用于5G网络中混合路由的系统和方法

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技术领域

本发明总体上涉及路由领域，且更特别地涉及下一代网络技术，这些下一代网络技术能够在下一代网络(诸如5G网络，或者涉及4G、5G和/或6G的混合/集成式系统)中利用活动实例和一些备用实例来实现混合路由。

背景技术

以下对相关技术的描述旨在提供与本公开领域有关的背景技术信息。该部分可以包括与本公开的各种特征相关的本领域的某些方面。然而，应当理解的是，该部分仅用于增强读者对本公开的理解，而不是作为对现有技术的承认。

在当今的高科技世界中，提供快速、不间断的通信设施已成为当务之急。市场上出现了许多通信设备，如智能手机、笔记本电脑、平板电脑等，以应对快速、不间断的通信设施的需求。这些通信设备可以通过各种有线和无线网络技术进行连接。

然而，通信设备的使用量和数量每天都在以指数级的速度增长，这导致现有网络的复杂性增加。这可能会导致当前通信网络中的服务质量、安全性和效率较差。在这种情况下，路由器作为主控制点，这有助于缓解网络日益复杂的情况，提供可靠的服务质量和安全性，便于监控和提高效率，以及允许网络增值的其他属性。因此，通过控制路由器，可以在很大程度上控制相应的网络。

一般而言，路由能够被定义为如下的机制：在一个网络中、或在多个网络之间、或跨多个网络选择特定路径，该特定路径用于在可以彼此远离的第一通信设备和第二通信设备之间快速传输数据。能够在包括电路交换网络(例如，公共交换电话网(public switchedtelephone network，PSTN))以及计算机网络(例如，因特网)的各种网络上执行路由。

在路由过程中，经常使用路由表来指导数据包的转发。各路由表会跟踪到达不同网络目的地的路径。各路由表能够利用路由协议创建，或者可以从网络流量中获取，或者也可以由管理员提供。

一般来说，基于下一代的架构(如基于5G服务的架构)是按所有网络功能紧密互联的方式设计的。这些网络功能可以具有发现多个对等节点、并在这些节点之间传输网络信息的能力。这种方法必然会在通过网络连接的几个用户设备(例如便携式电脑、智能手机、平板电脑等)之间产生类似意大利面状的相互连接，这会妨碍用户设备之间的数据流或可能导致数据丢失。在某些情况下，还可能导致数据错位，而这是非常不期望的。

在由若干节点构成的网络内配置多种常规系统和方法，各种系统和方法具有不同部署场景/体系架构和功能。在这些常规系统和方法中，路由算法不能管理每个节点的不同部署场景/体系架构和功能。因此，可能影响多个节点之间的通信信道的建立，进而可能对网络中的数据流产生不利影响。

此外，当前的各系统和方法或路由技术不能处理与对应于停机/不可用的节点的数据传输相关的请求。

因此，需要提供一种路由解决方案，其能够优化用户设备之间交换的信息的数据路径，并且能够解决如上所述的各种网络相关问题。

本公开的目的

本公开的一个目的是提供一种系统和方法，该系统和方法通过实现流量的有效和改进的路由来促进与传入请求有关的流量管理。

本公开的另一个目的是提供一种系统和方法，该系统和方法可以与体系架构、结构、每个节点的功能、以及网络功能的实现无关。

本公开的另一个目的是提供一种系统和方法，该方法和系统促进SCP实现，该SCP实现能够以有效的方式实现负载均衡、路由、流量监控、拥塞控制、服务发现和其他类似的功能。

本公开的目的是提供一种用于促进不间断的数据传输流量的系统和方法。

发明内容

根据一方面，本公开涉及一种在网络中实现混合路由的系统。该系统包括控制器，该控制器包括一个或多个处理器，该一个或多个处理器耦接到存储可由该一个或多个处理器执行的指令的存储器，其中，该控制器与和该网络相关联的一个或多个公共陆地移动网络(PLMN)集群、多个源节点设备、以及终节点设备通信。此外，该控制器被配置成从与该控制器通信的多个源节点设备收集要向该终节点设备发送的多个请求。此外，该控制器被配置成：针对该多个请求中的每一个请求，确定源节点设备、以及该一个或多个PLMN集群中的相应预先映射的主PLMN集群和次PLMN集群；然后确定该预先映射的主PLMN集群的每个端点的状态。当该预先映射的主PLMN集群的每个端点的状态被确定为非活动时，该控制器被配置成通过该预先映射的次PLMN集群路由该请求以将该请求发送到该终节点设备。

在一方面，所提出的系统与体系架构、结构、每个节点的功能、以及网络功能的实现无关。

在另一方面，所提出的系统可以促进SCP实现，该SCP实现能够以有效的方式实现负载均衡、路由、流量监控、拥塞控制、服务发现和其他类似的功能。

在一方面，在确定从第一源节点设备接收到请求的情况下，该控制器还可以被配置成：从该一个或多个PLMN集群中选择用于发送所述请求的第一PLMN集群，并且确定该第一PLMN集群的所有端点的状态，其中，该第一PLMN集群可以是用于该第一源节点设备的预先映射的主PLMN集群。当该第一PLMN集群的所有端点的状态被确定为非活动时，该控制器还可以被配置成：从该一个或多个PLMN集群中选择第二PLMN集群，并且将所述请求路由到该第二PLMN集群以将所述请求发送到该终节点设备。此外，该第二PLMN集群可以是用于源节点设备的预先映射的次PLMN集群。

在另一方面，该控制器还可以被配置成：如果该第一PLMN集群的多个端点中的至少一个端点的状态被确定为活动，则将所述请求直接通过该第一PLMN集群发送到该终节点设备。此外，当该第一PLMN集群和该第二PLMN集群中的任一者的一个以上的端点的状态被确定为活动时，该控制器还可以被配置成在该网络中在所述PLMN集群的多个活动端点之间成比例地分配如下的数据流量：所述数据流量与多个请求中的、和该第一源节点设备相关联的请求有关。

在一方面，该控制器可以被配置成：在确定从不同于该第一源节点设备的一源节点设备接收到请求的情况下，从该一个或多个PLMN集群中选择用于发送所述请求的第三PLMN集群，其中，该第三PLMN集群可以是用于所述源节点设备的预先映射的主PLMN集群。此外，该控制器可以被配置成确定该第三PLMN集群的所有端点的状态，并且在该第三PLMN集群的所有端点的状态被确定为非活动的情况下，该控制器还可以被配置成：从该一个或多个PLMN集群中选择第四PLMN集群，并且将所述请求从该第三PLMN集群路由到该第四PLMN集群以将所述请求发送到该终节点设备，其中，该第四PLMN集群可以是用于所述源节点设备的预先映射的次PLMN集群。

在一个方面，在该第三PLMN集群的多个端点中的至少一个端点的状态被确定为活动的情况下，该控制器可以被配置成将所述请求直接通过该第三PLMN集群发送到该终节点设备。此外，当该第三PLMN集群和该第四PLMN集群中的任一者的一个以上的端点的状态被确定为活动时，该控制器还可以被配置成在该网络中在所述PLMN集群的多个活动端点之间成比例地分配如下的数据流量：所述数据流量与多个请求中的、和不同于该第一源节点设备的源节点设备相关联的请求有关。

在另一方面，该控制器可以被配置成将该一个或多个PLMN集群中的单个PLMN集群划分成两个子集群，其中，该两个子集群中的一个子集群充当该第三PLMN集群，而另一个子集群充当该第四PLMN集群。

在另一方面，该控制器可以被配置成：基于路由表的映射，促进将该一个或多个PLMN集群配置为用于多个源节点设备的主PLMN集群和次PLMN集群中的任一者。

在又一方面，该控制器可以被配置成在该次PLMN集群的所有端点的状态被确定为非活动的情况下，触发对应于所述请求的否定响应。

根据另一方面，本公开涉及一种在网络中实现混合路由的方法。该方法首先包含：在控制器处，从多个源节点设备收集要向终节点设备发送的多个请求，该控制器与一个或多个公共陆地移动网络(PLMN)集群通信，该一个或多个PLMN集群与该网络相关联。此外，该方法包含：在该控制器处，针对该多个请求中的每一个请求，确定源节点设备、以及该一个或多个PLMN集群中的相应映射的主PLMN集群和次PLMN集群；然后在该控制器处，确定该预先映射的主PLMN集群的每个端点的状态。此外，该方法包含：当预先映射的主PLMN集群的每个端点的状态被确定为非活动时，通过预先映射的次PLMN集群路由该请求以将该请求发送到终节点设备。

