CN117676767A - 数据通信方法、装置、电子设备及非易失性存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种数据通信方法、装置、电子设备及非易失性存储介质。其中，该方法包括：通过工业网关获取通信基站对应的分流模块的目标路由的状态，其中，目标路由包括：第一路由和第二路由；在第一路由的状态正常的情况下，通过第一路由向目标内网发送上行数据流至目标内网进行数据通信；在检测到第一路由的状态发生异常，且第二路由的状态正常的情况下，将第一路由切换至第二路由，并通过第二路由发送上行数据流至目标内网进行数据通信。本申请解决了相关技术中在基站的上行承载网络出现故障的情况下，企业基于内网通信的工业终端应用无法正常工作的技术问题。

Description

数据通信方法、装置、电子设备及非易失性存储介质

技术领域

本申请涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种数据通信方法、装置、电子设备及非易失性存储介质。

背景技术

5G(Fifth Generation Mobile Network，第五代移动通信技术)专网端到端涉及多个环节，包括：基站、承载网、核心网(5th Generation Core Network，5GC)、用户面功能网元(User Plane Function，UPF)、客户内网专线等几个环节。对应的5G专网组网架构通常为：客户的应用终端-5G终端-基站-承载网-5GC-UPF-专线-客户内网-客户的应用服务器。

在相关技术中，在基站与5G UPF之间的上行承载网都出现故障的情况下，企业基于5G专网的应用就会出现中断，导致企业基于内网通信的工业终端应用无法正常工作等问题。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种数据通信方法、装置、电子设备及非易失性存储介质，以至少解决相关技术中在基站的上行承载网络出现故障的情况下，企业基于内网通信的工业终端应用无法正常工作的技术问题。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种数据通信方法，包括：通过工业网关获取通信基站对应的分流模块的目标路由的状态，其中，目标路由包括：第一路由和第二路由，通信基站通过第一路由经过用户面功能网元与目标内网联接，以及，通信基站通过第二路由直接与目标内网联接；在第一路由的状态正常的情况下，通过第一路由向目标内网发送上行数据流至目标内网进行数据通信；在检测到第一路由的状态发生异常，且第二路由的状态正常的情况下，将第一路由切换至第二路由，并通过第二路由发送上行数据流至目标内网进行数据通信。

可选地，每个目标路由均对应一个互联网协议地址，其中，第一路由对应的互联网协议地址为第一地址，第二路由对应的互联网协议地址为第二地址；通过第一路由向目标内网发送上行数据流至目标内网进行数据通信包括：发送上行数据流至分流模块，其中，分流模块在检测到上行数据流对应的目的地址为第一地址的情况下，将上行数据流通过第一路由发送至目标内网。

可选地，方法还包括：检测分流模块的硬件运行状态，其中，硬件运行状态用于表征分流模块是否正常工作；在硬件运行状态异常的情况下，将上行数据流通过通信基站直接发送至用户面功能网元，其中，用户面功能网元用于将上行数据流转发至目标内网。

可选地，方法还包括：接收目标内网响应于上行数据流所返回的下行数据流，其中，在目标内网对应的通信插件检测到接收到上行数据流对应的目的地址为第一地址，且通信插件检测到第一路由的状态正常的情况下，下行数据流由目标内网通过所第一路由发送至工业网关对应的工业终端，下行数据流对应的源地址为第一地址；在目标内网对应的通信插件检测到接收到上行数据流对应的目的地址为第二地址，且通信插件检测到第二路由的状态正常的情况下，下行数据流由目标内网通过所第二路由发送至工业终端，下行数据流对应的源地址为第二地址。

可选地，方法还包括：在下行数据流的数量大于上行数据流的数量，且上行数据流的数量与上行数据流的数量的差值超出预设阈值的情况下，接收目标内网发送的下行数据流，其中，下行数据流由目标内网通过目标路由发送至工业终端，发送下行数据流所采用的目标路由由目标内网对应的通信插件依据检测到的目标路由的状态来确定。

