CN113472626B - 数据报文传输方法、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种数据报文传输方法、电子设备及存储介质，涉及通信技术领域。包括：第一终端接收所连接的第一设备发送的原始数据报文；第一终端对原始数据报文进行内部隧道封装处理，得到封装的数据报文；第一终端通过与目标用户面功能UPF之间的第一内部隧道向UPF发送封装的数据报文，以使UPF根据会话管理功能SMF发送的报文处理规则匹配内部隧道接口并通过与第二终端之间的第二内部隧道发送封装的数据报文，由第二终端解封装后向第二设备发送原始数据报文。对于支持的隧道协议不同的第一终端和第二终端之间实现数据报文的发送，第一终端下的第一设备与第二终端下的第二设备之间也实现数据报文的发送，实现互通。

Description

数据报文传输方法、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种数据报文传输方法、电子设备及存储介质。

背景技术

第五代移动通信技术(5th Generation Mobile Communication Technology，5G)，是最新一代蜂窝移动通信技术。一些设备上没有5G模组，不能直接连接5G网络，这些设备可以通过5G终端设备(userequipment，UE)连接5G网络，一个UE下可以连接多个设备，不同UE下设备之间的通信也成为了研究的热点。

相关技术中，UE可以提供隧道功能，可以使得连接在不同UE下的设备穿透5G网络互相访问，对于每两个需要通信的UE均需要配置单独的隧道。其中，隧道是一种封装技术，利用一种网络协议传输另一种网络协议，是虚拟的点对点连接技术。

但是，相关技术中，每两个需要通信的UE之间配置一单独的隧道，对于支持的隧道协议不同的UE之间无法互通，支持的隧道协议不同的UE下的设备也无法互通。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种数据报文传输方法、第一终端、UPF及存储介质，以便解决相关技术中每两个需要通信的UE之间配置一单独的隧道，对于支持的隧道协议不同的UE之间无法互通，支持的隧道协议不同的UE下的设备也无法互通的问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种数据报文传输方法，所述方法包括：

第一终端接收所连接的第一设备发送的原始数据报文，所述原始数据报文包括：第二设备的地址信息，所述第二设备为第二终端所连接的设备；

所述第一终端对所述原始数据报文进行内部隧道封装处理，得到封装的数据报文，所述封装的数据报文包括：所述内部隧道的源地址；

所述第一终端通过与目标用户面功能UPF之间的第一内部隧道向所述UPF发送所述封装的数据报文，以使所述UPF根据会话管理功能SMF发送的报文处理规则匹配内部隧道接口并通过与所述第二终端之间的第二内部隧道发送所述封装的数据报文，由所述第二终端解封装后向所述第二设备发送所述原始数据报文，其中，所述UPF存储有建立PDU会话的终端对应的内部隧道信息。

可选的，所述方法还包括：

所述第一终端向所述SMF发送协议数据单元PDU会话建立请求，其中，所述PDU会话建立请求包括：所述内部隧道信息，所述内部隧道信息包括：所述第一终端支持的内部隧道协议类型，以及所连接的所有设备的地址信息；以使所述SMF在支持所述内部隧道协议类型时，生成报文处理规则，并向目标用户面功能UPF下发所述报文处理规则和所述内部隧道信息；

所述第一终端在所述UPF获取所述报文处理规则和所述内部隧道信息后与所述UPF建立PDU会话。

可选的，所述第一终端通过与UPF之间的第一内部隧道向所述UPF发送所述封装的数据报文，包括：

所述第一终端通过与UPF之间的第一内部隧道向RAN发送所述封装的数据报文，以使所述RAN对所述封装的数据报文进行N3接口封装并通过所述第一内部隧道向所述UPF发送二次封装的数据报文。

可选的，所述第一终端对所述原始数据报文进行内部隧道封装处理，得到封装的数据报文，包括：

所述第一终端根据客户端提供的安全信息对所述原始数据报文进行加密，获取加密后的数据报文；

所述第一终端对所述加密后的数据报文进行内部隧道封装处理，得到封装的数据报文。

第二方面，本发明实施例还提供了一种数据报文传输方法，包括：

目标用户面功能UPF接收通过与第一终端之间的第一内部隧道发送的封装的数据报文，所述封装的数据报文包括：第二设备的地址信息，所述第二设备为第二终端所连接的设备；

所述UPF根据SMF发送的报文处理规则匹配内部隧道接口并通过与所述第二终端之间的第二内部隧道向所述第二终端发送所述封装的数据报文，由所述第二终端解封装后向所述第二设备发送原始数据报文，其中，所述UPF存储有建立PDU会话的终端对应的内部隧道信息。

可选的，所述方法还包括：

所述UPF接收会话管理功能SMF在确定支持所述第一终端支持的内部隧道协议类型后下发的所述报文处理规则，所述第一终端支持的内部隧道协议类型由所述第一终端发起的协议数据单元PDU会话建立请求携带，所述PDU会话建立请求还包括：所述第一终端连接的所有设备的地址信息。

