用于生成网络功能（NF）集负载信息感知的NF发现响应的方法、系统和计算机可读介质与流程

本文描述的主题涉及通信网络中的负载控制。更具体而言，本文描述的主题涉及用于生成nf集负载信息感知的nf发现响应的方法、系统和计算机可读介质。

背景技术：

1、在5g电信网络中，提供服务的网络功能被称为生产者nf或nf服务生产者。消费服务的网络功能被称为消费者nf或nf服务消费者。网络功能可以是生产者nf、消费者nf或两者，这取决于网络功能是消费、生产还是消费和生产服务。术语“生产者nf”和“nf服务生产者”在本文中可互换使用。类似地，术语“消费者nf”和“nf服务消费者”在本文中可互换使用。

2、给定的生产者nf可能有许多服务端点，其中服务端点是生产者nf托管的一个或多个nf实例的联系点。服务端点由互联网协议(ip)地址和端口号的组合或解析为托管生产者nf的网络节点上的ip地址和端口号的完全限定域名来识别。nf实例是提供服务的生产者nf的实例。给定的生产者nf可以包括多于一个nf实例。还应该注意的是，多个nf实例可以共享同一个服务端点。

3、生产者nf向网络功能储存库功能(nrf)注册。nrf维护可用nf实例的识别由每个nf实例支持的服务的服务简档。术语“服务简档”和“nf简档”在本文中可互换使用。消费者nf可以通过nf服务发现过程获得关于已向nrf注册的生产者nf实例的信息。根据nf服务发现过程，消费者nf向nrf发送nf发现请求。nf发现请求包括nrf用于定位能够提供由查询参数识别出的服务的生产者nf的nf简档的查询参数。nf简档是定义由生产者nf实例提供的服务类型以及关于生产者nf实例的负载和过载控制信息的数据结构。

4、除了消费者nf之外，另一种可以调用nf服务发现过程来获得关于nf服务实例信息的网络节点是服务通信代理(scp)。scp使用nf服务发现过程代表消费者nf获得关于生产者nf实例的信息的情况被称为委托发现。消费者nf连接到服务通信代理，并且服务通信代理对提供所需服务的生产者nf服务实例之间的流量进行负载平衡，或者直接将流量路由到目的地生产者nf实例。消费者nf经由scp与生产者nf进行通信的通信模型被称为间接通信模型。

5、除了scp之外，在生产者和消费者nf之间路由流量的中间代理节点的另一个示例是安全边缘保护代理(sepp)。sepp是用于保护不同5g公共陆地移动网络(plmn)之间交换的控制平面流量的网络节点。由此，sepp对plmn之间传输的所有应用编程接口(api)消息执行消息过滤、管制和拓扑隐藏。

6、5g通信网络中会出现的一个问题是nf发现响应不包括用于nf集的负载控制信息。nf集是一组相同类型的可互换nf实例，从而支持相同的服务和(一个或多个)相同的网络切片。nf实例是提供服务的nf的实例。nf实例的示例是为用户装备(ue)提供接入和移动性管理服务的接入和移动性管理功能(amf)实例。

7、如上所述，nf发现是消费者nf查询nrf以获得能够向消费者nf提供服务的生产者nf的nf简档的处理。nf简档是3gpp 29.510中定义的数据结构，其包括生产者nf实例的服务属性。nf简档可以识别生产者nf实例是其成员的nf集。但是，nf简档不包含用于nf集的负载控制信息。

8、3gpp定义了一种负载控制机制，以便跨nf服务生产者实现更好的负载平衡，通过使nf服务生产者能够或者经由nrf或者使用3gpp-sbi-lci报头直接向nf服务消费者发送负载信息来防止其过载(预防动作)。在nf发现或初始nf选择时，消费者nf无法使用nf集lci。过载的nf集中的nf不应当优先于非过载的nf集中的nf。但是，因为用于nf集的lci未在nf发现响应中传达，所以消费者nf可以选择过载的nf集，这会导致与过载的生产者nf的连接被拒绝并且消费者nf必须重复nf选择处理。

