CN114339847B - 通信方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种通信方法及装置,涉及通信技术领域。该通信方法中,终端建立了锚定点为第一用户面网元的第一PDU会话和锚定点为第二用户面网元的第二PDU会话与数据网络通信,终端接入的接入网设备包括具有相同的小区配置的第一接入网设备和第二接入网设备,会话管理网元向第一用户面网元发送第一指示信息,向第二用户面网元发送第二指示信息,第一指示信息和第二指示信息均用于指示通过第一映射规则进行下行数据包的应用层序列号和GTP‑U层序列号的映射,从而实现两个接入网设备的数据包处理的同步,保证业务通信不中断,达到提升通信链路可靠性的目的。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域,尤其涉及一种通信方法及装置。
背景技术
随着通信技术的发展,对于终端与其他设备(如终端或网络设备)之间的可靠性要求更高。例如,许多工业应用对于可靠性的要求基本上都在99.9999%以上,并且这些可靠性要求高的应用,基本上对于时延的要求也很高。而目前的通信架构往往不能满足一些通信场景中对于可靠性的要求。例如,在与工厂(to business,to B)相关业务的通信场景下,移动控制(motion control,MC)业务对于终端到其他设备的可靠性要求为999.999%,例如,一年中允许通信服务终端的故障总时长不超过30秒。而基于目前的通信架构进行该MC业务时,网络设备(例如,接入网设备)的可靠性仅为99.9%到99.99%,由此也导致整个通信链路的可靠性远不能满足MC业务等to B业务对于可靠性的要求。
为了解决业务对应的通信链路的可靠性无法满足业务的可靠性要求的问题,可以同时配置两个通信链路同步为单个业务提供通信服务,以便提升整体的可靠性。该情况下,一种通信架构可参见图1,可以包括终端、第一接入网设备、第二接入网设备、第一用户面功能(user plane function,UPF)以及第二UPF。其中,第一接入网设备和第二接入网设备具有相似(或相同)的小区覆盖能力。终端通过第一接入网设备,与核心网建立通信连接。例如,终端可以通过第一接入网设备与第一UPF进行数据或信令的交互。由此实现终端与第一UPF后端的数据网络(data network,DN)之间的业务通信。当第一接入网设备出现故障时,第二接入网设备可以代替第一接入网设备,与终端以及第二UPF进行通信,以便保证业务通信不中断,达到提升通信链路可靠性的目的。
在图1所示的通信架构中,第二接入网设备需要获知第一接入网设备处理到了哪个数据包,第二接入网设备才可以在第一接入网设备出现故障时代替第一接入网设备,但是目前对第二接入网设备如何获知第一接入网设备处理到了哪个数据包并没有解决方法,从而可能导致业务中断,无法达到提升通信链路可靠性的目的。
发明内容
本申请实施例提供了一种通信方法及装置,用于解决双UPF场景下两个接入网设备的数据包处理同步问题,从而保证业务通信不中断,达到提升通信链路可靠性的目的。
第一方面,提供了一种通信方法,包括:会话管理网元向第一用户面网元发送用于指示第一用户面网元通过第一映射规则进行下行数据包的应用层序列号和GTP-U层序列号的映射的第一指示信息,向第二用户面网元发送用于指示第二用户面网元通过第一映射规则进行下行数据包的应用层序列号和GTP-U层序列号的映射的第二指示信息;其中,终端建立了第一PDU会话和第二PDU会话与数据网络通信,第一用户面网元和第二用户面网元分别为第一PDU会话和第二PDU会话的锚定点,终端接入的接入网设备包括第一接入网设备和第二接入网设备,第一接入网设备和第二接入网设备具有相同的小区配置;其中,在第一用户面网元接收到的第一下行数据包的应用层序列号与第二用户面网元接收到的第二下行数据包的应用层序列号相同的情况下,第一用户面网元向第一接入网设备发送的第一下行数据包的GTP-U层序列号与第二用户面网元向第二接入网设备发送的第二下行数据包的GTP-U层序列号相同。第一方面提供的通信方法,第一用户面网元和第二用户面网元可以采用相同的映射规则进行下行数据包的应用层序列号和GTP-U层序列号的映射,使得在第一用户面网元接收到的第一下行数据包的应用层序列号与第二用户面网元接收到的第二下行数据包的应用层序列号相同的情况下,第一用户面网元向第一接入网设备发送的第一下行数据包的GTP-U层序列号与第二用户面网元向第二接入网设备发送的第二下行数据包的GTP-U层序列号相同,实现两个接入网设备的数据包处理的同步(也就是实现两个接入网设备在用户面报文上的同步),从而保证业务通信不中断,达到提升通信链路可靠性的目的。
在一种可能的实现方式中,第一指示信息和第二指示信息还用于指示第一映射规则。该种可能的实现方式,相比采用其他的指示信息指示第一映射规则,可以降低信令开销。
在一种可能的实现方式中,该方法还包括:会话管理网元向终端发送用于指示终端仅在第一PDU会话上发送上行数据包的第三指示信息。该种可能的实现方式,由于终端在第二PDU会话上不发送上行数据包,相比在两个PDU会话上都发送上行数据包而言,可以避免空口信号干扰,节省空口资源。
在一种可能的实现方式中,该方法还包括:会话管理网元指示第一接入网设备处理第一PDU会话。
在一种可能的实现方式中,该方法还包括:会话管理网元从第一用户面网元接收第一用户面网元的隧道信息,并向第二用户面网元发送第一用户面网元的隧道信息,用于第二用户面网元根据第一用户面网元的隧道信息转发第一PDU会话的上行数据包到第一用户面网元,其中,第一用户面网元的隧道信息包括第一用户面网元的隧道端点标识和IP地址。
在一种可能的实现方式中,在会话管理网元向第一用户面网元发送第一指示信息之前,该方法还包括:会话管理网元从第一接入网设备接收用于指示进行下行数据包的应用层序列号和GTP-U层序列号的映射的第四指示信息。
在一种可能的实现方式中,会话管理网元向第一用户面网元发送第一指示信息,包括:会话管理网元从终端接收用于请求建立第一PDU会话的第一PDU会话建立请求;在第一PDU会话建立请求中包括第二PDU会话的标识的情况下,会话管理网元向第一用户面网元发送第一指示信息。该种可能的实现方式,提供了一种发送第一指示信息的实现方式。
在一种可能的实现方式中,会话管理网元向第二用户面网元发送第二指示信息,包括:会话管理网元从终端接收用于请求建立第二PDU会话的第二PDU会话建立请求;在第二PDU会话建立请求中包括第一PDU会话的标识的情况下,会话管理网元向第二用户面网元发送第二指示信息。该种可能的实现方式,提供了一种发送第二指示信息的实现方式。
第二方面,提供了一种通信方法,包括:第二用户面网元从会话管理网元接收第二指示信息,第二指示信息用于指示第二用户面网元通过第一映射规则进行下行数据包的应用层序列号和GTP-U层序列号的映射;其中,第二用户面网元为第二PDU会话的锚定点;在接收到第二PDU会话的第二下行数据包时,第二用户面网元根据第一映射规则进行第二下行数据包的应用层序列号和GTP-U层序列号的映射;第二用户面网元发送第二下行数据包。第二方面提供的通信方法,第二用户面网元可以采用第一映射规则进行下行数据包的应用层序列号和GTP-U层序列号的映射,在第一用户面网元也采用第一相同的映射规则进行下行数据包的应用层序列号和GTP-U层序列号的映射的情况下,可以实现两个接入网设备的数据包处理的同步,从而保证业务通信不中断,达到提升通信链路可靠性的目的。
在一种可能的实现方式中,第二指示信息还用于指示第一映射规则。该种可能的实现方式,相比采用其他的指示信息指示第一映射规则,可以降低信令开销。
在一种可能的实现方式中,该方法还包括:第二用户面网元从会话管理网元接收第一用户面网元的隧道信息,第一用户面网元的隧道信息包括第一用户面网元的隧道端点标识和IP地址,第一用户面网元为第一PDU会话的锚定点,第一PDU会话和第二PDU会话互为冗余会话;在接收到第一PDU会话的上行数据包时,第二用户面网元根据第一用户面网元的隧道信息向第一用户面网元发送第一PDU会话的上行数据包。
第三方面,提供了一种通信方法,包括:第一接入网设备确定启动备份传输时,向会话管理网元发送用于指示进行下行数据包的应用层序列号与GTP-U层序列号之间的映射的第四指示信息。
在一种可能的实现方式中,该方法还包括:第一接入网设备向终端发送用于指示终端仅在第一PDU会话上发送上行数据包的第三指示信息,终端建立了第一PDU会话和第二PDU会话与数据网络通信。该种可能的实现方式,由于终端在第二PDU会话上不发送上行数据包,相比在两个PDU会话上都发送上行数据包而言,可以避免空口信号干扰,节省空口资源。
在一种可能的实现方式中,该方法还包括:第一接入网设备丢弃终端通过第二PDU会话发送的上行数据包。该种可能的实现方式,可以释放第一接入网设备的存储空间,提高存储空间利用率。
第四方面,提供了一种通信方法,包括:在未检测到第一接入网设备故障的情况下,第二接入网设备接收终端通过第一PDU会话发送的第一上行数据包和第二用户面网元通过第二PDU会话发送的第三下行数据包,并缓存第一上行数据包和第三下行数据包;在检测到第一接入网设备故障的情况下,第二接入网设备接收终端通过第一PDU会话发送的第二上行数据包,并发送给第二用户面网元;第二接入网设备接收第二用户面网元通过第二PDU会话发送的第四下行数据包并发送给终端;其中,第一接入网设备和第二接入网设备具有相同的小区配置,终端建立了第一PDU会话和第二PDU会话与数据网络通信,第一用户面网元和第二用户面网元分别为第一PDU会话和第二PDU会话的锚定点。第四方面提供的方法,在未检测到第一接入网设备故障的情况下,缓存第一上行数据包和第三下行数据包,可以在第一接入网设备故障的情况下,立即接管第一接入网设备,实现第一接入网设备和第二接入网设备的快速倒换。
第五方面,提供了一种通信方法,包括:在未检测到第一接入网设备故障的情况下,第二接入网设备接收终端通过第一PDU会话发送的第三上行数据包,并丢弃第三上行数据包;在检测到第一接入网设备故障的情况下,第二接入网设备接收终端通过第二PDU会话发送的第四上行数据包,并发送给第二用户面网元;第二接入网设备接收第二用户面网元通过第二PDU会话发送的第五下行数据包并发送给终端;其中,第一接入网设备和第二接入网设备具有相同的小区配置,终端通过第一PDU会话和第二PDU会话与数据网络通信,第一PDU会话和第二PDU会话的锚定点分别为第一用户面网元和第二用户面网元。第五方面提供的方法,在第一接入网设备故障的情况下,第二接入网设备使用第二PDU会话传输数据,实现第一接入网设备和第二接入网设备的快速倒换,降低了第一接入网设备和第二接入网设备倒换时延,提高了数据传输的可靠性。
在一种可能的实现方式中,该方法还包括:在未检测到第一接入网设备故障的情况下,第二接入网设备接收终端通过第二PDU会话发送的第五上行数据包和第二用户面网元通过第二PDU会话发送的第六下行数据包,并缓存第五上行数据包和第六下行数据包。该种可能的实现方式,在未检测到第一接入网设备故障的情况下,缓存第五上行数据包和第六下行数据包,可以在第一接入网设备故障的情况下,立即接管第一接入网设备,实现第一接入网设备和第二接入网设备的快速倒换。
第六方面,提供了一种通信方法,包括:终端从第一接入网设备或会话管理网元接收用于指示终端仅在第一PDU会话上发送上行数据包的第三指示信息,终端在第一PDU会话上发送上行数据包;其中,终端建立了第一PDU会话和第二PDU会话与数据网络通信,第一PDU会话和第二PDU会话互为冗余会话。第六方面提供的方法,由于终端在第二PDU会话上不发送上行数据包,相比在两个PDU会话上都发送上行数据包而言,可以避免空口信号干扰,节省空口资源。
在一种可能的实现方式中,该方法还包括:终端根据第三指示信息丢弃第二PDU会话上的上行数据包。
在一种可能的实现方式中,该方法还包括:终端向会话管理网元发送用于请求建立第一PDU会话的第一PDU会话建立请求,第一PDU会话建立请求中包括第二PDU会话的标识。
在一种可能的实现方式中,第二PDU会话的标识用于指示第二PDU会话和第一PDU会话互为冗余会话。该种可能的实现方式,可以使得会话管理网元确定第一PDU会话和第二PDU会话互为冗余会话。
在一种可能的实现方式中,该方法还包括:终端向会话管理网元发送用于请求建立第二PDU会话的第二PDU会话建立请求,第二PDU会话建立请求中包括第一PDU会话的标识。
在一种可能的实现方式中,第一PDU会话的标识用于指示第一PDU会话和第二PDU会话互为冗余会话。该种可能的实现方式,可以使得会话管理网元确定第一PDU会话和第二PDU会话互为冗余会话。
第七方面,提供了一种通信装置,包括:处理单元和通信单元;处理单元,用于通过通信单元向第一用户面网元发送第一指示信息,第一指示信息用于指示第一用户面网元通过第一映射规则进行下行数据包的应用层序列号和GTP-U层序列号的映射;处理单元,还用于通过通信单元向第二用户面网元发送第二指示信息,第二指示信息用于指示第二用户面网元通过第一映射规则进行下行数据包的应用层序列号和GTP-U层序列号的映射;其中,终端建立了第一PDU会话和第二PDU会话与数据网络通信,第一用户面网元和第二用户面网元分别为第一PDU会话和第二PDU会话的锚定点,终端接入的接入网设备包括第一接入网设备和第二接入网设备,第一接入网设备和第二接入网设备具有相同的小区配置;其中,在第一用户面网元接收到的第一下行数据包的应用层序列号与第二用户面网元接收到的第二下行数据包的应用层序列号相同的情况下,第一用户面网元向第一接入网设备发送的第一下行数据包的GTP-U层序列号与第二用户面网元向第二接入网设备发送的第二下行数据包的GTP-U层序列号相同。
在一种可能的实现方式中,第一指示信息和第二指示信息还用于指示第一映射规则。
在一种可能的实现方式中,处理单元,还用于通过通信单元向终端发送第三指示信息,第三指示信息用于指示终端仅在第一PDU会话上发送上行数据包。
在一种可能的实现方式中,处理单元,还用于通过通信单元指示第一接入网设备处理第一PDU会话。
在一种可能的实现方式中,处理单元,还用于通过通信单元从第一用户面网元接收第一用户面网元的隧道信息,第一用户面网元的隧道信息包括第一用户面网元的隧道端点标识和IP地址;处理单元,还用于通过通信单元向第二用户面网元发送第一用户面网元的隧道信息,用于第二用户面网元根据第一用户面网元的隧道信息转发第一PDU会话的上行数据包到第一用户面网元。
在一种可能的实现方式中,处理单元,还用于通过通信单元从第一接入网设备接收第四指示信息,第四指示信息用于指示进行下行数据包的应用层序列号和GTP-U层序列号的映射。
在一种可能的实现方式中,处理单元,还用于通过通信单元从终端接收第一PDU会话建立请求,第一PDU会话建立请求用于请求建立第一PDU会话;在第一PDU会话建立请求中包括第二PDU会话的标识的情况下,处理单元,具体用于通过通信单元向第一用户面网元发送第一指示信息。
