CN114554565A - 链路切换方法、通信系统、用户面功能实体和用户设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种链路切换方法、通信系统、用户面功能实体和用户设备。其中，该方法包括：第一用户面功能实体接收用户设备通过第一链路发送的待传输数据；第一用户面功能实体在检测到第一链路出现故障时，将待传输数据的传输链路由第一链路切换至第二链路，并通过第二链路将待传输数据发送至私网，其中，第一链路和第二链路中的无线接入设备是不同的。

Description

链路切换方法、通信系统、用户面功能实体和用户设备

技术领域

本申请涉及通信领域，具体而言，涉及一种链路切换方法、通信系统、用户面功能实体和用户设备。

背景技术

在5G广域公众网中，用户设备(User Equipment，简称UE)可以连接到多个基站，或者一个基站可以连接到多个用户面功能(User Plane Function，简称为UPF)实体。

但是，在5G行业专网(又称为私网，Private Network，简称PN)中，由于其往往涉及特定的局部区域，因此，大部分情况下，终端仅连接到一个5G新空口(New Radio，简称为NR)基站，并且该区域仅有一个独立的5G核心网(Core Network，简称为CN)(包括控制面和用户面)服务，因此，在5G行业专网中无法有效地保证传输的可靠性。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种链路切换方法、通信系统、用户面功能实体和用户设备，以至少解决在私网通信过程中无法有效地保证链路可靠性的技术问题。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种链路切换方法，包括：第一用户面功能实体接收用户设备通过第一链路发送的待传输数据；所述第一用户面功能实体在检测到所述第一链路出现故障时，将所述待传输数据的传输链路由所述第一链路切换至所述第二链路，并通过所述第二链路将所述待传输数据发送至所述私网，其中，所述第一链路和第二链路中的无线接入设备是不同的。

根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种链路切换方法，包括：核心网设备通过第一链路接收来自用户设备的待传输数据，其中，所述第一链路为所述用户设备与私网之间的主链路；所述核心网设备在检测到所述第一链路出现故障时，将所述待传输数据的传输链路由所述第一链路切换至第二链路，其中，所述第二链路为所述用户设备与私网之间的备用链路，所述第一链路和第二链路中的无线接入设备是不同的。

根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种链路切换方法，包括：用户设备通过第一链路与私网进行数据交互；在所述第一链路出现故障的情况下,所述用户设备将所述用户设备和所述私网之间的通信链路由第一链路切换至第二链路，其中，所述第一链路为所述用户设备通过第一无线接入设备和核心网接入所述私网的链路，所述第二链路为所述用户设备通过第二无线接入设备和所述核心网接入所述私网的链路。

根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种链路切换方法，包括：第一类型网络设备通过第一链路接收来自用户设备的待传输数据，其中，所述第一链路为所述用户设备与第二类型网络之间的主链路；所述第一类型网络设备在检测到所述第一链路出现故障时，将所述待传输数据的传输链路由所述第一链路切换至第二链路，其中，所述第二链路为所述用户设备与第二类型网络之间的备用链路，所述第一链路和第二链路中的无线接入设备是不同的。

根据本申请实施例的又一方面，还提供了一种通信系统，其中，包括：用户设备、第一无线接入设备、第一组核心网设备、第二无线接入设备和第二组核心网设备；其中，所述第一无线接入设备和所述第一组核心网设备用于构建所述用户设备和私网之间的第一链路；所述第二无线接入设备和所述第二组核心网设备用于构建所述用户设备和私网之间的第二链路，所述第一链路和第二链路互为主备链路。

根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种用户面功能实体，包括：无线收发电路和处理器，其中，所述无线收发电路，用于接收用户设备通过第一链路发送的待传输数据；所述处理器，与所述无线收发电路连接，用于在检测到所述第一链路出现故障时，将所述待传输数据的传输链路由所述第一链路切换至所述第二链路，并通过所述无线收发电路的第二链路将所述待传输数据发送至所述私网。

根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种用户设备，包括：无线收发电路，用于通过第一链路与私网进行数据交互；处理器，用于在所述第一链路出现故障的情况下,将所述用户设备和所述私网之间的通信链路由第一链路切换至第二链路，其中，所述第一链路为所述用户设备通过第一无线接入设备和核心网接入所述私网的链路，所述第二链路为所述用户设备通过第二无线接入设备和所述核心网接入所述私网的链路。