可选地，方法还包括：判断进行数据传输的上行数据流的数据类型，其中，数据类型包括：信令流数据和业务流数据，业务流数据为工业终端与目标内网之间用于业务交互的数据，信令流数据包括以下至少之一：工业终端在通信核心网中的鉴权数据、注册数据、互联网协议地址获取数据、周期性位置更新数据；在上行数据流为业务流数据的情况下，通过分流模块的目标路由传输上行数据流；在上行数据流为信令流数据的情况下，将上行数据流通过通信基站直接传输至通信核心网进行信令交互。

可选地，方法还包括：在检测到第一路由的状态恢复正常的情况下，将第二路由切换回第一路由，并通过第一路由发送上行数据流至目标内网进行数据通信。

根据本申请实施例的另一个方面，还提供了一种数据通信装置，包括：状态感知模块，用于通过工业网关获取通信基站对应的分流模块的目标路由的状态，其中，目标路由包括：第一路由和第二路由，通信基站通过第一路由经过用户面功能网元与目标内网联接，以及，通信基站通过第二路由直接与目标内网联接；数据通信模块，用于在第一路由的状态正常的情况下，通过第一路由向目标内网发送上行数据流至目标内网进行数据通信；容灾通信模块，用于在检测到第一路由的状态发生异常，且第二路由的状态正常的情况下，将第一路由切换至第二路由，并通过第二路由发送上行数据流至目标内网进行数据通信。

根据本申请实施例的又一方面，还提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，处理器用于运行存储在存储器中的程序，其中，程序运行时执行数据通信方法。

根据本申请实施例的再一方面，还提供了一种非易失性存储介质，非易失性存储介质包括存储的计算机程序，其中，非易失性存储介质所在设备通过运行计算机程序执行数据通信方法。

在本申请实施例中，采用通过工业网关获取通信基站对应的分流模块的目标路由的状态，其中，目标路由包括：第一路由和第二路由，通信基站通过第一路由经过用户面功能网元与目标内网联接，以及，通信基站通过第二路由直接与目标内网联接；在第一路由的状态正常的情况下，通过第一路由向目标内网发送上行数据流至目标内网进行数据通信；在检测到第一路由的状态发生异常，且第二路由的状态正常的情况下，将第一路由切换至第二路由，并通过第二路由发送上行数据流至目标内网进行数据通信的方式，通过在保持现有5G专网可靠性组网方案不变的基础上，在基站侧对组网能力进行增强，在5G基站侧增加可实现基础本地分流功能的模块，通过基站拉专线到客户内网，匹配企业应用的协同，达到了客户的业务能通过基站到客户内网的专线继续保持业务的通畅的目的，进而解决了相关技术中在基站的上行承载网络出现故障的情况下，企业基于内网通信的工业终端应用无法正常工作技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例提供的一种用于实现数据通信的方法的计算机终端(或电子设备)的硬件结构框图；

图2是根据本申请实施例提供的一种相关技术中5G容灾备份系统的架构示意图；

图3是根据本申请实施例提供的一种数据通信的方法流程的示意图；

图4是根据本申请实施例提供的一种5G基站与UPF间的异构容灾备份系统的架构示意图；

图5是根据本申请实施例提供的一种数据通信装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，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，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必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，以便这里描述的本申请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。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

5G专网端到端涉及多个环节，包括：基站、承载网、核心网5GC、用户面功能网元UPF、UPF到客户内网的专线等几个环节。对应的5G专网组网架构通常为：客户的应用终端-5G终端-基站-承载网-5GC-UPF-专线-客户内网-客户的应用服务器，具体如图2所示，其中，对于承载网、5GC、UPF和UPF到客户内网的专线任何一个环节出现故障时，按照相关技术中的5G专网组网方式，上述环节都有标准的容灾备份方案。

然而，在相关技术中，在基站与5G UPF间的上行承载网都出现故障的情况下，企业基于5G专网的应用就会出现中断。即使基站有冗余部署，客户业务也会受影响。此外，如果企业要将5G专网与工业以太网等其他网络实现容灾备份，由于两个网络完全不同，通信路由方式也不同，因此需要在企业的应用终端、应用系统、网络设备协同手工切换网络。另外，相关技术中基站不具备用户面的路由功能，在基站上行承载故障的情况下无法通过部署在企业园区内的基站直接与园区内企业的内网互通，来满足企业所需的5G专网的容灾备份要求。

