CN114980074B - 基于虚拟局域网的数据通信方法、装置、设备及介质 - Google Patents

基于虚拟局域网的数据通信方法、装置、设备及介质 Download PDF

Info

Publication number
CN114980074B
CN114980074B CN202210732996.XA CN202210732996A CN114980074B CN 114980074 B CN114980074 B CN 114980074B CN 202210732996 A CN202210732996 A CN 202210732996A CN 114980074 B CN114980074 B CN 114980074B
Authority
CN
China
Prior art keywords
local area
area network
virtual local
upf
terminal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210732996.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN114980074A (zh
Inventor
俞一帆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Ailing Network Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Ailing Network Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Ailing Network Co ltd filed Critical Shenzhen Ailing Network Co ltd
Priority to CN202210732996.XA priority Critical patent/CN114980074B/zh
Publication of CN114980074A publication Critical patent/CN114980074A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114980074B publication Critical patent/CN114980074B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W8/00—Network data management
    • H04W8/26—Network addressing or numbering for mobility support
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/46—Interconnection of networks
    • H04L12/4641—Virtual LANs, VLANs, e.g. virtual private networks [VPN]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W8/00—Network data management
    • H04W8/18—Processing of user or subscriber data, e.g. subscribed services, user preferences or user profiles; Transfer of user or subscriber data
    • H04W8/186—Processing of subscriber group data
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本申请提供一种基于虚拟局域网的数据通信方法、装置、设备及介质，涉及通信技术领域。其中，用户平面功能UPF接收终端通过基站发送的第一数据帧；UPF以第一数据帧中的源地址为索引，通过第一虚拟局域网配置信息查询获取源地址对应的第一目标虚拟局域网配置信息；若UPF包括第一目标虚拟局域网配置信息以及终端对应的第一用户群组信息，则UPF将第一目标虚拟局域网配置信息中的第一虚拟局域网标识写入第一数据帧中以得到第一目标数据帧，并将其发送给交换机，UPF通过交换机中的中继网口与交换机通信连接，交换机连接有第二工业控制器，应用本申请实施例，可以实现5G LAN系统中5G终端与工业网络中非5G终端之间的互联互通。

Description

基于虚拟局域网的数据通信方法、装置、设备及介质
技术领域
本申请涉及通信技术领域，特别涉及一种基于虚拟局域网的数据通信方法、装置、设备及介质。
背景技术
局域网(local area network，LAN)可以将一个区域内的多个用户设备UE互联成一个网络。LAN作为一种基础的网络设施，已经应用到企业、家庭和工业等多种场景。当LAN规模较大时，为了便于管理和实现隔离，业内通常会采用虚拟局域网(virtual localareanetwork，VLAN)技术将LAN进行划分，划分为多个不同的VLAN。
第五代(5th generation，5G)LAN服务是目前5G网络提供的一个服务，主要应用于家庭通信，企业办公，工厂制造，车联网，电网改造和公安机关等。该服务能够为一组终端设备中的两个或者多个终端设备提供互联网协议(internet protocol，IP)类型或者非IP类型(如以太类型)的私有通信。比如，工厂中的设备可以组成一个组，组中的设备之间可以相互发送以太数据包；或者，企业中一个部门中的雇员的办公设备(如手机，计算机或笔记本电脑等)组成一个组，互相发送IP数据包等。
但是，5G LAN系统只支持5G终端之间的群组通信，不支持5G终端与非5G终端之间的群组通信，因此，这将导致5G LAN系统无法实现与现有工业网络中的虚拟局域网(VLAN)系统的互联互通。
发明内容
本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种基于虚拟局域网的数据通信方法、装置、设备及介质，可以实现5G LAN系统与现有工业网络中的虚拟局域网(VLAN)系统的互联互通。
为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：
第一方面，本发明提供一种基于虚拟局域网的数据通信方法，包括：
用户平面功能UPF接收终端通过基站发送的第一数据帧，所述第一数据帧包括源地址，所述源地址为与所述终端连接的第一工业控制器的地址，所述UPF被配置为包括第一虚拟局域网配置信息，所述第一虚拟局域网配置信息包括：所述第一工业控制器的地址信息，所述第一工业控制器对应的虚拟局域网标识之间的映射关系；
所述UPF以所述第一数据帧中的源地址为索引，通过所述第一虚拟局域网配置信息查询获取所述源地址对应的第一目标虚拟局域网配置信息；
若所述UPF包括所述第一目标虚拟局域网配置信息以及所述终端对应的第一用户群组信息，则所述UPF将所述第一目标虚拟局域网配置信息中的第一虚拟局域网标识写入所述第一数据帧中得到第一目标数据帧，并将所述第一目标数据帧发送给交换机，所述UPF通过所述交换机中的物理网口与所述交换机通信连接，所述交换机连接有第二工业控制器；
所述第一用户群组信息用于指示所述终端允许加入所述第一虚拟局域网标识对应的用户群组，所述交换机被配置为包括第二虚拟局域网配置信息，所述第二虚拟局域网配置信息包括：所述第一虚拟局域网标识、所述第一虚拟局域网标识对应的物理网口标识。
在可选的实施方式中，若所述终端支持5G LAN功能，所述第一数据帧为以太网数据帧，所述第一工业控制器的地址信息包括所述第一工业控制器的IP地址和所述第一工业控制器的MAC地址。
在可选的实施方式中，所述UPF将所述第一目标虚拟局域网配置信息中的所述第一虚拟局域网标识写入所述第一数据帧中，得到第一目标数据帧，并将所述第一目标数据帧发送给所述交换机之前，所述方法还包括：
若所述UPF包括所述第一目标虚拟局域网配置信息、但不包括所述终端对应的第一用户群组信息，则所述UPF向会话管理功能SMF发送所述第一数据帧对应的第一PDU会话标识，以使所述会话管理功能SMF根据所述第一PDU会话标识通过NEF更新UDM中所述终端的第一签约数据，接收所述UDM发送的第一更新事件通知，并向所述UPF转发所述第一更新事件通知，所述第一签约数据用于指示第一通用公共用户标识对应的所述终端被加入所述第一虚拟局域网标识对应的用户群组；
所述UPF接收所述会话管理功能SMF转发的所述第一更新事件通知，并根据所述第一更新事件通知进行会话上下文修改，以使所述UPF可以支持所述第一虚拟局域网标识对应的用户群组通信。
在可选的实施方式中，所述方法还包括：
所述UPF通过所述交换机获取第二数据帧，所述第二数据帧包括所述第一虚拟局域网标识；
所述UPF以所述第一虚拟局域网标识为索引，通过所述第一虚拟局域网配置信息查询获取所述第一虚拟局域网标识对应的所述第一目标虚拟局域网配置信息；
若所述UPF包括所述第一目标虚拟局域网配置信息以及所述第一虚拟局域网标识对应的第一用户群组信息，则所述UPF通过第二PDU会话向终端发送所述第二数据帧。
在可选的实施方式中，所述UPF通过第二PDU会话向所述终端发送所述第二数据帧之前，所述方法还包括：
若所述UPF包括所述第一目标虚拟局域网配置信息，但不包括第一虚拟局域网标识对应的第一用户群组信息，则所述UPF提取所述第二数据帧中的目的地址；
所述UPF以所述目的地址为索引，若查询到所述目的地址对应的第二PDU会话标识，所述UPF向会话管理功能SMF发送所述第二PDU会话标识，以使所述SMF根据所述第二PDU会话标识通过网络开放功能NEF更新统一数据管理UDM中所述终端的第二签约数据，接收所述UDM发送的第二更新事件通知，并向所述UPF转发所述第二更新事件通知；
所述第二签约数据用于指示第一通用公共用户标识对应的所述终端被加入所述第一虚拟局域网标识对应的用户群组；
所述UPF接收所述会话管理功能转发的第二更新事件通知，并根据所述第二更新事件通知进行会话上下文修改，以使所述UPF可以支持所述第一虚拟局域网标识对应的用户群组通信。
