CN111511044B - 基于5g网络实现远程医疗的数据通信方法 - Google Patents

基于5g网络实现远程医疗的数据通信方法 Download PDF

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CN111511044B CN202010300324.2A CN202010300324A CN111511044B CN 111511044 B CN111511044 B CN 111511044B CN 202010300324 A CN202010300324 A CN 202010300324A CN 111511044 B CN111511044 B CN 111511044B
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Abstract

本发明公开一种基于5G网络实现远程医疗的数据通信方法，包括：第一设备向第一网元发送会话连接建立请求；第一网元向第二网元发送会话上下文请求；第二网元向第三网元获取会话对应的第一设备的用户签约数据，第三网元向第二网元反馈所述用户签约数据；第二网元向第四网元发送连接隧道建立请求，第四网元反馈连接隧道建立请求响应；第二网元向第一设备发送连接建立完成消息。利用本发明提供的方法，可以有效解决现有5G网络中给每个连接随机分配动态IP地址，从而解决远程医用机器人和控制器无法进行有效通信的问题，实现5G在远程医疗中的应用。

Description

基于5G网络实现远程医疗的数据通信方法
技术领域
本发明属于数据通信技术领域，具体地说涉及一种基于5G网络实现远程医疗的数据通信方法。
背景技术
近年来以医用物流机器人为代表的智能医疗物流***在医院中得到迅速应用。医用物流机器人可以基于各种传感设备实现自主导航，并可以执行自动乘坐电梯、自动装卸等智能化工作，可以应用在消毒供应室、手术中心、库房、住院病区、检验科等科室，承担手术无菌包、高值耗材、静脉输液包、药品、标本、母乳、医疗垃圾等物品的配送职责。医用物流机器人可以与轨道式物流传输***实现无缝对接，解决物流活动中劳动力匮乏、人力成本、效率低下等问题。此外，随着埃博拉病毒、新冠病毒等公共卫生事件的发生，为降低医护人员的感染概率，提升消毒效率和安全性，医用消毒机器人也开始逐步在部分医院投入使用。
现有医用机器人的数据通信都依赖于医院内的WiFi专网，但由于WiFi本身通信覆盖距离较短，且通信质量难以保障，经常导致医用机器人因医院内WiFi网络覆盖和通信质量问题出现失联，严重影响医用机器人的使用。5G具有高速率、高可靠性、低时延的技术优势，将会应用在各个行业。由于目前的医用机器人控制***和机器人都是构建在WiFi专网的内网控制，需要控制***、控制器和机器人在同一内网中，且机器人和控制器需要有固定的IP地址可以访问，实现控制***对机器人的操控。现有的5G通信***中，终端的IP地址分配是随机的，终端每次建立业务承载时，网络都会随机分配一个IP地址给终端。因此，医用机器人控制***目前无法使用5G作为远程数据通信的载体。
因此，现有技术还有待于进一步发展和改进。
发明内容
针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种基于5G网络实现远程医疗的数据通信方法。本发明提供如下技术方案：
一种基于5G网络实现远程医疗的数据通信方法，包括：
第一设备向第一网元发送会话连接建立请求；
第一网元向第二网元发送会话上下文请求；
第二网元向第三网元获取会话对应的第一设备的用户签约数据，第三网元向第二网元反馈所述用户签约数据；
第二网元向第四网元发送连接隧道建立请求，第四网元反馈连接隧道建立请求响应；
第二网元向第一设备发送连接建立完成消息。
