CN116528398A

CN116528398A - 一种隧道信息发送方法及装置

Info

Publication number: CN116528398A
Application number: CN202210072700.6A
Authority: CN
Inventors: 宋雅琴; 程志密; 刘强
Original assignee: Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Current assignee: Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Priority date: 2022-01-21
Filing date: 2022-01-21
Publication date: 2023-08-01
Also published as: WO2023138547A1

Abstract

本申请实施例提供一种隧道信息发送方法及装置，其中应用于隧道第一端点的方法包括：基于隧道第二端点的地址，向所述隧道第二端点发送第一用户面消息，所述第一用户面消息包括所述隧道第一端点对应的隧道信息。本申请实施例提供的隧道信息发送方法及装置通过用户面消息发送隧道信息，缩短了隧道建立或修改的时间，并通过减少网络功能实体执行会话消息的数目降低了控制面功能的处理开销，从而提升了隧道消息交换的效率。

Description

一种隧道信息发送方法及装置

技术领域

本申请涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种隧道信息发送方法及装置。

背景技术

5G系统(5th-Generation System，5GS)遵循控制面和用户面分离(Control andUser Plane Separation，CUPS)特性。5G核心网(5th-Generation Core Network，5GC)控制面通过服务化接口(SBI)通信，5GC用户面采用GTP-U协议。

GTP-U隧道用于在GTP-U实体间转发报文，一个GTP-U隧道包括每个节点的隧道端点标识(Tunnel endpoint identifier，TEID)、IP地址和UDP端口号标识。其中，UDP目的端口号使用注册端口号2152。TEID用于表明一个特定T-PDU(原始报文)属于哪个GTP-U隧道。在隧道建立过程中，GTP-U隧道的接收端点在本地分配发送端必须使用的TEID值和IP地址，该信息被称为隧道信息(Tunnel Info)。隧道信息通过控制面消息在GTP-U实体间交换，如5GC SBIs和/或NG应用协议(N G Applacation Protocal，NGAP)。

因此，5GS的N3/N9接口GTP-U隧道的接收端点(接入网侧或UPF)在本地分配隧道信息后，先发送给控制面功能实体，再通过控制面功能实体发送给隧道对端，带来隧道信息交换效率低的问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本申请实施例提供一种隧道信息发送方法及装置。

第一方面，本申请实施例提供一种隧道信息发送方法，应用于隧道第一端点，所述方法包括：

基于隧道第二端点的地址，向所述隧道第二端点发送第一用户面消息，所述第一用户面消息包括所述隧道第一端点对应的隧道信息。

可选地，根据本申请一个实施例的隧道信息发送方法，所述第一用户面消息包括以下任一种或其组合：

所述第一用户面消息为通用分组无线业务用户面隧道协议GTP-U信令消息；

所述第一用户面消息为基于服务化接口的用户面功能UPF服务；

所述第一用户面消息为用于隧道信息交换的第一报文消息。

可选地，根据本申请一个实施例的隧道信息发送方法，所述GTP-U信令消息包括以下任一种：

所述GTP-U信令消息为新的消息类型的信令消息；

所述GTP-U信令消息为在消息类型上新增标志位的信令消息；

所述GTP-U信令消息为新的GTP-U拓展首部的信令消息。

可选地，根据本申请一个实施例的隧道信息发送方法，所述基于服务化接口的UPF服务包括：

所述隧道第一端点分配所述隧道信息后，通过Notify操作通知所述隧道第二端点。

可选地，根据本申请一个实施例的隧道信息发送方法，所述通过Notify操作通知所述隧道第二端点，包括：

在网络功能实体通过Subscribe订阅隧道信息的情况下，通过Notify操作通知所述隧道第二端点。

可选地，根据本申请一个实施例的隧道信息发送方法，所述第一用户面消息还包括第二会话标识，所述第二会话标识用于区分所述隧道信息所属会话，且与所述隧道第二端点对应。

可选地，根据本申请一个实施例的隧道信息发送方法，所述向隧道第二端点发送第一用户面消息之前，所述方法还包括：

接收网络功能实体发送的所述隧道第二端点的地址和/或所述第二会话标识。

可选地，根据本申请一个实施例的隧道信息发送方法，所述第二会话标识包括：

网络功能实体标识和N4会话标识N4 Session ID，所述N4 Session ID与所述隧道第二端点对应；或

永久身份标识SUPI和协议数据单元会话标识PDU Session ID。

可选地，根据本申请一个实施例的隧道信息发送方法，所述方法还包括以下任一或其组合：

分配与所述第二会话标识对应的所述隧道信息后，向所述网络功能实体发送所述隧道信息；

接收所述隧道第二端点发送的第二用户面消息，所述第二用户面消息包括第一会话标识，以及所述隧道第二端点对应的隧道信息；所述第一会话标识用于区分所述隧道信息所属会话，且与所述隧道第一端点对应。

可选地，根据本申请一个实施例的隧道信息发送方法，所述第一会话标识包括：

网络功能实体标识和N4会话标识N4 Session ID，所述N4 Session ID与所述隧道第一端点对应；或

永久身份标识SUPI和协议数据单元会话标识PDU Session ID。

可选地，根据本申请一个实施例的隧道信息发送方法，在所述隧道第一端点为目标隧道新插入端点的情况下，所述方法还包括：

接收网络功能实体发送的相关信息，所述相关信息包括一个或多个与所述目标隧道相关的关联隧道端点所分别对应的隧道信息。

可选地，根据本申请一个实施例的隧道信息发送方法，所述相关信息还包括与所述目标隧道相关的关联隧道端点对应的地址和/或会话标识，所述会话标识用于区分所述隧道信息所属会话；

所述方法还包括：

基于每个所述关联隧道端点对应的地址，向每个所述关联隧道端点发送用户面消息，所述用户面消息包括隧道第一端点对应的隧道信息，以及所述关联隧道端点对应的会话标识。

可选地，根据本申请一个实施例的隧道信息发送方法，所述方法应用于N3和/或N9接口。

第二方面，本申请实施例还提供一种隧道信息发送方法，应用于网络功能实体，所述方法包括：

向隧道第一端点发送第二会话标识和/或隧道第二端点的地址；

所述隧道第二端点的地址用于所述隧道第一端点向所述隧道第二端点发送用户面消息，所述用户面消息包括所述隧道第一端点对应的隧道信息；所述第二会话标识用于区分所述隧道信息所属会话，且与所述隧道第二端点对应。

接收所述隧道第一端点发送的所述隧道信息；

向新插入的隧道端点发送第一相关信息和第二相关信息；所述第一相关信息包括与所述隧道第一端点对应的隧道信息，所述第二相关信息包括与所述隧道第二端点对应的隧道信息。

可选地，根据本申请一个实施例的隧道信息发送方法，所述第一相关信息还包括与所述隧道第一端点对应的地址和/或第一会话标识，所述第一会话标识用于区分所述隧道信息所属会话，且与所述隧道第一端点对应；

所述第二相关信息还包括与所述隧道第二端点对应的地址和/或所述第二会话标识。

网络功能实体标识和N4会话标识符N4 Session ID，所述N4Session ID与所述隧道第二端点对应；或

永久身份标识SUPI和协议数据单元会话标识PDU Session ID；

所述第一会话标识包括：

永久身份标识SUPI和协议数据单元会话标识PDU Session ID。

第三方面，本申请实施例还提供一种隧道第一端点设备，包括存储器、包括存储器，收发机，处理器：

存储器，用于存储计算机程序；收发机，用于在所述处理器的控制下收发数据；处理器，用于读取所述存储器中的计算机程序并实现如上所述第一方面所述的隧道信息发送方法的步骤。

