一种5G核心网中NF切换方法、装置及存储介质

摘要

本发明公开一种5G核心网中NF切换方法，包括通过5G核心网的NRF获取每个NF发送的注册请求并进行注册以及当每个NF注册成功后向对应NF发送注册应答消息；注册请求包括NF的资源信息和选择优先级；通过NRF接收请求方发送的服务请求指令时并从系统中注册的NF中匹配得出一个或多个待访问NF，以及根据每个NF的选择优先级从一个或多个待访问NF中选择优先级最高的待访问NF作为访问NF；通过NRF将访问NF的服务访问地址返回给请求方，使得请求方将服务请求发送给访问NF，通过访问NF为请求方提供服务。本发明可解决现有技术中手动添加NF导致操作复杂等问题。本发明还提供一种5G核心网中NF切换装置和存储介质。

权利要求

1.一种5G核心网中NF切换方法，其特征在于，所述切换方法包括：注册步骤：通过5G核心网的NRF获取每个NF发送的注册请求并对每个NF进行注册，以及当每个NF注册成功后向对应NF发送注册应答消息；所述注册请求包括NF的资源信息和选择优先级；

请求步骤：通过NRF接收请求方发送的服务请求指令时，根据服务请求指令从系统中注册的NF中匹配得出一个或多个待访问NF，以及根据每个NF的选择优先级从一个或多个待访问NF中选择优先级最高的待访问NF作为访问NF；

连接步骤：通过NRF将访问NF的服务访问地址返回给请求方，使得请求方将服务请求发送给访问NF，进而使得访问NF为请求方提供服务；所述待访问NF包括运行NF和备份NF；其中，运行NF为系统中正在运行的NF，备份NF为系统中的备份NF，并且运行NF的选择优先级大于备份NF的选择优先级；

所述注册步骤之后还包括设置步骤：根据每个NF的注册时所提交的选择优先级识别得出运行NF和备份NF，并将备份NF置于休眠省电模式，同时保证备份NF和NRF之间的心跳互联以及将备份NF置于等待监听服务请求的状态；

所述访问NF为备份NF时，所述连接步骤中的请求方将服务请求发送给访问NF时，将访问NF退出休眠与省电模式，并使得访问NF的选择优先级设为运行NF的选择优先级并发送给NRF；

所述请求步骤中根据每个NF的选择优先级从待访问NF中选择优先级最高的待访问NF作为访问NF时具体包括：当系统中存在运行NF时，判断运行NF是否过载和/或故障，若是，则从待访问NF中识别匹配备份NF并将其作为访问NF；若否，则将运行NF作为访问NF；

所述注册请求还包括选择顺序优先级；当系统中存在多个运行NF时，判断每个运行NF是否存在过载和/或故障，若是，从待访问NF中识别匹配备份NF；若否，则从不存在过载和/或故障的一个或多个NF中按照运行NF的选择顺序优先级选择其中优先级最高的运行NF作为访问NF。

2.根据权利要求1所述的一种5G核心网中NF切换方法，其特征在于，所述备份NF包括第一备份NF和第二备份NF；其中，第一备份NF的NRF选择优先级大于第二备份NF的NRF选择优先级；所述第一备份NF为切片网络中的备份NF；第二备份NF为PLMN中的备份NF。

3.根据权利要求2所述的一种5G核心网中NF切换方法，其特征在于，从待访问NF中识别匹配备份NF并将其作为访问NF的具体过程包括：判断系统中是否存在第一备份NF，若是，则选择第一备份NF并将其作为访问NF，若否，则选择第二备份NF并将其作为访问NF；当系统中存在多个第一备份NF时，根据选择顺序优先级选择优先级最高的第一备份NF作为访问NF；

和/或，当系统中存在多个第二备份NF时，根据选择顺序优先级选择优先级最高的第二备份NF作为访问NF。

4.一种5G核心网中NF切换装置，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在处理器上运行的5G核心网中NF切换程序，所述5G核心网中NF切换程序为计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述5G核心网中NF切换程序时实现如权利要求1‑3中任一项所述的一种5G核心网中NF切换方法的步骤。

5.一种存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，其上存储有5G核心网中NF切换程序，所述5G核心网中NF切换程序为计算机程序，其特征在于：所述5G核心网中NF切换程序被处理器执行时实现如权利要求1‑3中任一项所述的一种5G核心网中NF切换方法的步骤。

