CN111465082A - 一种用户平面功能upf选择方法、smf网元及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种UPF选择方法、SMF网元及计算机可读存储介质，SMF在接收到用户的会话建立请求之后，首先根据用户所在TA确定TA服务的UPF列表；之后按照特定UPF选择机制从所述UPF列表选取目标UPF，其中，所述特定UPF选择机制为优先选择满足边缘接入且服务权重较高的UPF。

Description

一种用户平面功能UPF选择方法、SMF网元及存储介质

技术领域

本发明涉及网络通信技术，尤其涉及一种用户平面功能(User Plane Function，UPF)选择方法、会话管理功能(Session Management Function，SMF)网元及存储介质。

背景技术

在通信协议规范中指出，UPF对于UE是有服务的区域限制的，也就是说UPF只能对于其配置的固定的某些寻呼区域TA进行服务。然而，协议规范中仅提出了选择UPF的参考因素，并未提供可行的UPF选取机制来构建一个最短路径的用户网络。

发明内容

本发明实施例为了有效实现UPF选择的问题，创造性地提供了一种UPF选择方法、SMF网元及计算机可读存储介质。

根据本发明第一方面，提供了一种UPF选择方法，该方法包括：接收用户的会话建立请求；响应于所述会话建立请求，根据用户所在TA确定TA服务的UPF列表；按照特定UPF选择机制从所述UPF列表选取目标UPF，所述特定UPF选择机制为优先选择满足边缘接入且服务权重较高的UPF。

根据本发明一实施方式，按照特定UPF选择机制从所述UPF列表选取目标UPF，包括：根据本地数据网络(data network，DN)标识检测所述UPF列表中是否存在直接连接到DN或边缘计算EC的UPF；若存在直接连接到DN或EC的一个UPF，则选取所述UPF为单边缘接入UPF。

根据本发明一实施方式，所述方法还包括：若存在直接连接到DN或EC的多个UPF，则从所述多个UPF中选取服务权重最大的UPF作为单边缘接入UPF。

根据本发明一实施方式，所述方法还包括：若不存在直接连接到DN或EC的UPF，则从所述UPF列表中选取服务权重最大的UPF作为中间UPF，将可直连到DN的指定UPF作为边缘接入UPF。

根据本发明一实施方式，所述根据用户所在寻呼区域TA确定所述TA服务的UPF列表，包括：根据UPF网络规则预先构建UPF覆盖TA区域规划图；从预先构建的UPF覆盖TA区域规划图中查找用户所在TA服务的所有UPF，并形成UPF列表；其中，所述UPF网络规则包括：在UPF网络中UPF最长串联为两级，且整个UPF网络中仅有一个指定UPF直连到DN，其他UPF作为中间UPF或边缘UPF。

根据本发吗第二方面，还提供了一种SMF网元，该SMF网元包括：接收模块，用于接收用户的会话建立请求；确定模块，用于响应于所述会话建立请求，根据用户所在寻呼区域TA确定所述TA服务的UPF列表；选取模块，用于按照特定UPF选取机制从所述UPF列表选取目标UPF，所述特定UPF选取机制为优先选择满足边缘接入且服务权重较高的UPF。

根据本发明一实施方式，所述选取模块包括：检测单元，用于根据本地DN标识检测所述UPF列表中是否存在直接连接到DN或边缘计算EC的UPF；选取单元，用于若存在直接连接到DN或EC的一个UPF，则选取所述UPF为单边缘接入UPF。

根据本发明一实施方式，所述选取单元，还用于若存在直接连接到DN或EC的多个UPF，则从所述多个UPF中选取服务权重最大的UPF作为单边缘接入UPF。

根据本发明一实施方式，所述选取单元，还用于若不存在直接连接到DN或EC的UPF，则从所述UPF列表中选取服务权重最大的UPF作为中间UPF，将可直连到DN的指定UPF作为边缘接入UPF。

