CN113853773B - 将承载标识映射到IPv6架构 - Google Patents
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Abstract
本公开的实施方式涉及用于将承载标识映射至因特网协议版本6(IPv6)架构的装置、方法、和计算机可读存储介质。第一设备包括：至少一个处理器；以及至少一个存储器，其包括计算机程序代码；至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器一起使第一设备至少：从第二设备获取指示隧道的承载标识；以及生成符合第一协议的第一分组，第一分组包括第一头部，第一头部是通过将承载标识映射到第一头部中的第一源地址而被生成的。以此方式，中间节点可以访问单独承载，这是因为TE ID现在在IPv6SA的源地址中可见，即使应用了IPsec也是如此。
Description
技术领域
本公开的实施方式总体上涉及电信领域，并且更具体地，涉及用于将承载标识映射到因特网协议版本6(IPv6)架构的方法、设备和计算机可读介质。
背景技术
第三代合作伙伴计划(3GPP)确定用于新无线电(NR)集成接入和回程(IAB)的标准和规范。在IAB中，提出了将通用分组无线电服务(GPRS)隧道协议(GTP-U)隧道端点标识(TEID)映射到Internet协议版本6(IPv6)头部中的流标签中。
5G RAN需要IPsec来保护逻辑接口，如前传(F1)接口和NG接口。IPSec可用于为端到端IP流量(也称为IPSec传输模式)创建VPN隧道或站点到站点IPSec隧道(在两个VPN网关之间，也称为IPSec隧道模式)。在IPSec隧道模式下，原始IP分组(IP头部和数据载荷)封装在另一个分组中。在IPSec传输模式下，只有数据有效载荷受到IPSec的保护。
发明内容
概括而言，本公开的示例实施方式提供了用于将承载标识映射至因特网协议版本6(IPv6)架构的方案。
在第一方面中，提供了一种第一设备。该第一设备包括：至少一个处理器；以及至少一个存储器，包括计算机程序代码；至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器一起使第一设备至少：从第二设备获取指示隧道的承载标识；以及生成符合第一协议的第一分组，第一分组包括第一头部，第一头部是通过将承载标识映射到第一头部中的第一源地址而生成的。
在第二方面中，提供了一种第三设备。该第三设备包括：至少一个处理器；以及至少一个存储器，包括计算机程序代码；至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器一起使得第三设备至少：从第一设备接收符合第一协议的第一分组，第一分组包括第一头部，第一头部是通过将承载标识映射到第一源地址而生成的；基于第二协议封装第一分组；将第一头部中的第一源地址的承载标识映射到第二头部中的第二源地址；以及基于封装的分组和第二头部，生成符合第二协议的第二分组。
在第三方面中，提供了一种第四种设备。该第四设备包括：至少一个处理器；以及至少一个存储器，包括计算机程序代码；至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器一起使得第四设备至少：从第一设备接收符合第一协议的第一分组，第一分组包括第一头部；确定第一头部的第一源地址中的承载标识；以及根据承载标识生成符合第三协议的第三分组，以使得第三分组能够被映射到回程信道。
在第四方面中，提供了一种方法。该方法包括：从第二设备获取指示隧道的承载标识；以及生成符合第一协议的第一分组，第一分组包括第一头部，第一头部是通过将承载标识映射到第一头部中的第一源地址而生成的。
在第五方面中，提供了一种方法。该方法包括：从第一设备接收符合第一协议的第一分组，第一分组包括第一头部，第一头部是通过将承载标识映射到第一源地址而生成的；基于第二协议封装第一分组；将第一头部中的第一源地址的承载标识映射到第二头部中的第二源地址；以及基于封装的分组和第二头部，生成符合第二协议的第二分组。
在第六方面中，提供了一种方法。该方法包括：从第一设备接收符合第一协议的第一分组，第一分组包括第一头部；确定第一头部的第一源地址中的承载标识；以及根据承载标识生成符合第三协议的第三分组，以使得第三分组能够被映射到回程信道。
在第七方面中，提供了一种装置。该装置包括：用于从第二设备获取指示隧道的承载标识的装置；以及用于生成符合第一协议的第一分组的装置，第一分组包括第一头部，第一头部是通过将承载标识映射到第一头部中的第一源地址而生成的。
在第八方面中，提供了一种装置。该装置包括：用于从第一设备接收符合第一协议的第一分组的装置，第一分组包括第一头部，第一头部是通过将承载标识映射到第一源地址而生成的；用于基于第二协议封装第一分组的装置；用于将第一头部中的第一源地址的承载标识映射到第二头部中的第二源地址的装置；以及用于基于封装的分组和第二头部的装置，生成符合第二协议的第二分组。
在第九方面中，提供了一种装置。该装置包括：用于从第一设备接收符合第一协议的第一分组的装置，第一分组包括第一头部；用于确定第一头部的第一源地址中的承载标识的装置；以及用于根据承载标识生成符合第三协议的第三分组的装置，以使得第三分组能够被映射到回程信道。
在第十方面中，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，当由设备的至少一个处理器执行时，使得该设备执行根据第四方面的方法。
在第十一方面中，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，当由设备的至少一个处理器执行时，使得该设备执行根据第五方面的方法。