可选的，所述UPF根据SMF发送的报文处理规则匹配内部隧道接口并通过与所述第二终端之间的第二内部隧道向所述第二终端发送所述封装的数据报文，包括：

所述UPF根据所述报文处理规则对所述封装的数据报文剥去N3接口信息和所述第一内部隧道对应的隧道封装，得到初次解封装数据报文；

所述UPF根据所述初次解封装数据报文匹配与所述第一终端之间的第二内部隧道，并根据所述第二内部隧道重新进行隧道封装，得到再次封装的数据报文；

所述UPF通过与所述第二终端之间的第二内部隧道向所述第二终端发送所述再次封装的数据报文。

可选的，所述UPF根据所述报文处理规则对所述封装的数据报文剥去N3接口信息和所述第一内部隧道对应的隧道封装，得到初次解封装数据报文之后，包括：

若所述初次解封装数据报文为根据安全信息加密后的报文，则根据客户端提供的安全信息进行解密，获取解密后的报文。

第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器存储有所述处理器可执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面任一项所述的方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被读取并执行时，实现上述第一方面任一项所述的方法。

本发明的有益效果是：

本申请实施例提供的数据报文传输方法中，第一终端接收所连接的第一设备发送的原始数据报文，原始数据报文包括：第二设备的地址信息，第二设备为第二终端所连接的设备；第一终端对原始数据报文进行内部隧道封装处理，得到封装的数据报文，封装的数据报文包括：内部隧道的源地址；第一终端通过与目标用户面功能UPF之间的第一内部隧道向UPF发送封装的数据报文，以使UPF根据会话管理功能SMF发送的报文处理规则匹配内部隧道接口并通过与第二终端之间的第二内部隧道发送封装的数据报文，由第二终端解封装后向第二设备发送原始数据报文，其中，UPF存储有建立PDU会话的终端对应的内部隧道信息。第一终端和UPF之间具有独立的第一内部隧道，基于该第一内部隧道可以第一终端向UPF发送封装的数据报文；UPF采用报文处理规则匹配内部隧道接口；第二终端和UPF之间具有独立的第二内部隧道，基于该第二内部隧道UPF向第二终端发送封装的数据报文，对于支持的隧道协议不同的第一终端和第二终端之间可以实现数据报文的发送，第一终端下的第一设备与第二终端下的第二设备之间也可以实现数据报文的发送，实现互通。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为适用于本申请实施例提供的数据报文传输方法的网络架构的示意图；

图2为本申请实施例提供的一种数据报文传输方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的一种数据报文传输方法的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的一种数据报文传输方法的流程示意图；

图5为本申请实施例提供的一种数据报文传输方法的流程示意图；

图6为本申请实施例提供的一种数据报文传输方法的流程示意图；

图7为本申请实施例提供的UPF处理过程的示意图；

图8为本申请实施例提供的一种数据报文传输方法的流程示意图；

图9为本申请实施例提供的一种数据报文传输方法的交互流程示意图；

图10为本申请实施例提供的一种数据报文传输装置的结构示意图；

图11为本申请实施例提供的一种数据报文传输装置的结构示意图；

图12为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的特征可以相互结合。

图1为适用于本申请实施例提供的数据报文传输方法的网络架构的示意图，如图1所示，该网络架构具体可以包括下列网元：

1、终端设备(user equipment，UE)：也可以称用户设备、终端、接入终端、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、无线通信设备、用户代理或用户装置。UE还可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(session initiationprotocol，SIP)电话、无线本地环路(wireless local loop，WLL))站、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、可穿戴设备，5G网络中的终端设备或者未来演进的公用陆地移动通信网络(public land mobile network，PLMN)中的终端设备等，还可以是端设备，逻辑实体，智能设备，如手机，智能终端等终端设备，或者服务器，网关，基站，控制器等通信设备，或者物联网设备，如传感器，电表，水表等物联网(Internet ofthings，IoT)设备。本申请实施例对此并不限定。

本申请实施例中，可以包括接入网络的一个或多个终端设备，具体以第一终端和第二终端举例说明。

2、无线接入网(wireless access network，RAN)实体：无线接入网是指固定用户全部或部分以无线的方式接入到交换机。无线接入网是由业务节点(为交换机)接口和相关用户网络接口之间的系列传送实体所组成，为传送电信业务提供所需传送承载能力的无线实施系统。无线接入网实际上用无线通信技术替代传统的用户线，所以，无线接入网又称为无线本地环路或无线用户系统。

3、会话管理功能(session management function，SMF)实体：主要用于会话管理、UE的网际协议(Internet Protocol，IP)地址分配和管理、选择可管理用户面功能、策略控制、或收费功能接口的终结点以及下行数据通知等。在本申请实施例中，可用于实现会话管理网元的功能。

4、用户面功能(User Plane Function，UPF)实体：即，数据面网关。可用于分组路由和转发、或用户面数据的服务质量(quality of service，QoS)处理等。用户数据可通过该网元接入到数据网络(data network，DN)。在本申请实施例中，可用于实现用户面网关的功能。

5、接入与移动管理功能(access and mobility management function，AMF)实体：主要用于移动性管理和接入管理等，可以用于实现移动性管理实体(mobilitymanagement entity，MME)功能中除会话管理之外的其它功能，例如，合法监听、或接入授权(或鉴权)等功能。在本申请实施例中，可用于实现接入和移动管理网元的功能。

