CN108882305A - 一种数据包的分流方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据包的分流方法及装置，所述数据包的分流方法包括：终端针对待发送的数据包，及本地分流策略，判断所述数据包是否为本地分流数据包；如果是，在所述数据包中携带分流标识，并将携带所述分流标识的数据包通过用户面数据传输通道发送给用户面功能UPF设备。在本发明中使得分流机制更加简单，并进一步提高网络处理效率。

Description

一种数据包的分流方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种数据包的分流方法及装置。

背景技术

由于4G(the 4th Generation mobile communication，第四代移动通信技术)网络中的PGW(Public Data Network GateWay，公用数据网网关)是集中式部署，并且在4G网络中所有的数据包都需要通过回传网络返回核心PGW，所以这样集中回传方式，PGW的处理压力较大，并且数据包经过回传网络长距离传输会造成端到端时延的增加。这些问题在5G(the 5th Generation mobile communication，第五代移动通信技术)网络架构下，可以采用本地分流即边缘计算来解决。

基于5G网络架构的本地分流的技术方案主要包括：

第一种、图1为现有技术提供的建立本地PDU(Protocol Data Unit，协议数据单元)会话的过程示意图，如图1所示，UE触发，建立从UE(User Entity，终端)到本地UP(UserPlane，用户面)功能(function)设备的本地PDU会话。具体地，所述UE与AN(AccessNetwork，接入网)设备之间建立连接，所述AN与两个UP function设备建立连接，其中一个UP function设备与数据网(Data Network)设备建立连接，另一个UP function设备与本地数据网(Local Data Network)设备建立连接，此时，所述UE与两个UP function设备之间的PDU会话建立完成。所述UE在与本地UP function设备可以通过建立的PDU会话进行数据交互，其中本地UP function设备即为与Local Data Network建立连接的UP function设备，同时两个UP function设备和AN设备可以与CN(Core Network，核心网)控制面(ControlPlane)设备进行数据交互，从而支持本地分流。

第二种、图2为现有技术提供的UL-CL(UPFLink Classifier，上行分类器)方式实现数据包分流的示意图，如图2所示，UPF(User Plane Function，用户面功能)设备支持UL-CL功能，通过查询数据包的目的地址来实现数据分流，将满足条件的数据包卸载到本地网络中，终端只需要支持一个IP(Internet Protocol，网络协议)地址。具体地，UPF设备接收到UE通过AN发送的数据包，根据数据包中的目的IP地址及本地的UL-CL功能，对数据包进行分流，如果数据包中目的IP地址满足第一条件，则将数据包发送给UPF设备的锚点1，如果数据包中目的IP地址满足第二条件，则将数据包发送给UPF设备的锚点2，UPF设备将对应的数据包发送给DN，此外，如图2中所示的不同设备之间可以通过对应的接口完成数据交互。

第三种、图3为现有技术提供的Multi-homing Branching Point(多归属分支点)方式实现数据包分流的示意图，如图3所示，UPF支持Multi-homing branching point功能，通过查询数据包的源IP地址(UE的IP地址)来实现数据分流，将满足条件的数据包卸载到本地网络中，终端需要支持多个IP地址。具体地，UPF设备接收到UE通过AN发送的数据包，根据数据包中的源IP地址及本地的UL-CL功能，对数据包进行分流，如果数据包中源IP地址满足第一条件，则将数据包发送给UPF设备的锚点1，如果数据包中源IP地址满足第二条件，则将数据包发送给UPF设备的锚点2，UPF设备将对应的数据包发送给DN，此外，如图2中所示的不同设备之间可以通过对应的接口完成数据交互。

目前的三种方案中，第二种和第三种机制需要在UPF设备上针对不同的目的IP地址或源IP地址分别配置对应的分流策略，如果需要配置分流策略的目的IP地址或源IP地址过多，则需要SM(Session Management，会话管理)功能设备或网管在UPF设备上进行较复杂的配置，导致分流机制复杂；另外，现有的分流过程都是需要UPF设备根据数据包的IP地址进行分流，UPF设备的处理压力较大，对数据包处理速度有一定的影响，导致网络处理效率过低。

发明内容

本发明提供一种数据包的分流方法及装置，用以解决现有技术中存在的分流机制复杂和网络处理效率过低的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种数据包的分流方法，应用于终端，所述方法包括：

针对待发送的数据包，及本地分流策略，判断所述数据包是否为本地分流数据包；

如果是，在所述数据包中携带分流标识，并将携带所述分流标识的数据包通过用户面数据传输通道发送给用户面功能UPF设备。

进一步地，当所述本地分流策略为根据数据包的源IP地址确定的第一分流策略时，所述针对待发送的数据包，及本地分流策略，判断所述数据包是否为本地分流数据包包括：

根据所述数据包的源IP地址，及第一分流策略，判断所述数据包是否为本地分流数据包，其中所述源IP地址包括互联网协议第4版IPv4地址或互联网协议第6版IPv6前缀地址。

