CN109150767A - 一种数据包发送方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及一种数据包发送方法、装置及设备。其中，方法包括：控制器获取第一用户面网元待转发的数据包的发送状态信息；所述控制器向所述第一用户面网元发送第一流表，如此，对于第一用户面网元来说，第一用户面网元根据第一流表，将所述待转发的数据包发送至第二用户面网元，其中，所述待转发的数据包包含所述发送状态信息；另一方面，所述控制器向所述第二用户面网元发送所述发送状态信息，如此，对于第二用户面网元来说，第二用户面网元根据所述发送状态信息以及待转发的数据包的发送状态信息，完成对待转发的数据包按序发送用以在用户面与控制面分离的网络架构下，实现数据包的保序传输，有效地保证在切换过程中终端业务的连续性。

Description

一种数据包发送方法、装置及设备

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别涉及一种数据包发送方法、装置及设备。

背景技术

软件定义网络(英文：software-defined networking，SDN)是一种将网络设备的控制面和用户面分离开来的新型网络架构，主要是通过集中式SDN控制器(英文：controller)来控制和管理底层物理网络，SDN控制器和每个转发设备之间通过开放流(英文：open flow，OF)协议进行通信。基于SDN的网络架构如图1所示，在图1中引入SDN控制器，将无线接入网设备(英文：radio access network，RAN)和服务网关(英文：servinggateway，SGW)服务网关以及分组数据网关(英文：PDN gateway，PGW)，分别进行控制面和用户面分离。其中，分离之后核心网的SGW/PGW的控制面和移动性管理实体(英文：mobilitymanagement entity，MME)进行了融合，即形成新的网元形态即核心网控制面(英文：corenetwork control plane，CN CP)，SDN控制器和分离后的用户面网络设备之间采用OF协议进行数据转发。现有技术采用OF协议进行数据转发的方式容易引起数据包发送的乱序，进而影响在切换过程中终端业务的连续性。

发明内容

本申请提供一种数据包发送方法、装置及设备，用以支持在用户面与控制面分离的网络架构下，基于OF协议实现报文的保序传输。

第一方面，本申请实施例提供了一种数据包发送方法，该方法包括：控制器首先从第一用户面网元上获取待转发的数据包的发送状态信息，并将所述发送状态信息发送至第二用户面网元，另外，控制器向所述第一用户面网元发送第一流表，第一用户面网元收到第一流表后，将所述待转发的数据包发送至第二用户面网元，所述待转发的数据包包含所述发送状态信息；这样，第二用户面网元就可以根据接收到的发送状态信息，以及待转发的数据包中的发送状态信息对待转发数据包重排序，进一步将重排序的数据包发送出去。

本申请中，所述第一用户面网元为源用户面网元，所述第二用户面网元为目标用户面网元。因为基于OF协议转发数据包是基于IP地址的，不支持GTP-U协议，因此数据包中就不会再有发送状态信息信息，可以但不限于是PDCP SN信息，为了能够在数据包中包括PDCP SN信息，通过上述方法，控制器通过向第一用户面网元发送第一流表的方式，第一用户面网元修改待转发数据包的包头，把PDCP SN信息添加到包头中，并将修改后的待转发数据包发送到第二用户面网元，另外，第一用户面网元也会将所有终端未完成处理的数据包的PDCP SN信息做提取处理，将PDCP SN信息发送给第二用户面网元，这样第二用户面网元依据接收到PDCP SN信息，可以对接收到的每个待转发数据包做重排序处理，进而保序传输，有效地保证在切换过程中终端业务的连续性。

在一个可能的设计中，所述第一流表的流表项中包含所述待转发的数据包的匹配规则，所述匹配规则包含第一用户面网元IP五元组和第二用户面网元IP五元组的映射关系。这样，第一用户面网元接收到第一流表后，就可以获取第一流表中的第二用户面网元的地址，从而将待转发的数据包发送至第二用户面网元。

考虑到终端在切换小区时，存在不同的切换方式，方式一是通过X2的站间切换；方式二是通过S1的站间切换，当是切换方式一时，控制器向所述第二用户面网元发送所述发送状态信息也存在两种可能的设计，在一个可能的设计中，控制器接收来自第一控制面网元的第一消息，然后根据第一消息，向所述第一用户面网元发送第二消息，所述第二消息中包括所述第三流表，所述第三流表用于请求从所述第一用户面网元获取所述发送状态信息；第一用户面网元接收到第三流表后，将发送状态信息发送至控制器，从而控制器将接收到的发送状态信息发送至第二用户面网元，通过该方法，可以在用户面和控制面分离的架构下，控制器实现数据的转发。

在另一个可能的设计中，源端的控制器和目的端的控制器不是同一个，这时第一控制器接收来自第一控制面网元的第一消息；根据所述第一消息，向所述第一用户面网元发送第二消息；所述第二消息中包括所述第三流表，所述第三流表用于请求从所述第一用户面网元获取所述发送状态信息；第一用户面网元接收到第三流表后，将发送状态信息发送至第一控制器，第一控制器向所述第一控制面网元发送所述发送状态信息，这样第一控制面网元就可以将所述发送状态信息发送至所述第二控制面网元；第二控制器接收来自所述第二控制面网元的发送状态信息，并将所述发送状态信息发送至所述第二用户面网元。通过该方法，实现在源端和目的端的控制器不同情况下，仍然可以完成数据转发。

因为，在切换过程中，第二用户面网元有可能同时收到来自两个链路的下行数据包，即第一用户面网元转发的数据包，以及核心网网关发送的下行数据包，为了保证待转发数据包的保序传输，所以控制器需要预先向所述第二用户面网元发送第二流表，所述第二流表的作用是通知所述第二用户面网元将对目标对象的发送动作修改为缓存动作，所述目标对象为所述第二用户面网元通过所述第二用户面网元和核心网网关之间的链路接收的数据包，这样，当第二用户面网元接收到核心网网关发送的下行数据包时，就会先缓存这部分下行数据包，当待转发数据包全部发送完毕后再发送这部分数据包。

其中，在一种可能的设计中，控制器会生成包含结束转发标识的第一数据包，然后向核心网网关发送包含所述第一数据包的第三消息，核心网网关接收到第三消息后，会在所述待转发的数据包发送完成后将所述第一数据包发送至所述第一用户面网元，这样第一用户面网元会将第一数据包转发至第二用户面网元，当第二用户面网元接收到第一数据包之后，就开始发送之前缓存的来自核心网网关的下行数据包。

第二方面，本申请实施例还提供了一种数据包发送方法，该方法由第一用户面执行或者由第二用户面执行，针对执行主体是第一用户面网元的情况，该方法包括：第一用户面网元接收来自控制器的第一流表；所述第一用户面网元根据所述第一流表，将待转发的数据包发送至第二用户面网元，所述待转发的数据包中包含所述待转发的数据包的发送状态信息；所述第一用户面网元向所述第二用户面网元发送所述待转发的数据包的发送状态信息，第二用户面网元根据所述发送状态信息发送所述待转发的数据包。

本申请中，所述第一用户面网元为源用户面网元，所述第二用户面网元为目标用户面网元。因为基于OF协议转发数据包是基于IP地址的，不支持GTP-U协议，因此数据包中就不会再有发送状态信息信息，即PDCP SN信息，为了能够在数据包中包括PDCP SN信息，通过上述方法，控制器通过向第一用户面网元发送第一流表的方式，第一用户面网元修改待转发数据包的包头，把PDCP SN信息添加到包头中，并将修改后的待转发数据包发送到第二用户面网元，另外，第一用户面网元也会将所有终端未完成处理的数据包的PDCP SN信息做提取处理，将PDCP SN信息发送给第二用户面网元，这样第二用户面网元依据接收到PDCPSN信息，可以对接收到的每个待转发数据包做重排序处理，进而保序传输，有效地保证在切换过程中终端业务的连续性。