其中，如图1所示，终端设备下可以连接至少一个设备。该设备可以为不具备通信模组(例如5G模组)的设备。

应理解，上述应用于本申请实施例的网络架构仅是举例说明的从传统点到点的架构和服务化架构的角度描述的网络架构，适用本申请实施例的网络架构并不局限于此，任何能够实现上述各个网元的功能的网络架构都适用于本申请实施例。应理解，上述网元之间可以通过预设接口进行通信，在此不再赘述。

还应理解，图1中所示的RAN实体、SMF实体、UPF实体可以理解为核心网中用于实现不同功能的网元，例如可以按需组合成网络切片。这些核心网网元可以各自独立的设备，也可以集成于同一设备中实现不同的功能，本申请对此不做限定。

下文中，为便于说明，将用于实现SMF的实体记作SMF，将用于实现UPF的实体记作UPF，其他标记与此类似，在此不再赘述。应理解，上述命名仅为用于区分不同的功能，并不代表这些网元分别为独立的物理设备，本申请对于上述网元的具体形态不作限定，例如，可以集成在同一个物理设备中，也可以分别是不同的物理设备。此外，上述命名仅为便于区分不同的功能，而不应对本申请构成任何限定，本申请并不排除在5G网络以及未来其它的网络中采用其他命名的可能。例如，在6G网络中，上述各个网元中的部分或全部可以沿用5G中的术语，也可能采用其他名称等。在此进行统一说明，以下不再赘述。

还应理解，图1中的各个网元之间的接口名称只是一个示例，具体实现中接口的名称可能为其他的名称，本申请对此不作具体限定。此外，上述各个网元之间的所传输的消息(或信令)的名称也仅仅是一个示例，对消息本身的功能不构成任何限定。

以下以第一终端为执行主体，对本申请实施例提供的一种数据报文传输方法进行解释说明。

图2为本申请实施例提供的一种数据报文传输方法的流程示意图，如图2所示，该数据报文传输方法可以包括：

S101、第一终端接收所连接的第一设备发送的原始数据报文，原始数据报文包括：第二设备的地址信息，第二设备为第二终端所连接的设备。

其中，原始数据报文可以为第一终端所连接第一设备，需要向第二终端所连接的第二设备发送的数据报文。

在本申请实施例中，第一设备可以与第一终端通信，第二终端可以与第二设备通信，第一终端与第二终端可以通过网络进行通信，进而第一设备需要与第二设备进行通信时，可以通过第一终端、第二终端进行转发。

需要说明的是，第一终端可以简称为UE1，第二终端可以简称为UE2。第一终端下可以连接有多个设备，第一终端连接的多个设备中可以包括：第一设备；相应的，第二终端下也可以连接有多个设备，第二终端连接的多个设备中可以包括：第二设备。第二终端可以执行与第一终端相同的内容，本申请实施例中以第一设备向第二设备发送报文为例，但是也可以作为接收端，即第一设备可以基于同样的流程，接收第二设备发送的报文。

S102、第一终端对原始数据报文进行内部隧道封装处理，得到封装的数据报文，封装的数据报文包括：内部隧道的源地址。

其中，内部隧道的源地址可以为第一终端的IP(Internet Protocol，网际互连协议)地址。

在一些实施方式中，第一终端可以根据第一终端所支持的内部隧道协议，对原始数据报文进行内部隧道封装处理，得到封装的数据报文。

S103、第一终端通过与目标用户面功能UPF之间的第一内部隧道向UPF发送封装的数据报文，以使UPF根据会话管理功能SMF发送的报文处理规则匹配内部隧道接口并通过与第二终端之间的第二内部隧道发送封装的数据报文，由第二终端解封装后向第二设备发送原始数据报文。

其中，UPF中存储有SMF所下发的报文处理规则，以及建立PDU会话的终端对应的内部隧道信息。

在一种可能的实施方式中，第一终端可以通过第一内部隧道向UPF发送封装的数据报文，UPF可以接收封装的数据报文；UPF可以根据SMF下发的报文处理规则匹配内部隧道接口，通过UPF与第二终端之间的第二内部隧道向第二终端发送封装的数据报文，由第二终端对封装的数据报文进行解封装后向第二设备发送原始数据报文。

另外，第一终端和第二终端所支持的隧道协议可以不同，相应的，第一终端和UPF之间的第一内部隧道，以及第二终端与UPF之间的第二内部隧道，可以为不同的内部隧道。当然，第一终端和第二终端所支持的隧道协议也可以相同。

综上所述，本申请实施例提供一种数据报文传输方法，包括：第一终端接收所连接的第一设备发送的原始数据报文，原始数据报文包括：二设备的地址信息，第二设备为第二终端所连接的设备；第一终端对原始数据报文进行内部隧道封装处理，得到封装的数据报文，封装的数据报文包括：内部隧道的源地址；第一终端通过与目标用户面功能UPF之间的第一内部隧道向UPF发送封装的数据报文，以使UPF根据会话管理功能SMF发送的报文处理规则匹配内部隧道接口并通过与第二终端之间的第二内部隧道发送封装的数据报文，由第二终端解封装后向第二设备发送原始数据报文，其中，UPF存储有建立PDU会话的终端对应的内部隧道信息。第一终端和UPF之间具有独立的第一内部隧道，基于该第一内部隧道可以第一终端向UPF发送封装的数据报文；UPF采用报文处理规则匹配内部隧道接口；第二终端和UPF之间具有独立的第二内部隧道，基于该第二内部隧道UPF向第二终端发送封装的数据报文，对于支持的隧道协议不同的第一终端和第二终端之间可以实现数据报文的发送，第一终端下的第一设备与第二终端下的第二设备之间也可以实现数据报文的发送，实现互通。

