CN111010702B - 时延敏感网络通信方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种时延敏感网络通信方法及其装置，其中方法可包括：应用功能网元确定用户面功能网元的端口标识对应的虚拟交换节点标识；确定虚拟交换节点标识所标识的虚拟交换节点的虚拟端口标识；获取虚拟交换节点的属性信息，属性信息包括用户面功能网元的端口标识所标识的端口的属性信息和虚拟端口标识所标识的虚拟端口的属性信息；向时延敏感网络发送虚拟交换节点的属性信息，虚拟交换节点的属性信息用于请求时延敏感网络根据虚拟交换节点的属性信息注册或更新虚拟交换节点。采用本申请实施例，将5G系统虚拟为TSN中的交换节点，获取虚拟交换节点的属性信息，并向TSN进行注册或更新，从而可以实现5G系统的确定性传输。

Description

时延敏感网络通信方法及其装置

技术领域

本申请实施例涉及通信技术领域，具体涉及一种时延敏感网络通信方法及其装置。

背景技术

时延敏感网络(time sensitive networking，TSN)可以使以太网具有实时性和确定性，保障时延敏感业务数据传输的可靠性，以及可以预测端到端的传输时延。TSN克服了传统以太网不能提供高可靠性以及保障时延传输的弊端，可以满足汽车控制、工业互联网等领域的需求。TSN包括交换节点(bridge)和数据终端(end station)，交换节点可通过其配置或创建的转发规则来转发报文，数据终端可分为发送端(talker)和接收端(listener)。

为了在第五代移动通信(5^th-generation，5G)系统中，实现端到端确定性传输，提出了可以将5G系统虚拟为TSN中的交换节点，并实现TSN中交换节点的功能的假设。具体地，在目前5G系统的网络架构的基础上，在应用功能(application function，AF)网元上增加TSN适配功能的控制面，在用户面功能(user plane function，UPF)网元和用户设备(userequipment，UE)上增加TSN适配功能的用户面，这三者与5G系统一起组成逻辑交换节点(logical bridge)，即虚拟交换节点，作为TSN中的交换节点。

虽然提出了将5G系统虚拟为TSN中的交换节点的假设，但是未提出在5G系统上，如何实现确定性传输的具体方案，因此在5G系统上，如何实现确定性传输是亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请实施例所要解决的技术问题在于，提供一种时延敏感网络通信方法及其装置，将5G系统虚拟为TSN中的交换节点，获取虚拟交换节点的属性信息，并根据属性信息向TSN进行注册或更新，从而可以实现5G系统的确定性传输。

本申请实施例第一方面提供一种时延敏感网络通信方法，包括：

应用功能网元确定用户面功能网元的端口标识对应的虚拟交换节点标识；

应用功能网元确定虚拟交换节点标识所标识的虚拟交换节点的虚拟端口标识；

应用功能网元获取虚拟交换节点的属性信息，该属性信息包括用户面功能网元的端口标识所标识的物理端口的属性信息和虚拟端口标识所标识的虚拟端口的属性信息；

应用功能网元向时延敏感网络发送虚拟交换节点的属性信息，虚拟交换节点的属性信息用于请求时延敏感网络根据虚拟交换节点的属性信息注册或更新虚拟交换节点。

其中，用户面功能网元的端口标识，例如可以是用户面功能网元实际的物理端口。虚拟交换节点即为将5G系统虚拟为时延敏感网络中的交换节点，虚拟交换节点的端口包括虚拟端口和用户面功能网元的端口。

虚拟交换节点的虚拟端口即为用户终端侧的虚拟端口，虚拟端口可以是基于用户终端粒度，不同的用户终端对应不同的虚拟端口；也可以是基于分组数据单元(packetdata unit，PDU)会话粒度，不同的PDU会话对应不同的虚拟端口；也可以是基于TSN粒度，不同TSN域对应不同的虚拟端口。

用户面功能网元的端口标识所标识的物理端口的属性信息可以包括端口标识、端口对外拓扑信息和端口对外传输时延，虚拟端口标识所标识的虚拟端口的属性信息可以包括虚拟端口标识、虚拟端口对外拓扑信息和虚拟端口对外传输时延。

本申请实施例第一方面，由应用功能网元确定用户面功能网元的端口标识对应的虚拟交换节点标识，并确定虚拟交换节点标识所标识的虚拟交换节点的虚拟端口标识，从而应用功能网元获取虚拟交换节点的属性信息，并将虚拟交换节点的属性信息发送至时延敏感网络，由时延敏感网元注册或更新虚拟交换节点，明确了如何确定虚拟交换节点标识、虚拟端口标识以及虚拟交换节点的属性信息，以便应用功能网元向时延敏感网络注册或更新虚拟交换节点，由于该虚拟交换节点是将5G系统虚拟为时延敏感网络中的交换节点，因此可以实现5G系统的确定传输。

在一种可能的实现方式中，应用功能网元接收来自用户面功能网元的第一消息，第一消息包括用户面功能网元的端口标识，即用户面功能网元预先将其配置的端口标识通过第一消息上报至应用功能网元，以便应用功能网元为所上报的端口标识执行创建虚拟交换节点或分配虚拟交换节点标识中的至少一种，进而便于应用功能网元建立并维护应用功能网元的端口标识与虚拟交换节点标识之间的对应关系。

可选的，第一消息包括用户面功能网元的标识，即用户面功能网元预先将其标识通过第一消息上报至应用功能网元，以便应用功能网元为用户面功能网元执行为用户面功能网元的端口创建虚拟交换节点或分配虚拟交换节点标识中的至少一种，进而便于应用功能网元建立并维护应用功能网元的标识和/或应用功能网元的端口标识与虚拟交换节点标识之间的对应关系。

可选的，第一消息包括用户面功能网元的标识和用户面功能网元的端口标识，以便应用功能网元执行创建虚拟交换节点或分配虚拟交换节点标识中的至少一种，进而便于应用功能网元建立并维护虚拟交换交换节点标识、用户面功能网元的标识以及用户面功能网元的端口标识三者之间的对应关系。

上述第一消息可由用户面功能网元直接发送至应用功能网元；也可由用户面功能网元先将第一消息发送至会话管理网元，然后由会话管理网元发送至应用功能网元，此时会话管理网元可获知第一消息所包括的内容。

在一种可能的实现方式中，应用功能网元在接收到包括用户面功能网元的端口标识的第一消息时，创建用户面功能网元的端口标识对应的虚拟交换节点，并为该虚拟交换节点分配虚拟交换节点标识，从而确定出用户面网元的端口标识对应的虚拟交换节点标识，以便确定该虚拟交换节点标识对应的虚拟端口标识。

应用功能网元在分配虚拟交换节点标识之后，可将所分配的虚拟交换节点标识告知用户面功能网元，可直接告知用户面功能网元，也可通过会话管理网元告知用户面功能网元，此时，会话管理网元可获知该虚拟交换节点标识。

在一种可能的实现方式中，第一消息包括用户面功能网元的端口标识以及端口标识对应的虚拟交换节点标识的情况下，应用功能网元直接从第一消息确定用户面网元的端口标识对应的虚拟交换节点标识，以便确定该虚拟交换节点标识对应的虚拟端口标识。

该方式在用户面功能网元预先配置有端口标识与虚拟交换节点标识之间的对应关系的情况下实施，用户面功能网元将其配置的端口标识和虚拟交换节点标识上报至应用功能网元，此时，若应用功能网元上未创建虚拟交换节点标识所标识的虚拟交换节点，则应用功能网元可创建虚拟交换节点标识所标识的虚拟交换节点。若应用功能网元上创建了虚拟交换节点标识所标识的虚拟交换节点，则应用功能网元可将用户面功能的端口标识所标识的端口添加至该虚拟交换节点。

在一种可能的实现方式中，应用功能网元上配置有配置信息，该配置信息包括用户面功能网元的端口标识与虚拟交换节点标识之间的对应关系，则应用功能网元在接收到包括用户面功能网元的端口标识的第一消息时，可从配置信息获取该端口标识对应的虚拟交换节点标识，以便确定该虚拟交换节点标识对应的虚拟端口标识。

此时，若应用功能网元上未创建虚拟交换节点标识所标识的虚拟交换节点，则应用功能网元可创建虚拟交换节点标识所标识的虚拟交换节点。若应用功能网元上创建了虚拟交换节点标识所标识的虚拟交换节点，则应用功能网元可将用户面功能的端口标识所标识的端口添加至该虚拟交换节点。

应用功能网元在根据配置信息确定虚拟交换节点标识之后，可将所确定的虚拟交换节点标识告知用户面功能网元，可直接告知用户面功能网元，也可通过会话管理网元告知用户面功能网元，此时，会话管理网元可获知该虚拟交换节点标识。

在一种可能的实现方式中，上述第一消息还包括用户面功能网元的端口标识对应的时延敏感网络标识，该时延敏感网络标识可以为虚拟局域网标识或服务类别信息中的至少一种。该时延敏感网络标识用于标识用户面功能网元的端口所属的时延敏感网络域，以便应用功能网元可以获知用户面功能网元的端口所属的时延敏感网络域。

在一种可能的实现方式中，应用功能网元接收来自会话管理网元的第二消息，第二消息用于请求应用功能网元分配虚拟端口标识，包括虚拟交换节点标识或用户面功能网元的标识中的至少一种。

若第二消息包括虚拟交换节点标识，则应用功能网元直接为该虚拟交换节点标识所标识的虚拟交换节点添加虚拟端口，并为所添加的虚拟端口分配虚拟端口标识。

若第二消息包括用户面功能网元的标识，则应用功能网元确定该用户面功能网元的标识对应的虚拟交换节点标识(可根据配置信息或维护的对应关系)，然后为该虚拟交换节点标识所标识的虚拟交换节点添加虚拟端口，并为所添加的虚拟端口分配虚拟端口标识。

应用功能网元所分配的虚拟端口标识在该虚拟交换节点上唯一。由应用功能网元分配虚拟端口标识，实现直接、快速。

应用功能网元在为该虚拟交换节点分配虚拟端口标识之后，可将所分配的虚拟端口标识告知会话管理网元，以便会话管理网元获知该虚拟交换节点的虚拟端口标识。

在一种可能的实现方式中，应用功能网元可在用户终端创建PDU会话的过程中，分配虚拟端口标识。具体地，在用户终端创建PDU会话的过程中，会话管理网元为该PDU会话选择用户面功能网元，然后将所选择的用户面功能网元的标识发送至应用功能网元；应用功能网元在接收到该用户面功能网元的标识的情况下，确定出该用户面功能网元的标识对应虚拟交换节点标识(可根据配置信息或维护的对应关系)，也即该PDU会话对应的虚拟交换节点标识，然后应用功能网元为该虚拟交换节点标识所标识的虚拟交换节点分配虚拟端口标识。

可选的，若该PDU会话对应的虚拟交换节点标识与之前上报的某个用户面功能网元的端口标识对应的虚拟交换节点标识相同，则应用功能网元可建立该虚拟交换节点的端口对关系(即虚拟端口与该用户面功能网元的端口之间的对应关系)。

之后，应用功能网元可将所分配的虚拟端口标识告知会话管理网元，以便会话管理网元获知该PDU会话对应的虚拟交换节点的虚拟端口标识。应用功能网元也可将该PDU会话对应的虚拟交换节点标识告知会话管理网元，以便会话管理网元获知该PDU会话对应的虚拟交换节点标识。

可选的，会话管理网元可将为该PDU会话对应的虚拟交换节点标识发送至应用功能网元；应用功能网元在接收到该虚拟交换节点标识的情况下，为该虚拟交换节点标识所标识的虚拟交换节点分配虚拟端口标识。在会话管理网元配置或维护有用户面功能网元的标识与虚拟交换节点标识之间的对应关系的情况下，在为该PDU会话选择用户面功能网元之后，将所选用户面功能网元的标识对应的虚拟交换节点标识发送至应用功能网元。

可选的，会话管理网元可将所选的用户面功能网元的标识和该PDU会话对应的虚拟交换节点标识发送至应用功能网元；应用功能网元可直接为该虚拟交换节点标识所标识的虚拟交换节点分配虚拟端口标识。应用功能网元还可根据用户面功能网元的标识确定该用户面功能网元的标识对应的虚拟交换节点标识，若该虚拟交换节点标识与该PDU会话对应的虚拟交换节点标识相同，则可建立该虚拟交换节点的端口对关系。

在一种可能的实现方式中，应用功能网元接收来自会话管理网元的第二消息，第二消息用于请求应用功能网元添加虚拟端口，包括虚拟交换节点标识或用户面功能网元的标识中的至少一种，还包括虚拟交换节点标识所标识的虚拟交换节点的虚拟端口标识。应用功能网元从第二消息中获取该虚拟端口标识，并将该虚拟端口标识所标识的虚拟端口添加至虚拟交换节点，即添加至第二消息所包括的虚拟交换节点标识所标识的虚拟交换节点，或该用户面功能网元的标识对应的虚拟交换节点标识所标识的虚拟交换节点。该种方式由会话管理网元分配虚拟端口标识，并将所分配的虚拟端口标识告知应用功能网元，无需应用功能网元分配虚拟端口标识，可减少应用功能网元的处理负担。

在一种可能的实现方式中，会话管理网元在UE创建PDU会话的过程中，为该PDU会话分配虚拟端口标识，并将所分配的虚拟端口标识发送至应用功能网元。具体地，在用户终端创建PDU会话的过程中，会话管理网元为该PDU会话选择用户面功能网元和/或用户面功能网元的端口，在会话管理网元配置或维护有用户面功能网元的标识和/或用户面功能网元的端口标识与虚拟交换节点标识之间的对应关系的情况下，确定所选用户面功能网元和/或用户面功能网元的端口对应的虚拟交换节点标识，并为该虚拟交换节点标识所标识的虚拟交换节点分配虚拟端口标识。

