CN115499941B - F-teid资源优先级的确定方法、装置和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种F‑TEID资源优先级的确定方法、装置和设备,应用于通信技术领域,包括:确定第一指示信息,其中,第一指示信息用于表征UPF是否期望分配F‑TEID;根据第一指示信息,确定各类别的网络实例和源接口组合对应的目标F‑TEID资源优先级,目标F‑TEID资源优先级用于在重建PFCP偶联后,基于目标F‑TEID资源优先级为新建立的PFCP会话分配F‑TEID。本发明可以基于确定的目标F‑TEID资源优先级分配F‑TEID,从而可以降低PFCP偶联重建成功后,为新的PFCP会话分配的F‑TEID跟PFCP偶联重建前已分配给原有PFCP会话的F‑TEID之间发生冲突的概率。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种F-TEID资源优先级的确定方法、装置和设备。
背景技术
第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project,3GPP)技术规范TS29.244规定,移动网络在建立和维护与用户设备(User Equipment,UE)的协议数据单元(Protocol Data Unit,PDU)会话及对应的N4接口报文转发控制协议(Packet ForwardingControl Protocol,PFCP)会话过程中,5G核心网(5G Core Network,5GC)用户面侧的完全隧道端点识别号(Fully Qualified Tunnel Endpoint Identifier,F-TEID)可由会话管理功能(Session Management Function,SMF)分配,也可由用户平面功能(User PlaneFunction,UPF)分配。
3GPP TS 23.527规定了PFCP偶联重建后一段时间内为新建立的PFCP会话所分配的F-TEID不得与已建立的受PFCP偶联节点重启影响的PFCP会话的F-TEID发生冲突的要求,但是,如何确定F-TEID资源优先级,以在分配F-TEID时规避这种冲突,是目前亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种完全隧道端点识别号F-TEID资源优先级的确定方法、装置和设备,用以解决现有技术中无法确定F-TEID资源优先级,以避免在PFCP偶联重建后一段时间内为新建立的PFCP会话所分配的F-TEID与受PFCP偶联节点重启影响的PFCP会话的F-TEID发生冲突的缺陷,实现了确定F-TEID资源优先级,以降低PFCP偶联重建成功后,为新的PFCP会话分配的F-TEID跟PFCP偶联重建前已分配给原有PFCP会话的F-TEID之间发生冲突的概率。
本发明提供一种完全隧道端点识别号F-TEID资源优先级的确定方法,应用于UPF,所述方法包括:
确定第一指示信息,其中,所述第一指示信息用于表征UPF是否期望分配F-TEID;
根据所述第一指示信息,确定各类别的网络实例和源接口组合对应的目标F-TEID资源优先级,所述目标F-TEID资源优先级用于在重建PFCP偶联后,基于所述目标F-TEID资源优先级为新建立的PFCP会话分配F-TEID。
根据本发明提供的一种F-TEID资源优先级的确定方法,所述根据所述第一指示信息,确定各类别的网络实例和源接口组合对应的目标F-TEID资源优先级,包括:
在所述第一指示信息表征UPF不期望分配F-TEID,且在UPF重启触发重建PFCP偶联时,获取所述网络实例和源接口组合对应的初始F-TEID资源优先级,并将所述初始F-TEID资源优先级确定为所述目标F-TEID资源优先级。
根据本发明提供的一种F-TEID资源优先级的确定方法,在所述根据所述第一指示信息,确定各类别的网络实例和源接口组合对应的目标F-TEID资源优先级之后,所述方法还包括:
向SMF发送PFCP偶联建立请求消息,所述PFCP偶联建立请求消息中包括所述第一指示信息,所述PFCP偶联建立请求消息用于指示所述SMF在PFCP偶联重建成功后基于所述第一指示信息,以及所述目标F-TEID资源优先级为新建立的PFCP会话分配F-TEID;
其中,所述目标F-TEID资源优先级为所述UPF通过发送PFCP偶联建立请求消息时,所述PFCP偶联建立请求消息所承载的封装了各类别的网络实例和源接口组合对应的F-TEID资源的第一信息先后发送顺序进行指示的,所述第一信息包括用户平面IP资源信息信息单元。
根据本发明提供的一种F-TEID资源优先级的确定方法,所述根据所述第一指示信息,确定各类别的网络实例和源接口组合对应的目标F-TEID资源优先级,包括:
在所述第一指示信息表征在SMF重启触发重建PFCP偶联,且在UPF期望分配F-TEID时,则将所述UPF原有的各类别的网络实例和源接口组合对应的F-TEID资源优先级,确定为所述目标F-TEID资源优先级。
根据本发明提供的一种F-TEID资源优先级的确定方法,所述根据所述第一指示信息,确定各类别的网络实例和源接口组合对应的目标F-TEID资源优先级,包括:
在所述第一指示信息表征在SMF重启触发重建PFCP偶联,且UPF不期望分配F-TEID时,则基于所述UPF原有F-TEID资源优先级,将最低优先级的F-TEID资源调整为最高优先级F-TEID资源,并按照空闲百分比确定其他F-TEID资源的优先级,得到所述目标F-TEID资源优先级。
根据本发明提供的一种F-TEID资源优先级的确定方法,在所述根据所述第一指示信息,确定各类别的网络实例和源接口组合对应的目标F-TEID资源优先级之后,所述方法还包括:
向所述SMF发送PFCP偶联建立响应消息,所述PFCP偶联建立响应消息包括所述第一指示信息,所述PFCP偶联建立响应消息用于指示在PFCP偶联建立成功后,所述SMF基于所述第一指示信息,以及所述目标F-TEID资源优先级为新建立的PFCP会话分配F-TEID;
其中,所述目标F-TEID资源优先级为所述UPF通过发送PFCP偶联建立响应消息时,所述PFCP偶联建立响应消息所承载的封装了各类别的网络实例和源接口组合对应的F-TEID的第二信息的先后发送顺序进行指示的,所述第二信息为用户平面IP资源信息信息单元。
根据本发明提供的一种F-TEID资源优先级的确定方法,所述确定第一指示信息包括下述一种或多种:
UPF是否具备F-TEID分配能力;
UPF是否具备F-TEID分配能力,以及UPF是否存在由其他SMF分配F-TEID的PFCP会话;
UPF是否具备F-TEID分配能力,以及UPF最新启动时间是否早于SMF的最新启动时间戳。
根据本发明提供的一种F-TEID资源优先级的确定方法,在UPF不具备F-TEID分配能力的情况下,所述第一指示信息用于指示UPF不期望分配F-TEID;
在UPF具备F-TEID分配能力,且存在由其他SMF分配F-TEID的PFCP会话的情况下,所述第一指示信息用于指示UPF不期望分配F-TEID;
在UPF具备F-TEID分配能力,且在UPF最新启动时间晚于SMF的最新启动时间戳的情况下,所述第一指示信息用于指示UPF不期望分配F-TEID。
根据本发明提供的一种F-TEID资源优先级的确定方法,在UPF具备F-TEID分配能力,且不存在由其他SMF分配F-TEID的PFCP会话,且UPF最新启动时间早于SMF的最新启动时间戳的情况下,所述第一指示信息用于指示UPF期望分配F-TEID。
本发明还提供一种重建PFCP偶联的装置,包括:
第一确定模块,用于确定第一指示信息,其中,所述第一指示信息用于表征UPF是否期望分配F-TEID;
第二确定模块,用于根据所述第一指示信息,确定各类别的网络实例和源接口组合对应的目标F-TEID资源优先级,所述目标F-TEID资源优先级用于在重建PFCP偶联后,基于所述目标F-TEID资源优先级为新建立的PFCP会话分配F-TEID。