进一步的，会话连接建立请求中包含：第一设备的第一标识、连接标识、网络切片标识、数据网络名称、连接请求类型标识，其中，第一设备的第一标识为第一设备的真实标识或根据第一设备的真实标识的部分字段进行椭圆函数运算后得到结果叠加网络配置信息得到的保密标识。
进一步的，所述会话上下文请求中包含：第一设备的第二标识、连接标识、网络切片标识、数据网络名称、连接请求类型标识、第一网元标识，其中，所述第一设备的第二标识为第一设备的真实标识。
进一步的，所述用户签约数据包含准许的连接类型、网络切片标识和数据网络标识。
进一步的，所述连接隧道建立请求中包含第二网元为连接提供的用于第四网元向第二网元发送数据的第一隧道标签；
所述连接隧道建立请求响应中包含第四网元为连接提供的第二网元向第四网元发送数据的第二隧道标签。
进一步的，第二网元根据连接请求类型标识、数据网络名称、以及用户签约数据确定给所述第一设备分配的IP地址或IP地址及端口标识；所述IP地址是第二网元从第四网元处获得，或者，是第二网元从第三网元处获得。
进一步的，当第二网元用以分配第一设备IP地址的数据网络名称与用户签约数据中包含的数据网络名称一致时，且所述用户签约数据中为此数据网络名称配置的IP地址规则为分配固定IP地址时，第二网元给第一设备配置固定IP地址或固定IP地址及端口标识。
进一步的，所述连接建立完成消息中包含为第一设备配置的连接数据传输的第一路由信息，以及第二网元为第一设备配置的IP地址或IP地址及端口标识。
进一步的，还包括：
第二设备向第一网元发送连接建立请求，并依照第一设备连接建立步骤完成连接，获得第二设备通过第四网元向外网发送数据的第二路由信息，以及第二网元为所述第二设备配置的IP地址或IP地址及端口标识。
进一步的，还包括：第一设备向第二设备发送控制信息，所述控制信息通过第一路由信息发送到第一设备所属的第四网元，第一设备所属的第四网元根据第二设备的IP地址或IP地址及端口标识，将数据转发到第二设备所属的第四网元，第二设备所属的第四网元根据第二设备的IP地址或IP地址及端口标识，以及第二路由信息，将控制信息发送给第二设备。
有益效果：
本发明提供一种基于5G网络实现远程医疗的数据通信方法，利用本发明提供的方法，可以有效解决现有5G网络中给每个连接随机分配动态IP地址，从而解决远程医用机器人和控制器无法进行有效通信的问题，实现5G在远程医疗中的应用，提升医用机器人信息传输的速率和可靠性，降低时延，保证通信质量，该通信方法的研发有利于医用机器人的普及，降低医护人员的感染概率，提升医护人员的安全。
附图说明
图1是本发明具体实施例中基于5G网络实现远程医疗的数据通信方法流程图；
图2是本发明具体实施例中基于5G网络实现远程医疗的数据通信***的工作流程示意图；
图3是实施例1中实现远程医疗的数据通信***通信过程示意图；
图4是实施例2中实现远程医疗的数据通信***通信过程示意图。
具体实施方式
为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。此外，以下实施例中提到的方向用词，例如“上”“下”“左”“右”等仅是参考附图的方向，因此，使用的方向用词是用来说明而非限制本发明创造。
如图1、2所示，一种基于5G网络实现远程医疗的数据通信方法，包括：
S100、第一设备向第一网元发送会话连接建立请求。
其中，第一设备为控制器，该控制器包含控制器通信模块，该控制器采用5G通信模块与机器人远程通信，与运营商签约获得专属SIM卡，第一网元为移动和接入管理功能单元；
其中，会话连接建立请求中包含：第一设备的第一标识、连接标识、网络切片标识、数据网络名称、连接请求类型标识，其中，第一设备的第一标识为根据第一设备的真实标识的部分字段进行椭圆函数运算后得到结果叠加网络配置信息得到的保密标识；