在一种可能的实现方式中，应用功能网元接收来自用户面功能网元的第三消息，第三消息用于请求应用功能网元添加虚拟端口，包括虚拟交换节点标识所标识的虚拟交换节点的虚拟端口标识。应用功能网元从第三消息中获取该虚拟端口标识，并将该虚拟端口标识所标识的虚拟端口添加至虚拟交换节点，该虚拟交换节点为用户面功能网元的端口标识对应的虚拟交换节点。该种方式由用户面功能网元分配虚拟端口标识，并将所分配的虚拟端口标识告知应用功能网元，无需应用功能网元分配虚拟端口标识，可减少应用功能网元的处理负担。并且，由于用户面功能网元既上报其端口标识又上报虚拟端口标识，应用功能网元可以快速明确并建立该端口标识对应的虚拟交换节点的端口对关系。

用户面功能网元向应用功能网元发送的虚拟端口标识可直接发送至应用功能网元，或通过会话管理网元发送至应用功能网元，此时会话管理网元可获知虚拟端口标识。

在一种可能的实现方式中，会话管理网元在UE创建PDU会话的过程中，为该PDU会话分配虚拟端口标识，并将所分配的虚拟端口标识发送至应用功能网元。具体地，在会话管理网元或应用功能网元确定出该PDU会话对应的虚拟交换节点标识之后，用户面功能网元在接收到来自会话管理网元的请求消息时，为该PDU会话对应的虚拟交换节点分配虚拟端口标识；或应用功能网元在获取到数据网络信息的情况下，确定该PDU会话包含确定性传输需求，然后为该PDU会话对应的虚拟交换节点分配虚拟端口标识。

其中，应用功能网元可从会话管理网元获取数据网络信息，或通过其他方式获取数据网络信息。该数据网络信息用于指示数据网络为确定性传输网络。

在一种可能的实现方式中，应用功能网元在确定出虚拟交换节点标识的情况下，可向会话管理网元发送第四消息，该第四消息包括虚拟交换节点标识，然后会话管理网元将第四消息发送至用户终端，以使用户终端获知该虚拟交换节点标识并向对端设备发送该虚拟交换节点标识，从而对端设备可以向时延敏感网络发送该虚拟交换节点标识。会话管理网元通过第四消息获知虚拟交换节点标识之外，还可以通过其他方式获知虚拟交换节点标识，例如用户面功能网元通过会话管理网元发送第一消息时，会话管理网元可以获知该用户面功能网元的端口标识对应的虚拟交换节点标识。

可选的，第四消息还包括虚拟端口标识，该虚拟端口标识可以是应用功能网元分配的，也可以是会话管理网元分配的，也可以是用户面功能网元分配的。第四消息携带虚拟端口标识，以便用户终端向对端设备发送该虚拟端口标识，从而对端设备可以向时延敏感网络发送该虚拟端口标识。

可选的，第四消息还包括虚拟端口标识对应的时延敏感网络标识，用于标识虚拟端口标识所标识的虚拟端口所属的时延敏感网络域，以便用户终端向对端设备发送该虚拟端口标识对应的时延敏感网络标识，从而对端设备可以向时延敏感网络发送该虚拟端口标识对应的时延敏感网络域。

在一种可能的实现方式中，虚拟交换节点的属性信息还包括用户面功能网元的端口与虚拟端口之间的内部处理时延，以明确5G系统确定性传输的内部传输时延，从而保证5G系统端到端的传输时延。

本申请实施例第二方面提供一种应用功能网元，该应用功能网元具有实现第一方面提供方法的功能。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。

在一种可能的实现方式中，该应用功能网元包括：处理单元和收发单元；处理单元用于确定用户面功能网元的端口标识对应的虚拟交换节点标识；确定虚拟交换节点标识所标识的虚拟交换节点的虚拟端口标识；获取虚拟交换节点的属性信息，该属性信息包括用户面功能网元的端口标识所标识的物理端口的属性信息和虚拟端口标识所标识的虚拟端口的属性信息；收发单元，用于向时延敏感网络发送虚拟交换节点的属性信息，虚拟交换节点的属性信息用于请求时延敏感网络根据虚拟交换节点的属性信息注册或更新虚拟交换节点。

在一种可能的实现方式中，该应用功能网元包括：处理器、收发器和存储器，其中，存储器中存储计算机程序，计算机程序包括程序指令，处理器被配置用于调用程序代码，执行以下操作：确定用户面功能网元的端口标识对应的虚拟交换节点标识；确定虚拟交换节点标识所标识的虚拟交换节点的虚拟端口标识；获取虚拟交换节点的属性信息，该属性信息包括用户面功能网元的端口标识所标识的物理端口的属性信息和虚拟端口标识所标识的虚拟端口的属性信息；控制收发器向时延敏感网络发送虚拟交换节点的属性信息，虚拟交换节点的属性信息用于请求时延敏感网络根据虚拟交换节点的属性信息注册或更新虚拟交换节点。

基于同一发明构思，由于该应用功能网元解决问题的原理以及有益效果可以参见第一方面所述的方法以及所带来的有益效果，因此该装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

本申请实施例第三方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面所述的方法。

本申请实施例第四方面提供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第一方面所述的方法。

本申请实施例第五方面提供一种时延敏感网络通信方法，包括：

会话管理网元接收PDU会话建立/修改请求，为PDU会话选择用户面功能网元；

会话管理网元向应用功能网元发送第二消息，第二消息包括用户面功能网元的标识或PDU会话对应的虚拟交换节点标识中的至少一种，第二消息用于请求应用功能网元为PDU会话分配虚拟端口标识。

本申请实施例第六方面提供一种时延敏感网络通信方法，包括：

会话管理网元接收PDU会话建立/修改请求，为PDU会话选择用户面功能网元；

会话管理网元为PDU会话分配虚拟端口标识；

会话管理网元向应用功能网元发送第二消息，第二消息包括虚拟端口标识。

本申请实施例第七方面提供一种时延敏感网络通信方法，包括：

会话管理网元接收PDU会话建立/修改请求，为PDU会话选择用户面功能网元；

会话管理网元向用户面功能网元发送N4会话创建或修改请求，N4会话创建或修改请求用于请求用户面功能网元为PDU会话分配虚拟端口标识。

在PDU会话建立/修改过程中，上述第五方面，由会话管理网元请求应用功能网元为该PDU会话分配虚拟端口标识，上述第六方面，由会话管理网元为该PDU会话分配虚拟端口标识，上述第七方面，由会话管理网元触发用户面功能网元为该PDU会话分配虚拟端口标识，以便实现5G系统的确定性传输。

结合第五方面-第七方面，在一种可能的实现方式中，PDU会话建立/修改请求包括TSN标识或数据网络名称DNN信息中的至少一种，会话管理网元根据TSN标识或数据网络名称DNN信息中的至少一种为PDU会话选择用户面功能网元，使得选择的用户面功能网元属于TSN标识对应TSN域中的用户面功能网元，或属于DNN对应的用户面功能网元。

结合第五方面-第七方面，在一种可能的实现方式中，会话管理网元根据PDU会话对应的TSN标识，从TSN标识所标识的TSN域中为PDU会话选择用户面功能网元。其中，PDU会话对应的TSN标识来自策略控制功能网元或统一数据管理网元。

结合第五方面-第七方面，在一种可能的实现方式中，会话管理网元在确定PDU会话包含确定性传输需求的情况下，为PDU会话选择支持确定性传输的用户面功能网元。

上述三种可能的实现方式中，由于会话管理网元所选择的用户面功能网元可以支持确定性传输，因此可以实现5G系统的确定性传输。

本申请实施例第八方面提供一种会话管理网元，该会话管理网元具有实现第五方面-第七方面任一方面提供方法的功能。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。

对应于第五方面，在一种可能的实现方式中，该会话管理网元包括：收发单元和处理单元；收发单元，用于接收PDU会话建立/修改请求，处理单元，用于为PDU会话选择用户面功能网元；收发单元，还用于向应用功能网元发送第二消息，第二消息包括用户面功能网元的标识或PDU会话对应的虚拟交换节点标识中的至少一种，第二消息用于请求应用功能网元为PDU会话分配虚拟端口标识。在一种可能的实现方式中，该应用功能网元包括：处理器、收发器和存储器，其中，存储器中存储计算机程序，计算机程序包括程序指令，处理器被配置用于调用程序代码，执行以下操作：控制收发器接收PDU会话建立/修改请求，为PDU会话选择用户面功能网元；控制收发器向应用功能网元发送第二消息，第二消息包括用户面功能网元的标识或PDU会话对应的虚拟交换节点标识中的至少一种，第二消息用于请求应用功能网元为PDU会话分配虚拟端口标识。

对应于第六方面，在一种可能的实现方式中，该会话管理网元包括：收发单元和处理单元，收发单元，用于接收PDU会话建立/修改请求，处理单元，用于为PDU会话选择用户面功能网元；为PDU会话分配虚拟端口标识；收发单元，还用于向应用功能网元发送第二消息，第二消息包括虚拟端口标识。在一种可能的实现方式中，该应用功能网元包括：处理器、收发器和存储器，其中，存储器中存储计算机程序，计算机程序包括程序指令，处理器被配置用于调用程序代码，执行以下操作：控制收发器接收PDU会话建立/修改请求，为PDU会话选择用户面功能网元；为PDU会话分配虚拟端口标识；控制收发器向应用功能网元发送第二消息，第二消息包括虚拟端口标识。

对应于第七方面，在一种可能的实现方式中，该会话管理网元包括：收发单元和处理单元，收发单元，用于接收PDU会话建立/修改请求，处理单元，用于为PDU会话选择用户面功能网元；收发单元，还用于向用户面功能网元发送N4会话创建或修改请求，N4会话创建或修改请求用于请求用户面功能网元为PDU会话分配虚拟端口标识。在一种可能的实现方式中，该应用功能网元包括：处理器、收发器和存储器，其中，存储器中存储计算机程序，计算机程序包括程序指令，处理器被配置用于调用程序代码，执行以下操作：控制收发器接收PDU会话建立/修改请求，为PDU会话选择用户面功能网元；控制收发器向用户面功能网元发送N4会话创建或修改请求，N4会话创建或修改请求用于请求用户面功能网元为PDU会话分配虚拟端口标识。

基于同一发明构思，由于该会话管理网元解决问题的原理以及有益效果可以参见第五方面-第七方面任一方面所述的方法以及所带来的有益效果，因此该装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

本申请实施例第九方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第五方面-第七方面任一方面所述的方法。

本申请实施例第十方面提供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第五方面-第七方面任一方面所述的方法。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。

图1为5G系统的网络架构示意图；

图2为TSN的网络拓扑示意图；

图3为TSN的集中管理架构示意图；

图4a为将5G系统虚拟为TSN中的交换节点的网络架构示意图；

图4b为应用本申请实施例的网络架构示意图；

图5为本申请实施例一提供的时延敏感网络通信方法的流程示意图；

图6为本申请实施例二提供的时延敏感网络通信方法的流程示意图；

图7为本申请实施例三提供的时延敏感网络通信方法的流程示意图；

图8为本申请实施例四提供的时延敏感网络通信方法的流程示意图；

图9为本申请实施例五提供的时延敏感网络通信方法的流程示意图；

图10为本申请实施例六提供的时延敏感网络通信方法的流程示意图；

图11为本申请实施例提供的通信装置的逻辑结构示意图；

图12为本申请实施例提供的通信装置的实体结构简化示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。其中，在本申请的描述中，除非另有说明，“/”表示前后关联的对象是一种“或”的关系，例如，A/B可以表示A或B；本申请中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况，其中A,B可以是单数或者复数。并且，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或多于两个。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b，或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，a-b，a-c，b-c，或a-b-c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。另外，为了便于清楚描述本申请实施例的技术方案，在本申请的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。

此外，本申请实施例描述的网络架构以及业务场景是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案，并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着网络架构的演变和新业务场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。

本申请实施例所涉及的用户终端可以包括各种具有无线通信功能的手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备；还可以包括UE、用户单元(subscriber unit)、蜂窝电话(cellular phone)、智能电话(smart phone)、无线数据卡、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)电脑、平板型电脑、无线调制解调器(modem)、手持设备(handheld)、膝上型电脑(laptop computer)、无绳电话(cordlessphone)或者无线本地环路(wireless local loop，WLL)台、机器类型通信(machine typecommunication，MTC)终端、UE，移动台(mobile station，MS)，终端设备(terminal device)或者中继用户设备等。其中，中继用户设备例如可以是5G家庭网关(residential gateway，RG)。为方便描述，本申请实施例中，上面提到的设备统称为用户终端，并且用户终端以UE为例进行介绍。

请参见图1，为5G系统的网络架构示意图，该网络架构包括UE、接入网(accessnetwork，RN)设备和核心网网元。

其中，接入网设备也可以是无线接入网(radio access network，RAN)设备。

其中，核心网网元可以包括这些网元：UPF、数据网络(data network，DN)、鉴权服务器功能(authentication server function，AUSF)、接入及移动性管理功能(access andmobility management function，AMF)、会话管理功能(session management function，SMF)、网络切片选择功能(network slice selection function，NSSF)、网络开放功能(network exposure function，NEF)、网络存储功能(network function repositoryfunction，NRF)、策略控制功能(policy control function，PCF)、统一数据管理(unifieddata management，UDM)和AF。

