CN117354233A - 跨网元的确定性转发的方法、装置、网元和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种跨网元的确定性转发的方法、装置、网元和存储介质,该方法包括:接收TSN AF所上报的第一转发参数,第一转发参数用于表征承载每个TSN会话的两个TSN网桥的NW‑TT对应的N19接口的转发参数;获取待转发的当前TSN业务流,基于当前TSN业务流和第一转发参数,从预设路径中选取目标转发路径;基于目标转发路径对应的第一转发参数,确定转发当前TSN业务流的出端口参数和对端口参数,将预设的流标签信息、当前TSN业务流和对端口参数按预设传输路径传输至出端口参数所对应的第一NW‑TT。通过本申请,解决了相关技术中的跨UPF的UE到UE的TSN互通场景,无法保证报文确定性转发的问题。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域,尤其涉及一种跨网元的确定性转发的方法、装置、网元和存储介质。
背景技术
作为新一代移动通信系统,5G网络的大带宽、高可靠、低时延,在工业互联网上有着广泛的应用场景,5G网络即能满足工业互联网设备的灵活移动性,助力工厂柔性化生产;还具有差异化的网络定制能力,能够满足多种多样的业务需求。时间敏感网络(TimeSensitive Network,简称TSN)是IEEE802.1任务组开发的一套数据链路层协议规范,目的是构建更可靠、低时延、低抖动的以太网。TSN能够提供微秒级确定性服务,保证各行业的实时性需求;相关技术中,依赖于5G的无线接入与TSN提供的确定性时延,5G TSN技术能够满足无线网络传输中的确定性通信的各类指标,是未来实现工业互联网无线化及柔性制造的重要基础。
在传统的TSN网络中,端站的业务流特性,例如:突发时间、周期、标识、时延要求是登记集中用户配置(Centralized User Configuration,简称CUC)的系统中。CUC将端站特性下发给集中网络配置(Centralized Network Configuration,简称CNC),CNC根据其所控制的各TSN网桥的转发能力、资源预留情况,通过网络配置协议(NetConf)接口,下发基于业务流标识的调度信息,让各业务流无冲突的经过各节点,从而保证时延的确定性。
在相关技术中,引入5G系统后,TSN将5G系统作为一个网桥集成在TSN系统,参考图1和图2所示,TSN网络与5G网络之间通过TSN转换器功能进行互通,TSN转换器包括设备侧TSN转换器(Device Side TSN Translator,简称DS-TT)和网络侧TSN转换器(Network SideTSN Translator,简称NW-TT),对应的报文可以从DS-TT或NW-TT进入TSN网桥。
在相关技术中,在5G LAN场景下,当会话管理功能(Session Managementfunction ,简称SMF)实体为5G虚拟网络组内的用户选择不同的用户平面管理网元(Userplane Function,简称UPF)时,SMF生成一个组级的N4会话,将5G虚拟网络组内用户设备UE之间的用户流量或业务流通过UPF之间的N19隧道转发到指定的UPF,以实现5G虚拟网络组内用户的流量互通,对应的实现跨UPF的UE到UE的互通,在此应用场景中,由SMF控制了5G虚拟网络组内UE之间的转发路径;但当跨UPF的UE到UE的互通应用于TSN时,由于需要由CNC集中控制确定性调度的转发路径和调度参数,所以,5G LAN下所采用的由SMF控制5G虚拟网络组内UE之间的转发路径不适用于TSN;同时,由于CNC无法感知TSN业务流特征和转发要求,没法下发准确的转发路径和调度参数,也就无法保证转发报文在UPF和UPF之间的确定性转发。
针对相关技术中的跨UPF的UE到UE的TSN互通场景,无法保证报文确定性转发的问题,尚未存在有效的解决方案。
发明内容
本申请提供了一种跨网元的确定性转发的方法、装置、网元和存储介质,以至少解决相关技术中的跨UPF的UE到UE的TSN互通场景,无法保证报文确定性转发的问题。
第一方面,本申请提供了一种跨网元的确定性转发的方法,应用于CNC,包括:接收TSN应用实体AF所上报的第一转发参数,其中,所述第一转发参数用于表征承载每个TSN会话的两个TSN网桥的NW-TT对应的N19接口的转发参数,所述第一转发参数是由所述TSN AF从每个所述TSN会话对应的两个所述NW-TT其中一个所上报的能力参数中获取的;获取待转发的当前TSN业务流,基于所述当前TSN业务流和所述第一转发参数,从预设路径中选取目标转发路径,其中,所述当前TSN业务流为按所述N19接口转发的业务流;基于所述目标转发路径对应的所述第一转发参数,确定转发所述当前TSN业务流的出端口参数和对端口参数,并将预设的流标签信息、所述当前TSN业务流和所述对端口参数按预设传输路径传输至所述出端口参数所对应的第一NW-TT,其中,所述流标签信息用于表征对所述当前TSN业务流的唯一标识;控制所述第一NW-TT基于所述流标签信息、所述当前TSN业务流和所述对端口参数生成为预设格式的转发报文,并在所述第一NW-TT与所述对端口参数对应的第二NW-TT的所述N19接口互通时,对所述转发报文进行跨网元的确定性转发。
第二方面,本申请提供了一种跨网元的确定性转发的装置,应用于CNC,包括:
接收模块,用于接收TSN AF所上报的第一转发参数,其中,所述第一转发参数用于表征承载每个TSN会话的两个TSN网桥的NW-TT对应的N19接口的转发参数,所述第一转发参数是由所述TSN AF从每个所述TSN会话对应的两个所述NW-TT其中一个所上报的能力参数中获取的;
选取模块,用于获取待转发的当前TSN业务流,基于所述当前TSN业务流和所述第一转发参数,从预设路径中选取目标转发路径,其中,所述当前TSN业务流为按所述N19接口转发的业务流;
确定模块,用于基于所述目标转发路径对应的所述第一转发参数,确定转发所述当前TSN业务流的出端口参数和对端口参数,并将预设的流标签信息、所述当前TSN业务流和所述对端口参数按预设传输路径传输至所述出端口参数所对应的第一NW-TT,其中,所述流标签信息用于表征对所述当前TSN业务流的唯一标识。
第三方面,提供了一种集中网络配置网元,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现第一方面任一项实施例所述的跨网元的确定性转发的方法的步骤。
第四方面,提供了一种计算机可读存储介质,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第一方面任一项实施例所述的跨网元的确定性转发的方法的步骤。
与相关技术相比,本实施例中提供了跨网元的确定性转发的方法、装置、网元和存储介质,采用接收TSN AF所上报的第一转发参数,所述第一转发参数用于表征承载每个TSN会话的两个TSN网桥的NW-TT对应的N19接口的转发参数,所述第一转发参数是由所述TSNAF从每个所述TSN会话对应的两个所述NW-TT其中一个所上报的能力参数中获取的;获取待转发的当前TSN业务流,基于所述当前TSN业务流和所述第一转发参数,从预设路径中选取目标转发路径,所述当前TSN业务流为按所述N19接口转发的业务流;基于所述目标转发路径对应的所述第一转发参数,确定转发所述当前TSN业务流的出端口参数和对端口参数,并将预设的流标签信息、所述当前TSN业务流和所述对端口参数按预设传输路径传输至所述出端口参数所对应的第一NW-TT,所述流标签信息用于表征对所述当前TSN业务流的唯一标识,解决了相关技术中的跨UPF的UE到UE的TSN互通场景,无法保证报文确定性转发的问题,实现了通过CNC给NW-TT下发N19接口的确定性调度参数,使得UPF发出的TSN业务流引流到支持N19接口的出端口,打上对端UPF的对端口参数和预设的流标签信息的确定性调度策略,保证相应的TSN业务流在5G TSN网桥内的确定性传输的有益效果。
本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出,以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