说明书

一种5G核心网中NF切换方法、装置及存储介质

技术领域

[0001] 本发明涉及5G核心网NF备份，尤其涉及一种5G核心网中NF切换方法、装置及存储介质。

背景技术

[0002] 针对现有的5G(5th generation mobile networks，第五代移动通信技术)核心网来说，相对于4G(第四代通讯技术)核心网来说，新增一个网络资源存储功能NRF(Network 
Repository Function)，用于支持服务发现功能，从NF(网络功能)实例接收NF发现请求，并
将发现的NF实例的信息提供给NF实例。其中，5G核心网中的NF在使用动态的方式加入到5G
核心网中工作时，都需要在NRF上注册才能被其他的NF发现。

[0003] 每个NF在想NRF注册时，会提交每个NF的数据信息，比如负载、所属切片网络等数据。这样，其他的NF向NRF提出请求服务时，NRF会根据每个NF注册时所提交的数据信息进行
匹配发现所请求的NF。也即，在NRF上注册的所有的NF被发现的几率都是一样的。

[0004] 然而在5G核心网中，每个NF在运行过程中，由于用户和业务量的增加，NF很大可能会出现超负荷工作或出现运行故障等原因，可导致现有的网络资源不能正常维持5G核心网
的正常运行，因此，需要对NF增加备份的NF资源。现有技术中一般只是通过手动增加NF资
源，同时手动增加时只能针对特定的某一个NF进行，同时其操作流程和参数较为复杂，不便
于开发和维护。

发明内容

[0005] 为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种5G核心网中NF的切换方法，其能够解决现有技术中由于NF的发现几率相同，而导致当某个NF出现超负荷或故障
等不能提供服务时需要手动添加NF来提供服务导致操作复杂等问题。

[0006] 本发明的目的之二在于提供一种5G核心网中NF的切换装置，其能够解决现有技术中由于NF的发现几率相同，而导致当某个NF出现超负荷或故障等不能提供服务时需要手动
添加NF来提供服务导致操作复杂等问题。

[0007] 本发明的目的之三在于提供一种存储介质，其能够解决现有技术中由于NF的发现几率相同，而导致当某个NF出现超负荷或故障等不能提供服务时需要手动添加NF来提供服
务导致操作复杂等问题。

[0008] 本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

[0009] 一种5G核心网中NF切换方法，所述切换方法包括：

[0010] 注册步骤：通过5G核心网的NRF获取每个NF发送的注册请求并对每个NF进行注册，以及当每个NF注册成功后向对应NF发送注册应答消息；所述注册请求包括NF的资源信息和
选择优先级；

[0011] 请求步骤：通过NRF接收请求方发送的服务请求指令时，根据服务请求指令从系统中注册的NF中匹配得出一个或多个待访问NF，以及根据每个NF的选择优先级从一个或多个
待访问NF中选择优先级最高的待访问NF作为访问NF；

[0012] 连接步骤：通过NRF将访问NF的服务访问地址返回给请求方，使得请求方将服务请求发送给访问NF，进而使得访问NF为请求方提供服务。

[0013] 进一步地，所述待访问NF包括运行NF和备份NF；其中，运行NF为系统中正在运行的NF，备份NF为系统中的备份NF，并且运行NF的选择优先级大于备份NF的选择优先级。

[0014] 进一步地，所述注册步骤之后还包括设置步骤：根据每个NF的注册时所提交的选择优先级识别得出运行NF和备份NF，并将备份NF置于休与省电模式，同时保证备份NF和NRF
之间的心跳互联以及将备份NF置于等待监听服务请求的状态。

[0015] 进一步地，所述访问NF为备份NF时，所述连接步骤中的请求方将服务请求发送给访问NF时，将访问NF退出休眠与省电模式，并使得访问NF的选择优先级设为运行NF的选择
优先级并发送给NRF。

[0016] 进一步地，所述请求步骤中根据每个NF的选择优先级从待访问NF中选择优先级最高的待访问NF作为访问NF时具体包括：当系统中存在运行NF时，判断运行NF是否过载和/或
故障，若是，则从待访问NF中识别匹配备份NF并将其作为访问NF；若否，则将运行NF作为访
问NF。

[0017] 进一步地，所述注册请求还包括选择顺序优先级；当系统中存在多个运行NF时，判断每个运行NF是否存在过载和/或故障，若是，从待访问NF中识别匹配备份NF；若否，则从不
存在过载和/或故障的一个或多个NF中按照运行NF的选择顺序优先级选择其中优先级最高
的运行NF作为访问NF。

