CN113194498A - 一种通信检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种通信检测方法及装置，所述方法应用于用户面网元，所述方法包括：确定与所述用户面网元具有通信连接的对端地址，根据所述对端地址确定检测会话；通过所述检测会话，向所述对端地址发送检测报文；确定所述检测报文的反馈状态；并根据所述反馈状态，确定所述对端地址的通信状态，通过检测会话直接将检测报文向对端地址发送，根据对端地址的反馈情况实现地址层面的通信检测；由此避免现有技术中，对于不支持GTP‑U通信通道的通信路径无法进行有效检测的问题。

Description

一种通信检测方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种通信检测方法及装置。

背景技术

在5G核心网系统中，用户面网元(UPF，全称User Plane Function)可承担对于相关通信路径的可靠性维护任务；即对于通信路径的可达性进行检测，确定通信状态是否正常。在现有技术中，主要基于GTP-U协议的特性，实现对于通信路径的可达性进行检测。换言之，这一检测方法只能够检测利用GTP-U通信通道的通信路径。

在常规的5G核心网架构中，UPF需要通过不同类型的通信接口建立通信路径，连接核心网的其他各个部分。但是实际上，只有一部分通信接口可支持GTP-U通信通道。而另一部分不支持GTP-U通信通道的通信接口，只能够采用其他方式建立通信路径。

所以现有技术存在的缺陷在于，无法对于不支持GTP-U通信通道的通信路径，进行有效的可达性检测。

发明内容

本发明提供一种通信检测方法及装置。

第一方面，本发明提供一种通信检测方法，所述方法应用于用户面网元，所述方法包括：

确定与所述用户面网元具有通信连接的对端地址，根据所述对端地址确定检测会话；

通过所述检测会话，向所述对端地址发送检测报文；

确定所述检测报文的反馈状态；并根据所述反馈状态，确定所述对端地址的通信状态。

优选的，所述确定与所述用户面网元具有通信连接的对端地址包括：

预设基于第一通信通道的第一对端地址；

或者，根据基于所述第一通信通道的通信信令，确定所述第一对端地址；

所述第一通信通道为，所述用户面网元与第一对端设备之间的GTP-U通信通道；所述第一对端地址为所述第一对端设备的通信地址。

优选的，所述确定所述检测报文的反馈状态包括：

若从所述第一对端地址，接收到根据所述检测报文确定的反馈报文，将所述反馈状态确定为有反馈；若未从所述第一对端地址，接收到根据所述检测报文确定的反馈报文，将所述反馈状态确定为无反馈；

则所述根据所述反馈状态，确定所述对端地址的通信状态包括；若所述反馈状态为有反馈，将所述通信状态确定为正常状态；若所述反馈状态为无反馈，将所述通信状态确定为故障状态。

优选的，所述确定对端地址包括：

确定至少一个基于第二通信通道的第二对端地址；

所述第二通信通道为，所述用户面网元与第二对端设备之间基于N6接口的通信通道；所述第二对端地址为，所述用户面网元与第二对端设备之间的中转地址，所述第二对端地址的数量为多个。

优选的，所述确定所述检测报文的反馈状态包括：

若从至少一个所述第二对端地址，接收到根据所述检测报文确定的反馈报文，将所述反馈状态确定为有反馈；若从全部所述第二对端地址，均未接收到根据所述检测报文确定的反馈报文，将所述反馈状态确定为无反馈；

则所述根据所述反馈状态，确定所述对端地址的通信状态包括；若所述反馈状态为有反馈，将所述通信状态确定为正常状态；若所述反馈状态为无反馈，将所述通信状态确定为故障状态。

