用于在电信网络中切换管理实体的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于在电信网络中切换管理实体的方法，在该网络中，网络运营商已经定义了至少一组给定的(N+1)管理实体，其中N≥2。对于所述组中被称为“第一管理实体”的至少一个管理实体，所述方法包括以下步骤：‑只要所述第一管理实体在服务中：·在该网络上注册至少一个客户端设备期间，该第一管理实体负责此客户端设备，‑此客户端设备记录该第一管理实体的身份以及所述组中的另一个管理实体的身份，该另一个管理实体的身份由该第一管理实体提供给此客户端设备，该另一个管理实体称为“第二管理实体”，以及·该第一管理实体与所述第二管理实体共享或同步与此客户端设备相关的上下文数据，并且‑如果该第一管理实体停止服务，则每个第二管理实体被通知这个事件并负责其已经与该第一管理实体共享或同步上下文数据的客户端设备。应用于5G网络。

A method for switching management entities in telecommunication networks

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在电信网络中切换管理实体的方法
本专利技术涉及一种用于在电信网络、特别是包括比如由3GPP(第3代合作伙伴计划)定义的第五代(5G)移动网络的电信网络中切换管理设备的方法。
技术介绍
正如在线百科全书“维基百科(Wikipedia)”所解释的那样，5G技术可以允许每秒数千兆比特数据的电信比特率，即，比2010年移动网络的比特率高1000倍，比2020年4G的比特率高100倍。随着“智能手机”和网络连接的通信对象的蓬勃发展，这些数据比特率很可能可以满足对数据不断增长的需求。此类型的网络应该在家庭自动化环境和“智能城镇”中支持通信对象和“智能电网”以及其他所谓的智能网络的“云计算”、集成和互操作性。这样就有可能发展3D或全息成像、“数据挖掘”、“大数据”的管理和万物互联网的管理，该万物互联网是唤起了所有计算机和外围设备可以相互通信的世界的一种表达。其他应用例如涉及复杂的多玩家和交互式游戏以及即时辅助和自动翻译。已经确定了几个问题，比如：-与新兴市场相关的经济问题，可能有大量的新渠道和应用；例如，5G可以允许在不同领域中进行新的数字用途，比如：健康(自动或远程诊断、远程控制手术和药物治疗)；工作(远程工作)；电子商务的通信对象(包括无人驾驶汽车和其他交通工具)、探测器和传感器的部署；“智能电网”；人工智能；安全(远程保护、实时管理人员、交通工具和商品、货物和服务的流动)；教育和信息获取；-与天线和继电器的数量和功率倍增在电磁干扰和环境健康方面的影响有关的环境和卫生问题；-能源问题，其在于获得更高的能源效率，以为移动设备和整个互联网供电。处理这些问题自然会带来丰富的客户体验，但前提是这些网络提供高操作可靠性。在此方面，通信网络中的众所周知的危险如下：如果在故障之后，管理设备丢失了与其管理的客户端设备(“用户设备”或UE)相关的上下文数据，则这些客户端设备被限制进行新的初始注册(带有认证)。必须在短时间内重新注册的客户端设备的数量通常很大，此故障有可能导致网络的其他元件过载，并且可能导致这些其他元件中的至少一个发生故障(“多米诺效应”)。3GPP文件TS23.501已经特别地关于被称为“AMF”(单词“接入和移动性管理功能”的首字母缩写)的移动网络管理设备考虑了这种危险。此文件定义了“AMF组”，其由服务于某一地理区域和某一网络切片(在此方面回顾，3GPP文件TR23.799中描述的将电信网络切割成“切片”(“网络切片”)的技术允许网络运营商创建“定制的”子网络，这些子网络能够为具有非常不同的约束的非常不同的场景提供在功能和性能方面优化的解决方案)的一组AMF构成。将注意到，每个地理区域和每个网络切片可以有几个AMF组。文件TS23.501还对“GUAMI”(单词“全局唯一AMFID”的首字母缩写)进行了如下定义：<GUAMI>:＝<MCC><MNC><AMF地区ID><AMF组ID><AMF指针>，其中，“MCC(移动国家代码)”是标识国家的代码，MNC(“移动网络代码”)是标识移动网络的运营商的代码，“AMF地区ID”标识地理区域，“AMF组ID”唯一地标识地理区域中的AMF组，并且“AMF指针”唯一地标识AMF组中的AMF。文件TS23.501规定，在AMF发生故障的情况下，由此AMF服务的客户端设备被导向同一AMF组中的另一个AMF。为了防止这些客户端设备必须执行初始注册过程，提供了在同一个AMF组中的所有AMF之间实时共享客户端设备的上下文数据。然而，从操作的角度来看，这是有限制的：事实上，如果每个AMF组中的AMF数量很少(例如，2)，则在AMF发生故障之后，AMF组中的其他AMF必须支持大量的超额负荷(例如，两倍)；相反，如果每个AMF组中的AMF数量很大(例如，10)，则每个AMF必须拥有AMF组中的所有其他AMF的数据副本这一事实就涉及到要在每个AMF中存储并在AMF之间交换大量数据。此缺点可以通过将AMF的数据外化到在AMF组中的所有AMF之间共享的数据库中来减小；但是，如果AMF组中的AMF被放置在各站点(为了限制事故(例如，火灾)对站点的影响，应该是这种情况)，则数据必须在各站点之间实时同步，从而涉及大量的交换。为了解决此问题，3GPP文件S2-174327和S2-174328(2017年6月26日至30日在墨西哥圣荷西德尔卡波(SanJosedelCabo)召开的“TSGSAWG2”小组会议)提出了一种用于切换AMF的方法，具体地是为了能够通过一组替换AMF来进行此AMF(称为“第一AMF”)的维修。此切换是通过将第一AMF的一些用户转移到此组中的每个AMF来执行的；例如，先前由第一AMF管理的客户端设备的1/5将由一组5个替换AMF中的各个AMF接管。在此方法中，引入了新标识符“AMF名称”来标识AMF，并且标识符GUAMI(全局唯一AMFID)不是如上文提到的文件TS23.501中规定的那样标识特定AMF，而是标识在给定时刻由AMF管理的客户端设备群组。然后，通过修改GUAMI与“AMF名称”之间的关联来实现将客户端设备群组转移到新的AMF：与要转移的客户端设备群组相对应的先前与第一AMF相关联的GUAMI变成与第二AMF相关联。此过程的优点是，此群组的客户端设备不需要知道此第二AMF的身份，但是缺点是某个GUAMI与某个“AMF名称”之间的许多关联必须由需要标识特定客户端设备的AMF(特别是无线电台、SMF(单词“会话管理功能”的首字母缩写)和NRF(单词“网络功能储存库功能”的首字母缩写))的所有网络节点保持最新。
技术实现思路
因此，本专利技术涉及一种用于在电信网络中切换管理设备的方法，在该网络中，该网络的运营商已经定义了至少一组给定的(N+1)管理设备，其中N≥2。对于所述组中被称为“第一管理设备”的至少一个管理设备，所述方法包括以下步骤：-只要所述第一管理设备在服务中：·在该网络上注册至少一个客户端设备期间，该第一管理设备负责此客户端设备，·此客户端设备注册该第一管理设备的身份以及所述组中的另一个管理设备的身份，该另一个管理设备的身份由该第一管理设备提供给此客户端设备，该另一个管理设备称为“第二管理设备”，以及·该第一管理设备与所述第二管理设备共享或同步与此客户端设备相关的上下文数据，并且-如果该第一管理设备停止服务，则每个第二管理设备被通知这个事件并负责其已经与该第一管理设备共享或同步上下文数据的客户端设备。因此，当其负责新的客户端设备时，所述第一管理设备将这些客户端设备分布在N个群组内，每个相应的客户端设备群组与该组中的相应替换管理设备(所述替换管理设备至少实现与该第一管理设备相同的管理功能)相关联。如果该组中的第一管理设备停止服务，则每个相应的替换管理设备仅接管相应群组的客户端设备；因此避免了单个替换管理设备将承担的非常显著的超额负荷。将注意到，本专利技术适用于切换的所有情况，也就本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在电信网络中切换管理设备的方法，在该网络中，该网络的运营商已经定义了至少一组给定的(N+1)管理设备，其中N≥2，对于所述组中被称为“第一管理设备”的至少一个管理设备，所述方法包括以下步骤：/n-只要所述第一管理设备在服务中：/n·在该网络上注册至少一个客户端设备期间，该第一管理设备负责此客户端设备，/n·此客户端设备注册该第一管理设备的身份以及所述组中的另一个管理设备的身份，该另一个管理设备的身份由该第一管理设备提供给此客户端设备，该另一个管理设备称为“第二管理设备”，以及/n·该第一管理设备与所述第二管理设备共享或同步与此客户端设备相关的上下文数据，并且/n-如果该第一管理设备停止服务，则每个第二管理设备被通知这个事件并负责其已经与该第一管理设备共享或同步上下文数据的客户端设备。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171017 FR 17597451.一种用于在电信网络中切换管理设备的方法，在该网络中，该网络的运营商已经定义了至少一组给定的(N+1)管理设备，其中N≥2，对于所述组中被称为“第一管理设备”的至少一个管理设备，所述方法包括以下步骤：
-只要所述第一管理设备在服务中：
·在该网络上注册至少一个客户端设备期间，该第一管理设备负责此客户端设备，
·此客户端设备注册该第一管理设备的身份以及所述组中的另一个管理设备的身份，该另一个管理设备的身份由该第一管理设备提供给此客户端设备，该另一个管理设备称为“第二管理设备”，以及
·该第一管理设备与所述第二管理设备共享或同步与此客户端设备相关的上下文数据，并且
-如果该第一管理设备停止服务，则每个第二管理设备被通知这个事件并负责其已经与该第一管理设备共享或同步上下文数据的客户端设备。