核心网网元可分为控制面网元和用户面网元。用户面网元即为UPF网元，主要负责分组数据包的转发、服务质量(quality of service，QoS)控制、计费信息统计等。控制面网元主要负责业务流程交互、向用户面下发数据包转发策略、QoS控制策略等。本申请实施例中涉及的控制面网元主要包括这些网元：AMF、SMF、PCF、AF和NEF。

其中，AMF网元主要负责用户的接入和移动性管理。SMF网元负责管理用户PDU会话的创建、删除等，维护PDU会话上下文及用户面转发管道信息。PCF网元用于生成、管理用户、会话、QoS流处理策略。AF网元用于提供各种业务服务的功能网元，能够通过NEF网元与核心网交互，以及能够和策略管理框架交互进行策略管理。NEF网元用于提供网络能力开放相关的框架、鉴权和接口，在5G系统网络功能和其他网络功能之间传递信息。

图1所示的网络架构中还标明了各个网元之间的通信接口，本申请实施例涉及的通信接口包括：N1，UE与核心网控制面AMF网元之间的通信接口，用于传递非接入层(non-accessstratum，NAS)信令；N2，接入网设备与AMF网元之间的通信接口；N3，接入网设备与核心网用户面UPF网元之间的通信接口，用于传输用户数据；N4，核心网控制面SMF网元与UPF网元之间的通信接口，用于对UPF网元进行策略配置等。

本申请实施例所涉及的会话管理网元可以是SMF网元，也可以是未来通信系统中与SMF网元具有相同功能的网元；用户面功能网元可以是UPF网元，也可以是未来通信系统中与UPF网元具有相同功能的网元；应用功能网元可以是AF网元，也可以是与AF网元具有相同功能的网元。

请参见图2，为TSN的网络拓扑结构示意图，该网络拓扑以4个音视频桥(audiovideo bridging，AVB)域为例。AVB也可以称为TSN，图2所示的AVB域也即TSN域。

TSN基于二层传输，包含交换节点和数据终端。区别于链路层的二层交换，链路层的二层交换基于媒体访问控制(media access control，MAC)地址转发，交换设备通过查询MAC地址学习表获得转发端口；而TSN中的交换节点并不根据MAC地址学习表来转发报文，而是通过交换节点上配置的或者创建的转发规则来转发报文。TSN标准定义了数据终端和交换节点的行为以及交换节点转发数据流的调度方式，从而实现可靠时延传输。TSN中的交换节点以报文的目的MAC地址或其他报文特征为数据流的标识，根据业务流的时延需求进行资源预留以及调度规划，从而根据生成的调度策略保障可靠性和传输时延。

其中，数据终端指的是TSN流的发送者和接收者，具体地可以将TSN流的发送者称为发送端(talker)，TSN流的接收者称为接收端(listener)。AVB域边界端口指的是一个AVB域中连接另一个AVB域中的交换节点或数据终端的端口，例如AVB域1中存在两个AVB域边界端口，一个连接AVB域2中的交换节点2，另一个连接AVB域3中的交换节点5。TSN流不会流入AVB域边界端口。可以理解的是，TSN流只在AVB域内交换节点和数据终端内流通，因此AVB域边界端口之间，局域网(local area network，LAN)携带非AVB通信量；同一AVB域内LAN携带AVB通信量。

请参见图3，为TSN的集中管理架构示意图，该集中管理架构为TSN标准中的802.1qcc定义的三种架构中的一种，该集中管理架构包括发送端、接收端、交换节点、集中网络配置(centralized network configuration，CNC)网元和集中用户配置(centralizeduser configuration，CUC)网元。需要说明的是，图3所示的网元的数量和形态并不构成对本申请实施例的限定，例如包括一个发送端和多个接收端，再例如包括一个交换节点或三个交换节点等等。

其中，交换节点按照TSN标准的定义为数据流预留资源，并对数据报文进行调度和转发。

CNC网元，负责管理TSN用户面的拓扑以及交换节点的能力信息，并根据CUC网元提供的数据流创建请求，生成数据流的转发路径以及数据终端和各交换节点上的处理策略，之后将交换节点上的处理策略下发到对应的交换节点。交换节点的能力信息，例如可以包括交换节点的发送时延和交换节点端口间的内部处理时延等，发送时延指的是从本交换节点的端口发送报文，到报文到达对端交换节点的端口，之间经过的时间；内部处理时延指的是从本交换节点的一个端口进入，到从本交换节点的另一个端口发出之间经过的时间。交换节点上的处理策略，例如可以包括收发报文的端口和时间片等，时间片指的是交换节点收发报文的时间信息，例如在t1到t2时间内接收报文。

CUC网元，用于收集数据终端的流创建请求，在匹配发送端和接收端的请求之后，向CNC网元请求创建流，并对CNC网元生成的处理策略进行确认。其中匹配发送端和接收端的请求，指的是发送端和接收端各自向CUC网元发送的流创建请求，流创建请求包括一些信息，例如请求的流的目的MAC地址，CUC网元将流创建请求与不同的数据终端请求的流的目的MAC地址进行匹配，如果两个数据终端所请求的流的目的MAC地址相同，则这两个数据终端请求的同一条流，匹配成功，可以创建流，否则只有发送端或接收端的流创建请求，无法创建流。

可以理解的是，CNC网元和CUC网元为TSN中的控制面网元。

TSN标准中的802.1qbv定义了一种调度转发方式：交换节点在配置的时间片内，对报文进行发送。结合图2所示TSN的集中管理架构，能够实现端到端的确定性传输：CNC网元根据各交换节点的发送时延和内部处理时延，计算出数据流的转发路径上的各交换节点的接收报文的时间片以及发送报文的时间片，从而实现各交换节点上在确定的时间片内接收和发送指定的数据流，进而保证整个转发路径上传输该数据流的时间和时延是确定的。其中，接收报文的时间片以及发送报文的时间片，例如某个交换节点的端口1在时间t1到t2内接收报文，接收到的报文将从端口2在时间t3到t4内发送出去。为了实现这个转发机制，TSN中的交换节点需要支持如下表1所示的功能和相应的能力。

表1

为了在第五代移动通信(5^th-generation，5G)系统中，实现端到端确定性传输，提出了可以将5G系统虚拟为TSN中的交换节点，并实现TSN中交换节点的功能的假设。具体可参见图4a所示的网络架构示意图，在AF网元上增加TSN适配功能的控制面，在UPF网元上增加TSN适配功能的用户面(user plane，UP)1，在UE上增加TSN适配功能的UP2，这三者与5G系统一起组成逻辑交换节点，即虚拟交换节点，作为TSN中的交换节点。虽然图4a中，UPF与UP1，UE与UP2是分开画的，但是实际上UP1和UP2是用户面TSN适配功能的逻辑功能，UP1可以部署在UPF网元上，或者UP1可以是UPF网元的内部功能模块；同理UP2可以部署在UE上，或者UP2可以是UE的内部功能模块。

其中，TSN适配功能指的是将5G网络的特征和信息适配成TSN要求的信息，通过TSN定义的接口与TSN中的网元通信。

其中，AF网元和TSN中的CNC网元交互，按照TSN交换节点的要求向CNC网元提供逻辑交换节点的信息，TSN适配功能的用户面向TSN适配功能的控制面提供必要的信息，即UP1可以向AF网元提供必要的信息，例如提供TSN中交换节点的信息。

虽然提出了图4a所示的网络架构示意图，但是未提出在5G系统上，如何实现确定性传输的具体方案，因此在5G系统上，如何实现确定性传输是亟待解决的技术问题。

鉴于此，本申请实施例提供一种时延敏感网络通信方法及其装置，将5G系统虚拟为TSN中的交换节点，获取虚拟交换节点的属性信息，并根据属性信息向TSN进行注册，从而在5G系统，可以实现确定性传输。

请参见图4b，为应用本申请实施例的网络架构示意图。图4b中，将5G系统虚拟为TSN中的交换节点，该虚拟交换节点的端口包括UE侧的虚拟端口和UPF侧的端口，该虚拟交换节点包括UE、(R)AN、UPF网元和AF网元。

应用在本申请实施例中，虚拟交换节点所包括的UE侧的虚拟端口可以是基于UE粒度的，即一个UE对应一个虚拟端口，不同的UE对应不同的虚拟端口；也可以是基于PDU会话粒度的，即一个PDU会话对应一个虚拟端口，不同的PDU会话对应不同的虚拟端口；还可以是基于TSN粒度的，即一个TSN域对应一个或多个虚拟端口，同一个虚拟端口不能对应不同的TSN域。UE侧的虚拟端口也可以是UE侧的物理端口，可以包括一个或多个UE侧的物理端口。因此，一个UE可以包括一个虚拟端口或多个虚拟端口。图4b中示出了UE的一个虚拟端口，并不构成对本申请实施例的限定，实际应用中，可能存在多个UE，若是基于UE粒度的，那么虚拟交换节点在UE侧可以包括多个虚拟端口。

应用在本申请实施例中，虚拟交换节点所包括的UPF侧的端口为UPF网元实际存在的物理端口，一个UPF网元上可以包括多个物理端口，UPF网元的一个物理端口对应一个虚拟交换节点，但是一个虚拟交换节点可以包括一个UPF网元的多个物理端口，也可以包括多个UPF网元的多个物理端口。图4b中示出的虚拟交换节点包括一个UPF网元，该UPF网元包括三个物理端口，这三个物理端口对应于同一个虚拟交换节点，并不够成对本申请实施例的限定，实际应用中，一个虚拟交换节点不止包括一个UPF网元，那么虚拟交换节点所包括的UPF侧的端口不止包括一个UPF网元的物理端口。

为了便于区分，本申请实施例中，将虚拟交换节点UE侧的虚拟端口称为虚拟交换节点的虚拟端口，将虚拟交换节点UPF侧的端口称为虚拟交换节点的物理端口，将UPF侧的端口称为UPF的物理端口进行介绍。

图4b中，UE上部署有TSN适配功能的用户面或TSN适配功能的用户面是UE的内部功能模块，即图4a中的UP2，UP2用于获取UE侧的虚拟端口的属性信息，并通过用户面或控制面发送到AF网元。虚拟端口的属性信息可以包括虚拟端口对应的外部拓扑信息和虚拟端口对外传输时延(即UE侧发送时延)。同理，UPF上部署有TSN适配功能的用户面或TSN适配功能的用户面是UPF的内部功能模块，即图4a中的UP1，UP1用于获取UPF侧的物理端口的属性信息，并通过用户面或控制面发送到AF网元，还可以与AF网元交互用户面相关的信息以及TSN参数相关的信息。物理端口的属性信息可以包括物理端口对应的外部拓扑信息和物理端口对外传输时延(即UPF侧发送时延)。

图4b中，AF网元是逻辑网元，可以是其他逻辑网元内的组件(例如SMF网元内的组件)，也可以是其他控制面功能网元，这里并不限定其名称。

图4b中，将UE侧的虚拟端口与UPF侧的物理端口之间的处理时延称为内部处理时延，内部处理时延是针对端口对而言，不同的端口对可能具有不同的内部处理时延，例如，虚拟端口1与物理端口1之间的内部处理时延1，虚拟端口1与物理端口2之间的内部处理时延2，内部处理时延1与内部处理时延2的值可能不同。

图4b中，设备1和设备2可以相当于图2中的数据终端，也可以相当于图3中的发送端或接收端。设备1和UE侧的虚拟端口连接，该连接可以是物理链路，也可以是虚拟连接(例如设备1是UE所在设备内的处理单元)；设备1可以是除UE之外的其他终端设备，也可以是交换节点。图4b中所示的设备1是作为终端设备和CUC网元进行交互。若设备1是交换节点，则设备1和CNC网元进行交互(类似于图4b中所示的和UPF网元相连接的交换节点)。图4b中所示的设备2作为终端设备和CUC网元进行交互，设备2并不是直接与UPF网元的物理端口相连接，设备2与虚拟交换节点之间还包括一个交换节点，该交换节点可以是TSN中实际存在的交换节点，例如可以是数据网络(data network，DN)中的交换节点，也可以是另一个虚拟交换节点。设备2也可以直接与UPF网元的物理端口相连接。

下面将对本申请实施例提供的时延敏感网络通信方法进行具体阐述。在时延敏感网络通信方法的介绍中，用户终端以UE为例，接入管理网元以AMF网元为例，会话管理网元以SMF网元为例，用户面功能网元以UPF网元为例，应用功能网元以AF网元为例进行介绍，为了简便描述，实施例对应的图未示出“网元”两个字，实施例的具体描述中未指出“网元”两个字，但是这样并不影响对本申请实施例的理解。

需要说明的是，本申请下述实施例中各个网元之间的消息名字或消息中各参数的名字等只是一个示例，具体实现中也可以是其他的名字，本申请实施例对此不作具体限定。

以本申请实施例应用于图4b所示的网络架构示意图为例，如图5所示，为本申请实施例一提供的时延敏感网络通信方法的流程示意图，图5所示实施例可包括但不限于如下步骤：

步骤S101，UPF向AF发送第一消息，该第一消息包括UPF的物理端口标识。相应地，AF接收来自UPF的第一消息。

第一消息可以包括UPF的多个物理端口标识，一个物理端口对应一个物理端口标识。物理端口标识可以是UPF在启动或配置时，或UE创建PDU会话的过程中，向AF发送的，也可以是UPF在后续步骤中随同其他信息一同发送至AF。

在第一种可能的实现方式，UPF可以在启动或配置时，直接向AF发送携带物理端口标识的第一消息。在第二种可能的实现方式中，UPF可以在启动或配置时，将携带物理端口标识的第一消息发送至SMF，然后由SMF直接或通过PCF/NEF将第一消息发送至AF。在第三种可能的实现方式中，在UE创建PDU会话的过程中，UPF通过PDU会话的N4接口将携带物理端口标识的第一消息发送至SMF，然后由SMF直接或通过PCF/NEF将第一消息发送至AF。