根据本发明一实施方式，所述确定模块，具体用于根据UPF网络规则预先构建UPF覆盖TA区域规划图；从预先构建的UPF覆盖TA区域规划图中查找用户所在TA服务的所有UPF，并形成UPF列表；其中，所述UPF网络规则包括：在UPF网络中UPF最长串联为两级，且整个UPF网络中仅有一个指定UPF直连到DN，其他UPF作为中间UPF或边缘UPF。

根据本发明第三方面，又提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质包括一组计算机可执行指令，当所述指令被执行时用于执行上述任一UPF选择方法。

本发明实施例UPF选择方法、SMF网元及计算机可读存储介质，SMF在接收到用户的会话建立请求之后，首先根据用户所在TA确定TA服务的UPF列表；之后按照特定UPF选择机制从所述UPF列表选取目标UPF，其中，所述特定UPF选择机制为优先选择满足边缘接入且服务权重较高的UPF。如此，本发明根据用户UE的TA位置来按照预定的UPF选取机制有效地进行UPF的选择，从而通过UPF的有效选择构建一个最短路径的用户网络，进而提升了UPF连接的可靠性。

需要理解的是，本发明的教导并不需要实现上面所述的全部有益效果，而是特定的技术方案可以实现特定的技术效果，并且本发明的其他实施方式还能够实现上面未提到的有益效果。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，其中：

在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

图1示出了本发明实施例UPF选择方法的实现流程示意图一；

图2示出了本发明一应用实例预先构建的UPF覆盖TA区域规划图；

图3示出了本发明实施例UPF选择方法的实现流程示意图二；

图4示出了本发明一应用实例UPF选择时对应UPF列表的示意图；

图5示出了本发明实施例UPF选择方法的实现流程示意图三；

图6示出了本发明另一应用实例UPF选择时对应UPF列表的示意图；

图7示出了本发明实施例UPF选择方法的实现流程示意图四；

图8示出了本发明又一应用实例UPF选择时对应UPF列表的示意图；

图9示出了本发明实施例SMF网元的组成结构示意图。

具体实施方式

下面将参考若干示例性实施方式来描述本发明的原理和精神。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本发明，而并非以任何方式限制本发明的范围。相反，提供这些实施方式是为使本发明更加透彻和完整，并能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。

图1示出了本发明实施例UPF选择方法的实现流程示意图一；图2示出了本发明一应用实例预先构建的UPF覆盖TA区有规划图。

参考图1，本发明实施例UPF选择方法，包括：操作101，接收用户的会话建立请求；操作102，响应于所述会话建立请求，根据用户所在TA确定TA服务的UPF列表；操作103，按照特定UPF选择机制从所述UPF列表选取目标UPF。

在操作101，当用户UE需要接入基站时，会向SMF发起会话建立请求，以通过SMF进行UPF选择，从而建立UPF与基站之间的隧道。

在操作102，SMF在接收用户的会话建立请求之后，首先根据用户所在TA确定TA服务的UPF列表。

根据本发明一实施方式，操作102具体包括：首先根据UPF网络规则预先构建UPF覆盖TA区域规划图；之后从预先构建的UPF覆盖TA区域规划图中查找用户所在TA服务的所有UPF，并形成UPF列表。

其中，所述UPF网络规则包括：在UPF网络中UPF最长串联为两级，且整个UPF网络中仅有一个指定UPF直连到DN，其他UPF作为中间UPF或边缘UPF。依照该UPF网络规则构建的UPF覆盖TA区域规划图，如图2所示。参考图2，整个UPF网络中仅有一个指定UPF33直连到DN，还有UPF11和UPF22属于边缘UPF，可直连到边缘计算(edg computing，EC)，其余的UPF属于中间UPF。当然，UPF33、UPF11和UPF22均为满足边缘接入的UPF。

需要补充说明的是，在如图2所示的UPF覆盖TA区域规划图中，规划有每个基站覆盖4个TA区域，每4个基站组成一个UPF服务区域，并且UPF服务区域交叉覆盖(每个TA区域有4个UPF为其服务，并且每个UPF的服务权重不同。)

