CN113242141A - 一种用户面网元的故障检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种用户面网元的故障检测方法及装置，所述方法应用于用户面网元，所述方法包括：向对端地址发送检测报文，确定所述检测报文的反馈状态；若所述反馈状态为故障状态，对所述对端地址对应的通信网关进行状态检测，以确定故障类型；若所述故障类型为本地故障，确定第一故障报文；将所述第一故障报文上报；在故障状态下用户面网元相应的通信网关进行状态检测，从而故障类型；本申请避免了用户面网元本地故障时每个通信路径都产生故障报文，即避免出现大量不必要的故障报文的情况，无需进行不必要的故障报文处理，节约了运算资源。

Description

一种用户面网元的故障检测方法及装置

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种用户面网元的故障检测方法及装置。

背景技术

在5G核心网***中，用户面网元(UPF，全称User Plane Function)可承担对于相关通信路径的可靠性维护任务；即对于通信路径的可达性进行检测，确定通信状态是否正常。进一步的，用户面网元可以将检测结果上报至会话管理网元(SMF，全称SessionManagement Function)，以便于后续对于故障的处理。

但是在现有技术中，用户面网元通过检测只能判断故障是否存在，却无法判断故障的具体类型。或者说，无法判断故障究竟来自用户面网元本地，还是来自通信路径的对端。因此可能会带来部分不必要的故障上报，也不利于针对故障进行处理。