进一步地，当所述本地分流策略为根据数据包的目的IP地址确定的第二分流策略时，所述针对待发送的数据包，及本地分流策略，判断所述数据包是否为本地分流数据包包括：

根据所述数据包的目的IP地址，及第二分流策略，判断所述数据包是否为本地分流数据包，其中所述目的IP地址包括IPv4地址或IPv6前缀地址。

进一步地，当所述本地分流策略为根据终端的类型确定的第三分流策略时，所述针对待发送的数据包，及本地分流策略，判断所述数据包是否为本地分流数据包包括：

判断自身的终端类型是否为所述第三分流策略中保存的终端的类型。

进一步地，当所述本地分流策略为根据应用的特征信息确定的第四分流策略时，所述针对待发送的数据包，及本地分流策略，判断所述数据包是否为本地分流数据包包括：

根据所述数据包对应的应用，获取所述应用对应的特征信息；

判断所述特征信息是否为所述第四分流策略中保存的特征信息。

进一步地，还包括：

接收接入和移动性管理功能AMF设备发送的本地分流策略。

本发明提供了一种数据包的分流方法，应用于用户面功能UPF设备，所述方法包括：

识别接收到的终端发送的数据包中是否携带分流标识；

如果所述数据包中携带分流标识，对所述数据包进行本地卸载。

进一步地，所述识别接收到的终端发送的数据包中是否携带分流标识之前，所述方法还包括：

接收SMF设备发送的加入用户面数据传输通道中的请求信息；

根据所述请求信息，加入到所述用户面数据传输通道中。

本发明提供了一种数据包的分流装置，应用于终端，所述装置包括：

判断模块，用于针对待发送的数据包，及本地分流策略，判断所述数据包是否为本地分流数据包；如果是，触发发送模块；

发送模块，用于在所述数据包中携带分流标识，并将携带所述分流标识的数据包通过用户面数据传输通道发送给用户面功能UPF设备。

进一步地，所述判断模块，具体用于当所述本地分流策略为根据数据包的源IP地址确定的第一分流策略时，根据所述数据包的源IP地址，及第一分流策略，判断所述数据包是否为本地分流数据包，其中所述源IP地址包括互联网协议第4版IPv4地址或互联网协议第6版IPv6前缀地址。

进一步地，所述判断模块，具体用于当所述本地分流策略为根据数据包的目的IP地址确定的第二分流策略时，根据所述数据包的目的IP地址，及第二分流策略，判断所述数据包是否为本地分流数据包，其中所述目的IP地址包括IPv4地址或IPv6前缀地址。

进一步地，所述判断模块，具体用于当所述本地分流策略为根据终端的类型确定的第三分流策略时，判断自身的终端类型是否为所述第三分流策略中保存的终端的类型。

进一步地，所述判断模块，具体用于当所述本地分流策略为根据应用的特征信息确定的第四分流策略时，根据所述数据包对应的应用，获取所述应用对应的特征信息；判断所述特征信息是否为所述第四分流策略中保存的特征信息。

进一步地，所述装置还包括：

接收模块，用于接收接入和移动性管理功能AMF设备发送的本地分流策略。

本发明提供了一种数据包的分流装置，应用于用户面功能UPF设备，所述装置包括：

识别模块，用于识别接收到的终端发送的数据包中是否携带分流标识；如果是，触发分流模块；如果否，触发发送模块；

分流模块，用于对所述数据包进行本地卸载。

进一步地，所述装置还包括：

接收模块，用于接收SMF设备发送的加入用户面数据传输通道中的请求信息；

加入模块，用于根据所述请求信息，加入到所述用户面数据传输通道中。

本发明提供了一种数据包的分流方法及装置，所述数据包的分流方法包括：终端针对待发送的数据包，及本地分流策略，判断所述数据包是否为本地分流数据包；如果是，在所述数据包中携带分流标识，并将携带所述分流标识的数据包通过用户面数据传输通道发送给UPF设备。在本发明中终端判断数据包是否为分流数据包，如果是，在数据包中携带分流标识，并将携带有分流标识的数据包发送给UPF设备，使得UPF设备识别接收的数据包中携带有分流标识时，对所述数据包进行本地卸载，将分流的压力分散到每个终端，UPF设备不需要配置复杂的分流机制，而是将识别到携带有本地分流标识的数据包进行本地卸载，使得分流机制更加简单，并进一步提高了网络处理效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的建立本地PDU会话的过程示意图；

图2为现有技术提供的UL-CL方式实现数据包分流的示意图；

图3为现有技术提供的Multi-homing Branching Point方式实现数据包分流的示意图；

图4为本发明实施例1提供的一种数据包的分流过程的示意图；

图5为本发明实施例3提供的基于TS23.501标准的5G网络架构图；

图6为本发明实施例3提供的一种由PCF设备制定分流策略的数据包的分流过程的示意图；

图7为本发明实施例3提供的一种由UDM设备制定分流策略的数据包的分流系统的结构图；

图8为本发明实施例4提供的一种数据包的分流的流程示意图；

图9为本发明实施例6提供的一种数据包的分流装置的结构图；

图10为本发明实施例6提供的另一种数据包的分流装置的结构图；

图11为本发明实施例6提供的一种数据包的分流的流程示意图。

具体实施方式

为了使得分流机制更加简单，并进一步提高网络处理效率，本发明实施例提供了一种数据包的分流方法及装置。

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

图4为本发明实施例提供的一种数据包的分流过程的示意图，该过程包括以下步骤：

S401：针对待发送的数据包，及本地分流策略，判断所述数据包是否为本地分流数据包，如果是，进行S402，如果否，进行S403。

本发明实施例提供的数据包的分流方法应用于终端，所述终端可以是PC、笔记本电脑、手机等能够发送数据包的终端，所述终端中预先保存有对数据包进行分流的本地分流策略。

所述终端保存的本地分流策略可以是在终端出厂时预先保存到本地的，也可以是网络侧设备发送给终端，终端接收并保存的。所述本地分流策略可以是根据数据包的源IP地址确定的第一分流策略，也可以是根据数据包目的IP地址确定的第二分流策略，但需要注意的是，所述终端中只会保存一种本地分流策略。所述终端根据预先保存的本地分流策略，可以判断所述数据包是否为本地分流数据包，也就是是否可实现本地分流。

