CN115243396A - 一种信息处理方法、会话管理功能网元和用户面功能网元 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种信息处理方法、会话管理功能网元和用户面功能网元，其中，信息处理方法包括：会话管理功能网元SMF对待发送的报文转发控制协议PFCP消息进行扩展，并向与SMF建立有PFCP会话Association的所有用户面功能网元UPF发送扩展后的PFCP消息，其中，扩展后的PFCP消息中至少携带：用于指示隧道协议GTPU远端地址是否存在的第一标识、用于指示GTPU远端地址的引用计数的第二标识；SMF接收第一UPF上报的用户面路径状态，其中，用户面路径状态是第一UPF基于第一标识和第二标识得到的，其中，所有UPF包括第一UPF。

Description

一种信息处理方法、会话管理功能网元和用户面功能网元

技术领域

本申请涉及但不限于通信领域，尤其涉及一种信息处理方法、会话管理功能网元和用户面功能网元。

背景技术

在第五代移动通信技术(5th Generation Mobile Communication Technology，5G)核心网系统的用户面(UP User Plane)，通常是指(User Plane Function，UPF)网元，主要负责转发用户的业务报文。同时，UPF也可以承担了转发路径的可靠性维护。控制面网元能够知晓5G核心网(5G Core，5GC)对接的无线接入网(Radio Access Network，RAN)中的基站节点，但UPF不能及时知晓其对接的RAN侧的基站节点，也就不能在准备服务前预判该路经的网络可达性。

发明内容

本申请实施例期望提供一种信息处理方法、会话管理功能网元和用户面功能网元。

本申请的技术方案是这样实现的：

一种信息处理方法，方法包括：

会话管理功能网元SMF对待发送的报文转发控制协议PFCP消息进行扩展，并向与SMF建立有PFCP会话Association的所有用户面功能网元UPF发送扩展后的PFCP消息，其中，扩展后的PFCP消息中至少携带：用于指示隧道协议GTPU远端地址是否存在的第一标识、用于指示GTPU远端地址的引用计数的第二标识；

SMF接收第一UPF上报的用户面路径状态，其中，用户面路径状态是第一UPF基于第一标识和第二标识得到的，其中，所有UPF包括第一UPF。

一种信息处理方法，包括：

第一UPF接收SMF发送的扩展后的PFCP消息；其中，第一UPF为与SMF建立有PFCPAssociation的所有UPF中的任一UPF，其中，扩展后的PFCP消息中至少携带：用于指示隧道协议GTPU远端地址是否存在的第一标识、用于指示GTPU远端地址的引用计数的第二标识；

第一UPF基于第一标识和第二标识，得到用户面路径状态；

第一UPF向SMF上报用户面路径状态。

一种会话管理功能网元，包括：

第一处理模块，用于对待发送的PFCP消息进行扩展；

第一发送模块，用于向与SMF建立有PFCP Association的所有UPF发送扩展后的PFCP消息，其中，扩展后的PFCP消息中至少携带：用于指示GTPU远端地址是否存在的第一标识、用于指示GTPU远端地址的引用计数的第二标识；

第一接收模块，用于接收第一UPF上报的用户面路径状态，其中，用户面路径状态是第一UPF基于第一标识和第二标识得到的，其中，所有UPF包括第一UPF。

一种用户面功能网元，包括：

第二接收模块，用于接收SMF发送的扩展后的PFCP消息；其中，第一UPF为与SMF建立有PFCP Association的所有UPF中的任一UPF，其中，扩展后的PFCP消息中至少携带：用于指示GTPU远端地址是否存在的第一标识、用于指示GTPU远端地址的引用计数的第二标识；

第二处理模块，用于基于第一标识和第二标识，得到用户面路径状态；

第二发送模块，用于向SMF上报用户面路径状态。

一种计算机存储介质，计算机存储介质存储有一个或者多个程序，一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如上述的信息处理方法的步骤。

本申请实施例所提供的信息处理方法、会话管理功能网元和用户面功能网元，其中，信息处理方法包括：会话管理功能网元SMF对待发送的报文转发控制协议PFCP消息进行扩展，并向与SMF建立有PFCP会话Association的所有用户面功能网元UPF发送扩展后的PFCP消息，即本申请可以在PFCP Association设置或创建或更新或者删除流程中，扩充PFCP协议的消息体；其中，扩展后的PFCP消息中至少携带：用于指示隧道协议GTPU远端地址是否存在的第一标识、用于指示GTPU远端地址的引用计数的第二标识，SMF基于自定义扩展消息字段中的标识，通告UPF反馈特定信息；进一步地，SMF接收第一UPF上报的用户面路径状态，其中，用户面路径状态是第一UPF基于第一标识和第二标识得到的，其中，所有UPF包括第一UPF，如此SMF可以获取到UPF上报的特定信息即用户面路径状态，实现了SMF在准备服务前对用户面路径状态的快速感知。

