CN109743753A - F1ap负荷分担方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的F1AP负荷分担方法及装置，应用于CU‑DU分离架构的5G基站系统，DU包括SCTP模块、公共F1AP模块与多个用户F1AP模块。基于SCTP模块初始化用户F1AP模块的消息分发函数，并配置SCTP消息指定BIT位的数据与进程ID之间匹配关系；若目标SCTP消息为与UE相关的F1AP消息，则根据匹配关系与目标SCTP消息指定BIT位的数据确定目标进程ID，并将目标SCTP消息发送至相应用户F1AP模块处理；否则，将目标SCTP消息发送至公共F1AP模块处理。本发明仅需在SCTP协议内部作少量优化处理，而无需增加额外的消息转发模块，从而减少了消息转发处理流程，提升了整站的系统性能。

Description

F1AP负荷分担方法及装置

技术领域

本发明涉及5G通信技术领域，更具体的说，涉及F1AP负荷分担方法及装置。

背景技术

相较于4G网络，5G接入网架构有了颠覆性的改变，其接入网的基带处理单元BBU被分割为CU(Centralized Unit，集中单元)和DU(Distributed Unit，分布单元)这两个功能实体。其中，CU与DU可以作为相互分离的两个设备并通过F1接口相连接，也可以在同一个物理设备中实现。

接入网CU-DU分离架构能够获得小区间协调增益，更好地实现负载管理与高效密集组网下的集中控制，并支持多连接、密集切换等，能够满足运营商在各种5G应用场景的部署。在CU-DU分离场景下，F1接口上会有大量F1AP协议信令，在设备设计及实现中，如果仅用一个F1AP任务处理所有F1AP协议过程，则会对提升协议处理性能造成瓶颈，所以需要将F1AP的协议处理负荷分担到不同的CPU核上进行处理。现有的处理方法是在高层信令层与底层之间增设一个协议消息分发模块，将SCTP的消息发送给增设的协议消息分发模块进行预处理来实现消息分发，而这种方式会增加了额外的消息转发处理过程，使消息处理过程变得复杂，不仅增加了协议信令处理时延，而且降低了系统性能。

因此，目前迫切需要一种切实有效的F1AP负荷分担方案，以减少消息转发处理过程。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种F1AP负荷分担方法及装置，以解决目前F1AP负荷分担方案的消息处理过程复杂，导致协议信令处理时延较长，系统性能较差的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种F1AP负荷分担方法，应用于采用CU-DU分离架构的5G基站系统；所述DU包括：SCTP模块、公共F1AP模块与多个用户F1AP模块；其中，所述SCTP模块用于处理SCTP消息；所述公共F1AP模块用于处理与用户终端UE无关的F1AP消息；所述用户F1AP模块用于处理与UE相关的F1AP消息；所述方法包括：

基于所述SCTP模块，初始化用户F1AP模块提供的消息分发函数；

在所述初始化完成后，配置SCTP消息中指定BIT位的数据与所述用户F1AP模块对应的进程ID之间的匹配关系；

在所述匹配关系配置完成后，接收目标SCTP消息；

判断所述目标SCTP消息是否为与UE相关的F1AP消息；

当所述目标SCTP消息为与UE相关的F1AP消息时，根据所述匹配关系与所述目标SCTP消息中指定BIT位的数据，确定目标进程ID；将所述目标SCTP消息发送至所述目标进程ID对应的用户F1AP模块进行处理；

当所述目标SCTP消息不为与UE相关的F1AP消息时，将所述目标SCTP消息发送至所述公共F1AP模块进行处理。

优选的，所述当所述目标SCTP消息为与UE相关的F1AP消息时，根据所述匹配关系与所述目标SCTP消息中指定BIT位的数据，确定目标进程ID包括：

当所述目标SCTP消息为与UE相关的F1AP消息，且所述目标SCTP消息具体为上下文建立请求消息时，确定所述目标SCTP消息中是否包含DU F1AP UE DI字段；

当所述目标SCTP消息中包含DU F1AP UE DI字段时，根据所述匹配关系与所述目标SCTP消息中DU F1AP UE DI字段中的第一指定BIT位的数据，确定目标进程ID。

优选的，在所述确定所述目标SCTP消息中是否包含DU F1AP UE DI字段之后，所述方法还包括：

当所述目标SCTP消息中不包含DU F1AP UE DI字段时，根据所述匹配关系与所述目标SCTP消息中NR CGI字段中的第二指定BIT位的数据，确定目标进程ID。

优选的，所述当所述目标SCTP消息为与UE相关的F1AP消息时，根据所述匹配关系与所述目标SCTP消息中指定BIT位的数据，确定目标进程ID还包括：

当所述目标SCTP消息为与UE相关的F1AP消息，且，所述目标SCTP消息不为上下文建立请求消息时，直接执行所述根据所述匹配关系与所述目标SCTP消息中DU F1AP UE DI字段中的第一指定BIT位的数据，确定目标进程ID的步骤。