所述源IP地址可以是互联网协议第4版IPv4(Internet Protocol Version 4，互联网协议第4版)地址或IPv6(Internet Protocol Version 6，互联网协议第6版)前缀地址，对应的所述目的IP地址也可以是IPv4地址或IPv6前缀地址

其中该根据源IP地址确定的第一分流策略中，保存的是每个源IP地址对应的数据包是否本地分流数据包，或者为了减小数据量，在该第一分流策略中可以只保存本地分流数据包对应的源IP地址，或者非本地分流数据包对应的源IP地址；相应的根据目的IP地址确定的第二分流策略中，保存的是每个目的IP地址对应的数据包是否为本地分流数据包，或者同样地为了减小数据量，在该第二分流策略中可以只保存本地分流数据包对应的目的IP地址，或者非本地分流数据包对应的目的IP地址。

S402：在所述数据包中携带分流标识，并将携带所述分流标识的数据包通过用户面数据传输通道发送给UPF设备。

终端根据分流策略可以识别哪些数据包是本地分流数据包，即对哪些数据包进行本地分流，并在确定数据包为本地分流数据包时，在数据包中添加对应的分流标识，所述分流标识为任意能够标识所述数据包为本地分流数据包的标识信息即可，UPF设备根据数据包中是否携带分流标识，确定是否对数据包进行本地分流处理。

具体的，终端当识别该数据包为本地分流数据包时，则在该数据包中携带分流标识，其中该分流标识可以携带在数据包的预设位置，例如携带在数据包的数据头或者数据尾等，具体的在哪里携带分流标识可以在终端和UPF设备中预先约定，只要保证终端在数据包中携带了分流标识后，UPF设备能够识别出即可。

例如当终端识别到该数据包为本地分流数据包时，确定该数据包对应的分流标识为1，预先约定的预设位置为数据尾，则在该数据包的数据尾携带分流标识1；UPF设备接收到携带有分流标识的数据包后，识别到所述数据包的数据尾的携带有分流标识1，则可确定需要对所述数据包进行本地分流。

进行本地分流的UPF设备为本地UPF设备，即具有本地分流功能且与所述终端接入相同eNB的UPF设备。

所述终端与UPF设备进行数据交互是通过用户面数据传输通道来完成的，所述用户面数据传输通道为PDU会话，所述终端与所述UPF设备建立PDU会话的过程属于现有技术，在本发明实施例中不做赘述。

S403：将所述数据包通过用户面数据传输通道发送给UPF设备。

如果所述终端判断所述数据包不为本地分流数据包，则直接将所述数据包通过用户面传输通道发送给UPF设备，UPF设备根据数据包中是否携带分流标识，确定是否对数据包进行本地分流处理。

如果终端可以在数据包中携带不同的分流标识，则UPF设备中预先保存有分流标识的集合。UPF设备可以是接收到终端发送的数据包后，在该数据包的预设位置识别是否携带分流标识，如果携带分流标识，则判断该分流标识是否与自身保存的分流标识的集合中的分流标识匹配，如果匹配，则确定该数据包为本地分流数据包，否则，确定该数据包非本地分流数据包。

所述UPF设备可以是支持UL-CL功能的UPF设备，也可以是支持Multi-homingBranching Point功能的UPF设备。

在本发明实施例中终端针对待发送的数据包，及本地分流策略，判断所述数据包是否为分流数据包，如果是，在所述数据包中携带分流标识，并将携带有分流标识的数据包发送给用户面功能UPF设备，使得UPF设备识别接收的数据包中携带有分流标识时，对所述数据包进行本地卸载，将分流的压力分散到每个终端，UPF设备不需要配置复杂的分流机制，而是将识别到携带有本地分流标识的数据包进行本地卸载，使得分流机制更加简单，减轻了UPF设备的压力，并进一步提高了网络处理效率。

实施例2：

为了提高网络处理效率，在上述实施例的基础上，本发明实施例中，所述终端根据本地分流策略，可以确定待发送的数据包是否为本地分流数据包，并在确定为本地分流数据包的数据包中携带分流标识，使得UPF设备直接识别数据包中是否携带有分流标识，从而确定是否对所述数据包进行本地分流处理，省略了UPF设备通过分析数据包的IP地址等信息来判断该数据包是否满足对应的本地分流策略这一步骤，从而提高了网络处理效率。

所述终端中预先保存的本地分流策略为根据数据包的源IP地址确定的第一分流策略、根据数据包的目的IP地址确定的第二分流策略、根据终端的类型确定的第三分流策略和根据数据包对应的应用的特征信息确定的第四分流策略中的其中一种。

当所述本地分流策略为根据数据包的源IP地址确定的第一分流策略时，所述针对待发送的数据包，及预先保存的本地分流策略，判断所述数据包是否为本地分流数据包包括：

根据所述数据包的源IP地址，及第一分流策略，判断所述数据包是否为本地分流数据包，其中所述源IP地址包括IPv4地址或IPv6前缀地址；

如果是，确定所述数据包为本地分流数据包；

否则，确定所述数据包非本地分流数据包。

所述第一分流策略为根据数据包的源IP地址确定的。当所述终端预先保存的本地分流策略为第一分流策略时，确定所述数据包是否为本地分流数据包可以是，判断所述数据包的源IP地址是否位于第一分流策略中保存的源IP地址范围内，如果是，确定所述数据包为本地分流数据包；也可以是判断所述数据包的源IP地址是否为第一分流策略中保存的某个特定的源IP地址，如果是，确定所述数据包为本地分流数据包。

