[发明专利]SMF智能扩展方法和装置、SMF会话建立的通信方法

说明书

本发明公开SMF智能扩展方法和装置、SMF会话建立的通信方法，将SMF拆分为中央控制单元、数据中心和若干个服务进程类型。通过中央控制单元动态地控制各服务进程类型中运行的服务进程数量。从而实现SMF的动态扩展，缓解SMF网元压力的同时，减少运维人员部署、配置虚拟机的工作量。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及SMF智能扩展方法和装置、SMF会话建立的通信方法。

背景技术

随着5G网络技术带来的新一轮网络容量提升，人们对于物联网时代的畅想也得以付诸到实际。越来越多的设备都可以连接到移动网络中来为人们提供不同的服务。然而不同的终端设备(以下简称UE)，在移动性、策略规则等方面需要的支持程度不同。因此对各个网元，对网元内的服务访问的次数、频率也不相同。会话管理功能实体(以下简称SMF)作为5G核心网(以下简称5GC)中会话管理服务，与多个网元如AMF(接入和移动性管理功能)、PCF(分组控制功能)、UDM(统一数据管理功能)、UPF(用户面管理功能)等都有接口。所以SMF处理会话的效率很重要。

目前的核心网可以部署在虚拟平台如VmWare、KVM平台上，当虚拟机的资源不足或者接近满负载的情况下，目前现有的做法是由运维人员通过克隆虚拟机进行扩容。这种做法将会消耗大量时间对系统进行配置和调优，无法做到自动扩展，也无法实时的根据现有的用户模型对服务进行最优化配置。为了提高SMF处理会话的效率，有必要对目前的扩容方式进行优化和改善。

发明内容

本发明的目的是提供SMF智能扩展方法和装置、SMF会话建立的通信方法，解决了现有技术无法自动扩展虚拟网元资源的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明提供一种SMF智能扩展方法，包括被动适应性扩展方法，所述的被动适应性扩展方法包括以下步骤：

步骤S1、将SMF拆分为中央控制单元、数据中心和若干个服务进程类型；所述的每个服务进程类型包括至少一个服务进程，配置每个服务进程类型的初始数据；

步骤S2、中央控制单元收到第一服务进程的服务选择请求时，查询服务进程状态表，在被选择的服务进程类型中选择当前负载数量最少的两个非空闲状态的服务进程fc1和服务进程fc2，且服务进程fc1的负载数量小于fc2的负载数量；

步骤S3、如果服务进程fc1的负载数量大于或等于其会话处理数最大阈值，转至步骤S4；如果服务进程fc2的负载数量小于或等于其会话处理数最小阈值，转至步骤S5；否则，直接返回服务进程fc1的ip地址和端口给第一服务进程；

步骤S4、中央控制单元在被选择的服务进程类型中，恢复一个空闲状态的负载数量最多的服务进程，返回服务进程fc1的ip地址和端口给第一服务进程；如果没有空闲状态的服务进程，则启动一个新的服务进程，再返回服务进程fc1的ip地址和端口给第一服务进程；如果没有新的服务进程可以启动，则返回错误码给第一服务进程；

步骤S5、中央控制单元返回服务进程fc2的ip地址和端口，同时修改服务进程fc1为空闲状态。

进一步的，所述的步骤S2中，如果当前非空闲状态服务进程的只有服务进程fc1，则取服务进程fc1的当前负载数量和其会话处理数最大阈值两者中较大的那个值加一，作为服务进程fc2的当前负载数量。

进一步的，所述的服务进程在被启动后，周期性地向中央控制单元发送状态心跳消息；如果在规定的周期内，中央控制单元没有收到服务进程的心跳消息，则将该服务进程的状态数据从服务进程状态表中删除。

进一步的，所述的被动适应性扩展方法还包括关闭服务进程的步骤：

中央控制单元查询服务进程状态表中处于空闲状态并且负载数量为0的服务进程，向其发送服务关闭请求消息；