可选的，第一消息还包括虚拟交换节点标识，该虚拟交换节点标识为该UPF的物理端口标识对应的虚拟交换节点的标识，该UPF的物理端口对应的虚拟交换节点是指将该UPF的物理端口所在的5G系统虚拟的交换节点，假设该UPF的物理端口和UE、AF所虚拟的交换节点为虚拟交换节点1，那么该虚拟交换节点标识即为1，本申请实施例以UPF的物理端口对应的虚拟交换节点标识为虚拟交换节点标识1为例进行介绍。

包括但不限于如下实现方法：若该UPF包括多个物理端口标识，则第一消息包括物理端口标识与虚拟交换节点标识之间的对应关系，该对应关系可以包括一对一，即一个物理端口标识对应一个虚拟交换节点标识；也可以包括多对一，即两个或两个以上的物理端口标识对应一个虚拟交换节点标识。UPF上可以配置物理端口标识，以及物理端口标识对应的虚拟交换节点标识，此时第一消息可以包括物理端口标识以及其对应的虚拟交换节点标识。若UPF上未配置物理端口标识对应的虚拟交换节点标识，则第一消息不携带虚拟交换节点标识。

第一消息用于请求AF创建虚拟交换节点或者向虚拟交换节点添加物理端口。若AF未创建该虚拟交换节点标识对应的虚拟交换节点，则AF根据第一消息创建虚拟交换节点，可选的，AF将物理端口标识对应的物理端口添加至该虚拟交换节点；若AF已创建该虚拟交换节点标识对应的虚拟交换节点，则AF根据第一消息将物理端口标识对应的物理端口添加至该虚拟交换节点。

若第一消息携带虚拟交换节点标识，则AF可以直接利用第一消息所携带的虚拟交换节点标识创建虚拟交换节点；若第一消息不携带虚拟交换节点标识，则AF在创建虚拟交换节点时，为虚拟交换节点分配虚拟交换节点标识，可选的AF将分配的虚拟交换节点标识告知UPF。

可选的，第一消息还包括物理端口标识对应的TSN标识，该TSN标识可以是虚拟局域网(virtual local area network，VLAN)标识，用于标识物理端口所属的VLAN；也可以是服务类别(class of service，CoS)信息，用于标识物理端口所属的服务类别；还可以VLAN标识+CoS信息，用于标识物理端口所属的VLAN和服务类别。该TSN标识用于标识UPF侧的物理端口所属的TSN域，TSN域可通过VLAN标识或CoS信息中的至少一种来表示。物理端口标识对应的TSN标识也可以配置在UPF上，以便UPF向AF发送物理端口标识对应的TSN标识。

可选的，第一消息还包括UPF的标识，用于对各个UPF进行区分。

5G系统中的任意一个UPF可以预先将其物理端口标识上报至AF，以便AF建立并维护各个UPF与其物理端口标识之间的对应关系；若第一消息还包括虚拟交换节点标识，则AF可以建立并维护各个UPF与其物理端口标识以及虚拟交换节点标识之间的对应关系；若第一消息还包括物理端口对应的TSN标识，则AF可以建立并维护各个UPF、其物理端口标识、虚拟交换节点标识以及对应的TSN标识之间的对应关系。即使UPF在第一消息中不携带虚拟交换节点标识，AF在为其创建虚拟交换节点时，为其分配虚拟交换节点标识，此时，AF也可以建立并维护UPF与其物理端口标识以及虚拟交换节点标识之间的对应关系。

步骤S102，AF确定UPF的物理端口标识对应的虚拟交换节点标识。

AF可通过如下三种方式来确定UPF的物理端口标识对应的虚拟交换节点标识：

方式一，UPF将其配置的物理端口标识以及物理端口标识对应的虚拟交换节点标识通过第一消息上报至AF，AF可以直接从第一消息中获取UPF的物理端口标识以及物理端口标识对应的虚拟交换节点标识。

方式二，UPF将其标识和/或其配置的物理端口标识通过第一消息上报至AF，AF为该UPF和/或该UPF的物理端口标识创建虚拟交换节点，并为所创建的虚拟交换节点分配虚拟交换节点标识。

方式三，AF上配置有UPF的标识和/或UPF的物理端口标识与虚拟交换节点标识之间的对应关系，AF在接收到来自UPF的携带UPF的标识和/或UPF的物理端口标识的第一消息的情况下，从配置的对应关系查找第一消息所携带的UPF的标识和/或UPF的物理端口标识对应的虚拟交换节点标识。

AF在确定出各个UPF的标识和/或各个UPF的物理端口标识对应的虚拟交换节点标识之后，可建立并维护各个UPF的标识和/或各个UPF上的各个物理端口标识与虚拟交换节点标识之间的对应关系。

可以理解的是，步骤S101和步骤S102是预先执行的步骤，是本申请实施例实施的前提条件。步骤S101和步骤S102中的UPF可为5G网络系统中任意一个UPF。

步骤S103，AF确定虚拟交换节点的虚拟端口标识。

具体地，AF确定虚拟交换节点标识所标识的虚拟交换节点的虚拟端口标识，可以是AF自己为该虚拟交换节点分配虚拟端口标识，从而确定出虚拟端口标识，也可以是AF接收来自SMF或UPF发送的携带虚拟端口标识的消息，确定该虚拟端口标识对应的虚拟交换节点与步骤S102中所确定的虚拟交换节点是否为同一个，若为同一个，则将该虚拟端口标识确定为虚拟交换节点的虚拟端口标识。

AF可以确定出各个虚拟交换节点的虚拟端口标识，也可以确定出指定虚拟交换节点的虚拟端口标识，例如确定出某个PDU会话对应的虚拟交换节点的虚拟端口标识。AF所确定的虚拟交换节点的虚拟端口标识的数量可以是一个，也可以是多个。

可选的，AF在确定出虚拟交换节点的虚拟端口标识的情况下，可建立该虚拟交换节点的物理端口标识与虚拟端口标识的端口对关系，可根据需求或一定的规则建立端口对关系，具体如何建立端口对关系在本申请实施例中不作限定。AF可在创建PDU会话的过程中建立端口对关系，也可在创建流时建立端口对关系。例如，该虚拟交换节点包括物理端口标识1和物理端口标识2，AF为该虚拟交换节点分配虚拟端口标识a和虚拟端口标识b，AF可建立物理端口标识1与虚拟端口标识a之间的端口对关系，即流从物理端口标识1所标识的物理标识流入，从虚拟端口标识a所标识的虚拟端口流出，或从虚拟端口标识a所标识的虚拟端口流入，从物理端口标识1所标识的物理标识流出。需要说明的是，一个虚拟端口可以与一个或多个物理端口建立端口一个或多个端口对关系，一个物理端口可以与一个或多个虚拟端口建立一个或多个端口对关系。一个端口对关系，可以传输一个流。

步骤S103可以在UE创建PDU会话的过程中执行，也可以在创建流的过程中执行，或在其他过程中执行。本申请实施例以步骤S103在创建PDU会话的过程执行为例进行介绍，具体可参见后续图6-图8所示的实施例。

后续步骤可以在PDU会话创建过程中执行，具体在哪个或哪些步骤中执行并不构成对本申请实施例的限定。后续步骤也可以在PDU会话修改过程中执行，特别是修改后的PDU会话与之前的PDU会话关联不同UPF的情况。

步骤S104，AF获取虚拟交换节点的属性信息。

其中，虚拟交换节点的属性包括物理端口标识所标识的物理端口的属性信息和虚拟端口标识所标识的虚拟端口的属性信息。物理端口的属性信息可以包括物理端口标识，物理端口的对外拓扑信息和物理端口的对外时延，虚拟端口的属性信息可以包括虚拟端口标识，虚拟端口的对外拓扑信息和虚拟端口的对外时延。

物理端口的对外拓扑信息以及虚拟端口的对外拓扑信息的获取方法在本申请实施例中不作限定。

物理端口的对外时延，即图4b中所示的UPF侧发送时延，可由UPF测量得到并上报至AF，也可由SMF测量得到并上报至AF。虚拟端口的对外时延，即图4b中所示的UE侧发送时延，可默认为“0”，也可由UE测量得到并上报至AF，还可以由SMF测量得到并由UPF或UE上报至AF。

虚拟交换节点的属性信息还可包括物理端口与虚拟端口之间的内部处理时延，可以是UPF从N6接收到数据报文与UE的虚拟端口发出数据报文之间的时延，或者是UPF从N6接收到数据报文与UE后的设备1接收到数据报文之间的时延(此时默认UE侧的发送时延是“0”)。内部处理时延不限定是UE粒度还是PDU会话粒度。

在一种可能的实现方式中，由SMF检测内部处理时延，那么SMF需要获取虚拟交换节点的虚拟端口标识。AF可向SMF发送第七消息，该第七消息包括步骤S1034中所分配的虚拟端口标识。可选的，该第七消息还包括虚拟交换节点标识，以便SMF或者该虚拟端口标识是哪个虚拟交换节点的虚拟端口标识。SMF在检测出内部处理时延的情况下，可主动向AF上报内部处理时延。

AF可向SMF发送内部处理时延请求，该内部处理时延请求可携带虚拟端口标识，SMF在接收到该内部处理时延请求的情况下，检测或者读取内部处理时延，并向AF发送内部处理时延。

可选地，AF向SMF发送的第七消息或内部处理时延请求还可携带物理端口标识，即携带虚拟交换节点的虚拟端口标识和物理端口标识，以便SMF根据虚拟端口标识和物理端口标识对获得内部处理时延。在一个虚拟端口唯一对应一个物理端口的情况下，可不携带物理端口标识。

在一种可能的实现方式中，AF向UPF发送内部处理时延请求，该内部处理时延请求可携带虚拟端口标识，可选的，该内部处理时延请求中可携带UPF的物理端口标识或虚拟交换节点标识中的至少一种，UPF在接收到该内部处理时延请求的情况下，检测内部处理时延或请求SMF检测内部处理时延，UPF在得到内部处理时延的情况下，可通过如下两种方式向AF反馈内部处理时延。

方式一：UPF直接向AF发送内部处理时延响应，该内部处理时延响应包括内部处理时延和虚拟端口标识，即指示该内部处理时延为该虚拟端口标识与物理端口标识之间的处理时延。可选的，该内部处理时延响应还包括物理端口标识，在UPF维护着虚拟端口与物理端口之间的对应关系的情况下或者第七消息指示的情况下。可选的，该内部处理时延响应还包括虚拟交换节点标识，在UPF维护着虚拟端口、物理端口与虚拟交换节点之间的对应关系的情况下或者第七消息指示的情况下。

方式二：UPF通过SMF向AF发送内部处理时延响应，该内部处理时延响应包括内部处理时延。可选的，UPF通过N4接口将内部处理时延响应发送至SMF，N4接口可以识别PDU会话的会话标识，如果SMF维护着PDU会话与虚拟端口标识之间的对应关系，那么SMF可在发送至AF的内部处理时延响应中携带虚拟端口标识。可选的，该内部处理时延响应还包括虚拟交换节点标识，在SMF维护虚拟交换节点和虚拟端口之间的对应关系的情况下。

在一种可能的实现方式中，AF向PCF发送内部处理时延请求，该内部处理时延请求可携带虚拟端口标识，PCF在接收到该内部处理时延请求的情况下，读取内部处理时延或请求SMF检测内部处理时延，PCF在得到内部处理时延的情况下，可向AF反馈内部处理时延。

步骤S105，AF向TSN发送虚拟交换节点的属性信息。相应地，TSN接收来自AF的虚拟交换节点的属性信息。

具体的，AF向TSN中的CNC发送虚拟交换节点的属性信息，用于请求CNC根据虚拟交换节点的属性信息对虚拟交换节点进行注册或更新。

步骤S106，TSN注册或更新虚拟交换节点。

TSN中的CNC在接收到虚拟交换节点的属性信息的情况下，根据虚拟交换节点的属性信息注册或更新虚拟交换节点。

若CNC中不存在该虚拟交换节点的相关信息，则CNC根据虚拟交换节点的属性信息注册虚拟交换节点；若CNC中存在该虚拟交换节点的相关信息，则CNC根据虚拟交换节点的属性信息更新虚拟交换节点，例如更新虚拟交换节点的虚拟端口标识。

在图5所示的实施例一中，UPF将其配置的物理端口标识上报至AF，由AF确定出物理端口标识对应的虚拟交换节点标识，以及该虚拟交换节点标识所标识的虚拟交换节点的虚拟端口标识，并获取虚拟端口与物理端口的属性信息，从而便于AF向TSN注册或更新虚拟交换节点，以实现5G系统的确定性传输。

以本申请实施例应用于图4b所示的网络架构示意图为例，如图6所示，为本申请实施例二提供的时延敏感网络通信方法的流程示意图，该方法以步骤S103在创建PDU会话的过程执行为例进行介绍，并且该方法中由AF为PDU会话分配虚拟端口标识，该方法可包括：

在UE创建PDU会话的过程中，SMF为该PDU会话选择该UPF，并请求AF为该PDU会话分配虚拟端口标识；AF为该PDU会话分配虚拟端口标识；AF获取虚拟交换节点的属性信息，属性信息包括物理端口的属性信息和虚拟端口的属性信息；AF向TSN发送虚拟交换节点的属性信息，以使TSN注册或更新虚拟交换节点。

