【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及5g通信，特别是指一种基于网元精简的5g分布式核心网轻量化设计方法。
技术介绍
1、在5g技术中，核心网是5g系统的处理核心，用户的签约信息都配置在核心网中，用于用户的接入及会话的建立等，大量的用户经由不同的基站接入5g系统，最后都会由核心网进行处理，5g核心网在5g系统中发挥着重要作用。
2、在实际应用中，核心网存在宕机的可能性，核心网宕机后，用户将不再具备接入的能力，一方面，为了对核心网进行备份容灾，另一方面，用户可能会在不同核心网间进行移动，在不同核心网进行接入，所以需要布置多台核心网，并满足用户在不同核心网无差别接入的需求。与此同时，在某些特定场景下，核心网之间可能存在网络带宽及稳定性较差的情况，并且无法使用很高性能的服务器，此时，如果用户信息过于庞大，则对带宽和设备内存要求较高。因此，需要将用户的信息进行精简，使之对硬件的性能要求降低。
3、基于网元精简的5g分布式核心网需要满足以下功能，第一，用户可以在每台核心网上无差别接入，所以不同核心网之间的信息应保证一致性，在某台核心网上修改用户数据，其他核心网上会进行相应同步；第二，由于网络不稳定，且核心网存在宕机或断网的可能性，这时，不应影响其他核心网的可用性，用户仍然可以进行接入；第三，断网的核心网可能并没有宕机，当与其他核心网重新建立连接时，彼此之间存储的用户签约信息可能有所变化，这时应能重新归于同步；第四，用户的信息应足够精简，当用户量较大时，尽量用更少的空间来进行存储，这样对于核心网之间的同步信息带宽开销也会较小。
技术实现思路
1、为了实现用户在多个核心网之间的无差别接入，并降低核心网对硬件设备的依赖，本专利技术提供了一种基于网元精简的5g分布式核心网轻量化设计方法。本专利技术可使不同核心网之间通过可能不够稳定的网络互联，构成一个整体，通过采用主从核心网的方式，实现不同核心网之间数据的同步。
2、本专利技术采用的技术方案为：
3、一种基于网元精简的5g分布式核心网轻量化设计方法，包括如下步骤：
4、步骤1：为每个核心网配置模板表和用户级签约表，模板表用于记录该核心网的网络数据和公用的鉴权数据，用户级签约表的每行对应于一个用户，每列对应于模板表中的一条记录，对于每行所对应的用户来说，通过对相应列的签约来配置该用户的数据；
5、步骤2：根据每台核心网在全局的地位不同，为每台核心网配置各自的优先级，高优先级标识更重要的核心网；
6、步骤3：各核心网启动后，初始化自身为主核心网，并认为目前所有其他核心网均为不可达状态，然后尝试向其他核心网发送心跳信息，心跳信息中携带预先配置的优先级，并收到其他核心网的心跳消息；收到心跳消息后，核心网判断发送方的优先级与本地自身优先级的大小，如果对方优先级更高，则在心跳响应消息中，告知对方自身变为对方的从核心网，并不再尝试向其他核心网发送心跳消息；主核心网收到从核心网的响应后，将该从核心网列入可达核心网列表；经过数轮心跳之后，优先级最高的核心网成为主核心网，其他核心网则为从核心网；
7、步骤4：主核心网不断向从核心网发送心跳检测消息，以测试是否仍然是连通状态；对于不可达核心网，主核心网不断向其发送心跳检测消息，如果不可达的主核心网重新连通，则通过步骤3中心跳消息的方式重新选出新的主核心网；如果不可达的从核心网重新连通，则根据各自主核心网的优先级确定该不可达从核心网的从属；
8、步骤5：主核心网将本地的模板表和用户级签约表数据发送给各个可达的从核心网，从核心网进行数据核查，检查数据的一致性，若有数据失步，则从核心网进行数据更新；
9、步骤6：若某个从核心网与主核心网失联，则将自己变为主核心网，重复步骤3，如果重复步骤3时没有找到可达核心网，则失联的核心网一直为主核心网，仍然保持可用性；当失联的核心网与主核心网恢复连通时，再次通过步骤3中心跳消息的方式确定主核心网，并通过主核心网的数据核查实现数据一致性。
10、与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
11、1、本专利技术可以实现用户在不同核心网上的无差别接入，用户可随意在不同核心网间移动而不会影响其接入能力。与此同时，在其中一台核心网上对用户签约数据进行修改，修改的内容会同步到其余核心网上，而无需所有核心网同时修改，也避免了同时修改可能产生的数据错误，提供了较为友好的数据修改机制。
12、2、本专利技术具备轻量化的特点，它对设备性能和网络带宽的要求不高，采用主从核心网的方式，即使核心网之间不幸断网，主核心网会通过心跳超时来获知，并不断尝试与失联的核心网重新建立连接。此外，失联的从核心网也会自动变为主核心网，如果此时还有其他从核心网可以连通，会重新选举出新的主核心网，组成一个新的5g分布式轻量化核心网系统，仍然可用。
13、3、本专利技术使用数据表来存储用户信息，为了减小数据表的大小，通过模板表对核心网所签约的用户信息进行精简，对大量的公有信息进行合并，充分实现存储数据的重用。
14、4、本专利技术中，主核心网通过资源核查，不断将本地的签约数据与从核心网进行核查，来实现不同核心网之间数据的同步，如果主从核心网之间因为一些特殊原因，出现了数据失步的情况(如中间经历断网，或设备性能低出现修改失败的情况)，经过一段时间后，主核心网会将本地数据完全核查一遍，修复数据的失步。
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1.一种基于网元精简的5G分布式核心网轻量化设计方法，其特征在于，包括如下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种基于网元精简的5g分布式核心网轻...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘源，张勇，王勇，伍锦灏，左怀见，林宇翔，周柯，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：
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