本发明还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述F-TEID资源优先级的确定方法。
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述F-TEID资源优先级的确定方法。
本发明还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述F-TEID资源优先级的确定方法。
本发明提供的F-TEID资源优先级的确定方法、装置和设备,通过确定第一指示信息,其中,该第一指示信息用于表征UPF是否期望分配F-TEID;并根据第一指示信息,确定各类别的网络实例和源接口组合对应的目标F-TEID资源优先级,其中,目标F-TEID资源优先级用于在重建PFCP偶联后,基于目标F-TEID资源优先级为新建立的PFCP会话分配F-TEID。由于UPF可以确定第一指示信息,并基于该第一指示信息,确定目标F-TEID资源优先级,这样,在重建PFCP偶联时,负责分配F-TEID的一侧,基于自身保存的已分配的F-TEID信息(若本端没有发生重启),和/或,基于该目标F-TEID资源优先级的顺序为新建立的PFCP会话分配的F-TEID和PFCP偶联重建前已分配给原有PFCP会话的F-TEID之间不会发生冲突,从而可以提高网络服务质量和用户体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,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的附图。
图1a为本申请实施例提供的一种可能的应用场景示意图;
图1b为现有技术规范和通常设备实现中的SMF重启后的处理流程示意图;
图2为本发明实施例提供的F-TEID资源优先级的确定方法的流程示意图之一;
图3为本发明实施例提供的UPF发生重启后F-TEID的分配流程示意图;
图4为本发明实施例提供的SMF发生重启后F-TEID的分配流程示意图之一;
图5为本发明实施例提供的SMF发生重启后F-TEID的分配流程示意图之一;
图6为F-TEID资源属性构成关系示意图;
图7为本发明实施例提供的一种F-TEID资源优先级的确定装置的结构示意图;
图8是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
图1a为本申请实施例提供的一种可能的应用场景示意图,如图1a所示,该系统中包括一个或多个UPF实例UPF1、UPF2、...、UPFn,用于完成下述各实施例中的UPF侧步骤和功能;一个或多个SMF实例SMF1、SMF2、...、SMFm,用于完成下述各实施例中SMF侧的步骤和功能。一个UPF可以跟多个SMF建立PFCP偶联,一个SMF也可以跟多个UPF建立PFCP偶联。同一个UPF下的多个PFCP偶联下建立的PFCP会话,其F-TEID分配选项必须一致,即要么都由UPF侧分配,要么都由SMF侧分配。UPF跟SMF之间可以通过直接的承载链路相连,也可以基于交换网络建立逻辑连接。
3GPP技术规范TS 29.244规定,移动网络在建立和维护与UE的PDU 会话及对应的N4接口 PFCP会话过程中,5GC用户面侧的F-TEID可由SMF分配,也可由UPF分配。其中SMF支持F-TEID分配是必选项,UPF支持F-TEID分配是可选项。网络运行过程中由哪一方为PFCP会话分配F-TEID,由双方在建立PFCP偶联阶段协商确定,最终的决定权在SMF。但是一个UPF连接到多个SMF时,这多对FPCP偶联的F-TEID分配选项必须一致,即要么都由SMF分配,要么都由UPF分配。3GPP 技术规范TS 23.527规定:当一对PFCP偶联中的UPF出现故障或重启时,由该PFCP偶联中的SMF端协助恢复包括已分配的F-TEID在内的PFCP会话上下文信息,在这些信息恢复完成之前,该PFCP偶联中负责分配F-TEID的一方要确保故障发生或重启前已分配的F-TEID不会用于分配给新建立的PFCP会话,以免与正在恢复的会话发生资源冲突;当一对PFCP偶联中的SMF发生故障或重启时,已分配给受此影响的PFCP会话的F-TEID变为无效,此后如再收到发往这些F-TEID的用户面数据包时,UPF将向对端用户面返回GPRS隧道协议(GPRS Tunneling Protocol,GTP)错误指示消息(GTP error indication),由此触发对端释放相关资源并通知到SMF触发其按照适当的流程释放此F-TEID关联的PDU会话。这种情况下该PFCP偶联中负责分配F-TEID的一方也须确保在可配置的一定时间内(例如在这些PDU会话或F-TEID释放前),这些F-TEID不被重新分配给新建立的PFCP会话,以免新建立的PFCP会话与受此次重启影响还来不及释放的原有PFCP会话发生F-TEID冲突。
图1b为现有技术规范和通常设备实现中的SMF重启后的处理流程示意图,其中,图1b中的UPF2是可选单元,当所要释放的PDU 会话只涉及一个UPF (此处以UPF1为例)时,UPF2不参与相关活动。如图1b所示,该处理流程包括:
步骤0:SMF 重启。
步骤1:SMF 向UPF1 发送触发PFCP偶联建立请求消息(PFCP Association SetupRequest)。
步骤2:UPF1向SMF发送PFCP 偶联建立响应消息(PFCP Association SetupResponse),完成PFCP偶联重建。
步骤3:UPF1删除原有的与该SMF之间的PFCP会话上下文和受此影响的GTP-U隧道。
步骤4a:如果此时UPF1接收到无线接入网(Radio Access Network,RAN)侧发送的受被删除的原有PFCP会话控制的GTP-U隧道的G-PDU(用户面数据包),由于UPF1中没有相应会话或隧道的上下文,因此对该G-PDU作丢弃处理。
步骤4b:如果此时UPF1接收到另一个UPF(图1a中以UPF2为例)发送的受被删除的原有PFCP会话控制的GTP-U隧道的G-PDU,同样由于UPF1种没有相应会话或隧道的上下文,因此对该G-PDU作丢弃处理;
步骤5a:在发生步骤4a的情况下,UPF1向对端RAN侧返回GTP 错误指示(errorindication)消息,GTP 错误指示消息中可以增加扩展字段指示原因为核心网侧(SMF)重启。
步骤5b:在发生步骤4b的情况下,UPF1向对端UPF(UPF2)返回GTP错误指示(errorindication)消息,GTP错误指示消息中可以增加扩展字段指示原因为SMF重启。
步骤6a:在发生步骤5a的情况下,RAN侧释放受影响PDU会话的资源,并向AMF发送PDU会话资源通知(session resource notify)消息,该消息中携带需要AMF转发给SMF的指示已释放的PDU 会话资源相关信息。
步骤6b:在发生步骤5b的情况下,UPF2向SMF发送GTP错误指示报告(errorindication Report)消息报告远端GTP-U隧道端点错误。
步骤7a:在发生步骤6a的情况下,AMF向SMF发送SMF服务化接口会话上下文更新请求Nsmf_PDU Session_Update SMF Context Request 消息,该消息携带步骤6a中RAN侧发来的有关PDU 会话资源释放的原始信息。
步骤8a:在发生步骤7a的情况下,SMF向AMF发送SMF服务化接口会话上下文更新响应Nsmf_PDU Session_Update SMF Context Response消息,该响应消息用于指示SMF已接收到AMF发送的请求消息。
步骤9:在发生步骤8a和/或步骤6b的情况下,SMF以适当的方式释放相关的PDU会话。
应理解,上述流程中省略了UPF和SMF在任意时刻互相发送的心跳请求或心跳响应消息,这种省略并不影响对本发明涉及的SMF重启核心流程的描述。
以上流程和方法存在以下不足:
(1)3GPP TS 29.244规定了在一对PFCP偶联建立过程中UPF和SMF协商F-TEID由谁分配的流程,但没有提供协商后SMF最终如何决策的机制,也没有流程由SMF显性地通知UPF最终的决策结果,而是在后续的每一次建立、修改、删除PFCP会话的对话中单独指示。SMF侧的决策对UPF端不透明或决策结果的不确定性影响了UPF对F-TEID资源的规划、分配、调整,不能充分发挥SMF端分配F-TEID和UPF端分配F-TEID两种方案各自在不同场景下的优势,特别是当同一个UPF先后跟多个SMF建立PFCP偶联时,由于这些SMF最终决定的F-TEID分配选项可能会不一致,如果由此导致后建立的PFCP会话与UPF已建立的PFCP会话F-TEID的分配选项不同,则会导致新的PFCP会话F-TEID分配失败,需要SMF重新改变F-TEID分配选项,引起业务延迟,影响网服务质量和用户体验。
(2)3GPP TS 23.527规定了PFCP偶联重建后一段时间内为新建立的PFCP会话所分配的F-TEID不得与受PFCP偶联节点重启影响的PFCP会话的F-TEID发生冲突的要求,但没有提供如何保证规避冲突的方法。在实践中,如果为新的PFCP会话分配的F-TEID和已分配给原有PFCP会话的F-TEID冲突的话,将造成相关会话的收发数据错误递交或丢弃,而且很多场景下UE和网络设备不能在短期内自动检测和纠正这种资源冲突造成的错误,严重影响了网络服务质量和用户体验。
为了解决上述问题,本发明实施例中提供一种F-TEID资源优先级的确定方法,在该方法中,UPF可以确定第一指示信息,该第一指示信息用于表征UPF是否期望分配F-TEID,可以基于UPF是否期望分配F-TEID的结果,获取各类别的网络实例和源接口组合对应的目标F-TEID资源优先级,这样,可以基于该UPF是否期望分配F-TEID的结果,确定最终由SMF或者UPF分配目标F-TEID,可以保证在同一个UPF先后跟多个SMF建立PFCP偶联时,F-TEID的分配者一致,从而可以减小业务延迟,提高网络服务质量和用户体验。另外,在重建PFCP偶联后,可以基于目标F-TEID资源优先级为新建立的PFCP会话分配F-TEID,由于负责分配F-TEID的一方或者因为没有发生重启而存储有全部已分配F-TEID信息,或者重启了但是重新确定的最高优先级F-TEID资源中不包含为之前建立的PFCP会话分配的F-TEID,这样,在重建PFCP偶联成功后,为新的PFCP会话分配的F-TEID和PFCP偶联重建前已分配给原有PFCP会话的F-TEID之间不会发生冲突,从而可以进一步提高网络服务质量和用户体验。
下面结合图2-图6描述本发明的F-TEID资源优先级的确定方法,该方法的执行主体为UPF。
图2为本发明实施例提供的F-TEID资源优先级的确定方法的流程示意图之一,如图2所示,该方法包括:
步骤201:确定第一指示信息,其中,第一指示信息用于表征UPF是否期望分配F-TEID。
在本步骤中,UPF基于其自身是否具备分配F-TEID的能力、其是否发生重启或者UPF是否存在由其他SMF分配F-TEID的PFCP会话等因素确定第一指示信息。
其中,为与3GPP规范中PFCP偶联建立请求或响应消息中的用户功能特性信息单元(UP Function Features IE)指示UPF是否具备分配F-TEID能力的FTUP比特含义兼容,此处借用FTUP比特编码,第一指示信息为0时,表示UPF不期望分配F-TEID,在第一指示信息为1时,表示UPF期望分配F-TEID。
步骤202:根据第一指示信息,确定各类别的网络实例和源接口组合对应的目标F-TEID资源优先级。
其中,目标F-TEID资源优先级用于在重建PFCP偶联后,基于所述目标F-TEID资源优先级为新建立的PFCP会话分配F-TEID。
其中,当由于UPF重启触发PFCP偶联重建时,所述目标F-TEID资源优先级是系统初始配置信息;当由于SMF重启触发PFCP偶联重建,且在UPF期望分配F-TEID时,目标F-TEID资源优先级为UPF原有的F-TEID资源优先级;当由于SMF重启触发PFCP偶联重建,且在UPF不期望分配F-TEID时,目标F-TEID资源优先级是根据PFCP偶联重建前F-TEID资源被占用情况重新确定的,其中PFCP偶联重建前优先级最低的F-TEID资源调整为优先级最高的F-TEID资源。
在本步骤中,UPF可以基于第一指示信息,确定各类别的网络实例和源接口组合对应的F-TEID资源。当由发生重启的SMF分配F-TEID时,虽然SMF侧丢失了已分配的F-TEID信息,由于重新确定的最高优先级F-TEID资源池不包含为之前建立的PFCP会话分配的F-TEID,因此,可以保证SMF或UPF重启后,重启发生前正在使用的F-TEID在一定时间内不会重新分配给新建立的PFCP会话,从而可以避免新分配的F-TEID与为之前建立的PFCP会话分配的F-TEID冲突的问题。
在确定出目标F-TEID资源优先级,并且PFCP偶联重建成功后,当需要新建PFCP会话时,将基于确定的目标F-TEID资源优先级为新建立的PFCP会话分配F-TEID。由于新分配的F-TEID不会与为之前建立的PFCP会话分配的F-TEID冲突,从而可以提高网络服务质量和用户体验。
本发明实施例提供一种F-TEID资源优先级的确定方法,通过确定第一指示信息,其中,该第一指示信息用于表征UPF是否期望分配F-TEID;根据第一指示信息,确定各类别的网络实例和源接口组合对应的目标F-TEID资源优先级,其中,该目标F-TEID资源优先级用于在重建PFCP偶联后,基于目标F-TEID资源优先级为新建立的PFCP会话分配F-TEID。由于负责分配F-TEID的一方或者因为没有发生重启而存储有全部已分配F-TEID信息,或者重启了但是重新确定的最高优先级F-TEID资源中不包含为之前建立的PFCP会话分配的F-TEID;PFCP偶联重建成功后,在新建PFCP会话时,基于目标F-TEID资源优先级为新建PFCP会话分配F-TEID时,为新建立的PFCP会话分配的F-TEID和PFCP偶联重建前已分配给原有PFCP会话的F-TEID之间不会发生冲突,从而可以提高网络服务质量和用户体验。另外,由于UPF可以确定第一指示信息,该第一指示信息用于表征UPF是否期望分配F-TEID,从而可以基于UPF是否期望分配F-TEID的结果,确定最终由SMF或者UPF分配F-TEID,可以保证在同一个UPF先后跟多个SMF建立PFCP偶联时,F-TEID的分配者一致,减少了F-TEID分配选项不兼容事件的发生,有利于UPF侧对F-TEID资源的规划和有效分配,另外可以减小业务延迟,提高网络服务质量和用户体验。
下面,将对如何根据第一指示信息,确定各类别的网络实例和源接口组合对应的目标F-TEID资源优先级的具体实现过程进行详细说明。
在一种可能的场景中,在第一指示信息表征UPF不期望分配F-TEID,且在UPF重启触发重建PFCP偶联时,获取网络实例和源接口组合对应的初始F-TEID资源优先级,并将初始F-TEID资源优先级确定为目标F-TEID资源优先级。
具体地,在UPF重启触发重建PFCP偶联时,将系统初始配置信息,也即网络实例和源接口组合对应的初始F-TEID资源优先级,确定为目标F-TEID资源优先级。从而在重建PFCP偶联后,可以基于该目标F-TEID资源优先级为新建立的PFCP会话分配F-TEID,由此可以保证偶联重建后两端的F-TEID资源优先级信息一致,同时也是下一次偶联重建重新调整优先级的基础。
进一步地,在该场景中,在确定目标F-TEID资源优先级之后,该方法还包括:向SMF发送PFCP偶联建立请求消息,该PFCP偶联建立请求消息中包括第一指示信息,PFCP偶联建立请求消息用于指示SMF在PFCP偶联重建成功后基于第一指示信息,以及目标F-TEID资源优先级为新建立的PFCP会话分配F-TEID。
其中,目标F-TEID资源优先级为UPF通过发送PFCP偶联建立请求消息时,PFCP偶联建立请求消息所承载的封装了各类别的网络实例和源接口组合对应的F-TEID资源的第一信息先后发送顺序进行指示的,该第一信息为用户平面IP资源信息信息单元。
具体地,图3为本发明实施例提供的UPF发生重启后PFCP偶联重建流程示意图,该流程中体现了F-TEID分配方案的协商机制。如图3所示,该流程包括:
步骤301:UPF读取初始配置信息。