在操作103，所述特定UPF选择机制为优先选择满足边缘接入且服务权重较高的UPF。

具体地，为了更好地按照特定UPF选取机制从所述UPF列表选取目标UPF，预先在UPF列表中增加本地DN标识，该本地DN标识用于表示UPF是否为满足边缘接入的UPF，也即表示UPF是否可以直接接入本地EC或者可以直接接入DN。若是，则本地DN标识标记为“1”；否则，则本地DN标识标记为“0”。

举例来说，参考图2，UPF33、UPF11和UPF22均为满足边缘接入的UPF，故对应的本地DN标识标记为“1”；其余UPF对应的本地DN标识标记为“0”。

本发明实施例UPF选择方法，SMF在接收到用户的会话建立请求之后，首先根据用户所在TA确定TA服务的UPF列表；之后按照特定UPF选择机制从所述UPF列表选取目标UPF，其中，所述特定UPF选择机制为优先选择满足边缘接入且服务权重较高的UPF。如此，本发明根据用户UE的TA位置来按照预定的UPF选取机制有效地进行UPF的选择，从而通过UPF的有效选择构建一个最短路径的用户网络，进而提升了UPF连接的可靠性。

图3示出了本发明实施例UPF选择方法的实现流程示意图二；图4示出了本发明一应用实例UPF选择时对应UPF列表的示意图。

参考图3，本发明实施例UPF选择方法，包括：操作301，接收用户的会话建立请求；操作302，响应于所述会话建立请求，根据用户所在TA确定TA服务的UPF列表；操作303，根据本地DN标识检测所述UPF列表中是否存在直接连接到DN或边缘计算EC的UPF；操作304，若存在直接连接到DN或EC的一个UPF，则选取所述UPF为单边缘接入UPF。

其中，操作301和302的具体实现过程与图1所示实施例中操作101和102的具体实现过程相类似，这里不再赘述。

进一步地，在操作303，SMF可以基于所增加的本地DN标识，SMF网元可以根据本地DN标识检测所述UPF列表中是否存在直接连接到DN或边缘计算EC的UPF，也即根据本地DN标识检测UPF列表中是否存在满足边缘接入的UPF，从而识别出当前的服务区域是否可以边缘接入。

在操作304，若根据本地DN标识检测到存在直接连接到DN或EC的一个UPF，则选取UPF为单边缘接入UPF。

需要补充说明的是，为了更好地按照特定UPF选取机制从所述UPF列表选取目标UPF，预先在UPF列表中增加本地DN标识，该本地DN标识用于表示UPF是否为满足边缘接入的UPF，也即表示UPF是否可以直接接入本地EC或者可以直接接入DN。若是，则本地DN标识标记为“1”；否则，则本地DN标识标记为“0”。

在一应用实例中，当前有一个UE接入TA85，需要访问DN，构建UPF网络。具体地，参考图4所示的为TA85服务的UPF列表，可以直接选择本地DN标识为1的且可以直接接入DN的UPF33，作为单边缘接入UPF，即规划为PDU会话锚点(PSA)，从而建立RAN43和UPF33之间的隧道。

如此，本发明实施例根据本地DN标识检测到UPF列表中存在直接连接到DN的指定UPF，故选取该指定UPF为单边缘接入UPF，从而通过UPF的有效选择构建了一个最短路径的用户网络，进而提升了UPF连接的可靠性。

图5示出了本发明实施例UPF选择方法的实现流程示意图三；图6示出了本发明另一应用实例UPF选择时对应UPF列表的示意图。

参考图5，本发明实施例UPF选择方法，包括：操作501，接收用户的会话建立请求；操作502，响应于所述会话建立请求，根据用户所在TA确定TA服务的UPF列表；操作503，根据本地DN标识检测所述UPF列表中是否存在直接连接到DN或边缘计算EC的UPF；操作504，若存在直接连接到DN或EC的多个UPF，则从所述多个UPF中选取服务权重最大的UPF作为单边缘接入UPF。