第四方面，本申请实施例还提供一种网络功能实体，包括存储器、包括存储器，收发机，处理器：

存储器，用于存储计算机程序；收发机，用于在所述处理器的控制下收发数据；处理器，用于读取所述存储器中的计算机程序并实现如上所述第二方面所述的隧道信息发送方法的步骤。

第五方面，本申请实施例还提供一种处理器可读存储介质，所述处理器可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于使所述处理器执行如上所述第一方面所述的隧道信息发送方法的步骤。

第六方面，本申请实施例还提供一种处理器可读存储介质，所述处理器可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于使所述处理器执行如上所述第二方面所述的隧道信息发送方法的步骤。

本申请实施例提供的隧道信息发送方法及装置，通过用户面消息发送隧道信息，缩短了隧道建立或修改的时间，并通过减少网络功能实体执行会话消息的数目降低了控制面功能的处理开销，从而提升了隧道消息交换的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例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。

图1是本申请提供的GTP-U隧道的5GS传输流程示意图；

图2是本申请提供的N4会话建立流程示意图；

图3是本申请提供的GTP-U隧道建立流程示意图；

图4是本申请提供的GTP-U隧道修改流程示意图；

图5是本申请实施例提供的隧道信息发送方法流程示意图之一；

图6是本申请实施例提供的基于用户面消息的GTP-U隧道建立流程示意图；

图7是本申请实施例提供的基于用户面消息的GTP-U隧道修改流程示意图；

图8是本申请实施例提供的隧道信息发送方法流程示意图之二；

图9是本申请实施例提供的隧道信息发送方法流程示意图之三；

图10是本申请实施例提供的隧道信息发送方法流程示意图之四；

图11是本申请实施例提供的隧道第一端点设备的结构示意图；

图12是本申请实施例提供的网络功能实体的结构示意图；

图13为本申请实施例提供的隧道信息发送装置结构示意图之一；

图14为本申请实施例提供的隧道信息发送装置结构示意图之二。

具体实施方式

本申请实施例中术语“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。

本申请实施例中术语“多个”是指两个或两个以上，其它量词与之类似。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，并不是全部的实施例。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。

本申请实施例提供的技术方案可以适用于多种系统，尤其是5G系统。例如适用的系统可以是全球移动通讯(global system of mobile communication，GSM)系统、码分多址(code division multiple access，CDMA)系统、宽带码分多址(Wideband CodeDivision Multiple Access，WCDMA)通用分组无线业务(general packet radio service，GPRS)系统、长期演进(long term evolution，LTE)系统、LTE频分双工(frequencydivision duplex，FDD)系统、LTE时分双工(time division duplex，TDD)系统、高级长期演进(long term evolution advanced，LTE-A)系统、通用移动系统(universal mobiletelecommunication system，UMTS)、全球互联微波接入(worldwide interoperabilityfor microwave access，WiMAX)系统、5G新空口(New Radio,NR)系统等。这多种系统中均包括终端设备和网络设备。系统中还可以包括核心网部分，例如演进的分组系统(EvlovedPacket System,EPS)、5G系统(5GS)等。

本申请实施例涉及的终端设备(例如UE)，可以是指向用户提供语音和/或数据连通性的设备，具有无线连接功能的手持式设备、或连接到无线调制解调器的其他处理设备等。在不同的系统中，终端设备的名称可能也不相同，例如在5G系统中，终端设备可以称为用户设备(User Equipment，UE)。无线终端设备可以经无线接入网(Radio AccessNetwork,RAN)与一个或多个核心网(Core Network,CN)进行通信，无线终端设备可以是移动终端设备，如移动电话(或称为“蜂窝”电话)和具有移动终端设备的计算机，例如，可以是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置，它们与无线接入网交换语言和/或数据。例如，个人通信业务(Personal Communication Service，PCS)电话、无绳电话、会话发起协议(Session Initiated Protocol，SIP)话机、无线本地环路(Wireless LocalLoop，WLL)站、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等设备。无线终端设备也可以称为系统、订户单元(subscriber unit)、订户站(subscriber station)，移动站(mobile station)、移动台(mobile)、远程站(remote station)、接入点(access point)、远程终端设备(remote terminal)、接入终端设备(access terminal)、用户终端设备(userterminal)、用户代理(user agent)、用户装置(user device)，本申请实施例中并不限定。

本申请实施例涉及的网络设备，可以是基站，该基站可以包括多个为终端提供服务的小区。根据具体应用场合不同，基站又可以称为接入点，或者可以是接入网中在空中接口上通过一个或多个扇区与无线终端设备通信的设备，或者其它名称。网络设备可用于将收到的空中帧与网际协议(Internet Protocol，IP)分组进行相互更换，作为无线终端设备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网际协议(IP)通信网络。网络设备还可协调对空中接口的属性管理。例如，本申请实施例涉及的网络设备可以是全球移动通信系统(Global System for Mobile communications，GSM)或码分多址接入(Code Division Multiple Access，CDMA)中的网络设备(Base Transceiver Station，BTS)，也可以是带宽码分多址接入(Wide-band Code Division Multiple Access，WCDMA)中的网络设备(NodeB)，还可以是长期演进(long term evolution，LTE)系统中的演进型网络设备(evolutional Node B，eNB或e-NodeB)、5G网络架构(next generation system)中的5G基站(gNB)，也可以是家庭演进基站(Home evolved Node B，HeNB)、中继节点(relaynode)、家庭基站(femto)、微微基站(pico)等，本申请实施例中并不限定。在一些网络结构中，网络设备可以包括集中单元(centralized unit，CU)节点和分布单元(distributedunit，DU)节点，集中单元和分布单元也可以地理上分开布置

移动通信领域自诞生以来，数据域通信均采用通用分组无线业务用户面隧道协议(GPRS Tunnelling Protocol，GTP)。其中，GTP-C是控制面协议，用于会话隧道的建立、修改和删除等；GTP-U是用户面协议，用于移动网络无线接入网与核心网、以及核心网内部的数据面传输。

随着5G的出现和发展，5G系统(5th-Generation System，5GS)架构定义为服务化架构(Service-Based Architecture，SBA)，5G核心网(5GC)控制面功能之间不再采用GTP-C，而是通过服务化接口(SBI)接口进行交互。而5G核心网数据面和4G一致，仍然采用的是GTP-U协议，并在原有协议基础上扩展了QoS流标识符(QoS Flow Identifier，QFI)，以更好的满足5G数据面转发的需要。

5GS遵循用户平面功能和控制平面功能分离(Control and User PlaneSeparation，CUPS)特性。会话管理功能(Session Management Function，SMF)与用户面功能(User Plane Function，UPF)之间为N4接口，N4控制面采用报文转发控制协议(PacketForwarding Control Protocol，PFCP)通信，N4数据面采用GTP-U协议通信。用户面的N3接口和N9接口采用GTP-U协议。

GTP-U隧道用于在GTP-U实体间转发报文，一个GTP-U隧道包括每个节点的隧道端点标识符(Tunnel Endpoint Identifier，TEID)、IP地址和UDP端口号标识。GTP-U消息在GTP用户面隧道之间发送，包含GTP-U信令消息或G-PDU消息。

GTP封装的用户平面数据单元(GTP Encapsulated User Plane Data Unit，G-PDU)是一个携带原始传输协议数据单元(Transport Protocol Data Unit，T-PDU)的普通用户面消息。其中，T-PDU可能是来自UE或外部DN的IP数据报文、以太网或非结构化PDU数据帧。GTP-U信令消息用于用户面路径管理或用户面隧道管理，GTP-U报文首部格式如表1所示。