其中,初始配置信息中包括UPF是否支持F-TEID分配能力、UPF本次启动的时间戳、UPF F-TEID资源预留及优先级的初始化配置等。
步骤302:UPF确定由UPF或者SMF分配F-TEID。
其中,UPF读取保存的本地UPF最近重启时间戳,如果保存的UPF最近重启时间戳早于步骤301中获取的UPF本次启动的时间戳,则确认是新的重启,并采用UPF本次启动的时间戳更新保存在本地的UPF最近重启时间戳,用步骤301获得的F-TEID资源预留及优先级的初始化配置更新保存的F-TEID资源预留及优先级信息。
另外,UPF将读取SMF的最新启动时间戳,如果SMF的最新启动时间戳为空或早于步骤301中获取的UPF本次启动的时间戳,则可确认本次重建的PFCP偶联成功后,由SMF分配目标F-TEID,而不管步骤301中读取的UPF是否支持F-TEID分配。
应理解,若UPF 读取到的保存在本地的UPF最近重启时间戳如果晚于或者等于步骤301中获取的UPF本次启动的时间戳,则认为UPF没有新的重启,终止处理流程。
步骤303:UPF向SMF发送PFCP偶联建立请求消息。
其中,该PFCP偶联建立请求消息中携带有第一指示信息,示例的,可以采用FTUP表示第一指示信息,其中,该FTUP=0,表示UPF不期望分配F-TEID。另外,UPF的重启时间戳为步骤301中获取的UPF本次启动的时间戳,目标F-TEID资源优先级信息为步骤301中获取的UPFF-TEID资源预留优先级的初始化配置,也即初始F-TEID资源优先级。
其中,F-TEID资源按照网络实例与源接口的组合分类,每一类别内按F-TEID分配优先级从高到低顺序封装到多个用户平面IP资源信息信息单元(User Plane IP ResourceInformation IE)中发送,类别之间没有顺序要求。同一类别内F-TEID资源可以集中发送,也可以分散发送,但同一类别内优先级高的F-TEID总是比优先级低的F-TEID先发送。
其中,3GPP TS 29.244定义了一个F-TEID由一个IPV4 和/或 IPV6地址与一个GTP-U TEID(Tunnel End Identifier,隧道端点标识)构成,其中IPV4或IPV6地址还可能关联到一个网络实例,以区分不同的IP地址空间。3GPP TS 29.244还规定了UPF向SMF报告F-TEID资源段信息的用户平面IP资源信息信息单元(User Plane IP Resource InformationIE )格式,该信息在PFCP偶联建立阶段由UPF端在发送给SMF端的PFCP 偶联建立请求消息消息中携带,该用户平面IP资源信息信息单元的先后发送顺序指示了目标F-TEID资源优先级。
步骤304:SMF确定由UPF或者SMF分配F-TEID。
其中,SMF从接收到的PFCP偶联建立请求消息中提取UPF最新启动时间戳,与本端保存的UPF最新启动时间戳和本端保存的SMF最新启动时间戳进行比较,判断UPF发生了新的重启且时间晚于SMF最新的重启时间,再根据提取的FTUP=0,确定重新建立的PFCP偶联后,由SMF分配F-TEID资源,该决策与UPF侧期望的结果一致。
步骤305:SMF更新FTUP参数和F-TEID资源预留优先级信息。
其中,SMF从PFCP偶联建立请求消息中提取FTUP参数和F-TEID资源预留优先级信息,以更新原先保存的FTUP参数的值和F-TEID资源预留优先级信息,这样,在PFCP偶联建立成功后为新的FPCP会话分配F-TEID时将按照本次更新的优先级执行。
步骤306:SMF向UPF发送PFCP偶联建立响应消息。
其中,该PFCP偶联建立响应消息用于表征SMF同意建立新的PFCP偶联。
步骤307:SMF发起PFCP会话恢复流程。该恢复流程SMF可以是主动的,也可以是被动响应的。在主动式PFCP会话恢复中,SMF在PFCP偶联重建成功后立即发起重建那些存在分组检测规则(Packet Detection Rule,PDR)的PFCP会话;在被动响应式PFCP会话恢复中,SMF先向UPF发起建立一个携带默认PDR的PFCP会话,指导UPF将接收到的任何不符合其他PDR的G-PDU发送到SMF,也就是发送到为该PFCP会话的N4-U隧道分配的SMF内的F-TEID,由此触发SMF检查SMF内是否存在与该G-PDU匹配的PFCP上下文,如果是则立即重建该PFCP会话,否则向UPF返回GTP-U错误指示(Error Indication),并将其目的地址设置为该G-PDU的源IP地址,然后删除该G-PDU。UPF可以设置过滤器,对同一目标F-TEID的此类G-PDU只发送一个到SMF,因为这样足以恢复出该恢复的PFCP会话,或指示丢弃不匹配的G-PDU。
应理解,在图3所示的场景中,新的PFCP偶联建立是由UPF故障或重启触发的。不管UPF是否具备F-TEID分配能力,UPF向SMF发送的PFCP 偶联建立请求消息或响应消息中携带的用户面功能的特性信息单元(UPF Function Features IE)中的FTUP比特都设为0。新的PFCP偶联建立后,该PFCP偶联上新建立的PFCP会话由SMF分配F-TEID资源,F-TEID资源预留优先级划分按照UPF向SMF发送的F-PFCP资源池预留优先级信息执行。根据前述FPCP偶联重建阶段F-TEID分配选项协商原则,此后F-TEID的分配由SMF负责。由于SMF端存储有全部已分配F-TEID信息,所以在其恢复受UPF重启影响的PFCP会话的同时,可以保证不会将这些PFCP会话已占用的F-TEID分配给其他新的用途。根据这一方法,不管UPF重启后跟多少个SMF建立新的PFCP偶联,这些会话的F-TEID分配选项都是兼容的,即该UPF与(相同或不同)SMF之间的全部PFCP会话都由SMF分配F-TEID。
在本实施例中,一方面,可以基于PFCP偶联建立请求消息中用户平面IP资源信息信息单元的先后发送顺序隐式指示目标F-TEID资源优先级,由于不需要另外单独发送F-TEID资源优先级,而是直接根据用户平面IP资源信息信息单元的发送顺序确定,从而不需要修改3GPP规范就能完成本发明所增加优先级信息的传递,由此可以节省系统资源。另一方面,由于在UPF重启触发重建PFCP偶联,且第一指示信息表征UPF不期望分配F-TEID时,将由SMF分配F-TEID,从而可以保证分配F-TEID的主体一致。另外,由于SMF端存储有全部已分配F-TEID信息,可以避免F-TEID之间的冲突。
在另一种可能的应用场景中,在根据第一指示信息,确定各类别的网络实例和源接口组合对应的目标F-TEID资源优先级,包括:在SMF重启触发重建PFCP偶联,且在第一指示信息用于表征UPF期望分配F-TEID的情况下,将UPF原有的各类别的网络实例和源接口组合对应的F-TEID资源优先级,确定为所述目标F-TEID资源优先级。
具体地,图4为本发明实施例提供的SMF发生重启后F-TEID的分配流程示意图之一,图4中示出了SMF重启,UPF具备F-TEID分配能力,且不存在由其它SMF分配F-TEID的PFCP会话时F-TEID的分配流程。如图4所示,该分配流程包括:
步骤401:SMF读取初始配置信息。
其中,初始配置信息中包括SMF本次启动的时间戳,以及其他的控制面信息,例如SMF是否支持负载控制及过载控制等等。
步骤402:SMF向UPF发送PFCP 偶联建立请求消息。
其中,SMF读取本地保存的SMF最近启动时间,如果SMF最近启动时间早于步骤401中获取的SMF本次启动的时间戳,则确认是新的重启,并用采用SMF本次启动的时间戳更新保存在本地的SMF最近启动时间。然后,SMF读取本端保存的UPF最新启动时间戳,如果确定UPF最新启动时间戳为空或早于步骤401获取的SMF本次启动的时间戳,则向UPF发送PFCP偶联建立请求消息,PFCP 偶联建立请求消息中携带步骤401中读取的初始配置信息,也即SMF的重启时间戳。
应理解,若SMF最近启动时间晚于或等于步骤401中获取的SMF本次启动的时间戳,则认为没有新的重启,终止处理流程。
步骤403:UPF确定由UPF或者SMF分配F-TEID。
