CN116419358A - 网络切换处理方法、装置、计算机可读介质及电子设备 - Google Patents

网络切换处理方法、装置、计算机可读介质及电子设备 Download PDF

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Abstract

本申请的实施例提供了一种网络切换处理方法、装置、计算机可读介质及电子设备。该网络切换处理方法包括：接收应用侧提供的业务实时性要求信息，该业务实时性要求信息用于指示用户设备与应用侧之间所处理业务的时效性需求；接收网络数据分析功能实体发送的通知消息；在接收到所述通知消息后，基于所述业务实时性要求信息，生成在所述用户设备所连接的接入网实体发生切换时所要遵循的切换策略；将所述切换策略发送给会话管理功能实体，以使所述会话管理功能实体将所述切换策略配置给其它网络实体。本申请实施例的技术方案可以保证切换策略与实际的业务实时性要求信息相匹配，避免产生较大的切换成本。

Description

网络切换处理方法、装置、计算机可读介质及电子设备
技术领域
本申请涉及计算机及通信技术领域，具体而言，涉及一种网络切换处理方法、装置、计算机可读介质及电子设备。
背景技术
5G系统有两种组网模式：NSA(Non-Standalone，非独立组网)和SA(Standalone，独立组网)。在这两种组网模式中还引入了切换机制，比如用户设备(User Equipment，简称UE)切换所连接的接入网设备(如基站)，为了保证切换性能，相关技术中引入了多种切换机制，但是均存在代价过高的问题。
发明内容
本申请的实施例提供了一种网络切换处理方法、装置、计算机可读介质及电子设备，进而至少在一定程度上可以保证切换策略与实际的业务实时性要求信息相匹配，避免产生较大的切换成本。
本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。
第一方面，本申请实施例提供了一种网络切换处理方法，包括：接收应用侧提供的业务实时性要求信息，所述业务实时性要求信息用于指示用户设备与所述应用侧之间所处理业务的时效性需求；接收网络数据分析功能实体发送的通知消息，所述通知消息是所述网络数据分析功能实体在确定所述用户设备所连接的接入网实体在发生切换时的切换时延超过设定阈值之后发送的；在接收到所述通知消息后，基于所述业务实时性要求信息，生成在所述用户设备所连接的接入网实体发生切换时所要遵循的切换策略；将所述切换策略发送给会话管理功能实体，以使所述会话管理功能实体将所述切换策略配置给其它网络实体。
第二方面，本申请实施例提供了一种网络切换处理方法，包括：接收策略控制功能实体发送的切换策略，所述切换策略表示在用户设备所连接的接入网实体发生切换时所要遵循的策略，所述切换策略是所述策略控制功能实体在接收到网络数据分析功能实体发送的通知消息后，根据应用侧提供的业务实时性要求信息生成的，所述业务实时性要求信息用于指示用户设备与应用侧之间所处理业务的时效性需求，所述通知消息是所述网络数据分析功能实体在确定所述用户设备所连接的接入网实体在发生切换时的切换时延超过设定阈值之后发送的；将所述切换策略配置给其它网络实体，以使所述其它网络实体在所述接入网实体发生切换时基于所述切换策略执行切换操作。
第三方面，本申请实施例提供了一种网络切换处理装置，包括：第一接收单元，配置为接收应用侧提供的业务实时性要求信息，并接收网络数据分析功能实体发送的通知消息，所述业务实时性要求信息用于指示用户设备与所述应用侧之间所处理业务的时效性需求，所述业务实时性要求信息是所述网络数据分析功能实体根据对所述业务的分析所生成的，所述通知消息是所述网络数据分析功能实体在确定所述用户设备所连接的接入网实体在发生切换时的切换时延超过设定阈值之后发送的；生成单元，配置为在接收到所述通知消息后，基于所述业务实时性要求信息，生成在所述用户设备所连接的接入网实体发生切换时所要遵循的切换策略；发送单元，配置为将所述切换策略发送给会话管理功能实体，以使所述会话管理功能实体将所述切换策略配置给其它网络实体。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述第一接收单元配置为：接收由网络开放功能实体转发的来自于所述应用侧的业务实时性要求信息；或者接收所述应用侧直接发送的业务实时性要求信息。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述切换策略包括以下至少一种：
切换时是否需要进行数据前送处理；
切换时所能容忍的切换时延；
切换时源端和目的端的上下文转移要求，所述上下文转移要求包括全量配置、部分配置或增量配置；
切换时用户设备执行先连后断的策略还是先断后连的策略。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述业务实时性要求信息包括以下至少一种：能够容忍的业务传输总时延、所传输的业务数据包的有效时间。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述生成单元配置为：基于所述业务实时性要求信息，生成包含有各个网络实体对应的时间阈值的切换策略，以指示所述各个网络实体在监测到切换时长超过对应的时间阈值后丢弃缓存的数据、且停止进行数据前送处理。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述生成单元配置为：若根据所述业务实时性要求信息，确定网络传输时延高于业务能够容忍的业务传输总时延，则生成切换时不进行数据前送处理的切换策略。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述生成单元配置为：若根据所述业务实时性要求信息，确定网络传输时延低于业务能够容忍的业务传输总时延，但网络的传输压力大于设定阈值，则生成部分业务数据包进行数据前送处理、且其它业务数据包不进行数据前送处理的切换策略。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述切换策略包括切换时用户设备执行先连后断的策略还是先断后连的策略；所述生成单元在生成在所述用户设备所连接的接入网实体发生切换时所要遵循的切换策略之前，获取所述用户设备的网络连接能力信息，所述网络连接能力信息用于表示所述用户设备能够同时连接的接入网实体的数量。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述生成单元配置为：获取所述其它网络实体中已配置的切换策略；根据所述业务实时性要求信息和所述其它网络实体中已配置的切换策略，生成在所述接入网实体发生切换时所要遵循的切换策略。