当所述本地分流策略为根据数据包的目的IP地址确定的第二分流策略时，所述针对待发送的数据包，及预先保存的本地分流策略，判断所述数据包是否为本地分流数据包包括：

根据所述数据包的目的IP地址，及第二分流策略，判断所述数据包是否为本地分流数据包，其中所述目的IP地址包括IPv4地址或IPv6前缀地址；

如果是，确定所述数据包为本地分流数据包；

否则，确定所述数据包非本地分流数据包。

所述第一分流策略为根据数据包的源IP地址确定的。当所述终端预先保存的本地分流策略为第二分流策略时，则确定所述数据包是否为本地分流数据包可以是，判断所述数据包的目的IP地址是否位于第二分流策略中保存的目的IP地址范围内，如果是，确定所述数据包为本地分流数据包；也可以是判断所述数据包的目的IP地址是否为第二分流策略中保存的某个特定的目的IP地址，如果是，确定所述数据包为本地分流数据包。

当所述本地分流策略为根据终端的类型确定的第三分流策略时，所述针对待发送的数据包，及预先保存的本地分流策略，判断所述数据包是否为本地分流数据包包括：

判断自身的终端类型是否为所述第三分流策略中保存的终端的类型，

如果是，确定所述数据包为本地分流数据包；

否则，确定所述数据包非本地分流数据包。

所述第三分流策略为根据终端的类型确定的，具体地，所述终端判断自身的终端类型是否为所述第三分流策略中保存的终端的类型可以是，识别安装在终端上的操作系统的类型，判断该操作系统的类型是否为第三分流策略中保存的操作系统的类型，例如所述第三分流策略中保存的操作系统的类型为安卓操作系统，如果所述终端确定自身安装的操作系统为安卓操作系统，则确定所述数据包为本地分流数据包，如果所述终端确定自身安装的操作系统为iOS操作系统，则确定所述数据包不为本地分流数据包。

当所述本地分流策略为根据应用的特征信息确定的第四分流策略时，所述针对待发送的数据包，及预先保存的本地分流策略，判断所述数据包是否为本地分流数据包包括：

根据所述数据包对应的应用，获取所述应用对应的特征信息；

判断所述特征信息是否为所述第四分流策略中保存的特征信息；

如果是，确定所述数据包为本地分流数据包；

否则，确定所述数据包非本地分流数据包。

所述第四分流策略为根据应用的特征信息确定的，其中该特征信息包括应用的属性信息，所述应用的属性信息可以是应用对应的功能属性信息、应用的来源属性信息和应用的标识信息中的一种或几种，所述应用的标识信息可以是APPID(APPlicationIdentification，应用唯一编码)。

所述终端根据所述数据包对应的应用，获取所述应用对应的特征信息的过程可以是根据所述数据包对应的应用，确定所述应用所述终端中的安装路径，在所述安装路径下获取所述应用对应的特征信息。

当所述特征信息为应用的标识信息时，终端在所述应用安装完成后会在本地保存安装信息，根据所述应用对应的安装信息，确定所述应用对应的标识信息，所述终端判断获取的应用的特征信息是否为第四分流策略中保存的特征信息可以是，判断获取的应用的特征信息是否为所述第四分流策略中保存的即时通讯应用的标识信息，如果是，则确定所述数据包为本地分流数据包，否则，确定所述数据包非本地分流数据包。

本发明实施例中，所述终端根据本地分流策略，可以确定待发送的数据包是否为本地分流数据包，并在确定为本地分流数据包的数据包中携带分流标识，使得UPF设备直接识别数据包中是否携带有分流标识，从而确定是否对所述数据包进行本地分流处理，省略了UPF设备通过分析数据包的IP地址等信息来判断该数据包是否满足对应的本地分流策略这一步骤，从而提高了网络处理效率。

实施例3：

在上述各实施例的基础上，为了保证终端分流的灵活性，本发明实施例中，所述方法还包括：

接收通过AMF(Access Management Function，接入和移动性管理功能)设备发送的本地分流策略。

其中所述AMF设备发送的本地分流策略为PCF(Policy Control Function，策略控制功能)设备制定后发送的；或为UDM(User Data Management，用户数据管理)设备制定后发送的。

所述终端在接收到AMF发送的本地分流策略后，可以在本地保存所述本地分流策略。

本发明实施例中，所述终端中的保存的分流策略及分流标识为网络侧设备发送的，终端接收本地分流策略及分流标识并保存的，终端可以根据网络侧设备发送的本地分流策略进行本地分流的过程，从而保证了终端分流的灵活性。

PCF设备或UDM设备在制定分流策略和分配分流标识的过程为：PCF设备或UDM设备与AF设备进行数据交互，根据数据交互结果，为该AF的数据包制定分流策略和分配分流标识，或/和访问该AF设备的终端制定分流策略和分配分流标识。

图5为本发明实施例提供的基于TS23.501标准的5G网络架构图，如图5所示，PCF设备或UDM设备将制定的分流策略和分配的分流标识通过AMF设备发送给终端的过程包括：PCF设备将制定的分流策略和分配的分流标识通过N15接口发送给AMF设备，或UDM设备将制定的分流策略和分配的分流标识通过N8接口AMF发送给设备，还可以是PCF设备将制定的分流策略和分配的分流标识通过N7接口发送给SMF(Session Management Function，会话管理功能)设备，或UDM设备将制定的分流策略和分配的分流标识通过N10接口发送给SMF设备，然后SMF设备在接收到PCF设备或UDM设备发送的分流策略和分流标识后，通过N11接口将分流策略和分流标识发送给AMF设备，最后再由AMF设备通过接口N1将分流策略和分流标识发送给终端，终端接收到分流策略和分流标识后保存到本地，完成终端的分流策略和分流标识的配置。