表1.GTP-U报文首部格式

GTP首部可变长度，包含固定字段8字节，以及可选字段序列号、N-PDU号和下一个扩展头类型，GTP-U报文首部字段如表2所示。

表2.GTP-U报文首部字段

GTP首部的隧道端点标识(TEID)用于表明一个特定T-PDU属于哪个GTP-U隧道。通过这种方式，数据包由GTP-U在特定的一对隧道端点之间进行复用和解复用。TEID值使用控制面协议在GTP-U实体对间交换，例如GTPv1-C和RANAP,GTPv2-C和S1-AP,5GC SBIs和/或NGAP。

但在以下GTP-U信令消息中，TEID设置为全零：

Echo Request/Response(回应请求/响应)；

Supported Extension Headers notification messages(支持的扩展头通知消息)；

Error Indication message(错误指示消息)。

GTP-U消息如表3所示，包括携带原始数据包T-PDU的G-PDU消息和GTP-U信令消息。G-PDU可以包括扩展头，但不应包括任何信息元素(Information Element，IE)。GTP-U信令信息又分为路径管理消息和隧道管理消息。路径管理消息包括：回应请求消息(EchoRequest)、回应响应消息(Echo Response)和支持的扩展头通知消息(SupportedExtension Headers Notification)；隧道管理消息包括：错误指示(Error Indication)、结束标记(End Marker)和隧道状态(Tunnel Status)。

表3.GTP-U消息

如果GTP-U未来需要拓展消息类型，描述GTP协议的TS29.060文档中可以看到预留未使用的消息类型有0、8-15、24-25、63-69、106-111、122-127、130-239、242-252。

GTP-U信令消息可能包括多个IEs。GTP信息元素应使用TLV(Type、Length、Value)或TV(Type、Value)编码格式。在信令消息中，信息元素应以类型字段的升序进行排序。Length字段包含信息元素(Value)的长度，不包括Type和Length字段的长度。

当使用TV格式时，类型字段中Bit 8被设置为0(即0-127)，使用TLV格式时被设置为1(即128以上)。

由于类型字段为8bits，默认支持IE类型为0-255。如果IE Type Value＝238，则支持扩展类型为2字节(即236-65535，目前全部预留未使用)。带有IE类型拓展域的信息元素如表4所示。

表4.带有IE类型拓展域的信息元素

现有协议中描述GTP-U信息元素如表5所示，其中231-237预留未使用。

表5.GTP-U中的信息元素(IEs)

IE Type Value	Format	Information Element(信息元素)
			0-13	TV	Reserved in 3GPP TS 29.060
14	TV	Recovery
			15	TV	Reserved in 3GPP TS 29.060
16	TV	Tunnel Endpoint Identifier Data I
			17-132	TV/TLV	Reserved in 3GPP TS 29.060
133	TLV	GTP-U Peer Address
			134-140	TLV	Reserved in 3GPP TS 29.060
141	TLV	Extension Header Type List
			142-229	TLV	Reserved in 3GPP TS 29.060
230	TLV	GTP-U Tunnel Status Information
			231-237	TLV	Spare.For future use.
238-254	TLV	Reserved in 3GPP TS 29.060
			255	TLV	Private Extension

图1是本申请提供的GTP-U隧道的5GS传输流程示意图，如图1所示，5GS上行数据的传输流程为：UE发出数据(内部IP首部及载荷)，经过无线信道传输到基站(R)AN，基站将UE数据包封装为GTP-U报文，GTP-U首部的TEID设置为隧道对端标识“1”，并通过N3接口发送给N3 UPF(UPF terminating N3 reference point)，即图中UPF1。N3 UPF解封装GTP-U报文，获得相应的TEID等信息，判断该报文所属的隧道，执行报文检测规则(Packet DetectionRule，PDR)和转发操作规则(Forwarding Action Rule，FAR)等行为，并重新封装GTP-U报文，TEID设置为“2”，通过N9接口转发到UPF2(PSA)，UPF2是PDU会话锚点(PDU SessionAnchor，PSA)。UPF2(PSA)解封装GTP-U报文获取UE发出的数据，根据路由转发规则通过N6接口发送到外部网络DN。反之是下行数据传输流程。

一个GTP-U隧道包括隧道端点每个节点的TEID、IP地址和UDP端口号标识。其中，UDP目的端口号为注册端口号2152。因此，隧道建立过程中，GTP-U隧道的接收端点需要在本地分配发送端必须使用的TEID值和IP地址，并传递给发送端点。标识隧道的TEID和IP地址被称为隧道信息(Tunnel Info)。

N4会话建立流程用于在UPF为一个PDU会话创建初始N4会话上下文。SMF分配一个新的N4 Session ID并将其提供给UPF。N4Session ID由两个实体存储，并在其交互期间用于识别N4会话上下文。SMF还存储UE的N4 Session ID和PDU会话之间的关系。

图2是本申请提供的N4会话建立流程示意图，如图2所示，N4会话建立流程包括：

1.SMF收到触发器，请求建立一个新的PDU会话或改变一个已建立的PDU会话的UPF。

2.SMF向UPF发送N4 session establishment request消息，其中包含定义UPF需要的行为方式的结构化控制信息，包括PDR(Packet Detection Rule)和FAR(ForwardingAction Rule)等。

3.UPF使用N4 session establishment response消息回应，其中包含UPF为回应收到的控制信息而必须向SMF提供的任何信息。

4.SMF与触发此流程的网络功能(如AMF或PCF)进行交互。

5G核心网通过服务化接口(SBI)进行交互。R15中的服务化仅面向控制面，用户面网元如UPF并没有提供服务化接口供其它网元使用，R16中用户面网络功能等实体也进一步服务化改造，对外提供服务。

UPF服务化接口如下所述：

在5GC内，UPF通过基于Nupf服务接口为NEF和AF提供服务，UPF支持以下功能：通知QoS监测信息。

UPF服务化的内容如表6所示：

表6.UPF提供的NF服务

服务名称	服务操作	操作语义	消费者示例
				Nupf_EventExposure	Notify	Subscribe/Notify	NEF,AF

Nupf_EventExposure服务可以暴露UPF相关信息给其他网络功能(NFs)。该服务的一个操作为：通知(Notify)PDU会话事件给其他NFs。

以下事件可以被通知给一个NF消费者：QoS Monitoring for URLLC，该通知可能包含以下信息：QoS监测结果，例如特定PDU会话特定QoS流的端到端时延。

由于UPF服务化的标准化工作处于起步阶段，目前3GPP协议中给出的UPF服务和相关操作内容比较少，未来可能会出现更多的UPF服务。

GTP-U隧道管理的基本流程包括GTP-U隧道建立和GTP-U隧道修改。

GTP-U隧道建立：

图3是本申请提供的GTP-U隧道建立流程示意图，可以理解的图中每个小步骤没有严格的先后顺序，例如步骤1.1和1.2。

如图3所示，GTP-U建立流程包括：

(1)SMF向一条GTP-U隧道两端的两个UPF分别发送N4Session EstablishmentRequest消息。其中，N4会话建立前，SMF首先为该N4会话分配N4 Session ID。请求中包含定义该UPF所需行为方式的结构化控制信息PDR和FAR等、用于识别N4会话上下文的N4Session ID。

(2)UPF收到N4 Session Establishment Request后，执行结构化控制信息所需行为，并为该N4会话分配所需的UL和/或DL CN Tunnel Info，包括TEID和IP地址。

(3)UPF向SMF回复N4 Session Establishment Response消息，响应中携带TunnelInfo。

(4)SMF向一条GTP-U隧道两端的两个UPF分别发送N4Session ModificationRequest消息，携带隧道对端的Tunnel Info。

(5)UPF存储Tunnel Info并通过N4 Session Establishment/ModificationResponse回复。

GTP-U隧道修改：

如果一条GTP-U隧道的一端UPF发生变化，例如修改/插入/删除某UPF，则该GTP-U隧道的某endpoint的Tunnel Info需要修改。图4是本申请提供的GTP-U隧道修改流程示意图，如图4所示，如果在图4所示隧道建立后插入一个UPF，则插入UPF涉及N9隧道修改的基本流程如下：