第四方面，本申请实施例提供了一种网络切换处理装置，包括：第二接收单元，配置为接收策略控制功能实体发送的切换策略，所述切换策略表示在用户设备所连接的接入网实体发生切换时所要遵循的策略，所述切换策略是所述策略控制功能实体在接收到网络数据分析功能实体发送的通知消息后，根据应用侧提供的业务实时性要求信息生成的，所述业务实时性要求信息用于指示用户设备与应用侧之间所处理业务的时效性需求，所述通知消息是所述网络数据分析功能实体在确定所述用户设备所连接的接入网实体在发生切换时的切换时延超过设定阈值之后发送的；处理单元，配置为将所述切换策略配置给其它网络实体，以使所述其它网络实体在所述接入网实体发生切换时基于所述切换策略执行切换操作。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述处理单元配置为：将所述切换策略配置给接入与移动性管理功能实体和所述用户设备，以指示所述接入与移动性管理功能实体基于所述切换策略更新针对所述用户设备及所述业务数据包的切换策略，以及指示所述接入与移动性管理功能实体向所连接的接入网实体配置所述切换策略。
第五方面，本申请实施例提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述实施例中所述的网络切换处理方法。
第六方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述电子设备实现如上述实施例中所述的网络切换处理方法。
第七方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述各种可选实施例中提供的网络切换处理方法。
在本申请的一些实施例所提供的技术方案中，策略控制功能实体通过接收应用侧提供的业务实时性要求信息，并在接收到网络数据分析功能实体发送的通知消息之后，基于该业务实时性要求信息，生成在用户设备所连接的接入网实体发生切换时所要遵循的切换策略，然后将切换策略发送给会话管理功能实体，以使会话管理功能实体将切换策略配置给其它网络实体，使得可以根据业务实时性要求信息灵活调整接入网实体发生切换时所要遵循的切换策略，进而可以保证切换策略与实际的业务实时性要求信息相匹配，避免产生较大的切换成本。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。在附图中：
图1示出了5G系统的一种组网模式示意图；
图2示出了5G系统的一种组网模式示意图；
图3示出了5G系统的一种网络切换过程示意图；
图4示出了5G系统的一种网络切换过程示意图；
图5示出了一种网络切换过程示意图；
图6示出了数据包的传输间隔与切换导致的中断时间的示意图；
图7示出了根据本申请的一个实施例的网络切换处理方法的流程图；
图8示出了根据本申请的一个实施例的网络切换处理方法的流程图；
图9示出了根据本申请的一个实施例的网络切换处理方法的流程图；
图10示出了根据本申请的一个实施例的网络切换处理装置的框图；
图11示出了根据本申请的一个实施例的网络切换处理装置的框图；
图12示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。
具体实施方式
现在参考附图以更全面的方式描述示例实施方式。然而，示例的实施方式能够以各种形式实施，且不应被理解为仅限于这些范例；相反，提供这些实施方式的目的是使得本申请更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
此外，本申请所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，有许多具体细节从而可以充分理解本申请的实施例。然而，本领域技术人员应意识到，在实施本申请的技术方案时可以不需用到实施例中的所有细节特征，可以省略一个或更多特定细节，或者可以采用其它的方法、元件、装置、步骤等。
附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
需要说明的是：在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”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。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在5G系统中提出了如图1和图2所示的两种组网模式，图1所示的组网模式为NSA，即非独立组网，其中的虚线表示控制面，即用于发送管理、调度资源所需的信令的通道；实线表示用户面，用于发送具体数据的通道。NSA采用双连接方式，5G NR(New Radio)控制面锚定于4G LTE(Long Term Evolution，长期演进)，并且需要利用4G核心网EPC(EvolvedPacket Core，演进分组核心网)。
图2所示的组网模式为SA，即独立组网，5G NR直接接入5G核心网(NR Core)，不再依赖于4G，是完整独立的5G网络。
5G系统中还引入了切换机制来实现UE所连接的接入网设备之间的切换，对于非独立组网NSA模式，由于5G与4G在接入网级互通，在进行切换时较为复杂，这是由于5G NR锚定于4G LTE，NR至NR之间的切换若发生LTE锚定改变，需要多个步骤才能完成。具体如图3所示，当NR与NR切换时，首先需要删除源副载波，释放源NR资源，然后再执行LTE到LTE之间的切换，接着再添加目标副载波，新分配目标NR资源，整个过程较为繁琐，且时延较大。