发明内容

本申请提供一种用户面网元的故障检测方法及装置。

第一方面，本申请提供一种用户面网元的故障检测方法，所述方法应用于用户面网元，所述方法包括：

向对端地址发送检测报文，确定所述检测报文的反馈状态；

若所述反馈状态为故障状态，对所述对端地址对应的通信网关进行状态检测，以确定故障类型；

若所述故障类型为本地故障，确定第一故障报文；将所述第一故障报文上报。

优选的，所述确定所述检测报文的反馈状态包括：

若未从所述对端地址接收到根据所述检测报文确定的反馈报文，将所述反馈状态确定为故障状态。

优选的，所述对所述对端地址对应的通信网关进行状态检测，以确定故障类型包括：

利用预设的检测程序对所述通信网关进行检测；

若所述通信网关通过检测，将所述故障类型确定为对端故障；

若所述通信网关未通过检测，将所述故障类型确定为本地故障。

优选的，所述确定第一故障报文包括：

根据虚拟地址确定所述第一故障报文。

优选的，还包括：

若满足第一预设条件，根据虚拟地址确定第一恢复报文；

将所述第一恢复报文上报。

第二方面，本申请提供一种用户面网元的选择方法，所述方法应用于会话管理网元，所述方法包括：

根据用户面网元上报的故障报文，确定所述用户面网元的故障类型；

若所述用户面网元不包括故障类型为本地故障的故障情况，将所述用户面网元确定为备选用户面网元；

从所述备选用户面网元中，确定目标用户面网元。

优选的，所述根据用户面网元上报的故障报文，确定所述用户面网元的故障类型包括：

若所述用户面网元上报第一故障报文，将所述用户面网元的故障类型确定为本地故障；

若所述用户面网元未上报所述第一故障报文，所述用户面网元不包括故障类型为本地故障的故障情况。

优选的，还包括：

将所述故障类型为本地故障的用户面网元，确定为故障网元；

若接收到所述故障网元上报的第一恢复报文，将所述故障用户面网元确定为所述备选用户面网元。

第三方面，本申请提供一种用户面网元的故障检测装置，包括：

第一检测模块，用于向对端地址发送检测报文，确定所述检测报文的反馈状态；

第二检测模块，用于在所述反馈状态为故障状态时，对所述对端地址对应的通信网关进行状态检测，以确定故障类型；

第一故障报文确定模块，用于在所述故障类型为本地故障时，确定第一故障报文；将所述第一故障报文上报。

第四方面，本申请提供一种用户面网元的选择装置，包括：

故障类型确定模块，用于根据用户面网元上报的故障报文，确定所述用户面网元的故障类型；

备选用户面网元确定模块，用于在所述用户面网元不包括故障类型为本地故障的故障情况时，将所述用户面网元确定为备选用户面网元；

目标用户面网元确定模块，用于从所述备选用户面网元中，确定目标用户面网元。

与现有技术相比，本申请提供的一种用户面网元的故障检测方法及装置，在故障状态下用户面网元相应的通信网关进行状态检测，从而故障类型；在用户面网元本地故障的情况下，将第一故障报文上报；由此实现了对于故障类型的确定，并通过故障报文将故障类型进行体现；避免了用户面网元本地故障时每个通信路径都产生故障报文，即避免出现大量不必要的故障报文的情况，无需进行不必要的故障报文处理，节约了运算资源。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的一种用户面网元的故障检测方法的流程示意图；

图2为本申请一实施例提供的一种用户面网元的选择方法的流程示意图；

图3为本申请一实施例提供的一种用户面网元的故障检测装置的结构示意图；

图4为本申请一实施例提供的一种用户面网元的选择装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在现有技术中，用户面网元通过检测只能判断故障是否存在，却无法判断故障的具体类型。或者说，无法判断故障究竟来自用户面网元本地，还是来自通信路径的对端设备。

可以理解的是，若用户面网元的某一对端设备存在故障，则用户面网元本身并不受到影响，依然能够与其他对端设备正常通信。反之若用户面网元本身存在故障，则其无法与任何对端设备进行通信。此时可能该用户面网元的每个通信路径都会产生一份故障报文，即会出现大量不必要的故障报文。对大量故障报文进行处理，会浪费计算资源。

并且在一些情况下，会话管理网元可以根据一定的条件对用户面网元进行选择，以便于执行相应功能。理论上，若故障不发生在用户面网元本地，则其可以作为正常用户面网元而被选择；但若故障发生在用户面网元本地，则其应作为故障用户面网元而不能被选择。不过由于现有的故障检测无法确定故障类型，所以在选择的过程中也不能够准确的确定故障的用户面网元。

因此，本申请实施例将提供一种用户面网元的故障检测方法，该方法应用于用户面网元。如图1所示，本实施例中方法包括以下步骤：

步骤101、向对端地址发送检测报文，确定检测报文的反馈状态。

对端地址，即用户面网元通信连接的对端设备的通信地址。本步骤中可按照常规的方式，向对端地址发送检测报文以进行检测。根据检测报文的反馈状态，可以确定该通信路径是否正常。

具体的，若从对端地址接收到根据检测报文确定的反馈报文，则说明通信路径正常，即反馈状态为正常状态。反之，若未从对端地址接收到根据检测报文确定的反馈报文，可以将反馈状态确定为故障状态。在反馈状态为故障状态的情况下，可确定上述的通信路径上存在故障，但尚无法确定故障类型，即无法确定故障发生在用户面网元本地，还是发生在对端设备。

本实施例中，上述用户面网元与对端设备的通信路径，可以基于GTP-U通信通道实现。则相应的故障检测可以基于GTP-U通信通道中的ECHO机制实现。当然，该通信路径以及相关故障检测，也可通过其他通信方式实现，本实施例中对此不做限定。任何类似的检测过程均可结合在本实施例整体技术方案当中。

步骤102、若反馈状态为故障状态，对对端地址对应的通信网关进行状态检测，以确定故障类型。

在确定故障状态之后，本实施例中还将进一步的确定故障类型。对此，可以确定出用户面网元上负责连接该对端地址的通信网关，也就是对应该故障通信路径的通信网关。然后对该通信网关进行状态检测。

具体的，可以利用预设的检测程序对通信网关进行检测。该通信网关的状态代表着用户面网元本地的通信状态。所以若通信网关通过检测，则说明本地通信状态正常，可将故障类型确定为对端故障。若通信网关未通过检测，则意味着故障发生在用户面网元自身，即将故障类型确定为本地故障。该检测程序可以采用本领域中的PING程序(即PacketInternet Groper，网络诊断工具)实现。

步骤103、若故障类型为本地故障，确定第一故障报文；将第一故障报文上报。

若将故障类型确定为本地故障，说明用户面网元本身存在故障，无法与任何一个对端设备进行通信。因此，可在这一情况下生成第一故障报文体现上述情况，避免每个通信路径都产生故障报文，即避免出现大量不必要的故障报文。