在一种可能的设计中，所述第一用户面网元接收来自所述控制器的消息，所述消息用于请求从所述第一用户面网元获取所述发送状态信息；所述第一用户面网元根据所述消息，将所述发送状态信息发送至所述控制器，以使所述控制器将所述发送状态信息发送至所述第二用户面网元。同时，所述第一用户面网元根据所述第一流表配置数据转发处理规则，并在所述待转发的数据包的包头中设置所述发送状态信息，其中，所述数据转发处理规则包括：将所述待转发的数据包发送到所述第二用户面网元。这样，第二用户面网元接收到所述发送状态信息，就可以根据所述发送状态信息对待转发数据包进行重排序。

在一个可能的设计中，所述第一流表的流表项中包含所述待转发的数据包的匹配规则，所述匹配规则包含第一用户面网元IP五元组和第二用户面网元IP五元组的映射关系。这样，第一用户面网元接收到第一流表后，就可以获取第一流表中的第二用户面网元的地址，从而将待转发的数据包发送至第二用户面网元。

考虑到终端在切换小区时，存在不同的切换方式，方式一是通过X2的站间切换；方式二是通过S1的站间切换，当是切换方式一时，所述第一用户面网元根据所述第一流表，通过所述第一用户面网元和所述第二用户面网元之间的接口将所述待转发的数据包发送至第二用户面网元；当是切换方式二时，所述第一用户面网元根据所述第一流表，通过核心网网关将所述待转发的数据包发送给所述第二用户面网元。

其中，在一种可能的设计中，控制器会生成包含结束转发标识的第一数据包，所述第一用户面网元接收来自核心网网关的包含结束转发标识的第一数据包，并将所述第一数据包发送至所述第二用户面网元，所述第一数据包用于通知所述第一用户面网元上的待转发的数据包已全部发送，这样当第二用户面网元接收到第一数据包之后，就开始发送之前缓存的来自核心网网关的下行数据包。

针对执行主体是第二用户面网元的情况，该方法包括：第二用户面网元接收来自第一用户面网元的待转发的数据包，其中，所述待转发的数据包是所述第一用户面网元根据第一流表发送的，所述待转发的数据包中包含所述待转发的数据包的发送状态信息；所述第二用户面网元接收来自所述第一用户面网元的所述待转发的数据包的发送状态信息，并根据所述发送状态信息发送所述待转发的数据包。

本申请中，所述第一用户面网元为源用户面网元，所述第二用户面网元为目标用户面网元。因为基于OF协议转发数据包是基于IP地址的，不支持GTP-U协议，因此数据包中就不会再有发送状态信息信息，即PDCP SN信息，为了能够在数据包中包括PDCP SN信息，通过上述方法，控制器通过向第一用户面网元发送第一流表的方式，第一用户面网元修改待转发数据包的包头，把PDCP SN信息添加到包头中，并将修改后的待转发数据包发送到第二用户面网元，另外，第一用户面网元也会将所有终端未完成处理的数据包的PDCP SN信息做提取处理，将PDCP SN信息发送给第二用户面网元，这样第二用户面网元依据接收到PDCPSN信息，可以对接收到的每个待转发数据包做重排序处理，进而保序传输，有效地保证在切换过程中终端业务的连续性。

在一个可能的设计中，所述第一流表的流表项中包含所述待转发的数据包的匹配规则，所述匹配规则包含第一用户面网元IP五元组和第二用户面网元IP五元组的映射关系。这样，第一用户面网元接收到第一流表后，就可以获取第一流表中的第二用户面网元的地址，从而将待转发的数据包发送至第二用户面网元。

考虑到终端在切换小区时，存在不同的切换方式，方式一是通过X2的站间切换；方式二是通过S1的站间切换，当是切换方式一时，控制器向所述第二用户面网元发送所述发送状态信息也存在两种可能的设计，在一个可能的设计中，控制器接收来自第一控制面网元的第一消息，然后根据第一消息，向所述第一用户面网元发送第二消息，所述第二消息中包括所述第三流表，所述第三流表用于请求从所述第一用户面网元获取所述发送状态信息；第一用户面网元接收到第三流表后，将发送状态信息发送至控制器，从而控制器将接收到的发送状态信息发送至第二用户面网元，通过该方法，可以在用户面和控制面分离的架构下，控制器实现数据的转发。

在另一个可能的设计中，源端的控制器和目的端的控制器不是同一个，这时第一控制面网元通过所述第一控制器从第一用户面网元获取发送状态信息，第一控制面网元向第二控制面网元发送待转发的数据包的发送状态信息，第二控制面网元将所述发送状态信息发送至第二控制器，第二控制器再将所述发送状态信息发送至第二用户面网元，通过该方法，实现在源端和目的端的控制器不同情况下，仍然可以完成数据转发。

因为，在切换过程中，第二用户面网元有可能同时收到来自两个链路的下行数据包，即第一用户面网元转发的数据包，以及核心网网关发送的下行数据包，为了保证待转发数据包的保序传输，所以控制器需要预先向所述第二用户面网元发送第二流表，所述第二流表的作用是通知所述第二用户面网元将对目标对象的发送动作修改为缓存动作，所述目标对象为所述第二用户面网元通过所述第二用户面网元和核心网网关之间的链路接收的数据包，这样，当第二用户面网元接收到核心网网关发送的下行数据包时，就会先缓存这部分下行数据包，当待转发数据包全部发送完毕后再发送这部分数据包。

其中，在一种可能的设计中，控制器会生成包含结束转发标识的第一数据包，然后向核心网网关发送包含所述第一数据包的第三消息，核心网网关接收到第三消息后，会在所述待转发的数据包发送完成后将所述第一数据包发送至所述第一用户面网元，这样第一用户面网元会将第一数据包转发至第二用户面网元，当第二用户面网元接收到第一数据包之后，就开始发送之前缓存的来自核心网网关的下行数据包。

第三方面，本申请实施例还提供了一种控制器，该控制器具有实现上述第一方面方法示例中控制器行为的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或所述软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

在一个可能的设计中，所述控制器的结构中包括获取单元、发送单元，这些单元可以执行上述方法示例中相应功能，具体参见方法示例中的详细描述，此处不做赘述。

第四方面，本申请实施例还提供了一种控制器，该控制器具有实现上述第一方面方法示例中控制器行为的功能。所述功能可以通过硬件实现。所述控制器的结构中包括通信接口、处理器、总线以及存储器，其中，所述处理器以及所述存储器通过所述总线连接；处理器调用存储在所述存储器中的指令执行如下处理：通过通信接口获取第一用户面网元待转发的数据包的发送状态信息；向所述第一用户面网元发送第一流表，向所述第二用户面网元发送所述发送状态信息。

具体地，在一种可能的设计中，处理器通过通信接口向所述第二用户面网元发送第二流表，所述第二流表用于通知所述第二用户面网元将对目标对象的发送动作修改为缓存动作，所述目标对象为所述第二用户面网元通过所述第二用户面网元和核心网网关之间的链路接收的数据包。

另外，处理器通过通信接口获取第一用户面网元待转发的数据包的发送状态信息的一种可能的设计是：接收来自第一控制面网元的第一消息；根据所述第一消息，向所述第一用户面网元发送第二消息，所述第二消息中包括所述第三流表，所述第三流表用于请求从所述第一用户面网元获取所述发送状态信息；接收来自所述第一用户面网元所述发送状态信息。

