CN117729645A

CN117729645A - 一种会话建立方法及装置、通信设备、通信系统

Info

Publication number: CN117729645A
Application number: CN202211129482.1A
Authority: CN
Inventors: 尼凌飞
Original assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd; China Mobile Communications Ltd Research Institute
Current assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd; China Mobile Communications Ltd Research Institute
Priority date: 2022-09-16
Filing date: 2022-09-16
Publication date: 2024-03-19

Abstract

本申请公开了一种会话建立方法及装置、通信设备、通信系统，所述方法包括：第一网元从第二网元获取星上UPF信息，所述星上UPF信息包括一个或多个星上UPF的信息；所述第一网元基于所述星上UPF信息选择第一星上UPF，并基于所述第一星上UPF建立会话。

Description

一种会话建立方法及装置、通信设备、通信系统

技术领域

本申请涉及核心网领域，尤其涉及一种基于星上UPF的会话建立方法及装置、通信设备、通信系统。

背景技术

目前的技术提出了针对地面网络中的协议数据单元(Protocol Data Unit，PDU)会话建立方案。随着移动通信技术的发展，地面网络中的部分网元可以部署在卫星上，部署在卫星上的网元被称为星上网元。与PDU会话建立相关的无线接入网络(Radio AccessNetwork，RAN)和用户面功能(User Plane Function，UPF)都可以部署在卫星上，部署在卫星上的RAN被称为星上RAN，部署在卫星上的UPF被称为星上UPF。

将RAN和UPF部署在卫星上以后，由于卫星处于不断运动中，目前的针对地面网络中的PDU会话建立方案并不适用。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种会话建立方法、信息监测方法及装置、通信设备、通信系统。

本申请实施例提供的会话建立方法，应用于第一网元，所述方法包括：

第一网元从第二网元获取星上UPF信息，所述星上UPF信息包括一个或多个星上UPF的信息；

所述第一网元基于所述星上UPF信息选择第一星上UPF，并基于所述第一星上UPF建立会话。

本申请实施例提供的会话建立方法，应用于第三网元，所述方法包括：

第三网元接收RAN发送的第二会话建立请求消息，所述RAN的无线接入技术(RadioAccess Technology，RAT)类型为卫星接入类型；

其中，所述第二会话建立请求消息携带以下至少一种信息：

RAN所在卫星的卫星标识；

RAN支持星上UPF的指示信息。

本申请实施例提供的会话建立方法，应用于RAN，所述方法包括：

RAN向第三网元发送第二会话建立请求消息，所述RAN的RAT类型为卫星接入类型；

其中，所述第二会话建立请求消息携带以下至少一种信息：

RAN所在卫星的卫星标识；

RAN支持星上UPF的指示信息。

本申请实施例提供的会话建立方法，应用于第二网元，所述方法包括：

第二网元接收第一网元发送的第一请求消息，所述第一请求消息用于请求星上UPF信息；

所述第二网元向所述第一网元发送第一响应消息，所述第一响应消息携带星上UPF信息，所述星上UPF信息包括一个或多个星上UPF的信息。

本申请实施例提供的信息监测方法，应用于第四网元，所述方法包括：

第四网元接收一个或多个网元发送的监测结果，所述一个或多个网元包括以下至少之一：RAN、星上UPF、地面站；

所述第四网元基于所述监测结果生成通信网元数据。

本申请实施例提供的会话建立装置，应用于第一网元，所述装置包括：

通信单元，用于从第二网元获取星上UPF信息，所述星上UPF信息包括一个或多个星上UPF的信息；

处理单元，用于基于所述星上UPF信息选择第一星上UPF，并基于所述第一星上UPF建立会话。

本申请实施例提供的会话建立装置，应用于第三网元，所述装置包括：

通信单元，用于接收RAN发送的第二会话建立请求消息，所述RAN的RAT类型为卫星接入类型；

其中，所述第二会话建立请求消息携带以下至少一种信息：

RAN所在卫星的卫星标识；

RAN支持星上UPF的指示信息。

本申请实施例提供的会话建立装置，应用于RAN，所述装置包括：

通信单元，用于向第三网元发送第二会话建立请求消息，所述RAN的RAT类型为卫星接入类型；

其中，所述第二会话建立请求消息携带以下至少一种信息：

RAN所在卫星的卫星标识；

RAN支持星上UPF的指示信息。

本申请实施例提供的会话建立装置，应用于第二网元，所述装置包括：

通信单元，用于接收第一网元发送的第一请求消息，所述第一请求消息用于请求星上UPF信息；向所述第一网元发送第一响应消息，所述第一响应消息携带星上UPF信息，所述星上UPF信息包括一个或多个星上UPF的信息。

本申请实施例提供的信息监测装置，应用于第四网元，所述装置包括：

通信单元，用于接收一个或多个网元发送的监测结果，所述一个或多个网元包括以下至少之一：RAN、星上UPF、地面站；

处理单元，用于基于所述监测结果生成通信网元数据。

本申请实施例提供的通信设备，包括：处理器和存储器，该存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序，执行上述任意一种会话建立方法。

本申请实施例提供的通信系统，包括第一网元、第二网元、第三网元、第四网元、RAN、地面站、以及星上UPF；其中，所述第一网元用于上述应用于第一网元的方法；所述第二网元用于执行上述应用于第二网元的方法；所述第三网元用于执行上述应用于第三网元的方法；所述第四网元用于执行上述应用于第四网元的方法；所述RAN用于执行上述应用于RAN的方法以及基于所述第四网元下发的监测规则执行监测并将监测结果上报给所述第四网元；所述地面站用于实现星上网元与地面网元之间的通信转发以及基于所述第四网元下发的监测请求消息执行监测并将监测结果上报给所述第四网元；所述星上UPF用于实现会话建立以及基于所述第四网元下发的监测规则执行监测并将监测结果上报给所述第四网元。

本申请实施例的技术方案，第一网元通过与第二网元交互获取可用的一个或多个星上UPF的信息，第一网元基于一个或多个星上UPF的信息选择第一星上UPF，并基于所述第一星上UPF建立会话，从而实现了基于星上UPF的会话建立。

附图说明

图1是一种5G网络系统架构图；

图2是一种PDU会话建立流程图；

图3-1是一种RAN上星的示意图；

图3-2是另一种RAN上星的示意图；

图4是本申请实施例提供的一种通信系统的架构图；

图5是本申请实施例提供的会话建立方法的流程示意图一；

图6是本申请实施例提供的会话建立方法的流程示意图二；

图7是本申请实施例提供的会话建立方法的流程示意图三；

图8是本申请实施例提供的会话建立方法的流程示意图四；

图9是本申请实施例提供的信息监测方法的流程示意图；

图10是本申请实施例提供的基于星上UPF的PDU会话建立流程图；

图11是本申请实施例提供的星上网元通信监测信息获取流程图；

图12是本申请实施例提供的会话建立装置的结构组成示意图一；

图13是本申请实施例提供的会话建立装置的结构组成示意图二；

图14是本申请实施例提供的会话建立装置的结构组成示意图三；

图15是本申请实施例提供的会话建立装置的结构组成示意图四；

图16是本申请实施例提供的信息监测装置的结构组成示意图；

图17是本申请实施例提供的一种通信设备示意性结构图。

具体实施方式

为便于理解本申请实施例的技术方案，以下对本申请实施例的相关技术进行说明，以下相关技术作为可选方案与本申请实施例的技术方案可以进行任意结合，其均属于本申请实施例的保护范围。

