CN116963262A - 中继传输方法、切换方法、装置和用户设备 - Google Patents

中继传输方法、切换方法、装置和用户设备 Download PDF

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CN116963262A CN202210401186.6A CN202210401186A CN116963262A CN 116963262 A CN116963262 A CN 116963262A CN 202210401186 A CN202210401186 A CN 202210401186A CN 116963262 A CN116963262 A CN 116963262A
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Abstract

本申请的实施例提供了一种中继传输方法，包括：建立所述中继到网络的第一协议数据单元会话连接，以及建立第一中继与所述用户设备之间的第二协议数据单元会话连接；根据用户设备和非第三代合作伙伴计划互通功能实体之间的多路径传输控制协议连接，使所述用户设备与网络在进行信号传输时，同时经第一中继和第二中继连接至所述网络；通过非第三代合作伙伴计划互通功能实体多路径传输控制协议代理，支持多径能力，通过多中继路径可以提升蜂窝系统容量和连接的可靠性，可用于高可靠低时延的商业和垂直行业应用，以及云网边端家庭应用，解决了远端UE如何和网络建立基于多中继的多路径连接建立的问题，提升了5G+蜂窝系统现有容量，实现蜂窝网络高频覆盖。

Description

中继传输方法、切换方法、装置和用户设备
技术领域
本申请涉及无线通信领域，具体而言，涉及一种中继传输方法、切换方法、装置和用户设备。
背景技术
在无线通信领域，由于频谱资源极其宝贵，使得目前无线通信的发展趋势是所使用的频率越来越高，但是频率与信号覆盖之间具有一定影响关系，经外场测试表明，随着频率的提高，会大大缩小信号覆盖半径。而由于成本原因，目前的高频基站不能大规模部署，覆盖范围有限。
ProSe(Proximity-based Services，邻近服务)中继技术可以将覆盖外的远端UE(User Equipment，用户设备)通过ProSe中继接入网络，是解决高频覆盖的潜在手段。在5G网络中，需要采用中继并发传输的方式提升5G蜂窝系统的现有容量，但是，现有ProSe中继技术不支持可以提高系统容量的多中继并发传输，因此，导致无法直接通过ProSe中继技术实现蜂窝网络的高频覆盖。
发明内容
为解决上述技术问题，本申请的实施例提供了一种中继传输方法、切换方法、装置、电子设备、计算机可读存储介质以及计算机程序产品。进而至少在一定程度上实现N3IWF(Non-3GPP InterWorking Function，非第三代合作伙伴计划互通功能实体)控制与远端UE之间MPTCP(MultiPath Transmission Control Protocol，多路传输控制协议)多中继连接的建立，可以提升蜂窝系统容量和连接的可靠性，适用于高可靠低时延的商业和垂直行业应用。
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。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种中继传输方法，包括：对中继执行网络注册，以建立所述中继到网络的第一协议数据单元会话连接，所述中继配置为与非第三代合作伙伴计划互通功能实体连接，所述中继包括第一中继和第二中继；基于所述第一中继为用户设备分配的网络地址，建立所述第一中继与所述用户设备之间的第二协议数据单元会话连接；根据用户设备和非第三代合作伙伴计划互通功能实体之间的多路径传输控制协议连接，使所述用户设备与网络在进行信号传输时，同时经第一中继和第二中继连接至所述网络，所述多路径传输控制协议连接是基于所述第一协议数据单元会话连接和第二协议数据单元会话连接建立的。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种中继传输装置，包括：网络注册模块，用于对中继执行网络注册；第一会话模块，用于建立所述中继到网络的第一协议数据单元会话连接，所述中继配置为与非第三代合作伙伴计划互通功能实体连接，所述中继包括第一中继和第二中继；第二会话模块，用于基于所述第一中继为用户设备分配的网络地址，建立所述第一中继与所述用户设备之间的第二协议数据单元会话连接；传输模块，用于根据用户设备和非第三代合作伙伴计划互通功能实体之间的多路径传输控制协议连接，使所述用户设备与网络在进行信号传输时，同时经第一中继和第二中继连接至所述网络，所述多路径传输控制协议连接是基于所述第一协议数据单元会话连接和第二协议数据单元会话连接建立的。
在本申请的实施例所提供的技术方案中，所述传输模块配置为根据所述第二中继的网络地址和用户设备的新网络地址，建立用户设备到第二中继的第三协议数据单元会话连接，所述第二中继的网络地址和用户设备的新网络地址是基于所述多路径传输控制协议获取的；基于所述第一协议数据单元会话连接和第三协议数据单元会话连接，建立所述用户设备与所述非第三代合作伙伴计划互通功能实体之间的多路径传输控制协议的子流连接；通过所述多路径传输控制协议连接，使用户设备经第一中继连接至所述网络，通过多路径传输控制协议的子流连接，使用户设备经第二中继连接至所述网络。
在本申请的实施例所提供的技术方案中，中继传输装置还包括安全模块，用于根据非第三代合作伙伴计划互通功能实体的网络地址，建立所述用户设备与非第三代合作伙伴计划互通功能实体之间的信令安全协议隧道；基于所述信令安全协议隧道对所述用户设备执行非接入层注册，以使所述用户设备接入至网络。
在本申请的实施例所提供的技术方案中，所述安全模块配置为：根据非第三代合作伙伴计划互通功能实体的网络地址和网络密钥交换协议，建立所述用户设备和非第三代合作伙伴计划互通功能实体的之间的安全协议关联；基于所述安全协议关联，接收用户设备的请求信息和非第三代合作伙伴计划互通功能实体对所述请求信息的响应信息，所述请求信息中包括网络密钥交换验证请求和用户设备的多径参数，所述响应信息包括网络密钥交换验证请求响应和非第三代合作伙伴计划互通功能实体的多径能力参数；根据所述网络密钥交换验证请求和网络密钥交换验证请求响应，使用户设备和非第三代合作伙伴计划互通功能实体之间进行网络密钥交换；完成所述网络密钥交换后，根据用户设备的多径能力参数和非第三代合作伙伴计划互通功能实体的多径能力参数，建立所述多路径传输控制协议连接和多路径传输控制协议子流连接。