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,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明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简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为相关技术中的TSN网络系统的示意图;
图2为相关技术中TSN网桥的示意图;
图3为相关技术中TSN网桥之间的连接示意图;
图4是本申请实施例提供的跨网元的确定性转发的方法的流程示意图;
图5是本申请优选实施例中的TSN网桥上报转发参数的时序示意图;
图6是本申请优选实施例中的CNC下发目标转发路径和调度列表的时序示意图;
图7是本申请实施例提供的跨网元的确定性转发的装置的结构框图;
图8是本申请实施例的CNC的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。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的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。
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描述。
图4为本申请实施例提供的跨网元的确定性转发的方法的流程示意图。如图3所示,本申请实施例提供了一种跨网元的确定性转发的方法,应用于CNC,该方法包括如下步骤:
步骤S401,接收时间敏感网络TSN应用实体AF所上报的第一转发参数,其中,第一转发参数用于表征承载每个TSN会话的两个TSN网桥的网络端TSN转换器NW-TT对应的N19接口的转发参数,第一转发参数是由TSN AF从每个TSN会话对应的两个NW-TT其中一个所上报的能力参数中获取的;
在本实施例中,采用TSN网络系统中的CNC作为执行主体,并且,本实施例中,所谓的跨网元的确定性转发是指跨UPF的TSN业务流的确定性转发,具体是研究的是两个UPF之间通过N19接口互通的确定性转发(参考图3所示);在本实施例中,实现TSN业务流的确定性转发,所涉及的对象为承载一个TSN会话的两个TSN网桥的UPF的NW-TT;同时,在TNS网络系统中,需要由CNC集中控制确定性转发的目标转发路径和调度参数(例如:对应的端口参数),因此,CNC需要获取对应TSN网桥上报的N19接口对应的转发参数。
在本实施例中,第一转发参数是一对支持基于N19接口进行确定性转发的NW-TT对应的转发参数。
在本实施例中,CNC获取的TSN网桥上报的N19接口对应的转发参数是由TSN AF经过获取对应的NW-TT的TSN能力,判断是否支持N19接口的确定性转发;向对应的NW-TT订阅N19接口的确定性转发的转发参数以及接收NW-TT上报的对应的转发参数获得的;因TSN AF处于TSN网络系统的5G控制面,TSN网桥处于TSN网络系统的5G用户面,TSN AF需要按(TSNAF)-策略控制网元(Policy Control function,简称PCF)-SMF-UPF-(NW-TT)的传输路径获取NW-TT的TSN能力,且采用24519协议中定义的管理以太网端口消息承载对应的指令而获得NW-TT所支持的TSN能力;而NW-TT按(NW-TT)-UPF-SMF-PCF-(TSN AF)的传输路径反馈其所支持的TSN能力,且采用24519协议中定义的以太网端口管理响应信息承载对应的TSN能力,并将表征TSN能力的相关参数发送给TSN AF;在本实施例中,判断NW-TT是否支持N19接口的确定性转发,是通过判断相关参数中的对应的能力值是否为预设参数值(例如:8001H)而确定的;在本实施例中,TSN AF在判断出承载对应的TSN会话的NW-TT支持N19接口的确定性转发,则向对应的NW-TT订阅N19接口的转发参数,也就是告知NW-TT在对应的TSN会话中需要该NW-TT,并需要在接收到承载进行中的TSN会话需要使用该NW-TT时,NW-TT会在完成由UPF为TSN会话分配的N19接口的转发参数发送给TSN AF;在相关可选实施方式中,UPF为TSN会话分配的N19接口的转发参数包括为TSN会话分配的GTU-U隧道。
步骤S402,获取待转发的当前TSN业务流,基于当前TSN业务流和第一转发参数,从预设路径中选取目标转发路径,其中,当前TSN业务流为按N19接口转发的业务流。
在本实施例中,CNC收到第一转发参数后,通过参考TSN网络的业务流突发周期、业务流量、网络时延、TSN承载网预留资源,以进行网络配置,而定义TSC流的调度策略;在本实施例中,在CNC确定两个TSN网桥的NW-TT之间的时延之后,结合两个TSN网桥自身对应的时延,则可确定UE通过N19接口互通场景下,TSN业务流通过每一个TSN网桥的时延,以及端到端(TSN网桥对TSN网桥)的时延;在本实施例中,CNC会将第一转发参数对应的N19接口的GTP-U隧道信息和确定出的目标转发路径通过对应的传输路径发给NW-TT,由NW-TT实施确定性的TSN流调度。
步骤S403,基于目标转发路径对应的第一转发参数,确定转发当前TSN业务流的出端口参数和对端口参数,并将预设的流标签信息、当前TSN业务流和对端口参数按预设传输路径传输至出端口参数所对应的第一NW-TT,其中,流标签信息用于表征对当前TSN业务流的唯一标识。
在本实施例中,CNC将包括目标转发路径对应的第一转发参数、流标签信息和当前TSN业务流作为TSN配置信息封装发送给TSN AF,然后,由TSN AF处理该TSN配置信息后发送给NW-TT,以确定TSN业务流的出端口、门控时隙、对端NW-TT的GTP-U隧道信息和唯一标识当前TSN业务流的流标签信息。
步骤S404,控制第一NW-TT基于流标签信息、当前TSN业务流和对端口参数生成为预设格式的转发报文,并在第一NW-TT与对端口参数对应的第二NW-TT的N19接口互通时,对转发报文进行跨网元的确定性转发。
在本实施例中,CNC通过TSN AF将TSN业务流的出端口、门控时隙、对端NW-TT的GTP-U隧道信息和唯一标识当前TSN业务流的流标签信息发送给出端口对应的NW-TT,以使的NW-TT根据对端NW-TT的GTP-U隧道信息和唯一标识当前TSN业务流的流标签信息,将当前TSN业务作为业务报文并在业务报文封装GTP-U外层IPV6头时,填写将流标签信息映射为TSN网桥内部的数据标识,并根据TSN业务流的出端口,选择发送支持N19接口进行确定性转发的两个NW-TT,以及根据门控时隙,控制业务报文转发时机。
通过上述步骤S401至步骤S404,采用接收TSN AF所上报的第一转发参数,第一转发参数用于表征承载每个TSN会话的两个TSN网桥的NW-TT对应的N19接口的转发参数,第一转发参数是由TSN AF从每个TSN会话对应的两个NW-TT其中一个所上报的能力参数中获取的;获取待转发的当前TSN业务流,基于当前TSN业务流和第一转发参数,从预设路径中选取目标转发路径,当前TSN业务流为按N19接口转发的业务流;基于目标转发路径对应的第一转发参数,确定转发当前TSN业务流的出端口参数和对端口参数,并将预设的流标签信息、当前TSN业务流和对端口参数按预设传输路径传输至出端口参数所对应的第一NW-TT,流标签信息用于表征对当前TSN业务流的唯一标识,解决了相关技术中的跨UPF的UE到UE的TSN互通场景,无法保证报文确定性转发的问题,实现了通过CNC给NW-TT下发N19接口的确定性调度参数,使得UPF发出的TSN业务流引流到支持N19接口的出端口,打上对端UPF的对端口参数和预设的流标签信息的确定性调度策略,保证相应的TSN业务流在5G TSN网桥内的确定性传输的有益效果。
在其中一些实施例中,第一转发参数是由TSN AF从每个TSN会话对应的两个NW-TT其中一个所上报的能力参数中获取的,包括如下步骤实现:
步骤21、TSN AF接收第三NW-TT在响应以太网端口管理消息后所传送的以太网端口管理响应信息,其中,第三NW-TT为承载对应的TSN会话对应的两个NW-TT中的一个。
步骤22、TSN AF在以太网端口管理响应信息中检测第一参数,其中,第一参数用于表征作为第三NW-TT的对端的第四NW-TT与第三NW-TT是否支持N19接口的确定性转发。
步骤23、TSN AF在检测到第一参数的情况下,向第三NW-TT发送订阅转发参数请求,并接收第三NW-TT上报的第一转发参数,其中,第一转发参数至少包括由对应的用户平面管理网元UPF实体为承载对应的TSN会话的第三NW-TT与第四NW-TT分配的N19接口的用户平面GTP-U隧道信息。
在本实施例中,第三NW-TT和第四NW-TT并非表示承载一个TSN会话的NW-TT有四个,仅用第三、第四对一个TSN会话对应的两个NW-TT进行指代;在本实施例中,第三NW-TT为TSN业务流的出端口侧的NW-TT,而第四NW-TT则为该出端口对应的对端侧的NW-TT。
在本实施例中,NW-TT上报的能力参数及其N19接口的转发参数是通过与TSN AF进行交互完成;同时,在TSN网络系统中,TSN AF通过PCF交互,以将承载获取NW-TT的TSN能力的以太网端口管理通知消息进行发送,该消息中携带有获取NW-TT的TSN能力的操作码,然后,PCF与SMF交互,将上述以太网端口管理通知消息继续进行发送,之后,由SMF与UPF交互,将上述以太网端口管理通知消息发送至UPF,然后由UPF与NW-TT交互,获NW-TT的TSN能力。
在本实施例中,在将NW-TT的TSN能力按(NW-TT)-UPF-SMF-PCF-(TSN AF)的传输路径反馈其所支持的TSN能力之后,由TSN AF判断对应的NW-TT是否支持N19接口的确定性转发,在确定对应的NW-TT支持N19接口的确定性转发后,则通过向对应的NW-TT订阅N19接口的确定性转发的转发参数,籍以向NW-TT表面在接收到对应的TSN会话时,则通过该NW-TT进行确定性转发。
在本实施例中,在NW-TT接收到对应的订阅信令后,会基于由UPF为对应的TSN会话分配对应的转发参数(例如:N19接口的GTP-U隧道信息),也就是为NW-TT分配对应的确定性转发的转发参数构建GTP-U隧道,然后,在完成GTP-U隧道建立后,则将承载一个TSN会话的两个NW-TT的N19接口的转发参数,也就是第一转发参数按(NW-TT)-UPF-SMF-PCF-(TSN AF)的传输路径上报给TSN AF,然后有TSN AF上报给CNC,籍以完成对NW-TT的转发参数的获取。
需要说明的是,在本实施例中,NW-TT对应转发参数是由对应的UPF分配的,在其中一些可选实施方式中,NW-TT上报的第一转发参数包括:为NW-TT分配的N19接口GTP-U隧道信息、两个TSN网桥的NW-TT之间的时延。
通过上述步骤中的TSN AF接收第三NW-TT在响应以太网端口管理消息后所传送的以太网端口管理响应信息,第三NW-TT为承载对应的TSN会话对应的两个NW-TT中的一个;TSN AF在以太网端口管理响应信息中检测第一参数,其中,第一参数用于表征作为第三NW-TT的对端的第四NW-TT与第三NW-TT是否支持N19接口的确定性转发;TSN AF在检测到第一参数的情况下,向第三NW-TT发送订阅转发参数请求,并接收第三NW-TT上报的第一转发参数,其中,第一转发参数至少包括由对应的用户平面管理网元UPF实体为承载对应的TSN会话的第三NW-TT与第四NW-TT分配的N19接口的用户平面GTP-U隧道信息,实现了TSN网桥上报N19接口的转发参数,籍以使的CNC能进行网络配置,以生成TSN流的调度策略,然后由NW-TT实施确定性的TSN业务流调度,也即由NW-TT实施确定性转发。
在其中一些实施例中,在TSN AF向第三NW-TT发送订阅转发参数请求之后,还实施如下步骤:第三NW-TT在完成由对应的UPF实体分配的GTP-U隧道的构建后,将第一转发参数发送给TSN AF。
在本实施例中,TSN出端口侧的NW-TT(也就是第三NW-TT)在向TSN AF上报其对应的第一转发参数之前,需要基于对应的UPF所分配的转发参数(例如:N19接口的GTP-U隧道信息)构建GTP-U隧道后,也就是与对端的NW-TT建立N19接口的互通之后,上报对应的第一转发参数。
图5是本申请优选实施例中的TSN网桥上报转发参数的时序示意图,参考图5,其中一些可选实施例方式中,按如下步骤进行NW-TT的转发参数的上报:
步骤1,获取NW-TT的TSN能力。
在本实施例中,TSN AF需要获取NW-TT的TSN能力,以判断是否支持N19接口的确定性转发;具体地,TSN AF把24519协议中的定义的MANAGE ETHERNET PORT COMMAND消息(对应为以太网端口管理消息),通过(TSN AF)-PCF-SMF-UPF-(NW-TT)的传输路径(现有协议流程),发给NW-TT,在该MANAGE ETHERNET PORT COMMAND消息中携带Get capabilities(获得能力)的操作码;NW-TT向TSN AF返回其支持的能力,通过(NW-TT)-UPF-SMF-PCF-(TSN AF)的传输路径,把24519协议定义的MANAGE ETHERNET PORT COMPLETE消息(对应为以太网端口管理响应消息),发送给TSN AF;在本实施例中,为N19接口的确定性转发扩展了一个参数,其记录值IE为8001H,如果NW-TT支持N19接口的确定性转发,则在MANAGE ETHERNETPORT COMPLETE消息中携带该IE。
需要说明的是,TSN网络系统中的TSN网桥(参考图3)的NW-TT是耦接UPF的,因此,时序图5中未体现NW-TT。
步骤2,订阅NW-TT的TSN能力。
在本实施例中,如果TSN AF判断出承载TSN会话的NW-TT支持N19接口的确定性转发,则向NW-TT订阅N19接口的确定性转发的转发参数;在本实施例中,TSN AF通过(TSNAF)-PCF-SMF-UPF-(NW-TT)的传输路径,把24519协议的定义的MANAGE ETHERNET PORTCOMMAND消息发送给NW-TT,消息中携带Subscribe-notify for parameter的操作码,并携带8001H的参数。
步骤3,NW-TT上报端口参数。
在本实施例中,NW-TT在对UPF分配的GTP-U隧道建立完成后,则将N19接口的确定性转发的转发参数上报给TSN AF;在本实施例中,UPF为TSN会话分配N19接口的GTP-U隧道,NW-TT通过(NW-TT)-UPF-SMF-PCF-(TSN AF)的传输路径,把24519定义的ETHERNET PORTMANAGEMENT NOTIFY消息发送给TSN AF,消息中携带N19接口的转发参数(8001H)的状态,具体包括:NW-TT分配的GTP-U隧道、两个TSN网桥的NW-TT之间的时延。
以下对本实施例中附图5中对应的指令的解释如下:
Npcf_PolicyAuthorization_Updata(tsnPortManContNwtt(command.getcapacity))//TSN-AF向PCF发送Npcf_PolicyAuthorization_Updata请求消息,该请求消息中包含MANAGE ETHERNET PORT COMMAND(管理以太网端口命令)消息,该消息中携带Getcapabilities的操作码,其中,Npcf_PolicyAuthorization表示服务化接口,Npcf_PolicyAuthorization_Updata表示服务化接口下载;
Npcf_PolicyAuthorization_Updata Response//PCF向TSN-AF发送Npcf_PolicyAuthorization_Updata响应消息。
Npcf_SMPolicyControl_UpdateNotify Request(tsnPortManContNwtt(command.get capacity))//PCF向SMF发送Npcf_SMPolicyControl_UpdateNotify请求消息,该请求消息中携带MANAGE ETHERNET PORT COMMAND消息,该消息中携带Getcapabilities的操作码,其中,Npcf_SMPolicyControl_UpdateNotify表示SMP策略控制更新通知。