5G网络架构

图1为5G网络系统架构图，如图1所示，5G网络系统中涉及到的网元包括：用户设备(User Equipment，UE)、无线接入网(Radio Access Network，RAN)、用户面功能(UserPlane Function，UPF)、数据网络(Data Network，DN)、接入和移动性管理功能(Access andMobility Management Function，AMF)、会话管理功能(Session Management Function，SMF)、策略控制功能(Policy Control Function，PCF)、应用功能(Application Function，AF)、鉴权服务器功能(Authentication Server Function，AUSF)、统一数据管理(UnifiedData Management，UDM)等。其中，PCF主要负责网络整体策略管理、接入策略管理等。AMF主要负责注册管理、连接管理、移动性管理、可达性管理等。SMF主要负责会话管理、IP地址分配、UPF选择和控制、下发流策略和路由指向给UPF等。UPF主要负责包路由和转发、用户面策略执行、合法监听、流量报告、流标记、流缓存等。UDM主要负责生成鉴权向量、用户标识SUPI处理、为用户服务的NF管理、签约管理等。

PDU会话建立

相关技术中定义了PDU会话建立方案，如图2所示，包括以下步骤：

步骤201：UE向AMF发送PDU会话建立请求消息。

这里，UE使用非接入层(NAS)消息，通过RAN发送PDU会话建立请求消息到AMF。其中，PDU会话建立请求消息中携带单-网络切片选择辅助信息(Single-Network SliceSelection Assistance Information，S-NSSAI)、请求的数据网络名(Data Network Name，DNN)和PDU会话ID等信息。

步骤202：AMF进行SMF选择。

这里，AMF收到PDU会话建立请求消息后，根据RAN上报的UE位置信息确定是否接受请求。若接受请求，AMF进行SMF选择。

步骤203：AMF向选择的SMF发送创建会话管理上下文请求消息。

这里，创建会话管理上下文请求消息可以称为：

Nsmf_PDUSession_CreateSMContext Request消息。

这里，创建会话管理上下文请求消息中携带PDU会话ID、卫星用户的用户永久标识符(Subscription Permanent Identifier，SUPI)、AMF ID、选择的DNN和S-NSSAI等信息。

步骤204：SMF与UDM交互获取签约数据信息。

这里，SMF收到创建会话管理上下文请求消息后，使用卫星用户的SUPI到用户归属的UDM获取签约数据信息，签约数据信息包含切片标识、DNN配置信息等。

步骤205：SMF发送创建会话管理上下文响应消息到AMF。

这里，创建会话管理上下文响应消息可以称为：

Nsmf_PDUSession_CreateSMContext Response消息。

这里，创建会话管理上下文响应消息中携带会话上下文标识等信息。

步骤206：SMF选择对应的PCF建立SM策略关联。

这里，SMF向PCF发送SM策略关联请求消息，该请求消息携带PDU会话ID、DNN、PDU会话类型和无线接入技术类型(RAT-TYPE)等信息；PCF收到SM策略关联建立请求消息后，发送SM策略关联响应消息到SMF，该响应消息携带会话规则、PCC规则和QoS数据等。

步骤207：SMF进行UPF选择。

这里，SMF根据本地数据或通过NRF进行UPF选择。

步骤208：SMF选择对应的UPF发送N4会话建立请求消息。

这里，N4会话建立请求消息可以称为：N4 Session Establishment Request消息。

步骤209：UPF收到N4会话建立请求消息并完成处理后，发送N4会话建立响应消息到SMF。

这里，N4会话建立响应消息可以称为：

N4 Session Establishment Response消息。

步骤210：SMF与UPF建立N4会话后，发送消息到AMF，消息中携带N2会话信息和N1会话信息。

这里，SMF向AMF发送的消息可以称为：

Namf_Communication_N1N2MessageTransfer消息。

步骤211：AMF收到消息后发送N2 PDU会话请求消息到RAN。

这里，N2 PDU会话请求消息携带PDU会话标识和PDU会话建立接受等信息。

步骤212：RAN与UE交互接受PDU会话建立。

这里，RAN收到N2 PDU会话请求消息后与UE进行信令交互，将收到的N1会话信息传递给UE并分配隧道信息等。

步骤213：RAN发送N2 PDU会话响应消息到AMF。

这里，N2 PDU会话响应消息中携带PDU会话标识、接收/拒绝的QFI和接入网(AN)隧道信息等。

步骤214：AMF发送PDU会话上下文更新请求消息到SMF。

这里，PDU会话上下文更新请求消息可以称为：

Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext Request消息。

这里，PDU会话上下文更新请求消息中携带N2会话信息等。

步骤215：SMF发送N4会话修改请求消息到UPF。

这里，N4会话修改请求消息携带AN隧道信息等。

步骤216：UPF收到N4会话修改请求消息后进行处理，处理完成后发送N4会话修改响应消息到SMF。

步骤217：SMF发送PDU会话上下文更新响应消息到SMF。

这里，PDU会话上下文更新响应消息可以称为：

Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext Response消息。

这里，PDU会话上下文更新响应消息中携带结果信息等。

上述PDU会话建立方案是用于地面网络中的PDU会话建立。

卫星接入网络

相关技术定义了卫星接入网络的类型：NR LEO、NR MEO、NR GEO以及NR OTHERSAT，其中，LEO表示低地球轨道(Low Earth Orbit)，MEO表示中地球轨道(Medium EarthOrbiting)，GEO表示静止地球轨道(Geostationary Earth Orbiting)。相关技术还提出了RAN上星(即将RAN部署在卫星上)的方案，包括分布式单元(Distributed Unit，DU)上星和基站上星两个方案。其中，DU上星是指将基站的DU部分部署在卫星上，而基站的集中式单元(Centralized Unit，CU)仍然部署在地面，如图3-1所示。基站上星是指将基站的全部部署在卫星上，如图3-2所示。

相关技术提出了针对地面5G网络中的PDU会话建立方案，对于UPF和RAN上星后，由于卫星处于不断运动中，星上网元与星上网元之间，星上网元与地面站之间的通信连接并非静态始终存在，同时由于各卫星之间轨道距离变化，空间中高能粒子辐射以及大雨衰减等因素使星上网元与星上网元之间的通信质量处于经常变化中，目前没有基于星上UPF建立PDU会话的方案，对于星上UPF直接使用现有针对地面网络的PDU会话建立方案存在以下至少一种问题：

1)PDU会话无法建立：现有SMF本地和NRF均没有卫星星历数据和星上网元信息，所以无法选择星上的UPF，从而导致无法建立基于星上UPF的PDU会话。

2)PDU会话建立失败：现有PDU会话建立中的UPF选择没有考虑星上UPF和地面UPF的通信差异，选择的星上UPF与SMF之间可能由于SMF没有连接星上UPF所连地面站的地址，从而导致SMF与选择的UPF之间无法通信，N4会话建立失败。

3)PDU会话建立失效：现有PDU会话建立中的UPF选择没有考虑星上网元间通信的差异，选择的星上UPF与星上RAN之间可能没有星间链路，导致GTP隧道无法建立，用户面上下行数据无法发送。

4)PDU会话建立后通信质量差：现有PDU会话建立中的UPF选择没有考虑星上UPF的当前通信质量情况，导致PDU会话过程中星上UPF与星上RAN之间的通信时延大，丢包率高，从而导致通信质量不能满足星上业务需求。

为此，提出了本申请实施例的以下技术方案。本申请实施例的技术方案可以实现基于星上UPF的会话建立。对于RAN和UPF上星，UE在接入网络完成注册后发起会话建立，第一网元通过与第二网元交互获取可用的一个或多个星上UPF的信息。第一网元基于一个或多个星上UPF的信息选择第一星上UPF，并基于第一星上UPF建立会话，从而实现了基于星上UPF的会话建立。

