CN115913904A - 基于流控制传输协议的数据通信方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种基于流控制传输协议的数据通信方法、装置及设备，涉及通信技术领域。该方法可以应用于通信***，通信***包括一主接入与移动管理功能AMF网元和至少一个备AMF网元，该方法包括：若确定主AMF网元对应的第一流控制传输链路故障，则通过第一备AMF网元对应的第二流控制传输链路接收目标接入网设备发送的目标新一代协议接口NGAP报文；通过第一备AMF网元对目标NGAP报文进行处理，并向目标接入网设备返回目标NGAP响应报文，实现了在第一流控制传输链路故障的情况下，可以及时通过第二流控制传输链路接收目标接入网设备发送的目标NGAP报文，避免NGAP报文传输失败的情况，可以提高通信***的可靠性。

Description

基于流控制传输协议的数据通信方法、装置及设备

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别涉及一种基于流控制传输协议的数据通信方法、装置及设备。

背景技术

流控制传输协议(Stream Control Transmission Protocol，SCTP)是一种在网络连接两端之间同时传输多个数据流的协议。结合3GPP规范，将SCTP协议应用于接入网有关的通信时，在一个接入与移动管理功能(access and mobility management function，AMF)网元与接入网之间只建立一个单一SCTP关联，且单个UE关联信令将使用一个SCTP流，并且该流在UE关联信令的通信期间不应被更改。

现有技术中，数据通信过程中，一般通过VIP技术设置主AMF的IP地址，以使主AMF对外提供一下虚拟的IP，若主AMF故障，则将这个虚拟的IP迁移至备AMF来保证正常数据通信。

但由于VIP技术的局限性，将虚拟的IP迁移至备AMF后，由于备AMF上没有保存主AMF上SCTP协议栈的状态，因此，无法及时恢复SCTP链路，那么此时SCTP就会断开，NGAP信令就无法传输，数据通信的可靠性难以保证。

发明内容

本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种基于流控制传输协议的数据通信方法、装置及设备，可以提高通信***的可靠性。

为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种基于流控制传输协议的数据通信方法，应用于通信***，所述通信***包括一主接入与移动管理功能AMF网元和至少一个备AMF网元，所述主AMF网元被配置为对应第一流控制传输链路，各所述备AMF被配置为对应第二流控制传输链路，所述方法包括：

若确定所述主AMF网元对应的第一流控制传输链路故障，则通过至少一个备AMF网元中的第一备AMF网元对应的第二流控制传输链路接收目标接入网设备发送的目标新一代协议接口NGAP报文，其中，各所述备AMF网元同步存储有所述主AMF网元通过第一流控制传输链路接收的所述目标接入网设备发送的NGAP报文，所述目标NGAP报文包括所述接入网分配的NGAP标识符；

通过所述第一备AMF网元对所述目标NGAP报文进行处理，并向所述目标接入网设备返回目标NGAP响应报文，所述目标NGAP响应报文包括所述第一备AMF网元分配的NGAP标识符。

在可选的实施方式中，所述方法还包括：

通过各所述AMF网元接收所述目标接入网设备发送的NGAP设置请求，所述NGAP设置请求包括所述目标接入网设备的标识、所述目标接入网设备对应的位置区域范围；

各所述AMF网元根据所述NGAP设置请求，向所述目标接入网设备发送NGAP设置响应，所述NGAP设置响应包括各所述AMF网元的标识。

在可选的实施方式中，所述通信***包括：由所述主AMF网元与至少一个备AMF网元构建的目标集群，所述第一备AMF网元基于所述目标集群的选举机制确定。

在可选的实施方式中，所述备AMF网元包括多个，所述方法还包括：

基于ZooKeeper集群，在多个备AMF网元中竞选确定所述第一备AMF网元，并设置所述第一备AMF网元的权重为第一预设权重值，多个所述备AMF网元中其他备AMF网元的权重为第二预设权重值，所述第一预设权重值高于所述第二预设权重值，其中，各所述备AMF网元的权重用于指示各所述备AMF网元的选举状态。