在第十二方面中，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，当由设备的至少一个处理器执行时，使得该设备执行根据第六方面的方法。
通过结合附图阅读以下对具体实施方式的描述，本公开的实施方式的其他特征和优点也将变得明确，附图通过示例的方式示出了本公开的实施方式的原理。
附图说明
在下面参考附图更详细地解释本公开的实施方式以示例的方式呈现并且它们的优点，其中：
图1示出了可以在其中实施本公开的示例实施方式的示例通信网络；
图2示出了IAB架构的示例协议栈的示意图；
图3示出了根据本公开示例实施方式的将承载标识映射到因特网协议版本6(IPv6)架构的过程的示意图；
图4示出了根据本公开的一些示例实施方式的IPv6头部的示例的框图；
图5示出了根据本公开的一些示例实施方式的IPsec模式的框图；
图6示出了根据本公开的一些示例实施方式的用于将承载标识映射到因特网协议版本6(IPv6)架构的示例方法600的流程图；
图7示出了根据本公开的一些示例实施方式的用于将承载标识映射到因特网协议版本6(IPv6)架构的示例方法700的流程图；
图8示出了根据本公开的一些示例实施方式的用于将承载标识映射到因特网协议版本6(IPv6)架构的示例方法800的流程图；
图9示出了适合于实现本公开的示例实施方式的设备的简化框图；以及
图10示出了根据本公开的一些实施方式的示例计算机可读介质的框图。
在整个附图中，相同或相似的附图标记代表相同或相似的元件。
具体实施方式
现在将参考一些示例实施方式来描述本公开的原理。应当理解，描述这些实施方式仅用于说明和帮助本领域技术人员理解和实施本公开，并不暗示对本公开范围的任何限制。在此描述的公开可以以除了下面描述的方式之外的各种方式来实施。
在以下描述和权利要求中，除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
如本文所用，术语“通信网络”是指遵循任何合适的通信标准或协议，例如长期演进(LTE)、LTE-高级(LTE-A)和5G NR，并采用任何合适的通信标准或协议的网络。通信技术，包括例如MIMO、OFDM、时分复用(TDM)、频分复用(FDM)、码分复用(CDM)、蓝牙、ZigBee、机器类型通信(MTC)、增强型移动宽带(eMBB)、大规模机器类型通信(mMTC)和超可靠低延迟通信(uRLLC)技术。出于讨论的目的，在一些示例实施方式中，以LTE网络、LTE-A网络、5G NR网络或其任意组合作为通信网络的示例。
如这里所使用的，术语“网络设备”是指在通信网络的网络侧的任何合适的设备。网络设备可以包括通信网络的接入网络中的任何合适的设备，例如包括基站(BS)、中继、接入点(AP)、节点B(NodeB或NB)、演进的NodeB(eNodeB或eNB)、NG-RAN节点(gNB或ng-eNB)、远程无线电模块(RRU)、无线电头部(RH)、远程无线电头部(RRH)、低功率节点，例如毫微微、微微、gNB分布式单元(DU)、集成接入和回程(IAB)节点和gNB中央单元(CU)等。出于讨论的目的，在一些示例实施方式中，将gNB作为网络设备的示例。
网络设备还可以包括核心网络中的任何合适的设备，例如，包括诸如MSR BS之类的多标准无线电(MSR)无线电设备、诸如无线电网络控制器(RNC)或基站控制器之类的网络控制器(BSC)、多小区/多播协调实体(MCE)、移动交换中心(MSC)和MME、运营和管理(O&M)节点、运营支持***(OSS)节点、自组织网络(SON)节点、定位节点，例如增强型服务移动定位中心(E-SMLC)和/或移动数据终端(MDT)，以及5G核心网络节点，例如接入管理功能(AMF)、会话管理功能(SMF)。
如这里所使用的，术语“终端设备”是指能够配置用于、布置用于和/或可操作用于与网络设备或通信网络中的另外的终端设备进行通信的设备。通信可以涉及使用电磁信号、无线电波、红外信号和/或适合于通过空中传送信息的其他类型的信号来发送和/或接收无线信号。在一些示例实施方式中，终端设备可以被配置为在没有直接人工交互的情况下发送和/或接收信息。例如，当由内部或外部事件触发时，或者响应于来自网络侧的请求，终端设备可以按照预定的时间表向网络设备发送信息。
终端设备的示例包括但不限于用户设备(UE)，例如智能电话、支持无线功能的平板电脑、膝上型嵌入式设备(LEE)、膝上型设备(LME)、移动终端(MT)，例如嵌入在IAB节点和/或无线客户端设备(CPE)中的那些。出于讨论的目的，在下文中，将参考UE作为终端设备的示例来描述一些示例实施方式，并且术语“终端设备”和“用户设备”(UE)在以下上下文中可以互换使用本公开。
如这里所使用的，术语“小区”是指由网络设备发送的无线电信号覆盖的区域。小区内的终端设备可以由网络设备服务，通过网络设备接入通信网络。
如本文所用，术语“电路”可指以下一项或多项或全部：(a)纯硬件电路实现(例如仅在模拟和/或数字电路中的实现)；(b)硬件电路和软件的组合，例如(如适用)：(i)模拟和/或数字硬件电路与软件/固件的组合，以及(ii)硬件处理器的任何部分与软件(包括数字信号处理器)、软件和存储器一起工作以使设备(例如移动电话或服务器)执行各种功能；(c)硬件电路和/或处理器，例如微处理器或微处理器的一部分，需要软件(例如，固件)进行操作，但该软件可能不是在不需要操作时出现。
该电路的定义适用于该术语在本申请中的所有使用，包括在任何权利要求中的使用。作为另一个示例，如本申请中所使用的，术语电路还涵盖仅硬件电路或处理器(或多个处理器)或硬件电路或处理器的一部分及其(或它们的)伴随软件和/或固件的实现。术语电路还涵盖例如并且如果适用于特定权利要求元素、用于移动设备的基带集成电路或处理器集成电路或服务器、蜂窝网络设备或其他计算或网络设备中的类似集成电路。