在本申请实施例中，在用户设备和私网之间的第一链路出现故障时，采用第二链路将待传输数据传输至私网，其中，第二链路中的无线接入设备是与第一链路中的无线接入设备不同的无线接入设备。基于上述方案，由于在链路故障时，可以采用与原来的无线接入设备接入的第一链路不同的第二链路(采用其他无线接入设备接入的链路)，因此，为5G行业专网的数据传输提供了备份传输链路，进而解决了在私网通信过程中无法有效地保证链路可靠性的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据相关技术的一种终端和对端双链路的数据传输系统的结构示意图；

图2为根据相关技术的一种基站和核心网之间双链路的数据传输系统的结构示意图；

图3a是根据本申请实施例的一种通信系统的结构示意图；

图3b是根据本申请实施例的另一种可选的通信系统的结构示意图；

图4是根据本申请实施例的一种可选的通信系统的结构示意图；

图5是根据本申请实施例的一种链路切换方法的流程示意图；

图6是根据本申请实施例的另一种链路切换方法的流程示意图；

图7是根据本申请实施例的另一种链路切换方法的流程示意图；

图8是根据本申请实施例的一种用户面功能实体的结构示意图；

图9是根据本申请实施例的一种用户设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请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，以便这里描述的本申请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。

还需要说明的是，本申请实施例中涉及的各个功能实体，例如UPF)实体、会话管理功能(Session Management Function,简称为SMF)实体、接入和移动管理功能(Access andMobility Management Function，简称为AMF)实体等可以是同一个核心网服务器上实例化出来的一个具体的网络功能。可选地，上述实体也可以分别为一个单独的服务器，在一些情况下，也可以表现为多个功能实体共用一个服务器。

上述服务器的具体结构包括但不限于：处理器、用于存储数据的存储器、以及用于通信功能的传输模块。除此以外，还可以包括：显示器、输入/输出接口(I/O接口)、通用串行总线(USB)端口(可以作为I/O接口的端口中的一个端口被包括)、网络接口、电源和/或相机。

应当注意到的是上述处理器在本文中通常可以被称为“数据处理电路”。该数据处理电路可以全部或部分的体现为软件、硬件、固件或其他任意组合。此外，数据处理电路可为单个独立的处理模块，或全部或部分的结合到服务器的其他元件中的任意一个内。如本申请实施例中所涉及到的，该数据处理电路作为一种处理器控制(例如与接口连接的可变电阻终端路径的选择)。

存储器可用于存储应用软件的软件程序以及模块，如本申请实施例中的服务质量的管理方法对应的程序指令/数据存储装置，处理器通过运行存储在存储器内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。

传输模块用于经由一个网络接收或者发送数据。在一个实例中，传输装置包括一个网络适配器(Network Interface Controller，简称为NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输模块可以为射频(Radio Frequency，简称为RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。

首先，在对本申请实施例进行描述的过程中出现的部分名词或术语适用于如下解释：

用户设备(UE)：在本申请实施例中可以是手机、平板、电脑等电子通讯设备。

用户面功能(UPF)：包括用户数据包的路由和转发、与外部数据网DN的数据交互、用户平面的服务质量处理、流控规则实施等。

会话管理功能(SMF)：SMF是5G基于服务架构的一个功能单元，其主要负责与分离的数据面交互，创建、更新和删除PDU(协议数据单元)会话，并管理与UPF的会话环境。

接入及移动性管理功能(AMF)：AMF包括注册管理，连接管理，可达性管理，移动性管理，接入鉴权，接入授权、合法监听、转发UE和SMF之间的会话管理(Session Management，简称为SM)消息，转发UE和SMSF之间的SMS消息等。其中，AMF从UE接收所有连接和会话相关信息，但仅负责处理连接和移动管理任务，与会话管理相关的所有消息都通过N11参考接口转发到SMF处理。

实施例1

在相关技术中，面向5G中高可靠低时延(Ultra-reliable and Low LatecyCommunications，简称为URLLC)场景，需要在端到端传输中设计相应的数据传输冗余备份机制，从而保证通信链路的高可靠需求。其中，3GPP R16定义了“终端和对端双链路”(如图1所示)和“基站和核心网双份数据复制和传输”(如图2所示)两种机制。但对于5G行业专网，有一定场景的特殊性，原有适用于5G广域公众网的机制不一定适用。