而且，本实施例中由UPF从第一内部隧道接收、再由第二内部隧道发送，无需对于每两个需要通信的UE之间配置单独的隧道，可以减小隧道配置的工作量，减少配置隧道时出错的概率。

可选的，图3为本申请实施例提供的一种数据报文传输方法的流程示意图，如图3所示，该方法还可以包括：

S201、第一终端向SMF发送PDU会话建立请求，其中，PDU会话建立请求包括：内部隧道信息，内部隧道信息包括：第一终端支持的内部隧道协议类型，以及所连接的所有设备的地址信息；以使SMF在支持内部隧道协议类型时，生成报文处理规则，并向目标用户面功能UPF下发报文处理规则和内部隧道信息。

其中，报文处理规则可以包括：报文检测规则和报文转发规则。

在一些实施方式中，第一终端向SMF发送协议数据单元PDU(Protocol Data Unit，协议数据单元)会话建立请求；SMF可以接收该PDU会话建立请求，并判断是否支持内部隧道协议类型；若SMF支持内部隧道协议类型，生成报文处理规则；向UPF下发报文处理规则和内部隧道信息。

可选的，第一终端可以依次通过RAN、AMF向SMF发送协议数据单元PDU会话建立请求。

另外，SMF若不支持内部隧道协议类型，则拒绝建立PDU会话，可以向第一终端发送拒绝通知。

S202、第一终端在UPF获取报文处理规则和内部隧道信息后与UPF建立PDU会话。

其中，SMF可以向第一终端发送PDU会话接受消息，第一终端与UPF建立PDU会话。PDU会话接受消息中可以包括：内部隧道服务器侧的IP地址、端口号、客户端应使用的安全信息如加密算法、安全证书、安全密钥等。

可选的，SMF可以依次通过AMF、RAN向第一终端发送PDU会话接受消息。

在本申请实施例，第二终端也需要向SMF发送PDU会话建立请求，以与UPF建立PDU会话。其中，第二终端与UPF建立PDU会话的过程，和上述S201、S202中第一终端与UPF建立PDU会话的过程类似，此处不再一一赘述。

需要说明的是，第一终端既可以作为发送端，也可以作为接收端。相应的，第二终端与第一终端类似，第二终端既可以作为发送端，也可以作为接收端。

可选的，上述S103中第一终端通过与UPF之间的第一内部隧道向UPF发送封装的数据报文，可以包括：

第一终端通过与UPF之间的第一内部隧道向发送封装的数据报文，以使RAN对封装的数据报文进行N3接口封装并通过第一内部隧道向UPF发送二次封装的数据报文。

在一些实施方式中，第一终端通过与UPF之间的第一内部隧道向RAN发送封装的数据报文；RAN可以接收封装的数据报文，并对封装的数据报文进行N3接口封装，得到二次封装的数据报文，继而通过RAN与UPF之间的第一内部隧道向UPF发送二次封装的数据报文。

需要说明的是，N3接口隧道信息可以是在PDU会话建立阶段核心网指示给RAN的。

可选的，图4为本申请实施例提供的一种数据报文传输方法的流程示意图，如图4所示，上述S102中第一终端对原始数据报文进行内部隧道封装处理，得到封装的数据报文，可以包括：

S301、第一终端根据客户端提供的安全信息对原始数据报文进行加密，获取加密后的数据报文。

S302、第一终端对加密后的数据报文进行内部隧道封装处理，得到封装的数据报文。

在本申请实施例中，第一终端可以接收客户端提供的安全信息，则第一终端可以执行上述S301和S302的过程。需要说明的是，这里客户端可以是服务器侧的客户端，但不以此为限，也即可以提前由其他设备进行配置。

以下以UPF为执行主体，对本申请实施例提供的一种数据报文传输方法进行解释说明。

图5为本申请实施例提供的一种数据报文传输方法的流程示意图，如图5所示，该数据报文传输方法可以包括：

S401、UPF接收通过与第一终端之间的第一内部隧道发送的封装的数据报文，封装的数据报文包括：第二设备的地址信息，第二设备为第二终端所连接的设备。

在本申请实施例中，第一终端可以接收所连接的第一设备发送的原始数据报文，并对原始数据报文进行内部隧道封装处理，得到封装的数据报文，第一终端可以通过第一终端与UPF之间的第一内部隧道向UPF发送封装的数据报文，UPF可以接收该封装的数据报文。

可选的，在执行S401之前，第一终端与UPF之间可以已经建立了PDU会话，第二终端与UPF之间也可以已经建立了PDU会话。

S402、UPF根据SMF发送的报文处理规则匹配内部隧道接口并通过与第二终端之间的第二内部隧道向第二终端发送封装的数据报文，由第二终端解封装后向第二设备发送原始数据报文，其中，UPF存储有建立PDU会话的终端对应的内部隧道信息。