在一种可能的实现方式中,处理单元,还用于通过通信单元从终端接收第二PDU会话建立请求,第二PDU会话建立请求用于请求建立第二PDU会话;在第二PDU会话建立请求中包括第一PDU会话的标识的情况下,处理单元,具体用于通过通信单元向第二用户面网元发送第二指示信息。
第八方面,提供了一种通信装置,包括:处理单元和通信单元;通信单元,用于从会话管理网元接收第二指示信息,第二指示信息用于指示通信装置通过第一映射规则进行下行数据包的应用层序列号和GTP-U层序列号的映射;其中,通信装置为第二PDU会话的锚定点;在接收到第二PDU会话的第二下行数据包时,处理单元,用于根据第一映射规则进行第二下行数据包的应用层序列号和GTP-U层序列号的映射;通信单元,还用于发送第二下行数据包。
在一种可能的实现方式中,第二指示信息还用于指示第一映射规则。
在一种可能的实现方式中,通信单元,还用于从会话管理网元接收第一用户面网元的隧道信息,第一用户面网元的隧道信息包括第一用户面网元的隧道端点标识和IP地址,第一用户面网元为第一PDU会话的锚定点,第一PDU会话和第二PDU会话互为冗余会话;在接收到第一PDU会话的上行数据包时,通信单元,还用于根据第一用户面网元的隧道信息向第一用户面网元发送第一PDU会话的上行数据包。
第九方面,提供了一种通信装置,包括:处理单元和通信单元;在确定启动备份传输时,处理单元,用于通过通信单元向会话管理网元发送第四指示信息,第四指示信息用于指示进行下行数据包的应用层序列号与GTP-U层序列号之间的映射。
在一种可能的实现方式中,处理单元,还用于通过通信单元向终端发送第三指示信息,第三指示信息用于指示终端仅在第一PDU会话上发送上行数据包,终端建立了第一PDU会话和第二PDU会话与数据网络通信。
在一种可能的实现方式中,处理单元,还用于丢弃终端通过第二PDU会话发送的上行数据包。
第十方面,提供了一种通信装置,包括:处理单元和通信单元;在未检测到第一接入网设备故障的情况下,处理单元,用于通过通信单元接收终端通过第一PDU会话发送的第一上行数据包和第二用户面网元通过第二PDU会话发送的第三下行数据包,并缓存第一上行数据包和第三下行数据包;其中,第一接入网设备和通信装置具有相同的小区配置,终端建立了第一PDU会话和第二PDU会话与数据网络通信,第一用户面网元和第二用户面网元分别为第一PDU会话和第二PDU会话的锚定点;在检测到第一接入网设备故障的情况下,处理单元,还用于通过通信单元接收终端通过第一PDU会话发送的第二上行数据包,并发送给第二用户面网元;处理单元,还用于通过通信单元接收第二用户面网元通过第二PDU会话发送的第四下行数据包并发送给终端。
第十一方面,提供了一种通信装置,包括:处理单元和通信单元;在未检测到第一接入网设备故障的情况下,处理单元,用于通过通信单元接收终端通过第一PDU会话发送的第三上行数据包,并丢弃第三上行数据包;其中,第一接入网设备和通信装置具有相同的小区配置,终端通过第一PDU会话和第二PDU会话与数据网络通信,第一PDU会话和第二PDU会话的锚定点分别为第一用户面网元和第二用户面网元;在检测到第一接入网设备故障的情况下,处理单元,还用于通过通信单元接收终端通过第二PDU会话发送的第四上行数据包,并发送给第二用户面网元;处理单元,还用于通过通信单元接收第二用户面网元通过第二PDU会话发送的第五下行数据包并发送给终端。
在一种可能的实现方式中,在未检测到第一接入网设备故障的情况下,处理单元,还用于通过通信单元接收终端通过第二PDU会话发送的第五上行数据包和第二用户面网元通过第二PDU会话发送的第六下行数据包,并缓存第五上行数据包和第六下行数据包。
第十二方面,提供了一种通信装置,包括:处理单元和通信单元;处理单元,用于通过通信单元从第一接入网设备或会话管理网元接收第三指示信息,第三指示信息用于指示通信装置仅在第一PDU会话上发送上行数据包,通信装置建立了第一PDU会话和第二PDU会话与数据网络通信,第一PDU会话和第二PDU会话互为冗余会话;处理单元,还用于通过通信单元在第一PDU会话上发送上行数据包。
在一种可能的实现方式中,处理单元,还用于根据第三指示信息丢弃第二PDU会话上的上行数据包。
在一种可能的实现方式中,处理单元,还用于通过通信单元向会话管理网元发送第一PDU会话建立请求,第一PDU会话建立请求用于请求建立第一PDU会话,第一PDU会话建立请求中包括第二PDU会话的标识。
在一种可能的实现方式中,第二PDU会话的标识用于指示第二PDU会话和第一PDU会话互为冗余会话。
在一种可能的实现方式中,处理单元,还用于通过通信单元向会话管理网元发送第二PDU会话建立请求,第二PDU会话建立请求用于请求建立第二PDU会话,第二PDU会话建立请求中包括第一PDU会话的标识。
在一种可能的实现方式中,第一PDU会话的标识用于指示第一PDU会话和第二PDU会话互为冗余会话。
第十三方面,提供了一种通信装置,包括:处理器。处理器与存储器连接,存储器用于存储计算机执行指令,处理器执行存储器存储的计算机执行指令,从而实现第一方面至第六方面中的任一方面提供的任意一种方法。示例性的,存储器和处理器可以集成在一起,也可以为独立的器件。若为后者,存储器可以位于通信装置内,也可以位于通信装置外。
在一种可能的实现方式中,处理器包括逻辑电路,还包括输入接口和/或输出接口。示例性的,输出接口用于执行相应方法中的发送的动作,输入接口用于执行相应方法中的接收的动作。
在一种可能的实现方式中,通信装置还包括通信接口和通信总线,处理器、存储器和通信接口通过通信总线连接。通信接口用于执行相应方法中的收发的动作。通信接口也可以称为收发器。可选的,通信接口包括发送器和接收器中的至少一种,该情况下,发送器用于执行相应方法中的发送的动作,接收器用于执行相应方法中的接收的动作。
在一种可能的实现方式中,通信装置以芯片的产品形态存在。
第十四方面,提供了一种通信装置,包括:处理器和接口,处理器通过接口与存储器耦合,当处理器执行存储器中的计算机程序或计算机执行指令时,使得第一方面至第六方面中的任一方面提供的任意一种方法被执行。
第十五方面,提供了一种计算机可读存储介质,包括计算机执行指令,当该计算机执行指令在计算机上运行时,使得计算机执行第一方面至第六方面中的任一方面提供的任意一种方法。
第十六方面,提供了一种计算机程序产品,包含计算机执行指令,当该计算机执行指令在计算机上运行时,使得计算机执行第一方面至第六方面中的任一方面提供的任意一种方法。
第十七方面,提供了一种通信系统,包括:上述各个方面提供的会话管理网元、第一用户面网元、第二用户面网元、第一接入网设备、第二接入网设备和终端中的一个或多个。
第七方面至第十七方面中的任一种实现方式所带来的技术效果可参见第一方面至第六方面中对应实现方式所带来的技术效果,此处不再赘述。
需要说明的是,在方案不矛盾的前提下,上述各个方面中的方案均可以结合。
附图说明
图1为一种终端和DN之间通信的示意图;
图2为一种网络架构组成示意图;
图3为一种PDU会话的示意图;
图4为本申请实施例提供的一种通信场景示意图;
图5为本申请实施例提供的一种通信方法的流程图;
图6为本申请实施例提供的又一种通信方法的流程图;
图7为本申请实施例提供的又一种通信方法的流程图;
图8为本申请实施例提供的又一种通信方法的流程图;
图9为本申请实施例提供的又一种通信场景示意图;
图10为本申请实施例提供的又一种通信方法的流程图;
图11为本申请实施例提供的又一种通信方法的流程图;
图12为本申请实施例提供的又一种通信方法的流程图;
图13为本申请实施例提供的又一种通信方法的流程图;
图14为本申请实施例提供的再一种通信方法的流程图;
图15为本申请实施例提供的一种通信装置的组成示意图;
图16为本申请实施例提供的一种通信装置的硬件结构示意图;
图17为本申请实施例提供的又一种通信装置的硬件结构示意图。
具体实施方式
在本申请的描述中,除非另有说明,“/”表示或的意思,例如,A/B可以表示A或B。本文中的“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。在本申请的描述中,除非另有说明,“至少一个”是指一个或多个,“多个”是指两个或多于两个。
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。
本申请实施例的技术方案可以应用于第四代(4th Generation,4G)系统、基于4G系统演进的各种系统、第五代(fifth generation,5G)系统、基于5G系统演进的各种系统中。其中,4G系统也可以称为演进分组系统(evolved packet system,EPS)。4G系统的核心网(core network,CN)可以称为演进分组核心网(evolved packet core,EPC),接入网可以称为长期演进(long term evolution,LTE)。5G系统的核心网可以称为5GC(5G core),接入网可以称为新无线(new radio,NR)。为了方便描述,下文中以本申请应用于5G系统为例对本申请作示例性说明。在本申请应用于4G系统或其他的通信系统中时,将本申请涉及到的网元替换为相应通信系统中具有相同或相似功能的网元即可。
图2示例性的示出了5G系统的一种网络架构示意图。在该示意图中,5G系统可以包括:鉴权服务器功能(authentication server function,AUSF)网元、接入和移动性管理功能(access and mobility management function,AMF)网元、DN、统一数据管理(unifieddata management,UDM)网元、策略控制功能(policy control function,PCF)网元、(无线)接入网((radio)access network,(R)AN)网元、UPF网元、终端(terminal)、应用功能(application function,AF)网元、会话管理功能(session management function,SMF)网元。
为方便描述,在下文中将(R)AN网元、AMF网元、SMF网元、UDM网元、UPF网元、PCF网元等分别通过RAN、AMF、SMF、UDM、UPF、PCF等指代。
5G系统分为接入网和核心网两部分。接入网用于实现无线接入有关的功能,主要包括RAN。核心网用于网络业务的控制、数据的传输等,核心网由多个网元组成,主要包括:AMF、SMF、UPF、PCF、UDM等。
图2中部分网元的功能如下:
PCF,负责向AMF、SMF提供策略,如服务质量(quality of service,QoS)策略、切片选择策略等。
UDM,用于处理第三代合作伙伴计划(3rd generation partnership project,3GPP)认证和密钥协商(authentication and key agreement,AKA)认证凭据,用户识别处理,访问授权,注册/移动性管理,订购管理,短信管理等。
AF,可以是应用服务器,其可以属于运营商,也可以属于第三方。主要支持与3GPP核心网交互来提供服务,例如影响数据路由决策,策略控制功能或者向网络侧提供第三方的一些服务。
AMF,主要负责信令处理部分,例如,终端的注册管理、终端的连接管理、终端的可达性管理、终端的接入授权和接入鉴权、终端的安全功能,终端的移动性管理(如终端位置更新、终端注册网络、终端切换等),网络切片(network slice)选择,SMF选择,终端的注册或去注册等功能。
SMF,主要负责终端会话管理的控制面功能,包括UPF的选择、控制以及重定向,网络互连协议(internet protocol,IP)地址分配及管理,会话的QoS管理,从PCF获取策略与计费控制(policy and charging control,PCC)策略,承载或会话的建立、修改以及释放等。
UPF,作为协议数据单元(protocol data unit,PDU)会话连接的锚定点,负责对终端的数据报文过滤、数据传输/转发、速率控制、生成计费信息、用户面QoS处理、上行传输认证、传输等级验证、下行数据包缓存及下行数据通知触发等。UPF还可以作为多宿主(multi-homed)PDU会话的分支点。UPF中为终端提供服务的传输资源和调度功能由SMF进行管理控制。
RAN,由一个或多个接入网设备(也可以称为RAN节点或网络设备)组成的网络,实现无线物理层功能、资源调度和无线资源管理、无线接入控制以及移动性管理功能,服务质量管理,数据压缩和加密等功能。接入网设备通过用户面接口N3和UPF相连,用于传送终端的数据。接入网设备通过控制面接口N2和AMF建立控制面信令连接,用于实现无线接入承载控制等功能。
接入网设备,可以为基站、无线保真(wireless fidelity,WiFi)接入点(accesspoint,AP)、全球微波接入互操作性(worldwide interoperability for microwaveaccess,WiMAX)站点等。基站可以包括各种形式的基站,例如:宏基站,微基站(也称为小站),中继站,接入点等。具体可以为:无线局域网(wireless local area network,WLAN)中的AP,全球移动通信系统(global system for mobile communications,GSM)或码分多址接入(code division multiple access,CDMA)中的基站(base transceiver station,BTS),也可以是宽带码分多址(wideband code division multiple access,WCDMA)中的基站(NodeB,NB),还可以是LTE中的演进型基站(evolved node B,eNB或eNodeB),或者中继站或接入点,或者车载设备、可穿戴设备以及未来5G系统中的下一代节点B(the nextgeneration node B,gNB)或者未来演进的公用陆地移动网(public land mobilenetwork,PLMN)网络中的基站等。
终端可以是无线终端,或者,也可以是有线终端。无线终端可以是指向用户提供语音和/或数据连通性的设备,具有无线连接功能的手持式设备或连接到无线调制解调器的其他处理设备。终端与接入网设备之间采用某种空口技术(如NR技术或LTE技术)相互通信。终端与终端之间也可以采用某种空口技术(如NR技术或LTE技术)相互通信。无线终端可以经接入网设备与一个或多个核心网设备通信,如与AMF、SMF等进行通信。无线终端可以是移动终端(如移动电话)、智能电话、卫星无线设备、无线调制解调器卡、具有移动终端的计算机(例如,膝上型、便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置)、个人通信业务(personal communication service,PCS)电话、无绳电话、会话发起协议(sessioninitiation protocol,SIP)话机、无线本地环路(wireless local loop,WLL)站、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)、虚拟现实(virtual reality,VR)眼镜、增强现实(augmented reality,AR)眼镜、机器类型通信终端、物联网终端、路边单元(road sideunit,RSU)、无人机上装载的通信设备等。无线终端也可以称为用户设备(user equipment,UE)、终端设备、订户单元(subscriber unit)、订户站(subscriber station),移动站(mobile station)、移动台(mobile)、远程站(remote station)、接入点(access point)、接入终端(access terminal)、用户终端(user terminal)、用户代理(user agent)等。