在一种可能的设计中，所述控制器可以包括第一控制器和第二控制器；其中，第一控制器的处理器通过通信接口接收来自第一控制面网元的第一消息；所述第一控制器的处理器根据所述第一消息，向所述第一用户面网元发送第二消息；所述第一控制器的处理器通过通信接口接收来自所述第一用户面网元的所述发送状态信息；进而，所述第一控制器的处理器通过通信接口向所述第一控制面网元发送所述发送状态信息，以使所述第一控制面网元将所述发送状态信息发送至所述第二控制面网元；紧接着，所述第二控制器的处理器通过通信接口接收来自所述第二控制面网元的发送状态信息，并将所述发送状态信息发送至所述第二用户面网元。

其中，在一种可能的设计中，处理器会生成包含结束转发标识的第一数据包，然后通过通信接口向核心网网关发送包含所述第一数据包的第三消息，核心网网关接收到第三消息后，会在所述待转发的数据包发送完成后将所述第一数据包发送至所述第一用户面网元，这样第一用户面网元会将第一数据包转发至第二用户面网元，当第二用户面网元接收到第一数据包之后，就开始发送之前缓存的来自核心网网关的下行数据包。

第五方面，本申请实施例还提供了一种用户面网元，该用户面网元具有实现上述二方面方法示例中第一用户面网元或第二用户面网元行为的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或所述软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

在一个可能的设计中，所述用户面网元的结构中接收单元、处理单元、发送单元，这些单元可以执行上述方法示例中相应功能，具体参见方法示例中的详细描述，此处不做赘述。

第六方面，本申请实施例还提供了一种用户面网元，该用户面网元具有实现上述第二方面方法示例中用户面网元行为的功能。所述功能可以通过硬件实现。所述用户面网元的结构中包括通信接口、处理器、总线以及存储器，其中，所述处理器和所述存储器通过所述总线连接；所述处理器调用存储在所述存储器中的指令，执行上述方法。

第七方面，本申请实施例中还提供一种计算机存储介质，该存储介质中存储软件程序，该软件程序在被一个或多个处理器读取并执行时可实现第一方面或上述第一方面的任意一种设计提供的方法。

第八方面，本申请实施例中还提供一种计算机存储介质，该存储介质中存储软件程序，该软件程序在被一个或多个处理器读取并执行时可实现第二方面或上述第二方面的任意一种设计提供的方法。

第九方面，本申请还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面或各种可能的实现方式所述的数据包发送方法。

第十方面，本申请还提供了一种计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面或各种可能的实现方式所述的同步方法。

本申请中，控制器从源用户面网元获取与待转发数据包相关的PDCP SN信息，控制器将PDCP SN信息转发至目标用户面网元，另一方面，控制器指示源用户面网元修改待转发数据包的包头，在包头中携带PDCP SN信息，源用户面网元将修改后的待转发数据包发送至目标用户面网元，而且这样第二用户面网元就可以对待转发数据包重排序完成发送，有效地保证在切换过程中终端业务的连续性。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种用户面和控制面分离的网络架构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种SDN技术转发数据的原理示意图；

图3为本申请实施例提供的一种数据包发送方法的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的一种扩展IP包头之后的数据包结构示意图；

图5a为本申请实施例提供的一种在第一种切换方式下控制器转发发送状态信息至第二用户面网元的实现方式一示意图；

图5b为本申请实施例提供的一种在第一种切换方式下控制器转发发送状态信息至第二用户面网元的实现方式二示意图；

图6a为本申请实施例提供的一种在第二种切换方式下控制器转发发送状态信息至第二用户面网元的实现方式二示意图；

图6b为本申请实施例提供的一种在第二种切换方式下第一用户面单元转发待转发数据包至第二用户面网元的示意图；

图7为本申请实施例二提供的一种在第一种切换方式下数据包发送方法的交互图；

图8为本申请实施例二提供的一种在第二种切换方式下数据包发送方法的交互图；

图9为本申请提供的一种控制器的结构示意图；

图10为本申请提供的一种第一用户面网元的结构示意图；

图11为本申请提供的一种第二用户面网元的结构示意图；

图12为本申请提供的另一种控制器的结构示意图；

图13为本申请提供的另一种第一用户面网元的结构示意图或者第二用户面网元的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。

本申请中的数据包发送方法可适用于多种系统架构，图1为本申请适用的一种系统架构示意图。如图1所示，该系统架构中包括RAN的用户面网元(也可称为RAN_U)、RAN的控制面网元(也可称为RAN_C)、CN CP、GW_U、SDN控制器以及终端等。

其中，RAN_C负责基站控制面的功能，如无线资源分配调度；RAN_U负责基于SDN控制器下发的流表执行数据报文的处理；CN CP负责用户鉴权、接入控制、策略管理、连接管理等控制面功能；GW_U负责基于SDN控制器下发的流表执行数据报文的处理，如转发，服务质量(英文：quality of service，QoS)执行，计费信息统计等；SDN控制器：接收控制面的信令消息，转化为流表，并通过流表控制用户面网络设备(即RAN_U和GW-U)。

图1中之所以采用SDN技术对网络进行控制面和用户面的分离，是因为随着移动互联网业务的发展、企业网业务的丰富以及多种制式的移动接入网络的融合，需要网关设备在完成基本的数据转发功能的基础上，网关仍然需要保留有大量的对外的信令接口。这些信令接口包括：MME和网关之间的GTP-C(GPRS隧道协议)承载接口、策略与计费规则功能(英文：policy and charging rules function，PCRF)和网关之间的策略控制与计费(PCC)接口、计费系统和网关之间的计费接口、合法监听设备和网关之间合法监听接口、动态主机配置协议(英文：dynamic host configuration protocol，DHCP)服务器和网关之间的DHCP接口、鉴权、授权和计费(英文：authentication、authorization and accounting，AAA)服务器和网关之间的接口、虚拟专用网络(英文：virtual private network，VPN)和网关之间的层2隧道协议(英文：layer 2tunnelling protocol，L2TP)/通用路由封装(英文：genericrouting encapsulation，GRE)协议接口。

大量的网关对外的信令接口会带来大量的接口信令。以路由器为平台的网关在处理大量的接口信令时，受限于硬件平台，处理信令的性能十分低下，特别是专用的路由转发处理器芯片几乎没有任何处理信令的能力。网关为了能处理大量的接口信令，势必要在路由器平台上增加大量的通用计算处理器芯片等硬件，使得网关设备的硬件平台非常复杂，成本过高，不利于移动分组数据网络的推广和部署。为提升网络部署的灵活性和可管理性，进一步提升网络的转发效率，在演进的未来网络中，业界提出对网络功能进行彻底的控制面和用户面分离，控制面主要处理接口信令处理，用户面集中于处理数据的转发。

基于上述原因，在IT领域，为了提升网络部署的灵活性和可管理性，业界提出了SDN的概念。SDN通过将网元的控制逻辑和转发功能解耦，并将控制逻辑进行集中部署，使得对网络的控制和维护工作能够简单的通过对控制面网络设备的操作实现，从而提高网络的管理效率，并使得用户面网络设备更为简单化，有利于实现用户面网络设备的高性能和可重用性。其中，SDN技术实现数据转发的具体原理如下：

SDN网络中的网元包括控制器和交换机。其中，控制器通过控制交换机上的流表，实现对交换机的报文转发行为的控制。SDN技术实现转发规则控制的方法如图2所示。

步骤a：交换机通过Packet in消息将控制器指定的报文或流表匹配失败的报文发送给控制器。该步骤为可选步骤。当流表匹配失败，该步骤会发生，且或触发控制器配置流表并通过步骤2下发给交换机。另外，若控制器在此之前已经通过流表指示交换机将指定的报文发送给控制器，则此步骤也会发生。