根据本申请实施例的一个方面，提供了另外一种中继传输方法，包括：执行中继发现，建立与第一中继之间的第二协议数据单元会话连接，所述第一中继配置为与非第三代合作伙伴计划互通功能实体连接；根据所述用户设备的网络地址和非第三代合作伙伴计划互通功能实体的网络地址，建立所述用户设备与非第三代合作伙伴计划互通功能实体的多路径传输控制协议连接，所述用户设备的网络地址由第一中继分配，所述非第三代合作伙伴计划互通功能实体的网络地址是基于中继和网络之间的第一协议数据单元会话连接获取的，所述中继包括第一中继和第二中继；根据所述多路径传输控制协议连接，使所述用户设备与网络在进行信号传输时，同时经第一中继和第二中继连接至所述网络，所述多路径传输控制协议连接是基于所述第一协议数据单元会话连接和第二协议数据单元会话连接建立的。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种用户设备，包括：中继发现单元，用于执行中继发现；会话单元，用于建立与第一中继之间的第二协议数据单元会话连接，所述第一中继配置为与非第三代合作伙伴计划互通功能实体连接；多路径传输控制协议单元，用于根据所述用户设备的网络地址和非第三代合作伙伴计划互通功能实体的网络地址，建立所述用户设备与非第三代合作伙伴计划互通功能实体之间的多路径传输控制协议连接，所述用户设备的网络地址由第一中继分配，所述非第三代合作伙伴计划互通功能实体的网络地址是基于中继和网络之间的第一协议数据单元会话连接获取的，所述中继包括第一中继和第二中继；传输单元，用于根据所述多路径传输控制协议连接，使所述用户设备与网络在进行信号传输时，同时经第一中继和第二中继连接至所述网络，所述多路径传输控制协议连接是基于所述第一协议数据单元会话连接和第二协议数据单元会话连接建立的。
在本申请的实施例所提供的技术方案中，中继发现单元配置为：在执行中继发现，并发现所述第一中继后，建立所述用户设备和所述第一中继之间的单播通信连接；基于所述单播通信连接，使所述用户设备接收所述第一中继分配的用户设备的网络地址；根据所述用户设备的网络地址，建立所述用户设备与第一中继之间的第二协议数据单元会话连接。
在本申请的实施例所提供的技术方案中，传输单元配置为：基于所述多路径传输控制协议连接，接收并记录非第三代合作伙伴计划互通功能实体的网络地址和用于进行多径并发中继传输的多条中继路径的网络地址；根据所述多条中继路径的网络地址，得到用户设备的新网络地址和第二中继的网络地址；当需要扩展中继路径时，基于所述用户设备的新网络地址、第二中继的网络地址和非第三代合作伙伴计划互通功能实体的网络地址，建立用户设备到所述第二中继的第三协议数据单元会话连接；根据所述第三协议数据单元会话连接和第一协议数据单元会话连接，建立多路径传输控制协议的子流连接；通过所述多路径传输控制协议连接，使用户设备经第一中继连接至所述网络，通过多路径传输控制协议的子流连接，使用户设备经第二中继连接至所述网络。
在本申请的实施例所提供的技术方案中，用户设备还包括注册单元，用于当所述用户设备首次接入网络时，向所述非第三代合作伙伴计划互通功能实体发送注册请求信息，以使所述非第三代合作伙伴计划互通功能实体将注册请求信息转发至核心网网元执行非接入网注册流程；接收所述非第三代合作伙伴计划互通功能实体发送的认证完成消息，完成注册，并接入网络。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种中继切换方法，包括：对中继执行网络注册，以建立所述中继到网络的第一协议数据单元会话连接，所述中继配置为与非第三代合作伙伴计划互通功能实体连接，所述中继包括第一中继和第二中继；基于所述第一中继为用户设备分配的网络地址，建立所述第一中继与所述用户设备之间的第二协议数据单元会话连接；根据非第三代合作伙伴计划互通功能实体的网络地址，建立所述用户设备与非第三代合作伙伴计划互通功能实体之间的信令安全协议隧道，以使所述用户设备通过第一中继与非第三代合作伙伴计划互通功能实体连接，并接入网络；复用所述信令安全协议隧道，以建立用户设备到第二中继的第三协议数据单元会话连接，使用户设备切换至通过第二中继与所述非第三代合作伙伴计划互通功能实体连接，并接入至所述网络。
在本申请的实施例所提供的技术方案中，复用所述信令安全协议隧道，以建立用户设备到第二中继的第三协议数据单元会话连接，包括：根据非第三代合作伙伴计划互通功能实体的网络地址，建立所述用户设备与非第三代合作伙伴计划互通功能实体之间的信令安全协议隧道；基于所述信令安全协议隧道对所述用户设备执行非接入层注册，以使所述用户设备接入至网络；当发起中继切换时，对所述信令安全协议隧道进行复用，并通过因特网密钥更新的移动性和多宿协议，重新配置用户设备的网络地址；根据重新配置的用户设备的网络地址，建立用户设备到第二中继的第三协议数据单元会话连接。
根据本申请实施例的一个方面，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前所述的中继传输方法。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可读指令，当所述计算机可读指令被计算机的处理器执行时，使计算机执行如上所述的中继传输方法。
根据本申请实施例的一个方面，还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上所述的中继传输方法中的步骤。
在本申请的一些实施例所提供的技术方案中，通过基于中继到网络的第一协议数据单元会话连接，第一中继与用户设备之间的第二协议数据单元会话连接，利用用户设备和非第三代合作伙伴计划互通功能实体之间的多路径传输控制协议连接，以支持多径能力，通过多中继路径可以提升蜂窝系统容量和连接的可靠性，可用于高可靠低时延的商业和垂直行业应用，以及云网边端家庭应用，解决了远端UE如何和网络建立基于多中继的多路径连接建立的问题，提升了5G+蜂窝系统现有容量，实现蜂窝网络高频覆盖。
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者来讲，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是本申请的一示例性实施例示出的示例性系统架构的示意图；
图2是本申请的一示例性实施例示出的一种中继传输方法的流程图；
图3是本申请的一示例性实施例示出的中继传输方法的拓扑图；
图4是本申请的一示例性实施例示出的中继传输方法中多径并发传输实现的流程示意图；
图5是本申请的一示例性实施例示出的中继传输方法中多径并发传输实现的交互示意图；
图6是本申请的一示例性实施例示出的另一种中继传输方法的流程图；
图7是本申请的一示例性实施例示出的一种中继切换方法的流程图；
图8是本申请的一示例性实施例示出的中继传输装置的示意图；
图9是本申请的一示例性实施例示出的用户装置的示意图；
图10是本申请的一示例性实施例示出的一种用户设备的硬件结构示意图；
图11是本申请的一示例性实施例示出的另一种用户设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例执行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
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。
在本申请中提及的“多个”是指两个或者两个以上。“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。
首先需要说明的是，5G核心网支持通过非3GPP接入网(例如WLAN访问)，非3GPP接入网可以通过N3IWF连接到5G核心网。N3IWF分别通过N2和N3接口连接5G核心网CP(controlplane，控制面)和UP(user plane，用户面)功能。如果所选的N3IWF与3GPP接入位于同一PLMN(Public Land Mobile Network，公共陆地移动网)，则通过3GPP接入和非3GPP接入同时连接到PLMN的同一5G核心网络的UE将由同一个AMF(接入和移动管理)服务。