优选的，所述方法还包括：

获取当前SCTP偶联的类型；

当所述当前SCTP偶联为公共信令专用偶联时，将所述当前SCTP偶联的SCTP消息，发送至所述公共F1AP模块进行处理。

一种F1AP负荷分担装置，应用于采用CU-DU分离架构的5G基站系统；所述DU包括：SCTP模块、公共F1AP模块与多个用户F1AP模块；其中，所述SCTP模块用于处理SCTP消息；所述公共F1AP模块用于处理与用户终端UE无关的F1AP消息；所述用户F1AP模块用于处理与UE相关的F1AP消息；所述装置包括：

初始化配置单元，用于基于所述SCTP模块，初始化用户F1AP模块提供的消息分发函数；在所述初始化完成后，配置SCTP消息中指定BIT位的数据与所述用户F1AP模块对应的进程ID之间的匹配关系；

目标消息接收单元，用于在所述匹配关系配置完成后，接收目标SCTP消息；

目标消息判断单元，用于判断所述目标SCTP消息是否为与UE相关的F1AP消息；

目标消息分发单元，用于当所述目标SCTP消息为与UE相关的F1AP消息时，根据所述匹配关系与所述目标SCTP消息中指定BIT位的数据，确定目标进程ID；将所述目标SCTP消息发送至所述目标进程ID对应的用户F1AP模块进行处理；当所述目标SCTP消息不为与UE相关的F1AP消息时，将所述目标SCTP消息发送至所述公共F1AP模块进行处理。

优选的，所述目标消息分发单元具体包括：

预设字段确定单元，用于当所述目标SCTP消息为与UE相关的F1AP消息，且所述目标SCTP消息具体为上下文建立请求消息时，确定所述目标SCTP消息中是否包含DU F1AP UEDI字段；

进程ID确定单元，用于当所述目标SCTP消息中包含DU F1AP UE DI字段时，根据所述匹配关系与所述目标SCTP消息中DU F1AP UE DI字段中的第一指定BIT位的数据，确定目标进程ID。

优选的，所述进程ID确定单元还用于，当所述目标SCTP消息中不包含DU F1AP UEDI字段时，根据所述匹配关系与所述目标SCTP消息中NR CGI字段中的第二指定BIT位的数据，确定目标进程ID。

优选的，所述进程ID确定单元还用于，当所述目标SCTP消息为与UE相关的F1AP消息，且，所述目标SCTP消息不为上下文建立请求消息时，直接执行所述根据所述匹配关系与所述目标SCTP消息中DU F1AP UE DI字段中的第一指定BIT位的数据，确定目标进程ID的步骤。

优选的，所述装置还包括：

偶联类型获取单元，用于获取当前SCTP偶联的类型；

所述目标消息分发单元还用于，当所述当前SCTP偶联为公共信令专用偶联时，将所述当前SCTP偶联的SCTP消息，发送至所述公共F1AP模块进行处理。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的F1AP负荷分担方法及装置，在SCTP层将与UE无关的F1AP消息直接发送给公共F1AP模块进行单独处理；在SCTP层通过调用F1AP模块提供的消息分发函数，基于配置的SCTP消息指定BIT位的数据与进程ID之间的匹配关系，能够将与UE相关的F1AP消息，快速分发至相应进程的用户F1AP模块进行处理，而且对于异常的消息，也可以发送给公共F1AP模块，与UE无关消息一同处理。本发明的技术方案，仅需在SCTP协议内部作少量优化处理，而无需增加额外的消息转发模块，减少了消息转发处理流程，降低了协议信令处理时延，增加了整站的系统性能。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的分布单元DU的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的F1AP负荷分担方法的一种流程图；

图3为本发明实施例提供的F1AP负荷分担方法的另一种流程图；

图4为本发明实施例提供的F1AP负荷分担方法的又一种流程图；

图5为本发明实施例提供的F1AP负荷分担方法的再一种流程图；

图6为本发明实施例提供的F1AP负荷分担装置的一种结构示意图；

图7为本发明实施例提供的F1AP负荷分担装置的另一种结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，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。

在LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统中，基站间信令传输，以及基站与核心网设备间的信令传输均采用SCTP(Stream Control Transmission Protocol，流控制传输协议)协议。在5G基站系统中，基站间以及基站与核心网间仍然采用SCTP协议传送信令，即控制面协议数据。其中，SCTP协议的应用及与上层协议处理模块之间的关联关系，及其实现的方式，将影响控制面协议处理的性能，优化的实现方式对基站的UE(User Equipment，用户终端)并发接入能力及接入时延指标都会有很大提升。

