CN114666854B - 一种pdu会话信息的恢复方法及终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种PDU会话信息的恢复方法及终端，包括步骤：SMF网元接收用户设备发起的PDU会话建立请求，生成PDU会话信息并发送给UPF网元；所述UPF网元将所述PDU会话信息进行固化存储；当所述UPF网元重启时，自动获取所固化存储的所述PDU会话信息。本发明通过UPF网元对SMF网元下发的PDU会话信息进行固化存储，当UPF网元故障重启后可通过UPF网元固化存储的PDU会话信息自行本地恢复，并将恢复的PDU会话信息上报SMF网元进行校验，以保证恢复后的PDU会话信息的准确性，继续为用户设备提供业务服务，而用户设备无需重新建立PDU会话，大大减轻了5G核心网的处理压力。

Description

一种PDU会话信息的恢复方法及终端

技术领域

本发明涉及5G网络通信技术领域，具体涉及一种PDU会话信息的恢复方法及终端。

背景技术

在第五代移动通信(5G)网络中，用户设备(UE)为了与数据网络(DN)通信，需要建一个PDU会话，即用户设备和数据网络之间的数据传输通道。

在5G系统架构中，用户平面功能实体(UPF)是5G核心网系统的数据转发平面，用于在5G网络中转发处理用户的数据业务报文。

用户设备的PDU会话主要由5G核心网的会话管理功能实体(SMF)管理及维护，当PDU会话建立后，SMF网元会为该PDU会话创建数据检测及转发规则等PDU会话信息，并发送给UPF网元来执行。

在目前的应用中，当UPF网元发生故障后，处理方法通常为重启UPF网元，当UPF网元重启后，UPF网元上的PDU会话信息的重建，通常会采用引导用户设备重新建立PDU会话的方式来恢复。该恢复方式在用户设备较多的情况下，大量用户设备重新申请建立PDU会话，会对5G核心网造成较大的处理压力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种PDU会话信息的恢复方法及终端，省去用户设备重新建立PDU会话的过程，从而减轻核心网的处理压力。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种PDU会话信息的恢复方法，包括步骤：

S1、SMF网元接收用户设备发起的PDU会话建立请求，生成PDU会话信息并发送给UPF网元；

S2、所述UPF网元将所述PDU会话信息进行固化存储；

S3、当所述UPF网元重启时，自动获取所固化存储的所述PDU会话信息。

为了解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案为：

一种PDU会话信息的恢复终端，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

S1、SMF网元接收用户设备发起的PDU会话建立请求，生成PDU会话信息并发送给UPF网元；

S2、所述UPF网元将所述PDU会话信息进行固化存储；

S3、当所述UPF网元重启时，自动获取所固化存储的所述PDU会话信息。

本发明的有益效果在于：本发明提供一种PDU会话信息的恢复方法及终端，通过UPF网元对SMF网元下发的PDU会话信息进行固化存储，当UPF网元故障重启后可通过UPF网元固化存储的PDU会话信息自行本地恢复，继续为用户设备提供业务服务，而用户设备无需重新建立PDU会话，大大减轻了5G核心网的处理压力。

附图说明

图1为本发明实施例的一种PDU会话信息的恢复方法的流程图；

图2为本发明实施例的一种PDU会话信息中PDU会话的建立、存储及恢复流程图；

图3为本发明实施例的一种PDU会话信息中UPF网元侧自恢复的流程图；

图4为本发明实施例的一种PDU会话信息的恢复终端的结构示意图。

标号说明：

1、一种PDU会话信息的恢复终端；2、存储器；3、处理器。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1至图3，一种PDU会话信息的恢复方法，包括步骤：

S1、SMF网元接收用户设备发起的PDU会话建立请求，生成PDU会话信息并发送给UPF网元；

S2、所述UPF网元将所述PDU会话信息进行固化存储；

S3、当所述UPF网元重启时，自动获取所固化存储的所述PDU会话信息。

由上述描述可知，本发明的有益效果在于：通过UPF网元对SMF网元下发的PDU会话信息进行固化存储，当UPF网元故障重启后可通过UPF网元固化存储的PDU会话信息自行本地恢复，继续为用户设备提供业务服务，而用户设备无需重新建立PDU会话，大大减轻了5G核心网的处理压力。

