CN110149675A - 一种upf选择方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种UPF选择方法和装置，所述方法包括：SMF判断目标RAN节点与当前UPF是否有连接；若无，则判定所述用户终端移出当前UPF服务区；所述SMF向NRF发送资源获取请求；所述资源响应消息包括：UPF列表；所述UPF列表包含UPF地址，UPF支持的业务应用ID列表；所述SMF接收所述NRF反馈的资源响应消息；所述SMF判断所述用户终端携带的当前业务应用ID，是否属于所述UPF支持的业务应用ID列表；若是，则将所述用户终端接入所述目标UPF。本发明实施例克服了当前5G中使用DNN等参数选择UPF时的不准确问题。

Description

一种UPF选择方法和装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种UPF选择方法和一种UPF选择装置。
背景技术
5G系统中实体UPF(User Plane Function，用户面功能)下沉到靠近接入网位置，目的是缩短某些特定业务的时延，提高用户的业务体验。UPF下沉部署会局限在一定较小区域中。较小范围移动的用户处在这个区域内移动，网络能够满足用户的体验，而有些用户连续移动范围较大，跨越下沉UPF区域范围是不可避免的，这就涉及到UPF重新选择的问题。
比如一个处于高速公路上行驶的用户正在使用低时延的车联网业务，与车联网业务相关的UPF下沉部署在接入网边缘，而该用户从城市A到城市B的距离较远，在这种情形下，通常沿着高速公路线会部署多个下沉UPF。为了满足用户车联网业务的连续性，SMF在选择UPF时需要知道UPF所支持的业务标识列表。通过目前协议所确定的DNN等参数来选择UPF都不能很好的适应这种场景，因为DNN与具体业务没有直接关联关系，有些下沉的UPF只服务某些特定业务，DNN不能代表业务的全部，在UE移动过程中通过DNN参数有可能选择到不支持车联网业务的UPF，而这种车联网场景对UPF选择需要精准。
5G系统标准确定为低迟延业务用户面功能实体UPF可以下沉到靠近接入网边缘部署，UPF的选择功能是由SMF执行的。
目前5G标准对此有以下两种方案：
方案1，如图1，该图是5G标准中一个PDU Session下存在两个UPF，一个UPF靠近RAN，实现低时延业务的分流，另一个UPF处于核心网位置，实现其他迟延不严格业务的传输。在这个方案中SMF选择并控制着这两个UPF。同时核心网UPF是IP锚点。通过DNN与低时延业务关联，可以实现SMF对UPF的选择。
方案2，如图2，该图是5G标准中一个PDU Session下一个UPF，针对低迟延分流业务，其UPF部署在靠近RAN的位置，以实现低时延业务的分流。通常这个UPF服务区域受到RAN的限制，是一个较小的区域范围。同时UPF是IP锚点。通过DNN与低时延业务关联，可以实现SMF对UPF的选择。
但是，上述两种方案分别存在以下缺陷：
方案1，IP锚点位于核心网UPF中，下沉的UPF可以针对超低时延业务进行分流，也可以跨UPF实现业务分流，适应于UE较大范围的移动性。但对于下沉UPF所支持的业务存在差异性时，通过DNN来选择UPF时就不精准了。因为下沉UPF所支持的业务往往都是不同的，有些区域是需要部署车联网业务的，有些区域是部署工业控制业务的。所以采用DNN区分业务不能满足业务发展需求。
而方案2，IP锚点位于下沉UPF中，受关联的RAN覆盖区域所限制，覆盖范围较小，能够满足超低时延业务分流需求，但不适应UE较大范围的移动性。如果UE移出UPF覆盖区域，则业务会中断。若UE需要继续进行同一业务，则需要UE接入网络后SMF重新选择UPF。如果采用DNN区分业务，则需要大量的DNN，这在实际上是不现实的。
因此，通过DNN等参数选择UPF存在不精准的问题。
发明内容
为了解决上述通过DNN等参数选择UPF存在不精准的问题的问题，本发明实施例提出了一种UPF选择方法和相应的一种UPF选择装置。
为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种UPF选择方法，包括：
SMF判断目标RAN节点与当前UPF是否有连接；
若无，则判定所述用户终端移出当前UPF服务区；
所述SMF向NRF发送资源获取请求；所述资源响应消息包括：UPF列表；所述UPF列表包含UPF地址，UPF支持的业务应用ID列表；
所述SMF接收所述NRF反馈的资源响应消息；
所述SMF判断所述用户终端携带的当前业务应用ID，是否属于所述UPF支持的业务应用ID列表；
若是，则将所述用户终端接入所述目标UPF。
优选的，所述资源获取请求包括：网络切片标识S-NSSAI、UE正在使用的接入技术类型、业务应用ID，以及，UE位置信息。
优选的，所述UPF地址包括所述目标UPF的IP地址和隧道标识。
相应的，本发明实施例公开了一种UPF选择装置，包括：
位于SMF的节点连接判断模块，用于用于判断目标RAN节点与当前UPF是否有连接；
位于SMF的节点连接判定模块，用于判定所述用户终端移出当前UPF服务区；
位于SMF的发送模块，用于向NRF发送资源获取请求；所述资源响应消息包括：UPF列表；所述UPF列表包含UPF地址，UPF支持的业务应用ID列表；
位于SMF的接收模块，用于接收所述NRF反馈的资源响应消息；
位于SMF的业务应用ID判断子模块，用于判断所述用户终端携带的当前业务应用ID，是否属于所述目标UPF支持的业务应用ID列表；
位于SMF的接入子模块，用于将所述用户终端接入所述目标UPF。
优选的，所述资源获取请求包括：网络切片标识S-NSSAI、UE正在使用的接入技术类型、业务应用ID，以及，UE位置信息。
优选的，所述UPF地址包括所述目标UPF的IP地址和隧道标识
本发明实施例包括以下优点：