具体的，可以根据虚拟地址确定第一故障报文。常规的故障报文格式通常会包括对端地址，从而表明故障的来源。而在第一故障报文中，可以沿用常规的故障报文格式，并且以虚拟地址代替对端地址。这使得第一故障报文中不再具有真实的通信地址，从而不存在对于任何对端设备的指向性。以此可以体现“故障发生在本地，而非发生在特定对端”的含义。因此，虚拟地址需要不同于任意的真实对端地址。例如，在IPv4对应的虚拟地址可以是“0.0.0.0”，IPv6对应的虚拟地址可以是“：：”。

而在另一些情况下，假如故障类型为对端故障，还可确定包括对端地址的第二故障报文。通过第二故障报文能够确定故障的真实来源为该对端地址，即不进可以反应出故障的存在，也可反应出故障的类型以及来源。

本实施例中，用户面网元可以将第一故障报文以及第二故障报文上报，例如上报至会话管理网元，从而反应相关的故障情况，以便于后续处理。

另外，如果在经过相关的故障处理之后，用户面网元的本地故障得以恢复，即满足了第一预设条件，还可根据该虚拟地址相应的生成第一恢复报文。将第一恢复报文上报至会话管理网元，意味着告知至会话管理网元本地故障已经恢复正常。

通过以上技术方案可知，本实施例存在的有益效果是：在故障状态下用户面网元相应的通信网关进行状态检测，从而故障类型；在用户面网元本地故障的情况下，将第一故障报文上报；由此实现了对于故障类型的确定，并通过故障报文将故障类型进行体现；避免了用户面网元本地故障时每个通信路径都产生故障报文，即避免出现大量不必要的故障报文的情况，无需进行不必要的故障报文处理，节约了运算资源。

如图2所示，为本申请所述用户面网元的选择方法的一个具体实施例。本实施例中方法应用于会话管理网元。可以认为，本实施例中用户面网元的选择，对应于图1所示实施例中的用户面网元的故障检测。即本实施例中，会话管理网元将基于上述的故障检测结果对用户面网元进行选择。本实施例中所述方法具体包括以下步骤：

步骤201、根据用户面网元上报的故障报文，确定用户面网元的故障类型。

会话管理网元在对用户面网元进行选择之前，可以从各个用户面网元接受故障报文，从而确定用户面网元是否存在故障，以及具体的故障类型。具体的，故障报文可以是根据图1所示实施例中方法确定的第一故障报文；或者在一些情况下也可能是第二故障报文。

若用户面网元上报第一故障报文，会话管理网元可将用户面网元的故障类型确定为本地故障，即认为此时该用户面网元自身存在故障。反之，若用户面网元未上报第一故障报文，则说明此时用户面网元不包括故障类型为本地故障的故障情况，即其本身处于正常的通信状态。

用户面网元未上报第一故障报文的情况，可以是未上报任何故障报文，也可以是上报了第一故障报文之外的其他故障报文，例如第二故障报文。上述情况下，均应当认为不存在本地故障。根据其他故障报文，也可确定用户面网元相应的故障类型。例如针对第二故障报文，可确定故障类型为对端故障。

步骤202、若用户面网元不包括故障类型为本地故障的故障情况，将用户面网元确定为备选用户面网元。

理论上，若故障不发生在用户面网元本地，则其可以作为正常用户面网元而被选择；但若故障发生在用户面网元本地，则其应作为故障用户面网元而不能被选择。因此，只需用户面网元未上报第一故障报文，即可说明其不存在故障类型为本地故障的故障情况，能够正常通信。也就可以被会话管理网元进行选择。所以未上报第一故障报文的用户面网元可被确定为备选用户面网元。备选用户面网元，即可作为会话管理网元可选择的对象。

在本实施例中，会话管理网元可以通过针对性设计得以增强，以便于对于第一故障报文进行解析，可识别第一故障报文中的虚拟地址。换言之，当会话管理网元识别到虚拟地址，即可判定该故障报文为第一故障报文。而上报了第一故障报文的用户面网元，存在故障类型为本地故障的故障情况，所以将被确定为故障网元。

