CN110719611B - 一种报文发送方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种报文发送方法和装置，该方法包括：用户面功能实体UPF接收第一报文，用户面功能实体UPF根据服务化协议以及会话管理功能实体SMF的通信地址，向会话管理功能实体SMF发送第一报文。该方法支持用户面功能实体UPF以统一的服务化协议进行报文发送。

Description

一种报文发送方法和装置

技术领域

本申请涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种报文发送方法和装置。

背景技术

网元服务化是指，第5代无线通信系统(5G)中的核心网网元，通过统一的对外接口，即服务化接口(service-based interface，SBI)，与其他网元进行通信。服务化接口能够支持5G核心网任何两个网元之间进行通信，包括与将来新加入该网络架构的网元进行通信。

用户面功能实体(user plane function，UPF)是核心网架构中的网元，它可以和会话管理功能实体(session management function，SMF)通信。目前并不支持UPF的服务化，从而UPF在向SMF发送报文的过程中，仍然只能通过支持网际协议(internet protocol，IP)的接口进行发送，而无法通过支持统一的服务化协议的服务化接口将报文转发至SMF，存在用户面功能实体无法通过服务化方法进行报文发送的问题。

发明内容

本申请提供一种报文发送方法和装置，用以解决用户面功能实体无法通过服务化方法进行报文发送的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种报文发送方法，由用户面功能实体UPF接收第一报文，并由UPF根据服务化协议以及会话管理功能实体SMF的通信地址，将第一报文发送至SMF。

采用以上方法，由UPF以服务化协议作为发送协议向SMF发送第一报文，实现了UPF发送报文时的服务化。

一种可能的设计中，UPF还可以接收SMF发送的第一报文转发规则，该第一报文转发规则指示了UPF根据服务化协议向SMF发送第一报文，以及第一报文转发规则还指示了SMF的通信地址。

一种可能的设计中，SMF可以在第一报文转发规则中携带第一信息，以指示UPF将服务化协议作为发送第一报文时的发送协议，SMF还可在第一报文转发规则中携带第二信息，以指示SMF的服务的信息，其中，SMF的服务的信息与SMF的通信地址之间满足第一对应关系，从而UPF可根据第一对应关系，将与第二信息指示的服务的信息对应的通信地址，作为向SMF发送第一报文时SMF的通信地址。

一种可能的设计中，第二信息所指示的SMF的服务的信息包括SMF的服务的名称，和/或SMF的标识，例如，第二信息可以包括SMF的服务的名称“SMF Service”以及SMF的标识“SMF 102”，UPF可以将第一对应关系中与名称“SMF Service”以及标识“SMF 102”对应的通信地址作为SMF的通信地址。

一种可能的设计中，UPF还可向SMF发送会话标识和/或第一报文对应的QoS数据流的标识，用于标示向SMF发送的第一报文，SMF可根据会话标识和/或第一报文对应的QoS数据流的标识确定第一报文，其中，会话标识可以是UPF与SMF之间已经建立的会话的会话标识，第一报文对应的QoS数据流的标识，可以是UPF发送第一报文所使用的QoS数据流的标识。

一种可能的设计中，UPF还可以接收SMF发送的目标地址，在UPF接收到第二报文后，将第二报文发送至通信地址为目标地址的设备。在实施中，SMF可以将为UE提供服务的基站设备的通信地址作为目标地址，在SMF向UE发送下行报文时，可令UPF将下行报文发送至为UE提供服务的基站设备，并由基站设备根据现有的报文发送方法将下行报文发送至UE。

第二方面，本申请实施例提供了一种用户面功能实体UPF，该UPF具有实现上述第一方面提供的方法中UPF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。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

一种可能的设计中，UPF的结构中包括接收单元和发送单元，所述接收单元用于支持UPF与会话管理功能实体SMF之间的通信，接收SMF发送的上述方法中所涉及的信息或者指令，例如，所述接收单元可以用于UPF接收第一报文。所述发送单元用于支持UPF向SMF发送上述方法中所涉及的信息或者指令，例如，所述发送单元可以用于UPF向SMF发送所述第一报文。UPF还可以包括处理单元，所述处理单元被配置为支持UPF执行上述方法中相应的功能，例如，用于确定SMF的通信地址。UPF还可以包括存储单元，所述存储单元用于与所述处理单元耦合，其中保存UPF必要的程序、指令和数据。

第三方面，本申请实施例提供了一种会话管理功能实体SMF，该SMF具有实现上述第一方面提供的方法中SMF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。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

一种可能的设计中，会话管理功能实体SMF的结构中包括发送单元和接收单元，所述发送单元用于支持SMF与用户面功能实体UPF之间的通信，由SMF发送上述方法中所涉及的信息或者指令，例如，所述发送单元可以用于UPF发送第一报文转发规则。所述接收单元用于支持UPF接收SMF发送的上述方法中所涉及的信息或者指令，例如，所述接收单元可以用于SMF接收UPF发送的第一报文。SMF还可以包括处理单元，所述处理单元被配置为支持SMF执行上述方法中相应的功能，例如，用于确定UE处于空闲态。体SMF还可以包括存储单元，所述存储单元用于与所述处理单元耦合，其中保存SMF必要的程序、指令和数据，例如，存储单元可以用于存储UPF发送的第一报文。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，用于存储指令，这些指令被调用执行时，可以使得用户面功能实体UPF或会话管理功能实体SMF执行上述第一方面所述方法实施例、方法实施例的任意一种可能的设计中所涉及的功能。

第五方面，本发明实施例提供了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品被计算机运行时，可以使得用户面功能实体UPF或会话管理功能实体SMF执行上述第一方面所述方法实施例、方法实施例的任意一种可能的设计中所涉及的功能。