优选的，所述根据所述对端地址确定检测会话包括：

确定所述用户面网元与所述对端地址之间的双向转发检测会话；

检测报文包括，双向转发检测会话对应的双向检测报文。

优选的，根据所述反馈状态，确定所述对端地址的通信状态包括：

根据所述反馈状态，确定状态报文；所述状态报文包括第一消息域和第二消息域；

所述第一消息域用于确定第一对端地址的通信状态；

所述第二消息域用于确定第二对端地址的通信状态。

优选的，还包括：

将所述状态报文上报。

第二方面，本发明提供一种通信检测装置，包括：

检测会话确定模块，用于确定与所述用户面网元具有通信连接的对端地址，根据所述对端地址确定检测会话；

报文发送模块，用于通过所述检测会话，向所述对端地址发送检测报文；

状态确定模块，用于确定所述检测报文的反馈状态；并根据所述反馈状态，确定所述对端地址的通信状态。

第三方面，本发明提供一种电子设备，包括：

处理器；

用于存储所述处理器可执行指令的存储器；

所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现本发明所述的通信检测方法。

与现有技术相比，本发明提供的一种通信检测方法及装置，通过检测会话直接将检测报文向对端地址发送，根据对端地址的反馈情况实现地址层面的通信检测；由此避免现有技术中，对于不支持GTP-U通信通道的通信路径无法进行有效检测的问题。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的一种通信检测方法的流程示意图；

图2为本发明一实施例提供的一种通信检测方法中用户面网元连接关系的示意图；

图3为本发明一实施例提供的另一种通信检测方法的流程示意图；

图4为本发明一实施例提供的一种通信检测装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域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5G核心网系统中，用户面网元可对于通信路径的可达性进行检测，确定通信状态是否正常。在现有技术中，主要基于GTP-U协议的特性，实现对于通信路径的可达性进行检测。

在常规的5G核心网架构中，用户面网元需要通过不同类型的通信接口建立通信路径，连接核心网的其他各个部分。但是实际上，只有一部分通信接口可支持GTP-U通信通道。而另一部分不支持GTP-U通信通道的通信接口，只能够采用其他方式建立通信路径。所以目前的检测方式，无法对于不支持GTP-U通信通道的通信路径，进行有效的可达性检测。并且，由于GTP-U协议本身的特性，基于GTP-U协议的检测通常探测频率较低，时效性差。在一些情况下，无法满足通信检测的需求。

因此，本发明实施例将提供一种通信检测方法。所述方法应用于用户面网元，即UPF。如图1所示，本实施例中方法包括以下步骤：

步骤101、确定与用户面网元具有通信连接的对端地址，根据对端地址确定检测会话。

对端地址，即是5G网络中与用户面网元连接的对端设备的通信地址。对端设备，可以是5G网络中其他的组成部分。对端设备可以通过GTP-U通信通道与用户面网元连接，也可通过其他通信方式与用户面网元连接。用户面网元在5G网络中的连接结构可参考图2所示。本实施例中，可在不同情况下分别确定对端地址，具体如下：

对于对端设备通过GTP-U通信通道与用户面网元连接的情况，该对端设备可称为第一对端设备，该第一对端设备的通信地址可称为第一对端地址。在图2示出的情况下，第一对端设备可以是无线接入网络(RAN)。本实施例中，可预设基于第一通信通道的第一对端地址，即通过人工设置的方式确定第一对端地址。或者，也可以根据基于第一通信通道的通信信令，确定第一对端地址，即从通信指令中解析得到第一对端地址。第一通信通道就是指用户面网元与第一对端设备之间的GTP-U通信通道。

对于对端设备通过基于N6接口的通信通道与用户面网元连接的情况，该对端设备可称为第二对端设备，该第二对端设备的通信地址可称为第二对端地址。在图2示出的情况下，第二对端设备可以是数据网络(DN)。本实施例中，可以确定至少一个基于第二通信通道的第二对端地址。第二通信通道为，用户面网元与第二对端设备之间基于N6接口的通信通道。第二对端地址为，用户面网元与第二对端设备之间的中转地址，第二对端地址的数量为多个。或者也可以说，第二对端地址也就是就是本领域中所谓的“下一跳地址”。