在可选的实施方式中，所述各所述AMF网元根据所述NGAP设置请求，向所述目标接入网设备发送NGAP设置响应，包括：

所述第一备AMF网元根据所述NGAP设置请求和所述第一预设权重值，生成所述NGAP设置响应，所述NGAP设置响应还包括：所述第一备AMF网元处于领导状态，所述第一备AMF网元的领导状态用于指示通过所述第一备AMF网元对应的第二流控制传输链路接收所述目标接入网设备发送的目标NGAP报文。

在可选的实施方式中，所述方法还包括：

若确定所述主AMF网元存在下述至少一种故障，则确定所述主AMF网元对应的第一流控制传输链路故障，其中，所述至少一种故障包括：

主AMF网元设备故障、主AMF网元的网络地址不可达、主AMF网元中软件***故障。

在可选的实施方式中，所述第一流控制传输链路和所述第二流控制传输链路的目标接入网设备的IP地址相同。

第二方面，本发明提供一种基于流控制传输协议的数据通信装置，应用于通信***，所述通信***包括一主接入与移动管理功能AMF网元和至少一个备AMF网元，所述主AMF网元被配置为对应第一流控制传输链路，各所述备AMF被配置为对应第二流控制传输链路，所述数据通信装置包括：

接收模块，用于若确定所述主AMF网元对应的第一流控制传输链路故障，则通过至少一个备AMF网元中的第一备AMF网元对应的第二流控制传输链路接收目标接入网设备发送的目标新一代协议接口NGAP报文，其中，各所述备AMF网元同步存储有所述主AMF网元通过第一流控制传输链路接收的所述目标接入网设备发送的NGAP报文，所述目标NGAP报文包括所述接入网分配的NGAP标识符；

处理模块，用于通过所述第一备AMF网元对所述目标NGAP报文进行处理，并向所述目标接入网设备返回目标NGAP响应报文，所述目标NGAP响应报文包括所述第一备AMF网元分配的NGAP标识符。

在可选的实施方式中，上述数据通信装置还包括：设置模块，用于各所述AMF网元接收所述目标接入网设备发送的NGAP设置请求，所述NGAP设置请求包括所述目标接入网设备的标识、所述目标接入网设备对应的位置区域范围；各所述AMF网元根据所述NGAP设置请求，向所述目标接入网设备发送NGAP设置响应，所述NGAP设置响应包括各所述AMF网元的标识。

在可选的实施方式中，所述通信***包括：由所述主AMF网元与至少一个备AMF网元构建的目标集群，所述第一备AMF网元基于所述目标集群的选举机制确定。

在可选的实施方式中，所述备AMF网元包括多个，所述接收模块，还用于基于ZooKeeper集群，在多个备AMF网元中竞选确定所述第一备AMF网元，并设置所述第一备AMF网元的权重为第一预设权重值，多个所述备AMF网元中其他备AMF网元的权重为第二预设权重值，所述第一预设权重值高于所述第二预设权重值，其中，各所述备AMF网元的权重用于指示各所述备AMF网元的选举状态。

在可选的实施方式中，所述设置模块，具体用于所述第一备AMF网元根据所述NGAP设置请求和所述第一预设权重值，生成所述NGAP设置响应，所述NGAP设置响应还包括：所述第一备AMF网元处于领导状态，所述第一备AMF网元的领导状态用于指示通过所述第一备AMF网元对应的第二流控制传输链路接收所述目标接入网设备发送的目标NGAP报文。

在可选的实施方式中，所述接收模块还用于若确定所述主AMF网元存在下述至少一种故障，则确定所述主AMF网元对应的第一流控制传输链路故障，其中，所述至少一种故障包括：

主AMF网元设备故障、主AMF网元的网络地址不可达、主AMF网元中软件***故障。

在可选的实施方式中，所述第一流控制传输链路和所述第二流控制传输链路的目标接入网设备的IP地址相同。

第三方面，本发明提供一种电子设备，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行如前述实施方式任一所述基于流控制传输协议的数据通信方法的步骤。