在可选的实施方式中，所述SMF根据所述第一PDU会话标识通过网络开放功能NEF更新统一数据管理UDM中所述终端的第一签约数据，包括：
所述SMF根据所述第一PDU会话标识获取所述终端的用户永久标识符，将所述终端对应的上下文信息发送给所述网络开放功能NEF，所述终端对应的上下文信息包括：第一PDU会话标识和所述用户永久标识符；
所述网络开放功能NEF提取所述终端对应的上下文信息中所述终端的用户永久标识符，并以所述终端的用户永久标识符为索引向所述UDM查询获取所述终端的第一通用公共用户标识；根据所述终端的第一通用公共用户标识，请求所述UDM更新所述终端的第一签约数据。
在可选的实施方式中，若所述终端不支持5G LAN功能，所述第一工业控制器的地址信息包括所述第一工业控制器的MAC地址，所述UPF接收终端通过基站发送的第一数据帧，包括：
所述UPF接收终端通过基站发送的隧道数据包；
所述UPF从所述隧道数据包中提取所述第一数据帧。
在可选的实施方式中，所述UPF将所述第一目标虚拟局域网配置信息中的所述第一虚拟局域网标识写入所述第一数据帧中，得到第一目标数据帧，并将所述第一目标数据帧发送给所述交换机之前，所述方法还包括：
若所述UPF包括所述第一目标虚拟局域网配置信息、但不包括所述终端对应的第一用户群组信息，则所述UPF向会话管理功能SMF发送所述终端的IP地址，以使所述SMF根据所述终端的IP地址通过网络开放功能NEF更新统一数据管理UDM中所述终端的第三签约数据，接收所述UDM发送的第三更新事件通知，并向所述UPF转发所述第三更新事件通知，所述第三签约数据用于指示第一通用公共用户标识对应的所述终端被加入所述第一虚拟局域网标识对应的用户群组；
所述UPF接收所述SMF转发的所述第三更新事件通知，并根据所述第三更新事件通知进行会话上下文修改，以使所述UPF可以支持所述第一虚拟局域网标识对应的用户群组通信。
在可选的实施方式中，所述方法还包括：
所述UPF通过所述交换机获取第四数据帧，所述第四数据帧包括所述第一虚拟局域网标识；
所述UPF以所述第一虚拟局域网标识为索引，通过所述第一虚拟局域网配置信息查询获取所述第一虚拟局域网标识对应的所述第一目标虚拟局域网配置信息；
若所述UPF包括所述第一目标虚拟局域网配置信息以及所述第一虚拟局域网标识对应的第一用户群组信息，则所述UPF对所述第四数据帧进行封装得到IP数据包，并将所述IP数据包发送给所述终端。
第二方面，本发明提供一种基于虚拟局域网的数据通信方法，包括：
终端向用户平面功能UPF发送第一数据帧，以使所述UPF以所述第一数据帧中的源地址为索引，通过第一虚拟局域网配置信息查询获取所述源地址对应的第一目标虚拟局域网配置信息，若所述UPF包括所述第一目标虚拟局域网配置信息以及所述终端对应的第一用户群组信息，则所述UPF将所述第一目标虚拟局域网配置信息中的第一虚拟局域网标识写入所述第一数据帧中得到第一目标数据帧，并将所述第一目标数据帧发送给交换机，所述UPF通过所述交换机中的物理网口与所述交换机通信连接，所述交换机连接有第二工业控制器；
所述第一数据帧包括源地址，所述源地址为与所述终端连接的第一工业控制器的地址；
所述UPF被配置为包括第一虚拟局域网配置信息，所述第一虚拟局域网配置信息包括：所述第一工业控制器的地址信息，所述第一工业控制器对应的虚拟局域网标识之间的映射关系；
所述第一用户群组信息用于指示所述终端允许加入所述第一虚拟局域网标识对应的用户群组，所述交换机被配置为包括第二虚拟局域网配置信息，所述第二虚拟局域网配置信息包括：所述UPF所接入的物理网口标识、所述物理网口标识对应的虚拟局域网标识。
第三方面，本发明提供一种基于虚拟局域网的数据通信装置，包括：
第一处理模块，用于用户平面功能UPF接收终端通过基站发送的第一数据帧，所述第一数据帧包括源地址，所述源地址为与所述终端连接的第一工业控制器的地址，所述UPF被配置为包括第一虚拟局域网配置信息，所述第一虚拟局域网配置信息包括：所述第一工业控制器的地址信息，所述第一工业控制器对应的虚拟局域网标识之间的映射关系；
查询模块，用于所述UPF以所述第一数据帧中的源地址为索引，通过所述第一虚拟局域网配置信息查询获取所述源地址对应的第一目标虚拟局域网配置信息；
发送模块，用于若所述UPF包括所述第一目标虚拟局域网配置信息以及所述终端对应的第一用户群组信息，则所述UPF将所述第一目标虚拟局域网配置信息中的第一虚拟局域网标识写入所述第一数据帧中得到第一目标数据帧，并将所述第一目标数据帧发送给交换机，所述UPF通过所述交换机中的物理网口与所述交换机通信连接，所述交换机连接有第二工业控制器；
所述第一用户群组信息用于指示所述终端允许加入所述第一虚拟局域网标识对应的用户群组，所述交换机被配置为包括第二虚拟局域网配置信息，所述第二虚拟局域网配置信息包括：所述第一虚拟局域网标识、所述第一虚拟局域网标识对应的物理网口标识。
在可选的实施方式中，若所述终端支持5G LAN功能，所述第一数据帧为以太网数据帧，所述第一工业控制器的地址信息包括所述第一工业控制器的IP地址和所述第一工业控制器的MAC地址。
在可选的实施方式中，所述发送模块，还用于若所述UPF包括所述第一目标虚拟局域网配置信息、但不包括所述终端对应的第一用户群组信息，则所述UPF向会话管理功能SMF发送所述第一数据帧对应的第一PDU会话标识，以使所述会话管理功能SMF根据所述第一PDU会话标识通过NEF更新UDM中所述终端的第一签约数据，接收所述UDM发送的第一更新事件通知，并向所述UPF转发所述第一更新事件通知，所述第一签约数据用于指示第一通用公共用户标识对应的所述终端被加入所述第一虚拟局域网标识对应的用户群组；
所述UPF接收所述会话管理功能SMF转发的所述第一更新事件通知，并根据所述第一更新事件通知进行会话上下文修改，以使所述UPF可以支持所述第一虚拟局域网标识对应的用户群组通信。
在可选的实施方式中，所述数据通信装置还包括：获取模块，用于所述UPF通过所述交换机获取第二数据帧，所述第二数据帧包括所述第一虚拟局域网标识；
所述UPF以所述第一虚拟局域网标识为索引，通过所述第一虚拟局域网配置信息查询获取所述第一虚拟局域网标识对应的所述第一目标虚拟局域网配置信息；
若所述UPF包括所述第一目标虚拟局域网配置信息以及所述第一虚拟局域网标识对应的第一用户群组信息，则所述UPF通过第二PDU会话向终端发送所述第二数据帧。
在可选的实施方式中，所述获取模块，还用于若所述UPF包括所述第一目标虚拟局域网配置信息，但不包括第一虚拟局域网标识对应的第一用户群组信息，则所述UPF提取所述第二数据帧中的目的地址；
所述UPF以所述目的地址为索引，若查询到所述目的地址对应的第二PDU会话标识，所述UPF向会话管理功能SMF发送所述第二PDU会话标识，以使所述SMF根据所述第二PDU会话标识通过网络开放功能NEF更新统一数据管理UDM中所述终端的第二签约数据，接收所述UDM发送的第二更新事件通知，并向所述UPF转发所述第二更新事件通知；
所述第二签约数据用于指示第一通用公共用户标识对应的所述终端被加入所述第一虚拟局域网标识对应的用户群组；
所述UPF接收所述会话管理功能转发的第二更新事件通知，并根据所述第二更新事件通知进行会话上下文修改，以使所述UPF可以支持所述第一虚拟局域网标识对应的用户群组通信。
在可选的实施方式中，所述发送模块，具体用于所述SMF根据所述第一PDU会话标识获取所述终端的用户永久标识符，将所述终端对应的上下文信息发送给所述网络开放功能NEF，所述终端对应的上下文信息包括：第一PDU会话标识和所述用户永久标识符；
所述网络开放功能NEF提取所述终端对应的上下文信息中所述终端的用户永久标识符，并以所述终端的用户永久标识符为索引向所述UDM查询获取所述终端的第一通用公共用户标识；根据所述终端的第一通用公共用户标识，请求所述UDM更新所述终端的第一签约数据。
在可选的实施方式中，所述发送模块，若所述终端不支持5G LAN功能，所述第一工业控制器的地址信息包括所述第一工业控制器的MAC地址，所述获取模块，具体用于所述UPF接收终端通过基站发送的隧道数据包；所述UPF从所述隧道数据包中提取所述第一数据帧。
在可选的实施方式中，所述发送模块，还用于若所述UPF包括所述第一目标虚拟局域网配置信息、但不包括所述终端对应的第一用户群组信息，则所述UPF向会话管理功能SMF发送所述终端的IP地址，以使所述SMF根据所述终端的IP地址通过网络开放功能NEF更新统一数据管理UDM中所述终端的第三签约数据，接收所述UDM发送的第三更新事件通知，并向所述UPF转发所述第三更新事件通知，所述第三签约数据用于指示第一通用公共用户标识对应的所述终端被加入所述第一虚拟局域网标识对应的用户群组；
所述UPF接收所述SMF转发的所述第三更新事件通知，并根据所述第三更新事件通知进行会话上下文修改，以使所述UPF可以支持所述第一虚拟局域网标识对应的用户群组通信。
在可选的实施方式中，所述数据通信装置还包括：第二处理模块，用于所述UPF通过所述交换机获取第四数据帧，所述第四数据帧包括所述第一虚拟局域网标识；
所述UPF以所述第一虚拟局域网标识为索引，通过所述第一虚拟局域网配置信息查询获取所述第一虚拟局域网标识对应的所述第一目标虚拟局域网配置信息；
若所述UPF包括所述第一目标虚拟局域网配置信息以及所述第一虚拟局域网标识对应的第一用户群组信息，则所述UPF对所述第四数据帧进行封装得到IP数据包，并将所述IP数据包发送给所述终端。
第四方面，本发明提供一种基于虚拟局域网的数据通信装置，包括：第三处理模块，用于终端向用户平面功能UPF发送第一数据帧，以使所述UPF以所述第一数据帧中的源地址为索引，通过第一虚拟局域网配置信息查询获取所述源地址对应的第一目标虚拟局域网配置信息，若所述UPF包括所述第一目标虚拟局域网配置信息以及所述终端对应的第一用户群组信息，则所述UPF将所述第一目标虚拟局域网配置信息中的第一虚拟局域网标识写入所述第一数据帧中得到第一目标数据帧，并将所述第一目标数据帧发送给交换机，所述UPF通过所述交换机中的物理网口与所述交换机通信连接，所述交换机连接有第二工业控制器；
所述第一数据帧包括源地址，所述源地址为与所述终端连接的第一工业控制器的地址；
所述UPF被配置为包括第一虚拟局域网配置信息，所述第一虚拟局域网配置信息包括：所述第一工业控制器的地址信息，所述第一工业控制器对应的虚拟局域网标识之间的映射关系；