进一步地，所述S2具体为：

S21、所述UPF网元的PDU会话管理模块接收所述PDU会话信息并进行解析处理；

S22、所述PDU会话管理模块将解析后的所述PDU会话信息分别发送给PDU会话应用模块和PDU会话固化存储模块。

由上述描述可知，UPF网元划分为PDU会话管理模块、PDU会话应用模块和PDU会话固化存储模块三个功能模块分别进行PDU会话信息的解析分发、应用PDU会话信息与用户设备建立数据传输通道以及固化存储PDU会话信息，分工明确，保证PDU会话信息不会因为UPF网元重启而从本地存储中丢失。

进一步地，所述S3具体为：

当所述UPF网元发生故障时，重启所述UPF网元，所述PDU会话管理模块判断所述UPF网元是否开启了PDU会话自恢复功能，若是，则所述PDU会话管理模块自动读取所述PDU会话固化存储模块中的所述PDU会话信息，并发送至所述PDU会话应用模块；

否则所述PDU会话管理模块发送会话清除请求至所述PDU会话固化存储模块，所述PDU会话固化存储模块删除所固化存储的所有所述PDU会话信息。

由上述描述可知，UPF网元故障需要重启时，先通过判断是否开启PDU会话自恢复功能，再由判断结果决定是否恢复本地PDU会话信息，以提高与用户设备进行信息交互的效率，同时及时清理不需要恢复的PDU会话信息以避免占用本地缓存。

进一步地，所述S3之后还包括步骤：

S4、所述UPF网元将获取的所述PDU会话信息上报给所述SMF网元，所述SMF网元比对从所述PDU会话应用模块中发送来的所述PDU会话信息与自身存储的所述PDU会话信息是否一致，若一致，则返回校验成功信息给所述PDU会话管理模块，所述PDU会话应用模块中的所述PDU会话信息恢复成功；

若不一致，则返回校验失败信息给所述PDU会话管理模块，所述校验失败信息包括异常的所述PDU会话信息的ID信息，所述PDU会话管理模块发送带有所述ID信息的PDU会话删除信息给所述PDU会话应用模块和所述PDU会话固化存储模块，所述PDU会话应用模块和所述PDU会话固化存储模块根据所述ID信息对应删除所存储的所述PDU会话信息。

由上述描述可知，通过SMF网元验证UPF网元故障重启后自恢复的PDU会话信息，确保恢复后的PDU信息的准确性，同时及时清理验证不通过的PDU会话信息，进一步避免异常PDU信息占用UPF网元的本地存储空间。

进一步地，所述S4中的所述PDU会话应用模块将所述PDU会话信息上报给所述SMF网元，具体为：

所述PDU会话应用模块将所述PDU会话信息中的主要信息上报给所述SMF网元，所述SMF网元的所述主要信息包括PDU会话ID、发起所述PDU会话建立请求的所述用户设备的IP地址。

由上述描述可知，通过比对SMF网元的PDU会话ID和用户设备的IP地址与UPF网元自恢复的PDU会话信息的PDU会话ID及与其进行交互的用户设备的IP地址是否一致，以提高判断PDU会话信息是否可用的准确性。

请参照图4，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

S1、SMF网元接收用户设备发起的PDU会话建立请求，生成PDU会话信息并发送给UPF网元；

S2、所述UPF网元将所述PDU会话信息进行固化存储；

S3、当所述UPF网元重启时，自动获取所固化存储的所述PDU会话信息。

由上述描述可知，本发明的有益效果在于：基于同一技术构思，配合上述的一种PDU会话信息的恢复方法，提供一种PDU会话信息的恢复终端，通过UPF网元对SMF网元下发的PDU会话信息进行固化存储，当UPF网元故障重启后可通过UPF网元固化存储的PDU会话信息自行本地恢复，继续为用户设备提供业务服务，而用户设备无需重新建立PDU会话，大大减轻了5G核心网的处理压力。

进一步地，所述S2具体为：

S21、所述UPF网元的PDU会话管理模块接收所述PDU会话信息并进行解析处理；

S22、所述PDU会话管理模块将解析后的所述PDU会话信息分别发送给PDU会话应用模块和PDU会话固化存储模块。

由上述描述可知，UPF网元划分为PDU会话管理模块、PDU会话应用模块和PDU会话固化存储模块三个功能模块分别进行PDU会话信息的解析分发、应用PDU会话信息与用户设备建立数据传输通道以及固化存储PDU会话信息，分工明确，保证PDU会话信息不会因为UPF网元重启而从本地存储中丢失。