其中，操作501～503的具体实现过程与图3所示实施例中操作301～303的具体实现过程相类似，这里不再赘述。

在操作504，若经检测，存在直接连接到DN或EC的多个UPF，则会根据UPF的服务权重，从所述多个UPF中选取服务权重最大的UPF作为单边缘接入UPF。

在一应用实例中，当前有一个UE接入TA33，需要访问EC，构建UPF网络。具体地，参考图6所示的为TA33服务的UPF列表，可以直接选择本地DN标识为1，且服务权重最大的UPF11，作为单边缘接入UPF，从而建立RAN22和UPF11之间的隧道。

如此，本发明实施例根据本地DN标识检测到UPF列表中存在直接连接到DN的多个UPF时，选择服务权重最大的UPF作为单边缘接入UPF，从而通过UPF的有效选择构建了一个最短路径的用户网络，进而提升了UPF连接的可靠性。

图7示出了本发明实施例UPF选择方法的实现流程示意图四；图8示出了本发明又一应用实例UPF选择时对应UPF列表的示意图。

参考图7，本发明实施例UPF选择方法，包括：操作701，接收用户的会话建立请求；操作702，响应于所述会话建立请求，根据用户所在TA确定TA服务的UPF列表；操作703，根据本地DN标识检测所述UPF列表中是否存在直接连接到DN或边缘计算EC的UPF；操作704，若不存在直接连接到DN或EC的UPF，则从所述UPF列表中选取服务权重最大的UPF作为中间UPF，将可直连到DN的指定UPF作为边缘接入UPF。

其中，操作701～703的具体实现过程与图3所示实施例中操作301～303的具体实现过程相类似，这里不再赘述。

在操作704，若经检测，不存在直接连接到DN或EC的UPF，则SMF网元需要选择二级UPF，即从所述UPF列表中选取服务权重最大的UPF作为中间UPF(即I-UPF)，再将可直连到DN的指定UPF作为边缘接入UPF。

在一应用实例中，当前有一个UE接入TA48，需要访问DN，构建UPF网络。具体地，参考图8所示的为TA48服务的UPF列表，当前所有UPF的本地DN标识为0，故只能通过UPF33作为PSA连接到DN，选择服务权重足底啊的UPF13作为中间UPF，从而建立RAN24、UPF13和UPF33之间的隧道。

如此，本发明实施例根据本地DN标识检测到不存在直接连接到DN或EC的UPF，则从所述UPF列表中选取服务权重最大的UPF作为中间UPF，将可直连到DN的指定UPF作为边缘接入UPF，从而通过UPF的有效选择构建了一个最短路径的用户网络，进而提升了UPF连接的可靠性。

同理，基于上文所述UPF选择方法，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有程序，当所述程序被处理器执行时，使得所述处理器至少执行如下所述的操作步骤：操作101，接收用户的会话建立请求；操作102，响应于所述会话建立请求，根据用户所在TA确定TA服务的UPF列表；操作103，按照特定UPF选择机制从所述UPF列表选取目标UPF。

进一步地，基于如上文所述UPF选择方法，本发明实施例又提供了一种SMF网元，参考图9，该SMF网元90包括：接收模块901，用于接收用户的会话建立请求；确定模块902，用于响应于所述会话建立请求，根据用户所在寻呼区域TA确定所述TA服务的UPF列表；选取模块903，用于按照特定UPF选取机制从所述UPF列表选取目标UPF，所述特定UPF选取机制为优先选择满足边缘接入且服务权重较高的UPF。

根据本发明一实施方式，选取模块903包括：检测单元，用于根据本地DN标识检测所述UPF列表中是否存在直接连接到DN或边缘计算EC的UPF；选取单元，用于若存在直接连接到DN或EC的一个UPF，则选取所述UPF为单边缘接入UPF。

根据本发明一实施方式，选取单元，还用于若存在直接连接到DN或EC的多个UPF，则从所述多个UPF中选取服务权重最大的UPF作为单边缘接入UPF。

根据本发明一实施方式，选取单元，还用于若不存在直接连接到DN或EC的UPF，则从所述UPF列表中选取服务权重最大的UPF作为中间UPF，将可直连到DN的指定UPF作为边缘接入UPF。