在一方面，在确定从第一源节点设备接收到请求的情况下，该方法可以包含：从该一个或多个PLMN集群中选择用于发送所述请求的第一PLMN集群，然后确定该第一PLMN集群的所有端点的状态，其中，该第一PLMN集群可以是用于第一源节点设备的预先映射的主PLMN集群。当该第一PLMN集群的所有端点的状态被确定为非活动时，该方法可以包含：从该一个或多个PLMN集群中选择第二PLMN集群，然后将所述请求从该第一PLMN集群路由到该第二PLMN集群以将所述请求发送到该终节点设备，其中，该第二PLMN集群可以是用于该第一PLMN集群的预先映射的次PLMN集群。

在另一方面，如果第一PLMN集群的多个端点中的至少一个端点的状态被确定为活动，则该方法可以包含：将所述请求直接通过该第一PLMN集群发送到该终节点设备。

在一方面，当该第一PLMN集群和该第二PLMN集群中的任一者的一个以上的端点的状态被确定为活动时，该方法可以包含：在该网络中在所述PLMN集群的多个活动端点之间成比例地分配如下的数据流量：所述数据流量与该多个请求中的、和该第一源节点设备相关联的请求有关。

在一方面，在确定从不同于该第一源节点设备的源节点设备接收请求的情况下，该方法可以包含：从该一个或多个PLMN集群中选择用于发送所述请求的第三PLMN集群，以及确定该第三PLMN集群的所有端点的状态，其中，该第三PLMN集群可以是用于所述源节点设备的预先映射的主PLMN集群。当该第三PLMN集群的所有端点的状态被确定为非活动时，该方法可以包含：从该一个或多个PLMN集群中选择第四PLMN集群，以及将所述请求从该第三PLMN集群路由到该第四PLMN集群以将所述请求发送到该终节点设备中的至少一个，其中，该第四PLMN集群可以是用于所述源节点设备的预先映射的次PLMN集群。

在另一方面，如果该第三PLMN集群的多个端点中的至少一个端点的状态被确定为活动，则该方法可以包含：将所述请求直接通过该第三PLMN集群发送到该终节点设备。

在又一方面，在该次PLMN集群的所有端点的状态被确定为非活动的情况下，该方法可以包含触发对应于所述请求的否定响应。

在一方面，该方法可以包含将单个PLMN集群划分成两个子集群，其中，该两个子集群中的一个子集群可以充当该第三PLMN集群，而另一个子集群可以充当该第四PLMN集群。

在另一方面，该方法可以包含：基于路由表的映射来将一个或多个PLMN集群配置为用于多个源节点设备的主PLMN集群和次PLMN集群中的任一者。

附图说明

结合到本文中并构成本发明的一部分的附图展示了所公开的方法和系统的示例性实施例，其中，在所有不同的附图中，相同的附图标记表示相同的部件。附图中的部件不一定是按比例的，而是重点在于清楚地示出本发明的原理。一些附图可以使用框图来表明部件，且可能未呈现每个部件的内部电路。本领域技术人员将理解，这些附图中的发明包括通常用于实现这些部件的电气部件、电子部件或电路的发明。

图1A至图1D展示了根据本公开的实施例的示例性网络体系架构，在该网络体系架构中或利用该网络体系架构可以实现所提出的系统，以详细阐述其工作。

图2参考图1D展示了根据本公开的实施例的SCP实现的示例性图示。

图3A展示了根据本公开的实施例的如下流程图的示例性表示：该流程图展示了根据本公开的实施例的在具有委托发现的情况下通过所提议的系统进行的间接通信。

图3B展示了根据本公开的实施例的如下流程图的示例性表示：该流程图展示了在没有委托发现的情况下通过所提出的系统进行的间接通信。

图4A至图4B展示了根据本公开的实施例的服务通信代理(servicecommunication proxy，SCP)的系统体系架构的示例性表示。

图5展示了根据本公开的实施例的基于5G功能的SCP部署、以及在独立部署单元中部署的SCP的示例性概述。

图6展示了根据本公开的实施例的表示混合特定流量分隔(hybrid specifictraffic segregation)的示例性图示。

图7A展示了根据本公开的实施例的表示混合特定主次路由技术的示例性流程图。

图7B参考图7A展示了根据本公开的实施例的当一些集群停机时混合特定主次路由技术的功能。

图8展示了根据本公开的实施例的示出与混合路由相关联的各种集群的示例性表示。

图9展示了根据本公开的实施例的示出包括各种路由策略的集成实现的示例性表示。

图10展示了根据本公开的实施例的表示所提出的方法的步骤的流程图。

图11展示了示例性计算机系统，在该计算机系统中或利用该计算机系统可以使用本发明的实施例。

从以下对本发明的更详细的描述中，前述内容将更加显而易见。

具体实施方式

在以下描述中，出于解释的目的阐述了各种具体细节，以提供对本公开实施例的透彻理解。然而，显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下对本公开的实施例进行实践。下文所描述的数个特征可以各自彼此独立地使用、或与其他特征的任何组合一起使用。单个特征可能无法解决上述所有问题，或者可能仅解决上述问题中的一些问题。上述问题中的一些问题可能不能通过本文所描述的任何特征来完全解决。

随后的描述仅提供了示例性实施例，且不旨在限制本公开的范围、适用性或配置。更确切地说，随后的对示例性实施例的描述将为本领域技术人员提供用于实现示例性实施例的使能描述。应理解的是，在不脱离所阐述的本发明的精神和范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。

在以下描述中给出了具体细节，以提供对实施例的透彻理解。然而，本领域普通技术人员将理解的是，可以在没有这些具体细节的情况下对实施例进行实践。例如，电路、系统、网络、过程和其他部件可以被显示为框图形式的部件，以免在不必要的细节上模糊了实施例。在其他实例中，众所周知的电路、过程、算法、结构和技术可以在没有不必要的细节的情况下被显示，以避免模糊实施例。

此外，注意，各个实施例可以被描述为过程，该过程被描绘为流程图(flowchart)、流程图(flow diagram)、数据流图、结构图或框图。尽管流程图可以将多个操作描述为顺序过程，但是多个操作中的许多操作可以并行执行或同时执行。另外，可以对多个操作的顺序进行重新排列。当一过程的多个操作完成时，该过程终止，但该过程可以具有图中未包含的附加步骤。过程(process)可以对应于方法、函数、过程(procedure)、子例程(subroutine)、子程序等。当过程对应于函数时，该过程的终止可以对应于该函数返回到调用函数或主函数。

术语“示例性(exemplary)”和/或“说明性(demonstrative)”在本文中用于表示用作示例(example)、实例(instance)或说明的含义。为了避免不确定，本文所公开的主题不受这些示例限制。此外，本文中被描述为“示例性”和/或“说明性”的任何方面或设计不一定被解释为比其他方面或设计优选或有利，也不意味着排除本领域普通技术人员已知的等效示例性结构和技术。此外，就在具体实施方式或权利要求中使用术语“包括(include)”、“具有(have)”、“包含(contain)”和其他类似词语来说，这些术语旨在是开放性的—以类似于术语“包括”作为开放性过渡词的方式—而不排除任何附加或其他元件。

在本说明书中对“一实施例”、“一个实施例”或“一实例”的引用意味着结合该实施例所描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在本说明书中的各个地方出现的短语“在一实施例中”或“在一个实施例中”不一定全部指代同一实施例。此外，特定特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合在一个或多个实施例中。

本文所使用的术语仅是为了描述特定实施例的目的，而不旨在对本发明进行限制。如本文所使用的，除非上下文另有明确指示，单数形式的“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”旨在也包括复数形式。还将理解的是，术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”在被本说明书使用时，指定存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的群组。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关联的所列项的任何和所有组合。

本公开提供了一种系统和方法，该系统和方法可以克服上述限制，并且可以促进对与传入请求有关的流量路由的有效和改进的管理。在一示例性实施例中，该系统可以包括服务通信代理(SCP)实现，其可以便于在路由之前评估、识别和/或配置活动集群和DR集群的成对端点。例如，这可以基于预定义的SCP策略来执行，所述预定义的SCP策略诸如是混合路由策略或其他相关联的集成策略。在一示例性实施例中，在路由之前，该系统和方法可以实现对在多个集群中的、例如与活动集群和灾难恢复(disaster recovery，DR)集群有关的成对端点的识别/配置。活动集群可以包括多个活动端点，如果端点可用，则请求可以优选地被路由到该多个活动端点。DR集群可以包括多个DR端点，如果活动集群中的对应的活动端点不可用或不能正常运行，则多个DR端点可以被认为是用于路由请求的一替代端点。