为了解决上述问题，本申请实施例中提供了相关的解决方案，以下详细说明。

根据本申请实施例，提供了一种数据通信的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本申请实施例所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。图1示出了一种用于实现数据通信方法的计算机终端(或电子设备)的硬件结构框图。如图1所示，计算机终端10(或电子设备)可以包括一个或多个(图中采用102a、102b，……，102n来示出)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)、用于存储数据的存储器104、以及用于通信功能的传输装置106。除此以外，还可以包括：显示器、输入/输出接口(I/O接口)、通用串行总线(USB)端口(可以作为BUS总线的端口中的一个端口被包括)、网络接口、电源和/或相机。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，计算机终端10还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。

应当注意到的是上述一个或多个处理器102和/或其他数据处理电路在本文中通常可以被称为“数据处理电路”。该数据处理电路可以全部或部分的体现为软件、硬件、固件或其他任意组合。此外，数据处理电路可为单个独立的处理模块，或全部或部分的结合到计算机终端10(或电子设备)中的其他元件中的任意一个内。如本申请实施例中所涉及到的，该数据处理电路作为一种处理器控制(例如与接口连接的可变电阻终端路径的选择)。

存储器104可用于存储应用软件的软件程序以及模块，如本申请实施例中的数据通信方法对应的程序指令/数据存储装置，处理器102通过运行存储在存储器104内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述数据通信方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至计算机终端10。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

传输装置106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括计算机终端10的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置106包括一个网络适配器(Network Interface Controller，NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置106可以为射频(Radio Frequency，RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。

显示器可以例如触摸屏式的液晶显示器(LCD)，该液晶显示器可使得用户能够与计算机终端10(或电子设备)的用户界面进行交互。

在上述运行环境下，本申请实施例提供了一种数据通信方法，图3是根据本申请实施例提供的一种数据通信的方法流程的示意图，如图3所示，该方法包括如下步骤：

步骤S302，通过工业网关获取通信基站对应的分流模块的目标路由的状态，其中，目标路由包括：第一路由和第二路由，通信基站通过第一路由经过用户面功能网元与目标内网联接，以及，通信基站通过第二路由直接与目标内网联接；

步骤S304，在第一路由的状态正常的情况下，通过第一路由向目标内网发送上行数据流至目标内网进行数据通信；

步骤S306，在检测到第一路由的状态发生异常，且第二路由的状态正常的情况下，将第一路由切换至第二路由，并通过第二路由发送上行数据流至目标内网进行数据通信。

通过上述步骤，在保持现有5G专网可靠性组网方案不变的基础上，在基站侧对组网能力进行增强，在5G基站侧增加可实现基础本地分流功能的分流模块，并在基站侧实现5G用户面的路由功能的前提下，通过基站拉专线到客户内网，匹配企业应用的协同，达到了使客户的业务能通过基站到客户内网的专线持续保持业务的通畅的目的，进而解决了相关技术中在基站的上行承载网络出现故障的情况下，企业基于内网通信的工业终端应用无法正常工作技术问题。

下面对本申请实施例的步骤S302至步骤S306中数据通信方法进一步进行介绍。

图4是根据本申请实施例提供的一种5G基站与UPF间的异构容灾备份系统的架构示意图，如图4所示。

本申请实施例在5G通信基站侧增加了用于实现基站本地业务分流的独立模块，即上述分流模块，该模块部署于基站与核心网之间的链路上，下行与通信基站对接，上行同时与企业内网(目标内网)和UPF对接，从基础的用户面业务分流而言，该分流模块的功能与用户面功能网元UPF的功能基本一致，具体如下。