为了解决上述问题，本申请实施例提出了一种应用于5G行业专网的通信系统，如图3a所示，该系统至少包括：用户设备30、第一无线接入设备32、第一组核心网设备34、第二无线接入设备36和第二组核心网设备38；其中，第一无线接入设备32和第一组核心网设备34用于构建用户设备和私网之间的第一链路；第二无线接入设备36和第二组核心网设备38用于构建用户设备和私网之间的第二链路；第一链路和第二链路互为主备链路。

用户设备30具备支持多无线接入技术(Raidio Access Technique，简称为RAT)接入能力：由于有高可靠、数据传输备份需求，上述一条链路接入到5G NR基站中(作为主链路)，另一条链路通过多RAT技术接入到另一个无线接入点上，多RAT技术可以包括WiFi、NR-U(5G NR in Unlicensed Spectrum)等多种可能无线接入手段(作为备用链路)。结合通信情况，可在两条链路之间切换：当基于5G NR基站的链路出现故障或问题时，为了保证高可靠性，切换到备用链路上，恢复正常后可再切换回去。

在本申请的一些实施例中，如图3b所示，该通信系统中还包括：AMF实体40；第一无线接入设备32向AMF实体40发送第一注册请求，并在接收到对第一注册请求的验证通过的响应消息后，确定允许转发来自用户设备30的待传输数据；第二无线接入设备36向AMF实体40发送第二注册请求，并在接收到对第二注册请求的验证通过的响应消息后，确定允许转发来自用户设备30的待传输数据。需要说明的是，AMF实体40可以是一个，即一个AMF对应第一无线接入设备和第二无线接入设备；AMF实体也可以是多个，即每个AMF实体分别对应一个无线接入设备(第一无线接入设备或第二无线接入设备)。

第一UPF实体在检测到第一链路故障时，可以直接或间接通过第二UPF实体发送通知消息，以触发第二链路的使用。

例如，第一用户面功能实体向第二用户面功能实体发送第一通知消息，其中，该第一通知消息用于指示第一链路出现故障，以及用于触发第二链路中的第二用户面功能实体将接收的待传输数据转发至私网。

第一用户面功能实体，用于接收用户设备通过第一链路发送的待传输数据时，方法还包括：第二链路中的第二用户面功能实体接收待传输数据，并在接收到待传输数据时，拒绝向私网转发待传输数据。第二用户面功能实体，用于在接收到第一通知消息之后，将待传输数据转发至私网。

又例如：

第一用户面功能实体，用于通过会话管理功能实体向第二用户面功能实体发送第一通知消息。第一用户面功能实体和第二用户面功能实体可以共用一个会话管理功能实体，也可以分别对应一个SMF实体，对于后者，可以表现为以下形式，但不限于此：

第一用户面功能实体，用于通过与第一用户面功能实体对应的第一会话管理功能实体发送第一通知消息；第一会话管理功能实体，用于通过与第二用户面功能实体对应的第二会话管理功能实体向第二用户面功能实体转发第一通知消息，其中，第二用户面功能实体在接收到第一通知消息之后，将待传输数据转发至私网。

又例如，第一用户面功能实体，用于向会话管理功能实体发送第二通知消息，其中，第二通知消息用于指示第一链路出现故障；其中，会话管理功能实体在收到第二通知消息后，生成指示信息，并将指示信息发送至第二链路中的第三用户面功能实体，其中，该指示信息用于指示允许第三用户面功能实体将待传输数据发送至私网。

其中，第一用户面功能实体通过与第一用户面功能实体对应的第三会话管理功能实体，向与第三用户面功能实体对应的第四会话管理功能实体发送第二通知消息，其中，第四会话管理功能实体在收到第二通知消息后，生成指示信息，并将所述指示信息发送至所述第二链路中的第三用户面功能实体，其中，该指示信息用于指示允许所述第三用户面功能实体将所述待传输数据发送至所述私网。

第一用户面功能实体，用于通过与所述第一用户面功能实体对应的第三会话管理功能实体，向与所述第三用户面功能实体对应的第四会话管理功能实体发送所述第二通知消息，其中，所述第四会话管理功能实体在收到所述第二通知消息后，生成所述指示信息。