如本文所用，单数形式“一个”、“一种”和“所述”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。术语“包括”及其变体应理解为开放术语，意思是“包括但不限于”。术语“基于”应理解为“至少部分基于”。术语“一个实施方式”和“一种实施方式”应理解为“至少一个实施方式”。术语“另一实施方式”应理解为“至少一个其他实施方式”。下文还可以包括明确的和隐含的其他定义。
图1示出了其中可以实现本公开的示例实施方式的示例通信网络100。通信网络100包括网络设备110-1、110-2和110-3，它们可以统称为网络设备110。如果通信网络100是IAB***，例如，网络设备110-1网络设备110-3可以被称为IAB施主(施主)的中央单元(CU)，并且网络设备110-3可以被称为IAB施主的分布式单元(DU)。网络设备110-2可以被称为IAB节点的分布式单元(DU)。网络设备110-1和网络设备110-3经由有线连接，例如光纤连接进行连接。网络设备110-2无线地连接到网络设备110-3。无线连接也称为无线回程。网络设备110-2经由网络设备110-3间接地连接到网络设备110-1。网络设备110-3也称为中间节点。
通信网络还可以包括连接到网络设备110-3的终端设备120。网络设备110-1可以连接到网关130，网关130可以对从网络设备110-1传输的数据执行相应的安全操作。然而，网关130也可以集成在网络设备110-1中。在执行相应的安全操作之后，数据可以从网络设备110-1或网关130被传输到网络设备110-3。
此外，网络设备110还可以指gNB基站、gNB-DU和gNB-CU中的任一个。
作为通信网络100的示例，IAB***包括IAB施主和一个或多个IAB节点。IAB施主可以被实现为终止来自一个或多个IAB节点的无线回程无线电接口的gNB。IAB施主与核心网络具有有线/光纤连接。IAB施主可包括中央单元(CU)和一个或多个DU。
在IAB***是通过使用基于L2的方案实现的情况下，IAB节点可以包括DU，但不包括CU。在IAB***使用基于L3的方案实现的情况下，IAB节点可以包括DU或包括DU和CU。
在示例实施方式中，每个IAB节点在逻辑上包括移动终端(MT)，其保持与一个或多个上游节点的连接性(例如使用双连接性)。类似于包括MT的传统用户设备，IAB节点的MT可以使用无线电资源控制(RRC)信令来向其当前服务gNB CU提供备选上游节点的无线电链路测量。基于信号强度、信号质量等因素，可以由RRC触发IAB节点到不同上游节点的切换。施主CU还可以通过发送RRC连接重新配置消息，来添加或删除双/多连接(DC/MC)支路。IAB拓扑可能会随着无线电条件的波动、以及IAB节点的移动、添加或删除而随时间变化。DC支路的切换和添加或移除可以被设计为在几秒到几分钟的时间尺度上工作，这对应于MT通过蜂窝网络的宏观移动。
CU(例如IAB节点的施主-CU或CU)可以是逻辑节点，其可以包括功能(例如，gNB功能)，例如用户数据的传输、移动性控制、无线电接入网络共享、定位、会话管理等，除了那些专门分配给DU的功能以外。CU可以通过前传(F1)接口控制DU的操作。DU是一个逻辑节点，具体取决于功能拆分选项，它可以包括功能的子集(例如，gNB功能)。DU的操作可以由CU控制。
IAB施主可以服务于直接连接的IAB节点，例如网络设备110-2和IAB节点。IAB施主也可以服务于直接连接的终端设备(未示出)。IAB节点可以服务于直接连接到IAB节点的一个或多个终端设备。例如，IAB节点可以服务于直接连接到IAB节点的终端设备120。
可以理解，IAB节点、中间节点和与IAB节点连接的终端设备的数量仅用于说明目的，并不表示任何限制。通信网络可以包括适合于实现本公开的示例实施方式的任何合适数量的IAB节点和终端设备。
目前，3GPP正在研究NR集成接入和回程。在IAB架构的示例中，F1-U的回程使用适配层或通用分组无线电服务(GPRS)隧道协议(GTP-U)与适配层结合。图2示出了IAB架构的示例协议栈。
如图2所示，由适配承载的IP层通过IAB施主-DU的路由功能连接到前传的IP平面。在这个IP层，所有IAB节点都持有IP地址，这些地址可以从IAB施主CU-CP路由。
分配给IAB节点的IP地址可以基于IPv6邻居发现协议，其中DU充当IPv6路由器，通过一个或多个回程承载朝向IAB节点发送ICMPv6路由器广告(RA)。并不排除其他方法。扩展的IP平面允许在IAB节点DU和IAB施主CU-CP之间使用本地F1-C。在此IP路由平面上对信令流量可以使用符合TS 38.474的差异化服务代码点(DSCP)标记进行优先级排序。UE和MT的RRC使用信令无线承载(SRB)，它通过F1-C承载。
目前，要求IAB节点的IPv6地址与施主-DU相关。这是因为当施主-CU发送目的IP地址被设置为IAB节点的IPv6地址的IP分组(例如，携带F1应用协议(F1AP)消息或SCTP分组)时，IP分组将被路由到施主-DU。也即，施主-DU充当锚点，并且消息经由施主-DU被路由到IAB节点。对于IAB架构的用户屏幕，当施主-CU发送目的IP地址被设置为IAB节点地址的GTP-U分组时，GTP-U分组必须被路由到施主-DU。然后施主-DU将GTP-U分组路由到IAB节点。当IP分组的目的IP地址被设置为IAB节点的IPv6地址时，这并不排除发送到IAB节点的任何其他IP分组。这些IP分组将被路由到施主-DU。
5G RAN需要IPsec来保护逻辑接口，例如前传(F1)接口和NG接口。IPSec可用于对端到端IP流量(也称为IPSec传输模式)或站点到站点IPSec隧道(在两个VPN网关之间，也称为IPSec隧道模式)创建VPN隧道。在IPSec隧道模式下，原始IP分组(IP头部和数据载荷)被封装在另一个分组中。