所述第一用户群组信息用于指示所述终端允许加入所述第一虚拟局域网标识对应的用户群组，所述交换机被配置为包括第二虚拟局域网配置信息，所述第二虚拟局域网配置信息包括：所述UPF所接入的物理网口标识、所述物理网口标识对应的虚拟局域网标识。
第五方面，本发明提供一种电子设备，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行如前述实施方式任一所述基于虚拟局域网的数据通信方法的步骤。
第六方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如前述实施方式任一所述基于虚拟局域网的数据通信方法的步骤。
本申请的有益效果是：
本申请实施例提供的基于虚拟局域网的数据通信方法、装置、设备及介质中，用户平面功能UPF接收终端通过基站发送的第一数据帧，第一数据帧包括源地址，源地址为与终端连接的第一工业控制器的地址，UPF被配置为包括第一虚拟局域网配置信息，第一虚拟局域网配置信息包括：第一工业控制器的地址信息，第一工业控制器对应的虚拟局域网标识之间的映射关系；UPF以第一数据帧中的源地址为索引，通过第一虚拟局域网配置信息查询获取源地址对应的第一目标虚拟局域网配置信息；若UPF包括第一目标虚拟局域网配置信息以及终端对应的第一用户群组信息，则UPF将第一目标虚拟局域网配置信息中的第一虚拟局域网标识写入第一数据帧中得到第一目标数据帧，并将第一目标数据帧发送给交换机，UPF通过交换机中的中继网口与交换机通信连接，交换机连接有第二工业控制器；第一用户群组信息用于指示终端允许加入第一虚拟局域网标识对应的用户群组，交换机被配置为包括第二虚拟局域网配置信息，第二虚拟局域网配置信息包括：第一虚拟局域网标识、第一虚拟局域网标识对应的物理网口标识，应用本申请实施例，可以实现5G LAN系统中5G终端与工业网络中非5G终端之间的互联互通。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请的某些实施例，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是适用于本申请实施例提供的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基于虚拟局域网的数据通信方法的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的另一种基于虚拟局域网的数据通信方法的流程示意图；
图4为本申请实施例提供的又一种基于虚拟局域网的数据通信方法的流程示意图；
图5为本申请实施例提供的另一种基于虚拟局域网的数据通信方法的流程示意图；
图6为本申请实施例提供的又一种基于虚拟局域网的数据通信方法的流程示意图；
图7为本申请实施例提供的另一种基于虚拟局域网的数据通信方法的流程示意图；
图8为本申请实施例提供的又一种基于虚拟局域网的数据通信方法的流程示意图；
图9为本申请实施例提供的另一种基于虚拟局域网的数据通信方法的流程示意图；
图10为本申请实施例提供的一种基于虚拟局域网的数据通信装置的功能模块示意图；
图11为本申请实施例提供的一种电子设备结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
本申请实施例的技术方案可以应用于各种本地通信系统，例如：全球移动通讯(global system for mobile communications，GSM)系统、码分多址(code divisionmultiple access，CDMA)系统、宽带码分多址(wideband code division multipleaccess，WCDMA)系统、通用分组无线业务(general packet radio service，GPRS)、长期演进(long term evolution，LTE)系统、LTE频分双工(frequency division duplex，FDD)系统、LTE时分双工(time division duplex，TDD)、通用移动通信系统(universal mobiletelecommunication system，UMTS)、全球互联微波接入(worldwide interoperabilityfor microwave access，WiMAX)通信系统、第五代(5th generation，5G)通信系统或未来的新无线接入技术(new radio access technology，NR)等。
图1是适用于本申请实施例提供的方法的网络架构的示意图。如图1所示，该网络架构例如可以是非漫游(non-roaming)架构。该网络架构具体可以包括下列网元：
1、终端设备(user equipment，UE)：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。
2、接入网(access network，AN)：为特定区域的授权用户提供入网功能，并能够根据用户的级别，业务的需求等使用不同质量的传输隧道。接入网络可以为采用不同接入技术的接入网络。目前的无线接入技术有两种类型：第三代合作伙伴计划(3rd generationpartnership project，3GPP)接入技术(例如3G、4G或5G系统中采用的无线接入技术)和非第三代合作伙伴计划(non-3GPP)接入技术。3GPP接入技术是指符合3GPP标准规范的接入技术，采用3GPP接入技术的接入网络称为无线接入网络(radio access network，RAN)，其中，5G系统中的接入网设备称为下一代基站节点(next generation Node Base station，gNB)。非3GPP接入技术是指不符合3GPP标准规范的接入技术，例如，以WIFI中的接入点(access point，AP)为代表的空口技术。
基于无线通信技术实现接入网络功能的接入网可以称为无线接入网(radioaccess network，RAN)。无线接入网能够管理无线资源，为终端提供接入服务，进而完成控制信号和用户数据在终端和核心网之间的转发。
其中，接入网设备可以包括接入网中在空中接口上通过一个或多个扇区与无线终端通信的设备。接入网系统可用于将收到的空中帧与网际协议(internet protocol，IP)分组进行相互转换，作为无线终端与接入网的其余部分之间的路由器，其中接入网的其余部分可包括IP网络。无线接入网系统还可协调对空中接口的属性管理。应理解，接入网设备包括但不限于：演进型节点B(evolved node B，eNB)、无线网络控制器(radio networkcontroller，RNC)、节点B(node B，NB)、基站控制器(base station controller，BSC)、基站收发台(base transceiver station，BTS)、家庭基站(例如，home evolved nodeB，或homenode B，HNB)、基带单元(base band unit，BBU)，无线保真(wireless fidelity，WIFI)系统中的接入点(access point，AP)、无线中继节点、无线回传节点、传输点(transmission andreception point，TRP或者transmission point，TP)等，还可以为5G，如，NR，系统中的gNB，或，传输点(TRP或TP)，5G系统中的基站的一个或一组(包括多个天线面板)天线面板，或者，还可以为构成gNB或传输点的网络节点，如基带单元(BBU))，或，分布式单元(distributedunit，DU)等。
在一些部署中，gNB可以包括集中式单元(centralized unit，CU)和DU。gNB还可以包括射频单元(radio unit，RU)。CU实现gNB的部分功能，DU实现gNB的部分功能，比如，CU实现无线资源控制(radio resource control，RRC)，分组数据汇聚层协议(packet dataconvergence protocol，PDCP)层的功能，DU实现无线链路控制(radio link control，RLC)、媒体接入控制(media access control，MAC)和物理(physical，PHY)层的功能。由于RRC层的信息最终会变成PHY层的信息，或者，由PHY层的信息转变而来，因而，在这种架构下，高层信令，如RRC层信令，也可以认为是由DU发送的，或者，由DU+CU发送的。可以理解的是，接入网设备可以为CU节点、或DU节点、或包括CU节点和DU节点的设备。此外，CU可以划分为接入网(radio access network，RAN)中的接入网设备，也可以将CU划分为核心网(corenetwork，CN)中的接入网设备，在此不做限制。
3、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。
4、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、选择可管理用户平面功能、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。
5、用户平面功能(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。
6、策略控制功能(policy control function，PCF)实体：用于指导网络行为的统一策略框架，为控制平面功能网元(例如AMF，SMF网元等)提供策略规则信息等。
7、统一数据管理(unified data management，UDM)实体：用于处理用户标识、接入鉴权、注册、或移动性管理等。
在该网络架构中，N1接口为终端与AMF实体之间的参考点；N2接口为AN和AMF实体的参考点，用于非接入层(non-access stratum，NAS)消息的发送等；N3接口为(R)AN和UPF实体之间的参考点，用于传输用户面的数据等；N4接口为SMF实体和UPF实体之间的参考点，用于传输例如N3连接的隧道标识信息，数据缓存指示信息，以及下行数据通知消息等信息；N6接口为UPF实体和DN之间的参考点，用于传输用户面的数据等。
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。