其中，UPF可以存储有报文处理规则以及建立PDU会话的终端对应的内部隧道信息。报文处理规则是SMF确定支持内部隧道协议类型的情况下，向UPF所下发的规则。

在一些实施方式中，UPF根据SMF发送的报文处理规则匹配内部隧道接口，通过第二终端之间的第二内部隧道向第二终端发送封装的数据报文；第二终端可以接收该封装的数据报文，第二终端可以对封装的数据报文进行解封装，得到原始数据报文，并向第二设备发送原始数据报文。实现了将第一设备的原始数据报文传输至第二设备。

综上所述，本申请实施例提供一种数据报文传输方法，包括：目标用户面功能UPF接收通过与第一终端之间的第一内部隧道发送的封装的数据报文，封装的数据报文包括：第二设备的地址信息，第二设备为第二终端所连接的设备；UPF根据SMF发送的报文处理规则匹配内部隧道接口并通过与第二终端之间的第二内部隧道向第二终端发送封装的数据报文，由第二终端解封装后向第二设备发送原始数据报文，其中，UPF存储有建立PDU会话的终端对应的内部隧道信息。第一终端和UPF之间具有独立的第一内部隧道，基于该第一内部隧道可以第一终端向UPF发送封装的数据报文；UPF采用报文处理规则匹配内部隧道接口；第二终端和UPF之间具有独立的第二内部隧道，基于该第二内部隧道UPF向第二终端发送封装的数据报文，对于支持的隧道协议不同的第一终端和第二终端之间可以实现数据报文的发送，第一终端下的第一设备与第二终端下的第二设备之间也可以实现数据报文的发送，实现互通。

可选的，该方法还可以包括：

UPF接收会话管理功能SMF在确定支持第一终端支持的内部隧道协议类型后下发的报文处理规则。

其中，第一终端支持的内部隧道协议类型由第一终端发起的协议数据单元PDU会话建立请求携带，PDU会话建立请求还包括：第一终端连接的所有设备的地址信息。

在一种可能的实施方式中，第一终端依次通过RAN和AMF向SMF发送PDU会话建立请求携带；SMF可以判断是否支持PDU会话建立请求所携带第一终端支持的内部隧道协议类型，若支持则可以生成报文处理规则，继而向UPF下发报文处理规则，相应的，UPF可以接收SMF所下发的报文处理规则。

另外，SMF可以依次通过AMF和RAN向第一终端反馈PDU会话建立接受消息。

在本申请实施例中，报文处理规则可以包括：报文检测规则1、报文转发规则1、报文检测规则2、报文转发规则2、报文检测规则3、报文转发规则3、报文检测规则4、报文转发规则4。

其中，报文检测规则1、报文转发规则1、报文检测规则1和报文转发规则1为处理来自第一终端的封装的数据报文的规则，报文检测规则1：源接口设置为“接入侧”，核心网隧道信息设置为该PDU会话所对应的UPF侧的隧道标识；报文转发规则1：将封装的数据报文剥去N3接口隧道头，并转发给目的接口“内部隧道接口”。报文检测规则2：源接口设置为“内部隧道接口”；报文转发规则2：将数据报文剥去内部隧道头，并转发给目的接口“隧道原始报文接口”。

另外，报文检测规则3、报文转发规则3、报文检测规则4和报文转发规则4为处理发给第二终端的数据发文。报文检测规则3：源接口设置为“隧道原始报文接口”，目的地址设置为该第二终端所连接第二设备的地址或者地址列表。报文转发规则3：将数据报文进行隧道封装，并转发给目的接口“内部隧道接口”，隧道目的IP地址为该第二终端的IP地址。报文检测规则4：源接口设置为“内部隧道接口”；报文转发规则4：将报文封装N3接口隧道信息，目的接口设置为“接入侧”。

本申请实施例中的内部隧道接口可以是5G内部隧道接口，当然，根据实际网络情况可以灵活进行适应性调整。

可选的，图6为本申请实施例提供的一种数据报文传输方法的流程示意图，如图6所示，上述S402中UPF根据SMF发送的报文处理规则匹配内部隧道接口并通过与第二终端之间的第二内部隧道向第二终端发送封装的数据报文，可以包括：

S501、UPF根据报文处理规则对封装的数据报文剥去N3接口信息和第一内部隧道对应的隧道封装，得到初次解封装数据报文。

在一些实施方式中，UPF根据报文处理规则中的报文检测规则1和报文转发规则1，对封装的数据报文剥去N3接口隧道信息，并转发给“内部隧道接口”；UPF根据报文处理规则中的报文检测规则2，匹配来自“内部隧道接口”的数据报文；UPF基于报文处理规则中的报文转发规则2，根据第一终端所支持的内部隧道协议类型，剥去第一内部隧道对应的隧道封装后得到初次解封装数据报文，并将初次解封装数据报文转发给“隧道原始报文接口”。