第一通知消息和第二通知消息的格式和内容可以相同，也可以不同。

图4是根据本申请实施例的一种可选的通信系统的结构示意图，如图4所示，核心网部分配置主、备两套UPF，连接到5G NR基站的为主UPF，该链路作为数据传输的主链路；连接到其它RAT接入的为备用UPF，该链路作为数据传输的备用链路，其中，参考3GPP中ATSSS(Access Traffic Steering,Switching and Splitting)，备用UPF需要支持MPTCP(Multi-Path TCP)，即支持基于5G NR和其它RAT设备的传输切换。

在上述的运行环境下，本申请实施例提出了一种链路切换方法，如图5所示，该方法至少包括步骤S502-S504，其中：

步骤S502：第一用户面功能实体接收用户设备通过第一链路发送的待传输数据。

步骤S504：第一用户面功能实体在检测到第一链路出现故障时，将待传输数据的传输链路由第一链路切换至第二链路，并通过第二链路将待传输数据发送至私网。

需要说明的是，本申请实施例中的第一链路和第二链路中的无线接入设备是不同的：第一链路为用户设备通过第一无线接入设备接入核心网，并通过核心网建立用户设备与私网的连接的链路，即第一链路中至少包括：第一无线接入设备和核心网中的第一组核心网设备，其中，第一无线接入设备包括：基站，第一组核心网设备主要包括SMF和UPF；第二链路为用户设备通过第二无线接入设备接入核心网，并通过核心网建立用户设备与私网的连接的链路，即第二链路中至少包括：第二无线接入设备和核心网中的第二组核心网设备，其中，第二无线接入设备包括以下至少之一：基站、非移动通信系统中的无线接入设备，第二组核心网设备主要包括SMF和UPF。

可选地，第一链路中用户设备依次经过5GNR基站和核心网中的主UPF实现与私网的连接，该链路作为主链路；第二链路中用户设备依次经过WIFI等其他无线接入设备和核心网中的备用UPF实现与私网的连接，该链路作为备用链路，其中，备用UPF需要支持MPTCP，能够同时支持基于3GPP连接和non-3GPP连接的传输，并且进行热备份和故障倒换。

在本申请的一些实施例中，将待传输数据的传输链路由第一链路切换至第二链路之前，该方法还包括：第一UPF实体向第二UPF实体发送第一通知消息，其中，该第一通知消息用于指示第一链路出现故障，以及用于触发第二链路中的第二UPF实体将接收的待传输数据转发至私网。其中，第一UPF实体与第二UPF实体间可以直接通过N9接口进行信息传输，即第一UPF实体通过N9接口将第一通知消息发送至第二UPF实体。

具体地，第一UPF实体接收用户设备通过第一链路发送的待传输数据时，第二链路中的第二UPF实体接收待传输数据，并在接收到待传输数据时，拒绝向私网转发待传输数据；第一UPF实体向第二UPF实体发送第一通知消息之后，即第二UPF实体在接收到第一通知消息之后，将待传输数据转发至私网。也就是说，第二UPF实体在第一链路未发生故障时，是不转发来自UE的数据的，只有在确定第一链路故障时，才转发来自UE的数据。

例如，用户设备经过主链路向主UPF传输数据，同时经过备用链路向备用UPF传输数据，正常状态下，主UPF将接收到的待传输数据转发至私网，而备用UPF则将接受到的待传输数据进行保存而不进行转发；当主UPF检测到主链路发生故障时，直接通过N9接口向备用UPF发送通知消息，备用UPF接收到该通知消息后，将待传输数据转发至私网。

由于第二UPF也会接收待传输数据，因此，在第一链路故障时，第二UPF所在的第二链路可以实现从待传输数据的中断点处进行继续传输，具体地：可以在第一通知消息中携带故障发生时的数据传输中断点信息(包括但不限于帧序号)。

当主UPF检测到主链路故障恢复时，可以直接通过N9接口向备用UPF发送通知消息，备用UPF接收到该通知消息后，停止将待传输数据转发至私网，此时，将继续由主UPF将接收到的待传输数据转发至私网。