第六方面，本发明实施例提供了一种芯片，该芯片可以与收发器耦合，用于用户面功能实体UPF或会话管理功能实体SMF实现上述第一方面所述方法实施例、方法实施例的任意一种可能的设计中所涉及的功能。该芯片可以是内置于用户面功能实体UPF或会话管理功能实体SMF的芯片。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种移动通信系统的架构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种用户面功能实体的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种会话管理功能实体的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种报文发送方法的步骤示意图；

图5为本申请实施例提供的另一种报文发送方法的步骤示意图；

图6为本申请实施例提供的另一种报文发送方法的步骤示意图；

图7为本申请实施例提供的另一种用户面功能实体的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的另一种会话管理功能实体的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。

下面对本申请涉及或可能涉及的词语进行解释：

1、至少一个，是指一个，或一个以上，即包括一个、两个、三个及以上。

2、携带，可以是指某消息用于承载某信息或数据，也可以是指某消息由某信息构成。

本发明实施例提供一种报文发送方法和装置，根据该方法，用户面功能实体UPF能够通过服务化的方式向会话管理功能实体SMF发送第一报文，从而实现用户面功能实体UPF的服务化。

下面，结合附图对本发明实施例进行详细说明。首先，介绍本发明实施例提供的通信系统，然后分别介绍本发明实施例提供的用户面功能实体和会话管理功能实体，最后介绍本发明实施例提供的报文发送方法的具体实现方式。

如图1所示，本申请实施例提供的通信系统可以是第5代移动通信系统100，该第5代移动通信系统100可以包括UPF 101、SMF 102以及其他网元，如接入及移动性管理功能(access and mobility management function，AMF)实体、认证服务器功能(authentication server function，AUSF)实体、网络切片选择(network sliceselection function，NSSF)实体、能力开放功能(network exposure function，NEF)实体、网络功能仓库功能实体(NF Repository Function，NRF，NF，network function)、策略控制功能(policy control function，PCF)实体、统一数据管理(unified data management，UDM)实体和应用层功能实体(application function，AF)等等。根据现有的第5代移动通信系统的点对点(point to point，PtP)通信架构，UPF 101与SMF 102之间可以通过N4接口实现通信，其中，N4接口采用的通信协议为IP协议。而目前，AMF、AUSF、NSSF、NEFNRF、PCF、UDM和AF等核心网网元已支持通过服务化接口进行通信，这些服务化接口可以采用相同的服务化协议，例如，AMF可以通过服务化接口Namf接口，与AUSF、NSSF、NEF、NRF、PCF、UDM和AF中的至少一个网元进行通信。采用本申请实施例提供的报文发送发，能够支持UPF 101与SMF102之间实现报文发送过程的服务化。

其中，UPF 101可以用于：处理收到的报文，对报文进行统计，并在用户面路径上转发报文；

SMF 102可以用于：管理用户的会话，选择UPF，并在UPF上创建会话的用户面数据传输路径，为UPF配置报文处理规则实现用户面的数据传输。

如图1所示的移动通信系统100中，(R)AN 104的主要功能是控制用户通过接入网接入到移动通信网络，因此(R)AN是移动通信系统100的一部分。(R)AN 104可以是无线接入网(radio access network，RAN)或者接入网(access network，AN)，其中，RAN实现了一种无线接入技术，提供UE等通信设备与核心网的连接。形成RAN的RAN设备包括但不限于：5G中的(g nodeB，gNB)、eNodeB、无线网络控制器(radio network controller，RNC)、节点B(node B，NB)、基站控制器(base station controller，BSC)、基站收发台(basetransceiver station，BTS)、家庭基站(例如，home evolved nodeB，或home node B，HNB)、基带单元(baseband unit，BBU)、传输点(transmitting and receiving point，TRP)、发射点(transmitting point，TP)、移动交换中心等，此外，还可以包括无线保真(wirelessfidelity，wifi)接入点(access point，AP)等。

如图1所示的移动通信系统100中，DN 105是指数据网络(data network，DN)，负责为终端提供服务的网络，如一些DN为终端提供上网功能，另一些DN为终端提供短信功能等等。

示例性的，本申请实施例所涉及的用户面功能实体UPF，可以是如图1所示通信系统中的UPF 101，该UPF 101是5G系统的用户面功能网元；会话管理功能实体SMF可以是如图1所示通信系统中的SMF 102，该SMF 102是5G系统的会话管理功能网元。

示例性的，本申请实施例提供的用户面功能实体可以具有如图2所示的结构。如图2所示，用户面功能实体200具有发送单元201、接收单元202，其中，发送单元201可以用于用户面功能实体200进行消息和/或数据的发送，例如，接收单元202可以用于用户面功能实体200进行消息和/或数据的接收，例如，可以用于用户面功能实体200接收第一报文转发规则；发送单元201可以用于用户面功能实体200进行消息和/或数据的发送，例如向会话管理功能实体SMF发送第一消息。一种可能的结构中，用户面功能实体200还可以具有处理单元203，用于支持用户面功能实体200实现本申请实施例提供的报文发送方法中用户面功能实体200涉及的步骤，例如，处理单元203可用于确定第一转发规则指示的服务所对应的会话管理功能实体SMF的通信地址。在实施中，用户面功能实体200还可以具有存储单元204，该存储单元204可以与处理单元203耦合，该存储单元204可以用于存储处理单元203需要执行的计算机程序和指令，以及用于存储数据。