本实施例中，对于上述情况均可以实现通信检测。由此避免现有技术中，对于不支持GTP-U通信通道的通信路径无法进行有效检测的问题。所以将根据对端地址确定检测会话。具体的，可以确定用户面网元与对端地址之间的双向转发检测会话。该双向转发检测会话，即本领域中的BFD会话(全称为Bidirectional Forwarding Detection)。本实施例中可以以BFD会话作为该检测会话实现通信检测。

步骤102、通过检测会话，向对端地址发送检测报文。

通过检测会话，可以在不依赖于上述的第一通信通道或第二通信通道的情况下，直接将检测报文向第一对端地址或第二对端地址发送。从而根据对端地址的反馈情况实现地址层面的通信检测。

当然，对于第一对端地址和第二对端地址之外的其他类型的对端地址，亦可利用上述方式实现检测，本实施例中对此不做限定。

还需要说明的是，本实施例中利用BFD会话作为该检测会话发送检测报文，相应的该检测报文具体可以是双向检测报文。该双向检测报文可以采用BFD协议规定的报文格式。则基于BFD会话的特点，可以提供更高的检测频率，满足通信检测的时效性要求。

步骤103、确定检测报文的反馈状态；并根据反馈状态，确定对端地址的通信状态。

在向对端地址发送检测报文之后，对端地址可能进行反馈，也可能无法进行反馈。据此可确定检测报文的反馈状态。而不同的反馈状态意味着对端地址不同的通信状态。本实施例中由此实现通信检测，判断对端地址通信状态是否正常。

对于第一对端地址来说，若从第一对端地址，接收到根据检测报文确定的反馈报文，将反馈状态确定为有反馈；若反馈状态为有反馈，将通信状态确定为正常状态。即此时第一对端地址能够对检测报文进行正常反馈，说明其通信状态正常，不存在故障。若未从第一对端地址，接收到根据检测报文确定的反馈报文，将反馈状态确定为无反馈。若反馈状态为无反馈，将通信状态确定为故障状态。即此时第一对端地址不能够对检测报文进行正常反馈，说明其通信状态异常，存在故障。

对于第二对端地址来说，由于第二对端地址是中转地址，并且数量为多个。所以只要任一第二对端地址状态正常，用户面网元与第二对端设备之间便可进行通信。所以其相应的故障判断逻辑如下：

若从至少一个第二对端地址，接收到根据检测报文确定的反馈报文，将反馈状态确定为有反馈；若反馈状态为有反馈，将通信状态确定为正常状态。即此时至少有一个第二对端地址能够对检测报文进行正常反馈，通信状态可保持正常。若从全部第二对端地址，均未接收到根据检测报文确定的反馈报文，将反馈状态确定为无反馈；若反馈状态为无反馈，将通信状态确定为故障状态。即此时全部的第二对端地址都不能够对检测报文进行正常反馈，通信状态发生故障。

至此，本实施例中检测方法实现了对于对端地址的故障检测。

通过以上技术方案可知，本实施例存在的有益效果是：通过检测会话直接将检测报文向对端地址发送，根据对端地址的反馈情况实现地址层面的通信检测；由此避免现有技术中，对于不支持GTP-U通信通道的通信路径无法进行有效检测的问题。

图1所示仅为本发明所述方法的基础实施例，在其基础上进行一定的优化和拓展，还能够得到所述方法的其他优选实施例。

如图3所示，为本发明所述通信检测方法的另一个具体实施例。本实施例在前述实施例的基础上，进行进一步拓展。所述方法具体包括以下步骤：

步骤301、确定与用户面网元具有通信连接的对端地址，根据对端地址确定检测会话。

对端地址的确定方式并不唯一，所以可能通过不同方式确定到同一对端地址。可在首次确定某一对端地址是，根据该对端地址建立检测会话，并为该检测会话配置一个检测计数，数值为1。当再一次确定到该对端地址后，可将该检测计数累加1。每次确定到该对端地址，说明存在一个对于该对端地址建立检测会话，并进行检测的需求。在一些情况下，如果该需求不复存在，则可能相应的生成一个拆除指令，控制结束该检测会话对应的检测过程。不过，一个需求不复存在，不等于其他需求亦不复存在。所以通过拆除指令，可将该检测计数递减1。当该检测计数递减为0时，则说明无需再利用该检测会话进行检测，可真正的将该检测会话拆除。