附图说明

图1是根据本申请实施例的通信系统的示意图；

图2是相关技术中故障维护基于GTP-U隧道使用echo机制的示意图；

图3为本申请的实施例提供的一种信息处理方法的流程示意图一；

图4为本申请的实施例提供的一种SMF通告PDU的流程示意图；

图5为本申请的实施例提供的自定义消息体远端地址的信息元素的示意图；

图6为本申请的实施例提供的一种信息处理方法的流程示意图二；

图7为本申请的实施例提供的对各GTPU Remote地址进行探测以及维护的流程示意图；

图8为本申请的实施例提供的探测回应报文的处理逻辑的流程示意图；

图9为本申请的实施例提供的UPF根据不同路径状态上报SMF的流程示意图；

图10为本申请的实施例提供的UPF确定路径不可达时上报消息域的示意图；

图11为本申请的实施例提供的UPF确定路径恢复可达时上报消息域的示意图；

图12为本申请的实施例提供的SMF向UPF要求创建PDU session的示意图；

图13为本申请的实施例提供的SMF向UPF要求更新PDU session的示意图；

图14为本申请的实施例提供的Remote GTP-U Peer的格式定义示意图；

图15为本申请的实施例提供的一种会话管理功能网元的结构示意图；

图16为本申请的实施例提供的一种用户面功能网元的结构示意图；

图17为本申请的实施例提供的网络功能的结构示意图。

具体实施方式

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。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，都属于本申请保护的范围。

图1是根据本申请实施例的通信系统的示意性图。

如图1所示，通信系统100可以包括终端设备110和网络设备120。网络设备120可以通过空口与终端设备110通信。终端设备110和网络设备120之间支持多业务传输。

应理解，本申请实施例仅以通信系统100进行示例性说明，但本申请实施例不限定于此。也就是说，本申请实施例的技术方案可以应用于各种通信系统，例如：长期演进(LongTerm Evolution，LTE)系统、LTE时分双工(Time Division Duplex，TDD)、通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunication System，UMTS)、物联网(Internet of Things，IoT)系统、窄带物联网(Narrow Band Internet of Things，NB-IoT)系统、增强的机器类型通信(enhanced Machine-Type Communications，eMTC)系统、5G通信系统，也称为新无线(New Radio，NR)通信系统，或未来的通信系统等。

在图1所示的通信系统100中，网络设备120可以是与终端设备110通信的接入网设备。接入网设备可以为特定的地理区域提供通信覆盖，并且可以与位于该覆盖区域内的终端设备110(例如，用户设备)进行通信。

网络设备120可以是长期演进(Long Term Evolution，LTE)系统中的演进型基站(Evolutional Node B，eNB或eNodeB)，或者是下一代无线接入网(Next Generation RadioAccess Network，NG RAN)设备，或者是NR系统中的基站(gNB)，或者是云无线接入网络(Cloud Radio Access Network，CRAN)中的无线控制器，或者该网络设备120可以为中继站、接入点、车载设备、可穿戴设备、集线器、交换机、网桥、路由器，或者未来演进的公共陆地移动网络(Public Land Mobile Network，PLMN)中的网络设备等。

终端设备110包括但不限于与网络设备120或其它终端设备采用有线或者无线连接的任意终端设备。

例如，终端设备110可以指接入终端、用户设备(User Equipment，UE)、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、终端、无线通信设备、用户代理或用户装置。接入终端可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(SessionInitiation Protocol，SIP)电话、IoT设备、卫星手持终端、无线本地环路(Wireless LocalLoop，WLL)站、个人数字处理(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网络中的终端设备等。终端包括但不限于：手持终端、笔记本电脑、用户单元(Subscriber Unit)、蜂窝电话(Cellular Phone)、智能电话(SmartPhone)、无线数据卡、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)电脑、平板型电脑、无线调制解调器(Modem)、手持设备(Handheld)、膝上型电脑(Laptop Computer)、无绳电话(Cordless Phone)、机器类型通信(Machine Type Communication，MTC)终端或是其他可以接入网络的设备。

终端设备110可以用于设备到设备(Device to Device，D2D)的通信。

通信系统100还可以包括与基站进行通信的核心网设备130，该核心网设备130可以是5G核心网(5G Core，5GC)设备，例如，接入与移动性管理功能(Access and MobilityManagement Function，AMF)设备，又例如，认证服务器功能(Authentication ServerFunction，AUSF)设备，又例如，用户面功能(User Plane Function，UPF)设备，又例如，会话管理功能(Session Management Function，SMF)设备。可选地，核心网络设备130也可以是LTE网络的分组核心演进(Evolved Packet Core，EPC)设备，例如，会话管理功能+核心网络的数据网关(Session Management Function+Core Packet Gateway，SMF+PGW-C)设备。应理解，SMF+PGW-C可以同时实现SMF和PGW-C所能实现的功能。在网络演进过程中，上述核心网设备的名称可能会发生改变，或者通过对核心网的功能进行划分形成新的网络实体，对此本申请实施例不做限制。