在本申请的一些实施例中，第一UPF实体向第二UPF实体发送第一通知消息，包括：第一UPF实体通过SMF实体向第二UPF实体发送第一通知消息。

如上所述，第一UPF可以直接将第一通知消息发送给第二UPF，但是，需要注意的是，第一UPF实体也可以间接将第一通知消息发送至第二UPF，例如：第一UPF实体通过与第一UPF实体对应的第一SMF实体发送第一通知消息；第一SMF实体通过与第二UPF实体对应的第二SMF实体向第二UPF实体转发第一通知消息，其中，第二UPF实体在接收到第一通知消息之后，将待传输数据转发至私网。

在本申请的一些实施例中，当主UPF检测到主链路发生故障时，不再通过N9接口直接向备用UPF发送通知消息，而是先将该通知信息通过N4接口发送至与主UPF对应的SMF1，再由与备用UPF对应的SMF2将该通知信息通过N4接口发送至备用UPF，备用UPF接收到该通知消息后，将待传输数据转发至私网。

可选地，当主UPF检测到主链路故障恢复时，将该通知信息通过N4接口发送至与主UPF对应的SMF1，再由与备用UPF对应的SMF2将该通知信息通过N4接口发送至备用UPF，备用UPF接收到该通知消息后，停止将待传输数据转发至私网，此时，继续由主UPF将接收到的待传输数据转发至私网。

需要说明的是，上述过程中SMF实体仅负责对通知消息进行转发，并不参与对第二UPF的数据传输策略进行调整；在本申请的一些实施例中，第二UPF依据通知消息自行修改数据传输策略，即允许将UE通过第二链路传输的数据转发至私网。

在本申请的一些实施例中，将待传输数据的传输链路由第一链路切换至第二链路之前，第一UPF实体向SMF实体发送第二通知消息，其中，第二通知消息用于指示第一链路出现故障；其中，SMF实体在收到第二通知消息后，生成指示信息，并将指示信息发送至第二链路中的第三UPF实体，其中，该指示信息用于指示允许第三UPF实体将待传输数据发送至私网。

具体地，第一UPF实体向SMF实体发送第二通知消息的过程可以表现为以下实现过程：第一UPF实体通过与第一UPF实体对应的第三会话管理功能实体，向与第三UPF实体对应的第四SMF实体发送第二通知消息，其中，第四SMF实体在收到第二通知消息后，生成指示信息。

在本申请的一些实施例中，当第一UPF实体检测到第一链路发生故障时，可以将故障时的数据传输中断点信息携带在所述第二通知消息中，以便从断点处继续进行数据传输。

在本申请的一些实施例中，当主UPF检测到主链路发生故障时，将该通知信息通过N4接口发送至与主UPF对应的SMF1，SMF1依据该通知信息生成相应的指示信息，该指示信息用于指示允许备份UPF将待传输数据发送至私网；之后，再由与备用UPF对应的SMF2将该指示信息通过N4接口发送至备用UPF，备用UPF接收到该指示消息后，将待传输数据转发至私网。

可选地，当主UPF检测到主链路故障恢复时，将该通知信息通过N4接口发送至与主UPF对应的SMF1，SMF1依据该通知信息生成相应的指示信息，该指示信息用于指示禁止备份UPF将待传输数据发送至私网；之后，再由与备用UPF对应的SMF2将该指示信息通过N4接口发送至备用UPF，备用UPF接收到该指示消息后，停止将待传输数据转发至私网，此时，将继续由主UPF将接收到的待传输数据转发至私网。

本申请实施例中，通过在核心网部分配置主、备两套UPF，用户设备经WIFI等RAT接入技术连接到支持MPTCP的备用UPF，创建出了在5G行业专网内的用户设备到私网间的数据传输备用链路；在用户设备和私网之间的数据传输主链路出现故障时，通过主备UPF间的信息传输或是主备UPF及SMF间的信息传输，进行对备用UPF传输策略的调整，由备用UPF将待传输数据转发至私网，即实现了将数据传输主链路和备用链路之间的切换，从而解决了在私网通信过程中无法有效地保证链路可靠性的技术问题。

实施例2

根据本申请实施例，还提供了一种链路切换方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本申请实施例提供的链路切换方法亦可以应用于实施例1中如图3或图4所示的通信系统中，如图6所示，该方法至少包括步骤S602-S604，其中：