在协议模块的划分中，SCTP协议属于传输层，其上层应用是AP(ApplicationProtocol，应用协议)层，对LTE基站包括基站与基站之间的协议处理的X2AP(X2接口应用协议)，及基站与核心网之间的S1AP(S1接口应用协议)；对于5G NR基站包括基站与基站之站的XnAP(Xn接口应用协议)，基站与核心网之间的NGAP(NG应用协议)，NSA架构时NR基站与LTE基站的(X2接口应用协议)，对于5G NR(New Radio，新无线)基站未来的形态采用CU-DU分离的方式，CU-DU之间也采用SCTP传输协议，其上层应用是F1AP(F1接口应用协议)协议。

在LTE基站设备的开发及现网应用中，当大量UE同时接入时，单一的AP模块不能满足接入峰值用户速率要求，AP模块需要对发送和接收的AP层消息进行ASN编解码，同时还要处理AP层的协议过程，需要占用较多的CPU资源，当瞬时负荷超过CPU处理能力时，就会造成UE级信令中断或都丢包，甚至造成SCTP耦联中断，所以对于宏站或者对于接入用户较多，对控制面协议处理能力有提升需求的基站，需要对AP模块进行负荷分担处理，由多个AP模块同时处理AP模块的相关协议功能，提升整个基站的性能。

对于5G NR基站，CU-DU分离方式是未来大规模商用必然驱势，这种CU-DU分离方式对协议消息处理有更高的性能要求，例如，LTE UE接入的场景。一个UE接入过程涉及SCTP层最少三条消息，初始UE消息，上下文建立请求消息，和上下文建立响应消息，对于在CU-DU分离场景这一过程涉及的SCTP消息比以前要多，在CU不仅要包括上述三条S1AP消息，还要包括F1AP消息，在DU上连接建立过程至少要三条F1AP基本消息，重配置过程还要涉及其它F1AP消息，单从协议消息处理数量来看都有增加，所以说对于5G NR基站CU或DU更要采用AP层负荷分担的方式，提升协议处理性能，本发明重点针对DU模块进行改进。

本发明提供的技术方案，是针对F1AP消息的特点及现有协议的约束提出的，可以F1AP消息直接从SCTP层分发至F1AP模块，中间无需额外增加的接口处理模块，能够减少消息转发过程，从一定程度上提升系统性能，具体的模块划分可参考图1所示的Du，SCTP消息可直接发送给CMN_F1AP(即，公共F1AP模块)以及UE相关的UE_F1AP(即，用户F1AP模块)。在图1中，实线表示消息传送接口，虚线表示CMN_F1AP与SCTP模块之间的配置接口，以及UE_F1AP与SCTP模块之间的配置接口。图1中每个处理UE相关消息的进程均包括一个RRC(RadioResource Control，无线资源控制)模块与一个UE_F1AP模块。

本发明提供的F1AP负荷分担方法及装置，应用于采用CU-DU分离架构的5G基站系统；其中，如图1所示，所述DU包括：SCTP模块、公共F1AP模块与多个用户F1AP模块；其中，所述SCTP模块用于处理SCTP消息；所述公共F1AP模块用于处理与用户终端UE无关的F1AP消息；所述用户F1AP模块用于处理与UE相关的F1AP消息。其中，多个F1AP模块用于进行负荷分担处理。

请参阅图2，图2为本发明实施例提供的F1AP负荷分担方法的一种流程图。

如图2所示，所述方法包括：

S101：基于SCTP模块，初始化用户F1AP模块提供的消息分发函数。

SCTP模块上电后，初始化F1AP模块提供的消息分发函数，或者F1AP在SCTP注册回调函数，可用于UE相关的F1AP消息在SCTP层的分发处理。

其中，消息分发函数是由F1AP层提供的，其功能是消息解析及分发，但这里的消息的解析并不是对完整消息的解析，而是根据数据流的字节偏移，读取消息类型相关的字段。例如，读取消息中的指定字段或指定BIT位的数据信息。

S102：配置SCTP消息中指定BIT位的数据与用户F1AP模块对应的进程ID之间的匹配关系。

在所述初始化完成后，配置SCTP消息中指定BIT位的数据与所述用户F1AP模块对应的进程ID之间的匹配关系，用于SCTP消息到F1AP公共消息进程(即，图1中的进程0)和UE专用消息进程(即，图1中的进程1,2,……,n；n＞1)的分发处理。

其中，指定BIT位的数据与进程ID之间的匹配关系，用于根据获取到的SCTP消息中指定BIT位的数据，得到相应的进程ID，以便将SCTP消息发送至相应的进程进行处理。