具体的，图6所示实施例可包括但不限于如下步骤：

步骤S101，UPF向AF发送第一消息，该第一消息包括UPF的物理端口标识。相应地，AF接收来自UPF的第一消息。

步骤S102，AF确定UPF的物理端口标识对应的虚拟交换节点标识。

AF在确定出该UPF的物理端口标识对应的虚拟交换节点标识的情况下，也可以确定出该UPF对应的虚拟交换节点标识。

步骤S1031，UE通过(R)AN向AMF发送PDU会话建立/修改请求。相应地，AMF接收来自UE的PDU会话建立/修改请求。

UE在需要创建或修改PDU会话的情况下，通过(R)AN向AMF发送PDU会话建立/修改请求。

可选的，该PDU会话建立/修改请求包括该PDU会话对应的TSN标识或数据网络名称(data network name，DNN)信息中的至少一种。其中，该DNN信息用于指示数据网络为确定性传输网络。

步骤S1032，AMF为该PDU会话选择SMF。

AMF在接收到PDU会话建立/修改请求的情况下，为该PDU会话选择SMF。AMF为该PDU会话选择SMF的方法可以参考现有技术，这里不再赘述。

步骤S1033，AMF向所选择的SMF发送PDU会话建立/修改请求。相应地，SMF接收来自AMF的PDU会话建立/修改请求。

步骤S1034，SMF为该PDU会话选择UPF。

在一种可能的实现方式中，在执行步骤S1034之前，还执行SMF确定该PDU会话是否存在确定性传输需求的步骤，并在确定出该PDU会话有确定性传输需求的情况下，选择支持确定性传输的UPF。

SMF可通过如下几种方式来确定该PDU会话是否存在确定性传输需求：

方式一，SMF可以从UDM或PCF获取该PDU会话对应的传输时延及抖动参数，根据传输时延及抖动参数确定该PDU会话是否存在确定性传输需求。可选的，传输时延和/或抖动参数满足确定性传输需求即可确定该PDU会话存在确定性传输需求。例如，以抖动参数为例，若该PDU会话对应的抖动参数小于预设阈值，则SMF可以确定该PDU会话存在确定确定性传输需求，其中预设阈值可由SMF设定，具体数值在本申请实施例中不作限定。

具体的，SMF从UDM获取该PDU会话对应的传输时延及抖动参数，包括：

SMF向UDM发送签约信息请求，例如，该签约信息请求可包括该数据网络名称DNN信息和UE的标识，用于请求该UE在DNN信息所指示的数据网络的签约信息；

SMF接收来自UDM的签约信息响应，该签约信息响应包括该UE在DNN信息所指示的数据网络的签约信息，该签约信息可以包括传输时延及抖动参数；SMF可根据该签约信息所包括的传输时延及抖动参数来获取该PDU会话对应的传输时延及抖动参数。

具体的，SMF从PCF获取该PDU会话对应的传输时延及抖动参数，包括：

SMF向PCF发送QoS策略请求，例如，可选的，该QoS策略请求可携带该PDU会话的会话标识，用于请求该PDU会话对应的QoS策略；其中，PDU会话对应的QoS策略可以包括PDU会话对应的传输时延及抖动参数；

SMF接收来自PCF的QoS策略响应，例如，该QoS策略响应可以包括该PDU会话对应的传输时延及抖动参数。

方式二，SMF可以从UDM或PCF或UE获取该PDU会话对应的TSN标识，SMF可根据该TSN标识选择支持确定性传输并且属于该TSN标识所标识的TSN域中的UPF。换言之，此时SMF所选的UPF既支持确定性传输又属于该TSN标识所标识的TSN域。其中，该TSN标识所标识的TSN域中可包括一个或多个UPF。

具体的，SMF从UDM获取该PDU会话对应的TSN标识，包括：

SMF向UDM发送签约信息请求，例如，该签约信息请求可包括DNN信息和UE的标识，用于请求该UE在DNN信息所指示的数据网络的签约信息；

SMF接收来自UDM的签约信息响应，例如，该签约信息响应包括该UE在DNN信息所指示的数据网络的签约信息，该签约信息可以包括TSN标识；SMF可将该签约信息所包括的TSN标识作为该PDU会话对应的TSN标识。

具体的，SMF从PCF获取该PDU会话对应的TSN标识，包括：

SMF向PCF发送QoS策略请求，例如，可选的，该QoS策略请求可携带该PDU会话的会话标识或流标识(流标识为PDU会话的流的标识)，用于请求该PDU会话/流对应的QoS策略；其中，PDU会话对应的QoS策略可以包括PDU会话/流对应的TSN标识；

SMF接收来自PCF的QoS策略响应，例如，该QoS策略响应可以包括该PDU会话/流对应的TSN标识，用于标识该PDU会话所属的TSN域。

具体的，SMF从UE获取该PDU会话对应的TSN标识，包括：

SMF接收UE通过AMF发送的PDU会话建立/修改请求，该PDU会话建立/修改请求包括TSN标识，用于标识所属的TSN域。

方式三，UDM或PCF或UE可通过某个信息或某个信息中的某个比特位显示指示该PDU会话存在确定性传输需求，那么SMF在接收到该信息时，可确定出该PDU会话存在确定性传输需求。具体UDM或PCF或UE通过哪个信息或哪个信息的哪个比特为来显示指示该PDU会话存在确定性传输需求，在本申请实施例中不作限定。

方式四，SMF可从UE获取DDN信息，该DNN信息用于指示数据网络为确定性传输网络，从而SMF也可以根据DNN信息确定出该PDU会话存在确定性传输需求，以便SMF从该数据网络对应的UPF中为该PDU会话选择一个UPF，该数据网络对应的UPF的数量为一个或多个。具体的，UE通过AMF向SMF发送的PDU会话建立/修改请求包括DDN信息，从而SMF可从UE获取该PDU会话对应的DDN信息。

在一种可能的实现方式中，SMF可按照现有的创建PDU会话的过程为该PDU会话选择一个UPF。

可选的，SMF为该PDU会话选择UPF之后，可在该UPF上选择进行PDU会话传输的物理端口，即选择用于接收或发送针对该PDU会话的数据报文的物理端口。

SMF在接收到来自各个UPF发送的物理端口标识的情况下，可建立并维护各个UPF与其物理端口标识之间的对应关系；若各个UPF还向SMF发送了物理端口对应的虚拟交换节点标识，则SMF可建立并维护各个UPF和/或UPF的物理端口标识以及虚拟交换节点标识之间的对应关系。

步骤S1035，SMF向AF发送第二消息，该第二消息包括该UPF的标识或虚拟交换节点标识中的至少一种。相应地，AF接收来自SMF的第二消息。

其中，第二消息所携带的UPF的标识即为SMF为该PDU会话所选择的UPF的标识。

在一种可能的实现方式中，第二消息包括该UPF的标识，由于AF维护着各个UPF的标识与虚拟交换节点标识之间的对应关系，那么AF在接收到携带该UPF的标识的第二消息的情况下，可确定出该UPF的标识对应的虚拟交换节点标识，该虚拟交换节点标识即为该PDU会话对应的虚拟交换节点标识，以便AF为所确定的虚拟交换节点标识对应的虚拟交换节点添加虚拟端口并为所添加的虚拟端口分配虚拟端口标识。

在SMF为该PDU会话选择物理端口的情况下，第二消息还包括所选择的物理端口的物理端口标识。第二消息用于请求AF添加虚拟端口并分配虚拟端口标识。AF在接收到携带该UPF的标识和该UPF的物理端口标识的第二消息的情况下，可根据所携带的UPF的标识以及物理端口标识，确定出虚拟交换节点标识，以便AF为该虚拟交换节点标识对应的虚拟交换节点添加虚拟端口并为所添加的虚拟端口分配虚拟端口标识。

在一种可能的实现方式中，在SMF维护着各个UPF的标识与虚拟交换节点标识之间的对应关系的情况下，第二消息包括虚拟交换节点标识，该虚拟交换节点标识是所选UPF对应的虚拟交换节点标识，以便AF可以确定出虚拟交换节点所标识的虚拟交换节点，并为虚拟交换节点添加虚拟端口并分配虚拟端口标识。

在SMF为该PDU会话选择物理端口的情况下，第二消息还包括所选择的物理端口的物理端口标识，若SMF维护着各个UPF的物理端口标识与虚拟交换节点标识之间的对应关系，则第二消息所包括的虚拟交换节点标识可以是所选择的物理端口标识对应的虚拟交换节点标识。

在一种可能的实现方式中，第二消息包括该UPF的标识和虚拟交换节点标识，该虚拟交换节点标识为该UPF的标识对应的虚拟交换节点标识；在SMF为该PDU会话选择物理端口标识的情况下，第二消息所携带的虚拟交换节点标识为该物理端口标识对应的虚拟交换节点标识。

可以理解的是，在UE创建PDU会话的过程中，在SMF没有为该PDU会话选择物理端口的情况下，一个UPF的所有物理端口属于同一个虚拟交换节点。

可选的，第二消息还包括DNN信息和/或TSN标识，DNN信息用于指示数据网络为确定性传输网络。DNN信息和/或TSN标识，用于确定确定性传输需求。

第二消息可以与SMF向AF发送的其他消息一起发送，也可以独立于SMF向AF发送的其他消息。进一步地，SMF与AF之间的消息可以合并发送，SMF或AF也可以对合并发送的消息进行合并处理。更进一步地，本申请实施例中各个网元之间的消息可以合并发送，网元可以对合并发送的消息进行合并处理。

例如，在UE创建PDU会话的过程中，UPF将第一消息发送至SMF，SMF在接收到来自UPF的第一消息时，可以不立即将第一消息转发至AF，而是在需要向AF发送第二消息时，将第一消息和第二消息一同发送至AF，这样，AF根据SMF所选的UPF的标识，创建该UPF对应的虚拟交换节点，分配虚拟交换节点标识，并分配该虚拟交换节点的虚拟端口标识，然后AF将分配的虚拟交换节点标识和虚拟端口标识发送给SMF。后续UE再创建PDU会话时，SMF再向AF发送该PDU会话对应的虚拟交换节点标识或UPF的标识中的至少一种，请求AF分配虚拟端口标识。

可选的，SMF有一个处理逻辑：SMF第一次发送过的消息，在第N次(N≥1，整数)需要发送该消息时，若该消息所包括的内容以及该内容的用途没有发生变化，则第N次可以不发送该消息。例如用于创建虚拟交换节点的UPF的物理端口标识，SMF只需第一次向AF发送UPF的物理端口标识，后续SMF请求AF为其他用户会话或该UE的其他PDU会话，在相同UPF或虚拟交换节点上，分配虚拟端口标识时，就不需要SMF再向AF发送UPF的物理端口标识。若该消息所包括的内容的功能具体其他用途，则第N次依然发送该消息，例UPF的物理端口标识，用于标识端口对中的UPF的物理端口，则SMF需要向AF发送UPF的物理端口标识。

步骤S1036，AF为该PDU会话分配虚拟端口标识。具体的，AF为该PDU会话对应的虚拟交换节点分配虚拟端口标识。

在一种可能的实现方式中，第二消息包括该UPF的标识，AF确定出该UPF的标识对应的虚拟交换节点标识，该虚拟交换节点标识即为该PDU会话对应的虚拟交换节点标识。若AF创建了该虚拟交换节点标识所标识的虚拟交换节点，则AF为该虚拟交换节点添加虚拟端口并为所添加的虚拟端口分配虚拟端口标识。若AF未创建该虚拟交换节点标识所标识的虚拟交换节点，则AF创建该虚拟交换节点标识所标识的虚拟交换节点，为该虚拟交换节点添加虚拟端口并为所添加的虚拟端口分配虚拟端口标识。

在一种可能的实现方式中，第二消息包括虚拟交换节点标识，若AF创建了该虚拟交换节点标识所标识的虚拟交换节点，则AF为该虚拟交换节点添加虚拟端口并为所添加的虚拟端口分配虚拟端口标识。若AF未创建该虚拟交换节点标识所标识的虚拟交换节点，则AF创建该虚拟交换节点标识所标识的虚拟交换节点，为该虚拟交换节点添加虚拟端口并为所添加的虚拟端口分配虚拟端口标识。

在一种可能的实现方式中，第二消息包括该UPF的标识和虚拟交换节点标识，若AF创建了该虚拟交换节点标识所标识的虚拟交换节点，则AF为该虚拟交换节点添加虚拟端口并为所添加的虚拟端口分配虚拟端口标识。若AF未创建该虚拟交换节点标识所标识的虚拟交换节点，则AF创建该虚拟交换节点标识所标识的虚拟交换节点，为该虚拟交换节点添加虚拟端口并为所添加的虚拟端口分配虚拟端口标识。

AF在添加虚拟端口及分配虚拟端口标识时，可基于UE粒度，即不同的UE分配不同的虚拟端口；也可以基于PDU会话粒度，即同一UE的不同PDU会话分配不同的虚拟端口；也可以基于TSN标识粒度分配，即不同的TSN分配不同的虚拟端口。

AF为虚拟端口分配的虚拟端口标识在虚拟交换节点上唯一，即AF不会为同一交换节点上的不同虚拟端口分配相同的虚拟端口标识。

AF在分配虚拟端口标识之后，可向SMF反馈所分配的虚拟端口标识，以便SMF可以获知AF所分配的虚拟端口标识，进而根据虚拟端口标识获取内部处理时延等。可选的，AF还可向SMF反馈该PDU会话对应的虚拟交换节点标识，以便SMF获知虚拟端口标识与虚拟交换节点标识的对应关系。

步骤S104，AF获取虚拟交换节点的属性信息。

在该PDU会话对应的UPF上报了其物理端口标识的情况下，AF可获取该UPF的物理端口的属性信息；在AF为该PDU会话分配虚拟端口标识的情况下，可获取该虚拟端口的属性信息；在为该PDU会话对应的虚拟交换节点创建端口对关系的情况下，可获取该端口对的内部处理时延。