步骤S602：核心网设备通过第一链路接收来自用户设备的待传输数据。

其中，第一链路为用户设备与私网之间的主链路。

步骤S604：核心网设备在检测到第一链路出现故障时，将待传输数据的传输链路由第一链路切换至第二链路。

在本申请的一些实施例中，第二链路为用户设备与私网之间的备用链路，第一链路和第二链路中的无线接入设备是不同的。

具体地，第一链路为用户设备通过第一无线接入设备接入核心网，并通过核心网建立用户设备与私网的连接的链路，其中，第一链路中至少包括：第一无线接入设备和核心网中的第一组核心网设备；第二链路为用户设备通过第二无线接入设备接入核心网，并通过核心网建立用户设备与私网的连接的链路，其中，第二链路中至少包括：第二无线接入设备和核心网中的第二组核心网设备。

第一组核心网设备和第二组核心网设备均包括：UPF实体、SMF实体，也可以包括AMF实体。

在本申请的一些实施例中，以上述第一链路作为数据传输的主链路，以所述第二链路作为数据传输的备用链路，数据传输中当主链路发生故障时，切换至备用链路。

具体地，在正常状态下，核心网设备接收用户设备经过主链路传输来的数据，并将该待传输数据转发至私网；当核心网设备检测到主链路发生故障时，对自身转发策略进行调整，将待传输数据的传输链路由主链路切换至备用链路，此时，核心网设备接收用户设备经过备用链路传输来的数据，并将该待传输数据转发至私网；当主链路恢复后，可将待传输数据的传输链路由备用链路切换回主链路。

本申请实施例实现了在用户设备和私网之间的数据传输链路出现故障时，将待传输数据的传输链路进行主备链路之间的切换，从而解决了在私网通信过程中无法有效地保证链路可靠性的技术问题。

实施例3

根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种链路切换方法，该方法同样可以应用于实施例1中如图3a、图3b或图4所示的通信系统中，如图7所示，该方法至少包括步骤S702-S704，其中：

步骤S702：用户设备通过第一链路与私网进行数据交互。

步骤S704：在第一链路出现故障的情况下,用户设备将用户设备和私网之间的通信链路由第一链路切换至第二链路。

在本申请的一些实施例中，第一链路为用户设备通过第一无线接入设备和核心网接入私网的链路，其中，第一无线接入设备和核心网中的第一组核心网设备；第二链路为用户设备通过第二无线接入设备和核心网接入私网的链路，其中，第二链路中至少包括：第一无线接入设备和核心网中的第二组核心网设备。

在本申请的一些实施例中，以上述第一链路作为数据传输的主链路，以所述第二链路作为数据传输的备用链路，数据传输中当主链路发生故障时，切换至备用链路。

具体地，在正常状态下，用户设备通过主链路与私网进行数据交互，即通过基站和主UPF接入私网；当主链路发生故障时，用户设备获取该信息后，主动将其与私网间的通信链路由主链路切换至备用链路，即通过WIFI等RAT接入技术连接到支持MPTCP的备用UPF接入私网，从而实现继续与私网的数据交互；当主链路故障恢复时，用户设备获取该信息后，可以主动将其与私网间的通信链路由备用链路切换回主链路，继续与私网进行数据交互。

第一组核心网设备和第二组核心网设备均包括：UPF实体、SMF实体，也可以包括AMF实体。

实施例4

根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种用户面功能实体，如图8所示，该用户面功能实体至少包括无线收发电路80和处理器82，其中：

无线收发电路80，用于接收用户设备通过第一链路发送的待传输数据；

处理器82，与无线收发电路80连接，用于在检测到第一链路出现故障时，将待传输数据的传输链路由第一链路切换至第二链路，并通过无线收发电路80的第二链路将待传输数据发送至私网。

需要说明的是，本实施例中用户面功能实体的各模块所具备的功能分别与图5所示的链路切换方法的各步骤相互对应，由于具体步骤已在实施例1中进行了详细描述，在此不再过多赘述。