MPTCP可以允许传输控制协议(TCP)连接使用多个路径来最大化信道资源使用，MPTCP在无线网络环境中作用尤为突出。除了信道的反向多路复用机制带来的的数据传输率的增益，当用户进入或退出覆盖范围时，链路可以被添加或丢弃，不会中断端对端TCP连接。MPTCP包括PC5(直连通信接口，终端与终端之间的通信接口)和Uu(蜂窝网通信接口，终端和基站之间的通信接口)。为解决两个终端之间的近距离通信，3GPP提出了ProSe技术。ProSe以3GPP LTE为基础，定义了新的逻辑接口PC5，两个ProSe UE之间可以通过PC5接口进行近距离通信。ProSe包含ProSe direct Discovery(ProSe直接发现)过程和ProSedirectCommunication(ProSe直接通信)过程，这两个过程中所使用的空口资源可以预配置。
在5G网络中，PDU(Protocol Data Unit，协议数据单元)连接业务就是用户设备UE和DN(Data Network，数据网络)之间交换PDU数据包的业务，PDU连接业务通过UE或应用服务器发起PDU会话的建立来实现。一个PDU会话是指一个用户终端UE与数据网络DN之间进行通讯的过程，PDU会话建立后，也就是建立了一条UE和DN的数据传输通道。
IPSec(Internet Protocol Security，网络安全协议)通过相应的隧道技术，可实现VPN。IPSec有两种模式：隧道模式和传输模式。隧道模式适用于保护不同网络之间的通信(当通信必须经过中间的不受信任的网络时)。隧道模式主要用来与不支持L2TP(Layer2Tunneling Protocol，层二隧道协议)/IPSec或PPTP(点对点协议)连接的网关或终端系统进行互操作。本申请的实施例不对此进行限制。
本申请实施例的技术方案涉及计算机技术和无线通信技术等技术，具体通过如下实施例进行说明:
图1是本申请的一示例性实施例示出的示例性系统架构的示意图。
参照图1所示，系统架构可以包括UE、中继传输设备101和网络，其中，中继传输设备101可以是连接UE与5G网络之间的通信线路，传输媒介可以包括架空明线、电缆、光缆和无线电波等，也可以是处理计算机、计算集群、神经网络计算机等中的至少一种。相关技术人员可以使用该中继传输设备101实现多ProSe中继并发传输，提升5G+蜂窝系统现有容量，实现蜂窝网络高频覆盖。
示意性的，中继传输设备101通过N3IWF控制与远端UE之间MPTCP连接的建立，AMF(接入和移动性管理)控制远端UE的接入，SMF(会话管理)负载多中继路径的计费等流程，通过多ProSe中继并发传输，提升蜂窝系统容量和连接的可靠性，可用于高可靠低时延的商业和垂直行业应用，以及用于云网边端家庭应用。
需要说明的是，本申请实施例所提供的中继传输方法一般由中继传输设备101执行。
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2是本申请的一示例性实施例示出的中继传输方法的流程图，该中继传输方法可以由中继传输设备来执行，该传输设备可以是图1中所示的中继传输设备101。参照图2所示，该中继传输方法至少包括步骤S210至步骤S230，详细介绍如下：
S210、对中继执行网络注册，以建立中继到网络的第一协议数据单元会话连接，中继配置为与非第三代合作伙伴计划互通功能实体连接，中继包括第一中继和第二中继。
图3是本申请的一示例性实施例示出的中继传输方法的拓扑图，如图3所示，远端UE和U2N中继之间可以通过PC5接口连接，U2N中继和NG-RAN(5G无线接入网)之间通过Uu口连接，NG-RAN与UPF之间通过N3接口连接，UPF与N3IWF之间通过N6口连接，N3IWF与AMF之间通过N2口连接。在本申请的一个实施例中，Layer-3(层三)U2N(ue-to-network relay，用户设备到网络中继)中继执行注册流程，建立与网络的PDU会话连接。在远端UE启用MPTCP(Multipath TCP，多路径传输控制协议)功能，通过MPTCP协议，可以转向、切换和拆分多中继路径的TCP流量。通过记录每条路径上U2N中继分配下来的IPR，可以用于多径传输。通过N3IWF，可以向远端UE发送MPTCP代理信息，即MPTCP代理的IP地址、端口号和类型。
在本申请的一个实施例中，PDU连接业务就是用户设备UE和数据网络DN之间交换PDU数据包的业务，PDU连接业务通过UE或应用服务器AF发起PDU会话的建立来实现。一个PDU会话是指一个用户终端UE与数据网络DN之间进行通讯的过程，PDU会话建立后，也就是建立了一条UE和DN的数据传输通道。在本实施例中，连接到支持N3IWF的U2N中继的远端UE可以选择N3IWF并确定N3IWF IP地址。在实际应用中，可能会存在不支持多径的N3IWF的场景(例如，尚未添加MPTCP代理功能)，针对这种情况，可以在FQDN(Fully Qualified DomainName，全限定域名)的构造时增加MPTCP字段，基于FQDN选择支持多径的N3IWF。
S220、基于第一中继为用户设备分配的网络地址，建立第一中继与用户设备之间的第二协议数据单元会话连接。
在本申请的一个实施例中，远端UE执行U2N中继的发现，并建立单播模式通信连接，根据第一中继分配的IP地址建立与中继之间的PDU会话进行中继。
S230、根据用户设备和非第三代合作伙伴计划互通功能实体之间的多路径传输控制协议连接，使用户设备与网络在进行信号传输时，同时经第一中继和第二中继连接至网络，多路径传输控制协议连接是基于第一协议数据单元会话连接和第二协议数据单元会话连接建立的。
在本申请的一个实施例中，一旦建立了MPTCP连接，N3IWF将存储MPTCP会话条目，包括远端UE的MA-PDU会话IP地址及其TCP端口、link-specific(针对特定路径的多路径IP地址及TCP端口，指存储每条路径的地址和端口)的多路径IP地址及其TCP端口，当接收到上行或下行MPTCP流量时，N3IWF可以将存储的MPTCP会话条目用于随后的IP转换。本实施例中的会话条目中的会话信息可以包括号码、IMSI、IMEI、PDU会话ID、会话类型(IPv4、IPv6、IPv4v6、Ethenet、Unstructured)、上下行速率、计费ID、漫游状态信息、UE的IP信息、PCF信息、Qos信息、隧道信息、目的地地址、SMF标识、切片信息、默认DRB信息、数据网名、AMF信息、用户位置信息、会话管理信息、UPF ID、在线计费标识、离线计费标识等相关信息。在本实施例中，本领域技术人员应该可以知晓，在进行多径中继传输时，并不只局限于采用两条中继路径，其中，第二中继可以包括多个，从而通过上述方法可以实现中继多径并发传输。
图4示出了中继传输方法中多径并发传输实现的流程示意图。如图4所示，包括步骤S410至步骤S430，详细介绍如下：
S410、根据第二中继的网络地址和用户设备的新网络地址，建立用户设备到第二中继的第三协议数据单元会话连接，第二中继的网络地址和用户设备的新网络地址是基于所述多路径传输控制协议获取的。