(1)SMF向插入的UPF发送N4 Session Establishment Request消息，请求中包含定义该UPF所需行为方式的结构化控制信息PDR和FAR等、用于识别N4会话上下文的N4Session ID、隧道对端的Tunnel Info。

(2)插入的UPF收到消息后，存储隧道对端的Tunnel Info，并分配本地用于该会话的UL和DL Tunnel Info；

(3)分配后的Tunnel Info在N4 Session Establishment Response中携带给SMF；

(4)SMF向新插入UPF所涉及2个隧道对端的UPF分别发送N4 SessionModification Request消息。

(5)UPF回复N4 Session Modification Response消息。

5GS引入CUPS特性，控制面功能SMF与用户面功能UPF处于分离状态，一条GTP-U隧道的两个端点的Tunnel Info都需要通过控制面功能转发给隧道对端的用户面功能，主要存在以下问题：

隧道建立/修改时间长：通过控制面消息交换Tunnel Info，导致隧道信息交换耗费时间长，隧道建立/修改的时延大。

控制面功能开销大：Tunnel Info需要通过控制面功能完成信息交换，造成SMF执行N4 Session Modification Request/Response的数目多，增加了控制面功能的处理开销。

参考图5，图5是本申请实施例提供的隧道信息发送方法流程示意图之一，该方法可以应用于隧道第一端点,包括：

步骤510，基于隧道第二端点的地址，向所述隧道第二端点发送第一用户面消息，所述第一用户面消息包括所述隧道第一端点对应的隧道信息。

具体地，隧道第一端点是指GTP-U隧道的接收端，隧道第二端点是指GTP-U隧道的发送端，隧道第一端点对应的隧道信息包括隧道第一端点生成的、供隧道第二端点使用的隧道端点标识TEID，以及用于数据路由的地址。可以理解的是，地址可以是IP地址，也可以是其他形式的地址，如UPF域名等，本申请实施例对地址的具体形式不作限定。

向所述隧道第二端点发送所述第一用户面消息，第一用户面消息的目的地址为隧道第二端点的地址，隧道第二端点的地址可以是隧道第一端点预先存储的，或从其他网络功能实体或节点预先获得的，示例性地，隧道第一端点在此次隧道建立之前向隧道第二端点发送过消息，或接收过隧道第二端点发送的消息的情况下，隧道第一端点存储有隧道第二端点的地址。

本申请实施例提供的隧道信息发送方法，隧道第一端点通过用户面消息向隧道第二端点发送隧道信息，相比于现有技术中隧道信息先发送给控制面功能实体，再发送给隧道对端的发送方法，本申请的隧道信息发送方法缩短了隧道建立或修改的时间，并通过减少网络功能实体执行会话消息的数目降低了控制面功能的处理开销，以会话管理功能实体SMF为例，减少了SMF执行N4 Session Modification Request/Response的数目，从而提升了隧道消息交换的效率。

可选地，所述第一用户面消息还包括第二会话标识，所述第二会话标识用于区分所述隧道信息所属会话，且与所述隧道第二端点对应。

具体地，第一用户面消息还包括第二会话标识，隧道第二端点可以基于第二会话标识确定第二会话标识对应的PDU会话，从而确定第一用户面消息中携带的隧道信息对应的会话。

可选地，所述向隧道第二端点发送第一用户面消息之前，所述方法还包括：

一个实施例中，接收会话管理功能实体SMF发送的N4建立请求消息，所述N4建立请求消息中包括隧道第二端点的地址和所述第二会话标识，隧道第一端点分配隧道信息，并向隧道第二端点发送携带隧道信息和第二会话标识的第一用户面消息，第一用户面消息的目的地址为SMF发送的隧道第二端点的地址。可以理解的是，隧道第一端点可以预先存储有第二会话标识，例如在之前的N4请求消息中已经传输过该信息。

可选地，所述第二会话标识包括：

永久身份标识SUPI和协议数据单元会话标识PDU Session ID。

对于第二会话标识为网络功能实体标识和N4会话标识N4Session ID的情况，网络功能实体NF可以包括SMF，也可以包括其他与GTP-U隧道相关的网络功能实体。NF与UPF之间建立与PDU会话对应的N4会话，NF为所述N4会话分配N4 Session ID，NF和UPF均存储有N4Session ID，N4 Session ID在NF和UPF交互期间用于识别N4会话上下文。可以理解的是，NF与UPF之间可以采用N4接口，也可以采用其他接口建立其他接口类型会话，NF与UPF之间基于其他接口建立的会话类型以及对应会话标识也应当属于本申请保护范围之内。基于网络功能实体标识和N4会话标识，隧道第二端点可以唯一地确定一个PDU会话或N4会话，从而确定第一用户面消息中携带的隧道信息所属的会话。

对于第二会话标识为永久身份标识SUPI和协议数据单元会话标识PDU SessionID的情况，永久身份标识SUPI是指发起PDU会话的用户终端(User Equipment，UE)的身份标识，PDU Session ID是由UE为其发起的PDU会话分配的，用于唯一标识用户设备的分组数据单元会话。基于SUPI和PDU Session ID，隧道第二端点可以唯一地确定一个PDU会话，从而确定第一用户面消息中携带的隧道信息所属的会话。

可以理解的是，由于PDU会话与N4会话是一一对应的，隧道信息所属的会话可以是PDU会话，也可以是N4会话。

可选地，所述方法还包括以下任一或其组合：

对于分配与所述第二会话标识对应的所述隧道信息后，向所述网络功能实体发送所述隧道信息，是指隧道第一端点分配供隧道第二端点使用的隧道信息后，向网络功能实体发送所述隧道信息，网络功能实体在收到隧道第一端点发送的隧道信息后，存储隧道信息，可以向其他需要所述隧道信息的网元发送所述隧道信息，提高数据传输效率。

对于接收所述隧道第二端点发送的第二用户面消息，是指隧道第一端点接收隧道第二端点发送的第二用户面消息，第二用户面消息中包括隧道第二端点分配的、供隧道第一端点使用的隧道信息，第二用户面消息中还包括隧道第一端点对应的第一会话标识，隧道第一端点可以基于第一会话标识识别出第二用户面消息中携带的隧道信息所属对话。

可选地，所述第一会话标识包括：

永久身份标识SUPI和协议数据单元会话标识PDU Session ID。

第一会话标识与隧道第一端点对应，用于隧道第一端点区分接收到的隧道信息所属的会话。关于网络功能实体标识和N4 Session ID的介绍，以及关于SUPI和PDU SessionID的介绍，参考上文中的介绍，此处不再赘述。

参考图6，图6是本申请实施例提供的基于用户面消息的GTP-U隧道建立流程示意图，GTP-U隧道建立步骤如下：

(1)SMF向一条GTP-U隧道两端的两个UPF分别发送N4会话建立请求消息(N4Session Establishment Request Message)。

以UPF1作为隧道第一端点，隧道对端的UPF2为隧道第二端点，UPF1分配包括TEID和地址的隧道信息，用于UPF2向UPF1发送GTP-U消息。相应的，以UPF2作为隧道第一端点的情况不再赘述。

N4会话建立前，SMF首先为该N4会话分配N4 Session ID，可以理解的是，SMF与UPF1之间建立有第一N4会话，SMF与UPF2之间建立有第二N4会话，因此SMF为第一N4会话分配的N4 Session ID与UPF1对应，SMF为第二N4会话分配的N4 Session ID与UPF2对应。请求消息中包含定义该UPF所需行为方式的结构化控制信息PDR和FAR等、用于识别N4会话上下文的N4 Session ID，以及另一个UPF的IP地址和会话标识，会话标识可以是SMF ID和N4Session ID，也可以是SUPI和PDU Session ID等。