示例性的，本申请实施例提供的会话管理功能实体SMF可以具有如图3所示的结构。如图3所示，会话管理功能实体300具有发送单元301、接收单元302以及处理单元303，其中，发送单元301可以用于会话管理功能实体300进行消息和/或数据的发送，例如，可以用于会话管理功能实体300向用户面功能实体发送第一报文转发规则；接收单元302可以用于会话管理功能实体300进行消息和/或数据的接收，例如，用于会话管理功能实体300接收用户面功能实体发送的第一报文转发规则。一种可能的结构中，会话管理功能实体300还可以具有处理单元303，用于实现本申请实施例提供的报文发送方法中会话管理功能实体300所涉及的步骤，例如，处理单元303可用于会话管理功能实体300确定用户设备是否处于空闲态，其中该用户设备为接收下行的第一报文的用户设备，又如，处理单元303可用于会话管理功能实体300判断是否需要将第一报文进行存储。在实施中，会话管理功能实体300还可以具有存储单元304，该存储单元304可以与处理单元303耦合，该存储单元304可以用于存储处理单元303需要执行的计算机程序或指令，存储单元304还可以用于存储数据，例如，可用于SMF 102存储第一报文。

在如图2所示的用户面功能实体200的处理单元203，以及如图3所示的会话管理功能实体300中的处理单元303可以是中央处理器单元，通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路，现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。所述处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，数字信号处理器和微处理器的组合等等。

下面，以用户面功能实体为如图1所示通信系统100中的UPF 101，以及会话管理功能实体为如图1所示通信系统100中的SMF 102为例，说明本申请实施例提供的报文发送发，该方法可以具有如图4所示的步骤：

步骤S101：UPF 101接收第一报文；

步骤S102：UPF 101根据服务化协议以及SMF 102的通信地址，向SMF 102发送第一报文；

步骤S103：SMF 102接收UPF 101发送的第一报文。

根据上述步骤，UPF 101根据服务化协议向SMF 102完成了第一报文的发送，实现UPF101向SMF 102发送报文时的服务化。其中，步骤S102中的服务化协议可以预先配置在UPF101中；SMF 102的通信地址，可以是SMF 102或者其他网元发送至UPF 101的，也可以是预先配置在UPF 101中的。

示例性的，SMF 102的通信地址可以是SMF 102通过第一报文转发规则向UPF 101指示的，具体来说，在步骤S101之前，SMF 102可以向UPF 101发送第一报文转发规则，UPF101根据接收的第一报文转发规则确定SMF 102的通信地址；其中，第一报文转发规则还可以用于指示UPF 101将服务化协议作为发送第一报文时的发送协议。

下面介绍SMF 102向UPF 101发送第一报文转发规则，并通过第一报文转发规则指示UPF 101向SMF 102发送第一报文时的具体实现方式：

SMF 102向UPF 101发送的第一报文转发规则可以包括第一信息以及第二信息，所述第一信息用于指示UPF 101将服务化协议作为发送第一报文时的发送协议，第二信息用于UPF101确定SMF 102的通信地址，从而UPF 101在步骤S101接收第一报文之后，可以根据服务化协议和确定的SMF 102的通信地址向SMF 102发送第一报文。

示例性的，第一信息可以携带在第一报文转发规则的头部封装信息(outerheader creation)部分，其中，第一报文转发规则的头部封装信息部分可以具有如表1所示的结构：

表1

示例性的，第一信息可以置于头部封装信息描述部分，并占用头部封装信息部分的第5个或第6个八位字节中的至少一个比特位。

示例性的，第一信息的内容，可以是SMF 102与UPF 101之间事先约定的内容，该内容可以与服务化协议对应。

示例性的，第一报文转发规则中的第二信息可以包括SMF 102的服务的信息，用于UPF101根据第一对应关系，将第一对应关系中与SMF 102的服务的信息对应的通信地址确定为SMF 102的通信地址，其中SMF 102的服务可为SMF 102的采用所述服务化协议的服务。SMF 102的服务的信息可以是SMF 102的服务的名称和/或SMF 102的标识，举例来说，SMF102的服务的信息可以是SMF 102的标识“SMF 102”以及SMF 102的一个服务的名称“SMFservice”，则UPF 101可以根据第一对应关系，将与“SMF 102”以及“SMF service”对应的通信地址确定为SMF 102的通信地址；又如，UPF 101收到的第一报文转发规则中的第二信息包括“SMF 102,SMF service”的二进制字符串，用于指示SMF的标识为“SMF 102”，且SMF102的服务的名称为“SMF service”，从而UPF 101可以根据第一对应关系，将与二进制字符串“SMF 102,SMF service”对应的通信地址确定为SMF 102的通信地址。

示例性的，第一对应关系可以是多个网元设备的满足服务化协议的服务的信息与多个网元设备的通信地址之间的对应关系，其中，这里的网元设备，可以是SMF网元，也可以是5G通信系统或未来通信系统中其他能够与UPF 101进行通信的设备，第一对应关系可以是预配置于UPF 101的，或者可以是SMF 102或其他网元发送至UPF 101的。

另外在实施中，第二信息还可以是用于指示SMF 102的服务的指示信息，从而UPF101可以根据第二信息确定SMF 102的服务的信息，进一步UPF 101可以根据第一对应关系，将第一对应关系中与SMF 102的服务的信息对应的通信地址确定为SMF 102的通信地址。例如，在指示SMF 102的服务的名称时第二信息可以是字段“A”，该字段“A”可以是SMF 102的服务的名称“SMF service”根据预设编码方式进行编码后得到的，令UPF 101已知该预设编码方式，则可由UPF 101根据字段“A”确定SMF 102的服务的名称“SMF service”；又如，第二信息还可以是字段“B”，该字段“B”可以是第二对应关系中与SMF 102的服务的名称“SMFservice”对应的字段，其中，第二对应关系为服务的名称与字段之间的对应关系，从而UPF101在已知第二对应关系后，可以将第二对应关系中与字段“B”对应的服务的名称“SMFservice”作为SMF 102的服务的名称。应注意，这里的第二对应关系可以是预置在UPF 101中，或者由SMF 102等网元发送至UPF 101的；第二信息还可以是用于指示SMF 102的标识为“SMF 102”的指示信息，其实现方式可以参照上述通过字段“A”或者字段“B”指示SMF 102的服务的名称为“SMF service”的方式。

