CN117440467A - 一种通信方法、通信装置及通信系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种通信方法、通信装置及通信系统。该方法包括:获取卫星网络的拓扑信息,该拓扑信息包括该卫星网络中的卫星之间的通道信息;根据该拓扑信息和接入网设备所在的卫星的标识信息,确定用户面网元。该方案,在确定用户面网元时参考了拓扑信息和接入网设备所在的卫星的标识信息,能够实现确定合适的用户面网元,有助于实现数据的高效传输,从而保障业务质量。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域,尤其涉及一种通信方法、通信装置及通信系统。
背景技术
在卫星再生模式下,终端设备接入的接入网设备部署在卫星上,因此该卫星具备处理数据的能力。
并且,数据在部署在卫星上的接入网设备与部署在地面的用户面网元之间传输时,需要经过一个或多个其它卫星的路由,也即需要经过星间路由。在上行方向,上行数据由终端设备发送至部署在卫星的接入网设备,然后该接入网设备将上行数据发出,经由一个或多个其它卫星的路由后,可以到达部署在地面的用户面网元。在下行方向,下行数据由用户面网元发出,经由一个或多个其它卫星的路由后,可以到达部署在卫星的接入网设备,然后该接入网设备将下行数据发送至终端设备。
在该场景下,如何实现数据的高效传输,从而保障业务质量,有待解决。
发明内容
本申请实施例提供一种通信方法、通信装置及通信系统,用以实现数据的高效传输,从而保障业务质量。
第一方面,本申请实施例提供一种通信方法,该方法可以由核心网控制面网元或应用于核心网控制面网元的模块来执行,该核心网控制面网元可以是会话管理网元、移动性管理网元,也可以是具备核心网控制面网元功能的其它网元。该方法包括:获取卫星网络的拓扑信息,该拓扑信息包括该卫星网络中的卫星之间的通道信息;根据该拓扑信息和接入网设备所在的卫星的标识信息,确定用户面网元。
上述方案,在确定用户面网元时参考了拓扑信息和接入网设备所在的卫星的标识信息,能够实现确定合适的用户面网元,有助于实现数据的高效传输,从而保障业务质量。
一种可能的实现方法中,根据该拓扑信息和数据流的特征信息,确定该数据流的路径信息,该路径信息指示该数据流经过的卫星;向该接入网设备和该用户面网元发送该路径信息。
上述方案,向接入网设备和用户面网元发送路径信息,该路径信息指示了数据流经过的卫星,从而接入网设备和用户面网元可以在数据包中添加路径信息,收到该数据包的卫星可以根据该路径信息将数据包路由至下一个卫星或信关站,实现数据包在卫星间的正确路由,从而实现数据的高效传输,有助于保障业务质量。
一种可能的实现方法中,向该接入网设备和该用户面网元发送指示信息,该指示信息指示在该数据流的数据包中添加该路径信息。
一种可能的实现方法中,确定该特征信息对应的该数据流的标签信息,该标签信息用于选择该数据流经过的卫星之间的链路,该数据流经过的卫星之间的链路包含在该数据流经过的卫星之间的通道中;向该接入网设备和该用户面网元发送该标签信息。
上述方案,向接入网设备和用户面网元发送数据流的标签信息,数据流的标签信息可以用于指示服务质量参数,从而接入网设备和用户面网元可以在数据包中添加标签信息,收到该数据包的卫星可以根据该标签信息从该卫星与下一跳卫星或信关站之间的多条链路中选择一条最优或较优的链路,有助于提升数据传输质量。
一种可能的实现方法中,向该接入网设备和该用户面网元发送指示信息,该指示信息指示在该数据流的数据包中添加该标签信息和该路径信息。
一种可能的实现方法中,路径信息包括该数据流经过的卫星的标识信息。
一种可能的实现方法中,路径信息包括路径标识,该路径标识指示该数据流的路径,该路径上包含该数据流经过的卫星。
上述方案,当路径信息包括路径标识,则接入网设备和用户面网元在数据包中添加路径标识,而不需要添加数据流经过的卫星的标识信息,可以减小数据报文的总长度,有助于节约资源开销和提升传输速度,从而保障业务质量。
一种可能的实现方法中,向承载网控制面网元或移动性管理网元发送该路径标识和该数据流经过的卫星的标识信息。
一种可能的实现方法中,获取卫星网络的拓扑信息,包括:接收来自承载网控制面网元或该接入网设备所在的卫星的该拓扑信息。
一种可能的实现方法中,根据该拓扑信息和接入网设备所在的卫星的标识信息,确定用户面网元,包括:根据该拓扑信息、该接入网设备所在的卫星的标识信息以及至少一个信关站的位置信息,确定该用户面网元。
上述方案,在确定用户面网元时参考了拓扑信息、接入网设备所在的卫星的标识信息以及信关站的位置信息,能够实现确定合适的用户面网元,有助于实现数据的高效传输,从而保障业务质量。
一种可能的实现方法中,根据该拓扑信息和接入网设备所在的卫星的标识信息,确定用户面网元,包括:根据该拓扑信息、该接入网设备所在的卫星的标识信息以及该接入网设备所在的卫星的位置信息,确定该用户面网元。
上述方案,在确定用户面网元时参考了拓扑信息、接入网设备所在的卫星的标识信息以及该接入网设备所在的卫星的位置信息,能够实现确定合适的用户面网元,有助于实现数据的高效传输,从而保障业务质量。
一种可能的实现方法中,根据该拓扑信息和接入网设备所在的卫星的标识信息,确定用户面网元,包括:根据该拓扑信息、该接入网设备所在的卫星的标识信息、该接入网设备的位置信息以及至少一个信关站的位置信息,确定该用户面网元。
上述方案,在确定用户面网元时参考了拓扑信息、接入网设备所在的卫星的标识信息、接入网设备的位置信息以及信关站的位置信息,能够实现确定合适的用户面网元,有助于实现数据的高效传输,从而保障业务质量。
一种可能的实现方法中,根据该拓扑信息和接入网设备所在的卫星的标识信息,确定用户面网元,包括:根据该拓扑信息和接入网设备所在的卫星的标识信息,确定能够满足会话的需求的该用户面网元。
一种可能的实现方法中,通道信息包括以下一项或多项:该卫星网络的卫星的标识信息、该卫星网络的卫星之间的通道的标识信息、该卫星网络的卫星之间的通道时延、该卫星网络的卫星之间的通道带宽、该卫星网络的卫星之间的通道开销。
一种可能的实现方法中,拓扑信息还包括卫星的信息,比如卫星的负载。
一种可能的实现方法中,拓扑信息还包括卫星的标识信息与该卫星上的接入网设备的标识信息之间的映射关系。根据该映射关系可以获知哪些卫星具备接入网设备的能力或设置有接入网设备。
第二方面,本申请实施例提供一种通信方法,该方法可以由接入网设备、用户面网元、应用于接入网设备的模块来执行或应用于用户面网元的模块来执行。该方法包括:接收第一数据包;在该第一数据包中添加数据流的路径信息,得到第二数据包,该路径信息包括该数据流的路径标识或该数据流经过的卫星的标识信息,该路径标识指示该数据流的路径,该路径上包含该数据流经过的卫星;发送该第二数据包。
上述方案,接入网设备或用户面网元在数据包中添加路径信息,该路径信息指示了数据流经过的卫星,从而收到该数据包的卫星可以根据该路径信息将数据包路由至下一个卫星、信关站或与信关站具有连接关系的外部控制器,实现数据包在卫星间的正确路由,从而实现数据的高效传输,有助于保障业务质量。
一种可能的实现方法中,接收来自核心网控制面网元的该路径信息。
一种可能的实现方法中,接收来自该核心网控制面网元的指示信息,该指示信息指示在该数据流的数据包中添加该路径信息。
一种可能的实现方法中,接收来自该核心网控制面网元的该数据流的标签信息,该标签信息用于选择该数据流经过的卫星之间的链路,该数据流经过的卫星之间的链路包含在该数据流经过的卫星之间的通道中;在该第一数据包中添加该标签信息。
一种可能的实现方法中,接收来自该核心网控制面网元的指示信息,该指示信息指示在该数据流的数据包中添加该标签信息和该路径信息。
第三方面,本申请实施例提供一种通信方法,该方法可以由承载网控制面网元或应用于承载网控制面网元的模块来执行。该方法包括:向核心网控制面网元发送卫星网络的拓扑信息,该拓扑信息包括该卫星网络中的卫星之间的通道信息;接收来自该核心网控制面网元的该数据流的路径标识和该数据流经过的卫星的标识信息,该路径标识指示该数据流的路径,该路径上包含该数据流经过的卫星,该路径标识和该数据流经过的卫星的标识信息是根据该拓扑信息确定的;向该数据流经过的卫星发送该数据流的路径标识和该数据流经过的卫星的标识信息。
上述方案,承载网控制面网元向数据流经过的卫星发送该数据流的路径标识和该数据流经过的卫星的标识信息,从而该数据流经过的卫星可以在收到包含该数据流的路径标识的数据包后,可以根据该数据流的路径标识和该数据流经过的卫星的标识信息确定下一跳卫星,有助于实现数据的正确传输,从而提升业务质量。
一种可能的实现方法中,向信关站发送该数据流的路径标识和该数据流经过的卫星的标识信息。
一种可能的实现方法中,通道信息包括以下一项或多项:该卫星网络的卫星的标识信息、该卫星网络的卫星之间的通道的标识信息、该卫星网络的卫星之间的通道时延、该卫星网络的卫星之间的通道带宽、该卫星网络的卫星之间的通道开销。
第四方面,本申请实施例提供一种通信装置,该装置可以是核心网控制面网元或应用于核心网控制面网元的模块。该装置具有实现上述第一方面的任意实现方法的功能。该功能可以通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。
第五方面,本申请实施例提供一种通信装置,该装置可以是接入网设备、用户面网元、应用于接入网设备的模块或应用于用户面网元的模块。该装置具有实现上述第二方面的任意实现方法的功能。该功能可以通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。
第六方面,本申请实施例提供一种通信装置,该装置可以是承载网控制面网元或应用于承载网控制面网元的模块。该装置具有实现上述第三方面的任意实现方法的功能。该功能可以通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。
第七方面,本申请实施例提供一种通信装置,包括用于执行上述第一方面至第三方面中的任意实现方法的各个步骤的单元或手段(means)。
第八方面,本申请实施例提供一种通信装置,包括处理器和接口电路,所述处理器用于通过接口电路与其它装置通信,并执行上述第一方面至第三方面中的任意实现方法。该处理器包括一个或多个。
第九方面,本申请实施例提供一种通信装置,包括与存储器耦合的处理器,该处理器用于调用所述存储器中存储的程序,以执行上述第一方面至第三方面中的任意实现方法。该存储器可以位于该装置之内,也可以位于该装置之外。且该处理器可以是一个或多个。