需要说明的是，本申请实施例的技术方案可以但不局限于应用于5G网络，还可以应用于未来6G网络等。本申请实施例的技术方案中的例子中虽然是以5G网络中的概念进行说明，但其他网络(如未来6G网络等)中功能等同的概念同样适用。

为便于理解本申请实施例的技术方案，以下通过具体实施例详述本申请的技术方案。以上相关技术作为可选方案与本申请实施例的技术方案可以进行任意结合，其均属于本申请实施例的保护范围。本申请实施例包括以下内容中的至少部分内容。

本申请实施例提供一种通信系统，包括第一网元、第二网元、第三网元、第四网元、RAN、地面站、以及星上UPF；其中，“第一网元”可以是SMF，第二网元可以是“卫星网元数据分析系统”，“第三网元”可以是“AMF”，第四网元可以是“通信监测系统”。本申请对这些网元的名称不做限定，例如第二网元、第四网元等还可以有其他的名称。

图4是本申请实施例提供的一种通信系统的架构图，如图4所示，RAN和UPF部署在卫星上，部署在卫星上的RAN可以称为星上RAN，部署在卫星上的UPF可以称为星上UPF。此外，通信监测系统(即第四网元)也可以部署在卫星上。需要指出的是，通信监测系统(即第四网元)和卫星网元数据分析系统(即第二网元)相对于5G网络架构来说是新引入的两个网元，其他网元为已有的网元但其他网元的功能进行了改进。

基于图4所示的通信系统，本申请实施例的技术方案可以实现基于星上UPF的PDU会话建立。对于RAN和UPF上星，UE在接入网络完成注册后发起PDU会话建立；SMF根据收到的请求消息，通过与卫星网元数据系统交互获取可用的星上UPF的信息；SMF选择星上UPF，实现基于星上UPF的PDU会话建立。此外，为了保证星上网元信息的实时有效，卫星网元数据系统发布星上网元数据信息到通信监测系统，通信监测数据系统通过向星上网元下发通信监测规则(这里的通信包括星间通信和星地通信)，向地面站发送通信监测请求(这里的通信为星地通信)，获取星上网元的监测结果。通信监测系统将星上网元的监测结果发送到卫星网络数据系统，卫星网元数据系统处理并更新本地数据。

图5是本申请实施例提供的会话建立方法的流程示意图一，该流程为第一网元(如SMF)侧执行的流程，如图5所示，所述会话建立方法包括：

步骤501：第一网元从第二网元获取星上UPF信息，所述星上UPF信息包括一个或多个星上UPF的信息。

在一些实施方式中，所述星上UPF信息还包括以下至少一种信息：地面站的地址；所述星上UPF信息的可用时间。

这里，地面站的地址用于实现地面站与星上UPF之间的通信。

这里，所述星上UPF信息的可用时间可以理解为所述星上UPF信息的有效时间。在一些实施方式中，可以通过一个时间范围或者时间周期来表示所述星上UPF信息的可用时间。

需要说明的是，地面站用于实现星上网元与地面网元之间的通信转发，例如地面站用于实现星上RAN与第三网元之间的通信转发，以及星上UPF与第一网元之间的通信转发，以及第二网元与第四网元之间的通信转发等。

在一些实施方式中，所述星上UPF信息包括一个或多个可用的星上UPF的信息。其中，每个所述星上UPF的信息包括以下至少一种信息：

星上UPF的可用时间；

星上UPF的地址；

星上UPF所在卫星的卫星标识；

星上UPF所在卫星的轨道类别；

星上UPF对应的星间链路标识；

星上UPF对应的星间链路的时延和/或抖动；

星上UPF对应的带宽；

星上UPF的负载。

在一些实施方式中，在步骤501之前，所述第一网元接收第三网元发送的会话上下文建立请求消息；所述第一网元向所述第三网元发送会话上下文建立响应消息；其中，所述会话上下文建立请求消息携带以下至少一种信息：

RAN所在卫星的卫星标识；

RAN支持星上UPF的指示信息。

进一步，所述会话上下文建立请求消息还可以携带以下至少一种信息：RAT类型(RAT-TYPE)，所述RAT类型为卫星接入类型、UE位置、会话ID、卫星用户的SUPI、AMF ID、选择的DNN和S-NSSAI等信息。

在一些实施方式中，所述第一网元从第二网元获取星上UPF信息，可以通过以下流程来实现：

所述第一网元基于所述会话上下文建立请求消息中携带的信息确定选择的UPF类别为星上UPF；

所述第一网元向所述第二网元发送第一请求消息，所述第一请求消息用于请求星上UPF信息；其中，所述第一请求消息携带以下至少一种信息：RAN所在卫星的卫星标识；RAN支持星上UPF的指示信息；进一步，所述第一请求消息还可以携带：RAT类型(RAT-TYPE)为卫星接入类型的指示信息、UE位置等信息。

所述第一网元接收所述第二网元发送的第一响应消息，所述第一响应消息携带所述星上UPF信息。

步骤502：所述第一网元基于所述星上UPF信息选择第一星上UPF，并基于所述第一星上UPF建立会话。

在一些实施方式中，所述第一网元基于所述星上UPF信息和第一策略，从所述一个或多个星上UPF中选择第一星上UPF，并确定所述第一星上UPF对应的星间链路标识；基于选择的所述第一星上UPF和对应的星间链路标识建立会话。需要说明的是，本申请实施例中的“会话”可以是“PDU会话”。

这里，所述第一策略可以是所述第一网元的本地策略，或者也可以是从其他网元获取到的策略。所述第一策略规定了星上UPF的选择规则，例如：基于轨道最近的原则选择星上UPF，这里，轨道最近是指星上UPF与星上RAN之间的轨道最近。

在一些实施方式中，所述基于所述第一星上UPF建立会话，可以通过以下流程来实现：

所述第一网元通过地面站的转发向所述第一星上UPF发送第一会话建立请求消息；其中，所述第一会话建立请求消息携带以下至少一种信息：第一星上UPF所在卫星的卫星标识、第一星上UPF的地址、第一星上UPF对应的星间链路标识；所述第一会话建立请求消息携带的至少部分信息被存储至所述第一星上UPF；这里，所述第一会话建立请求消息可以为N4会话建立请求消息。

所述第一网元接收所述地面站转发的所述第一星上UPF发送的第一会话建立响应消息。这里，所述第一会话建立响应消息可以为N4会话建立响应消息。

在一些实施方式中，所述第一网元接收所述地面站转发的所述第一星上UPF发送的第一会话建立响应消息之后，所述第一网元向第三网元发送会话建立接受消息，所述会话建立接受消息携带以下至少一种信息：第一星上UPF所在卫星的卫星标识、第一星上UPF的地址、第一星上UPF对应的星间链路标识、包含核心网(CN)隧道信息的会话信息。