步骤b：控制器通过Flow mod消息给交换机下发流表项。

步骤c：当交换机收到数据报文，则执行流表匹配，即将报文的包头信息(如包头的IP地址)与流表的匹配域进行匹配，匹配成功，则执行流表相应的动作指令，对报文进行处理。

步骤d：当控制器要求交换机向外部网元发送报文时，则使用报文发送消息(Packet_Out)将待发送的报文及对应的执行动作发送到交换机。

控制器主要通过流表控制交换机的行为。一个流表由流表项组成，流表项主要包括包含数据包的匹配规则以及描述对数据包进行哪些处理的动作指令，匹配规则主要包括源IP地址、目的IP地址、源端口号、目的端口号、协议类型、物理端口、VLAN(虚拟局域网)和MAC地址等；动作指令例如转发、丢弃、修改报文头、封装、解封装等。

本申请中，终端可以为无线终端，用于向用户提供语音和/或数据连通性。无线终端可以是具有无线连接功能的手持式设备、或连接到无线调制解调器的其他处理设备，经无线接入网与一个或多个核心网进行通信的移动终端。例如，无线终端可以为移动电话、计算机、平板电脑、个人数码助理(英文：personal digital assistant，PDA)、移动互联网设备(英文：mobile internet device，MID)、可穿戴设备和电子书阅读器(英文：e-bookreader)等。又如，无线终端也可以是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动设备。再如，无线终端可以为移动站(英文：mobile station，MS)、接入点(英文：accesspoint，AP)、或用户设备(英文：user equipment，UE)的一部分。

基于此，本申请提供一种数据包发送方法，用于在终端从源基站切换至目标基站时，源基站的未完成处理的数据包可以通过目标基站按序地发送至终端，有效地保证终端在切换过程中的业务连续性。

实施例一

参见图3，为本申请实施例提供的一种数据包发送方法的流程示意图。该方法包括：

步骤301，控制器获取第一用户面网元待转发的数据包的发送状态信息；

步骤302，所述控制器向所述第一用户面网元发送第一流表；

步骤303，第一用户面网元根据所述第一流表，将所述待转发的数据包发送至第二用户面网元，所述待转发的数据包包含所述发送状态信息；

步骤304，所述控制器将所述发送状态信息发送至第二用户面网元。

步骤305，第二用户面网元根据所述发送状态信息和接收到的待转发的数据包中发送状态信息，发送所述待转发的数据包。

需要说明的是，上述步骤编号仅是一种执行顺序的示例性表示，本申请中对执行顺序不做具体限定。也就是说，控制器向第二用户面网元发送所述发送状态信息的过程可以在步骤303之前，也可以在其之后，或者二者同时发送。

本申请中，第二用户面网元为目标基站对应的用户面网元，第一用户面网元为源基站对应的用户面网元，控制器则对应图1中的SDN控制器，源端和目的端的SDN控制器可以是不同的，另外下文中，第二控制面网元为目标基站对应的控制面网元，第一控制面网元为源基站对应的控制面网元，第二核心网设备为目标基站对应的核心网设备，第一核心网设备为源端基站对应的核心网设备，在此一并进行说明。

在执行上述步骤之前，需要先执行切换流程，第二用户面网元可以为CN CP在接收到源基站发送的切换请求(Handover Request)后，根据切换请求中包括的终端切换的目标基站的标识信息来选择的，也可以为控制器根据网络拓扑选择的。

本申请中，待转发的数据包可以为上行数据包，也可以为下行数据包，待转发的数据包的发送状态信息在本申请中可以指PDCP SN。控制器通过Flow mod消息更新第一用户面网元上的流表，更新之后的流表，即第一流表中包括待转发数据包的路由规则，路由规则为第一用户面网元将数据包转发至第二用户面网元；另一方面，指示第一用户面网元修改数据包头，在IP包头中携带PDCP SN，扩展后的IP包头如下图4所示，扩展使用第六位字节的2比特，在IP包头中携带PDCP SN，从而第一用户面网元转发至第二用户面网元的未处理完的上下行数据报文中均携带PDCP SN，这样第二用户面网元就可以根据PDCP SN以及收到IP报文中的PDCP SN对报文进行重排序，实现报文的按序转发。

考虑到现有LTE系统内的切换包括：(1)通过X2的站间切换：连接态的终端从服务基站的一个小区切换至另一个基站的一个小区，服务基站与另一个基站存在并配置了X2接口；(2)通过S1的站间切换：连接态的终端从服务基站的一个小区切换至另一个基站的一个小区，服务基站与另一个基站未配置X2接口。因此本申请对上述两种不同的切换方式分别进行阐述。

其中，如图5a所示，在第一种切换方式下，步骤304第一种可能的实现方法步骤如下：

步骤501a，第一控制面网元向控制器发送第一消息，第一消息中可以包括第二用户面网元的地址、QOS策略、GW_U的地址等信息；

步骤502a，控制器收到第一控制面网元的第一消息后，配置生成第三流表，并通过Read state消息将用于获取PDCP SN的第三流表下发给第一用户面网元。

步骤503a，第一用户面网元将未完成处理的数据报文对应的PDCP SN状态信息通过Read state response消息返回给控制器。其中，第一用户面网元上的PDCP SN信息来自于PDCP实体保存的报文处理状态。因为一个UE可能有多种业务，每个业务对应多个业务流，那么要获取每个业务流上的上下行报文的PDCP SN信息，控制器可能需要配置多个流表，并发送多条Read state(读状态)消息。控制器也可以在一个流表中包含多个流的信息，交换机将多个流对应的PDCN SN信息聚合在一起同时返回给控制器，这样可以减少相应的信令交互。

步骤504a，控制器通过Flow mod消息将收到的上下行数据报文的PDCP SN发送给第二用户面网元，后续第二用户面网元执行数据包的重排序过程。

如图5b所示，在第一种切换方式下，步骤304第二种可能的实现方法步骤如下：

步骤501b，第一控制面网元向第一控制器发送第一消息，第一消息中可以包括第二用户面网元的地址、QOS策略、GW_U的地址等信息；

步骤502b，第一控制器收到第一控制面网元的第一消息后，配置生成第三流表，并通过Read state消息将用于获取PDCP SN的第三流表下发给第一用户面网元。

步骤503b，第一用户面网元将未完成处理的数据报文对应的PDCP SN信息通过Read state response(读状态响应)消息返回给第一控制器。

步骤504b，第一控制器将第一用户面网元返回的PDCP SN信息发送给第一控制面网元。

步骤505b，第一控制面网元通过SN状态报告将收到的PDCP SN信息发送给第二控制面网元。

步骤506b，第二控制面网元通过SN状态报告将收到的PDCP SN信息发送给第二控制器。

步骤507b，第二控制器通过Flow mod消息将收到的上下行数据报文的PDCP SN发送给第二用户面网元，后续第二用户面网元执行数据包的重排序过程。

需要说明的是，上述步骤中第一控制器为源基站对应的SDN控制器，第二控制器为目标基站对应的SDN控制器，第一控制面网元为源基站对应的控制面网元，第二控制面网元为目标基站对应的控制面网元。本申请中因为第一控制器和第二控制器之间无法通信，但是不同的控制面网元之间可以建立通信，因此第一控制面网元通过SN状态报告将收到的PDCP SN信息发送给第二控制面网元，从而实现了将源端的PDCP SN信息转发至目的端。

在第二种切换方式下，因为源控制面网元和目标控制面网元之间没有X2接口无法通信，当源控制器和目标控制器不同时，源控制器向源核心网控制设备发送PDCP SN信息，然后源核心网控制设备将所述PDCP SN信息发送至目标核心网控制设备，进而目标核心网控制设备通过所述目标用户面网元和目标控制器将PDCP SN信息发送至目标用户面网元。同时，因为没有X2接口，源用户面网元和目标用户面网元之间不能通过X2接口转发数据，只能通过SGW间接转发，即源用户面网元将数据发送到第一核心网设备(也称源SGW)，源SGW转发给第二核心网设备(也称目标SGW)，最后目标SGW再发送给目标用户面网元。上述数据转发具体过程和PDCP SN信息转发具体过程分别见图6a和图6b。