DN指的是为用户提供数据传输服务的运营商网络,如网络互连协议多媒体业务(IP multi-media service,IMS)网络、互联网(Internet)等。终端通过建立终端到接入网设备到UPF到DN之间的PDU会话(PDU session),访问DN。PDU会话是终端和DN之间的连接,用于提供PDU连接服务。其中,PDU会话类型可以是IP连接、以太网连接或者非结构数据连接等。5G系统的核心网支持的PDU连接服务,是指提供终端和由数据网络名称(data networkname,DNN)确定的DN之间PDU交换的服务。终端可以发起建立一个或多个PDU会话,来连接到相同的DN或者不同的DN。例如,图3中,终端发起建立PDU会话1和PDU会话2,来连接到相同的DN。
可以理解的是,除图2所示功能网元之外,5G网络的网络架构还可以包括其他功能网元。例如,网络开放功能(network exposure function,NEF)等,在本申请实施例中,网元也可以称为实体或设备等。
基于图1所示的通信架构,终端可以建立两个PDU会话,分别为第一PDU会话和第二PDU会话,第一PDU会话的锚定点为第一UPF(也就是说,第一PDU会话的数据包需要经过第一UPF),第二PDU会话的锚定点为第二UPF(也就是说,第二PDU会话的数据包需要经过第二UPF)。其中,数据包也可以称为业务报文。
本申请实施例中,作为一种可能的实现方式,第二接入网设备可以作为第一接入网设备的备份站,以便当第一接入网设备出现故障时,第二接入网设备可以保证业务通信不中断,由此提升整个通信链路的可靠性。
在不同实现场景下,第一接入网设备和第二接入网设备可以有相同的频率部署,也可以有不同的频率部署。第一接入网设备和第二接入网设备可以全带宽备份,也可以频谱部分共享。例如,以频谱带宽为100兆赫兹(MHz)为例。第一接入网设备可以使用前50MHz工作,后50MHz对第二接入网设备进行备份。类似的,第二接入网设备可以使用前50MHz对第一接入网设备进行备份,后50MHz对其他终端提供服务。在不同的实现场景下,第一接入网设备和第二接入网设备的标识可以相同,也可以不同。
第二接入网设备可以从第一接入网设备获取第一接入网设备的小区配置参数。第二接入网设备可以根据第一接入网设备的小区配置参数进行小区配置,从而实现相同小区配置和覆盖,以便当第一接入网设备出现故障时,第二接入网设备能够无延迟无丢包地实现对终端的业务通信的切换。此时,对于终端而言,只可以看到一个逻辑的接入网设备,并不会区分第一接入网设备和第二接入网设备。由于第二接入网设备和第一接入网设备有相同小区配置和覆盖,因此,终端通过第一PDU会话发送的上行数据包,第一接入网设备和第二接入网设备都可以接收到,终端通过第二PDU会话发送的上行数据包,第一接入网设备和第二接入网设备也都可以接收到。针对同一应用层数据,DN会生成两个下行数据包,并通过第一PDU会话和第二PDU会话分别发送给第一UPF和第二UPF,这两个下行数据包的应用层序列号相同。第一接入网设备和第二接入网设备的隧道信息不同,第一UPF根据第一接入网设备的隧道信息发送第一PDU会话的下行数据包给第一接入网设备,第二UPF根据第二接入网设备的隧道信息发送第二PDU会话的下行数据包给第二接入网设备。
第二接入网设备还可以与AMF以及UPF预先建立数据传输通道,以便当第一接入网设备出现故障时,第二接入网设备能够无延迟无掉包地实现对核心网设备的业务通信的切换。由此即可保证在第一接入网设备出现故障时,第二接入网设备能够快速准确地接管相关业务,保证业务通信的高质量传输,以达到提升通信链路可靠性的目的。
第一接入网设备还可以通过与第二接入网设备之间的交互,实现第一接入网设备与第二接入网设备之间的同步配置,以便在第一接入网设备出现故障时,第二接入网设备可以顺利地接管第一接入网设备的相关业务,保证业务通信的顺利进行。其中,同步配置可以包括以下信息的一种或多种的配置:第一PDU会话的上下文,第二PDU会话的上下文,处理第一PDU会话的接入网设备的信息,处理第二PDU会话的接入网设备的信息,接入层(accessstratum,AS)上下文,核心网上下文,移动性管理(mobility management,MM)上下文,AS秘钥,非接入层(non-access-stratum,NAS)秘钥,以及对应的安全算法等信息中的至少一项,还可以包括无线资源控制(radio resource control,RRC)信息,以及层2(layer 2,L2)信息等中的至少一项。其中,PDU会话的上下文可以包括PDU会话中不同的业务流或QoS流已经传输的报文的序列号,或者即将传输的报文的系列号,具体的序列号可以是分组数据汇聚协议(packet data convergence protocol,PDCP)层的序列号。
为了解决背景技术中提出的问题,基于图1所示的通信架构,本申请提供了两种方案(记为方案1和方案2),以下分别进行描述。
方案1
在方案1中,终端仅通过第一PDU会话发送上行数据包。DN(具体可以为DN中的业务服务器)通过第一PDU会话和第二PDU会话发送下行数据包。针对接收到的应用层序列号相同的下行数据包,第一UPF和第二UPF采用相同的映射规则进行下行数据包的应用层序列号(sequence number,SN)和通用分组无线服务隧道协议用户面(general packet radioservice tunneling protocol user plane,GTP-U)层序列号的映射,从而保证针对DN发送的应用层序列号相同的下行数据包,第一接入网设备接收到的下行数据包和第二接入网设备接收到的下行数据包的GTP-U层序列号相同,实现两个接入网设备的数据包处理的同步,从而保证业务通信不中断,达到提升通信链路可靠性的目的。
在方案1中,图4中的(a)示出了第一接入网设备在未发生故障时的通信路径。参见图4中的(a)中的路径1,终端通过第一PDU会话发送上行数据包之后,第一接入网设备将接收到的该上行数据包发送给第一UPF,第一UPF再发送给DN。DN通过第一PDU会话发送下行数据包之后,第一UPF将接收到的该下行数据包发送给第一接入网设备,第一接入网设备发送给终端。参见图4中的(a)中的路径2,终端通过第一PDU会话发送上行数据包之后,第二接入网设备接收该上行数据包。此时,由于第一接入网设备会通过第一UPF将第一PDU会话的上行数据包发送至DN,因此,第二接入网设备可以不向第二UPF转发第一PDU会话的上行数据包。参见图4中的(a)中的路径3,DN通过第二PDU会话发送下行数据包之后,第二UPF将下行数据包发送给第二接入网设备。此时,由于第一接入网设备会将接收到的第一PDU会话的下行数据包发送给终端,因此,第二接入网设备可以不向终端发送接收到第二PDU会话的下行数据包。
在方案1中,图4中的(b)示出了第一接入网设备在发生故障时的通信路径。参见图4中的(b)中的路径1,由于第一接入网设备发生故障,因此,路径1无法再用于传输数据。此时,针对下行数据包,参见图4中的(b)中的路径2,DN通过第二PDU会话发送下行数据包之后,第二UPF将接收到的该下行数据包发送给第二接入网设备,第二接入网设备发送给终端。针对上行数据包,参见图4中的(b)中的路径3,终端通过第一PDU会话发送上行数据包之后,第二接入网设备接收该上行数据包,并发送给第二UPF,由于第一PDU会话的锚定点为第一UPF,因此,第二UPF将该上行数据包发送给第一UPF,第一UPF再发送给DN。
具体的,参见图5,方案1提供的通信方法包括:
501、SMF向第一UPF发送第一指示信息,第一指示信息用于指示第一UPF通过第一映射规则进行下行数据包的应用层序列号和GTP-U层序列号的映射。相应的,第一UPF从SMF接收第一指示信息。
其中,终端建立了第一PDU会话和第二PDU会话与DN通信,终端接入的接入网设备包括第一接入网设备和第二接入网设备,第一接入网设备和第二接入网设备具有相同的小区配置。由于第一接入网设备和第二接入网设备具有相同的小区配置,因此,第一PDU会话和第二PDU会话互为冗余会话。其中,冗余会话是指传输相同的上行应用层数据和下行应用层数据的会话。
其中,第一UPF为第一PDU会话的锚定点。
其中,下行数据包的应用层所采用的协议可以为应用层冗余协议。应用层冗余协议可以为高可用性无缝冗余协议(high-availability seamless redundancy,HSR)、并行冗余协议(parallel redundancy protocol,PRP)和帧冗余复制和去重(framereplication and elimination for reliability,FRER)等。
GTP-U层是指用于接入网设备与UPF之间进行隧道传输的协议层,在不同的通信系统的协议栈架构中,具体该功能的协议层还可以有其他的名称,本申请不作限制。
可选的,第一指示信息还用于指示第一映射规则。第一映射规则也可以为预设的或通过其他指示信息指示的,本申请不作限制。
作为一种实现方式,第一映射规则可以是将GTP-U层序列号设置成接收到的下行数据包的应用层序列号,比如,应用层序列号为00000000 00010001,则GTP-U层序列号也设置成00000000 00010001。
作为另一种实现方式,第一映射规则可以是将应用层序列号作为输入参数,代入预设的函数,确定该应用层序列号对应的GTP-U层序列号。
作为另一种实现方式,第一映射规则可以是将应用层序列号和服务质量流标识(quality of service flow indicator,QFI)作为输入参数,代入预设的函数,确定该应用层序列号对应的GTP-U层序列号。其中,QFI是下行数据包所在的QoS流的标识。
502、SMF向第二UPF发送第二指示信息,第二指示信息用于指示第二UPF通过第一映射规则进行下行数据包的应用层序列号和GTP-U层序列号的映射。相应的,第二UPF从SMF接收第二指示信息。
其中,第二UPF为第二PDU会话的锚定点。
可选的,第二指示信息还用于指示第一映射规则。第一映射规则也可以为预设的或通过其他指示信息指示的,本申请不作限制。
503、在接收到第一PDU会话的第一下行数据包(即DN通过第一PDU会话发送的第一下行数据包)时,第一UPF根据第一映射规则进行第一下行数据包的应用层序列号和GTP-U层序列号的映射。
504、第一UPF向第一接入网设备发送第一下行数据包。
505、在接收到第二PDU会话的第二下行数据包(即DN通过第二PDU会话发送的第二下行数据包)时,第二UPF根据第一映射规则进行第二下行数据包的应用层序列号和GTP-U层序列号的映射。
506、第二UPF向第二接入网设备发送第二下行数据包。
其中,在第一UPF接收到的第一下行数据包的应用层序列号与第二UPF接收到的第二下行数据包的应用层序列号相同的情况下,第一UPF向第一接入网设备发送的第一下行数据包的GTP-U层序列号与第二UPF向第二接入网设备发送的第二下行数据包的GTP-U层序列号相同。
在后续过程中,第一接入网设备和/或第二接入网设备需要发送下行数据包时,根据下行数据包的GTP-U层序列号映射为PDCP层序列号后发送给终端。
具体的,第一接入网设备和/或第二接入网设备根据下行数据包的GTP-U层序列号映射为PDCP层序列号的方法可以是:
方法一、第一接入网设备和/或第二接入网设备将GTP-U层的序列号作为输入参数,代入预设的函数,确定PDCP层的序列号。
方法二、第一接入网设备和/或第二接入网设备将GTP-U层的序列号和QFI作为输入参数,代入预设的函数,确定PDCP层的序列号。
方案1提供的通信方法,第一UPF和第二UPF可以采用相同的映射规则进行下行数据包的应用层序列号和GTP-U层序列号的映射,使得在第一UPF接收到的第一下行数据包的应用层序列号与第二UPF接收到的第二下行数据包的应用层序列号相同的情况下,第一UPF向第一接入网设备发送的第一下行数据包的GTP-U层序列号与第二UPF向第二接入网设备发送的第二下行数据包的GTP-U层序列号相同,实现两个接入网设备的数据包处理的同步(也就是实现两个接入网设备在用户面报文上的同步),从而保证业务通信不中断,达到提升通信链路可靠性的目的。
在方案1中,SMF可以在满足以下条件1至条件3中的任意一个或多个条件时,执行步骤501和/或步骤502。
条件1、SMF从第一接入网设备接收第四指示信息。其中,第四指示信息用于指示以下信息中的任意一种或多种:
信息1、进行下行数据包的应用层序列号和GTP-U层序列号的映射。
信息2、第一接入网设备支持双连接,即网络中有与该第一接入设备匹配的第二接入网设备,第二接入网设备和第一接入网设备具有相同的小区配置。
信息3、第一接入网设备确定启动备份传输,即第一接入网设备确定启动第二接入网设备执行备份传输,第二接入网设备和第一接入网设备具有相同的小区配置。
在条件1中,可选的,第一接入网设备确定启动备份传输时,通过AMF向SMF发送第四指示信息。备份传输的目的是为了实现数据传输的高可靠性。其中,第一接入网设备可以默认启动备份传输,也可以在获取到第一PDU会话或第二PDU会话对应的S-NSSAI和/或DNN、且S-NSSAI和/或DNN设置为需要启动备份传输时,确定启动备份传输。其中,S-NSSAI和/或DNN可以是第一PDU会话或第二PDU会话建立或修改的过程中,AMF发送给第一接入网设备的。例如,S-NSSAI和/或DNN可以携带在N2 PDU会话请求(N2 PDU Session Request)中。需要启动备份传输的S-NSSAI和/或DNN可以是预设的。
条件2、SMF从终端接收第一PDU会话建立请求,第一PDU会话建立请求用于请求建立第一PDU会话,并且第一PDU会话建立请求中包括第二PDU会话的标识。
在条件2中,终端向SMF发送第一PDU会话建立请求。
在条件2中,第二PDU会话的标识用于指示第二PDU会话和第一PDU会话互为冗余会话。用于指示第二PDU会话和第一PDU会话互为冗余会话的信息还可以为第一PDU会话建立请求中的其他信息,本申请不作限制。