图6是本申请实施例提供的会话建立方法的流程示意图二，该流程为第三网元(如AMF)侧执行的流程，如图6所示，所述会话建立方法包括：

步骤601：第三网元接收RAN发送的第二会话建立请求消息，所述RAN的RAT类型为卫星接入类型。

这里，第二会话建立请求消息可以称为PDU会话建立请求消息。

其中，所述第二会话建立请求消息携带以下至少一种信息：

RAN所在卫星的卫星标识；

RAN支持星上UPF的指示信息。

进一步，所述第二会话建立请求消息还可以携带RAT类型(RAT-TYPE)为卫星接入类型的指示信息、UE位置等信息。

在一些实施方式中，在步骤601之后，还包括以下步骤：

步骤602：所述第三网元向第一网元发送会话上下文建立请求消息。

这里，所述会话上下文建立请求消息携带以下至少一种信息：

RAN所在卫星的卫星标识；

RAN支持星上UPF的指示信息。

进一步，所述会话上下文建立请求消息还可以携带RAT类型(RAT-TYPE)为卫星接入类型的指示信息、UE位置等信息。

步骤603：所述第三网元接收所述第一网元发送的会话上下文建立响应消息。

在一些实施方式中，在步骤603之后，所述第三网元接收所述第一网元发送的会话建立接受消息，所述会话建立接受消息携带以下至少一种信息：第一星上UPF所在卫星的卫星标识、第一星上UPF的地址、第一星上UPF对应的星间链路标识、包含CN隧道信息的会话信息；所述第三网元向RAN发送会话请求消息，所述会话请求消息携带以下至少一种信息：第一星上UPF对应的星间链路标识、包含CN隧道信息的会话信息。这里，所述会话请求消息可以为N2 PDU会话请求消息。而后，RAN与UE进行会话建立交互。

图7是本申请实施例提供的会话建立方法的流程示意图三，该流程为RAN侧执行的流程，如图7所示，所述会话建立方法包括：

步骤701：RAN向第三网元发送第二会话建立请求消息，所述RAN的RAT类型为卫星接入类型。

其中，所述第二会话建立请求消息携带以下至少一种信息：

RAN所在卫星的卫星标识；

RAN支持星上UPF的指示信息。

在一些实施方式中，在步骤701之后，所述RAN接收所述第三网元发送的会话请求消息，这里，所述会话请求消息可以为N2 PDU会话请求消息，所述会话请求消息携带以下至少一种信息：第一星上UPF对应的星间链路标识、包含CN隧道信息的会话信息；所述RAN保存所述第一星上UPF对应的星间链路标识和/或所述包含CN隧道信息的会话信息。

在一些实施方式中，所述RAN接收所述第三网元发送的会话请求消息之后，所述RAN向UE发送所述包含CN隧道信息的会话信息，并与所述UE交互完成会话建立；所述RAN生成AN隧道信息，向所述第三网元发送携带所述AN隧道信息的会话信息；所述RAN基于所述星间链路标识使用对应的星间链路与所述第一星上UPF建立GTP隧道。

图8是本申请实施例提供的会话建立方法的流程示意图四，该流程为第二网元(如卫星网络数据分析系统)侧执行的流程，如图8所示，所述会话建立方法包括：

步骤801：第二网元接收第一网元发送的第一请求消息，所述第一请求消息用于请求星上UPF信息。

其中，所述第一请求消息携带以下至少一种信息：

RAN所在卫星的卫星标识；

RAN支持星上UPF的指示信息。

进一步，所述第一请求消息还可以携带RAT类型(RAT-TYPE)为卫星接入类型的指示信息、UE位置等信息。

在一些实施方式中，所述第二网元接收第一网元发送的第一请求消息之后，所述第二网元基于所述第一请求消息中携带的信息、星历数据以及通信网元数据中的至少之一，确定用于服务UE的可用的一个或多个星上UPF。

在一些实施方式中，所述第二网元从第四网元获取所述通信网元数据。

在一些实施方式中，所述第二网元从第四网元获取所述通信网元数据之前，所述第二网元通过地面站向所述第四网元发送第一订阅请求消息，所述第一订阅请求消息携带以下至少一种信息：卫星标识、星上网元的类型、星上网元的标识、星上网元的地址、星上网元对应的星间链路标识、星上网元对应的星地链路标识、星上网元对应的对端网元的类型、星上网元对应的对端网元的标识、星上网元对应的对端网元的地址、订阅监测类型、订阅监测周期、订阅通知地址。相应地，所述第二网元接收所述第四网元发送的第一订阅通知消息，所述第一订阅通知消息携带通信网元数据，所述通信网元数据包括以下至少一种信息：星上网元的通信状态、星上网元的通信信息。

步骤802：所述第二网元向所述第一网元发送第一响应消息，所述第一响应消息携带星上UPF信息，所述星上UPF信息包括一个或多个星上UPF的信息。

这里，地面站的地址用于实现地面站与星上UPF之间的通信。

星上UPF的可用时间；

星上UPF的地址；

星上UPF所在卫星的卫星标识；

星上UPF所在卫星的轨道类别；

星上UPF对应的星间链路标识；

星上UPF对应的星间链路的时延和/或抖动；

星上UPF对应的带宽；

星上UPF的负载。

图9是本申请实施例提供的信息监测方法的流程示意图，该流程为第四网元(如通信监测系统)侧执行的流程，如图9所示，所述信息监测方法包括：

步骤901：第四网元接收一个或多个网元发送的监测结果，所述一个或多个网元包括以下至少之一：RAN、星上UPF、地面站。

在一些实施方式中，在步骤901之前，还包括：

步骤900：所述第四网元向RAN和/或星上UPF发送监测规则；所述监测规则携带以下至少一种信息：监测周期、监测类型、监测数据集；以及，所述第四网元向地面站发送监测请求消息，所述监测请求消息携带以下至少一种信息：监测周期、监测星地链路数据、监测指标数据。

相应地，步骤901，具体包括：所述第四网元接收所述RAN和/或所述星上UPF基于所述监测规则上报的监测结果；以及，所述第四网元接收所述地面站基于所述监测周期上报的监测结果。

在一些实施方式中，在步骤900之前，还包括：

所述第四网元接收第二网元发送的第一订阅请求消息，所述第一订阅请求消息携带以下至少一种信息：卫星标识、星上网元的类型、星上网元的标识、星上网元的地址、星上网元对应的星间链路标识、星上网元对应的星地链路标识、星上网元对应的对端网元的类型、星上网元对应的对端网元的标识、星上网元对应的对端网元的地址、订阅监测类型、订阅监测周期、订阅通知地址；

所述第四网元基于所述第一订阅请求消息中携带的信息生成监测数据集，所述监测数据集包括以下至少一种信息：监测的卫星标识、监测的网元对象数据、监测指标数据。其中，所述网元对象数据包括以下至少之一：网元标识、网元地址、网元对应的链路类型(如星间链路或星地链路)、网元对应的链路标识、网元对应的链路地址(如本端地址、对端地址等)，所述监测指标数据包括以下至少之一：通信状态、负载、速率、丢包率、时延和抖动等。

步骤902：所述第四网元基于所述监测结果生成通信网元数据。

在一些实施方式中，步骤902，具体包括：所述第四网元基于所述监测结果生成以下至少一种信息：星上网元的通信状态、星上网元的通信信息。

在一些实施方式中，在步骤902之后，还包括：

所述第四网元基于所述订阅监测类型和/或所述订阅通知地址向所述第二网元发送第一订阅通知消息，所述第一订阅通知消息携带所述通信网元数据。

本申请实施例的技术方案中，上述图5至图9所示的流程可以按照任意方式结合起来实施。

以下结合具体应用实例对本申请实施例的技术方案进行举例说明，以下应用实例基于5G网络中的概念进行说明。

应用实例一

图10是本申请实施例提供的基于星上UPF的PDU会话建立流程图，如图10所示，包括以下步骤：

步骤1000：UE通过卫星接入网络完成注册。

步骤1001：UE发送PDU会话建立请求消息到RAN。

这里，RAN部署在卫星上，可以称为星上RAN，图10中记作RAN(卫星)。

这里，PDU会话建立请求消息携带专用DNN和切片标识等信息。

步骤1002：RAN收到PDU会话建立请求消息后，通过地面站发送PDU会话建立请求消息到AMF。

这里，RAN在PDU会话建立请求消息中携带RAT-TYPE为卫星接入类型的指示信息、RAN所在的卫星的卫星标识、RAN支持星上UPF的指示信息、专用DNN和切片标识等信息。