还应理解，图1中所示的AMF实体、SMF实体、UPF实体、PCF实体以及UDM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AMF的实体记作AMF，将用于实现PCF的实体记作PCF。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。
针对现有5G LAN系统中，只支持5G终端之间的群组通信，不支持5G终端与非5G终端之间的群组通信，本申请实施例提供一种基于虚拟局域网的数据通信方法，应用该方法可以实现5G LAN和现有工业网络中的虚拟局域网(VLAN)系统的互联互通。
在介绍本申请之前，首先对本申请中的相关名词进行解释说明：
虚拟局域网(Virtual Local Area Network，VLAN)是一组逻辑上的设备和用户，这些设备和用户并不受物理位置的限制，可以根据功能、部门及应用等因素将它们组织起来，相互之间的通信就好像它们在同一个网段中一样。
图2为本申请实施例提供的一种基于虚拟局域网的数据通信方法的流程示意图，该方法的执行主体可以是上述通信系统中的UPF，如图1所示，UE与第一工业控制器通信连接，UPF通过交换机中的中继网口(trunk网口)与交换机通信连接，交换机连接有第二工业控制器，也即第二工业控制器可以通过交换机与UPF连接。其中，对于第一工业控制器、第二工业控制器来说，其在连接UE或UPF之前，可以根据其MAC地址被预先配置对应的虚拟局域网ID(VLAN ID)。以第一工业工业控制器为例进行说明，其具体表现形式可以为<第一工业控制器的MAC地址，VLAN ID>。
如图2所示，该方法可以包括：
S101、用户平面功能UPF接收终端通过基站发送的第一数据帧，第一数据帧包括源地址，源地址为与终端连接的第一工业控制器的地址。
其中，UPF被配置为包括第一虚拟局域网配置信息，第一虚拟局域网配置信息包括：第一工业控制器的地址信息，第一工业控制器对应的虚拟局域网标识之间的映射关系。
可选地，第一工业控制器、第二工业控制器可以是可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)、变频器、RS485仪表等，在此不作限定，根据实际的工业应用场景，可以有所不同。当然，在一些实施例中，第一工业控制器、第二工业控制器的类型可以相同或不同，在此不作限定。UPF中的第一虚拟局域网配置信息可以通过部署在云端或服务器上的网络管理器实现，在此不作限定，可选地，该第一虚拟局域网配置信息的表现形式可以为<第一工业控制器的地址信息，第一工业控制器对应的虚拟局域网标识>。
在一些实施例中，第一数据帧中的源地址可以是第一工业控制器的源MAC地址、源IP地址等，在此不作限定，根据实际的应用场景可以有所不同。第一数据帧可以是第一工业控制器本身产生的数据帧，又或者，可以是与第一工业控制器通信连接的其他工业设备所发送的，在此不作限定。当然，根据实际的应用场景，第一数据帧中还可以包括：所采集的设备数据、设备状态等，在此不作限定。
S102、UPF以第一数据帧中的源地址为索引，通过第一虚拟局域网配置信息查询获取源地址对应的第一目标虚拟局域网配置信息。
数据通信过程中，终端可以不断轮询连接第一工业控制器的网口，如接收到第一数据帧，则将其通过基站发送至UPF；UPF接收到该第一数据帧后，可以以第一数据帧中的源地址为索引，在第一虚拟局域网配置信息中查询该源地址对应的第一目标虚拟局域网配置信息，也即查询第一工业控制器对应的虚拟局域网标识。
S103、若UPF包括第一目标虚拟局域网配置信息以及终端对应的第一用户群组信息，则UPF将第一目标虚拟局域网配置信息中的第一虚拟局域网标识写入第一数据帧中得到第一目标数据帧，并将第一目标数据帧发送给交换机。
其中，第一用户群组信息，用于指示终端允许加入第一虚拟局域网标识对应的用户群组。交换机被配置为包括第二虚拟局域网配置信息，第二虚拟局域网配置信息包括：第一虚拟局域网标识、第一虚拟局域网标识对应的物理网口标识。
在一些实施例中，对于交换机的配置可以通过部署在云端或服务器上的网络管理器实现，在此不作限定。可选地，通过网络管理器可以向交换机下发第二虚拟局域网配置信息，其具体表现形式可以为<第一虚拟局域网标识，第一虚拟局域网标识对应的物理网口标识>，可以理解的是，对于第二工业控制器来说，第二工业控制器需要接入交换机中第一虚拟局域网标识对应的物理网口。
其中，若UPF中包括该第一目标虚拟局域网配置信息以及第一用户群组信息，则UPF提取该第一目标虚拟局域网配置信息中的第一虚拟局域网标识，将该第一虚拟局域网标识写入第一数据帧中，并将得到的第一目标数据帧发送给与UPF通过物理网口连接的交换机，进而交换机可以通过第二工业控制器所连接的物理网口，将该第一目标数据帧转发给第二工业控制器，使得第二工业控制器可以接收到终端发送的第一数据帧，实现终端和第二工业控制器之间的数据通信。
基于上述说明，可以看出，将本申请实施例提供的数据通信方法应用于5G通信系统时，UE可以为5G终端、第二工业控制器可以为现有工业网络中的工业控制器，也即非5G终端，应用本申请实施例，可以支持5GLAN系统与现有工业网络的互联互通、可实现5G终端与非5G终端之间的群组通信。
综上，本申请实施例提供一种基于虚拟局域网的数据通信方法，该方法包括：用户平面功能UPF接收终端通过基站发送的第一数据帧，第一数据帧包括源地址，源地址为与终端连接的第一工业控制器的地址，UPF被配置为包括第一虚拟局域网配置信息，第一虚拟局域网配置信息包括：第一工业控制器的地址信息，第一工业控制器对应的虚拟局域网标识之间的映射关系；UPF以第一数据帧中的源地址为索引，通过第一虚拟局域网配置信息查询获取源地址对应的第一目标虚拟局域网配置信息；若UPF包括第一目标虚拟局域网配置信息以及终端对应的第一用户群组信息，则UPF将第一目标虚拟局域网配置信息中的第一虚拟局域网标识写入第一数据帧中得到第一目标数据帧，并将第一目标数据帧发送给交换机，UPF通过交换机中的中继网口与交换机通信连接，交换机连接有第二工业控制器；第一用户群组信息用于指示终端允许加入第一虚拟局域网标识对应的用户群组，交换机被配置为包括第二虚拟局域网配置信息，第二虚拟局域网配置信息包括：第一虚拟局域网标识、第一虚拟局域网标识对应的物理网口标识，应用本申请实施例，可以实现5G LAN系统中5G终端与工业网络中非5G终端之间的互联互通。
基于上述说明，根据终端是否支持5G LAN功能，可以将终端分为支持5G LAN功能和不支持5G LAN功能的终端，下面对于这两种类型的终端分别进行说明。
可选地，若终端支持5G LAN功能，第一数据帧为以太网数据帧，第一工业控制器的地址信息包括第一工业控制器的IP地址和第一工业控制器的MAC地址。
其中，对于支持5G LAN功能的终端来说，终端与基站之间传输以太网数据帧，因此SMF无需向UE分配IP地址，第一工业控制器分别通过UE及UPF接入5G网络，并由UE直接将第一工业控制器发送的第一数据帧发往UPF。可以理解的是，对于由UE侧第一工业控制器发往UPF侧第二工业控制器的第一数据帧来说，该第一数据帧所包括的源地址可以为UE侧的第一工业控制器的MAC地址，该第一数据帧对应的目的地址可以为UPF侧的第二工业控制器的MAC地址。应用本申请实施例，可以实现5GLAN系统中支持5G LAN功能的5G终端与现有工业网络中非5G终端之间的群组通信。
此外，结合前述实施例进行说明，可选地，UPF中第一虚拟局域网配置信息的表现形式可以为<第一工业控制器的IP地址，第一工业控制器的MAC地址，第一工业控制器对应的虚拟局域网标识>。
图3为本申请实施例提供的另一种基于虚拟局域网的数据通信方法的流程示意图。可选地，如图3所示，UPF将第一目标虚拟局域网配置信息中的第一虚拟局域网标识写入第一数据帧中，得到第一目标数据帧，并将第一目标数据帧发送给交换机之前，上述方法还包括：
S201、若UPF包括第一目标虚拟局域网配置信息、但不包括终端对应的第一用户群组信息，则UPF向会话管理功能SMF发送第一数据帧对应的第一PDU会话标识，以使会话管理功能SMF根据第一PDU会话标识通过NEF更新UDM中终端的第一签约数据，接收UDM发送的第一更新事件通知，并向UPF转发第一更新事件通知。
其中，第一签约数据用于指示第一通用公共用户标识对应的终端被加入第一虚拟局域网标识对应的用户群组。可选地，第一签约数据的表现形式可以为：<第一通用公共用户标识，第一虚拟局域网标识>。
S202、UPF接收会话管理功能SMF转发的第一更新事件通知，并根据第一更新事件通知进行会话上下文修改，以使UPF可以支持第一虚拟局域网标识对应的用户群组通信。
其中，若UPF包括第一目标虚拟局域网配置信息，但不包括第一用户群组信息，此时，UPF可以根据该第一数据帧将与UE关联的第一PDU会话标识告知SMF，SMF获取到第一PDU会话标识后，可以根据该第一PDU会话标识，通过NEF更新UDM中UE的第一签约数据，使得通过更新后，第一通用公共用户标识对应的终端可被加入第一虚拟局域网标识对应的用户群组中。
进一步地，UDM更新了UE的第一签约数据之后，可以向SMF发送第一更新事件通知，SMF接收到该第一更新事件通知后，可以向UPF转发该第一更新事件通知。
UPF接收到SMF转发的第一更新事件通知后，可以据此进行会话上下文修改，使得修改之后，UPF可以支持外部虚拟局域网标识为第一虚拟局域网标识的用户群组通信。
基于上述说明，还需要强调的是，若UPF不包括第一目标虚拟局域网配置信息，则UPF可以将UE发送的第一数据帧直接转发给交换机。
应用本申请实施例，使得对于具备5G LAN功能的UE，UPF通过检测以太网数据帧中的源地址，可以驱动SMF及NEF完成基于第一虚拟局域网标识对应的用户群组的创建，具有创建快捷、高效的特点。
图4为本申请实施例提供的又一种基于虚拟局域网的数据通信方法的流程示意图。当然，在一些实施例中，交换机也可以向终端发送数据帧。可选地，如图4所示，上述方法还包括：
S301、UPF通过交换机获取第二数据帧，第二数据帧包括第一虚拟局域网标识。
S302、UPF以第一虚拟局域网标识为索引，通过第一虚拟局域网配置信息查询获取第一虚拟局域网标识对应的第一目标虚拟局域网配置信息。
S303、若UPF包括第一目标虚拟局域网配置信息以及第一虚拟局域网标识对应的第一用户群组信息，则UPF通过第二PDU会话向终端发送第二数据帧。