此外，如图5所示，5G网络架构实现控制面与用户面分离，UPF设备实现数据包转发功能，可以按需部署在网络边缘。控制面功能SMF设备管理数据传输路径的建立，即根据网络策略配置UPF设备，构建合理的数据传输路径。控制面功能PCF设备可以针对不同数据包进行不同的策略管理。控制面功能UDM设备主要对终端UE签约信息进行管理。

核心网控制面设备包括AUSF(Access User Session Function，接入用户会话功能)设备、UDM设备、AMF设备、SMF设备、PCF设备和AF(Application Function，应用功能)设备，用户面功能设备包括UE、RAN/AN(Residential Access Network/Access Network，居民接入网/接入网)设备、UPF设备和DN(Data Network，数据网)设备。

核心网控制面设备之间数据交互是通过接口完成的，例如AUSF设备和UDM设备之间直接通过N13接口进行数据交互，AUSF设备和SMF设备之间可以是先通过N13接口再通过N10接口进行数据交互，也可以是先通过N12接口再通过N11接口进行间接数据交互，核心网控制面设备之间的直接或间接数据交互，与AUSF设备和SMF设备或AUSF设备和UDM设备过程相似，在本发明实施例中不多赘述。

核心网控制面设备与用户面功能设备之间的直接或间接数据交互也是通过接口完成的，过程与AUSF设备和SMF设备或AUSF设备和UDM设备过程相似，在本发明实施例中不多赘述。

用户面功能设备之间的数据交互为通过用户面数据传输通道完成，所述用户面功能设备之间通过用户面数据传输通道完成数据交互的过程属于现有技术，在本发明实施例中不做赘述。

图6为本发明实施例提供的一种由PCF设备制定分流策略的流程示意图，步骤如下：

步骤①：AF设备通过NEF(Network Exposure Function，能力开放功能)设备，与核心网控制面PCF设备进行交互。

AF设备与PCF设备进行数据交互，若该AF设备对应的应用为运营商自有业务或运营商可信赖业务，则AF设备可与PCF设备直接通信；若该AF设备对应的应用为第三方应用，则AF设备与PCF设备的通信需要通过NEF设备实现。图6中所示的所述AF设备对应的应用的第三方应用。

步骤②：AF设备通过NEF设备与PCF设备进行交互，PCF设备为该AF设备的数据包制定本地分流策略，并分配相应的本地分流标识。

在一个PDU会话建立或修改的过程中，PCF设备可以将本地分流策略及本地分流标识发送给AMF设备，具体的可以包括以下几种方式：

方式一：

步骤③：PCF设备将本地分流策略及本地分流标识发送给SMF设备。

步骤④：PCF设备将本地分流策略及本地分流标识发送给AMF设备。

方式二：

步骤③：PCF设备将本地分流策略及本地分流标识发送给SMF设备。

步骤④：SMF设备将本地分流策略及本地分流标识发送给AMF设备。

SMF设备和AMF设备中均保存有本地分流策略及本地分流标识，SMF设备和AMF设备均可以将本地分流策略及本地分流标识发送给UE，如果是SMF设备发送给UE，则SMF设备需要先将本地分流策略及本地分流标识发送给AMF设备，再由AMF设备将本地分流策略及本地分流标识发送给UE；如果是AMF设备发送给UE，则AMF设备可以直接将本地分流策略及本地分流标识发送给UE。

步骤⑤：AMF设备通过N1接口将本地分流策略及本地分流标识发送给终端。

具体实现为AMF设备将本地分流策略及本地分流标识先发送给AN设备。

步骤⑥：AN设备将本地分流策略及本地分流标识发送给UE。

图7为本发明实施例提供的一种由UDM设备制定分流策略的流程示意图，步骤如下：

步骤①：AF设备通过NEF设备，与核心网控制面UDM设备进行交互。

如图7所示的所述AF设备对应的应用的第三方应用，则AF设备与PCF设备的通信需要通过NEF设备实现。

步骤②：AF设备通过NEF设备与UDM设备进行交互，UDM设备为该AF设备的数据包制定本地分流策略，并分配相应的本地分流标识。

在一个PDU会话建立或修改的过程中，UDM设备可以将本地分流策略及本地分流标识发送给AMF设备，具体的可以包括以下几种方式：

方式一：

步骤③：UDM设备将本地分流策略及本地分流标识发送给SMF设备。

步骤④：UDM设备将本地分流策略及本地分流标识发送给AMF设备。

方式二：

步骤③：UDM设备将本地分流策略及本地分流标识发送给SMF设备。

步骤④：SMF设备将本地分流策略及本地分流标识发送给AMF设备。

SMF设备和AMF设备中均保存有本地分流策略及本地分流标识，SMF设备和AMF设备均可以将本地分流策略及本地分流标识发送给UE，如果是SMF设备发送给UE，则SMF设备需要先将本地分流策略及本地分流标识发送给AMF设备，再由AMF设备将本地分流策略及本地分流标识发送给UE；如果是AMF设备发送给UE，则AMF设备可以直接将本地分流策略及本地分流标识发送给UE。

步骤⑤：AMF设备通过N1接口将本地分流策略及本地分流标识发送给终端UE。

步骤⑥：AN设备将本地分流策略及本地分流标识发送给UE。

如图6和图7所述的数据交互过程都是基于图5所示的5G网络架构来完成的。

本发明实施例中，所述终端中的保存的分流策略及分流标识为网络侧设备发送的，终端接收本地分流策略及分流标识并保存的，终端可以根据网络侧设备发送的本地分流策略进行本地分流的过程，从而保证了终端分流的灵活性。