在IAB中，建议将通用分组无线电服务(GPRS)隧道协议(GTP-U)隧道端点标识(TEID)映射到因特网协议版本6(IPv6)头部中的流标签中。这是有问题的，因为流标签字段是20位而GTP-UTE ID是32位。
如果对IP分组应用IPSec操作，一些信息可能隐藏在IP分组的受保护字段中。也即，除了IP分组的未受保护字段外，中间节点可能不会读取任何内容。
此外，IPsec的另一个问题是不能实现载荷平衡/等价多路径(ECMP)路由，这是因为IPsec隐藏了上层端口号并且在可用明文的头部字段中没有熵。
此外，主动-主动负载共享是重要的，因为它允许在多个链路/路径上的负载平衡流量，增加链路的利用率，并提供针对链路故障的弹性。对于ECMP多路径路由和L2以太网链路聚合分布两者，通常希望在同一链路/路径上保持对话，而不是部署基于分组的负载平衡。这需要识别会话或流，通常由源和目的MAC/IP地址以及源/目的L4端口来标识。当流量受IPsec保护时，只有源和目的MAC/IP地址是可见的。因此，因为这些字段中没有熵，负载平衡不起作用。
因此，本公开提出了一种基于IPv6的承载标识进行路由的方案。使用建议的方案，IAB可以使用IPv6 IPsec，而中间节点可以访问单个承载，因为TE ID现在在IPv6 SA的源地址中可见。中间IAB节点从明文的IPsec源IPv6地址字段中读取TEID。同时，带有IPv6 IPsec的ECMP是可能的，同样因为现在源IPv6地址字段变化并生成必要的熵。流量可以在主动-主动模式下基于流(对话)在两个或多个链路上进行负载分担。
图3示出了根据本公开的示例实施方式将承载标识映射到IPv6架构的过程300的示意图，将参考图1进行描述。在此示例中，过程300可以涉及如图1所示的网络设备110和网关130。
在图3所示的情况下，网络设备110-2可以为与其连接的终端设备120(例如图3所示的终端设备)分配无线资源，并且为数据无线电承载(DRB)分配310承载标识。网络设备110-2可以向网络设备110-1发送320包括承载标识的消息。该消息可以经由一个或多个中间网络节点(例如，网络设备110-3)被传输到网络设备110-1。承载标识可以指示用于从网络设备110-1到网络设备110-2的下行链路数据传输的隧道。例如，隧道可以是由GTP-U TEID标识的GTP-U隧道。
当网络设备110-1从例如核心网络接收分组，然后分组从网络设备110-1将被传输到网络设备110-2时，网络设备110-1将分组封装在GTP-U分组中。GTP-U分组包括来自从网络设备110-2接收的消息的承载标识。网络设备110-1将承载标识映射到与网络设备110-1相关联的IPv6头部中的源地址。网络设备110-1进一步生成330具有IPv6头部的IPv6分组和GTP-U分组。
图4示出了根据本公开的一些示例实施方式的IPv6头部400的示例的框图。在如图4所示的IPv6头部400中，从网络设备110-2获得的承载标识可以被映射到IPv6头部400的源地址字段401中的源地址。
在一些示例实施方式中，承载标识可以被映射到源地址中的接口标识。接口标识可以具有64位的长度，而承载标识可以具有32位的长度。因此，承载标识可以被映射到接口标识的某个范围内，例如接口标识的最后32位。
返回参考图3，网络设备110-1可以向网络设备110-3发送具有包括承载标识的IPv6头部的IPv6分组。网络设备110-3可以从IP分组的源地址中提取承载标识，并基于承载标识生成380包括符合回程适配协议(BAP)的分组的下行链路分组，以通过无线回程传输到网络设备110-2。
在一些示例实施方式中，为了数据安全，网络设备110-1可以基于IPsec封装IPv6分组。如上所述，IPsec可以包括两种封装模式，即，传输模式和隧道模式。
图5示出了根据本公开的一些示例实施方式的IPsec模式的示例的框图。两种模式的封装过程都可以参考图5进行详细说明。
图5示出了IPv6分组510，其可以是由网络设备110-1生成的IPv6分组。如图5所示，IPv6分组510可以具有原始IP头部511。在对IPv6分组510进行传输模式下的基于IPsec的封装操作后，生成封装分组520，其具有关联于IPv6分组510的封装字段522。在传输模式中，原始IP头部511中与源地址相关联的字段没有改变。也即，封装分组520中的头部521可以与IPv6包510中的原始IP头部511相同。
相比之下，如果针对IPv6分组510执行隧道模式下的基于IPsec的封装操作，则生成具有与IPv6分组510相关联的封装字段532的封装分组530。在隧道模式中，也可以封装原始IP头部511。因此，针对封装分组530需要新的IPv6头部531。此时，原始IP头部511的源地址中的承载标识可以被复制到新的IPv6头部531的源地址中，以保证承载标识被后续节点看到用于上行传输或下行传输。
隧道模式下的基于IPsec的封装操作可以由网络设备110-1执行。在一些示例实施方式中，例如，网络设备110-1实现安全网关功能，网络设备110-1可以封装IPv6分组，并且为封装的分组添加新的IPv6头部。类似地，原始IP头部的源地址中的承载标识可以被复制到新的IPv6头部的源地址中。网络设备110-1进一步向网络设备110-3传输360由网络设备110-1生成的IPv6分组。应当理解，从网络设备110-1发送的分组可以是未基于IPsec封装的分组，也可以是基于上述封装操作的其中一种封装方式生成的封装分组。