可选地，UPF可以不断轮询交换机中连接第二工业控制器的网口，若接收到第二数据帧，则读取第二数据帧中的第一虚拟局域网标识，以读取到的第一虚拟局域网标识为索引，通过第一虚拟局域网配置信息查询查询本地存储的虚拟局域网配置信息。
其中，如UPF包括第一虚拟局域网标识对应的第一目标虚拟局域网配置信息，以及该第一虚拟局域网标识对应的第一用户群组信息，则UPF可以提取第二数据帧中的目的地址，将该目的地址为索引，在本地查询对应的第二PDU会话ID，若查询到，可以通过第二PDU会话将第二数据帧发往UE。在一些实施例中，该第二数据帧的源地址可以为第二工业控制器的MAC地址、目的地址可以为终端的MAC地址。
在一些实施例，如第二数据帧中的目的MAC地址为广播地址，则UPF可以通过多个第二PDU会话将该第二数据帧发往对应的多个UE。值得说明的是，如UPF未获取到对应的第二PDU会话，则丢弃该第二数据帧。
应用本申请实施例，使得在交换机可以接收终端发送的第一数据帧的基础上，终端可以接收交换机发送的第二数据帧，也即可以实现交换机与终端之间的双向通信，进而对于5G通信系统和工业网络管理系统只需建立一套管理系统，可以降低网络管理维护的复杂性。
图5为本申请实施例提供的另一种基于虚拟局域网的数据通信方法的流程示意图。可选地，如图5所示，UPF通过第二PDU会话向终端发送第二数据帧之前，上述方法还包括：
S401、若UPF包括第一目标虚拟局域网配置信息，但不包括第一虚拟局域网标识对应的第一用户群组信息，则UPF提取第二数据帧中的目的地址。
可选地，第二数据帧中的目的地址可以包括：目的IP地址、目的MAC地址等，在此不作限定。
S402、UPF以目的地址为索引，若查询到目的地址对应的第二PDU会话标识，UPF向会话管理功能SMF发送第二PDU会话标识，以使SMF根据第二PDU会话标识通过网络开放功能NEF更新统一数据管理UDM中终端的第二签约数据，接收UDM发送的第二更新事件通知，并向UPF转发第二更新事件通知。
其中，第二签约数据用于指示第一通用公共用户标识对应的终端被加入第一虚拟局域网标识对应的用户群组。
S403、UPF接收会话管理功能转发的第二更新事件通知，并根据第二更新事件通知进行会话上下文修改，以使UPF可以支持第一虚拟局域网标识对应的用户群组通信。
其中，以第二数据帧中的目的地址包括：目的MAC地址为例进行说明，UPF以从第二数据帧中提取的目的MAC地址为索引，在本地查询是否存在对应的第二PDU会话ID；若存在，UPF可以将该第二PDU会话ID告知SMF，SMF根据该第二PDU会话ID，可以在本地检索对应的UE的SUPI，并将UE对应的上下文信息转发至NEF，其表现形式可以为<第二PDU会话ID，UE的SUPI>。
NEF接收到SMF发送的UE对应的上下文信息后，可以以SMF告知的SUPI为索引，向UDM查询UE的第一GPSI信息；NEF获取到第一GPSI信息后，可以向UDM更新UE的第二签约数据，可选地，其更新内容的表现形式可以：<第一通用公共用户标识，第一虚拟局域网标识>，其含义为第一通用公共用户标识对应的UE被加入外部虚拟局域网标识为第一虚拟局域网标识的用户群组。
UDM更新了UE的第二签约数据更新后，可以向SMF发送第二更新事件通知，SMF接收到该第二更新事件通知后，可以通知UPF进行会话上下文修改，使得UPF可以支持外部虚拟局域网标识为第一虚拟局域网标识的用户群组通信。UPF完成会话上下文修改后，可以通过第二PDU会话将第二数据帧发往对应的UE。
图6为本申请实施例提供的又一种基于虚拟局域网的数据通信方法的流程示意图。可选地，如图6所示，上述SMF根据第一PDU会话标识通过网络开放功能NEF更新统一数据管理UDM中终端的第一签约数据，包括：
S501、SMF根据第一PDU会话标识获取终端的用户永久标识符，将终端对应的上下文信息发送给网络开放功能NEF。
其中，终端对应的上下文信息包括：第一PDU会话标识和用户永久标识符，可选地，其表现形式可以为<终端对应的第一PDU会话ID，终端的SUPI>。
对于SMF来说，SMF可以根据第一PDU会话标识查询获取终端的用户永久标识符(Subscription Permanent Identifier，SUPI)，并向NEF发送该终端对应的上下文信息。
S502、网络开放功能NEF提取终端对应的上下文信息中终端的用户永久标识符，并以终端的用户永久标识符为索引向UDM查询获取终端的第一通用公共用户标识；根据终端的第一通用公共用户标识，请求UDM更新终端的第一签约数据。
NEF接收到SMF发送的终端的上下文信息后，可以提取其中的SUPI，以其为索引向UDM查询UE的第一GPSI(Generic Public Subscription Identifier)；根据该第一GPSI，向UDM请求更新终端的第一签约数据。
可选地，若终端不支持5G LAN功能，第一工业控制器的地址信息包括第一工业控制器的MAC地址，上述UPF接收终端通过基站发送的第一数据帧，包括：
UPF接收终端通过基站发送的隧道数据包；UPF从隧道数据包中提取第一数据帧。
其中，对于不支持5G LAN功能的终端来说，UE与基站之间通过IP数据包进行通信，因此SMF将向UE分配IP地址。第一工业控制器和第二工业控制器分别通过UE及UPF接入5G网络，并通过UE与UPF之间建立的数据隧道进行数据通信。其中，对于由UE侧的第一工业控制器发往UPF侧的第二工业控制器的隧道数据包，其源地址为UE的IP地址，目的地址为UPF的IP地址。应用本申请实施例，可以实现5G LAN系统中不支持5G LAN功能的5G终端与现有工业网络中非5G终端之间的群组通信，可以提高本申请方法的适用性。
值得说明的是，UE与UPF的数据隧道建立完成后，UPF可以维持一个预设映射表，其表现形式为<UE的IP地址，UE侧连接的第一工业控制器的MAC地址>。
图7为本申请实施例提供的另一种基于虚拟局域网的数据通信方法的流程示意图。可选地，如图7所示，UPF将第一目标虚拟局域网配置信息中的第一虚拟局域网标识写入第一数据帧中，得到第一目标数据帧，并将第一目标数据帧发送给交换机之前，上述方法还包括：
S601、若UPF包括第一目标虚拟局域网配置信息、但不包括终端对应的第一用户群组信息，则UPF向会话管理功能SMF发送终端的IP地址，以使SMF根据终端的IP地址通过网络开放功能NEF更新统一数据管理UDM中终端的第三签约数据，接收UDM发送的第三更新事件通知，并向UPF转发第三更新事件通知。
其中，第三签约数据用于指示第一通用公共用户标识对应的终端被加入第一虚拟局域网标识对应的用户群组。
若UPF包括第一目标虚拟局域网配置信息、但不包括终端对应的第一用户群组信息，UPF在接收到该第一数据帧之后，可以提取其源地址，该源地址可以包括第一工业控制器的MAC地址：根据该第一工业控制器的MAC地址，以及预设映射表，则可以确定第一工业控制器所连接的UE的IP地址，并向SMF发送该UE的IP地址。
对于SMF来说，SMF接收到UPF发送的UE的IP地址后，可以根据该UE的IP地址查询获取UE的SUPI，并将UE对应的上下文信息转发至NEF，可选地，该UE对应的上下文信息的表现形式可以为<UE的IP地址，UE的SUPI>。
NEF接收到SMF发送的UE对应的上下文信息后，可以以SMF告知的SUPI为索引，向UDM查询UE的GPSI信息；NEF获取GPSI信息后，可以向UDM更新UE的第三签约数据，可选地，其更新内容的表现形式可以：<UE的第一通用公共用户标识，第一虚拟局域网标识>，其含义为第一通用公共用户标识对应的UE被加入外部虚拟局域网标识为第一虚拟局域网标识的用户群组。
S602、UPF接收SMF转发的第三更新事件通知，并根据第三更新事件通知进行会话上下文修改，以使UPF可以支持第一虚拟局域网标识对应的用户群组通信。
UDM更新了UE的第三签约数据更新后，可以向SMF发送第三更新事件通知，SMF接收到该第三更新事件通知后，可以将该第三更新事件通知转发给UPF，以通知UPF进行会话上下文修改，使得UPF可以支持外部虚拟局域网标识为第一虚拟局域网标识的用户群组通信。UPF完成会话上下文修改后，可以将第一虚拟局域网标识写入该第一数据帧以得到第一目标数据帧，并将第一目标数据帧发送给交换机。
应用本申请实施例，使得对于不具备5G LAN功能的UE，UPF通过检测数据隧道报文中的UE的IP地址，可以驱动SMF及NEF完成基于第一虚拟局域网标识对应的用户群组的创建，具有创建快捷、高效的特点。
图8为本申请实施例提供的又一种基于虚拟局域网的数据通信方法的流程示意图。当然，需要说明的是，在一些实施例中，UPF侧的数据帧也可以发往UE，具体交互过程如下：可选地，如图8所示，上述方法还包括：
S701、UPF通过交换机获取第四数据帧，第四数据帧包括第一虚拟局域网标识。
可选地，该第四数据帧可以是第二工业控制器所转发的，又或者，可以是与交换机通信连接的其他设备所转发的，本申请在此不作限定。
S702、UPF以第一虚拟局域网标识为索引，通过第一虚拟局域网配置信息查询获取第一虚拟局域网标识对应的第一目标虚拟局域网配置信息。
S703、若UPF包括第一目标虚拟局域网配置信息以及第一虚拟局域网标识对应的第一用户群组信息，则UPF对第四数据帧进行封装得到IP数据包，并将IP数据包发送给终端。
其中，UPF以第一虚拟局域网标识为索引，可以通过第一虚拟局域网配置信息在本地查询该第一虚拟局域网标识对应的第一目标虚拟局域网配置信息，若UPF存在匹配的第一目标虚拟局域网配置信息、且UPF有第一虚拟局域网标识对应的第一用户群组信息，则UPF可以将该第四数据帧封装进数据隧道得到IP数据包，并将该IP数据包发送给UE。
图9为本申请实施例提供的另一种基于虚拟局域网的数据通信方法的流程示意图。可选地，如图9所示，UPF将IP数据包发送给终端之前，上述方法还包括：
S801、若UPF包括第一目标虚拟局域网配置信息，但不包括第一虚拟局域网标识对应的第一用户群组信息，则UPF提取第四数据帧中的第四目的MAC地址。
S802、UPF以第四目的MAC地址为索引，若查询到第四目的MAC地址对应的终端的IP地址，UPF向会话管理功能SMF发送终端的IP地址，以使SMF根据终端的IP地址通过网络开放功能NEF更新统一数据管理UDM中终端的第四签约数据，接收统一数据管理UDM发送的第四更新事件通知，并向UPF转发第四更新事件通知。