进一步的，可以制定用户面网元对应的故障管理表，该故障管理表中对故障网元进行记录。当一个用户面网元被确定为故障网元，则可将其记录到故障管理表。

如果故障网元在经过相关的故障处理之后，本地故障得以恢复，可相应的生成第一恢复报文并上报，即如图1所示实施例中描述。若会话管理网元接收到故障网元上报的第一恢复报文，则可认为其本地故障已经不复存在。当会话管理网元识别到第一恢复报文中的虚拟地址，可以判定相应的用户面网元已经恢复，可将故障用户面网元重新确定为备选用户面网元。也就是，可以从故障管理表中将该故障网元删除。

而故障管理表中不包括的用户面网元，即可被认为是备选用户面网元。在一些情况下，亦可将备选用户面网元加入到特定的集合当中，例如加入到备选列表当中。

另一些情况下，会话管理网元也可对于其他故障报文，例如图1所示实施例中的第二故障报文进行识别。即解析得到第二故障报文中包括的对端地址，从而确定对端故障的来源。

步骤203、从备选用户面网元中，确定目标用户面网元。

备选用户面网即为不存在本地故障，可被会话管理网元选择的用户面网元。在确定了备选用户面网元之后，即可进一步的进行选择。

具体的，可以结合其他预设的选择条件，例如以数据网络名称(DNN)、IMEI类型分配代码(TAC)等作为筛选条件，从全部备选用户面网元中进行查询并选择。或者说从备选列表进行选择，从而确定出目标用户面网元。

也可结合上述预设的选择条件，先行从全部的用户面网元中进行选择，从而选定某个用户面网元。并进一步的判断该被选定的用户面网元是否为备选用户面网元。即判断其是否存在于故障管理表中，或是否存在于备选列表中。如果该被选定的用户面网元是备选用户面网元，则可直接将其选中，以作为目标用户面网元。如果该被选定的用户面网元不是备选用户面网元，说明其存在本地故障不可选，则应当重新进行选择。

通过以上方式，本实施例中实现了从备选用户面网元中确定目标用户面网元。因可确定备选用户面网元均不存在本地故障，所以选取到的目标用户面网元必然也不会具有本地故障。对其进行选择后，即可正常的执行后续通信工作，不会遭遇因目标用户面网元本身存在故障，导致后续通信受到影响的情况发生。

至此，本实施例结合图1所示实施例中的故障检测，实现了对于用户面网元的选择。因此可以结合用户面故障类型，判断其是否存在本地故障，从而使得选择过程更加精确。

如图3所示，为本申请所述用户面网元的故障检测装置的一个具体实施例。本实施例装置，即用于执行图1所述方法的实体装置。其技术方案本质上与上述实施例一致，上述实施例中的相应描述同样适用于本实施例中。本实施例中装置包括：

第一检测模块301，用于向对端地址发送检测报文，确定检测报文的反馈状态。

第二检测模块302，用于在反馈状态为故障状态时，对对端地址对应的通信网关进行状态检测，以确定故障类型。

第一故障报文确定模块303，用于在故障类型为本地故障时，确定第一故障报文；将第一故障报文上报。

另外在图3所示实施例的基础上，优选的，还包括：

第二检测模块302包括：

第一检测单元321，用于利用预设的检测程序对通信网关进行检测；在通信网关通过检测时，将故障类型确定为对端故障。

第二检测单元322，用于利用预设的检测程序对通信网关进行检测；在通信网关未通过检测时，将故障类型确定为本地故障。

还包括：

恢复报文确定模块304，用于在满足第一预设条件时，根据虚拟地址确定第一恢复报文；将第一恢复报文上报。

如图4所示，为本申请所述用户面网元的选择装置的一个具体实施例。本实施例装置，即用于执行图2所述方法的实体装置。其技术方案本质上与上述实施例一致，上述实施例中的相应描述同样适用于本实施例中。本实施例中装置包括：