成对端点的识别/配置可以使得能够在执行路由之前，确定可用于路由的各个活动端点和对应的各个DR端点，这可以使得能够对传入请求进行有效的路由管理。在示例性实施例中，根据混合技术/策略，活动集群中的每个端点可以与DR集群中的对应端点配对以形成成对端点。在一示例性实施例中，SCP可以包括SCP控制器，以使得能够识别/配置/映射灾难恢复(DR)集群中用于对应活动集群组的多个端点。在一示例性实施例中，如果识别/配置的成对端点中的至少一个端点可以起作用，则可以将请求路由到该成对端点。例如，在路由请求之前，SCP可以评估活动集群的一端点(例如，第一端点)何时不可用，并且能够识别或配置DR集群中的对应端点。在另一示例中，SCP可以评估活动集群的一端点(例如，第一端点)何时不可用，并且还可以评估与第一端点有关的一对应DR端点(第二端点)是否不可用，使得该请求可以根本不被路由到该成对端点中的第一端点或第二端点。

在一示例性实施例中，可以在SCP入口节点处或出口节点处使用混合路由策略。在一个实施例中，可以成对地配置混合路由策略端点细节，使得在给定时间，该成对端点中只有一个端点可以接收请求。在一个示例中，全部接收到的请求可以在多个成对端点之间以轮询调度方式进行路由。

而且，该系统和方法可以与体系架构、结构、每个节点的功能以及网络功能的实现无关。此外，该系统和方法可以促进SCP实现，该SCP实现可以以高效的方式实现负载均衡、路由、流量监控、拥塞控制、服务发现和其他类似的功能。各种其他相关实施例或优点也是可能的。

图1A至图1D展示了根据本公开的实施例的示例性网络体系架构，在该网络体系架构中或利用该网络体系架构可以实现所提出的系统。

一般来说，5G网络架构可以设计成多个节点能够紧密互联，且相应的网络功能也可以紧密互联。在一实施例中，5G网络架构的一些网络功能如下所述。

o接入和移动管理功能(Access and Mobility Management function，AMF)：

AMF可以从通信设备(在此也称为用户设备(User Equipment)或UE)接收所有连接和会话相关信息，并负责处理连接和移动管理任务。例如，AMF可以帮助终止非接入层(Non-Access Stratum，NAS)信令、NAS加密和完整性保护、以及管理任务，例如但不限于注册管理、连接管理、移动管理、接入认证和授权、安全上下文管理。

o会话管理功能(Session Management function，SMF)：SMF可以执行与会话管理相关的功能，例如，会话建立、修改和发布。而且，SMF可以处理用户设备(UE)IP地址分配和管理、动态主机配置协议(Dynamic Host

Configuration Protocol，DHCP)功能、与会话管理相关的NAS信令的终止、下行链路(DL)数据通知、用于正确流量路由的用户面功能(user plane

function，UPF)的流量导向配置等。

o用户面功能(User plane function，UPF)：UPF可以将通过相应的无线区域网络(Radio Area Network，RAN)传入的实际数据连接到互联网。在一示例性实施例中，UPF可以执行分组路由和转发、分组检查、以及处理服务质量(Quality of Service，QoS)。此外，UPF可以充当互连到数据网络(Data Network，DN)的外部协议数据单元(PDU)会话点，并且还可以充当无线接入技术内部(intra-RAT)移动性以及无线接入技术间(inter-RAT)

移动性的锚点。

o策略控制功能(Policy Control Function，PCF)：PCF可以向CP功能提供统一的策略框架和多个策略规则，并在UDR中访问多个策略决策的订阅信息。

o认证服务器功能(Authentication Server Function，AUSF)：AUSF可以充当认证服务器，其功能是检查流经它的信息的真实性。

o统一数据管理(Unified Data Management，UDM)：UDM可以生成认证和密钥协商(Key Agreement，AKA)凭据、执行用户标识处理、访问授权和执行订阅管理。

o应用功能(Application Function，AF)：AF可以检查应用对流量路由的影响，接入NEF，并可以与策略框架交互以进行策略控制。

o网络开放功能(Network Exposure function，NEF)：NEF可以执行如能力和事件的开放、从外部应用到3GPP网络的信息的安全提供、以及内部/

外部信息的转换等功能。

o NF存储库功能(NF Repository function，NRF)：NRF可以执行服务发现功能，维护NF配置文件，并检查可用的NF实例。

o网络切片选择功能(Network Slice Selection Function，NSSF)：NSSF可以帮助选择服务于UE的网络切片实例、确定允许的网络切片选择辅助信息(NSSAI)、以及确定待用于服务UE的AMF集合。

可以理解的是，所提出的系统和架构可以不限于仅基于5G的系统/解决方案，还可以用于基于4G、5G和/或6G网络的任一个或组合而实现的独立或混合/集成式解决方案。

根据一实施例，该系统还可以通过与其他网络功能的持续协调来提升网络性能。进一步地，该系统体系架构可以直接地或通过服务通信代理(SCP)间接地利用在NF服务消费者和NF服务生产者之间的基于服务的交互。

参考图1A，如图所示，所提出的系统100-1可以用于在具有一些活动集群以及一些非活动集群的网络中实现混合路由技术。系统100-1可以包括网络设备102(本文也称为控制器102)，该网络设备可以被配置成与一个或多个公共陆地移动网络(public landmobile network，PLMN)集群(例如集群1、集群2、集群3、集群4……集群N)通信，该一个或多个PLMN集群与网络相关联。

在一个实施例中，控制器102可以与多个节点设备108-1、108-2、108-3……108-N通信，其中多个节点设备可以包括多个源节点设备和一个终节点设备，使得控制器102可以从多个源节点设备(本文也统称为源节点设备，个别称为一个源节点设备)接收要向所述终节点设备发送的多个请求。在一个实施例中，请求可以由用户通过特定源节点设备手动发送。在其他实施例中，请求可以通过特定源节点设备自动生成。

此外，控制器102可以针对多个请求中的每一个请求确定源节点设备、以及一个或多个PLMN集群中的相应映射的主PLMN集群和次PLMN集群。此后，控制器102可以确定预先映射的主PLMN集群的每个端点的状态。

在一个实施例中，当预先映射的主PLMN集群的每个端点的状态被确定为非活动时，控制器102可以通过预先映射的次PLMN集群路由该请求以将该请求发送到终节点设备。

根据一个实施例，如图1A中所示，在确定从第一源节点设备108-1接收到请求的情况下，控制器102可以被配置成从一个或多个PLMN集群中选择第一PLMN集群(例如，集群1)以将所述请求发送到终节点设备108-N。控制器102还可以确定第一PLMN集群(即，集群1)的所有端点的状态，其中集群1可以是用于源节点设备108-1的预先映射的主PLMN集群。在一个实施例中，如果第一PLMN集群的多个端点中的至少一个端点的状态被确定为活动，则系统100-1可以将所述请求直接通过第一PLMN集群发送到终节点设备108-N。

在另一示例性实施例中，在主PLMN集群的至少一个端点的状态被确定为活动的情况下，控制器102可以被配置成将请求从源节点设备108-1通过第一主路径(如图1A中所示)经由主PLMN集群(集群1)的所述端点直接路由到终节点设备108-N。

在其他实施例中，当第一PLMN集群(集群1)的一个以上的端点的状态被确定为活动时，控制器102可以在网络中在集群1的多个活动端点之间成比例地分配如下的数据流量：所述数据流量与多个请求中的、和第一源节点设备108-1相关联的请求有关。

在另一实施例中，当第一PLMN集群(即，集群1)的所有端点的状态被确定为非活动时，控制器102可以被配置成从一个或多个PLMN集群中选择第二PLMN集群(例如集群3)，并将所述请求路由到第二PLMN集群(即集群3)以将所述请求发送到终节点设备108-N。第二PLMN集群可以是用于源节点设备108-1的预先映射的次PLMN集群。在示例性实施例中，可以使用轮询方法将请求从集群1路由到集群3。在另一示例性实施例中，控制器102可以被配置成通过第一次路径(如图1A所示)将请求路由到集群3。

在一种实现方式中，系统100-1可以基于路由表的映射来促进将一个或多个PLMN集群配置和映射为主PLMN集群和次PLMN集群中的任一者。在示例性实施例中，主PLMN集群可以对应于活动集群，而次PLMN集群可以对应于DR集群。

在一个实施例中，当第二PLMN集群(集群3)的一个以上的端点的状态被确定为活动时，控制器102可以在网络中在集群3的多个活动端点之间成比例地分配如下的数据流量：所述数据流量与多个请求中的、和第一源节点设备108-1相关联的请求有关。在一个实施例中，如果要在两个集群之间分隔流量，使得一个集群将处理活动流量，而另一个集群将处理DR流量，则可以用别名PLMN列表来替换DR集群的PLMN列表。在这样实施例中，这种配置可以是在SCP控制器和/或SCP代理处定义的。