S103：接收目标SCTP消息，判断目标SCTP消息是否为与UE相关的F1AP消息，若是，则执行S104；若否，执行S106。

其中，目标SCTP消息即为待做分发处理的SCTP消息。在所述匹配关系配置完成后，接收目标SCTP消息，并判断所述目标SCTP消息是否为与UE相关的F1AP消息。

S104：根据匹配关系与目标SCTP消息中指定BIT位的数据，确定目标进程ID，并执行S105。

当目标SCTP消息为与UE相关的F1AP消息时，基于预配置的匹配关系，就可以根据目标SCTP消息中指定BIT位的数据，来确定相应的目标进程ID，来处理该SCTP消息。

其中，目标进程ID为，与目标SCTP消息中指定BIT位的数据相匹配的进程ID。

S105：将目标SCTP消息发送至目标进程ID对应的用户F1AP模块进行处理。

在确定出目标进程ID后，将目标SCTP消息发送至目标进程ID对应的用户F1AP模块进行处理。

S106：将目标SCTP消息发送至公共F1AP模块进行处理。

当目标SCTP消息不为与UE相关的F1AP消息时，将目标SCTP消息发送至公共F1AP模块进行处理。

本实施例提供的F1AP负荷分担方法，在SCTP层将与UE无关的F1AP消息直接发送给公共F1AP模块进行单独处理；在SCTP层通过调用F1AP模块提供的消息分发函数，基于配置的SCTP消息指定BIT位的数据与进程ID之间的匹配关系，能够将与UE相关的F1AP消息，快速分发至相应进程的用户F1AP模块进行处理，而且对于异常的消息，也可以发送给公共F1AP模块，与UE无关消息一同处理。本发明的技术方案，仅需在SCTP协议内部作少量优化处理，而无需增加额外的消息转发模块，减少了消息转发处理流程，降低了协议信令处理时延，增加了整站的系统性能。

请参阅图3，图3为本发明实施例提供的F1AP负荷分担方法的另一种流程图。

如图3所示，所述方法包括：

S201：基于SCTP模块，初始化用户F1AP模块提供的消息分发函数。

S202：配置SCTP消息中指定BIT位的数据与用户F1AP模块对应的进程ID之间的匹配关系。

S203：接收目标SCTP消息，判断目标SCTP消息是否为与UE相关的F1AP消息，若是，执行S204；若否，执行S208。

S204：当目标SCTP消息为上下文建立请求消息时，判断目标SCTP消息中是否包含DU F1AP UE DI字段，若是，则执行S205；若否，则执行S206。

当所述目标SCTP消息为与UE相关的F1AP消息，且所述目标SCTP消息具体为上下文建立请求消息时，确定所述目标SCTP消息中是否包含DU F1AP UE DI字段。这里的上下文建立请求消息，是一种与UE相关的F1AP消息。

S205：根据匹配关系与目标SCTP消息中DU F1AP UE DI字段中的第一指定BIT位的数据，确定目标进程ID，并执行S207。

当所述目标SCTP消息中包含DU F1AP UE DI字段时，根据所述匹配关系与所述目标SCTP消息中DU F1AP UE DI字段中的第一指定BIT位的数据，确定目标进程ID。

对于与UE相关的F1AP消息，可参考3GPP 38.473协议，与UE相关的F1AP消息基本都有DU UE F1AP ID必选字段，并且这一个字段在F1AP消息中的固定位置，DU UE F1AP ID字段是由DU分配的，所以可以通过这一字段来区分相关的F1AP消息与哪个进程ID相匹配。

具体来讲，在分配DU UE F1AP ID时，可以将该字段中2～3个指定BIT位的数据映射成进程ID。当SCTP模块接收到对端的F1AP消息时，通过调用F1AP模块提供的消息分发函数，读取对端的F1AP消息中固定位置的BIT值，就能够获得该F1AP消息对应的进程ID，并将该F1AP消息直接发送至相应进程进行处理。

在一示例中，目标SCTP消息中DU F1AP UE DI字段中的第一指定BIT位，具体可以是指DU UE F1AP ID的高位3BIT，UE相关消息处理进程通常小于等于8个，采用3BIT可以满足最大8个进程映射的设计要求。

S206：根据匹配关系与目标SCTP消息中NR CGI字段中的第二指定BIT位的数据，确定目标进程ID，并执行S207。

当所述目标SCTP消息中不包含DU F1AP UE DI字段时，根据所述匹配关系与所述目标SCTP消息中NR CGI字段中的第二指定BIT位的数据，确定目标进程ID。

进一步从3GPP 38.473协议看，个别的与UE相关的F1AP消息中，DU UE F1AP ID字段是可选字段，对于此类消息，通过步骤S205可能无法获取到相应的进程ID。对于此类消息的处理，本发明针对消息的特点，可以利用其它字段来作进一步解析。