其中，第一设备的第一标识是第一设备的真实标识或根据第一设备的真实标识的部分字段进行椭圆函数运算后得到结果叠加网络配置信息得到的保密标识，用于5G网络对第一设备进行鉴权，并确保第一设备的真实标识在会话安全连接建立前不被窃取；
连接标识为第一设备与5G网络建立的连接标识；
网络切片标识为第一设备期望获得服务的网络切片的标识；
数据网络名称为第一设备访问数据网络的名称，如访问304医院服务器，则可设置为304yiyuan.bj；
连接请求类型标识为标识会话请求的IP地址类型，如IPv4、IPv6、IPv4v6等。
S200、第一网元向第二网元发送会话上下文请求。
其中，第二网元为会话管理功能单元；
会话上下文请求中包含：第一设备的第二标识、连接标识、网络切片标识、数据网络名称、连接请求类型标识、第一网元标识，其中，第一设备的第二标识为第一设备的真实标识；
上下文服务请求信息用于建立第一网元与第二网元关于此次会话的连接，传输会话对应的第一设备的签约数据，并触发整个会话的建立流程。
S300、第二网元向第三网元获取会话对应的第一设备的用户签约数据，第三网元向第二网元反馈用户签约数据。
其中，第三网元为统一数据管理模块；
用户签约数据包含准许的连接类型、网络切片标识和数据网络标识。
S400、第二网元向第四网元发送连接隧道建立请求，第四网元反馈连接隧道建立请求响应。
其中，第四网元为用户平面功能单元；
连接隧道建立请求中包含第二网元为连接提供的用于第四网元向第二网元发送数据的第一隧道标签；
连接隧道建立请求响应中包含第四网元为连接提供的第二网元向第四网元发送数据的第二隧道标签。
S500、第二网元向第一设备发送连接建立完成消息。
第二网元根据连接请求类型标识、数据网络名称、以及用户签约数据确定给第一设备分配的IP地址或IP地址及端口标识；IP地址是第二网元从第四网元处获得，或者，是第二网元从第三网元处获得；
当第二网元用以分配第一设备IP地址的数据网络名称与用户签约数据中包含的数据网络名称一致时，且用户签约数据中为此数据网络名称配置的IP地址规则为分配固定IP地址时，第二网元给第一设备配置固定IP地址或固定IP地址及端口标识；
连接建立完成消息中包含为第一设备配置的连接数据传输的第一路由信息，以及第二网元为第一设备配置的IP地址或IP地址及端口标识；
其中，第一路由信息由第一设备通过第四网元向外网发送数据的路由配置信息；
IP地址为第一设备的内网IP地址，和/或由第四网元或第四网元相连的防火墙转换的固定外网IP地址，或者，IP地址为第一设备的固定外网IP地址。
基于5G网络实现远程医疗的数据通信方法还包括：
第二设备向第一网元发送连接建立请求，并依照第一设备连接建立步骤完成连接，获得第二设备通过第四网元向外网发送数据的第二路由信息，以及第二网元为第二设备配置的IP地址或IP地址及端口标识。
其中，第二设备为机器人，采用5G通信模块与控制器远程通信，与运营商签约获得专属SIM卡；
由于第二设备和第一设备所处的位置不同，对应的第一网元、第二网元、第三网元和第四网元可能是不同的，此外，由于第二设备和第一设备的标识不同，第二网元为第一设备和第二设备分配的固定IP是不同的。
基于5G网络实现远程医疗的数据通信方法还包括：第一设备向第二设备发送控制信息，控制信息通过第一路由信息发送到第一设备所属的第四网元，第一设备所属的第四网元根据第二设备的IP地址或IP地址及端口标识，将数据转发到第二设备所属的第四网元，第二设备所属的第四网元根据第二设备的IP地址或IP地址及端口标识，以及第二路由信息，将控制信息发送给第二设备。
第二设备向第一设备发送反馈信息，原理类似第一设备向第二设备发送控制信息的步骤，反馈信息通过第二路由信息发送到第二设备所属的第四网元，第二设备所属的第四网元根据第一设备的IP地址或IP地址及端口标识，将数据转发到第一设备所属的第四网元，第一设备所属的第四网元根据第一设备的IP地址或IP地址及端口标识，以及第一路由信息，将反馈信息发送给第一设备。