实施例4：

图8为本发明实施例提供的一种数据包的分流过程的示意图，该过程包括以下步骤：

S801：识别接收到的终端发送的数据包中是否携带分流标识；如果是，进行S802；如果否，进行S803。

本发明实施例中提供的数据包的分流方法应用于UPF设备，所述UPF设备可以接收终端发送的数据包，并识别所述数据包中是否携带有分流标识。

所述UPF设备保存有第五分流策略，所述第五分流策略为通过数据传输接收到并保存到本地的。

所述第五分流策略指示UPF设备根据数据包中是否携带分流标识，确定是否对数据包进行本地分流处理，具体地，所述UPF设备和终端中可以预先约定在数据包中的预设位置处携带分流标识，所述UPF设备接收到数据包后，判断在数据包的预设位置处是否携带有分流标识，则确定是否对该数据包进行本地分流处理，所述预设位置为数据包的数据头或者数据尾等。

所述UPF设备可以是支持UL-CL功能的UPF设备，也可以是支持Multi-homingBranching Point功能的UPF设备。

所述终端与UPF设备进行数据交互是通过用户面数据传输通道来完成的，所述用户面数据传输通道为PDU会话，所述终端与所述UPF设备建立PDU会话的过程属于现有技术，在本发明实施例中不做赘述。

当然UPF设备中还可以预先保存有分流标识的集合，所述UPF设备可以是在接收到的数据包识别是否携带有分流标识，来确定是否对数据包进行本地分流处理，还可以是判断数据包中携带的分流标识是否与自身保存的分流标识的集合中的分流标识匹配，从而确定是否对数据包进行本地分流。因此为了保证所述UPF设备在对数据包是否需要进行本地分流的判断结果更加准确，所述UPF设备中预先保存有分流标识的集合中至少包括所述终端中保存的每种分流标识，较优地，所述UPF设备中预先保存有分流标识的集合中的分流标识与所述终端中保存的各分流标识一致。例如终端中各应用对应的分流标识一共是10个，则UPF设备中预先保存有分流标识的集合中也包括相同的10个分流标识。

S802：所述数据包中携带分流标识，对所述数据包进行本地卸载。

UPF设备如果识别出所述数据包中携带有分流标识，则确定所述数据包需要进行本地分流；或者是UPF设备接收到终端发送的数据包后，在所述数据包中识别是否携带分流标识，如果携带分流标识，则判断该分流标识是否与自身保存的分流标识的集合中的分流标识匹配，如果匹配，则确定所述数据包需要进行本地分流。

UPF设备针对进行本地分流的数据包，进行本地卸载，进行本地卸载的UPF设备为本地UPF设备，即具有本地分流功能且与所述终端接入相同eNB的UPF设备。

所述UPF设备中保存的第五分流策略和分流标识为，接收PCF设备制定后通过SMF设备发送的分流策略和分流标识，并保存在本地的；或接收UDM设备制定后通过SMF设备发送的分流策略和分流标识，并保存在本地的。

PCF设备或UDM设备在制定分流策略和分配分流标识的过程为，PCF设备或UDM设备与AF设备进行数据交互，根据数据交互结果，为该AF的数据包制定分流策略和分配分流标识，或/和访问该AF设备的终端制定分流策略和分配分流标识。PCF设备或UDM设备为不同应用制定的分流策略和分配的分流标识可以相同，可以不同。

PCF设备或UDM设备将制定的分流策略和分配的分流标识通过SMF设备发送给终端的过程依据如图5所示的基于TS23.501标准的5G网络架构图来完成。

如图6和图7所示的步骤⑨：该PDU会话数据传输中，UE根据本地分流策略，在需要本地分流的数据包中携带分流标识。当上行数据包传输到所述UPF设备上时，所述UPF设备通过识别数据包上的分流标识，将携带有分流标识的数据包进行本地卸载。

所述UPF设备将携带有分流标识的数据包进行本地卸载即将所述数据包分流到本地网络。

S803：将所述数据包发送给远端UPF设备进行处理。

UPF设备如果识别出所述数据包中未携带分流标识，则所述UPF设备确定所述数据包不需要进行本地分流，UPF设备将所述数据包发送给远端UPF设备进行处理；或者是UPF设备接收到终端发送的数据包后，识别所述数据包中是否携带分流标识，如果携带分流标识，则判断该分流标识是否与自身保存的分流标识的集合中的分流标识匹配，如果不匹配，则确定所述数据包不需要进行本地分流，UPF设备将所述数据包发送给远端UPF设备进行处理。所述远端UPF设备对所述数据包进行处理的过程属于现有技术，在本发明实施例中不做赘述。

在本发明实施例中UPF设备识别接收的数据包中携带有分流标识时，对所述数据包进行本地卸载，UPF设备不需要配置复杂的分流机制，UPF设备不需要判断数据包中的源IP或目的IP是否符合分流机制，而是将识别到携带有本地分流标识的数据包进行本地卸载，使得分流机制更加简单，并进一步提高了网络处理效率。

实施例5：

在建立用户面数据传输通道中可以将相应的设备中加入用户面数据传输通道中，而为了后续数据传输方便，可以在建立用户面数据传输通道后，再加入相应的设备，相应设备加入用户面数据传输通道后即可与位于用户面数据传输通道中的设备进行交互了。因此在上述实施例的基础上，在本发明实施例中所述识别接收到的终端发送的数据包中是否携带分流标识之前，所述方法还包括：