第十方面,本申请实施例提供一种通信装置,包括处理器和存储器;该存储器用于存储计算机指令,当该装置运行时,该处理器执行该存储器存储的计算机指令,以使该装置执行上述第一方面至第三方面中的任意实现方法。
第十一方面,本申请实施例还提供一种芯片系统,包括:处理器,用于执行上述第一方面至第三方面中的任意实现方法。
第十二方面,本申请实施例还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指令,当其在通信装置上运行时,使得上述第一方面至第三方面中的任意实现方法被执行。
第十三方面,本申请实施例还提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括计算机程序或指令,当计算机程序或指令被通信装置运行时,使得上述第一方面至第三方面中的任意实现方法被执行。
第十四方面,本申请实施例一种通信系统,包括核心网控制面网元,和用于执行上述第三方面任一项所述方法的承载网控制面网元。所述核心网控制面网元,用于接收来自所述承载网控制面网元的卫星网络的拓扑信息,所述拓扑信息包括所述卫星网络中的卫星之间的通道信息;根据所述拓扑信息和数据流的特征信息确定所述数据流的路径标识和所述数据流经过的卫星的标识信息,所述路径标识指示所述数据流的路径,所述路径上包含所述数据流经过的卫星;向所述承载网控制面网元发送所述数据流的路径标识和所述数据流经过的卫星的标识信息。
附图说明
图1(a)为基于服务化架构的5G网络架构示意图;
图1(b)为基于点对点接口的5G网络架构示意图;
图2为卫星拓扑的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图;
图4(a)为本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图;
图4(b)为本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图;
图5为本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图;
图6为本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图;
图7为本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图;
图8为本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图;
图9为本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图;
图10为本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图;
图11为本申请实施例提供的一种通信装置示意图;
图12为本申请实施例提供的一种通信装置示意图。
具体实施方式
为了应对无线宽带技术的挑战,保持第三代合作伙伴计划(3rd generationpartnership project,3GPP)网络的领先优势,3GPP标准组制定了下一代移动通信网络系统(Next Generation System)架构,称为第五代(5th generation,5G)网络架构。该架构不但支持3GPP标准组定义的无线接入技术(如长期演进(long term evolution,LTE)接入技术,5G无线接入网(radio access network,RAN)接入技术等)接入到5G核心网(corenetwork,CN),而且支持使用非3GPP(non-3GPP)接入技术通过非3GPP转换功能(non-3GPPinterworking function,N3IWF)或下一代接入网关(next generation packet datagateway,ngPDG)接入到核心网。
图1(a)为基于服务化架构的5G网络架构示意图。图1(a)所示的5G网络架构中可包括接入网设备以及核心网设备。终端设备通过接入网设备和核心网设备接入数据网络(data network,DN)。其中,核心网设备包括但不限于以下网元中的部分或者全部:鉴权服务器功能(authentication server function,AUSF)网元(图中未示出)、统一数据管理(unified data management,UDM)网元、统一数据库(unified data repository,UDR)网元、网络存储功能(network repository function,NRF)网元(图中未示出)、网络开放功能(network exposure function,NEF)网元(图中未示出)、应用功能(applicationfunction,AF)网元、策略控制功能(policy control function,PCF)网元、接入与移动性管理功能(access and mobility management function,AMF)网元、会话管理功能(sessionmanagement function,SMF)网元、用户面功能(user plane function,UPF)网元、绑定支持功能(binding support function,BSF)网元(图中未示出)。
终端设备可以是用户设备(user equipment,UE)、移动台、移动终端设备等。终端设备可以广泛应用于各种场景,例如,设备到设备(device-to-device,D2D)、车物(vehicleto everything,V2X)通信、机器类通信(machine-type communication,MTC)、物联网(internet of things,IOT)、虚拟现实、增强现实、工业控制、自动驾驶、远程医疗、智能电网、智能家具、智能办公、智能穿戴、智能交通、智慧城市等。终端设备可以是手机、平板电脑、带无线收发功能的电脑、可穿戴设备、车辆、城市空中交通工具(如无人驾驶机、直升机等)、轮船、机器人、机械臂、智能家居设备等。
接入网设备可以是无线接入网(RAN)设备或有线接入网(wirelineaccessnetwork,FAN)设备。其中,无线接入网设备包括3GPP接入网设备、非可信非3GPP接入网设备和可信非3GPP接入网设备。3GPP接入网设备包括但不限于:LTE中的演进型基站(evolvedNodeB,eNodeB)、5G移动通信系统中的下一代基站(next generation NodeB,gNB)、未来移动通信系统中的基站或完成基站部分功能的模块或单元,如集中式单元(central unit,CU),分布式单元(distributed unit,DU)等。非可信非3GPP接入网设备包括但不限于:非可信非3GPP接入网关或N3IWF设备、非可信无线局域网(wireless local area network,WLAN)接入点(access point,AP)、交换机、路由器。可信非3GPP接入网设备包括但不限于:可信非3GPP接入网关、可信WLAN AP、交换机、路由器。有线接入网设备包括但不限于:有线接入网关(wireline access gateway)、固定电话网络设备、交换机、路由器。
接入网设备和终端设备可以是固定位置的,也可以是可移动的。接入网设备和终端设备可以部署在陆地上,包括室内或室外、手持或车载;也可以部署在水面上;还可以部署在空中的飞机、气球和人造卫星上。本申请的实施例对接入网设备和终端设备的应用场景不做限定。
AMF网元,包含执行移动性管理、接入鉴权/授权等功能。此外,还负责在终端设备与PCF网元间传递用户策略。
SMF网元,包含执行会话管理、执行PCF下发的控制策略、选择UPF、分配终端设备的互联网协议(internet protocol,IP)地址等功能。
UPF网元,包含完成用户面数据转发、基于会话/流级的计费统计、带宽限制等功能。
UDM网元,包含执行管理签约数据、用户接入授权等功能。
UDR网元,包含执行签约数据、策略数据、应用数据等类型数据的存取功能。
NEF网元,用于支持能力和事件的开放。
AF网元,传递应用侧对网络侧的需求,例如,服务质量(quality of service,QoS)需求或用户状态事件订阅等。AF可以是第三方功能实体,也可以是运营商部署的应用服务,如IP多媒体子系统(IP Multimedia Subsystem,IMS)语音呼叫业务。其中,AF网元包括核心网内的AF网元(即运营商的AF网元)和第三方AF网元(如某个企业的应用服务器)。
PCF网元,包含负责针对会话、业务流级别进行计费、QoS带宽保障及移动性管理、终端设备策略决策等策略控制功能。PCF网元包括接入与移动性管理策略控制网元(accessand mobility management policy control function,AM PCF)网元和会话管理策略控制功能(session management PCF,SM PCF)网元。其中,AM PCF网元用于为终端设备制定AM策略,AM PCF网元也可以称为为终端设备提供服务的策略控制网元(PCF for a UE))。SM PCF网元用于为会话制定会话管理策略(session management policy,SM策略),SM PCF网元也可以称为为会话提供服务的策略控制网元((PCF for a PDU session))。
NRF网元,可用于提供网元发现功能,基于其他网元的请求,提供网元类型对应的网元信息。NRF还提供网元管理服务,如网元注册、更新、去注册以及网元状态订阅和推送等。
BSF网元,可提供BSF服务注册/注销/更新,与NRF连接检测,会话绑定信息创建,UE信息的获取,IP地址重复的会话绑定信息查询等功能。
AUSF网元,负责对用户进行鉴权,以确定是否允许用户或设备接入网络。
DN,是位于运营商网络之外的网络,运营商网络可以接入多个DN,DN上可部署多种业务,可为终端设备提供数据和/或语音等服务。例如,DN是某智能工厂的私有网络,智能工厂安装在车间的传感器可为终端设备,DN中部署了传感器的控制服务器,控制服务器可为传感器提供服务。传感器可与控制服务器通信,获取控制服务器的指令,根据指令将采集的传感器数据传送给控制服务器等。又例如,DN是某公司的内部办公网络,该公司员工的手机或者电脑可为终端设备,员工的手机或者电脑可以访问公司内部办公网络上的信息、数据资源等。