[0018] 进一步地，所述备份NF包括第一备份NF和第二备份NF；其中，第一备份NF的NRF选择优先级大于第二备份NF的NRF选择优先级；所述第一备份NF为切片网络中的备份NF；第二
备份NF为PLMN中的备份NF。

[0019] 进一步地，从待访问NF中识别匹配备份NF并将其作为访问NF的具体过程包括：判断系统中是否存在第一备份NF，若是，则选择第一备份NF并将其作为访问NF，若否，则选择
第二备份NF并将其作为访问NF；当系统中存在多个第一备份NF时，根据选择顺序优先级选
择优先级最高的第一备份NF作为访问NF；

[0020] 和/或，当系统中存在多个第二备份NF时，根据选择顺序优先级选择优先级最高的第二备份NF作为访问NF。

[0021] 本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

[0022] 一种5G核心网中NF切换装置，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在处理器上运行的5G核心网中NF切换程序，所述5G核心网中NF切换程序为计算机程序，所述处
理器执行所述5G核心网中NF切换程序时实现如本发明的目的之一采用的一种5G核心网中
NF切换方法的步骤。

[0023] 本发明的目的之三采用如下技术方案实现：

[0024] 一种存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，其上存储有5G核心网中NF切换程序，所述5G核心网中NF切换程序为计算机程序，所述5G核心网中NF切换程序被处理
器执行时实现如本发明的目的之一采用的一种5G核心网中NF切换方法的步骤。

[0025] 相比现有技术，本发明的有益效果在于：

[0026] 本发明通过为每个NF设置选择优先级，并在注册时将每个NF的选择优先级发送到NRF中，同时在选择提供服务的NF时，根据选择优先级来选择对应的NF，既可以自动根据选
择优先级来选择对应的NF提供相应的服务，解决现有技术中需要通过手动添加特定的NF来
提供服务导致操作不便等问题；同时本发明只需通过在注册时设定每个NF的选择优先级，
便于开发和维护。

附图说明

[0027] 图1为本发明提供的一种5G核心网中NF切换方法的流程图；

[0028] 图2为本发明提供的5G核心网中NFR与各个NF、请求方的连接网络图；

[0029] 图3为图2中pNF(P2p1)为请求方提供服务的连接网络图；

[0030] 图4为备份NF的注册流程图；

[0031] 图5为图1中步骤S2的流程图；

[0032] 图6为图5中步骤S23的流程图；

[0033] 图7为第一备份NF的数据存储结构；

[0034] 图8为第二备份NF的数据存储结构；

[0035] 图9为本发明提供的一种5G核心网中NF切换装置模块图。

[0036] 图中：11、存储器；12、处理器；13、通信总线；14、网络接口。

具体实施方式

[0037] 下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施
例。

[0038] 为了解决现有技术中NRF上的NF备份需要进行手动增加时所存在的缺陷，本发明提供了一优选的实施例，通过为每个NF设置选择优先级，这样在每个NF注册到NRF上时，NRF
根据每个NF的选择优先级来区别多个NF。

[0039] 这样，当请求方需要请求使用某个类型的NF时，NRF可根据每个NF的选择优先级选择对应的NF为请求方提供相应的服务。其中，请求方也是一种NF，属于NF实例。也即NF实例
需要通过NRF来发现对应的NF，为其提供服务。

[0040] 优选地，为了节省系统资源，当多个NF被注册到NRF上时，NRF还根据选择优先级将NF区分为运行NF和备份NF。这里多个NF是指可为其他的NF提供相同服务的NF。

[0041] 其中，运行NF是指当前正常运行NF，而备份NF则表示当前正常运行NF的备份，也即该备份NF是指当前正常运行NF出现故障或超负载时，才能使用的NF。同时，当NF在NRF上注
册成功后，NRF还将备份NF置于休眠与省电模式，同时将备份NF进入等待监听服务请求状态
以及与NRF的心跳互操作。

[0042] 优选地，为了提高资源利用率，本实施例还设置运行NF的选择优先级大于备份NF的选择优先级，这样可保证在运行NF未出现故障以及未出现超负载时，能够优先选择运行
NF。