在本发明一种优选实施例中，SMF判断目标RAN节点与当前UPF是否有连接；若无，则判定所述用户终端移出当前UPF服务区；所述SMF向NRF发送资源获取请求；所述资源响应消息包括：UPF列表；所述UPF列表包含UPF地址，UPF支持的业务应用ID列表；所述SMF接收所述NRF反馈的资源响应消息；所述SMF判断所述用户终端携带的当前业务应用ID，是否属于所述UPF支持的业务应用ID列表；若是，则将所述用户终端接入所述目标UPF。这样，通过在NRF中配置各个UPF所支持的业务应用ID列表，SMF在选择UPF时将UE的业务应用ID与目标UPF所支持的业务应用ID列表进行匹配，以便更为精准地选择UPF，保证了业务的连续性，克服了当前5G中使用DNN等参数选择UPF时的不准确问题。
附图说明
图1是现有5G系统架构图一；
图2是现有5G系统架构图二；
图3是本发明的一种UPF选择方法实施例的步骤流程图；
图4是本发明的一种UPF选择装置实施例的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参照图3，示出了本发明的一种UPF选择方法实施例的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：
步骤301，SMF判断目标RAN节点与当前UPF是否有连接；
在与UPF相连接的RAN节点所覆盖的区域中服务UE PDU会话的UPF不改变，此区域称之为UPF服务区。该UPF服务区是由一个或多个跟踪区域构成，选择UPF的功能由SMF执行，当UE在移动过程中跨越不同的UPF服务区时，SMF就需要为UE重新选择UPF了。
在本发明实施例中，所述用户终端携带有UE位置信息，所述UE位置信息包括跟踪区域。
步骤302，若无，则判定所述用户终端移出当前UPF服务区；
具体的，UE在移动过程中，发生Xn切换或N2切换时，与SMF相连接的AMF会将UE位置信息通知给SMF，UE位置信息对应目标RAN节点。SMF判断目标RAN节点与当前UPF是否有连接，即目标RAN节点所在跟踪区处于UPF服务区对应的跟踪区列表中，如果没有，则判定当前UPF不能再继续服务UE，需要选择新的目标UPF。
在本发明实施例中，UPF上存储有支持的业务应用ID列表。
具体而言，各个UPF上都存储有支持的业务应用ID列表，业务应用ID相当于业务标识，用于区分各个UPF的业务能力，而现有技术中，各个UPF上都没有存储其支持的业务应用ID列表的。例如，某个UPF的业务应用ID列表包括车联网业务(业务应用ID)、工业控制业务(业务应用ID)，那么该UPF所支持的业务应用就是车联网业务和工业控制业务。
步骤303，所述SMF向NRF发送资源获取请求；所述资源响应消息包括：UPF列表；所述UPF列表包含UPF地址，UPF支持的业务应用ID列表；
为了能够保持UE业务应用的连续性，SMF需要向NRF发起查询过程，以便于选择到目标UPF能够继续服务UE当前业务。为了统一管理，各个UPF服务区所支持的业务应用ID列表会存储在NRF中，这样，SMF通过向NRF查询，就能得知各个UPF服务区所支持的业务应用ID列表了。
具体而言，SMF向NRF发送的资源获取请求中，会额外携带业务应用ID和UE位置信息，其中，业务应用ID是当前UPF正在服务UE的业务应用ID。
步骤304，所述SMF接收所述NRF反馈的资源响应消息；
NRF接收到SMF发送的资源获取请求后，根据业务应用ID和UE位置信息，查找出含有此业务应用ID和UE位置信息的UPF列表，并生成资源响应消息，然后返回给SMF。
在本发明一种优选实施中，所述资源响应消息中UPF列表包括：UPF地址，UPF支持的业务应用ID列表；所述UPF地址包括所述UPF的IP地址和隧道标识。
具体而言，UPF地址包括IP地址和隧道标识，隧道标识用于与上下游节点建立通信信道；UPF支持的业务应用ID列表就是UPF所支持的所有业务应用ID。
当然，资源响应消息中UPF列表除了包括UPF地址，UPF支持的业务应用ID列表外，还包括UPF动态负载、UPF相对静态容量、UPF有效位置信息、UPF容量、数据网络名称DNN、PDN会话类型、业务连续性模式、UE签约信息、数据网络接入点标识DNAI、本地运营商策略、网络切片标识S-NSSAI、UE正在使用的接入技术类型的相关参数值。
步骤305，所述SMF判断所述用户终端携带的当前业务应用ID，是否属于所述UPF支持的业务应用ID列表；
SMF接收到NRF返回的资源响应消息后，就可以选择到一个目标UPF。
在本发明实施例中，所述用户终端还携带有当前业务应用ID。
步骤306，若是，则选择所述目标UPF为UE服务。
具体而言，SMF会先从会话上下文中获取当前服务UE的业务应用ID，然后再将当前业务应用ID与目标UPF支持的业务应用ID列表进行匹配，若存在匹配项，则可以判定目标UPF支持UE的当前业务应用ID，从而选择所述目标UPF为UE服务了。例如，目标UPF所支持的业务应用ID列表包括：车联网业务、工业控制业务，若UE当前使用车联网业务，那么UE当前业务应用ID与目标UPF所支持的业务应用ID列表就存在匹配项。
在本发明一种优选实施例中，SMF判断目标RAN节点与当前UPF是否有连接；若无，则判定所述用户终端移出当前UPF服务区；所述SMF向NRF发送资源获取请求；所述资源响应消息包括：UPF列表；所述UPF列表包含UPF地址，UPF支持的业务应用ID列表；所述SMF接收所述NRF反馈的资源响应消息；所述SMF判断所述用户终端携带的当前业务应用ID，是否属于所述UPF支持的业务应用ID列表；若是，则将所述用户终端接入所述目标UPF。这样，通过在NRF中配置各个UPF所支持的业务应用ID列表，SMF在选择UPF时将UE的业务应用ID与目标UPF所支持的业务应用ID列表进行匹配，以便更为精准地选择UPF，保证了业务的连续性，克服了当前5G中使用DNN等参数选择UPF时的不准确问题。
需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
参照图4，示出了本发明的一种UPF选择装置实施例的结构框图，具体可以包括如下模块：
位于SMF的节点连接判断模块401，用于用于判断目标RAN节点与当前UPF是否有连接；
位于SMF的节点连接判定模块402，用于判定所述用户终端移出当前UPF服务区；