(3)UPF分配Tunnel Info后，通过用户面消息将分配的Tunnel Info发送给隧道对端的另一个UPF，用户面消息的目的地址为对端的地址，通知中携带UL或DL标识，通知中还携带对端对应的会话标识，用于隧道对端UPF识别该Tunnel Info所属隧道。

可选地，隧道对端收到Tunnel Info消息后，如果已构建该会话相关上下文则直接存储Tunnel Info信息。否则，可以临时存储Tunnel Info，并设置定时器，当定时器超时触发后仍然未收到相关N4消息，可以认为发生异常情况。此时，UPF应该向SMF发送相关异常信号，具体方式不在本专利的讨论范围。

(4)UPF发送Tunnel Info后向SMF回复N4 Session Establishment Response消息，响应中仍然携带Tunnel Info。

可以理解的是，对图6中的步骤1.1与步骤1.2的先后顺序不作限定，步骤2.1和步骤2.2，步骤3.1和步骤3.2，步骤4.1和步骤4.2做相同处理。

可选地，第一用户面消息包括以下任一种或其组合：

所述第一用户面消息为用于隧道信息交换的第一报文消息，该第一报文消息可以是新定义的报文消息。

对于所述第一用户面消息为用于隧道信息交换的第一报文消息，第一报文消息可以是新定义的报文消息，新定义的报文消息，是指新定义的、不同于现有消息类型、用于进行隧道信息交换的报文消息。第一报文消息可以是UPF之间进行信息传递的任何报文消息，示例性地，可以包括新定义的IPv6扩展头、新的网络层消息或基于IP的新的上层协议等报文消息。应理解，上述报文消息仅为便于理解而进行的示例，不应对本申请构成任何限定；本领域出现的或者以后出现的能够实现隧道信息传输和/或交换功能的其他类型的报文消息均可应用于此。

对于所述第一用户面消息为通用分组无线业务用户面隧道协议GTP-U信令消息，是指可以构造携带隧道信息的GTP-U信令消息作为第一用户面消息。

可选地，GTP-U信令消息包括以下任一种：

所述GTP-U信令消息为新的消息类型的信令消息；

所述GTP-U信令消息为在消息类型上新增标志位的信令消息。

所述GTP-U信令消息为新的GTP-U拓展首部的信令消息。

对于所述GTP-U信令消息为新的消息类型的信令消息，根据GTP协议的TS29.060文档，预留未使用的消息类型(Message Type)为0、8-15、24-25、63-69、106-111、122-127、130-239和242-252，因此可以在所述预留未使用的消息类型中，选择一个消息类型作为支持隧道信息交换的GTP-U信令消息，可以称为隧道信息信令消息(Tunnel Info Signal)。

参考表7，表7是本申请实施例提供的隧道信息信令消息的信息元素(IE)。

表7.隧道信息信令消息的信息元素

信息元素(Information element，IE)	Presence requirement
		Tunnel Endpoint Identifier Data I	必选(Mandatory)
GTP-U Peer Address	必选(Mandatory)
		GTP-U Peer Session Identifier	必选(Mandatory)
Private Extension	可选(Optional)

Tunnel Endpoint Identifier Data I为隧道第一端点分配的TEID，GTP-U PeerAddress为隧道第一端点分配的地址。GTP-U节点会话标识(GTP-U Peer SessionIdentifier)为新定义的IE，其IE类型号可以是预留的231-237之一，该信息元素设计如所示，主要包含隧道信息所属隧道的UL或DL标志，以及区分隧道信息所属会话的会话标识。会话标识可以是SMF ID和N4 Session ID，也可以是SUPI和PDU Session ID等。

表8.GTP-U节点会话标识的信息元素

对于所述GTP-U信令消息为在消息类型上新增标志位的信令消息，可以在现有消息类型的GTP-U首部携带TEID，UL/DL标志也可以利用GTP-U首部第一字节的bit4预留位，0表示不支持Tunnel Info交换，1表示支持Tunnel Info交换。示例性地，在隧道状态消息(Tunnel Status message)上新增标志位，从而实现向隧道第二端点发送隧道第一端点分配的隧道信息。

对于所述GTP-U信令消息为新的GTP-U拓展首部的信令消息。结合表1和表2，可以看到GTP-U支持拓展首部(也可以称为扩展头，本申请对名称不作限定)，格式如表9所示。

表9.GTP-U支持拓展首部

Octets
		1	拓展首部长度(Extension Header Length)
2-m	拓展首部内容(Extension Header Content)
		m+1	下一拓展首部类型(Next Extension Header Type)

现有协议定义的拓展首部如表10所示：

表10.现有协议定义的拓展首部

因此可以定义一种新的GTP-U拓展首部支持传输隧道信息。示例性地，使用“10001010”表示“Tunnel Info Container”。

对于所述第一用户面消息为基于服务化接口的用户面功能UPF服务，示例性地，可以使用Namf_EventExposure服务作为第一用户面消息，Nupf_EventExposure服务可以暴露UPF相关信息给其他的网络功能实体。

具体地，将表6所示的UPF提供的NF服务进行拓展，拓展后的NF服务如表11所示，增加UPF作为消费者，原协议Nupf_EventExposure通知事件包括QoS监测结果，本申请拓展增加隧道信息暴露。

表11.本申请UPF提供的NF服务

服务名称	服务操作	操作语义	消费者示例
				Nupf_EventExposure	Notify	Subscribe/Notify	NEF,AF，UPF

可选地，所述基于服务化接口的UPF服务包括：

所述隧道第一端点分配所述隧道信息后，通过Notify操作通知所述隧道第二端点。示例性地，可以在N4会话建立或修改时，SMF携带隧道对端的UPF信息，当隧道第一端点分配隧道信息后，通过Nupf_EventExposure的Notify操作将隧道信息提供给隧道对端(隧道第二端点)。

所述通过Notify操作通知所述隧道第二端点，包括：

具体地，基于Namf_EventExposure服务，网络功能实体可以自己或代表另一个网络功能实体订阅事件通知并获得事件通知，因此，网络功能实体可以代表隧道第二端点订阅隧道信息，在隧道第一端点分配隧道信息后，通过Nupf_EventExposure的Notify操作将隧道信息提供给隧道第二端点。

可选地，在所述隧道第一端点为目标隧道新插入端点的情况下，所述方法还包括：

参考图7，图7是本申请实施例提供的基于用户面消息的GTP-U隧道修改流程示意图，目标隧道是指需要修改的GTP-U隧道，如图7所示，在未插入UPF2的情况下，UPF3和UPF1之间GTP-U隧道为目标隧道；UPF2为目标隧道新插入的端点，即隧道第一端点。接收网络功能实体发送的UPF3对应的隧道信息和UPF1对应的隧道信息。示例性地，在网络功能实体为SMF的情况下，接收SMF发送的会话修改请求消息或会话建立请求消息，会话修改请求消息或会话建立请求消息中包括所述目标隧道两端的隧道端点所分别对应的隧道信息；上述情况下，UPF2需要接收其关联隧道端点，即UPF1和UPF3与UPF2对应的端点的隧道信息。

可选地，在本申请实施例提供的隧道信息发送方法仅应用于N9接口的情况下，UPF2插入的位置可以是在UPF3的前面，即多个UPF的连接依次为：UPF2、UPF3、UPF1；这种情况下，UPF2只需要接收其对应端点(UPF3)的隧道信息。