其中，当第二设备的第四网元给第二设备分配的IP地址为外网IP地址时，第一设备所属的第四网元根据第二设备外网IP地址或外网IP地址和端口标识，将数据转发到第二设备所属的第四网元，第二设备所属的第四网元根据第二设备外网IP地址或外网IP地址和端口标识，以及第二路由配置，将控制信息发送给第二设备；
当第二设备的第四网元给第二设备分配的IP地址为内网IP地址时，第二设备的第四网元根据第二设备的外网IP地址或外网IP地址和端口标识，映射到第二设备的内网IP地址或内网IP地址和端口标识，并将控制信息根据第二设备的内容IP地址或内网IP地址和端口标识发送给第二设备。
实施例1
如图3所示，控制器和机器人都直接安装5G通信模块进行数据通信，第二网元给机器人和控制器分别分配固定5G内网IP，并与第四网元或第四网元相连接的防火墙分配的固定外网IP一一对应。
一种基于5G网络实现远程医疗的数据通信方法，包括：
S100、第一设备向第一网元发送会话连接建立请求。
其中，第一设备为控制器，该控制器包含控制器通信模块，该控制器采用5G通信模块与机器人远程通信，与运营商签约获得专属SIM卡，控制器的内网IP地址固定为10.2.0.120，IP静态配置，外网IP为40.18.10.12，第一网元为移动和接入管理功能单元；
其中，会话连接建立请求中包含：第一设备的第一标识、连接标识、网络切片标识、数据网络名称、连接请求类型标识，其中，第一设备的第一标识为第一设备的真实标识或根据第一设备的真实标识的部分字段进行椭圆函数运算后得到结果叠加网络配置信息得到的保密标识；
其中，第一设备的第一标识是根据第一设备的真实标识的部分字段进行椭圆函数运算后得到结果叠加网络配置信息得到的保密标识，用于5G网络对第一设备进行鉴权，并确保第一设备的真实标识在会话安全连接建立前不被窃取；
连接标识为第一设备与5G网络建立的连接标识；
网络切片标识为第一设备期望获得服务的网络切片的标识；
数据网络名称为第一设备访问数据网络的名称；
连接请求类型标识为标识会话请求的IP地址类型。
S200、第一网元向第二网元发送会话上下文请求。
其中，第二网元为会话管理功能单元；
会话上下文请求中包含：第一设备的第二标识、连接标识、网络切片标识、数据网络名称、连接请求类型标识、第一网元标识，其中，第一设备的第二标识为第一设备的真实标识；
上下文服务请求信息用于建立第一网元与第二网元关于此次会话的连接，传输会话对应的第一设备的签约数据，并触发整个会话的建立流程。
S300、第二网元向第三网元获取会话对应的第一设备的用户签约数据，第三网元向第二网元反馈用户签约数据。
其中，第三网元为统一数据管理模块；
用户签约数据包含准许的连接类型、网络切片标识和数据网络标识。
S400、第二网元向第四网元发送连接隧道建立请求，第四网元反馈连接隧道建立请求响应。
其中，第四网元为用户平面功能单元；
连接隧道建立请求中包含第二网元为连接提供的用于第四网元向第二网元发送数据的第一隧道标签；
连接隧道建立请求响应中包含第四网元为连接提供的第二网元向第四网元发送数据的第二隧道标签。
S500、第二网元向第一设备发送连接建立完成消息。
第二网元根据连接请求类型标识、数据网络名称、以及用户签约数据确定给第一设备分配的IP地址或IP地址及端口标识；IP地址是第二网元从第四网元处获得，或者，是第二网元从第三网元处获得；
当第二网元用以分配第一设备IP地址的数据网络名称与用户签约数据中包含的数据网络名称一致时，且用户签约数据中为此数据网络名称配置的IP地址规则为分配固定IP地址时，第二网元给第一设备配置固定IP地址或固定IP地址及端口标识；
连接建立完成消息中包含为第一设备配置的连接数据传输的第一路由信息，以及第二网元为第一设备配置的IP地址或IP地址及端口标识；