图1(a)中Npcf、Nurf、Nudm、Naf、Namf、Nsmf分别为上述PCF、UDR、UDM、AF、AMF和SMF提供的服务化接口,用于调用相应的服务化操作。N1、N2、N3、N4以及N6为接口序列号,这些接口序列号的含义如下:
1)、N1:AMF与终端设备之间的接口,可以用于向终端设备传递非接入层(nonaccess stratum,NAS)信令(如包括来自AMF的QoS规则)等。
2)、N2:AMF与接入网设备之间的接口,可以用于传递核心网侧至接入网设备的无线承载控制信息等。
3)、N3:接入网设备与UPF之间的接口,主要用于传递接入网设备与UPF间的上下行用户面数据。
4)、N4:SMF与UPF之间的接口,可以用于控制面与用户面之间传递信息,包括控制面向用户面的转发规则、QoS规则、流量统计规则等的下发以及用户面的信息上报。
5)、N6:UPF与DN的接口,用于传递UPF与DN之间的上下行用户数据流。
图1(b)为基于点对点接口的5G网络架构示意图,其中的网元的功能的介绍可以参考图1(b)中对应的网元的功能的介绍,不再赘述。图1(b)与图1(a)的主要区别在于:图1(a)中的各个控制面网元之间的接口是服务化的接口,图1(b)中的各个控制面网元之间的接口是点对点的接口。
在图1(b)所示的架构中,各个网元之间的接口名称及功能如下:
1)、N1、N2、N3、N4和N6接口的含义可以参考前述描述。
2)、N5:AF网元与PCF网元之间的接口,可以用于应用业务请求下发以及网络事件上报。
3)、N7:PCF网元与SMF网元之间的接口,可以用于下发协议数据单元(protocoldata unit,PDU)会话粒度以及业务数据流粒度控制策略。
4)、N8:AMF网元与UDM网元间的接口,可以用于AMF网元向UDM网元获取接入与移动性管理相关签约数据与鉴权数据,以及AMF网元向UDM网元注册终端设备移动性管理相关信息等。
5)、N9:UPF网元和UPF网元之间的用户面接口,用于传递UPF网元间的上下行用户数据流。
6)、N10:SMF网元与UDM网元间的接口,可以用于SMF网元向UDM网元获取会话管理相关签约数据,以及SMF网元向UDM网元注册终端设备会话相关信息等。
7)、N11:SMF网元与AMF网元之间的接口,可以用于传递接入网设备和UPF之间的PDU会话隧道信息、传递发送给终端设备的控制消息、传递发送给接入网设备的无线资源控制信息等。
8)、N15:PCF网元与AMF网元之间的接口,可以用于下发终端设备策略及接入控制相关策略。
9)、N35:UDM网元与UDR网元间的接口,可以用于UDM网元从UDR网元中获取用户签约数据信息。
10)、N36:PCF网元与UDR网元间的接口,可以用于PCF网元从UDR网元中获取策略相关签约数据以及应用数据相关信息。
可以理解的是,上述网元或者功能既可以是硬件设备中的网络元件,也可以是在专用硬件上运行软件功能,或者是平台(例如,云平台)上实例化的虚拟化功能。可选的,上述网元或者功能可以由一个设备实现,也可以由多个设备共同实现,还可以是一个设备内的一个功能模块,本申请实施例对此不作具体限定。
本申请中的用户面网元、会话管理网元、移动性管理网元分别可以是5G系统中的UPF网元、SMF网元、AMF网元,也可以是未来通信如6G网络中具有上述UPF网元、SMF网元、AMF网元的功能的网元,本申请对此不限定。在本申请的实施例中,以UPF网元、SMF网元、AMF网元分别为用户面网元、会话管理网元、移动性管理网元的一个示例进行描述。并且,将UPF网元、SMF网元、AMF网元分别简称为UPF、SMF、AMF。
为便于说明,本申请实施例中,以基站(如4G的eNB、5G的gNB或未来通信中的基站)作为接入网设备的一个示例进行说明,后续出现的“基站”均可以替换为“接入网设备”。本申请实施例中,以UE作为终端设备的一个示例进行说明,后续出现的“UE”均可以替换为“终端设备”。
图2为卫星拓扑的结构示意图。在再生模式下,UE接入的基站是部署在卫星上的。在上行方向,UE将上行数据发送至部署在卫星上的基站,该基站将上行数据发出,经由一个或多个卫星的路由后,发送至部署在地面的信关站,该信关站再将上行数据发送至部署在地面的UPF。在下行方向,部署在地面的UPF将下行数据发送至部署在地面的信关站,信关站将下行数据发出,经由一个或多个卫星的路由后,到达部署在卫星上的基站,然后该基站将下行数据发送至UE。
图3为本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图。该方法由核心网控制面网元执行,核心网控制面网元可以是会话管理网元(如SMF、AMF)或者是具备核心网控制面网元功能的其它网元。下面以SMF执行该方法为例进行说明。该方法包括以下步骤:
步骤301,SMF获取卫星网络的拓扑信息。
一种实现方法中,SMF接收来自承载网控制面网元(如软件定义网络(SoftwareDefined Network,SDN)控制器)的拓扑信息。也即由承载网控制面网元收集卫星网络的拓扑信息,然后发送给SMF。
又一种实现方法中,SMF接收来自基站所在的卫星的拓扑信息。也即由基站所在的卫星收集卫星网络的拓扑信息,然后发送给SMF。
该拓扑信息包括卫星网络中的卫星之间的通道信息,该卫星网络可以包括一个或多个卫星星座中的卫星。
该卫星网络中的卫星之间的通道信息包括以下一项或多项:
1)卫星网络的卫星的标识信息。
2)卫星网络的卫星之间的通道的标识信息,通道的标识信息用于标识能够通信的两个卫星。
3)卫星网络的卫星之间的通道时延,通道时延为能够通信的两个卫星之间的时延。
4)卫星网络的卫星之间的通道带宽,通道带宽为能够通信的两个卫星之间的带宽。
5)卫星网络的卫星之间的通道开销,通道开销为能够通信的两个卫星之间的开销。
以图2所示的示例为例,卫星网络中包括卫星1~卫星6,共6个卫星,其中,UE接入的基站部署在卫星6上。因此该卫星网络中的卫星之间的通道信息包括以下一项或多项:
1)卫星1~卫星6的标识信息。
2)通道1~通道7的标识信息。
其中,通道1为卫星1与卫星2之间的通道,通道2为卫星1与卫星3之间的通道,通道3为卫星2与卫星4之间的通道,通道4为卫星2与卫星5之间的通道,通道5为卫星3与卫星4之间的通道,通道6为卫星3与卫星6之间的通道,通道7为卫星4与卫星5之间的通道。
3)通信1~通道7的通道时延。
4)通信1~通道7的通道带宽。
5)通信1~通道7的通道开销。
一种可能的实现方法中,拓扑信息还包括卫星的信息,比如卫星的负载。
一种可能的实现方法中,拓扑信息还包括卫星的标识信息与该卫星上的基站的标识信息之间的映射关系。根据该映射关系可以获知哪些卫星具备基站的能力或设置有基站。
步骤302,SMF根据拓扑信息和基站所在的卫星的标识信息,确定UPF。
一种实现方法中,若拓扑信息中包含卫星的标识信息与该卫星上的基站的标识信息之间的映射关系,则SMF可以根据该映射关系,以及UE接入的基站的标识信息,确定该基站所在的卫星的标识信息。若拓扑信息中不包含该映射关系,则SMF可以从第三方获取基站所在的卫星的标识信息,或者预先在SMF上预配置基站所在的卫星的标识信息。
一种实现方法中,SMF根据拓扑信息和基站所在的卫星的标识信息,确定能够满足会话的需求的UPF。也即从多个UPF中选择一个能够满足当前会话的需求的UPF,从而能够保障业务质量。例如,SMF选择的UPF能够经由拓扑信息中的卫星,建立与该基站之间连接,且该会话能够满足当前会话的需求。
又一种实现方法中,SMF根据拓扑信息、基站所在的卫星的标识信息以及基站的位置信息,确定UPF。其中基站的位置信息可以根据基站所在的卫星的星历信息确定。比如,SMF先根据拓扑信息和基站所在的卫星的标识信息,确定能够满足当前会话的需求的多个UPF,然后再根据该多个UPF的位置信息,以及基站的位置信息,选择一个UPF。例如,从该多个UPF中选择距离基站最近的一个UPF。该方法能够避免在地面网络中出现传输距离过长的现象,从而保障业务质量。
基于上述两种方法中的任一种方法,SMF可以确定一个UPF。SMF在确定UPF之后可以再选择一个信关站,比如可以根据多个信关站的位置信息,选择一个距离该UPF最近的信关站。或者SMF在确定一个UPF之后,向外部控制器发送该UPF的标识信息,由该外部控制器根据多个信关站的位置信息,选择一个距离该UPF最近的信关站。该方法能够避免在地面网络中出现传输距离过长的现象,从而保障业务质量。
又一种实现方法中,SMF根据拓扑信息、基站所在的卫星的标识信息以及多个信关站的位置信息,确定UPF。比如,SMF先根据拓扑信息和基站所在的卫星的标识信息,确定能够满足当前会话的需求的多个UPF,然后再根据该多个UPF的位置信息,以及多个信关站的位置信息,选择一个UPF。例如,该多个UPF中存在一个目标UPF,该多个信关站中存在一个目标信关站,该目标UPF与该目标信关站之间的距离,是该多个UPF中的任意UPF与该多个信关站中的任意信关站之间的距离的最小值。该方法能够避免在地面网络中出现传输距离过长的现象,从而保障业务质量。基于该方法,可以实现同时选择UPF和信关站。
又一种实现方法中,SMF根据拓扑信息、基站所在的卫星的标识信息、基站的位置信息以及多个信关站的位置信息,确定UPF。其中,基站的位置信息可以根据基站所在的卫星的星历信息确定。比如,SMF先根据拓扑信息和基站所在的卫星的标识信息,确定能够满足当前会话的需求的多个UPF,然后再根据该多个UPF的位置信息、多个信关站的位置信息以及基站的位置信息,选择一个UPF。例如,SMF从多个UPF中选择一个目标UPF,从多个信关站中选择一个目标信关站,使得目标UPF到达目标信关站的距离,与目标信关站到达基站的距离之和最小,也即目标UPF,目标信关站以及基站三者之间的总距离小于其它UPF,其它信关站以及基站三者之间的总距离。该方法能够避免在地面网络中出现传输距离过长的现象,从而保障业务质量。基于该方法,可以实现同时选择UPF和信关站。
又一种实现方法中,SMF或外部控制器可以根据基站的位置信息以及多个信关站的位置信息,选择一个距离基站最近的信关站,称为目标信关站。然后SMF根据该拓扑信息、基站所在的卫星标识信息以及目标信关站的位置信息确定UPF。比如,SMF先根据拓扑信息和基站所在的卫星的标识信息,确定能够满足当前会话的需求的多个UPF,然后再从该多个UPF中选择距离目标信关站最近的一个UPF。该方法能够避免在地面网络中出现传输距离过长的现象,从而保障业务质量。
上述方案,在确定UPF时参考了拓扑信息和基站所在的卫星的标识信息,能够实现确定合适的UPF,有助于实现数据的高效传输,从而保障业务质量。