可选地，数据传输链路依次为：UPF1、UPF2、PSA，需要将UPF2替换为UPF3的情况下，以UPF1与UPF2之间的隧道作为目标隧道，UPF3只需要接收关联隧道端点UPF1对应的隧道信息。可选地，UPF3还可以接收UPF2对应的隧道信息，并为UPF2分配Tunnel Endpoint作为转发隧道，用于缓冲来自UPF2的DL数据。可以理解的是，与另一端的隧道端点PSA之间的隧道信息发送作相同处理，此处不再赘述。

可选地，在本申请实施例提供的隧道信息发送方法应用于N3接口，数据传输链路依次为：RAN、PSA1、DN，需要将PSA1替换为PSA2的情况下，目标隧道为RAN与PSA1之间的隧道，PSA2只需要接收关联隧道端点RAN对应的AN Tunnel Info。可选地，PSA2还可以接收PSA1对应的隧道信息，并为PSA1分配Tunnel Endpoint作为转发隧道，用于缓冲来自PSA1的DL数据。

对于UPF的插入位置，以上情况都是示例性地，其他能够实现本方案的本领域技术人员所熟知的插入位置或者方式均可以应用于此，对此不做限定。

所述相关信息还包括与所述目标隧道相关的关联隧道端点对应的地址和/或会话标识，所述会话标识用于区分所述隧道信息所属会话；

所述方法还包括：

参考图7，本申请实施例提供的基于用户面消息的GTP-U隧道修改的步骤如下：

1.SMF向插入的隧道第一端点UPF2发送N4会话建立请求消息(N4 SessionEstablishment Request Message)。请求消息中包含定义UPF2所需行为方式的结构化控制信息PDR和FAR等、用于识别N4会话上下文的N4 Session ID、隧道对端的隧道信息、UPF1的地址和会话标识以及UPF3的地址和会话标识。

2.UPF2收到消息后，存储隧道对端的隧道信息，并分配本地用于该会话的上行隧道信息(UL Tunnel Info)和下行隧道信息(DL Tunnel Info)。

3.UPF2通过用户面消息将分配的上行隧道信息发送给隧道对端UPF3，将分配的下行隧道信息发送给隧道对端UPF1。

4.插入的UPF向SMF发送N4会话建立响应消息(N4 Session EstablishmentResponse Message)。

可选地，用户面消息的可靠性保障可以通过设置定时器超时重发，以及底层协议可以使用TCP/IP等方式。

用于交换隧道信息的用户面消息可以是一个GTP-U信令消息、一个基于服务化接口的UPF服务或一个用于隧道信息交换的新定义的报文消息，相关介绍参考上文所述，此处不再赘述。

可选地，本申请实施例提供的隧道信息发送方法，可以应用于N3和/或N9接口。对于应用于N9接口的情况，参考图6和图7中的介绍，此处不再赘述。对于应用于N3接口的情况，参考图6和图7，可以将N3接口连接的UPF作为隧道第一端点，RAN或AN作为隧道第二端点，在N3接口连接的UPF分配上行隧道信息后，通过用户面消息将上行隧道信息发送至隧道对端的RAN或AN；还可以将N3接口连接的RAN或AN作为隧道第一端点，将N3接口连接的UPF作为隧道第二端点，在RAN或AN分配AN Tunnel Info后，通过用户面消息将AN Tunnel Info发送至隧道对端的UPF。

参考图8，图8是本申请实施例提供的隧道信息发送方法流程示意图之二，该方法可以应用于网络功能实体，所述方法包括：

步骤810，向隧道第一端点发送第二会话标识和/或隧道第二端点的地址；

具体地，网络功能实体NF是指与GTP-U隧道相关的网络功能实体，如SMF，隧道第一端点是指GTP-U隧道的接收端，隧道第二端点是指GTP-U隧道的发送端，第二会话标识和隧道第二端点的地址可以是网络功能实体预先存储的，或从其他网络功能实体或节点预先获得的，示例性地，网络功能实体在此次隧道建立之前向隧道第二端点发送过消息，或接收过隧道第二端点发送的消息的情况下，网络功能实体存储有隧道第二端点的地址。对于第二会话标识和隧道第二端点的地址的介绍，参考图5中的介绍，此处不再赘述。

本申请实施例提供的隧道信息发送方法，通过网络功能实体向隧道第一端点发送隧道第二端点的地址和/或所述第二会话标识，使得隧道第一端点能够将携带隧道信息的用户面消息发送至隧道第二端点，并且隧道第二端点能够基于第二会话标识区分出隧道信息所属的会话，实现了GTP-U隧道两端通过用户面消息交换隧道信息，缩短了隧道建立或修改的时间，并通过减少网络功能实体执行会话消息的数目降低了控制面功能的处理开销，从而提升了隧道消息交换的效率，

可选地，所述方法还包括以下任一或其组合：

接收所述隧道第一端点发送的所述隧道信息；

参考图7，以UPF1为隧道第一端点，UPF3为隧道第二端点，UPF1为UPF3分配隧道信息后，向网络功能实体发送所述隧道信息，网络功能实体接收UPF1发送的隧道信息。网络功能实体存储有UPF1对应的隧道信息和UPF3对应的隧道信息。在UPF1和UPF3之间的GTP-U隧道发生隧道修改，即UPF1和UPF3之间插入新的隧道端点UPF2的情况下，向UPF2发送第一相关信息和第二相关信息，第一相关信息包括UPF1对应的隧道信息，第二相关信息包括UPF3对应的隧道信息。第一相关信息和第二相关信息可以用于在UPF2分配上行隧道信息和下行隧道信息后，UPF2通过用户面消息向UPF1发送下行隧道信息，以及向UPF3发送上行隧道信息。

可选地，所述第一相关信息还包括与所述隧道第一端点对应的地址和/或第一会话标识，所述第一会话标识用于区分所述隧道信息所属会话，且与所述隧道第一端点对应；

可选地，所述第二会话标识包括：

永久身份标识SUPI和协议数据单元会话标识PDU Session ID；

所述第一会话标识包括：

永久身份标识SUPI和协议数据单元会话标识PDU Session ID。

关于网络功能实体标识和N4 Session ID的介绍，以及关于SUPI和PDU SessionID的介绍，参考图5中的介绍，此处不再赘述。示例性地，参考图7，SMF与UPF1之间建立有第一N4会话，SMF为第一N4会话分配与UPF1对应的N4 Session ID；SMF与UPF3之间建立有第二N4会话，SMF为第二N4会话分配与UPF3对应的N4Session ID。第一会话标识可以是SMF ID和UPF1对应的N4 Session ID，也可以是SUPI和PDU Session ID等。第二会话标识可以是SMFID和UPF3对应的N4 Session ID，也可以是SUPI和PDU Session ID等。

本申请实施例提供的隧道信息发送方法，通过网络功能实体向新插入的隧道端点发送第一相关信息和第二相关信息，使得新插入的隧道端点能够将携带隧道信息的用户面消息发送至隧道对端端点，实现了GTP-U隧道两端通过用户面消息交换隧道信息，缩短了隧道建立或修改的时间，并通过减少网络功能实体执行会话消息的数目降低了控制面功能的处理开销，从而提升了隧道消息交换的效率。

参考图9，图9是本申请实施例提供的隧道信息发送方法流程示意图之三，可以应用于PDU会话建立流程中GTP-U隧道的修改，本申请实施例提供的隧道信息发送方法，包括：

如果PDU会话建立请求为"initial request"，则SMF向选定的每个UPF都发送N4Session Establishment Request，否则发送N4 Session Modification Request。其中，N4会话建立前，SMF首先为该N4会话分配N4 Session ID。请求中包含定义该UPF所需行为方式的结构化控制信息PDR和FAR等、用于识别N4会话上下文的N4 Session ID，以及另一个UPF的IP地址和会话标识。会话标识可以是SMF ID和N4 Session ID，也可以是SUPI和PDUSession ID等。