条件3、SMF从终端接收第二PDU会话建立请求,第二PDU会话建立请求用于请求建立第二PDU会话,并且第二PDU会话建立请求中包括第一PDU会话的标识。
在条件3中,终端向SMF发送第二PDU会话建立请求。
在条件3中,第一PDU会话的标识用于指示第一PDU会话和第二PDU会话互为冗余会话。用于指示第一PDU会话和第二PDU会话互为冗余会话的信息还可以为第二PDU会话建立请求中的其他信息,本申请不作限制。
在满足以上条件1至条件3中的任意一个或多个条件时,说明需要对上行数据包或下行数据包进行可靠性保障,因此,SMF可以步骤501和/或步骤502。示例性的,参见图6,在步骤500a(对应条件1)、500b(对应条件2)、500c(对应条件3)中的任意一个或多个步骤被执行时,SMF可以步骤501和/或步骤502。具体的,SMF可以在满足条件1或条件2或条件3的情况下,执行步骤501和步骤502,也可以在满足条件2的情况下,执行步骤501,在满足条件3的情况下,执行步骤502。
在方案1中,可选的,参见图7,该方法还包括:
507、SMF或第一接入网设备向终端发送第三指示信息,第三指示信息用于指示终端仅在第一PDU会话上发送上行数据包。相应的,终端从第一接入网设备或通过第一接入网设备从SMF接收第三指示信息。步骤507包括步骤507a或步骤507b。步骤507a是指第一接入网设备向终端发送第三指示信息,终端从第一接入网设备接收第三指示信息。步骤507b是指SMF通过第一接入网设备向终端发送第三指示信息,终端通过第一接入网设备从SMF接收第三指示信息。
508、终端在第一PDU会话上发送上行数据包。具体的,终端可以根据第三指示信息仅在第一PDU会话上发送上行数据包。
在方案1中,可选的,参见图7,该方法还包括:
509、终端根据第三指示信息丢弃第二PDU会话上的上行数据包;或者,终端根据第三指示信息不生成第二PDU会话上的上行数据包。具体的,终端可以在第二PDU会话对应的PDCP层生成上行数据包后丢弃,或者,终端可以不在第二PDU会话对应的PDCP层生成上行数据包。
在方案1中,可选的,参见图7,该方法还包括:
510、SMF指示第一接入网设备处理第一PDU会话。相应的,第一接入网设备根据该指示处理第一PDU会话。具体的,针对上行数据包,第一接入网设备接收终端通过第一PDU会话发送的上行数据包,并发送给第一UPF,第一UPF发送给DN。针对下行数据包,DN通过第一PDU会话发送下行数据包给第一UPF,第一UPF发送给第一接入网设备,第一接入网设备发送给终端。
可选的,参见图8,该方法还包括:
801、在未检测到第一接入网设备故障的情况下,第二接入网设备接收终端通过第一PDU会话发送的第一上行数据包和第二UPF通过第二PDU会话发送的第三下行数据包,并缓存第一上行数据包和第三下行数据包。
步骤801包括步骤801a、步骤801b和步骤801c。步骤801a为:终端通过第一PDU会话发送第一上行数据包,第二接入网设备接收第一上行数据包。步骤801b为:第二UPF通过第二PDU会话向第二接入网设备发送第三下行数据包,第二接入网设备接收第三下行数据包。步骤801c为:第二接入网设备缓存第一上行数据包和第三下行数据包。
802、在检测到第一接入网设备故障的情况下,第二接入网设备接收终端通过第一PDU会话发送的第二上行数据包,并发送给第二UPF;第二接入网设备接收第二UPF通过第二PDU会话发送的第四下行数据包并发送给终端。
步骤802包括步骤802a、步骤802b、步骤802c和802d。步骤802a为:终端通过第一PDU会话发送第二上行数据包,第二接入网设备接收第二上行数据包。步骤802b为:第二接入网设备向第二UPF发送第二上行数据包,第二UPF接收第二上行数据包。步骤802c为:第二UPF通过第二PDU会话向第二接入网设备发送第四下行数据包,第二接入网设备接收第四下行数据包。步骤802d为:第二接入网设备向终端发送第四下行数据包。
具体的,在第二接入网设备将第一PDU会话的上行数据包发送给第二UPF之前,第二接入网设备根据从第一接入网设备获取的第一PDU会话的上下文,确定需要发送给第二UPF的上行数据包。示例性的,第二接入网设备从第一PDU会话的上下文中获取第一接入网设备发送给第一UPF的第一PDU会话的第一QoS流的最后一个上行数据包的PDCP层序列号x,第二接入网设备确定要向第二UPF发送第一PDU会话的第一QoS流的上行数据包的PDCP序列号为x+1,将该数据包封装为GTP-U数据包后发给第二UPF。
需要说明的是,在未检测到第一接入网设备故障的情况下,第一接入网设备会处理终端通过第一PDU会话发送的上行数据包和第一UPF通过第一PDU会话发送的下行数据包,此时,不需要第二接入网设备处理上行数据包或下行数据包,因此,第二接入网设备可以缓存上行数据包或下行数据包,在缓存时间达到一定的时间后丢弃上行数据包或下行数据包。具体的,可以设置一个缓存定时器(timer),该定时器超时时,丢弃该上行数据包或下行数据包。
可选的,参见图8,该方法还包括:
803、SMF从第一UPF接收第一UPF的隧道信息,该隧道信息包括第一UPF的隧道端点标识和IP地址。
804、SMF向第二UPF发送第一UPF的隧道信息,并配置路由规则,用于第二UPF根据该隧道信息和路由规则转发第一PDU会话的上行数据包到第一UPF。相应的,第二UPF从SMF接收第一UPF的隧道信息和路由规则。可选的,该路由规则包括第一PDU会话的上行数据包所关联的业务的描述信息,例如,可以是IP五元组。第二UPF接收到上行数据包后,若与路由规则中的业务描述信息相匹配,则根据该第一UPF的隧道信息向第一UPF转发该上行数据包。
805、在接收到第一PDU会话的上行数据包时,第二UPF根据第一UPF的隧道信息向第一UPF发送第一PDU会话的上行数据包。
需要说明的是,在检测到第一接入网设备故障的情况下,第二接入网设备接收终端通过第一PDU会话发送的上行数据包,并发送给第二UPF,由于第一PDU会话的锚定点为第一UPF,因此,第二UPF需要通过第二UPF和第一UPF之间的隧道向第一UPF发送第一PDU会话的上行数据包,第一UPF再向DN发送该第一PDU会话的上行数据包。因此,第二UPF需要获知第一UPF的隧道信息,以便通过第一UPF的隧道信息对应的隧道发送第一PDU会话的上行数据包给第一UPF。可选的,第二接入网设备向第二UPF发送第一PDU会话的上行数据包,可以是通过第二接入网设备与第二UPF之间的针对第一PDU会话的隧道来发送,也就是说第二接入网设备和第二UPF之间传输第一PDU会话和第二PDU会话所用的隧道可以不同。
方案2
在方案2中,终端通过第一PDU会话和第二PDU会话发送上行数据包。DN(具体可以为DN中的业务服务器)通过第一PDU会话和第二PDU会话发送下行数据包。针对接收到的应用层序列号相同的下行数据包,第一UPF和第二UPF采用相同的映射规则进行下行数据包的应用层序列号和GTP-U层序列号的映射,从而保证针对DN发送的应用层序列号相同的下行数据包,第一接入网设备接收到的下行数据包和第二接入网设备接收到的下行数据包的GTP-U层序列号相同,实现两个接入网设备的数据包处理的同步,从而保证业务通信不中断,达到提升通信链路可靠性的目的。
在方案2中,图9中的(a)示出了第一接入网设备在未发生故障时的通信路径。参见图9中的(a)中的路径1,终端通过第一PDU会话发送上行数据包之后,第一接入网设备将接收到的该上行数据包发送给第一UPF,第一UPF再发送给DN。DN通过第一PDU会话发送下行数据包之后,第一UPF将接收到的该下行数据包发送给第一接入网设备,第一接入网设备发送给终端。参见图9中的(a)中的路径2,终端通过第二PDU会话发送上行数据包之后,第一接入网设备将接收到的该上行数据包丢弃。参见图9中的(a)中的路径3,终端通过第一PDU会话发送上行数据包之后,第二接入网设备接收该上行数据包。参见图9中的(a)中的路径4,终端通过第二PDU会话发送上行数据包之后,第二接入网设备接收该上行数据包,并进行缓存。由于第二接入网设备会缓存第二PDU会话的上行数据包,因此,第一PDU会话的上行数据包第二接入网设备可以丢弃。参见图9中的(a)中的路径5,DN通过第二PDU会话发送下行数据包之后,第二UPF将下行数据包发送给第二接入网设备。此时,由于第一接入网设备会将接收到的第一PDU会话的下行数据包发送给终端,因此,第二接入网设备可以不向终端发送接收到第二PDU会话的下行数据包。
在方案2中,图9中的(b)示出了第一接入网设备在发生故障时的通信路径。参见图9中的(b)中的路径1和路径2,由于第一接入网设备发生故障,因此,路径1和路径2无法再用于传输数据。此时,参见图9中的(b)中的路径3,DN通过第二PDU会话发送下行数据包之后,第二UPF将接收到的该下行数据包发送给第二接入网设备,第二接入网设备发送给终端。终端通过第二PDU会话发送上行数据包之后,第二接入网设备接收该上行数据包,并发送给第二UPF,第二UPF再发送给DN。参见图9中的(b)中的路径4,终端通过第一PDU会话发送上行数据包之后,第二接入网设备接收该上行数据包,由于第二接入网设备转发第二PDU会话的上行数据包,因此,第一PDU会话的上行数据包第二接入网设备可以丢弃。
在方案2中,各个网元执行的大部分动作与方案1中相同,因此,为了避免冗余,该部分仅仅描述方案2和方案1中的不同点,其余部分可参照方案1进行理解。
不同点1、由于在方案2中,终端通过第一PDU会话和第二PDU会话发送上行数据包,因此,方案1中的步骤507和步骤508不执行。相应的,与第三指示信息相关的动作也不需执行。
不同点2、由于在方案2中,第一接入网设备在发生故障时,第二接入网设备处理终端通过第二PDU会话发送的上行数据包和DN通过第二PDU会话发送的下行数据包。此时,第二UPF接收第二接入网设备发送的第二PDU会话的上行数据包,不需要处理第一PDU会话的上行数据包。因此,步骤803至步骤805不执行。
不同点3、由于第一接入网设备可以接收到第二PDU会话的上行数据包,但是第一接入网设备不处理第二PDU会话的上行数据包,因此,第一接入网设备可以执行以下动作:第一接入网设备丢弃终端通过第二PDU会话发送的上行数据包。
不同点4、由于终端执行的动作不同,在方案2中,针对第二接入网设备,上述步骤801和步骤802不执行,参见图10,可以执行以下步骤1001和步骤1002:
1001、在未检测到第一接入网设备故障的情况下,第二接入网设备接收终端通过第一PDU会话发送的第三上行数据包,并丢弃第三上行数据包。
步骤1001包括步骤1001a和步骤1001b。步骤1001a为:终端通过第一PDU会话发送第三上行数据包,第二接入网设备接收终端通过第一PDU会话发送的第三上行数据包。步骤1001b为:第二接入网设备丢弃第三上行数据包。
1002、在检测到第一接入网设备故障的情况下,第二接入网设备接收终端通过第二PDU会话发送的第四上行数据包,并发送给第二UPF;第二接入网设备接收第二UPF通过第二PDU会话发送的第五下行数据包并发送给终端。
步骤1002包括步骤1002a、步骤1002b、步骤1002c和1002d。步骤1002a为:终端通过第二PDU会话发送第四上行数据包,第二接入网设备接收终端通过第二PDU会话发送的第四上行数据包。步骤1002b为:第二接入网设备向第二UPF发送第四上行数据包,第二UPF接收第四上行数据包。步骤1002c为:第二UPF通过第二PDU会话向第二接入网设备发送第五下行数据包,第二接入网设备接收第五下行数据包。步骤1002d为:第二接入网设备向终端发送第五下行数据包。
需要说明的是,由于第二接入网设备主要处理第二PDU会话的上行数据包或下行数据包,而此时终端也会通过第二PDU会话发送上行数据包,因此,在第二接入网设备接收到第三上行数据包时,第二接入网设备可以丢弃第三上行数据包。
在方案2中,参见图10,该方法还包括:在未检测到第一接入网设备故障的情况下,第二接入网设备接收终端通过第二PDU会话发送的第五上行数据包和第二UPF通过第二PDU会话发送的第六下行数据包,并缓存第五上行数据包和第六下行数据包。
步骤1003包括步骤1003a、步骤1003b和步骤1003c。步骤1003a为:终端通过第二PDU会话发送第五上行数据包,第二接入网设备接收终端通过第二PDU会话发送的第五上行数据包。步骤1003b为:第二UPF通过第二PDU会话发送第六下行数据包,第二接入网设备接收第二UPF通过第二PDU会话发送的第六下行数据包。步骤1003c为:第二接入网设备缓存第五上行数据包和第六下行数据包。
需要说明的是,由于第二接入网设备主要处理第二PDU会话的上行数据包或下行数据包,第二接入网设备在接收到第二PDU会话的上行数据包或下行数据包后,可以缓存该上行数据包或下行数据包,并在缓存时间达到一定的时间后丢弃上行数据包或下行数据包。
在方案2中,终端将第一PDCP实体和第二PDCP实体关联。其中,第一PDCP实体与第一PDU会话对应,第二PDCP实体与第二PDU会话对应。关联的两个PDCP实体为携带同一业务流的同一应用层数据的两个上行数据包分配相同的PDCP层序列号,终端在第一PDU会话和第二PDU会话上发送这两个上行数据包。具体的,针对同一业务流的同一应用层数据的两个上行数据包,终端可以均按照第二映射规则根据应用层序列号生成PDCP层序列号,以保证同一业务流的同一应用层数据的两个上行数据包分配相同的PDCP层序列号。具体的,终端根据应用层序列号映射PDCP层序列号的方法可以是:
方法一、终端将应用层序列号作为输入参数,代入预设的函数,确定PDCP层序列号。
方法二、终端将应用层序列号和QFI作为输入参数,代入预设的函数,确定PDCP层序列号。
第二映射规则可以是预配置在终端上,也可以是SMF通过第一接入网设备和/或第二接入网设备在会话建立过程中下发给终端的。
上述方案1相比方案2而言,由于终端在第二PDU会话上不发送上行数据包,因此,可以避免空口信号干扰,节省空口资源。
在上述方案1和方案2中,第二接入网设备可以通过以下方式1至方式3中的任意一种或多种方式确定第一接入网设备是否故障。
方式1、第二接入网设备接收来自终端的信息,并根据终端反馈的信息,确定第一接入网设备是否出现故障。
例如,该信息可以为终端反馈的肯定确认(Acknowledgement,ACK)/否定确认(Negative-Acknowledgment,NACK)。应当理解的是,大部分终端相关业务均为周期性业务,终端会根据与其保持通信的接入网设备(如第一接入网设备)发送的信息进行ACK/NACK反馈。由于第二接入网设备处于能够接收信息的状态,因此第二接入网设备能够接收到与第一接入网设备保持通信的多个终端上报的ACK/NACK的情况。当第二接入网设备在某个周期接收到的NACK占比超过第一阈值(如80%)时,则第二接入网设备确定第一接入网设备出现故障。
方式2、第二接入网设备接收来自终端的测量信息,并根据测量信息确定第一接入网设备是否出现故障。