第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如前述实施方式任一所述基于流控制传输协议的数据通信方法的步骤。

本申请的有益效果是：

本申请实施例提供的基于流控制传输协议的数据通信方法、装置及设备中，该方法可以应用于通信***，通信***包括一主接入与移动管理功能AMF网元和至少一个备AMF网元，主AMF网元被配置为对应第一流控制传输链路，各备AMF被配置为对应第二流控制传输链路，该方法包括：若确定主AMF网元对应的第一流控制传输链路故障，则通过至少一个备AMF网元中的第一备AMF网元对应的第二流控制传输链路接收目标接入网设备发送的目标新一代协议接口NGAP报文，其中，各备AMF网元同步存储有主AMF网元通过第一流控制传输链路接收的目标接入网设备发送的NGAP报文，目标NGAP报文包括接入网分配的NGAP标识符；通过第一备AMF网元对目标NGAP报文进行处理，并向目标接入网设备返回目标NGAP响应报文，目标NGAP响应报文包括第一备AMF网元分配的NGAP标识符。应用本申请实施例，可以在主AMF网元对应的第一流控制传输链路故障的情况下，及时切换至第一备AMF网元，通过第一备AMF网元对应的第二流控制传输链路接收目标接入网设备发送的目标NGAP报文，可以避免通信过程中NGAP报文传输失败的情况，可以提高通信***的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种通信***的架构示意图；

图2是适用于本申请实施例提供的基于流控制传输协议的数据通信方法的通信***的网络架构的示意图；

图3为本申请实施例提供的一种基于流控制传输协议的数据通信方法的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种基于流控制传输协议的数据通信方法的流程示意图；

图5为本申请实施例提供的又一种基于流控制传输协议的数据通信方法的流程示意图；

图6为本申请实施例提供的一种基于流控制传输协议的数据通信装置的功能模块示意图；

图7为本申请实施例提供的一种电子设备结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。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，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在介绍本申请之前，为了更好地理解本申请，首先对本申请中的相关名词进行解释说明：

流控制传输协议(Stream Control Transmission Protocol，SCTP)是一种在网络连接两端之间同时传输多个数据流的协议，SCTP层可以提供信令消息的可靠传输。

新一代协议接口(Protocol for NG Interface，NGAP)是5G网络中用于Ng-RAN(5G接入网)与5GC中AMF间通信的应用层协议。

图1为本申请实施例提供的一种通信***的架构示意图，如图1所示，该通信***包括一个或多个核心网网元组成的核心网110，目标接入网设备120，以及一个或多个终端设备130。需要说明的是，本申请实施例所提供的方法可以应用于该通信***中，具体通信内容可参见下述方法实施例的具体部分。

其中，上述目标接入网设备为位于上述通信***的网络侧，其可以包括接入网中在空中接口上通过一个或多个扇区与无线终端通信的设备。该目标接入网设备包括但不限于：演进型节点B(evolved node B，eNB)、无线网络控制器(radio network controller，RNC)、节点B(node B，NB)、基站控制器(base station controller，BSC)、基站收发台(basetransceiver station，BTS)、家庭基站(例如，home evolved nodeB，或home node B，HNB)、基带单元(base band unit，BBU)，无线保真(wireless fidelity，WIFI)***中的接入点(access point，AP)、无线中继节点、无线回传节点、传输点(transmission and receptionpoint，TRP或者transmission point，TP)等，还可以为5G，如，NR，***中的gNB，或，传输点(TRP或TP)，5G***中的基站的一个或一组(包括多个天线面板)天线面板，或者，还可以为构成gNB或传输点的网络节点，如基带单元(BBU))，或，分布式单元(distribute dunit，DU)等。