此外，在次PLMN集群(集群3)的所有端点的状态被确定为非活动的情况下，系统100-1可以经由控制器102触发对应于所述请求的否定响应。

根据另一实施例，如图1B所示，在确定从不同于第一源节点设备的一源节点设备(例如，源节点设备108-2)接收到请求的情况下，控制器102可以被配置成从一个或多个PLMN集群中选择用于发送所述请求的第三PLMN集群(例如，集群2)。此外，控制器102可以确定第三PLMN集群(集群2)的所有端点的状态，其中，第三PLMN集群可以是用于所述源节点设备108-2的预先映射的主PLMN集群。

在一个实施例中，如果第三PLMN集群(集群2)的多个端点中的至少一个端点的状态被确定为活动，则系统100-2可以将所述请求直接通过第三PLMN集群(集群2)发送到终节点设备108-N。

在示例性实施例中，在主PLMN集群(集群3)的至少一个端点的状态被确定为活动的情况下，控制器102可以被配置成将请求从源节点设备108-1通过第二主路径(如图1B中所示)经由主PLMN集群(集群3)的所述端点直接路由到终节点设备108-N。

在另一实施例中，当第三PLMN集群(集群2)的一个以上的端点的状态被确定为活动时，控制器102可以被配置成在网络中在第三PLMN集群(集群2)的多个活动端点之间成比例地分配如下的数据流量：所述数据流量与多个请求中的、和所述源节点设备108-2相关联的请求有关。

在一个实施例中，当第三PLMN集群(集群2)的所有端点的状态被确定为非活动时，控制器102可以被配置成从一个或多个PLMN集群中选择第四PLMN集群(例如集群4)，并且例如经由轮询方法将所述请求从第三PLMN集群(集群2)路由到第四PLMN集群(集群4)，以将所述请求发送到终节点设备，其中第四PLMN集群(集群4)可以是用于所述源节点设备的预先映射的次PLMN集群。

在示例性实施例中，所述请求可以从第三PLMN集群(集群2)经由第二次路径(如图1B所示)路由到第四PLMN集群(集群4)。

在其他实施例中，在次PLMN集群的所有端点的状态被确定为非活动的情况下，控制器102可以被配置成触发对应于所述请求的否定响应。

在示例性实施例中，单个PLMN集群可以被划分成两个子集群，其中，该两个子集群中的一个子集群可以充当第三PLMN集群，而另一个子集群可以充当第四PLMN集群。在另一示例性实施例中，控制器102可以基于路由表的映射来促进将一个或多个PLMN集群配置和预先映射为用于多个源节点设备的主PLMN集群和次PLMN集群中的任一者。

在一个示例性实施例中，系统100-2可以被配置成将一个主PLMN集群与一个以上的次PLMN集群进行映射。在其他示例性实施例中，系统100可以被配置成将一个以上的主PLMN集群与一个次PLMN集群进行映射。

在一示例性实施例中，系统还可以包括第三PLMN集群。其中，在次路由器的所有端点也处于非活动状态的情况下，系统100-2可以路由请求通过第三PLMN集群。

在一实施例中，主PLMN集群的端点的数量等于对应的次PLMN集群的端点的数量。在其他实施例中，主PLMN集群的端点的数量不同于次PLMN集群的端点的数量。

如图1C所示，网络设备102可以与多个节点耦接，该多个节点包括节点106-1、节点106-2、……、节点106-N，并且网络设备102被配置为促进多个节点(在下文中统称为节点106，个别称为一个节点106)之间的安全通信。

在一实施例中，多个节点中的每个节点可以被配置为耦接多个用户设备108-1、108-2、108-3、108-4、……、108-(N-1)、108-N(在下文中统称为多个用户设备或UE 108，并且单独称为用户设备108)。在一个实施例中，系统100-3可以在与不同节点相关联的多个用户设备之间建立安全通信。在另一实施例中，系统100-3可以在与同一节点相关联的多个用户设备之间建立安全通信。

在一示例性实施例中，系统100-3可以有效地在用户设备108-1和用户设备108-2之间建立安全通信，其中用户设备108-1和用户设备108-2都与节点106-1耦接。在另一个示例性实施例中，系统100可以在用户设备108-2和用户设备108-N之间以相同的效率建立安全通信，其中用户设备108-2与节点106-1耦接，用户设备108-N与节点106-N耦接。

在一示例性实施例中，网络设备102(文中也称为网络102)可以被配置为应用服务器，并且是可通信地运行的，或者是可以经由与服务器104耦接的网络与用户设备108结成。在另一示例性实施例中，用户设备108可以是无线装置。该无线装置可以是移动装置，该移动装置可以包括例如蜂窝电话，如功能电话或智能电话、以及其他装置。用户设备108可以不限于上述装置，而可以包括可以提供无线通信的任何类型的装置，如蜂窝电话、平板计算机、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、个人计算机(personal computer，PC)、便携式计算机、媒体中心、工作站和其他类似装置。SCP实现可以与入口节点和/或出口节点有关。在入口节点实现的情况下，用于注册的NF配置文件可以包括2个端点中的次序正确的多个端点。在一示例性实施例中，可以使用基于0的索引，使得在偶数索引处的端点应该属于活动集群，而奇数索引处的端点应该属于DR集群。

在一实施例中，所提出的系统100-3不仅可以解决由下一代服务化架构引入的挑战，还可以优化信令控制。系统100-3可以使服务提供者对核心网获得更好的可见性，其中核心网可以被定义为网络体系架构的骨干网。例如，在本公开中，核心网可以属于5G服务化架构，可以被配置为将与该架构相关联的不同网络相互连接。因此，核心网可以提供用于在一个或多个网络和相应的子网络之间交换信息的路径。并且，作为骨干网，核心网可以将不同的网络捆绑在一起，该不同的网络例如为局域网(Local Area Network，LAN)、广域网(Wide Area Network，WAN)、城域网(Metropolitan Area Network，MAN)等，这些网络可以存在于同一建筑物内、不同的建筑物中、校园环境中、或广阔区域的偏远地区。系统还可以通过与其他网络功能的持续协调来提高网络性能。根据一实施例，5G系统架构可以直接地或经由服务通信代理(SCP)间接地利用在NF服务消费者和NF服务生产者之间的基于服务的交互。

在一示例性实施例中，网络可以属于以下中的至少一者：无线网络、有线网络或二者组合。网络可以实现为不同类型的网络中的一种，例如内联网、LAN、WAN、因特网等。此外，网络可以是专用网络或共享网络。共享网络可以代表不同类型网络的一种联合体，该不同类型的网络可以使用多种协议，例如，超文本传输协议(Hypertext Transfer Protocol，HTTP)、传输控制协议/网际协议(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，TCP/IP)、无线应用协议(Wireless Application Protocol，WAP)、自动重传请求(Automatic repeat request，ARQ)等。在一实施例中，网络可以与例如5G网络有关，该5G网络可以通过例如全球移动通信系统(Global System for Mobile communication，GSM)网络、通用地面无线电网络(universal terrestrial radio network，UTRAN)、增强型GSM数据率演进(Enhanced Data rates for GSM Evolution，EDGE)无线电接入网络(radioaccess network，GERAN)、演进型通用陆地无线电接入网络(evolved universalterrestrial radio access network，E-UTRAN)、WiFi或其他LAN接入网络(或如无线微波接入(wireless microwave access，WIMAX)网络的卫星或陆地广域接入网络)来促进。各种其他类型的通信网络或服务也是可行的。

在一示例中，网络102可以采用不同种类的空中接口，例如码分多址(codedivision multiple access，CDMA)、时分多址(time division multiple access，TDMA)或频分多址(frequency division multiple access，FDMA)空中接口和其他实现方式。在一示例性实施例中，有线用户设备可以单独地或与无线接入网络相结合地使用有线接入网络，例如，包括普通老式电话服务(Plain Old Telephone Service，POTS)、公共交换电话网(Public Switched Telephone Network，PSTN)、异步传输模式(Asynchronous TransferMode，ATM)以及被配置为传输网际协议(Internet Protocol，IP)分组的其他网络技术。

在一实施例中，如图1D所示，所提出的系统100-4可以促进SCP 112与各种不同的网络组件和相应的网络功能的交互，其中SCP 112可以通过核心网114通信地耦接到所有其他设备。在一个实施例中，核心网114可促进SCP 112与5G-EIR 116的通信耦合，其中5G-EIR可被定义为可以帮助多个电信运营商保护其多个网络的独立网络组件。5G-EIR可以通过提供一种机制来限制网络中的恶意的多个用户终端，从而帮助保护网络。

在其他实施例中，核心网114可以促进SCP 112与支持网络切片选择功能118(NSSF118)的网络组件的通信耦合，其中，NSSF 118可选择网络切片实例来服务用户设备108、确定允许的NSSAI、以及确定要用于服务用户设备108的AMF集合。