在一些示例实施方式中，隧道模式下的基于IPsec的封装操作也可以由外部设备执行，例如网关130。返回参见图3，在一些示例实施方式中，网络设备110-1可以将IPv6分组发送340到安全网关130。安全网关可以将IPv6分组封装350到IPSec分组中，并且为封装的分组添加新的IPv6头部。类似地，原始IP头部的源地址中的承载标识可以被复制到新的IPv6头部的源地址中。安全网关可以将封装的分组发送370到网络设备110-3。
当网络设备110-3从网络设备110-1或从网关130接收到IPSec包时，网络设备110-3也可以从IPSec分组的源地址中提取承载标识。网络设备110-3可以基于承载标识生成380包括符合回程适配协议(BAP)的数据分组的下行链路分组，以通过无线回程发送到网络设备110-2。承载标识可以被映射到回程适配协议头部中的另一个承载标识，或者承载标识可以用于选择回程(BH)无线电链路控制(RLC)信道/承载。后者意味着承载标识被映射到用于标识BH RLC信道/承载的逻辑信道标识。
以此方式，IAB可以使用IPv6 IPsec，而中间节点可以访问单独的承载，这是因为TE ID现在在IPv6头部的源地址中是可见的。中间节点从明文的IPsec源IPv6地址字段中读取TE ID。
此外，如上所述，对于ECMP多路径路由和L2以太网链路聚合分布，通常希望在相同链路/路径上一起保持对话并且不部署基于分组的负载平衡。
在IPsec隧道模式下，外部IP头部的IPv6源地址包括TE ID。这意味着对于每个新的承载(例如，对话)，存在单独的IPsec隧道源地址。
在IPsec传输模式下，不存在单独的IPsec隧道源地址，但是原始IPv6源地址是可见的。因此，对于IPsec传输模式，类似地，每个新对话都可以由IPv6源地址(具有被包括在接口ID部分的TE ID)来标识。
应当注意，在从gNB到核心网络的路径上的任何网络节点上，通常也在具有GTP-U隧道的任何两个移动网络元素之间，利用ECMP和/或链路聚合的负载平衡也是可能的。
例如，在从gNB到用户平面功能(UPF)的路径的情况下，gNB将由UPF分配的TE ID映射到其IPv6源地址字段，用于上行链路方向。对于下行方向，UPF将由gNB分配的TE ID映射到其IPv6源地址字段。对于来自gNB-CU和gNB-DU的路径，由CU分配的TE ID被DU映射到其源IPv6地址。由DU分配的TE ID被CU映射到其源IPv6地址。
对于与ECMP的负载分担，使用如下常用字段作为示例：
源MAC地址(源MAC可见)
目的MAC地址(目的MAC可见)
源IP地址(利用IPsec的可见外部源IP)
目的IP地址(利用IPsec的可见外部目标IP)
L4源端口(利用IPsec的不可见源端口)
L4目标端口(利用IPsec的不可见源端口)
协议(IPsec外部可见)
利用IPsec隧道模式，当TE ID如所提议的被包括在IPv6源地址中时，IPsec隧道源地址发生变化。这意味着可以让ECMP负载共享哈希算法基于TEID将流量划分为一个链路和另一链路。应当理解，可以存在任意数量的等价路径。利用IPsec传输模式，只有单个IP源地址，该地址因TEID而异。任何中间路由器/交换机元件现在都可以使用ECMP或链路聚合来实现负载共享流量。
以太网层存在相同的问题。分发算法没有被IEEE 802.1ax标准化。
以太网链路聚合(802.1ax)可以将流量划分为两个(或更多)链路，同样通常基于相同输入和另外的以太网源和目的MAC地址，以及以太网类型：
源IP地址(利用IPsec的可见外部源IP)
目的IP地址(利用IPsec的可见外部目标IP)
源MAC地址(源MAC可见)
目的MAC地址(目的MAC可见)
L4源端口(利用IPsec的不可见源端口)
L4目标端口(利用IPsec的不可见源端口)
利用该解决方案，源IPv6地址基于会话而变化，因为它包括TE ID(即使所有其他字段都相同)。当链路聚合分发算法也使用源IP时，可以分发IPsec隧道流量。任何中间路由器/交换机元件现在都可以使用ECMP或链路聚合来实现负载共享流量。
将参考图6至图8描述根据本公开的示例实施方式的更多细节。
图6示出了根据本公开的一些示例实施方式的用于将承载标识映射到因特网协议版本6(IPv6)架构的示例方法600的流程图。方法600可以在如图1所示的网络设备110-1处实现。出于讨论的目的，将参考图1描述方法600。
在610处，网络设备110-1从第二设备获取指示隧道的承载标识。
在一些示例实施方式中，网络设备110-1可以将承载标识映射为第一源地址的接口标识，基于映射的接口标识生成第一头部，并且基于第一头部生成第一分组。
在620处，网络设备110-1生成符合第一协议的第一分组，第一分组包括第一头部，第一头部是通过将承载标识映射到第一头部中的第一源地址而生成的。
在一些示例实施方式中，网络设备110-1可以进一步在不改变与第一头部中的第一源地址相关联的字段的情况下，基于第二协议封装第一分组。
在一些示例实施方式中，网络设备110-1可以进一步基于第二协议封装第一分组，将第一头部中的第一源地址映射到第二头部中的第二源地址，并且基于封装的分组和第二头部，生成符合第二协议的第二分组。
在一些示例实施方式中，网络设备110-1可以进一步将第一分组发送到网关130，用于基于第二协议封装第一分组。
在一些示例实施方式中，第二协议是传输模式中的因特网协议安全协议族。
在一些示例实施方式中，第二协议是隧道模式中的因特网协议安全协议族。
在一些示例实施方式中，网络设备110-1可以进一步向第四设备发送第一分组，以使得第四设备获取承载标识。
在一些示例实施方式中，第一协议是因特网协议版本6。
图7示出了根据本公开的一些示例实施方式的用于将承载标识映射到因特网协议版本6(IPv6)架构的示例方法700的流程图。方法700可以在如图1所示的网关130处实现。出于讨论的目的，将参考图1描述方法700。