在目前3GPP 38.473协议定义的消息中，只有上下文建立请求消息的DU UE F1APID是可选字段，从协议定义的消息结构来看，其消息中的NR CGI字段可用于关联进程ID的字段，一个进程会处理一个或多个小区中UE的数据，并且NR CGI是必选字段，且位于消息字节流头部的固定位置。

例如，当上下文建立请求消息中没有包含DU F1AP UE ID时，读取NR CGI字段中的指定BIT位，查找DU上维护的NR CGI与进程ID的对应表，获得对应的进程ID，作为目标进程ID。

NR CGI中包含36BIT的NR基站小区ID(NR Cell Identity)，NR Cell Identity中可以采用16个BIT与UE_F1AP对应的进程ID建立匹配关系。

该示例中，NR CGI字段中第二指定BIT位，是指上述NR Cell Identity中的16个BIT位。

此外，目前对SCTP的公共流ID厂商基本设计为0，如果不为0则会引起异厂商间设备互通问题，本发明同时给出了流ID的动态配置方法，从而解决了这一问题。

S207：将目标SCTP消息发送至目标进程ID对应的用户F1AP模块进行处理。

无论是根据目标SCTP消息中DU F1AP UE DI字段中的第一指定BIT位的数据，还是根据目标SCTP消息中NR CGI字段中的第二指定BIT位的数据，只要确定出相应的目标进程ID后，便可以将该目标SCTP消息发送至目标进程ID进行处理。

S208：将目标SCTP消息发送至公共F1AP模块进行处理。

当所述目标SCTP消息不为与UE相关的F1AP消息时，将所述目标SCTP消息发送至所述公共F1AP模块进行处理。

在对UE相关的F1AP消息分发处理完成后，可以将其它消息发送给CMN_F1AP进行处理，其它包括非UE相关的公共信令消息，也可能有异常的消息，同样也发送给CMN_F1AP进行处理。

本实施例提供的F1AP负荷分担方法，当所述目标SCTP消息为与UE相关的F1AP消息，且所述目标SCTP消息具体为上下文建立请求消息时，确定所述目标SCTP消息中是否包含DU F1AP UE DI字段；当所述目标SCTP消息中包含DU F1AP UE DI字段时，根据所述匹配关系与所述目标SCTP消息中DU F1AP UE DI字段中的第一指定BIT位的数据，确定目标进程ID；当所述目标SCTP消息中不包含DU F1AP UE DI字段时，根据所述匹配关系与所述目标SCTP消息中NR CGI字段中的第二指定BIT位的数据，确定目标进程ID，针对上下文建立请求消息的不同情况，采用了不同的目标进程ID确定方式，提高了目标进程ID确定过程的可行性与可靠性。

请参阅图4，图4为本发明实施例提供的F1AP负荷分担方法的又一种流程图。

如图4所示，所述方法包括：

S301：基于SCTP模块，初始化用户F1AP模块提供的消息分发函数。

S302：配置SCTP消息中指定BIT位的数据与用户F1AP模块对应的进程ID之间的匹配关系。

S303：接收目标SCTP消息，判断目标SCTP消息是否为与UE相关的上下文建立请求消息，若是，执行S304；若否，执行S307。

S304：判断目标SCTP消息中是否包含DU F1AP UE DI字段，若是，则执行S305；若否，则执行S306。

当所述目标SCTP消息为与UE相关的F1AP消息，且所述目标SCTP消息具体为上下文建立请求消息时，判断所述目标SCTP消息中是否包含DU F1AP UE DI字段。

S305：根据匹配关系与目标SCTP消息中DU F1AP UE DI字段中的第一指定BIT位的数据，确定目标进程ID，并执行S308。

对于包含DU F1AP UE ID字段的UE相关的SCTP消息，读取该SCTP消息中DU F1APUE ID字段的第一指定BIT位的数据，来匹配相应的进程ID，作为目标进程ID。

S306：根据匹配关系与目标SCTP消息中NR CGI字段中的第二指定BIT位的数据，确定目标进程ID，并执行S308。

对于不包含DU F1AP UE ID字段的UE相关的SCTP消息，读取该SCTP消息中NR CGI字段的第二指定BIT位的数据，来匹配相应的进程ID，作为目标进程ID。

S307：判断目标SCTP消息是否为与UE相关的其他消息，若是，执行S305；若否，执行S309。

其中，与UE相关的其他消息，是指除了上下文建立请求消息之外的其他与UE相关的消息，目前协议包含的其它UE相关消息包括：UE上下文释放请求(UE CONTEXT RELEASEREQUEST)、UE上下文修改请求(UE CONTEXT MODIFICATION REQUEST)、UE上下文修改确认(UE CONTEXT MODIFICATION CONFIRM)等，这些与UE相关的F1AP消息均在其固定位置包含DU F1AP UE ID字段。