实施例5

本申请实施例还提供了一种用户设备，如图9所示，该用户设备至少包括无线收发电路90和处理器92，其中：

无线收发电路90，用于通过第一链路与私网进行数据交互；

处理器92，用于在第一链路出现故障的情况下,将用户设备和私网之间的通信链路由第一链路切换至第二链路，其中，第一链路为用户设备通过第一无线接入设备和核心网接入私网的链路，第二链路为用户设备通过第二无线接入设备和核心网接入私网的链路。

需要说明的是，本实施例中用户设备的各模块所具备的功能分别与图7所示的链路切换方法的各步骤相互对应，由于具体步骤已在实施例3中进行了详细描述，在此不再过多赘述。

实施例6

本申请实施例，还提供了一种链路切换方法，该方法包括：

步骤1，第一类型网络设备通过第一链路接收来自用户设备的待传输数据，其中，第一链路为用户设备与第二类型网络之间的主链路；

步骤2，第一类型设备在检测到第一链路出现故障时，将待传输数据的传输链路由第一链路切换至第二链路，其中，第二链路为用户设备与第二类型网络之间的备用链路，第一链路和第二链路中的无线接入设备是不同的。

第一类型网络设备包括但不限于核心网中的设备，例如，UPF、SMF等。第二类型网络包括但不限于私网。第一类型网络包括但不限于核心网。

需要说明的是，本实施例的优选实施方式可以参见实施例1至6中的相关描述，此处不再赘述。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，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，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

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。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。

所述集成的单元如果以软件功能单元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(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (20)

1.一种链路切换方法，包括：

第一用户面功能实体接收用户设备通过第一链路发送的待传输数据；

所述第一用户面功能实体在检测到所述第一链路出现故障时，将所述待传输数据的传输链路由所述第一链路切换至第二链路，并通过所述第二链路将所述待传输数据发送至私网，其中，所述第一链路和所述第二链路中的无线接入设备是不同的。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述待传输数据的传输链路由所述第一链路切换至所述第二链路之前，所述方法还包括：

所述第一用户面功能实体向第二用户面功能实体发送第一通知消息，其中，该第一通知消息用于指示所述第一链路出现故障，以及用于触发所述第二链路中的第二用户面功能实体将接收的所述待传输数据转发至所述私网。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，

第一用户面功能实体接收用户设备通过第一链路发送的待传输数据时，所述方法还包括：所述第二链路中的第二用户面功能实体接收所述待传输数据，并在接收到所述待传输数据时，拒绝向所述私网转发所述待传输数据；

所述第一用户面功能实体向第二用户面功能实体发送第一通知消息之后，所述方法还包括：所述第二用户面功能实体在接收到所述第一通知消息之后，将所述待传输数据转发至所述私网。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一用户面功能实体向第二用户面功能实体发送第一通知消息，包括：

所述第一用户面功能实体通过会话管理功能实体向所述第二用户面功能实体发送所述第一通知消息。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一用户面功能实体通过会话管理功能实体向所述第二用户面功能实体发送所述第一通知消息，包括：

所述第一用户面功能实体通过与所述第一用户面功能实体对应的第一会话管理功能实体发送所述第一通知消息；

所述第一会话管理功能实体通过与所述第二用户面功能实体对应的第二会话管理功能实体向所述第二用户面功能实体转发所述第一通知消息，其中，所述第二用户面功能实体在接收到所述第一通知消息之后，将所述待传输数据转发至所述私网。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述待传输数据的传输链路由所述第一链路切换至所述第二链路之前，所述方法还包括：

所述第一用户面功能实体向会话管理功能实体发送第二通知消息，其中，所述第二通知消息用于指示所述第一链路出现故障；其中，所述会话管理功能实体在收到所述第二通知消息后，生成指示信息，并将所述指示信息发送至所述第二链路中的第三用户面功能实体，其中，该指示信息用于指示允许所述第三用户面功能实体将所述待传输数据发送至所述私网。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一用户面功能实体向会话管理功能实体发送第二通知消息，包括：