步骤1003：AMF收到PDU会话建立请求消息后，选择SMF，向选择的SMF发送PDU会话上下文建立请求消息。

这里，PDU会话上下文建立请求消息中携带专用DNN、切片标识、RAT-TYPE为卫星接入类型的指示信息、RAN所在的卫星的卫星标识、RAN支持星上UPF的指示信息和UE位置等信息。

步骤1004：SMF收到PDU会话上下文建立请求消息后，获取用户数据并分配会话上下文ID，返回PDU会话上下文建立响应消息到AMF。

步骤1005：SMF根据切片标识、专用DNN、RAT-TYPE为卫星接入类型的指示信息和RAN支持星上UPF的指示信息等信息判断选择的UPF类别为星上UPF类别。

步骤1006：SMF向卫星网元数据分析系统发送星上UPF信息请求消息。

这里，星上UPF信息请求消息携带可用时间范围、UE位置、RAN所在的卫星的卫星标识和RAT-TYPE为卫星接入类型的指示信息等信息。

步骤1007：卫星网元数据分析系统收到星上UPF信息请求消息后，向SMF发送可用的星上UPF信息。

这里，卫星网元数据分析系统根据UE位置、RAN所在的卫星的卫星标识、AT-TYPE为卫星接入类型的指示信息，并结合星历数据，以及通过监测获取的通信网元数据，计算出服务该UE位置区域的可用的UPF列表(可用的UPF列表需要限定可用时间)，向SMF返回可用的星上UPF信息。

这里，星上UPF信息包括地面站的地址、一个或多个UPF的信息、以及星上UPF信息的可用时间。其中，每个UPF的信息包括：星上UPF的可用时间、星上UPF的地址、星上UPF所在卫星的卫星标识、星上UPF所在卫星的轨道类别、星上UPF对应的星间链路标识、星上UPF对应的带宽、星上UPF的负载等。

步骤1008：SMF收到卫星网元数据分析系统返回的星上UPF信息后，结合本地策略选择星上UPF和对应的星间链路，发送N4会话建立请求消息到地面站，地面站根据收到的N4会话建立请求消息及所携带的星上UPF所在卫星的卫星标识和星上UPF的地址，转发N4会话建立请求消息到指定的星上UPF，星上UPF保存收到的星间链路标识并返回N4会话建立响应消息。

这里，N4会话建立请求消息携带星上UPF的可用时间、星上UPF的地址、星上UPF所在卫星的卫星标识、星上UPF所在卫星的轨道类别、星上UPF对应的星间链路标识、星上UPF对应的带宽、星上UPF的负载等。

步骤1009：SMF发送会话建立接受消息到AMF。

这里，会话建立接受消息可以称为：Namf_Communication_N1N2Message。

这里，会话建立接受消息携带选择的星间链路标识、星上UPF所在卫星的卫星标识、PDU会话信息(含CN隧道信息)等。

步骤1010：AMF收到会话建立接受消息后，通过地面站发送N2 PDU会话消息到RAN。

这里，N2 PDU会话消息携带星间链路标识、PDU会话信息(含CN隧道信息)。

步骤1011：RAN收到N2 PDU会话消息后，保存CN隧道信息以及关联的星间链路标识，发送会话信息到UE。UE收到会话信息后与RAN交互完成PDU会话建立；RAN生成AN隧道信息并与星间链路标识关联，返回携带AN隧道信息的PDU会话信息到AMF，通过AMF、SMF完成与星上UPF的会话信息交互。

步骤1012：RAN根据关联的星间链路标识使用对应的星间链路与星上UPF建立GTP隧道，完成会话隧道建立。这里，可以在GTP-U消息头中携带星间链标识。

应用实例二

图11是本申请实施例提供的星上网元通信监测信息获取流程图，如图11所示，包括以下步骤：

步骤1101：卫星网元数据分析系统通过地面站发布星上网元数据信息到通信监测系统。

这里，星上网元数据信息包括：卫星标识、星上网元类型(UPF或RAN)、星上网元的标识、星上网元的地址、星上网元对应的星间链路标识、星上网元对应的星地链路标识、星上网元对应的对端网元的类型、星上网元对应的对端网元的标识、星上网元对应的对端网元的地址、订阅监测类型(即时或周期)、订阅监测周期、订阅通知地址等信息。

步骤1102：通信监测系统收到星上网元数据信息后，返回成功响应。

步骤1103：通信监测系统根据星上网元数据信息，形成星上网元的监测数据集，监测数据集包括：监测的卫星标识、监测的网元对象数据。其中，监测的网元对象数据包括：网元的标识、网元的地址、网元对应的链路类型(星间链路或星地链路)、网元对应的链路标识、网元对应的链路地址(本端地址、对端地址等)和网元对应的监测指标数据(通信状态、负载、速率、丢包率、时延和抖动等)。

步骤1104：通信监测系统根据卫星标识发送监测规则到RAN。

这里，监测规则包括：监测周期、监测类型(全监测或部分指定监测)、监测数据集(全部数据集或指定的部分数据集)。

这里，RAN部署在卫星上，可以称为星上RAN，图11中记作RAN(卫星)。

步骤1105：RAN收到监测规则后，返回成功响应并根据监测规则启动进行监测。

步骤1106：通信监测系统根据卫星标识发送监测规则到UPF。

这里，UPF部署在卫星上，可以称为星上UPF，图11中记作UPF(卫星)。

步骤1107：UPF收到监测规则后，返回成功响应并根据监测规则启动进行监测。

步骤1108：通信监测系统发送星地通信监测请求消息到地面站。

这里，星地通信监测请求消息包括：监测周期、监测星地链路数据(链路标识、对端地址)和监测指标数据。

步骤1109：地面站收到星地通信监测请求消息后，返回成功响应并根据星地通信监测请求消息中携带的信息启动进行监测。

步骤1110：监测周期达到后，RAN上报网元监测结果到通信监测系统。

这里，监测结果包括：网元标识、网元负载、链路标识、通信状态、速率、丢包率、时延和抖动等。

步骤1111：通信监测系统收到并检查数据有效后返回响应。

步骤1112：监测周期达到后，UPF上报网元监测结果到通信监测系统。

步骤1113：通信监测系统收到并检查数据有效后返回响应。

步骤1114：监测周期到达后，地面站发送监测结果到通信监测系统。

这里，监测结果包括：链路标识、通信状态、速率、丢包率、时延和抖动等。

步骤1115：通信监测系统收到并检查数据有效后返回响应。

步骤1116：通信监测系统对收到的监测结果进行处理形成网元通信信息，设置对应星上网元的通信状态(正常、异常)，根据收到的订阅类型、订阅通知地址等信息将网元通信状态信息和星上网元信息通知到卫星网元数据分析系统。