另外的实施方式中，第二信息还可以是用于指示SMF 102的服务的名称、以及用于指示SMF 102的标识的指示信息，例如，UPF 101收到的第二信息为“SMF 102，SMF service”的二进制字符串，若UPF 101已知该二进制字符串所指示的SMF的标识为“SMF 102”，以及该二进制字符串所指示的服务的名称为“SMF service”，进一步UPF 101可以根据第一对应关系，将与“SMF 102”以及“SMF service”对应的通信地址确定为SMF 102的通信地址。

采用上述示例的方式，SMF 102通过第一报文转发规则中的第一信息向UPF 101指示了UPF 101在发送第一报文时的发送协议为服务化协议，以及通过第二信息指示了SMF102的服务的信息，从而能够由UPF 101根据SMF 102的服务确定SMF 102的通信地址，在UPF101接收到第一报文后，可以根据服务化协议以及确定的SMF 102的通信地址，向SMF 102发送第一报文，以实现UPF 101向SMF 102发送报文时的服务化。

示例性的，UPF 101在收到第一报文后，还可以向SMF 102发送以下信息中的部分或全部信息：会话标识以及第一报文对应的服务质量(quality of service，QoS)数据流的标识(QoS flow identity，QFI)，其中，会话标识为UPF 101与SMF 102之间已建立的会话的标识(如UPF 101与SMF 102之间的N4会话的会话标识)，QoS数据流的标识用于标示UPF 101与向SMF 102发送第一报文所使用的QoS数据流，该标识可以是UPF 101向SMF 102发送第一报文时使用的QoS数据流的标识。一种可行的实施方式为，UPF 101也可以分别向SMF 102发送第一报文、会话标识以及QoS流标识，或者，UPF 101也可以根据第一报文、会话标识以及QoS流标识中的多个生成一个新的报文并向SMF 102发送。举例来说，UPF 101可在步骤S102中将收到的第一报文、UPF 101与SMF 102之间的N4会话的会话标识以及QoS数据流的标识“A”置于同一个新生成的报文中，并向SMF 102发送新生成的报文，其中，可通过标识为“A”的QoS数据流发送新生成的报文。

示例性的，SMF 102还可以将报文匹配规则(packet detection rule，PDR)发送至UPF 101，用于UPF 101在收到报文后对报文进行识别。其中，UPF 101可以根据SMF 102发送的报文匹配规则，识别报文的内容、类型，判断报文是下行报文还是上行报文等等。在实施中，UPF 101可以根据报文匹配规则，识别收到的报文是否是发送至用户设备的下行报文；另外，UPF 10 1也可根据报文匹配规则，识别收到的报文是否是用户设备发送的动态主机配置协议(dynamic host configuration protocol，DHCP)请求报文，其中，DHCP请求报文可以用于请求网络设备为用户设备分配IP地址。在实施中，SMF 102可以在步骤S101之前，向UPF 101发送第一报文匹配规则，用于UPF 101在步骤S101之后识别收到的第一报文是否需要根据第一报文转发规则进行转发，若判断结果为是，UPF 101可以将识别的第一报文，根据第一报文转发规则发送至SMF 102。

示例性的，在SMF 102接收UPF 101发送的第一报文之后，还可由SMF 102向UPF101发送目标地址，用于UPF 101在收到SMF 102发送的第二报文后，将第二报文发送至具有目标地址的设备，此后，SMF 102可以向UPF 101发送第二报文，由UPF 101根据目标地址转发第二报文。举例来说，SMF 102可以向UPF 101发送目标地址，并指示UPF 101将需要发送至UE 103的下行报文发送至为UE 103提供服务的(R)AN 104，此时，目标地址为(R)AN 104的通信地址，如(R)AN 104的IP地址。具体实施中，SMF 102还可以向UPF 101发送第二报文匹配规则以及第二报文转发规则，其中第二报文匹配规则用于指示UPF 101将第二报文根据第二报文转发规则进行转发，第二报文转发规则可以包括目标地址，用于指示UPF 101将报文发送至具有目标地址的设备。

下面结合具体应用场景对本申请实施例提供的报文发送方法作具体说明。

仍以如图1所示的移动通信系统100为例，以实施例一说明在UE 103处于空闲态下，UPF 101对需要发送至UE 103的下行报文进行发送时的报文发送方法：

实施例一

在步骤S101实施之前，SMF 102在确定UE 103处于空闲态后，向UPF 101发送第一报文转发规则，指示UPF 101将需要发送至UE 103的下行报文根据第一报文转发规则发送至SMF 102；根据步骤S101以及步骤S102，UPF 101在收到需要发送至UE 103的下行报文后，将该下行报文根据服务化协议发送至SMF 102，此时，可不再尝试将下行报文发送至处于空闲态的UE 103以节省信令开销；在收到UPF 101发送的下行报文后，若SMF 102判断满足缓存条件，可将收到的下行报文进行存储，其中缓存条件可包括下列中的至少一个：