对于独立组网SA模式，如图4所示，NR到NR的切换独立于LTE的切换，相对较为简单，且时延较低。
此外，为了保证切换性能，相关技术中还提出了基于双连接架构的切换机制，即接入网设备采用MN(Master Node，主节点)和SN(Secondary Node，辅节点)架构，在MN切换过程中，SN可以保持不变，进而保证数据可以通过SN继续转发。具体过程如图5所示，包括：
S501，源MN向目标MN发送切换请求(即handover request)。
S502，目标MN向SN发送SN添加请求(即SN addition request)。
S503，SN向目标MN反馈SN添加请求确认消息(即SN addition request ACK)。
S504，目标MN向源MN发送切换请求确认消息(即handover request ACK)。
S505，源MN向SN发送SN释放请求(即SN release request)。
S506，SN向源MN发送SN释放请求确认消息(即SN release request ACK)。
S507，源MN向UE发送RRC(Radio Resource Control，无线资源控制)连接重配置消息(即RRC connection reconfiguration)。
S508，UE向目标MN发起随机接入过程(即random access procedure)。
S509，UE与目标MN之间的RRC连接重配置过程完成(即RRC connectionreconfiguration complete)。
S510，UE向SN发起随机接入过程(即random access procedure)。
S511，目标MN向SN发送重配置完成消息(即SN reconfiguration complete)。
S512，目标MN向AMF(Access and Mobility Management Function，接入与移动性管理功能)发送PDU(Protocol Data Unit，协议数据单元)会话路径切换请求(即PDUsession path switch request)。
S513，AMF修改承载PDU会话的UPF(User Plane Function，用户面功能)，即bearermodification过程。
S514，AMF向目标MN发送PDU会话路径切换请求确认消息(即PDU session pathswitch request ACK)。
S515，目标MN向源MN发送UE上下文释放消息(即UE context release)。
S516，源MN向SN发起UE释放请求(即UE release request)。
在图5所示的切换流程中，需要通过配置双连接的方式来保证切换性能，代价较高。而在一些其它的技术方案中，为了保证切换性能，还提出了切换中通过缓存数据和数据转发机制来保证数据无丢失传输。其中，数据转发机制即为data forwarding(数据前送)，是由切换前的基站将缓存的数据转发给切换后的基站，以此保证数据不丢失。
随着实时多媒体业务和诸如XR(Extended Reality，扩展现实)、AR(AugmentedReality，增强现实)等业务的发展和普及，由于实时多媒体业务和XR等业务需求的传输速率较高，且缓存和数据量很大，因此如果对于这类业务不加区分地都采用缓存和dataforwarding机制，那么实时无丢失和不乱序的传输会导致网络资源的成本花费过高。
但是，由于数据包在传输过程中存在传输间隔，只要切换发生在传输时间内、且切换时延不超过传输间隔都不影响切换性能，在这种情况下，追求过低的切换时延对应用层用户体验的改善也没有帮助，但是却浪费了网络资源。
具体如图6所示，数据包的传输间隔(即到达间隔)为T1，切换导致的中断时间为T2，只要切换发生在数据包的传输间隔内、且T2<T1，则并不影响业务侧特性。因此，为了将切换中断时延优化减少至比T2更小的代价是并不值得的，这些切换机制都占用了额外资源，代价过高。
同时，如果实时多媒体业务和XR等业务本身有很强的实时性，则在网络中传输超过一定时间后的数据，对接收侧来说已经没有价值了，在这种情况下，这类数据是没有必要进行缓存和数据转发的。因此，不需要再占用额外的资源来减少切换中断对这种数据产生的影响。
基于此，本申请实施例的技术方案提出了一种新的网络切换处理方案，可以根据业务实时性要求信息灵活调整接入网实体发生切换时所要遵循的切换策略，进而可以保证切换策略与实际的业务实时性要求信息相匹配，避免产生较大的切换成本。
以下对本申请实施例的技术方案的实现细节进行详细阐述：
图7示出了根据本申请的一个实施例的网络切换处理方法的流程图，该网络切换处理方法可以由策略控制功能实体来执行。参照图7所示，该网络切换处理方法至少包括S710至S740，详细介绍如下：
在S710中，接收应用侧提供的业务实时性要求信息，该业务实时性要求信息用于指示用户设备与应用侧之间所处理业务的时效性需求。
在本申请的一个实施例中，应用侧可以是AF(Application Function，应用功能)，或者也可以是AS(Application Server，应用服务器)。如果应用侧与PCF(Policy ControlFunction，策略控制功能)之间通过协商达成了相互信任，那么应用侧可以直接将业务实时性要求信息发送给PCF，即PCF可以接收应用侧直接发送的业务实时性要求信息。如果应用侧与PCF之间并未达成相互信任，那么应用侧可以将业务实时性要求信息发送给NEF(Network Exposure Function，网络开放功能)，然后由NEF再转发给PCF，即PCF可以接收由NEF转发的来自于应用侧的业务实时性要求信息。
可选地，用户设备可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式计算机、智能音箱、智能手表、智能家居、车载终端等，但并不局限于此。
在本申请的一个实施例中，业务实时性要求信息包括以下至少一种：能够容忍的业务传输总时延、所传输的业务数据包的有效时间。