进一步地，所述S3具体为：

当所述UPF网元发生故障时，重启所述UPF网元，所述PDU会话管理模块判断所述UPF网元是否开启了PDU会话自恢复功能，若是，则所述PDU会话管理模块自动读取所述PDU会话固化存储模块中的所述PDU会话信息，并发送至所述PDU会话应用模块；

否则所述PDU会话管理模块发送会话清除请求至所述PDU会话固化存储模块，所述PDU会话固化存储模块删除所固化存储的所有所述PDU会话信息。

由上述描述可知，UPF网元故障需要重启时，先通过判断是否开启PDU会话自恢复功能，再由判断结果决定是否恢复本地PDU会话信息，以提高与用户设备进行信息交互的效率，同时及时清理不需要恢复的PDU会话信息以避免占用本地缓存。

进一步地，所述S3之后还包括步骤：

S4、所述UPF网元将获取的所述PDU会话信息上报给所述SMF网元，所述SMF网元比对从所述PDU会话应用模块中发送来的所述PDU会话信息与自身存储的所述PDU会话信息是否一致，若一致，则返回校验成功信息给所述PDU会话管理模块，所述PDU会话应用模块中的所述PDU会话信息恢复成功；

若不一致，则返回校验失败信息给所述PDU会话管理模块，所述校验失败信息包括异常的所述PDU会话信息的ID信息，所述PDU会话管理模块发送带有所述ID信息的PDU会话删除信息给所述PDU会话应用模块和所述PDU会话固化存储模块，所述PDU会话应用模块和所述PDU会话固化存储模块根据所述ID信息对应删除所存储的所述PDU会话信息。

由上述描述可知，通过SMF网元验证UPF网元故障重启后自恢复的PDU会话信息，确保恢复后的PDU信息的准确性，同时及时清理验证不通过的PDU会话信息，进一步避免异常PDU信息占用UPF网元的本地存储空间。

进一步地，所述S4中的所述PDU会话应用模块将所述PDU会话信息上报给所述SMF网元，具体为：

所述PDU会话应用模块将所述PDU会话信息中的主要信息上报给所述SMF网元，所述SMF网元的所述主要信息包括PDU会话ID、发起所述PDU会话建立请求的所述用户设备的IP地址。

由上述描述可知，通过比对SMF网元的PDU会话ID和用户设备的IP地址与UPF网元自恢复的PDU会话信息的PDU会话ID及与其进行交互的用户设备的IP地址是否一致，以提高判断PDU会话信息是否可用的准确性。

本发明的一种PDU会话信息的恢复方法和终端，适用于5G通信网络中UPF网元故障后重启需要重新建立PDU会话信息以恢复与用户设备进行信息交互的场景，以下结合具体实施例进行说明：

请参照图1，本发明的实施例一为：

一种PDU会话信息的恢复方法，如图1所示，包括步骤：

S1、SMF网元接收用户设备发起的PDU会话建立请求，生成PDU会话信息并发送给UPF网元；

S2、UPF网元将PDU会话信息进行固化存储；

S3、当UPF网元重启时，自动获取所固化存储的PDU会话信息。

即在本实施例中，通过UPF网元对SMF网元下发的PDU会话信息进行固化存储，当UPF网元故障重启后可通过UPF网元固化存储的PDU会话信息自行本地恢复，继续为用户设备提供业务服务，而用户设备无需重新建立PDU会话，大大减轻了5G核心网的处理压力。

请参照图2和图3，本发明的实施例二为：

一种PDU会话信息的恢复方法，在上述实施例一的基础上，在本实施例中，PDU会话信息的建立、存储及恢复流程如图2所示。其中UPF网元侧划分了三个功能模块：PDU会话应用模块、PDU会话管理模块和PDU会话固化存储模块。

在本实施例中，步骤S2具体为：

S21、UPF网元的PDU会话管理模块接收PDU会话信息并进行解析处理；

S22、PDU会话管理模块将解析后的PDU会话信息分别发送给PDU会话应用模块和PDU会话固化存储模块。

即通过PDU会话管理模块对会话信息进行统一管理，包括与SMF网元的PDU会话信息的交互、UPF网元接收SMF网元下方的PDU会话信息的分发处理，通过PDU应用模块对PDU会话信息进行应用，即与用户设备建立数据传输送通道，用户设备的业务报文能够根据PDU会话应用模块中的PDU会话信息来转发及处理，而该模块中存储的PDU会话信息为内存存储，UPF网元故障重启后会导致该模块的PDU会话信息丢失；而PDU会话固化存储模块专门用于将PDU会话信息进行本地缓存的固化存储，保证该模块内的PDU会话信息不会因UPF网元故障重启而丢失。