其中，第一路由信息由第一设备通过第四网元向外网发送数据的路由配置信息；
IP地址为第一设备的内网IP地址，和/或由第四网元或第四网元相连的防火墙转换的固定外网IP地址，或者，IP地址为第一设备的固定外网IP地址。
基于5G网络实现远程医疗的数据通信方法还包括：
第二设备向第一网元发送连接建立请求，并依照第一设备连接建立步骤完成连接，获得第二设备通过第四网元向外网发送数据的第二路由信息，以及第二网元为第二设备配置的IP地址或IP地址及端口标识。
其中，第二设备为机器人，采用5G通信模块与控制器远程通信，与运营商签约获得专属SIM卡，机器人的内网IP地址固定为10.5.0.110；
由于第二设备和第一设备所处的位置不同，对应的第一网元、第二网元、第三网元和第四网元可能是不同的，此外，由于第二设备和第一设备的标识不同，第二网元为第一设备和第二设备分配的固定IP是不同的。
基于5G网络实现远程医疗的数据通信方法还包括：第一设备向第二设备发送控制信息，控制信息通过第一路由信息发送到第一设备所属的第四网元，第一设备所属的第四网元根据第二设备的IP地址或IP地址及端口标识，将数据转发到第二设备所属的第四网元，第二设备所属的第四网元根据第二设备的IP地址或IP地址及端口标识，以及第二路由信息，将控制信息发送给第二设备。
第二设备向第一设备发送反馈信息，原理类似第一设备向第二设备发送控制信息的步骤，反馈信息通过第二路由信息发送到第二设备所属的第四网元，第二设备所属的第四网元根据第一设备的IP地址或IP地址及端口标识，将数据转发到第一设备所属的第四网元，第一设备所属的第四网元根据第一设备的IP地址或IP地址及端口标识，以及第一路由信息，将反馈信息发送给第一设备。
其中，第二设备的第四网元给第二设备分配的IP地址为外网IP地址，第一设备所属的第四网元根据第二设备外网IP地址或外网IP地址和端口标识，将数据转发到第二设备所属的第四网元，第二设备所属的第四网元根据第二设备外网IP地址或外网IP地址和端口标识，以及第二路由配置，将控制信息发送给第二设备；此时，控制器访问机器人的IP地址为220.181.108.120，经过用户平面功能单元或其连接的防火墙转为内网IP为10.5.0.110，从而实现远程控制。
实施例2
如图4所示，控制器和机器人都连接到5G CPE(前端为WiFi，后端为5G)上进行数据通信，第二网元给CPE(客户终端设备)分配固定5G内网IP，CPE给控制器和机器人分配局域网IP。
S100、第一设备向第一网元发送会话连接建立请求。
其中，第一设备为控制器，该控制器包含控制器通信模块，该控制器采用5G通信模块与机器人远程通信，与运营商签约获得专属SIM卡，IP静态配置，外网IP为40.18.10.12，CPE1(第一客户终端设备)和CPE2(第二客户终端设备)的内网地址分别固定为10.2.0.120和10.5.0.110，第一网元为移动和接入管理功能单元；
其中，会话连接建立请求中包含：第一设备的第一标识、连接标识、网络切片标识、数据网络名称、连接请求类型标识，其中，第一设备的第一标识为根据第一设备的真实标识的部分字段进行椭圆函数运算后得到结果叠加网络配置信息得到的保密标识；
其中，第一设备的第一标识是第一设备的真实标识或根据第一设备的真实标识的部分字段进行椭圆函数运算后得到结果叠加网络配置信息得到的保密标识，用于5G网络对第一设备进行鉴权，并确保第一设备的真实标识在会话安全连接建立前不被窃取；
连接标识为第一设备与5G网络建立的连接标识；
网络切片标识为第一设备期望获得服务的网络切片的标识；
数据网络名称为第一设备访问数据网络的名称；
连接请求类型标识为标识会话请求的IP地址类型。
S200、第一网元向第二网元发送会话上下文请求。
其中，第二网元为会话管理功能单元；