可选地，能够容忍的业务传输总时延是用于表示业务在整个传输过程中能够接受的最大时延，如果超过这个最大时延，预示着再继续传输业务数据包也没有意义了。业务数据包的有效时间用于表示业务数据包处于有效状态的时长，如果超过了有效时间，则表示业务数据包失效。
在S720中，接收网络数据分析功能实体发送的通知消息，该通知消息是网络数据分析功能实体在确定用户设备所连接的接入网实体在发生切换时的切换时延超过设定阈值之后发送的。
在本申请的一个实施例中，网络数据分析功能(Network Data AnalyticsFunction，简称NWDAF)实体是一个数据感知分析网元，其可以以网络数据为基础对网络进行自动感知和分析。具体地，NWDAF可以从核心网网元、AF、OAM(Operation Administrationand Maintenance，操作维护管理)系统等收集原始数据，并对原始数据进行智能分析，输出分析数据以用于优化网络和业务。比如NWDAF可以通过收集网络性能、特定区域业务负荷、业务体验等信息，利用可靠的网络性能分析和预测模型，对不同类型业务进行评估、分析，构建业务画像，确定业务的QoE(Quality of Experience，体验质量)和业务路径、5G QoS(Quality of Service，服务质量)等内在关联等。
NWDAF能够使PCF请求或订阅相关的分析数据，并获取到通知，即PCF可以向网络数据分析功能实体发送订阅服务的消息，进而当网络数据分析功能实体通过分析确定用户设备所连接的接入网实体在发生切换时的切换时延超过设定阈值时，可以向PCF发送通知消息。换句话说，NWDAF可以在确定当前的切换策略不能满足业务的实时性要求信息(即用户设备所连接的接入网实体在发生切换时的切换时延超过了设定阈值)，可以向PCF发送通知消息，以通知PCF生成新的切换策略。
可选地，如果是5G网络，那么接入网实体可以是NR基站。如果是4G网络，那么接入网实体可以是LTE基站。
在S730中，在接收到通知消息后，基于该业务实时性要求信息，生成在用户设备所连接的接入网实体发生切换时所要遵循的切换策略。
在本申请的一个实施例中，切换策略包括以下至少一种：切换时是否需要进行数据前送处理；切换时所能容忍的切换时延；切换时源端和目的端的上下文转移要求，上下文转移要求包括全量配置、部分配置或增量配置；切换时用户设备执行先连后断的策略还是先断后连的策略。
可选地，是否需要进行数据前送处理即为是否需要进行data forwarding处理。比如若由于实时性业务的要求，即便进行了data forwarding，那么也对实时性业务没有帮助，而且还造成了资源浪费，这种情况下就不需要进行data forwarding处理。
切换时所能容忍的切换时延用于表示切换过程中的最大时延要求，即切换过程的最大时延应该小于或等于所能容忍的切换时延。切换时源端和目的端的上下文转移要求可以包括全量配置(full configuration)、部分配置(Partial configuration)或增量配置(Delta configuration)。
先连后断即为make before break，先断后连即为break before make，如果是先连后断的策略，那么可以保证切换过程的平顺性，但是需要UE具有同时连接多个接入网设备的能力。需要说明的是：先连后断和先断后连的策略可以是基于双连接架构的(即接入网设备采用MN和SN的架构)，也可以是基于非双连接架构的，除此之外，本申请实施例的技术方案不仅适用于双连接架构，而且也适用于非双连接架构。
在本申请的一个实施例中，生成切换策略的过程可以是基于业务实时性要求信息，生成包含有各个网络实体对应的时间阈值的切换策略，以指示各个网络实体在监测到切换时长超过对应的时间阈值后丢弃缓存的数据、且停止进行数据前送处理。可选地，各个网络实体可以包括接入网实体、AMF、SMF等，比如若生成的接入网实体对应的时间阈值为30ms，那么如果接入网实体监测到切换时长超过了30ms，那么说明继续缓存业务数据包也没有意义了，因此就可以丢弃缓存的数据，并且也无需进行data forwarding处理。
在本申请的一个实施例中，如果根据业务实时性要求信息，确定网络传输时延高于业务能够容忍的业务传输总时延，则生成切换时不进行数据前送处理的切换策略。在该实施例中，由于网络传输时延高于业务能够容忍的业务传输总时延，那么说明即便在切换过程中缓存了业务数据包且进行了数据前送处理，那么对于接收端来说也没有任何意义，因此可以生成不进行数据前送处理的切换策略。
在本申请的一个实施例中，如果根据业务实时性要求信息，确定网络传输时延低于业务能够容忍的业务传输总时延，但网络的传输压力大于设定阈值，则生成部分业务数据包进行数据前送处理、且其它业务数据包不进行数据前送处理的切换策略。在该实施例中，当网络传输时延低于业务能够容忍的业务传输总时延时，如果网络的传输压力较大，那么可以将部分业务数据包进行数据前送处理，其它业务数据包不进行数据前送处理，以在保证重要数据包正常进行数据前送处理的前提下，尽可能缓解网络的传输压力。
可选地，进行数据前送处理的业务数据包可以是重要性程度较高的业务数据包，比如关键帧(如I帧)；不进行数据前送处理的业务数据包可以是重要性程度较低的业务数据包比如非关键帧(如P帧)。
在本申请的一个实施例中，如果生成的切换策略中包含有切换时用户设备执行先连后断的策略还是先断后连的策略，那么在生成切换策略之前，需要获取用户设备的网络连接能力信息，该网络连接能力信息用于表示用户设备能够同时连接的接入网实体的数量。
在本申请的一个实施例中，在生成切换策略时，也可以获取其它网络实体中已配置的切换策略，然后根据业务流特征信息和其它网络实体中已配置的切换策略，生成在接入网实体发生切换时所要遵循的切换策略。比如，根据业务流特征信息和其它网络实体中已配置的切换策略，确定是否要对其它网络实体中已配置的切换策略进行更新，如果需要进行更新，那么再生成新的切换策略。
在S740中，将生成的切换策略发送给会话管理功能实体，以使会话管理功能实体将切换策略配置给其它网络实体。