UE 103仍处于空闲态；

UPF 101不具备缓存能力；

SMF 102具备报文缓存能力；

其中，SMF 102可以将第一报文存储在SMF 102的本地存储器或SMF 102的外接存储器。

具体来说，若SMF 102收到UPF 101发送的第一报文，该第一报文为需要发送至UE103的下行报文，则在判断UE 103仍处于空闲态、UPF 101不具备缓存能力并且SMF 102具备报文缓存能力后，SMF 102将第一报文存储在本地。

此后，若SMF 102存储了需要发送至UE 103的第一报文，在SMF 102确定此前处于空闲态的UE 103进入连接态后，可将存储的第一报文发送至UPF 101，通过UPF 101实现第一报文至UE 103的下行发送。具体来说，SMF 102可以向UPF 101发送目标地址，用于指示UPF 101在收到SMF 102发送的第一报文后，将(R)AN 104的通信地址作为目标地址发送至UPF 101，其中，(R)AN 104是为进入连接态后的UE 103提供服务的网络设备，此后，SMF 102将此前存储的第一报文发送至UE 103，通过UPF 101将第一报文转发至通信地址为目标地址的(R)AN 104，此后可通过现有技术中的报文发送方法，由(R)AN 104将第一报文发送至UE 103，实现第一报文的下行发送。

另外，SMF 102还可以向UPF 101发送第二报文匹配规则以及第二报文转发规则，其中第二报文匹配规则用于UPF 101确定收到的报文是否需要根据第二报文转发规则进行发送，第二报文转发规则包括目标地址，即(R)AN 104的通讯地址，用于指示UPF 101在将报文发送至(R)AN 104，其中，(R)AN 104为UE 103提供服务。一种可行的实施方式为，第二报文匹配规则可指示UPF 101将由SMF 102发送至UPF 10且目的地址为UE 103的报文，根据第二报文转发规则进行转发，第二报文转发规则指示(R)AN 104的通信地址，从而UPF 101在收到SMF 102发送的报文后，确定该报文需要发送至UE 103，从而进一步可根据第二报文转发规则将报文发送至为UE 103提供服务的(R)AN 104，这里的报文可为SMF 102存储了需要发送至UE 103的第一报文，也可以是与第一报文内容相同的新的报文。

下面，通过图5说明上述实施例一涉及的报文发送方法的具体步骤：

步骤501：SMF 102确定UE 103进入空闲态；

步骤502：SMF 102向UPF 101发送第一报文匹配规则以及第一报文转发规则，其中，第一报文匹配规则用于指示UPF 101将需要发送至UE 103的下行报文根据第一报文转发规则进行转发，第一报文转发规则用于指示UPF 101将报文根据服务化协议发送至SMF102；

步骤503：UPF 101在接收第一报文后，根据第一报文匹配规则确定第一报文是需要发送至UE 103的下行报文；

步骤504：UPF 101根据第一报文转发规则，将第一报文发送至SMF 102，同时，UPF101还将UPF 101与SMF 102之间建立的N4会话的标识以及第一报对应的QFI发送至SMF102；

步骤505：SMF 102确定UPF 101发送的第一报文满足缓存条件；

步骤506：SMF 102将第一报文存储在SMF 102的本地存储器；

步骤507：SMF 102确定UE 103进入连接态，以及确定为UE 103提供服务的(R)AN104的通信地址为目标地址；

步骤508：SMF 102向UPF 101发送第二报文匹配规则以及第二报文转发规则，其中，第二报文匹配规则用于指示UPF 101将由SMF 102发送的且目的地址为UE 103的报文根据第二报文转发规则进行转发，第二报文转发规则中携带(R)AN 104的通信地址，第二报文转发规则用于指示UPF 101将报文发送至(R)AN 104；

步骤509：SMF 102向UPF 101发送第一报文；其中，第二报文与SMF 102在步骤506中存储的第一报文相同；

步骤510：UPF 101接收SMF 102发送的第一报文后，根据第二报文匹配规则确定需要根据第二报文转发规则转发第一报文，以及根据第二报文转发规则向(R)AN 104发送第一报文；

步骤511：(R)AN 104在收到UPF 101发送的第一报文后，向UE 103发送第一报文；

步骤512：UE 103接收第一报文，之后结束本流程。

采用以上方法，若UE 103处于空闲态，此时UE 103无法及时接收下行报文，如果仍向UE 103发送下行报文将增加系统信令开销也可能导致报文丢失、重发，此时SMF 102向UPF 101发送第一报文转发规则，令UPF 101将需要发送至UE 103的第一报文根据服务化协议发送至SMF 102，并存储第一报文，从而避免了向处于空闲态的UE 103发送第一报文，节省了信令；而在确定UE 103进入连接态后，SMF 102向UPF 101发送第二报文匹配规则以及第二报文转发规则，令UPF 101将SMF 102向UPF 101发送的第一报文发送至为UE 103提供服务的(R)AN 104，进一步由(R)AN 104将第一报文发送至UE 103，因此以服务化的方式实现了第一报文的下行发送，避免了需要发送至空闲态UE 103的下行报文的丢失。

下面仍以如图1所示的移动通信系统100为例，以实施例二说明UPF 101对UE 103发送的DHCP请求报文进行发送时的报文发送方法：

实施例二

若UPF 101收到的第一报文为上行的DHCP请求报文，该DHCP请求报文可以用于请求为UE 103请求分配IP地址，则UPF 101将DHCP请求报文发送至SMF 102后，接收SMF 102发送的目标地址以及第二报文，这里的目标地址可以是为UE 103提供服务的(R)AN 104的通信地址，第二报文可以为SMF 102在收到DHCP请求报文后向UPF 101发送的DHCP响应报文，此后UPF 101将DHCP响应报文发送至(R)AN 104。在实施中，SMF 102向UPF 101发送的DHCP响应报文中，可以包括为UE 103分配的IP地址；DHCP响应报文中的IP地址可以是具有管理IP地址功能的SMF 102分配的，或者，当SMF 102不具有管理IP地址的功能时，IP地址可以是具有管理IP地址功能的DHCP服务器分配的，之后DHCP服务器将分配的IP地址发送至SMF102。