在本实施例中，该分流模块支持5G的N3接口和LAN(Local Area Network，局域网)的基础功能，包括数据传输、连接管理等，能够获取来自N3接口的报文信息，对GTPU报文(GPRS Tunneling Protocol User Plane，在移动通信网络中用于在用户面上传输数据的协议报文)的关键路由信息进行分析和处理，其中，上述关键路由信息包括但不限于：PLMN(Public Land Mobile Network，公共陆地移动网络)、切片信息、IP五元组(用来唯一标识一个网络连接的五个信息元素，包括源IP地址、目标IP地址、源端口号、目标端口号和传输协议)等。同时，还可以结合路由配置和路由状态进行后续业务路由的分流处理，确保数据能够按照预设的路由进行传输。对于来自企业内网应用系统的下行业务，该分流模块可以进行封装和相应的路由分流处理。

通信基站与上述分流模块之间可以采用3GPP(3rd Generation PartnershipProject，第三代合作伙伴计划)的标准报文进行交互，即基站把该模块当成UPF的角色进行对接。基站侧不对信令面和用户面做其他特殊处理，无需进行软件版本升级等特殊的处理。企业的目标内网在物理上可以同时与UPF对接，或者通过该分流模块实现与基站的对接，实现了基于UPF本地分流和基于基站本地分流的5G专网自身的异构系统的容灾备份，实现了5G专网自身的可靠性。

需要说明的是，上述分流模块在物理上可独立存在也可加载在基站上，为了实现基于基站分流的5G专线路由(即上述第二路由，以图4中所示的2号路由为例)对应的网络作为基于UPF分流的5G专线路由(即上述第一路由，以图4中所示的1号路由为例)对应的网络的备份网络，分流模块还需要支持承载通道长时间不释放(例如24小时等，可依据实际需求进行配置)，预留足够的时间处理故障。

另外，为了能够及时感知到基于UPF本地分流的5G专线路由(即上述第一路由)的运行情况，并确保在第一路由发生故障的情况下，企业的上下行业务能快速自动切换到基于基站分流的5G专线路由(即第上述二路由)，本申请实施例还在5G工业网关上新增APK(Android Package File，应用程序包)插件，以及在企业应用系统侧增加5G专网路由状态的判断和切换逻辑处理模块，即工业设备对应的工业网关和目标内网对应的通信插件。

本申请方案通过在常规5G基站基础上新增的独立基站分流模块，可实现基于N3接口和N6接口的分流功能，在图4所示的架构中的1号路由(第一路由)出现中断时，对于来自基站的业务流(上行数据流)，可以通过上2号路由(第二路由)将上行数据流分流到目标内网的应用系统进行通信，下面对从工业终端(设备)至目标内网(企业内网)的应用系统的上行数据流的传输过程做进一步介绍。

在进行上行数据传输之前，需要为每个目标路由均配置一个互联网协议地址，其中，第一路由对应的互联网协议地址为第一地址，第二路由对应的互联网协议地址为第二地址；另外，分流模块和UPF网元一样，均需要独立建立工业终端对应用户的业务流承载通道，即新增的分流模块的保活期要支持可配置。

在本实施例中，以第一路由作为主用路由，第二路由作为备用路由为例进行介绍，具体流程如下。

首先，通过工业网关中的插件通过心跳检测来判断第一路由和第二路由的状态，若第一路由的状态正常，则上行数据流中的目的地址为第一地址(IP1)，若第一路由不可达即状态异常，则会自动切换到第二路由所对应的互联网协议地址，即若第一路由状态异常且第二路由状态正常，则上行数据流中目的地址为第二地址(IP2)。

在检测到第一路由的状态恢复正常的情况下，将第二路由切换回第一路由，并通过第一路由发送上行数据流至目标内网进行数据通信。

然后，还可以判断分流模块本身硬件的运行状态，即二层链路状态判断，具体步骤如下。

在本申请的一些实施例中，方法还包括以下步骤：检测分流模块的硬件运行状态，其中，硬件运行状态用于表征分流模块是否正常工作；在硬件运行状态异常的情况下，将上行数据流通过通信基站直接发送至用户面功能网元，其中，用户面功能网元用于将上行数据流转发至目标内网。