Npcf_SMPolicyControl_UpdateNotify Response//SMF向PCF发送Npcf_SMPolicyControl_UpdateNotify响应消息。
PFCP Session Modification Request(PMIC(command.get capacity))//SMF向UPF发送PFCP Session Modification请求消息,消息中携带MANAGE ETHERNET PORTCOMMAND消息,该请求消息中携带Get capabilities的操作码,其中,PFCP SessionModification表示PFCP会话修改。
PFCP Session Modification Response(PMIC(complete))//UPF向SMF发送PFCPSession Modification响应消息,消息中携带MANAGE ETHERNET PORT COMPLETE(管理以太网端口完成)消息。
Npcf_SMPolicyControl_Update Request(tsnPortManContNwtt(complete),trigger=TSN_BRIDGE_INFO)//SMF向PCF发送Npcf_SMPolicyControl_Update请求消息,该请求消息中携带MANAGE ETHERNET PORT COMPLETE消息,其中,Npcf_SMPolicyControl_Update表示SMP策略控制下载。
Npcf_SMPolicyControl_Update Response//PCF向SMF发送Npcf_SMPolicyControl_Update响应消息。
Npcf_PolicyAuthorization_Notify(tsnPortManContNwtt(complete),evSubsc=TSN_BRIDGE_INFO)//PCF向TSN-AF发送Npcf_PolicyAuthorization_Notify请求消息,该请求消息中携带MANAGE ETHERNET PORT COMPLETE消息,其中,Npcf_PolicyAuthorization_Notify表示服务化接口通知。
Npcf_PolicyAuthorization_Notify Response//TSN-AF向PCF发送Npcf_PolicyAuthorization_Notify响应消息。
Npcf_PolicyAuthorization_Updata(tsnPortManContNwtt(command.subscribeparameter))//TSN-AF向PCF发送Npcf_PolicyAuthorization_Updata请求消息,该请求消息中携带MANAGE ETHERNET PORT COMMAND消息和携带Subscribe-notify for parameter(参数的订阅通知)的操作码。
Npcf_PolicyAuthorization_Updata Response//PCF向TSN-AF发送Npcf_PolicyAuthorization_Updata响应消息。
Npcf_SMPolicyControl_UpdateNotify Request(tsnPortManContNwtt(command.subscribe parameter))//PCF向SMF发送Npcf_SMPolicyControl_UpdateNotify请求消息,该请求消息中携带MANAGE ETHERNET PORT COMMAND消息和携带Subscribe-notify for parameter的操作码。
Npcf_SMPolicyControl_UpdateNotify Response//SMF向PCF发送Npcf_SMPolicyControl_UpdateNotify响应消息。
PFCP Session Modification Request(PMIC(command.subscribeparameter))//SMF向UPF发送PFCP Session Modification请求消息,该请求消息中携带MANAGE ETHERNET PORT COMMAND消息和携带Subscribe-notify for parameter的操作码。
PFCP Session Modification Response(PMIC(complete))//UPF向SMF发送PFCPSession Modification响应消息和携带MANAGE ETHERNET PORT COMPLETE消息。
Npcf_SMPolicyControl_Update Request(tsnPortManContNwtt(complete),trigger=TSN_BRIDGE_INFO)//SMF向PCF发送Npcf_SMPolicyControl_Update请求消息,该请求消息中携带MANAGE ETHERNET PORT COMPLETE信息。
Npcf_SMPolicyControl_Update Response//PCF向SMF发送Npcf_SMPolicyControl_Update响应消息。
Npcf_PolicyAuthorization_Notify(tsnPortManContNwtt(complete),evSubsc=TSN_BRIDGE_INFO)//PCF向TSN-AF发送Npcf_PolicyAuthorization_Notify请求消息,消息中携带MANAGE ETHERNET PORT COMPLETE信息。
Npcf_PolicyAuthorization_Notify Response//TSN-AF向PCF发送Npcf_PolicyAuthorization_Notify响应消息。
PFCP Session Report Request(PMIC(notify))//UPF向SMF发送PFCP SessionReport请求消息,该请求消息中携带ETHERNET PORT MANAGEMENT NOTIFY消息,其中,PFCPSession Report表示PFCP会议报告。
PFCP Session Report Response//SMF向UPF发送PFCP Session Report响应消息。
Npcf_SMPolicyControl_Update Request(tsnPortManContNwtt(notify),trigger=TSN_BRIDGE_INFO)//SMF向PCF发送Npcf_SMPolicyControl_Update请求消息,该请求消息中携带ETHERNET PORT MANAGEMENT NOTIFY消息。
Npcf_SMPolicyControl_Update Response//PCF向SMF发送Npcf_SMPolicyControl_Update响应消息。
Npcf_PolicyAuthorization_Notify(tsnPortManContNwtt(notify),evSubsc=TSN_BRIDGE_INFO)//PCF向TSN-AF发送Npcf_PolicyAuthorization_Notify请求消息,消息中携带ETHERNET PORT MANAGEMENT NOTIFY(以太网端口管理通知)消息。
Npcf_PolicyAuthorization_Notify Response//TSN-AF向PCF发送Npcf_PolicyAuthorization_Notify响应消息。
Npcf_PolicyAuthorization_Updata(tsnPortManContNwtt(notify ack))//TSN-AF向PCF发送Npcf_PolicyAuthorization_Updata请求消息,消息中携带ETHERNETPORTMANAGEMENT NOTIFY ACK(以太网端口管理通知应答)消息。