在另一实施例中，SCP 112可以与支持认证服务器功能(AUSF)120的网络组件耦接，其中AUSF可以充当认证服务器，并且用于检查流经它的信息的真实性。

在又一实施例中，SCP 112可以与支持统一数据管理122(UDM 122)和统一数据储存库124(UDR 124)的网络组件耦接，其中UDM 122可以促进集中技术以控制网络用户数据。例如，UDM 122可以生成认证和密钥协商(AKA)凭证、执行用户标识处理、访问授权以及执行订阅管理。

此外，UDR 124可以充当与订阅者相关的信息的融合存储库，并且可以便于对多个网络功能的服务。例如，5G统一数据管理(UDM)可以使用UDR来存储和检索与订阅有关的数据。替代地，策略控制功能(PCF)可以使用UDR来存储和检索与策略相关的数据。此外，网络开放功能(NEF)还可以使用UDR来存储被允许开放给第三方应用的订阅者相关数据。

在一个实施例中，SCP 112可以与支持网络开放功能126(NEF 126)的网络组件耦接，其中NEF可以执行多个功能，如权限和事件的开放、从外部应用到3GPP网络的信息的安全提供、以及内部/外部信息的转换。

在又一实施例中，SCP 112可以与支持5G网络数据分析功能128(NWDAF 128)的网络组件耦接，该5G网络数据分析功能128可以被配置为简化和控制核心网数据的生成和使用方式，并且提供见解和建议要采取的行动以增强终端用户体验。在示例性实施例中，NWDAF可以被配置为克服网络分析领域中的市场碎片化和专有解决方案。此外，NWDAF可能涉及三个主标准化要点：

·来自网络节点的数据采集接口

·预定义的分析洞察

·面向消费者的数据开放接口

在一实施例中，SCP 112可以与支持会话管理功能130(SMF 130)、接入和移动管理功能132(AMF 132)、策略控制功能134(PCF 134)和应用功能136(AF 136)的各个网络组件耦接，其中SMF 130可以执行与会话管理相关的功能，例如，会话建立、修改和释放。此外，SMF 130可以处理用户设备(UE)IP地址分配和管理、DHCP功能、与会话管理相关的NAS信令的终止、DL数据通知、用于正确流量路由的用户面功能(UPF)的流量导向配置等。

此外，AMF 132可以从通信设备(在本文中也称为用户设备)接收所有连接和会话相关信息，并且可以负责处理连接和移动管理任务。而且，PCF 134可以针对CP功能提供统一的策略框架和策略规则、访问用于UDR中的策略决策的订阅信息。AF 136可以检查应用对流量路由和接入NEF的影响，并可以与策略框架交互以进行策略控制。

在一个实施例中，SCP 112可以与支持短消息服务功能138(SMSF 138)、网络存储功能140(NRF 140)、安全边缘保护代理142(SEPP 142)和用户面功能144(UPF 144)的各个网络组件耦接。在5G架构中，SMSF 138可以促进NAS上的SMS的传输。此外，SMSF 138可以通过与核心接入和移动管理功能(Core Access and Mobility Management Function，AMF)的交互，执行订阅检查以及执行在用户设备108和短消息服务中心(Short MessageService Centre，SMSC)之间的中继功能。

此外，NRF 140可以被配置为执行服务发现功能和维护NF配置文件，并且还可以检查可用的NF实例。此外，BroadForward安全边缘保护代理142(BroadForward SEPP 142)可以促进一个或多个5G网络之间的安全通信。SEPP 140还可以针对所有5G互连漫游消息提供源和目的地网络之间的端到端机密性和/或完整性。

此外，UPF 144可以用于将通过相应的无线区域网络(RAN)传入的实际数据连接到因特网。在示例性实施例中，UPF 144可以执行分组路由和转发、分组检查以及处理服务质量(QoS)。此外，UPF 144可以充当互连到数据网络(DN)的外部PDU会话点，并且还可以充当RAT内移动性以及RAT间移动性的锚点。

应当注意的是，SCP 112的功能与网络功能之间的距离无关。此外，SCP 112可以促进对等实例/节点之间的对等通信。

此外，SCP 112的基本功能是在具有不同部署场景、架构和功能的不同节点之间提供端到端连接，同时高效地管理多个这样的架构。所提出的系统100-4的路由能力与每个节点的体系架构、结构、功能和网络功能的实现无关。

在一实施例中，本系统和方法可以应用为基于集成或混合路由解决方案的技术，包括但不限于基于第四代(4G)、第五代(5G)或第六代(6G)的架构/实现中的任一个或组合。在示例性实施例中，路由解决方案和算法可以包括基于4G-5G的包括互通的互通路由场景。例如，此实现可以通过转换多个协议来获得，包括但不限于：

·HTTP2到HTTP的转换

·也可以在TCP/IP层进行的其他转换。例如，NEF(5G节点)-SCEF(4G节点)与HSS(4G)和UDM(5G)之间的通信。在本公开的范围内可以使用各种其他协议。

在另一示例性实施例中，可以以解决即将到来的6G路由的方式来设计路由解决方案。例如，可以通过启用网格路由来实现，或者可以插入任何协议栈或通过实现其他方面来实现。在又一示例性实施例中，路由解决方案可以包括基于历史数据可用性的基于人工智能(artificial intelligence，AI)的自适应路由。在又一示例性实施例中，路由解决方案可以包括自适应断路器机制，该自适应断路器机制可以检测网络中的灾难性事件并且可以保护网络元件。各种其他类似方面/实施例也是可能的。

图2参考图1D，展示了根据本公开的实施例的在200中的SCP实现的示例图。图2主描述了目前在应用层(即开放系统互通(open systems intercommunication，OSI)模型的第7层)，智能负载均衡、路由、监控和拥塞控制的实现，其可以完全将服务层与基础设施层的耦合分离。SCP不仅可以解决与诸如基于5G服务的架构等基于下一代的架构相关的挑战，还可以优化信令控制，从而可以提供给核心网更好的可见性。SCP 112还可以通过与其他网络功能持续协调来提高网络性能。

在一个实施例中，系统100可以在框202处执行互连的功能，并且在框204处促进对等节点之间的通信，并且基于对等节点传递的发现/信息创建网格。在一个实施例中，所提出的系统包括紧密互连的网络功能。该系统具有发现对等节点和传输网络信息的能力。此外，在框206处，系统100可以促进可被提供增加的灵活性的放大和缩小功能。此外，在框208处，系统100可以实现对基于服务的体系架构的最大潜力的开发。此外，在框210处，系统100可以解决对具有某种中央功能的模块的需求，从而可以促进节点106与(图1D的)SCP 112的安全通信。在一个实施例中，该系统优化网络功能之间交换的信息的数据路径，并解决包括但不限于拥塞控制、流量优先级、过载控制等问题。例如，SCP 112可以被配置成通过促进第7层服务网格中的负载均衡、路由、流量监控、拥塞控制和服务发现来控制节点之间的数据流/信息流。在示例性实施例中，系统100可以确定网络功能(Network Function，NF)实例，并且相应地，SCP 112可以管理功能规范服务代理实例。在另一示例性实施例中，NRF 140还可以提供用于注册、重新注册和NF发现的设施。

在另一示例性实施例中，系统100可包括可通过SCP控制器与NRF 140通信的NF。例如，一个运行有‘x’个NF服务和‘y’个实例PCF的代理，通过SCP 112的SCP控制器可以与NRF140通信，该NRF 140可以充当中央存储库并且可以包括关于所有的NF的信息。在另一示例性实施例中，可以训练SCP控制器以基于实时情况配置SCP代理。因此，可以不需要在系统100中预先配置SCP代理。

图3A示出了根据本公开的实施例的流程图的示例性表示，该流程图示出了根据本公开的实施例的在具有委托发现的情况下通过所提出的系统进行的间接通信。图3B示出了根据本公开的实施例的流程图的示例性表示，该流程图示出了在没有委托发现的情况下通过所提出的系统进行的间接通信。参考图3A和图3B，系统100实现了(图1D的)SCP 112，以支持用于发现对等网络功能的间接通信的两种情况，即具有/不具有委托发现的间接通信。

·无委托发现的间接通信：如图3A中的300-1所示，在这种情况下，消费者节点或消费者NF 320(与发送请求的UE有关的消费者NF)可以在302处直接查询NRF 140，以获得关于提供者节点或提供者NF 340(需要发送请求的目的地节点)的多个NF配置文件的信息。基于发现结果，在304处，NRF 140可以向消费者节点320发送多个NF配置文件。在示例性实施例中，基于发现结果，消费者NF 320可以选择NF服务实例组中的NF实例。在306处，消费者NF320可以向SCP 112发送请求，该请求包括指向一个服务实例或一组NF服务实例的所选的服务用户设备的地址。在示例性实施例中，SCP 112可能与NRF 140交互以获得选择参数，如位置、容量和其他这样的信息。在312处，SCP 112可以将请求路由到所选的NF服务提供者实例或提供者节点340。在314处，提供者NF340可以生成服务响应，该服务响应可以在316处通过SCP 112进一步传输到消费者NF320。类似地，一个或多个后续请求可以在310处被发送，并可以进一步以相同的方式被处理。