当所述目标SCTP消息为与UE相关的F1AP消息，且，所述目标SCTP消息不为上下文建立请求消息时，直接执行所述根据所述匹配关系与所述目标SCTP消息中DU F1AP UE DI字段中的第一指定BIT位的数据，确定目标进程ID的步骤S305。

S308：将目标SCTP消息发送至目标进程ID对应的用户F1AP模块进行处理。

S309：将目标SCTP消息发送至公共F1AP模块进行处理。

本实施例提供的F1AP负荷分担方法，当目标SCTP消息为与UE相关的F1AP消息，且所述目标SCTP消息具体为上下文建立请求消息时，判断所述目标SCTP消息中是否包含DUF1AP UE DI字段；当所述目标SCTP消息为与UE相关的F1AP消息，且，所述目标SCTP消息不为上下文建立请求消息时，直接执行所述根据所述匹配关系与所述目标SCTP消息中DU F1APUE DI字段中的第一指定BIT位的数据，确定目标进程ID，进一步对与UE相关的F1AP消息进行了区分，并提供了更加严谨的消息分发处理逻辑，提高了消息分发效率。

请参阅图5，图5为本发明实施例提供的F1AP负荷分担方法的再一种流程图。

如图5所示，所述方法包括：

S401：基于SCTP模块，初始化用户F1AP模块提供的消息分发函数。

S402：配置SCTP消息中指定BIT位的数据与用户F1AP模块对应的进程ID之间的匹配关系。

S403：判断当前SCTP偶联是否为公共信令专用偶联，若是，执行S411；若否，执行S404。

获取当前SCTP偶联的类型，判断当前SCTP偶联是否为公共信令专用偶联。

3GPP TS 38.473 V15.4.1(2019-01)版本协议中，一个SCTP偶联可以仅用传送公共信令，对于公共信令专用偶联，可以直接将SCTP消息发送到CMN_F1AP对应的进程，所以在此可以先行判断当前SCTP偶联是否为公共信令专用偶联，并根据判断结果执行后续处理。

S404：接收目标SCTP消息，判断目标SCTP消息是否为与UE相关的上下文建立请求消息，若是，执行S405；若否，执行S408。

S405：判断目标SCTP消息中是否包含DU F1AP UE DI字段，若是，则执行S406；若否，则执行S407。

S406：根据匹配关系与目标SCTP消息中DU F1AP UE DI字段中的第一指定BIT位的数据，确定目标进程ID，并执行S409。

S407：根据匹配关系与目标SCTP消息中NR CGI字段中的第二指定BIT位的数据，确定目标进程ID，并执行S409。

S408：判断目标SCTP消息是否为与UE相关的其他消息，若是，执行S406；若否，执行S410。

S409：将目标SCTP消息发送至目标进程ID对应的用户F1AP模块进行处理。

S410：将目标SCTP消息发送至公共F1AP模块进行处理。

S411：将当前SCTP偶联的SCTP消息，发送至公共F1AP模块进行处理。

当所述当前SCTP偶联为公共信令专用偶联时，将所述当前SCTP偶联的SCTP消息，发送至所述公共F1AP模块进行处理。

本实施例提供的F1AP负荷分担方法，在基于SCTP模块初始化用户F1AP模块提供的消息分发函数，并配置好匹配关系之后，增加了判断当前SCTP偶联是否为公共信令专用偶联的环节，当所述当前SCTP偶联为公共信令专用偶联时，直接将所述当前SCTP偶联的SCTP消息，发送至所述公共F1AP模块进行处理，而无需对公共信令专用偶联的SCTP消息做进一步分析处理，从而进一步提高了SCTP消息的分发效率。

本发明实施例还提供了F1AP负荷分担装置，所述F1AP负荷分担装置用于实施本发明前述实施例提供的F1AP负荷分担方法，下文描述的F1AP负荷分担装置的技术内容，可与上文描述的F1AP负荷分担方法的技术内容与相互对应参照。

请参阅图6，图6为本发明实施例提供的F1AP负荷分担装置的一种结构示意图。

如图6所示，所述装置包括：

初始化配置单元100，用于基于所述SCTP模块，初始化用户F1AP模块提供的消息分发函数；在所述初始化完成后，配置SCTP消息中指定BIT位的数据与所述用户F1AP模块对应的进程ID之间的匹配关系；