具体来说，SMF 102可以向UPF 101发送第一报文匹配规则以及第一报文转发规则，其中第一报文匹配规则用于指示UPF 101将UE 103发送的DHCP请求报文根据第一报文转发规则进行转发，第一报文转发规则用于指示UPF 101将报文根据服务化协议发送至SMF102；SMF 102在收到DHCP请求报文后，向UPF 101发送第二报文匹配规则以及第二报文转发规则，第二报文匹配规则用于指示UPF 101将DHCP响应报文根据第二报文转发规则进行转发，第二报文转发规则用于指示UPF 101将报文发送至(R)AN 104，以及，SMF 102向UPF 101发送DHCP响应报文；UPF 101在收到DHCP响应报文后，将DHCP响应报文发送至(R)AN 104。

下面以图6说明上述实施例二涉及的报文发送方法的具体步骤：

步骤601：SMF 102向UPF 101发送第一报文匹配规则以及第一报文转发规则，其中，第一报文匹配规则用于指示UPF 101将上行的DHCP请求报文根据第一报文转发规则进行转发，第一报文转发规则用于指示UPF 101根据服务化协议发送至SMF 102；

步骤602：UPF 101在接收第一报文后，根据第一报文匹配规则确定第一报文是上行的DHCP请求报文；

步骤603：UPF 101根据第一报文转发规则，将第一报文发送至SMF 102，以及，UPF101还将UPF 101与SMF 102之间建立的N4会话的标识以及第一报文对应的QFI发送至SMF102；

步骤604：SMF 102向UPF 101发送第二报文匹配规则以及第二报文转发规则，其中，第二报文匹配规则用于指示UPF 101将由SMF 102发送的DHCP响应报文根据第二报文转发规则进行转发，第二报文转发规则中携带(R)AN 104的通信地址，用于指示UPF 101将报文发送至(R)AN 104；

步骤605：SMF 102向UPF 101发送DHCP响应报文，DHCP响应报文中包括为UE 103分配的IP地址；

步骤606：UPF 101接收SMF 102发送的DHCP响应报文后，根据第二报文匹配规则确定需要根据第二报文转发规则转发DHCP响应报文，并根据第二报文转发规则向(R)AN 104发送DHCP响应报文；

步骤607：(R)AN 104在收到UPF 101发送的DHCP响应报文后，向UE 103发送DHCP响应报文；

步骤608：UE 103接收(R)AN 104发送的DHCP响应报文，之后结束本流程。

采用以上方法，SMF 102通过第一报文转发规则令UPF 101将DHCP请求报文根据服务化协议发送至SMF 102，此后，SMF 102根据第二报文转发规则，令UPF 101将SMF 102向UPF 101发送的DHCP响应报文转发至为(R)AN 104，从而可以进一步由(R)AN 104将DHCP响应报文发送至UE 103，因此以服务化的方式实现了DHCP请求消息至SMF 102的发送以及DHCP响应消息由SMF 102至UE 103的转发过程。

基于与上述方法实施例相同构思，本申请实施例还提供了一种用户面功能实体UPF，用于实现本申请实施例用户面功能实体所涉及的方法。该用户面功能实体可以具有如图2所示的结构，且具有上述方法实施例中用户面功能实体UPF/UPF 101的行为功能。

示例性的，如图2所示用户面功能实体200中的接收单元202，可用于接收第一报文；

发送单元201，可用于根据服务化协议以及SMF 102的通信地址，向SMF 102发送第一报文。

示例性的，所述接收单元202还可用于：接收第一报文转发规则，第一报文转发规则包括第一信息以及第二信息，第一信息用于指示UPF 101将服务化协议作为发送第一报文时的发送协议，第二信息包括SMF 102的服务的信息，SMF 102的服务为采用服务化协议的服务，第二信息用于UPF 101确定服务对应的SMF的通信地址。

示例性的，UPF 101还包括处理单元203：

处理单元203用于，根据第一对应关系，确定服务的信息对应的SMF 102的通信地址，其中第一对应关系为服务的信息与通信地址之间的对应关系。

示例性的，服务的信息包括服务的名称和/或服务对应的SMF的标识。

示例性的，发送单元201还用于：

向SMF 102发送会话标识和/或第一报文对应的服务质量QoS数据流的标识；

其中，会话标识为UPF 101与SMF 102之间已建立的会话的标识。

示例性的，接收单元202还用于：

接收目标地址，目标地址用于指示UPF 101在收到第二报文后，将第二报文发送至具有目标地址的设备；

发送单元201还用于：

在接收单元202接收到SMF 102发送的第二报文后，将第二报文发送至具有目标地址的设备。

基于以上实施例，如图7所示，本申请实施例还提供了另一种用户面功能实体的可能的结构，该用户面功能实体700包括收发器701、处理器702、存储器703。其中，存储器703用于存储计算机程序；处理器702用于调用存储器703存储的计算机程序，通过收发器701执行上述如图4、图5或图6所示的方法中用户面功能实体/UPF 101涉及的步骤。其中，处理器702可以是CPU，网络处理器(network processor，NP)，硬件芯片或者其任意组合。存储器703可以包括易失性存储器(volatile memory)，例如随机存取存储器(random accessmemory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如只读存储器(read-only memory，ROM)，快闪存储器(flash memory)，硬盘(hard disk drive，HDD)或固态硬盘(solid-state drive，SSD)，存储器703还可以包括上述种类的存储器的组合。