·委托发现的间接通信：即使当用户不执行任何发现或选择时，这种通信模式也可以起作用。如图3B中的300-2所示，在这种情况下，消费者节点或消费者NF 320(与发送请求的UE有关的消费者NF)可以不直接查询NRF 140，以获得与图3A中所示的提供者节点或提供者NF 340(请求需要被发送的目的地节点)的NF配置文件有关的信息。在示例性实施例中，并如图3B所示，在322处，消费者节点320可以将发现合适的提供者节点340所需的任何必要的发现和选择参数添加到服务请求中。在示例性实施例中，SCP可以使用NRF 140执行发现并获得发现结果。SCP 112可以使用请求消息中的请求地址和发现选择参数来将请求路由到合适的生产者实例/提供者节点340，如步骤328所示。提供者NF340进而可以在330处生成服务响应，该服务响应还可以在324处通过SCP 112被传输到消费者NF320。类似地，一个或多个后续请求可以在326处被发送，并可以进一步以相同的方式被处理。

在示例性实施例中，所提出的SCP 112还可用于诸如访问公共陆地移动网络(Visiting Public Land Mobile Network，VPLMN)和归属公共陆地移动网络(Home PublicLand Mobile Network，也称为HPLMN)的任何公共陆地移动网络(Public Land MobileNetwork，PLMN)或其组合内的多个NF和多个NF服务之间的间接通信。

根据一实施例，除了充当各种网络功能之间的代理或路由代理之外，SCP 112还可以被配置为执行以下功能：

·通信安全：SCP平台可以被配置为仅允许许可的多个消费者NF与提供者NF通信。

·负载均衡：多个提供者NF可以配置各种负载均衡技术，例如轮询调度和加权调度，其中在轮询调度负载均衡技术中，可以循环地将多个客户请求路由到可用的服务器。当各个服务器具有大致相同的计算能力和存储容量时，轮询调度服务器负载均衡可能工作得最好。

·安全支持：SCP还支持多个网络服务的多个消费者和多个提供者之间的多个安全机制。

·流量监控：SCP可以根据被处理的服务请求的数量来监控多个提供者NF的性能。

·流量优先化：SCP平台可以被配置为相对于任何其他多个消费者NF为特定多个消费者NF请求赋予优先级。

·NF的发现：SCP提供接口，以识别用于特定UE的SUPI、SUCI或GPSI的其他网络功能的最合适实例(例如AUSF、PCF)。

·过载控制：SCP可以对多个提供者NF的特定实例的许可数量设置上限。这意味着，在消费者应用程序的数量达到阈值限制的情况下，不会许可新的消费者NF。

图4A至图4B示出了根据本公开的实施例的服务通信代理(SCP)的系统架构的示例性表示400-1和400-2。参考图4A，传送点(point-of-delivery，POD)可以用虚线勾勒，并在其旁边的是服务通信代理(SCP)112的系统边界。所有其他系统/组件可以是3GPP定义的多个5G网络功能，该多个5G网络功能可以包括与SCP 112的多个协议接口。

在一个实施例中，服务通信代理(SCP)的架构可以包括以下功能中的至少一个：

·间接通信

·委托发现

·将消息转发和路由至目标NF/NF服务

·通信安全(例如，许可网络服务消费者访问网络服务生产者API)、

负载均衡、监控、过载控制等。

·可选地与UDR交互，以基于UE身份解析UDM群组ID/UDR群组ID/AUSF群组ID/PCF群组ID/CHF群组ID/HSS群组ID，例如SUPI或IMPI/IMPU。

在一实施例中，所提出的SCP 112可以包括SCP代理以及SCP控制器404。在一个实施例中，SCP代理可以是入口代理或出口代理，其中：

·入口代理：此代理实例根据配置的策略确保生产者NF的传入流量，默认为轮询调度。

·出口代理：此代理实例确保消费者的传出流量流向正确的SCP入口代理，并基于NF或SCP选择标准进行路由。

可以理解的是，也可以是混合部署，其中单个SCP实例可以充当出口代理和入口代理。

在一实施例中，如图4A所示，SCP 112可以包括多个SCP代理，该多个SCP代理可以通过HTTP模块，与NRF、EMS Plus、SMP、API及各种网络功能一起通信链接到SCP控制器404。此外，SCP控制器404可以被配置为管理所有SCP代理实例，并在NF注册和发现过程期间选择适当的代理实例作为目标NFS的出口或入口；并且为了实现这一点，SCP控制器404需要部署在服务于多个PLMN或单个PLMN的NRF集群的前面。在示例性实施例中，SCP控制器404可以将PLMN的一些实例配置为充当用于对应的一组活动PLMN集群端点的一个灾难恢复(DR)端点。

在一实施例中，如图4B所示，示出了SCP 112的示例性架构。SCP 112可以通过硬件和软件实现的组合来促进请求的路由。图4B示出了根据本公开的实施例的图1D的SCP 112的示例性表示。SCP 112可以包括一个或多个处理器或者一个或多个控制器(例如，图4A所示的SCP控制器404)。该一个或多个处理器或者一个或多个控制器404可以与存储器410耦接。存储器410可以存储指令，这些指令当由一个或多个处理器或者一个或多个控制器404执行时，可以使SCP 112执行本文所描述的多个步骤。

在一实施例中，一个或多个处理器或者一个或多个控制器404可以实现从消费者节点(与发送请求的用户设备有关)到目的地模式(或提供者节点)的请求的路由。例如，SCP112的一个或多个处理器或者一个或多个控制器404可以在路由请求之前识别/配置至少一个端点或节点。在该示例中，可以识别端点集群中的可用端点，其中该集群可以与例如主集群/活动集群以及次集群/DR集群有关。在示例性实施例中，如果识别/配置的成对端点中的至少一个端点可以正常运行，则可以将请求路由到该成对端点。活动集群可以包括多个活动端点，如果端点可用，则请求可以优选地被路由到该多个活动端点。DR集群可以包括多个DR端点，其中如果主集群的所有端点可能不可用或不能正常运行，则该多个DR端点可以被认为是用于路由请求的一替代端点。

在一实例中，根据混合策略，可以识别活动集群和DR集群中的所有端点的状态/运行状况。配置/识别可以在路由之前执行，这样可以实现对传入的多个请求的有效管理。如果(活动集群中)没有一个端点可用，采用这种方式还可以预先规划直接到(在DR集群中的)DR端点的路由。在一替代实施例中，活动集群中的多个端点可以与单个DR端点配对。

在一示例性实施例中，可以基于SCP 112的预定义策略，执行成对端点的识别/配置。例如，预定义策略可以与本文中所阐述的混合特定实现有关。例如，一个或多个处理器或者一个或多个控制器404可以评估活动集群的所有端点何时不可用，并且可以在路由请求之前配置相应DR集群中的一些端点。在另一示例中，一个或多个处理器或者一个或多个控制器404可以评估活动集群的所有端点何时都不可用，并且还可以评估相应DR的所有端点是否也不可用，从而可以根本不路由请求。这样，可以避免不必要的重新路由，并且还可以促进有效的路由步骤。在一示例性实施例中，可以基于预定义标准来执行多个端点的识别/配置。例如，预定义标准可以与例如报头路由标准有关，可以使得SCP 112的一个或多个处理器或者一个或多个控制器404可以基于可用性，(在路由之前)决定要选择哪些端点。在以下部分中提供了各种其他示例，但是本公开可以不受这些示例的限制。在一个示例中，可以在3GPP TS 29.500中预定义报头路由标准。例如，报头路由标准可以包括但不限于以下中的至少一项：

a)3gpp-sbi-discovery

b)3gpp-sbi-target-apiroot

c)3gpp-sbi-binding/3gpp-sbi-routing-binding

在一示例性实施例中，如果可以考虑多个预定义标准或报头路由标准，则一个或多个处理器或者一个或多个控制器404可以对预定义标准进行优先排序，以在路由请求之前实现对多个端点的适当选择/识别/配置。各种其他实施例是可能的。

SCP实现可以与入口节点和/或出口节点有关。在入口节点实现的情况下，用于注册的NF配置文件可以包括2个端点中的次序正确的多个端点。在一示例性实施例中，可以使用基于0的索引，使得在偶数索引处的端点应该属于活动集群，而奇数索引处的端点应该属于DR集群。