位于SMF的发送模块403，用于向NRF发送资源获取请求；所述资源响应消息包括：UPF列表；所述UPF列表包含UPF地址，UPF支持的业务应用ID列表；
位于SMF的接收模块404，用于接收所述NRF反馈的资源响应消息；
位于SMF的业务应用ID判断子模块405，用于判断所述用户终端携带的当前业务应用ID，是否属于所述目标UPF支持的业务应用ID列表；
位于SMF的接入子模块406，用于将所述用户终端接入所述目标UPF。
在本发明一种优选实施例中，所述资源获取请求包括：网络切片标识S-NSSAI、UE正在使用的接入技术类型、业务应用ID，以及，UE位置信息。
在本发明一种优选实施例中，所述UPF地址包括所述目标UPF的IP地址和隧道标识。
对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，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。
本说明书中的各个实施例均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的部分互相参见即可。
本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、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、终端设备(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终端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终端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终端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终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端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终端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。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，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发明实施例范围的所有变更和修改。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二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、物品或者终端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、物品或者终端设备所固有的要素。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、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种UPF选择方法和一种UPF选择装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明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发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，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发明的限制。

Claims (6)

1.一种UPF选择方法，其特征在于，包括：
SMF判断目标RAN节点与当前UPF是否有连接；
若无，则判定所述用户终端移出当前UPF服务区；
所述SMF向NRF发送资源获取请求；所述资源响应消息包括：UPF列表；所述UPF列表包含UPF地址，UPF支持的业务应用ID列表；
所述SMF接收所述NRF反馈的资源响应消息；
所述SMF判断所述用户终端携带的当前业务应用ID，是否属于所述UPF支持的业务应用ID列表；
若是，则将所述用户终端接入所述目标UPF。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述资源获取请求包括：网络切片标识S-NSSAI、UE正在使用的接入技术类型、业务应用ID，以及，UE位置信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述UPF地址包括所述目标UPF的IP地址和隧道标识。
4.一种UPF选择装置，其特征在于，包括：
位于SMF的节点连接判断模块，用于用于判断目标RAN节点与当前UPF是否有连接；
位于SMF的节点连接判定模块，用于判定所述用户终端移出当前UPF服务区；
位于SMF的发送模块，用于向NRF发送资源获取请求；所述资源响应消息包括：UPF列表；所述UPF列表包含UPF地址，UPF支持的业务应用ID列表；
位于SMF的接收模块，用于接收所述NRF反馈的资源响应消息；
位于SMF的业务应用ID判断子模块，用于判断所述用户终端携带的当前业务应用ID，是否属于所述目标UPF支持的业务应用ID列表；
位于SMF的接入子模块，用于将所述用户终端接入所述目标UPF。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述资源获取请求包括：网络切片标识S-NSSAI、UE正在使用的接入技术类型、业务应用ID，以及，UE位置信息。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述UPF地址包括所述目标UPF的IP地址和隧道标识。
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