可选地，其它网络实体可以包括AMF、接入网实体(如基站设备)和用户设备等。具体而言，PCF可以将生成的切换策略发送给SMF，然后由SMF发送给AMF，进而AMF可以把切换策略配置给接入网实体和用户设备。需要说明的是，本申请实施例中的切换策略可以是包含有针对各个网络实体的切换策略，也可以是针对网络实体整体的切换策略。
图8示出了根据本申请的一个实施例的网络切换处理方法的流程图，该网络切换处理方法可以由会话管理功能实体来执行。参照图8所示，该网络切换处理方法至少包括S810至S820，详细介绍如下：
在S810中，接收策略控制功能实体发送的切换策略，该切换策略表示在用户设备所连接的接入网实体发生切换时所要遵循的策略，该切换策略是策略控制功能实体在接收到网络数据分析功能实体发送的通知消息后，根据应用侧提供的业务实时性要求信息生成的，该业务实时性要求信息用于指示用户设备与应用侧之间所处理业务的时效性需求，该通知消息是网络数据分析功能实体在确定用户设备所连接的接入网实体在发生切换时的切换时延超过设定阈值之后发送的。
在本申请的一个实施例中，业务实时性要求信息包括以下至少一种：能够容忍的业务传输总时延、所传输的业务数据包的有效时间。
在本申请的一个实施例中，切换策略包括以下至少一种：切换时是否需要进行数据前送处理；切换时所能容忍的切换时延；切换时源端和目的端的上下文转移要求，上下文转移要求包括全量配置、部分配置或增量配置；切换时用户设备执行先连后断的策略还是先断后连的策略。
关于切换策略和业务流特征信息的具体说明请参照前述实施例的技术方案，不再赘述。
在S820中，将切换策略配置给其它网络实体，以使其它网络实体在接入网实体发生切换时基于切换策略执行切换操作。
具体而言，会话管理功能实体可以将切换策略配置给接入与移动性管理功能实体和用户设备，然后由接入与移动性管理功能实体基于该切换策略更新针对用户设备及业务数据包的切换策略，并由接入与移动性管理功能实体向所连接的接入网实体(具体比如可以是切换前和切换后的接入网实体)配置切换策略。
本申请实施例的技术方案可以根据业务实时性要求信息灵活调整接入网实体发生切换时所要遵循的切换策略，进而可以保证切换策略与实际的业务实时性要求信息相匹配，避免产生较大的切换成本。
具体地，针对多媒体业务和诸如XR、AR等业务，考虑到其带宽极大，进行缓存或者数据转发需要占用大量资源，因此通过应用侧与网络侧之间的交互，获取业务实时性要求信息，将此参数提供到控制面网元，形成相应的切换策略。以下结合图9，以5G网络为例，对本申请实施例的技术方案的实现细节进行详细阐述，具体包括如下步骤：
S901，应用数据通过切换前的端到端路径进行转发。具体来说，UE通过旧基站连接到UPF，再通过UPF连接到应用服务器Application Server。在图9所示的实施例中，AF和AS画在了一起，实际上二者分别为控制面网元和用户面网元，也可以分开部署。
S902，通过应用侧和网络侧的交互获取业务实时性要求信息。
可选地，在本申请的实施例中，如果AF/AS与5GC(5G Core，5G核心网)之间通过协商等方式达成相互的信任，那么AF/AS可以将业务实时性要求信息直接发送给5GC网元，如PCF。
如果AF/AS与5GC之间相互并不是可信任的实体，那么AF/AS可以将业务实时性要求信息提供给5GC网元NEF，然后由NEF再转发给PCF。
可选地，业务实时性要求信息包括但不限于：该业务能够容忍的业务传输总时延、所传输的业务数据包的有效时间。
S903，PCF向NWDAF订阅服务，以使NWDAF对UE所处的网络环境切换时延进行统计分析。
S904，NWDAF通过获取不同网元中的信息分析得到切换时延信息达到更新门限。换句话说，NWDAF可以在确定当前的切换策略不能满足业务的实时性要求信息，即用户设备所连接的接入网实体在发生切换时的切换时延信息达到了更新门限。
S905，NWDAF向PCF发送通知消息，以通知PCF生成新的切换策略。
S906，PCF根据所获得的业务实时性要求信息，以及来自其它5GC网元的信息，生成相应的切换策略。
可选地，来自其它5GC网元的信息包括但不限于SMF、AMF等网元上已经配置的特定UE的切换策略信息。
可选地，切换策略包括以下至少一种：切换时是否需要进行数据前送处理；切换时所能容忍的切换时延；切换时源端和目的端的上下文转移要求，上下文转移要求包括全量配置、部分配置或增量配置；切换时用户设备执行先连后断的策略还是先断后连的策略。切换策略还可以包括：在相应网元(如接入网实体)监测到切换延迟时间超过特定值时，丢弃缓存的数据包，并且不再进行缓存和数据转发处理。
可选地，是否需要进行数据前送处理即为是否需要进行data forwarding处理。比如若由于实时性业务的要求，即便进行了data forwarding，那么也对实时性业务没有帮助，而且还造成了资源浪费，这种情况下就不需要进行data forwarding处理。
切换时所能容忍的切换时延用于表示切换过程中的最大时延要求，即切换过程的最大时延应该小于或等于所能容忍的切换时延。切换时源端和目的端的上下文转移要求可以包括full configuration、Partial configuration和Delta configuration。
先连后断即为make before break，先断后连即为break before make，如果是先连后断的策略，那么可以保证切换过程的平顺性，但是需要UE具有同时连接多个接入网设备的能力。
在本申请的一个实施例中，如果根据业务实时性要求信息，确定网络传输时延高于业务能够容忍的业务传输总时延，则生成切换时不进行数据前送处理的切换策略。在该实施例中，由于网络传输时延高于业务能够容忍的业务传输总时延，那么说明即便在切换过程中缓存了业务数据包且进行了数据前送处理，那么对于接收端来说也没有任何意义，因此可以生成不进行数据前送处理的切换策略。
在本申请的一个实施例中，如果根据业务实时性要求信息，确定网络传输时延低于业务能够容忍的业务传输总时延，但网络的传输压力大于设定阈值，则生成部分业务数据包进行数据前送处理、且其它业务数据包不进行数据前送处理的切换策略。在该实施例中，当网络传输时延低于业务能够容忍的业务传输总时延时，如果网络的传输压力较大，那么可以将部分业务数据包进行数据前送处理，其它业务数据包不进行数据前送处理，以在保证重要数据包正常进行数据前送处理的前提下，尽可能缓解网络的传输压力。