一个或多个处理器或者一个或多个控制器404可以实现为一个或多个微处理器、微计算机、微控制器、数字信号处理器、中央处理单元、逻辑电路，和/或基于操作指令处理数据的任何装置。在其他性能中，一个或多个处理器或者一个或多个控制器404可以被配置为获取并执行存储在SCP 112的存储器410中的计算机可读指令。存储器410可以被配置为在非暂态计算机可读存储介质中存储一个或多个计算机可读指令或程序，该一个或多个计算机可读指令或程序可以被获取和执行，从而通过网络服务创建或共享多个数据包。存储器410可以包括任何非暂态存储装置，例如，如随机存取存储器(RAM)的易失性存储器、或者如可擦可编程只读存储器(EPROM)、闪存等的非易失性存储器。

在一个实施例中，SCP 112可以包括一个或多个接口412。该一个或多个接口412可以包括各种接口，例如用于多个数据输入和输出装置的多个接口，数据输入和输出装置可称为I/O装置、存储装置等。该一个或多个接口412可以促进SCP 112的通信。该一个或多个接口412还可以为SCP 112的一个或多个组件提供通信路径。这些组件的示例包括但不限于一个或多个处理引擎或多个模块404-1、以及数据库424。

一个或多个处理引擎或多个模块404-1可以由硬件和编程(例如，可编程指令)的组合来实现，从而实现一个或多个处理引擎或多个模块404-1的一个或多个功能。在本文描述的示例中，硬件和编程的这些组合可以以几种不同的方式实现。例如，用于一个或多个处理引擎或多个模块404-1的编程可以是存储在非暂态机器可读存储介质上的处理器可执行指令，并且用于一个或多个处理引擎或多个模块404-1的硬件可以包括处理资源(例如，一个或多个处理器)以执行这些指令。在提供的示例中，机器可读存储介质可以存储当由处理资源执行时实现一个或多个处理引擎或多个模块404-1的指令。在这些示例中，SCP 112可以包括存储指令的机器可读存储介质和用于执行该指令的处理资源；或者，机器可读存储介质可以是独立的，但是SCP 112和处理资源可访问该机器可读存储介质。在其他示例中，一个或多个处理引擎或多个模块404-1可以由电子电路实现。

在一个实施例中，一个或多个处理器或者一个或多个控制器404可以与入口控制器有关，以使得可以在SCP 112的入口节点(进入点)处处理/控制接收到的传入请求的一个或多个层面。在另一实施例中，一个或多个处理器或者一个或多个控制器404可以与出口控制器有关，以使得可以处理/控制在SCP 112的出口节点(退出点)处被路由的请求的一个或多个层面。在又一实施例中，一个或多个处理器或者一个或多个控制器404可以与包括入口控制器和出口控制器两者的集成控制器有关，以使得可以在SCP 112的入口节点(进入点)处处理/控制所接收的传入请求的一个或多个层面，和/或可以处理/控制在SCP 112的出口节点(退出点)处路由的请求的一个或多个层面。

SCP 112的处理引擎或模块404-1可以包括一个或多个组件，如图4B所示，包括接收模块416、代理信息模块418、路由模块420、以及其他多个模块或多个组件422。在一实施例中，接收模块416可以通过入口控制器接收来自消费者节点的传入请求，并且路由模块420可以通过出口控制器将请求路由到提供者节点。代理信息模块418可以收集或存储与可用代理或多个端点有关的信息，该可用代理或多个端点属于活动集群和/或DR集群。其他多个模块或多个组件422可以包括但不限于入口模块(与入口节点有关)、出口模块(与出口节点有关)、负载均衡器、边缘路由器配置模块、映射模块(以映射与活动集群和/或DR集群有关的多个端点)、请求处理模块、错误消息生成模块和其他多个模块或多个引擎。各个组件的各种其他功能也是可能的。在一个实施例中，数据库210可以包括可以作为由SCP 112的一个或多个处理引擎或模块404-1的任何组件实现的功能的结果而被存储或生成的数据。

图5示出了根据本公开的实施例的基于5G功能的SCP部署、以及在多个独立部署单元中部署的SCP的示例性概述。参考图5，在500中，示意了SCP部署的概况，其中，SCP部署可以基于5G功能性，SCP可以部署在独立的多个部署单元中。此外，系统100可以以其可以支持以下方式来设计：

· 用于针对一个PLMN考虑的单个NF类型的一个SCP代理实例，

· 用于针对一个PLMN考虑的多个NF类型的一个SCP代理实例，

· 用于针对多个PLMN考虑的多个NF类型的一个SCP代理实例，

· 用于多个NF类型的单个PLMN中的多个代理，以及

· 用于针对多个PLMN考虑的多个NRF实例的单个SCP控制器。

在一实施例中，系统100可以被配置成：针对SCP代理提供不同类型的路由技术；其中，可以根据不同的NF团队及其GR/DR处理的需求来实现所述路由技术。在一实施例中，入口主次路由技术可以在入口代理处使用，而出口主次路由技术可以在出口代理处使用。在这些路由技术中，可以基于PLMN列表来定义GR或DR集群。在一示例中，所提出的主次路由技术还可以与其他策略如活动-活动路由策略、活动备用路由策略等进行集成，这样可以确保首先利用活动集群中的所有端点。

参考图6，系统100可以通过主站点(未示出)与灾难恢复(DR)站点610之间的网络功能映射来执行混合流量分隔，包括来自其他站点的流量，使得在主站点关闭的情况下，请求可以被路由到DR定义的网络功能。此外，系统100能够分隔圈内的流量。在604处，可以将同一圈的流量路由到一个集群，而在602处，可以由不同的集群来处理作为DR流量接收的来自其他圈的流量。

在一个实施例中，为了在两个集群之间分隔流量(其中在608处，一个集群将处理活动流量，而在608处，另一个集群将处理DR流量)，系统100可以用某个别名PLMN列表替换DR集群的PLMN列表。这种配置既可以由SCP控制器定义，也可以由SCP代理定义。

图7A展示了表示混合特定主次路由技术的示例性流程图，其中在702处可以获得来自除特定站点(例如，那格浦尔(Nagpur))之外的其他站点的请求，并且可以在706处获得来自那格浦尔站点的请求。然后，在704处检查是否有任何/至少一个端点是活动的。如果是，则可以在主集群710处发送和分配所获得的请求。然而，如果没有发现任何端点是活动的，则在708处，检查所获得的请求是否来自那格浦尔。如果是，则在712处再次检查是否有任何/至少一个端点是活动的。

在一个实施例中，如果在708处发现所获得的请求不是来自那格浦尔，则将该请求馈送到那格浦尔DR集群720。

在一个实施例中，在712处，如果发现至少一个端点是活动的，则在那格浦尔活动集群730处发送和分配所获得的请求。然而，在712处，如果没有发现任何端点是活动的，则将所获得的请求馈送到用于那格浦尔的DR 740。

图7B参考图7A展示了当那格浦尔活动集群关闭时混合特定主次路由技术的功能。

在一个实施例中，在一个实施例中，混合路由协议可以使用距离检测器来获得更精确的度量，以确定到目的地网络的最佳路径，并且仅当网络拓扑发生变化时才报告路由信息。混合路由也可以实现快速收敛，但与链路状态路由相比，需要的处理能力和内存更少。此外，所提出的系统100可以解决诸如但不限于拥塞控制、流量优先级和过载控制等问题，从而可以优化在各种网络功能之间交换的信息的数据路径，从而避免数据阻碍、数据丢失和数据错位的情况。

在一个实施例中，处理器或控制器404可以与入口控制器有关，以使得能够在SCP112的入口节点(进入点)处处理/控制接收到的传入请求的一个或多个层面。在另一实施例中，处理器或控制器404可以与出口控制器有关，以使得能够处理/控制在SCP 112的出口节点(退出点)处被路由的请求的一个或多个层面。在又一实施例中，处理器或控制器404可以与包括入口控制器和出口控制器这两者的集成控制器有关，以使得能够在SCP 112的入口节点(进入点)处处理/控制所接收的传入请求的一个或多个层面，和/或能够处理/控制在SCP 112的出口节点(退出点)处路由的请求的一个或多个层面。

在一个实施例中，系统100可以被配置成为SCP代理402提供不同类型的路由技术，其中可以根据不同的NF团队(NF Team)及其GR/DR处理的需求来实现所述路由技术。在一个实施例中，入口混合路由技术可以在入口代理处使用，而出口混合路由技术可以在出口代理处使用。在这些路由技术中，可以基于PLMN列表来定义GR或DR集群。在一个示例中，所提出的混合路由技术还可以与其他策略集成，这可以确保首先利用活动集群中的所有端点。