目标消息接收单元200，用于在所述匹配关系配置完成后，接收目标SCTP消息；

目标消息判断单元300，用于判断所述目标SCTP消息是否为与UE相关的F1AP消息；

目标消息分发单元400，用于当所述目标SCTP消息为与UE相关的F1AP消息时，根据所述匹配关系与所述目标SCTP消息中指定BIT位的数据，确定目标进程ID；将所述目标SCTP消息发送至所述目标进程ID对应的用户F1AP模块进行处理；当所述目标SCTP消息不为与UE相关的F1AP消息时，将所述目标SCTP消息发送至所述公共F1AP模块进行处理。

本实施例提供的F1AP负荷分担装置，在SCTP层将与UE无关的F1AP消息直接发送给公共F1AP模块进行单独处理；在SCTP层通过调用F1AP模块提供的消息分发函数，基于配置的SCTP消息指定BIT位的数据与进程ID之间的匹配关系，能够将与UE相关的F1AP消息，快速分发至相应进程的用户F1AP模块进行处理，而且对于异常的消息，也可以发送给公共F1AP模块，与UE无关消息一同处理。本发明的技术方案，仅需在SCTP协议内部作少量优化处理，而无需增加额外的消息转发模块，减少了消息转发处理流程，降低了协议信令处理时延，增加了整站的系统性能。

请参阅图7，图7为本发明实施例提供的F1AP负荷分担装置的另一种结构示意图。

如图7所示，所述装置除了包括前述实施例中的初始化配置单元100、目标消息接收单元200、目标消息判断单元300与目标消息分发单元400，还包括：偶联类型获取单元500。

偶联类型获取单元500，用于获取当前SCTP偶联的类型。

相应的，所述目标消息分发单元400还用于，当所述当前SCTP偶联为公共信令专用偶联时，将所述当前SCTP偶联的SCTP消息，发送至所述公共F1AP模块进行处理。

一示例中，所述目标消息分发单元400具体包括：

预设字段确定单元410，用于当所述目标SCTP消息为与UE相关的F1AP消息，且所述目标SCTP消息具体为上下文建立请求消息时，确定所述目标SCTP消息中是否包含DU F1APUE DI字段；

进程ID确定单元420，用于当所述目标SCTP消息中包含DU F1AP UE DI字段时，根据所述匹配关系与所述目标SCTP消息中DU F1AP UE DI字段中的第一指定BIT位的数据，确定目标进程ID。

进一步地，所述进程ID确定单元420还用于，当所述目标SCTP消息中不包含DUF1AP UE DI字段时，根据所述匹配关系与所述目标SCTP消息中NR CGI字段中的第二指定BIT位的数据，确定目标进程ID。

一示例中，所述进程ID确定单元420还用于，当所述目标SCTP消息为与UE相关的F1AP消息，且，所述目标SCTP消息不为上下文建立请求消息时，直接执行所述根据所述匹配关系与所述目标SCTP消息中DU F1AP UE DI字段中的第一指定BIT位的数据，确定目标进程ID的步骤。

本实施例提供的F1AP负荷分担装置，在基于SCTP模块初始化用户F1AP模块提供的消息分发函数，并配置好匹配关系之后，增加了判断当前SCTP偶联是否为公共信令专用偶联的环节，当所述当前SCTP偶联为公共信令专用偶联时，直接将所述当前SCTP偶联的SCTP消息，发送至所述公共F1AP模块进行处理，而无需对公共信令专用偶联的SCTP消息做进一步分析处理，从而进一步提高了SCTP消息的分发效率。

并且，本实施例针对上下文建立请求消息的不同情况，采用了不同的目标进程ID确定方式，提高了目标进程ID确定过程的可行性与可靠性；而且，进一步对与UE相关的F1AP消息进行了区分，提供了更加严谨的消息分发处理逻辑，提高了消息分发效率。

本发明提供的F1AP负荷分担的方案，是基于5G CU-DU(Centralized Unit-Distributed Unit，集中单元-分布单元)分离基站系统中来实现的。其中，本发明给出了基于负荷分担的F1AP的各子模块的功能划分方案，并且提供了SCTP模块到F1AP模块的快速消息分发策略，本发明无需附加消息转发处理模块，也无需在消息分发过程中引入的附加的消息转发过程，在一定程度上减小F1AP协议处理时延，提升基站产品性能。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第一等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到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来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种F1AP负荷分担方法，其特征在于，应用于采用CU-DU分离架构的5G基站系统；所述DU包括：SCTP模块、公共F1AP模块与多个用户F1AP模块；其中，所述SCTP模块用于处理SCTP消息；所述公共F1AP模块用于处理与用户终端UE无关的F1AP消息；所述用户F1AP模块用于处理与UE相关的F1AP消息；所述方法包括：