步骤302、通过检测会话，向对端地址发送检测报文。

在双向转发检测会话中，对应的检测报文具体为双向检测报文。

步骤303、确定检测报文的反馈状态，根据所述反馈状态，确定状态报文。

检测会话可根据对端地址的反馈状态，确定对端地址是否存在故障。在对端地址包括第一对端地址和第二对端地址的情况下，状态报文可包括第一消息域和第二消息域。第一消息域用于确定第一对端地址的通信状态。第二消息域用于确定第二对端地址的通信状态。

具体的，可以在确定对端地址故障的情况下，进一步确认对端地址为第一对端地址或第二对端地址。当确定第一对端地址故障，则将该故障状态写入到第一消息域中。当确定第二对端地址故障，可进一步判断是否相应第二对端设备的全部第二对端地址均出现故障；即根据上述步骤103中相关逻辑进行故障判断。如果确定存在故障，则可将该故障状态写入到第二消息域中。

由于本实施例中可确定多种类型的对端地址的通信状态，所以通过对于状态报文的结构设计，可将不同对端地址的通信状态检测结果，均提现到状态报文当中。

例如在检测会话建立之初，状态报文中第一消息域或第二消息域中体现的检测状态可为初始状态；当确定某一对端地址的通信状态(正常状态或故障状态)后，可相应的在状态报文中进行变更；当检测到该对端地址的通信状态发生变化，例如从正常状态变为故障状态，或从故障状态变为正常状态时，亦可相应的在状态报文中进行变更。

步骤304、将状态报文上报。

当状态报文中确定或更新第一消息域和第二消息域中内容之后，便可将其作为状态报文。进一步的，用户面网元可将状态报文上报。状态报文可上报至会话管理网元(即Session Management Function，简称SMF)，以使其获悉故障情况，如图2所示。

在会话管理网元能够解析第一消息域和第二消息域对端情况下，可以根据第一消息域和第二消息域中体现的第一对端地址和第二对端地址的故障情况，作为后续选择用户面网元的标准和依据。

如图4所示，为本发明所述通信检测装置的一个具体实施例。本实施例装置，即用于执行图1～3所述方法的实体装置。其技术方案本质上与上述实施例一致，上述实施例中的相应描述同样适用于本实施例中。本实施例中装置包括：

检测会话确定模块401，用于确定与用户面网元具有通信连接的对端地址，根据对端地址确定检测会话。

报文发送模块402，用于通过检测会话，向对端地址发送检测报文。

状态确定模块403，用于确定检测报文的反馈状态；并根据反馈状态，确定对端地址的通信状态。

另外在图4所示实施例的基础上，优选的，还包括：

检测会话确定模块401包括：

第一对端地址确定单元411，用于预设基于第一通信通道的第一对端地址；或者，根据基于第一通信通道的通信信令，确定第一对端地址；第一通信通道为，用户面网元与第一对端设备之间的GTP-U通信通道；第一对端地址为第一对端设备的通信地址。

第二对端地址确定单元412，用于确定至少一个基于第二通信通道的第二对端地址；第二通信通道为，用户面网元与第二对端设备之间基于N6接口的通信通道；第二对端地址为，用户面网元与第二对端设备之间的中转地址，第二对端地址的数量为多个。

状态确定模块403包括：

第一状态确定单元431，用于在从第一对端地址，接收到根据检测报文确定的反馈报文时，将反馈状态确定为有反馈；在未从第一对端地址，接收到根据检测报文确定的反馈报文时，将反馈状态确定为无反馈；若反馈状态为有反馈，将通信状态确定为正常状态；若反馈状态为无反馈，将通信状态确定为故障状态。

第二状态确定单元432，用于在从至少一个第二对端地址，接收到根据检测报文确定的反馈报文时，将反馈状态确定为有反馈；在从全部第二对端地址，均未接收到根据检测报文确定的反馈报文时，将反馈状态确定为无反馈；若反馈状态为有反馈，将通信状态确定为正常状态；若反馈状态为无反馈，将通信状态确定为故障状态。