每个UPF作为隧道第一端点执行所需行为并分配所需Tunnel Info。然后，UPF构建GTP-U信令，消息类型为新定义的“Tunnel Info Signal”，IE为Tunnel EndpointIdentifier Data I、GTP-U Peer Address和新定义的GTP-U Peer Session Identifier，分别代表分配的TEID、分配的IP地址、对端的会话标识(包括UL/DL标志)。GTP-U信令消息的目的IP地址为隧道对端(即隧道第二端点)的IP地址，目的端口号为默认的2152端口。

隧道第一端点UPF将构建的GTP-U信令消息发出。

隧道第一端点UPF向SMF发送N4会话建立或修改响应消息，响应消息中携带CNTunnel Info。

可选地，N3接口也可以基于用户面消息交换隧道消息，UPF通过用户面消息向(R)AN发送UL Tunnel Info，(R)AN侧通过用户面消息向UPF的AN Tunnel Info，则可以提前ULlink数据传输的时间。

可选地，隧道第一端点UPF通过Nupf_EventExposure的Notify操作将Tunnel Info提供给隧道对端的隧道第二端点。

参考图10，图10是本申请实施例提供的隧道信息发送方法流程示意图之四，可以应用于业务请求流程，本申请实施例提供的隧道信息发送方法，包括：

如果UPF(PSA)的CN Tunnel Info发生改变，则SMF向UPF(PSA)发送N4 SessionModification Request消息。如果SMF移除旧I-UPF而不替换一个新的I-UPF，请求中还携带旧UPF的IP地址和会话标识，SMF请求UPF(PSA)分配第二个tunnel endpoint作为转发隧道，用于缓冲来自旧UPF的DL数据。

PSA分配转发隧道DL Tunnel Info后，构建GTP-U信令消息，消息类型为新定义的“Tunnel Info Signal”，IE为Tunnel Endpoint Identifier Data I、GTP-U Peer Address和新定义的GTP-U Peer Session Identifier，分别代表分配的TEID、分配的IP地址、对端的会话标识(DL标志)。GTP-U信令消息的目的IP地址为旧UPF的IP地址，目的端口号为默认的2152端口。

UPF(PSA)进行响应，提供新的CN Tunnel Info给SMF。

如果SMF选择插入一个新的UPF作为PDU会话的中间UPF(I-UPF)，则向新的I-UPF发送一个N4 Session Establishment Request消息，请求分配Tunnel Info，同时携带PSA的CN Tunnel Info，增加携带PSA的地址和会话标识信息。如果SMF选择一个新UPF替代旧I-UPF，SMF还可能请求新UPF分配第二个tunnel endpoint作为转发隧道，用于从旧I-UPF缓冲的DL数据。因此，在N4会话建立请求中，还需要携带旧I-UPF的地址和会话标识信息。

新I-UPF分配Tunnel Info，分别构建发往PSA的GTP-U信令消息和发往旧I-UPF的GTP-U信令消息，并将构建的GTP-U信令消息发出。新I-UPF响应SMF，提供SMF请求的TunnelInfo。

可选地，UPF通过Nupf_EventExposure的Notify操作将Tunnel Info提供给隧道对端。

可选地，在GTP-U隧道建立的时候，如果某个GTP-U实体(UPF)无法服务，会向SMF返回拒绝服务的消息。针对这种情况，处理方式与GTP-U隧道修改类似。

当SMF收到一个UPF返回的拒绝服务消息。则重新选择一个新UPF，发送N4 SessionEstablishment Request消息，请求中携带相关隧道对端UPF的地址和会话标识。

新UPF收到请求后，分配本地UL/DL Tunnel Info，构建用户面消息，将TunnelInfo发送给隧道对端。

新UPF向SMF回复N4 Session Establishment Response消息。

本申请实施例提供的隧道信息发送方法，缩短了隧道建立或修改的时间，并且通过用户面消息交换隧道信息降低了控制面功能的处理开销，以会话管理功能实体SMF为例，减少了SMF执行N4 Session Modification Request/Response的数目，从而提升了隧道消息交换的效率。

参考图11，图11是本申请实施例提供的隧道第一端点设备的结构示意图,所述隧道第一端点设备包括收发机1100、处理器1110和存储器1120，其中：

存储器1120，用于存储计算机程序；收发机1100，用于在处理器1110的控制下接收和发送数据。

其中，在图11中，总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥，具体由处理器1110代表的一个或多个处理器和存储器1120代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机1100可以是多个元件，即包括发送机和接收机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元，这些传输介质包括无线信道、有线信道、光缆等传输介质。处理器1110负责管理总线架构和通常的处理，存储器1120可以存储处理器1110在执行操作时所使用的数据。

处理器1110可以是中央处埋器(CPU)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device，CPLD)，处理器也可以采用多核架构。

处理器1110通过调用存储器1120存储的计算机程序，用于按照获得的可执行指令执行本申请实施例提供的任一所述方法，例如：基于隧道第二端点的地址，向所述隧道第二端点发送第一用户面消息，所述第一用户面消息包括所述隧道第一端点对应的隧道信息。

可选地，所述第一用户面消息包括以下任一种或其组合：

所述第一用户面消息为用于隧道信息交换的第一报文消息。

可选地，所述GTP-U信令消息包括以下任一种：

所述GTP-U信令消息为新的消息类型的信令消息；

所述GTP-U信令消息为在消息类型上新增标志位的信令消息；

所述GTP-U信令消息为新的GTP-U拓展首部的信令消息。

可选地，所述基于服务化接口的UPF服务包括：

可选地，所述通过Notify操作通知所述隧道第二端点，包括：

可选地，所述向隧道第二端点发送第一用户面消息之前，所述操作还包括：

可选地，所述第二会话标识包括：

永久身份标识SUPI和协议数据单元会话标识PDU Session ID。

可选地，所述操作还包括以下任一或其组合：

可选地，所述第一会话标识包括：

永久身份标识SUPI和协议数据单元会话标识PDU Session ID。

可选地，在所述隧道第一端点为目标隧道新插入端点的情况下，所述操作还包括：

可选地，所述相关信息还包括与所述目标隧道相关的关联隧道端点对应的地址和/或会话标识，所述会话标识用于区分所述隧道信息所属会话；

所述方法还包括：

基于每个所述关联隧道端点对应的地址，向每个所述关联隧道端点发送用户面消息，所述用户面消息包括隧道第一端点对应的隧道信息，以及所述关联隧道端点对应的会话标识。可选地，所述操作应用于N3和/或N9接口。

在此需要说明的是，本申请实施例提供的上述装置，能够实现上述方法实施例所实现的所有方法步骤，且能够达到相同的技术效果，在此不再对本实施例中与方法实施例相同的部分及有益效果进行具体赘述。

参考图12，图12是本申请实施例提供的网络功能实体的结构示意图,所述网络功能实体包括收发机1200、处理器1210和存储器1220，其中：

存储器1220，用于存储计算机程序；收发机1200，用于在处理器1210的控制下接收和发送数据。

其中，在图12中，总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥，具体由处理器1210代表的一个或多个处理器和存储器1220代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机1200可以是多个元件，即包括发送机和接收机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元，这些传输介质包括无线信道、有线信道、光缆等传输介质。处理器1210负责管理总线架构和通常的处理，存储器1220可以存储处理器1210在执行操作时所使用的数据。

处理器1210可以是中央处埋器(CPU)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device，CPLD)，处理器也可以采用多核架构。

处理器1210通过调用存储器1220存储的计算机程序，用于按照获得的可执行指令执行本申请实施例提供的任一所述方法，例如：向隧道第一端点发送第二会话标识和/或隧道第二端点的地址；