其中,UPF从接收到的PFCP会话建立请求消息中提取SMF最新启动时间戳,与本端保存的UPF最新启动时间戳和保存的SMF最近启动时间戳比较,判断出SMF发生了新的重启,且时间晚于UPF最近重启时间,又从本端状态信息得知UPF具备F-TEID分配能力,且UPF不存在跟其他SMF的PFCP会话,或虽然存在跟其他SMF的PFCP会话,但它们的F-TEID是由UPF分配的,因此,在确定重新建立PFCP偶联后,由UPF分配F-TEID资源,也即确定出第一指示信息。
步骤404:UPF更新本端保存的SMF最新启动时间戳和其他的控制面信息。
其中,F-TEID资源预留优先级信息维持不变。也就是说,UPF会将UPF原有的各类别的网络实例和源接口组合对应的F-TEID资源优先级,确定为目标F-TEID资源优先级。
步骤405:UPF释放PFCP会话上下文。
其中,UPF需要保存已分配占用F-TEID资源信息,清除PFCP会话上下文。
步骤406:UPF向SMF发送PFCP偶联建立响应消息。
其中,该PFCP偶联建立响应消息中携带FTUP=1、UPF保存的本端UPF最近的重启时间戳,不携带F-TEID资源优先级信息,因为由UPF分配F-TEID时SMF侧不需要知道F-TEID资源信息。
步骤407:SMF确定由UPF或者SMF分配F-TEID。
其中,SMF从接收到的PFCP偶联建立响应消息中提取UPF最新启动时间戳,与本端保存的UPF最新启动时间戳和SMF最新启动时间戳比较,判断UPF没有发生新的重启。又根据从这一消息中提取的FTUP=1决定重新建立的PFCP偶联后,由UPF分配F-TEID资源,该确定结果与UPF侧期望的结果一致。
步骤408:SMF更新FTUP参数和保存的UPF最新启动时间戳。
步骤409:等待UPF接收没有匹配PDR的G-PDU触发其他网元或节点释放PDU会话资源。
其中,在可以预配置的等待时间内,UPF不得将SMF重启前PFCP会话占用的F-TEID资源分配给新的PFCP会话。
应理解,UPF将根据各类别的网络实例和源接口组合对应的F-TEID的优先级信息分配目标F-TEID。
应理解,在图4所示的场景中,新的PFCP偶联建立是由SMF重启触发的,UPF具备F-TEID分配能力,且不存在由其它SMF分配F-TEID的PFCP会话。UPF向SMF发送的PFCP 偶联建立请求消息或响应消息时,将该消息携带的用户面功能(的)特性信息单元(UPF FunctionFeatures IE)中的FTUP比特设为1。新的PFCP偶联建立成功后,该PFCP偶联上新的PFCP会话的F-TEID由UPF端分配,以与已存在的PFCP会话F-TEID分配选项兼容。由于UPF端存储有PFCP偶联重建之前已分配F-TEID信息,因此UPF只需要在删除受SMF重启影响的PFCP会话上下文和隧道端点信息前保存这些已分配的F-TEID标记信息,就可以保证在可配置的一段时间内(例如受影响的PDU会话和GTP-U隧道彻底释放前)不会把这些已占用的F-TEID分配给新的PFCP会话。
在本实施例中,一方面,在SMF重启触发重建PFCP偶联,且在第一指示信息表征UPF期望分配F-TEID时,则将UPF原有的各类别的网络实例和源接口组合对应的F-TEID资源优先级,确定为目标F-TEID资源优先级,从而在重建PFCP偶联后,可以基于该目标F-TEID资源优先级为新建立的PFCP会话分配F-TEID,由此可以保证为新建立的PFCP会话分配的F-TEID和PFCP偶联重建前已分配给原有PFCP会话的F-TEID之间不会发生冲突。另一方面,由于在SMF重启触发重建PFCP偶联,且第一指示信息表征UPF期望分配F-TEID时,将由UPF分配F-TEID,从而可以保证分配F-TEID的主体一致。
在又一种可能的实现方式中,在SMF重启触发重建PFCP偶联,且在第一指示信息表征UPF不期望分配F-TEID的情况下,在根据第一指示信息,确定各类别的网络实例和源接口组合对应的目标F-TEID资源优先级时,可以基于UPF原有F-TEID资源优先级,将最低优先级的F-TEID资源调整为最高优先级F-TEID资源,并按照空闲百分比确定其他F-TEID资源的优先级,得到目标F-TEID资源优先级。
在本实施例中,在SMF重启触发重建PFCP偶联,且在第一指示信息表征UPF不期望分配F-TEID的情况下,可以基于资源占用情况重新调整F-TEID优先级信息,其中,PFCP偶联重建前优先级最低的F-TEID调整为优先级最高的F-TEID;这样,在重建PFCP偶联后,可以基于重新确定出的目标F-TEID资源优先级为新建立的PFCP会话分配F-TEID,由此可以保证为新建立的PFCP会话分配的F-TEID和PFCP偶联重建前已分配给原有PFCP会话的F-TEID之间不会发生冲突。
进一步地,在该场景下,在确定目标F-TEID资源优先级之后,还将向SMF发送PFCP偶联建立响应消息,该PFCP偶联建立响应消息包括第一指示信息,PFCP偶联建立响应消息用于指示在PFCP偶联建立成功后,SMF基于第一指示信息,以及目标F-TEID资源优先级为新建立的PFCP会话分配F-TEID。
其中,目标F-TEID资源优先级为UPF通过发送PFCP偶联建立响应消息时,PFCP偶联建立响应消息所承载的封装了各类别的网络实例和源接口组合对应的F-TEID的第二信息的先后发送顺序进行指示的,其中,第二信息为用户平面IP资源信息信息单元。
具体地,图5为本发明实施例提供的SMF发生重启后F-TEID的分配流程示意图之一,图5中示出了SMF重启,UPF不具备F-TEID分配能力,或虽然UPF具备F-TEID分配能力,但已存在由其它SMF分配TEID的PFCP会话时F-TEID的分配流程。如图5所示,该分配流程包括:
步骤501:SMF读取初始配置信息。
其中,初始配置信息中包括SMF本次启动的时间戳,以及其他的控制面信息,例如SMF是否支持负载控制及过载控制等等。
步骤502:SMF向UPF发送PFCP 偶联建立请求消息。
其中,SMF读取本地保存的SMF最近启动时间,如果保存的SMF最近启动时间早于步骤501中获取的SMF本次启动的时间戳,则确认是新的重启,并采用SMF本次启动的时间戳更新保存在本地的SMF最近启动时间。然后,SMF读取本端保存的UPF最新启动时间戳,如果确定UPF最新启动时间戳为空或早于步骤501获取的SMF本次启动的时间戳,则向UPF发送PFCP偶联建立请求消息,PFCP 偶联建立请求消息中携带步骤501中读取的初始配置信息,也即SMF的重启时间戳。
应理解,若SMF最近启动时间晚于或等于步骤501中获取的SMF本次启动的时间戳,则认为没有新的重启,终止处理流程。
步骤503:UPF确定由UPF或者SMF分配F-TEID。
其中,UPF从接收到的PFCP偶联建立请求消息中提取SMF最新启动时间戳,与本端保存的UPF最新启动时间戳和保存的SMF最近启动时间戳比较,判断出SMF发生了新的重启,且时间晚于UPF最近重启时间,又从本端状态信息得知UPF不具备F-TEID分配能力(FTUP=0),或虽然UPF具备F-TEID分配能力,但已存在跟其它SMF之间的PFCP会话,它们的F-TEID是由SMF分配的,因此,在确定重新建立PFCP偶联后,由SMF分配F-TEID资源。
在另一种实现方式中,虽然UPF具备F-TEID分配能力,但已存在跟其它SMF之间的PFCP会话,它们的F-TEID是由SMF分配的(Upf Fteid Allocation Option=0),于是决定重新建立的PFCP偶联后,由SMF分配F-TEID资源。
步骤504:UPF更新本端保存的SMF最新启动时间戳和其他的控制面信息。
步骤505:UPF更新F-TEID资源优先级信息。
其中,PFCP偶联建立前预留的(最低优先级)F-TEID资源的优先级调整为最高优先级;其他F-TEID资源段根据其内部空闲F-TEID所占百分比由高到低分配优先级,空闲F-TEID所占百分比最小的F-TEID资源段分配最低优先级,作为预留F-TEID资源,在FPCP偶联再次重建前不分配给新建立的PFCP会话。