S502、UPF根据初次解封装数据报文匹配与第一终端之间的第二内部隧道，并根据第二内部隧道重新进行隧道封装，得到再次封装的数据报文。

在一些实施方式中，UPF根据报文处理规则中的报文检测规则3的目的地址(第二设备的地址)和初次解封装数据报文相匹配，UPF根据报文处理规则中的报文检测规则4，根据第二终端所支持的第二内部隧道协议对初次解封装数据报文进行隧道封装，再次封装的数据报文，并将再次封装的数据报文转发给目的接口“内部隧道接口”。

S503、UPF通过与第二终端之间的第二内部隧道向第二终端发送再次封装的数据报文。

在一些实施方式中，UPF根据报文处理规则中的报文检测规则4匹配来自“内部隧道接口”的再次封装的数据报文；UPF根据报文处理规则中的报文转发规则4将再次封装的数据报文发送至第二终端。

可选的，UPF根据报文处理规则中的报文转发规则4，对再次封装的数据报文封装N3接口隧道信息并转发至RAN；RAN可以接收该数据报文，并剥去N3接口隧道信息，并转发再次封装的数据报文至第二终端；第二终端可以接收该再次封装的数据报文，并剥去第二内部隧道对应的隧道封装，得到原始数据报文；第二终端将原始数据报文发送至第二设备。

图7为本申请实施例提供的UPF处理过程的示意图，如图7所示，上述UPF根据报文处理规则匹配内部隧道接口处理封装的数据报文的过程，可以参照图7。

可选的，上述S501中UPF根据报文处理规则对封装的数据报文剥去N3接口信息和第一内部隧道对应的隧道封装，得到初次解封装数据报文的过程之后，该方法还可以包括：

若初次解封装数据报文为根据安全信息加密后的报文，则根据客户端提供的安全信息进行解密，获取解密后的报文。

可选的，若初次解封装数据报文为根据安全信息加密后的报文，说明第一内部隧道采用了安全机制，在剥去N3接口信息之后，剥去第一内部隧道对应的隧道封装之前，可以对剥去N3接口信息的数据报文进行解密处理，继而对解密处理后的数据报文剥去第一内部隧道对应的隧道封装。

以下以SMF主体，对本申请实施例提供的一种数据报文传输方法进行解释说明。

可选的，图8为本申请实施例提供的一种数据报文传输方法的流程示意图，如图8所示，该方法可以包括：

S701、SMF接收第一终端发送的PDU会话建立请求，其中，PDU会话建立请求包括：第一终端支持的内部隧道协议类型，以及第一终端所连接的所有设备的地址信息。

S702、SMF判断是否支持PDU会话建立请求中内部隧道协议类型。

S703、若SMF支持内部隧道协议类型，生成报文处理规则；

S704、SMF向UPF下发报文处理规则，以使UPF根据SMF发送的报文处理规则匹配内部隧道接口并通过与第二终端之间的第二内部隧道向第二终端发送封装的数据报文。

其中，封装的数据报文是由第一终端通过与UPF之间的第一内部隧道，向UPF发送的数据报文。封装的数据报文可以包括：第二设备的地址信息，第二设备为第二终端所连接的设备。

S705、SMF向第一终端发送PDU会话建立接受消息。

S705、若SMF不支持内部隧道协议类型，则拒绝PDU会话的建立。

图9为本申请实施例提供的一种数据报文传输方法的交互流程示意图，该实施例中，以第一设备为发送端、第二设备为接收端为例对上述实施例进行举例说明，如图9所示，该方法可以包括：