在第二种切换方式下，步骤304的第一种可能的实现方法步骤同图5a所示的步骤，这里不再赘述。

如图6a所示，在第二种切换方式下，步骤304的第二种可能的实现方法步骤如下。

步骤601a，第一控制面网元向第一控制器发送第一消息，第一消息中可以包括第二用户面网元的地址、QOS策略、GW_U的地址等信息；

步骤602a，第一控制器收到第一控制面网元的第一消息后，配置生成第三流表，并通过Read state消息将用于获取PDCP SN的第三流表下发给第一用户面网元。

步骤603a，第一用户面网元将未完成处理的数据报文对应的PDCP SN信息通过Read state response(读状态响应)消息返回给第一控制器。

步骤604a，第一控制器将来自第一用户面网元的PDCP SN信息发送给第一控制面网元；

步骤605a，第一控制面网元通过SN状态报告将PDCP SN信息转发给第一CN-CP；

步骤606a，第一CN CP利用Forward access context(访问上下文)消息将收到的报文的PDCP SN信息发送给第二CN CP；

步骤607a，第二CN CP通过MME status transfer(MME状态转移)消息将PDCP SN信息发送给第二控制面网元；

步骤608a，第二控制面网元通过SN状态报告将收到的PDCP SN信息发送给第二控制器。

步骤609a，第二控制器通过Flow mod消息将收到的上下行数据报文的PDCP SN发送给第二用户面网元，后续第二用户面网元执行数据包的重排序过程。

从图6a可见，因为不同的核心网设备之间可以通信，所以源核心网设备可以将获取的PDCP SN信息转发至目标核心网设备，进而将PDCP SN信息发送至目标用户面网元。

如图6b所示，在第二种切换方式下，步骤303的实现方法步骤如下：

步骤601b，第一用户面网元将未完成处理的上下行数据包发送到源GW-U。

步骤602b，源GW-U将接收到的上下行数据包转发给目标GW-U

步骤603b，目标GW-U再发送给第二用户面网元。

从本申请以上实施方式可见，在用户面与控制面分离的网络架构下，通过扩展OF协议的Read-state(读状态)消息，该消息中携带信元参数，以支持SDN控制器利用该消息获取源用户面网元的报文发送状态信息，即UL/DL PDCP SN(上/下行报文的PDCP SN)。源用户面网元收到SDN控制器发送的Read-state消息后，则将其未处理完的上下行数据报文对应的PDCP SN反馈给SDN控制器，进而SDN控制器将获取的上下行数据报文对应的PDCP SN转发至目标用户面网元。同时SDN控制器下发流表指示源基站修改IP报头，即利用IP包头的预留位，在IP包头中携带PDCP SN。从而源用户面网元转发至目标用户面网元的未处理完的上下行数据报文中均携带PDCP SN，这样目标用户面网元就可以根据UL/DL PDCP SN以及收到IP报文中的PDCP SN对报文进行重排序，实现报文的按序转发。

下面分别结合实施例二和实施例三对本申请中的数据包发送方法进行具体描述。

实施例二：对应实施例一中的第一种切换方式的第一种可能的实现方式

图7为本申请实施例二提供的一种数据包发送方法的交互图，具体内容如下。

步骤701，源RAN-C(也称第一控制面网元)基于终端上报的测量报告决策执行切换，并向目标RAN-C(也称第二控制面网元)发送切换请求，请求中包含目标小区ID，RRC上下文等信息。

步骤702，目标RAN-C向控制器发送切换命令，命令中包括目标RAN-U(也称第一用户面网元)的地址(可选)，QoS策略，GW-U(也称核心网设备)的地址等信息；

步骤703，控制器基于目标RAN-C下发的信息，配置生成第二流表，并通过Flow mod消息将第二流表安装到目标RAN-U(也称第二用户面网元)。

步骤704，控制器回复切换命令确认消息给目标RAN-C，消息中包括目标RAN-U地址信息(可选，若RAN-U由RAN-C选择，则该消息不需要包括该信元，否则，该消息需要包括该信元)。

步骤705，目标RAN-C回复切换请求确认消息给源RAN-C，消息中包括目标RAN-U地址信息。

步骤706，控制器通过目标RAN-U向终端发送RRC reconf(RRC重建)消息。

步骤707，源RAN-C发送SN状态请求给控制器，以获取源RAN-U上未完成处理的上下行数据包的PDCP SN信息。

步骤708，控制器收到源RAN-C的请求后，配置生成第三流表，并通过Read state消息将第三流表下发给源RAN-U。

步骤709，源RAN-U将未完成处理的数据报文对应的PDCP SN状态信息通过Readstate response消息返回给控制器。其中，源RAN-U上的PDCP SN信息来自于PDCP实体保存的报文处理状态。

步骤710：控制器通过Flow mod消息将收到的上下行数据报文的处理状态信息(UL/DL PDCP SN)发送给目标RAN-U，后续执行数据包的重排序。同时，通过Flow mod消息更新步骤目标RAN-U的第二流表，所述第二流表用于通知所述第二用户面网元将对目标对象的发送动作修改为缓存动作，目标对象指的是目标RAN-U收到GW-U发送的下行数据包。也就是说，目标RAN-U基于报文的入端口判断收到的下行数据报文是来自源RAN-U还是GW-U。若报文来自GW-U，则先缓存这些数据包。

其中，控制器可能也是基于流粒度下发该终端相关的数据包的PDCP SN，也可能是基于终端粒度下发与其相关的数据报文的UL/DL PDCP SN。若是终端粒度下发，则消息中还应包括流的标识和对应的数据报文的PDCP SN。

步骤711，控制器通过Flow mod消息更新源RAN-U上的第一流表，更新后第一流表中包括数据转发的路由规则，即指示源RAN-U将收到的数据包转发到目标RAN-U；另一方面，通过该消息，下发流表指示源RAN-U修改IP数据包头，即在IP包头的20-22字节位添加上该报文对应的PDCP SN。并经修改后的IP报文转发给目标RAN-U。

步骤712，源RAN-U就可以将未处理完的上行和下行数据报文转发到目标RAN-U，且包头中都已经携带了该报文对应的PDCP SN信息。目标RAN-U基于步骤12中的UL/DL PDCPSN和从源RAN-U收到数据报文中的PDCP SN，即可对收到的数据报文进行排序，并按照报文顺序进行转发。

步骤713，目标RAN-C发送路径切换请求给CN-CP，CN-CP再通知控制器路径已经发生了切换，消息中包括目标RAN-U地址信息。其中，因为无线接入网控制器和核心网控制器是同一个，则控制器收到目标RAN-C的路径切换请求后，直接可以发送flow mod消息给GW-U，无需再通过CN CP转发该消息。

步骤714，控制器通过Flow mod消息修改流表转发规则，更新GW-U上下行数据包路由到目标RAN-U；当上述步骤714完成后，当GW-U收到该终端的下行数据包，即可以将数据包转发到目标RAN-U。那么此时目标RAN-U可能会同时收到GW-U从新的路径上发的下行数据包，也会收到源RAN-U转发的下行数据包。按照步骤710第二流表的指示，若源RAN-U的数据包还没转发完，目标RAN-U必须优先处理源RAN-U转发过来的报文，只能把GW-U发送的数据包先缓存起来。

步骤715，控制器构造包含结束转发标识(End Marker)的第一数据包，并通过Packet out消息将第一数据包发送给GW-U，并指示GW-U，当源路径(GW-U到源RAN-U的路径)上的数据包转发完成后，将该End Marker包发送给源RAN-U。