通信系统100中的各个功能单元之间还可以通过下一代网络(next generation，NG)接口建立连接实现通信。

例如，终端设备通过NR接口与接入网设备建立空口连接，用于传输用户面数据和控制面信令；终端设备可以通过NG接口1(简称N1)与AMF建立控制面信令连接；接入网设备例如下一代无线接入基站(gNB)，可以通过NG接口3(简称N3)与UPF建立用户面数据连接；接入网设备可以通过NG接口2(简称N2)与AMF建立控制面信令连接；UPF可以通过NG接口4(简称N4)与SMF建立控制面信令连接；UPF可以通过NG接口6(简称N6)与数据网络交互用户面数据；AMF可以通过NG接口11(简称N11)与SMF建立控制面信令连接；SMF可以通过NG接口7(简称N7)与PCF建立控制面信令连接。

图1示例性地示出了一个基站、一个核心网设备和两个终端设备，可选地，该通信系统100可以包括多个基站设备并且每个基站的覆盖范围内可以包括其它数量的终端设备，本申请实施例对此不做限定。

需要说明的是，图1只是以示例的形式示意本申请所适用的系统，当然，本申请实施例所示的方法还可以适用于其它系统。此外，本文中术语“系统”和“网络”在本文中常被可互换使用。本文中术语“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。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。还应理解，在本申请的实施例中提到的“指示”可以是直接指示，也可以是间接指示，还可以是表示具有关联关系。举例说明，A指示B，可以表示A直接指示B，例如B可以通过A获取；也可以表示A间接指示B，例如A指示C，B可以通过C获取；还可以表示A和B之间具有关联关系。还应理解，在本申请的实施例中提到的“对应”可表示两者之间具有直接对应或间接对应的关系，也可以表示两者之间具有关联关系，也可以是指示与被指示、配置与被配置等关系。还应理解，在本申请的实施例中提到的“预定义”或“预定义规则”可以通过在设备(例如，包括终端设备和网络设备)中预先保存相应的代码、表格或其他可用于指示相关信息的方式来实现，本申请对于其具体的实现方式不做限定。比如预定义可以是指协议中定义的。还应理解，本申请实施例中，“协议”可以指通信领域的标准协议，例如可以包括LTE协议、NR协议以及应用于未来的通信系统中的相关协议，本申请对此不做限定。

为便于理解本申请实施例的技术方案，以下对本申请实施例的相关技术进行说明，以下相关技术作为可选方案与本申请实施例的技术方案可以进行任意结合，其均属于本申请实施例的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的，不是旨在限制本申请。

在5G核心网系统中的UPF，主要负责转发用户的业务报文。同时，UPF也可以承担了转发路径的可靠性维护。相关技术中，3GPP提供的故障维护主要是基于GTP-U隧道(tunnel)使用应答协议(echo)机制，其作用范围如图2中加粗的黑色通道所示。

在图2所示的通信架构中，控制面网元能够知晓5GC对接的RAN中的基站节点，但UPF不能及时知晓其对接的RAN侧的基站节点，也就不能在准备服务前预判该路经的网络可达性。

在图2所示的通信架构中，仅仅当UPF接收到SMF的报文转发控制协议(PacketForwarding Control Protocol，PFCP)创建信令时，UPF才能获取对接的远端的基站地址。如若在数据面路径上，存在可达性故障，UPF不能够立即感知到故障。进而，SMF可能创建一些数据面路径故障的PDU Session。同样地，如果是N9(或N19)参考点的UPF之间，其也不能预先探测彼此之间其数据面的可达性。

随着5GC各网元的云化，各网元之间的路径将更加多样，数据面的路径可达性的快速感知，将越来越重要。本申请提供一种信息处理方法，实现了SMF在准备服务前对用户面路径状态的快速感知。

图3为本申请实施例提供的一种信息处理方法的流程示意图，如图3所示，该方法应用于图1所示的通信系统100中的SMF，本申请实施例对此不作具体限定，该方法包括：

步骤201、对待发送的PFCP消息进行扩展，并向与SMF建立有PFCP Association的所有UPF发送扩展后的PFCP消息。

其中，扩展后的PFCP消息中至少携带：用于指示GPRS隧道协议(GPRS TunnelingProtocol，GTPU)远端地址是否存在的第一标识、用于指示GTPU远端地址的引用计数的第二标识。

本申请实施例中，SMF对待发送的PFCP消息进行扩展，可以在PFCP Association设置或创建或更新或者删除流程中，通过扩充PFCP协议的消息体来实现。扩展后的PFCP消息中至少携带用于指示GTPU远端地址是否存在的第一标识、用于指示GTPU远端地址的引用计数的第二标识，以通告UPF反馈特定信息。

在一个获取探测地址的场景中，SMF可以在PFCP Association创建(Setup)、更新(Update)以及删除(Delete)信令中的至少一个中，提取并维护GTPU节点地址信息，GTPU节点包括但不限于gNB节点，并通过厂商自定义扩展消息字段将该地址信息通告给所有UPF。在PFCP Association Setup/Update/Delete流程中，扩充PFCP协议的消息体：新增厂商自定义字段—GTU-Remote域，表示控制面网元为该UPF网元规划与哪些节点存在数据面路径。基于该地址信息，以便UPF立即开始探测。该探测方式，适用于自有网元或者支持该自定义字段的对接的产品。