在一些部署中，gNB可以包括集中式单元(centralized unit，CU)和DU。gNB还可以包括射频单元(radio unit，RU)。CU实现gNB的部分功能，DU实现gNB的部分功能，比如，CU实现无线资源控制(radio resource control，RRC)，分组数据汇聚层协议(packet dataconvergence protocol，PDCP)层的功能，DU实现无线链路控制(radio link control，RLC)、媒体接入控制(media access control，MAC)和物理(physical，PHY)层的功能。由于RRC层的信息最终会变成PHY层的信息，或者，由PHY层的信息转变而来，因而，在这种架构下，高层信令，如RRC层信令，也可以认为是由DU发送的，或者，由DU+CU发送的。可以理解的是，目标接入网设备可以为CU节点、或DU节点、或包括CU节点和DU节点的设备。此外，CU可以划分为接入网(radio access network，RAN)中的目标接入网设备，也可以将CU划分为核心网(core network，CN)中的目标接入网设备，在此不做限制。

其中，接入网(access network，AN)，可以为特定区域的授权用户提供入网功能，并能够根据用户的级别，业务的需求等使用不同质量的传输隧道。接入网络可以为采用不同接入技术的接入网络。目前的无线接入技术有两种类型：第三代合作伙伴计划(3rdgeneration partnership project，3GPP)接入技术(例如3G、4G或5G***中采用的无线接入技术)和非第三代合作伙伴计划(non-3GPP)接入技术。3GPP接入技术是指符合3GPP标准规范的接入技术，采用3GPP接入技术的接入网络称为无线接入网络(radio accessnetwork，RAN)，其中，5G***中的目标接入网设备称为下一代基站节点(next generationNode Base station，gNB)。非3GPP接入技术是指不符合3GPP标准规范的接入技术，例如，以WIFI中的接入点(access point，AP)为代表的空口技术。基于无线通信技术实现接入网络功能的接入网可以称为无线接入网(radio access network，RAN)。无线接入网能够管理无线资源，为终端提供接入服务，进而完成控制信号和用户数据在终端和核心网之间的转发。

上述终端设备为接入上述通信***，且具有无线收发功能的终端或可设置于该终端的芯片或芯片***。该终端设备可以称用户设备、终端、接入终端、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、无线通信设备、用户代理或用户装置。UE还可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(session initiation protocol，SIP)电话、无线本地环路(wireless local loop，WLL)站、个人数字助理(personal digitalassistant，PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、可穿戴设备，5G网络中的终端设备或者未来演进的公用陆地移动通信网络(public land mobile network，PLMN)中的终端设备等，还可以是端设备，逻辑实体，智能设备，如手机，智能终端等终端设备，或者服务器，网关，基站，控制器等通信设备，或者物联网设备，如传感器，电表，水表等物联网(Internet of things，IoT)设备。本申请实施例对此并不限定。

上述核心网网元为位于上述通信***的网络侧，且通过上述目标接入网设备为终端设备提供网络服务的设备或可设置于该设备的芯片或芯片***。该核心网网元可以是独立的人工智能功能(artificial intelligence function，AIF)网元，也可以是具有AI功能的核心网网元，如接入与移动管理功能(access and mobility management function，AMF)实体、会话管理功能(session management function，SMF)实体、用户平面功能(UserPlane Function，UPF)实体、策略控制功能(policy control function，PCF)实体、统一数据管理(unified data management，UDM)实体等。

其中，接入与移动管理功能(access and mobility management function，AMF)实体：主要用于移动性管理和接入管理等，可以用于实现移动性管理实体(mobilitymanagement entity，MME)功能中除会话管理之外的其它功能，例如，合法监听、或接入授权(或鉴权)等功能。在本申请实施例中，可用于实现接入和移动管理网元的功能。

会话管理功能(session management function，SMF)实体：主要用于会话管理、UE的网际协议(Internet Protocol，IP)地址分配和管理、选择可管理用户平面功能、策略控制、或收费功能接口的终结点以及下行数据通知等。在本申请实施例中，可用于实现会话管理网元的功能。