步骤716，GW-U检测到源路径上的报文已经转发完了，开始通过新的路径(GW-U到目标RAN-U的路径)向目标RAN-U发送数据包了，那么此时GW-U将控制器下发的第一数据包在源路径上发送给源RAN，源RAN-U再将这个包转发给目标RAN-U。那么，当目标RAN-U收到第一数据包，则开始转发新路径上的数据报文。所述第一数据包用于通知所述第一用户面网元上的待转发的数据包已全部发送。

步骤717，CN-CP回复路径切换回复消息给目标RAN-C。

步骤718，目标RAN-C向源RAN-C发送资源释放消息，通知源RAN-C切换流程已完成，可以释放源侧占用的资源。

对于第一种切换方式的第二种可能的实现方式，只需要将步骤707至步骤710替换为图5b所示的步骤，因此不再赘述。

实施例三：对应实施例一中的第二种切换方式的第一种可能的实现方式

图8为本申请实施例二提供的一种数据包发送方法的交互图，具体内容如下。

步骤801，源RAN-C向目标CN CP发送切换请求，请求中包含目标小区ID，RRC上下文等信息。

步骤802，源CN CP基于目标TAI选择确定目标CN CP，并向其发送Forwardrelocation request(前端迁移请求)消息，消息中携带终端上下文，目标RAN-C ID等信息。

步骤803，目标CN CP发送切换请求消息给目标RAN-C。

步骤804，目标RAN-C向控制器发送切换通知消息，消息中包括目标RAN-U的地址(可选)，QoS策略，GW-U的地址等信息。

步骤805，控制器基于目标RAN-C下发的信息，配置生成第二流表，并通过Flow mod消息将第二流表安装到目标RAN-U。同时，控制器通过Flow mod消息修改流表转发规则，更新GW-U上下行数据包路由到目标RAN-U。此时，当GW-U收到该UE的下行数据报文，既可以将报文转发到目标RAN-U。

步骤806，控制器回复切换通知确认消息给目标RAN-C，消息中包括目标RAN-U地址信息(可选)。若RAN-U由RAN-C选择，则该消息不需要包括该信元，否则，该消息需要包括该信元。

步骤807，目标RAN-C向目标CN CP返回切换请求确认消息，消息中包括目标RAN-U地址等信息；

步骤808，目标CN CP向源CN CP返回Forward relocation response(前方迁移确认)消息；

步骤809，源CN CP通过源RAN-C/控制器/源RAN-U向终端发送HO command(切换命令)消息，消息中包含未被网络侧接收的无线承载列表，终端收到后，删除相关的无线承载信息。

步骤810，源RAN-C发送SN状态请求给控制器，以获取源RAN-U上未完成处理的上下行数据报文的PDCP SN状态信息。

步骤811：控制器收到源RAN-C的请求后，配置生成第三流表，并通过Read state消息将第三流表下发给源RAN-U。

步骤812，源RAN-U将未完成处理的数据报文对应的PDCP SN状态信息通过Readstate response消息返回给控制器。源RAN-U上的PDCP SN状态信息来自于PDCP实体保存的报文处理状态。

步骤813，源CN CP利用Forward access context消息将收到的报文的处理状态信息(UL/DL PDCP SN)发送给目标CN CP；

步骤814，控制器通过Flow mod消息将收到的上下行数据报文的处理状态信息(UL/DL PDCP SN)发送给目标RAN-U，后续执行数据包的重排序。同时，通过Flow mod消息更新步骤目标RAN-U的第二流表，所述第二流表用于通知所述第二用户面网元将对目标对象的发送动作修改为缓存动作，目标对象指的是目标RAN-U收到GW-U发送的下行数据包。也就是说，目标RAN-U基于报文的入端口判断收到的下行数据报文是来自源RAN-U还是GW-U。若报文来自GW-U，则先缓存这些数据包。

步骤815，控制器通过Flow mod消息更新源RAN-U上的第一流表，更新后第一流表中包括数据转发的路由规则，即指示源RAN-U将收到的数据包转发到目标RAN-U；另一方面，通过该消息，下发流表指示源RAN-U修改IP数据包头，即在IP包头的20-22字节位添加上该报文对应的PDCP SN。并经修改后的IP报文转发给目标RAN-U。

步骤816，源RAN-U就可以将未处理完的上行和下行数据报文转发到目标RAN-U，且包头中都已经携带了该报文对应的PDCP SN信息。目标RAN-U基于步骤18中的UL/DL PDCPSN和从源RAN-U收到数据报文中的PDCP SN，即可对收到的数据报文进行排序，并按照报文顺序进行转发。

步骤817，当目标RAN-C确认UE已经切换到目标小区，则其通过控制器通知目标RAN-U开始转发缓存的数据包给终端。

对于第二种切换方式的第二种可能的实现方式，只需要将步骤810至步骤812替换为图6a所示的步骤，因此不再赘述。

针对上述方法流程，本申请提供一种控制器、第一用户面网元和第二用户面网元，该控制器、第一用户面网元和第二用户面网元的具体执行内容可参照上述方法实施。

图9为本申请提供的一种控制器的结构示意图，如图9所示，所述控制器包括：

获取单元901，用于获取第一用户面网元待转发的数据包的发送状态信息；

发送单元902，用于向所述第一用户面网元发送第一流表，所述第一流表用于所述第一用户面网元将所述待转发的数据包发送至第二用户面网元，所述待转发的数据包包含所述发送状态信息；并向所述第二用户面网元发送所述发送状态信息，所述发送状态信息用于所述第二用户面网元发送所述待转发的数据包。

可选地，所述发送状态信息为PDCP SN，所述第一用户面网元为源用户面网元，所述第二用户面网元为目标用户面网元。

其中，所述第一流表的流表项中包含所述待转发的数据包的匹配规则，所述匹配规则包含第一用户面网元IP五元组和第二用户面网元IP五元组的映射关系。

可选地，所述发送单元902，还用于：

向所述第二用户面网元发送第二流表，所述第二流表用于通知所述第二用户面网元将对目标对象的发送动作修改为缓存动作，所述目标对象为所述第二用户面网元通过所述第二用户面网元和核心网网关之间的链路接收的数据包。

可选地，，所述获取单元901具体用于：

接收来自第一控制面网元的第一消息；根据所述第一消息，向所述第一用户面网元发送第二消息，所述第二消息中包括所述第三流表，所述第三流表用于请求从所述第一用户面网元获取所述发送状态信息；接收来自所述第一用户面网元所述发送状态信息。

可选地，所述控制器可以包括第一控制器和第二控制器；针对第一控制器，所述获取单元901具体用于：

接收来自第一控制面网元的第一消息；根据所述第一消息，向所述第一用户面网元发送第二消息；接收来自所述第一用户面网元的所述发送状态信息；向所述第一控制面网元发送所述发送状态信息，以使所述第一控制面网元将所述发送状态信息发送至所述第二控制面网元；

针对第二控制器，所述获取单元901具体用于：

接收来自所述第二控制面网元的发送状态信息，并将所述发送状态信息发送至所述第二用户面网元。

可选地，所述控制器还包括：生成单元903，用于生成包含结束转发标识的第一数据包，所述第一数据包用于通知所述第一用户面网元上的待转发的数据包已全部发送；

所述发送单元902，还用于：

向核心网网关发送包含所述第一数据包的第三消息，所述第三消息用于指示所述核心网网关在所述待转发的数据包发送完成后将所述第一数据包发送至所述第一用户面网元。

图10为本申请提供的一种第一用户面网元的结构示意图，如图10所示，所述第一用户面网元包括：接收单元1001和发送单元1002；所述接收单元1001结合所述发送单元1002，执行：