Npcf_PolicyAuthorization_Updata Response//PCF向TSN-AF发送Npcf_PolicyAuthorization_Updata响应消息。
Npcf_SMPolicyControl_UpdateNotify Request(tsnPortManContNwtt(notifyack),trigger=TSN_BRIDGE_INFO)//PCF向SMF发送Npcf_SMPolicyControl_UpdateNotify请求消息,该请求消息中携带ETHERNET PORT MANAGEMENT NOTIFY ACK消息。
Npcf_SMPolicyControl_UpdateNotify Response//SMF向PCF发送Npcf_SMPolicyControl_UpdateNotify响应消息。
PFCP Session Modification Request(PMIC(notify ack))//SMF向UPF发送PFCPSessionModification请求消息,该请求消息中携带ETHERNET PORT MANAGEMENTNOTIFYACK消息。
PFCP Session Modification Response//UPF向SMF发送PFCP SessionModification响应消息。
在其中一些实施例中,控制第一NW-TT基于流标签信息、当前TSN业务流和对端口参数生成为预设格式的转发报文,通过如下步骤实现:
步骤31、第一NW-TT获取第二NW-TT的N19接口对应的第一GTP-U隧道信息。
步骤32、第一NW-TT基于流标签信息生成预设格式的第一数据标识。
步骤33、第一NW-TT将当前TSN业务流转换为业务报文,并将第一GTP-U隧道信息和第一数据标识封装在业务报文的互联网协议IPV6头中,得到转发报文。
在本实施例中,第一NW-TT是对应TSN业务流出端口侧的NW-TT;在CNC将对应的TSN配置信息封装后发送给TSN AF;TSN AF通过分解对应的TSN配置信息,以获得两部分的数据,并发送给第一NW-TT,具体地,TSN AF将一部分信息封装在24519协议定义的消息的Setparameter操作中,发送给NW-TT,以控制TSN流量的出端口和门控时隙,对应为CNC为TSN业务流分配出端口和对应的门控时隙;TSN AF将另一部分信息封装在Npcf_PolicyAuthorization_Notify消息中带给PCF,控制NW-TT对需要经过N19接口转发的转发报文打上对端UPF的第一GTP-U隧道信息和第一数据标识。
需要说明的是,CNC控制NW-TT为TSN业务流打上流标签信息,使得生成的转发报文对应于GTP-U外层具有的流标签信息可以唯一的标识当前TSN业务流;同时,由NW-TT把流标签信息映射为NW-TT可识别的第一数据标识。
在上述步骤中,通过第一NW-TT获取第二NW-TT的N19接口对应的第一GTP-U隧道信息;基于流标签信息生成预设格式的第一数据标识;将当前TSN业务流转换为业务报文,并将第一GTP-U隧道信息和第一数据标识封装在业务报文的互联网协议IPV6头中,得到转发报文,实现将TSN配置信息分解,以使对应的NW-TT实现业务报文封装;同时,通过采用第一GTP-U隧道信息和第一数据表示封装于转发报文的IPV6头中,从而使的CNC进行确定性转发时能快速确定转发路径和调度参数,保证相应的TSN业务流在5GTSN网桥内的确定性转发。
在其中一些实施例中,基于目标转发路径对应的第一转发参数,确定转发当前TSN业务流的出端口参数和对端口参数,通过如下步骤实现:
步骤41、从第一转发参数中,获取对应的UPF实体为第三NW-TT和第四NW-TT分别分配的GTP-U隧道信息。
在本实施例中,根据第一转发参数,确定TSN业务流的出端口,也就是第三NW-TT的GTP-U隧道信息,同时,在UPF为NW-TT分配对应的N19接口的转发参数时,是以一对NW-TT作为分配对象进行对应的转发参数进行分配的,因此,在确定TSN业务流的出端口后,对应的对端口,也就是第四NW-TT的GTP-U隧道信息则对应得到确认。
步骤42、为第三NW-TT的N19接口分配对应的门控时隙,并确定出端口参数包括为第三NW-TT分配的GTP-U隧道信息和门控时隙,以及确定对端口参数包括为第四NW-TT分配的GTP-U隧道信息。
通过上述步骤中的从第一转发参数中,获取对应的UPF实体为第三NW-TT和第四NW-TT分别分配的GTP-U隧道信息;为第三NW-TT的N19接口分配对应的门控时隙,并确定出端口参数包括为第三NW-TT分配的GTP-U隧道信息和门控时隙,以及确定对端口参数包括为第四NW-TT分配的GTP-U隧道信息,实现CNC在获取NW-TT的N19接口参数后,进行TSN配置信息的配置和定义TSN业务流的调度策略,以使对应的NW-TT实施TSN业务流的确定性转发。
在其中一些实施例中,获取待转发的当前TSN业务流,基于当前TSN业务流和第一转发参数,从预设路径中选取目标转发路径,通过如下步骤实现:
步骤51、获取第一预设参数表,其中,第一预设参数表至少包括TSN业务流和TSN业务流到达预设路径上的各个TSN网络节点的时间参数两者之间的对应关系信息,每条预设路径对应的TSN网络节点至少包括承载对应的TSN会话的两个NW-TT。
在本实施例中,CNC维护一张TSN业务流到达TSN网络各节点的时延表和一张流量调度时隙占用表,通过查表,从表中的预设路径中选择一条时延/空闲调度时隙符合要求的路径,也就是目标转发路径。
步骤52、在第一预设参数表中查询与当前TSN业务流对应的预设路径,得到候选路径,并在候选路径中,选取TSN业务流到达预设路径上的各个TSN网络节点的时间参数满足预设时间参数阈值的备选路径。
在本实施例中,TSN网络节点包括:无线接入网(Radio Access Network,简称RAN)、DS-TT、NW-TT这些可以区分TSN业务流的节点,在这些节点处下发确定性调度参数,可以完成TSN业务流从确定性转发;在本实施例中,TSN业务流到达预设路径上的各个TSN网络节点的时间参数包括:相邻两个TSN网络节点之间的时延/空隙调度时隙、TSN会话对应的两个TSN网桥的NW-TT之间的时延(端到端的时延)/空隙调度时隙,在本实施例中,以时延作为对应的时间参数。
在本实施例中,通过设定的时间参数阈值,也就是时延阈值,从预设路径中选取时延满足设定要求的路径,将其作为备选路径。
步骤53、基于第一转发参数,在备选路径中选取目标转发路径,其中,目标转发路径所对应的NW-TT对应的N19接口的转发参数包括第一转发参数。
在本实施例中,从备选路径中选择对应的NW-TT的N19接口的转发参数为第一转发参数中对应的参数(也就是对应的GTP-U隧道信息匹配)的路径,从而得到该目标转发路径。
通过上述步骤中的获取第一预设参数表,其中,第一预设参数表至少包括TSN业务流和TSN业务流到达预设路径上的各个TSN网络节点的时间参数两者之间的对应关系信息,每条预设路径对应的TSN网络节点至少包括承载对应的TSN会话的两个NW-TT;在第一预设参数表中查询与当前TSN业务流对应的预设路径,得到候选路径,并在候选路径中,选取TSN业务流到达预设路径上的各个TSN网络节点的时间参数满足预设时间参数阈值的备选路径;基于第一转发参数,在备选路径中选取目标转发路径,其中,目标转发路径所对应的NW-TT对应的N19接口的转发参数包括第一转发参数,实现了确定转发路径的判断,籍以使的NW-TT能实施确定性的TSN业务流的调度。
需要说明的是,在本实施例中,当CNC收到NW-TT的N19接口的转发参数(也就是第一转发参数)后,参考TSN网络的业务流突发周期、业务流量、网络时延、TSN承载网预留资源等信息,进行网络配置定义TSN业务流的调度策略;并且,当CNC知道两个TSN网桥的NW-TT之间的时延之后,结合两个TSN网桥独立上报的时延,就能知道UE通过N19接口互通场景下承载一个TSN会话的两个TSN网桥的每一个TSN网桥的时延,以及端到端的时延,同时,如果两个UE之间的转发报文需要通过N19接口,CNC需要将N19接口的GTP-U隧道信息,以及业务与网络层参数映射表、发送调度列表等下发给NW-TT,由NW-TT实施确定性的TSN业务流的调度。
在其中一些实施例中,时间参数包括第一时延和第二时延,第一时延为相邻两个TSN网络节点之间的时延,第二时延为一个TSN会话对应的两个TSN网桥的NW-TT之间的时延,在候选路径中,选取TSN业务流到达预设路径上的各个TSN网络节点的时间参数满足预设时间参数阈值的备选路径,通过如下步骤实现:
步骤61、基于第一时延和每个TSN网桥所具有的TSN节点的数目,分别确定每条预设路径对应的每个TSN网桥所对应的第三时延。
步骤62、将每条预设路径对应的两个TSN网桥所对应的第三时延和第二时延进行累加,得到TSN业务流到达预设路径上的各个TSN网络节点所对应的总时延;
步骤63、判断每条预设路径对应的总时延是否小于预设时间参数阈值对应的时延阈值,并确定备选路径包括总时延小于时延阈值的预设路径。
通过上述步骤中的基于第一时延和每个TSN网桥所具有的TSN节点的数目,分别确定每条预设路径对应的每个TSN网桥所对应的第三时延;将每条预设路径对应的两个TSN网桥所对应的第三时延和第二时延进行累加,得到TSN业务流到达预设路径上的各个TSN网络节点所对应的总时延;判断每条预设路径对应的总时延是否小于预设时间参数阈值对应的时延阈值,并确定备选路径包括总时延小于时延阈值的预设路径,实现了基于时延选定出目标转发路径,籍以使的NW-TT能实施确定性的TSN业务流的调度。
图6是本申请优选实施例中的CNC下发目标转发路径和调度列表的时序示意图,参考图6,其中一些可选实施例方式中,按如下步骤进行N19接口的转发参数和调度列表的下发:
步骤1、CNC决策包括N19接口的第一转发参数和调度列表。
在本实施例中,CNC收到N19接口的第一转发参数后,参考TSN网络的业务流突发周期、业务流量、网络时延、TSN承载网预留资源等信息,进行网络配置定义TSC流的调度策略。当CNC知道两个TSN网桥的NW-TT之间的时延之后,结合两个TSN网桥独立上报的时延,就能知道UE通过N19接口互通场景下承载一个TSN会话的两个TSN网桥的每一个TSN网桥的时延,以及端到端的时延,同时,如果两个UE之间的转发报文需要通过N19接口,CNC需要将N19接口的GTP-U隧道信息,以及业务与网络层参数映射表、发送调度列表等下发给NW-TT,由NW-TT实施确定性的TSN业务流的调度;在本实施例中,CNC维护一张TSN业务流到达TSN网络各节点的时延表和一张流量调度时隙占用表,籍以从备选路径中选择一条时延/空闲调度时隙符合要求的路径;在本实施例中,CNC控制NW-TT为TSN流打上预设的流标签信息,使得GTP-U外层的流标签信息可以唯一的标识当前TSN业务流,由NW-TT把流标签信息映射为第一数据标识,CNC为TSN业务流分配出端口和第一数据表示对应的门控时隙。
步骤2、CNC下发包括N19接口的第一转发参数和调度列表。
在本实施例中,CNC将上述TSC流的调度策略封装发送给TSN AF,TSN AF将上述TSC流的调度策略分解成两部分,TSN AF将一部分信息封装在24519协议定义的消息的Setparameter操作中,发送给NW-TT,以控制TSN流量的出端口和门控时隙;TSN AF将另一部分信息封装在Npcf_PolicyAuthorization_Notify消息中带给PCF,控制NW-TT对需要经过N19接口转发的转发报文打上对端UPF的GTP-U隧道信息和预设的流标签信息;PCF在给SMF的下发的Npcf_SMPolicyControl_UpdateNotify Request消息需要携带24519协议定义的MANAGE ETHERNET PORT COMMAND、MANAGE BRIDGE COMMAND消息,在桥信息和端口信息的过滤器中携带流标签信息;同时,还针对需要经过N19接口的转发报文下发PCC规则,在TrafficControlData携带N19接口对端的GTP-U隧道信息和分配的流标签信息;SMF给UPF下发的PFCP Session Modification Request消息,包含PDR、FAR等N4规则吧,其中PDR包括经过N19接口的转发报文的业务特征,FAR中包括N19接口对端的GTP-U隧道信息和分配的流标签信息;NW-TT根据FAR中N19接口对端的GTP-U隧道信息和分配的流标签信息,把业务报文在封装GTP-U外层IPV6头时,并填写流标签信息;根据下发的出端口,选择发送支持N19隧道的端口;根据下发门控列表,控制发包时机。
以下对本实施例中附图6中对应的指令的解释如下:
Npcf_PolicyAuthorization_Updata(MANAGE ETHERNET PORT COMMAND、MANAGEBRIDGE COMMAND)//TSN-AF向PCF发送Npcf_PolicyAuthorization_Updata请求消息,消息中包含MANAGE ETHERNET PORT COMMAND消息和MANAGE BRIDGE COMMAND(网桥管理命令)消息。
Npcf_PolicyAuthorization_Updata Response//PCF向TSN-AF发送Npcf_PolicyAuthorization_Updata响应消息。
Npcf_SMPolicyControl_UpdateNotify Request(MANAGE ETHERNET PORTCOMMAND、MANAGE BRIDGE COMMAND)//PCF向SMF发送Npcf_SMPolicyControl_UpdateNotify请求消息,该请求消息中包含MANAGE ETHERNET PORT COMMAND消息和MANAGE BRIDGECOMMAND消息。
Npcf_SMPolicyControl_UpdateNotify Response//SMF向PCF发送Npcf_SMPolicyControl_UpdateNotify响应消息。
PFCP Session Modification Request(MANAGE ETHERNET PORT COMMAND、MANAGEBRIDGE COMMAND)//SMF向UPF发送PFCP Session Modification请求消息,消息中包含MANAGE ETHERNET PORT COMMAND消息和MANAGE BRIDGE COMMAND消息。
PFCP Session Modification Response(MANAGE ETHERNET PORT COMPLETE、MANAGE BRIDGE COMPLETE)//UPF向SMF发送PFCP Session Modification响应消息,消息中携带MANAGE ETHERNET PORT COMPLETE消息和MANAGE BRIDGE COMPLETE(网桥管理完成)消息。
Npcf_SMPolicyControl_Update Request(MANAGE ETHERNET PORT COMPLETE、MANAGE BRIDGE COMPLETE)//SMF向PCF发送Npcf_SMPolicyControl_Update请求消息,该请求消息中携带MANAGE ETHERNET PORT COMPLETE消息和MANAGE BRIDGE COMPLETE消息。
Npcf_SMPolicyControl_Update Response//PCF向SMF发送Npcf_SMPolicyControl_Update响应消息。
Npcf_PolicyAuthorization_Notify(MANAGE ETHERNET PORT COMPLETE、MANAGEBRIDGE COMPLETE)//PCF向TSN-AF发送Npcf_PolicyAuthorization_Notify请求消息,消息中携带MANAGE ETHERNET PORT COMPLETE消息和MANAGE BRIDGE COMPLETE消息。
Npcf_PolicyAuthorization_Notify Response//TSN-AF向PCF发送Npcf_PolicyAuthorization_Notify响应消息。
本实施例中还提供了一种跨网元的确定性转发的装置,该装置用于实现上述实施例及优选实施方式,已经进行过说明的不再赘述。以下所使用的术语“模块”、“单元”、“子单元”等可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管在以下实施例中所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图7是本申请实施例提供的跨网元的确定性转发的装置的结构框图,如图7所示,该装置包括:
接收模块71,用于接收时间敏感网络TSN应用实体AF所上报的第一转发参数,其中,第一转发参数用于表征承载每个TSN会话的两个TSN网桥的网络端TSN转换器NW-TT对应的N19接口的转发参数,第一转发参数是由TSN AF从每个TSN会话对应的两个NW-TT其中一个所上报的能力参数中获取的;
选取模块72,与接收模块71耦合连接,用于获取待转发的当前TSN业务流,基于当前TSN业务流和第一转发参数,从预设路径中选取目标转发路径,其中,当前TSN业务流为按N19接口转发的业务流;
确定模块73,与选取模块72耦合连接,用于基于目标转发路径对应的第一转发参数,确定转发当前TSN业务流的出端口参数和对端口参数,并将预设的流标签信息、当前TSN业务流和对端口参数按预设传输路径传输至出端口参数所对应的第一NW-TT,其中,流标签信息用于表征对当前TSN业务流的唯一标识;
处理模块74,与确定模块73耦合连接,用于控制第一NW-TT基于流标签信息、当前TSN业务流和对端口参数生成为预设格式的转发报文,并在第一NW-TT与对端口参数对应的第二NW-TT的N19接口互通时,对转发报文进行跨网元的确定性转发。
通过本申请实施例的跨网元的确定性转发装置,采用接收TSN AF所上报的第一转发参数,第一转发参数用于表征承载每个TSN会话的两个TSN网桥的NW-TT对应的N19接口的转发参数,第一转发参数是由TSN AF从每个TSN会话对应的两个NW-TT其中一个所上报的能力参数中获取的;获取待转发的当前TSN业务流,基于当前TSN业务流和第一转发参数,从预设路径中选取目标转发路径,当前TSN业务流为按N19接口转发的业务流;基于目标转发路径对应的第一转发参数,确定转发当前TSN业务流的出端口参数和对端口参数,并将预设的流标签信息、当前TSN业务流和对端口参数按预设传输路径传输至出端口参数所对应的第一NW-TT,流标签信息用于表征对当前TSN业务流的唯一标识,解决了相关技术中的跨UPF的UE到UE的TSN互通场景,无法保证报文确定性转发的问题,实现了通过CNC给NW-TT下发N19接口的确定性调度参数,使得UPF发出的TSN业务流引流到支持N19接口的出端口,打上对端UPF的对端口参数和预设的流标签信息的确定性调度策略,保证相应的TSN业务流在5G TSN网桥内的确定性传输的有益效果。
在其中一些实施例中,该接收模块71还用于通过TSN AF接收第三NW-TT在响应以太网端口管理消息后所传送的以太网端口管理响应信息,其中,第三NW-TT为承载对应的TSN会话对应的两个NW-TT中的一个;在以太网端口管理响应信息中检测第一参数,其中,第一参数用于表征作为第三NW-TT的对端的第四NW-TT与第三NW-TT是否支持N19接口的确定性转发;在检测到第一参数的情况下,向第三NW-TT发送订阅转发参数请求,并接收第三NW-TT上报的第一转发参数,其中,第一转发参数至少包括由对应的用户平面管理网元UPF实体为承载对应的TSN会话的第三NW-TT与第四NW-TT分配的N19接口的用户平面GTP-U隧道信息。
在其中一些实施例中,该接收模块71还用于在TSN AF向第三NW-TT发送订阅转发参数请求之后,通过第三NW-TT在完成由对应的UPF实体分配的GTP-U隧道的构建后,将第一转发参数发送给TSN AF。
在其中一些实施例中,该处理模块74还用于控制第一NW-TT获取第二NW-TT的N19接口对应的第一GTP-U隧道信息;基于流标签信息生成预设格式的第一数据标识;将当前TSN业务流转换为业务报文,并将第一GTP-U隧道信息和第一数据标识封装在业务报文的互联网协议IPV6头中,得到转发报文。
在其中一些实施例中,该确定模块73进一步包括:
第一获取单元,用于从第一转发参数中,获取对应的UPF实体为第三NW-TT和第四NW-TT分别分配的GTP-U隧道信息;
第一分配单元,与第一获取单元耦合连接,用于为第三NW-TT的N19接口分配对应的门控时隙,并确定出端口参数包括为第三NW-TT分配的GTP-U隧道信息和门控时隙,以及确定对端口参数包括为第四NW-TT分配的GTP-U隧道信息。
在其中一些实施例中,该选取模块72进一步包括:
第二获取单元,用于获取第一预设参数表,其中,第一预设参数表至少包括TSN业务流和TSN业务流到达预设路径上的各个TSN网络节点的时间参数两者之间的对应关系信息,每条预设路径对应的TSN网络节点至少包括承载对应的TSN会话的两个NW-TT;
第一查询单元,与第二获取单元耦合连接,用于在第一预设参数表中查询与当前TSN业务流对应的预设路径,得到候选路径,并在候选路径中,选取TSN业务流到达预设路径上的各个TSN网络节点的时间参数满足预设时间参数阈值的备选路径;
第一选取单元,与第一查询单元耦合连接,用于基于第一转发参数,在备选路径中选取目标转发路径,其中,目标转发路径所对应的NW-TT对应的N19接口的转发参数包括第一转发参数。
在其中一些实施例中,时间参数包括第一时延和第二时延,第一时延为相邻两个TSN网络节点之间的时延,第二时延为一个TSN会话对应的两个TSN网桥的NW-TT之间的时延,第一查询单元还用于基于第一时延和每个TSN网桥所具有的TSN节点的数目,分别确定每条预设路径对应的每个TSN网桥所对应的第三时延;将每条预设路径对应的两个TSN网桥所对应的第三时延和第二时延进行累加,得到TSN业务流到达预设路径上的各个TSN网络节点所对应的总时延;判断每条预设路径对应的总时延是否小于预设时间参数阈值对应的时延阈值,并确定备选路径包括总时延小于时延阈值的预设路径。
图8是本申请实施例的CNC的结构示意图,如图8所示,本申请实施例提供了一种集中网络配置网元,包括处理器81、通信接口82、存储器83和通信总线84,其中,处理器81,通信接口82,存储器83通过通信总线84完成相互间的通信,
存储器83,用于存放计算机程序;
处理器81,用于执行存储器83上所存放的程序时,实现图4中的方法步骤。
该集中网络配置网元中的处理实现图4中的方法步骤,所带来的技术效果与上述实施例执行图4中的跨网元的确定性转发方法的技术效果一致,在此不再赘述。
上述集中网络配置网元提到的通信总线可以是外设部件互连标准(PeripheralComponent Interconnect,简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended IndustryStandard Architecture,简称EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图8中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述终端与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory,简称RAM),也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。可选的,存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)、网络处理器(Network Processor,简称NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing,简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit,简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