其中，第四签约数据用于指示第一通用公共用户标识对应的终端被加入第一目标虚拟局域网标识对应的用户群组。
结合上述实施例进行说明，UPF可以基于上述预设映射表查询该第四目的MAC地址对应的UE的IP地址，若查询到，可以将查询的UE的IP地址发送给SMF；SMF根据该UE的IP地址可以查询获取对应的UE的SUPI，并将UE对应的上下文信息转发至NEF，可选地，该UE对应的上下文信息的表现形式可以为<UE的IP地址，UE的SUPI>。
NEF接收到SMF发送的UE对应的上下文信息后，可以以SMF告知的SUPI为索引，向UDM查询UE的GPSI信息；NEF获取GPSI信息后，可以向UDM更新UE的第四签约数据，可选地，其更新内容的表现形式可以：<UE的第一通用公共用户标识，第一虚拟局域网标识>，其含义为第一通用公共用户标识对应的UE被加入外部虚拟局域网标识为第一虚拟局域网标识的用户群组。
S803、UPF接收会话管理功能转发的第四更新事件通知，并根据第四更新事件通知进行会话上下文修改，以使UPF可以支持第一虚拟局域网标识对应的用户群组通信。
UDM更新了UE的第四签约数据更新后，可以向SMF发送第四更新事件通知，SMF接收到该第四更新事件通知后，可以将该第四更新事件通知转发给UPF，以通知UPF进行会话上下文修改，使得UPF可以支持外部虚拟局域网标识为第一虚拟局域网标识的用户群组通信。UPF完成会话上下文修改后，可以将该第四数据帧封装进数据隧道中，发往UE。
值得说明的是，在一些实施例，如第四数据帧的目的MAC地址为广播地址，则UPF可以将该第四数据帧封装进多个数据隧道中，发往第一虚拟局域网标识对应的用户群组中的多个UE。
可选地，上述方法还包括：UPF通过统一数据仓库UDR获取网络开放功能NEF发送的第一虚拟局域网配置信息，第一虚拟局域网配置信息由网络管理器发送给NEF。
参见前述的相关说明，通过网络管理器还可以向NEF下发第一虚拟局域网配置信息，其具体表现形式可以为<第一工业控制器的IP地址，第一工业控制器的MAC地址，第一工业控制器对应的虚拟局域网标识>，当然，具体表现形式并不以此为限。
对于NEF来说，其进一步可以将所获取的第一虚拟局域网配置信息存入UDR；那么，对于UPF来说，UPF则可以通过UDR获取该第一虚拟局域网配置信息。
可选地，本申请实施例还提供一种基于虚拟局域网的数据通信方法，该方法可以包括：
终端向用户平面功能UPF发送第一数据帧，以使UPF以第一数据帧中的源地址为索引，通过第一虚拟局域网配置信息查询获取源地址对应的第一目标虚拟局域网配置信息，若UPF包括第一目标虚拟局域网配置信息以及终端对应的第一用户群组信息，则UPF将第一目标虚拟局域网配置信息中的第一虚拟局域网标识写入第一数据帧中得到第一目标数据帧，并将第一目标数据帧发送给交换机，UPF通过交换机中的中继网口与交换机通信连接，交换机连接有第二工业控制器。
其中，第一数据帧包括源地址，源地址为与终端连接的第一工业控制器的地址。UPF被配置为包括第一虚拟局域网配置信息，第一虚拟局域网配置信息包括：第一工业控制器的地址信息，第一工业控制器对应的虚拟局域网标识之间的映射关系。第一用户群组信息用于指示终端允许加入第一虚拟局域网标识对应的用户群组，交换机被配置为包括第二虚拟局域网配置信息，第二虚拟局域网配置信息包括：UPF所接入的物理网口标识、物理网口标识对应的虚拟局域网标识。
关于该部分内容，可参见上述S101至S103的相关说明，在此不再赘述。其中，将本申请实施例提供的数据通信方法应用于5G通信系统时，UE可以为5G终端、第二工业控制器可以为现有工业网络中的工业控制器，也即非5G终端，应用本申请实施例，可以支持5G LAN系统与现有工业网络的互联互通、可实现5G终端与非5G终端之间的群组通信。
图10为本申请实施例提供的一种基于虚拟局域网的数据通信装置的功能模块示意图，该装置基本原理及产生的技术效果与前述对应的方法实施例相同，为简要描述，本实施例中未提及部分，可参考方法实施例中的相应内容。如图10所示，该数据通信装置100可以包括：
第一处理模块110，用于用户平面功能UPF接收终端通过基站发送的第一数据帧，所述第一数据帧包括源地址，所述源地址为与所述终端连接的第一工业控制器的地址，所述UPF被配置为包括第一虚拟局域网配置信息，所述第一虚拟局域网配置信息包括：所述第一工业控制器的地址信息，所述第一工业控制器对应的虚拟局域网标识之间的映射关系；
查询模块120，用于所述UPF以所述第一数据帧中的源地址为索引，通过所述第一虚拟局域网配置信息查询获取所述源地址对应的第一目标虚拟局域网配置信息；
发送模块130，用于若所述UPF包括所述第一目标虚拟局域网配置信息以及所述终端对应的第一用户群组信息，则所述UPF将所述第一目标虚拟局域网配置信息中的第一虚拟局域网标识写入所述第一数据帧中得到第一目标数据帧，并将所述第一目标数据帧发送给交换机，所述UPF通过所述交换机中的物理网口与所述交换机通信连接，所述交换机连接有第二工业控制器；
所述第一用户群组信息用于指示所述终端允许加入所述第一虚拟局域网标识对应的用户群组，所述交换机被配置为包括第二虚拟局域网配置信息，所述第二虚拟局域网配置信息包括：所述第一虚拟局域网标识、所述第一虚拟局域网标识对应的物理网口标识。
在可选的实施方式中，若所述终端支持5G LAN功能，所述第一数据帧为以太网数据帧，所述第一工业控制器的地址信息包括所述第一工业控制器的IP地址和所述第一工业控制器的MAC地址。
在可选的实施方式中，所述发送模块130，还用于若所述UPF包括所述第一目标虚拟局域网配置信息、但不包括所述终端对应的第一用户群组信息，则所述UPF向会话管理功能SMF发送所述第一数据帧对应的第一PDU会话标识，以使所述会话管理功能SMF根据所述第一PDU会话标识通过NEF更新UDM中所述终端的第一签约数据，接收所述UDM发送的第一更新事件通知，并向所述UPF转发所述第一更新事件通知，所述第一签约数据用于指示第一通用公共用户标识对应的所述终端被加入所述第一虚拟局域网标识对应的用户群组；
所述UPF接收所述会话管理功能SMF转发的所述第一更新事件通知，并根据所述第一更新事件通知进行会话上下文修改，以使所述UPF可以支持所述第一虚拟局域网标识对应的用户群组通信。
在可选的实施方式中，所述数据通信装置还包括：获取模块，用于所述UPF通过所述交换机获取第二数据帧，所述第二数据帧包括所述第一虚拟局域网标识；
所述UPF以所述第一虚拟局域网标识为索引，通过所述第一虚拟局域网配置信息查询获取所述第一虚拟局域网标识对应的所述第一目标虚拟局域网配置信息；
若所述UPF包括所述第一目标虚拟局域网配置信息以及所述第一虚拟局域网标识对应的第一用户群组信息，则所述UPF通过第二PDU会话向终端发送所述第二数据帧。
在可选的实施方式中，所述获取模块，还用于若所述UPF包括所述第一目标虚拟局域网配置信息，但不包括第一虚拟局域网标识对应的第一用户群组信息，则所述UPF提取所述第二数据帧中的目的地址；
所述UPF以所述目的地址为索引，若查询到所述目的地址对应的第二PDU会话标识，所述UPF向会话管理功能SMF发送所述第二PDU会话标识，以使所述SMF根据所述第二PDU会话标识通过网络开放功能NEF更新统一数据管理UDM中所述终端的第二签约数据，接收所述UDM发送的第二更新事件通知，并向所述UPF转发所述第二更新事件通知；
所述第二签约数据用于指示第一通用公共用户标识对应的所述终端被加入所述第一虚拟局域网标识对应的用户群组；
所述UPF接收所述会话管理功能转发的第二更新事件通知，并根据所述第二更新事件通知进行会话上下文修改，以使所述UPF可以支持所述第一虚拟局域网标识对应的用户群组通信。
在可选的实施方式中，所述发送模块130，具体用于所述SMF根据所述第一PDU会话标识获取所述终端的用户永久标识符，将所述终端对应的上下文信息发送给所述网络开放功能NEF，所述终端对应的上下文信息包括：第一PDU会话标识和所述用户永久标识符；
所述网络开放功能NEF提取所述终端对应的上下文信息中所述终端的用户永久标识符，并以所述终端的用户永久标识符为索引向所述UDM查询获取所述终端的第一通用公共用户标识；根据所述终端的第一通用公共用户标识，请求所述UDM更新所述终端的第一签约数据。
在可选的实施方式中，所述发送模块130，若所述终端不支持5G LAN功能，所述第一工业控制器的地址信息包括所述第一工业控制器的MAC地址，所述获取模块，具体用于所述UPF接收终端通过基站发送的隧道数据包；所述UPF从所述隧道数据包中提取所述第一数据帧。
在可选的实施方式中，所述发送模块130，还用于若所述UPF包括所述第一目标虚拟局域网配置信息、但不包括所述终端对应的第一用户群组信息，则所述UPF向会话管理功能SMF发送所述终端的IP地址，以使所述SMF根据所述终端的IP地址通过网络开放功能NEF更新统一数据管理UDM中所述终端的第三签约数据，接收所述UDM发送的第三更新事件通知，并向所述UPF转发所述第三更新事件通知，所述第三签约数据用于指示第一通用公共用户标识对应的所述终端被加入所述第一虚拟局域网标识对应的用户群组；
所述UPF接收所述SMF转发的所述第三更新事件通知，并根据所述第三更新事件通知进行会话上下文修改，以使所述UPF可以支持所述第一虚拟局域网标识对应的用户群组通信。
在可选的实施方式中，所述数据通信装置还包括：第二处理模块，用于所述UPF通过所述交换机获取第四数据帧，所述第四数据帧包括所述第一虚拟局域网标识；
所述UPF以所述第一虚拟局域网标识为索引，通过所述第一虚拟局域网配置信息查询获取所述第一虚拟局域网标识对应的所述第一目标虚拟局域网配置信息；
若所述UPF包括所述第一目标虚拟局域网配置信息以及所述第一虚拟局域网标识对应的第一用户群组信息，则所述UPF对所述第四数据帧进行封装得到IP数据包，并将所述IP数据包发送给所述终端。
第四方面，本发明提供一种基于虚拟局域网的数据通信装置，包括：第三处理模块，用于终端向用户平面功能UPF发送第一数据帧，以使所述UPF以所述第一数据帧中的源地址为索引，通过第一虚拟局域网配置信息查询获取所述源地址对应的第一目标虚拟局域网配置信息，若所述UPF包括所述第一目标虚拟局域网配置信息以及所述终端对应的第一用户群组信息，则所述UPF将所述第一目标虚拟局域网配置信息中的第一虚拟局域网标识写入所述第一数据帧中得到第一目标数据帧，并将所述第一目标数据帧发送给交换机，所述UPF通过所述交换机中的物理网口与所述交换机通信连接，所述交换机连接有第二工业控制器；