接收来自控制器的第一流表；根据所述第一流表，将待转发的数据包发送至第二用户面网元，所述待转发的数据包中包含所述待转发的数据包的发送状态信息；向所述第二用户面网元发送所述待转发的数据包的发送状态信息，所述发送状态信息用于所述第二用户面网元发送所述待转发的数据包。

可选地，所述发送状态信息为PDCP SN，所述第一用户面网元为源用户面网元，所述第二用户面网元为目标用户面网元。

其中，所述第一流表的流表项中包含所述待转发的数据包的匹配规则，所述匹配规则包含第一用户面网元IP五元组和第二用户面网元IP五元组的映射关系。

可选地，所述第一用户面网元还包括：

处理单元1003，用于根据所述第一流表配置数据转发处理规则，并在所述待转发的数据包的包头中设置所述发送状态信息，其中，所述数据转发处理规则包括：将所述待转发的数据包发送到所述第二用户面网元。

可选地，所述发送单元1002具体用于：

根据所述第一流表，通过所述第一用户面网元和所述第二用户面网元之间的接口将所述待转发的数据包发送至第二用户面网元；

或者，根据所述第一流表，通过核心网网关将所述待转发的数据包发送给所述第二用户面网元。

可选地，所述接收单元1001，用于接收来自所述控制器的消息，所述消息用于请求从所述第一用户面网元获取所述发送状态信息；

所述发送单元1002，用于根据所述消息，将所述发送状态信息发送至所述控制器，以使所述控制器将所述发送状态信息发送至所述第二用户面网元。

可选地，所述接收单元1001还用于：

接收来自核心网网关的包含结束转发标识的第一数据包，所述第一数据包用于通知所述第一用户面网元上的待转发的数据包已全部发送。

图11为本申请提供的一种第二用户面网元的结构示意图，如图11所示，所述第二用户面网元包括：接收单元1101和发送单元1102；所述接收单元1101结合所述发送单元1102，执行：

接收来自第一用户面网元的待转发的数据包，其中，所述待转发的数据包是所述第一用户面网元根据第一流表发送的，所述待转发的数据包中包含所述待转发的数据包的发送状态信息；接收来自所述第一用户面网元的所述待转发的数据包的发送状态信息；根据所述发送状态信息发送所述待转发的数据包。

可选地，所述发送状态信息为PDCP SN，所述第一用户面网元为源用户面网元，所述第二用户面网元为目标用户面网元。

其中，所述第一流表的流表项中包含所述待转发的数据包的匹配规则，所述匹配规则包含第一用户面网元IP五元组和第二用户面网元IP五元组的映射关系。

所述第一流表用于所述第一用户面网元配置数据转发处理规则，并在所述待转发的数据包的包头中设置所述发送状态信息，其中，所述数据转发处理规则包括：将所述待转发的数据包发送到所述第二用户面网元。

可选地，所述控制器包括第一控制器和第二控制器；

所述接收单元1101具体用于：接收来自所述第二控制器的所述发送状态信息，其中，第二控制器的所述发送状态信息是来自第二控制面网元，第二控制面网元的发送状态信息是来自第一控制面网元通过所述第一控制器从第一用户面网元获取的；

可选地，所述接收单元1101还用于：

接收来自所述第一用户面网元的包含结束转发标识的第一数据包；

所述发送单元1102，还用于发送通过第一链路接收的下行数据包，所述第一链路为所述第二用户面网元和核心网网关之间的链路。

可选地，所述接收单元1101，还用于接收来自所述控制器的第二流表，所述第二流表用于通知所述第二用户面网元将对目标对象的发送动作修改为缓存动作，所述目标对象为所述第二用户面网元通过所述第二用户面网元和核心网网关之间的链路接收的数据包。

图12为本申请提供的另一种控制器的结构示意图，如图12所示，所述控制器1200包括：通信接口1201、处理器1202、存储器1203和总线系统1204；

其中，存储器1203，用于存放程序。具体地，程序可以包括程序代码，程序代码包括计算机操作指令。存储器1203可能为随机存取存储器(英文：random-access memory，RAM)，也可能为非易失性存储器(英文：non-volatile memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。图中仅示出了一个存储器，当然，存储器也可以根据需要，设置为多个。存储器1203也可以是处理器1202中的存储器。

存储器1203存储了如下的元素，可执行模块或者数据结构，或者它们的子集，或者它们的扩展集：

操作指令：包括各种操作指令，用于实现各种操作。

操作系统：包括各种系统程序，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。

处理器1202控制控制器1200的操作，处理器1202还可以称为中央处理单元(英文：central processing unit，CPU)。具体的应用中，控制器1200的各个组件通过总线系统1204耦合在一起，其中总线系统1204除包括数据总线之外，还可以包括电源总线、控制总线和状态信号总线等。但是为了清楚说明起见，在图中将各种总线都标为总线系统1204。为便于表示，图12中仅是示意性画出。

上述本申请实施例揭示的方法可以应用于处理器1202中，或者由处理器1202实现。处理器1202可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器1202中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器1202可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器1203，处理器1202读取存储器1203中的信息，结合其硬件执行以上方法步骤。

图13为本申请提供的另一种用户面网元的结构示意图，该用户面网元指的是第一用户面网元或者第二用户面网元，如图13所示，用户面网元1300包括：通信接口1301、处理器1302、存储器1303和总线系统1304；

其中，存储器1303，用于存放程序。具体地，程序可以包括程序代码，程序代码包括计算机操作指令。存储器1303可能为RAM，也可能为NVM，例如至少一个磁盘存储器。图中仅示出了一个存储器，当然，存储器也可以根据需要，设置为多个。存储器1303也可以是处理器1302中的存储器。

存储器1303存储了如下的元素，可执行模块或者数据结构，或者它们的子集，或者它们的扩展集：

操作指令：包括各种操作指令，用于实现各种操作。

操作系统：包括各种系统程序，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。

处理器1302控制用户面网元1300的操作，处理器1302还可以称为CPU。具体的应用中，用户面网元1300的各个组件通过总线系统1304耦合在一起，其中总线系统1304除包括数据总线之外，还可以包括电源总线、控制总线和状态信号总线等。但是为了清楚说明起见，在图中将各种总线都标为总线系统1304。为便于表示，图12中仅是示意性画出。

上述本申请实施例揭示的方法可以应用于处理器1302中，或者由处理器1302实现。处理器1302可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器1302中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器1302可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器1303，处理器1302读取存储器1303中的信息，结合其硬件执行以上方法步骤。

从上述内容可以看出：本申请中，控制器从源用户面网元获取与待转发数据包相关的PDCP SN信息，控制器将PDCP SN信息转发至目标用户面网元，另一方面，控制器指示源用户面网元修改待转发数据包的包头，在包头中携带PDCP SN信息，源用户面网元将修改后的待转发数据包发送至目标用户面网元，而且这样第二用户面网元就可以对待转发数据包重排序完成发送，有效地保证在切换过程中终端业务的连续性。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明实施例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，本发明实施例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。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、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。

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

Claims (28)

1.一种数据包发送方法，其特征在于，该方法包括：

第一用户面网元接收来自控制器的第一流表,所述第一流表用于所述第一用户面网元将所述待转发的数据包发送至第二用户面网元；

所述第一用户面网元根据所述第一流表，将待转发的数据包发送至第二用户面网元，所述待转发的数据包中包含所述待转发的数据包的发送状态信息；

所述第一用户面网元向所述第二用户面网元发送所述待转发的数据包的发送状态信息，所述发送状态信息用于指示所述第二用户面网元发送所述待转发的数据包。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述第一用户面网元根据所述第一流表配置数据转发处理规则，并在所述待转发的数据包的包头中设置所述发送状态信息，其中，所述数据转发处理规则包括：将所述待转发的数据包发送到所述第二用户面网元。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一用户面网元根据所述第一流表，将待转发的数据包发送至第二用户面网元，包括：