2.如权利要求1所述的切换方法，其特征在于，在该网络上注册该第一管理设备负责的客户端设备之后，所述第一管理设备与第二管理设备共享或同步此客户端设备的上下文数据。


3.如权利要求1或权利要求2所述的切换方法，其特征在于，在该第一管理设备接收到由该第一管理设备负责的客户端设备分派的消息之后，所述第一管理设备与第二管理设备共享或同步此客户端设备的上下文数据。


4.如权利要求1至3中任一项所述的切换方法，其特征在于，在至少一个第二管理设备已经负责其已经与该第一管理设备共享或同步上下文数据的客户端设备之后，该至少一个第二管理设备向负责向该网络注册订户的实体(UDM)发送包含这些客户端设备的列表的消息。


5.一种用于电信网络的管理设备，该管理设备称为“第一管理设备”，该管理设备包括用于以下操作的装置：
-在该网络上注册至少一个客户端设备期间，负责所述客户端设备，
-向此客户端设备提供另一个管理设备的身份，该另一个管理设备属于包括所述第一管理设备的一组给定的(N+1)管理设备，其中N≥2，该另一个管理设备称为“第二管理设备”，以及
-与所述第二管理设备共享或同步与此客户端设备相关的上下文数据。


6.如权利要求5所述的管理设备，其特征在于，该管理设备还包括用于在该网络上注册其负责的客户端...

【专利技术属性】
技术研发人员：L杜贝塞特，A穆奎特，X黄，
申请(专利权)人：奥兰治，
类型：发明
国别省市：法国;FR