除了上述方法和设备以外，本发明的实施例还可以是计算机程序产品，其包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种实施例的方法中的步骤。

所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。

此外，本发明的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种实施例的方法中的步骤。

所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

以上结合具体实施例描述了本发明的基本原理，但是，需要指出的是，在本发明中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本发明的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本发明为必须采用上述具体的细节来实现。

本发明中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“如但不限于”，且可与其互换使用。

还需要指出的是，在本发明的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本发明。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本发明的范围。因此，本发明不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本发明的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (10)

1.一种通信检测方法，所述方法应用于用户面网元，所述方法包括：

确定与所述用户面网元具有通信连接的对端地址，根据所述对端地址确定检测会话；

通过所述检测会话，向所述对端地址发送检测报文；

确定所述检测报文的反馈状态；并根据所述反馈状态，确定所述对端地址的通信状态。

2.根据权利要求1所述方法，所述确定与所述用户面网元具有通信连接的对端地址包括：

预设基于第一通信通道的第一对端地址；

或者，根据基于所述第一通信通道的通信信令，确定所述第一对端地址；

所述第一通信通道为，所述用户面网元与第一对端设备之间的GTP-U通信通道；所述第一对端地址为所述第一对端设备的通信地址。

3.根据权利要求2所述方法，所述确定所述检测报文的反馈状态包括：

若从所述第一对端地址，接收到根据所述检测报文确定的反馈报文，将所述反馈状态确定为有反馈；若未从所述第一对端地址，接收到根据所述检测报文确定的反馈报文，将所述反馈状态确定为无反馈；

则所述根据所述反馈状态，确定所述对端地址的通信状态包括；若所述反馈状态为有反馈，将所述通信状态确定为正常状态；若所述反馈状态为无反馈，将所述通信状态确定为故障状态。

4.根据权利要求1所述方法，所述确定对端地址包括：

确定至少一个基于第二通信通道的第二对端地址；

所述第二通信通道为，所述用户面网元与第二对端设备之间基于N6接口的通信通道；所述第二对端地址为，所述用户面网元与第二对端设备之间的中转地址，所述第二对端地址的数量为多个。

5.根据权利要求4所述方法，所述确定所述检测报文的反馈状态包括：

若从至少一个所述第二对端地址，接收到根据所述检测报文确定的反馈报文，将所述反馈状态确定为有反馈；若从全部所述第二对端地址，均未接收到根据所述检测报文确定的反馈报文，将所述反馈状态确定为无反馈；

则所述根据所述反馈状态，确定所述对端地址的通信状态包括；若所述反馈状态为有反馈，将所述通信状态确定为正常状态；若所述反馈状态为无反馈，将所述通信状态确定为故障状态。

6.根据权利要求1～5任意一项所述方法，所述根据所述对端地址确定检测会话包括：

确定所述用户面网元与所述对端地址之间的双向转发检测会话；

检测报文包括，双向转发检测会话对应的双向检测报文。

7.根据权利要求6所述方法，根据所述反馈状态，确定所述对端地址的通信状态包括：

根据所述反馈状态，确定状态报文；所述状态报文包括第一消息域和第二消息域；

所述第一消息域用于确定第一对端地址的通信状态；

所述第二消息域用于确定第二对端地址的通信状态。

8.根据权利要求7任意一项所述方法，还包括：

将所述状态报文上报。

9.一种通信检测装置，包括：

检测会话确定模块，用于确定与所述用户面网元具有通信连接的对端地址，根据所述对端地址确定检测会话；

报文发送模块，用于通过所述检测会话，向所述对端地址发送检测报文；

状态确定模块，用于确定所述检测报文的反馈状态；并根据所述反馈状态，确定所述对端地址的通信状态。

10.一种电子设备，包括：

处理器；

用于存储所述处理器可执行指令的存储器；

所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现上述权利要求1-8任一项所述的通信检测方法。

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