S801、第一终端通过RAN、AMF向SMF发送第一PDU会话建立请求。

其中，第一PDU会话建立请求包括：第一终端支持的内部隧道协议类型，以及第一终端所连接的所有设备的地址信息。

S802、SMF在确定支持第一PDU会话建立请求中内部隧道协议类型时，生成报文处理规则。

S803、SMF向UPF发送报文处理规则。

S804、SMF通过AMF、RAN向第一终端发送第一PDU会话建立接受消息。

第一终端与UPF之间完成第一PDU会话建立。

S805、第二终端通过RAN、AMF向SMF发送第二PDU会话建立请求。

其中，第二PDU会话建立请求包括：第二终端支持的内部隧道协议类型，以及第二终端所连接的所有设备的地址信息。

S806、SMF在确定支持第二PDU会话建立请求中内部隧道协议类型时，生成报文处理规则。

S807、SMF向UPF发送报文处理规则。

S808、SMF通过AMF、RAN向第二终端发送第二PDU会话建立接受消息。

第二终端与UPF之间完成第二PDU会话建立。

需要说明的是，上述第一终端、第二终端分别根据自己的需求发起PDU会话建立即可，上述顺序不作限制。

S809、第一设备向第一终端发送原始数据报文；

S810、第一终端对原始数据报文进行内部隧道封装处理，得到封装的数据报文。

其中，封装的数据报文包括：内部隧道的源地址。

S811、第一终端通过与UPF之间的第一内部隧道向RAN发送封装的数据报文。

S812、RAN对封装的数据报文进行N3接口封装，得到二次封装的数据报文。

S813、RAN向UPF发送二次封装的数据报文。

S814、UPF根据报文处理规则对二次封装的数据报文剥去N3接口信息和第一内部隧道对应的隧道封装，得到初次解封装数据报文。

S815、UPF根据初次解封装数据报文匹配与第一终端之间的第二内部隧道，并依次进行第二内部隧道封装、N3接口信息封装，得到再次封装的数据报文。

S816、UPF通过与RAN之间的第二内部隧道向第二终端发送再次封装的数据报文。

S817、RAN对再次封装的数据报文剥去N3接口信息，得到第二内部隧道封装的数据报文。

S818、RAN通过与第二终端之间的第二内部隧道向第二终端发送第二内部隧道封装的数据报文。

S819、第二终端对第二内部隧道封装的数据报文剥去第二内部隧道对应的隧道封装，得到原始数据报文。

S820、第二终端向第二设备发送原始数据报文。

综上所述，本申请实施例提供的一种数据报文传输方法，第一终端和UPF之间具有独立的第一内部隧道，基于该第一内部隧道可以第一终端向UPF发送封装的数据报文；UPF采用报文处理规则匹配内部隧道接口；第二终端和UPF之间具有独立的第二内部隧道，基于该第二内部隧道UPF向第二终端发送封装的数据报文，对于支持的隧道协议不同的第一终端和第二终端之间可以实现数据报文的发送，第一终端下的第一设备与第二终端下的第二设备之间也可以实现数据报文的发送，实现互通。而且，无需对于每两个需要通信的UE之间配置单独的隧道，可以减小隧道配置的工作量，减少配置隧道时出错的概率。

在第一终端、第二终端自动创建一条到内部隧道代理功能的隧道，免去了人工配置的工作量。内部隧道代理功能终结第一终端通过第一内部隧道的数据报文，并根据第二终端的地址重新对消息进行封装，通过和第二终端之间的第二内部隧道发送给第二终端，可以实现不同隧道协议之间的终端的互通。

下述对用以执行本申请所提供的数据报文传输方法的数据报文传输装置、电子设备及存储介质等进行说明，其具体的实现过程以及技术效果参见上述数据报文传输方法的相关内容，下述不再赘述。

图10为本申请实施例提供的一种数据报文传输装置的结构示意图，该装置可以集成于上述第一终端，当然第二终端也具备类似结构，如图10所示，该装置可以包括：

接收模块901，用于接收所连接的第一设备发送的原始数据报文，所述原始数据报文包括：第二设备的地址信息，所述第二设备为第二终端所连接的设备；

处理模块902，用于对所述原始数据报文进行内部隧道封装处理，得到封装的数据报文，所述封装的数据报文包括：所述内部隧道的源地址；

发送模块903，用于通过与目标用户面功能UPF之间的第一内部隧道向所述UPF发送所述封装的数据报文，以使所述UPF根据会话管理功能SMF发送的报文处理规则匹配内部隧道接口并通过与所述第二终端之间的第二内部隧道发送所述封装的数据报文，由所述第二终端解封装后向所述第二设备发送所述原始数据报文，其中，所述UPF存储有建立PDU会话的终端对应的内部隧道信息。

可选的，所述装置还包括：

第一发送模块，用于向所述SMF发送协议数据单元PDU会话建立请求，其中，所述PDU会话建立请求包括：所述内部隧道信息，所述内部隧道信息包括：所述第一终端支持的内部隧道协议类型，以及所连接的所有设备的地址信息；以使所述SMF在支持所述内部隧道协议类型时，生成报文处理规则，并向目标用户面功能UPF下发所述报文处理规则和所述内部隧道信息；

建立模块，用于在所述UPF获取所述报文处理规则和所述内部隧道信息后与所述UPF建立PDU会话。

可选的，所述发送模块903，还用于通过与UPF之间的第一内部隧道向RAN发送所述封装的数据报文，以使所述RAN对所述封装的数据报文进行N3接口封装并通过所述第一内部隧道向所述UPF发送二次封装的数据报文。

可选的，所述处理模块902，还用于所述第一终端根据客户端提供的安全信息对所述原始数据报文进行加密，获取加密后的数据报文；所述第一终端对所述加密后的数据报文进行内部隧道封装处理，得到封装的数据报文。

图11为本申请实施例提供的一种数据报文传输装置的结构示意图，该装置可以集成于上述UPF，如图11所示，该装置可以包括：

接收模块1001，用于接收通过与第一终端之间的第一内部隧道发送的封装的数据报文，所述封装的数据报文包括：第二设备的地址信息，所述第二设备为第二终端所连接的设备；

发送模块1002，用于根据SMF发送的报文处理规则匹配内部隧道接口并通过与所述第二终端之间的第二内部隧道向所述第二终端发送所述封装的数据报文，由所述第二终端解封装后向所述第二设备发送原始数据报文，其中，所述UPF存储有建立PDU会话的终端对应的内部隧道信息。

可选的，所述装置还包括：

第一接收模块，用于接收会话管理功能SMF在确定支持所述第一终端支持的内部隧道协议类型后下发的所述报文处理规则，所述第一终端支持的内部隧道协议类型由所述第一终端发起的协议数据单元PDU会话建立请求携带，所述PDU会话建立请求还包括：所述第一终端连接的所有设备的地址信息。