步骤1117：卫星网元数据分析系统收到后返回响应，根据收到的通信状态设置对应网元为可用或不可用，并处理更新本地星上网元信息。

本申请实施例的技术方案，一方面，能够对星上网元UPF的通信状态信息进行获取和并根据星上网元支持能力选择星上UPF进行PDU会话建立，有利于提供高安全、低时延的星上业务，降低对卫星与地面站之间的链路依赖和资源占用。另一方面，在RAN和UPF上GEO/MEO/LEO星组网下的PDU会话建立时，SMF通过卫星网元数据系统获取可用的UPF网元数据和地面站地址，并基于当前可用星上网元UPF地址和地面站地址实现星上UPF了选择和N4会话建立。相比现有方案易于匹配卫星网络的网元通信可用状态，降低了PDU会话的失败率。再一方面，在RAN和UPF上GEO/MEO/LEO星组网下的PDU会话建立时，由SMF与通信监测系统交互获取星上UPF与RAN之间可通信的星间链路信息，通过AMF返回给星上的RAN，相比现有方案使星上RAN根据可用星间链路成功建立与UPF的GTP隧道，从而保障了用户面上下行数据的发送。又一方面，在RAN和UPF上GEO/MEO/LEO星组网下的PDU会话建立时，由SMF与通信监测系统交互，根据当前星上UPF与RAN的通信质量情况获得首选UPF网元信息，由SMF优选通信质量好的UPF，相比现有方案实现根据当前通信质量情况选择UPF有利于降低用户面业务数据的丢包率和时延，提升了PDU会话建立后的用户面通信质量。

RAN和UPF上星成为在天地一体化网络演进主推的首选策略，本申请实施例的技术方案帮助实现RAN和UPF上星后的基础数据业务，在核心网UPF和数据业务节点上星的业务市场如星上边缘计算业务，远程点到点通信业务，具有较低时延、高安全、高可靠和减少对卫星与地面信关站链路资源消耗的特征，本申请实施例的技术方案作为此类数据业务提供流程的基础，将得到广泛应用。

图12是本申请实施例提供的会话建立装置的结构组成示意图一，应用于第一网元，如图12所示，所述会话建立装置包括：

通信单元1201，用于从第二网元获取星上UPF信息，所述星上UPF信息包括一个或多个星上UPF的信息；

处理单元1202，用于基于所述星上UPF信息选择第一星上UPF，并基于所述第一星上UPF建立会话。

在一些实施方式中，所述通信单元1201，用于接收第三网元发送的会话上下文建立请求消息；向所述第三网元发送会话上下文建立响应消息；

其中，所述会话上下文建立请求消息携带以下至少一种信息：

RAN所在卫星的卫星标识；

RAN支持星上UPF的指示信息。

在一些实施方式中，所述处理单元1202，用于基于所述会话上下文建立请求消息中携带的信息确定选择的UPF类别为星上UPF；

所述通信单元1201，用于向所述第二网元发送第一请求消息，所述第一请求消息用于请求星上UPF信息；接收所述第二网元发送的第一响应消息，所述第一响应消息携带所述星上UPF信息；

其中，所述第一请求消息携带以下至少一种信息：

RAN所在卫星的卫星标识；

RAN支持星上UPF的指示信息。

在一些实施方式中，所述星上UPF信息还包括以下至少一种信息：

地面站的地址；

所述星上UPF信息的可用时间。

在一些实施方式中，每个所述星上UPF的信息包括以下至少一种信息：

星上UPF的可用时间；

星上UPF的地址；

星上UPF所在卫星的卫星标识；

星上UPF所在卫星的轨道类别；

星上UPF对应的星间链路标识；

星上UPF对应的星间链路的时延和/或抖动；

星上UPF对应的带宽；

星上UPF的负载。

在一些实施方式中，所述处理单元1202，用于基于所述星上UPF信息和第一策略，从所述一个或多个星上UPF中选择第一星上UPF，并确定所述第一星上UPF对应的星间链路标识。

在一些实施方式中，所述通信单元1201，用于通过地面站的转发向所述第一星上UPF发送第一会话建立请求消息；接收所述地面站转发的所述第一星上UPF发送的第一会话建立响应消息；

其中，所述第一会话建立请求消息携带以下至少一种信息：第一星上UPF所在卫星的卫星标识、第一星上UPF的地址、第一星上UPF对应的星间链路标识；所述第一会话建立请求消息携带的至少部分信息被存储至所述第一星上UPF。

在一些实施方式中，所述通信单元1201，用于向第三网元发送会话建立接受消息，所述会话建立接受消息携带以下至少一种信息：第一星上UPF所在卫星的卫星标识、第一星上UPF的地址、第一星上UPF对应的星间链路标识、包含CN隧道信息的会话信息。

本领域技术人员应当理解，图12所示的会话建立装置中的各单元的实现功能可参照前述方法的相关描述而理解。图12所示的会话建立装置中的各单元的功能可通过运行于处理器上的程序而实现，也可通过具体的逻辑电路而实现。

图13是本申请实施例提供的会话建立装置的结构组成示意图二，应用于第三网元，如图13所示，所述会话建立装置包括：

通信单元1301，用于接收RAN发送的第二会话建立请求消息，所述RAN的RAT类型为卫星接入类型；

其中，所述第二会话建立请求消息携带以下至少一种信息：

RAN所在卫星的卫星标识；

RAN支持星上UPF的指示信息。

在一些实施方式中，所述通信单元1301，用于向第一网元发送会话上下文建立请求消息；接收所述第一网元发送的会话上下文建立响应消息；

RAN所在卫星的卫星标识；

RAN支持星上UPF的指示信息。

在一些实施方式中，所述通信单元1301，用于接收所述第一网元发送的会话建立接受消息，所述会话建立接受消息携带以下至少一种信息：第一星上UPF所在卫星的卫星标识、第一星上UPF的地址、第一星上UPF对应的星间链路标识、包含CN隧道信息的会话信息；向RAN发送会话请求消息，所述会话请求消息携带以下至少一种信息：第一星上UPF对应的星间链路标识、包含CN隧道信息的会话信息。

本领域技术人员应当理解，图13所示的会话建立装置中的各单元的实现功能可参照前述方法的相关描述而理解。图13所示的会话建立装置中的各单元的功能可通过运行于处理器上的程序而实现，也可通过具体的逻辑电路而实现。

图14是本申请实施例提供的会话建立装置的结构组成示意图三，应用于RAN，如图14所示，所述会话建立装置包括：

通信单元1401，用于向第三网元发送第二会话建立请求消息，所述RAN的RAT类型为卫星接入类型；

其中，所述第二会话建立请求消息携带以下至少一种信息：

RAN所在卫星的卫星标识；

RAN支持星上UPF的指示信息。

在一些实施方式中，所述通信单元1401，用于接收所述第三网元发送的会话请求消息，所述会话请求消息携带以下至少一种信息：第一星上UPF对应的星间链路标识、包含CN隧道信息的会话信息；

所述装置还包括：保存单元，用于保存所述第一星上UPF对应的星间链路标识和/或所述包含CN隧道信息的会话信息。

在一些实施方式中，所述通信单元1401，用于向UE发送所述包含CN隧道信息的会话信息，并与所述UE交互完成会话建立；生成AN隧道信息，向所述第三网元发送携带所述AN隧道信息的会话信息；基于所述星间链路标识使用对应的星间链路与所述第一星上UPF建立GTP隧道。

本领域技术人员应当理解，图14所示的会话建立装置中的各单元的实现功能可参照前述方法的相关描述而理解。图14所示的会话建立装置中的各单元的功能可通过运行于处理器上的程序而实现，也可通过具体的逻辑电路而实现。

图15是本申请实施例提供的会话建立装置的结构组成示意图四，应用于第二网元，如图15所示，所述会话建立装置包括：

通信单元1501，用于接收第一网元发送的第一请求消息，所述第一请求消息用于请求星上UPF信息；向所述第一网元发送第一响应消息，所述第一响应消息携带星上UPF信息，所述星上UPF信息包括一个或多个星上UPF的信息。