会话上下文请求中包含：第一设备的第二标识、连接标识、网络切片标识、数据网络名称、连接请求类型标识、第一网元标识，其中，第一设备的第二标识为第一设备的真实标识；
上下文服务请求信息用于建立第一网元与第二网元关于此次会话的连接，传输会话对应的第一设备的签约数据，并触发整个会话的建立流程。
S300、第二网元向第三网元获取会话对应的第一设备的用户签约数据，第三网元向第二网元反馈用户签约数据。
其中，第三网元为统一数据管理模块；
用户签约数据包含准许的连接类型、网络切片标识和数据网络标识。
S400、第二网元向第四网元发送连接隧道建立请求，第四网元反馈连接隧道建立请求响应。
其中，第四网元为用户平面功能单元；
连接隧道建立请求中包含第二网元为连接提供的用于第四网元向第二网元发送数据的第一隧道标签；
连接隧道建立请求响应中包含第四网元为连接提供的第二网元向第四网元发送数据的第二隧道标签。
S500、第二网元向第一设备发送连接建立完成消息。
第二网元根据连接请求类型标识、数据网络名称、以及用户签约数据确定给第一设备分配的IP地址或IP地址及端口标识；IP地址是第二网元从第四网元处获得，或者，是第二网元从第三网元处获得；
当第二网元用以分配第一设备IP地址的数据网络名称与用户签约数据中包含的数据网络名称一致时，且用户签约数据中为此数据网络名称配置的IP地址规则为分配固定IP地址时，第二网元给第一设备配置固定IP地址或固定IP地址及端口标识；
连接建立完成消息中包含为第一设备配置的连接数据传输的第一路由信息，以及第二网元为第一设备配置的IP地址或IP地址及端口标识；
其中，第一路由信息由第一设备通过第四网元向外网发送数据的路由配置信息；
IP地址为第一设备的内网IP地址，和/或由第四网元或第四网元相连的防火墙转换的固定外网IP地址，或者，IP地址为第一设备的固定外网IP地址。
基于5G网络实现远程医疗的数据通信方法还包括：
第二设备向第一网元发送连接建立请求，并依照第一设备连接建立步骤完成连接，获得第二设备通过第四网元向外网发送数据的第二路由信息，以及第二网元为第二设备配置的IP地址或IP地址及端口标识。
其中，第二设备为机器人，采用5G通信模块与控制器远程通信，与运营商签约获得专属SIM卡；
由于第二设备和第一设备所处的位置不同，对应的第一网元、第二网元、第三网元和第四网元可能是不同的，此外，由于第二设备和第一设备的标识不同，第二网元为第一设备和第二设备分配的固定IP是不同的。
基于5G网络实现远程医疗的数据通信方法还包括：第一设备向第二设备发送控制信息，控制信息通过第一路由信息发送到第一设备所属的第四网元，第一设备所属的第四网元根据第二设备的IP地址或IP地址及端口标识，将数据转发到第二设备所属的第四网元，第二设备所属的第四网元根据第二设备的IP地址或IP地址及端口标识，以及第二路由信息，将控制信息发送给第二设备。
第二设备向第一设备发送反馈信息，原理类似第一设备向第二设备发送控制信息的步骤，反馈信息通过第二路由信息发送到第二设备所属的第四网元，第二设备所属的第四网元根据第一设备的IP地址或IP地址及端口标识，将数据转发到第一设备所属的第四网元，第一设备所属的第四网元根据第一设备的IP地址或IP地址及端口标识，以及第一路由信息，将反馈信息发送给第一设备。
其中，第二设备的第四网元给第二设备分配的IP地址为内网IP地址，第二设备的第四网元根据第二设备的外网IP地址或外网IP地址和端口标识，映射到第二设备的内网IP地址或内网IP地址和端口标识，并将控制信息根据第二设备的内容IP地址或内网IP地址和端口标识发送给第二设备。此时，CPE1和CPE2分别为控制器和机器人分配IP地址和端口号为192.168.1.10:80和192.168.1.12:80，控制器访问机器人地址为220.181.108.120，经过用户平面功能单元或其连接的防火墙转为内网IP及端口标识10.5.0.110:80(对端CPE IP+机器人端口号)，以此访问机器人，实现远程控制。
