CN117641272A - 用户面数据的存储和转发方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种用户面数据存储转发方法及系统,属于无线通信技术领域。该方法包括:在会话建立流程过程中,PCF接收终端对应的会话策略请求,根据终端签约的物联网时延容忍业务,向SMF返回包括数据存储转发策略的会话策略响应;SMF根据数据存储转发策略选择锚点UPF和中继UPF,并基于数据存储转发策略建立终端对应的会话;若卫星与地面信关站连接断开,则保持终端对应的会话资源,在目标用户面数据到达第一UPF的情况下,第一UPF存储目标用户面数据;若卫星与地面信关站连接恢复,恢复终端对应的会话连接,第一UPF向第二UPF转发目标用户面数据。基于本公开实施例提供的技术方案,可以解决卫星与地面信关站连接断开导致重要数据丢失的问题。
Description
技术领域
本公开属于无线通信技术领域,具体涉及一种用户面数据的存储和转发方法及系统。
背景技术
随着无线通信技术的发展,为了提高通信的应用场景,目前地面终端可以将卫星作为基站建立连接,卫星可以和地面的信关站(Gateway)建立连接从而接入核心网。
目前的3GPP(3rd Generation Partnership Project,第三代合作伙伴计划)标准中仅考虑了将卫星作为5G NR(New Radio,新空口)提供接入或者作为回传链路,即卫星可以将终端上传的数据实时传回地面的服务器中,也可以实时将服务器中的数据传回地面的终端。
然而,在实际情况中,由于一些原因,卫星和地面信关站的连接会发生中断,导致移动网业务随着连接的中断而中断,数据无法继续传输,对于对时延容忍度高的服务,可能导致造成重要数据丢失。
发明内容
本公开实施例的目的是提供一种用户面数据的存储和转发方法及系统,能够解决卫星与地面信关站连接断开导致重要数据丢失的问题。
为了解决上述技术问题,本公开是这样实现的:
第一方面,本公开实施例提供了一种用户面数据的存储和转发方法,应用于空天地场景中,该方法包括:在会话建立流程过程中,PCF(Policy Control Function,策略与计费功能)接收SMF(session management function,会话管理功能)发送的终端对应的会话策略请求,根据终端签约的物联网时延容忍业务,向SMF返回包括数据存储转发策略的会话策略响应;SMF根据数据存储转发策略选择锚点UPF(user plane function,用户面功能)和中继UPF,并基于会话策略响应建立终端对应的会话;锚点UPF为地面UPF,中继UPF为卫星UPF;若卫星与地面信关站连接断开,则保持终端对应的会话资源,在目标用户面数据到达第一UPF的情况下,第一UPF存储目标用户面数据,目标用户面数据为终端对应的用户面数据;若卫星与地面信关站连接恢复,则恢复终端对应的会话连接,第一UPF向第二UPF转发存储的目标用户面数据;其中,第一UPF为锚点UPF,第二UPF为中继UPF;第一UPF为中继UPF,第二UPF为锚点UPF。
可选地,数据存储转发策略包括以下至少一项:陆地非陆地标识、接入飞行器参数、上下行标识、时长阈值、存储数据量阈值。
可选地,SMF根据数据存储转发策略选择锚点UPF,包括:SMF根据数据存储转发策略中的上下行标识,从地面UPF中选择是否需要支持存储转发功能的UPF为锚点UPF;其中,若上下行标识指示上行和下行,或下行,则锚点UPF支持存储转发功能;若上下行标识指示上行,则锚点UPF无需支持存储转发功能。
可选地,SMF根据数据存储转发策略选择中继UPF,包括:SMF根据数据存储转发策略中的上下行标识和接入飞行器参数,选择终端的接入基站所在卫星中,支持存储转发功能的UPF为中继UPF;其中,若上下行标识指示上行和下行,或上行,则中继UPF支持存储转发功能;若上下行标识指示下行,则不选卫星UPF,终端的接入基站为卫星中的基站。
可选地,基于会话策略响应建立终端对应的会话,包括:SMF基于会话策略响应,向中继UPF和锚点UPF分别发送N4会话建立请求;N4会话建立请求包括以下至少一项:PDU会话标识、N9核心网隧道信息、存储转发指示信息、上下行标识、时长阈值、存储数据量阈值;SMF接收中继UPF和锚点UPF发送的N4会话建立响应;SMF向AMF(access and mobilitymanagement function,接入和移动性管理功能)返回会话信息,会话信息包括:PDU会话标识、N3核心网隧道信息、存储转发指示信息、存储数据时长阈值;AMF向接入基站发送PDU会话请求,以使得基站确定是否建立终端对应的PDU会话,PDU会话请求包括会话信息,接入基站为卫星中的基站。
可选地,若卫星与地面信关站连接断开,则保持终端对应的会话资源,包括:若卫星与地面信关站连接断开,则目标网元根据时长阈值启动定时器,并在连接断开时长未超过时长阈值的情况下,保持目标网元与终端对应的会话、资源和上下文;其中,目标网元包括以下至少一项:接入基站、AMF、SMF、PCF、锚点UPF和中继UPF。
可选地,在第一UPF存储目标用户面数据之后,该方法还包括:若连接断开时长未超过时长阈值,且第一UPF中存储的终端对应的用户面数据超过存储数据量阈值,则第一UPF丢弃后续接收到的终端对应的用户面数据包。
可选地,若卫星与地面信关站连接恢复,则恢复终端对应的会话连接,第一UPF向第二UPF转发存储的目标用户面数据,包括:若连接断开时长未超过时长阈值,且卫星与地面信关站连接恢复,则目标网元基于保持的资源恢复终端对应的会话的连接,第一UPF使用保持的N9核心网隧道信息向第二UPF转发存储的目标用户面数据。
可选地,第一UPF存储目标用户面数据之后,该方法还包括:若连接断开时长超过时长阈值,则第一UPF删除存储的终端对应的用户面数据,目标网元释放与终端对应的会话、资源和上下文。
可选地,在目标用户面数据到达第一UPF的情况下,第一UPF存储目标用户面数据,包括:在N3隧道上行数据包到达锚点UPF,锚点UPF存储N3隧道上行数据包,N3隧道上行数据包为目标用户面数据;或者,在N6隧道下行数据包到达中继UPF,中继UPF存储N6隧道下行数据包,N6隧道下行数据包为目标用户面数据。
可选地,第一UPF向第二UPF转发目标用户面数据,包括:锚点UPF向中继UPF转发存储的N3隧道上行数据包;或者,中继UPF向锚点UPF转发存储的N6隧道下行数据包。
第二方面,本公开实施例提供了一种用户面数据的存储和转发系统,该存储和转发系统包括:PCF、SMF、UPF和地面UPF;PCF,用于在会话建立流程过程中接收SMF发送的终端对应的会话策略请求,根据终端签约的物联网时延容忍业务,向SMF返回包括数据存储转发策略的会话策略响应;SMF,用于根据数据存储转发策略选择锚点UPF和中继UPF,并基于会话策略响应建立终端对应的会话;锚点UPF为地面UPF,中继UPF为卫星UPF;存储和转发系统中的各个网元,用于若卫星与地面信关站连接断开,则保持终端对应的会话资源;第一UPF,用于在目标用户面数据到达第一UPF的情况下,第一UPF存储目标用户面数据,目标用户面数据为终端对应的用户面数据;其中,第一UPF为锚点UPF,第二UPF为中继UPF;第一UPF为中继UPF,第二UPF为锚点UPF;存储和转发系统中的各个网元,还用于若卫星与地面信关站连接恢复,则恢复终端对应的会话连接;第一UPF,还用于在恢复终端对应的会话连接之后,向第二UPF转发目标用户面数据。
第三方面,本公开实施例提供了一种UPF,该UPF包括:数据存储模块和数据转发模块;数据存储模块用于:若卫星与地面信关站连接断开,则在目标用户面数据到达UPF的情况下,存储目标用户面数据,目标用户面数据为终端对应的用户面数据;数据转发模块用于:若卫星与地面信关站连接恢复,转发数据存储模块中的目标用户面数据。
第四方面,本公开实施例提供了一种UPF,该UPF包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令,所述程序或指令被所述处理器执行时实现如第一方面所述的用户面数据的存储和转发方法的步骤。
在本公开实施例中,在空天地场景中,由于在会话建立流程中,在PCF接收到SMF发送的终端对应的会话策略请求之后,PCF可以根据终端签约的物联网时延容忍业务,确定数据存储转发策略,并在将该数据存储转发策略携带在会话策略响应中返回给SMF,在SMF基于会话策略响应选择UPF时,可以基于数据存储转发策略选择一个地面UPF作为锚点UPF,再选择一个卫星UPF作为中继UPF,之后可以基于会话策略响应建立终端对应的会话。因此,在会话建立成功之后,若该终端对应的各个网元感知到卫星和地面信关站连接断开,各个网元可以继续保持该终端对应的会话资源,在终端的用户面数据到达第一UPF的情况下,第一UPF可以暂时存储终端的用户面数据,若各个网元感知到卫星与地面信关站连接恢复,则可以基于之前保持的会话资源恢复终端对应的会话连接,然后第一UPF可以向第二UPF转发连接断开时存储的终端的用户面数据。例如可以通过卫星UPF暂时缓存终端上传的数据,在连接恢复之后将终端上传的数据转发给地面,也可以通过地面UPF暂时缓存向终端传输的数据,在连接恢复之后将向终端传输的数据上传到卫星并转发到终端,即,可以避免卫星和地面信关站的连接中断的情况下移动网业务的中断,可以保持用户面数据的继续传输,避免重要数据的丢失,从而可以为海量数据的物联网业务提供连续性强的传输服务。
附图说明
图1为本公开实施例提供的一种空天地场景下用户面数据存储和转发的网络示意图;
图2为本公开实施例提供的一种用户面数据的存储和转发系统的示意图;
图3为本公开实施例提供的用户面数据的存储和转发方法的流程示意图之一;
图4为本公开实施例提供的用户面数据的存储和转发方法的流程示意图之二;
图5为本公开实施例提供的用户面数据的存储和转发方法的流程示意图之三;
图6为本公开实施例提供的一种空天地场景下用户面支持数据存储转发会话建立的消息流程图;
图7为本公开实施例提供的一种UPF可能的结构示意图之一;
图8为本公开实施例提供的一种UPF可能的结构示意图之二;
图9为本公开实施例提供的一种网元的硬件示意图。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图,对本公开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公开一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
本公开的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
值得指出的是,本公开实施例所描述的技术不限于LTE(Long Term Evolution,长期演进型)/LTE-A(LTE-Advanced,LTE的演进)系统,还可用于其他无线通信系统,诸如CDMA(Code Division Multiple Access,码分多址)、TDMA(Time Division Multiple Access,时分多址)、FDMA(Frequency Division Multiple Access,频分多址)、OFDMA(OrthogonalFrequency Division Multiple Access,正交频分多址)、SC-FDMA(Single-carrierFrequency-Division Multiple Access,单载波频分多址)和其他系统。本申请实施例中的术语“系统”和“网络”常被可互换地使用,所描述的技术既可用于以上提及的系统和无线电技术,也可用于其他系统和无线电技术。然而,以下描述出于示例目的描述了NR系统,并且在以下大部分描述中使用NR术语,尽管这些技术也可应用于NR系统应用以外的应用,如6G(6th Generation,第6代)通信系统。
下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本公开实施例提供的用户面数据的存储和转发方法进行详细地说明。
图1为本公开实施例提供的一种空天地场景下用户面数据存储和转发的网络示意图。如图1中的网络所示,地面的UE 100接入卫星101中的基站102,卫星101中包括UPF 103,卫星101与地面信关站104建立连接,卫星101的基站102通过地面信关站104与地面的AMF105连接,地面的AMF 105与地面的PCF 107连接,卫星的UPF 103通过地面信关站104与地面的SMF 106连接,地面的SMF 106与地面UPF 108连接,地面UPF 108通过N6接口与企业服务器109连接,地面UPF通过N9通道通过地面信关站104与卫星UPF 103连接。
其中,本公开实施例中,UPF支持上下行流量的数据存储转发功能,支持接收SMF指示的存储转发指令,支持感知用户面隧道链路断开后开启内部数据存储并开启存储转发定时器,同时维持N4会话状态,支持在链接恢复后按序将存储的数据转发,支持在定时器超时后释放相关资源。
SMF支持接收PCF下发的数据存储转发策略,支持选择支持数据存储转发功能的UPF并下发相应指令,支持向AMF发送数据存储转发参数,支持在与UPF链接断开后保持用户信息、会话信息并开启存储转发定时器,支持在定时器超时后释放相关资源。
PCF支持下发对应终端的数据存储转发策略,同时其后端存储支持对数据存储转发策略的增删改查。
AMF支持接收SMF下发的数据存储转发参数及指示并转发给基站,支持在与基站链接断开后保持用户信息、基站链接相关信息并开启存储转发定时器,支持在定时器超时后释放相关资源。
基站支持接收SMF通过AMF下发的数据存储转发参数,支持在与AMF链接断开后保持用户信息、AMF链接相关信息并开启存储转发定时器,支持在定时器超时后释放相关资源。
图2为本公开实施例提供一种用户面数据的存储和转发系统的示意图,该存储和转发系统200包括:PCF 201、SMF 202、卫星UPF 203和地面UPF 204;PCF 201,用于在会话建立流程过程中接收SMF 202发送的终端对应的会话策略请求,根据该终端签约的物联网时延容忍业务,向SMF 202返回包括数据存储转发策略的会话策略响应;SMF 202,用于根据数据存储转发策略选择锚点UPF和中继UPF,并基于会话策略响应建立终端对应的会话;锚点UPF为地面UPF,中继UPF为卫星UPF;存储和转发系统中的各个网元,用于若卫星与地面信关站连接断开,则保持终端对应的会话资源;第一UPF,用于在目标用户面数据到达第一UPF的情况下,第一UPF存储目标用户面数据,目标用户面数据为所述终端对应的用户面数据;其中,第一UPF为锚点UPF,第二UPF为中继UPF;第一UPF为中继UPF,第二UPF为锚点UPF;存储和转发系统中的各个网元,还用于若卫星与地面信关站连接恢复,则恢复终端对应的会话连接;第一UPF,还用于在恢复终端对应的会话连接之后,向第二UPF转发目标用户面数据。
本公开实施例提供一种用户面数据的存储和转发系统,在空天地场景中,在会话建立流程中,在PCF接收到SMF发送的终端对应的会话策略请求之后,PCF可以根据终端签约的物联网时延容忍业务,确定数据存储转发策略,并在将该数据存储转发策略携带在会话策略响应中返回给SMF,在SMF基于会话策略响应选择UPF时,可以基于数据存储转发策略选择一个地面UPF作为锚点UPF,再选择一个卫星UPF作为中继UPF,之后可以基于会话策略响应建立终端对应的会话。因此,在会话建立成功之后,若该终端对应的各个网元感知到卫星和地面信关站连接断开,各个网元可以继续保持该终端对应的会话资源,在终端的用户面数据到达第一UPF的情况下,第一UPF可以暂时存储终端的用户面数据,若各个网元感知到卫星与地面信关站连接恢复,则可以基于之前保持的会话资源恢复终端对应的会话连接,然后第一UPF可以向第二UPF转发连接断开时存储的终端的用户面数据。例如可以通过卫星UPF暂时缓存终端上传的数据,在连接恢复之后将终端上传的数据转发给地面,也可以通过地面UPF暂时缓存向终端传输的数据,在连接恢复之后将向终端传输的数据上传到卫星并转发到终端,即,可以避免卫星和地面信关站的连接中断的情况下移动网业务的中断,可以保持用户面数据的继续传输,避免重要数据的丢失,从而可以为海量数据的物联网业务提供连续性强的传输服务。
图3为本公开实施例提供的一种用户面数据的存储和转发方法的流程示意图,如图3中所示,该方法包括下述的S301至S304:
S301、在会话建立流程过程中,PCF接收SMF发送的终端对应的会话策略请求,根据终端签约的物联网时延容忍业务,向SMF返回包括数据存储转发策略的会话策略响应。
需要说明的是,在终端通过卫星接入移动网络的过程中,终端先发起注册流程,在注册成功后,发起会话建立流程,本公开实施例针对数据存储转发策略的配置过程位于会话建立流程中。
S302、SMF根据数据存储转发策略选择锚点UPF和中继UPF,并基于该会话策略响应建立终端对应的会话。
其中,锚点UPF为地面UPF,中继UPF为卫星UPF。
可以理解,相关技术中,PCF向SMF发送的会话策略响应中携带PDU会话相关策略信息。
本公开实施例中,PCF可以将数据存储转发策略和PDU会话相关策略通过会话策略响应反馈给SMF,SMF在接收到会话策略响应之后,可以选择用户面功能网元,并通过AMF与卫星中的基站建立终端对应的PDU会话,之后UE和企业服务器通过SMF选择的用户面功能网元传输用户面数据。
具体地,在会话建立之后,UE可以通过卫星中的基站、卫星UPF向地面的UPF发送上行用户面数据,地面UPF在向企业服务器转发UE的上行用户面数据;企业服务器可以通过地面UPF将UE的下行用户面数据传输到卫星UPF,由卫星UPF通过基站转发给UE。
S303、若卫星与地面信关站连接断开,则保持终端对应的会话资源,在目标用户面数据到达第一UPF的情况下,第一UPF存储目标用户面数据。
其中,目标用户面数据为终端对应的用户面数据。
具体地,在各个网元感知到卫星与地面信关站连接断开的情况下,即卫星和地面信关站之间的传输无法正常进行,此时第一UPF和第二UPF之间通过N9接口的建立的传输连接断开,各个网元可以基于数据存储转发策略继续保持终端对应的会话资源。在卫星与地面信关站连接断开,且终端继续向卫星传输数据的情况下,卫星UPF可以将该数据暂时存储在卫星UPF的存储模块中,在企业服务器继续向卫星传输数据的情况下,地面UPF可以将该数据暂时存储在地面UPF的存储模块中。
S304、若卫星与地面信关站连接恢复,则恢复终端对应的会话连接,第一UPF向第二UPF转发存储的目标用户面数据。
可选地,在第一UPF为锚点UPF的情况下,第二UPF为中继UPF;在第一UPF为中继UPF的情况下,第二UPF为锚点UPF。
也就是说,地面UPF可以暂时存储地面向卫星传输的数据,在连接恢复之后地面UPF可以向卫星转发存储的数据,卫星UPF也可以暂时存储地面向卫星传输的数据,在连接恢复之后,卫星UPF也可以向地面转发存储的数据。
示例性地,针对时延容忍大的海量物联网终端通过卫星中的基站接入移动网络的情况,在卫星和地面信关站连接断开的情况下,卫星可以继续为这些终端提供服务,比如,海量检测传感器可以继续上传监测数据,卫星可以提供暂时的数据存储服务,在卫星与地面连接恢复的情况下,卫星可以将暂时存储的数据转发的地面。
本公开实施例提供一种用户面数据的存储和转发方法,在空天地场景中,由于在会话建立流程中,在PCF接收到SMF发送的终端对应的会话策略请求之后,PCF可以根据终端签约的物联网时延容忍业务,确定数据存储转发策略,并在将该数据存储转发策略携带在会话策略响应中返回给SMF,在SMF基于会话策略响应选择UPF时,可以基于数据存储转发策略选择一个地面UPF作为锚点UPF,再选择一个卫星UPF作为中继UPF,之后可以基于会话策略响应建立终端对应的会话。因此,在会话建立成功之后,若该终端对应的各个网元感知到卫星和地面信关站连接断开,各个网元可以继续保持该终端对应的会话资源,在终端的用户面数据到达第一UPF的情况下,第一UPF可以暂时存储终端的用户面数据,若各个网元感知到卫星与地面信关站连接恢复,则可以基于之前保持的会话资源恢复终端对应的会话连接,然后第一UPF可以向第二UPF转发连接断开时存储的终端的用户面数据。例如可以通过卫星UPF暂时缓存终端上传的数据,在连接恢复之后将终端上传的数据转发给地面,也可以通过地面UPF暂时缓存向终端传输的数据,在连接恢复之后将向终端传输的数据上传到卫星并转发到终端,即,可以避免卫星和地面信关站的连接中断的情况下移动网业务的中断,可以保持用户面数据的继续传输,避免重要数据的丢失,从而可以为海量数据的物联网业务提供连续性强的传输服务。
可选地,在本公开实施例提供的用户面数据的存储和转发方法中,上述的数据存储转发策略包括以下至少一项:
陆地非陆地标识NTN(Non-Terrestrial Networks,非陆地网络)、接入飞行器参数、上下行标识、时长阈值、存储数据量阈值。
例如,若终端通过卫星接入基站,则陆地非陆地标识可以指示“非陆地”。接入飞行器参数可以为以下任意一项:LEO(Low Earth orbit,近地轨道)、MEO(Medium EarthOrbit,中地轨道)、GEO(Geosynchronous orbit,同步轨道)。上下行标识可以指示存储和转发策略应用在上行、下行,或上行和下行的用户面数据传输过程中。时长阈值可以指示数据存储转发策略的有效时长或UPF中缓存数据的最大时长。存储数据量阈值可以指示UPF中缓存的最大数据量。
在本公开实施例中,上行指示的终端通过卫星向企业服务器传输数据的过程,下行指示的是企业服务器通过卫星向终端传输数据的过程。
具体地,会话策略响应中可以携带一条或多条数据存储转发策略。
可选地,在本公开实施例提供的用户面数据的存储和转发方法中,上述的S302中SMF选择UPF的步骤具体可以包括下述的S11和S12:
S11、SMF根据数据存储转发策略中的上下行标识,从地面UPF中选择是否需要支持存储转发功能的UPF为锚点UPF。
其中,若上下行标识指示上行和下行,或下行,则锚点UPF支持存储转发功能;若上下行标识指示上行,则锚点UPF无需支持存储转发功能。
可以理解,若基于上述的选择方式选择出多个地面UPF,则可以继续基于UPF的性能选择性能最佳的作为锚点UPF。
S12、SMF根据数据存储转发策略中的上下行标识和接入飞行器参数,选择终端的接入基站所在卫星中,支持存储转发功能的UPF为中继UPF。
其中,若上下行标识指示上行和下行,或上行,则中继UPF支持存储转发功能;若上下行标识指示下行,则不选卫星UPF,终端的接入基站为卫星中的基站。
同样地,若卫星中包括多个UPF,则可以选择性能最佳的UPF作为中继UPF。
基于该方案,SMF在选择用户面功能网元的情况下,可以基于PCF选择的数据存储转发策略中的指示信息选择UPF,具体可以根据上下行标识从地面UPF中选择一个作为锚点UPF,可以根据上下行标识和接入飞行器参数确定是否需要选择卫星UPF,在需要选择的情况下选择哪一个卫星中的UPF作为中继UPF。
可选地,在本公开实施例提供的用户面数据的存储和转发方法中,上述的S302中的会话建立步骤具体可以包括下述的S21至S24:
S21、SMF基于会话策略响应,向中继UPF和锚点UPF分别发送N4会话建立请求。
其中,N4会话建立请求包括以下至少一项:PDU会话标识、N9核心网隧道信息、存储转发指示信息、上下行标识、时长阈值、存储数据量阈值。
需要说明的是,SMF向中继UPF发送N4会话建立请求还可以包括锚点UPF的信息,向中继UPF指示锚点UPF;SMF向锚点UPF发送N4会话建立请求还可以包括中继UPF的信息,向锚点UPF指示中继UPF。
S22、SMF接收中继UPF和锚点UPF发送的N4会话建立响应。
S23、SMF向AMF返回会话信息。
其中,会话信息包括以下至少一项:PDU会话标识、N3核心网隧道信息、存储转发指示信息、存储数据时长阈值。
S24、AMF向接入基站发送PDU会话请求,以使得基站确定是否建立终端对应的PDU会话。
其中,PDU会话请求包括会话信息。
具体地,基站在确定可以建立PDU会话之后,会向AMF返回N3接入网隧道信息,AMF向SMF转发该N3接入网隧道信息,SMF向中继UPF转发该N3接入隧道信息。
基于该方案,在会话建立过程中,SMF在接收到会话策略响应之后,可以在与各个UPF建立N4会话的过程中,SMF向各个UPF指示数据存储转发策略,以使得各个UPF获取到PCF选择的数据存储转发策略,之后,在SMF与基站建立PDU会话的过程中,向基站指示数据存储转发策略,从而使得终端对应的各个会话涉及的网元均可以获取到PCF选择的数据存储转发策略,以使得各个网元在感知到卫星和地面信关站连接断开的情况下进行对应的处理。
可选地,在本公开实施例提供的用户面数据的存储和转发方法中,上述的S303具体可以通过下述的S31执行:
S31、若卫星与地面信关站连接断开,则目标网元根据时长阈值启动定时器,并在连接断开时长未超过时长阈值的情况下,保持目标网元与终端对应的会话、资源和上下文。
其中,目标网元包括以下至少一项:接入基站、AMF、SMF、PCF、锚点UPF和中继UPF。
示例性地,接入基站可以保持用户信息和SMF连接相关信息,AMF可以保持用户信息和基站连接相关信息,SMF可以保持用户信息和会话信息,PCF可以保持用户信息和SMF连接相关信息,UPF可以维持N4会话状态。
可以理解,空天地非连续馈线场景下,卫星UPF或地面UPF需要存储消息,直到有可用的馈线链路再转发数据,在保持目标网元与终端对应的会话、资源和终端上下文的情况下,在恢复连接后可以识别数据的有效性、保持终端上下文,从而使得连接断开前和断开后转发的数据保持连续。
基于该方案,终端对应的会话中涉及的网元在感知到卫星与地面信关站连接断开的情况下,可以各自启动与数据存储转发策略对应的定时器,在定时器未失效的情况下,各个网元保持该终端对应的会话、资源和上下文,从而便于在后续感知到卫星与地面信关站连接恢复时,恢复之前使用的会话和资源,并可以使得上下文连续。
可选地,结合图3,如图4所示,在本公开实施例提供的用户面数据的存储和转发方法中,在上述的S303之后,还可以包括下述的S305:
S305、若连接断开时长未超过时长阈值,且第一UPF中存储的终端对应的用户面数据超过存储数据量阈值,则第一UPF丢弃后续接收到的终端对应的用户面数据包。
示例性地,在感知到卫星和地面信关站连接断开之后,终端或者企业服务器可以在一定时间内进行对应的应急操作,例如备份数据等,因此,第一UPF中可以仅存储一定量的数据,可以避免连接断开后在终端或者企业服务器进行应急操作之前的数据的丢失。
基于该方案,在感知到卫星和地面信关站连接断开之后的时长未超过时长阈值,并且第一UPF中存储的数据量超过阈值之后,第一UPF不再继续存储后续接收到的用户面数据包,避免存储资源的浪费。
可选地,在本公开实施例提供的用户面数据的存储和转发方法中,在卫星与地面信关站断开之后,在网络中与终端相关的各个网元保持会话、资源和上下文的情况下,上述的S304可以通过下述的S41执行:
S41、若连接断开时长未超过时长阈值,且卫星与地面信关站连接恢复,则目标网元基于保持的资源恢复终端对应的会话的连接,第一UPF使用保持的N9核心网隧道信息向第二UPF转发存储的目标用户面数据。
也就是说,在数据存储转发策略的有效时间内,若各个网元感知到卫星和地面信关站的连接恢复之后,各个相关的网元可以基于之前的注册流程和会话建立流程中的配置信息,恢复各个对应的连接,即可以各个网元可以使用之前配置的端口、资源等信息继续传输终端对应的用户面数据,此时第一UPF可以基于之前保持的隧道信息,通过N9端口向第二UPF转发第一UPF的存储模块中存储的终端的用户面数据,从而可以避免在空天地场景下,卫星和地面信关站由于某些原因连接短暂断开导致重要数据的丢失。
具体地,在时长阈值内,卫星与地面信关站恢复连接,基站、网元之间控制面信令使用之前的标识进行连接(如控制面IP地址、端口等),卫星UPF将PDU会话的数据包发送至数据转发模块,数据转发模块使用原有隧道信息发送地面UPF;相似的,地面UPF将存储的上行数据转发至卫星UPF。
需要说明的是,在实际应用中,第一UPF可以先将存储的数据包按照存储顺序依次传输,同时可以在接收到该终端的数据包继续先缓存在第一UPF中的存储模块中,直至传输速度动态平衡,第一UPF的转发模块不再在存储模块中先缓存新接收的数据包,可以直接转发接收到的数据包。
基于该方案,在连接断开时长未超过使用数据存储转发策略的有效时长的情况下,在卫星和地面信关站连接恢复之后,各个网元基于保持的资源恢复会话对应的连接,并且在恢复连接之后,第一UPF可以将存储的用户面数据继续转发给第二UPF,从而可以保证终端对应的用户面数据保持连续,且不丢失。
可选地,结合图3,如图5所示,在本公开实施例提供的用户面数据的存储和转发方法中,在上述的S303之后,还可以包括下述的S306:
S306、若连接断开时长超过时长阈值,则第一UPF删除存储的终端对应的用户面数据,目标网元释放与终端对应的会话、资源和上下文。
可以理解,由于基站,目标网元在会话建立过程中收到过该会话的存储转发指示,尽管控制面信令不可达,但是目标网元会根据最大存储数据时长开启定时器,在时长范围内则保持该会话和终端的资源与上下文;超过时长后,自动释放与该终端和会话的资源与上下文。
可以理解,若卫星和地面信关站断开连接的时长超过时长阈值,则网络故障可能暂时无法恢复,因此,UPF中存储的终端的用户面数据可能不需要中转,例如该部分数据之后的数据未及时传输,导致该部分的数据不具有保留的意义,无需在向终端或者企业服务器传输,因此,第一UPF可以在感知到卫星和地面信关站断开连接时长较长的情况下,不再保留该终端对应的用户面数据,从而可以降低存储资源的浪费。
基于该方案,在感知到卫星和地面信关站断开的时长超过了数据存储转发策略中对应的时长阈值,第一UPF可以删除第一UPF的存储模块中存储的终端对应的用户面数据,通信系统中的相关的各个网元可以释放该终端对应的会话、配置的资源、以及该终端在各个网元中的上下文,从而可以减少资源的浪费。
可选地,在第一UPF为中继UPF,第二UPF为锚点UPF的情况下,上述的S303可以包括下述的S32,上述的S304可以包括下述的S42:
S32、若卫星与地面信关站连接断开,则保持终端对应的会话资源,在N3隧道上行数据包到达中继UPF,中继UPF存储N3隧道上行数据包,N3隧道上行数据包为目标用户面数据。
S42、若卫星与地面信关站连接恢复,则恢复终端对应的会话连接,中继UPF向锚点UPF转发存储的N3隧道上行数据包。
具体地,中继UPF可以通过N9接口转发N3接口接收到的N3隧道上行数据包。
基于该方案,在卫星与地面信关站断开连接之后,卫星UPF可以将基站通过N3隧道发送的N3隧道上行数据包存储在卫星UPF中,在卫星与地面信关站恢复连接之后,即N9隧道连接恢复之后,卫星UPF可以通过N9隧道向地面UPF转发存储在卫星UPF中的N3隧道上行数据包。
可选地,在第一UPF为锚点UPF,第二UPF为中继UPF的情况下,上述的S303可以包括下述的S33,上述的S304可以包括下述的S43:
S33、若卫星与地面信关站连接断开,则保持终端对应的会话资源,在N6隧道下行数据包到达锚点UPF,锚点UPF存储N6隧道下行数据包,N6隧道下行数据包为目标用户面数据。
S43、若卫星与地面信关站连接恢复,则恢复终端对应的会话连接,锚点UPF向中继UPF转发存储的N6隧道下行数据包。
具体地,锚点UPF可以通过N9接口转发N6接口接收到的N6隧道下行数据包。
基于该方案,在卫星与地面信关站断开连接之后,地面UPF可以将企业服务器通过N6隧道发送的N6隧道下行数据包存储在地面UPF中,在卫星与地面信关站恢复连接之后,即N9隧道连接恢复之后,地面UPF可以通过N9隧道向卫星UPF转发存储在地面UPF中的N6隧道下行数据包。
可以理解,当卫星与地面信关站断开连接后,N9隧道会断开,此时卫星UPF可以感知地面UPF不可达,地面UPF可以感知卫星UPF不可达,根据数据存储转发策略,触发其UPF的存储转发功能,所有N3隧道上行数据包到达卫星UPF数据转发模块后,会被转发至数据存储模块,所有N6隧道下行数据包到达地面UPF数据转发模块后,其中可以以PDU会话标识索引,将所有该会话数据包按序存储。当超过最大存储数据时长后,UPF会删除存储的会话数据,同时释放该PDU会话的资源;当超过最大存储数据量时,直接丢弃收到的数据包。
图6为本公开实施例提供的一种空天地场景下用户面支持数据存储转发会话建立的消息流程图。以一个传感器作为UE与卫星建立连接,之后成功注册并按照标准流程完成PCF选择及会话建立流程,此时卫星与地面信关站保持连接。如图6所示,可以包括下述的S601至S614:
S601、SMF选择PCF。
S602、SMF和PCF建立终端会话策略。
SMF向PCF发送SM Policy Association Establishment(即会话策略请求),PCF向SMF返回Npcf_SMPolicyControl_Create Response消息(即会话策略响应)。
其中,Npcf_SMPolicyControl_Create Response消息中携带:Store and ForwardPolicy={NTN=True,Aircraft Parameters={Orbit=LEO,Altitude=1500},UpLinkParameters={Active=True,Max Storage Time=120,Max Storage Size=65536},DownLink Parameters={Active=True,Max Storage Time=120,Max Storage Size=6553600}}。即,数据存储转发策略={陆地非陆地标识=True,飞机参数={轨道=LEO,高度=1500},上行链接参数={激活=True,最大存储时间=120,最大存储尺寸=65536},下行链接参数={激活=True,最大存储时间=120,最大存储尺寸=6553600}}。
其中,Altitude单位为km,Max Holding Time(最大等待时间)单位为秒,MaxStorage Size单位为比特。
S603、SMF选择一个地面UPF作为PSA(UPF of PDU session anchor,锚UPF),同时选择一个与基站相同飞行器上的UPF作为I-UPF(Initial UPF,中继UPF)。
S604、SMF向卫星UPF发送N4 Session Establishment Request消息,
其中,该N4 Session Establishment Request消息包括:{PDU Session ID=1,Store and Forward Parameters={UpLink Parameters={Active=True,Max StorageTime=120,Max Storage Size=65536},DownLink Parameters={Active=False}}。即,{PDU会话ID=1,存储和转发参数={上行链路参数={激活=True,最大存储时间=120,最大存储大小=65536},下行链路参数={激活=False}}。
S605、卫星UPF在N4 Session Establishment Response消息中返回成功,并确认该请求信息。
S606、SMF向地面UPF发送N4 Session Establishment Request消息(即N4会话建立请求),
其中,该N4 Session Establishment Request消息包括:{PDU Session ID=1,Store and Forward Parameters={UpLink Parameters={Active=False},DownLinkParameters={Active=True,Max Storage Time=120,Max Storage Size=6553600}}。即,{PDU会话ID=1,存储和转发参数={上行链路参数={激活=False},下行链路参数={激活=True,最大存储时间=120,最大存储大小=6553600}}。
S607、地面UPF在N4 Session Establishment Response消息中返回成功,并确认该请求信息。
S608、SMF向AMF发送Namf_Communication_N1N2MessageTransfer请求消息(即N1N2信息传送请求)。
其中,Namf_Communication_N1N2MessageTransfer请求消息中携带:N2SMcontainer;Store and Forward Parameters={Active=True,Period=120};Store andForward Indicator=True(即N2 SM容器;存储和转发参数={激活=True,周期=120};存储和转发指示符=True)。
S609、AMF向SMF返回Namf_Communication_N1N2MessageTransfer响应消息(即N1N2信息传输响应)。
其中,Namf_Communication_N1N2MessageTransfer响应消息指示接收成功。
S610、AMF向基站发送N2 PDU Session Request消息(N2 PDU会话请求)
其中,N2 PDU会话请求中携带存储和转发参数:Store and Forward Parameters={Active=True,Period=120}。
S611、基站向AMF返回N2 PDU Session Response(N2 PDU会话响应)指示会话建立成功,并携带确认信息。此时用户面上行流量可以成功发送。
S612、AMF向SMF发送Nsmf__PDUSession_UpdateSMContext Request信息。
其中,Nsmf__PDUSession_UpdateSMContext Request消息携带AN Tunnel Info,SMF之后向卫星UPF发送N4 Session Modification Request消息。
其中,Nsmf__PDUSession_UpdateSMContext Request消息携带AN Tunnel Info信息以便卫星UPF作为I-UPF的下行流量可以通过N3隧道发送至RAN。
S613、SMF向卫星UPF发送N4会话修改请求。
S614、卫星UPF向SMF发送N4会话修改响应,并携带确认信息。此时用户面上行流量可以成功发送。
在时刻t0,卫星与地面信关站断开连接。RAN、AMF、SMF保持控制面连接信息及该UE上下文,同时开启Store and Forward Timer(存储和转发定时器)并开始计时。卫星UPF与地面UPF感知N9隧道链路断开。卫星UPF开始将后续UE的上行数据转发至内部的数据存储模块;地面UPF开始后续将UE的下行数据转发至内部的数据存储模块。同时二者开启Storeand Forward Timer并开始计时。假设60秒后,卫星与地面信关站恢复连接。RAN、AMF、SMF感知控制面链路恢复,同时释放Store and Forward Timer。卫星UPF与地面UPF感知N9隧道链路恢复。卫星UPF开始将存储的上行数据按序转发数据转发模块并通过N9隧道发送至地面UPF;地面UPF开始将存储的下行数据按序转发数据转发模块并通过N9隧道发送至卫星UPF。同时二者释放Store and Forward Timer。
本公开实施例提供一种空天地场景下用户面数据的存储和转发方法,通过向卫星中引入具备数据存储转发功能的UPF,同时增强SMF、UPF、PCF、AMF、基站间的信令流程,实现空天地非连续馈线场景下的时延容忍数据业务,从而可以基于该特性开展海量物联网业务。
图7为本公开实施例提供的一种UPF的结构示意图,如图7中所示,UPF700包括:数据存储模块701和数据转发模块702;数据存储模块701用于:若卫星与地面信关站连接断开,在目标用户面数据到达UPF的情况下,存储目标用户面数据,目标用户面数据为终端对应的用户面数据;数据转发模块702用于:若卫星与地面信关站连接恢复,转发数据存储模块701中的目标用户面数据。
本公开实施例中,将向空天地场景中引入具备用户面数据的存储转发功能的UPF,从而实现空天地非连续馈线场景下海量物联网设备的时延容忍数据业务。同时,该方案避免了对基站过多的改造,通过星地用户面协同,实现双向数据存储转发。
本公开实施例提供的UPF 700能够实现图1至图6方法实施例锚点UPF或中继UPF实现的各个过程,为避免重复,这里不再赘述。
可选地,如图8所示,本公开实施例还提供一种UPF 800,包括处理器801,存储器802,存储在存储器802上并可在处理器801上运行的程序或指令,该程序或指令被处理器801执行时实现上述用户面数据的存储和转发方法实施例的UPF各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
需要说明的是,图9示出的网络实体或网元900仅是一个示例,不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图9所示,网元900包括中央处理单元(Central Processing Unit,CPU)901,其可以根据存储在ROM(Read Only Memory,只读存储器)902中的程序或者从存储部分908加载到RAM(Random Access Memory,随机访问存储器)903中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 903中,还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU 901、ROM 902以及RAM903通过总线904彼此相连。I/O(Input/Output,输入/输出)接口905也连接至总线904。
以下部件连接至I/O接口905:包括键盘、鼠标等的输入部分906;包括诸如CRT(Cathode Ray Tube,阴极射线管)、LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示器)等以及扬声器等的输出部分907;包括硬盘等的存储部分908;以及包括诸如LAN(Local AreaNetwork,无线网络)卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分909。通信部分909经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器910也根据需要连接至I/O接口905。可拆卸介质911,诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等,根据需要安装在驱动器910上,以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分908。
特别地,根据本公开的实施例,下文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如,本公开的实施例包括一种计算机程序产品,其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序,该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中,该计算机程序可以通过通信部分909从网络上被下载和安装,和/或从可拆卸介质911被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU 901)执行时,执行本申请的系统中限定的各种功能。
本公开实施例还提供一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储有程序或指令,该程序或指令被处理器执行时实现上述用户面数据的存储和转发方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
其中,所述处理器为上述实施例中所述的电子设备中的处理器。所述可读存储介质,包括计算机可读存储介质,如ROM、RAM、磁碟或者光盘等。
本公开实施例另提供了一种芯片,所述芯片包括处理器和通信接口,所述通信接口和所述处理器耦合,所述处理器用于运行程序或指令,实现上述用户面数据的存储和转发方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
应理解,本公开实施例提到的芯片还可以称为系统级芯片、系统芯片、芯片系统或片上系统芯片等。
本公开实施例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,使得计算机执行如上述的用户面数据的存储和转发方法的步骤,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
需要说明的是,在本文中,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、物品或者装置不仅包括那些要素,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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外,需要指出的是,本公开实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能,还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能,例如,可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法,并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外,参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本公开的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本公开各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本公开的实施例进行了描述,但是本公开并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本公开的启示下,在不脱离本公开宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本公开的保护之内。
Claims (12)
1.一种用户面数据的存储和转发方法,应用于空天地场景中,其特征在于,所述方法包括:
在会话建立流程过程中,策略与计费功能网元PCF接收会话管理功能网元SMF发送的终端对应的会话策略请求,根据所述终端签约的物联网时延容忍业务,向所述SMF返回包括数据存储转发策略的会话策略响应;
所述SMF根据所述数据存储转发策略选择锚点用户面功能网元UPF和中继UPF,并基于所述会话策略响应建立所述终端对应的会话;所述锚点UPF为地面UPF,所述中继UPF为卫星UPF;
若卫星与地面信关站连接断开,则保持所述终端对应的会话资源,在目标用户面数据到达所述第一UPF的情况下,第一UPF存储所述目标用户面数据,所述目标用户面数据为所述终端对应的用户面数据;
若卫星与地面信关站连接恢复,则恢复所述终端对应的会话连接,所述第一UPF向第二UPF转发存储的所述目标用户面数据;
其中,所述第一UPF为锚点UPF,所述第二UPF为中继UPF;所述第一UPF为中继UPF,所述第二UPF为锚点UPF。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述数据存储转发策略包括以下至少一项:
陆地非陆地标识、接入飞行器参数、上下行标识、时长阈值、存储数据量阈值。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述SMF根据所述数据存储转发策略选择锚点UPF,包括:
所述SMF根据所述数据存储转发策略中的上下行标识,从地面UPF中选择是否需要支持存储转发功能的UPF为锚点UPF;
其中,若所述上下行标识指示上行和下行,或下行,则所述锚点UPF支持存储转发功能;若所述上下行标识指示上行,则所述锚点UPF无需支持存储转发功能。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述SMF根据所述数据存储转发策略选择中继UPF,包括:
所述SMF根据所述数据存储转发策略中的上下行标识和接入飞行器参数,选择所述终端的接入基站所在卫星中,支持存储转发功能的UPF为中继UPF;
其中,若所述上下行标识指示上行和下行,或上行,则中继UPF支持存储转发功能;若所述上下行标识指示下行,则不选中继UPF,所述接入基站为卫星中的基站。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述会话策略响应建立所述终端对应的会话,包括:
所述SMF基于所述会话策略响应,向所述中继UPF和所述锚点UPF分别发送N4会话建立请求;所述N4会话建立请求包括以下至少一项:PDU会话标识、N9核心网隧道信息、存储转发指示信息、上下行标识、时长阈值、存储数据量阈值;
所述SMF接收所述中继UPF和所述锚点UPF发送的N4会话建立响应;
所述SMF向接入和移动性管理功能网元AMF返回会话信息,所述会话信息包括:PDU会话标识、N3核心网隧道信息、所述存储转发指示信息、所述存储数据时长阈值;
所述AMF向接入基站发送PDU会话请求,以使得所述基站确定是否建立所述终端对应的PDU会话,所述PDU会话请求包括所述会话信息,所述接入基站为卫星中的基站。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述若卫星与地面信关站连接断开,则保持所述终端对应的会话资源,包括:
若卫星与地面信关站连接断开,则所述目标网元根据所述时长阈值启动定时器,并在连接断开时长未超过所述时长阈值的情况下,保持所述目标网元与所述终端对应的会话、资源和上下文;
其中,所述目标网元包括以下至少一项:接入基站、AMF、SMF、PCF、锚点UPF和中继UPF。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述第一UPF存储所述目标用户面数据之后,所述方法还包括:
若连接断开时长未超过所述时长阈值,且所述第一UPF中存储的所述终端对应的用户面数据超过所述存储数据量阈值,则所述第一UPF丢弃后续接收到的所述终端对应的用户面数据包。
8.根据权利要求6或7所述的方法,其特征在于,若卫星与地面信关站连接恢复,则恢复所述终端对应的会话连接,所述第一UPF向第二UPF转发存储的所述目标用户面数据,包括:
若连接断开时长未超过所述时长阈值,且卫星与地面信关站连接恢复,则所述目标网元基于保持的资源恢复所述终端对应的会话的连接,所述第一UPF使用保持的N9核心网隧道信息向所述第二UPF转发存储的所述目标用户面数据。
9.根据权利要求6或7所述的方法,其特征在于,所述第一UPF存储所述目标用户面数据之后,所述方法还包括:
若连接断开时长超过所述时长阈值,则所述第一UPF删除存储的所述终端对应的用户面数据,所述目标网元释放与所述终端对应的会话、资源和上下文。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其特征在于,所述在目标用户面数据到达所述第一UPF的情况下,第一UPF存储所述目标用户面数据,包括:
在N3隧道上行数据包到达所述锚点UPF,所述锚点UPF存储所述N3隧道上行数据包,所述N3隧道上行数据包为所述目标用户面数据;
或者,
在N6隧道下行数据包到达所述中继UPF,所述中继UPF存储所述N6隧道下行数据包,所述N6隧道下行数据包为所述目标用户面数据。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述第一UPF向第二UPF转发所述目标用户面数据,包括:
所述锚点UPF向所述中继UPF转发存储的所述N3隧道上行数据包;
或者,
所述中继UPF向所述锚点UPF转发存储的所述N6隧道下行数据包。
12.一种用户面数据的存储和转发系统,其特征在于,所述存储和转发系统包括:策略与计费功能网元PCF、会话管理功能网元SMF、卫星用户面功能网元UPF和地面UPF;
所述PCF,用于在会话建立流程过程中接收SMF发送的终端对应的会话策略请求,根据所述终端签约的物联网时延容忍业务,向所述SMF返回包括数据存储转发策略的会话策略响应;
所述SMF,用于根据所述数据存储转发策略选择锚点UPF和中继UPF,并基于所述会话策略响应建立所述终端对应的会话;所述锚点UPF为所述地面UPF,所述中继UPF为所述卫星UPF;
所述存储和转发系统中的各个网元,用于若卫星与地面信关站连接断开,则保持所述终端对应的会话资源;
第一UPF,用于在目标用户面数据到达所述第一UPF的情况下,第一UPF存储所述目标用户面数据,所述目标用户面数据为所述终端对应的用户面数据;其中,所述第一UPF为锚点UPF,所述第二UPF为中继UPF;所述第一UPF为中继UPF,所述第二UPF为锚点UPF;
所述存储和转发系统中的各个网元,还用于若卫星与地面信关站连接恢复,则恢复所述终端对应的会话连接;
第一UPF,还用于在恢复所述终端对应的会话连接之后,向第二UPF转发所述目标用户面数据。
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CN111262616B (zh) * | 2020-01-15 | 2020-11-13 | 广州爱浦路网络技术有限公司 | 一种低轨卫星信关站的用户数据切换装置及切换方法 |
CN113300751B (zh) * | 2020-02-21 | 2022-07-22 | 大唐移动通信设备有限公司 | 移动信关站、通信卫星、低轨卫星通信系统及使用方法 |
CN112332898B (zh) * | 2020-08-31 | 2022-11-25 | 航天科工空间工程发展有限公司 | 一种基于宽带存储转发模式的卫星通信方法和系统 |
CN114884555B (zh) * | 2021-05-17 | 2024-02-06 | 银河航天(北京)网络技术有限公司 | 一种基于卫星网络的地面通信方法及通信系统 |
CN113965247A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-01-21 | 北京九天微星科技发展有限公司 | 一种基于星上upf与5g基站用户面深度融合方法及系统 |
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