一种实现方法中,在上述步骤302之后,SMF根据卫星网络的拓扑信息和数据流的特征信息确定数据流的路径信息,该路径信息指示数据流经过的卫星,该数据流比如可以是QoS流、业务流或其它类型的数据流。数据流的特征信息包括数据流的资源类型和/或数据流的优先级。其中资源类型比如包括视频流、音频流等,优先级可以用5G QoS标识(5GQoS identifier,5QI)表征。以图2所示的示例为例,比如针对数据流1,根据卫星网络的拓扑信息和数据流1的特征信息确定数据流1的路径信息,该数据流1的路径信息指示数据流1经过的卫星包括:卫星6、卫星3、卫星4、卫星5。再比如针对数据流2,根据卫星网络的拓扑信息和数据流2的特征信息确定数据流2的路径信息,该数据流2的路径信息指示数据流2经过的卫星包括:卫星6、卫星1、卫星2、卫星5。
SMF在确定数据流的路径信息之后,可以向基站和UPF发送该路径信息,以及还可以向基站和UPF发送指示信息,该指示信息指示在数据流的数据包中添加该路径信息。在上行方向,基站在收到上行数据包后,在上行数据包中添加该路径信息,然后基站向该路径信息指示的卫星发送给该上行数据包,该上行数据包经过该路径信息指示的卫星的路由之后,传输到信关站,然后信关站将上行数据包发送至UPF。在下行方向,UPF在收到下行数据包后,在下行数据包中添加路径信息,然后UPF向信关站发送下行数据包,信关站发出该下行数据包,该下行数据包经过该路径信息指示的卫星的路由之后,传输到基站。
一种实现方法中,SMF在确定数据流的路径信息之后,还确定数据流的特征信息对应的数据流的标签信息,该标签信息用于选择数据流经过的卫星之间的链路,该数据流经过的卫星之间的链路包含在数据流经过的卫星之间的通道中。也即该标签信息用于在相邻的两个路由节点之间(即卫星与卫星之间,或卫星与信关站之间)选择链路。该标签信息是承载网能够识别的QoS参数,因此卫星、卫星上的基站以及信关站均能识别该标签信息。以图2中的卫星1和卫星2为例,卫星1和卫星2之间存在多条虚拟链路,则卫星1或卫星2可以根据收到的数据流的数据中的标签信息,在卫星1和卫星2之间的多条虚拟链路中选择一条,然后使用该选择的虚拟链路传输数据流的数据,从而实现根据标签信息动态选择相邻路由节点之间的链路,有助于提升通信质量。其中,卫星1根据收到的数据流的数据中的标签信息在卫星1和卫星2之间的多条虚拟链路中选择一条虚拟链路的方法,比如可以是:从多个虚拟链路中选择最满足该标签信息所指示的QoS要求(如质量要求、时延要求等中的一个或多个)的虚拟链路,这里做统一描述,后面不赘述。SMF在确定数据流的路径信息和数据流的标签信息之后,SMF可以向基站和UPF发送数据流的路径信息和数据流的标签信息,以及还可以向基站和UPF发送指示信息,该指示信息指示在数据流的数据包中添加路径信息和标签信息。在上行方向,基站在收到上行数据包后,在上行数据包中添加路径信息和标签信息,然后基站向路径信息指示的卫星发送给该上行数据包,该上行数据包经过路径信息指示的卫星的路由之后,传输到信关站,然后信关站将上行数据包发送至UPF。在下行方向,UPF在收到下行数据包后,在下行数据包中添加路径信息和标签信息,然后UPF向信关站发送下行数据包,信关站发出该下行数据包,该下行数据包经过路径信息指示的卫星的路由之后,传输到基站。
一种实现方法中,基站或UPF在数据包中添加的数据流的路径信息包括数据流经过的卫星的标识信息。
又一种实现方法中,基站或UPF在数据包中添加的数据流的路径信息包括路径标识,该路径标识指示数据流的路径,该路径上包含数据流经过的卫星,也即该路径标识与该数据流经过的卫星的标识信息存在对应关系。
此外,SMF还可以向承载网控制面网元、AMF或基站发送路径标识和数据流经过的卫星的标识信息,然后由承载网控制面网元、AMF或基站向数据流经过的卫星以及信关站发送路径标识和数据流经过的卫星的标识信息,后续数据流经过的卫星以及信关站在收到包含路径标识的数据包之后,可以根据数据包中的路径标识以及本地存储的路径标识和数据流经过的卫星的标识信息之间的对应关系,确定下一跳卫星并向下一跳卫星发送数据包。
图4(a)为本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图。该方法由部署在卫星的基站执行。该方法是在图3的实施例之后执行的,也即先执行上述图3的实施例,然后执行图4(a)的实施例。
该方法包括以下步骤:
步骤401a,基站接收第一数据包。
该第一数据包是上行数据包,该第一数据包来自UE。
步骤402a,基站在第一数据包中添加数据流的路径信息,得到第二数据包。
一种实现方法中,基站在第一数据包中添加的路径信息包括数据流的路径标识,得到第二数据包。可选的,基站在第一数据包中除了添加数据流的路径标识,还添加数据流的标签信息。
又一种实现方法中,基站在第一数据包中添加的路径信息包括数据流经过的卫星的标识信息,得到第二数据包。可选的,基站在第一数据包中除了添加数据流经过的卫星的标识信息,还添加数据流的标签信息。
步骤403a,基站发送第二数据包。
一种实现方法中,如果基站在第一数据包中添加的路径信息包括数据流的路径标识,得到第二数据包,则基站根据路径标识与数据流经过的卫星的标识信息之间的对应关系,确定下一跳卫星。以图2的示例为例,假设该数据流经过的卫星包括卫星6,卫星3,卫星4和卫星5,则基站将第二数据包发送至卫星3,然后卫星3获取第二数据包中的数据流的路径标识,然后根据卫星3上存储的路径标识与数据流经过的卫星的标识信息之间的对应关系,确定下一跳卫星,即卫星4,然后卫星3向卫星4第二数据包,类似的,卫星4向卫星5发送第二数据包,以及卫星5确定卫星5是数据流经过的卫星中的最后一跳卫星,则卫星5向地面信关站发送第二数据包,然后信关站向UPF发送第二数据包。可选的,如果基站在第一数据包中除了添加数据流的路径标识,还添加了数据流的标签信息,则基站、数据流经过的卫星均可以根据第二数据包中的标签信息,选择与下一跳卫星或信关站之间的链路,比如卫星3与卫星4之间存在多条虚拟链路,卫星3可以根据标签信息从该多条虚拟链路中选择一条最优或较优的虚拟链路。
又一种实现方法中,如果基站在第一数据包中添加的路径信息包括数据流经过的卫星的标识信息,得到第二数据包,则基站根据数据流经过的卫星的标识信息,确定下一跳卫星。以图2的示例为例,假设该数据流经过的卫星包括卫星6,卫星3,卫星4和卫星5,则基站将第二数据包发送至卫星3,然后卫星3获取第二数据包中的数据流经过的卫星的标识信息,然后根据数据流经过的卫星的标识信息确定下一跳卫星,即卫星4,然后卫星3向卫星4第二数据包,类似的,卫星4向卫星5发送第二数据包,以及卫星5确定卫星5是数据流经过的卫星中的最后一跳卫星,则卫星5向地面信关站发送第二数据包,然后信关站向UPF发送第二数据包。可选的,如果基站在第一数据包中除了添加数据流经过的卫星的标识信息,还添加了数据流的标签信息,则基站、数据流经过的卫星均可以根据第二数据包中的标签信息,选择与下一跳卫星或信关站之间的链路,比如卫星3与卫星4之间存在多条虚拟链路,卫星3可以根据标签信息从该多条虚拟链路中选择一条最优或较优的虚拟链路。
上述方案,基站在数据包中添加路径信息,该路径信息指示了数据流经过的卫星,从而收到该数据包的卫星可以根据该路径信息将数据包路由至下一个卫星或信关站,实现数据包在卫星间的正确路由,从而实现数据的高效传输,有助于保障业务质量。
图4(b)为本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图。该方法由UPF执行。该方法是在图3的实施例之后执行的,也即先执行上述图3的实施例,然后执行图4(b)的实施例。
该方法包括以下步骤:
步骤401b,UPF接收第一数据包。
该第一数据包是下行数据包。
步骤402b,UPF在第一数据包中添加数据流的路径信息,得到第二数据包。
一种实现方法中,UPF在第一数据包中添加的路径信息包括数据流的路径标识,得到第二数据包。可选的,UPF在第一数据包中除了添加数据流的路径标识,还添加数据流的标签信息。
又一种实现方法中,UPF在第一数据包中添加的路径信息包括数据流经过的卫星的标识信息,得到第二数据包。可选的,UPF在第一数据包中除了添加数据流经过的卫星的标识信息,还添加数据流的标签信息。
步骤403b,UPF发送第二数据包。
一种实现方法中,如果UPF在第一数据包中添加的路径信息包括数据流的路径标识,得到第二数据包,则UPF将第二数据包发送至信关站后,信关站根据路径标识与数据流经过的卫星的标识信息之间的对应关系,确定下一跳卫星。以图2的示例为例,假设该数据流经过的卫星包括卫星3,卫星4和卫星5,则UPF将第二数据包发送至信关站,然后信关站获取第二数据包中的数据流的路径标识,信关站根据信关站上存储的路径标识与数据流经过的卫星的标识信息之间的对应关系,确定下一跳卫星,即卫星5,然后信关站向卫星5发送第二数据包,类似的,卫星5向卫星4发送第二数据包,以及卫星4向卫星3发送第二数据包,卫星3向卫星6发送第二数据包,从而卫星6上的基站收到第二数据包。可选的,如果UPF在第一数据包中除了添加数据流的路径标识,还添加了数据流的标签信息,则信关站、数据流经过的卫星均可以根据第二数据包中的标签信息,选择与下一跳卫星之间的链路,比如卫星4与卫星3之间存在多条虚拟链路,卫星4可以根据标签信息从该多条虚拟链路中选择一条最优或较优的虚拟链路。
又一种实现方法中,如果UPF在第一数据包中添加的路径信息包括数据流经过的卫星的标识信息,得到第二数据包,则UPF将第二数据包发送至信关站后,信关站根据第二数据包中的数据流经过的卫星的标识信息,确定下一跳卫星。以图2的示例为例,假设该数据流经过的卫星包括卫星3,卫星4和卫星5,则UPF将第二数据包发送至信关站,然后信关站获取第二数据包中的数据流经过的卫星的标识信息,信关站根据数据流经过的卫星的标识信息,确定下一跳卫星,即卫星5,然后信关站向卫星5发送第二数据包,类似的,卫星5向卫星4发送第二数据包,以及卫星4向卫星3发送第二数据包,卫星3向卫星6发送第二数据包,从而卫星6上的基站收到第二数据包。可选的,如果UPF在第一数据包中除了添加数据流经过的卫星的标识信息,还添加了数据流的标签信息,则信关站、数据流经过的卫星均可以根据第二数据包中的标签信息,选择与下一跳卫星之间的链路,比如卫星4与卫星3之间存在多条虚拟链路,卫星4可以根据标签信息从该多条虚拟链路中选择一条最优或较优的虚拟链路。