在一些实施方式中，所述第一请求消息携带以下至少一种信息：

RAN所在卫星的卫星标识；

RAN支持星上UPF的指示信息。

地面站的地址；

所述星上UPF信息的可用时间。

星上UPF的可用时间；

星上UPF的地址；

星上UPF所在卫星的卫星标识；

星上UPF所在卫星的轨道类别；

星上UPF对应的星间链路标识；

星上UPF对应的星间链路的时延和/或抖动；

星上UPF对应的带宽；

星上UPF的负载。

在一些实施方式中，所述装置还包括：处理单元1502，用于基于所述第一请求消息中携带的信息、星历数据以及通信网元数据中的至少之一，确定用于服务UE的可用的一个或多个星上UPF。

在一些实施方式中，所述通信单元1501，用于从第四网元获取所述通信网元数据。

在一些实施方式中，所述通信单元1501，用于通过地面站向所述第四网元发送第一订阅请求消息，所述第一订阅请求消息携带以下至少一种信息：

卫星标识、星上网元的类型、星上网元的标识、星上网元的地址、星上网元对应的星间链路标识、星上网元对应的星地链路标识、星上网元对应的对端网元的类型、星上网元对应的对端网元的标识、星上网元对应的对端网元的地址、订阅监测类型、订阅监测周期、订阅通知地址。

在一些实施方式中，所述通信单元1501，用于接收所述第四网元发送的第一订阅通知消息，所述第一订阅通知消息携带以下至少一种信息：星上网元的通信状态、星上网元的通信信息。

本领域技术人员应当理解，图15所示的会话建立装置中的各单元的实现功能可参照前述方法的相关描述而理解。图15所示的会话建立装置中的各单元的功能可通过运行于处理器上的程序而实现，也可通过具体的逻辑电路而实现。

图16是本申请实施例提供的信息监测装置的结构组成示意图，应用于第四网元，如图16所示，所述会话建立装置包括：

通信单元1601，用于接收一个或多个网元发送的监测结果，所述一个或多个网元包括以下至少之一：RAN、星上UPF、地面站；

处理单元1602，用于基于所述监测结果生成通信网元数据。

在一些实施方式中，所述通信单元1601，用于向RAN和/或星上UPF发送监测规则；所述监测规则携带以下至少一种信息：监测周期、监测类型、监测数据集。

在一些实施方式中，所述通信单元1601，用于接收所述RAN和/或所述星上UPF基于所述监测规则上报的监测结果。

在一些实施方式中，所述通信单元1601，用于向地面站发送监测请求消息，所述监测请求消息携带以下至少一种信息：监测周期、监测星地链路数据、监测指标数据。

在一些实施方式中，所述通信单元1601，用于接收所述地面站基于所述监测周期上报的监测结果。

在一些实施方式中，所述通信单元1601，用于接收第二网元发送的第一订阅请求消息，所述第一订阅请求消息携带以下至少一种信息：卫星标识、星上网元的类型、星上网元的标识、星上网元的地址、星上网元对应的星间链路标识、星上网元对应的星地链路标识、星上网元对应的对端网元的类型、星上网元对应的对端网元的标识、星上网元对应的对端网元的地址、订阅监测类型、订阅监测周期、订阅通知地址；

所述处理单元1602，用于基于所述第一订阅请求消息中携带的信息生成监测数据集，所述监测数据集包括以下至少一种信息：监测的卫星标识、监测的网元对象数据、监测指标数据；其中，所述网元对象数据包括以下至少之一：网元标识、网元地址、网元对应的链路类型、网元对应的链路标识、网元对应的链路地址，所述监测指标数据包括以下至少之一：通信状态、负载、速率、丢包率、时延和抖动。

在一些实施方式中，所述通信单元1601，用于基于所述订阅监测类型和/或所述订阅通知地址向所述第二网元发送第一订阅通知消息，所述第一订阅通知消息携带所述通信网元数据。

在一些实施方式中，所述处理单元1602，用于基于所述监测结果生成以下至少一种信息：星上网元的通信状态、星上网元的通信信息。

本领域技术人员应当理解，图16所示的信息监测装置中的各单元的实现功能可参照前述方法的相关描述而理解。图16所示的信息监测装置中的各单元的功能可通过运行于处理器上的程序而实现，也可通过具体的逻辑电路而实现。

图17是本申请实施例提供的一种通信设备1700示意性结构图。该通信设备可以是上述任一网元，图17所示的通信设备1700包括处理器1710，处理器1710可以从存储器中调用并运行计算机程序，以实现本申请实施例中的方法。

可选地，如图17所示，通信设备1700还可以包括存储器1720。其中，处理器1710可以从存储器1720中调用并运行计算机程序，以实现本申请实施例中的方法。

其中，存储器1720可以是独立于处理器1710的一个单独的器件，也可以集成在处理器1710中。

可选地，如图17所示，通信设备1700还可以包括收发器1730，处理器1710可以控制该收发器1730与其他设备进行通信，具体地，可以向其他设备发送信息或数据，或接收其他设备发送的信息或数据。

其中，收发器1730可以包括发射机和接收机。收发器1730还可以进一步包括天线，天线的数量可以为一个或多个。

该通信设备1700具体可为本申请实施例的任一网元，并且该通信设备1700可以实现本申请实施例的各个方法中由任一网元实现的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，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，仅仅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。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本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(可以是个人计算机，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、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，)ROM、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种会话建立方法，其特征在于，应用于第一网元，所述方法包括：

第一网元从第二网元获取星上用户面功能UPF信息，所述星上UPF信息包括一个或多个星上UPF的信息；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一网元从第二网元获取星上UPF信息之前，所述方法还包括：

所述第一网元接收第三网元发送的会话上下文建立请求消息；

所述第一网元向所述第三网元发送会话上下文建立响应消息；

无线接入网RAN所在卫星的卫星标识；

RAN支持星上UPF的指示信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一网元从第二网元获取星上UPF信息，包括：

所述第一网元向所述第二网元发送第一请求消息，所述第一请求消息用于请求星上UPF信息；

所述第一网元接收所述第二网元发送的第一响应消息，所述第一响应消息携带所述星上UPF信息；

其中，所述第一请求消息携带以下至少一种信息：

RAN所在卫星的卫星标识；

RAN支持星上UPF的指示信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述星上UPF信息还包括以下至少一种信息：

地面站的地址；

所述星上UPF信息的可用时间。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个所述星上UPF的信息包括以下至少一种信息：

星上UPF的可用时间；

星上UPF的地址；

星上UPF所在卫星的卫星标识；

星上UPF所在卫星的轨道类别；

星上UPF对应的星间链路标识；

星上UPF对应的星间链路的时延和/或抖动；

星上UPF对应的带宽；

星上UPF的负载。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一网元基于所述星上UPF信息选择第一星上UPF，包括：

所述第一网元基于所述星上UPF信息和第一策略，从所述一个或多个星上UPF中选择第一星上UPF，并确定所述第一星上UPF对应的星间链路标识。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一星上UPF建立会话，包括：

所述第一网元通过地面站的转发向所述第一星上UPF发送第一会话建立请求消息；

所述第一网元接收所述地面站转发的所述第一星上UPF发送的第一会话建立响应消息；

8.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述第一网元向第三网元发送会话建立接受消息，所述会话建立接受消息携带以下至少一种信息：第一星上UPF所在卫星的卫星标识、第一星上UPF的地址、第一星上UPF对应的星间链路标识、包含核心网CN隧道信息的会话信息。