接收SMF设备发送的加入用户面数据传输通道中的请求信息；

根据所述请求信息，加入到所述用户面数据传输通道中。

当UPF设备加入到用户面数据传输通道后需要对UPF配置分流策略和分流标识，所述对UPF配置分流策略和分流标识如图6和图7中的步骤⑦和步骤⑧所示，步骤⑦：SMF设备根据网络策略选择支持本地分流的UPF设备，并将本地分流策略及本地分流标识配置到所述UPF设备上。步骤⑧：AN设备回复AMF设备，相关信息发送成功。所述相关信息为用于本地分流的相关信息，即本地分流策略及本地分流标识。

SMF设备向所述终端发送的分流策略和向所述UPF设备发送的分流策略可以相同可以不同，通常情况下是相同的，也就是说SMF设备向所述终端和所述UPF设备发送的分流策略均包括第一分流策略、第二分流策略、第三分流策略和第四分流策略中的其中一种和第五分流策略，在数据包的分流过程中，所述终端通常只使用第一分流策略、第二分流策略、第三分流策略和第四分流策略中的其中一种，而所述UPF设备通常只使用第五分流策略。

当然为了方便用户的使用，也可以在用户面数据传输通道中删除一些设备，通过上述实施方式，可以在用户面数据传输通道灵活的增删UPF设备。

具体地，所述UPF设备接收SMF设备发送的删除用户面数据传输通道中的请求信息；根据所述请求信息，在本地删除与所述终端之间的用户面数据传输通道，并且SMF设备和终端也删除自身保存的UPF设备和终端之间的用户面数据传输通道。当然。如果之后存在与所述UPF设备进行数据传输的需求，可以利用本发明实施例中的提供的方式在用户面数据传输通道中加入所述UPF设备即可。

在本发明实施例中，建立用户面数据传输通道后，再加入相应的设备，相应设备加入用户面数据传输通道后即可与位于用户面数据传输通道中的设备进行交互了，方便了后续数据传输和用户使用。

实施例6：

图9为本发明实施例提供的一种数据包的分流装置的结构图，应用于终端，所述装置包括：

判断模块91，用于针对待发送的数据包，及本地分流策略，判断所述数据包是否为本地分流数据包；如果是，触发发送模块；

发送模块92，用于在所述数据包中携带分流标识，并将携带所述分流标识的数据包通过用户面数据传输通道发送给用户面功能UPF设备。

所述判断模块91，具体用于当所述本地分流策略为根据数据包的源IP地址确定的第一分流策略时，根据所述数据包的源IP地址，及第一分流策略，判断所述数据包是否为本地分流数据包，其中所述源IP地址包括IPv4地址或IPv6前缀地址。

所述判断模块91，具体用于当所述本地分流策略为根据数据包的目的IP地址确定的第二分流策略时，根据所述数据包的目的IP地址，及第二分流策略，判断所述数据包是否为本地分流数据包，其中所述目的IP地址包括IPv4地址或IPv6前缀地址。

所述判断模块91，具体用于当所述本地分流策略为根据终端的类型确定的第三分流策略时，判断自身的终端类型是否为所述第三分流策略中保存的终端的类型。

所述判断模块91，具体用于当所述本地分流策略为根据应用的特征信息确定的第四分流策略时，根据所述数据包对应的应用，获取所述应用对应的特征信息；判断所述特征信息是否为所述第四分流策略中保存的特征信息。

所述装置还包括：

接收模块93，用于接收接入和移动性管理功能AMF设备发送的本地分流策略。

图10为本发明实施例提供的另一种数据包的分流装置的结构图，应用于用户面功能UPF设备，所述装置包括：

识别模块101，用于识别接收到的终端发送的数据包中是否携带分流标识；如果是，触发分流模块；如果否，触发发送模块；

分流模块102，用于对所述数据包进行本地卸载。

所述装置还包括：

接收模块103，用于接收SMF设备发送的加入用户面数据传输通道中的请求信息；

加入模块104，用于根据所述请求信息，加入到所述用户面数据传输通道中。

图11为本发明实施例提供的一种数据包的分流系统的结构图，本发明实施例提供了一种数据包的分流系统，所述系统包括：应用于终端111的上述图9所述的数据包的分流装置和应用于UPF设备112的上述图10所述的数据包的分流装置；其中，

所述终端111，用于针对待发送的数据包，及本地分流策略，判断所述数据包是否为本地分流数据包；如果是，在所述数据包中携带分流标识，并将携带所述分流标识的数据包通过用户面数据传输通道发送给用户面功能UPF设备112；

所述UPF设备112，用于识别接收到的终端111发送的数据包中是否携带分流标识；如果所述数据包中携带分流标识，对所述数据包进行本地卸载。

所述终端111，具体用于当所述本地分流策略为根据数据包的源IP地址确定的第一分流策略时，根据所述数据包的源IP地址，及第一分流策略，判断所述数据包是否为本地分流数据包，其中所述源IP地址包括IPv4地址或IPv6前缀地址；如果是，确定所述数据包为本地分流数据包；否则，确定所述数据包非本地分流数据包。

所述终端111，具体用于当所述本地分流策略为根据数据包的目的IP地址确定的第二分流策略时，根据所述数据包的目的IP地址，及第二分流策略，判断所述数据包是否为本地分流数据包，其中所述目的IP地址包括IPv4地址或IPv6前缀地址；如果是，确定所述数据包为本地分流数据包；否则，确定所述数据包非本地分流数据包。

所述终端111，具体用于当所述本地分流策略为根据终端的类型确定的第三分流策略时，判断自身的终端类型是否为所述第三分流策略中保存的终端的类型；如果是，确定所述数据包为本地分流数据包；否则，确定所述数据包非本地分流数据包。