具体地，若分流模块的硬件运行状态正常，则将上行数据流路由至分流模块，若硬件运行异常则走原有的UPF通道，即将上行数据流通过通信基站直接发送至用户面功能网元。

在分流模块的硬件运行状态正常，将上行数据流发送到分流模块的情况下，分流模块还需要对第一路由和第二路由的链路状态做实时判断，具体步骤如下。

在本申请的一些实施例中，通过第一路由向目标内网发送上行数据流至目标内网进行数据通信包括以下步骤：发送上行数据流至分流模块，其中，分流模块在检测到上行数据流对应的目的地址为第一地址，且第一路由的状态正常的情况下，将上行数据流通过第一路由发送至目标内网。

具体地，分流模块在接收到上行数据流时，先判断目的地址是第一地址还是第二地址，若目的地址为第一地址且第一路由的状态正常，则通过第一路由发送上行数据流，若目的地址为第二地址且第二路由的状态正常，则通过第二路由发送上行数据流。分流模块在接收到第一地址的业务流时会自动通过第一路由转发给UPF、再由UPF转发给目标内网的应用系统，接收到第二地址的业务流会自动通过第二路由转发给企业内网的应用系统。无论是来自第一路由还是第二路由的业务流，企业内网的应用系统均能正常处理。

目标内网侧在接收到上行数据流之后，目标内网对应的辅助通信插件会根据上行数据流的目的地址是第一地址还是第二地址来判断该上行数据流所经过的目标路由，再通过API接口通知应用系统，使应用系统的下行数据流在发送给工业终端时携带不同的源地址，企业的目标内网系统再依据不同的源地址确定下行数据流所要经过的目标路由。下面对从目标内网的应用系统至工业终端的下行数据流的传输过程做进一步介绍。

在进行下行数据流的传输之前，可以先由企业内网的交换机/路由器来进行第一路由和第二路由的链路状态的判断，例如，通过交换机/路由器采用双向转发检测(Bidirectional Forwarding Detection，BFD)与接口状态联动进行链路检测判断来控制链路检测切换。

然后，通过目标内网对应的通信插件进行心跳检测，结合收到的上行消息和交换机的链路检测结果，判断第一路由和第二路由的状态，确定进行下行数据流下发的目标路由。

在上行业务居多的情况下，即上行数据流的数量远大于下行数据流的数量的情况下，下行需要利用第一路由还是第二路由，可以依据上行路由的目的地址来判断，具体步骤如下。

在本申请的一些实施例中，方法还包括以下步骤：接收目标内网响应于上行数据流所返回的下行数据流，其中，在目标内网对应的通信插件检测到接收到上行数据流对应的目的地址为第一地址，且通信插件检测到第一路由的状态正常的情况下，下行数据流由目标内网通过所第一路由发送至工业网关对应的工业终端，下行数据流对应的源地址为第一地址；在目标内网对应的通信插件检测到接收到上行数据流对应的目的地址为第二地址，且通信插件检测到第二路由的状态正常的情况下，下行数据流由目标内网通过所第二路由发送至工业终端，下行数据流对应的源地址为第二地址。

具体地，若接收到上行数据流对应的目的地址为第一地址，则通信插件则通过API接口通知目标内网的应用系统切换至第一地址，同时协同企业内网的交换机/路由器监测的链路状态协同确定第一路由的状态正常时，则将下行数据流由目标内网通过所第一路由发送至工业网关对应的工业终端，第二地址同理。

在下行业务居多的情况下，即在下行数据流的数量大于上行数据流的数量，且上行数据流的数量与上行数据流的数量的差值超出预设阈值的情况下，可以由通信插件来判断下行所需经过的目标路由，具体步骤如下。

在本申请的一些实施例中，方法还包括以下步骤：在下行数据流的数量大于上行数据流的数量，且上行数据流的数量与上行数据流的数量的差值超出预设阈值的情况下，接收目标内网发送的下行数据流，其中，下行数据流由目标内网通过目标路由发送至工业终端，发送下行数据流所采用的目标路由由目标内网对应的通信插件依据检测到的目标路由的状态来确定。

举例说明，若通信插件检测到目标内网在2分钟内(可配)没有收到上行消息(上行数据流)且在3分钟内(可配)检测到第一路由不可用(状态异常)，则切换到第二路由，其中相关的定时器可以依据应用场景进行调整。