因此，所提出的系统100可以解决诸如但不限于拥塞控制、流量优先级和过载控制等问题，从而可以优化在各种网络功能之间交换的信息的数据路径，从而避免数据阻碍、数据丢失和数据错位的情况。

图8展示了根据本公开的一个实施例的与主次混合路由有关的示例性表示。在示例性实施例中，三个集群(即集群a、集群B和集群C)可以基于所示的混合特定主次混合路由表被配置为主集群或次集群。在一个实例中，对于集群A和集群C中的任一者或两者，集群B可以独立地充当活动集群以及DR集群。

图9展示了根据本公开的实施例的示出包括各种路由策略的集成实现的示例性表示。

如图9所示，对于消费者节点，系统或SCP 112可以实现包括各种路由策略的集成实现，这些路由策略可以用于决定请求的特定路由。例如，表格示出了基于SCP的混合路由策略的路由，包括基于如上所述的活动模式和备用模式在活动集群和DR集群中配置的端点之间的路由。在另一示例中，表格示出了基于SCP的活动-活动路由策略的路由，包括在活动集群内的端点之间的路由，以确保可以有效地利用该活动集群中的所有端点。在另一示例中，表格示出了基于SCP的活动-备用路由策略的路由，包括在主集群和次集群内的端点之间的路由，其中活动集群的端点可以与DR集群的端点配对，使得如果活动集群的一个端点不可用，则将请求路由到DR集群的对应配对端点。在另一示例中，表格示出了基于SCP的主-次路由策略的路由，包括主集群和次集群内的端点之间的路由。

图10展示了流程图的示例性表示，该流程图表示所提出的用于在网络中实现混合路由技术的方法1000。方法1000可以包括：在步骤1002处，在控制器处，从多个源节点设备收集要向终节点设备发送的多个请求，该控制器与一个或多个公共陆地移动网络(PLMN)集群通信，该一个或多个PLMN集群与网络相关联。

在一个实施例中，方法1000可以包括：在步骤1004处，在控制器处，针对在步骤1002处收集的多个请求中的每一个请求确定源节点设备、以及一个或多个PLMN集群中相应映射的主PLMN集群和次PLMN集群。

在其他实施例中，方法1000可以包括：在步骤1006处，在控制器处，确定预先映射的主PLMN集群的每个端点的状态。此外，方法1000可以包括：在步骤1008处，当在步骤1006处确定预先映射的主PLMN集群的每个端点的状态为非活动时，路由请求通过预先映射的次PLMN集群以将该请求发送到终节点设备。

在一个实施例中，在确定从第一源节点设备接收到请求的情况下，方法1000可以包括以下步骤：从一个或多个PLMN集群中选择用于发送所述请求的第一PLMN集群，然后确定第一PLMN集群的所有端点的状态，其中第一PLMN集群可以是第一源节点设备的预先映射的主PLMN集群。

在另一实施例中，当第一PLMN集群的所有端点的状态被确定为非活动时，方法1000可以包括以下步骤：从一个或多个PLMN集群中选择第二PLMN集群，然后将所述请求从第一PLMN集群路由到第二PLMN集群，以将所述请求发送到终节点设备，其中第二PLMN集群可以是用于第一源节点设备的预先映射的次PLMN集群。

在一个实施例中，如果第一PLMN集群的多个端点中的至少一个端点的状态被确定为活动，则方法1000可以包括如下步骤：将所述请求直接通过第一PLMN集群发送到终节点设备。

在其他实施例中，当第一PLMN集群和第二PLMN集群中的任一者的一个以上的端点的状态被确定为活动时，方法1000可以包括以下步骤：在网络中在所述PLMN集群的多个活动端点之间成比例地分配与多个请求中的、和第一源节点设备相关联的请求有关的数据流量。

根据另一实施例，在确定从不同于第一源节点设备的一源节点设备接收请求的情况下，方法1000可以包括以下步骤：从一个或多个PLMN集群中选择用于发送所述请求的第三PLMN集群，以及确定第三PLMN集群的所有端点的状态，其中第三PLMN集群可以是用于所述源节点设备的预先映射的主PLMN集群。

此外，当第三PLMN集群的所有端点的状态被确定为非活动时，方法1000可以包括以下步骤：从一个或多个PLMN集群中选择第四PLMN集群，以及将所述请求从第三PLMN集群路由到第四PLMN集群以将所述请求发送到终节点设备，其中第四PLMN集群可以是用于所述源节点设备的预先映射的次PLMN集群。

在一个实施例中，如果该第三PLMN集群的多个端点中的至少一个端点的状态被确定为活动，则方法1000可以包括将所述请求直接通过该第三PLMN集群发送到该终节点设备的步骤。

在一个实施例中，方法1000可以包括将单个PLMN集群划分成两个子集群的步骤，其中两个子集群中的一个子集群可以充当第三PLMN集群，而另一个子集群可以充当第四PLMN集群。

在一个实施例中，当第三PLMN集群和所述第四PLMN集群中的任一者的一个以上的端点的状态被确定为活动时，方法1000可以包括以下步骤：在网络中在所述PLMN集群的多个活动端点之间成比例地分配与多个请求中的、和不同于第一源节点设备的源节点设备相关联的请求有关的数据流量。

在另一实施例中，方法1000可以基于路由表的映射来促进将一个或多个PLMN集群配置为用于多个源节点设备的主PLMN集群和次PLMN集群中的任一者。

在又一实施例中，在次PLMN集群的所有端点的状态被确定为非活动的情况下，方法1000可以包括触发对应于所述请求的否定响应的步骤。

图11示出了根据本公开的实施例的可以利用本发明的实施例的示例性计算机系统。

如图11所示，计算机系统1100可以包括外部存储装置1110、总线1120、主存储器1130、只读存储器1140、大容量存储装置1150、通信端口1160和处理器1170。本领域技术人员将认识到，计算机系统可以包括一个以上的处理器和通信端口。处理器1170可以包括与本发明的实施例相关联的各种模块。通信端口1160可以作为用于基于调制解调器的拨号连接的RS-232端口、10/100以太网端口、千兆比特或使用铜缆或光纤的万兆比特端口、串行端口、并行端口，或其他现有或将来的端口。通信端口1160可以根据例如局域网(LAN)、广域网(WAN)或计算机系统连接到的任何网络的网络来选择。存储器1130可以是随机存取存储器(RAM)或本领域公知的任何其他动态存储设备。只读存储器1140可以是任何静态存储设备，例如但不限于用于存储静态信息(例如处理器1170的启动或基本输入输出系统(BIOS)指令)的可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，PROM)芯片。大容量存储装置1150可以是可用于存储信息和/或指令的任何当前或未来的大容量存储解决方案。

总线1120将一个或多个处理器1170与其他存储器、存储和通信块通信耦接。例如，总线1120可以是用于连接扩展卡、驱动器和其他子系统的外围组件互连(PeripheralComponent Interconnect，PCI)/PCI扩展(PCI Extended，PCI-X)总线、小型计算机系统接口(Small Computer System Interface，SCSI)、USB等，以及将处理器1170连接到软件系统的其他总线，例如前端总线(front side bus，FSB)。

可选地，操作员和管理接口(例如显示器、键盘和光标控制设备)也可以耦接到总线1120，以支持操作员与计算机系统的直接交互。可以通过经由通信端口1160连接的各个网络连接来提供其他操作员和各个管理接口。上述各个组件仅用于举例说明各种可能方案。前述示例性计算机系统绝不应限制本公开的范围。

应当理解的是，这里的实施例是关于网络设备来阐述的，然而，在不脱离本发明的范围的情况下，所提出的系统和方法可以在任何计算装置或外部装置中实现。

虽然本文中相当强调优选实施例，但是可以理解的是，在不背离本发明原理的情况下，可以进行许多实施例，并且可以在优选实施例中进行许多改变。本发明的优选实施例中的这些改变和其他改变对于本领域的技术人员来说将是显而易见的，由此可以清楚地理解，上述说明性内容仅作为本发明的说明性实施而不是作为限制来实施。

虽然前述描述了本发明的各种实施例，但是可以在不脱离它们的基本范围的情况下设计本发明的其他和进一步的实施例。本发明的范围由以下权利要求确定。本发明不限于所描述的实施例、版本或示例，所述实施例、版本或示例被包括以使本领域普通技术人员能够在与本领域普通技术人员可用的信息和知识相结合时制作和使用本发明。

本公开的优势

本公开提供了一种系统和方法，该系统和方法通过实现流量的有效和改进的路由来促进与传入请求有关的流量的管理。

本公开提供了一种系统和方法，该系统和方法可以与体系架构、结构、每个节点的功能以及多个网络功能的实现无关。

本发明提供了一种系统和方法，促进SCP实现，该SCP实现可以以有效的方式实现负载均衡、路由、流量监控、拥塞控制、服务发现和其他类似的功能。

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