步骤202、接收第一UPF上报的用户面路径状态。

其中，用户面路径状态是第一UPF基于第一标识和第二标识得到的，其中，所有UPF包括第一UPF。其中，用户面又可以称为数据面或数据转发面。

本申请实施例中，在SMF基于自定义扩展消息字段中的标识，通告UPF反馈特定信息的情况下，便可以接收到第一UPF上报的特定信息即用户面路径状态，实现了SMF在准备服务前对用户面路径状态的快速感知，避免SMF创建一条用户面不可达的会话。

本申请实施例所提供的信息处理方法，会话管理功能网元SMF对待发送的报文转发控制协议PFCP消息进行扩展，并向与SMF建立有PFCP会话Association的所有用户面功能网元UPF发送扩展后的PFCP消息，即本申请可以在PFCP Association设置或创建或更新或者删除流程中，扩充PFCP协议的消息体；其中，扩展后的PFCP消息中至少携带：用于指示隧道协议GTPU远端地址是否存在的第一标识、用于指示GTPU远端地址的引用计数的第二标识，SMF基于自定义扩展消息字段中的标识，通告UPF反馈特定信息；进一步地，SMF接收第一UPF上报的用户面路径状态，其中，用户面路径状态是第一UPF基于第一标识和第二标识得到的，其中，所有UPF包括第一UPF，如此SMF可以获取到UPF上报的特定信息即用户面路径状态，实现了SMF在准备服务前对用户面路径状态的快速感知，避免SMF创建一条用户面不可达的会话。

本申请其他实施例中，步骤202接收第一UPF上报的用户面路径状态，可以通过如下步骤实现：SMF接收第一UPF到第一标识指示的存在的GTPU远端地址对应的GTPU节点的路径可达性信息和/或网络延迟信息。其中，用户面路径状态包括路径可达性信息和网络延迟信息。

这里，在第一UPF在被选中为终端设备的PDU Session提供服务前，第一UPF预先告知SMF数据面中各GTPU节点(包括第一UPF到基站节点)的转发路径的状态，即第一UPF向SMF报告本UPF到GTPU节点的路径可达性参数和/或网络延迟参数。

本申请其他实施例中，SMF在得到路径可达性信息和/或网络延迟信息的情况下，还可以执行如下步骤：基于路径可达性信息和/或网络延迟信息，为协议数据单元PDU会话分配UPF。

这里，SMF在得到路径可达性信息和/或网络延迟信息的情况下，可以基于路径可达性信息和/或网络延迟信息来选择合适的UPF为终端设备的PDU Session提供服务。

本申请其他实施例中，SMF基于路径可达性信息和/或网络延迟信息，为协议数据单元PDU会话分配UPF之前，还可以执行如下步骤：

在第一UPF被选中为PDU会话提供服务的情况下，接收第一UPF发送的PFCP会话回应消息。

其中，PFCP会话回应消息用于指示拒绝为PDU会话提供服务，其中，为PDU会话分配的UPF包括所有UPF中的第二UPF，第一UPF上报的路径可达性信息用于指示路径不可达，第二UPF上报的路径可达性信息用于指示路径可达。

这里，当第一UPF被选中为终端设备的PDU Session提供服务时，第一UPF能够在PFCP Session创建(Establishment)/修改(Modification)信令交互的回应消息中立即拒绝，避免SMF创建一条数据面不可达的会话。

本申请其他实施例中，SMF可以通过如下步骤得到GTPU远端地址：

SMF从PDU会话的配置信令中，提取GTPU远端地址，其中，配置信令包括PDU会话的创建信令、更新信令和删除信令中的至少一个信令；和/或，

获得网络管理平台为第一UPF配置的GTPU远端地址。

这里，SMF可以通过两种方式中的至少一个得到GTPU远端地址：一种从PDU会话的配置信令中，提取GTPU远端地址。另一种获得网络管理平台为第一UPF配置的GTPU远端地址。当然，还可以通过其他方式获得GTPU远端地址，例如基于网络规划，或网络管理人员为UPF提前给予配置其可能与哪些GTPU节点，包括但不限于gNB节点存在数据面路径。

在一个可实现的路径探测信息的获取场景中，一个SMF可管控多个UPF，当SMF学习到一个gNB地址后，可通告给其相关的各UPF。

示例性的，参见图4所示，SMF在为PDU Session服务过程中，从信令中学习gNB的地址。当有新的gNB地址被学习到，SMF基于该gNB地址建立数据对象，各PDU Session每引用一次该地址，则引用计数值加1，反之，不再使用，则减1。

SMF将本地的gNB地址，通过PFCP Association Setup/Update信令，基于扩展字段，通告给其建立PFCP Association的所有UPF。当引用gNB地址的PDU Session的引用计数清零后，延迟N时间段后，再通告UPF，该gNB地址的删除。

基于上述需求，依照3GPP29.244约定，新增厂商自定义消息体远端地址的信息元素(Information Element GTPU remote Address)。并在Table 7.4.4.1-1:InformationElements in aPFCP Association Setup Request，Table 7.4.4.3-1:InformationElements in a PFCP Association Update Request中新增如图5所示的消息字段。