9、因而，鉴于这些和其它困难，需要改进的可以向消费者nf传达nf集的负载控制信息的nf发现过程。

技术实现思路

1、一种用于生成网络功能(nf)集负载信息感知的nf发现响应的方法，包括在nf储存库功能(nrf)处从生产者nf实例接收nfupdate消息。该方法还包括从nfupdate消息收集或生成用于生产者nf实例作为其成员的nf集的nf集负载信息。该方法还包括从消费者nf接收nf发现请求。该方法还包括使用nf发现请求中的查询参数生成nf发现响应，该响应包括与查询对应的生产者nf实例的nf简档，并且在nf发现响应中包括用于其nf简档包括在nf发现响应中的生产者nf实例的nf集的nf集负载信息。该方法还包括向消费者nf转发包括nf集负载信息的nf发现响应。

2、根据本文描述的主题的另一方面，接收nfupdate消息包括接收nf心跳消息。

3、根据本文描述的主题的另一方面，从生产者nf实例接收nfupdate消息包括接收包括nf集负载控制信息(lci)的nfupdate消息，并且收集或生成nf集负载信息包括从nfupdate消息读取nf集lci并将nf集lci存储在nrf本地的数据库中。

4、根据本文描述的主题的另一方面，从生产者nf实例接收nfupdate消息包括接收包括生产者nf实例负载控制信息(lci)的nfupdate消息，并且收集或生成nf集负载信息包括从nfupdate消息读取nf实例lci、根据nf实例lci计算nf集lci，并且将nf集lci存储在nrf本地的数据库中。

5、根据本文描述的主题的另一方面，计算nf集lci包括使用nf实例lci生成总和。

6、根据本文描述的主题的另一方面，生成总和包括使用以下表达式将生产者nf实例的归一化的负载相加：

7、load(nfset)＝∑nf实例的归一化的负载,

8、其中load(nfset)是用于nf集的lci，并且∑nf实例的归一化的负载是生产者nf实例的归一化的负载之和。

9、根据本文描述的主题的另一方面，用于生成nf集负载信息感知的发现响应的方法包括使用以下表达式来计算生产者nf实例的归一化的负载：

10、

11、其中nfn是正在计算其归一化的负载的第n个生产者nf实例，n是整数，loadn是计算或报告的负载，是为生产者nf实例nfn计算的lci，并且capacityn是生产者nf实例nfn的处理容量。

12、根据本文描述的主题的另一方面，用于生成nf集负载信息感知的发现响应的方法包括在消费者nf处使用nf集负载信息来选择生产者nf集和生产者nf实例以处理基于服务的接口(sbi)请求。

13、根据本文描述的主题的另一方面，在选择生产者nf集和生产者nf实例来处理sbi请求时使用nf集负载信息包括选择具有比为第二生产者nf集确定的nf集负载控制信息属性值低的nf集控制信息属性值的第一生产者nf集并从第一生产者nf集中的生产者nf中选择生产者nf。

14、根据本文描述的主题的另一方面，从第一nf集中的生产者nf中选择的生产者nf具有比用于第二生产者nf集中的生产者nf的nf实例负载控制信息值高的nf实例负载控制信息属性值。

15、根据本文描述的主题的另一方面，一种用于生成网络功能(nf)集负载信息感知的nf发现响应的系统包括nf储存库功能(nrf)，该nrf包括至少一个处理器和存储器。该系统还包括由至少一个处理器实现的nf集负载信息生成器/收集器，用于从生产者nf实例接收nfupdate消息，从nfupdate消息收集或生成用于生产者nf实例作为其成员的nf集的nf集负载信息。该系统还包括由至少一个处理器实现的nf发现请求处理程序(handler)，用于从消费者nf接收nf发现请求，使用nf发现请求中的查询参数生成包括与查询参数对应的生产者nf实例的nf简档的nf发现响应，在nf发现响应中包括用于其nf简档包括在nf发现响应中的生产者nf实例的nf集的nf集负载信息，并向消费者nf转发包括nf集负载信息的nf发现响应。