在本申请的一个实施例中，在生成切换策略时，可以根据业务流特征信息和其它网络实体中已配置的切换策略，确定是否要对其它网络实体中已配置的切换策略进行更新，如果需要进行更新，那么再生成新的切换策略。
S907，生成的切换策略从PCF向AMF及基站进行配置。
具体地，在S907a中，PCF把切换策略配置给SMF；在S907b中，SMF把切换策略配置给AMF，配置后需要更新AMF中关于该特定UE及特定业务的切换策略；在S907c中，AMF把切换策略配置给基站(包括旧基站和新基站)，该步骤会配置或者更新gNB的上下文信息，从而影响到UE的切换策略。
S908，生成的针对该特定UE的切换策略通过AMF向UE配置。在UE上配置的切换策略，会影响到相应的缓存和数据转发策略。
S909，根据所配置的策略执行切换过程。该切换过程会更新切换策略配置，即有无数据缓存和转发(即data forwarding)，是否要无损切换等。
S910，应用数据通过切换后的端到端路径进行转发。具体来说，UE通过新基站连接到UPF，再通过UPF连接到应用服务器Application Server。
本申请实施例的技术方案能够解决实时多媒体、XR等业务普遍存在的缓存和数据转发量较大而导致网络资源成本过高的问题，可以节省无损切换所需要的数据缓存和转发操作代价。比如，如果业务数据包的转发时间已经超过一个门限，或者能够判定数据包即使进行缓存和转发也没有解码的必要(比如超过了有效时间)，那么可以不进行业务数据包的缓存和数据前送处理，进而可以节省无损切换所需要的数据缓存和转发操作代价。
以下介绍本申请的装置实施例，可以用于执行本申请上述实施例中的网络切换处理方法。对于本申请装置实施例中未披露的细节，请参照本申请上述的网络切换处理方法的实施例。
图10示出了根据本申请的一个实施例的网络切换处理装置的框图，该网络切换处理装置可以设置在策略控制功能实体内。
参照图10所示，根据本申请的一个实施例的网络切换处理装置1000，包括：第一接收单元1002、生成单元1004和发送单元1006。
其中，第一接收单元1002配置为接收应用侧提供的业务实时性要求信息，并接收网络数据分析功能实体发送的通知消息，所述业务实时性要求信息用于指示用户设备与所述应用侧之间所处理业务的时效性需求，所述业务实时性要求信息是所述网络数据分析功能实体根据对所述业务的分析所生成的，所述通知消息是所述网络数据分析功能实体在确定所述用户设备所连接的接入网实体在发生切换时的切换时延超过设定阈值之后发送的；生成单元1004配置为在接收到所述通知消息后，基于所述业务实时性要求信息，生成在所述用户设备所连接的接入网实体发生切换时所要遵循的切换策略；发送单元1006配置为将所述切换策略发送给会话管理功能实体，以使所述会话管理功能实体将所述切换策略配置给其它网络实体。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述第一接收单元1002配置为：接收由网络开放功能实体转发的来自于所述应用侧的业务实时性要求信息；或者接收所述应用侧直接发送的业务实时性要求信息。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述切换策略包括以下至少一种：
切换时是否需要进行数据前送处理；
切换时所能容忍的切换时延；
切换时源端和目的端的上下文转移要求，所述上下文转移要求包括全量配置、部分配置或增量配置；
切换时用户设备执行先连后断的策略还是先断后连的策略。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述业务实时性要求信息包括以下至少一种：能够容忍的业务传输总时延、所传输的业务数据包的有效时间。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述生成单元1004配置为：基于所述业务实时性要求信息，生成包含有各个网络实体对应的时间阈值的切换策略，以指示所述各个网络实体在监测到切换时长超过对应的时间阈值后丢弃缓存的数据、且停止进行数据前送处理。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述生成单元1004配置为：若根据所述业务实时性要求信息，确定网络传输时延高于业务能够容忍的业务传输总时延，则生成切换时不进行数据前送处理的切换策略。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述生成单元1004配置为：若根据所述业务实时性要求信息，确定网络传输时延低于业务能够容忍的业务传输总时延，但网络的传输压力大于设定阈值，则生成部分业务数据包进行数据前送处理、且其它业务数据包不进行数据前送处理的切换策略。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述切换策略包括切换时用户设备执行先连后断的策略还是先断后连的策略；所述生成单元1004在生成在所述用户设备所连接的接入网实体发生切换时所要遵循的切换策略之前，获取所述用户设备的网络连接能力信息，所述网络连接能力信息用于表示所述用户设备能够同时连接的接入网实体的数量。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述生成单元1004配置为：获取所述其它网络实体中已配置的切换策略；根据所述业务实时性要求信息和所述其它网络实体中已配置的切换策略，生成在所述接入网实体发生切换时所要遵循的切换策略。
图11示出了根据本申请的一个实施例的网络切换处理装置的框图，该网络切换处理装置可以设置在会话管理功能实体内。
参照图11所示，根据本申请的一个实施例的网络切换处理装置1100，包括：第二接收单元1102和处理单元1104。