[0043] 因此，基于上述内容，本发明提供优选的实施例，一种5G核心网中NF切换方法，如图1‑3所示，包括以下步骤：

[0044] 步骤S1、通过5G核心网的NRF获取每个NF发送的注册请求并对每个NF进行注册，以及当每个NF注册成功后向对应NF发送注册应答消息。优选地，注册请求包括NF的资源信息
和选择优先级。其中，NF的资源信息是指NF运行的信息，是本领域技术人员所熟知的内容。
选择优先级是本发明给出的内容，也即，在每个NF注册时，将NF的选择优先级也发送到NRF。
该选择优先级是指当系统中存在多个同类型的NF时，选择NF的先后顺序。

[0045] 本实施例中的NF包括运行NF和备份NF，运行NF和备份NF的选择优先级不同。因此，当每个NF在注册到NRF时，NRF可根据每个NF的选择优先级识别得出运行NF和备份NF。其中，
运行NF是指正常运行的NF。如图4所示为备份NF的注册流程，为了节省资源，将备份NF处于
休眠与省电模式，同时保证备份NF和NRF之间的心跳互连以及将备份NF置于等待监听服务
请求的状态。

[0046] 其中，心跳互连是指：通过备份NF定时将心跳信息发送给NRF，以及接收NRF将心跳应答。

[0047] 步骤S2、通过NRF接收请求方发送的服务请求指令时，根据服务请求指令从系统中注册的NF中匹配得出一个或多个待访问NF，以及根据每个NF的选择优先级从一个或多个待
访问NF中选择优先级最高的待访问NF作为访问NF。

[0048] 当请求方发送服务请求指令时，NRF首先根据服务请求指令识别得出一个或多个可提供服务的NF，本实施例命名为待访问NF。业绩，待访问NF是指能够为请求方提供服务的
NF。

[0049] 由于本发明中的能够提供相同服务的NF可能有多个，根据其自身的选择优先级在其注册时，将其区分为运行NF和备份NF，然后将备份NF处于休眠与省电模式，运行NF正常提
供服务，可大大节省系统资源。同时，在其他NF发送服务请求时，NRF识别得出能够提供服务
的待访问NF，并根据选择优先级来选择对应的待访问NF作为访问NF，实现了不同NF的切换，
避免人工手动添加备份NF导致操作复杂等问题。

[0050] 具体地，本实施例中规定，运行NF的优先级要高于备份NF的优先级，因此，从一个或多个待访问NF中选择时，选择优先级最高的待访问NF作为访问NF。

[0051] 当选中访问FN时，本方法还包括：

[0052] 步骤S3、通过NRF将访问NF的服务访问地址返回给请求方，使得请求方将服务请求发送给访问NF，进而使得访问NF为请求方提供服务。

[0053] 优选地，由于本发明中的备份NF在未工作之前是处于休眠与省电模式，因此，步骤S3中访问FN接收到请求方发送的服务请求后，将访问NF退出休眠与省电模式，同时将自身
的选择优先级设为运行NF的选择优先级，并通过心跳互操作将重新设定的选择优先级发送
给NRF进行更新。

[0054] 优选地，在实际的应用过程中，当运行NF出现超负载或故障时，其并不能够正常提供服务，因此，步骤S2中根据选择优先级从待访问NF中选择优先级最高的待访问NF时，如图
5所示，具体包括：

[0055] 步骤S21、判断系统是否存在运行NF，若是，则执行步骤S22；若否，则执行步骤S23。

[0056] 步骤S22、判断运行NF是否超负载或故障，若是，执行步骤S23；若否，则执行步骤S24。

[0057] 步骤S23、判断系统中是否存在备份NF，若是，则执行步骤S25；若否，则退出。

[0058] 步骤S24、将运行NF作为访问NF。

[0059] 步骤S25、将备份NF作为访问NF。

[0060] 也即，在选择NF时，首先选择优先级最高的运行NF，然后判断运行NF是否出现超负载或故障，若出现，则认为其不能提供服务，则选择下一级优先级的备份NF作为访问NF。由
于NF会定时向NRF发送心跳消息，因此，NRF可根据心跳消息得知NF是否处于超负载或故障。

[0061] 同时，当系统中不存在运行NF时，需要选择备份NF作为访问NF。

[0062] 当选择备份NF作为访问NF时，通过NRF将选中的备份NF的服务地址返回给请求方。这样，请求方根据备份NF的服务地址将服务请求发送给备份NF，从而使得备份NF为请求方
提供服务，同时备份NF退出休眠与省电模式，并修改自身的选择优先级为运行NF的选择优
先级并发送给NRF进行更新，使得该备份NF变更运行NF，这样再由其他的请求方访问同类型
的NF时，NRF可优先发现该运行NF向请求方提供服务。