本申请实施例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,所述计算机程序被处理器执行时实现如前述任意一个方法实施例提供的跨网元的确定性转发方法的步骤。
在本申请提供的又一实施例中,还提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述实施例中任一所述的跨网元的确定性转发方法的步骤。
需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种跨网元的确定性转发的方法,应用于集中网络配置CNC,其特征在于,包括:
接收时间敏感网络TSN应用实体AF所上报的第一转发参数,其中,所述第一转发参数用于表征承载每个TSN会话的两个TSN网桥的网络端TSN转换器NW-TT对应的N19接口的转发参数,所述第一转发参数是由所述TSN AF从每个所述TSN会话对应的两个所述NW-TT其中一个所上报的能力参数中获取的;
获取待转发的当前TSN业务流,基于所述当前TSN业务流和所述第一转发参数,从预设路径中选取目标转发路径,其中,所述当前TSN业务流为按所述N19接口转发的业务流;
基于所述目标转发路径对应的所述第一转发参数,确定转发所述当前TSN业务流的出端口参数和对端口参数,并将预设的流标签信息、所述当前TSN业务流和所述对端口参数按预设传输路径传输至所述出端口参数所对应的第一NW-TT,其中,所述流标签信息用于表征对所述当前TSN业务流的唯一标识;
控制所述第一NW-TT基于所述流标签信息、所述当前TSN业务流和所述对端口参数生成为预设格式的转发报文,并在所述第一NW-TT与所述对端口参数对应的第二NW-TT的所述N19接口互通时,对所述转发报文进行跨网元的确定性转发。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一转发参数是由所述TSN AF从每个所述TSN会话对应的两个所述NW-TT其中一个所上报的能力参数中获取的,包括:
所述TSN AF接收第三NW-TT在响应以太网端口管理消息后所传送的以太网端口管理响应信息,其中,所述第三NW-TT为承载对应的TSN会话对应的两个所述NW-TT中的一个;
所述TSN AF在所述以太网端口管理响应信息中检测第一参数,其中,所述第一参数用于表征作为所述第三NW-TT的对端的第四NW-TT与所述第三NW-TT是否支持N19接口的确定性转发;
所述TSN AF在检测到所述第一参数的情况下,向所述第三NW-TT发送订阅转发参数请求,并接收所述第三NW-TT上报的所述第一转发参数,其中,所述第一转发参数至少包括由对应的用户平面管理网元UPF实体为承载对应的所述TSN会话的所述第三NW-TT与所述第四NW-TT分配的N19接口的用户平面GTP-U隧道信息。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述TSN AF向所述第三NW-TT发送订阅转发参数请求之后,所述方法还包括:
所述第三NW-TT在完成由对应的所述UPF实体分配的GTP-U隧道的构建后,将所述第一转发参数发送给所述TSN AF。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,控制所述第一NW-TT基于所述流标签信息、所述当前TSN业务流和所述对端口参数生成为预设格式的转发报文,包括:
所述第一NW-TT获取所述第二NW-TT的所述N19接口对应的第一GTP-U隧道信息;
所述第一NW-TT基于所述流标签信息生成预设格式的第一数据标识;
所述第一NW-TT将所述当前TSN业务流转换为业务报文,并将所述第一GTP-U隧道信息和所述第一数据标识封装在所述业务报文的互联网协议IPV6头中,得到所述转发报文。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,基于所述目标转发路径对应的所述第一转发参数,确定转发所述当前TSN业务流的出端口参数和对端口参数,包括:
从所述第一转发参数中,获取对应的所述UPF实体为所述第三NW-TT和所述第四NW-TT分别分配的所述GTP-U隧道信息;
为所述第三NW-TT的所述N19接口分配对应的门控时隙,并确定所述出端口参数包括为所述第三NW-TT分配的所述GTP-U隧道信息和所述门控时隙,以及确定所述对端口参数包括为所述第四NW-TT分配的所述GTP-U隧道信息。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取待转发的当前TSN业务流,基于所述当前TSN业务流和所述第一转发参数,从预设路径中选取目标转发路径,包括:
获取第一预设参数表,其中,所述第一预设参数表至少包括TSN业务流和所述TSN业务流到达预设路径上的各个TSN网络节点的时间参数两者之间的对应关系信息,每条所述预设路径对应的TSN网络节点至少包括承载对应的所述TSN会话的两个所述NW-TT;
在所述第一预设参数表中查询与所述当前TSN业务流对应的预设路径,得到候选路径,并在所述候选路径中,选取所述TSN业务流到达预设路径上的各个TSN网络节点的时间参数满足预设时间参数阈值的备选路径;
基于所述第一转发参数,在所述备选路径中选取所述目标转发路径,其中,所述目标转发路径所对应的所述NW-TT对应的N19接口的转发参数包括所述第一转发参数。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述时间参数包括第一时延和第二时延,所述第一时延为相邻两个所述TSN网络节点之间的时延,所述第二时延为一个所述TSN会话对应的两个所述TSN网桥的所述NW-TT之间的时延,在所述候选路径中,选取所述TSN业务流到达预设路径上的各个TSN网络节点的时间参数满足预设时间参数阈值的备选路径,包括:
基于所述第一时延和每个所述TSN网桥所具有的所述TSN节点的数目,分别确定每条所述预设路径对应的每个所述TSN网桥所对应的第三时延;
将每条所述预设路径对应的两个所述TSN网桥所对应的所述第三时延和所述第二时延进行累加,得到所述TSN业务流到达预设路径上的各个TSN网络节点所对应的总时延;
判断每条所述预设路径对应的所述总时延是否小于所述预设时间参数阈值对应的时延阈值,并确定所述备选路径包括所述总时延小于所述时延阈值的所述预设路径。
8.一种跨网元的确定性转发的装置,应用于CNC,其特征在于,包括:
接收模块,用于接收时间敏感网络TSN应用实体AF所上报的第一转发参数,其中,所述第一转发参数用于表征承载每个TSN会话的两个TSN网桥的网络端TSN转换器NW-TT对应的N19接口的转发参数,所述第一转发参数是由所述TSN AF从每个所述TSN会话对应的两个所述NW-TT其中一个所上报的能力参数中获取的;
选取模块,用于获取待转发的当前TSN业务流,基于所述当前TSN业务流和所述第一转发参数,从预设路径中选取目标转发路径,其中,所述当前TSN业务流为按所述N19接口转发的业务流;
确定模块,用于基于所述目标转发路径对应的所述第一转发参数,确定转发所述当前TSN业务流的出端口参数和对端口参数,并将预设的流标签信息、所述当前TSN业务流和所述对端口参数按预设传输路径传输至所述出端口参数所对应的第一NW-TT,其中,所述流标签信息用于表征对所述当前TSN业务流的唯一标识;
处理模块,用于控制所述第一NW-TT基于所述流标签信息、所述当前TSN业务流和所述对端口参数生成为预设格式的转发报文,并在所述第一NW-TT与所述对端口参数对应的第二NW-TT的所述N19接口互通时,对所述转发报文进行跨网元的确定性转发。
9.一种集中网络配置网元,其特征在于,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现权利要求1-8任一项所述的跨网元的确定性转发的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的跨网元的确定性转发的方法的步骤。
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