其中，第二接收单元1102配置为接收策略控制功能实体发送的切换策略，所述切换策略表示在用户设备所连接的接入网实体发生切换时所要遵循的策略，所述切换策略是所述策略控制功能实体在接收到网络数据分析功能实体发送的通知消息后，根据应用侧提供的业务实时性要求信息生成的，所述业务实时性要求信息用于指示用户设备与应用侧之间所处理业务的时效性需求，所述通知消息是所述网络数据分析功能实体在确定所述用户设备所连接的接入网实体在发生切换时的切换时延超过设定阈值之后发送的；处理单元1104配置为将所述切换策略配置给其它网络实体，以使所述其它网络实体在所述接入网实体发生切换时基于所述切换策略执行切换操作。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述处理单元1104配置为：将所述切换策略配置给接入与移动性管理功能实体和所述用户设备，以指示所述接入与移动性管理功能实体基于所述切换策略更新针对所述用户设备及所述业务数据包的切换策略，以及指示所述接入与移动性管理功能实体向所连接的接入网实体配置所述切换策略。
图12示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。
需要说明的是，图12示出的电子设备的计算机系统1200仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图12所示，计算机系统1200包括中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)1201，其可以根据存储在只读存储器(Read-Only Memory，ROM)1202中的程序或者从存储部分1208加载到随机访问存储器(Random Access Memory，RAM)1203中的程序而执行各种适当的动作和处理，例如执行上述实施例中所述的方法。在RAM 1203中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU 1201、ROM 1202以及RAM 1203通过总线1204彼此相连。输入/输出(Input/Output，I/O)接口1205也连接至总线1204。
以下部件连接至I/O接口1205：包括键盘、鼠标等的输入部分1206；包括诸如阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)、液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)等以及扬声器等的输出部分1207；包括硬盘等的存储部分1208；以及包括诸如LAN(Local AreaNetwork，局域网)卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分1209。通信部分1209经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器1210也根据需要连接至I/O接口1205。可拆卸介质1211，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器1210上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分1208。
特别地，根据本申请的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本申请的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的计算机程序。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分1209从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质1211被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)1201执行时，执行本申请的系统中限定的各种功能。
需要说明的是，本申请实施例所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的计算机程序。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的计算机程序可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、有线等等，或者上述的任意合适的组合。
附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。其中，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本申请实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
作为另一方面，本申请还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该电子设备执行时，使得该电子设备实现上述实施例中所述的方法。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本申请的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本申请实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、触控终端、或者网络设备等)执行根据本申请实施方式的方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实施方式后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (15)

1.一种网络切换处理方法，其特征在于，包括：
接收应用侧提供的业务实时性要求信息，所述业务实时性要求信息用于指示用户设备与所述应用侧之间所处理业务的时效性需求；
接收网络数据分析功能实体发送的通知消息，所述通知消息是所述网络数据分析功能实体在确定所述用户设备所连接的接入网实体在发生切换时的切换时延超过设定阈值之后发送的；