[0063] 优选地，从前述可知，当某个运行NF处于超负载或故障时，运行NF当前无法提供服务，此时会选择备份NF为请求方提供服务，同时将备份NF变更为运行NF。但是随着时间的运
行，若处于超负载或故障的运行NF退出超负载或故障状态时，其可以像正常运行的NF一样
提供服务，此时，系统中会存在多个运行NF，同时多个运行NF的选择优先级相同。

[0064] 当请求方向NRF发送服务请求指令时，由于系统中存在多个运行NF，也即多个运行NF的选择优先级相同。为了便于系统对多个相同选择优先级的运行NF进行选择。本实施例
还对每个运行NF设置相应的选择顺序优先级。其中，选择顺序优先级是指当系统中存在多
个运行NF时，每个运行NF被选择的先后顺序。

[0065] 也即，对于步骤S21中当系统中存在多个运行NF时，根据选择顺序优先级选择其中优先级最高的运行NF作为访问NF。

[0066] 优选地，在5G核心网中，由于备份NF所属网络的不同，存在多个不同的备份。更为具体地，本实施例中的备份NF包括第一备份NF和第二备份NF。其中，第一备份NF为切片网络
中的备份NF；第二备份NF为PLMN中的备份NF。优选地，第一备份NF的NRF选择优先级大于第
二备份NF的NRF选择优先级。

[0067] 同理，当系统中不存在运行NF或者存在的运行NF均处于故障或超负载时，本实施例会选择备份NF。

[0068] 由于备份NF包括第一备份NF和第二备份NF。因此，步骤S23中将备份NF作为访问NF时，如图6所示，还包括：

[0069] 步骤S231、根据选择优先级判断系统是否存在第一备份NF，若是，则将第一备份NF作为访问NF，若否，则执行步骤S232。

[0070] 步骤S232、根据选择优先级判断系统是否存在第二备份NF，若否，则退出；若是，则将第二备份NF作为访问NF。

[0071] 优选地，当系统中存在多个第一备份NF时，也即多个第一备份NF的选择优先级相同，则此时根据选择顺序优先级选择优先级最高的第一备份NF作为访问NF。

[0072] 同理，当系统中存在多个第二备份NF时，也即多个第二备份NF的选择优先级相同，则此时根据选择顺序优先级选择优先级最高的第二备份NF作为访问NF。

[0073] 优选地，根据TS 3GPP 29510的NRF服务结构协议，NF注册到NRF上使用的是NFRegister消息流程，将NF的选择优先级更新到NRF上使用的是NFUpdate流程。

[0074] 也即，在NF注册时，通过NF向NRF发送NFRegister消息，进而将NF的资源信息和选择优先级发送到NRF中。优选地，本发明将选择优先级以及选择顺序优先级的参数作为json
数据中的NFProfile的一个新增可选项结构，该新增可选项对应的json的数据格式为：
{“selectedPriority”：1，“sequencePriority”：1}。其中，selectedPriority作为选择优先
级，其数值范围为1～3。sequencePriority为选择顺序优先级，其数值范围为0～225。

[0075] 优选地，上述选择优先级以及选择顺序优先级的参数数值具体可根据实际进行设定，并不仅仅限于本实施例给出的1～3以及0～225，只要能够表明优先级先后顺序即可。

[0076] 同理，在NF将自身的选择优先级更新到NRF时，也采用同样的数据格式。

[0077] 优选地，设定选择优先级通过大写字母P表示，选择顺序优先级通过小写字母p表示。则本实施例中的运行NF、第一备份NF、第二备份NF的选择优先级分别表示为：P1、P2、P3。
也即，当选择优先级为P1时，则认为NF为5G核心网中当前正常工作的NF；当选择优先级为P2
时，则认为NF为5G核心网中某个切片网络中的第一备份NF；当选择优先级为P3时，则认为NF
为5G核心网中某个PLMN中第二备份NF；同时，运行NF的选择优先级大于第一备份NF的选择
优先级大于第二备份NF的选择优先级。

[0078] 具体地，在5G核心网中，所有正在正常提供服务NF所属的优先级均为P1级，其优先级最高。如果一个NF在初始注册到NRF上时没有发送选择优先级的参数，则将该NF的选择优
先级设为P1。