用户平面功能(User Plane Function，UPF)实体：即，数据面网关。可用于分组路由和转发、或用户面数据的服务质量(quality of service，QoS)处理等。用户数据可通过该网元接入到数据网络(data network，DN)。在本申请实施例中，可用于实现用户面网关的功能。

策略控制功能(policy control function，PCF)实体：用于指导网络行为的统一策略框架，为控制平面功能网元(例如AMF，SMF网元等)提供策略规则信息等。

统一数据管理(unified data management，UDM)实体：用于处理用户标识、接入鉴权、注册、或移动性管理等。

图2是适用于本申请实施例提供的基于流控制传输协议的数据通信方法的通信***的网络架构的示意图。如图2所示，各核心网元可以参加该网络架构建立通信连接，其中，N1接口为终端与AMF实体之间的参考点；N2接口为AN和AMF实体的参考点，用于非接入层(non-access stratum，NAS)消息的发送等；N3接口为(R)AN和UPF实体之间的参考点，用于传输用户面的数据等；N4接口为SMF实体和UPF实体之间的参考点，用于传输例如N3连接的隧道标识信息，数据缓存指示信息，以及下行数据通知消息等信息；N6接口为UPF实体和DN之间的参考点，用于传输用户面的数据等。

需要说明的是，本申请实施例中主AMF网元、各备AMF网元与通信***中其他网元的连接方式可参见图2所示AMF实体的连接方式，在此不再赘述。

应理解，上述应用于本申请实施例的网络架构仅是举例说明的从传统点到点的架构和服务化架构的角度描述的网络架构，适用本申请实施例的网络架构并不局限于此，任何能够实现上述各个网元的功能的网络架构都适用于本申请实施例。

还应理解，图2中所示的AMF实体、SMF实体、UPF实体、PCF实体以及UDM实体可以理解为核心网中用于实现不同功能的网元，例如可以按需组合成网络切片。这些核心网网元可以各自独立的设备，也可以集成于同一设备中实现不同的功能，本申请对此不做限定。

下文中，为便于说明，将用于实现AMF的实体记作AMF，将用于实现PCF的实体记作PCF。应理解，上述命名仅为用于区分不同的功能，并不代表这些网元分别为独立的物理设备，本申请对于上述网元的具体形态不作限定，例如，可以集成在同一个物理设备中，也可以分别是不同的物理设备。此外，上述命名仅为便于区分不同的功能，而不应对本申请构成任何限定，本申请并不排除在5G网络以及未来其它的网络中采用其他命名的可能。例如，在6G网络中，上述各个网元中的部分或全部可以沿用5G中的术语，也可能采用其他名称等。在此进行统一说明，以下不再赘述。

还应理解，图2中的各个网元之间的接口名称只是一个示例，具体实现中接口的名称可能为其他的名称，本申请对此不作具体限定。此外，上述各个网元之间的所传输的消息(或信令)的名称也仅仅是一个示例，对消息本身的功能不构成任何限定。

现有技术中，一般通过VIP技术设置主AMF的IP地址，若主AMF故障，则将这个虚拟的IP迁移至备AMF来保证正常数据通信，但由于VIP技术的局限性，将虚拟的IP迁移至备AMF后，由于备AMF上没有保存主AMF上SCTP协议栈的状态，因此，无法及时恢复SCTP链路，数据通信的可靠性难以保证。

有鉴于此，本申请提供一种流控制传输协议的数据通信方法，应用该方法可以提高数据通信的可靠性。

图3为本申请实施例提供的一种基于流控制传输协议的数据通信方法的流程示意图，该方法可以应用于通信***，通信***包括一主接入与移动管理功能AMF网元和至少一个备AMF网元，主AMF网元被配置为对应第一流控制传输链路，各备AMF网元被配置为对应第二流控制传输链路。也就是说，对于该主AMF网元来说，其可以通过该第一SCTP链路与接入网传输NGAP报文，对于各备AMF网元，其也可以通过各第二SCTP链路与接入网传输NGAP报文。如图3所示，该方法包括：