在710处，网关130从第一设备接收符合第一协议的第一分组，第一分组包括第一头部，第一头部是通过将承载标识映射到第一源地址而生成的。
在720处，网关130基于第二协议封装第一分组。
在730处，网关130将第一头部中的第一源地址的承载标识映射到第二头部中的第二源地址。
在740处，网关130基于封装的分组和第二头部，生成符合第二协议的第二分组。
在一些示例实施方式中，第二协议是隧道模式中的因特网协议安全协议族。
在一些示例实施方式中，第一协议是因特网协议版本6。
图8示出了根据本公开的一些示例实施方式的用于将承载标识映射到因特网协议版本6(IPv6)架构的示例方法800的流程图。方法800可以在如图1所示的网络设备110-3处实现。出于讨论的目的，将参考图1描述方法800。
在810处，网络设备110-3从网络设备110-1接收符合第一协议的第一分组，第一分组包括第一头部。
在820处，网络设备110-3确定第一头部的第一源地址中的承载标识。
在830处，网络设备110-3根据承载标识生成符合第三协议的第三分组，以使得第三分组能够被映射到回程信道。第三分组可以包括第三头部，该第三头部是通过将承载标识映射至第三头部中的另一承载标识来生成的。备选地，承载标识被用于将第三分组映射至回程无线电链路控制(RLC)信道和相应的逻辑信道标识(LCID)。
在一些示例实现方式中，第一协议是因特网协议版本6，并且第三协议是回程适配协议。
在一些示例实现方式中，能够执行方法600的装置(例如，在网络设备110-1处实现)可以包括用于执行方法600的各个步骤的部件。这些装置可以以任意适合的形式实现。例如，这些装置可以以电路或者软件模块来实现。
在一些示例实施方式中，该装置包括：用于从第二设备获取指示隧道的承载标识的部件；以及用于生成符合第一协议的第一分组的部件，第一分组包括第一头部，第一头部是通过将承载标识映射到第一头部中的第一源地址而生成的。
在一些示例实现方式中，能够执行方法700的装置(例如，在网关130处实现)可以包括用于执行方法700的各个步骤的部件。这些装置可以以任意适合的形式实现。例如，这些装置可以以电路或者软件模块来实现。
在一些示例实施方式中，该装置包括：用于从第一设备接收符合第一协议的第一分组的部件，第一分组包括第一头部，第一头部是通过将承载标识映射到第一源地址而生成的；用于基于第二协议封装第一分组的部件；用于将第一头部中的第一源地址的承载标识映射到第二头部中的第二源地址的部件；以及用于基于封装的分组和第二头部的部件，生成符合第二协议的第二分组。
在一些示例实现方式中，能够执行方法800的装置(例如，在网络设备110-3处实现)可以包括用于执行方法800的各个步骤的部件。这些装置可以以任意适合的形式实现。例如，这些装置可以以电路或者软件模块来实现。
在一些示例实施方式中，该装置包括：用于从第一设备接收符合第一协议的第一分组的部件，第一分组包括第一头部；用于确定第一头部的第一源地址中的承载标识的部件；以及用于根据承载标识生成符合第三协议的第三分组的部件，以使得第三分组能够被映射到回程信道。
图9是适合于实现本公开的实施方式的设备900的简化框图。可以提供设备900来实现通信设备，例如图1所示的网络设备110。如图所示，设备900包括一个或多个处理器910、一个或多个与处理器910耦合的存储器920，以及耦合到处理器910的一个或多个发射器和/或接收器(TX/RX)940。
TX/RX 940用于双向通信。TX/RX 940具有至少一个天线以方便通信。通信接口可以表示与其他网络元件通信所需的任何接口。
处理器910可以是适用于本地技术网络的任何类型，并且作为非限制性示例，可以包括以下一种或多种：通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)和基于多核处理器架构的处理器。设备900可以具有多个处理器，例如在时间上从属于同步主处理器的时钟的专用集成电路芯片。
存储器920可以包括一个或多个非易失性存储器和一个或多个易失性存储器。非易失性存储器的示例包括但不限于只读存储器(ROM)924、电可编程只读存储器(EPROM)、闪存、硬盘、光盘(CD)、数字视频磁盘(DVD)和其他磁存储和/或光存储。易失性存储器的示例包括但不限于随机存取存储器(RAM)922和在断电持续时间内不会持续的其他易失性存储器。
计算机程序930包括由相关联的处理器910执行的计算机可执行指令。程序930可以存储在ROM 924中。处理器910可以通过将程序930加载到RAM 922中来执行任何合适的动作和处理。
本公开的实施方式可以通过程序930来实现，使得设备900可以执行参考图3至图8所讨论的本公开的任何过程。本发明实施方式也可以通过硬件或者软硬件结合的方式来实现。
在一些实施方式中，程序930可以有形地包含在计算机可读介质中，该计算机可读介质可以包括在设备900中(例如在存储器920中)或设备900可访问的其他存储设备中。设备900可以将程序930从计算机可读介质加载到RAM 922以供执行。计算机可读介质可以包括任何类型的有形非易失性存储器，例如ROM、EPROM、闪存、硬盘、CD、DVD等。图10示出了CD或DVD形式的计算机可读介质1000的示例。计算机可读介质具有存储在其上的程序930。
通常，本公开的各种实施方式可以以硬件或专用电路、软件、逻辑或其任何组合来实现。一些方面可以以硬件来实现，而其他方面可以以可以由控制器、微处理器或其他计算设备执行的固件或软件来实现。虽然本公开的实施方式的各个方面被图示和描述为框图、流程图或使用一些其他图示，但是应当理解，作为非限制示例，本文所描述的框、装置、***、技术或方法可以以硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其他计算设备或其某种组合来实现。