这里，对图5Information Element GTPU remote Address表项中的内容，说明如下：

Type的值遵照3GPP要求，最高bit为1，其余bit由厂商自行设计，其值为假定为TYPE_ID。

Length的值将根据其后各字段实际占用字段设置，Length＝n。

Enterprise ID为厂商的ID标识值，其值假定为VENDOR_ID。

V4位和V6位用于表示消息体中是否存在GTPU Remote地址。V4 bit为1时，对应地GTPU RemoteIPv4 Address必须存在；V6 bit为1时，对应地GTPU RemoteIPv6 Address必须存在。

ADD位为1，表示将新增GTPU Remote地址；否则为0，表示将撤销GTPU Remote地址。

图6为本申请实施例提供的一种信息处理方法的流程示意图，如图6所示，该方法应用于图1所示的通信系统100中的第一UPF，该方法包括：

步骤301、接收SMF发送的扩展后的PFCP消息。

其中，第一UPF为与SMF建立有PFCP Association的所有UPF中的任一UPF，其中，扩展后的PFCP消息中至少携带：用于指示隧道协议GTPU远端地址是否存在的第一标识、用于指示GTPU远端地址的引用计数的第二标识。

步骤302、基于第一标识和第二标识，得到用户面路径状态。

步骤303、向SMF上报用户面路径状态。

本申请其他实施例中，步骤302基于第一标识和第二标识，得到用户面路径状态，可以通过如下步骤实现：

第一UPF针对第一标识指示的存在的GTPU远端地址，在对应的第二标识指示的引用计数满足计数探测条件的情况下，对存在的GTPU远端地址进行探测，至少得到第一UPF到存在的GTPU远端地址对应的GTPU节点的路径可达性信息，其中，用户面路径状态包括路径可达性信息。这里，路径可达性信息包括但不限于路径故障、路径故障恢复。

在一个可实现的UPF维护路径状态的场景中，关于探测路径的方式，GTPU远端的路径探测的方式较多，可选使用GTPU echo、BFD、ping等。关于路径状态的维护，UPF需要维护GTPU Remote地址的添加删除。根据添加GTPU Remote地址的来源是不同的SMF(基于SMFNode ID区分)和/或OM(配置管理通道方式)，UPF基于该地址的引用计数进行维护，当引用计数为0，则停止对其进行探测。

示例性的，参见图7所示，每个探测周期内，对各GTPU Remote地址进行探测以及维护，其逻辑如下：

步骤401、UPF周期性遍历，获取GTPU Remote数据。

步骤402、UPF判断是否得到回应。

步骤403、UPF得到回应，判定与历史状态是否一致。

步骤404、UPF判定与历史状态不一致，判定路径是否可达。

步骤405、UPF判定路径可达，发送路径恢复的回应报文。

步骤406、UPF判定路径不可达，发送路径故障的回应报文。

步骤407、UPF未得到回应，判定是否探测超时。

步骤408、UPF判定探测超时，则设置当前路径不可达。

步骤409、UPF判定探测未超时，则发送探测消息。

示例性的，参见图8所示，探测回应报文的处理逻辑如下：

步骤501、UPF得到探测的回应报文。

步骤502、UPF查找对应的GTPU Remote对象。

步骤503、UPF查找GTPU Remote对象时查找成功，判定与历史状态是否一致。

步骤504、UPF判定与历史状态不一致，设置当前路径可达。

步骤505、UPF查找GTPU Remote对象时查找失败，结束查找。

本申请其他实施例中，对存在的GTPU远端地址进行探测，还可以得到第一UPF到GTPU节点的网络延迟信息，其中，用户面路径状态包括网络延迟信息。

本申请其他实施例中，步骤303向SMF上报用户面路径状态，可以通过如下步骤实现：第一UPF向SMF上报路径故障消息和/或路径恢复消息，其中，用户面路径状态包括路径可达性信息和网络延迟信息。

示例性的，参见图9所示，UPF将根据不同路径状态进行上报给SMF，SMF在接收到将做相应的处理；

步骤601、UPF确定路径不可达时，向SMF发送PFCP节点报告请求(PFCP NodeReport Request)，该请求中携带有用户面路径故障报告IE(User Plane Path FailureReport IE)。

本申请实施例中，在Node Report Request的消息体中，基于vendor自定义字段扩充字段，向SMF报告本UPF到GTPU节点的路径可达性参数和网络延迟参数。该上报方式，适用于自有网元或者支持该自定义字段的对接的产品。

在一个可实现的场景中，UPF确定路径不可达时，基于3GPP 29.244标准的定义，上报消息域如图10所示，图10示出了Table 7.4.5.1.2-1:User Plane Path Failure ReportIE within PFCP Node Report Request。

步骤602、SMF向UPF发送PFCP节点报告响应(PFCP Node Report Response)。

步骤603、UPF确定路径恢复可达时，向SMF发送PFCP Node Report Request，该请求中携带有用户面路径恢复报告IE(User Plane Path Recover Report IE)。