所述第一数据帧包括源地址，所述源地址为与所述终端连接的第一工业控制器的地址；
所述UPF被配置为包括第一虚拟局域网配置信息，所述第一虚拟局域网配置信息包括：所述第一工业控制器的地址信息，所述第一工业控制器对应的虚拟局域网标识之间的映射关系；
所述第一用户群组信息用于指示所述终端允许加入所述第一虚拟局域网标识对应的用户群组，所述交换机被配置为包括第二虚拟局域网配置信息，所述第二虚拟局域网配置信息包括：所述UPF所接入的物理网口标识、所述物理网口标识对应的虚拟局域网标识。
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，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(Central Processing 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11为本申请实施例提供的一种电子设备结构示意图，该电子设备可以是上述的数据通信装置。如图11所示，该电子设备可以包括：处理器210、存储介质220和总线230，存储介质220存储有处理器210可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，处理器210与存储介质220之间通过总线230通信，处理器210执行机器可读指令，以执行上述方法实施例的步骤。具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。
可选地，本申请还提供一种存储介质，存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述方法实施例的步骤。具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。
在本申请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，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。
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)执行本申请各个实施例方法的部分步骤。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。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种基于虚拟局域网的数据通信方法，其特征在于，包括：
用户平面功能UPF接收终端通过基站发送的第一数据帧，所述第一数据帧包括源地址，所述源地址为与所述终端连接的第一工业控制器的地址，所述UPF被配置为包括第一虚拟局域网配置信息，所述第一虚拟局域网配置信息包括：所述第一工业控制器的地址信息，所述第一工业控制器对应的虚拟局域网标识之间的映射关系；
所述UPF以所述第一数据帧中的源地址为索引，通过所述第一虚拟局域网配置信息查询获取所述源地址对应的第一目标虚拟局域网配置信息；
若所述UPF包括所述第一目标虚拟局域网配置信息以及所述终端对应的第一用户群组信息，则所述UPF将所述第一目标虚拟局域网配置信息中的第一虚拟局域网标识写入所述第一数据帧中得到第一目标数据帧，并将所述第一目标数据帧发送给交换机，以使通过所述交换机向第二工业控制器转发所述第一目标数据帧，所述UPF通过所述交换机中的物理网口与所述交换机通信连接，所述交换机通过第一虚拟局域网标识对应的物理网口连接有第二工业控制器；
所述第一用户群组信息用于指示所述终端允许加入所述第一虚拟局域网标识对应的用户群组，所述交换机被配置为包括第二虚拟局域网配置信息，所述第二虚拟局域网配置信息包括：所述第一虚拟局域网标识、所述第一虚拟局域网标识对应的物理网口标识。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述终端支持5G LAN功能，所述第一数据帧为以太网数据帧，所述第一工业控制器的地址信息包括所述第一工业控制器的IP地址和所述第一工业控制器的MAC地址。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述UPF将所述第一目标虚拟局域网配置信息中的所述第一虚拟局域网标识写入所述第一数据帧中，得到第一目标数据帧，并将所述第一目标数据帧发送给所述交换机之前，所述方法还包括：
若所述UPF包括所述第一目标虚拟局域网配置信息、但不包括所述终端对应的第一用户群组信息，则所述UPF向会话管理功能SMF发送所述第一数据帧对应的第一PDU会话标识，以使所述会话管理功能SMF根据所述第一PDU会话标识通过NEF更新UDM中所述终端的第一签约数据，接收所述UDM发送的第一更新事件通知，并向所述UPF转发所述第一更新事件通知，所述第一签约数据用于指示第一通用公共用户标识对应的所述终端被加入所述第一虚拟局域网标识对应的用户群组；
所述UPF接收所述会话管理功能SMF转发的所述第一更新事件通知，并根据所述第一更新事件通知进行会话上下文修改，以使所述UPF可以支持所述第一虚拟局域网标识对应的用户群组通信。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述UPF通过所述交换机获取第二数据帧，所述第二数据帧包括所述第一虚拟局域网标识；
所述UPF以所述第一虚拟局域网标识为索引，通过所述第一虚拟局域网配置信息查询获取所述第一虚拟局域网标识对应的所述第一目标虚拟局域网配置信息；
若所述UPF包括所述第一目标虚拟局域网配置信息以及所述第一虚拟局域网标识对应的第一用户群组信息，则所述UPF通过第二PDU会话向终端发送所述第二数据帧。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述UPF通过第二PDU会话向所述终端发送所述第二数据帧之前，所述方法还包括：
若所述UPF包括所述第一目标虚拟局域网配置信息，但不包括第一虚拟局域网标识对应的第一用户群组信息，则所述UPF提取所述第二数据帧中的目的地址；
所述UPF以所述目的地址为索引，若查询到所述目的地址对应的第二PDU会话标识，所述UPF向会话管理功能SMF发送所述第二PDU会话标识，以使所述SMF根据所述第二PDU会话标识通过网络开放功能NEF更新统一数据管理UDM中所述终端的第二签约数据，接收所述UDM发送的第二更新事件通知，并向所述UPF转发所述第二更新事件通知；
所述第二签约数据用于指示第一通用公共用户标识对应的所述终端被加入所述第一虚拟局域网标识对应的用户群组；
所述UPF接收所述会话管理功能转发的第二更新事件通知，并根据所
述第二更新事件通知进行会话上下文修改，以使所述UPF可以支持所述第一虚拟局域网标识对应的用户群组通信。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述SMF根据所述第一PDU会话标识通过网络开放功能NEF更新统一数据管理UDM中所述终端的第一签约数据，包括：
所述SMF根据所述第一PDU会话标识获取所述终端的用户永久标识符，将所述终端对应的上下文信息发送给所述网络开放功能NEF，所述终端对应的上下文信息包括：第一PDU会话标识和所述用户永久标识符；
所述网络开放功能NEF提取所述终端对应的上下文信息中所述终端的用户永久标识符，并以所述终端的用户永久标识符为索引向所述UDM查询获取所述终端的第一通用公共用户标识；根据所述终端的第一通用公共用户标识，请求所述UDM更新所述终端的第一签约数据。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述终端不支持5GLAN功能，所述第一工业控制器的地址信息包括所述第一工业控制器的MAC地址，所述UPF接收终端通过基站发送的第一数据帧，包括：
所述UPF接收终端通过基站发送的隧道数据包；
所述UPF从所述隧道数据包中提取所述第一数据帧。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述UPF将所述第一目标虚拟局域网配置信息中的所述第一虚拟局域网标识写入所述第一数据帧中，得到第一目标数据帧，并将所述第一目标数据帧发送给所述交换机之前，所述方法还包括：
若所述UPF包括所述第一目标虚拟局域网配置信息、但不包括所述终端对应的第一用户群组信息，则所述UPF向会话管理功能SMF发送所述终端的IP地址，以使所述SMF根据所述终端的IP地址通过网络开放功能NEF更新统一数据管理UDM中所述终端的第三签约数据，接收所述UDM发送的第三更新事件通知，并向所述UPF转发所述第三更新事件通知，所述第三签约数据用于指示第一通用公共用户标识对应的所述终端被加入所述第一虚拟局域网标识对应的用户群组；
所述UPF接收所述SMF转发的所述第三更新事件通知，并根据所述第三更新事件通知进行会话上下文修改，以使所述UPF可以支持所述第一虚拟局域网标识对应的用户群组通信。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述UPF通过所述交换机获取第四数据帧，所述第四数据帧包括所述第一虚拟局域网标识；
所述UPF以所述第一虚拟局域网标识为索引，通过所述第一虚拟局域网配置信息查询获取所述第一虚拟局域网标识对应的所述第一目标虚拟局域网配置信息；
若所述UPF包括所述第一目标虚拟局域网配置信息以及所述第一虚拟局域网标识对应的第一用户群组信息，则所述UPF对所述第四数据帧进行封装得到IP数据包，并将所述IP数据包发送给所述终端。
10.一种基于虚拟局域网的数据通信方法，其特征在于，包括：
终端向用户平面功能UPF发送第一数据帧，以使所述UPF以所述第一数据帧中的源地址为索引，通过第一虚拟局域网配置信息查询获取所述源地址对应的第一目标虚拟局域网配置信息，若所述UPF包括所述第一目标虚拟局域网配置信息以及所述终端对应的第一用户群组信息，则所述UPF将所述第一目标虚拟局域网配置信息中的第一虚拟局域网标识写入所述第一数据帧中得到第一目标数据帧，并将所述第一目标数据帧发送给交换机，以使通过所述交换机向第二工业控制器转发所述第一目标数据帧，所述UPF通过所述交换机中的物理网口与所述交换机通信连接，所述交换机通过第一虚拟局域网标识对应的物理网口连接有第二工业控制器；
