领域，更具体地，涉及启用初级次级路由的下一代网络技术，特别是基于诸如5G网络或涉及4G、5G和/或6G的混合/集成系统的下一代网络中的初级次级策略。

背景技术

以下对相关技术的描述旨在提供与本公开领域有关的背景技术信息。该部分可以包括与本公开的各种特征相关的本领域的某些方面。然而，应当理解的是，该部分仅用于增强读者对本公开的理解，而不是作为对现有技术的承认。

在当今的高科技世界中，提供快速、不间断的通信设施已成为当务之急。市场上出现了许多通信装置，如智能手机、笔记本电脑、平板电脑等，以应对快速、不间断通信的要求。这些通信装置可以通过各种有线和无线网络技术进行连接。

然而，通信装置的使用量和数量每天都在以指数级的速度增长，这导致现有网络的复杂性增加。这可能会导致当前通信网络中的服务质量、安全性和效率较差。在这种情况下，将路由器作为主控制点，有助于缓解网络日益复杂的情况，提供可靠的服务质量和安全性，便于监控和提高效率，以及允许网络增值的其他属性。因此，通过控制路由器，可以在很大程度上控制相应的网络。

一般而言，路由能够被定义为在一个网络中、或在多个网络之间、或跨多个网络选择特定路径的机制，该特定路径用于在可以彼此远程定位的第一通信装置和第二通信装置之间快速传输数据。能够在包括电路交换网络(例如，公共交换电话网(public switchedtelephone network，PSTN))以及计算机网络(例如，因特网)的各种网络上执行路由。

在路由过程中，经常使用多个路由表来指引数据包的转发。多个路由表会跟踪到达不同网络目的地的路径。多个路由表能够利用多个路由协议而被创建，或者可以从网络流量中被习得，或者也可以由管理员提供。

一般来说，基于下一代的架构，如基于5G服务的架构，是按所有网络功能紧密互联的方式设计的。这些网络功能可以具有发现多个对等节点并在多个节点之间传输网络信息的能力。这种方法必然会在通过网络连接的几个用户装置(例如便携式电脑、智能手机、平板电脑等)之间产生类似意大利面条状的相互连接，这会妨碍该用户装置之间的数据流或可能导致数据丢失。在某些情况下，还可能导致数据错位，这是非常不期望的。

在由若干节点组成的一网络内配置多个常规系统和方法，每个系统和方法具有不同部署场景/体系架构和功能。在这些常规系统和方法中，各个路由算法不能管理每个节点的不同部署场景/体系架构和功能。因此，可能影响多个节点之间通信信道的建立，进而可能对网络中的数据流产生不利影响。

此外，当前的各系统和方法或路由技术不能处理与对应于关闭/不可用的节点的数据传输相关的请求。

因此，需要提供一种路由解决方案，其能够优化多个用户装置之间交换的信息的数据路径，并且能够解决如上所述的各种网络相关问题。

本公开的目的

本公开的一个目的是提供一种系统和方法，该系统和方法通过启用流量的有效和改进的路由来促进与传入请求(incoming requests)有关的流量的管理。

本公开的另一个目的是提供一种系统和方法，该系统和方法可以与体系架构、结构、每个节点的功能以及多个网络功能的实现方案无关。

本公开的另一个目的是提供一种可以被保护的(secured)系统和方法。

本公开的另一个目的是提供一种可以启用无差错数据包传输的系统和方法。

本公开的另一个目的是提供一种可以以优化的方式启用通信的系统和方法。

本公开的另一个目的是提供一种促进SCP实现的系统和方法，该系统和方法能够以有效的方式实现负载平衡、路由、流量监控、拥塞控制、服务发现和其他类似的功能。

发明内容

一方面，本公开涉及一种系统和方法，其能够在网络中实现初级次级路由。所述系统和方法涉及一种与关联于网络的一个或多个公共陆地移动网络(public land mobilenetwork，PLMN)集群进行通信的控制器。所述控制器由一个或多个处理器组成，所述一个或多个处理器与存储有可由所述一个或多个处理器执行的指令的存储器耦接，所述控制器被配置为接收来自第一移动计算装置的待向第二移动计算装置发送的请求。并且，所述处理器在与所述第一移动计算装置和所述第二移动计算装置通信耦接的一个或多个PLMN集群中选择出初级PLMN集群和次级PLMN集群，然后确定出所选择的初级PLMN集群的每个端点的运行状态。在确定出所述初级PLMN集群的至少一个端点的运行状态为活动的情况下，所述控制器被配置为通过所述初级PLMN集群的所述端点，直接将来自所述第一移动计算设备的所述请求向所述第二移动计算装置路由。在其他情况下，如果初级PLMN集群的所有端点的运行状态被确定为非活动的，则所述控制器被配置为通过所述次级PLMN集群，利用轮询调度方法或加权调度方法来路由所述请求，以向所述第二移动计算装置发送所述请求。

一方面，当确定所述初级PLMN集群的一个以上端点的运行状态为活动时，所述控制器被配置为在所述初级PLMN集群的多个活动端点之间，按比例地分配所述网络中与一个或多个请求有关的数据流量。

另一方面，所提出的系统和方法能够在所述网络内实现入口初级次级路由技术和出口初级次级路由技术中的任一个或其组合。

一方面，所提出的系统和方法能够优化在各种网络功能之间交换的信息的数据路径，以避免数据阻碍、数据丢失和数据错位的情况，从而通过实现流量的有效和改进的路由来促进与传入请求有关的流量的管理。

一方面，所提出的系统和方法与体系架构、结构、每个节点的功能以及网络功能的实现无关。

在另一方面，所提出的系统和方法有助于SCP实现，该SCP实现能够以有效的方式实现负载平衡、路由、流量监控、拥塞控制、服务发现和其他这样的功能。

另一方面，本公开涉及一种第一移动计算装置，包括处理器和存储器，其中所述处理器被配置为生成待向第二移动计算装置发送的请求，并且通过PLMN集群向所述第二移动计算装置发送所述请求，其中所述PLMN集群与所述第一移动计算装置和所述第二移动计算装置通信耦接。所述处理器与控制器通信耦接，所述控制器被配置为接收来自所述第一移动计算装置的待向第二移动计算装置发送的请求。并且，所述控制器在与所述第一移动计算装置和所述第二移动计算装置通信耦接的一个或多个PLMN集群中选择初级PLMN集群和次级PLMN集群，并确定所选择的初级PLMN集群的每个端点的运行状态。在确定所述初级PLMN集群的所有端点的运行状态为非活动的情况下，所述控制器通过所述次级PLMN集群将所述请求向所述第二移动计算装置路由。

另一方面，本公开涉及一种非暂态计算机可读介质，包括机器可执行指令，所述机器可执行指令由处理器执行，以接收来自第一移动计算装置的待向第二移动计算装置发送的请求，在与所述第一移动计算设备和所述第二移动计算装置通信耦接的一个或多个公共陆地移动网络(PLMN)集群中选择初级PLMN集群和次级PLMN集群，确定所选择的初级PLMN集群的每个端点的运行状态，并且在确定所述初级PLMN集群的所有端点的运行状态为非活动的情况下，通过所述次级PLMN集群将所述请求向所述第二移动计算装置(108-2)路由。

附图说明

结合于此并构成本发明一部分的附图示出了所公开的方法和系统的示例性实施例，其中在不同的附图中相同的附图标记表示相同的部件。各个附图中的各个组件不一定按比例排列，而是重在清楚地说明本发明的原理。一些附图可能使用框图来指示组件，并且可能不代表每个组件的内部电路。本领域技术人员应当理解，这些附图的发明包括通常用于实现这些部件的电学组件，电子组件或电路的发明。

图1A至图1C示出了根据本公开的实施例的网络体系架构，在该网络体系架构中或利用该网络体系架构可以实现所提出的系统，以详细阐述其工作。

图2参考图1C，示出了根据本公开的实施例的SCP实现的示例图。

图3A示出了根据本公开的实施例的流程图的示例性表示，该流程图示出了通过所提出的系统在具有委托发现的情况下的间接通信。

图3B示出了根据本公开的实施例的流程图的示例性表示，该流程图示出了通过所提出的系统在不具有委托发现的情况下进行的间接通信。

图4A至图4B示出了根据本公开的实施例的服务通信代理(servicecommunication proxy，SCP)的系统体系架构的示例性表示。

图5示出了根据本公开的实施例的基于5G功能的SCP部署、以及在多个独立部署单元中部署的SCP的示例性概述。

图6示出了根据本公开的实施例的表示初级次级技术的部署体系架构的示例图。

图7A示出了根据本公开的实施例的示例性流程图，该示例性流程图表示当初级和次级集群中的所有端点都开启时初级次级技术的功能。

图7B参考图7A，示出了根据本公开的实施例，当初级和次级集群中的一些端点开启时初级次级技术的功能。

图7C参照图7A，示出了根据本公开的实施例，当初级集群中的所有端点都关闭而次级集群中的一些端点开启时，初级次级技术的功能。

图8示出了根据本公开的实施例的与初级次级路由有关的示例性表示。

图9示出了根据本公开的实施例的示例性表示，该示例性表示示出了与初级次级路由有关的表格数据或信息。

图10A示出了根据本公开的实施例的示例性表示，该示例性表示示出了与初级次级混合路由相关联的各种信息。

图10B示出了根据本公开的实施例的示出包括各种路由策略的集成实现的示例性表示。

图11示出了根据本公开的实施例的表示所提出的方法的各步骤的流程图。

图12示出了根据本公开的实施例的示例性计算机系统，本发明的实施例可以在该计算机系统中使用或与该计算机系统一起使用。

从本发明的以下更详细的描述中，前述内容将更加显而易见。

具体实施方式

在以下描述中，出于解释的目的，阐述了各种具体细节以便全面理解本公开的各实施例。然而，显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本公开的实施例。下文描述的若干特征可以各自独立地使用或者与其他特征的任意组合一起使用。单个特征可能无法能解决上面讨论的所有问题，或者可能只解决上面讨论的一些问题。上面讨论的一些问题可能无法通过本文描述的任何特征来完全解决。