[0079] 选择优先级为P2的NF作为切片网络中同类型NF的备份，该类型的NF一般处于休眠与省电模式，除了和NRF的心跳互连，并不参与提供5G核心网中的任何相关服务，在NRF发现
没有可用的运行NF时才会被唤醒提供服务，并在唤醒时，该第一备份NF的选择优先级设为
P1。

[0080] 同理，选择优先级为P3的NF作为切片网络中同类型NF的备份，该类型的NF一般处于休眠与省电模式，除了和NRF的心跳互连，并不参与提供5G核心网中的任何相关服务，在
NRF发现没有可用的运行NF时才会被唤醒提供服务，并在唤醒时，该第一备份NF的选择优先
级设为P1。

[0081] 如图2‑3所示，将选择优先级记为P，选择顺序优先级记为p。其中，选择优先级为P1的NF记为NF(P1)，选择优先级P1、选择顺序优先级为p1的NF记为NF(P1p1)，向NRF请求服务
记为请求方。NRF中可以为请求方提供服务的NF记为pNF。从图2和图3中可知，可为请求方提
供服务的NF包括：pNF(P1)、pNF(P1)、pNF(P2p1)、pNF(P2p2)、pNF(P3p1)、pNF(P3p2)。由于选
择优先级为P1的两个NF处于超负载和故障，因此，选择优先级为P2的NF可为cNF提供服务。
同时，由于选择优先级为P2的NF有两个，因此，根据选择顺序优先级选择pNF(P2p1)为请求
方提供服务，通过NRF将pNF(P2p1)的服务地址发送给请求方，从而使得请求方将服务请求
发送给pNF(P2p1)，pNF(P2p1)为请求方提供服务。

[0082] 在正常情况下，选择优先级为P2以及P3的备份NF均处于休眠与省电模式，并保留与NRF的心跳互联以及处于等待监听服务请求的状态。通过将备份NF处于休眠与省电模式，
可节省系统资源。

[0083] 当有外部的服务请求发送到NRF时，NRF根据外部的服务请求从系统中匹配得出所需要的NF，然后根据选择优先级以及选择顺序优先级从所需要的NF选择匹配对应的运行NF
或备份NF作为提供服务的NF。具体地，NRF首先根据选择优先级去匹配运行NF，当系统中不
存在NF或存在的NF均处于超负载或故障时，NRF根据选择优先级去匹配第一备份NF；同理，
当系统中不存在第一备份NF时，NRF根据选择优先级去匹配第二备份NF。也即，前一优先级
的NF不存在或不能提供服务时，才能识别下一级的NF。当匹配得出的运行NF有多个时，NRF
还根据选择顺序优先级来选择优先级最高的运行NF为请求方提供服务。同理，当匹配得出
的第一备份NF有多个时，NRF还根据选择顺序优先级来选择优先级最高的第一备份NF为请
求方提供服务；匹配得出的第一备份NF有多个时，NRF还根据选择顺序优先级来选择优先级
最高的第一备份NF为请求方提供服务。

[0084] 另外，在匹配到运行NF时，还需要保证运行NF不处于负载或故障下才能作为请求方的访问NF。

[0085] 优选地，为了能够提高NRF查找NF的效率，本发明还提供了NRF中对于第一备份NF和第二备份NF的数据存储结构。

[0086] 如图7所示，为第一备份NF的数据存储结构，包括第一主键和第一优先级表。其中，第一主键包括3个字节的PLMN ID编码、1个字节的NF类型表示和4个字节的切片表示S‑
NSSA。第一优先级表用于存储每个第一备份NF与每个第一备份NF的选择顺序优先级。

[0087] 第一优先级表中相同的选择顺序优先级的第一备份NF均通过指针指向一个或多个第一备份NF的链表。

[0088] 同理，如图8所示为第二备份NF的数据存储结构，包括第二主键和第二顺序优先级表；其中，第二主键包括由PLMN ID编码和NF类型编码组成；其中，PLMN ID编码为3个字节、
NF类型编码为1个字节；第二优先级表用于存储每个第二备份NF与每个第二备份NF的选择
顺序优先级。

[0089] 其中，根据TS 38413协议，将PLMN编码组成一个3字节的数据。将NF类型采用是一个字节数据，表示其对应一个网络类型的方式，比如1代表AMF，2代表SMF等。通过一个字节
数据足够标识所有的5G核心网中的网元类型。根据TS 3GPP协议，切片表示S‑NSSAI包括1字
节的SST和3字节的SD，用于表示第一所属的切片网络唯一标识一个切片。