本公开还提供有形地存储在非暂时性计算机可读存储介质上的至少一种计算机程序产品。计算机程序产品包括计算机可执行指令，例如包括在程序模块中的那些，在目标真实处理器或虚拟处理器上的设备中执行，以实现如上文参考图2至图6所述的方法500和600。通常，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、库、对象、类、组件、数据结构等。在各种实施方式中，程序模块的功能可以根据需要在程序模块之间组合或拆分。用于程序模块的机器可执行指令可以在本地或分布式设备内执行。在分布式设备中，程序模块可以位于本地和远程存储介质中。
可以用一种或多种编程语言的任意组合来编写用于执行本公开的方法的程序代码。可以将这些程序代码提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，以使得该程序代码在由处理器或控制器执行时，使流程图和/或框图中指定的功能/操作被实现。程序代码可以完全在机器上执行、部分在机器上执行、作为独立软件包执行、部分在机器上部分在远程机器上执行或者完全在远程机器或服务器上执行。
在本公开的上下文中，计算机程序代码或相关数据可以由任何合适的载体携带以使得设备、设备或处理器能够执行如上所述的各种过程和操作。载体的示例包括信号、计算机可读介质等。
计算机可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读存储介质。计算机可读介质可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外或半导体***、装置或设备，或前述各项的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例将包括：具有一根或多根电线的电连接、便携式计算机软盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、光存储设备、磁存储设备或前述各项的任何合适的组合。
此外，虽然以特定的顺序描绘了操作，但这不应被理解为要求以所示出的特定顺序或以连续的顺序执行这样的操作，或者执行所有图示出的操作以实现期望的结果。在某些情形中，多任务和并行处理可能是有利的。同样，虽然以上讨论中包含若干特定的示例实施方式细节，但是这些不应被解释为对本公开范围的限制，而应被解释为对可能特定于特定实施方式的特征的描述。在分开的实施方式的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施方式中被组合实现。相反，在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可以分开地实现在多个实施方式中或以任何合适的子组合来实现。
虽然已经以特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了本公开，但是应当理解，在所附权利要求中定义的本公开不一定局限于上述特定特征或动作。而是，上述特定特征和动作作为实现权利要求的示例形式而被公开。
Claims (32)
1.一种第一设备，包括：
至少一个处理器；以及
至少一个存储器，其包括计算机程序代码；
所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使所述第一设备至少：
从第二设备获取指示隧道的承载标识；以及
生成符合因特网协议版本6IPv6的第一分组，所述第一分组包括第一头部，所述第一头部是通过将所述承载标识映射到所述第一头部中的第一源地址而被生成的，
其中所述第一设备还被使得：
当第二协议被配置为传输模式中的因特网协议安全协议族时，在不改变与所述第一头部中的所述第一源地址相关联的字段的情况下，基于所述第二协议封装所述第一分组；或者
当所述第二协议被配置为隧道模式中的因特网协议安全协议族时，将所述第一头部中的所述第一源地址中的所述承载标识复制到第二源地址中，以生成第二头部。
2.根据权利要求1所述的第一设备，其中所述第一设备被使得通过以下方式生成所述第一分组：
将所述承载标识映射到所述第一源地址的接口标识；
基于被映射的所述接口标识生成所述第一头部；以及
基于所述第一头部生成所述第一分组。
3.根据权利要求1所述的第一设备，其中所述第一设备还被使得：当所述第二协议被配置为隧道模式中的因特网协议安全协议族时：
基于所述第二协议封装所述第一分组；
将所述第一头部中的所述第一源地址映射到所述第二头部中的所述第二源地址；以及
基于被封装的所述分组和所述第二头部，生成符合所述第二协议的第二分组。
4.根据权利要求1所述的第一设备，其中所述第一设备还被使得：
将所述第一分组发送到第三设备，所述第三设备用于基于第二协议封装所述第一分组。
5.根据权利要求4所述的第一设备，其中所述第三设备是安全网关。
6.根据权利要求1所述的第一设备，其中所述第一设备是网络设备并且所述第二设备是网络设备。
7.根据权利要求1所述的第一设备，其中所述第一设备还被使得：
向第四设备发送所述第一分组，以使得所述第四设备能够获取所述承载标识。
8.一种第三设备，包括：
至少一个处理器；以及
至少一个存储器，包括计算机程序代码；
所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起来使得所述第三设备至少：
从第一设备接收符合因特网协议版本6IPv6的第一分组，所述第一分组包括第一头部，所述第一头部是通过将承载标识映射到第一源地址而被生成的；
基于第二协议封装所述第一分组；
将所述第一头部中的所述第一源地址的所述承载标识映射到第二头部中的第二源地址；以及
基于被封装的所述分组和所述第二头部，生成符合所述第二协议的第二分组。