在本申请的一个实施例中，通过第一协议数据单元会话连接和第二协议数据单元会话连接，可以建立远端UE-第一中继-网络之间的中继路径，当远端UE需要扩展一条新中继路径时，可以再通过远端UE执行新U2N中继的发现，并建立新的单播模式通信连接，根据第二中继分配的新的IP地址建立与第二中继之间的PDU会话进行中继。同样的，连接到支持N3IWF的U2N中继的远端UE选择N3IWF并确定N3IWF IP地址。直至基于N3IWF IP或FQDN确保连接至同一个N3IWF，此时远端UE得到一个新的IP并与新U2N中继建立PDU会话，建立远端UE-第二中继-网络之间的新的中继路径。
在本申请的一个实施例中，用户设备(即远端UE)可以通过使用修改的IKE(internet key exchange互联网密钥交换协议)过程表明自身的MPTCP能力，与N3IWF建立信令IPsec隧道和MPTCP连接，执行NAS注册，并通过N3IWF将声明多径能力的参数转发至AMF和SMF。本实施例中的IPsec是一个协议包，通过对IP协议的分组进行加密和认证来保护IP协议的网络传输协议簇。
S420、基于第一协议数据单元会话连接和第三协议数据单元会话连接，建立用户设备与所述非第三代合作伙伴计划互通功能实体之间的多路径传输控制协议的子流连接。
在本申请的一个实施例中，当远端UE需要扩展一条新中继路径时，基于N3IWF IP或FQDN确保连接至同一个N3IWF，此时远端UE得到一个新的IP并与新U2N中继建立PDU会话。远端UE可以使用修改的IKE过程来表明自身的MPTCP能力，基于第一协议数据单元会话连接和第三协议数据单元会话连接，远端UE与N3IWF建立信令IPsec隧道和MPTCP子流。
S430、通过多路径传输控制协议连接，使用户设备经第一中继连接至所述网络，通过多路径传输控制协议的子流连接，使用户设备经第二中继连接至网络。
图5示出了中继传输方法中多径并发传输实现的交互示意图。在本申请的一个实施例中，如图5所示，首先，Layer-3 U2N中继执行注册流程，建立与网络的PDU会话连接，即第一协议数据单元会话连接，然后远端UE执行U2N中继的发现，并建立单播模式通信连接，根据中继分配的IP地址建立与中继之间的PDU会话进行中继，连接到支持N3IWF的U2N中继的远端UE选择N3IWF并确定N3IWF IP地址。在实际应用中，由于可能存在不支持多径的N3IWF的场景，可以在FQDN的构造时增加MPTCP字段，基于FQDN选择支持多径的N3IWF，远端UE使用修改的IKE过程表明自身的MPTCP能力，与N3IWF建立信令IPsec隧道和MPTCP连接，执行NAS注册，并通过N3IWF将声明多径能力的参数转发至AMF和SMF，最后，当远端UE需要扩展一条新中继路径时，可以重复执行上述建立之前的中继路径步骤，直至基于N3IWF IP或FQDN确保连接至同一个N3IWF，此时远端UE得到一个新的IP并与新U2N中继建立PDU会话。远端UE可以通过使用修改的IKE过程表明自身的MPTCP能力，与N3IWF建立信令IPsec隧道和MPTCP子流。
在本申请的一个实施例中，在建立第一中继与所述用户设备之间的第二协议数据单元会话连接之后，可以根据非第三代合作伙伴计划互通功能实体的网络地址，建立用户设备与非第三代合作伙伴计划互通功能实体之间的信令安全协议隧道；基于信令安全协议隧道对用户设备执行非接入层注册，以使用户设备接入至网络。
在本申请的一个实施例中，非接入层作为核心网与用户设备之间的功能层，可以支持核心网与用户设备之间的信令和数据传输，非接入层的功能包括移动性管理、呼叫控制、会话管理和身份管理，UE和AMF之间的控制面最高层功能包块支持UE移动性的一般过程如认证、鉴权、通用UE配置更新和安全控制模式过程，支持会话管理过程，通过上述过程可以建立和维持UE与数据网络之间的数据连接，支持NAS传输过程以提供UE参数更新信息等有效载荷的传输。在本实施例中，基于信令安全协议隧道对用户设备执行非接入层注册，以使用户设备接入至网络。
在本申请的一个实施例中，在根据非第三代合作伙伴计划互通功能实体的网络地址，建立用户设备与非第三代合作伙伴计划互通功能实体之间的信令安全协议隧道之后，根据非第三代合作伙伴计划互通功能实体的网络地址和网络密钥交换协议，建立用户设备和非第三代合作伙伴计划互通功能实体的之间的安全协议关联；基于安全协议关联，接收用户设备的请求信息和非第三代合作伙伴计划互通功能实体对请求信息的响应信息，请求信息中包括网络密钥交换验证请求和用户设备的多径参数，响应信息包括网络密钥交换验证请求响应和非第三代合作伙伴计划互通功能实体的多径能力参数；根据网络密钥交换验证请求和网络密钥交换验证请求响应，使用户设备和非第三代合作伙伴计划互通功能实体之间进行网络密钥交换；完成网络密钥交换后，根据用户设备的多径能力参数和非第三代合作伙伴计划互通功能实体的多径能力参数，建立多路径传输控制协议连接和多路径传输控制协议子流连接。
图6是本申请的一示例性实施例示出的另一种中继传输方法的流程图，该中继传输方法可以由用户设备即远端UE来执行，参照图6所示，该中继传输方法至少包括步骤S610至步骤S630，详细介绍如下：
S610、执行中继发现，建立与第一中继之间的第二协议数据单元会话连接，第一中继配置为与非第三代合作伙伴计划互通功能实体连接。
在本申请的一个实施例中，远端UE在执行中继发现，并发现第一中继后，建立用户设备和所述第一中继之间的单播通信连接；基于单播通信连接，使用户设备接收第一中继分配的用户设备的网络地址；根据用户设备的网络地址，建立用户设备与第一中继之间的第二协议数据单元会话连接。
在本申请的一个实施例中，远端UE启用MPTCP功能，记录每条路径上U2N中继分配下来的IP用于多径传输。远端UE执行U2N中继的发现，并建立单播模式通信连接，根据第一中继分配的IP地址建立与第一中继之间的PDU会话进行中继。
S620、根据用户设备的网络地址和非第三代合作伙伴计划互通功能实体的网络地址，建立用户设备与非第三代合作伙伴计划互通功能实体之间的多路径传输控制协议连接，用户设备的网络地址由第一中继分配，非第三代合作伙伴计划互通功能实体的网络地址是基于中继和网络之间的第一协议数据单元会话连接获取的，中继包括第一中继和第二中继。
在本申请的一个实施例中，建立用户设备与N3IWF之间的多路径传输控制协议连接，接收N3IWF向远端UE发送MPTCP代理信息，即MPTCP代理的IP地址、端口号和类型。
S630、根据多路径传输控制协议连接，使用户设备与网络在进行信号传输时，同时经第一中继和第二中继连接至网络，多路径传输控制协议连接是基于第一协议数据单元会话连接和第二协议数据单元会话连接建立的。
在本申请的一个实施例中，基于多路径传输控制协议连接，接收并记录非第三代合作伙伴计划互通功能实体的网络地址和用于进行多径并发中继传输的多条中继路径的网络地址；根据多条中继路径的网络地址，得到用户设备的新网络地址和第二中继的网络地址；当需要扩展中继路径时，基于用户设备的新网络地址、第二中继的网络地址和非第三代合作伙伴计划互通功能实体的网络地址，建立用户设备到所述第二中继的第三协议数据单元会话连接；根据第三协议数据单元会话连接和第一协议数据单元会话连接，建立多路径传输控制协议的子流连接；通过多路径传输控制协议连接，使用户设备经第一中继连接至网络，通过多路径传输控制协议的子流连接，使用户设备经第二中继连接至所述网络。
在本申请的一个实施例中，远端UE使用修改的IKE过程表明自身的MPTCP能力，与N3IWF建立信令IPsec隧道和MPTCP连接，执行NAS注册，并通过N3IWF将声明多径能力的参数转发至AMF和SMF。当远端UE需要扩展一条新中继路径时，确保与原中继路径连接至同一个N3IWF，此时远端UE得到一个新的IP并与新U2N中继建立PDU会话。使用修改的IKE过程表明自身的MPTCP能力，与N3IWF建立信令IPsec隧道和MPTCP子流。
在本申请的一个实施例中，修改IKE过程可以包括，首先，可以使远端UE根据N3IWFIP或FQDN在5G PLMN中选择N3IWF，远端UE启动IKE初始交换，建立与所选的N3IWF的IPsec安全关联(SA，securityassociation)，即安全协议关联。IPSec工作时，首先两端的设备必须就SA(securityassociation)达成一致，这是两者之间的一项安全策略协定。SA可以包括：加密算法、鉴别算法、共享会话密钥、密钥使用期限。SA是单向的，故欲进行双向通信需建立两个SA。IPSec接收端的设备可以根据接收端的SA数据库对使用IPSec加密的数据进行相应的解密并接收，从而达到传送数据的私有性和完整性。IKE是网络秘钥交换协议，是IPSec技术的核心组成部分，通过IKE可以对双方进行认证，交换公共密钥，产生私钥资源，并进行密钥管理，IKE分两个阶段运行，以确定IKE和IPSec的SA。第一阶段让IKE对等体彼此验证对方并并确定会话秘钥，这个阶段使用DH(Diffie-Hellman，密钥交换协议)交换、cookie和ID交换创建一个ISAKMP(网络安全关联密钥管理协议)SA，确定ISAKMP SA后，发起方和应答方之间的所有IKE通信都将通过加密和完整性校验检查从而进行保护该阶段的目的是在对等体之间建立一条安全的通信信道，以便对阶段二的协商进行保护。阶段二则使用ESP(Encapsulating Security Payload，封装安全载荷ESP)或者AH(Authentication Header，认证头)来保护IP数据流，以协商并确定IPSec SA。在本实施例中，远端UE应通过发送IKE_AUTH请求消息来启动IKE_AUTH交换，其中，在IKE_AUTH请求消息中添加UE的MP_CAPABLE参数，或是MP_JOIN参数，以声明发送方具有MPTCP能力并希望在此连接上建立MPTCP连接，或是希望在已有的MPTCP连接上建立一条新的子流。N3IWF以IKE_AUTH响应消息响应。其中，在IKE_AUTH响应消息中添加N3IWF的MP_CAPABLE参数或MP_JOIN参数，声明该N3IWF具有MPTCP代理能力。远端UE验证N3IWF信息，向NI3WF发送所述远端UE、N3IWF的MP_CAPABLE/MP_JOIN参数和ACK确认信息。
在本申请的一个实施例中，MPTCP结构主要包括kind、Length、subtype，其中kind字段表示该头部选项为MPTCP头部选项；Length字段表示该头部选项的长度，subtype选项表示该MPTCP选项的子类型，剩下的字节则为该子类选项的具体数据。根据subtype值的不同，MPTCP选项的子类型相应的也不同，其中子类型包括MP_CAPABLE和MP_JOIN。
在本申请的一个实施例中，当用户设备首次接入网络时，向非第三代合作伙伴计划互通功能实体发送注册请求信息，以使非第三代合作伙伴计划互通功能实体将注册请求信息转发至核心网网元执行非接入网注册流程；接收非第三代合作伙伴计划互通功能实体发送的认证完成消息，完成注册，并接入网络。
在本申请的一个实施例中，当远端UE首次接入网络时，还需发送注册请求。其中，在注册请求中添加MP_INDICATOR参数向网络声明该UE的多径能力。当UE首次接入时，N3IWF将注册请求转发至AMF，执行注册流程。UE完成身份验证，N3IWF向UE发送认证完成信息。N3IWF将包含MP_INDICATOR参数的注册请求转发至SMF，用于后续远端UE使用多中继功能的计费、流量控制等流程。
在本申请的一个实施例中，在远端UE和N3IWF之间建立信令IPsec隧道以及MPTCP连接或子流，每条MPTCP子流对应一条信令IPsec隧道。N3IWF的MPTCP代理功能将存储MPTCP会话条目，包括远端UE的所有地址(每条子流上U2N中继分配的IP)。当UE首次接入时，AMF向N3IWF发送NAS注册接受消息，N3IWF通过已建立的信令IPsec隧道将其转发到UE，同时发送自身的MPTCP代理信息。
图7示出了本申请实施例中的一种中继切换方法的流程示意图。
如图7所示，中继切换方法包括：
S710、对中继执行网络注册，以建立中继到网络的第一协议数据单元会话连接，中继配置为与非第三代合作伙伴计划互通功能实体连接，中继包括第一中继和第二中继。
在本申请的一个实施例中，如附图5所示，对中继执行网络注册和建立中继到网络会话连接的过程与上述实施例中的方式相同，在此不再赘述。
S720、基于第一中继为用户设备分配的网络地址，建立第一中继与用户设备之间的第二协议数据单元会话连接。
在本申请的一个实施例中，如附图5所示，建立第一中继与远端UE连接的过程也与上述实施例中的方式相同，在此不再赘述。
S730、根据非第三代合作伙伴计划互通功能实体的网络地址，建立用户设备与非第三代合作伙伴计划互通功能实体之间的信令安全协议隧道，以使用户设备通过第一中继与非第三代合作伙伴计划互通功能实体连接，并接入网络。
在本申请的一个实施例中，如附图5所示，建立远端UE与N3IWF连接的过程也与上述实施例中的方式相同，在此不再赘述。
S740、复用所述信令安全协议隧道，以建立用户设备到第二中继的第三协议数据单元会话连接，使用户设备切换至通过第二中继与非第三代合作伙伴计划互通功能实体连接，并接入至网络。
在本申请的一个实施例中，远端UE使用IKE建立IPsec隧道，建立远端UE-中继-网络的一条会话路径，在发起路径切换时，通过重用已经建立的隧道，建立通过第二中继的一条新路径，并进行中继数据传输。然后通过远端UE释放旧的PC5连接(即切换前的远端UE到第一中继的路径)，从而完成中继切换。本实施例与上述中继传输方法中的实施例不同之处在于，在本实施例中，可以不用MPTCP功能，只通过使用IKE建立IPsec隧道。通过复用已经建立的隧道，来重新配置远端UE的面向与之前相同的N3IWF的外层IP地址。
在本申请的一个实施例中，复用信令安全协议隧道，以建立用户设备到第二中继的第三协议数据单元会话连接，包括：根据非第三代合作伙伴计划互通功能实体的网络地址，建立所述用户设备与非第三代合作伙伴计划互通功能实体之间的信令安全协议隧道；基于所述信令安全协议隧道对所述用户设备执行非接入层注册，以使所述用户设备接入至网络；当发起中继切换时，对所述信令安全协议隧道进行复用，并通过因特网密钥更新的移动性和多宿协议，重新配置用户设备的网络地址；根据重新配置的用户设备的网络地址，建立用户设备到第二中继的第三协议数据单元会话连接。
在本申请的一个实施例中，可以通过使用MOBIKE(IKEv2 MobilityandMultihoming Protocol，因特网密钥更新的移动性和多宿协议)机制来重新配置UE的面向与之前相同的N3IWF的外层IP地址。N3IWF可以使用TS 23.501中第6.2.9节中指定的MOBIKE重新使用为不受信任的非3GPP接入网络内的本地移动锚指定的机制。然后，通过新建立的基于第二中继的新中继路径进行中继数据传输，最后远端释放旧的PC5连接，完成中继切换。本领域技术人员应该可以知晓，本实施例中的中继切换方法和上述实施例中的中继传输方法，是基于一个整体构思，均是利用同一个N3IWF作为锚点，以实现中继路径的多径传输和中继路径切换，在实际应用中，本实施例中的中继切换方法可以独立使用，也可以与上述实施例中的中继传输方法结合使用，本处也不对此进行限制，在此不再赘述。
图8示出了本申请实施例中的一种中继传输装置的结构图。
如图8所示，中继传输装置800包括：
网络注册模块810，用于对中继执行网络注册；
第一会话模块820，用于建立中继到网络的第一协议数据单元会话连接，所述中继配置为与非第三代合作伙伴计划互通功能实体连接，中继包括第一中继和第二中继；
第二会话模块830，用于基于第一中继为用户设备分配的网络地址，建立第一中继与用户设备之间的第二协议数据单元会话连接；
传输模块840，用于根据用户设备和非第三代合作伙伴计划互通功能实体之间的多路径传输控制协议连接，使用户设备与网络在进行信号传输时，同时经第一中继和第二中继连接至所述网络，多路径传输控制协议连接是基于所述第一协议数据单元会话连接和第二协议数据单元会话连接建立的。
在本申请的一个实施例中，通过网络注册模块810使Layer-3 U2N中继执行注册流程，通过第一会话模块820建立与网络的PDU会话连接。远端UE执行U2N中继的发现，并建立单播模式通信连接，通过第二会话模块830可以根据中继分配的IP地址建立与中继之间建立PDU会话。通过传输模块840进行中继传输。当远端UE需要扩展一条新中继路径时，基于N3IWF IP或FQDN确保连接至同一个N3IWF，远端UE得到一个新的IP并与新U2N中继建立PDU会话。远端UE可以通过使用修改的IKE过程表明自身的MPTCP能力，与N3IWF建立信令IPsec隧道和MPTCP子流。
在本申请的一个实施例中，首先，Layer-3 U2N中继执行注册流程，建立与网络的PDU会话连接，即第一协议数据单元会话连接，然后远端UE执行U2N中继的发现，并建立单播模式通信连接，根据中继分配的IP地址建立与中继之间的PDU会话进行中继，连接到支持N3IWF的U2N中继的远端UE选择N3IWF并确定N3IWF IP地址。考虑存在不支持多径的N3IWF的场景，可以在FQDN的构造时增加MPTCP字段，基于FQDN选择支持多径的N3IWF，远端UE使用修改的IKE过程表明自身的MPTCP能力，与N3IWF建立信令IPsec隧道和MPTCP连接，执行NAS注册，并通过N3IWF将声明多径能力的参数转发至AMF和SMF，最后，当远端UE需要扩展一条新中继路径时，执行步骤2、3直至基于N3IWF IP或FQDN确保连接至同一个N3IWF，此时远端UE得到一个新的IP并与新U2N中继建立PDU会话。使用修改的IKE过程表明自身的MPTCP能力，与N3IWF建立信令IPsec隧道和MPTCP子流，如图5所示。
图9示出了本申请实施例中的一种用户设备的结构图。
如图9所示，用户设备900包括：
中继发现单元910，用于执行中继发现；
会话单元920，用于建立与第一中继之间的第二协议数据单元会话连接，所述第一中继配置为与非第三代合作伙伴计划互通功能实体连接；
多路径传输控制协议单元930，用于根据所述用户设备的网络地址和非第三代合作伙伴计划互通功能实体的网络地址，建立用户设备与非第三代合作伙伴计划互通功能实体的网络地址之间的多路径传输控制协议连接，用户设备的网络地址由第一中继分配，非第三代合作伙伴计划互通功能实体的网络地址是基于中继和网络之间的第一协议数据单元会话连接获取的，中继包括第一中继和第二中继；
传输单元940，用于根据多路径传输控制协议连接，使用户设备与网络在进行信号传输时，同时经第一中继和第二中继连接至网络，多路径传输控制协议连接是基于第一协议数据单元会话连接和第二协议数据单元会话连接建立的。
在本申请的一个实施例中，用户设备基于多路径传输控制协议连接，接收并记录非第三代合作伙伴计划互通功能实体的网络地址和用于进行多径并发中继传输的多条中继路径的网络地址；根据多条中继路径的网络地址，得到用户设备的新网络地址和第二中继的网络地址；当需要扩展中继路径时，基于用户设备的新网络地址、第二中继的网络地址和非第三代合作伙伴计划互通功能实体的网络地址，建立用户设备到所述第二中继的第三协议数据单元会话连接；根据第三协议数据单元会话连接和第一协议数据单元会话连接，建立多路径传输控制协议的子流连接；通过多路径传输控制协议连接，使用户设备经第一中继连接至网络，通过多路径传输控制协议的子流连接，使用户设备经第二中继连接至网络。
在本申请的一个实施例中，远端UE(即用户设备)使用修改的IKE过程表明自身的MPTCP能力，与N3IWF建立信令IPsec隧道和MPTCP连接，执行NAS注册，并通过N3IWF将声明多径能力的参数转发至AMF和SMF。当远端UE需要扩展一条新中继路径时，确保与原中继路径连接至同一个N3IWF，此时远端UE得到一个新的IP并与新U2N中继建立PDU会话。使用修改的IKE过程表明自身的MPTCP能力，与N3IWF建立信令IPsec隧道和MPTCP子流。
在本申请的一个实施例中，用户设备修改IKE过程可以包括，首先，可以使远端UE根据N3IWF IP或FQDN在5G PLMN中选择N3IWF，远端UE启动IKE初始交换，建立与所选的N3IWF的IPsec安全关联(SA)，即安全协议关联，远端UE应通过发送IKE_AUTH请求消息来启动IKE_AUTH交换，其中，在IKE_AUTH请求消息中添加UE的MP_CAPABLE参数，或是MP_JOIN参数，以声明发送方具有MPTCP能力并希望在此连接上建立MPTCP连接，或是希望在已有的MPTCP连接上建立一条新的子流。N3IWF以IKE_AUTH响应消息响应。其中，在IKE_AUTH响应消息中添加N3IWF的MP_CAPABLE参数或MP_JOIN参数，声明该N3IWF具有MPTCP代理能力。远端UE验证N3IWF信息，向NI3WF发送所述远端UE、N3IWF的MP_CAPABLE/MP_JOIN参数和ACK确认信息。
需要说明的是，上述实施例所提供的中继传输装置、用户设备与上述实施例所提供的中继传输方法属于同一构思，其中各个模块和单元执行操作的具体方式已经在方法实施例中进行了详细描述，此处不再赘述。上述实施例所提供的中继传输装置和用户设备在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能，本处也不对此进行限制。
图10示出了适于用来实现本申请实施例的用户设备的硬件结构示意图。
在本申请的一个实施例中，该设备可以包括：一个或多个处理器；和其上存储有指令的一个或多个机器可读介质，当由所述一个或多个处理器执行时，使得所述设备执行图2所述的方法。在实际应用中，该设备可以作为终端设备，也可以作为服务器，本申请实施例对于具体的设备不加以限制。如图10所示，该终端设备可以包括：输入设备1000、第一处理器1001、输出设备1002、第一存储器1003和至少一个通信总线1004。通信总线1004用于实现元件之间的通信连接。第一存储器1003可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储NVM，例如至少一个磁盘存储器，第一存储器1003中可以存储各种程序，用于完成各种处理功能以及实现本实施例的方法步骤。
在本申请的一个实施例中，第一处理器1001例如可以为中央处理器(CentralProcessing Unit，简称CPU)、应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，该第一处理器1001通过有线或无线连接耦合到上述输入设备1000和输出设备1002。
在本申请的一个实施例中，输入设备1000可以包括多种输入设备，例如可以包括面向用户的用户接口、面向设备的设备接口、软件的可编程接口至少一种。可选的，该面向设备的设备接口可以是用于设备与设备之间进行数据传输的有线接口、还可以是用于设备与设备之间进行数据传输的硬件插入接口(例如USB接口、串口等)；可选的，该面向用户的用户接口例如可以是面向用户的控制按键、用于接收语音输入的语音输入设备以及用户接收用户触摸输入的触摸感知设备(例如具有触摸感应功能的触摸屏、触控板等)；可选的，上述软件的可编程接口例如可以是供用户编辑或者修改程序的入口，例如芯片的输入引脚接口或者输入接口等；输出设备1002可以包括显示器、音响等输出设备。该终端设备的处理器包括用于执行上述用户迁移处理模块的功能，具体功能和技术效果参照上述实施例即可，此处不再赘述。
图11示出了另一种用户设备的硬件结构示意图。
在本申请的一个实施例中，图11是对图10在实现过程中的一个具体的实施例。如图11所示，本实施例的终端设备可以包括第二处理器1101以及第二存储器1102。第二处理器1101执行第二存储器1102所存放的计算机程序代码，实现上述实施例中图2所述方法。第二存储器1102被配置为存储各种类型的数据以支持在终端设备的操作。这些数据的示例包括用于在终端设备上操作的任何应用程序或方法的指令，例如消息，信令等。第二存储器1102可能包含随机存取存储器(random access memory，简称RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。可选地，第二处理器1101设置在处理组件1100中。该终端设备还可以包括：通信组件1103，电源组件1104，多媒体组件1105，语音组件1106，输入/输出接口1107和/或传感器组件1108。终端设备具体所包含的组件等依据实际需求设定，本实施例对此不作限定。处理组件1100通常控制终端设备的整体操作。处理组件1100可以包括一个或多个第二处理器1101来执行指令，以完成上述数据处理方法中的全部或部分步骤。此外，处理组件1100可以包括一个或多个模块，便于处理组件1100和其他组件之间的交互。例如，处理组件1100可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件1105和处理组件1100之间的交互。电源组件1104为终端设备的各种组件提供电力。电源组件1104可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为终端设备生成、管理和分配电力相关联的组件。多媒体组件1105包括在终端设备和用户之间的提供一个输出接口的显示屏。在一些实施例中，显示屏可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果显示屏包括触摸面板，显示屏可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。语音组件1106被配置为输出和/或输入语音信号。例如，语音组件1106包括一个麦克风(MIC)，当终端设备处于操作模式，如语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部语音信号。所接收的语音信号可以被进一步存储在第二存储器1102或经由通信组件1103发送。在一些实施例中，语音组件1106还包括一个扬声器，用于输出语音信号。输入/输出接口1107为处理组件1100和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：音量按钮、启动按钮和锁定按钮。传感器组件1108包括一个或多个传感器，用于为终端设备提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件1108可以检测到终端设备的打开/关闭状态，组件的相对定位，用户与终端设备接触的存在或不存在。传感器组件1108可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在，包括检测用户与终端设备间的距离。在一些实施例中，该传感器组件1108还可以包括摄像头等。通信组件1103被配置为便于终端设备和其他设备之间有线或无线方式的通信。在图11实施例中所涉及的通信组件1103、语音组件1106以及输入/输出接口1107、传感器组件1108均可以作为图10实施例中的输入设备的实现方式。
本实施例的另一方面还提供了一种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前所述的中继传输方法。该计算机可读存储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。
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。
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。
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。
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，本上述内容，仅为本申请的较佳示例性实施例，并非用于限制本申请的实施方案，本领域普通技术人员根据本申请的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本申请的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种中继传输方法，其特征在于，包括：
对中继执行网络注册，以建立所述中继到网络的第一协议数据单元会话连接，所述中继配置为与非第三代合作伙伴计划互通功能实体连接，所述中继包括第一中继和第二中继；
基于所述第一中继为用户设备分配的网络地址，建立所述第一中继与所述用户设备之间的第二协议数据单元会话连接；
根据用户设备和非第三代合作伙伴计划互通功能实体之间的多路径传输控制协议连接，使所述用户设备与网络在进行信号传输时，所述第一中继和第二中继通过同时与所述非第三代合作伙伴计划互通功能实体连接，接入至所述网络，所述多路径传输控制协议连接是基于所述第一协议数据单元会话连接和第二协议数据单元会话连接建立的。
2.根据权利要求1所述的中继传输方法，其特征在于，根据用户设备和非第三代合作伙伴计划互通功能实体之间的多路径传输控制协议连接，使所述用户设备与网络在进行信号传输时，同时经第一中继和第二中继连接至所述网络，包括：
根据所述第二中继的网络地址和用户设备的新网络地址，建立用户设备到第二中继的第三协议数据单元会话连接，所述第二中继的网络地址和用户设备的新网络地址是基于所述多路径传输控制协议获取的；
基于所述第一协议数据单元会话连接和第三协议数据单元会话连接，建立所述用户设备与所述非第三代合作伙伴计划互通功能实体之间的多路径传输控制协议的子流连接；
通过所述多路径传输控制协议连接，使用户设备经第一中继连接至所述网络，通过多路径传输控制协议的子流连接，使用户设备经第二中继连接至所述网络。
3.根据权利要求2所述的中继传输方法，其特征在于，在建立所述第一中继与所述用户设备之间的第二协议数据单元会话连接之后，所述方法还包括：
根据非第三代合作伙伴计划互通功能实体的网络地址，建立所述用户设备与非第三代合作伙伴计划互通功能实体之间的信令安全协议隧道；
基于所述信令安全协议隧道对所述用户设备执行非接入层注册，以使所述用户设备接入至网络。
4.根据权利要求3所述的中继传输方法，其特征在于，在根据非第三代合作伙伴计划互通功能实体的网络地址，建立所述用户设备与非第三代合作伙伴计划互通功能实体之间的信令安全协议隧道之后，所述方法还包括：
根据非第三代合作伙伴计划互通功能实体的网络地址和网络密钥交换协议，建立所述用户设备和非第三代合作伙伴计划互通功能实体的之间的安全协议关联；
基于所述安全协议关联，接收用户设备的请求信息和非第三代合作伙伴计划互通功能实体对所述请求信息的响应信息，所述请求信息中包括网络密钥交换验证请求和用户设备的多径参数，所述响应信息包括网络密钥交换验证请求响应和非第三代合作伙伴计划互通功能实体的多径能力参数；
根据所述网络密钥交换验证请求和网络密钥交换验证请求响应，使用户设备和非第三代合作伙伴计划互通功能实体之间进行网络密钥交换；
完成所述网络密钥交换后，根据用户设备的多径能力参数和非第三代合作伙伴计划互通功能实体的多径能力参数，建立所述多路径传输控制协议连接和多路径传输控制协议子流连接。
5.一种中继传输方法，其特征在于，包括：
执行中继发现，建立与第一中继之间的第二协议数据单元会话连接，所述第一中继配置为与非第三代合作伙伴计划互通功能实体连接；
根据所述用户设备的网络地址和非第三代合作伙伴计划互通功能实体的网络地址，建立所述用户设备与非第三代合作伙伴计划互通功能实体之间的多路径传输控制协议连接，所述用户设备的网络地址由第一中继分配，所述非第三代合作伙伴计划互通功能实体的网络地址是基于中继和网络之间的第一协议数据单元会话连接获取的，所述中继包括第一中继和第二中继；
根据所述多路径传输控制协议连接，使所述用户设备与网络在进行信号传输时，同时经第一中继和第二中继连接至所述网络，所述多路径传输控制协议连接是基于所述第一协议数据单元会话连接和第二协议数据单元会话连接建立的。
6.根据权利要求5所述的中继传输方法，其特征在于，执行中继发现，建立与第一中继之间的第二协议数据单元会话连接，包括：
在执行中继发现，并发现所述第一中继后，建立所述用户设备和所述第一中继之间的单播通信连接；
基于所述单播通信连接，使所述用户设备接收所述第一中继分配的用户设备的网络地址；
根据所述用户设备的网络地址，建立所述用户设备与第一中继之间的第二协议数据单元会话连接。
7.根据权利要求5所述的中继传输方法，其特征在于，根据所述多路径传输控制协议连接，使所述用户设备与网络在进行信号传输时，同时经第一中继和第二中继连接至所述网络，包括：
基于所述多路径传输控制协议连接，接收并记录非第三代合作伙伴计划互通功能实体的网络地址和用于进行多径并发中继传输的多条中继路径的网络地址；
根据所述多条中继路径的网络地址，得到用户设备的新网络地址和第二中继的网络地址；
当需要扩展中继路径时，基于所述用户设备的新网络地址、第二中继的网络地址和非第三代合作伙伴计划互通功能实体的网络地址，建立用户设备到所述第二中继的第三协议数据单元会话连接；
根据所述第三协议数据单元会话连接和第一协议数据单元会话连接，建立多路径传输控制协议的子流连接；
通过所述多路径传输控制协议连接，使用户设备经第一中继连接至所述网络，通过多路径传输控制协议的子流连接，使用户设备经第二中继连接至所述网络。
8.根据权利要求5所述的中继传输方法，其特征在于，在根据所述多路径传输控制协议连接，使所述用户设备与网络在进行信号传输时，同时经第一中继和第二中继连接至所述网络之前，还包括：
当所述用户设备首次接入网络时，向所述非第三代合作伙伴计划互通功能实体发送注册请求信息，以使所述非第三代合作伙伴计划互通功能实体将注册请求信息转发至核心网网元执行非接入网注册流程；
接收所述非第三代合作伙伴计划互通功能实体发送的认证完成消息，完成注册，并接入网络。
9.一种中继切换方法，其特征在于，包括：
对中继执行网络注册，以建立所述中继到网络的第一协议数据单元会话连接，所述中继配置为与非第三代合作伙伴计划互通功能实体连接，所述中继包括第一中继和第二中继；
基于所述第一中继为用户设备分配的网络地址，建立所述第一中继与所述用户设备之间的第二协议数据单元会话连接；
根据非第三代合作伙伴计划互通功能实体的网络地址，建立所述用户设备与非第三代合作伙伴计划互通功能实体之间的信令安全协议隧道，以使所述用户设备通过第一中继与非第三代合作伙伴计划互通功能实体连接，并接入网络；
复用所述信令安全协议隧道，以建立用户设备到第二中继的第三协议数据单元会话连接，使用户设备切换至通过第二中继与所述非第三代合作伙伴计划互通功能实体连接，并接入至所述网络。
10.根据权利要求9中的中继切换方法，其特征在于，复用所述信令安全协议隧道，以建立用户设备到第二中继的第三协议数据单元会话连接，包括：
根据非第三代合作伙伴计划互通功能实体的网络地址，建立所述用户设备与非第三代合作伙伴计划互通功能实体之间的信令安全协议隧道；
基于所述信令安全协议隧道对所述用户设备执行非接入层注册，以使所述用户设备接入至网络；
当发起中继切换时，对所述信令安全协议隧道进行复用，并通过因特网密钥更新的移动性和多宿协议，重新配置用户设备的网络地址；
根据重新配置的用户设备的网络地址，建立用户设备到第二中继的第三协议数据单元会话连接。
11.一种中继传输装置，其特征在于，包括：
网络注册模块，用于对中继执行网络注册；
第一会话模块，用于建立所述中继到网络的第一协议数据单元会话连接，所述中继配置为与非第三代合作伙伴计划互通功能实体连接，所述中继包括第一中继和第二中继；
第二会话模块，用于基于所述第一中继为用户设备分配的网络地址，建立所述第一中继与所述用户设备之间的第二协议数据单元会话连接；
传输模块，用于根据用户设备和非第三代合作伙伴计划互通功能实体之间的多路径传输控制协议连接，使所述用户设备与网络在进行信号传输时，同时经第一中继和第二中继连接至所述网络，所述多路径传输控制协议连接是基于所述第一协议数据单元会话连接和第二协议数据单元会话连接建立的。
12.一种用户设备，其特征在于，包括：
中继发现单元，用于执行中继发现；
会话单元，用于建立与第一中继之间的第二协议数据单元会话连接，所述第一中继配置为与非第三代合作伙伴计划互通功能实体连接；
多路径传输控制协议单元，用于根据所述用户设备的网络地址和非第三代合作伙伴计划互通功能实体的网络地址，建立所述用户设备与非第三代合作伙伴计划互通功能实体之间的多路径传输控制协议连接，所述用户设备的网络地址由第一中继分配，所述非第三代合作伙伴计划互通功能实体的网络地址是基于中继和网络之间的第一协议数据单元会话连接获取的，所述中继包括第一中继和第二中继；
传输单元，用于根据所述多路径传输控制协议连接，使所述用户设备与网络在进行信号传输时，同时经第一中继和第二中继连接至所述网络，所述多路径传输控制协议连接是基于所述第一协议数据单元会话连接和第二协议数据单元会话连接建立的。
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