所述第一用户面功能实体通过与所述第一用户面功能实体对应的第三会话管理功能实体，向与所述第三用户面功能实体对应的第四会话管理功能实体发送所述第二通知消息，其中，所述第四会话管理功能实体在收到所述第二通知消息后，生成所述指示信息。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的方法，其中，所述第一链路为所述用户设备通过第一无线接入设备接入核心网，并通过核心网建立所述用户设备与所述私网的连接的链路；所述第二链路为所述用户设备通过第二无线接入设备接入所述核心网，并通过所述核心网建立所述用户设备与所述私网的连接的链路。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一链路中至少包括：所述第一无线接入设备和所述核心网中的第一组核心网设备；所述第二链路中至少包括：所述第二无线接入设备和所述核心网中的第二组核心网设备。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一无线接入设备包括：基站；所述第二无线接入设备包括以下至少之一：基站、非移动通信系统中的无线接入设备。

11.一种链路切换方法，包括：

核心网设备通过第一链路接收来自用户设备的待传输数据，其中，所述第一链路为所述用户设备与私网之间的主链路；

所述核心网设备在检测到所述第一链路出现故障时，将所述待传输数据的传输链路由所述第一链路切换至第二链路，其中，所述第二链路为所述用户设备与私网之间的备用链路，所述第一链路和第二链路中的无线接入设备是不同的。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一链路为所述用户设备通过第一无线接入设备接入核心网，并通过核心网建立所述用户设备与所述私网的连接的链路；所述第二链路为所述用户设备通过第二无线接入设备接入所述核心网，并通过所述核心网建立所述用户设备与所述私网的连接的链路。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一链路中至少包括：所述第一无线接入设备和所述核心网中的第一组核心网设备；所述第二链路中至少包括：所述第二无线接入设备和所述核心网中的第二组核心网设备。

14.一种链路切换方法，包括：

第一类型网络设备通过第一链路接收来自用户设备的待传输数据，其中，所述第一链路为所述用户设备与第二类型网络之间的主链路；

所述第一类型网络设备在检测到所述第一链路出现故障时，将所述待传输数据的传输链路由所述第一链路切换至第二链路，其中，所述第二链路为所述用户设备与所述第二类型网络之间的备用链路，所述第一链路和第二链路中的无线接入设备是不同的。

15.一种链路切换方法，包括：

用户设备通过第一链路与私网进行数据交互；

在所述第一链路出现故障的情况下,所述用户设备将所述用户设备和所述私网之间的通信链路由第一链路切换至第二链路，其中，所述第一链路为所述用户设备通过第一无线接入设备和核心网接入所述私网的链路，所述第二链路为所述用户设备通过第二无线接入设备和所述核心网接入所述私网的链路。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第一链路中至少包括：所述第一无线接入设备和所述核心网中的第一组核心网设备；所述第二链路中至少包括：所述第二无线接入设备和所述核心网中的第二组核心网设备。

17.一种通信系统，包括：用户设备、第一无线接入设备、第一组核心网设备、第二无线接入设备和第二组核心网设备；

其中，所述第一无线接入设备和所述第一组核心网设备用于构建所述用户设备和私网之间的第一链路；所述第二无线接入设备和所述第二组核心网设备用于构建所述用户设备和私网之间的第二链路，所述第一链路和第二链路互为主备链路。

18.根据权利要求17所述的系统，其中，所述通信系统中还包括：接入和移动管理功能实体；所述第一无线接入设备，还用于向所述接入和移动管理功能实体发送第一注册请求，并在接收到对所述第一注册请求的验证通过的响应消息后，确定允许转发来自所述用户设备的待传输数据；所述第二无线接入设备，还用于向所述接入和移动管理功能实体发送第二注册请求，并在接收到对所述第二注册请求的验证通过的响应消息后，确定允许转发来自所述用户设备的所述待传输数据。

19.一种用户面功能实体，其中，包括：无线收发电路和处理器，其中，

所述无线收发电路，用于接收用户设备通过第一链路发送的待传输数据；

所述处理器，与所述无线收发电路连接，用于在检测到所述第一链路出现故障时，将所述待传输数据的传输链路由所述第一链路切换至第二链路，并通过所述无线收发电路的所述第二链路将所述待传输数据发送至私网。

20.一种用户设备，包括：

无线收发电路，用于通过第一链路与私网进行数据交互；

处理器，用于在所述第一链路出现故障的情况下,将所述用户设备和所述私网之间的通信链路由第一链路切换至第二链路，其中，所述第一链路为所述用户设备通过第一无线接入设备和核心网接入所述私网的链路，所述第二链路为所述用户设备通过第二无线接入设备和所述核心网接入所述私网的链路。

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