可以理解的，上述图2所示实施例中的用户面功能实体，也可以以图7所示的用户面功能实体700实现。具体的，处理单元303可以由处理器702实现，接收单元302和发送单元301可以由收发器701实现，存储单元304可以由存储器703实现。用户面功能实体700的结构并不构成对本申请实施例的限定。

基于与上述方法实施例相同构思，本申请实施例还提供了一种会话管理功能实体SMF，用于实现本申请实施例会话管理功能实体所涉及的方法。该用户面功能实体可以具有如图3所示的结构，且具有上述方法实施例中会话管理功能实体SMF/SMF 102的行为功能。

示例性的，如图3所示会话管理功能实体300中的发送单元301，可用于向UPF 101发送第一报文转发规则，第一报文转发规则包括第一信息以及第二信息，第一信息用于指示UPF 101将服务化协议作为发送第一报文时的发送协议，所述第二信息包括SMF 102的服务的信息，SMF 102的服务为采用服务化协议的服务，所述第二信息用于UPF 101确定所述服务对应的会话管理功能实体SMF的通信地址；

接收单元302用于，接收第一报文，所述第一报文为UPF 101根据所述服务化协议以及SMF 102的通信地址发送的。

示例性的，发送单元301还用于：

向UPF 101发送目标地址，所述目标地址用于指示UPF 101在收到第二报文后，将所述第二报文发送至具有所述目标地址的设备；

向UPF 101发送所述第二报文。

示例性的，接收单元302还用于：

接收UPF 101发送的会话标识和/或所述第一报文对应的服务质量QoS数据流的标识；

其中，所述会话标识为UPF 101与SMF 102之间已建立的会话的标识。

示例性的，所述服务的信息包括所述服务的名称和/或SMF 102的标识。

基于以上实施例，如图8所示，本申请实施例还提供了另一种会话管理功能实体的可能的结构，该会话管理功能实体800包括收发器801、处理器802、存储器803。其中，存储器803用于存储计算机程序，以及上述实施例中会话管理功能实体需要存储的数据和报文；处理器802用于调用存储器803存储的计算机程序，通过收发器801执行上述如图4、图5或图6所示的方法中会话管理功能实体SMF/SMF 102涉及的步骤。其中，处理器802可以是CPU，网络处理器，硬件芯片或者其任意组合。存储器803可以包括易失性存储器，例如随机存取存储器，也可以包括非易失性存储器，例如只读存储器，快闪存储器，硬盘或固态硬盘，存储器803还可以包括上述种类的存储器的组合。

可以理解的，上述图3所示实施例中的会话管理功能实体，也可以以图8所示的会话管理功能实体800实现。具体的，处理单元303可以由处理器802实现，接收单元302和发送单元301可以由收发器801实现，存储单元304可以由存储器803实现。用户面功能实体800的结构并不构成对本申请实施例的限定。

基于与上述方法实施例相同构思，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有一些指令，这些指令被调用执行时，可以使得用户面功能实体或会话管理功能实体执行上述方法实施例、方法实施例的任意一种可能的设计中所涉及的功能。本申请实施例中，对可读存储介质不做限定，例如，可以是RAM、ROM等。

基于与上述方法实施例相同构思，本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品被计算机运行时，可以使得用户面功能实体或会话管理功能实体执行上述方法实施例、方法实施例的任意一种可能的设计中所涉及的功能。

基于与上述方法实施例相同构思，本申请实施例还提供了一种芯片，该芯片可以是内置于本申请实施例提供的用户面功能实体或会话管理功能实体的芯片，该芯片可以与收发器耦合，用于用户面功能实体或会话管理功能实体实现上述方法实施例、方法实施例的任意一种可能的设计中所涉及的功能。

本领域内的技术人员应明白，本申请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中一些可能的实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括本申请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申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请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 (18)

1.一种报文发送方法，其特征在于，包括：

用户面功能实体UPF接收第一报文；

所述用户面功能实体UPF根据服务化协议以及会话管理功能实体SMF的通信地址，向所述会话管理功能实体SMF发送所述第一报文；

所述方法还包括：

所述用户面功能实体UPF接收第一报文转发规则，所述第一报文转发规则包括第一信息以及第二信息，所述第一信息用于指示所述用户面功能实体UPF将服务化协议作为发送所述第一报文时的发送协议，所述第二信息包括会话管理功能实体SMF的服务的信息，所述会话管理功能实体SMF的服务为采用所述服务化协议的服务，所述第二信息用于所述用户面功能实体UPF确定所述服务对应的会话管理功能实体SMF的通信地址。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户面功能实体UPF向所述会话管理功能实体SMF发送所述第一报文之前，该方法还包括：

所述用户面功能实体UPF根据第一对应关系，确定所述服务的信息对应的所述会话管理功能实体SMF的通信地址，其中所述第一对应关系为服务的信息与通信地址之间的对应关系。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述服务的信息包括所述服务的名称和/或所述服务对应的会话管理功能实体SMF的标识。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

所述用户面功能实体UPF向所述会话管理功能实体SMF发送会话标识和/或所述第一报文对应的服务质量QoS数据流的标识；

其中，所述会话标识为所述用户面功能实体UPF与所述会话管理功能实体SMF之间已建立的会话的标识。

5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述用户面功能实体UPF向所述会话管理功能实体SMF发送所述第一报文之后，该方法还包括：