分流模块在接收到目标内网发送的下行数据流之后，可以封装对应的GTPU报文，直接通过基站发送给5G终端下挂的工业终端。

另外，需要说明的是，本申请实施例中分流模块所处理的上行数据流和/或下行数据流均为业务数据流，不涉及5G核心网中进行信令交互的信令数据流，其中，工业终端通过基站与5G核心网交互进行鉴权、注册、获取IP地址、周期性位置更新等方面的流程都叫做信令流，而终端在获取到5G核心网分配的IP地址后，就可以进行业务交互，与应用系统间进行交互，例如，通讯软件应用或工业企业的数据采集等方面的流程均为业务流。

在本申请的一些实施例中，方法还包括以下步骤：判断进行数据传输的上行数据流的数据类型，其中，数据类型包括：信令流数据和业务流数据，业务流数据为工业终端与目标内网之间用于业务交互的数据，信令流数据包括以下至少之一：工业终端在通信核心网中的鉴权数据、注册数据、互联网协议地址获取数据、周期性位置更新数据；在上行数据流为业务流数据的情况下，通过分流模块的目标路由传输上行数据流；在上行数据流为信令流数据的情况下，将上行数据流通过通信基站直接传输至通信核心网进行信令交互。

具体地，分流模块只做单纯的业务流处理，不做任何信令处理，即涉及与5GC的信令交互(信令数据流)，都不经过分流模块，还是保持原有的组网架构，由基站与5GC直接交互，而对于业务数据流，不管原有组网架构中常规的第一路由是否可用，所有的业务数据流都要经过分流模块，再由该分流模块自行判断到底要经过第一路由还是第二路由。在分流模块故障的情况下，基站侧检测到之后，基站会自行将业务流直接通过UPF分流，确保业务不受影响。

本申请方案在基站侧增加了可实现基础本地分流功能的模块，该模块在功能上独立于基站，逻辑上部署于基站与UPF间的链路上，可通过该模块直接与企业内网拉专线，以解决5G专网应用中用户面业务不支持通过5G基站进行分流的问题。以及，在5G终端侧和企业应用系统侧增加可以自动判断不同5G专线(例如，常规的5G专线和通过基站的5G专线)路由状态的逻辑处理模块，在企业无感的情况下，可以实现基于UPF本地分流的5G专线路由出现故障的情况下，企业的上下行业务能快速的、自动切换到基于基站分流的5G专线路由。在基于UPF本地分流的主用路由恢复后，基于这些辅助功能模块，能自动从基于基站分流的备用路由切换到基于UPF本地分流的主用路由。以解决从基于5G UPF分流的常规专线切换到基于5G基站本地分流时需要人工辅助的问题。另外，本申请方案还可以延伸满足企业不同意将UPF下沉到企业园区且又要求要做到数据不出园区的需求。

根据本申请实施例，还提供了一种数据通信装置的实施例。图5是根据本申请实施例提供的一种数据通信装置的结构示意图。如图5所示，该装置包括：

状态感知模块50，用于通过工业网关获取通信基站对应的分流模块的目标路由的状态，其中，目标路由包括：第一路由和第二路由，通信基站通过第一路由经过用户面功能网元与目标内网联接，以及，通信基站通过第二路由直接与目标内网联接；

数据通信模块52，用于在第一路由的状态正常的情况下，通过第一路由向目标内网发送上行数据流至目标内网进行数据通信；

可选地，每个目标路由均对应第一个互联网协议地址，其中，第一路由对应的互联网协议地址为第一地址，第二路由对应的互联网协议地址为第二地址；通过第一路由向目标内网发送上行数据流至目标内网进行数据通信包括：发送上行数据流至分流模块，其中，分流模块在检测到上行数据流对应的目的地址为第一地址的情况下，将上行数据流通过第一路由发送至目标内网。

可选地，数据通信模块52还用于：检测分流模块的硬件运行状态，其中，硬件运行状态用于表征分流模块是否正常工作；在硬件运行状态异常的情况下，将上行数据流通过通信基站直接发送至用户面功能网元，其中，用户面功能网元用于将上行数据流转发至目标内网。