随后的描述仅提供示例性实施例，并不旨在限制本公开的范围、适用性或配置。相反，随后对示例性实施例的描述将向本领域技术人员提供用于实现示例性实施例的使能描述。应当理解的是，在不背离本发明所阐述的精神和范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。

在下面的描述中给出具体细节以全面理解实施例。然而，本领域普通技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实施实施例。例如，各个电路、系统、网络、过程和其他组件可以显示为框图形式的组件，以免在不必要的细节中混淆实施例。在其他情况下，可以在没有不必要的细节的情况下示出公知电路、过程、算法、结构和技术，以避免混淆实施例。

还要注意的是，各个实施例可以被描述为过程，该过程被描绘为流程图、流程图、数据流程图、结构图或框图。尽管流程图可以将操作描述为顺序流程，但是许多操作可以并行或并发地执行。此外，操作的顺序可以被会重新设置。流程在其各操作完成时终止，但可能具有图中未包括的其他步骤。流程可以对应于方法、函数、过程、子例程、子程序等。当流程对应于函数时，其终止可以对应于函数返回到调用函数或主函数。

在本文中，词语“示例性”和/或“示范性”用于表示“用作示例、实例或说明”。为了避免疑义，本文公开的主题不限于这些例子。此外，本文中描述为“示例性”和/或“示范性”的任何方面或设计不一定被解释为优于其他方面或设计，也不意味着排除本领域普通技术人员已知的等同的示例性结构和技术。此外，在详细说明书或权利要求书中使用术语“包括(includes)”、“具有(has)”、“包含(contains)”和其他类似的词的范围内，这些术语旨在以类似于作为开放转换词的术语“包括(comprising)”的方式具有包容性，而不排除任何附加或其他元素。

在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”或“一实例”或“一个实例”的引用意味着，所描述的与该实施例有关的特定的特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书中各位置处出现的短语“在一个实施例中”或“在一实施例中”并不一定都指的是同一实施例。此外，这些特定特征、结构或特性可以以任何合适的方式被组合在一个或多个实施例中。

本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并不旨在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“所述/该(the)”意在也包括复数形式，除非上下文另有明确指示。还应当理解，当在本说明书中使用时，术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”指定了所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。如在此使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关联的所列项目的任意和所有组合。

本公开提供了一种系统和方法，该系统和方法可以克服上述限制，并且可以促进有关传入多个请求的流量路由的有效和改进的管理。在一示例性实施例中，该系统可以包括服务通信代理(Service Communication Proxy，SCP)实现，其可以便于在路由之前评估、识别和/或配置端点对。例如，这可以基于预定义的SCP策略来执行，所述预定义SCP策略诸如初级次级路由策略或其他相关联的集成策略。在一示例性实施例中，在路由之前，该系统和方法可以实现对在多个集群中的，例如活动集群和灾难恢复(disaster recovery，DR)集群中的，端点对的识别/配置。活动集群可以包括多个活动端点，如果端点可用，则请求可以优选地被路由到该多个活动端点。DR集群可以包括多个DR端点，如果对应的活动端点不可用或不能正常运行，则多个DR端点可以被认为是用于路由请求的一替代端点。

端点对的识别/配置可以使得能够在执行路由之前，了解可用于路由的各个活动端点和对应的各个DR端点，这可以使得能够对传入请求进行有效的路由管理。在示例性实施例中，根据初级次级技术/策略，活动集群中的每个端点可以与DR集群中的对应端点配对以形成一端点对。在一示例性实施例中，SCP可以包括SCP控制器，以使得能够识别/配置/映射灾难恢复(disaster recovery，DR)集群中用于对应活动集群组的多个端点。在一示例性实施例中，如果识别/配置的端点对中的至少一个端点可以起作用，则可以将请求路由到该端点对。例如，在路由请求之前，SCP可以评估活动集群的一端点(例如，第一端点)何时不可用，并且能够识别或配置DR集群中的对应端点。在另一示例中，SCP可以评估一端点(例如，活动集群的第一端点)何时不可用，并且还能够评估与第一端点有关的一对应DR端点(第二端点)是否不可用，是的该请求可以根本不被路由到该端点对中的第一端点或第二端点。

在一示例性实施例中，可以在SCP入口节点处或出口节点处使用初级次级路由策略。在一个实施例中，可以成对地配置初级次级路由策略端点细节，使得在给定时间，该端点对中只有一个端点可以接收请求。在一个示例中，全部接收到的请求可以在多个端点对之间以轮询调度方式进行路由。

而且，该系统和方法可以与体系架构、结构、每个节点的功能以及网络功能的实现无关。此外，该系统和方法可以促进SCP实现，该SCP实现可以以有效的方式实现负载平衡、路由、流量监控、拥塞控制、服务发现和其他这样的功能。各种其他相关实施例或优点也是可能的。

图1A至图1C示出了根据本公开的实施例的网络体系架构，在该网络体系架构中或利用该网络体系架构可以实现所提出的系统。

一般来说，5G网络体系架构可以设计成多个节点能够紧密互联，且相应的网络功能也可以紧密互联。在一实施例中，5G网络体系架构的一些网络功能如下所述。

ο接入和移动性管理功能(Access and Mobility Management function，AMF)：AMF能够从通信装置(在此也称为用户设备(User Equipment)或UE)接收所有连接和会话相关信息，并负责处理连接和移动性管理任务。例如，AMF可以帮助终止非接入层(Non-AccessStratum，NAS)信令、NAS加密和完整性保护、以及管理任务，例如但不限于注册管理、连接管理、移动性管理、接入认证和授权、安全上下文管理。

ο会话管理功能(Session Management function，SMF)：SMF可以执行与会话管理相关的功能，例如，会话建立、修改和发布。而且，SMF可以处理用户设备(User Equipment，UE)IP地址分配和管理、动态主机配置协议(Dynamic Host Configuration Protocol，DHCP)功能、与会话管理相关的NAS信令的终止、DL数据通知、用于适当流量路由的用户面功能(user plane function，UPF)的流量导向配置等。

ο用户面功能(User plane function，UPF)：UPF能将通过相应的无线区域网络(Radio Area Network，RAN)传入的实际数据连接到互联网。在一示例性实施例中，UPF能够执行分组路由和转发、分组检查、以及处理服务质量(Quality of Service，QoS)。此外，UPF能够充当互连到数据网络(Data Network，DN)的外部协议数据单元(PDU)会话点，并且还可以充当无线接入技术内部(intra-RAT)移动性以及无线接入技术间(inter-RAT)移动性的锚点。

ο策略控制功能(Policy Control Function，PCF)：PCF能够提供统一的策略框架、针对CP功能的策略规则、以及用于UDR中的策略决策的接入订阅信息。

ο认证服务器功能(Authentication Server Function，AUSF)：AUSF能够充当认证服务器，其功能是检查流经该服务器的信息的真实性。

ο统一数据管理(Unified Data Management，UDM)：UDM能够生成认证和密钥协议(Key Agreement，AKA)凭证、执行用户标识处理、访问授权和执行订阅管理。

ο应用功能(Application Function，AF)：AF能够检查应用对流量路由的影响，接入NEF，并能够与策略框架交互以进行策略控制。

ο网络开放功能(Network Exposure function，NEF)：NEF能够执行如能力和事件的开放、从外部应用到3GPP网络的信息的安全提供、以及内部/外部信息的转换等功能。

ο核心库功能(NF Repository function，NRF)：NRF能够执行服务发现功能，维护NF配置文件(NF profile)，并检查可用的NF实例。

ο网络切片选择功能(Network Slice Selection Function，NSSF)：NSSF可以帮助选择服务于UE的网络切片实例、确定允许的网络切片选择辅助信息(NSSAI)、以及确定待用于服务UE的AMF集合。