9.一种会话建立方法，其特征在于，应用于第三网元，所述方法包括：

第三网元接收RAN发送的第二会话建立请求消息，所述RAN的无线接入技术RAT类型为卫星接入类型；

其中，所述第二会话建立请求消息携带以下至少一种信息：

RAN所在卫星的卫星标识；

RAN支持星上UPF的指示信息。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第三网元接收RAN发送的第二会话建立请求消息之后，所述方法还包括：

所述第三网元向第一网元发送会话上下文建立请求消息；

所述第三网元接收所述第一网元发送的会话上下文建立响应消息；

RAN所在卫星的卫星标识；

RAN支持星上UPF的指示信息。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第三网元接收所述第一网元发送的会话上下文建立响应消息之后，所述方法还包括：

所述第三网元接收所述第一网元发送的会话建立接受消息，所述会话建立接受消息携带以下至少一种信息：第一星上UPF所在卫星的卫星标识、第一星上UPF的地址、第一星上UPF对应的星间链路标识、包含CN隧道信息的会话信息；

所述第三网元向RAN发送会话请求消息，所述会话请求消息携带以下至少一种信息：第一星上UPF对应的星间链路标识、包含CN隧道信息的会话信息。

12.一种会话建立方法，其特征在于，应用于RAN，所述方法包括：

其中，所述第二会话建立请求消息携带以下至少一种信息：

RAN所在卫星的卫星标识；

RAN支持星上UPF的指示信息。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述RAN向第三网元发送第二会话建立请求消息之后，所述方法还包括：

所述RAN接收所述第三网元发送的会话请求消息，所述会话请求消息携带以下至少一种信息：第一星上UPF对应的星间链路标识、包含CN隧道信息的会话信息；

所述RAN保存所述第一星上UPF对应的星间链路标识和/或所述包含CN隧道信息的会话信息。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述RAN接收所述第三网元发送的会话请求消息之后，所述方法还包括：

所述RAN向用户设备UE发送所述包含CN隧道信息的会话信息，并与所述UE交互完成会话建立；

所述RAN生成AN隧道信息，向所述第三网元发送携带所述AN隧道信息的会话信息；

所述RAN基于所述星间链路标识使用对应的星间链路与所述第一星上UPF建立GTP隧道。

15.一种会话建立方法，其特征在于，应用于第二网元，所述方法包括：

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述第一请求消息携带以下至少一种信息：

RAN所在卫星的卫星标识；

RAN支持星上UPF的指示信息。

17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述星上UPF信息还包括以下至少一种信息：

地面站的地址；

所述星上UPF信息的可用时间。

18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，每个所述星上UPF的信息包括以下至少一种信息：

星上UPF的可用时间；

星上UPF的地址；

星上UPF所在卫星的卫星标识；

星上UPF所在卫星的轨道类别；

星上UPF对应的星间链路标识；

星上UPF对应的星间链路的时延和/或抖动；

星上UPF对应的带宽；

星上UPF的负载。

19.根据权利要求15至18中任一项所述的方法，其特征在于，所述第二网元接收第一网元发送的第一请求消息之后，所述方法还包括：

所述第二网元基于所述第一请求消息中携带的信息、星历数据以及通信网元数据中的至少之一，确定用于服务UE的可用的一个或多个星上UPF。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述第二网元从第四网元获取所述通信网元数据。

21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述第二网元从第四网元获取所述通信网元数据之前，所述方法还包括：

所述第二网元通过地面站向所述第四网元发送第一订阅请求消息，所述第一订阅请求消息携带以下至少一种信息：

22.根据权利要求20或21所述的方法，其特征在于，所述第二网元从第四网元获取所述通信网元数据，包括：

所述第二网元接收所述第四网元发送的第一订阅通知消息，所述第一订阅通知消息携带以下至少一种信息：星上网元的通信状态、星上网元的通信信息。

23.一种信息监测方法，其特征在于，应用于第四网元，所述方法包括：

所述第四网元基于所述监测结果生成通信网元数据。

24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述第四网元接收一个或多个网元发送的监测结果之前，所述方法还包括：

所述第四网元向RAN和/或星上UPF发送监测规则；所述监测规则携带以下至少一种信息：监测周期、监测类型、监测数据集。

25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述第四网元接收一个或多个网元发送的监测结果，包括：

所述第四网元接收所述RAN和/或所述星上UPF基于所述监测规则上报的监测结果。

26.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述第四网元接收一个或多个网元发送的监测结果之前，所述方法还包括：

所述第四网元向地面站发送监测请求消息，所述监测请求消息携带以下至少一种信息：监测周期、监测星地链路数据、监测指标数据。

27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述第四网元接收一个或多个网元发送的监测结果，包括：

所述第四网元接收所述地面站基于所述监测周期上报的监测结果。

28.根据权利要求23至27中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述第四网元基于所述第一订阅请求消息中携带的信息生成监测数据集，所述监测数据集包括以下至少一种信息：监测的卫星标识、监测的网元对象数据、监测指标数据；其中，所述网元对象数据包括以下至少之一：网元标识、网元地址、网元对应的链路类型、网元对应的链路标识、网元对应的链路地址，所述监测指标数据包括以下至少之一：通信状态、负载、速率、丢包率、时延和抖动。

29.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

30.根据权利要求23至27中任一项所述的方法，其特征在于，所述第四网元基于所述监测结果生成通信网元数据，包括：

所述第四网元基于所述监测结果生成以下至少一种信息：星上网元的通信状态、星上网元的通信信息。

31.一种会话建立装置，其特征在于，应用于第一网元，所述装置包括：

32.一种会话建立装置，其特征在于，应用于第三网元，所述装置包括：

其中，所述第二会话建立请求消息携带以下至少一种信息：

RAN所在卫星的卫星标识；

RAN支持星上UPF的指示信息。

33.一种会话建立装置，其特征在于，应用于RAN，所述装置包括：

其中，所述第二会话建立请求消息携带以下至少一种信息：

RAN所在卫星的卫星标识；

RAN支持星上UPF的指示信息。

34.一种会话建立装置，其特征在于，应用于第二网元，所述装置包括：

35.一种信息监测装置，其特征在于，应用于第四网元，所述装置包括：

处理单元，用于基于所述监测结果生成通信网元数据。

36.一种通信设备，其特征在于，包括：处理器和存储器，该存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序，执行如权利要求1至8中任一项所述的方法，或者权利要求9至11中任一项所述的方法，或者权利要求12至14中任一项所述的方法，或者权利要求15至22中任一项所述的方法，或者权利要求23至30中任一项所述的方法。

37.一种通信系统，其特征在于，包括第一网元、第二网元、第三网元、第四网元、RAN、地面站、以及星上UPF；其中，

所述第一网元用于执行如权利要求1至8中任一项所述的方法；

所述第二网元用于执行如权利要求15至22中任一项所述的方法；

所述第三网元用于执行如权利要求9至11中任一项所述的方法；

所述第四网元用于执行如权利要求23至30中任一项所述的方法；

所述RAN用于执行如权利要求12至14中任一项所述的方法以及基于所述第四网元下发的监测规则执行监测并将监测结果上报给所述第四网元；

所述地面站用于实现星上网元与地面网元之间的通信转发以及基于所述第四网元下发的监测请求消息执行监测并将监测结果上报给所述第四网元；

所述星上UPF用于实现会话建立以及基于所述第四网元下发的监测规则执行监测并将监测结果上报给所述第四网元。