可选地，数据通信模块52还用于：接收目标内网响应于上行数据流所返回的下行数据流，其中，在目标内网对应的通信插件检测到接收到上行数据流对应的目的地址为第一地址，且通信插件检测到第一路由的状态正常的情况下，下行数据流由目标内网通过所第一路由发送至工业网关对应的工业终端，下行数据流对应的源地址为第一地址；在目标内网对应的通信插件检测到接收到上行数据流对应的目的地址为第二地址，且通信插件检测到第二路由的状态正常的情况下，下行数据流由目标内网通过所第二路由发送至工业终端，下行数据流对应的源地址为第二地址。

可选地，数据通信模块52还用于：在下行数据流的数量大于上行数据流的数量，且上行数据流的数量与上行数据流的数量的差值超出预设阈值的情况下，接收目标内网发送的下行数据流，其中，下行数据流由目标内网通过目标路由发送至工业终端，发送下行数据流所采用的目标路由由目标内网对应的通信插件依据检测到的目标路由的状态来确定。

可选地，数据通信模块52还用于：判断进行数据传输的上行数据流的数据类型，其中，数据类型包括：信令流数据和业务流数据，业务流数据为工业终端与目标内网之间用于业务交互的数据，信令流数据包括以下至少之一：工业终端在通信核心网中的鉴权数据、注册数据、互联网协议地址获取数据、周期性位置更新数据；在上行数据流为业务流数据的情况下，通过分流模块的目标路由传输上行数据流；在上行数据流为信令流数据的情况下，将上行数据流通过通信基站直接传输至通信核心网进行信令交互。

容灾通信模块54，用于在检测到第一路由的状态发生异常，且第二路由的状态正常的情况下，将第一路由切换至第二路由，并通过第二路由发送上行数据流至目标内网进行数据通信。

可选地，容灾通信模块54还用于：在检测到第一路由的状态恢复正常的情况下，将第二路由切换回第一路由，并通过第一路由发送上行数据流至目标内网进行数据通信。

需要说明的是，上述数据通信装置中的各个模块可以是程序模块(例如是实现某种特定功能的程序指令集合)，也可以是硬件模块，对于后者，其可以表现为以下形式，但不限于此：上述各个模块的表现形式均为一个处理器，或者，上述各个模块的功能通过一个处理器实现。

需要说明的是，本实施例中所提供的数据通信装置可用于执行图3所示的数据通信方法，因此，对上述数据通信方法的相关解释说明也适用于本申请实施例中，在此不再赘述。

本申请实施例还提供了一种非易失性存储介质，非易失性存储介质包括存储的计算机程序，其中，非易失性存储介质所在设备通过运行计算机程序执行以下数据通信方法：通过工业网关获取通信基站对应的分流模块的目标路由的状态，其中，目标路由包括：第一路由和第二路由，通信基站通过第一路由经过用户面功能网元与目标内网联接，以及，通信基站通过第二路由直接与目标内网联接；在第一路由的状态正常的情况下，通过第一路由向目标内网发送上行数据流至目标内网进行数据通信；在检测到第一路由的状态发生异常，且第二路由的状态正常的情况下，将第一路由切换至第二路由，并通过第二路由发送上行数据流至目标内网进行数据通信。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，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，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述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，在本申请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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元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，本申请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全部或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中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种数据通信方法，其特征在于，包括：

通过工业网关获取通信基站对应的分流模块的目标路由的状态，其中，所述目标路由包括：第一路由和第二路由，所述通信基站通过所述第一路由经过用户面功能网元与目标内网联接，以及，所述通信基站通过所述第二路由直接与所述目标内网联接；

在所述第一路由的状态正常的情况下，通过所述第一路由向所述目标内网发送上行数据流至所述目标内网进行数据通信；

在检测到所述第一路由的状态发生异常，且所述第二路由的状态正常的情况下，将所述第一路由切换至所述第二路由，并通过所述第二路由发送所述上行数据流至所述目标内网进行数据通信。