例如,第一接入网设备发送第一参考信息,该第一参考信息可以为信道状态指示参考信号(channel status indication reference signal,CSI-RS),信道状态指示干扰测量(CSI-interference measurement,CSI-IM),解调参考信号(demodulation referencesignal,DMRS),小区参考信号(cell reference signal,CRS)中的一个或多个。终端接收第一接入网设备发送的第一参考信息,并进行测量,测量后可以根据第一接入网设备的配置进行周期性或者基于事件进行上报。第二接入网设备和第一接入网设备是同频同配置因此可以接收到终端上报的测量结果,第二接入网设备根据终端上报的测量值,若低于某一阈值,则判断第一接入网设备出现故障。第二接入网设备可以根据至少一个终端的上报结果进行判定。具体的终端若是根据事件触发上报,则可以设置第二阈值,当测量结果低于该值时进行上报。则第二接入网设备可根据至少一个终端上报结果进行判断第一接入网设备故障。例如,以第一参考信息为CSI-RS为例。第二接入网设备接收到来自终端1和终端2反馈的CSI-RS测量结果小于第二阈值时,则认为终端和第一接入网设备之间的通信出现问题,即第一接入网设备出现故障。
方式3、第二接入网设备接收来自第一接入网设备的第二参考信息,并根据该第二参考信息,确定第一接入网设备是否出现故障。
示例性的,类似于上述说明,第二接入网设备可以对第二参考信号进行测量,若测量结果低于第三阈值,则确定第一接入网设备出现故障。所述第二参考信息与第一参考信息可以相同。第二接入网设备可以根据第一接入网设备发送的对第二参考信息的配置进行测量。
在第二接入网设备确定第一接入网设备出现故障后,就可以接管第一接入网设备与终端之间的通信。当第一UPF确定第一接入网设备数据不可达后,则停止向第一接入网设备传输数据。待到第一接入网设备故障解除恢复工作后,第一UPF即可向第一接入网设备发送数据,恢复双路传输。第一接入网设备与第二接入网设备互为备份关系,且故障恢复后可以维持当前工作状态或者转换为第一接入网设备工作第二接入网设备备份的状态,需要第一接入网设备和第二接入网设备协商,比如可以协商一个时间点第一接入网设备接管第二接入网设备停止工作,也可以第一接入网设备向第二接入网设备发送接管指示,第二接入网设备停止工作,第一接入网设备继续工作。
为了使得本申请上述实施例更加的清楚,以下通过实施例1和实施例2对上述方案1和方案2的实现流程作示例性说明。
实施例1
实施例1中,SMF可以通过第一PDU会话建立流程和第二PDU会话建立流程实现上述方案1,以下通过图11和图12分别进行示例性说明。
参见图11,第一PDU会话建立流程包括:
1101、终端向AMF发送第一PDU会话建立请求(PDU Session EstablishmentRequest)。
其中,第一PDU会话建立请求用于请求建立第一PDU会话。第一PDU会话建立请求除了包括第一PDU会话的标识外,还包括第二PDU会话的标识,从而指示第二PDU会话和第一PDU会话互为冗余会话。
其中,第二PDU会话的标识可以为终端提前为第二PDU会话分配的。
1102、AMF进行SMF选择(SMF selection)。
1103、AMF向SMF发送第一PDU会话的PDU会话创建会话上下文请求(Nsmf_PDUSession_CreateSMContext Request)。
其中,第一PDU会话的PDU会话创建会话上下文请求用于请求创建第一PDU会话的上下文。该请求中包括步骤1101中终端发送的第一PDU会话的标识以及第二PDU会话的标识,从而指示第二PDU会话和第一PDU会话互为冗余会话。
1104、若SMF中没有终端的签约信息,SMF通过订阅检索(Subscriptionretrieval)/订阅更新(Subscription for updates)流程从UDM获取终端的签约信息。
1105、SMF向AMF发送第一PDU会话的PDU会话创建会话上下文的响应(Nsmf_PDUSession_CreateSMContext Response)。
1106、各个网元交互进行第一PDU会话的鉴权与授权(PDU Sessionauthentication/authorization)流程。
1107、若第一PDU会话采用动态策略控制和计费(Policy Control and Charging,PCC),SMF执行PCF选择,并初始化会话管理策略联合建立(SM Policy AssociationEstablishment)/会话管理策略联合修改(SM Policy Association Modification)流程。
步骤1107包括图11中的步骤1107a和步骤1107b。步骤1107a为:SMF进行PCF选择。步骤1107b为:SMF初始化会话管理策略联合建立/会话管理策略联合修改流程。
1108、SMF进行UPF选择(UPF selection)。
其中,SMF选择出的UPF即第一UPF。
1109、SMF初始化会话管理策略联合修改流程。
1110、SMF与第一UPF建立N4会话连接。
步骤1110包括步骤1110a和步骤1110b。步骤1110a为:SMF向第一UPF发送N4会话建立/修改请求(N4 Session Establishment/Modification Request)。步骤1110b为:第一UPF向SMF发送N4会话建立/修改响应(N4 Session Establishment/ModificationResponse)。
其中,SMF在步骤1110a中向第一UPF请求用于第一接入网设备传输第一PDU会话的上行数据包的第一UPF的隧道信息(可以记为第一UPF的第一隧道信息),第一UPF在步骤1110b中发送第一UPF的第一隧道信息给SMF。
1111、SMF向AMF发送N1N2消息(Namf_Communication__N1N2MessageTransfer)。
其中,N1N2消息中包括N2消息,N2消息中包括第一UPF的第一隧道信息,用于建立上行N3链路,还包括指示第一接入网设备处理第一PDU会话的信息。可选的,SMF可以向第一接入网设备指示第一PDU会话为主PDU会话,第一接入网设备接收到SMF的指示后,处理第一PDU会话。或者SMF可以向第一接入网设备发送第七指示信息,第一接入网设备接收到该第七指示信息后,处理第一PDU会话。
其中,N1N2消息中还包括N1消息,可选的,N1消息中包括发送给终端的第三指示信息,第三指示信息用于指示所述终端仅在所述第一PDU会话上发送上行数据包。
在步骤1111之前,SMF可以确定对PDU会话做冗余处理。具体的,SMF可以根据在步骤1103获取的第一PDU会话和第二PDU会话互为冗余会话的信息确定对第一PDU会话和第二PDU会话做冗余处理。或者,SMF也可以根据第一PDU会话对应的DNN或S-NSSAI确定是否对PDU会话做冗余处理。具体的,若SMF接收到的第一PDU会话的PDU会话创建会话上下文请求中包括的第一PDU会话对应的DNN或S-NSSAI为需要进行备份传输的DNN或S-NSSAI时,确定对PDU会话做冗余处理。
进一步的,SMF可以在第一接入网设备具备进行备份传输的能力的情况下,确定对PDU会话做冗余处理。
其中,DNN或S-NSSAI、第一PDU会话和第二PDU会话互为冗余会话的信息(例如,第一PDU会话和第二PDU会话的标识)、第一接入网设备是否具备进行备份传输的能力等信息可以携带在步骤1103的PDU会话创建会话上下文请求中携带给SMF。
其中,第一接入网设备是否具备进行备份传输的能力的信息可以在NG Setup(NG连接建立)过程中AMF从第一接入网设备获取。
1112、AMF向第一接入网设备发送N2 PDU会话请求(N2_PDUSession_Request)。
其中,N2 PDU会话请求中包括步骤1111中的N2消息,可选的,还包括第三指示信息。
1113、第一接入网设备分配无线资源。
具体的,第一接入网设备可以执行AN-特定资源建立(AN-specific resourcesetup)流程。通过该流程分配无线资源,并在该流程中将PDU会话建立接受(PDU SessionEstablishment accept)消息发送给终端。
其中,在分配无线资源的过程中,第一接入网设备将第三指示信息发送给终端。
1114、第一接入网设备向AMF发送N2 PDU会话响应(N2 PDU Session Response)。
其中,N2 PDU会话响应中包括第四指示信息,第四指示信息用于指示进行下行数据包的应用层序列号和GTP-U层序列号的映射。N2 PDU会话响应中还包括第一接入网设备的隧道信息。
在步骤1114之前,第一接入网设备可以确定启动备份传输。具体的,第一接入网设备可以默认启动备份传输,也可以是在步骤1112中接收到的N2 PDU会话请求中包括第一PDU会话对应的DNN或S-NSSAI、且该DNN或S-NSSAI为需要进行备份传输的DNN或S-NSSAI时,确定启动备份传输。
1115、AMF向SMF发送第一PDU会话的PDU会话更新会话上下文请求(Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext Request)。
其中,PDU会话更新会话上下文请求中包括第四指示信息。PDU会话更新会话上下文请求中还包括第一接入网设备的隧道信息。
1116、SMF执行N4会话修改流程。
其中,SMF通过N4会话修改流程将第一指示信息发送给第一UPF,第一指示信息用于指示第一UPF通过第一映射规则进行下行数据包的应用层序列号和GTP-U层序列号的映射。SMF还通过N4会话修改流程将第一接入网设备的隧道信息和N4会话标识发送给第一UPF,从而建立下行N3链路。
可选的,第一指示信息还用于指示第一映射规则。
其中,步骤1116包括步骤1116a和步骤1116b。步骤1116a为:SMF向第一UPF发送N4会话修改请求(N4 Session Modification Request),N4会话修改请求中可以包括第一指示信息。步骤1116b为:第一UPF向SMF发送N4会话修改响应(N4 Session ModificationResponse)。
1117、SMF向AMF发送第一PDU会话的PDU会话更新会话上下文响应(Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext Response)。
参见图12,第二PDU会话建立流程包括:
1201、终端向AMF发送第二PDU会话建立请求。
其中,第二PDU会话建立请求用于请求建立第二PDU会话。第二PDU会话建立请求中除了包括第二PDU会话的标识外,还包括第一PDU会话的标识,从而指示第一PDU会话和第二PDU会话互为冗余会话。
1202、AMF进行SMF选择。
1203、AMF向SMF发送第二PDU会话的PDU会话创建会话上下文请求。
其中,第二PDU会话的PDU会话创建会话上下文请求用于请求创建第二PDU会话的上下文。可选的,该请求中包括步骤1201中终端发送的第一PDU会话的标识以及第二PDU会话的标识,从而指示第二PDU会话和第一PDU会话互为冗余会话。
1204、若SMF中没有终端的签约信息,SMF通过订阅检索/订阅更新流程从UDM获取终端的签约信息。
1205、SMF向AMF发送第二PDU会话的PDU会话创建会话上下文的响应。
1206、各个网元交互进行第二PDU会话的鉴权与授权。
1207、若第二PDU会话采用动态策略控制和计费,SMF执行PCF选择,并初始化会话管理策略联合建立/会话管理策略联合修改流程。
步骤1207包括图12中的步骤1207a和步骤1207b。步骤1207a为:SMF进行PCF选择。步骤1207b为:SMF初始化会话管理策略联合建立/会话管理策略联合修改流程。
1208、SMF进行UPF选择。
其中,SMF选择出的UPF即第二UPF。
1209、SMF初始化会话管理策略联合修改流程。
1210、SMF与第二UPF建立N4会话连接。
步骤1210包括步骤1210a和步骤1210b。步骤1210a为:SMF向第二UPF发送N4会话建立/修改请求。步骤1210b为:第二UPF向SMF发送N4会话建立/修改响应。
其中,SMF在步骤1210a中向第二UPF请求用于第二接入网设备传输第二PDU会话的上行数据包的第二UPF的隧道信息(可以记为第二UPF的第一隧道信息),第二UPF在步骤1210b中发送第二UPF的第一隧道信息给SMF。
可选的,SMF还在步骤1210a中向第二UPF请求用于第二接入网设备传输第一PDU会话的上行数据包的第二UPF的隧道信息(可以记为第二UPF的第二隧道信息),第二UPF在步骤1210b中发送第二UPF的第二隧道信息给SMF。
可选的,SMF还在步骤1210b中向第二UPF发送用于建立第二UPF和第一UPF之间的转发隧道的第一UPF的隧道信息(可以记为第一UPF的第二隧道信息),第二UPF通过该转发隧道将第一PDU会话的上行数据包发送给第一UPF。具体的,第一UPF的第二隧道信息可以是SMF在步骤1110b中获取的。
1211、SMF向AMF发送N1N2消息。
其中,N1N2消息中还包括N2消息,N2消息中包括第二UPF的第一隧道信息,可选的,还包括第二UPF的第二隧道信息。作为另一种实施方式,N2消息可以包括第二UPF的第一隧道信息以及其对应的第二PDU会话标识,第二UPF的第二隧道信息以及其对应的第一PDU会话标识,用于指示第二接入网设备第二UPF的第一隧道信息用于传输第二PDU会话的上行数据包,第二UPF的第二隧道信息用于传输第一PDU会话的上行数据包。
其中,N1N2消息中还包括N1消息,N1消息中包括发送给终端的第三指示信息,第三指示信息用于指示所述终端仅在所述第一PDU会话上发送上行数据包。
在步骤1211之前,SMF可以确定对PDU会话做冗余处理,具体可参见步骤1111的相关描述,不再赘述。
1212、AMF向第一接入网设备发送N2 PDU会话请求。
其中,N2 PDU会话请求中包括第三指示信息。N2 PDU会话请求中包括步骤1211中的N2消息。
1213、第一接入网设备分配无线资源。
步骤1213的相关描述可参见上述步骤1113,不再赘述。
1214、第一接入网设备向AMF发送N2 PDU会话响应。
步骤1214的相关描述可参见上述步骤1114,不再赘述。
1215、AMF向SMF发送第二PDU会话的PDU会话更新会话上下文请求。
其中,PDU会话更新会话上下文请求中包括第四指示信息。PDU会话更新会话上下文请求中还包括第二接入网设备的隧道信息。第一接入网设备可以通过和第二接入网设备交互获取第二接入网设备的隧道信息。
1216、SMF执行N4会话修改流程。
其中,SMF通过N4会话修改流程将第二指示信息发送给第二UPF,第二指示信息用于指示第二UPF通过第一映射规则进行下行数据包的应用层序列号和GTP-U层序列号的映射。SMF还通过N4会话修改流程将第二接入网设备的隧道信息和N4会话标识发送给第二UPF,从而建立下行N3链路。