所述第一数据帧包括源地址，所述源地址为与所述终端连接的第一工业控制器的地址；
所述UPF被配置为包括第一虚拟局域网配置信息，所述第一虚拟局域网配置信息包括：所述第一工业控制器的地址信息，所述第一工业控制器对应的虚拟局域网标识之间的映射关系；
所述第一用户群组信息用于指示所述终端允许加入所述第一虚拟局域网标识对应的用户群组，所述交换机被配置为包括第二虚拟局域网配置信息，所述第二虚拟局域网配置信息包括：所述UPF所接入的物理网口标识、所述物理网口标识对应的虚拟局域网标识。
11.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行如权利要求1-10任一所述基于虚拟局域网的数据通信方法的步骤。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1-10任一所述基于虚拟局域网的数据通信方法的步骤。
CN202210732996.XA 2022-06-27 2022-06-27 基于虚拟局域网的数据通信方法、装置、设备及介质 Active CN114980074B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210732996.XA CN114980074B (zh) 2022-06-27 2022-06-27 基于虚拟局域网的数据通信方法、装置、设备及介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210732996.XA CN114980074B (zh) 2022-06-27 2022-06-27 基于虚拟局域网的数据通信方法、装置、设备及介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114980074A CN114980074A (zh) 2022-08-30
CN114980074B true CN114980074B (zh) 2023-12-15

Family

ID=82966296

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210732996.XA Active CN114980074B (zh) 2022-06-27 2022-06-27 基于虚拟局域网的数据通信方法、装置、设备及介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114980074B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115955707B (zh) * 2023-03-10 2023-06-09 深圳艾灵网络有限公司 设备通信方法、装置、终端设备及存储介质

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1677950A (zh) * 2004-04-01 2005-10-05 华为技术有限公司 基于虚拟局域网的数据交换方法
CN103139037A (zh) * 2011-11-30 2013-06-05 国际商业机器公司 用于实现灵活的虚拟局域网的方法和装置
CN111010673A (zh) * 2018-10-08 2020-04-14 华为技术有限公司 一种通信方法及装置
CN112511320A (zh) * 2018-04-28 2021-03-16 华为技术有限公司 一种通信方法及设备
CN112511403A (zh) * 2020-12-14 2021-03-16 深圳艾灵网络有限公司 一种虚拟局域网通信方法、设备及存储介质
CN113114617A (zh) * 2021-02-25 2021-07-13 深圳艾灵网络有限公司 一种通信方法、系统及存储介质
CN113133129A (zh) * 2019-12-30 2021-07-16 华为技术有限公司 一种业务处理的方法、装置和系统
CN113243116A (zh) * 2018-09-30 2021-08-10 华为技术有限公司 本地局域网通信方法、设备及系统

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8422500B2 (en) * 2004-07-02 2013-04-16 Rockstar Consortium Us Lp VLAN support of differentiated services
US8144715B2 (en) * 2007-08-10 2012-03-27 Rockstar Bideo LP Method and apparatus for interworking VPLS and ethernet networks
US11343653B2 (en) * 2019-01-15 2022-05-24 Ofinno, Llc Session establishment to join a group communication

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1677950A (zh) * 2004-04-01 2005-10-05 华为技术有限公司 基于虚拟局域网的数据交换方法
CN103139037A (zh) * 2011-11-30 2013-06-05 国际商业机器公司 用于实现灵活的虚拟局域网的方法和装置
CN112511320A (zh) * 2018-04-28 2021-03-16 华为技术有限公司 一种通信方法及设备
CN113243116A (zh) * 2018-09-30 2021-08-10 华为技术有限公司 本地局域网通信方法、设备及系统
CN111010673A (zh) * 2018-10-08 2020-04-14 华为技术有限公司 一种通信方法及装置
CN113133129A (zh) * 2019-12-30 2021-07-16 华为技术有限公司 一种业务处理的方法、装置和系统
CN112511403A (zh) * 2020-12-14 2021-03-16 深圳艾灵网络有限公司 一种虚拟局域网通信方法、设备及存储介质
CN113114617A (zh) * 2021-02-25 2021-07-13 深圳艾灵网络有限公司 一种通信方法、系统及存储介质

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"S2-1810785 management of 5GLAN Groups_cl".3GPP tsg_sa\wg2_arch.2018,全文. *
"S2-1812234 TR23734 pCR Interworking between 5G LAN-VN and Ethernet LAN".3GPP tsg_sa\wg2_arch.2018,全文. *
面向工业园区的5G垂直组网类服务探讨;刘洁;;移动通信(第01期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114980074A (zh) 2022-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2022257549A1 (zh) 网络切片方法、设备及存储介质
CN113395214B (zh) 工业设备联网方法、电子设备及存储介质
WO2023280121A1 (zh) 一种获取边缘服务的方法和装置
WO2023279776A1 (zh) 多模终端接入控制方法、装置、电子设备及存储介质
CN113207191B (zh) 基于网络切片的会话建立方法、装置、设备及存储介质
CN113382468B (zh) 本地网络设备的地址分配方法、电子设备及存储介质
US11877251B2 (en) Time synchronization method, electronic device and storage medium
US20230362636A1 (en) Key identifier generation method and related apparatus
CN113595911B (zh) 数据转发方法、装置、电子设备及存储介质
WO2021138822A1 (zh) 签约信息获取方法及装置
CN114980074B (zh) 基于虚拟局域网的数据通信方法、装置、设备及介质
EP4262258A1 (en) Method and apparatus for generating security context, and computer-readable storage medium
WO2023124875A1 (zh) 一种通信方法及装置
CN114465845B (zh) 基于现场总线的数据通信方法、装置、设备及存储介质
CN114885382A (zh) 一种业务会话管理方法、装置及存储介质
CN114363975A (zh) 数据通信方法、装置、电子设备及存储介质
WO2022041133A1 (zh) 无线通信的方法和网络设备
EP4236405A1 (en) Network node and communication method
US20220377547A1 (en) Wireless communication method, terminal device and network element
WO2022155915A1 (zh) 网络互通的方法及装置
WO2023213210A1 (zh) 通信方法和通信装置
CN115915162A (zh) 基于虚拟可扩展局域网的数据通信方法、设备及存储介质
CN116233953A (zh) 数据传输方法、装置、设备及存储介质
CN116488987A (zh) 实现数据分发服务的方法、装置、电子设备及存储介质
CN117440366A (zh) 一种通信方法、通信装置及通信系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant