CN117202410A - 融合网络的数据通信方法、设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种融合网络的数据通信方法、设备和存储介质。该方法包括：确定终端设备UE与UPF之间的5G会话实例；通过SMF和UPF之间的N4会话，向UPF发送绑定的MAR和PDR，PDR用于指示对待传输的数据复制成两路数据，MAR用于指示复制的两路数据分别采用5G会话实例和WIFI链路传输。本申请的方法，实现了5G和WIFI融合网络的数据双重发送和选择接收功能，提高了数据传输的可靠性，降低了数据传输的时间延迟。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术，尤其涉及一种融合网络的数据通信方法、设备和存储介质。
背景技术
随着5G在全球的成熟商用和在行业数字化的探索，5G正在加速与工业、交通、医疗等各行各业深度融合，推动研发、设计、制造、营销和服务领域数字化、智能化、协同化的发展。同时，5G也面临着来自行业的巨大挑战，例如，随着视频制播行业的超高清视频业务不断创新发展，智能制造等企业的海量监控及直播视频在移动环境下的实时回传，这些需求仅依靠5G技术难以满足高清视频直播业务的上行容量需求，且许多业务通常位于和公网覆盖范围重叠的地理区域，业务在网时间长、容量需求大，如果完全采用公网5G频率，可能会影响公网的用户体验，如果采用专用5G频率，则需要获得数百兆赫兹的频谱资源，短期内难以实现，而5G和WIFI融合方案成为可行且经济的一种实现方式。
现有技术中3GPP标准协议中提及了ATSSS(Access Traffic Steering，Switching，Splitting，接入流量控制、交换和分流)和MPTCP(Multi-Path TCP Protocol，多路径传输控制协议)功能，虽然都是5G核心网络在3GPP和非3GPP接入之间进行数据流量处理，但是ATSSS在5G和WIFI两种类型的访问之间切换或拆分流量以达到减少移动网络拥塞的目的，是一个流在多个接入上分流并行传送及在不同接入通道间相互切换，而MPTCP是建立一个主连接和多个独立的备用连接，当主连接不可用，可以不用再做TCP握手重连，而是直接走另一个连接去继续业务，从而防止频繁的TCP握手和重连。
现有技术WIFI和5G连接没有在网络上融合，而是到应用侧去汇聚的，网络侧无法实现两种连接方式的双重发送和选择接收，且现有技术需要对硬件升级，建网成本高。
发明内容
本申请提供一种融合网络的数据通信方法、设备和存储介质，用以解决融合网络中数据传输双重发送和选择接收的问题。
第一方面，本申请提供一种融合网络的数据通信方法，应用于SMF，包括：
确定终端设备UE与UPF之间的5G会话实例；
通过SMF和UPF之间的N4会话，向所述UPF发送绑定的MAR和PDR，所述PDR用于指示对待传输的数据复制成两路数据，所述MAR用于指示复制的两路数据分别采用所述5G会话实例和WIFI链路传输。
第二方面，本申请提供一种融合网络的数据通信方法，应用于UPF，包括：
接收SMF通过SMF和UPF之间的N4会话发送的绑定的MAR和PDR，所述PDR用于指示对待传输的数据复制成两路数据，所述MAR用于指示复制的两路数据分别采用5G会话实例和WIFI链路传输；
若存在待发送数据，将待发送的数据复制成两路数据，分别采用所述5G会话实例和WIFI链路传输所述两路数据；
若存在待接收数据，则采用所述5G会话实例和WIFI链路中的至少一个进行数据接收。
第三方面，本申请提供一种融合网络的数据通信装置，包括：
确定模块，用于确定终端设备UE与UPF之间的5G会话实例；
发送模块，用于通过SMF和UPF之间的N4会话，向所述UPF发送绑定的MAR和PDR；
指示模块，所述PDR用于指示对待传输的数据复制成两路数据，所述MAR用于指示复制的两路数据分别采用所述5G会话实例和WIFI链路传输。
第四方面，本申请提供一种融合网络的数据通信设备，包括：
处理器、存储器、通信接口，处理器、存储器、通信接口通过总线连接；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以实现如上任一项所述的一种融合网络的数据通信方法。
第五方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如上任一项所述的一种融合网络的数据通信方法。
本申请提供的一种融合网络的数据通信方法、设备和存储介质，通过确定终端设备UE与UPF之间的5G会话实例；通过SMF和UPF之间的N4会话，向UPF发送绑定的MAR和PDR，PDR用于指示对待传输的数据复制成两路数据，MAR用于指示复制的两路数据分别采用5G会话实例和WIFI链路传输，由于，MAR用于指示复制的两路数据分别采用5G会话实例和WIFI链路传输，因此，实现了数据在5G会话实例和WIFI链路的双发功能，绑定5G会话实例和WIFI链路为一个会话实例，由于，UE和UPF在接收到数据时，优先选择时间延迟小的数据，因此本申请的方法实现5G和WIFI网络融合，实现两种连接方式下的数据双重发送和选择接收，数据传输可靠性高，时间延迟更低。
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。
图1为本申请提供的一种融合网络的数据通信方法一个实施例流程图；
图2为本申请提供的一种融合网络的数据通信方法的会话实例确定的一个实施例流程图；
图3为本申请提供的一种融合网络的数据通信方法的一个信令图；
图4A为本申请提供的一种融合网络的数据通信方法一个实施例流程图；
图4B是数据双重发送和选择接收通道示意图；
图5是本申请实施例提供的一种融合网络的数据通信装置示意图；
图6是本申请实施例提供的一种融合网络的数据通信设备示意图。
通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，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。
首先对本申请所涉及的名词进行解释：
无线接入网(Radio Access Network，RAN)：是指固定用户全部或部分以无线的方式接入到交换机；
TWAN(Trusted WLAN Access Network)：是指可信的无线局域网；
3GPP(Third Generation Partnership Project)：是指由各个国际标准化组织组成的非营利性联盟，旨在制定数据和语音通信系统的技术标准，3GPP协议是目前全球最为广泛使用的3G和4G移动通信标准，是支持LTE和5G的核心技术之一；
UPF(User Plane Function)：是指用户数据面功能实体,是5GC核心网中负责用户数据报文处理的单元,支持GTP-U/C与PFCP等协议接口与5GC其他网元通信；
UE(User Experience)：是指用户，是移动通讯中一个重要概念，3G和4G网络中，用户终端就叫做UE，这里的UE包含手机，智能终端，多媒体设备，流媒体设备等；
上行隧道：是指用户电脑向网络发送信息时的数据传输隧道；
下行隧道：是指网络向用户电脑发送信息时的传输速率；
认证管理功能(Access and Mobility Management Function，AMF)：是指负责接入和移动管理功能终端接入权限和切换等；
会话管理功能(Session Management Function，SMF)：是指5G基于服务架构的一个功能单元，SMF主要负责与分离的数据面交互，创建、更新和删除PDU会话，并管理UPF的会话环境；
N2(Interface between RAN nodes)：是指无线接入网络节点之间的接口，用于RAN节点间通信的标准接口，可以将不同厂家的设备相连，并支持多种协议的通信；
N3：是指3GPP协议栈中的第三层协议，是用于实现移动通信系统中的控制和信息传输功能的一种协议；
F-TEID(Full Qualified TEID)：是指全量隧道端点标识；
PDU会话：是指UE和指定业务平台之间的一条逻辑连接，为UE提供到业务平台的用户面连接；
转发动作规则(Forwarding Action Rules，FAR)：是指用来指示UPF怎样转发数据包的规则；
IP地址(Internet Protocol Address)：是指一种在因特网上的给主机编址的方式，也称为网际协议地址；
TWAP(Trusted WLAN Access Point)：是指可信任的无线访问节点；
TWIF(Trusted WLAN Interworking Function)：是指将N5CW终端接入5G核心网的网关模块，作为N5CW终端的代理，执行用户注册和会话等流程；
接入网(Access Network，AN)：是指可以部分或全部代替传统的用户本地线路网，并可包括复用、交叉连接和传输功能，是可以将各种用户接入到业务接点、能支持包括窄带和宽带多种业务综合接入的接入网；
动态主机设定协定(Dynamic Host Configuration Protocol，DHCP)：是指一个局域网的网络协议，用于给内联网或网络服务供应商自动分配IP地址给用户、给内联网管理员作为对所有电脑作中央管理的手段；
N5CW(Non-5G-Capable over WLAN)：是指支持WLAN的非5G设备；
网络附属存储(Network Attached Storage，NAS)：是指一种专用数据存储服务器，它以数据为中心，将存储设备与服务器彻底分离，集中管理数据，从而释放带宽、提高性能、降低总拥有成本、保护投资，其成本远低于使用服务器存储，而效率却远高于后者；
网络切片管理功能(Network Slice Management Function,Nsmf):是指负责NSI(Network Slice Instance，网络切片实例)的管理和编排，以及从网络切片相关需求中衍生出网络切片子网相关要求；
SM上下文：是指SMF为其管理的所有活动PDU会话保留会话管理；
统一数据管理功能(Unified Data Management，UDM)：是指负责用户标识、签约数据、鉴权数据的管理、用户的服务网元注册管理的功能；
无线网络里的集中式协调功能(Point Coordination Function，PCF)：是指无线域中和分组域接口的设备，由于A8/A9不要求开放，PCF可能是集成在BSC/MSC中的某些板卡，也可能是单独的设备；
用户平面功能(User Plane Function，UPF)：数据从基站到网络的路由转发是它的主要功能，是核心网里唯一的处理数据的模块，剩下的模块都是处理信令的，也就是做网络控制的；
N4：是指位于SMF和UPF之间的接口，用于传输SMF和UPF间的控制面信息，负责建立和管理特点会话项目；
PDR(包检测规则)：是指用来规定UPF如何对数据包进行检测和分类的规则；
Yw接口：是指将RJ45、USB、HDMI等网络数据接口集成于标准圆形连接器中，以此提高网络信息传输的可靠性、耐环境性和抗冲击性，同时也具有快速连接、安装及接线方便等优点，是一种高可靠的网络连接器，特别适合电子设备间的数据传输；
GTPU(GPRS Tunneling Protocol User Plane)：是指一种用于移动通信网络中的协议，主要用于在不同的移动网络之间进行数据传输，主要用于传输用户数据。
现有技术中，3GPP标准协议中提及了ATSSS(Access Traffic Steering,Switching,Splitting,接入流量控制、交换和分流)和MPTCP(Multi-Path TCP Protocol，多路径传输控制协议)功能，WIFI和5G连接没有在网络上融合，而是到应用侧去汇聚的，网络侧无法实现两种连接方式的双重发送和选择接收环节，且现有技术需要对硬件升级，建网成本高。
针对上述问题，本申请提供了一种融合网络的数据通信方法，可以实现在5G和WIFI融合网络下数据的双重发送和选择接收，数据传输可靠性高，时间延迟更低。具体技术构思是：
终端设备同时通过5G和WIFI两条链路接入5G核心网，建立并绑定终端设备UE与UPF之间的5G会话实例，通过SMF和UPF之间的N4会话，向UPF发送绑定的MAR和PDR，PDR用于指示对待传输的数据复制成两路数据，MAR用于指示复制的两路数据分别采用5G会话实例和WIFI链路传输，实现数据的双重发送。
本申请提供的融合网络的数据通信方法，旨在解决现有技术的如上技术问题。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本申请的实施例进行描述。
图1为本申请提供的一种融合网络的数据通信方法一个实施例流程图，如图1所示，该方法的执行主体可以为融合网络的数据通信的会话管理功能(SMF)，该会话管理功能(SMF)可以通过硬件方式，或者软件方式，或者硬件和软件相结合的方式执行以下步骤。该方法包括：
S101、确定终端设备UE与UPF之间的5G会话实例；
终端设备UE和UPF之间通过RAN和TWAN两条链路接入5G核心网并分别创建3GPP接入的PDU会话和非3GPP接入的PDU会话，这两条链路共用一个5G会话实例。
其中，终端设备UE可以是生产操作机械臂、工业机器人等自动化生产业务的终端设备，终端设备UE将采集信息、运行状态等上传到业务平台以及获取业务平台下发作业任务等指令，这个过程需要超高的可靠性来保障生产业务。
其中，终端设备UE通过RAN链路接入5G核心网，并创建3GPP接入的PDU会话，具体步骤如下：
终端设备UE按照3GPP协议，通过5G基站RAN向AMF发送注册请求，并在5G核心网完成注册流程。通过5G基站RAN向SMF发送会话请求并在5G核心网完成会话创建流程。
其中，SMF为UE分配IP地址，例如ip1；UPF分配N3口上行隧道F-TEID地址，例如f-teid1；RAN分配N3口下行隧道F-TEID地址，例如f-teid2。
其中，SMF与UPF创建N4会话，SMF下发上行数据包检测规则PDR1(ip1，f-teid1，任意分配)关联转发动作规则FAR1(forw)，对上行数据执行转发。SMF下发下行数据包检测规则PDR2(任意分配，ip1)关联转发动作规则FAR2(forw，f-teid2)，对来自业务平台的下行数据执行转发，并给数据包中的GTPU头添加隧道信息，例如f-teid2。
其中，上述步骤认为和业务平台服务器IP地址无关，用“任意分配”表示服务器地址通配，如果业务平台服务器的IP地址也要成为业务识别的过滤条件则将此处的“任意分配”替换为具体的业务平台服务器IP。
其中，终端设备UE通过TWAN链路接入5G核心网，并创建非3GPP接入的PDU会话，具体步骤如下：
其中，终端设备UE在通过TWAN链路接入核心网时，可以视为N5CW设备。
N5CW设备向TWAP发送WIFI接入请求，TWAP向TWIF转发注册请求，并按照3GPP协议完成注册流程，N5CW设备成功接入5G核心网。TWIF代理N5CW设备创建PDU会话，如果该会话实例采用预留会话标识，且该N5CW设备已经建立过5G会话实例，那么使用原有的5G会话实例，SMF将原有的IP地址(例如ip1)再次分配给N5CW设备。SMF给UPF发送N4会话更新请求消息，向UPF下发转发动作规则，用于指示TWIF所在的下行隧道转发动作，创建FAR3(forw，F-TEID)。F-TEID为TWIF要给此PDU会话分配的TWIF的N3口下行隧道地址，此步骤先不赋值，在后续步骤分配后完成更新。下发多接入规则MAR，创建MAR1(4，FAR2id,FAR3id)绑定PDR2指示UPF进行后续的双发处理。
其中，N5CW设备不承载5G核心网的信令消息，而是由TWAN模块作为代理WLAN的网元节点，模拟终端在5G核心网认证、接入并模拟基站作为协议接口的端节点。TWIF(TrustedWLAN Interworking Function)是将N5CW终端接入5G核心网的网关模块，作为N5CW终端的代理，执行用户注册和会话等流程。TWAP(Trusted WLAN Access Point)是可信任的无线访问节点，是N5CW终端进入5G网络的接入点，实现一定范围内多用户的无线接入。
其中，终端设备UE通过RAN和TWAN两条链路接入5G核心网并创建PDU会话的过程，不区先后顺序，可以先通过RAN接入5G核心网创建PDU会话实例，也可以先通过TWAN接入5G核心网创建PDU会话实例，只要会话实例采用预留的会话标识，就使用同一个会话实例，而不是创建一个新的会话实例。
S102、通过SMF和UPF之间的N4会话，向UPF发送绑定的MAR和PDR，PDR用于指示对待传输的数据复制成两路数据，MAR用于指示复制的两路数据分别采用5G会话实例和WIFI链路传输。
SMF通过N4会话，向UPF发送多接入规则MAR，绑定包检测规则PDR，用于指示UPF进行后续的双重发送。
其中，PDR用于指示UPF如何对数据包进行检测和分类，对于待传输的数据复制成两路数据，后续双重发送分别发送这两路数据。
其中，MAR用于指示复制的两路数据分别采用5G会话实例和WIFI链路传输。
本申请提供的一种融合网络的数据通信方法，通过确定终端设备UE与UPF之间的5G会话实例；通过SMF和UPF之间的N4会话，向UPF发送绑定的MAR和PDR，PDR用于指示对待传输的数据复制成两路数据，MAR用于指示复制的两路数据分别采用5G会话实例和WIFI链路传输，由于，MAR用于指示复制的两路数据分别采用5G会话实例和WIFI链路传输，因此，实现了数据在5G会话实例和WIFI链路的双发功能，绑定5G会话实例和WIFI链路为一个会话实例，由于，UE和UPF在接收到数据时，优先选择时间延迟小的数据，因此本申请的方法实现5G和WIFI网络融合，实现两种连接方式下的数据双重发送和选择接收，数据传输可靠性高，时间延迟更低。
如图2所示为本申请提供的一种融合网络的数据通信方法的会话实例确定的一个实施例流程图，如图2所示，该方法包括：
S201、判断UE是否已创建5G会话实例，且5G会话实例采用预留会话标识；
其中，S201步骤是在前面S101步骤的基础上提供的确定终端设备UE与UPF之间的5G会话实例的具体方式：
SMF为PDU会话选择合适的UPF，SMF查阅SM上下文判断UE是否已经在5G网络中创建过3GPP接入的会话，并且新创建的会话和已创建的会话是否都采用预留的会话标识。
其中，预留会话标识具体规则如下：3GPP协议中定义，PDU会话ID取值范围为0-255，终端设备UE创建3GPP接入的PDU会话使用的会话ID取值范围在1-15，可以在此段ID之外，为非3GPP接入的PDU会话使用特殊的会话ID值，例如16-20。这样，非3GPP接入的PDU会话ID不会与终端设备UE创建3GPP接入的PDU会话的会话ID相同，区分两条链路发起的PDU会话建立请求消息。
S202、若已创建5G会话实例，则MAR中指示采用携带的预留会话标识进行数据传输。
SMF为PDU会话选择合适的UPF，SMF查阅SM上下文发现该用户已经在5G网络中创建过3GPP接入的会话，并且新创建的会话和已创建的会话都采用预留的会话标识，那么，SMF不按照3GPP协议规定流程创建一个新的会话实例，而是使用原有5G会话实例，SMF使用原有IP地址(即上述分配的ip1)再次分配给终端设备UE。
S203、若未创建5G会话实例，则为UE分配IP地址并重新建立5G会话实例。
若SMF查阅SM上下文发现该用户没有在5G网络中创建过3GPP接入的会话，那么就给终端设备UE重新分配IP地址并重新建立5G会话实例。
S204、MAR中新增一个枚举值，枚举值用于指示UPF对数据采用5G会话实例和WIFI链路传输。
其中，S204步骤是在前面S102步骤的基础上提供的MAR用于指示复制的两路数据分别采用5G会话实例和WIFI链路传输的具体方式：
3GPP标准协议定义的MAR信息单元中的“转向模式信息单元”用来控制流量在3GPP和非3GPP接入上的分配，目前3GPP协议支持如主备模式、最小时延模式、负载均衡模式、优先级模式，取值分别为0、1、2、3，在此基础上在“转向模式信息单元”中新增一个枚举值“Dual-channel transmission(双通道传输)”用于指示UPF该下行数据需要进行双路发送，取值4。
S205、通过SMF和UPF之间的N4会话，向UPF发送FAR，FAR用于指示采用5G会话实例和WIFI链路的数据传输规则。
通过SMF和UPF之间的N4会话，SMF向UPF发送转发动作规则FAR，转发动作规则FAR用于指示UPF怎样转发数据包的规则，在MAR中，3GPP访问转发动作信息字段携带下行基站分配的N3口隧道对应的FAR的FAR ID(例如FAR2id)，在非3GPP访问转发动作信息字段携带下行TWIF分配的N3口隧道对应的FAR的FAR ID(例如FAR3id)。后续UPF收到业务平台下发给UE的业务数据通过PDR过滤后会将数据包复制成两个，3GPP和非3GPP通道下挂的FAR2和FAR3都发送该数据包，实现数据包采用5G会话实例和WIFI链路的数据传输规则。
S206、接收AMF发送的会话建立请求，向UPF发起N4会话创建；
AMF向SMF发送会话建立请求，SMF按照3GPP协议注册PDU会话，给UDM发送获取签约数据请求获取用户的签约数据，SMF按照3GPP协议给PCF发送获取策略请求消息获取用户策略，SMF为PDU会话选择合适的UPF，SMF向UPF发起N4会话创建请求。
其中，如果SMF查阅SM上下文发现该UE已经创建过5G会话实例，并且新创建的该会话ID采用预留的会话标识时，SMF向UPF发起N4会话更新请求。
S207、在N4会话创建之后，向AMF发送会话建立接受。
SMF向UPF发起N4会话创建，N4会话创建之后UPF向SMF发送N4会话建立响应消息。
在RAN链路中，SMF向AMF发送PDU会话建立接受，通知RAN和UE需要建立PDU会话，根据3GPP协议创建PDU会话。
在TWAN链路中，SMF向AMF发送PDU会话建立接受，通知TWIF和UE需要建立PDU会话，AMF向TWIF发送PDU会话请求，携带PDU会话建立接受消息。TWIF向AMF发送PDU会话响应，携带TWIF为此PDU会话分配的TWIF的N3口下行隧道F-TEID地址，例如f-teid3。AMF向SMF发送PDU会话更新请求。SMF向UPF再次发送N4会话更新，提供TWIF的N3口下行隧道F-TEID地址，将TWIF分配的下行N3口GTPU隧道信息更新给UPF，TWIF向TWAP发送会话响应。
本申请中对于同一个终端设备UE，SMF支持将UE通过RAN接入的会话和通过TWAN接入的会话绑定为同一个会话实例，而不是分别创建两个会话实例。UE通过RAN和TWAN两种接入方式分别申请创建会话，5G核心网为先申请创建的会话的UE新分配一个IP，SMF在N4口新创建N4会话。后申请创建的会话不给UE分配新的IP，而是为UE分配原有IP，并且SMF在N4口不新创建N4会话，而是更新N4会话，完善会话规则和新通道的隧道信息，即同一个用户RAN和TWAN接入的PDU会话分配相同的IP地址，N4只建立一个会话。完成5G和WIFI网络融合，绑定一个会话实例，执行数据的双重发送，UE和UPF在收到相同的数据包中选择先到达的/时延小的数据进行处理，使数据传输的效率更高。
如图3所示为本申请提供的一种融合网络的数据通信方法的一个信令图，如图3所示，该方法包括：
S301、UE按照3GPP协议，通过5G基站RAN向AMF发送注册请求，并在5G核心网完成注册流程。
S302、UE通过RAN向AMF发送注册请求，AMF在核心网中走3GPP协议注册流程，注册结果返回给RAN。
S303、RAN向UE发送注册接受，完成注册流程。
S304、UE按照3GPP协议，通过5G基站RAN向SMF发送会话请求，并在5G核心网完成会话创建流程。
S305、UE通过RAN向SMF发送会话请求。
S306、SMF向UPF发起N4会话创建。
S307、会话建立成功。
S308、UE向TWAP发送WIFI接入请求。
S309、TWAP通过Yw接口向TWIF转发Yw注册请求。
S310、TWIF向AMF发送接入网类型的N2消息，其中包含初始注册消息。AMF在核心网中按照3GPP协议进行注册。
S311、TWIF通过Yw接口向TWAP发送Yw注册接受。
S312、TWAP向UE发送WIFI接入响应。
S313、UE通过TWAN接入鉴权完成后，发送DHCP请求给TWAP。
S314、TWAP通过Yw接口向TWIF发送Yw会话请求，通知TWIF发起会话创建，触发TWIF代理N5CW设备创建PDU会话。
S315、TWIF向AMF发送PDU会话建立请求。
S316、AMF向SMF发送PDU会话创建SM上下文请求。
S317、SMF按照3GPP协议在UDM注册该PDU会话，给UDM发送获取签约数据请求获取用户的签约数据。
S318、SMF按照3GPP协议给PCF发送获取策略请求消息获取用户策略。
S319、SMF为PDU会话选择合适的UPF，SMF为UE分配IP地址。
S320、SMF给UPF发送N4会话更新请求，消息携带新的会话规则下发给UPF。
S321、SMF向AMF发送转发N1N2消息操作请求，携带UE的IP地址、通信网络隧道等信息，以及PDU会话建立接受，通知TWIF和UE需要建立PDU会话。
S322、AMF向TWIF发送N2接口PDU会话请求，携带PDU会话建立接受。
S323、TWIF向AMF发送N2接口PDU会话响应，携带接入网隧道消息。
S324、AMF向SMF发送PDU会话更新SM上下文请求。
S325、SMF向UPF发送N4会话更新，提供接入网隧道消息，将TWIF分配的N3口下行GTPU隧道信息更新给UPF。
S326、UPF向SMF返回N4会话更新响应。
S327、TWIF向TWAP发送Yw会话响应，携带UE的IP地址。
S328、TWAP将核心网分配的UE的IP地址通过DHCP响应消息分配给UE。
图4A为本申请提供的一种融合网络的数据通信方法一个实施例流程图，如图4A所示，该方法的执行主体可以为融合网络的数据通信的用户平面功能(UPF)，该用户平面功能(UPF)可以通过硬件方式，或者软件方式，或者硬件和软件相结合的方式执行以下步骤。该方法包括：
S401、接收SMF通过SMF和UPF之间的N4会话发送的绑定的MAR和PDR，PDR用于指示对待传输的数据复制成两路数据，MAR用于指示复制的两路数据分别采用5G会话实例和WIFI链路传输；
UPF接收SMF通过SMF和UPF之间的N4会话发送的MAR和PDR，MAR和PDR绑定在一起用于指示UPF对数据进行后续的双重发送处理。
其中，PDR用于指示对待传输的数据复制成两路数据。
其中，MAR用于指示复制的两路数据分别采用5G会话实例和WIFI链路传输。
其中，UE和UPF之间数据双重发送和选择接收通道如图4B所示，图4B是数据双重发送和选择接收通道示意图。
S402、若存在待发送数据，将待发送的数据复制成两路数据，分别采用5G会话实例和WIFI链路传输两路数据；
UPF接收到来自业务平台发送的数据，将数据复制成两个数据包，分别采用5G会话实例和WIFI链路进行传输，在网络融合的情况下，实现对于同一数据的双重发送。
S403、若存在待接收数据，则采用5G会话实例和WIFI链路中的至少一个进行数据接收。
若UPF有需要接收的数据，对于5G会话实例和WIFI链路中传输过来的数据，UPF选择接收先到达的数据进行处理，减少数据传输的时间延迟。
本申请提供的一种融合网络的数据通信方法，通过5G会话实例和WIFI链路两个通道对数据进行传输，区别于现有技术中单通道传输接收，本申请的方法提高了数据传输的可靠性，并且降低了数据传输时间延迟，终端设备可以有5G的NAS会话功能，也可以是没有5G的NAS会话功能的N5CW设备，应用场景更加全面。
本申请一个可能的实施例提供一种融合网络的数据通信装置，图5是本申请实施例提供的一种融合网络的数据通信装置示意图，如图5所示，一种融合网络的数据通信装置50包括：确定模块501、发送模块502、指示模块503；
确定模块501，用于确定终端设备UE与UPF之间的5G会话实例；
发送模块502，用于通过SMF和UPF之间的N4会话，向UPF发送绑定的MAR和PDR；
指示模块503，PDR用于指示对待传输的数据复制成两路数据，MAR用于指示复制的两路数据分别采用5G会话实例和WIFI链路传输。
本申请一个可能的实施例提供一种融合网络的数据通信设备，图6是本申请实施例提供的一种融合网络的数据通信设备示意图，如图6所示，一种融合网络的数据通信设备包括：处理器601、存储器602、通信接口603，处理器601、存储器602、通信接口603通过总线604连接；
存储器602存储计算机执行指令；
处理器601执行存储器602存储的计算机执行指令，以实现如上任一项融合网络的数据通信方法。
处理器601的具体实现过程可参见上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。
在上述的图6所示的实施例中，应理解，处理器可以是中央处理单元(英文：Central Processing Unit，简称：CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文：Digital Signal Processor，简称：DSP)、专用集成电路(英文：Application SpecificIntegrated Circuit，简称：ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
存储器可能包含高速存储器(Random Access Memory，RAM)，也可能还包括非易失性存储器(Non-volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。
总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component，PCI)总线或扩展工业标准体系结构(ExtendedIndustry Standard Architecture，EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。
在本申请一个可能的实施例中，还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，计算机执行指令被处理器执行时用于实现如上的融合网络的数据通信方法。
上述的计算机可读存储介质，可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。计算机可读存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
示例性的可读存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该可读存储介质读取信息，且可向该可读存储介质写入信息。当然，计算机可读存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和计算机可读存储介质可以位于专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuits，简称：ASIC)中。当然，处理器和计算机可读存储介质也可以作为分立组件存在于设备中。
单元的划分，仅仅为逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
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单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明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。
功能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通过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。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，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。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。
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书来限制。
Claims (10)
1.一种融合网络的数据通信方法，其特征在于，应用于SMF，包括：
确定终端设备UE与UPF之间的5G会话实例；
通过SMF和UPF之间的N4会话，向所述UPF发送绑定的MAR和PDR，所述PDR用于指示对待传输的数据复制成两路数据，所述MAR用于指示复制的两路数据分别采用所述5G会话实例和WIFI链路传输。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定终端设备UE与UPF之间的5G会话实例，包括：
判断所述UE是否已创建5G会话实例，且所述5G会话实例采用预留会话标识；
若已创建5G会话实例，则所述MAR中指示采用携带的所述预留会话标识进行数据传输。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若未创建5G会话实例，则为所述UE分配IP地址并重新建立5G会话实例。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MAR用于指示复制的两路数据分别采用所述5G会话实例和WIFI链路传输，还包括：
所述MAR中新增一个枚举值，所述枚举值用于指示所述UPF对数据采用所述5G会话实例和WIFI链路传输。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过SMF和UPF之间的N4会话，向所述UPF发送FAR，所述FAR用于指示采用所述5G会话实例和WIFI链路的数据传输规则。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收AMF发送的会话建立请求，向所述UPF发起N4会话创建；
在所述N4会话创建之后，向所述AMF发送会话建立接受。
7.一种融合网络的数据通信方法，其特征在于，应用于UPF，包括：
接收SMF通过SMF和UPF之间的N4会话发送的绑定的MAR和PDR，所述PDR用于指示对待传输的数据复制成两路数据，所述MAR用于指示复制的两路数据分别采用5G会话实例和WIFI链路传输；
若存在待发送数据，将待发送的数据复制成两路数据，分别采用所述5G会话实例和WIFI链路传输所述两路数据；
若存在待接收数据，则采用所述5G会话实例和WIFI链路中的至少一个进行数据接收。
8.一种融合网络的数据通信装置，包括：
确定模块，用于确定终端设备UE与UPF之间的5G会话实例；
发送模块，用于通过SMF和UPF之间的N4会话，向所述UPF发送绑定的MAR和PDR；
指示模块，所述PDR用于指示对待传输的数据复制成两路数据，所述MAR用于指示复制的两路数据分别采用所述5G会话实例和WIFI链路传输。
9.一种融合网络的数据通信设备，包括：
处理器、存储器、通信接口，处理器、存储器、通信接口通过总线连接；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以实现如权利要求1至7中任一项所述的一种融合网络的数据通信方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1至7任一项所述的一种融合网络的数据通信方法。
Priority Applications (1)
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