在接收到所述通知消息后，基于所述业务实时性要求信息，生成在所述用户设备所连接的接入网实体发生切换时所要遵循的切换策略；
将所述切换策略发送给会话管理功能实体，以使所述会话管理功能实体将所述切换策略配置给其它网络实体。
2.根据权利要求1所述的网络切换处理方法，其特征在于，接收应用侧提供的业务实时性要求信息，包括：
接收由网络开放功能实体转发的来自于所述应用侧的业务实时性要求信息；或者
接收所述应用侧直接发送的业务实时性要求信息。
3.根据权利要求1所述的网络切换处理方法，其特征在于，所述切换策略包括以下至少一种：
切换时是否需要进行数据前送处理；
切换时所能容忍的切换时延；
切换时源端和目的端的上下文转移要求，所述上下文转移要求包括全量配置、部分配置或增量配置；
切换时用户设备执行先连后断的策略还是先断后连的策略。
4.根据权利要求1所述的网络切换处理方法，其特征在于，所述业务实时性要求信息包括以下至少一种：能够容忍的业务传输总时延、所传输的业务数据包的有效时间。
5.根据权利要求1所述的网络切换处理方法，其特征在于，基于所述业务实时性要求信息，生成在所述用户设备所连接的接入网实体发生切换时所要遵循的切换策略，包括：
基于所述业务实时性要求信息，生成包含有各个网络实体对应的时间阈值的切换策略，以指示所述各个网络实体在监测到切换时长超过对应的时间阈值后丢弃缓存的数据、且停止进行数据前送处理。
6.根据权利要求1所述的网络切换处理方法，其特征在于，基于所述业务实时性要求信息，生成在所述用户设备所连接的接入网实体发生切换时所要遵循的切换策略，包括：
若根据所述业务实时性要求信息，确定网络传输时延高于业务能够容忍的业务传输总时延，则生成切换时不进行数据前送处理的切换策略。
7.根据权利要求1所述的网络切换处理方法，其特征在于，基于所述业务实时性要求信息，生成在所述用户设备所连接的接入网实体发生切换时所要遵循的切换策略，包括：
若根据所述业务实时性要求信息，确定网络传输时延低于业务能够容忍的业务传输总时延，但网络的传输压力大于设定阈值，则生成部分业务数据包进行数据前送处理、且其它业务数据包不进行数据前送处理的切换策略。
8.根据权利要求1所述的网络切换处理方法，其特征在于，所述切换策略包括切换时用户设备执行先连后断的策略还是先断后连的策略；
在基于所述业务实时性要求信息，生成在所述用户设备所连接的接入网实体发生切换时所要遵循的切换策略之前，所述网络切换处理方法还包括：
获取所述用户设备的网络连接能力信息，所述网络连接能力信息用于表示所述用户设备能够同时连接的接入网实体的数量。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的网络切换处理方法，其特征在于，基于所述业务实时性要求信息，生成在所述用户设备所连接的接入网实体发生切换时所要遵循的切换策略，包括：
获取所述其它网络实体中已配置的切换策略；
根据所述业务实时性要求信息和所述其它网络实体中已配置的切换策略，生成在所述接入网实体发生切换时所要遵循的切换策略。
10.一种网络切换处理方法，其特征在于，包括：
接收策略控制功能实体发送的切换策略，所述切换策略表示在用户设备所连接的接入网实体发生切换时所要遵循的策略，所述切换策略是所述策略控制功能实体在接收到网络数据分析功能实体发送的通知消息后，根据应用侧提供的业务实时性要求信息生成的，所述业务实时性要求信息用于指示用户设备与应用侧之间所处理业务的时效性需求，所述通知消息是所述网络数据分析功能实体在确定所述用户设备所连接的接入网实体在发生切换时的切换时延超过设定阈值之后发送的；
将所述切换策略配置给其它网络实体，以使所述其它网络实体在所述接入网实体发生切换时基于所述切换策略执行切换操作。
11.根据权利要求10所述的网络切换处理方法，其特征在于，将所述切换策略配置给其它网络实体，包括：
将所述切换策略配置给接入与移动性管理功能实体和所述用户设备，以指示所述接入与移动性管理功能实体基于所述切换策略更新针对所述用户设备及所述业务数据包的切换策略，以及指示所述接入与移动性管理功能实体向所连接的接入网实体配置所述切换策略。
12.一种网络切换处理装置，其特征在于，包括：
第一接收单元，配置为接收应用侧提供的业务实时性要求信息，并接收网络数据分析功能实体发送的通知消息，所述业务实时性要求信息用于指示用户设备与所述应用侧之间所处理业务的时效性需求，所述业务实时性要求信息是所述网络数据分析功能实体根据对所述业务的分析所生成的，所述通知消息是所述网络数据分析功能实体在确定所述用户设备所连接的接入网实体在发生切换时的切换时延超过设定阈值之后发送的；
生成单元，配置为在接收到所述通知消息后，基于所述业务实时性要求信息，生成在所述用户设备所连接的接入网实体发生切换时所要遵循的切换策略；
发送单元，配置为将所述切换策略发送给会话管理功能实体，以使所述会话管理功能实体将所述切换策略配置给其它网络实体。
13.一种网络切换处理装置，其特征在于，包括：
第二接收单元，配置为接收策略控制功能实体发送的切换策略，所述切换策略表示在用户设备所连接的接入网实体发生切换时所要遵循的策略，所述切换策略是所述策略控制功能实体在接收到网络数据分析功能实体发送的通知消息后，根据应用侧提供的业务实时性要求信息生成的，所述业务实时性要求信息用于指示用户设备与应用侧之间所处理业务的时效性需求，所述通知消息是所述网络数据分析功能实体在确定所述用户设备所连接的接入网实体在发生切换时的切换时延超过设定阈值之后发送的；
处理单元，配置为将所述切换策略配置给其它网络实体，以使所述其它网络实体在所述接入网实体发生切换时基于所述切换策略执行切换操作。
14.一种计算机可读介质，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11中任一项所述的网络切换处理方法。
15.一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述电子设备实现如权利要求1至11中任一项所述的网络切换处理方法。
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