2.根据权利要求1所述的数据通信方法，其特征在于，每个所述目标路由均对应一个互联网协议地址，其中，所述第一路由对应的所述互联网协议地址为第一地址，所述第二路由对应的所述互联网协议地址为第二地址；通过所述第一路由向所述目标内网发送上行数据流至所述目标内网进行数据通信包括：

发送所述上行数据流至所述分流模块，其中，所述分流模块在检测到所述上行数据流对应的目的地址为所述第一地址，且所述第一路由的状态正常的情况下，将所述上行数据流通过所述第一路由发送至所述目标内网。

3.根据权利要求2所述的数据通信方法，其特征在于，所述方法还包括：

检测所述分流模块的硬件运行状态，其中，所述硬件运行状态用于表征所述分流模块是否正常工作；

在所述硬件运行状态异常的情况下，将所述上行数据流通过所述通信基站直接发送至所述用户面功能网元，其中，所述用户面功能网元用于将所述上行数据流转发至所述目标内网。

4.根据权利要求2所述的数据通信方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收所述目标内网响应于所述上行数据流所返回的下行数据流，其中，在所述目标内网对应的通信插件检测到接收到所述上行数据流对应的目的地址为所述第一地址，且所述通信插件检测到所述第一路由的状态正常的情况下，所述下行数据流由所述目标内网通过所第一路由发送至所述工业网关对应的工业终端，所述下行数据流对应的源地址为所述第一地址；在所述目标内网对应的通信插件检测到接收到所述上行数据流对应的目的地址为所述第二地址，且所述通信插件检测到所述第二路由的状态正常的情况下，所述下行数据流由所述目标内网通过所第二路由发送至所述工业终端，所述下行数据流对应的源地址为所述第二地址。

5.根据权利要求4所述的数据通信方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述下行数据流的数量大于所述上行数据流的数量，且所述上行数据流的数量与所述上行数据流的数量的差值超出预设阈值的情况下，接收所述目标内网发送的所述下行数据流，其中，所述下行数据流由所述目标内网通过所述目标路由发送至所述工业终端，发送所述下行数据流所采用的所述目标路由由所述目标内网对应的所述通信插件依据检测到的所述目标路由的状态来确定。

6.根据权利要求1中所述的数据通信方法，其特征在于，所述方法还包括：

判断进行数据传输的所述上行数据流的数据类型，其中，所述数据类型包括：信令流数据和业务流数据，所述业务流数据为工业终端与所述目标内网之间用于业务交互的数据，所述信令流数据包括以下至少之一：所述工业终端在通信核心网中的鉴权数据、注册数据、互联网协议地址获取数据、周期性位置更新数据；

在所述上行数据流为所述业务流数据的情况下，通过所述分流模块的所述目标路由传输所述上行数据流；

在所述上行数据流为所述信令流数据的情况下，将所述上行数据流通过所述通信基站直接传输至通信核心网进行信令交互。

7.根据权利要求1中所述的数据通信方法，其特征在于，所述方法还包括：

在检测到所述第一路由的状态恢复正常的情况下，将所述第二路由切换回所述第一路由，并通过所述第一路由发送所述上行数据流至所述目标内网进行数据通信。

8.一种数据通信装置，其特征在于，包括：

状态感知模块，用于通过工业网关获取通信基站对应的分流模块的目标路由的状态，其中，所述目标路由包括：第一路由和第二路由，所述通信基站通过所述第一路由经过用户面功能网元与目标内网联接，以及，所述通信基站通过所述第二路由直接与所述目标内网联接；

数据通信模块，用于在所述第一路由的状态正常的情况下，通过所述第一路由向所述目标内网发送上行数据流至所述目标内网进行数据通信；

容灾通信模块，用于在检测到所述第一路由的状态发生异常，且所述第二路由的状态正常的情况下，将所述第一路由切换至所述第二路由，并通过所述第二路由发送所述上行数据流至所述目标内网进行数据通信。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述处理器用于运行存储在所述存储器中的程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至7中任意一项所述的数据通信方法。

10.一种非易失性存储介质，其特征在于，所述非易失性存储介质包括存储的计算机程序，其中，所述非易失性存储介质所在设备通过运行所述计算机程序执行权利要求1至7中任意一项所述数据通信方法。