[0090] 优选地，基于本发明提供的5G核心网中NF切换方法，本发明还提供了一种5G核心网中NF切换装置，如图9所示，本发明一实施例提供的5G核心网中NF切换装置的内部结构示
意图。

[0091] 在本实施例中，5G核心网中NF切换装置可以是PC(Personal Computer，个人电脑)，也可以是智能手机、平板电脑、便携计算机等终端设备。该5G核心网中NF切换装置至少
包括：处理器12、通信总线13、网络接口14以及存储器11。

[0092] 其中，存储器11至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器11
在一些实施例中可以是5G核心网中NF切换装置的内部存储单元，例如该5G核心网中NF切换
装置的硬盘。存储器11在另一些实施例中也可以是5G核心网中NF切换装置的外部存储设
备，例如5G核心网中NF切换装置上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，
SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器11还可
以既包括5G核心网中NF切换装置的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器11不仅可以
用于存储安装于5G核心网中NF切换装置的应用软件及各类数据，例如5G核心网中NF切换程
序的代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

[0093] 处理器12在一些实施例中可以是一中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器11中存储的程序
代码或处理数据，例如执行5G核心网中NF切换程序等。

[0094] 通信总线13用于实现这些组件之间的连接通信。

[0095] 网络接口14可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI‑FI接口)，通常用于在该5G核心网中NF切换装置与其他电子设备之间建立通信连接。

[0096] 可选地，该5G核心网中NF切换装置还可以包括用户接口，用户接口可以包括显示器(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选的用户接口还可以包括标准的有线接
口、无线接口。可选地，在一些实施例中，显示器可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶
显示器以及OLED(Organic Light‑Emitting Diode，有机发光二极管)触摸器等。其中，显示
器也可以适当的称为显示屏或显示单元，用于显示在5G核心网中NF切换装置中处理的信息
以及用于显示可视化的用户界面。

[0097] 图9仅示出了具有组件11‑14以及5G核心网中NF切换程序的5G核心网中NF切换装置，本领域技术人员可以理解的是，图9示出的结构并不构成对5G核心网中NF切换装置的限
定，可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

[0098] 在图9所示的5G核心网中NF切换装置实施例中，存储器11中存储有5G核心网中NF切换程序；处理器12执行存储器11中存储的5G核心网中NF切换程序时实现如下步骤：

[0099] 一种5G核心网中NF切换方法，所述切换方法包括：

[0100] 注册步骤：通过5G核心网的NRF获取每个NF发送的注册请求并对每个NF进行注册，以及当每个NF注册成功后向对应NF发送注册应答消息；所述注册请求包括NF的资源信息和
选择优先级；

[0101] 请求步骤：通过NRF接收请求方发送的服务请求指令时，根据服务请求指令从系统中注册的NF中匹配得出一个或多个待访问NF，以及根据每个NF的选择优先级从一个或多个
待访问NF中选择优先级最高的待访问NF作为访问NF；

[0102] 连接步骤：通过NRF将访问NF的服务访问地址返回给请求方，使得请求方将服务请求发送给访问NF，进而使得访问NF为请求方提供服务。

[0103] 进一步地，所述待访问NF包括运行NF和备份NF；其中，运行NF为系统中正在运行的NF，备份NF为系统中的备份NF，并且运行NF的选择优先级大于备份NF的选择优先级。

[0104] 进一步地，所述注册步骤之后还包括设置步骤：根据每个NF的注册时所提交的选择优先级识别得出运行NF和备份NF，并将备份NF置于休与省电模式，同时保证备份NF和NRF
之间的心跳互联以及将备份NF置于等待监听服务请求的状态。

[0105] 进一步地，所述访问NF为备份NF时，所述连接步骤中的请求方将服务请求发送给访问NF时，将访问NF退出休眠与省电模式，并使得访问NF的选择优先级设为运行NF的选择
优先级并发送给NRF。

[0106] 进一步地，所述请求步骤中根据每个NF的选择优先级从待访问NF中选择优先级最高的待访问NF作为访问NF时具体包括：当系统中存在运行NF时，判断运行NF是否过载和/或
故障，若是，则从待访问NF中识别匹配备份NF并将其作为访问NF；若否，则将运行NF作为访
问NF。