可选地，所述操作还包括以下任一或其组合：

接收所述隧道第一端点发送的所述隧道信息；

可选地，所述第二会话标识包括：

永久身份标识SUPI和协议数据单元会话标识PDU Session ID；

所述第一会话标识包括：

永久身份标识SUPI和协议数据单元会话标识PDU Session ID。

参考图13，图13为本申请实施例提供的隧道信息发送装置结构示意图之一，该装置可以应用于隧道第一端点，所述装置包括：

第一发送单元1310，用于基于隧道第二端点的地址，向所述隧道第二端点发送第一用户面消息，所述第一用户面消息包括所述隧道第一端点对应的隧道信息。

参考图14，图14为本申请实施例提供的隧道信息发送装置结构示意图之二，该装置可以应用于网络功能实体，所述装置包括：

第二发送单元1410，用于向隧道第一端点发送第二会话标识和/或隧道第二端点的地址；

需要说明的是，本申请实施例中对单元的划分是示意性的，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。另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本申请实施例还提供一种处理器可读存储介质，所述处理器可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于使所述处理器执行上述各实施例提供的方法，包括：

所述处理器可读存储介质可以是处理器能够存取的任何可用介质或数据存储设备，包括但不限于磁性存储器(例如软盘、硬盘、磁带、磁光盘(MO)等)、光学存储器(例如CD、DVD、BD、HVD等)、以及半导体存储器(例如ROM、EPROM、EEPROM、非易失性存储器(NANDFLASH)、固态硬盘(SSD))等。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机可执行指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机可执行指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些处理器可执行指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的处理器可读存储器中，使得存储在该处理器可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些处理器可执行指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种隧道信息发送方法，其特征在于，应用于隧道第一端点，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的隧道信息发送方法，其特征在于，所述第一用户面消息包括以下任一种或其组合：

所述第一用户面消息为用于隧道信息交换的第一报文消息。

3.根据权利要求2所述的隧道信息发送方法，其特征在于，所述GTP-U信令消息包括以下任一种：

所述GTP-U信令消息为新的消息类型的信令消息；

所述GTP-U信令消息为在消息类型上新增标志位的信令消息；

所述GTP-U信令消息为新的GTP-U拓展首部的信令消息。

4.根据权利要求2所述的隧道信息发送方法，其特征在于，所述基于服务化接口的UPF服务包括：

5.根据权利要求4所述的隧道信息发送方法，其特征在于，所述通过Notify操作通知所述隧道第二端点，包括：

6.根据权利要求1至5任一所述的隧道信息发送方法，其特征在于，所述第一用户面消息还包括第二会话标识，所述第二会话标识用于区分所述隧道信息所属会话，且与所述隧道第二端点对应。

7.根据权利要求6所述的隧道信息发送方法，其特征在于，所述向所述隧道第二端点发送第一用户面消息之前，所述方法还包括：

8.根据权利要求6所述的隧道信息发送方法，其特征在于，所述第二会话标识包括：

永久身份标识SUPI和协议数据单元会话标识PDU Session ID。

9.根据权利要求6所述的隧道信息发送方法，其特征在于，在所述隧道第一端点为目标隧道新插入端点的情况下，所述方法还包括：

10.根据权利要求9所述的隧道信息发送方法，其特征在于，所述相关信息还包括与所述目标隧道相关的关联隧道端点对应的地址和/或会话标识，所述会话标识用于区分所述隧道信息所属会话；

所述方法还包括：

11.根据权利要求1至5任一所述的隧道信息发送方法，其特征在于，所述方法应用于N3和/或N9接口。

12.一种隧道信息发送方法，其特征在于，应用于网络功能实体，所述方法包括：

13.根据权利要求12所述的隧道信息发送方法，其特征在于，所述方法还包括以下任一或其组合：

接收所述隧道第一端点发送的所述隧道信息；

14.根据权利要求13所述的隧道信息发送方法，其特征在于，

所述第一相关信息还包括与所述隧道第一端点对应的地址和/或第一会话标识，所述第一会话标识用于区分所述隧道信息所属会话，且与所述隧道第一端点对应；

15.根据权利要求14所述的隧道信息发送方法，其特征在于，所述第二会话标识包括：

网络功能实体标识和N4会话标识符N4 Session ID，所述N4 Session ID与所述隧道第二端点对应；或

永久身份标识SUPI和协议数据单元会话标识PDU Session ID；

所述第一会话标识包括：

永久身份标识SUPI和协议数据单元会话标识PDU Session ID。

16.一种隧道第一端点设备，包括存储器，收发机，处理器；其特征在于：

存储器，用于存储计算机程序；收发机，用于在所述处理器的控制下收发数据；处理器，用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：

17.根据权利要求16所述的隧道第一端点设备，其特征在于，所述第一用户面消息包括以下任一种或其组合：

所述第一用户面消息为用于隧道信息交换的第一报文消息。

18.根据权利要求17所述的隧道第一端点设备，其特征在于，所述GTP-U信令消息包括以下任一种：

所述GTP-U信令消息为新的消息类型的信令消息；

所述GTP-U信令消息为在消息类型上新增标志位的信令消息；

所述GTP-U信令消息为新的GTP-U拓展首部的信令消息。

19.根据权利要求17所述的隧道第一端点设备，其特征在于，所述基于服务化接口的UPF服务包括：

20.根据权利要求19所述的隧道第一端点设备，其特征在于，所述通过Notify操作通知所述隧道第二端点，包括：

21.根据权利要求16至20任一所述的隧道第一端点设备，其特征在于，所述第一用户面消息还包括第二会话标识，所述第二会话标识用于区分所述隧道信息所属会话，且与所述隧道第二端点对应。

22.根据权利要求21所述的隧道第一端点设备，其特征在于，所述向所述隧道第二端点发送第一用户面消息之前，所述操作还包括：

23.根据权利要求21所述的隧道第一端点设备，其特征在于，所述第二会话标识包括：

网络功能实体标识和N4会话标识N4 SessionID，所述N4 Session ID与所述隧道第二端点对应；或

永久身份标识SUPI和协议数据单元会话标识PDU Session ID。

24.根据权利要求21所述的隧道第一端点设备，其特征在于，在所述隧道第一端点为目标隧道新插入端点的情况下，所述操作还包括：

25.根据权利要求24所述的隧道第一端点设备，其特征在于，所述相关信息还包括与所述目标隧道相关的关联隧道端点对应的地址和/或会话标识，所述会话标识用于区分所述隧道信息所属会话；

所述操作还包括：

26.根据权利要求16至20任一所述的隧道第一端点设备，其特征在于，所述操作应用于N3和/或N9接口。

27.一种网络功能实体，包括存储器，收发机，处理器；其特征在于：

28.根据权利要求27所述的网络功能实体，其特征在于，所述操作还包括以下任一或其组合：

接收所述隧道第一端点发送的所述隧道信息；

29.根据权利要求28所述的网络功能实体，其特征在于，

30.根据权利要求29所述的网络功能实体，其特征在于，所述第二会话标识包括：

永久身份标识SUPI和协议数据单元会话标识PDU Session ID；

所述第一会话标识包括：

永久身份标识SUPI和协议数据单元会话标识PDU Session ID。

31.一种隧道信息发送装置，其特征在于，应用于隧道第一端点，所述装置包括：

第一发送单元，用于基于隧道第二端点的地址，向所述隧道第二端点发送第一用户面消息，所述第一用户面消息包括所述隧道第一端点对应的隧道信息。

32.一种隧道信息发送装置，其特征在于，应用于网络功能实体，所述装置包括：

第二发送单元，用于向隧道第一端点发送第二会话标识和/或隧道第二端点的地址；

33.一种处理器可读存储介质，其特征在于，所述处理器可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于使所述处理器执行权利要求1至11任一项所述的隧道信息发送方法，或权利要求12至15任一项所述的隧道信息发送方法。