可选的,第二指示信息还用于指示第一映射规则。
其中,步骤1216包括步骤1216a和步骤1216b。步骤1216a为:SMF向第二UPF发送N4会话修改请求,N4会话修改请求中可以包括第二指示信息。步骤1216b为:第二UPF向SMF发送N4会话修改响应。
1217、SMF向AMF发送第二PDU会话的PDU会话更新会话上下文响应。
1218、第一接入网设备向第二接入网设备发送第二PDU会话的上下文。
其中,第二PDU会话的上下文中包括第二UPF的第一隧道信息,以便第二接入网设备传输第二PDU会话的上行数据包给第二UPF。可选的,还包括第二UPF的第二隧道信息,以便第二接入网设备传输第一PDU会话的上行数据包给第二UPF。
需要说明的是,第一接入网设备会周期性的或者根据事件触发,向第二接入网设备更新第二PDU会话的上下文,即当第一接入网设备发现第二PDU会话的上下文更新时,向第二接入网设备更新第二PDU会话的上下文。
步骤1218在步骤1213之后执行即可,与其他步骤没有严格的执行顺序。
1219、当第二接入网设备检测到第一接入网设备故障时,开始处理终端通过第一PDU会话发送的上行数据包,并转发到第二UPF,第二UPF将上行数据包转发给第一UPF,第一UPF发送给DN。终端还从第二UPF接收DN通过第二PDU会话发送的下行数据包,并发送给终端。
在实施例1所示的方案中,SMF除了通过步骤1211至步骤1213向终端发送第三指示信息之外,也可以直接通过N1消息发送第三指示信息给终端。
在实施例1所示的方案中,SMF可以在第一PDU会话建立流程中将第三指示信息发送给终端,也可以在第二PDU会话建立流程中将第三指示信息发送给终端,还可以在两个PDU会话建立流程中都发送第三指示信息给终端,本申请不作限制。类似的,第一接入网设备可以在第一PDU会话建立流程中将第四指示信息发送给SMF,也可以在第二PDU会话建立流程中将第四指示信息发送给SMF,还可以在两个PDU会话建立流程中都发送第四指示信息给SMF,本申请不作限制。
实施例2
实施例2中,SMF可以通过第一PDU会话建立流程和第二PDU会话建立流程实现上述方案2,以下通过图13和图14分别进行示例性说明。
参见图13,第一PDU会话建立流程包括:
1301-1310、与步骤1101至步骤1110分别相同。
1311、SMF向AMF发送N1N2消息。
其中,N1N2消息中包括N2消息,N2消息中包括第一UPF的第一隧道信息,用于第一接入网设备传输第一PDU会话的上行数据包给第一UPF,还包括指示第一接入网设备处理第一PDU会话的信息。
可选的,N1N2消息中还包括N1消息,N1消息中包括发送给终端的第五指示信息,第五指示信息用于指示终端第二映射规则,以指示终端根据第二映射规则进行同一应用层数据的两个上行数据包的应用层序列号和PDCP层序列号的映射。具体实现可参见上文,不再赘述。
在步骤1311之前,SMF可以确定对PDU会话做冗余处理,具体可参见步骤1111的相关描述,不再赘述。
1312、AMF向第一接入网设备发送N2 PDU会话请求。
其中,N2 PDU会话请求中包括步骤1311中的N2消息。
可选的,N2 PDU会话请求中包括第五指示信息。
1313、第一接入网设备分配无线资源。
具体的,第一接入网设备可以执行AN-特定资源建立(AN-specific resourcesetup)流程。通过该流程分配无线资源,并在该流程中将PDU会话建立接受(PDU SessionEstablishment accept)消息发送给终端。
可选的,在分配无线资源的过程中,第一接入网设备将第五指示信息发送给终端。
1314-1317、与步骤1114至步骤1117分别相同。
参见图14,第二PDU会话建立流程包括:
1401-1409、与步骤1201至步骤1209分别相同。
1410、步骤1410包括步骤1410a和步骤1410b。步骤1410a为:SMF向第二UPF发送N4会话建立/修改请求。步骤1410b为:第二UPF向SMF发送N4会话建立/修改响应。
其中,SMF在步骤1410a中向第二UPF请求用于第二接入网设备传输第二PDU会话的上行数据包的第二UPF的第一隧道信息,第二UPF在步骤1410b中发送第二UPF的第一隧道信息。
1411、SMF向AMF发送N1N2消息。
其中,N1N2消息包括N2消息,N2消息中包括第二UPF的第一隧道信息,用于建立上行N3链路。
其中,N1N2消息还包括N1消息,N1消息中包括发送给终端的第六指示信息,第六指示信息的作用可以为以下作用1或作用2。
作用1、第六指示信息用于指示终端将第一PDCP实体和第二PDCP实体关联,其中,第一PDCP实体与第一PDU会话对应,第二PDCP实体与第二PDU会话对应。终端可以根据第六指示信息以及第五指示信息,生成第二PDU会话的上行数据包的PDCP层序列号。
作用2、第六指示信息用于指示终端第二映射规则,以指示终端根据第二映射规则进行同一应用层数据的两个上行数据包的应用层序列号和PDCP层序列号的映射。具体实现可参见上文,不再赘述。
在步骤1411之前,SMF可以确定对PDU会话做冗余处理,具体可参见步骤1111的相关描述,不再赘述。
1412、AMF向第一接入网设备发送N2 PDU会话请求。
其中,N2 PDU会话请求中包括步骤1411中的N2消息。其中,N2 PDU会话请求中可以包括第六指示信息。
1413、第一接入网设备分配无线资源。
具体的,第一接入网设备可以执行AN-特定资源建立(AN-specific resourcesetup)流程。通过该流程分配无线资源,并在该流程中将PDU会话建立接受(PDU SessionEstablishment accept)消息发送给终端。
可选的,在分配无线资源的过程中,第一接入网设备将第六指示信息发送给终端。
1414-1417、与步骤1214至步骤1217分别相同。
1418、第一接入网设备向第二接入网设备发送第二PDU会话的上下文。
其中,第二PDU会话的上下文中包括第二UPF的第一隧道信息,以便第二接入网设备传输第二PDU会话的上行数据包给第二UPF。
需要说明的是,第一接入网设备会周期性的或者根据事件触发,向第二接入网设备更新第二PDU会话的上下文,即当第一接入网设备发现第二PDU会话的上下文更新时,向第二接入网设备更新第二PDU会话的上下文。
步骤1418在步骤1413之后执行即可,与其他步骤没有严格的执行顺序。
1419、当第二接入网设备检测到第一接入网设备故障时,开始处理终端通过第二PDU会话发送的上行数据包,并转发到第二UPF,第二UPF将上行数据包转发给DN。终端还从第二UPF接收DN通过第二PDU会话发送的下行数据包,并发送给终端。
在实施例2中,在建立第一PDU会话和第二PDU会话之后,终端可以将与第一PDU会话对应的第一PDCP实体和与第二PDU会话对应的第二PDCP实体关联。
上述图11-图14中的虚线步骤为可选步骤。另外,本申请图5-图8、图10-图14中的步骤在实际实现时可以更多或更少,各个步骤之间的先后顺序可以为其他,图中仅仅是给出了步骤之间的先后顺序的一种示例。
在上述实施例中,下行方向,通过将应用层序列号映射为GTP-U层序列号,再将GTP-U层序列号映射为PDCP层序列号,以便在第一接入网设备故障的情况下,实现第一接入网设备和第二接入网设备的顺利倒换。在第一接入网设备故障的情况下,第二接入网设备使用第二PDU会话传输数据,实现第一接入网设备和第二接入网设备的快速倒换,降低了第一接入网设备和第二接入网设备倒换时延,提高了数据传输的可靠性。
上述实施例以管理第一UPF的SMF和管理第二UPF的SMF为同一个SMF为例进行阐述的。在具体实现时,管理第一UPF的SMF和管理第二UPF的SMF也可以为不同的SMF,该情况下,上述与第一UPF直接或间接通信的SMF替换为管理第一UPF的SMF,与第二UPF直接或间接通信的SMF替换为管理第二UPF的SMF即可。
上述主要从方法的角度对本申请实施例的方案进行了介绍。可以理解的是,各个网元,例如,SMF、第一UPF、第二UPF、第一接入网设备、第二接入网设备、终端等为了实现上述功能,其包含了执行各个功能相应的硬件结构和软件模块中的至少一个。本领域技术人员应该很容易意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行,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。
本申请实施例可以根据上述方法示例对SMF、第一UPF、第二UPF、第一接入网设备、第二接入网设备、终端等进行功能单元的划分,例如,可以对应各个功能划分各个功能单元,也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。需要说明的是,本申请实施例中对单元的划分是示意性的,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。
示例性的,图15示出了上述实施例中所涉及的通信装置(记为通信装置150)的一种可能的结构示意图,该通信装置150包括处理单元1501。可选的,还包括通信单元1502和/或存储单元1503。图15所示的结构示意图可以用于示意上述实施例中所涉及的SMF、第一UPF、第二UPF、第一接入网设备、第二接入网设备、终端等的结构。
当图15所示的结构示意图用于示意上述实施例中所涉及的SMF的结构时,处理单元1501用于对SMF的动作进行控制管理,例如,处理单元1501用于执行图5中的501和502,图6中的各个步骤,图7中的501、502、507b和510,图8中的803和804,图11中的1103-1111以及1115-1117,图12中的1203-1211、1215-1217以及1219,图13中的1303-1311以及1315-1317,图14中的1403-1411、1415-1417以及1419,和/或本申请实施例中所描述的其他过程中的SMF执行的动作。处理单元1501可以通过通信单元1502与其他网络实体通信,例如,与图5中的第一UPF通信。存储单元1503用于存储SMF的程序代码和数据。
当图15所示的结构示意图用于示意上述实施例中所涉及的第一UPF的结构时,处理单元1501用于对第一UPF的动作进行控制管理,例如,处理单元1501用于执行图5中的501、503和504,图6中的501,图7中的501、503和504,图8中的803和805,图11中的1110a、1110b、1116a、1116b,图13中的1310a、1310b、1316a、1316b,和/或本申请实施例中所描述的其他过程中的第一UPF执行的动作。处理单元1501可以通过通信单元1502与其他网络实体通信,例如,与图5中示出的SMF通信。存储单元1503用于存储第一UPF的程序代码和数据。
当图15所示的结构示意图用于示意上述实施例中所涉及的第二UPF的结构时,处理单元1501用于对第二UPF的动作进行控制管理,例如,处理单元1501用于执行图5中的502、505和506,图6中的502,图7中的502、505和506,图8中的801b、802b、802c、804和805,图10中的1003b、1002b和1002c,图12中的1210a、1210b、1216a、1216b和1219,图14中的1410a、1410b、1416a、1416b和1419,和/或本申请实施例中所描述的其他过程中的第二UPF执行的动作。处理单元1501可以通过通信单元1502与其他网络实体通信,例如,与图5中示出的SMF通信。存储单元1503用于存储第二UPF的程序代码和数据。
当图15所示的结构示意图用于示意上述实施例中所涉及的第一接入网设备的结构时,处理单元1501用于对第一接入网设备的动作进行控制管理,例如,处理单元1501用于执行图5中的504,图6中的500a,图7中的504、507a、507b和510,图11中的1101以及1112-1114,图12中的1201、1212-1214以及1219,图13中的1301以及1312-1314,图14中的1401、1412-1414以及1419,和/或本申请实施例中所描述的其他过程中的第一接入网设备执行的动作。处理单元1501可以通过通信单元1502与其他网络实体通信,例如,与图5中示出的SMF通信。存储单元1503用于存储第一接入网设备的程序代码和数据。
当图15所示的结构示意图用于示意上述实施例中所涉及的第二接入网设备的结构时,处理单元1501用于对第二接入网设备的动作进行控制管理,例如,处理单元1501用于执行图5中的506,图7中的506,图8中的801a、801b、801c、802a、802b、802c和802d,图10中的各个步骤,图12中的1218和1219,图14中的1418和1419,和/或本申请实施例中所描述的其他过程中的第二接入网设备执行的动作。处理单元1501可以通过通信单元1502与其他网络实体通信,例如,与图5中示出的SMF通信。存储单元1503用于存储第二接入网设备的程序代码和数据。
当图15所示的结构示意图用于示意上述实施例中所涉及的终端的结构时,处理单元1501用于对终端的动作进行控制管理,例如,处理单元1501用于执行图6中的500b和500c,图7中的507a、507b、508和509,图8中的801a、802a和802d,图10中的1001a、1003a、1002a和1002d,图11中的1101和1113,图12中的1201、1213和1219,图13中的1301和1313,图14中的1401、1413和1419,和/或本申请实施例中所描述的其他过程中的终端执行的动作。处理单元1501可以通过通信单元1502与其他网络实体通信,例如,与图11中示出的第一接入网设备通信。存储单元1503用于存储终端的程序代码和数据。
图15所示的结构示意图还可以用于示意本申请涉及的其他网元(例如,AMF)的结构,该情况下,图15中的各个单元用于执行相应网元的动作,具体可参考方法部分进行理解,此处不再赘述。
其中,通信装置150可以是一个设备也可以是设备内的芯片。当通信装置150为一个设备时,处理单元1501可以是处理器或控制器,通信单元1502可以是通信接口、收发器、收发机、收发电路、收发装置等。其中,通信接口是统称,可以包括一个或多个接口。存储单元1503可以是存储器。当通信装置150为设备内的芯片时,处理单元1501可以是处理器或控制器,通信单元1502可以是输入接口和/或输出接口、管脚或电路等。存储单元1503可以是该芯片内的存储单元(例如,寄存器、缓存等),也可以是设备内的位于该芯片外部的存储单元(例如,只读存储器、随机存取存储器等)。