因此，如图2所示，当SMF网元收到用户设备发起的PDU会话建立请求生成PDU会话信息后，下发给UPF网元的PDU会话管理模块，经解析处理后转发给PDU会话应用模块和PDU会话固化存储模块，在本实施例中，解析处理PDU会话信息可以理解为获取PDU会话ID和发起PDU会话建立请求的用户设备的IP地址，而PDU会话管理模块将包括PDU会话ID和用户设备IP地址在内的PDU会话信息转发给PDU会话应用模块进行应用和PDU会话固化存储模块进行固化存储。

如图3所示为UPF网元发生故障需要重启时PDU会话信息自恢复的流程，其中，在本实施例中，步骤S3具体为：

当UPF网元发生故障时，重启UPF网元，PDU会话管理模块先判断UPF网元是否开启了PDU会话自恢复功能，若是，则PDU会话管理模块自动读取PDU会话固化存储模块中的PDU会话信息，并发送至PDU会话应用模块；否则PDU会话管理模块发送会话清除请求至PDU会话固化存储模块，PDU会话固化存储模块删除所固化存储的所有PDU会话信息。

即需要先通过判断是否开启PDU会话自恢复功能再由判断结果决定是否恢复本地PDU会话信息，以提高与用户设备进行信息交互的效率，同时能在UPF网元重启前及时清理不需要恢复的PDU会话信息以避免占用本地缓存。

同时，如图3所示，若UPF网元开启了PDU会话自恢复功能，则在PDU会话信息自恢复完成后，还需要将恢复的PDU会话信息上传给SMF网元进行校验，即步骤S3之后还包括步骤：

S4、UPF网元将获取的PDU会话信息上报给SMF网元，SMF网元比对从PDU会话应用模块中发送来的PDU会话信息与自身存储的PDU会话信息是否一致，若一致，则返回校验成功信息给PDU会话管理模块，PDU会话应用模块中的PDU会话信息恢复成功；

若不一致，则返回校验失败信息给PDU会话管理模块，校验失败信息包括异常的PDU会话信息的ID信息，PDU会话管理模块发送带有ID信息的PDU会话删除信息给PDU会话应用模块和PDU会话固化存储模块，PDU会话应用模块和PDU会话固化存储模块根据ID信息对应删除所存储的PDU会话信息。

即通过校验确保恢复后的PDU信息的准确性，同时及时清理UPF网元中固化存储的校验失败的PDU会话信息，进一步避免异常PDU信息占用UPF网元的本地存储空间。

另外，在本实施例中，步骤S4中的PDU会话应用模块将PDU会话信息上报给SMF网元具体可为PDU会话应用模块将PDU会话信息中的主要信息上报给SMF网元，SMF网元的主要信息包括PDU会话ID、发起PDU会话建立请求的用户设备的IP地址，即通过PDU会话ID及用户设备的IP地址，提高判断PDU会话信息是否可用的准确性。

请参照图4，本发明的实施例三为：

一种PDU会话信息的恢复终端1，包括存储器2、处理器3以及存储在存储器2上并可在处理器3上运行的计算机程序，处理器3在执行计算机程序时实现如上述实施例一或实施例二中的一种PDU会话信息的恢复方法中的步骤。

综上所述，本发明提供的一种PDU会话信息的恢复方法及终端，通过UPF网元中划分的三个功能模块分别对SMF网元下发的PDU会话信息进行解析分发、建立与用户设备数据传输通道以进行报文转发处理以及固化存储PDU会话信息到本地内存，分工明确，当UPF网元故障重启后可通过UPF网元固化存储的PDU会话信息自行本地恢复，并将恢复的PDU会话信息上报SMF网元进行校验，以保证恢复后的PDU会话信息的准确性，继续为用户设备提供业务服务，而用户设备无需重新建立PDU会话，大大减轻了5G核心网的处理压力。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种PDU会话信息的恢复方法，其特征在于，包括步骤：