所述终端111，具体用于当所述本地分流策略为根据应用的特征信息确定的第四分流策略时，根据所述数据包对应的应用，获取所述应用对应的特征信息；判断所述特征信息是否为所述第四分流策略中保存的特征信息；如果是，确定所述数据包为本地分流数据包；否则，确定所述数据包非本地分流数据包。

所述终端111，具体用于接收策略控制功能PCF设备制定后通过接入和移动性管理功能AMF设备发送的本地分流策略，并保存在本地；或接收用户数据管理UDM设备制定后通过AMF设备发送的本地分流策略，并保存在本地。

所述UPF设备112，还用于接收SMF设备发送的加入用户面数据传输通道中的请求信息；根据所述请求信息，加入到所述用户面数据传输通道中。

在本发明实施例中终端针对待发送的数据包，及本地分流策略，判断所述数据包是否为分流数据包，如果是，在所述数据包中携带分流标识，并将携带有分流标识的数据包发送给用户面功能UPF设备，使得UPF设备识别接收的数据包中携带有分流标识时，对所述数据包进行本地卸载，将分流的压力分散到每个终端，UPF设备不需要配置复杂的分流机制，而是将识别到携带有本地分流标识的数据包进行本地卸载，使得分流机制更加简单，并进一步提高了网络处理效率。

对于系统/装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (16)

1.一种数据包的分流方法，其特征在于，应用于终端，所述方法包括：

针对待发送的数据包，及本地分流策略，判断所述数据包是否为本地分流数据包；

如果是，在所述数据包中携带分流标识，并将携带所述分流标识的数据包通过用户面数据传输通道发送给用户面功能UPF设备。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述本地分流策略为根据数据包的源IP地址确定的第一分流策略时，所述针对待发送的数据包，及本地分流策略，判断所述数据包是否为本地分流数据包包括：

根据所述数据包的源IP地址，及第一分流策略，判断所述数据包是否为本地分流数据包，其中所述源IP地址包括互联网协议第4版IPv4地址或互联网协议第6版IPv6前缀地址。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述本地分流策略为根据数据包的目的IP地址确定的第二分流策略时，所述针对待发送的数据包，及本地分流策略，判断所述数据包是否为本地分流数据包包括：

根据所述数据包的目的IP地址，及第二分流策略，判断所述数据包是否为本地分流数据包，其中所述目的IP地址包括IPv4地址或IPv6前缀地址。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述本地分流策略为根据终端的类型确定的第三分流策略时，所述针对待发送的数据包，及本地分流策略，判断所述数据包是否为本地分流数据包包括：

判断自身的终端类型是否为所述第三分流策略中保存的终端的类型。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述本地分流策略为根据应用的特征信息确定的第四分流策略时，所述针对待发送的数据包，及本地分流策略，判断所述数据包是否为本地分流数据包包括：

根据所述数据包对应的应用，获取所述应用对应的特征信息；

判断所述特征信息是否为所述第四分流策略中保存的特征信息。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

接收接入和移动性管理功能AMF设备发送的本地分流策略。

7.一种数据包的分流方法，其特征在于，应用于用户面功能UPF设备，所述方法包括：

识别接收到的终端发送的数据包中是否携带分流标识；

如果所述数据包中携带分流标识，对所述数据包进行本地卸载。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述识别接收到的终端发送的数据包中是否携带分流标识之前，所述方法还包括：

接收SMF设备发送的加入用户面数据传输通道中的请求信息；

根据所述请求信息，加入到所述用户面数据传输通道中。

9.一种数据包的分流装置，其特征在于，应用于终端，所述装置包括：

判断模块，用于针对待发送的数据包，及本地分流策略，判断所述数据包是否为本地分流数据包；如果是，触发发送模块；

发送模块，用于在所述数据包中携带分流标识，并将携带所述分流标识的数据包通过用户面数据传输通道发送给用户面功能UPF设备。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述判断模块，具体用于当所述本地分流策略为根据数据包的源IP地址确定的第一分流策略时，根据所述数据包的源IP地址，及第一分流策略，判断所述数据包是否为本地分流数据包，其中所述源IP地址包括互联网协议第4版IPv4地址或互联网协议第6版IPv6前缀地址。

11.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述判断模块，具体用于当所述本地分流策略为根据数据包的目的IP地址确定的第二分流策略时，根据所述数据包的目的IP地址，及第二分流策略，判断所述数据包是否为本地分流数据包，其中所述目的IP地址包括IPv4地址或IPv6前缀地址。

12.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述判断模块，具体用于当所述本地分流策略为根据终端的类型确定的第三分流策略时，判断自身的终端类型是否为所述第三分流策略中保存的终端的类型。

13.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述判断模块，具体用于当所述本地分流策略为根据应用的特征信息确定的第四分流策略时，根据所述数据包对应的应用，获取所述应用对应的特征信息；判断所述特征信息是否为所述第四分流策略中保存的特征信息。

14.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

接收模块，用于接收接入和移动性管理功能AMF设备发送的本地分流策略。

15.一种数据包的分流装置，其特征在于，应用于用户面功能UPF设备，所述装置包括：

识别模块，用于识别接收到的终端发送的数据包中是否携带分流标识；如果是，触发分流模块；如果否，触发发送模块；

分流模块，用于对所述数据包进行本地卸载。

16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

接收模块，用于接收SMF设备发送的加入用户面数据传输通道中的请求信息；

加入模块，用于根据所述请求信息，加入到所述用户面数据传输通道中。