基于所述SCTP模块，初始化用户F1AP模块提供的消息分发函数；

在所述初始化完成后，配置SCTP消息中指定BIT位的数据与所述用户F1AP模块对应的进程ID之间的匹配关系；

在所述匹配关系配置完成后，接收目标SCTP消息；

判断所述目标SCTP消息是否为与UE相关的F1AP消息；

当所述目标SCTP消息为与UE相关的F1AP消息时，根据所述匹配关系与所述目标SCTP消息中指定BIT位的数据，确定目标进程ID；将所述目标SCTP消息发送至所述目标进程ID对应的用户F1AP模块进行处理；

当所述目标SCTP消息不为与UE相关的F1AP消息时，将所述目标SCTP消息发送至所述公共F1AP模块进行处理。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述目标SCTP消息为与UE相关的F1AP消息时，根据所述匹配关系与所述目标SCTP消息中指定BIT位的数据，确定目标进程ID包括：

当所述目标SCTP消息为与UE相关的F1AP消息，且所述目标SCTP消息具体为上下文建立请求消息时，确定所述目标SCTP消息中是否包含DU F1AP UE DI字段；

当所述目标SCTP消息中包含DU F1AP UE DI字段时，根据所述匹配关系与所述目标SCTP消息中DU F1AP UE DI字段中的第一指定BIT位的数据，确定目标进程ID。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述确定所述目标SCTP消息中是否包含DUF1AP UE DI字段之后，所述方法还包括：

当所述目标SCTP消息中不包含DU F1AP UE DI字段时，根据所述匹配关系与所述目标SCTP消息中NR CGI字段中的第二指定BIT位的数据，确定目标进程ID。

4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述当所述目标SCTP消息为与UE相关的F1AP消息时，根据所述匹配关系与所述目标SCTP消息中指定BIT位的数据，确定目标进程ID还包括：

当所述目标SCTP消息为与UE相关的F1AP消息，且，所述目标SCTP消息不为上下文建立请求消息时，直接执行所述根据所述匹配关系与所述目标SCTP消息中DU F1AP UE DI字段中的第一指定BIT位的数据，确定目标进程ID的步骤。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取当前SCTP偶联的类型；

当所述当前SCTP偶联为公共信令专用偶联时，将所述当前SCTP偶联的SCTP消息，发送至所述公共F1AP模块进行处理。

6.一种F1AP负荷分担装置，其特征在于，应用于采用CU-DU分离架构的5G基站系统；所述DU包括：SCTP模块、公共F1AP模块与多个用户F1AP模块；其中，所述SCTP模块用于处理SCTP消息；所述公共F1AP模块用于处理与用户终端UE无关的F1AP消息；所述用户F1AP模块用于处理与UE相关的F1AP消息；所述装置包括：

初始化配置单元，用于基于所述SCTP模块，初始化用户F1AP模块提供的消息分发函数；在所述初始化完成后，配置SCTP消息中指定BIT位的数据与所述用户F1AP模块对应的进程ID之间的匹配关系；

目标消息接收单元，用于在所述匹配关系配置完成后，接收目标SCTP消息；

目标消息判断单元，用于判断所述目标SCTP消息是否为与UE相关的F1AP消息；

目标消息分发单元，用于当所述目标SCTP消息为与UE相关的F1AP消息时，根据所述匹配关系与所述目标SCTP消息中指定BIT位的数据，确定目标进程ID；将所述目标SCTP消息发送至所述目标进程ID对应的用户F1AP模块进行处理；当所述目标SCTP消息不为与UE相关的F1AP消息时，将所述目标SCTP消息发送至所述公共F1AP模块进行处理。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述目标消息分发单元具体包括：

预设字段确定单元，用于当所述目标SCTP消息为与UE相关的F1AP消息，且所述目标SCTP消息具体为上下文建立请求消息时，确定所述目标SCTP消息中是否包含DU F1AP UEDI字段；

进程ID确定单元，用于当所述目标SCTP消息中包含DU F1AP UE DI字段时，根据所述匹配关系与所述目标SCTP消息中DU F1AP UE DI字段中的第一指定BIT位的数据，确定目标进程ID。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述进程ID确定单元还用于，当所述目标SCTP消息中不包含DU F1APUE DI字段时，根据所述匹配关系与所述目标SCTP消息中NR CGI字段中的第二指定BIT位的数据，确定目标进程ID。

9.如权利要求7或8所述的装置，其特征在于，

所述进程ID确定单元还用于，当所述目标SCTP消息为与UE相关的F1AP消息，且，所述目标SCTP消息不为上下文建立请求消息时，直接执行所述根据所述匹配关系与所述目标SCTP消息中DU F1AP UE DI字段中的第一指定BIT位的数据，确定目标进程ID的步骤。

10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

偶联类型获取单元，用于获取当前SCTP偶联的类型；

所述目标消息分发单元还用于，当所述当前SCTP偶联为公共信令专用偶联时，将所述当前SCTP偶联的SCTP消息，发送至所述公共F1AP模块进行处理。