步骤S105，AF向TSN发送虚拟交换节点的属性信息。相应地，TSN接收来自AF的虚拟交换节点的属性信息。

步骤S106，TSN注册或更新虚拟交换节点。

在图6所示的实施例二中，在UE创建PDU会话的过程中，SMF为该PDU会话选择UPF，SMF请求AF为该PDU会话分配虚拟端口标识，AF获取该PDU会话对应的虚拟交换节点的属性信息，从而便于AF向TSN注册或更新虚拟交换节点，以实现5G系统的确定性传输。

以本申请实施例应用于图4b所示的网络架构示意图为例，如图7所示，为本申请实施例三提供的时延敏感网络通信方法的流程示意图，该方法可以包括：

在UE创建PDU会话的过程中，SMF或AF确定该PDU会话对应的物理端口或虚拟交换节点中的至少一种；

SMF为PDU会话对应的虚拟交换节点分配虚拟端口标识；

SMF向AF发送虚拟端口标识，用于请求AF添加虚拟端口标识对应的虚拟端口；

AF获取虚拟交换节点的属性信息，属性信息包括物理端口的属性信息和虚拟端口的属性信息；

AF向TSN发送虚拟交换节点的属性信息，以使TSN注册或更新虚拟交换节点。

具体地，图7所示实施例可包括但不限于如下步骤，图7所示实施例中与图5和图6相同的部分，具体可参见图5和图6所示实施例相应部分的描述，在此不再赘述。

步骤S201，UPF向AF发送第一消息，该第一消息包括UPF的物理端口标识。相应地，AF接收来自UPF的第一消息。

步骤S202，AF确定UPF的物理端口标识对应的虚拟交换节点标识。

步骤S2031，UE通过(R)AN向AMF发送PDU会话建立/修改请求。相应地，AMF接收来自UE的PDU会话建立/修改请求。

步骤S2032，AMF为该PDU会话选择SMF。

步骤S2033，AMF向所选择的SMF发送PDU会话建立/修改请求。相应地，SMF接收来自AMF的PDU会话建立/修改请求。

步骤S2034，SMF为该PDU会话选择UPF。

步骤S2035，SMF确定该PDU会话对应的物理端口或虚拟交换节点中的至少一种。

SMF可在步骤S2034的过程中选择出该PDU会话对应的物理端口，也可以在步骤S2034之后选择出该PDU会话对应的物理端口，从而确定出该PDU会话对应的物理端口。

SMF在维护着各个UPF的标识与虚拟交换节点标识之间的对应关系的情况下，可在选择出该PDU会话对应的UPF的情况下，确定出该PDU会话对应的虚拟交换节点标识，从而确定出该PDU会话对应的虚拟交换节点。

SMF也可向AF上报该PDU会话对应的物理端口标识，由AF在确定出该物理端口标识对应的虚拟交换节点标识的情况下，向SMF反馈虚拟交换节点标识，然后SMF根据AF的反馈确定出该PDU会话对应的虚拟交换节点。或SMF向AF上报该PDU会话对应的UPF标识，由AF在确定出该UPF的标识对应的虚拟交换节点标识的情况下，向SMF反馈虚拟交换节点标识，然后SMF根据AF的反馈确定出该PDU会话对应的虚拟交换节点。

步骤S2035也可由AF执行，即AF确定该PDU会话对应的物理端口或虚拟交换节点中的至少一种。方式一，SMF在选择出该PDU会话对应的UPF的情况下，将该UPF的标识上报至AF，由AF根据该UPF的标识选择该UPF对应的虚拟交换机节点标识，从而确定出该PDU会话对应的虚拟交换节点。AF可根据该虚拟交换节点标识确定出对应的物理端口标识。方式二，SMF在选择出该PDU会话对应的UPF和物理端口的情况下，将该UPF的标识和物理端口标识上报至AF，由AF根据该UPF的标识和物理端口标识确定出对应的虚拟交换机节点标识，从而确定出该PDU会话对应的虚拟交换节点。

AF在确定出该PDU会话对应的物理端口或虚拟交换节点中的至少一种的情况下，可将其发送至SMF，以便SMF获知该PDU会话对应的物理端口或虚拟交换节点中的至少一种。

步骤S2036，SMF为该PDU会话分配虚拟端口标识。具体的，SMF为该PDU会话对应的虚拟交换节点分配虚拟端口标识。

在SMF确定出该PDU会话对应的虚拟交换节点的情况下，SMF可直接为该虚拟交换节点分配虚拟端口标识。

SMF为虚拟端口分配的虚拟端口标识在虚拟交换节点上唯一，即SMF不会为同一交换节点上的不同虚拟端口分配相同的虚拟端口标识。

在SMF为该虚拟交换节点分配虚拟端口标识之后，SMF可将该虚拟端口标识发送至UPF，以便UPF获知该PDU会话对应的虚拟端口标识。

步骤S2037，SMF向AF发送第二消息，该第二消息包括虚拟端口标识。相应地，AF接收来自SMF的第二消息。

其中，第二消息用于请求AF将虚拟端口标识对应的虚拟端口添加至虚拟交换节点。

第二消息还包括UPF的标识或虚拟交换节点标识中的至少一种。可选的，第二消息还包括DNN信息和/或TSN标识。

步骤S2038，AF为PDU会话对应的虚拟交换节点添加虚拟端口。

AF在接收到第二消息的情况下，由于第二消息包括虚拟端口标识，AF可从第二消息中获知该PDU会话对应的虚拟交换节点的虚拟端口标识，并将虚拟端口标识所标识的虚拟端口添加至该PDU会话对应的虚拟交换节点上。

在第二消息包括UPF的标识的情况下，AF将虚拟端口标识所标识的虚拟端口添加至该UPF的物理端口对应的虚拟交换节点上。

在第二消息包括虚拟交换节点标识的情况下，AF将虚拟端口标识所标识的虚拟端口添加至该虚拟交换节点标识所标识的虚拟交换节点上。可选的，此时，AF可建立该虚拟交换节点的物理端口标识与虚拟端口标识之间的端口对关系。

需要说明的是，SMF分配虚拟端口标识的过程并不限定于在PDU会话创建过程中执行，图7所示实施例以在PDU会话创建过程中执行为例进行的介绍。

步骤S204，AF获取虚拟交换节点的属性信息。

步骤S205，AF向TSN发送虚拟交换节点的属性信息。相应地，TSN接收来自AF的虚拟交换节点的属性信息。

步骤S206，TSN注册或更新虚拟交换节点。

在图7所示的实施例三中，UPF将其配置的物理端口标识至AF，在UE创建PDU会话的过程中，由AF或SMF确定该PDU会话对应的物理端口标识或虚拟交换节点标识中的至少一种，SMF为PDU会话对应的虚拟交换节点分配虚拟端口标识，AF获取虚拟端口与物理端口的属性信息，从而便于AF向TSN注册或更新虚拟交换节点，以实现5G系统的确定性传输。

以本申请实施例应用于图4b所示的网络架构示意图为例，如图8所示，为本申请实施例四提供的时延敏感网络通信方法的流程示意图，该方法可以包括：

在UE创建PDU会话的过程中，SMF或AF确定该PDU会话对应的物理端口或虚拟交换节点中的至少一种；

UPF为PDU会话对应的虚拟交换节点分配虚拟端口标识；UPF分配的虚拟端口标识可以直接发送至AF，或由SMF转发至AF；

AF获取虚拟交换节点的属性信息，属性信息包括物理端口的属性信息和虚拟端口的属性信息；

AF向TSN发送虚拟交换节点的属性信息，以使TSN注册或更新虚拟交换节点。

具体地，图8所示实施例可包括但不限于如下步骤，图8所示实施例中与图5和图6相同的部分，具体可参见图5和图6所示实施例相应部分的描述，在此不再赘述。

步骤S301，UPF向AF发送第一消息，该第一消息包括UPF的物理端口标识。相应地，AF接收来自UPF的第一消息。

步骤S302，AF确定UPF的物理端口标识对应的虚拟交换节点标识。

步骤S3031，UE通过(R)AN向AMF发送PDU会话建立/修改请求。相应地，AMF接收来自UE的PDU会话建立/修改请求。

步骤S3032，AMF为该PDU会话选择SMF。

步骤S3033，AMF向所选择的SMF发送PDU会话建立/修改请求。相应地，SMF接收来自AMF的PDU会话建立/修改请求。

步骤S3034，SMF为该PDU会话选择UPF。

步骤S3035，SMF确定该PDU会话对应的物理端口或虚拟交换节点中的至少一种。

可选的，步骤S3035之后还包括步骤S3035a，SMF向UPF发送请求消息，该请求消息用于请求UPF分配虚拟端口标识。相应地，UPF接收来自SMF的请求消息。

可选的，该请求消息还可包括该PDU会话对应的虚拟交换节点标识。在UPF维护着虚拟交换节点标识与物理端口之间的对应关系的情况下，SMF可该请求消息中携带该PDU会话对应的虚拟交换节点标识。

该请求消息可以是与其他消息独立的一条消息，也可以与SMF向UPF发送的其他消息一起发送，也可以隐式的由SMF向UPF发送的消息指示。

步骤S3036，UPF分配虚拟端口标识。

UPF为PDU会话对应的虚拟交换节点分配虚拟端口标识，并记录所分配的虚拟端口标识与PDU会话之间的对应关系，可选的还记录对应的虚拟交换节点标识。

在一种可能的实现方式中，UPF在接收到来自SMF的请求消息的情况下，UPF该PDU会话对应的虚拟交换节点分配虚拟端口标识。

在一种可能的实现方式中，UPF从SMF获得该PDU会话的DNN信息，确定出该PDU会话包含确定性传输需求，进而UPF为该PDU会话对应的虚拟交换节点分配虚拟端口标识。UPF也可通过其他方式获得该PDU会话的DNN信息。

步骤S3037，UPF向SMF发送包括虚拟端口标识。相应地，SMF接收来自UPF的虚拟端口标识。

UPF向SMF发送的虚拟端口标识可与UPF向SMF发送的其他消息一起发送，例如与UPF向SMF发送的物理端口的对外拓扑信息一起发送。在执行步骤S306的情况下，UPF可通过响应消息向SMF发送虚拟端口标识，该响应消息用于响应请求消息。

可选的，UPF向SMF发送虚拟交换节点标识。

步骤S3038，SMF向AF发送虚拟端口标识。相应地，AF接收来自SMF的虚拟端口标识。

SMF向AF发送虚拟端口标识，用于请求AF将虚拟端口标识对应的虚拟端口添加至PDU会话对应的虚拟交换节点。

在一种可能的实现方式中，UPF在为虚拟交换节点分配虚拟端口标识的情况下，可直接向AF发送第三消息，该第三消息包括虚拟端口标识，以便AF将虚拟端口标识对应的虚拟端口添加至PDU会话对应的虚拟交换节点。

需要说明的是，UPF分配虚拟端口标识的过程并不限定于在PDU会话创建过程中执行，图8所示实施例以在PDU会话创建过程中执行为例进行的介绍。

步骤S3039，AF为PDU会话对应的虚拟交换节点添加虚拟端口。

步骤S304，AF获取虚拟交换节点的属性信息。

步骤S305，AF向TSN发送虚拟交换节点的属性信息。相应地，TSN接收来自AF的虚拟交换节点的属性信息。

步骤S306，TSN注册或更新虚拟交换节点。

在图8所示的实施例四中，UPF将其配置的物理端口标识上报至AF，在UE创建PDU会话的过程中，由AF或SMF确定该PDU会话对应的物理端口标识或虚拟交换节点标识中的至少一种，UPF为PDU会话对应的虚拟交换节点分配虚拟端口标识，AF获取虚拟端口与物理端口的属性信息，从而便于AF向TSN注册或更新虚拟交换节点，以实现5G系统的确定性传输。

以本申请实施例应用于图4b所示的网络架构示意图为例，如图9所示，为本申请实施例四提供的时延敏感网络通信方法的流程示意图，该方法可以包括：

步骤S401，SMF获取虚拟交换节点标识。

SMF可通过接收来自AF的消息来获取虚拟交换节点标识，例如获取PDU会话对应的虚拟交换节点标识，也可通过SMF维护或配置的物理端口标识与虚拟交换节点标识之间的对应关系来获取虚拟交换节点标识，具体可参考图5-图8所示实施例中相应的描述。

可选的，步骤S401之后还包括步骤S402，SMF获取虚拟交换节点的虚拟端口标识。

SMF可自己为虚拟交换节点分配虚拟端口标识来获取虚拟交换节点的虚拟端口标识，也可通过接收来自AF的消息来获取虚拟交换节点的虚拟端口标识，还可以通过接收UPF的消息来或者虚拟交换节点的虚拟端口标识，具体可参考图5-图7所示实施例中相应的描述。

步骤S403，SMF向UE发送虚拟交换节点标识。相应地，UE接收来自SMF的虚拟交换节点标识。

SMF可向UE发送步骤S401获取的虚拟交换节点标识，可选的，SMF还向UE发送步骤S402获取的虚拟端口标识。可选的，SMF还向UE发送该虚拟交换节点标识对应的物理端口标识。可选的，SMF还向UE发送虚拟端口标识对应的TSN标识，虚拟端口标识对应的TSN标识在该TSN标识所标识的TSN域中发送。

SMF也可以将自己保存的虚拟交换机标识和虚拟端口标识，直接发送给UE。

步骤S404，UE向对端设备发送LLDP报文。相应地，对端设备接收来自UE的LLDP报文。

UE在获得虚拟交换机标识及虚拟端口标识后，将向对端设备(可能是虚拟设备)发送LLDP报文，或者通过内部交互使对端设备获得拓扑信息，拓扑信息中包含UE/PDU会话所在的虚拟交换机标识及虚拟端口标识。