所述第一用户面网元根据所述第一流表，通过所述第一用户面网元和所述第二用户面网元之间的接口将所述待转发的数据包发送至第二用户面网元；

或者，所述第一用户面网元根据所述第一流表，通过核心网网关将所述待转发的数据包发送给所述第二用户面网元。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：

所述第一用户面网元接收来自所述控制器的消息，所述消息用于请求从所述第一用户面网元获取所述发送状态信息；

所述第一用户面网元根据所述消息，将所述发送状态信息发送至所述控制器，以使所述控制器将所述发送状态信息发送至所述第二用户面网元。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：

所述第一用户面网元接收来自核心网网关的包含结束转发标识的第一数据包，并将所述第一数据包发送至所述第二用户面网元，所述第一数据包用于通知所述第一用户面网元上的待转发的数据包已全部发送。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送状态信息为分组数据汇聚协议序列号PDCP SN。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一流表的流表项中包含所述待转发的数据包的匹配规则，所述匹配规则包含第一用户面网元IP五元组和第二用户面网元IP五元组的映射关系。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一用户面网元为源用户面网元，所述第二用户面网元为目标用户面网元。

9.一种数据包发送方法，其特征在于，该方法包括：

第二用户面网元接收来自第一用户面网元的待转发的数据包，其中，所述待转发的数据包是所述第一用户面网元根据第一流表发送的，所述待转发的数据包中包含所述待转发的数据包的发送状态信息；

所述第二用户面网元接收来自所述第一用户面网元的所述待转发的数据包的发送状态信息，并根据所述发送状态信息发送所述待转发的数据包。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：

所述第一流表用于所述第一用户面网元配置数据转发处理规则，并在所述待转发的数据包的包头中设置所述发送状态信息，其中，所述数据转发处理规则包括：将所述待转发的数据包发送到所述第二用户面网元。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述控制器包括第一控制器和第二控制器；

所述第二用户面网元接收来自所述第一用户面网元的所述待转发的数据包的发送状态信息，包括：

第二控制面网元接收来自第一控制面网元的待转发的数据包的发送状态信息，所述发送状态信息是所述第一控制面网元通过所述第一控制器从第一用户面网元获取的；

所述第二控制面网元将所述发送状态信息发送至第二控制器；

所述第二用户面网元接收来自所述第二控制器的所述发送状态信息。

12.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，还包括：

所述第二用户面网元接收来自所述第一用户面网元的包含结束转发标识的第一数据包；

所述第二用户面网元发送通过第一链路接收的下行数据包，所述第一链路为所述第二用户面网元和核心网网关之间的链路。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第二用户面网元接收来自所述第一用户面网元的包含结束转发标识的第一数据包之前，还包括：

所述第二用户面网元接收来自所述控制器的第二流表，所述第二流表用于通知所述第二用户面网元将对目标对象的发送动作修改为缓存动作，所述目标对象为所述第二用户面网元通过所述第二用户面网元和核心网网关之间的链路接收的数据包。

14.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述发送状态信息为分组数据汇聚协议序列号PDCP SN。

15.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一流表的流表项中包含所述待转发的数据包的匹配规则，所述匹配规则包含第一用户面网元IP五元组和第二用户面网元IP五元组的映射关系。

16.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一用户面网元为源用户面网元，所述第二用户面网元为目标用户面网元。

17.一种用户面网元，其特征在于，所述用户面网元包括：通信接口、处理器、总线、以及存储器，其中，所述处理器以及所述存储器通过所述总线连接；

所述处理器调用存储在所述存储器中的指令，执行以下处理：

通过所述通信接口接收来自控制器的第一流表；

根据所述第一流表，通过所述通信接口将待转发的数据包发送至第二用户面网元，所述待转发的数据包中包含所述待转发的数据包的发送状态信息；

通过所述通信接口向所述第二用户面网元发送所述待转发的数据包的发送状态信息，所述发送状态信息用于指示所述第二用户面网元发送所述待转发的数据包。

18.根据权利要求17所述的用户面网元，其特征在于，所述处理器还用于：

根据所述第一流表配置数据转发处理规则，并在所述待转发的数据包的包头中设置所述发送状态信息，其中，所述数据转发处理规则包括：将所述待转发的数据包发送到所述第二用户面网元。

19.根据权利要求17或18所述的用户面网元，其特征在于，所述处理器具体用于：

根据所述第一流表，通过所述与所述第二用户面网元之间的所述通信接口将所述待转发的数据包发送至第二用户面网元；

或者，根据所述第一流表，通过所述通信接口将所述待转发的数据包发送给核心网网关，以使所述核心网网关将所述待转发的数据包发送给所述第二用户面网元。

20.根据权利要求17或18所述的用户面网元，其特征在于，所述处理器还用于：

通过所述通信接口接收来自所述控制器的消息，所述消息用于请求从所述通信接口获取所述发送状态信息；

根据所述消息，通过所述通信接口将所述发送状态信息发送至所述控制器，以使所述控制器将所述发送状态信息发送至所述第二用户面网元。

21.根据权利要求17或18所述的用户面网元，其特征在于，所述处理器还用于：

通过所述通信接口接收来自核心网网关的包含结束转发标识的第一数据包，并通过所述通信接口将所述第一数据包发送至所述第二用户面网元，所述第一数据包用于通知所述存储器上的待转发的数据包已全部发送。

22.根据权利要求17所述的用户面网元，其特征在于，所述发送状态信息为分组数据汇聚协议序列号PDCP SN。

23.一种用户面网元，其特征在于，所述用户面网元包括：通信接口、处理器、总线、以及存储器，其中，所述处理器以及所述存储器通过所述总线连接；

所述处理器调用存储在所述存储器中的指令，执行以下处理：

通过所述通信接口接收来自第一用户面网元的待转发的数据包，其中，所述待转发的数据包是所述第一用户面网元根据第一流表发送的，所述待转发的数据包中包含所述待转发的数据包的发送状态信息；

通过所述通信接口接收来自所述第一用户面网元的所述待转发的数据包的发送状态信息，并根据所述发送状态信息通过所述通信接口发送所述待转发的数据包。

24.根据权利要求23所述的用户面网元，其特征在于，所述第一流表用于所述第一用户面网元配置数据转发处理规则，并在所述待转发的数据包的包头中设置所述发送状态信息，其中，所述数据转发处理规则包括：所述第一用户面网元将所述待转发的数据包发送到所述处理器。

25.根据权利要求23或24所述的用户面网元，其特征在于，所述控制器包括第一控制器和第二控制器；

所述处理器具体用于：

通过所述通信接口接收来自第一控制面网元的待转发的数据包的发送状态信息，所述发送状态信息是所述第一控制面网元通过所述第一控制器从第一用户面网元获取的；

通过所述通信接口将所述发送状态信息发送至第二控制器；

通过所述通信接口接收来自所述第二控制器的所述发送状态信息。

26.根据权利要求23或24所述的用户面网元，其特征在于，所述处理器还用于：

通过所述通信接口接收来自所述第一用户面网元的包含结束转发标识的第一数据包；

通过所述通信接口发送通过第一链路接收的下行数据包，所述第一链路为所述用户面网元和核心网网关之间的链路。

27.根据权利要求26所述的用户面网元，其特征在于，所述处理器还用于：

接收来自所述控制器的第二流表，所述第二流表用于通知所述处理器将对目标对象的发送动作修改为缓存动作，所述目标对象为所述处理器通过所述用户面网元和核心网网关之间的链路接收的数据包。

28.根据权利要求23所述的用户面网元，其特征在于，所述发送状态信息为分组数据汇聚协议序列号PDCP SN。