[0107] 进一步地，所述注册请求还包括选择顺序优先级；当系统中存在多个运行NF时，判断每个运行NF是否存在过载和/或故障，若是，从待访问NF中识别匹配备份NF；若否，则从不
存在过载和/或故障的一个或多个NF中按照运行NF的选择顺序优先级选择其中优先级最高
的运行NF作为访问NF。

[0108] 进一步地，所述备份NF包括第一备份NF和第二备份NF；其中，第一备份NF的NRF选择优先级大于第二备份NF的NRF选择优先级；所述第一备份NF为切片网络中的备份NF；第二
备份NF为PLMN中的备份NF。

[0109] 进一步地，从待访问NF中识别匹配备份NF并将其作为访问NF的具体过程包括：判断系统中是否存在第一备份NF，若是，则选择第一备份NF并将其作为访问NF，若否，则选择
第二备份NF并将其作为访问NF；当系统中存在多个第一备份NF时，根据选择顺序优先级选
择优先级最高的第一备份NF作为访问NF；

[0110] 和/或，当系统中存在多个第二备份NF时，根据选择顺序优先级选择优先级最高的第二备份NF作为访问NF。

[0111] 实施例三

[0112] 一种存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，其上存储有5G核心网中NF切换程序，所述5G核心网中NF切换程序为计算机程序，所述5G核心网中NF切换程序被处理
器执行时实现如以下步骤：

[0113] 一种5G核心网中NF切换方法，所述切换方法包括：

[0114] 注册步骤：通过5G核心网的NRF获取每个NF发送的注册请求并对每个NF进行注册，以及当每个NF注册成功后向对应NF发送注册应答消息；所述注册请求包括NF的资源信息和
选择优先级；

[0115] 请求步骤：通过NRF接收请求方发送的服务请求指令时，根据服务请求指令从系统中注册的NF中匹配得出一个或多个待访问NF，以及根据每个NF的选择优先级从一个或多个
待访问NF中选择优先级最高的待访问NF作为访问NF；

[0116] 连接步骤：通过NRF将访问NF的服务访问地址返回给请求方，使得请求方将服务请求发送给访问NF，进而使得访问NF为请求方提供服务。

[0117] 进一步地，所述待访问NF包括运行NF和备份NF；其中，运行NF为系统中正在运行的NF，备份NF为系统中的备份NF，并且运行NF的选择优先级大于备份NF的选择优先级。

[0118] 进一步地，所述注册步骤之后还包括设置步骤：根据每个NF的注册时所提交的选择优先级识别得出运行NF和备份NF，并将备份NF置于休与省电模式，同时保证备份NF和NRF
之间的心跳互联以及将备份NF置于等待监听服务请求的状态。

[0119] 进一步地，所述访问NF为备份NF时，所述连接步骤中的请求方将服务请求发送给访问NF时，将访问NF退出休眠与省电模式，并使得访问NF的选择优先级设为运行NF的选择
优先级并发送给NRF。

[0120] 进一步地，所述请求步骤中根据每个NF的选择优先级从待访问NF中选择优先级最高的待访问NF作为访问NF时具体包括：当系统中存在运行NF时，判断运行NF是否过载和/或
故障，若是，则从待访问NF中识别匹配备份NF并将其作为访问NF；若否，则将运行NF作为访
问NF。

[0121] 进一步地，所述注册请求还包括选择顺序优先级；当系统中存在多个运行NF时，判断每个运行NF是否存在过载和/或故障，若是，从待访问NF中识别匹配备份NF；若否，则从不
存在过载和/或故障的一个或多个NF中按照运行NF的选择顺序优先级选择其中优先级最高
的运行NF作为访问NF。

[0122] 进一步地，所述备份NF包括第一备份NF和第二备份NF；其中，第一备份NF的NRF选择优先级大于第二备份NF的NRF选择优先级；所述第一备份NF为切片网络中的备份NF；第二
备份NF为PLMN中的备份NF。

[0123] 进一步地，从待访问NF中识别匹配备份NF并将其作为访问NF的具体过程包括：判断系统中是否存在第一备份NF，若是，则选择第一备份NF并将其作为访问NF，若否，则选择
第二备份NF并将其作为访问NF；当系统中存在多个第一备份NF时，根据选择顺序优先级选
择优先级最高的第一备份NF作为访问NF；

[0124] 和/或，当系统中存在多个第二备份NF时，根据选择顺序优先级选择优先级最高的第二备份NF作为访问NF。

[0125] 上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所
要求保护的范围。