步骤506:UPF释放PFCP偶联重建前已建立的PFCP会话的上下文。
其中,UPF需要保存这些PFCP会话已占用的F-TEID资源标记信息,清除PFCP会话上下文。
步骤507:UPF向SMF发送PFCP偶联建立响应消息。
其中,该PFCP偶联建立响应消息中携带第一指示信息,例如FTUP=0、保存的UPF最新的重启时间戳、F-TEID资源预留及优先级信息,F-TEID资源按照网络实例与源接口的组合分类,每一类别内按F-TEID分配优先级从高到低顺序封装到多个用户平面IP资源信息信息单元(User Plane IP Resource Information IE)中发送,类别之间没有顺序要求;某种组合中不存在可分配的F-TEID资源则不发送对应的用户平面IP资源信息信息单元(UserPlane IP Resource Information IE);不区分源接口的共享资源合并为一类,IE中不出现源接口字段;只有一个网络实例时,IE中不出现网络实例字段,对应资源合并为一个类别;同一类别内F-TEID资源可以集中发送,也可以分散发送,但同一类别内优先级高的F-TEID总是比优先级低的F-TEID先发送。
步骤508:SMF确定由SMF分配F-TEID。
其中,SMF从接收到的PFCP偶联建立响应消息中提取UPF最新启动时间戳,与本端保存的UPF最新启动时间戳和保存的SMF最新启动时间戳比较,判断UPF没有发生新的重启,又根据从这一消息中提取的FTUP=0,决定重新建立的PFCP偶联后,由SMF分配F-TEID资源,这个决策与UPF期望的结果一致。
步骤509:SMF更新参数。
其中,SMF更新FTUP参数、保存的UPF最新启动时间戳、保存的F-TEID预留资源信息和优先级信息。
步骤510:等待UPF接收没有匹配PDR的G-PDU触发其他网元或节点释放PDU会话资源。
应理解,在图5所示的场景中,新的PFCP偶联建立是由SMF重启触发的,且UPF端不具备F-TEID分配能力,或虽然具备F-TEID分配能力,但已存在由其它SMF分配TEID的PFCP会话。UPF向SMF发送的PFCP PFCP偶联建立请求消息响应消息中携带的用户功能特性信息单元UPF Function Features IE中的FTUP比特设为0。则新的PFCP偶联建立后,该PFCP偶联上新的PFCP会话的F-TEID 由SMF端分配。按照前述对UPF中F-TEID资源进行预留和分配优先级划分的方法,SMF重启前预留的最低优先级PFCP资源在PFCP偶联重建后被赋予最高优先级,因此SMF为新的PFCP会话分配F-TEID时会首先从这些F-TEID段中选取,而这些F-TEID资源是上一次F-TEID偶联生命周期内没有分配给任何PFCP 会话的,因此在这些F-TEID资源分配完之前,建立新的PFCP会话不会造成F-TEID资源冲突,即使在这些F-TEID资源分配完之后,由于剩下的F-TEID资源段也是按空闲资源占比排列优先级的,因此为新建立的PFCP会话分配F-TEID时仍可以最大程度地降低资源冲突的概率。
在本实施例中,一方面,可以基于PFCP偶联建立响应消息中用户平面IP资源信息信息单元的先后发送顺序隐式指示目标F-TEID资源优先级,由于不需要另外单独发送F-TEID资源优先级,而是直接根据用户平面IP资源信息信息单元的接收顺序确定,从而不需要修改3GPP规范就能完成本发明所增加优先级信息的传递,由此可以节省系统资源。另一方面,由于在SMF重启触发重建PFCP偶联,且第一指示信息表征UPF不期望分配F-TEID时,将由SMF分配F-TEID,从而可以保证分配F-TEID的主体一致。另外,通过预留F-TEID资源段和对F-TEID资源段按类别排列优先级并动态调整各资源段的使用优先级,从而可以保证分配的目标F-TEID不会与已分配至其他会话的F-TEID重复,避免了F-TEID之间的冲突,提高了网路服务质量和用户体验。
应理解,上述图3-图5中所示的三种场景均是从事件的客观可能性进行划分的,而从处理策略来讲,实际上可以是基于两种选择:一、由重启一侧分配F-TEID,由于失去了背景信息,故需要对方根据受节点重启影响的PFCP会话所占用F-TEID信息提供新的F-TEID资源分配优先级策略;二、由未发生重启的一方分配F-TEID,由于该节点自身掌握所有PFCP偶联重建前的PFCP会话上下文,可以不需要对方提供新的F-TEID资源分配优先级策略。上述方式中,在每一次PFCP偶联生命期内,不管F-TEID由UPF端分配还是由SMF分配,都只占用高优先级F-TEID资源段而不会分配预留的最低优先级F-TEID资源段给GTP-U端点。
综上,本发明实施例中可以对UPF中F-TEID资源进行优先级管理。UPF启动初始化时,基于网络实例(如果需要区分IP地址空间)和源接口(如果需要区分GTP接口)组合分类规划F-TEID资源,为网络实例和源接口的每一种组合类别预留出一段F-TEID资源作为该类别的最低优先级资源。除非SMF重启触发该PFCP偶联重建,这一预留F-PFCP 资源不分配给新建的GTP-U作为隧道端点。如果UPF端的F-TEID规划分类原本不区分网络实例和源接口,则整个F-TEID资源池只有一个类别,因而也只需预留一段最低优先级F-TEID资源。除预留出的最低优先级F-TEID资源段外,每一类别中的其他F-TEID资源段可在初始化时按固定顺序分配优先级。当发生SMF重启导致PFCP偶联重建时,UPF侧将此前预留的最低优先级F-TEID资源段优先级修改为最高级,同一类别(网络实例和源接口组合)中的其他F-TEID资源段则按照该F-TEID段内尚未分配的空闲资源所占百分比由高到低赋予相应的优先级,即空闲资源占比越高,F-TEID分配优先级越高。空闲资源占比最低的F-TEID资源段设为最低优先级,作为预留F-TEID资源。其中,图6为F-TEID资源属性构成关系示意图,如图6所示,该资源段中包括资源段ID、类别ID、优先级、IPV4、IPV6、TEIDRI以及TEID范围,其中,类别ID又包括网络实例和源接口。其中,类别代表了网络实例和源接口的组合,有多少种组合就有多少个类别,每一个类别分配一个唯一的类别ID,如果不区分网络实例则最多只有4种类别,如果既不区分网络实例也不区分源接口,则只有1种类别;优先级代表该资源分配使用的优先顺序,优先级为0的F-TEID资源不分配给PFCP会话。TEIDRI指示TEID Range字段有效比特数;V4指示所述用户平面IP资源信息信息单元(User Plane IP Resource InformationIE)中是否含IPV4地址字段;V6指示该IE中是否包含IPV6地址字段。
如下表1中示出了F-TEID资源存储队列,如表1所示,该资源存储队列中存储有资源段ID以及对应的类型ID和优先级。
表1
按照3GPP TS 29.244规定,在一对PFCP偶联建立阶段,UPF一端可以在PFCP 会话建立请求消息或会话建立响应消息中携带一个或多个用户平面IP资源信息信息单元(UserPlane IP Resource Information IE )指示可供分配的F-TEID。如果该F-TEID资源段不在多种GTP-U接口(N3、N9、N4-U或N6-LAN)的GTP-U隧道间共享,则需要将该IE中的ASSOSI(关联源接口)比特置位并在该IE中携带源接口(Source Interface)字段,其取值为0 代表N3接口,为1代表N9接口,为2代表N6-LAN,为3代表N4-U接口;如果该F-TEID资源属于某一特定网络实例,则需要将该IE中的ASSONI(关联网络实例)比特置位并在该IE中携带网络实例(Network Instance)字段指明所代表的网络实例,网络实例的取值为字符串格式。
示例性的,上述各类别的网络实例和源接口组合对应的F-TEID的优先级信息是通过封装它的用户平面IP资源信息信息单元(Plane IP Resource Information IE)在PFCP偶联建立请求或响应消息中发送的先后顺序隐式通知对方的,同一类别F-TEID中,高优先级的部分先发送。