9.根据权利要求8所述的第三设备，其中所述第三设备包括安全网关。
10.根据权利要求8所述的第三设备，其中所述第二协议是隧道模式中的因特网协议安全协议族。
11.根据权利要求8所述的第三设备，其中所述第一设备是网络设备。
12.一种第四设备，包括：
至少一个处理器；以及
至少一个存储器，包括计算机程序代码；
所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起来使得所述第四设备至少：
从第一设备接收符合因特网协议版本6IPv6的第一分组，所述第一分组包括第一头部；
确定所述第一头部的第一源地址中的承载标识；以及
根据所述承载标识生成符合回程适配协议的第三分组，以使得所述第三分组能够被映射到回程信道。
13.根据权利要求12所述的第四设备，其中所述第一设备是网络设备并且所述第四设备是网络设备。
14.一种方法，包括：
从第二设备获取指示隧道的承载标识；以及
生成符合因特网协议版本6IPv6的第一分组，所述第一分组包括第一头部，所述第一头部是通过将所述承载标识映射到所述第一头部中的第一源地址而被生成的，其中还包括：
当第二协议被配置为传输模式中的因特网协议安全协议族时，在不改变与所述第一头部中的所述第一源地址相关联的字段的情况下，基于所述第二协议封装所述第一分组；或者
当所述第二协议被配置为隧道模式中的因特网协议安全协议族时，将所述第一头部中的所述第一源地址中的所述承载标识复制到第二源地址中，以生成第二头部。
15.根据权利要求14所述的方法，其中生成所述第一分组包括：
将所述承载标识映射到所述第一源地址的接口标识；
基于被映射的所述接口标识生成所述第一头部；以及
基于所述第一头部生成所述第一分组。
16.根据权利要求14所述的方法，还包括：当所述第二协议被配置为隧道模式中的因特网协议安全协议族时：
基于所述第二协议封装所述第一分组；
将所述第一头部中的所述第一源地址映射到所述第二头部中的所述第二源地址；以及
基于被封装的所述分组和所述第二头部，生成符合所述第二协议的第二分组。
17.根据权利要求14所述的方法，还包括：
将所述第一分组发送到第三设备，所述第三设备用于基于第二协议封装所述第一分组。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述第三设备是安全网关。
19.根据权利要求14所述的方法，其中能够用于执行所述方法的第一设备是网络设备并且所述第二设备是网络设备。
20.根据权利要求14所述的方法，还包括：
向第四设备发送所述第一分组，以使得所述第四设备能够获取所述承载标识。
21.一种方法，包括：
从第一设备接收符合因特网协议版本6IPv6的第一分组，所述第一分组包括第一头部，所述第一头部是通过将承载标识映射到第一源地址而生成的；
基于第二协议封装所述第一分组；
将所述第一头部中的所述第一源地址的所述承载标识映射到第二头部中的第二源地址；以及
基于被封装的所述分组和所述第二头部，生成符合所述第二协议的第二分组。
22.根据权利要求21所述的方法，其中能够用于执行所述方法的第三设备包括安全网关。
23.根据权利要求21所述的方法，其中所述第二协议是隧道模式中的因特网协议安全协议族。
24.根据权利要求21所述的方法，其中所述第一设备是网络设备。
25.一种方法，包括：
从第一设备接收符合因特网协议版本6IPv6的第一分组，所述第一分组包括第一头部；
确定所述第一头部的第一源地址中的承载标识；以及
基于所述承载标识，生成符合回程适配协议的第三分组，以使得所述第三分组能够被映射到回程信道。
26.根据权利要求25所述的方法，其中所述第一设备是网络设备并且能够用于执行所述方法的第四设备是网络设备。
27.一种装置，包括：
用于从第二设备获取指示隧道的承载标识的部件；以及
用于生成符合因特网协议版本6IPv6的第一分组的部件，所述第一分组包括第一头部，所述第一头部是通过将所述承载标识映射到所述第一头部中的第一源地址而被生成的，其中还包括：
当第二协议被配置为传输模式中的因特网协议安全协议族时，用于在不改变与所述第一头部中的所述第一源地址相关联的字段的情况下基于所述第二协议封装所述第一分组的部件；或者
当所述第二协议被配置为隧道模式中的因特网协议安全协议族时，用于将所述第一头部中的所述第一源地址中的所述承载标识复制到第二源地址中以生成第二头部的部件。
28.一种装置，包括：
用于从第一设备接收符合因特网协议版本6IPv6的第一分组的部件，所述第一分组包括第一头部，所述第一头部是通过将承载标识映射到第一源地址而被生成的；
用于基于第二协议封装所述第一分组的部件；
用于将所述第一头部中的所述第一源地址的所述承载标识映射到第二头部中的第二源地址的部件；以及
用于基于被封装的所述分组和所述第二头部生成符合所述第二协议的第二分组的部件。
29.一种装置，包括：
用于从第一设备接收符合因特网协议版本6IPv6的第一分组的部件，所述第一分组包括第一头部；
用于确定所述第一头部的第一源地址中的承载标识的部件；以及
用于根据所述承载标识生成符合回程适配协议的第三分组的部件，以使得所述第三分组能够被映射到回程信道。
30.一种非瞬态计算机可读介质，包括程序指令，所述程序指令用于使装置至少执行根据权利要求14-20中任一项所述的方法。
31.一种非瞬态计算机可读介质，包括程序指令，所述程序指令用于使装置至少执行根据权利要求21-24中任一项所述的方法。
32.一种非瞬态计算机可读介质，包括程序指令，所述程序指令用于使装置至少执行根据权利要求25-26中任一项所述的方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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