S1、SMF网元接收用户设备发起的PDU会话建立请求，生成PDU会话信息并发送给UPF网元；

S2、所述UPF网元将所述PDU会话信息进行固化存储，具体为：

S21、所述UPF网元的PDU会话管理模块接收所述PDU会话信息并进行解析处理；

S22、所述PDU会话管理模块将解析后的所述PDU会话信息分别发送给PDU会话应用模块和PDU会话固化存储模块；

S3、当所述UPF网元重启时，自动获取所固化存储的所述PDU会话信息，具体为：

当所述UPF网元发生故障时，重启所述UPF网元，所述PDU会话管理模块判断所述UPF网元是否开启了PDU会话自恢复功能，若是，则所述PDU会话管理模块自动读取所述PDU会话固化存储模块中的所述PDU会话信息，并发送至所述PDU会话应用模块；

否则所述PDU会话管理模块发送会话清除请求至所述PDU会话固化存储模块，所述PDU会话固化存储模块删除所固化存储的所有所述PDU会话信息。

2.根据权利要求1所述的一种PDU会话信息的恢复方法，其特征在于，所述S3之后还包括步骤：

S4、所述UPF网元将获取的所述PDU会话信息上报给所述SMF网元，所述SMF网元比对从所述PDU会话应用模块中发送来的所述PDU会话信息与自身存储的所述PDU会话信息是否一致，若一致，则返回校验成功信息给所述PDU会话管理模块，所述PDU会话应用模块中的所述PDU会话信息恢复成功；

若不一致，则返回校验失败信息给所述PDU会话管理模块，所述校验失败信息包括异常的所述PDU会话信息的ID信息，所述PDU会话管理模块发送带有所述ID信息的PDU会话删除信息给所述PDU会话应用模块和所述PDU会话固化存储模块，所述PDU会话应用模块和所述PDU会话固化存储模块根据所述ID信息对应删除所存储的所述PDU会话信息。

3.根据权利要求2所述的一种PDU会话信息的恢复方法，其特征在于，所述S4中的所述PDU会话应用模块将所述PDU会话信息上报给所述SMF网元，具体为：

所述PDU会话应用模块将所述PDU会话信息中的主要信息上报给所述SMF网元，所述SMF网元的所述主要信息包括PDU会话ID、发起所述PDU会话建立请求的所述用户设备的IP地址。

4.一种PDU会话信息的恢复终端，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

S1、SMF网元接收用户设备发起的PDU会话建立请求，生成PDU会话信息并发送给UPF网元；

S2、所述UPF网元将所述PDU会话信息进行固化存储，具体为：

S21、所述UPF网元的PDU会话管理模块接收所述PDU会话信息并进行解析处理；

S22、所述PDU会话管理模块将解析后的所述PDU会话信息分别发送给PDU会话应用模块和PDU会话固化存储模块；

S3、当所述UPF网元重启时，自动获取所固化存储的所述PDU会话信息，具体为：

当所述UPF网元发生故障时，重启所述UPF网元，所述PDU会话管理模块判断所述UPF网元是否开启了PDU会话自恢复功能，若是，则所述PDU会话管理模块自动读取所述PDU会话固化存储模块中的所述PDU会话信息，并发送至所述PDU会话应用模块；

否则所述PDU会话管理模块发送会话清除请求至所述PDU会话固化存储模块，所述PDU会话固化存储模块删除所固化存储的所有所述PDU会话信息。

5.根据权利要求4所述的一种PDU会话信息的恢复终端，其特征在于，所述S3之后还包括步骤：

S4、所述UPF网元将获取的所述PDU会话信息上报给所述SMF网元，所述SMF网元比对从所述PDU会话应用模块中发送来的所述PDU会话信息与自身存储的所述PDU会话信息是否一致，若一致，则返回校验成功信息给所述PDU会话管理模块，所述PDU会话应用模块中的所述PDU会话信息恢复成功；

若不一致，则返回校验失败信息给所述PDU会话管理模块，所述校验失败信息包括异常的所述PDU会话信息的ID信息，所述PDU会话管理模块发送带有所述ID信息的PDU会话删除信息给所述PDU会话应用模块和所述PDU会话固化存储模块，所述PDU会话应用模块和所述PDU会话固化存储模块根据所述ID信息对应删除所存储的所述PDU会话信息。

6.根据权利要求5所述的一种PDU会话信息的恢复终端，其特征在于，所述S4中的所述PDU会话应用模块将所述PDU会话信息上报给所述SMF网元，具体为：

所述PDU会话应用模块将所述PDU会话信息中的主要信息上报给所述SMF网元，所述SMF网元的所述主要信息包括PDU会话ID、发起所述PDU会话建立请求的所述用户设备的IP地址。