S101、若确定主AMF网元对应的第一流控制传输链路故障，则通过至少一个备AMF网元中的第一备AMF网元对应的第二流控制传输链路接收目标接入网设备发送的目标新一代协议接口NGAP报文。

其中，各备AMF网元同步存储有主AMF网元和接入网通过第一流控制传输链路传输的NGAP报文，目标NGAP报文包括接入网分配的NGAP标识符(RAN NGAP ID)，也就是说，接入网可以在NGAP层为发送给AMF网元的NGAP报文分配相应地标识。基于该说明，还可以看出，各备AMF网元可以实时存储有主AMF网元与接入网之间交互的NGAP报文，其可以是接入网发送给主AMF网元的，也可以是主AMF网元发送给目标接入网设备的。

可选地，主AMF网元对应的第一流控制传输链路故障可以是由主AMF网元硬件问题、软件问题等引起的，在此不作限定。其中，在确定该第一流控制传输链路故障，那么此时则可以启用至少一个备AMF网元中的第一备AMF网元，可选地，第一备AMF网元可以是至少一个备AMF网元中的任一AMF网元，又或者，可以为其中的指定AMF网元，在此不作限定。

需要说明的是，在此通信过程中，由于各备AMF网元同步存储有主AMF网元和接入网通过第一流控制传输链路传输的NGAP报文，因此，可以使得各备AMF网元及时保存主AMF网元对应的第一SCTP协议栈的状态，保证各备AMF网元可以通过各第二SCTP链路及时接收目标接入网设备发送的目标NGAP报文。

对于该第一备AMF网元来说，此时则可以通过第二SCTP链路继续接收目标接入网设备发送的目标NGAP报文，当然，需要说明的是，第一备AMF也可以通过该第二SCTP链路向接入网发送目标NGAP报文的响应报文，实现双向交互。

在一些实施例中，上述目标NGAP报文可以包括：与UE相关服务的NGAP报文和非UE相关服务的NGAP报文，其中，与UE相关服务的NGAP报文与UE有关，并且涉及UE活动过程相关的信令如UE活动状态，注册；PDU会话建立，注销等；非UE相关服务的NGAP报文与gNB和AMF之间N2接口实例有关，用于在gNB和AMF之间建立NGAP信令连接，处理某些过载情况并交换gNB和AMF配置数据等。

S102、通过第一备AMF网元对目标NGAP报文进行处理，并向目标接入网设备返回目标NGAP响应报文，目标NGAP响应报文包括第一备AMF网元分配的NGAP标识符。

其中，第一备AMF网元在接收到该目标NGAP报文之后，可以根据该目标NGAP报文的具体进行进行相应的处理，比如，建立PDU会话、建立NGAP信令连接、交换gNB和AMF配置数据等，并向目标接入网设备返回相应的目标NGAP响应报文。可选地，该目标NGAP响应报文可以包括：第一备AMF在NGAP层分配的标识符(AMF NGAP ID)，该目标NGAP响应报文可以指示目标接入网设备发送的目标NGAP报文对应的目标请求是否已成功处理或者失败响应。

综上，本申请实施例提供一种基于流控制传输协议的数据通信方法，该方法可以应用于通信***，通信***包括一主接入与移动管理功能AMF网元和至少一个备AMF网元，主AMF网元被配置为对应第一流控制传输链路，各备AMF被配置为对应第二流控制传输链路，该方法包括：若确定主AMF网元对应的第一流控制传输链路故障，则通过至少一个备AMF网元中的第一备AMF网元对应的第二流控制传输链路接收目标接入网设备发送的目标新一代协议接口NGAP报文，其中，各备AMF网元同步存储有主AMF网元通过第一流控制传输链路接收的目标接入网设备发送的NGAP报文，目标NGAP报文包括接入网分配的NGAP标识符；通过第一备AMF网元对目标NGAP报文进行处理，并向目标接入网设备返回目标NGAP响应报文，目标NGAP响应报文包括第一备AMF网元分配的NGAP标识符。应用本申请实施例，可以在主AMF网元对应的第一流控制传输链路故障的情况下，及时切换至第一备AMF网元，通过第一备AMF网元对应的第二流控制传输链路接收目标接入网设备发送的目标NGAP报文，可以避免通信过程中NGAP报文传输失败的情况，可以提高通信***的可靠性。