需要说明的是,在上述方案中,是假设信关站能够解析数据包,因此可以获取数据包中的数据流的路径标识或数据流经过的卫星的标识信息,进而根据数据流的路径标识或数据流经过的卫星的标识信息确定下一跳卫星。在其它实现方法中,如果信关站不能解析数据包,则信关站收到数据包后,可以向外部控制器发送该数据包,由外部控制器根据数据包中的数据流的路径标识或数据流经过的卫星的标识信息确定下一跳卫星,并通知信关站向该下一跳卫星发送数据包。
上述方案,UPF在数据包中添加路径信息,该路径信息指示了数据流经过的卫星,从而收到该数据包的信关站、卫星可以根据该路径信息将数据包路由至下一个卫星,实现数据包在卫星间的正确路由,从而实现数据的高效传输,有助于保障业务质量。
下面结合图5至图10的实施例,对上述图3、图4(a)以及图4(b)的实施例进行说明。
图5为本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图。该方法包括以下步骤:
步骤501,SMF激活SMF的拓扑信息处理功能。
一种实现方法中,在UE的注册流程中,UE经由基站向AMF发送注册请求消息或上行NAS消息,该注册请求消息或上行NAS消息包括指示信息,该指示信息指示UE会接入卫星网络。AMF根据该指示信息从PCF获取移动性管理策略,该移动性管理策略与UE接入卫星网络相关。后续SMF可以感知到AMF中的移动性管理策略,并根据AMF中的移动性管理策略激活SMF的拓扑信息处理功能。其中,该指示信息可以是特殊的字段,比如是specialUEfornon-terrestrialnetwork字段。或者该指示信息是特殊取值。或者,该指示信息是PCF set ID。或者是该指示信息是特殊的无线接入技术(Radio Access Technology,RAT)值。
又一种实现方法中,SMF根据本地配置的会话管理策略,激活SMF的拓扑信息处理功能。
步骤502,SMF向NEF发送订阅请求消息,该订阅请求消息用于订阅卫星网络的拓扑信息。
一种实现方法中,该订阅请求消息是Nnef_EventExposure_Subscribe Request消息,该消息中携带非地面网络拓扑事件(non-terrestrialnetworktopologyevent),该事件用于订阅卫星网络的拓扑信息。
步骤503,当卫星网络的拓扑发生变化,AF向NEF发送卫星网络的拓扑信息。
该AF可以是承载网控制面网元,比如是SDN控制器。
卫星网络的拓扑发生变化包括但不限于以下一项或多项:卫星网络的卫星之间的通道发生变化、卫星之间的通道时延发生变化、卫星之间的通道带宽发生变化、卫星之间的通道开销发生变化。
拓扑信息包括卫星网络中的卫星之间的通道信息,该卫星网络中的卫星之间的通道信息包括以下一项或多项:卫星网络的卫星的标识信息、卫星网络的卫星之间的通道的标识信息、卫星网络的卫星之间的通道时延、卫星网络的卫星之间的通道带宽、卫星网络的卫星之间的通道开销。
步骤504,NEF基于SMF的订阅,向SMF发送卫星网络的拓扑信息。
一种实现方法中,NEF向SMF发送订阅响应消息,该订阅响应消息包括卫星网络的拓扑信息。可选的,该订阅响应消息是Nnef_EventExposure_Subscribe Response消息。
在又一种实现方法中,SMF也可以不向NEF订阅卫星网络的拓扑信息,而是NEF在从AF收到卫星网络的拓扑信息后,主动向SMF发送卫星网络的拓扑信息。
步骤505,SMF根据卫星网络的拓扑信息和基站所在的卫星的标识信息,选择UPF。
该步骤的具体实现可以参考前述步骤302的描述,不再赘述。
步骤506,SMF根据卫星网络的拓扑信息和数据流的特征信息,确定数据流经过的卫星的标识信息。
该数据流比如可以是QoS流、业务流或其它类型的数据流。数据流的特征信息包括数据流的资源类型和/或数据流的优先级。其中资源类型比如包括视频流、音频流等,优先级可以用5QI表征。
该步骤506的具体实现可以参考前述图3的实施例中的相关描述,不再赘述。
步骤507,SMF根据数据流的特征信息确定数据流的标签信息。
由于基站和UPF不识别数据流的特征信息,因此SMF将数据流的特征信息转换为基站和UPF能够识别的数据流的标签信息。
数据流的标签信息用于从相邻两个路由节点之间的多条链路中选择一条链路。比如路由节点1与路由节点2之间存在多个链路,则数据流的标签信息用于在该多个链路中选择一个链路。
示例性的,5QI与数据流的标签信息存在如表1所示的对应关系。
表1
5QI | 数据流的标签信息 | 数据流的标签信息的含义 |
6 | 1 | IMS信号 |
7 | 2 | 基于TCP的视频 |
8 | 3 | 直播的音视频 |
…… | …… | …… |
基于表1,如果某个数据流的特征信息中的5QI为6,则确定该数据流的标签信息为1。如果某个数据流的特征信息中的5QI为7,则确定该数据流的标签信息为2。如果某个数据流的特征信息中的5QI为8,则确定该数据流的标签信息为3。
上述步骤506与步骤507之间的先后顺序不限。
步骤508,SMF向UPF发送数据流的标签信息、数据流经过的卫星的标识信息和指示信息。
该指示信息指示在数据包中添加数据流的标签信息和数据流经过的卫星的标识信息。
一种实现方法中,SMF向UPF发送N4会话建立/修改请求消息,该消息中包括数据流的标签信息、数据流经过的卫星的标识信息和指示信息。
步骤509,SMF通过AMF向基站发送数据流的标签信息、数据流经过的卫星的标识信息和指示信息。
该指示信息指示在数据包中添加数据流的标签信息和数据流经过的卫星的标识信息。
示例性的,SMF向AMF发送Namf_Communication_N1N2Message Transfer消息,该消息包括数据流的标签信息、数据流经过的卫星的标识信息和指示信息,然后AMF向基站发送N2 PDU Session Request消息,该消息包括数据流的标签信息、数据流经过的卫星的标识信息和指示信息。
后续,在上行方向,当基站在收到来自UE的上行数据包,基站根据指示信息,在上行数据包的包头添加数据流的标签信息与数据流经过的卫星的标识信息。然后基站根据数据流经过的卫星的标识信息,将上行数据包发送至下一跳卫星,比如下一跳卫星是卫星1。具体的,基站可以根据数据流的标签信息,或者根据数据流的标签信息以及基站与卫星1之间的多条链路中各条链路的负载,从基站与卫星1之间的多条链路中选择一条链路,然后通过该链路将上行数据包发送给卫星1。卫星1收到上行数据包后,根据上行数据包中的数据流经过的卫星的标识信息,将上行数据包发送给卫星1的下一跳卫星,比如该下一跳卫星是卫星2。具体的,卫星1可以根据数据流的标签信息,或者根据数据流的标签信息以及卫星1与卫星2之间的多条链路中各条链路的负载,从卫星1与卫星2之间的多条链路中选择一条链路,然后通过该链路将上行数据包发送给卫星2。以此类推,该数据流经过的卫星中的最后一跳卫星将收到的上行数据包发送给信关站,信关站将上行数据包发送给UPF。示例性的,上行数据包的传输路径上的节点依次为:UE->基站->卫星1->卫星2->卫星3->信关站->UPF。可选的,基站还可以在包头添加时间戳(Timestamp),该时间戳用于选择数据流经过的卫星的标识信息。以该传输路径中的卫星1为例,卫星1在一段时间内收到多个上行数据包,并获取各个上行数据包中的时间戳,从获取到的多个时间戳中确定距离当前时间最近的一个时间戳,然后从携带该时间戳的上行数据包中获取数据流经过的卫星的标识信息,并根据该数据流经过的卫星的标识信息确定下一跳卫星,然后向该下一跳卫星发送该多个上行数据包。该方法可以保证数据流经过的卫星的标识信息是最新的,有助于保障路径的及时更新。
后续,在下行方向,当UPF在收到下行数据包,UPF根据指示信息,在下行数据包的包头添加数据流的标签信息与数据流经过的卫星的标识信息。然后UPF向信关站发送该下行数据包。信关站收到下行数据包后,根据下行数据包中的数据流经过的卫星的标识信息,将下行数据包发送至下一跳卫星,比如该下一跳卫星是卫星4。具体的,信关站可以根据数据流的标签信息,或者根据数据流的标签信息以及信关站与卫星4之间的多条链路中各条链路的负载,从信关站与卫星4之间的多条链路中选择一条链路,然后通过该链路将下行数据包发送给卫星4。卫星4收到下行数据包后,根据下行数据包中的数据流经过的卫星的标识信息,将下行数据包发送给卫星4的下一跳卫星,比如该下一跳卫星是卫星5。具体的,卫星4可以根据数据流的标签信息,或者根据数据流的标签信息以及卫星4与卫星5之间的多条链路中各条链路的负载,从卫星4与卫星5之间的多条链路中选择一条链路,然后通过该链路将下行数据包发送给卫星5。以此类推,该数据流经过的卫星中的最后一跳卫星将收到的下行数据包发送给基站,基站将下行数据包发送给UE。示例性的,下行数据包的传输路径上的节点依次为:UPF->信关站->卫星4->卫星5->基站->UE。可选的,UPF还可以在包头添加时间戳(Timestamp),该时间戳用于选择数据流经过的卫星的标识信息。以该传输路径中的卫星4为例,卫星4在一段时间内收到多个下行数据包,并获取各个下行数据包中的时间戳,从获取到的多个时间戳中确定距离当前时间最近的一个时间戳,然后从携带该时间戳的下行数据包中获取数据流经过的卫星的标识信息,并根据该数据流经过的卫星的标识信息确定下一跳卫星,然后向该下一跳卫星发送该多个下行数据包。该方法可以保证数据流经过的卫星的标识信息是最新的,有助于保障路径的及时更新。
上述方案,SMF从AF获取卫星网络的拓扑信息,根据卫星网络的拓扑信息确定数据流经过的卫星的标识信息,以及还可以确定数据流的标签信息,并将数据流经过的卫星的标识信息和数据流的标签信息发送给基站和UPF,使得基站和UPF根据数据流经过的卫星的标识信息和数据流的标签信息,对数据流的传输进行保障,有助于提升数据流的传输质量,从而保障业务质量。
图6为本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图。该方法包括以下步骤:
步骤601至步骤605,同上述步骤501至步骤505。
步骤606,SMF根据卫星网络的拓扑信息和数据流的特征信息,确定数据流的路径标识和数据流经过的卫星的标识信息。
SMF根据卫星网络的拓扑信息和数据流的特征信息确定数据流经过的卫星的标识信息的方法,可以参考前述步骤505的描述。
SMF在确定数据流经过的卫星的标识信息之后,分配一个路径标识。该路径标识用于标识一个指示该数据流的路径,该路径上包含该数据流经过的卫星。因此数据流的路径标识与数据流经过的卫星的标识信息存在对应关系。
步骤607,同上述步骤507。
步骤608,SMF向AF发送数据流的路径标识和数据流经过的卫星的标识信息。