具体地,可以将F-TEID资源按照网络实例与源接口的组合分类,每一类别内按F-TEID分配优先级从高到低顺序封装到多个用户平面IP资源信息信息单元(User Plane IPResource Information IE)中发送,这样,同一类别内优先级高的F-TEID总是比优先级低的F-TEID先发送,因此,可以通过F-TEID的发送顺序确定各类别的网络实例和源接口组合对应的F-TEID的优先级信息。这种方式由于不需要另外单独发送优先级信息,而是直接根据F-TEID的发送顺序确定,从而可以不需要修改现有3GPP相应的规范,保证了与未实现本发明特性的设备互联时的向下兼容(互联时除FPCP偶联重建后避免F-TEID资源冲突这一特性外,其他功能不受影响)。
综上,本发明提供了一种F-PFCP资源优先级信息在PFCP偶联两端之间传递的方法。在PFCP偶联建立阶段,UPF端按上述3GPP 规范的流程在PFCP 会话建立请求消息或建立响应消息中携带用户平面IP资源信息信息单元(User Plane IP Resource InformationIE)时,每一类别(网络实例和源接口组合)的F-TEID资源段按优先级从高到低顺序发送,同一类别中同一优先级的F-TEID资源段可随意排列,但此后收发双方皆按该发送顺序标记优先级,即先发送或先收到的F-TEID段在同一类别中优先级更高,从而保持了两端优先级信息的一致性。
示例性的,在上述各实施例的基础上,确定第一指示信息包括如下一种或多种方式:UPF是否具备F-TEID分配能力;UPF是否具备F-TEID分配能力,以及UPF是否存在由其他SMF分配F-TEID的PFCP会话;UPF是否具备F-TEID分配能力,以及UPF最新启动时间是否早于SMF的最新启动时间戳。
在一种可能的实现方式中,在UPF不具备F-TEID分配能力的情况下,第一指示信息用于指示UPF不期望分配F-TEID;在UPF具备F-TEID分配能力,且存在由其他SMF分配F-TEID的PFCP会话的情况下,第一指示信息用于指示UPF不期望分配F-TEID;在UPF具备F-TEID分配能力,且在UPF最新启动时间晚于SMF的最新启动时间戳的情况下,该第一指示信息用于指示UPF不期望分配F-TEID。
在另一种可能的实现方式中,在UPF具备F-TEID分配能力,且不存在由其他SMF分配F-TEID的PFCP会话,且在UPF最新启动时间早于SMF的最新启动时间戳的情况下,第一指示信息用于指示UPF期望分配F-TEID。
在本实施例中,通过确定第一指示信息,并通过该第一指示信息表征UPF是否期望分配F-TEID,从而可以通过SMF和UPF之间的协商,达到协作分配F-TEID的目的,明确了SMF或UPF重启后,如何确定F-TEID由哪一方分配的准则,可保证SMF或UPF重启后,重启发生前正在使用的F-TEID在一定时间内不会重新分配给新建立的PFCP会话。
下面对本发明提供的F-TEID资源优先级的确定装置进行描述,下文描述的F-TEID资源优先级的确定装置与上文描述的F-TEID资源优先级的确定方法可相互对应参照。
图7为本发明实施例提供的一种F-TEID资源优先级的确定装置的结构示意图,如图7所示,该装置包括:
第一确定模块11,用于确定第一指示信息,其中,所述第一指示信息用于表征UPF是否期望分配F-TEID;
第二确定模块12,用于根据所述第一指示信息,确定各类别的网络实例和源接口组合对应的目标F-TEID资源优先级,所述目标F-TEID资源优先级用于在重建PFCP偶联后,基于所述目标F-TEID资源优先级为新建立的PFCP会话分配F-TEID。
可选地,所述第二确定模块12,具体用于:
在所述第一指示信息表征UPF不期望分配F-TEID,且在UPF重启触发重建PFCP偶联时,获取所述网络实例和源接口组合对应的初始F-TEID资源优先级,并将所述初始F-TEID资源优先级确定为所述目标F-TEID资源优先级。
可选地,所述装置还包括发送模块;
所述发送模块,用于向SMF发送PFCP偶联建立请求消息,所述PFCP偶联建立请求消息中包括所述第一指示信息,所述PFCP偶联建立请求消息用于指示所述SMF在PFCP偶联重建成功后基于所述第一指示信息,以及所述目标F-TEID资源优先级为新建立的PFCP会话分配F-TEID;
其中,所述目标F-TEID资源优先级为所述UPF通过发送PFCP偶联建立请求消息时,所述PFCP偶联建立请求消息所承载的封装了各类别的网络实例和源接口组合对应的F-TEID资源的第一信息先后发送顺序进行指示的,所述第一信息包括用户平面IP资源信息信息单元。
可选地,所述第二确定模块12,具体用于:
在SMF重启触发重建PFCP偶联,且在所述第一指示信息表征UPF期望分配F-TEID时,则将所述UPF原有的各类别的网络实例和源接口组合对应的F-TEID资源优先级,确定为所述目标F-TEID资源优先级。
可选地,所述第二确定模块12,具体用于:
在SMF重启触发重建PFCP偶联,且在所述第一指示信息表征UPF不期望分配F-TEID时,则基于所述UPF原有F-TEID资源优先级,将最低优先级的F-TEID资源调整为最高优先级F-TEID资源,并按照空闲百分比确定其他F-TEID资源的优先级,得到所述目标F-TEID资源优先级。
可选地,发送模块,还用于向所述SMF发送PFCP偶联建立响应消息,所述PFCP偶联建立响应消息包括所述第一指示信息,所述PFCP偶联建立响应消息用于指示在PFCP偶联建立成功后,所述SMF基于所述第一指示信息,以及所述目标F-TEID资源优先级为新建立的PFCP会话分配F-TEID;
其中,所述目标F-TEID资源优先级为所述UPF通过发送PFCP偶联建立响应消息时,所述PFCP偶联建立响应消息所承载的封装了各类别的网络实例和源接口组合对应的F-TEID的第二信息的先后发送顺序进行指示的,其中,所述第二信息为用户平面IP资源信息信息单元。
可选地,所述第一确定模块11,具体用于:
UPF是否具备F-TEID分配能力;
UPF是否具备F-TEID分配能力,以及UPF是否存在由其他SMF分配F-TEID的PFCP会话;
UPF是否具备F-TEID分配能力,以及UPF最新启动时间是否早于SMF的最新启动时间戳。
可选地,在UPF不具备F-TEID分配能力的情况下,所述第一指示信息用于指示UPF不期望分配F-TEID;
在UPF具备F-TEID分配能力,且存在由其他SMF分配F-TEID的PFCP会话的情况下,所述第一指示信息用于指示UPF不期望分配F-TEID;
在UPF具备F-TEID分配能力,且在UPF最新启动时间晚于SMF的最新启动时间戳的情况下,所述第一指示信息用于指示UPF不期望分配F-TEID。
可选地,在UPF具备F-TEID分配能力,且不存在由其他SMF分配F-TEID的PFCP会话,且UPF最新启动时间早于SMF的最新启动时间戳的情况下,所述第一指示信息用于指示UPF期望分配F-TEID。
本实施例的装置,可以用于执行前述UPF侧方法实施例中任一实施例的方法,其具体实现过程与技术效果与UPF侧方法实施例中类似,具体可以参见UPF侧方法实施例中的详细介绍,此处不再赘述。
图8示例了一种电子设备的实体结构示意图,如图8所示,该电子设备可以包括:处理器(processor)810、通信接口(Communications Interface)820、存储器(memory)830和通信总线840,其中,处理器810,通信接口820,存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令,以执行F-TEID资源优先级的确定方法,该方法包括:确定第一指示信息,其中,所述第一指示信息用于表征UPF是否期望分配F-TEID;根据所述第一指示信息,确定各类别的网络实例和源接口组合对应的目标F-TEID资源优先级,所述目标F-TEID资源优先级用于在重建PFCP偶联后,基于所述目标F-TEID资源优先级为新建立的PFCP会话分配F-TEID。