对端设备在接收到LLDP报文的情况下，可根据LLDP报文获取虚拟交换节点的虚拟端口的属性信息，然后将虚拟交换节点的虚拟端口的属性信息发送至TSN，由TSN根据虚拟交换节点的虚拟端口的属性信息注册或更新虚拟交换节点。

在图9所示的实施例五中，在SMF获得虚拟交换节点标识和虚拟端口标识的情况下，向UE发送虚拟交换节点标识和虚拟端口标识，以便UE向对端设备发送LLDP，对端设备可获知虚拟交换节点的虚拟端口的属性信息，由对端设备向TSN注册或更新虚拟交换节点，从而实现5G系统的确定性传输。

以本申请实施例应用于图4b所示的网络架构示意图为例，如图10所示，为本申请实施例五提供的时延敏感网络通信方法的流程示意图，该方法可以包括：

步骤S501，UPF配置虚拟交换节点标识、虚拟交换节点标识对应的UPF上的物理端口标识以及物理端口标识对应的TSN标识。

步骤S502，UPF向SMF发送第五消息，该第五消息包括虚拟交换节点标识、虚拟交换节点标识对应的UPF上的物理端口标识以及物理端口标识对应的TSN标识。相应地，SMF接收来自UPF的第五消息。

可以理解的是，步骤S502为UPF将其配置的信息发送至SMF，以便SMF获知UPF上的配置信息。

步骤S502之后，还包括步骤S502a，SMF向AF发送第五消息，相应地，AF接收来自SMF的第五消息。SMF向AF发送的第五消息，可直接发送至AF，也可通过PCF或NEF转发至AF，以便AF获知UPF上的配置信息。可以理解的是，步骤S502和步骤S502a是UPF通过SMF向AF上报其配置信息，UPF也可以直接向AF上报其配置信息。

在本申请实施例中，不限定第五消息的发送时刻。

步骤S503，UE通过(R)AN向AMF发送PDU会话建立/修改请求。相应地，AMF接收来自UE的PDU会话建立/修改请求。

可选的，该PDU会话建立/修改请求包括TSN标识或DNN信息中的至少一种。

步骤S504，AMF为该PDU会话选择SMF。

步骤S505，AMF向所选择的SMF发送PDU会话建立/修改请求。相应地，SMF接收来自AMF的PDU会话建立/修改请求。

步骤S506，SMF为该PDU会话选择UPF。

步骤S507，SMF向所选择的UPF发送N4会话建立或修改请求。相应地，UPF接收来自SMF的N4会话建立或修改请求。

具体地，SMF向步骤S506中所选的UPF发送N4会话创建或修改请求。步骤S501和步骤S502中的UPF可为网络中任意一个UPF，即网络中任意一个UPF将其配置信息发送给SMF，由SMF发送给AF。在图10所示的实施例中，假设步骤S501、步骤S502和步骤S506中的UPF为同一个UPF。

步骤S508，UPF为该PDU会话分配虚拟端口标识。

UPF为PDU会话分配虚拟端口标识，即为PDU会话对应的虚拟交换节点分配虚拟端口标识，可由步骤S507触发，也可由其他步骤触发。此时，UPF分配的虚拟端口标识的数量可以为多个，例如可以针对每个PDU会话对应的TSN标识所标识的TSN域虚拟一个端口。

步骤S509，UPF向SMF发送N4会话创建或修改响应。相应地，SMF接收来自UPF的N4会话创建或修改响应。

其中，N4会话创建或修改响应包括UPF为PDU会话分配的虚拟端口标识。

可选的，步骤S509之后还包括步骤S510，SMF向AF发送第六消息。相应地，AF接收来自SMF的第六消息。

其中，第六消息包括虚拟交换节点标识、虚拟端口标识以及虚拟端口标识对应的TSN标识。SMF向AF发送的第六消息，可直接发送至AF，也可通过PCF或NEF转发至AF。

步骤S502中SMF向AF发送的第五消息可以与第六消息合并发送，若合并发送并在步骤S509之后发送，则SMF可以只发送一次第五消息所包括的内容，即SMF向AF发送过用于注册虚拟交换节点的UPF的物理端口之后，再执行步骤S510时不需要再发送第五消息所包括的内容。

步骤S511，SMF向UE发送非接入层(non-access stratum，NAS)消息。相应地，UE接收来自SMF的NAS消息。

其中，NAS消息可以是PDU会话完成消息，该消息可以包括该PDU会话对应的虚拟交换节点标识和虚拟端口标识，以便UE获知该PDU会话对应的虚拟交换节点标识和虚拟端口标识，以便UE获取该虚拟端口标识所标识的虚拟端口的属性信息，例如对外拓扑信息、对外发送时延。

可选的，步骤S511之后还包括步骤S512和步骤S513。

步骤S512，SMF向UPF发送PDU会话建立/修改请求。相应地，UPF接收来自SMF的PDU会话建立/修改请求。

SMF通过N4接口向UPF发送PDU会话建立/修改请求，该PDU会话建立/修改请求可用于指示UPF检测UPF到UE侧的虚拟端口之间的内部处理时延。

步骤S513，UPF向SMF发送PDU会话建立/修改响应。相应地，SMF接收来自UPF的PDU会话建立/修改响应。

UPF在完成检测后，通过N4接口向SMF发送PDU会话建立/修改响应，该PDU会话建立/修改响应用于指示所检测的内部处理时延。

可选的，该PDU会话建立/修改响应还用于指示该PDU会话对应的UPF的物理端口，例如，该物理端口为所选UPF上的，与该PDU会话/流对应同一虚拟交换节点的，有相同DNN信息和/或TSN标识的物理端口。

步骤S514，SMF获取内部处理时延及虚拟端口的端口能力信息。

SMF可通过步骤S512-步骤S513获得内部处理时延，或者通过UPF上报或者SMF向UPF/PCF请求获得。虚拟端口的端口能力信息包括对外拓扑信息、对外发送时延等。

可选的，SMF通过TSN标识确定该虚拟交换节点的端口对关系，例如，虚拟端口对应的TSN标识，与该UPF的某个物理端口对应的TSN标识相同，则可建立这两个端口之间的端口对关系。SMF也可通过其他方式确定该虚拟交换节点的端口对关系。

可选的，步骤S514之后还包括步骤S515，SMF向AF发送虚拟交换节点的属性信息。相应地，AF接收来自SMF的虚拟交换节点的属性信息。

步骤S515所发送的虚拟交换节点的属性信息可与第五消息和/或第六消息一起发送。

SMF可以直接向AF发送虚拟交换节点的属性信息，也可通过PCF/NEF将虚拟交换节点的属性信息发送至AF。

步骤S516，AF向TSN发送虚拟交换节点的属性信息。相应地，TSN接收来自AF的虚拟交换节点的属性信息。

步骤S517，TSN注册或更新虚拟交换节点。

在图10所示的实施例六中，UPF将其配置信息发送至SMF，由SMF将其发送至AF，SMF在PDU会话创建过程中，根据获取的TSN标识选择UPF，触发该UPF为PDU会话分配虚拟端口标识，UPF将其分配的虚拟端口标识告知SMF，由SMF将其告知AF，以便AF获取虚拟端口与物理端口的属性信息，从而便于AF向TSN注册或更新虚拟交换节点，以实现5G系统的确定性传输。

在图6-图10所示的实施例中，均以创建PDU会话的过程为例进行介绍，实际应用中，在其他过程也可以应用本申请实施例。

上述详细阐述了本申请实施例的方法，下面提供了本申请实施例的装置。

请参见图11，是本申请实施例提供的通信装置的逻辑结构示意图，该通信装置60可以包括收发单元601和处理单元602。该通信装置60为时延敏感网络通信装置，可以是应用功能网元，也可以是会话管理网元。

针对该通信装置60为应用功能网元的情况：

处理单元602，用于确定用户面功能网元的端口标识对应的虚拟交换节点标识；确定虚拟交换节点标识所标识的虚拟交换节点的虚拟端口标识；获取虚拟交换节点的属性信息，该属性信息包括用户面功能网元的端口标识所标识的物理端口的属性信息和虚拟端口标识所标识的虚拟端口的属性信息；

收发单元601，用于向时延敏感网络发送虚拟交换节点的属性信息，虚拟交换节点的属性信息用于请求时延敏感网络根据虚拟交换节点的属性信息注册或更新虚拟交换节点。

该通信装置60为应用功能网元时，可以实现图5-图10所示实施例中AF的功能，该通信装置60中各个单元执行详细过程可以参见图5-图10所示实施例中AF的执行步骤，此处不再赘述。

针对该通信装置60为会话管理网元的情况：

在一种可能的实现方式中，收发单元601，用于接收PDU会话建立/修改请求，处理单元602，用于为PDU会话选择用户面功能网元；收发单元601，还用于向应用功能网元发送第二消息，第二消息包括用户面功能网元的标识或PDU会话对应的虚拟交换节点标识中的至少一种，第二消息用于请求应用功能网元为PDU会话分配虚拟端口标识。此时，该通信装置60可以实现图6所示实施例中SMF的功能，各个单元执行详细过程可参见图6所示实施例中SMF的执行步骤，此处不再赘述。

在一种可能的实现方式中，收发单元601，用于接收PDU会话建立/修改请求，处理单元602，用于为PDU会话选择用户面功能网元；为PDU会话分配虚拟端口标识；收发单元601，还用于向应用功能网元发送第二消息，第二消息包括虚拟端口标识。此时，该通信装置60可以实现图7所示实施例中SMF的功能，各个单元执行详细过程可参见图7所示实施例中SMF的执行步骤，此处不再赘述。

在一种可能的实现方式中，收发单元601，用于接收PDU会话建立/修改请求，处理单元602，用于为PDU会话选择用户面功能网元；收发单元601，还用于向用户面功能网元发送N4会话创建或修改请求，N4会话创建或修改请求用于请求用户面功能网元为PDU会话分配虚拟端口标识。此时，该通信装置60可以实现图8或图10所示实施例中SMF的功能，各个单元执行详细过程可参见图8或图10所示实施例中SMF的执行步骤，此处不再赘述。

请参见图12，是本申请实施例提供的通信装置的实体结构简化示意图。该通信装置70为时延敏感网络通信装置，可以是应用功能网元，也可以是会话管理网元。

该通信装置70包括收发器701、处理器702和存储器703。收发器701、处理器702和存储器703可以通过总线704相互连接，也可以通过其它方式相连接。图11所示的收发单元601所实现的相关功能可以由收发器701来实现。图11所示的处理单元602所实现的相关功能可以通过一个或多个处理器702来实现。

存储器703包括但不限于是随机存储记忆体(random access memory，RAM)、只读存储器(read-only memory，ROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable programmableread onlymemory，EPROM)、或便携式只读存储器(compact disc read-only memory，CD-ROM)，该存储器703用于相关指令及数据。

收发器701用于发送数据和/或信令，以及接收数据和/或信令。

若该通信装置70是图5-图10所示实施例中的AF，则收发器701可用于与UPF、SMF、和TSN进行通信，例如执行图5所示实施例中的步骤S101和步骤S105；执行图6所示实施例中的步骤S102、步骤S1035和步骤S105；执行图7所示实施例中的步骤S202、步骤S2037和步骤S205；执行图8所示实施例中的步骤S302、步骤S3038和步骤S305；执行图10所示实施例中的步骤S502a、步骤S510、步骤S515和步骤S516。

若该通信装置70是图6-图10所示实施例中的SMF，则收发器701可用于与AMF、UPF和AF进行通信，例如执行图6所示实施例中的步骤S1033和步骤S1035；执行图7所示实施例中的步骤S2033和步骤S2037；执行图8所示实施例中的步骤S3033、步骤S3035a、步骤S3037和步骤S2038；执行图9所示实施例中的步骤S403；执行图10所示实施例中的步骤S505、步骤S507、步骤S509、步骤S510、步骤S512、步骤S513和步骤S515。

处理器702可以包括是一个或多个处理器，例如包括一个或多个中央处理器(centralprocessing unit，CPU)，在处理器702是一个CPU的情况下，该CPU可以是单核CPU，也可以是多核CPU。

若该通信装置70是图5-图10所示实施例中的AF，则处理器702可用于执行控制AF的操作，例如执行图5所示实施例中的步骤S102-步骤S4104；执行图6所示实施例中的步骤S102、步骤S1036和步骤S104；执行图7所示实施例中的步骤S202、步骤S2038和步骤S204；执行图8所示实施例中的步骤S302、步骤S3039和步骤S304。

若该通信装置70是图6-图10所示实施例中的SMF，则处理器702可用于执行控制SMF的操作，例如执行图6所示实施例中的步骤S1034；执行图7所示实施例中的步骤S2034-步骤S2036；执行图8所示实施例中的步骤S3034和步骤S3035；执行图9所示实施例中的步骤S401和步骤S402；执行图10所示实施例中的步骤S506和步骤S514。

存储器703用于存储通信装置70的程序代码和数据。

关于处理器702和收发器701所执行的步骤，具体可参见图5-图10所示实施例的描述，在此不再赘述。

可以理解的是，图12仅仅示出了通信装置的简化设计。在实际应用中，双连接通信装置还可以分别包含必要的其他元件，包含但不限于任意数量的收发器、处理器、控制器、存储器、通信单元等，而所有可以实现本申请的设备都在本申请的保护范围之内。

本申请实施例还提供一种时延敏感网络通信系统，可以包括应用功能网元和会话管理网元，该应用功能网元和会话管理网元可以用于实现图5-图10所示实施例中AF和SMF的功能，具体可参见图5-图10中AF和SMF的具体实现过程。