AF收到数据流的路径标识和数据流经过的卫星的标识信息之后,将数据流的路径标识和数据流经过的卫星的标识信息发送给数据流经过的卫星,以及还发送给信关站。
一种实现方法中,SMF可以向AF发送SM_Calculated_Information,该SM_Calculated_Information中包含数据流的路径标识和数据流经过的卫星的标识信息。
该步骤608可以是在步骤606之后步骤607之前执行,也可以是在步骤607之后执行。
步骤609,SMF向UPF发送数据流的标签信息、数据流的路径标识和指示信息。
该指示信息指示在数据包中添加数据流的标签信息和数据流的路径标识。
一种实现方法中,SMF向UPF发送N4会话建立/修改请求消息,该消息中包括数据流的标签信息、数据流的路径标识和指示信息。
步骤610,SMF通过AMF向基站发送数据流的标签信息、数据流的路径标识和指示信息。
该指示信息指示在数据包中添加数据流的标签信息和数据流的路径标识。
示例性的,SMF向AMF发送Namf_Communication_N1N2Message Transfer消息,该消息包括数据流的标签信息、数据流的路径标识和指示信息,然后AMF向基站发送N2 PDUSession Request消息,该消息包括数据流的标签信息、数据流的路径标识和指示信息。
后续,在上行方向,当基站在收到来自UE的上行数据包,基站根据指示信息,在上行数据包的包头添加数据流的标签信息与数据流的路径标识。然后基站根据数据流经过的卫星的标识信息,将上行数据包发送至下一跳卫星,比如该下一跳卫星是卫星1。具体的,基站可以根据数据流的标签信息,或者根据数据流的标签信息以及基站与卫星1之间的多条链路中各条链路的负载,从基站与卫星1之间的多条链路中选择一条链路,然后通过该链路将上行数据包发送给卫星1。卫星1收到上行数据包后,根据上行数据包中的数据流的路径标识,确定数据流的路径标识对应的数据流经过的卫星的标识信息,然后根据数据流经过的卫星的标识信息将上行数据包发送给卫星1的下一跳卫星,比如该下一跳卫星是卫星2。具体的,卫星1可以根据数据流的标签信息,或者根据数据流的标签信息以及卫星1与卫星2之间的多条链路中各条链路的负载,从卫星1与卫星2之间的多条链路中选择一条链路,然后通过该链路将上行数据包发送给卫星2。以此类推,数据流经过的卫星中的最后一跳卫星将收到的上行数据包发送给信关站,信关站将上行数据包发送给UPF。示例性的,上行数据包的传输路径上的节点依次为:UE->基站->卫星1->卫星2->卫星3->信关站->UPF。可选的,基站还可以在包头添加时间戳(Timestamp),该时间戳用于选择最新的路径标识。以该传输路径中的卫星1为例,卫星1在一段时间内收到多个上行数据包,并获取各个上行数据包中的时间戳,从获取到的多个时间戳中确定距离当前时间最近的一个时间戳,然后从携带该时间戳的上行数据包中获取数据流的路径标识,确定该数据流的路径标识对应的数据流经过的卫星的标识信息,然后根据数据流经过的卫星的标识信息确定下一跳卫星,然后向该下一跳卫星发送该多个上行数据包。该方法可以保证路径节点是最新的,有助于保障路径的及时更新。
后续,在下行方向,当UPF在收到下行数据包,UPF根据指示信息,在下行数据包的包头添加数据流的标签信息与数据流的路径标识。然后UPF向信关站发送该下行数据包。信关站收到下行数据包后,根据下行数据包中的数据流的路径标识,确定与数据流的路径标识对应的数据流经过的卫星的标识信息,然后根据数据流经过的卫星的标识信息将下行数据包发送至下一跳卫星,比如该下一跳卫星是卫星4。具体的,信关站可以根据数据流的标签信息,或者根据数据流的标签信息以及信关站与卫星4之间的多条链路中各条链路的负载,从信关站与卫星4之间的多条链路中选择一条链路,然后通过该链路将下行数据包发送给卫星4。卫星4收到下行数据包后,根据下行数据包中的数据流的路径标识,确定与数据流的路径标识对应的数据流经过的卫星的标识信息,然后根据数据流经过的卫星的标识信息将下行数据包发送给卫星4的下一跳卫星,比如该下一跳卫星是卫星5。具体的,卫星4可以根据数据流的标签信息,或者根据数据流的标签信息以及卫星4与卫星5之间的多条链路中各条链路的负载,从卫星4与卫星5之间的多条链路中选择一条链路,然后通过该链路将下行数据包发送给卫星5。以此类推,该数据流经过的卫星中的最后一跳卫星将收到的下行数据包发送给基站,基站将下行数据包发送给UE。示例性的,下行数据包的传输路径上的节点依次为:UPF->信关站->卫星4->卫星5->卫星6->基站->UE。可选的,UPF还可以在包头添加时间戳(Timestamp),该时间戳用于选择最新的路径标识。以该传输路径中的卫星4为例,卫星4在一段时间内收到多个下行数据包,并获取各个下行数据包中的时间戳,从获取到的多个时间戳中确定距离当前时间最近的一个时间戳,然后从携带该时间戳的下行数据包中获取路径标识,确定该数据流的路径标识对应的数据流经过的卫星的标识信息,然后根据该数据流经过的卫星的标识信息确定下一跳卫星,然后向该下一跳卫星发送该多个下行数据包。该方法可以保证路径标识是最新的,有助于保障路径的及时更新。
上述方案,SMF从AF获取卫星网络的拓扑信息,根据卫星网络的拓扑信息确定数据流的路径标识,以及还确定数据流的标签信息,并将数据流的路径标识和数据流的标签信息发送给基站和UPF,使得基站和UPF根据数据流的路径标识和数据流的标签信息,对数据流的传输进行保障,有助于提升数据流的传输质量,从而保障业务质量。
该图6的实施例与上述图5的实施例的主要区别是:该图6的实施例中在基站或UPF在数据包的包头中不添加数据流经过的卫星的标识信息,而是添加数据流的路径标识,可以减小数据报文的总长度,有助于节约资源开销和提升传输速度,从而保障业务质量。
图7为本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图。该方法包括以下步骤:
步骤701,同上述步骤501。
步骤702,SMF向OAM发送订阅请求消息,该订阅请求消息用于订阅卫星网络的拓扑信息。
步骤703,当卫星网络的拓扑发生变化,OAM基于SMF的订阅,向SMF发送卫星网络的拓扑信息。
该OAM中设置有承载网控制面网元,比如是SDN控制器,因此OAM向SMF发送卫星网络的拓扑信息,可以是OAM中的承载网控制面网元向SMF发送卫星网络的拓扑信息。
卫星网络的拓扑发生变化包括但不限于以下一项或多项:卫星网络的卫星之间的通道发生变化、卫星之间的通道时延发生变化、卫星之间的通道带宽发生变化、卫星之间的通道开销发生变化。
拓扑信息包括卫星网络中的卫星之间的通道信息,该卫星网络中的卫星之间的通道信息包括以下一项或多项:卫星网络的卫星的标识信息、卫星网络的卫星之间的通道的标识信息、卫星网络的卫星之间的通道时延、卫星网络的卫星之间的通道带宽、卫星网络的卫星之间的通道开销。
一种实现方法中,OAM向SMF发送订阅响应消息,该订阅响应消息包括卫星网络的拓扑信息。
在又一种实现方法中,SMF也可以不向OAM订阅卫星网络的拓扑信息,而是OAM在确定卫星网络的拓扑发生变化后,主动向SMF发送卫星网络的拓扑信息。
步骤704至步骤708,同上述步骤505至步骤509。
后续,上行数据包和下行数据包的传输方法,可以参考图5的实施例中的相关描述,不再赘述。
上述方案,SMF从OAM获取卫星网络的拓扑信息,根据卫星网络的拓扑信息确定数据流经过的卫星的标识信息,以及还确定数据流的标签信息,并将数据流经过的卫星的标识信息和数据流的标签信息发送给基站和UPF,使得基站和UPF根据数据流经过的卫星的标识信息和数据流的标签信息,对数据流的传输进行保障,有助于提升数据流的传输质量,从而保障业务质量。
图8为本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图。该方法包括以下步骤:
步骤801至步骤804,同上述步骤701至步骤704。
步骤805至步骤806,同上述步骤606至步骤607。
步骤807,SMF向OAM发送数据流的路径标识和数据流经过的卫星的标识信息。
SMF可以向OAM发送多个数据流的路径标识,以及各个数据流的路径标识对应的数据流经过的卫星的标识信息。
OAM收到数据流的路径标识和数据流经过的卫星的标识信息之后,将数据流的路径标识和数据流经过的卫星的标识信息发送给该数据流经过的卫星的标识信息指示的各个卫星,以及还发送给信关站。
一种实现方法中,SMF可以向OAM发送SM_Calculated_Information,该SM_Calculated_Information中包含数据流的路径标识和数据流经过的卫星的标识信息。
该步骤807可以是在步骤805之后步骤806之前执行,也可以是在步骤806之后执行。
步骤808至步骤809,同上述步骤609至步骤610。
后续,上行数据包和下行数据包的传输方法,可以参考图6的实施例中的相关描述,不再赘述。
上述方案,SMF从OAM获取卫星网络的拓扑信息,根据卫星网络的拓扑信息确定数据流的路径标识,以及还确定数据流的标签信息,并将数据流的路径标识和数据流的标签信息发送给基站和UPF,使得基站和UPF根据数据流的路径标识和数据流的标签信息,对数据流的传输进行保障,有助于提升数据流的传输质量,从而保障业务质量。
该图8的实施例与上述图7的实施例的主要区别是:该图8的实施例中在基站或UPF在数据包的包头中不添加数据流经过的卫星的标识信息,而是添加数据流的路径标识,可以减小数据报文的总长度,有助于节约资源开销和提升传输速度,从而保障业务质量。
图9为本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图。该方法包括以下步骤:
步骤901,同上述步骤501。
步骤902,基站获取卫星网络的拓扑信息。
一种实现方法中,将基站所在的卫星视作路由转发器,使用边界网关协议链路状态(border gateway protocol-link state,BGP-LS)的机制收集卫星网络的拓扑信息,然后卫星上的基站从该卫星获取卫星网络的拓扑信息。
步骤903,基站向AMF发送卫星网络的拓扑信息。
一种实现方法中,基站向AMF发送N2消息,该N2消息中包括卫星网络的拓扑信息。
步骤904,AMF向SMF发送卫星网络的拓扑信息。
一种实现方法中,AMF向SMF发送Namf_Communication_Information消息,该消息中包括卫星网络的拓扑信息。
步骤905至步骤909,同上述步骤505至步骤509。
后续,上行数据包和下行数据包的传输方法,可以参考图5的实施例中的相关描述,不再赘述。
上述方案,基站所在的卫星可以收集卫星网络的拓扑信息,然后基站通过AMF向SMF发送卫星网络的拓扑信息,然后SMF根据卫星网络的拓扑信息确定数据流经过的卫星的标识信息,以及还确定数据流的标签信息,并将数据流经过的卫星的标识信息和数据流的标签信息发送给基站和UPF,使得基站和UPF根据数据流经过的卫星的标识信息和数据流的标签信息,对数据流的传输进行保障,有助于提升数据流的传输质量,从而保障业务质量。
图10为本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图。该方法包括以下步骤:
步骤1001至步骤1005,同上述步骤901至步骤905。
步骤1006至步骤1007,同上述步骤606至步骤607。
步骤1008,SMF向UPF发送数据流的标签信息、数据流的路径标识和指示信息。
该指示信息指示在数据包中添加数据流的标签信息和数据流的路径标识。
一种实现方法中,SMF向UPF发送N4会话建立/修改请求消息,该消息中包括数据流的标签信息、数据流的路径标识和指示信息。
步骤1009,SMF通过AMF向基站发送数据流的标签信息、数据流的路径标识、数据流经过的卫星的标识信息和指示信息。
该指示信息指示在数据包中添加数据流的标签信息和数据流的路径标识。
示例性的,SMF向AMF发送Namf_Communication_N1N2Message Transfer消息,该消息包括数据流的标签信息、数据流的路径标识、数据流经过的卫星的标识信息和指示信息,然后AMF向基站发送N2 PDU Session Request消息,该消息包括数据流的标签信息、数据流的路径标识、数据流经过的卫星的标识信息和指示信息。
以及,AMF或基站还将数据流的路径标识和数据流经过的卫星的标识信息发送给该数据流经过的卫星的标识信息指示的各个卫星,以及还发送给信关站。
后续,上行数据包和下行数据包的传输方法,可以参考图6的实施例中的相关描述,不再赘述。
上述方案,基站所在的卫星可以收集卫星网络的拓扑信息,然后基站通过AMF向SMF发送卫星网络的拓扑信息,然后SMF根据卫星网络的拓扑信息确定数据流的路径标识和数据流经过的卫星的标识信息,以及还确定数据流的标签信息,并将数据流的路径标识和数据流的标签信息发送给基站和UPF,使得基站和UPF根据数据流的路径标识和数据流的标签信息,对数据流的传输进行保障,有助于提升数据流的传输质量。
该图10的实施例与上述图9的实施例的主要区别是:该图10的实施例中在基站或UPF在数据包的包头中不添加数据流经过的卫星的标识信息,而是添加数据流的路径标识,可以减小数据报文的总长度,有助于节约资源开销和提升传输速度,从而保障业务质量。
可以理解的是,为了实现上述实施例中功能,核心网控制面网元、承载网控制面网元、接入网设备或用户面网元包括了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到,结合本申请中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤,本申请能够以硬件或硬件和计算机软件相结合的形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行,取决于技术方案的特定应用场景和设计约束条件。
图11和图12为本申请的实施例提供的可能的通信装置的结构示意图。这些通信装置可以用于实现上述图3、图4(a)、图4(b),以及图5至图10的方法实施例中核心网控制面网元(如SMF)、承载网控制面网元(如AF、OAM)、接入网设备(如基站)或用户面网元(如UPF)的功能,因此也能实现上述方法实施例所具备的有益效果。在本申请的实施例中,该通信装置可以是核心网控制面网元、承载网控制面网元、接入网设备或用户面网元,也可以是应用于核心网控制面网元、承载网控制面网元、接入网设备或用户面网元的模块(如芯片)。
图11所示的通信装置1100包括处理单元1110和收发单元1120。通信装置1100用于实现上述方法实施例中核心网控制面网元、承载网控制面网元、接入网设备或用户面网元的功能。
当该通信装置用于执行核心网控制面网元的功能,收发单元1120,用于获取卫星网络的拓扑信息,该拓扑信息包括该卫星网络中的卫星之间的通道信息;处理单元1110,用于根据该拓扑信息和接入网设备所在的卫星的标识信息,确定用户面网元。
一种可能的实现方法中,处理单元1110,还用于根据该拓扑信息和数据流的特征信息,确定该数据流的路径信息,该路径信息指示该数据流经过的卫星;收发单元1120,还用于向该接入网设备和该用户面网元发送该路径信息。
一种可能的实现方法中,收发单元1120,还用于向该接入网设备和该用户面网元发送指示信息,该指示信息指示在该数据流的数据包中添加该路径信息。
一种可能的实现方法中,处理单元1110,还用于确定该特征信息对应的该数据流的标签信息,该标签信息用于选择该数据流经过的卫星之间的链路,该数据流经过的卫星之间的链路包含在该数据流经过的卫星之间的通道中;收发单元1120,还用于向该接入网设备和该用户面网元发送该标签信息。
一种可能的实现方法中,收发单元1120,还用于向该接入网设备和该用户面网元发送指示信息,该指示信息指示在该数据流的数据包中添加该标签信息和该路径信息。
一种可能的实现方法中,该路径信息包括该数据流经过的卫星的标识信息。
一种可能的实现方法中,该路径信息包括路径标识,该路径标识指示该数据流的路径,该路径上包含该数据流经过的卫星。
一种可能的实现方法中,收发单元1120,还用于向承载网控制面网元或移动性管理网元发送该路径标识和该数据流经过的卫星的标识信息。
一种可能的实现方法中,收发单元1120,具体用于接收来自承载网控制面网元或该接入网设备所在的卫星的该拓扑信息。
一种可能的实现方法中,处理单元1110,具体用于根据该拓扑信息,该接入网设备所在的卫星的标识信息以及至少一个信关站的位置信息,确定该用户面网元。
一种可能的实现方法中,处理单元1110,具体用于根据该拓扑信息,该接入网设备所在的卫星的标识信息、该接入网设备的位置信息以及至少一个信关站的位置信息,确定该用户面网元。
一种可能的实现方法中,处理单元1110,具体用于根据该拓扑信息、该接入网设备所在的卫星的标识信息以及该接入网设备的位置信息,确定该用户面网元。
一种可能的实现方法中,处理单元1110,具体用于根据该拓扑信息和接入网设备所在的卫星的标识信息,确定能够满足会话的需求的该用户面网元。
一种可能的实现方法中,该通道信息包括以下一项或多项:该卫星网络的卫星的标识信息、该卫星网络的卫星之间的通道的标识信息、该卫星网络的卫星之间的通道时延、该卫星网络的卫星之间的通道带宽、该卫星网络的卫星之间的通道开销。
当该通信装置用于执行接入网设备或用户面网元的功能,收发单元1120,用于接收第一数据包;处理单元1110,用于在该第一数据包中添加数据流的路径信息,得到第二数据包,该路径信息包括该数据流的路径标识或该数据流经过的卫星的标识信息,该路径标识指示该数据流的路径,该路径上包含该数据流经过的卫星;收发单元1120,还用于发送该第二数据包。
一种可能的实现方法中,收发单元1120,还用于接收来自核心网控制面网元的该路径信息。
一种可能的实现方法中,收发单元1120,还用于接收来自该核心网控制面网元的指示信息,该指示信息指示在该数据流的数据包中添加该路径信息。
一种可能的实现方法中,收发单元1120,还用于接收来自该核心网控制面网元的该数据流的标签信息,该标签信息用于选择该数据流经过的卫星之间的链路,该数据流经过的卫星之间的链路包含在该数据流经过的卫星之间的通道中;处理单元1110,还用于在该第一数据包中添加该标签信息。
一种可能的实现方法中,收发单元1120,还用于接收来自该核心网控制面网元的指示信息,该指示信息指示在该数据流的数据包中添加该标签信息和该路径信息。
当该通信装置用于执行承载网控制面网元的功能,收发单元1120,用于向核心网控制面网元发送卫星网络的拓扑信息,该拓扑信息包括该卫星网络中的卫星之间的通道信息;接收来自该核心网控制面网元的该数据流的路径标识和该数据流经过的卫星的标识信息,该路径标识指示该数据流的路径,该路径上包含该数据流经过的卫星,该路径标识和该数据流经过的卫星的标识信息是根据该拓扑信息确定的;向该数据流经过的卫星发送该数据流的路径标识和该数据流经过的卫星的标识信息。
一种可能的实现方法中,收发单元1120,还用于向信关站发送该数据流的路径标识和该数据流经过的卫星的标识信息。
一种可能的实现方法中,该通道信息包括以下一项或多项:该卫星网络的卫星的标识信息、该卫星网络的卫星之间的通道的标识信息、该卫星网络的卫星之间的通道时延、该卫星网络的卫星之间的通道带宽、该卫星网络的卫星之间的通道开销。
有关上述处理单元1110和收发单元1120更详细的描述可以直接参考上述方法实施例中相关描述直接得到,这里不加赘述。
图12所示的通信装置1200包括处理器1210和接口电路1220。处理器1210和接口电路1220之间相互耦合。可以理解的是,接口电路1220可以为收发器或输入输出接口。可选的,通信装置1200还可以包括存储器1230,用于存储处理器1210执行的指令或存储处理器1210运行指令所需要的输入数据或存储处理器1210运行指令后产生的数据。
当通信装置1200用于实现上述方法实施例时,处理器1210用于实现上述处理单元1110的功能,接口电路1220用于实现上述收发单元1120的功能。
可以理解的是,本申请的实施例中的处理器可以是中央处理单元(centralprocessing unit,CPU),还可以是其它通用处理器、数字信号处理器(digital signalprocessor,DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)或者其它可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件,硬件部件或者其任意组合。通用处理器可以是微处理器,也可以是任何常规的处理器。