此外,上述的存储器830中的逻辑指令可以通过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,本发明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)执行本发明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、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面,本发明还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序,计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上,所述计算机程序被处理器执行时,计算机能够执行上述各方法所提供的F-TEID资源优先级的确定方法,该方法包括:确定第一指示信息,其中,所述第一指示信息用于表征UPF是否期望分配F-TEID;根据所述第一指示信息,确定各类别的网络实例和源接口组合对应的目标F-TEID资源优先级,所述目标F-TEID资源优先级用于在重建PFCP偶联后,基于所述目标F-TEID资源优先级为新建立的PFCP会话分配F-TEID。
又一方面,本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的F-TEID资源优先级的确定方法,该方法包括:确定第一指示信息,其中,所述第一指示信息用于表征UPF是否期望分配F-TEID;根据所述第一指示信息,确定各类别的网络实例和源接口组合对应的目标F-TEID资源优先级,所述目标F-TEID资源优先级用于在重建PFCP偶联后,基于所述目标F-TEID资源优先级为新建立的PFCP会话分配F-TEID。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中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模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,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)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种完全隧道端点识别号F-TEID资源优先级的确定方法,其特征在于,应用于UPF,所述方法包括:
确定第一指示信息,其中,所述第一指示信息用于表征UPF是否期望分配F-TEID;
根据所述第一指示信息,在UPF或SMF重启触发PFCP偶联重建时,确定各类别的网络实例和源接口组合对应的目标F-TEID资源优先级,所述目标F-TEID资源优先级用于在重建PFCP偶联后,基于所述目标F-TEID资源优先级为新建立的PFCP会话分配F-TEID;
其中,所述目标F-TEID资源优先级包括如下任意一种:初始F-TEID 资源优先级,所述UPF 原有的各类别的网络实例和源接口组合对应的F-TEID资源优先级,或者,将最低优先级的F-TEID 资源调整为最高优先级F-TEID 资源并按照空闲百分比确定其他F-TEID 资源的优先级。
2.根据权利要求1所述的F-TEID资源优先级的确定方法,其特征在于,所述根据所述第一指示信息,确定各类别的网络实例和源接口组合对应的目标F-TEID资源优先级,包括:
在所述第一指示信息表征UPF不期望分配F-TEID,且在UPF重启触发重建PFCP偶联时,获取所述网络实例和源接口组合对应的初始F-TEID资源优先级,并将所述初始F-TEID资源优先级确定为所述目标F-TEID资源优先级。
3.根据权利要求2所述的F-TEID资源优先级的确定方法,其特征在于,在所述根据所述第一指示信息,确定各类别的网络实例和源接口组合对应的目标F-TEID资源优先级之后,所述方法还包括:
向SMF发送PFCP偶联建立请求消息,所述PFCP偶联建立请求消息中包括所述第一指示信息,所述PFCP偶联建立请求消息用于指示所述SMF在PFCP偶联重建成功后基于所述第一指示信息,以及所述目标F-TEID资源优先级为新建立的PFCP会话分配F-TEID;
其中,所述目标F-TEID资源优先级为所述UPF通过发送PFCP偶联建立请求消息时,所述PFCP偶联建立请求消息所承载的封装了各类别的网络实例和源接口组合对应的F-TEID资源的第一信息先后发送顺序进行指示的,所述第一信息包括用户平面IP资源信息信息单元。
4.根据权利要求1所述的F-TEID资源优先级的确定方法,其特征在于,所述根据所述第一指示信息,确定各类别的网络实例和源接口组合对应的目标F-TEID资源优先级,包括:
在SMF重启触发重建PFCP偶联,且在所述第一指示信息表征UPF期望分配F-TEID时,则将所述UPF原有的各类别的网络实例和源接口组合对应的F-TEID资源优先级,确定为所述目标F-TEID资源优先级。
5.根据权利要求1所述的F-TEID资源优先级的确定方法,其特征在于,所述根据所述第一指示信息,确定各类别的网络实例和源接口组合对应的目标F-TEID资源优先级,包括:
在SMF重启触发重建PFCP偶联,且在所述第一指示信息表征UPF不期望分配F-TEID时,则基于所述UPF原有F-TEID资源优先级,将最低优先级的F-TEID资源调整为最高优先级F-TEID资源,并按照空闲百分比确定其他F-TEID资源的优先级,得到所述目标F-TEID资源优先级。
6.根据权利要求5所述的F-TEID资源优先级的确定方法,其特征在于,在所述根据所述第一指示信息,确定各类别的网络实例和源接口组合对应的目标F-TEID资源优先级之后,所述方法还包括:
向所述SMF发送PFCP偶联建立响应消息,所述PFCP偶联建立响应消息包括所述第一指示信息,所述PFCP偶联建立响应消息用于指示在PFCP偶联建立成功后,所述SMF基于所述第一指示信息,以及所述目标F-TEID资源优先级为新建立的PFCP会话分配F-TEID;
其中,所述目标F-TEID资源优先级为所述UPF通过发送PFCP偶联建立响应消息时,所述PFCP偶联建立响应消息所承载的封装了各类别的网络实例和源接口组合对应的F-TEID的第二信息的先后发送顺序进行指示的,其中,所述第二信息为用户平面IP资源信息信息单元。
7.根据权利要求1-6任一项所述的F-TEID资源优先级的确定方法,其特征在于,在UPF具备F-TEID分配能力,且不存在由其他SMF分配F-TEID的PFCP会话,且UPF最新启动时间早于SMF的最新启动时间戳的情况下,所述第一指示信息用于指示UPF期望分配F-TEID;
在UPF不具备F-TEID分配能力,或者,存在由其他SMF分配F-TEID的PFCP会话,或者,UPF最新启动时间不早于SMF的最新启动时间戳的情况下,所述第一指示信息用于指示UPF不期望分配F-TEID。
8.一种F-TEID资源优先级的确定装置,其特征在于,包括:
第一确定模块,用于确定第一指示信息,其中,所述第一指示信息用于表征UPF是否期望分配F-TEID;
第二确定模块,用于根据所述第一指示信息,在UPF或SMF重启触发PFCP偶联重建时,确定各类别的网络实例和源接口组合对应的目标F-TEID资源优先级,所述目标F-TEID资源优先级用于在重建PFCP偶联后,基于所述目标F-TEID资源优先级为新建立的PFCP会话分配F-TEID;
其中,所述目标F-TEID资源优先级包括如下任意一种:初始F-TEID 资源优先级,所述UPF 原有的各类别的网络实例和源接口组合对应的F-TEID资源优先级,或者,将最低优先级的F-TEID 资源调整为最高优先级F-TEID 资源并按照空闲百分比确定其他F-TEID 资源的优先级。
9.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述F-TEID资源优先级的确定方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述F-TEID资源优先级的确定方法。
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