在一个可实现的场景中，UPF确定路径恢复可达时，基于3GPP 29.244标准的定义，上报消息域如图11所示，图11示出了Table 7.4.5.1.3-1:User Plane Path RecoverReport IE within PFCP Node Report Request。

步骤604、SMF向UPF发送PFCP Node Report Response。

本申请其他实施例中，如果SMF向UPF要求创建或更新PDU session(在N4通道上基于PFCP Session进行信令交互)，UPF可根据自己的判定进行拒绝。

示例性的，参见图12所示，SMF向UPF要求创建PDU session的场景下，交互流程如下：

步骤701、SMF向UPF发送PFCP会话建立请求(PFCP Session EstablishmentRequest)，要求创建PDU session，该请求中携带创建远端(FAR IE)。

如果FAR规则中存在Outer Header Creation字段，且该字段中的F-TEID字段中的地址，被UPF认定不可达，则立即回应拒绝(Request reject)。

步骤702、UPF向SMF发送PFCP会话建立响应(PFCP Session EstablishmentResponse)，该响应中携带请求拒绝原因(cause Request reject)。

示例性的，参见图13所示，SMF向UPF要求更新PDU session的场景下，交互流程如下：

步骤801、SMF向UPF发送PFCP会话修改请求(PFCP Session ModificationRequest)，要求更新PDU session，该请求携带更新FAR IE。

如果FAR规则中存在Outer Header Creation字段，且该字段中的F-TEID字段中的地址，被UPF认定不可达，则立即回应拒绝(Request reject)。

步骤802、UPF向SMF发送PFCP会话修改响应(PFCP Session ModificationResponse)，该响应中携带请求拒绝原因(cause Request reject)。

本申请其他实施例中，参见图14所示，基于3GPP29.224的Figure 8.2.70定义了Remote GTP-U Peer的格式定义。

本申请其他实施例中，第一UPF还可以执行如下步骤：在第一UPF被选中为PDU会话提供服务的情况下，向SMF发送PFCP会话回应消息，其中，PFCP会话回应消息用于指示拒绝为PDU会话提供服务，其中，第一UPF上报的路径可达性信息用于指示路径不可达。

由上述可知，本申请实施例中，在UPF在被选中为终端设备的PDU Session提供服务前，UPF预先告知SMF数据面中各GTPU节点(包括UPF到基站节点)的转发路径的状态；当UPF被选中为终端设备的PDU Session提供服务时，UPF能够在PFCP SessionEstablishment/Modification信令交互的回应消息中立即拒绝，避免SMF创建一条数据面不可达的会话。

本申请的实施例提供一种会话管理功能网元900，该会话管理功能网元900可以用于实现图3对应的实施例提供的一种信息处理方法，参照图15所示，会话管理功能网元900包括：

第一处理模块901，用于对待发送的PFCP消息进行扩展；

第一发送模块902，用于向与SMF建立有PFCP Association的所有UPF发送扩展后的PFCP消息，其中，扩展后的PFCP消息中至少携带：用于指示GTPU远端地址是否存在的第一标识、用于指示GTPU远端地址的引用计数的第二标识；

第一接收模块903，用于接收第一UPF上报的用户面路径状态，其中，用户面路径状态是第一UPF基于第一标识和第二标识得到的，其中，所有UPF包括第一UPF。

本申请其他实施例中，第一接收模块903，用于接收第一UPF到第一标识指示的存在的GTPU远端地址对应的GTPU节点的路径可达性信息和/或网络延迟信息，其中，用户面路径状态包括路径可达性信息和网络延迟信息。

本申请其他实施例中，第一处理模块901，用于基于路径可达性信息和/或网络延迟信息，为协议数据单元PDU会话分配UPF。

本申请其他实施例中，第一接收模块903，用于在第一UPF被选中为PDU会话提供服务的情况下，接收第一UPF发送的PFCP会话回应消息，其中，PFCP会话回应消息用于指示拒绝为PDU会话提供服务，其中，为PDU会话分配的UPF包括所有UPF中的第二UPF，第一UPF上报的路径可达性信息用于指示路径不可达，第二UPF上报的路径可达性信息用于指示路径可达。

本申请其他实施例中，第一处理模块901，用于从PDU会话的配置信令中，提取GTPU远端地址，其中，配置信令包括PDU会话的创建信令、更新信令和删除信令中的至少一个信令；和/或，获得网络管理平台为第一UPF配置的GTPU远端地址。

本申请实施例所提供的会话管理功能网元SMF对待发送的报文转发控制协议PFCP消息进行扩展，并向与SMF建立有PFCP会话Association的所有用户面功能网元UPF发送扩展后的PFCP消息，即本申请可以在PFCP Association设置或创建或更新或者删除流程中，扩充PFCP协议的消息体；其中，扩展后的PFCP消息中至少携带：用于指示隧道协议GTPU远端地址是否存在的第一标识、用于指示GTPU远端地址的引用计数的第二标识，SMF基于自定义扩展消息字段中的标识，通告UPF反馈特定信息；进一步地，SMF接收第一UPF上报的用户面路径状态，其中，用户面路径状态是第一UPF基于第一标识和第二标识得到的，其中，所有UPF包括第一UPF，如此SMF可以获取到UPF上报的特定信息即用户面路径状态，实现了SMF在准备服务前对用户面路径状态的快速感知，避免SMF创建一条用户面不可达的会话。