其中,通信单元也可以称为收发单元。通信装置150中的具有收发功能的天线和控制电路可以视为通信装置150的通信单元1502,具有处理功能的处理器可以视为通信装置150的处理单元1501。可选的,通信单元1502中用于实现接收功能的器件可以视为接收单元,接收单元用于执行本申请实施例中的接收的步骤,接收单元可以为接收机、接收器、接收电路等。通信单元1502中用于实现发送功能的器件可以视为发送单元,发送单元用于执行本申请实施例中的发送的步骤,发送单元可以为发送机、发送器、发送电路等。
图15中的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,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,本申请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或者该技术方案的全部或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)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。存储计算机软件产品的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory,ROM)、随机存取存储器(random accessmemory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本申请实施例还提供了一种通信装置的硬件结构示意图,参见图16或图17,该通信装置包括处理器1601,可选的,还包括与处理器1601连接的存储器1602。
处理器1601可以是一个通用中央处理器(central processing unit,CPU)、微处理器、特定应用集成电路(application-specific integrated circuit,ASIC),或者一个或多个用于控制本申请方案程序执行的集成电路。处理器1601也可以包括多个CPU,并且处理器1601可以是一个单核(single-CPU)处理器,也可以是多核(multi-CPU)处理器。这里的处理器可以指一个或多个设备、电路或用于处理数据(例如计算机程序指令)的处理核。
存储器1602可以是ROM或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备、RAM或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备,也可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory,EEPROM)、只读光盘(compactdisc read-only memory,CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,本申请实施例对此不作任何限制。存储器1602可以是独立存在,该情况下,存储器1602可以位于通信装置内,也可以位于通信装置外。存储器1602也可以和处理器1601集成在一起。其中,存储器1602中可以包含计算机程序代码。处理器1601用于执行存储器1602中存储的计算机程序代码,从而实现本申请实施例提供的方法。
在第一种可能的实现方式中,参见图16,通信装置还包括收发器1603。处理器1601、存储器1602和收发器1603通过总线相连接。收发器1603用于与其他设备或通信网络通信。可选的,收发器1603可以包括发射机和接收机。收发器1603中用于实现接收功能的器件可以视为接收机,接收机用于执行本申请实施例中的接收的步骤。收发器1603中用于实现发送功能的器件可以视为发射机,发射机用于执行本申请实施例中的发送的步骤。
基于第一种可能的实现方式,图16所示的结构示意图可以用于示意上述实施例中所涉及的SMF、第一UPF、第二UPF、第一接入网设备、第二接入网设备、终端等的结构。处理器1601可以用于实现图15中处理单元1501的功能,存储器1602用于实现图15中存储单元1503的功能,收发器1603用于实现图15中通信单元1502的功能。图16所示的结构示意图还可以用于示意本申请涉及的其他网元(例如,AMF等)的结构,该情况下,图16中的各个器件用于执行相应网元的动作,具体可参考方法部分进行理解,此处不再赘述。
在第二种可能的实现方式中,处理器1601包括逻辑电路,以及输入接口和/或输出接口。其中,输出接口用于执行相应方法中的发送的动作,输入接口用于执行相应方法中的接收的动作。基于第二种可能的实现方式,参见图17,图17所示的结构示意图可以用于示意上述实施例中所涉及的SMF、第一UPF、第二UPF、第一接入网设备、第二接入网设备、终端等的结构。
当图17所示的结构示意图用于示意上述实施例中所涉及的SMF的结构时,处理器1601用于对SMF的动作进行控制管理,例如,处理器1601用于执行图5中的501和502,图6中的各个步骤,图7中的501、502、507b和510,图8中的803和804,图11中的1103-1111以及1115-1117,图12中的1203-1211、1215-1217以及1219,图13中的1303-1311以及1315-1317,图14中的1403-1411、1415-1417以及1419,和/或本申请实施例中所描述的其他过程中的SMF执行的动作。处理器1601可以通过输入接口和/或输出接口与其他网络实体通信,例如,与图5中的第一UPF通信。存储器1602用于存储SMF的程序代码和数据。
当图17所示的结构示意图用于示意上述实施例中所涉及的第一UPF的结构时,处理器1601用于对第一UPF的动作进行控制管理,例如,处理器1601用于执行图5中的501、503和504,图6中的501,图7中的501、503和504,图8中的803和805,图11中的1110a、1110b、1116a、1116b,图13中的1310a、1310b、1316a、1316b,和/或本申请实施例中所描述的其他过程中的第一UPF执行的动作。处理器1601可以通过输入接口和/或输出接口与其他网络实体通信,例如,与图5中示出的SMF通信。存储器1602用于存储第一UPF的程序代码和数据。
当图17所示的结构示意图用于示意上述实施例中所涉及的第二UPF的结构时,处理器1601用于对第二UPF的动作进行控制管理,例如,处理器1601用于执行图5中的502、505和506,图6中的502,图7中的502、505和506,图8中的801b、802b、802c、804和805,图10中的1003b、1002b和1002c,图12中的1210a、1210b、1216a、1216b和1219,图14中的1410a、1410b、1416a、1416b和1419,和/或本申请实施例中所描述的其他过程中的第二UPF执行的动作。处理器1601可以通过输入接口和/或输出接口与其他网络实体通信,例如,与图5中示出的SMF通信。存储器1602用于存储第二UPF的程序代码和数据。
当图17所示的结构示意图用于示意上述实施例中所涉及的第一接入网设备的结构时,处理器1601用于对第一接入网设备的动作进行控制管理,例如,处理器1601用于执行图5中的504,图6中的500a,图7中的504、507a、507b和510,图11中的1101以及1112-1114,图12中的1201、1212-1214以及1219,图13中的1301以及1312-1314,图14中的1401、1412-1414以及1419,和/或本申请实施例中所描述的其他过程中的第一接入网设备执行的动作。处理器1601可以通过输入接口和/或输出接口与其他网络实体通信,例如,与图5中示出的SMF通信。存储器1602用于存储第一接入网设备的程序代码和数据。
当图17所示的结构示意图用于示意上述实施例中所涉及的第二接入网设备的结构时,处理器1601用于对第二接入网设备的动作进行控制管理,例如,处理器1601用于执行图5中的506,图7中的506,图8中的801a、801b、801c、802a、802b、802c和802d,图10中的各个步骤,图12中的1218和1219,图14中的1418和1419,和/或本申请实施例中所描述的其他过程中的第二接入网设备执行的动作。处理器1601可以通过输入接口和/或输出接口与其他网络实体通信,例如,与图5中示出的SMF通信。存储器1602用于存储第二接入网设备的程序代码和数据。
当图17所示的结构示意图用于示意上述实施例中所涉及的终端的结构时,处理器1601用于对终端的动作进行控制管理,例如,处理器1601用于执行图6中的500b和500c,图7中的507a、507b、508和509,图8中的801a、802a和802d,图10中的1001a、1003a、1002a和1002d,图11中的1101和1113,图12中的1201、1213和1219,图13中的1301和1313,图14中的1401、1413和1419,和/或本申请实施例中所描述的其他过程中的终端执行的动作。处理器1601可以通过输入接口和/或输出接口与其他网络实体通信,例如,与图11中示出的第一接入网设备通信。存储器1602用于存储终端的程序代码和数据。
图17所示的结构示意图还可以用于示意本申请涉及的其他网元(例如,AMF等)的结构,该情况下,图17中的各个器件用于执行相应网元的动作,具体可参考方法部分进行理解,此处不再赘述。
本申请实施例还提供了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,使得计算机执行上述任一方法。
本申请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任一方法。
本申请实施例还提供了一种通信装置,包括:处理器和接口,处理器通过接口与存储器耦合,当处理器执行存储器中的计算机程序或计算机执行指令时,使得上述任一方法被执行。
本申请实施例还提供了一种通信系统,包括:本申请实施例涉及的至少两个网元,例如,上述SMF、第一UPF、第二UPF、第一接入网设备、第二接入网设备和终端中的一个或多个。
上述实施例以本申请提供的方法应用在5G系统中为例进行阐述的。上述SMF可以替换为会话管理网元,UPF可以替换为用户面网元,DN可以替换为数据网络,其他网元也依据网元功能进行相应的替换即可。
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。当使用软件程序实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式来实现。该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计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。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。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或者数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line,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。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以用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。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。
尽管在此结合各实施例对本申请进行了描述,然而,在实施所要求保护的本申请过程中,本领域技术人员通过查看附图、公开内容、以及所附权利要求书,可理解并实现公开实施例的其他变化。在权利要求中,“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤,“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施,但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。
尽管结合具体特征及其实施例对本申请进行了描述,显而易见的,在不脱离本申请的精神和范围的情况下,可对其进行各种修改和组合。相应地,本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本申请的示例性说明,且视为已覆盖本申请范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。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 (30)
1.一种通信方法,其特征在于,包括:
会话管理网元向第一用户面网元发送第一指示信息,所述第一指示信息用于指示所述第一用户面网元通过第一映射规则进行下行数据包的应用层序列号和通用分组无线服务隧道协议用户面GTP-U层序列号的映射;
所述会话管理网元向第二用户面网元发送第二指示信息,所述第二指示信息用于指示所述第二用户面网元通过所述第一映射规则进行下行数据包的应用层序列号和GTP-U层序列号的映射;
其中,终端建立了第一协议数据单元PDU会话和第二PDU会话与数据网络通信,所述第一用户面网元和所述第二用户面网元分别为所述第一PDU会话和所述第二PDU会话的锚定点,所述终端接入的接入网设备包括第一接入网设备和第二接入网设备,所述第一接入网设备和所述第二接入网设备具有相同的小区配置;
其中,在所述第一用户面网元接收到的第一下行数据包的应用层序列号与所述第二用户面网元接收到的第二下行数据包的应用层序列号相同的情况下,所述第一用户面网元向所述第一接入网设备发送的第一下行数据包的GTP-U层序列号与所述第二用户面网元向所述第二接入网设备发送的第二下行数据包的GTP-U层序列号相同。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一指示信息和所述第二指示信息还用于指示所述第一映射规则。
3.根据权利要求1或2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所述终端发送第三指示信息,所述第三指示信息用于指示所述终端仅在所述第一PDU会话上发送上行数据包。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述会话管理网元从所述第一用户面网元接收所述第一用户面网元的隧道信息,所述第一用户面网元的隧道信息包括所述第一用户面网元的隧道端点标识和网络互连协议IP地址;
所述会话管理网元向所述第二用户面网元发送所述第一用户面网元的隧道信息,用于所述第二用户面网元根据所述第一用户面网元的隧道信息转发所述第一PDU会话的上行数据包到所述第一用户面网元。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,在所述会话管理网元向第一用户面网元发送第一指示信息之前,所述方法还包括:
所述会话管理网元从所述第一接入网设备接收第四指示信息,所述第四指示信息用于指示进行下行数据包的应用层序列号和GTP-U层序列号的映射。
6.一种通信方法,其特征在于,包括:
第二用户面网元从会话管理网元接收第二指示信息,所述第二指示信息用于指示所述第二用户面网元通过第一映射规则进行下行数据包的应用层序列号和通用分组无线服务隧道协议用户面GTP-U层序列号的映射;其中,所述第二用户面网元为第二协议数据单元PDU会话的锚定点;所述第一映射规则为第一用户面网元进行下行数据包的应用层序列号和GTP-U层序列号的映射采用的规则;
在接收到所述第二PDU会话的第二下行数据包时,所述第二用户面网元根据所述第一映射规则进行所述第二下行数据包的应用层序列号和GTP-U层序列号的映射;
所述第二用户面网元发送所述第二下行数据包。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述第二指示信息还用于指示所述第一映射规则。
8.根据权利要求6或7所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述第二用户面网元从所述会话管理网元接收所述第一用户面网元的隧道信息,所述第一用户面网元的隧道信息包括所述第一用户面网元的隧道端点标识和网络互连协议IP地址,所述第一用户面网元为所述第一PDU会话的锚定点,所述第一PDU会话和所述第二PDU会话互为冗余会话;
在接收到所述第一PDU会话的上行数据包时,所述第二用户面网元根据所述第一用户面网元的隧道信息向所述第一用户面网元发送所述第一PDU会话的上行数据包。
9.一种通信方法,其特征在于,包括:
在未检测到第一接入网设备故障的情况下,第二接入网设备接收终端通过第一协议数据单元PDU会话发送的第一上行数据包和第二用户面网元通过第二PDU会话发送的第三下行数据包,并缓存所述第一上行数据包和所述第三下行数据包;其中,所述第一接入网设备和所述第二接入网设备具有相同的小区配置,所述终端建立了所述第一PDU会话和所述第二PDU会话与数据网络通信,第一用户面网元和所述第二用户面网元分别为所述第一PDU会话和所述第二PDU会话的锚定点;所述第三下行数据包和所述第一用户面网元通过所述第一PDU会话接收到的下行数据包具有相同的应用层序列号,所述第一用户面网元和所述第二用户面网元采用相同的映射规则进行下行数据包的应用层序列号和通用分组无线服务隧道协议用户面GTP-U层序列号的映射;
在检测到所述第一接入网设备故障的情况下,所述第二接入网设备接收所述终端通过所述第一PDU会话发送的第二上行数据包,并发送给所述第二用户面网元;所述第二接入网设备接收所述第二用户面网元通过所述第二PDU会话发送的第四下行数据包并发送给所述终端。
10.一种通信方法,其特征在于,包括:
在未检测到第一接入网设备故障的情况下,第二接入网设备接收终端通过第一PDU会话发送的第三上行数据包,并丢弃所述第三上行数据包;其中,所述第一接入网设备和所述第二接入网设备具有相同的小区配置,所述终端通过所述第一PDU会话和第二PDU会话与数据网络通信,所述第一PDU会话和所述第二PDU会话的锚定点分别为第一用户面网元和第二用户面网元;
在检测到所述第一接入网设备故障的情况下,所述第二接入网设备接收所述终端通过所述第二PDU会话发送的第四上行数据包,并发送给所述第二用户面网元;所述第二接入网设备接收所述第二用户面网元通过所述第二PDU会话发送的第五下行数据包并发送给所述终端;
所述方法还包括:
在未检测到所述第一接入网设备故障的情况下,所述第二接入网设备接收所述终端通过所述第二PDU会话发送的第五上行数据包和所述第二用户面网元通过所述第二PDU会话发送的第六下行数据包,并缓存所述第五上行数据包和所述第六下行数据包;所述第六下行数据包和所述第一用户面网元通过所述第一PDU会话接收到的下行数据包具有相同的应用层序列号,所述第一用户面网元和所述第二用户面网元采用相同的映射规则进行下行数据包的应用层序列号和通用分组无线服务隧道协议用户面GTP-U层序列号的映射。
11.一种通信方法,其特征在于,包括:
终端从第一接入网设备或会话管理网元接收第三指示信息,所述第三指示信息用于指示所述终端仅在第一协议数据单元PDU会话上发送上行数据包,所述终端建立了所述第一PDU会话和第二PDU会话与数据网络通信,所述第一PDU会话和所述第二PDU会话互为冗余会话;
所述终端在所述第一PDU会话上发送所述上行数据包;
所述方法还包括:
所述终端在所述第一PDU会话上接收来自第一用户面网元的第一下行数据包和在所述第二PDU会话上接收来自第二用户面网元的第二下行数据包;所述第一下行数据包和所述第二下行数据包具有相同的应用层序列号,所述第一用户面网元和所述第二用户面网元采用相同的映射规则进行下行数据包的应用层序列号和通用分组无线服务隧道协议用户面GTP-U层序列号的映射;所述第一用户面网元和所述第二用户面网元分别为所述第一PDU会话和所述第二PDU会话的锚定点。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述终端根据所述第三指示信息丢弃所述第二PDU会话上的上行数据包。
13.根据权利要求11或12所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述终端向所述会话管理网元发送第二PDU会话建立请求,所述第二PDU会话建立请求用于请求建立所述第二PDU会话,所述第二PDU会话建立请求中包括所述第一PDU会话的标识。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述第一PDU会话的标识用于指示所述第一PDU会话和所述第二PDU会话互为冗余会话。
15.一种通信装置,其特征在于,包括:处理单元和通信单元;
所述处理单元,用于通过所述通信单元向第一用户面网元发送第一指示信息,所述第一指示信息用于指示所述第一用户面网元通过第一映射规则进行下行数据包的应用层序列号和通用分组无线服务隧道协议用户面GTP-U层序列号的映射;
所述处理单元,还用于通过所述通信单元向第二用户面网元发送第二指示信息,所述第二指示信息用于指示所述第二用户面网元通过所述第一映射规则进行下行数据包的应用层序列号和GTP-U层序列号的映射;
其中,终端建立了第一协议数据单元PDU会话和第二PDU会话与数据网络通信,所述第一用户面网元和所述第二用户面网元分别为所述第一PDU会话和所述第二PDU会话的锚定点,所述终端接入的接入网设备包括第一接入网设备和第二接入网设备,所述第一接入网设备和所述第二接入网设备具有相同的小区配置;
其中,在所述第一用户面网元接收到的第一下行数据包的应用层序列号与所述第二用户面网元接收到的第二下行数据包的应用层序列号相同的情况下,所述第一用户面网元向所述第一接入网设备发送的第一下行数据包的GTP-U层序列号与所述第二用户面网元向所述第二接入网设备发送的第二下行数据包的GTP-U层序列号相同。
16.根据权利要求15所述的通信装置,其特征在于,所述第一指示信息和所述第二指示信息还用于指示所述第一映射规则。
17.根据权利要求15或16所述的通信装置,其特征在于,
所述处理单元,还用于通过所述通信单元向所述终端发送第三指示信息,所述第三指示信息用于指示所述终端仅在所述第一PDU会话上发送上行数据包。
18.根据权利要求15-17任一项所述的通信装置,其特征在于,
所述处理单元,还用于通过所述通信单元从所述第一用户面网元接收所述第一用户面网元的隧道信息,所述第一用户面网元的隧道信息包括所述第一用户面网元的隧道端点标识和网络互连协议IP地址;
所述处理单元,还用于通过所述通信单元向所述第二用户面网元发送所述第一用户面网元的隧道信息,用于所述第二用户面网元根据所述第一用户面网元的隧道信息转发所述第一PDU会话的上行数据包到所述第一用户面网元。
19.根据权利要求15-18任一项所述的通信装置,其特征在于,
所述处理单元,还用于通过所述通信单元从所述第一接入网设备接收第四指示信息,所述第四指示信息用于指示进行下行数据包的应用层序列号和GTP-U层序列号的映射。
20.一种通信装置,其特征在于,包括:处理单元和通信单元;
所述通信单元,用于从会话管理网元接收第二指示信息,所述第二指示信息用于指示所述通信装置通过第一映射规则进行下行数据包的应用层序列号和通用分组无线服务隧道协议用户面GTP-U层序列号的映射;其中,所述通信装置为第二协议数据单元PDU会话的锚定点;所述第一映射规则为第一用户面网元进行下行数据包的应用层序列号和GTP-U层序列号的映射采用的规则;
在接收到所述第二PDU会话的第二下行数据包时,所述处理单元,用于根据所述第一映射规则进行所述第二下行数据包的应用层序列号和GTP-U层序列号的映射;
所述通信单元,还用于发送所述第二下行数据包。
21.根据权利要求20所述的通信装置,其特征在于,所述第二指示信息还用于指示所述第一映射规则。
22.根据权利要求20或21所述的通信装置,其特征在于,
所述通信单元,还用于从所述会话管理网元接收所述第一用户面网元的隧道信息,所述第一用户面网元的隧道信息包括所述第一用户面网元的隧道端点标识和网络互连协议IP地址,所述第一用户面网元为所述第一PDU会话的锚定点,所述第一PDU会话和所述第二PDU会话互为冗余会话;
在接收到所述第一PDU会话的上行数据包时,所述通信单元,还用于根据所述第一用户面网元的隧道信息向所述第一用户面网元发送所述第一PDU会话的上行数据包。
23.一种通信装置,其特征在于,包括:处理单元和通信单元;
在未检测到第一接入网设备故障的情况下,所述处理单元,用于通过所述通信单元接收终端通过第一协议数据单元PDU会话发送的第一上行数据包和第二用户面网元通过第二PDU会话发送的第三下行数据包,并缓存所述第一上行数据包和所述第三下行数据包;其中,所述第一接入网设备和所述通信装置具有相同的小区配置,所述终端建立了所述第一PDU会话和所述第二PDU会话与数据网络通信,第一用户面网元和所述第二用户面网元分别为所述第一PDU会话和所述第二PDU会话的锚定点;所述第三下行数据包和所述第一用户面网元通过所述第一PDU会话接收到的下行数据包具有相同的应用层序列号,所述第一用户面网元和所述第二用户面网元采用相同的映射规则进行下行数据包的应用层序列号和通用分组无线服务隧道协议用户面GTP-U层序列号的映射;
在检测到所述第一接入网设备故障的情况下,所述处理单元,还用于通过所述通信单元接收所述终端通过所述第一PDU会话发送的第二上行数据包,并发送给所述第二用户面网元;所述处理单元,还用于通过所述通信单元接收所述第二用户面网元通过所述第二PDU会话发送的第四下行数据包并发送给所述终端。
24.一种通信装置,其特征在于,包括:处理单元和通信单元;
在未检测到第一接入网设备故障的情况下,所述处理单元,用于通过所述通信单元接收终端通过第一PDU会话发送的第三上行数据包,并丢弃所述第三上行数据包;其中,所述第一接入网设备和所述通信装置具有相同的小区配置,所述终端通过所述第一PDU会话和第二PDU会话与数据网络通信,所述第一PDU会话和所述第二PDU会话的锚定点分别为第一用户面网元和第二用户面网元;
在检测到所述第一接入网设备故障的情况下,所述处理单元,还用于通过所述通信单元接收所述终端通过所述第二PDU会话发送的第四上行数据包,并发送给所述第二用户面网元;所述处理单元,还用于通过所述通信单元接收所述第二用户面网元通过所述第二PDU会话发送的第五下行数据包并发送给所述终端;
在未检测到所述第一接入网设备故障的情况下,所述处理单元,还用于通过所述通信单元接收所述终端通过所述第二PDU会话发送的第五上行数据包和所述第二用户面网元通过所述第二PDU会话发送的第六下行数据包,并缓存所述第五上行数据包和所述第六下行数据包;所述第六下行数据包和所述第一用户面网元通过所述第一PDU会话接收到的下行数据包具有相同的应用层序列号,所述第一用户面网元和所述第二用户面网元采用相同的映射规则进行下行数据包的应用层序列号和通用分组无线服务隧道协议用户面GTP-U层序列号的映射。
25.一种通信装置,其特征在于,包括:处理单元和通信单元;
所述处理单元,用于通过所述通信单元从第一接入网设备或会话管理网元接收第三指示信息,所述第三指示信息用于指示所述通信装置仅在第一协议数据单元PDU会话上发送上行数据包,所述通信装置建立了所述第一PDU会话和第二PDU会话与数据网络通信,所述第一PDU会话和所述第二PDU会话互为冗余会话;
所述处理单元,还用于通过所述通信单元在所述第一PDU会话上发送所述上行数据包;
所述处理单元,用于通过所述通信单元在所述第一PDU会话上接收来自第一用户面网元的第一下行数据包和在所述第二PDU会话上接收来自第二用户面网元的第二下行数据包;所述第一下行数据包和所述第二下行数据包具有相同的应用层序列号,所述第一用户面网元和所述第二用户面网元采用相同的映射规则进行下行数据包的应用层序列号和通用分组无线服务隧道协议用户面GTP-U层序列号的映射;所述第一用户面网元和所述第二用户面网元分别为所述第一PDU会话和所述第二PDU会话的锚定点。
26.根据权利要求25所述的通信装置,其特征在于,
所述处理单元,还用于根据所述第三指示信息丢弃所述第二PDU会话上的上行数据包。
27.根据权利要求25或26所述的通信装置,其特征在于,
所述处理单元,还用于通过所述通信单元向所述会话管理网元发送第二PDU会话建立请求,所述第二PDU会话建立请求用于请求建立所述第二PDU会话,所述第二PDU会话建立请求中包括所述第一PDU会话的标识。
28.根据权利要求27所述的通信装置,其特征在于,所述第一PDU会话的标识用于指示所述第一PDU会话和所述第二PDU会话互为冗余会话。
29.一种通信装置,其特征在于,包括:处理器;
所述处理器与存储器连接,所述存储器用于存储计算机执行指令,所述处理器执行所述存储器存储的所述计算机执行指令,以使所述通信装置实现如权利要求1-5任一项所述的方法,或者,以使所述通信装置实现如权利要求6-8任一项所述的方法,或者,以使所述通信装置实现如权利要求9所述的方法,或者,以使所述通信装置实现如权利要求10所述的方法,或者,以使所述通信装置实现如权利要求11-14任一项所述的方法。
30.一种计算机程序产品,其特征在于,包含计算机执行指令,当所述计算机执行指令在计算机上运行时,使得所述计算机执行如权利要求1-5任一项所述的方法,或者,使得所述计算机执行如权利要求6-8任一项所述的方法,或者,使得所述计算机执行如权利要求9所述的方法,或者,使得所述计算机执行如权利要求10所述的方法,或者,使得所述计算机执行如权利要求11-14任一项所述的方法。
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