以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。

Claims (1)

1.一种基于5G网络实现远程医疗的数据通信方法，其特征在于，包括：
第一设备向第一网元发送会话连接建立请求；
第一网元向第二网元发送会话上下文请求；
第二网元向第三网元获取会话对应的第一设备的用户签约数据，第三网元向第二网元反馈所述用户签约数据；
第二网元向第四网元发送连接隧道建立请求，第四网元反馈连接隧道建立请求响应；
第二网元向第一设备发送连接建立完成消息；
会话连接建立请求中包含：第一设备的第一标识、连接标识、网络切片标识、数据网络名称、连接请求类型标识，其中，第一设备的第一标识为根据第一设备的真实标识的部分字段进行椭圆函数运算后得到结果叠加网络配置信息得到的保密标识，用于5G网络对第一设备进行鉴权，并确保所述第一设备的真实标识在会话安全连接建立前不被窃取；
所述会话上下文请求中包含：第一设备的第二标识、连接标识、网络切片标识、数据网络名称、连接请求类型标识、第一网元标识，其中，所述第一设备的第二标识为第一设备的真实标识；
所述用户签约数据包含准许的连接类型、网络切片标识和数据网络标识；
所述连接隧道建立请求中包含第二网元为连接提供的用于第四网元向第二网元发送数据的第一隧道标签；
所述连接隧道建立请求响应中包含第四网元为连接提供的第二网元向第四网元发送数据的第二隧道标签；
第二网元根据连接请求类型标识、数据网络名称、以及用户签约数据确定给所述第一设备分配的IP地址或IP地址及端口标识；所述IP地址是第二网元从第四网元处获得，或者，是第二网元从第三网元处获得；
当第二网元用以分配第一设备IP地址的数据网络名称与用户签约数据中包含的数据网络名称一致时，且所述用户签约数据中为此数据网络名称配置的IP地址规则为分配固定IP地址时，第二网元给第一设备配置固定IP地址或固定IP地址及端口标识；
所述连接建立完成消息中包含为第一设备配置的连接数据传输的第一路由信息，以及第二网元为第一设备配置的IP地址或IP地址及端口标识；
第二设备向第一网元发送连接建立请求，并依照第一设备连接建立步骤完成连接，获得第二设备通过第四网元向外网发送数据的第二路由信息，以及第二网元为所述第二设备配置的IP地址或IP地址及端口标识；
第一设备向第二设备发送控制信息，所述控制信息通过第一路由信息发送到第一设备所属的第四网元，第一设备所属的第四网元根据第二设备的IP地址或IP地址及端口标识，将数据转发到第二设备所属的第四网元，第二设备所属的第四网元根据第二设备的IP地址或IP地址及端口标识，以及第二路由信息，将控制信息发送给第二设备；
当所述第二设备的第四网元给所述第二设备分配的IP地址为外网IP地址时，所述第一设备所属的第四网元根据第二设备外网IP地址或外网IP地址和端口标识，将数据转发到第二设备所属的第四网元，所述第二设备所属的第四网元根据第二设备外网IP地址或外网IP地址和端口标识，以及第二路由配置，将控制信息发送给所述第二设备；
当所述第二设备的第四网元给第二设备分配的IP地址为内网IP地址时，所述第二设备的第四网元根据第二设备的外网IP地址或外网IP地址和端口标识，映射到第二设备的内网IP地址或内网IP地址和端口标识，并将控制信息根据第二设备的内容IP地址或内网IP地址和端口标识发送给所述第二设备；
所述第一设备和所述第二设备都直接安装5G通信模块进行数据通信，第二网元给所述第一设备和所述第二设备分别分配固定5G内网IP，并与第四网元或第四网元相连接的防火墙分配的固定外网一一对应。
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