本申请的实施例提供一种用户面功能网元1000，该用户面功能网元1000可以用于实现图4对应的实施例提供的一种信息处理方法，参照图16所示，包括：

第二接收模块1001，用于接收SMF发送的扩展后的PFCP消息；其中，第一UPF为与SMF建立有PFCP Association的所有UPF中的任一UPF，其中，扩展后的PFCP消息中至少携带：用于指示GTPU远端地址是否存在的第一标识、用于指示GTPU远端地址的引用计数的第二标识；

第二处理模块1002，用于基于第一标识和第二标识，得到用户面路径状态；

第二发送模块1003，用于第一UPF向SMF上报用户面路径状态。

本申请其他实施例中，第二处理模块1002，用于针对第一标识指示的存在的GTPU远端地址，在对应的第二标识指示的引用计数满足计数探测条件的情况下，对存在的GTPU远端地址进行探测，至少得到第一UPF到存在的GTPU远端地址对应的GTPU节点的路径可达性信息，其中，用户面路径状态包括路径可达性信息。路径可达性信息包括但不限于路径故障、路径故障恢复。

本申请其他实施例中，第二处理模块1002，用于对存在的GTPU远端地址进行探测，还可以得到第一UPF到GTPU节点的网络延迟信息，其中，用户面路径状态包括网络延迟信息。

本申请其他实施例中，第二发送模块1003，用于向SMF上报路径故障消息和/或路径恢复消息，其中，用户面路径状态包括路径可达性信息和网络延迟信息。

本申请其他实施例中，第二发送模块1003，用于在第一UPF被选中为PDU会话提供服务的情况下，向SMF发送PFCP会话回应消息，其中，PFCP会话回应消息用于指示拒绝为PDU会话提供服务，其中，第一UPF上报的路径可达性信息用于指示路径不可达。

本申请实施例所提供的第一UPF接收SMF发送的扩展后的PFCP消息；其中，第一UPF为与SMF建立有PFCP Association的所有UPF中的任一UPF，其中，扩展后的PFCP消息中至少携带：用于指示隧道协议GTPU远端地址是否存在的第一标识、用于指示GTPU远端地址的引用计数的第二标识；第一UPF基于第一标识和第二标识，得到用户面路径状态；第一UPF向SMF上报用户面路径状态，如此SMF可以获取到UPF上报的特定信息即用户面路径状态，实现了SMF在准备服务前对用户面路径状态的快速感知，避免SMF创建一条用户面不可达的会话。

以上装置实施例的描述，与上述方法实施例的描述是类似的，具有同方法实施例相似的有益效果。对于本申请设备实施例中未披露的技术细节，请参照本申请方法实施例的描述而理解。

需要说明的是，本申请实施例中，如果以软件功能模块的形式实现上述的测试数据生成方法，并作为独立的产品销售或使用时，也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相关技术做出贡献的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终端设备执行本申请各个实施例方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。这样，本申请实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

图17是本申请实施例提供的一种网络功能的示意性结构图。前述的SMF或第一UPF可以由图17中的网络功能1100来实现。图17所示的网络功能1100包括至少一个处理器1101，存储器1102、通信线路1103。该网络功能1100还可以包括收发器1104以及通信接口1105中的至少一个。

处理器1101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)，或一个或多个用于控制本申请方案程序执行的集成电路。

通信线路1103可包括一通路，在上述组件之间传送信息。

收发器1104，使用任何收发器一类的装置，用于与其他设备或通信网络通信，如以太网，无线接入网(Radio Access Network，RAN)，无线局域网(Wireless LocalAreaNetworks，WLAN)等。该收发器1104也可以是收发电路或者收发信机。

该通信设备也可以包括通信接口1105。

存储器1102可以是只读存储器(Read-Only Memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(Random Access Memory，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 Erable 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，但不限于此。存储器可以是独立存在，通过通信线路1103与处理器1101相连接。存储器1102也可以和处理器1101集成在一起。

其中，存储器1102用于存储执行本申请方案的计算机执行指令，并由处理器1101来控制执行。处理器1101用于执行存储器1102中存储的计算机执行指令，从而实现本申请上述方法实施例提供的信息处理的方法。

一种可能的实现方式，本申请实施例中的计算机执行指令也可以称之为应用程序代码，本申请实施例对此不作具体限定。

作为一种实施例，处理器1101可以包括一个或多个CPU。这些处理器中的每一个可以是一个单核(single-CPU)处理器，也可以是一个多核(multi-CPU)处理器。这里的处理器可以指一个或多个设备、电路、和/或用于处理数据(例如计算机执行指令)的处理核。

从功能单元的角度，本申请可以根据上述方法实施例对各个网络功能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功能单元中。上述集成的功能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。

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。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。

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、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(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储的任何可用介质或者是包含一个或多个可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 StateDisk(SSD))等。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。