16、根据本文描述的主题的另一方面，nfupdate消息包括nf心跳消息。

17、根据本文描述的主题的另一方面，nfupdate消息包括nf集负载控制信息(lci)，并且nf集负载信息生成器/收集器被配置为从nfupdate消息读取nf集lci并将nf集lci存储在nrf本地的数据库中。

18、根据本文描述的主题的另一方面，nfupdate消息包括nf实例负载控制信息(lci)，并且nf集负载信息生成器/收集器被配置为通过从nfupdate消息读取nf实例lci来收集或生成nf集负载信息，根据nf实例lci计算nf集lci，并将nf集lci存储在nrf本地的数据库中。

19、根据本文描述的主题的另一方面，nf集负载信息生成器/收集器被配置为通过使用nf实例lci生成总和来计算nf集lci。

20、根据本文描述的主题的另一方面，nf集负载信息生成器/收集器被配置为通过使用以下表达式将生产者nf实例的归一化的负载相加来生成总和：

21、load(nfset)＝∑nf实例的归一化的负载,

22、其中load(nfset)是用于nf集的lci，并且∑nf实例的归一化的负载是生产者nf实例的归一化的负载之和。

23、根据本文描述的主题的另一方面，nf集负载信息生成器/收集器被配置为使用以下表达式来计算生产者nf实例的归一化的负载：

24、

25、其中nfn是正在计算其归一化的负载的第n个生产者nf实例，n是整数，loadn是计算或报告的负载，是为生产者nf实例nfn计算的lci，并且capacityn是生产者nf实例nfn的处理容量。

26、根据本文描述的主题的另一方面，用于生成网络功能(nf)集负载信息感知的nf发现响应的系统包括消费者nf，其中消费者nf被配置为在选择生产者nf集和生产者nf实例时使用nf集负载信息，以通过选择具有比为第二生产者nf集确定的nf集负载控制信息属性值低的nf集控制信息属性值的第一生产者nf集并从第一生产者nf集中的生产者nf中选择生产者nf来处理sbi请求。

27、根据本文描述的主题的另一方面，从第一nf集中的生产者nf中选择的生产者nf具有比用于第二生产者nf集中的生产者nf的nf实例负载控制信息值高的nf实例负载控制信息属性值。

28、根据本文描述的主题的另一方面，提供了一种其上存储有可执行指令的非暂态计算机可读介质，所述可执行指令在由计算机的处理器执行时控制计算机执行步骤。这些步骤在网络功能(nf)储存库功能(nrf)处执行。这些步骤包括从生产者nf实例接收nfupdate消息。这些步骤还包括从nfupdate消息收集或生成用于生产者nf实例作为其成员的nf集的nf集负载信息。这些步骤还包括从消费者nf接收nf发现请求。这些步骤还包括使用nf发现请求中的查询参数来生成nf发现响应，nf发现响应包括与查询参数对应的生产者nf实例的nf简档。这些步骤还包括在nf发现响应中包括其nf简档被包括在nf发现响应中的生产者nf实例的nf集的nf集负载信息。这些步骤还包括向消费者nf转发包括nf集负载信息的nf发现响应。

29、本文描述的主题可以用与硬件和/或固件结合的软件来实现。例如，本文描述的主题可以以由处理器执行的软件来实现。在一种示例性实施方式中，本文描述的主题可以使用其上存储有计算机可执行指令的非暂态计算机可读介质来实现，所述计算机可执行指令在由计算机的处理器执行时控制计算机执行步骤。适合于实现本文描述的主题的示例性计算机可读介质包括非暂态计算机可读介质，诸如盘存储器设备、芯片存储器设备、可编程逻辑设备和专用集成电路。另外，实现本文描述的主题的计算机可读介质可以位于单个设备或计算平台上或者可以分布在多个设备或计算平台上。