根据本发明一实施方式，确定模块902，具体用于根据UPF网络规则预先构建UPF覆盖TA区域规划图；从预先构建的UPF覆盖TA区域规划图中查找用户所在TA服务的所有UPF，并形成UPF列表；其中，所述UPF网络规则包括：在UPF网络中UPF最长串联为两级，且整个UPF网络中仅有一个指定UPF直连到DN，其他UPF作为中间UPF或边缘UPF。

这里需要指出的是：以上对SMF网元实施例的描述，与前述图1至8所示的方法实施例的描述是类似的，具有同前述图1至8所示的方法实施例相似的有益效果，因此不做赘述。对于本发明SMF网元实施例中未披露的技术细节，请参照本发明前述图1至8所示的方法实施例的描述而理解，为节约篇幅，因此不再赘述。

需要说明的是，在本文中，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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备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，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，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全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用户平面功能UPF选择方法，其特征在于，所述方法包括：

接收用户的会话建立请求；

响应于所述会话建立请求，根据用户所在寻呼区域TA确定所述TA服务的UPF列表；

按照特定UPF选取机制从所述UPF列表选取目标UPF，所述特定UPF选取机制为优先选择满足边缘接入且服务权重较高的UPF。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照特定UPF选取机制从所述UPF列表选取目标UPF，包括：

根据本地数据网络DN标识检测所述UPF列表中是否存在直接连接到DN或边缘计算EC的UPF；

若存在直接连接到DN或EC的一个UPF，则选取所述UPF为单边缘接入UPF。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若存在直接连接到DN或EC的多个UPF，则从所述多个UPF中选取服务权重最大的UPF作为单边缘接入UPF。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若不存在直接连接到DN或EC的UPF，则从所述UPF列表中选取服务权重最大的UPF作为中间UPF，将可直连到DN的指定UPF作为边缘接入UPF。

5.根据权利要求1至4所述的方法，其特征在于，所述根据用户所在寻呼区域TA确定所述TA服务的UPF列表，包括：

根据UPF网络规则预先构建UPF覆盖TA区域规划图；

从预先构建的UPF覆盖TA区域规划图中查找用户所在TA服务的所有UPF，并形成UPF列表；

其中，所述UPF网络规则包括：在UPF网络中UPF最长串联为两级，且整个UPF网络中仅有一个指定UPF直连到DN，其他UPF作为中间UPF或边缘UPF。

6.一种会话管理功能SMF网元，其特征在于，所述SMF网元包括：

接收模块，用于接收用户的会话建立请求；

确定模块，用于响应于所述会话建立请求，根据用户所在寻呼区域TA确定所述TA服务的UPF列表；

选取模块，用于按照特定UPF选取机制从所述UPF列表选取目标UPF，所述特定UPF选取机制为优先选择满足边缘接入且服务权重较高的UPF。

7.根据权利要求6所述的SMF网元，其特征在于，所述选取模块包括：

检测单元，用于根据本地数据网络DN标识检测所述UPF列表中是否存在直接连接到DN或边缘计算EC的UPF；

选取单元，用于若存在直接连接到DN或EC的一个UPF，则选取所述UPF为单边缘接入UPF。

8.根据权利要求7所述的SMF网元，其特征在于，

所述选取单元，还用于若存在直接连接到DN或EC的多个UPF，则从所述多个UPF中选取服务权重最大的UPF作为单边缘接入UPF。

9.根据权利要求7所述的SMF网元，其特征在于，

所述选取单元，还用于若不存在直接连接到DN或EC的UPF，则从所述UPF列表中选取服务权重最大的UPF作为中间UPF，将可直连到DN的指定UPF作为边缘接入UPF。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质包括一组计算机可执行指令，当所述指令被执行时用于执行权利要求1至5任一项所述的用户平面功能UPF选择方法。

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