故障类型确定模块401，用于根据用户面网元上报的故障报文，确定用户面网元的故障类型。

备选用户面网元确定模块402，用于在用户面网元不包括故障类型为本地故障的故障情况时，将用户面网元确定为备选用户面网元。

目标用户面网元确定模块403，用于从备选用户面网元中，确定目标用户面网元。

另外在图4所示实施例的基础上，优选的，还包括：

故障类型确定模块401包括：

第三检测单元411，用于在用户面网元上报第一故障报文时，将用户面网元的故障类型确定为本地故障。

第四检测单元412，用于在用户面网元未上报第一故障报文时，用户面网元不包括故障类型为本地故障的故障情况。

还包括：

故障网元确定模块404，用于将故障类型为本地故障的用户面网元，确定为故障网元。

恢复模块405，用于在接收到故障网元上报的第一恢复报文时，将故障用户面网元确定为备选用户面网元。

除了上述方法和设备以外，本申请的实施例还可以是计算机程序产品，其包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本申请各种实施例的方法中的步骤。

所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。

此外，本申请的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本申请各种实施例的方法中的步骤。

所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的***、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。

本申请中涉及的器件、装置、设备、***的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、***。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“如但不限于”，且可与其互换使用。

还需要指出的是，在本申请的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (10)

1.一种用户面网元的故障检测方法，所述方法应用于用户面网元，所述方法包括：

向对端地址发送检测报文，确定所述检测报文的反馈状态；

若所述反馈状态为故障状态，对所述对端地址对应的通信网关进行状态检测，以确定故障类型；

若所述故障类型为本地故障，确定第一故障报文；将所述第一故障报文上报。

2.根据权利要求1所述方法，所述确定所述检测报文的反馈状态包括：

若未从所述对端地址接收到根据所述检测报文确定的反馈报文，将所述反馈状态确定为故障状态。

3.根据权利要求1所述方法，所述对所述对端地址对应的通信网关进行状态检测，以确定故障类型包括：

利用预设的检测程序对所述通信网关进行检测；

若所述通信网关通过检测，将所述故障类型确定为对端故障；

若所述通信网关未通过检测，将所述故障类型确定为本地故障。

4.根据权利要求3所述方法，所述确定第一故障报文包括：

根据虚拟地址确定所述第一故障报文。

5.根据权利要求1～4任意一项所述方法，还包括：

若满足第一预设条件，根据虚拟地址确定第一恢复报文；

将所述第一恢复报文上报。

6.一种用户面网元的选择方法，所述方法应用于会话管理网元，所述方法包括：

根据用户面网元上报的故障报文，确定所述用户面网元的故障类型；

若所述用户面网元不包括故障类型为本地故障的故障情况，将所述用户面网元确定为备选用户面网元；

从所述备选用户面网元中，确定目标用户面网元。

7.根据权利要求6所述方法，所述根据用户面网元上报的故障报文，确定所述用户面网元的故障类型包括：

若所述用户面网元上报第一故障报文，将所述用户面网元的故障类型确定为本地故障；

若所述用户面网元未上报所述第一故障报文，所述用户面网元不包括故障类型为本地故障的故障情况。

8.根据权利要求7所述方法，还包括：

将所述故障类型为本地故障的用户面网元，确定为故障网元；

若接收到所述故障网元上报的第一恢复报文，将所述故障用户面网元确定为所述备选用户面网元。

9.一种用户面网元的故障检测装置，包括：

第一检测模块，用于向对端地址发送检测报文，确定所述检测报文的反馈状态；

第二检测模块，用于在所述反馈状态为故障状态时，对所述对端地址对应的通信网关进行状态检测，以确定故障类型；

第一故障报文确定模块，用于在所述故障类型为本地故障时，确定第一故障报文；将所述第一故障报文上报。

10.一种用户面网元的选择装置，包括：

故障类型确定模块，用于根据用户面网元上报的故障报文，确定所述用户面网元的故障类型；

备选用户面网元确定模块，用于在所述用户面网元不包括故障类型为本地故障的故障情况时，将所述用户面网元确定为备选用户面网元；

目标用户面网元确定模块，用于从所述备选用户面网元中，确定目标用户面网元。

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