该时延敏感网络通信系统还包括用户面功能网元，该用户面功能网元可以用于实现图5-图10所示实施例中UPF的功能，具体可参见图5-图10中UPF的具体实现过程。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，该流程可以由计算机程序来指令相关的硬件完成，该程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法实施例的流程。而前述的存储介质包括：ROM或随机存储记忆体RAM、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的介质。因此，本申请又一实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。

本申请又一实施例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所述的方法。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本申请中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者通过所述计算机可读存储介质进行传输。所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriberline，DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，SSD))等。

Claims (39)

1.一种时延敏感网络通信方法，其特征在于，包括：

应用功能网元确定用户面功能网元的端口标识对应的虚拟交换节点标识；其中，所述用户面功能网元的端口标识用于标识所述用户面功能网元的端口，所述虚拟交换节点标识用于标识虚拟交换节点；

所述应用功能网元确定所述虚拟交换节点的虚拟端口标识；所述虚拟端口标识用于标识虚拟端口；

所述应用功能网元获取所述虚拟交换节点的属性信息，所述属性信息包括所述用户面功能网元的端口的第一属性信息和所述虚拟端口的第二属性信息；

所述应用功能网元向时延敏感网络发送所述虚拟交换节点的属性信息，所述虚拟交换节点的属性信息用于请求所述时延敏感网络根据所述虚拟交换节点的属性信息注册或更新所述虚拟交换节点；

其中，所述虚拟交换节点为将5G系统或未来通信系统虚拟为时延敏感网络中的交换节点，所述虚拟端口标识用于标识所述虚拟交换节点中用户终端侧的虚拟端口。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一属性信息包括以下任意一项或者多项：所述用户面功能网元的端口标识、所述用户面功能网元的端口对外拓扑信息和对外传输时延；所述第二属性信息可以包括所述虚拟端口标识、所述虚拟端口对外拓扑信息和对外传输时延。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述应用功能网元确定用户面功能网元的端口标识对应的虚拟交换节点标识之前，还包括：

所述应用功能网元接收来自所述用户面功能网元的第一消息，所述第一消息包括所述用户面功能网元的端口标识。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述应用功能网元确定用户面功能网元的端口标识对应的虚拟交换节点标识，包括：

所述应用功能网元根据所述第一消息创建所述用户面功能网元的端口标识对应的虚拟交换节点，并为所述虚拟交换节点分配虚拟交换节点标识。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一消息还包括所述用户面功能网元的端口标识对应的虚拟交换节点标识；

所述应用功能网元确定用户面功能网元的端口标识对应的虚拟交换节点标识，包括：

所述应用功能网元从所述第一消息中获取所述用户面功能网元的端口标识对应的虚拟交换节点标识。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述应用功能网元确定用户面功能网元的端口标识对应的虚拟交换节点标识，包括：

所述应用功能网元从配置信息中获取用户面功能网元的端口标识对应的虚拟交换节点标识，所述配置信息包括用户面功能网元的端口标识与虚拟交换节点标识之间的对应关系。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述应用功能网元确定所述虚拟交换节点的虚拟端口标识之前，还包括：

所述应用功能网元接收来自会话管理网元的第二消息，所述第二消息包括所述虚拟交换节点标识或所述用户面功能网元的标识中的至少一种。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二消息用于请求所述应用功能网元分配虚拟端口标识；

所述应用功能网元确定所述虚拟交换节点的虚拟端口标识，包括：

所述应用功能网元根据所述第二消息为所述虚拟交换节点添加虚拟端口，并为所添加的所述虚拟端口分配虚拟端口标识。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二消息用于请求所述应用功能网元添加虚拟端口，所述第二消息还包括所述虚拟交换节点的虚拟端口标识；

所述应用功能网元确定所述虚拟交换节点的虚拟端口标识，包括：

所述应用功能网元从所述第二消息中获取所述虚拟交换节点的虚拟端口标识，并将所述虚拟端口标识对应的虚拟端口添加至所述虚拟交换节点。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述应用功能网元确定所述虚拟交换节点的虚拟端口标识之前，还包括：

所述应用功能网元接收来自所述用户面功能网元的第三消息，所述第三消息用于请求所述应用功能网元添加虚拟端口，所述第三消息包括所述虚拟交换节点的虚拟端口标识；

所述应用功能网元确定所述虚拟交换节点的虚拟端口标识，包括：

所述应用功能网元从所述第三消息中获取所述虚拟交换节点的虚拟端口标识，并将所述虚拟端口标识对应的虚拟端口添加至所述虚拟交换节点。

11.根据权利要求7-10任一项所述的方法，其特征在于，所述应用功能网元确定所述虚拟交换节点的虚拟端口标识，包括：

所述应用功能网元在用户终端创建会话的过程中，且所述用户面功能网元为所述会话对应的用户面功能网元的情况下，确定所述虚拟交换节点的虚拟端口标识。

12.根据权利要求1-10任一项所述的方法，其特征在于，所述虚拟端口对应于用户终端创建的会话。

13.根据权利要求1-10任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述应用功能网元根据所述虚拟交换节点的端口标识，确定所述用户面功能网元的端口与所述虚拟端口的端口对关系，并确定所述端口对之间的内部处理时延。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述虚拟交换节点的属性信息还包括所述端口对之间的内部处理时延。

15.一种时延敏感网络通信方法，其特征在于，包括：

会话管理网元接收会话建立/修改请求，为所述会话选择用户面功能网元；

所述会话管理网元向所述用户面功能网元发送N4会话创建或修改请求，所述N4会话创建或修改请求用于请求所述用户面功能网元为所述会话分配虚拟端口标识；

所述会话管理网元接收来自所述用户面功能网元的N4会话创建或修改响应，所述N4会话创建或修改响应包括所述虚拟端口标识；

其中，所述虚拟端口标识用于标识虚拟交换节点中用户终端侧的虚拟端口，所述虚拟交换节点为将5G系统或未来通信系统虚拟为时延敏感网络中的交换节点。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述会话建立/修改请求包括TSN标识或数据网络名称DNN信息中的至少一种；

所述会话管理网元为所述会话选择用户面功能网元，包括：

所述会话管理网元根据所述TSN标识或数据网络名称DNN信息中的至少一种为所述会话选择用户面功能网元。

17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述会话管理网元为所述会话选择用户面功能网元，包括：

所述会话管理网元根据所述会话对应的TSN标识，从所述TSN标识所标识的TSN域中为所述会话选择用户面功能网元。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述TSN标识包括以下一种或者多种参数的组合：

虚拟局域网VLAN标识；或者，

服务类别信息；

其中，所述VLAN标识用于标识所述用户面功能网元上物理端口所属的VLAN；所述服务类别信息用于标识所述用户面功能网元物理端口所属的服务类别。

19.根据权利要求15-18任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述会话管理网元向用户设备发送所述虚拟端口标识。

20.一种应用功能网元，其特征在于，包括处理器和收发器；

所述处理器，用于确定用户面功能网元的端口标识对应的虚拟交换节点标识；其中，所述用户面功能网元的端口标识用于标识所述用户面功能网元的端口，所述虚拟交换节点标识用于标识虚拟交换节点；

所述处理器，还用于确定所述虚拟交换节点的虚拟端口标识；获取所述虚拟交换节点的属性信息，所述属性信息包括所述用户面功能网元的端口的第一属性信息和所述虚拟端口的第二属性信息；其中，所述虚拟端口标识用于标识虚拟端口；

所述收发器，用于向时延敏感网络发送所述虚拟交换节点的属性信息，所述虚拟交换节点的属性信息用于请求所述时延敏感网络根据所述虚拟交换节点的属性信息注册或更新所述虚拟交换节点；

其中，所述虚拟交换节点为将5G系统或未来通信系统虚拟为时延敏感网络中的交换节点，所述虚拟端口标识用于标识所述虚拟交换节点中用户终端侧的虚拟端口。

21.根据权利要求20所述的应用功能网元，其特征在于，所述第一属性信息包括以下任意一项或者多项：所述用户面功能网元的端口标识、所述用户面功能网元的端口对外拓扑信息和对外传输时延；所述第二属性信息可以包括所述虚拟端口标识、所述虚拟端口对外拓扑信息和对外传输时延。

22.根据权利要求20所述的应用功能网元，其特征在于，所述收发器，还用于接收来自所述用户面功能网元的第一消息，所述第一消息包括所述用户面功能网元的端口标识。

23.根据权利要求22所述的应用功能网元，其特征在于，所述处理器用于确定用户面功能网元的端口标识对应的虚拟交换节点标识，具体用于根据所述第一消息创建所述用户面功能网元的端口标识对应的虚拟交换节点，并为所述虚拟交换节点分配虚拟交换节点标识。

24.根据权利要求22所述的应用功能网元，其特征在于，所述第一消息还包括所述用户面功能网元的端口标识对应的虚拟交换节点标识；

所述处理器用于用户面功能网元的端口标识对应的虚拟交换节点标识，具体用于从所述第一消息中获取所述用户面功能网元的端口标识对应的虚拟交换节点标识。

25.根据权利要求20所述的应用功能网元，其特征在于，所述处理器用于确定用户面功能网元的端口标识对应的虚拟交换节点标识，具体用于从配置信息中获取用户面功能网元的端口标识对应的虚拟交换节点标识，所述配置信息包括用户面功能网元的端口标识与虚拟交换节点标识之间的对应关系。

26.根据权利要求20所述的应用功能网元，其特征在于，所述收发器，还用于接收来自会话管理网元的第二消息，所述第二消息包括所述虚拟交换节点标识或所述用户面功能网元的标识中的至少一种。

27.根据权利要求26所述的应用功能网元，其特征在于，所述第二消息用于请求所述应用功能网元分配虚拟端口标识；

所述处理器用于确定所述虚拟交换节点的虚拟端口标识，具体用于根据所述第二消息为所述虚拟交换节点添加虚拟端口，并为所添加的所述虚拟端口分配虚拟端口标识。

28.根据权利要求26所述的应用功能网元，其特征在于，所述第二消息用于请求所述应用功能网元添加虚拟端口，所述第二消息还包括所述虚拟交换节点的虚拟端口标识；

所述处理器用于确定所述虚拟交换节点的虚拟端口标识，具体用于从所述第二消息中获取所述虚拟交换节点的虚拟端口标识，并将所述虚拟端口标识对应的虚拟端口添加至所述虚拟交换节点。

29.根据权利要求20所述的应用功能网元，其特征在于，所述收发器，还用于接收来自所述用户面功能网元的第三消息，所述第三消息用于请求所述应用功能网元添加虚拟端口，所述第三消息包括所述虚拟交换节点的虚拟端口标识；

所述处理器用于确定所述虚拟交换节点的虚拟端口标识，具体用于从所述第三消息中获取所述虚拟交换节点的虚拟端口标识，并将所述虚拟端口标识对应的虚拟端口添加至所述虚拟交换节点。

30.根据权利要求26-29任一项所述的应用功能网元，其特征在于，所述处理器用于确定所述虚拟交换节点的虚拟端口标识，具体用于在用户终端创建会话的过程中，且所述用户面功能网元为所述会话对应的用户面功能网元的情况下，确定所述虚拟交换节点的虚拟端口标识。

31.根据权利要求20-29任一项所述的应用功能网元，其特征在于，所述虚拟端口对应于用户终端创建的会话。

32.根据权利要求20-29任一项所述的应用功能网元，其特征在于，所述处理器，还用于根据所述虚拟交换节点的端口标识，确定所述用户面功能网元的端口与所述虚拟端口的端口对关系，并确定所述端口对之间的内部处理时延。

33.根据权利要求32所述的应用功能网元，其特征在于，所述虚拟交换节点的属性信息还包括所述端口对之间的内部处理时延。

34.一种会话管理网元，其特征在于，包括处理器和收发器；

所述收发器，用于接收会话建立/修改请求；

所述处理器，用于为所述会话选择用户面功能网元；

所述收发器，还用于向所述用户面功能网元发送N4会话创建或修改请求，所述N4会话创建或修改请求用于请求所述用户面功能网元为所述会话分配虚拟端口标识；

所述收发器，还用于接收来自所述用户面功能网元的N4会话创建或修改响应，所述N4会话创建或修改响应包括所述虚拟端口标识；

其中，所述虚拟端口标识用于标识虚拟交换节点中用户终端侧的虚拟端口，所述虚拟交换节点为将5G系统或未来通信系统虚拟为时延敏感网络中的交换节点。

35.根据权利要求34所述的会话管理网元，其特征在于，所述会话建立/修改请求包括TSN标识或数据网络名称DNN信息中的至少一种；

所述处理器用于为所述会话选择用户面功能网元，具体用于根据所述TSN标识或数据网络名称DNN信息中的至少一种为所述会话选择用户面功能网元。

36.根据权利要求34所述的会话管理网元，其特征在于，所述处理器用于为所述会话选择用户面功能网元，具体用于根据所述会话对应的TSN标识，从所述TSN标识所标识的TSN域中为所述会话选择用户面功能网元。

37.根据权利要求36所述的会话管理网元，其特征在于，所述TSN标识包括以下一种或者多种参数的组合：

虚拟局域网VLAN标识；或者，

服务类别信息；

其中，所述VLAN标识用于标识所述用户面功能网元上物理端口所属的VLAN；所述服务类别信息用于标识所述用户面功能网元物理端口所属的服务类别。

38.根据权利要求34-37任一所述的会话管理网元，其特征在于，所述收发器，还用于向用户设备发送所述虚拟端口标识。

39.一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-19任意一项所述的方法。

Images