本申请的实施例中的方法步骤可以通过硬件的方式来实现,也可以由处理器执行软件指令的方式来实现。软件指令可以由相应的软件模块组成,软件模块可以被存放于随机存取存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器、可擦除可编程只读存储器、电可擦除可编程只读存储器、寄存器、硬盘、移动硬盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器,从而使处理器能够从该存储介质读取信息,且可向该存储介质写入信息。当然,存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。另外,该ASIC可以位于基站或终端中。当然,处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于基站或终端中。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机程序或指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序或指令时,全部或部分地执行本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、基站、用户设备或者其它可编程装置。所述计算机程序或指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机程序或指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线或无线方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是集成一个或多个可用介质的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,例如,软盘、硬盘、磁带;也可以是光介质,例如,数字视频光盘;还可以是半导体介质,例如,固态硬盘。该计算机可读存储介质可以是易失性或非易失性存储介质,或可包括易失性和非易失性两种类型的存储介质。
在本申请的各个实施例中,如果没有特殊说明以及逻辑冲突,不同的实施例之间的术语和/或描述具有一致性、且可以相互引用,不同的实施例中的技术特征根据其内在的逻辑关系可以组合形成新的实施例。
本申请中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况,其中A,B可以是单数或者复数。在本申请的文字描述中,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系;在本申请的公式中,字符“/”,表示前后关联对象是一种“相除”的关系。
可以理解的是,在本申请的实施例中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分,并不用来限制本申请的实施例的范围。上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定。
Claims (27)
1.一种通信方法,其特征在于,包括:
获取卫星网络的拓扑信息,所述拓扑信息包括所述卫星网络中的卫星之间的通道信息;
根据所述拓扑信息和接入网设备所在的卫星的标识信息,确定用户面网元。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
根据所述拓扑信息和数据流的特征信息,确定所述数据流的路径信息,所述路径信息指示所述数据流经过的卫星;
向所述接入网设备和所述用户面网元发送所述路径信息。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,还包括:
向所述接入网设备和所述用户面网元发送指示信息,所述指示信息指示在所述数据流的数据包中添加所述路径信息。
4.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,还包括:
确定所述特征信息对应的所述数据流的标签信息,所述标签信息用于选择所述数据流经过的卫星之间的链路,所述数据流经过的卫星之间的链路包含在所述数据流经过的卫星之间的通道中;
向所述接入网设备和所述用户面网元发送所述标签信息。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,还包括:
向所述接入网设备和所述用户面网元发送指示信息,所述指示信息指示在所述数据流的数据包中添加所述标签信息和所述路径信息。
6.如权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,所述路径信息包括所述数据流经过的卫星的标识信息。
7.如权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,所述路径信息包括路径标识,所述路径标识指示所述数据流的路径,所述路径上包含所述数据流经过的卫星。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,还包括:
向承载网控制面网元或移动性管理网元发送所述路径标识和所述数据流经过的卫星的标识信息。
9.如权利要求1至8中任一项所述的方法,其特征在于,所述获取卫星网络的拓扑信息,包括:
接收来自承载网控制面网元或所述接入网设备所在的卫星的所述拓扑信息。
10.如权利要求1至9中任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述拓扑信息和接入网设备所在的卫星的标识信息,确定用户面网元,包括:
根据所述拓扑信息、所述接入网设备所在的卫星的标识信息以及至少一个信关站的位置信息,确定所述用户面网元。
11.如权利要求1至9中任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述拓扑信息和接入网设备所在的卫星的标识信息,确定用户面网元,包括:
根据所述拓扑信息、所述接入网设备所在的卫星的标识信息、所述接入网设备的位置信息以及至少一个信关站的位置信息,确定所述用户面网元。
12.如权利要求1至9中任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述拓扑信息和接入网设备所在的卫星的标识信息,确定用户面网元,包括:
根据所述拓扑信息、所述接入网设备所在的卫星的标识信息以及所述接入网设备的位置信息,确定所述用户面网元。
13.如权利要求1至9中任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述拓扑信息和接入网设备所在的卫星的标识信息,确定用户面网元,包括:
根据所述拓扑信息和接入网设备所在的卫星的标识信息,确定能够满足会话的需求的所述用户面网元。
14.如权利要求1至13中任一项所述的方法,其特征在于,所述通道信息包括以下一项或多项:
所述卫星网络的卫星的标识信息、所述卫星网络的卫星之间的通道的标识信息、所述卫星网络的卫星之间的通道时延、所述卫星网络的卫星之间的通道带宽、所述卫星网络的卫星之间的通道开销。
15.一种通信方法,其特征在于,包括:
接收第一数据包;
在所述第一数据包中添加数据流的路径信息,得到第二数据包,所述路径信息包括所述数据流的路径标识或所述数据流经过的卫星的标识信息,所述路径标识指示所述数据流的路径,所述路径上包含所述数据流经过的卫星;
发送所述第二数据包。
16.如权利要求15所述的方法,其特征在于,还包括:
接收来自核心网控制面网元的所述路径信息。
17.如权利要求15或16所述的方法,其特征在于,还包括:
接收来自所述核心网控制面网元的指示信息,所述指示信息指示在所述数据流的数据包中添加所述路径信息。
18.如权利要求15或16所述的方法,其特征在于,还包括:
接收来自所述核心网控制面网元的所述数据流的标签信息,所述标签信息用于选择所述数据流经过的卫星之间的链路,所述数据流经过的卫星之间的链路包含在所述数据流经过的卫星之间的通道中;
在所述第一数据包中添加所述标签信息。
19.如权利要求18所述的方法,其特征在于,还包括:
接收来自所述核心网控制面网元的指示信息,所述指示信息指示在所述数据流的数据包中添加所述标签信息和所述路径信息。
20.一种通信方法,其特征在于,包括:
向核心网控制面网元发送卫星网络的拓扑信息,所述拓扑信息包括所述卫星网络中的卫星之间的通道信息;
接收来自所述核心网控制面网元的所述数据流的路径标识和所述数据流经过的卫星的标识信息,所述路径标识指示所述数据流的路径,所述路径上包含所述数据流经过的卫星,所述路径标识和所述数据流经过的卫星的标识信息是根据所述拓扑信息确定的;
向所述数据流经过的卫星发送所述数据流的路径标识和所述数据流经过的卫星的标识信息。
21.如权利要求20所述的方法,其特征在于,还包括:
向信关站或外部控制器发送所述数据流的路径标识和所述数据流经过的卫星的标识信息。
22.如权利要求20或21所述的方法,其特征在于,所述通道信息包括以下一项或多项:
所述卫星网络的卫星的标识信息、所述卫星网络的卫星之间的通道的标识信息、所述卫星网络的卫星之间的通道时延、所述卫星网络的卫星之间的通道带宽、所述卫星网络的卫星之间的通道开销。
23.一种通信装置,其特征在于,包括用于执行如权利要求1至14中任一项所述方法的模块,或执行如权利要求15至19中任一项所述方法的模块,或执行如权利要求20至22中任一项所述方法的模块。
24.一种通信装置,其特征在于,包括处理器和接口电路,所述接口电路用于接收来自所述通信装置之外的其它通信装置的信号并传输至所述处理器或将来自所述处理器的信号发送给所述通信装置之外的其它通信装置,所述处理器通过逻辑电路或执行代码指令用于实现如权利要求1至14中任一项所述的方法,或实现如权利要求15至19中任一项所述的方法,或实现如权利要求20至22中任一项所述的方法。
25.一种计算机程序产品,其特征在于,包括计算机程序,当所述计算机程序被通信装置执行时,实现如权利要求1至22中任一项所述的方法。
26.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质中存储有计算机程序或指令,当所述计算机程序或指令被通信装置执行时,实现如权利要求1至22中任一项所述的方法。
27.一种通信系统,其特征在于,包括核心网控制面网元,和用于执行权利要求20至22中任一项所述方法的承载网控制面网元;
所述核心网控制面网元,用于接收来自所述承载网控制面网元的卫星网络的拓扑信息,所述拓扑信息包括所述卫星网络中的卫星之间的通道信息;根据所述拓扑信息和数据流的特征信息确定所述数据流的路径标识和所述数据流经过的卫星的标识信息,所述路径标识指示所述数据流的路径,所述路径上包含所述数据流经过的卫星;向所述承载网控制面网元发送所述数据流的路径标识和所述数据流经过的卫星的标识信息。
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