以上对本申请实施例所提供的信息处理方法、会话管理功能网元和用户面功能网元进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种信息处理方法，所述方法包括：

会话管理功能网元SMF对待发送的报文转发控制协议PFCP消息进行扩展，并向与所述SMF建立有PFCP会话Association的所有用户面功能网元UPF发送扩展后的PFCP消息，其中，所述扩展后的PFCP消息中至少携带：用于指示隧道协议GTPU远端地址是否存在的第一标识、用于指示所述GTPU远端地址的引用计数的第二标识；

所述SMF接收第一UPF上报的用户面路径状态，其中，所述用户面路径状态是所述第一UPF基于所述第一标识和所述第二标识得到的，其中，所有UPF包括所述第一UPF。

2.根据权利要求1所述的方法，所述SMF接收所述第一UPF上报的用户面路径状态，包括：

所述SMF接收所述第一UPF到所述第一标识指示的存在的GTPU远端地址对应的GTPU节点的路径可达性信息和/或网络延迟信息，其中，所述用户面路径状态包括所述路径可达性信息和所述网络延迟信息；

所述方法还包括：

所述SMF基于所述路径可达性信息和/或网络延迟信息，为协议数据单元PDU会话分配UPF。

3.根据权利要求2所述的方法，所述SMF基于所述路径可达性信息和/或网络延迟信息，为协议数据单元PDU会话分配UPF之前，所述方法还包括：

在所述第一UPF被选中为所述PDU会话提供服务的情况下，接收所述第一UPF发送的PFCP会话回应消息，其中，所述PFCP会话回应消息用于指示拒绝为所述PDU会话提供服务，其中，为所述PDU会话分配的UPF包括所述所有UPF中的第二UPF，所述第一UPF上报的路径可达性信息用于指示路径不可达，所述第二UPF上报的路径可达性信息用于指示路径可达。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，所述方法还包括：

所述SMF从PDU会话的配置信令中，提取所述GTPU远端地址，其中，所述配置信令包括PDU会话的创建信令、更新信令和删除信令中的至少一个信令；和/或，

获得网络管理平台为所述第一UPF配置的所述GTPU远端地址。

5.一种信息处理方法，包括：

第一UPF接收SMF发送的扩展后的PFCP消息；其中，所述第一UPF为与所述SMF建立有PFCP Association的所有UPF中的任一UPF，其中，扩展后的PFCP消息中至少携带：用于指示隧道协议GTPU远端地址是否存在的第一标识、用于指示所述GTPU远端地址的引用计数的第二标识；

所述第一UPF基于所述第一标识和所述第二标识，得到用户面路径状态；

所述第一UPF向所述SMF上报所述用户面路径状态。

6.根据权利要求5所述的方法，所述第一UPF基于所述第一标识和所述第二标识，得到用户面路径状态，包括：

所述第一UPF针对所述第一标识指示的存在的GTPU远端地址，在对应的第二标识指示的引用计数满足计数探测条件的情况下，对所述存在的GTPU远端地址进行探测，至少得到所述第一UPF到所述存在的GTPU远端地址对应的GTPU节点的路径可达性信息，其中，所述用户面路径状态包括所述路径可达性信息。

7.根据权利要求6所述的方法，所述对所述存在的GTPU远端地址进行探测，还可以得到所述第一UPF到所述GTPU节点的网络延迟信息，其中，所述用户面路径状态包括所述网络延迟信息；

相应的，所述第一UPF向所述SMF上报所述用户面路径状态，包括：

所述第一UPF向所述SMF上报路径故障消息和/或路径恢复消息，其中，所述用户面路径状态包括所述路径可达性信息和所述网络延迟信息。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，

在所述第一UPF被选中为PDU会话提供服务的情况下，向所述SMF发送PFCP会话回应消息，其中，所述PFCP会话回应消息用于指示拒绝为所述PDU会话提供服务，其中，所述第一UPF上报的路径可达性信息用于指示路径不可达。

9.一种会话管理功能网元，包括：

第一处理模块，用于对待发送的PFCP消息进行扩展；

第一发送模块，用于向与SMF建立有PFCP Association的所有UPF发送扩展后的PFCP消息，其中，所述扩展后的PFCP消息中至少携带：用于指示GTPU远端地址是否存在的第一标识、用于指示所述GTPU远端地址的引用计数的第二标识；

第一接收模块，用于接收第一UPF上报的用户面路径状态，其中，所述用户面路径状态是所述第一UPF基于所述第一标识和所述第二标识得到的，其中，所有UPF包括所述第一UPF。

10.一种用户面功能网元，包括：

第二接收模块，用于接收SMF发送的扩展后的PFCP消息；其中，第一UPF为与所述SMF建立有PFCP Association的所有UPF中的任一UPF，其中，扩展后的PFCP消息中至少携带：用于指示GTPU远端地址是否存在的第一标识、用于指示所述GTPU远端地址的引用计数的第二标识；

第二处理模块，用于基于所述第一标识和所述第二标识，得到用户面路径状态；

第二发送模块，用于向所述SMF上报所述用户面路径状态。

Images