可以理解的是，所提出的系统和架构可以不限于仅基于5G的系统/解决方案，还可以用于基于4G、5G和/或6G网络的任一个或组合而实现的独立或混合/集成解决方案。

根据一实施例，该系统还能通过与其他网络功能的持续协调来提升网络性能。并且，该系统体系架构可以直接地或通过服务通信代理(Service Communication Proxy，SCP)间接地利用NF服务消费者和NF服务生产者之间的基于服务的交互。

参考图1A，如其所示，所提出的系统100-1能用于实现网络中的初级次级路由技术。系统100-1可以包括网络装置102(在本文中也称为控制器102)，该网络装置102可以被配置为和与网络相关联的一个或多个公共陆地移动网络(public land mobile network，PLMN)集群进行通信，如集群1、集群2、集群3、……、集群N。

在一实施例中，控制器102能被配置为接收来自与第一用户相关联的第一移动计算装置108-1的必须被发送到与第二用户相关联的第二移动计算装置108-2的请求。在一实施例中，该请求可由第一用户手动发送。在其他实施例中，该请求可通过第一移动计算装置108-1自动生成。

在一实施例中，控制器102可在与第一移动计算装置108-1和第二移动计算装置108-2通信耦接的一个或多个PLMN集群中选择初级PLMN集群和次级PLMN集群。在示例性实施例中，如图1A所示，集群1可以被选择为初级PLMN集群，而集群3可以被选择为次级PLMN集群。在一实现方式中，系统100-1能够基于路由表的映射，方便地将一个或多个PLMN集群配置为初级PLMN集群和次级PLMN集群中的任意一个。

在一个示例性实施例中，系统100-1可被配置为将一个初级PLMN集群映射到一个以上的次级PLMN集群。在其他示例性实施例中，系统100-1可被配置为将一个以上的初级PLMN集群映射到一个次级PLMN集群。

在一实施例中，每个PLMN集群可由多个端点组成，该多个端点可在同一时间点将该PLMN集群与多个装置链接。此处，控制器102可确定所选择的初级PLMN集群的每个端点的运行状态是活动的或非活动的。

在一个实施例中，在初级PLMN集群的即使至少一个端点的运行状态被确定为活动的情况下，控制器102可被配置为通过主路径(如图1A所示)，将请求经由初级PLMN集群的所述端点从第一移动计算装置108-1直接向第二移动计算装置108-2路由。

在其他实施例中，在初级PLMN集群的一个以上端点的运行状态被确定为活动的情况下，控制器102可被配置为关于从不同移动计算装置接收到的一个或多个请求，在网络中在初级PLMN集群的多个活动端点之间按比例分配数据流量。在一实施例中，一端点的活动状态指的是该端点上电并且能够路由流量。

在另一实施例中，当初级PLMN集群的所有端点的运行状态为非活动时，控制器102可采用轮询调度方法(Round Robin approach)，将来自初级PLMN集群的请求向次级PLMN集群路由，从而使请求能够通过次级路径向第二移动计算装置108-2传输，如图1A所示。在一示例性实施例中，在次级PLMN集群的所有端点的运行状态也被发现为非活动的情况下，系统100-1可以触发与所接收到的请求对应的否定响应。在一实施例中，一端点的非活动状态指的是该端点断电并且不能路由流量。

在一示例性实施例中，系统还能包括第三级PLMN集群。其中，在各次级路由器的所有端点也处于非活动状态的情况下，系统100-1能够通过第三级PLMN集群路由请求。

在一实施例中，初级PLMN集群的端点的数量等于次级PLMN集群的端点的数量。在其他实施例中，初级PLMN集群的端点的数量不同于次级PLMN集群的端点的数量。

如图1B所示，网络装置102可以与多个节点耦接，该多个节点包括节点106-1、节点106-2、……、节点106-N，并且网络设备102被配置为促进多个节点(统称为多个节点106，并且在下文中单个称为节点106)之间的安全通信。

在一实施例中，多个节点中的每个节点能被配置为耦接多个用户装置108-1、108-2、108-3、108-4、……、108-(N-1)、108-N(在下文中统称为多个用户装置或UE108，并且单独称为用户装置108)。在一个实施例中，系统100-2能在与不同节点相关联的多个用户装置之间建立安全通信。在另一实施例中，系统100-2能在与相同节点相关联的多个用户装置之间建立安全通信。

在一示例性实施例中，系统100-2能够有效地在用户装置108-1和用户装置108-2之间建立安全通信，其中用户装置108-1和用户装置108-2都与节点106-1耦接。在另一个示例性实施例中，系统100-2能够在用户装置108-2和用户装置108-N之间以相同的效率建立安全通信，其中用户装置108-2与节点106-1耦接，用户装置108-N与节点106-N耦接。

在一示例性实施例中，网络装置102(文中也称为网络102)可以被配置作为应用服务器，并且是可通信地运行的，或者是可以经由与服务器104耦接的网络与用户装置108集成。在另一示例性实施例中，用户装置108可以是无线装置。该无线装置可以是移动装置，该移动装置可以包括例如蜂窝电话，如功能电话或智能电话、以及其他装置。用户装置108可以不限于上述装置，而是可以包括能够提供无线通信的任何类型的装置，如蜂窝电话、平板计算机、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、个人计算机(personalcomputer，PC)、便携式计算机、媒体中心、工作站和其他类似装置。SCP实现方案可以与入口节点和/或出口节点有关。在入口节点实现方案的情况下，用于注册的NF配置文件(NFprofile)可以包括2个端点之间的次序正确的多个端点。在一示例性实施例中，可以使用基于0的索引编制，使得在偶数索引处的端点应该属于活动集群，而奇数索引处的端点应该属于DR集群。

在一实施例中，所提出的系统100-2不仅可以解决由基于下一代服务的体系架构引入的挑战，还能够优化信令控制。系统100-2可以使服务提供者对核心网络获得更好的可见性，其中核心网络可以被定义为网络体系架构的骨干网。例如，在本公开中，核心网络可以属于基于5G服务的体系架构，可以被配置为将与该体系架构相关联的不同网络相互连接。因此，核心网络可以提供用于在一个或多个网络和相应的子网络之间交换信息的路径。并且，作为骨干网，核心网络可以将不同的网络捆绑在一起，该不同的网络例如为局域网(Local Area Network，LAN)、广域网(Wide Area Network，WAN)、城域网(MetropolitanArea Network，MAN)等，这些网络可以存在于同一建筑物内、不同的建筑物中、校园环境中、或广阔区域的偏远地区。系统还可以通过与其他网络功能的持续协调来提高网络性能。根据一实施例，5G系统体系架构可以直接地或经由服务通信代理(Service CommunicationProxy，SCP)间接地利用NF服务消费者和NF服务生产者之间的基于服务的交互。

在一示例性实施例中，网络可以属于无线网络、有线网络或二者组合中的至少一个。网络可以由不同类型的网络中的一种来实现，例如内联网、LAN、WAN、因特网等。此外，网络可以是专用网络或共享网络。共享网络可以代表不同类型网络的一种联合体，该不同类型的网络可以使用多种协议，例如，超文本传输协议(Hypertext Transfer Protocol，HTTP)、传输控制协议/网际协议(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，TCP/IP)、无线应用协议(Wireless Application Protocol，WAP)、自动重传请求(Automatic repeat request，ARQ)等。在一个实施例中，网络可以与例如5G网络有关，该5G网络可以通过例如全球移动通信系统(Global System for Mobile communication，GSM)网络、通用地面无线电网络(universal terrestrial radio network，UTRAN)、增强型数据速率GSM演进(Enhanced Data rates for GSM Evolution，EDGE)无线接入网络(radioaccess network，GERAN)、演进型通用陆地无线接入网络(evolved universalterrestrial radio access network，E-UTRAN)、WiFi或其他LAN接入网络、或如无线微波接入(wireless microwave access，WIMAX)网络的卫星或陆地广域接入网络来促进。各种其他类型的通信网络或服务也是可行的。

在一示例中，网络102可以采用不同种类的空中接口，例如码分多址(codedivision multiple access，CDMA)、时分多址(time division multiple access，TDMA)或频分多址(frequency division multiple access，FDMA)空中接口和其他实现方式。在一示例性实施例中，有线用户装置可以单独地或与无线接入网络相结合地使用有线接入网络，例如，有线接入网络包括普通老式电话服务(Plain Old Telephone Service，POTS)、公共交换电话网(Public Switched Telephone Network，PSTN)、异步传输模式(Asynchronous Transfer Mode，ATM)以及被配置为传输网际协议(Internet Protocol，IP)分组的其他网络技术。

在一实施例中，如图1C所示，所提出的系统100-3能够促进SCP 112与各种不同的网络组件和相应的网络功能的交互，其中SCP 112能够通过核心网络114通信地耦接到所有其他设备。在一个实施例中，核心网络114可促进SCP 112与5G-EIR 116的通信耦合，其中5G-EIR可被定义为可以帮助多个电信运营商保护其网络的独立网络部件。5G-EIR能够通过提供一种机制来限制网络中的恶意的用户终端，从而帮助保护网络。

在其他实施例中，核心网络114能促进SCP 112与支持网络切片选择功能118(NSSF118)的网络部件的通信耦合。其中，NSSF 118可选择网络切片实例来服务用户装置108、确定允许的NSSAI、以及确定要用于服务用户装置108的AMF组。

在另一实施例中，SCP 112能够与支持认证服务器功能(Authentication ServerFunction，AUSF)120的网络部件耦接，其中AUSF可以充当认证服务器，并且用于检查流经它的信息的真实性。

在又一实施例中，SCP 112可以与支持统一数据管理122(UDM 122)和统一数据储存库124(UDR 124)的网络部件耦接，其中UDM 122可以促进集中技术以控制网络用户数据。例如，UDM 122可以生成认证和密钥协议(AKA)凭证、执行用户标识处理、访问授权以及执行订阅管理。

此外，UDR 124能够充当与订阅者相关的信息的融合储存库，并且能够促进对多个网络功能的服务。例如，5G统一数据管理(Unified Data Management，UDM)能够使用UDR来存储和检索与订阅有关的数据。或者，策略控制功能(Policy Control Function，PCF)能够使用UDR来存储和检索与策略相关的数据。此外，网络开放功能(Network ExposureFunction，NEF)还可以使用UDR来存储被允许开放给第三方应用的订阅者相关数据。

在一个实施例中，SCP 112能够与支持网络开放功能126(NEF 126)的网络部件耦接，其中NEF能执行多个功能，如权限和事件的开放、从外部应用到3GPP网络的信息的安全提供、以及内部/外部信息的转换。

在又一实施例中，SCP 112能够与支持5G网络数据分析功能128(NWDAF 128)的网络部件耦接，该5G网络数据分析功能128能够被配置为简化和控制核心网络数据的生成和使用方式，并且提供见解和建议要采取的行动以增强终端用户体验。在示例性实施例中，NWDAF能够被配置为克服网络分析领域中的市场碎片化和专有解决方案。此外，NWDAF可能涉及三个主要的标准化要点：

·来自网络节点的数据采集接口

·预定义的分析洞察

·面向消费者的数据开放接口

在一实施例中，SCP 112能够与支持会话管理功能130(SMF 130)、接入和移动管理功能132(AMF 132)、策略控制功能134(PCF 134)和应用功能136(AF 136)的各个网络部件耦接，其中SMF 130能够执行与会话管理相关的功能，例如，会话建立、修改和释放。此外，SMF 130能够处理用户设备(UE)IP地址分配和管理、DHCP功能、与会话管理相关的NAS信令的终止、DL数据通知、用于适当流量路由的用户面功能(UPF)的流量导向配置等。

此外，AMF 132能够从通信装置(在本文中也称为用户设备)接收所有连接和会话相关信息，并且能负责处理连接和移动性管理任务。而且，PCF 134能提供统一的策略框架、针对CP功能的策略规则、以及用于UDR中的策略决策的订阅信息。AF 136能检查应用对流量路由和接入NEF的影响，并能与策略框架交互以进行策略控制。

在一个实施例中，SCP 112可以与支持短消息服务功能138(SMSF 138)、网络存储功能140(NRF 140)、安全边缘保护代理142(SEPP 142)和用户面功能144(UPF 144)的各个网络部件耦接。在5G体系架构中，SMSF 138能促进NAS上的SMS的传输。此外，SMSF 138能够通过与核心接入和移动性管理功能(Core Access and Mobility Management Function，AMF)的交互，执行订阅检查以及执行在用户装置108和短消息服务中心(Short MessageService Centre，SMSC)之间的中继功能。

此外，NRF 140能够被配置为执行服务发现功能和维护NF配置文件，并且还能够检查可用的NF实例。此外，BroadForward安全边缘保护代理142(BroadForward SEPP 142)能够促进一个或多个5G网络之间的安全通信。SEPP 140还能为所有5G互连漫游消息提供源网络和目的地网络之间的端到端机密性和/或完整性。

此外，UPF 144能够用于将通过相应的无线区域网络(Radio Area Network，RAN)传入的实际数据连接到因特网。在示例性实施例中，UPF 144能够执行分组路由和转发、分组检查以及处理服务质量(Quality of Service，QoS)。此外，UPF 144能够充当互连到数据网络(Data Network，DN)的外部PDU会话点，并且还能充当RAT内移动性以及RAT间移动性的锚点。

应当注意的是，SCP 112的功能与网络功能之间的距离无关。此外，SCP 112可以促进对等实例/对等节点之间的对等通信。

此外，SCP 112的基本功能是在具有不同部署场景、架构和功能的不同节点之间提供端到端连接，同时高效地管理多个这样的架构。所提出的系统100-3的路由能力与每个节点的体系架构、结构、功能和网络功能的实现无关。

在一实施例中，本系统和方法可以应用为基于集成或混合路由解决方案的技术，包括但不限于基于第四代(4G)、第五代(5G)或第六代(6G)的架构/实现方案中的任一个或组合。在示例性实施例中，路由解决方案和算法可以包括基于4G-5G的包括互通的互通路由场景。例如，此实现可以通过转换多个协议来获得，包括但不限于：

·HTTP2到HTTP的转换

·也可以在TCP/IP层进行的其他转换。例如，NEF(5G节点)-SCEF(4G节点)与HSS(4G)和UDM(5G)之间的通信。在本公开的范围内可以使用各种其他协议。

在另一示例性实施例中，可以以解决即将到来的6G路由的方式来设计路由解决方案。例如，可以通过启用网格路由来实现该路由解决方案，或者可以插入任何协议栈或通过实现其他方面来实现该路由解决方案。在又一示例性实施例中，路由解决方案可以包括基于历史数据可用性的基于人工智能(artificial intelligence，AI)的自适应路由。在又一示例性实施例中，路由解决方案可以包括自适应熔断机制(adaptive circuit breakermechanism)，该自适应熔断机制可以能够检测网络中的灾难性事件并且可以保护网络元件。各种其他类似方面/实施例也是可能的。

参照图1C，图2示出了根据本公开的实施例的位于200中的SCP实现方案的示例图。图2主要描述了目前智能负载平衡、路由、监控和拥塞控制在应用层(即开放系统互通(opensystems intercommunication，OSI)模型的第7层)的实现方案，其可以完全将服务层与基础设施层的耦合分离。SCP不仅可以解决与基于下一代的架构(例如，基于5G服务的架构)相关的挑战，还可以优化信令控制，从而可以提供给核心网络更好的可见性。SCP 112还可以通过与其他网络功能持续协调来提高网络性能。

在一个实施例中，系统200可以在框202处执行互连的功能，并在框204处促进对等节点之间的通信，且基于由对等节点传递的发现/信息来创建网格。而且，系统200可以在框206处，促进可被提供增加的灵活性的按比例放大和按比例缩小功能。而且，系统200可以在框208处，实现对服务化架构的最大潜力的开发。而且，系统200可以在框210处，处理对具有某种中央功能的模块的需求，从而可以促进节点106与(图1B的)SCP 112的安全通信。例如，SCP 112可以被配置为通过促进第7层服务网格中的负载平衡、路由、流量监控、拥塞控制和服务发现来控制节点之间的数据流/信息流。在示例性实施例中，系统200可以确定网络功能(Network Function，NF)实例，并且相应地，SCP 112可以管理功能规范服务代理实例。在另一示例性实施例中，NRF 140可以提供注册、重新注册和NF发现的设施。

在另一示例性实施例中，系统200可包括可通过SCP控制器与NRF 140通信的NF。例如，一个运行有‘x’个NF服务和‘y’个实例PCF的代理，通过SCP 112的SCP控制器可以与NRF140通信，该NRF 140可以充当中央储存库并且可以包括关于所有的NF的信息。在另一示例性实施例中，可以训练SCP控制器以基于实时情况配置SCP代理。因此，可以不需要在系统200中预先配置SCP代理。

图3A示出了根据本公开的实施例的流程图的示例性表示，该流程图示出了通过所提出的系统在具有委托发现(发现具有委托，with/without delegated discovery)的情况下的间接通信。图3B示出了根据本公开的实施例的流程图的示例性表示，该流程图示出了通过所提出的系统在不具有委托发现(发现不具有委托，without delegated discovery)的情况下进行的间接通信。参考图3A和图3B，系统100实现了(图1C的)SCP 112，以支持用于发现对等网络功能的间接通信的两种情况，即具有/不具有委托发现的间接通信。

·无委托发现的间接通信：如图3A中的300-1所示，在这种情况下，消费者节点或消费者NF 320(与发送请求的UE有关的消费者NF)可以在302处直接查询NRF 140，以获得关于提供者节点或提供者NF 340(需要发送请求的目的地节点)的多个NF配置文件的信息。基于发现结果，在304处，NRF 140可以向消费者节点320发送多个NF配置文件。在示例性实施例中，基于发现结果，消费者NF 320可以选择NF服务实例组中的NF实例。在306处，消费者NF320可以向SCP 112发送请求，该请求包括指向一个服务实例或一组NF服务实例的所选的服务用户设备的地址。在示例性实施例中，SCP 112可能与NRF 140交互以获得选择参数，如位置、容量和其他这样的信息。在312处，SCP 112可以将请求路由到所选的NF服务提供者实例或提供者节点340。在314处，提供者NF340可以生成服务响应，该服务响应可以在316处通过SCP 112进一步传输到消费者NF320。类似地，一个或多个后续请求可以在310处被发送，并可以进一步以相同的方式被处理。

·委托发现的间接通信：即使当用户不执行任何发现或选择时，这种通信模式也可以起作用。如图3B中的300-2所示，在这种情况下，消费者节点或消费者NF 320(与发送请求的UE有关的消费者NF)可以不直接查询NRF 140，以获得与图3A中所示的提供者节点或提供者NF 340(请求需要被发送的目的地节点)的NF配置文件有关的信息。在示例性实施例中，并如图3B所示，在322处，消费者节点320可以将发现合适的提供者节点340所需的任何必要的发现和选择参数添加到服务请求中。在示例性实施例中，SCP可以使用NRF 140执行发现并获得发现结果。SCP 112可以使用请求消息中的请求地址和发现选择参数来将请求路由到合适的生产者实例/提供者节点340，如步骤328所示。提供者NF340进而可以在330处生成服务响应，该服务响应还可以在324处通过SCP 112被向消费者NF320传输。类似地，一个或多个后续请求可以在326处被发送，并可以进一步以相同的方式被处理。

在示例性实施例中，所提出的SCP 112还可用于诸如访问公共陆地移动网络(Visiting Public Land Mobile Network，VPLMN)和归属公共陆地移动网络(Home PublicLand Mobile Network，也称为HPLMN)的任何公共陆地移动网络(Public Land MobileNetwork，PLMN)或其组合内的多个NF和多个NF服务之间的间接通信。

根据一实施例，除了充当各种网络功能之间的代理或路由代理之外，SCP 112还可以被配置为执行以下功能：

·通信安全：SCP平台可以被配置为仅允许许可的多个消费者NF与提供者NF通信。

·负载平衡：多个提供者NF可以配置各种负载平衡技术，例如轮询调度和加权调度，其中在轮询调度负载平衡技术中，可以循环地将多个客户请求路由到可用的服务器。当各个服务器具有大致相同的计算能力和存储容量时，轮询调度服务器负载平衡可能工作得最好。

·安全支持：SCP还支持多个网络服务的多个消费者和多个提供者之间的多个安全机制。

·流量监控：SCP可以根据被处理的服务请求的数量来监控多个提供者NF的性能。

·流量优先化：SCP平台可以被配置为相对于任何其他多个消费者NF为特定多个消费者NF请求赋予优先级。

·发现多个NF：SCP提供接口，以识别用于特定UE的SUPI、SUCI或GPSI的其他网络功能的最合适实例(例如AUSF、PCF)。

·过载控制：SCP能够对多个提供者NF的一特定实例的许可数量设置上限。这意味着，在消费者应用程序的数量达到阈值限制的情况下，不会许可新的多个消费者NF。

图4A至图4B示出了根据本公开的实施例的服务通信代理(servicecommunication proxy，SCP)的系统架构的示例性表示400-1和400-2。参考图4A，传送点(point-of-delivery，POD)可以用虚线勾勒，并在其旁边的是服务通信代理(SCP)112的系统边界。所有其他系统/组件可以是3GPP定义的多个5G网络功能，该多个5G网络功能可以包括与SCP 112的多个协议接口。

在一个实施例中，服务通信代理(SCP)的架构可以包括以下功能中的至少一个：

·间接通信

·委托发现

·将消息转发和路由至目标NF/NF服务

·通信安全(例如，许可网络服务消费者访问网络服务生产者API)、

负载平衡、监控、过载控制等。

·可选地与UDR交互，以基于UE身份解析UDM群组ID/UDR群组ID/AUSF群组ID/PCF群组ID/CHF群组ID/HSS群组ID，例如SUPI或IMPI/IMPU。

在一实施例中，所提出的SCP 112可以包括一SCP代理以及SCP控制器404。在一个实施例中，SCP代理可以是入口代理或出口代理，其中：

·入口代理：此代理实例根据配置的策略确保生产者NF的传入流量，默认为轮询调度。

·出口代理：此代理实例确保消费者的传出流量流向正确的SCP入口代理，并基于NF或SCP选择标准进行路由。

可以理解的是，也可以是混合部署，其中单个SCP实例可以充当出口代理和入口代理。

在一实施例中，如图4A所示，SCP 112可以包括多个SCP代理，该多个SCP代理可以通过HTTP模块，与NRF、EMS Plus、SMP、API及各种网络功能一起通信链接到SCP控制器404。此外，SCP控制器404可以被配置为管理所有SCP代理实例，并在NF注册和发现过程期间选择适当的代理实例作为目标NFS的出口或入口；并且为了实现这一点，SCP控制器404需要部署在服务于多个PLMN或单个PLMN的NRF集群的前面。在示例性实施例中，SCP控制器404可以将PLMN的一些实例配置为充当用于对应的一组活动PLMN集群端点的一个灾难恢复(DR)端点。

在一实施例中，如图4B所示，示出了SCP 112的示例性架构。SCP 112可以通过硬件和软件实现的组合来促进请求的路由。图4B示出了根据本公开的实施例的图1B的SCP 112的示例性表示。SCP 112可以包括一个或多个处理器或者一个或多个控制器(例如，图4A所示的SCP控制器404)。该一个或多个处理器或者一个或多个控制器404可以与存储器410耦接。存储器410可以存储指令，当该指令由一个或多个处理器或者一个或多个控制器404执行时，可以使SCP 112执行本文所描述的多个步骤。

在一实施例中，一个或多个处理器或者一个或多个控制器404可以实现从消费者节点(与发送请求的用户装置有关)到目的地模式(或提供者节点)的请求的路由。例如，SCP112的一个或多个处理器或者一个或多个控制器404可以在路由请求之前识别/配置至少一个端点或节点。在该示例中，可以识别端点集群中的可用端点，其中该集群可以与例如初级集群/活动集群以及次级集群/DR集群有关。在示例性实施例中，如果识别/配置的端点对中的至少一个端点可以正常运行，则可以将请求路由到该端点对。活动集群可以包括多个活动端点，如果端点可用，则请求可以优选地被路由到该多个活动端点。DR集群可以包括多个DR端点，其中如果初级集群的所有端点可能不可用或不能正常运行，则该多个DR端点可以被认为是用于路由请求的一替代端点。

在一实例中，根据初级次级策略，可以识别活动集群和DR集群中的所有端点的运行状况。配置/识别可以在路由之前执行，这样可以实现对传入的多个请求的有效管理。如果(活动集群中)没有一个端点可用，采用这种方式还可以预先规划直接到(在DR集群中的)DR端点的路由。在一替代实施例中，活动集群中的多个端点可以与单个DR端点配对。

在一示例性实施例中，可以基于SCP 112的预定义策略，执行端点对的识别/配置。例如，预定义策略可以与本文中所阐述的初级次级实现有关。例如，一个或多个处理器或者一个或多个控制器404可以评估活动集群的所有端点何时不可用，并且能够在路由请求之前配置相应DR集群中的一些端点。在另一示例中，一个或多个处理器或者一个或多个控制器404可以评估活动集群的所有端点何时都不可用，并且还可以评估相应DR的所有端点是否也不可用，从而可以根本不路由请求。这样，可以避免不必要的重新路由，并且还可以促进有效的路由步骤。在一示例性实施例中，可以基于预定义标准来执行多个端点的识别/配置。例如，预定义标准可以与例如报头路由标准有关，可以使得SCP 112的一个或多个处理器或者一个或多个控制器404能够基于可用性，(在路由之前)决定要选择哪些端点。在以下部分中提供了各种其他示例，但是本公开可以不受这些示例的限制。在一个示例中，可以在3GPP TS 29.500中预定义报头路由标准。例如，报头路由标准可以包括但不限于以下至少一项：

A)3gpp-sbi-discovery

B)3gpp-sbi-target-apiroot

C)3gpp-sbi-binding/3gpp-sbi-routing-binding

在一示例性实施例中，如果可以考虑多个预定义标准或报头路由标准，则一个或多个处理器或者一个或多个控制器404能够对预定义标准进行优先排序，以在路由请求之前实现对多个端点的适当选择/识别/配置。各种其他实施例是可能的。

SCP实现可以与入口节点和/或出口节点有关。在入口节点实现的情况下，用于注册的NF配置文件可以包括2个端点中的次序正确的多个端点。在一示例性实施例中，可以使用基于0的索引，使得在偶数索引处的端点应该属于活动集群，而奇数索引处的端点应该属于DR集群。

一个或多个处理器或者一个或多个控制器404可以实现为一个或多个微处理器、微计算机、微控制器、数字信号处理器、中央处理单元、逻辑电路，和/或基于操作指令处理数据的任何装置。在其他性能中，一个或多个处理器或者一个或多个控制器404可以被配置为获取并执行存储在SCP 112的存储器410中的计算机可读指令。存储器410可以被配置为在非暂态计算机可读存储介质中存储一个或多个计算机可读指令或程序，该一个或多个计算机可读指令或程序可以被获取和执行，从而通过网络服务创建或共享多个数据包。存储器410可以包括任何非暂态存储装置，例如，如随机存取存储器(RAM)的易失性存储器、或者如可擦可编程只读存储器(EPROM)、闪存等的非易失性存储器。

在一个实施例中，SCP 112可以包括一个或多个接口412。该一个或多个接口412可以包括各种接口，例如用于多个数据输入和输出装置的多个接口，数据输入和输出装置可称为I/O装置、存储装置等。该一个或多个接口412可以促进SCP 112的通信。该一个或多个接口412还可以为SCP 112的一个或多个组件提供通信路径。这些组件的示例包括但不限于一个或多个处理引擎或多个模块404-1、以及数据库424。

一个或多个处理引擎或多个模块404-1可以由硬件和编程(例如，可编程指令)的组合来实现，从而实现一个或多个处理引擎或多个模块404-1的一个或多个功能。在本文描述的示例中，硬件和编程的这些组合可以以几种不同的方式实现。例如，用于一个或多个处理引擎或多个模块404-1的编程可以是存储在非暂态机器可读存储介质上的处理器可执行指令，并且用于一个或多个处理引擎或多个模块404-1的硬件可以包括处理资源(例如，一个或多个处理器)以执行这些指令。在提供的示例中，机器可读存储介质可以存储当由处理资源执行时实现一个或多个处理引擎或多个模块404-1的指令。在这些示例中，SCP 112可以包括存储指令的机器可读存储介质和用于执行该指令的处理资源；或者，机器可读存储介质可以是独立的，但是SCP 112和处理资源可访问该机器可读存储介质。在其他示例中，一个或多个处理引擎或多个模块404-1可以由电子电路实现。

在一个实施例中，一个或多个处理器或者一个或多个控制器404可以与入口控制器有关，以使得能够在SCP 112的入口节点(进入点)处处理/控制接收到的传入请求的一个或多个方面(aspect)。在另一实施例中，一个或多个处理器或者一个或多个控制器404可以与出口控制器有关，以使得能够处理/控制在SCP 112的出口节点(退出点)处被路由的请求的一个或多个层面。在又一实施例中，一个或多个处理器或者一个或多个控制器404可以与包括入口控制器和出口控制器两者的集成控制器有关，以使得能够在SCP 112的入口节点(进入点)处处理/控制所接收的传入请求的一个或多个层面，和/或能够处理/控制在SCP112的出口节点(退出点)处路由的请求的一个或多个层面。

SCP 112的处理引擎或多个模块404-1可以包括一个或多个组件，如图4B所示，包括接收模块416、代理信息模块418、路由模块420、以及其他多个模块或多个组件422。在一实施例中，接收模块416可以通过一入口控制器接收来自一消费者节点的一传入请求，并且路由模块420可以通过出口控制器将请求路由到提供者节点。代理信息模块418可以收集或存储与可用代理或多个端点有关的信息，该可用代理或多个端点属于活动集群和/或DR集群。其他多个模块或多个组件422可以包括但不限于入口模块(与入口节点有关)、出口模块(与出口节点有关)、负载平衡器、边缘路由器配置模块、映射模块(以映射与活动集群和/或DR集群有关的多个端点)、请求处理模块、错误消息生成模块和其他多个模块或多个引擎。各个组件的各种其他功能也是可能的。在一个实施例中，数据库210可以包括可以作为由SCP 112的一个或多个处理引擎或模块404-1的任何组件实现的功能的结果而被存储或生成的数据。

图5示出了根据本公开的实施例的基于5G功能的SCP部署、以及在多个独立部署单元中部署的SCP的示例性概述。参考图5，在500中，示意了SCP部署的概况，其中，SCP部署可以基于5G功能性，SCP可以部署在独立的多个部署单元中。此外，系统100可以以其可以支持以下方式来设计：

·用于为一个PLMN考虑的单个NF类型的一个SCP代理实例，

·用于为一个PLMN考虑的多个NF类型的一个SCP代理实例，

·用于为多个PLMN考虑的多个NF类型的一个SCP代理实例，

·用于多个NF类型的单个PLMN中的多个代理，以及

·用于为多个PLMN考虑的多个NRF实例的单个SCP控制器。

在一实施例中，系统100可以被配置为，为一SCP代理提供不同类型的路由技术；其中，可以根据不同的NF团队及其GR/DR处理的需求来实现所述路由技术。在一个实施例中，入口初级次级路由技术可以在入口代理处使用，而出口初级次级路由技术可以在出口代理处使用。在这些路由技术中，可以基于PLMN列表来定义GR或DR集群。在一个示例中，所提出的初级次级路由技术还可以与其他策略如活动-活动路由策略、活动备用路由策略等进行集成，这样可以确保首先利用活动集群中的所有端点。

在一示例性实施例中，如图6所示，一些集群能够在网络中定义为活动集群和DR集群，例如集群A和集群B。比方说，集群A能充当活动集群602，并能具有PLMN列表P1和P2，而集群B能充当DR集群604，并能具有PLMN列表P3和P4。在一种实现方式中，为了将集群B配置为集群A的DR，系统100/SCP 112能够在SCP控制器处定义Active-PLMN-id到DR-PLMN-id的映射。根据PLMN映射，SCP 112能够将集群B标识为其DR集群604。

此外，每个集群能有两个端点，例如，集群A能有端点1和端点2，而集群B能有端点3和端点4。

在一实施例中，系统100能被配置为处理请求路由，该请求路由能基于端点状态。在一个实施例中，在第一场景中，当集群A中的至少一个端点是活动的时，可以将与请求有关的流量的100％路由到集群A。如果集群A中有一个以上端点处于运行状态，则流量将按比例分布在集群A的多个活动端点上。

在另一实施例中，在第二场景中，当集群A中的所有端点都不运行时，可以将100％的流量路由到集群B。在一示例性实施例中，能够以轮询调度方式在集群B中路由流量。此外，如果所有端点都不运行(或非活动)而与集群无关，则能发送“否定响应”。

图7A至图7C分别示出了根据本公开的实施例的示例性表示700-1、700-2和700-3，其示出了基于初级集群710和次级集群720中的多个端点的不同状态的初级次级策略实现的运作。在一实施例中，能够在702处获得请求，然后能够在704处检查是否有任一/至少一个端点是活动的。在一示例性实施例中，如图7A中的700-1所示，如果初级集群710和次级集群720中的所有端点(1至4)都是活动的(用勾号标记)，则100％的流量可以被路由到初级集群710。并且，分配给初级集群710中的端点的数字类似于分配给次级集群720中的对应端点的数字。可以理解的是，为简单起见，仅提供了数字1至4，然而，集群可以不限于4个端点。如图7A所示，由于发现初级集群710中的所有端点都是活动的，因此可以将100％的流量路由到初级集群710，从而可以在初级集群710的所有端点上按比例发送和分布所获得的请求。

在另一示例性实施例中，如图7B中的700-2所示，初级集群710和次级集群720中的多个端点中的一些端点可以是活动的(用勾号标记)，而另一些端点可能是不可用或不运行的(用叉号标记)。例如，初级集群710中的端点2、3和4可能不运行，而次级集群720中的端点1和3可能不运行。在SCP处接收到一个或多个请求后，可以检查初级集群710处的所有端点是否都运行/可用。如上所述，由于在704处可以发现活动集群702中的多个端点中的一些端点是活动的，所以即使初级集群710中只有一个端点可用，例如图7B中的端点1可用，也可以将流量全部路由到初级集群710的可用端点。

在另一示例性实施例中，如图7C中的700-3所示，如果初级集群710中的端点都不可用(用叉号标记)，而次级集群720中的一些端点可能可用(用勾号标记)。例如，次级集群720中的端点2和4可以运行，而次级集群720中的端点1和3可能不运行。在702处接收到SCP处的一个或多个请求后，首先可以在704处检查初级集群710处的所有端点是否都在运行/可用。如上所述，由于可能没有发现初级集群710中的任何端点是可用的，因此可以将流量路由到次级集群720的那些活动的端点(例如端点2和4)。然而，由于次级集群720的端点1和3可能是不可用/不运行的端点，所以流量或请求可能不会被发送到这些端点。

在一示例性实施例中，如果在初级集群710和次级集群720中没有发现任何端点是活动的，则SCP 112可以生成错误信号或否定响应。

在一个实施例中，一个或多个处理器或者一个或多个控制器404可以与入口控制器有关，以使得能够在SCP 112的入口节点(进入点)处处理/控制接收到的传入请求的一个或多个层面。在另一实施例中，一个或多个处理器或者一个或多个控制器404可以与出口控制器有关，以使得能够处理/控制在SCP 112的出口节点(退出点)处被路由的请求的一个或多个层面。在又一实施例中，一个或多个处理器或者一个或多个控制器404可以与包括入口控制器和出口控制器两者的集成控制器有关，以使得能够在SCP 112的入口节点(入口点)处处理/控制接收到的传入请求的一个或多个层面，和/或能够处理/控制在SCP 112的出口节点(出口点)处路由的请求的一个或多个层面。

在一实施例中，系统100可以被配置为，为SCP代理402提供不同类型的路由技术；其中，可以根据不同的NF团队及其GR/DR处理的需求来实现所述路由技术。在一个实施例中，入口初级次级路由技术可以在入口代理处使用，而出口初级次级路由技术可以在出口代理处使用。在这些路由技术中，可以基于PLMN列表来定义GR或DR集群。在一示例中，所提出的初级次级路由技术还可以与其他策略集成，这样可以确保首先利用活动集群中的所有端点。

因此，所提出的系统100能够解决例如但不限于拥塞控制、流量优先级和过载控制等问题，从而可以优化在各种网络功能之间交换的信息的数据路径，进而避免数据阻碍、数据丢失和数据错位的情况。

图8示出了根据本公开的实施例的与初级次级路由有关的示例性表示。如800所示，对于一消费者节点802，在NF消费者处，本公开的SCP能够根据与PLMN ID和目的地节点有关的信息来处理指示各种NF实例的初级次级路由表804。该路由表和对应的相邻精细表指示针对于初级集群和次级集群中的多个端点的各种NF实例和对应的PLMN-id。在一示例中，为了能够配置和映射初级集群中的端点和次级集群中的端点，SCP可以执行端点对的识别/配置。

在一示例性实施例中，如图9所示的一个示例性表示，示出了多个请求的路由可以基于对应的PLMN-id和上下文。在另一示例性实施例中，多个请求的路由可以基于对应的PLMN的ID和NF类型。在另一示例性实施例中，多个请求的路由可以基于对应的多个NF实例。在又一示例性实施例中，多个请求的路由可以基于对应的NF组-id(NF set-id)。

此外，在其他实施例中，多个请求的路由可以基于NF服务组-id(NF service set-id)。在另一实施例中，多个请求的路由可以基于对应的多个NF服务实例。

在第一示例中，多个请求的路由可以基于对次级NF类型的对应的NF id。在第二示例中，多个请求的路由可以基于对初级NF类型的对应的NF id。

在另一示例中，多个请求的路由可以基于对次级服务的对应的NF id。在另一示例中，多个请求的路由可以基于对初级服务的对应的NF id。

在一实施例中，图10A示出了根据本公开的实施例的示例性表示，其示出了各种集群和相关联的初级次级混合路由表。在一示例性实施例中，三个集群，即集群A、集群B和集群C，能够基于所示的初级次级混合路由表被配置为初级或次级集群。在一实例中，对于集群A和集群C中的任何一个或两者，集群B可以独立地充当活动集群，也可以充当DR集群。

图10B示出了根据本公开的实施例的一种示例性表示，其示出包括各种路由策略的集成实现。

如图10B所示，对于一消费者节点，一系统或SCP 112可以实现包括各种路由策略的集成实现，这些策略可以用于决定一请求的特定路由。例如，一个表格示出了基于SCP的初级次级路由策略的路由，其包括如上所述在活动集群和DR集群中配置的各个端点之间的路由。在另一示例中，一个表格示出了基于SCP的主动-主动路由策略的路由，其包括在主动集群内的各个端点之间的路由，以确保可以有效地利用该主动集群中的所有端点。在另一示例中，一个表格示出了基于SCP的活动-备用路由策略的路由，其包括在初级集群和次级集群内的各个端点之间的路由，其中活动集群的各个端点可以与DR集群的各个端点配对，这样如果活动集群的一个端点不可用，则将请求路由到DR集群的对应配对的端点。在另一示例中，一个表格示出了基于SCP的混合初级-次级路由策略的路由，其包括基于活动和备用模式的初级集群和次级集群内的各个端点之间的路由。

图11示出了一种流程图1100的示例性表示，该流程图1100表示了用于在网络中实现初级次级路由技术的所提出的方法1100。该方法1100可以包括：步骤1102，在和与网络相关联的一个或多个公共陆地移动网络(PLMN)集群通信的控制器处，接收来自与该网络相关联的第一移动计算装置的待发送到与该网络相关联的第二移动计算装置的请求。

在一个实施例中，方法1100可以包括：步骤1104，在控制器处，从通信耦接在第一移动计算装置和第二移动计算装置之间的一个或多个PLMN集群中，选择初级PLMN集群和次级PLMN集群。而且，方法1100能够包括：步骤1106，在控制器处确定在步骤1104选择的初级PLMN集群的每个端点的运行状态。

而且，方法1100可以包括：步骤1108，如果在步骤1106确定的初级PLMN集群的所有端点中的运行状态是非活动的，则通过次级PLMN集群来路由请求，以将该请求发送到第二移动计算装置。

在一个实施例中，在初级PLMN集群的至少一个端点的运行状态是活动的情况下，方法1100可以包括：通过初级PLMN集群的所述端点将请求从第一移动计算装置直接路由到第二移动计算装置的步骤。而且，方法1100可以包括以下步骤：当初级PLMN集群的一个以上端点的运行状态是活动的时，在初级PLMN集群的活动端点之间按比例地在网络中分配与该请求有关的数据流量。

在一实施例中，当初级PLMN集群的所有端点的运行状态为非活动时，方法1100可以涉及用于将来自初级PLMN集群的请求路由到次级PLMN集群的轮询调度方法。

在一个示例性实施例中，方法1100可以包括基于路由表的映射将一个或多个PLMN集群配置为初级PLMN集群和次级PLMN集群中的任一个的步骤。在一个实例中，方法1100可以涉及一个初级PLMN集群与一个以上次级PLMN集群的映射。此外，还可以将一个以上的初级PLMN集群映射到一个次级PLMN集群。

在一实施例中，在次级PLMN集群的所有端点的运行状态都是非活动的情况下，方法1100能包括触发对应于所接收到的请求的否定响应的步骤。

此外，方法1100可以包括在网络内实现入口初级次级路由技术和出口初级次级路由技术中的任何一个或其组合的步骤。

图12示出了根据本公开的实施例的一种可以利用本发明的实施例的示例性计算机系统。

如图12所示，计算机系统1200可以包括外部存储装置1210、总线1220、主存储器1230、只读存储器1240、大容量存储装置1250、通信端口1260和处理器1270。本领域技术人员将认识到，计算机系统可以包括一个以上的处理器和通信端口。处理器1270可以包括与本发明的实施例相关联的各种模块。通信端口1260可以作为用于基于调制解调器的拨号连接的RS-232端口、10/100以太网端口、千兆比特或使用铜缆或光纤的万兆比特端口、串行端口、并行端口，或其他现有或将来的端口。通信端口1260可以根据例如局域网(LAN)、广域网(WAN)或计算机系统连接到的任何网络的网络来选择。存储器1230可以是随机存取存储器(RAM)或本领域公知的任何其他动态存储设备。只读存储器1240可以是任何静态存储设备，例如但不限于用于存储静态信息(例如处理器1270的启动或基本输入输出系统(BIOS)指令)的可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，PROM)芯片。大容量存储1250可以是可用于存储信息和/或指令的任何当前或未来的大容量存储解决方案。

总线1220将一个或多个处理器1270与其他存储器、存储和通信块通信耦接。例如，总线1220可以是用于连接扩展卡、驱动器和其他子系统的外围组件互连(PeripheralComponent Interconnect，PCI)/PCI扩展(PCI Extended，PCI-X)总线、小型计算机系统接口(Small Computer System Interface，SCSI)、USB等，以及将处理器1270连接到软件系统的其他总线，例如前端总线(front side bus，FSB)。

可选地，操作员和各个管理接口，例如显示器、键盘和光标控制设备，也可以耦接到总线1220，以支持操作员与计算机系统的直接交互。可以通过经由通信端口1260连接的各个网络连接来提供其他操作员和各个管理接口。上述各个组件仅用于举例说明各种可能方案。前述示例性计算机系统绝不应限制本公开的范围。

应当理解的是，这里的实施例是关于网络装置来阐述的，然而，在不脱离本发明的范围的情况下，所提出的系统和方法可以在任何计算装置或外部装置中实现。

虽然本文中相当强调优选实施例，但是可以理解的是，在不背离本发明原理的情况下，可以进行许多实施例，并且可以在优选实施例中进行许多改变。本发明的优选实施例中的这些改变和其他改变对于本领域的技术人员来说将是显而易见的，由此可以清楚地理解，上述说明性内容仅作为本发明的说明性实施而不是作为限制来实施。

虽然前述描述了本发明的各种实施例，但是可以在不脱离它们的基本范围的情况下设计本发明的其他和进一步的实施例。本发明的范围由以下权利要求确定。本发明不限于所描述的实施例、版本或示例，所述实施例、版本或示例被包括以使本领域普通技术人员能够在与本领域普通技术人员可用的信息和知识相结合时制作和使用本发明。

本公开的优势

本公开提供了一种系统和方法，通过实现流量的有效和改进的路由，来促进与传入请求有关的流量的管理。

本公开提供了一种系统和方法，可以与体系架构、结构、每个节点的功能以及多个网络功能的实现无关。

本发明提供了一种系统和方法，促进SCP实现，该SCP实现能够以有效的方式实现负载平衡、路由、流量监控、拥塞控制、服务发现和其他类似的功能。

Claims (22)

1.一种系统(100)，用于在网络中实现初级次级路由，所述系统(100)包括：

控制器(102)，所述控制器和与所述网络相关联的一个或多个公共陆地移动网络PLMN集群通信，所述控制器(102)包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器与存储有可由所述一个或多个处理器执行的指令的存储器耦接，所述控制器(102)被配置为：

接收来自第一移动计算装置(108-1)的待向第二移动计算装置(108-2)发送的请求；

在与所述第一移动计算设备(108-1)和所述第二移动计算设备(108-2)通信耦接的一个或多个PLMN集群中，选择初级PLMN集群和次级PLMN集群；

确定所选择的初级PLMN集群的每个端点的运行状态；以及

在确定所述初级PLMN集群的所有端点的运行状态为非活动的情况下，通过所述次级PLMN集群路由所述请求，以向所述第二移动计算装置(108-2)发送所述请求。

2.根据权利要求1所述的系统(100)，其中，在确定所述初级PLMN集群的至少一个端点的运行状态为活动的情况下，所述控制器(102)被配置为，通过所述初级PLMN集群的所述至少一个端点将来自所述第一移动计算装置(108-1)的所述请求直接向所述第二移动计算装置(108-2)路由。

3.根据权利要求2所述的系统(100)，其中，当所述初级PLMN集群的一个以上端点的运行状态被确定为活动时，所述控制器(102)被配置为在所述初级PLMN集群的多个活动端点之间按比例分配所述网络中与一个或多个请求有关的数据流量。

4.根据权利要求1所述的系统(100)，其中，当所述初级PLMN集群的所有端点的运行状态被确定为非活动时，所述控制器(102)被配置为使用轮询调度方法将来自所述初级PLMN集群的所述请求向所述次级PLMN集群路由。

5.根据权利要求1所述的系统(100)，其中，当所述初级PLMN集群的所有端点的运行状态被确定为非活动时，所述控制器(102)被配置为使用加权调度方法将来自所述初级PLMN集群的所述请求向所述次级PLMN集群路由。

6.根据权利要求1所述的系统(100)，其中，所述系统(100)基于多个路由表的映射，将所述一个或多个PLMN集群配置为所述初级PLMN集群和所述次级PLMN集群中的任一个。

7.根据权利要求6所述的系统(100)，其中，所述控制器(102)被配置成将一个初级PLMN集群映射到一个以上次级PLMN集群。

8.根据权利要求6所述的系统(100)，其中，所述控制器(102)被配置成将一个以上初级PLMN集群映射到一个次级PLMN集群。

9.根据权利要求1所述的系统(100)，其中，在所述次级PLMN集群的所有端点的运行状态被确定为非活动的情况下，所述控制器(102)被配置为触发对应于所接收到的请求的否定响应。

10.根据权利要求1所述的系统(100)，其中，所述系统(100)能够在所述网络内实现入口初级次级路由技术和出口初级次级路由技术中的任一个或者组合。

11.一种方法(1100)，用于在网络中实现初级次级路由，所述方法(1100)包括以下步骤：

在和与所述网络相关联的一个或多个公共陆地移动网络PLMN集群通信的控制器处，接收(1102)来自与所述网络相关联的第一移动计算装置(108-1)的待向与所述网络相关联的第二移动计算装置(108-2)发送的请求；

在所述控制器处，在通信耦接在所述第一移动计算装置(108-1)和所述第二移动计算装置(108-2)之间的一个或多个PLMN集群中，选择(1104)初级PLMN集群和次级PLMN集群；

在所述控制器处，确定(1106)所述初级PLMN集群的每个端点的运行状态；以及

在所述初级PLMN集群的所有端点的运行状态为非活动的情况下，通过所述次级PLMN集群路由(1108)所述请求，以向所述第二移动计算装置(108-2)发送所述请求。

12.根据权利要求11所述的方法(1100)，其中，在确定所述初级PLMN集群的至少一个端点的运行状态为活动的情况下，所述方法(1100)包括：通过所述初级PLMN集群的所述至少一个端点将来自所述第一移动计算装置(108-1)的所述请求直接向所述第二移动计算装置(108-2)路由的步骤。

13.根据权利要求12所述的方法(1100)，其中，所述方法(1100)包括以下步骤：当确定所述初级PLMN集群的一个以上端点的运行条件为活动时，在所述初级PLMN集群的多个活动端点之间按比例分配所述网络中的与一个或多个请求有关的数据流量。

14.根据权利要求11所述的方法(1100)，其中，当所述初级PLMN集群的所有端点的运行状态被确定为非活动时，所述方法(1100)包括：使用轮询调度方法将来自所述初级PLMN集群的所述请求向所述次级PLMN集群路由。

15.根据权利要求11所述的方法(1100)，其中，所述方法(1100)包括：基于多个路由表的映射，将所述一个或多个PLMN集群配置为所述初级PLMN集群和所述次级PLMN集群中的任一个的步骤。

16.根据权利要求15所述的方法(1100)，其中，所述方法(1100)包括将一个初级PLMN集群映射到一个以上次级PLMN集群的步骤。

17.根据权利要求15所述的方法(1100)，其中，所述方法(1100)包括将一个以上初级PLMN集群映射到一个次级PLMN集群的步骤。

18.根据权利要求11所述的方法，其中，在所述次级PLMN集群的所有端点的运行状态被确定为非活动的情况下，所述方法(1100)包括触发对应于所接收的请求的否定响应的步骤。

19.根据权利要求11所述的方法(1100)，其中，所述方法(1100)包括在所述网络内实现入口初级次级路由技术和出口初级次级路由技术中的任一个或组合的步骤。

20.根据权利要求11所述的方法(1100)，其中，当确定所述初级PLMN集群的所有端点的运行状态为非活动的时，所述方法(1100)包括：使用加权调度方法将来自所述初级PLMN集群的所述请求向所述次级PLMN集群路由的方法。

21.一种在网络中的第一移动计算装置(108-1)，所述第一移动计算装置(108-2)包括：

处理器；以及

存储器，其中，所述处理器与存储有可由所述处理器执行的指令的所述存储器耦接，所述处理器被配置为：

生成待发送到第二移动计算装置(108-2)的请求；以及

通过公共陆地移动网络PLMN集群向所述第二移动计算装置(108-2)发送所述请求，其中，所述PLMN集群与所述第一移动计算装置(108-1)和所述第二移动计算装置(108-2)通信耦接，

其中，所述处理器与控制器(102)通信耦接，所述控制器被配置为：

接收来自所述第一移动计算装置(108-1)的待向所述第二移动计算装置(108-2)发送的请求；

在与所述第一移动计算装置(108-1)和所述第二移动计算装置(108-2)通信耦接的一个或多个PLMN集群中选择初级PLMN集群和次级PLMN集群；

确定所选择的初级PLMN集群的每个端点的运行状态；以及

在确定所述初级PLMN集群的所有端点的运行状态为非活动的情况下，通过所述次级PLMN集群向所述第二移动计算装置(108-2)路由所述请求。

22.一种非暂态计算机可读介质，包括机器可执行指令，所述机器可执行指令可由处理器执行以：

接收来自第一移动计算装置(108-1)的待向第二移动计算装置(108-2)发送的请求；

在与所述第一移动计算装置(108-1)和所述第二移动计算装置(108-2)通信耦接的一个或多个公共陆地移动网络PLMN集群中，选择初级PLMN集群和次级PLMN集群；

确定所选择的初级PLMN集群的每个端点的运行状态；以及

在确定所述初级PLMN集群的所有端点的运行状态为非活动的情况下，通过所述次级PLMN集群路由所述请求，以向所述第二移动计算装置(108-2)发送所述请求。