所述用户面功能实体UPF接收目标地址，所述目标地址用于指示所述用户面功能实体UPF在收到第二报文后，将所述第二报文发送至具有所述目标地址的设备；

所述用户面功能实体UPF在接收到所述会话管理功能实体SMF发送的第二报文后，将所述第二报文发送至具有所述目标地址的设备。

6.一种报文发送方法，其特征在于，包括：

会话管理功能实体SMF向用户面功能实体UPF发送第一报文转发规则，所述第一报文转发规则包括第一信息以及第二信息，所述第一信息用于指示所述用户面功能实体将服务化协议作为发送第一报文时的发送协议，所述第二信息包括会话管理功能实体SMF的服务的信息，所述会话管理功能实体SMF的服务为采用所述服务化协议的服务，所述第二信息用于所述用户面功能实体UPF确定所述服务对应的会话管理功能实体SMF的通信地址；

所述会话管理功能实体SMF接收所述第一报文，所述第一报文为所述用户面功能实体UPF根据所述服务化协议以及所述会话管理功能实体SMF的通信地址发送的。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述会话管理功能实体SMF获取所述第一报文之后，还包括：

所述会话管理功能实体SMF向所述用户面功能实体UPF发送目标地址，所述目标地址用于指示所述用户面功能实体UPF在收到第二报文后，将所述第二报文发送至具有所述目标地址的设备；

所述会话管理功能实体SMF向所述用户面功能实体UPF发送所述第二报文。

8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述会话管理功能实体SMF向用户面功能实体UPF发送第一报文转发规则之后，该方法还包括：

所述会话管理功能实体SMF接收所述用户面功能实体UPF发送的会话标识和/或所述第一报文对应的服务质量QoS数据流的标识；

其中，所述会话标识为所述用户面功能实体UPF与所述会话管理功能实体SMF之间已建立的会话的标识。

9.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述服务的信息包括所述服务的名称和/或所述服务对应的会话管理功能实体SMF的标识。

10.一种报文发送的用户面功能实体UPF，其特征在于，包括接收单元和发送单元：

所述接收单元，用于接收第一报文；

所述发送单元，用于根据服务化协议以及会话管理功能实体SMF的通信地址，向所述会话管理功能实体SMF发送所述第一报文；

所述接收单元还用于：

接收第一报文转发规则，所述第一报文转发规则包括第一信息以及第二信息，所述第一信息用于指示所述用户面功能实体UPF将服务化协议作为发送所述第一报文时的发送协议，所述第二信息包括会话管理功能实体SMF的服务的信息，所述会话管理功能实体SMF的服务为采用所述服务化协议的服务，所述第二信息用于所述用户面功能实体UPF确定所述服务对应的会话管理功能实体SMF的通信地址。

11.如权利要求10所述的用户面功能实体UPF，其特征在于，所述用户面功能实体UPF还包括处理单元：

所述处理单元用于，根据第一对应关系，确定所述服务的信息对应的所述会话管理功能实体SMF的通信地址，其中所述第一对应关系为服务的信息与通信地址之间的对应关系。

12.如权利要求10或11所述的用户面功能实体UPF，其特征在于，所述服务的信息包括所述服务的名称和/或所述服务对应的会话管理功能实体SMF的标识。

13.如权利要求10或11所述的用户面功能实体UPF，其特征在于，所述发送单元还用于：

向所述会话管理功能实体SMF发送会话标识和/或所述第一报文对应的服务质量QoS数据流的标识；

其中，所述会话标识为所述用户面功能实体UPF与所述会话管理功能实体SMF之间已建立的会话的标识。

14.如权利要求10或11所述的用户面功能实体UPF，其特征在于，所述接收单元还用于：

接收目标地址，所述目标地址用于指示所述用户面功能实体UPF在收到第二报文后，将所述第二报文发送至具有所述目标地址的设备；

所述发送单元还用于：

在所述接收单元接收到所述会话管理功能实体SMF发送的第二报文后，将所述第二报文发送至具有所述目标地址的设备。

15.一种报文发送的会话管理功能实体SMF，其特征在于，包括接收单元和发送单元：

所述发送单元，用于向用户面功能实体UPF发送第一报文转发规则，所述第一报文转发规则包括第一信息以及第二信息，所述第一信息用于指示所述用户面功能实体UPF将服务化协议作为发送第一报文时的发送协议，所述第二信息包括会话管理功能实体SMF的服务的信息，所述会话管理功能实体SMF的服务为采用所述服务化协议的服务，所述第二信息用于所述用户面功能实体UPF确定所述服务对应的会话管理功能实体SMF的通信地址；

所述接收单元，用于接收所述第一报文，所述第一报文为所述用户面功能实体UPF根据所述服务化协议以及所述会话管理功能实体SMF的通信地址发送的。

16.如权利要求15所述的会话管理功能实体SMF，其特征在于，所述发送单元还用于：

向所述用户面功能实体UPF发送目标地址，所述目标地址用于指示所述用户面功能实体UPF在收到第二报文后，将所述第二报文发送至具有所述目标地址的设备；

向所述用户面功能实体UPF发送所述第二报文。

17.如权利要求15或16所述的会话管理功能实体SMF，其特征在于，所述接收单元还用于：

接收所述用户面功能实体UPF发送的会话标识和/或所述第一报文对应的服务质量QoS数据流的标识；

其中，所述会话标识为所述用户面功能实体UPF与所述会话管理功能实体SMF之间已建立的会话的标识。

18.如权利要求15或16所述的会话管理功能实体SMF，其特征在于，所述服务的信息包括所述服务的名称和/或所述服务对应的会话管理功能实体SMF的标识。

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