可选的，所述发送模块1002，还用于根据所述报文处理规则对所述封装的数据报文剥去N3接口信息和所述第一内部隧道对应的隧道封装，得到初次解封装数据报文；根据所述初次解封装数据报文匹配与所述第一终端之间的第二内部隧道，并根据所述第二内部隧道重新进行隧道封装，得到再次封装的数据报文；通过与所述第二终端之间的第二内部隧道向所述第二终端发送所述再次封装的数据报文。

可选的，所述发送模块1002，还用于若所述初次解封装数据报文为根据安全信息加密后的报文，则根据客户端提供的安全信息进行解密，获取解密后的报文。

上述装置用于执行前述实施例提供的方法，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，或，一个或多个微处理器(digital singnal processor，简称DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(CentralProcessing Unit，简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，简称SOC)的形式实现。

图12为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图，如图12所示，该电子设备可以为具备数据报文传输功能的计算设备。

该电子设备可以包括：处理器1101、存储器1102。

存储器1102用于存储程序，处理器1101调用存储器1102存储的程序，以执行上述方法实施例。具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。

可选地，本发明还提供一种程序产品，例如计算机可读存储介质，包括程序，该程序在被处理器执行时用于执行上述方法实施例。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，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，在本发明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。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。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元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)或处理器(英文：processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取存储器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数据报文传输方法，其特征在于，所述方法包括：

第一终端接收所连接的第一设备发送的原始数据报文，所述原始数据报文包括：第二设备的地址信息，所述第二设备为第二终端所连接的设备；

所述第一终端对所述原始数据报文进行内部隧道封装处理，得到封装的数据报文，所述封装的数据报文包括：所述内部隧道的源地址；

所述第一终端通过与目标用户面功能UPF之间的第一内部隧道向所述UPF发送所述封装的数据报文，以使所述UPF根据会话管理功能SMF发送的报文处理规则匹配内部隧道接口并通过与所述第二终端之间的第二内部隧道发送所述封装的数据报文，由所述第二终端解封装后向所述第二设备发送所述原始数据报文，其中，所述UPF存储有建立PDU会话的终端对应的内部隧道信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述第一终端向所述SMF发送协议数据单元PDU会话建立请求，其中，所述PDU会话建立请求包括：所述内部隧道信息，所述内部隧道信息包括：所述第一终端支持的内部隧道协议类型，以及所连接的所有设备的地址信息；以使所述SMF在支持所述内部隧道协议类型时，生成报文处理规则，并向目标用户面功能UPF下发所述报文处理规则和所述内部隧道信息；

所述第一终端在所述UPF获取所述报文处理规则和所述内部隧道信息后与所述UPF建立PDU会话。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一终端通过与UPF之间的第一内部隧道向所述UPF发送所述封装的数据报文，包括：

所述第一终端通过与UPF之间的第一内部隧道向RAN发送所述封装的数据报文，以使所述RAN对所述封装的数据报文进行N3接口封装并通过所述第一内部隧道向所述UPF发送二次封装的数据报文。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一终端对所述原始数据报文进行内部隧道封装处理，得到封装的数据报文，包括：

所述第一终端根据客户端提供的安全信息对所述原始数据报文进行加密，获取加密后的数据报文；

所述第一终端对所述加密后的数据报文进行内部隧道封装处理，得到封装的数据报文。

5.一种数据报文传输方法，其特征在于，包括：

目标用户面功能UPF接收通过与第一终端之间的第一内部隧道发送的封装的数据报文，所述封装的数据报文包括：第二设备的地址信息，所述第二设备为第二终端所连接的设备；

所述UPF根据SMF发送的报文处理规则匹配内部隧道接口并通过与所述第二终端之间的第二内部隧道向所述第二终端发送所述封装的数据报文，由所述第二终端解封装后向所述第二设备发送原始数据报文，其中，所述UPF存储有建立PDU会话的终端对应的内部隧道信息。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述UPF接收会话管理功能SMF在确定支持所述第一终端支持的内部隧道协议类型后下发的所述报文处理规则，所述第一终端支持的内部隧道协议类型由所述第一终端发起的协议数据单元PDU会话建立请求携带，所述PDU会话建立请求还包括：所述第一终端连接的所有设备的地址信息。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述UPF根据SMF发送的报文处理规则匹配内部隧道接口并通过与所述第二终端之间的第二内部隧道向所述第二终端发送所述封装的数据报文，包括：

所述UPF根据所述报文处理规则对所述封装的数据报文剥去N3接口信息和所述第一内部隧道对应的隧道封装，得到初次解封装数据报文；

所述UPF根据所述初次解封装数据报文匹配与所述第一终端之间的第二内部隧道，并根据所述第二内部隧道重新进行隧道封装，得到再次封装的数据报文；

所述UPF通过与所述第二终端之间的第二内部隧道向所述第二终端发送所述再次封装的数据报文。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述UPF根据所述报文处理规则对所述封装的数据报文剥去N3接口信息和所述第一内部隧道对应的隧道封装，得到初次解封装数据报文之后，包括：

若所述初次解封装数据报文为根据安全信息加密后的报文，则根据客户端提供的安全信息进行解密，获取解密后的报文。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器存储有所述处理器可执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1-8任一项所述的方法。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被读取并执行时，实现上述权利要求1-8任一项所述的方法。

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