图4为本申请实施例提供的另一种基于流控制传输协议的数据通信方法的流程示意图。可选地，如图4所示，上述方法还包括：

S201、通过各AMF网元接收目标接入网设备发送的NGAP设置请求，NGAP设置请求包括目标接入网设备的标识、目标接入网设备对应的位置区域范围。

其中，目标接入网设备的标识可以包括：目标接入网设备的预设标识、目标接入网设备的IP地址等，在此不作限定。目标接入网设备对应的位置区域可以表征目标接入网设备的信号辐射范围。

以主AMF网元为例进行说明，其中，接入网可以向该主AMF网元发送NGAP设置请求，比如，接入网可以向该主AMF网元发送携带有目标接入网设备的预设标识的NG SETUPREQUEST消息以请求向AMF网元进行注册。

S202、各AMF网元根据NGAP设置请求，向目标接入网设备发送NGAP设置响应，NGAP设置响应包括各AMF网元的标识。

基于上述举例进一步说明，主AMF网元在接收到目标接入网设备发送的NGAP设置请求之后，可以将目标接入网设备的相关信息登记至主AMF网元中，并向该接入网发送NGAP设置响应，可选地，该NGAP设置响应可以包括主AMF网元的标识，用于向接入网指示是否注册成功。

可选地，在一些实施例中，接入网在接收到该主AMF网元发送的NGAP设置响应后，也可以根据该主AMF网元的标识进行注册，并向该主AMF发送注册响应，用于指示该主AMF网元是否注册成功。

需要说明的是，各备AMF网元的交互过程与上述主AMF网元的交互过程类型，在此不再赘述。可以理解的是，应用本申请实施例，各备AMF网元可以成功注册目标接入网设备的相关信息。

可选地，通信***包括：由主AMF网元与至少一个备AMF网元构建的目标集群，第一备AMF网元基于目标集群的选举机制确定。

可选地，该目标集群具体可以为Kubernetes(简称K8S)集群、ZooKeeper集群等，在此不作限定。其中，主AMF网元与至少一个备AMF网元构建为目标集群之后，则上述第一备AMF网元可以基于该目标集群的选举机制确定。当然，需要说明的是，本申请在此并不限定该目标集群中备AMF网元的数量，根据实际的应用场景，可以包括2个、3个或者更多数量个。

举例说明，以ZooKeeper集群为例进行说明，可以通过Zookeeper集群中的Leader选举机制在多个备AMF网元中确定第一备AMF网元。

图5为本申请实施例提供的又一种基于流控制传输协议的数据通信方法的流程示意图。可选地，如图5所示，备AMF网元包括多个，上述方法还包括：

S301、基于ZooKeeper集群，在多个备AMF网元中竞选确定第一备AMF网元，并设置第一备AMF网元的权重为第一预设权重值，多个备AMF网元中其他备AMF网元的权重为第二预设权重值，第一预设权重值高于第二预设权重值，其中，各备AMF网元的权重可以指示各备AMF网元的选举状态。

在一些实施例中，上述目标集群也可以为ZooKeeper集群，那么则可以通过ZooKeeper的选举机制，比如，快速领导选举机制(FastLeaderElection)在多个备AMF网元中确定第一备AMF网元。需要说明的是，选举机制并不以此为限，可选地，该选举机制也可以是集群领导机制(LeaderElection)、AuthFastLeaderElection等，在此不作限定。

其中，在多个备AMF网元中竞选确定第一备AMF网元之后，为了便于接入网可以同步知晓第一备AMF网元，可以为各备AMF网元设置不同的权重值，可选地，可以设置该第一备AMF网元的权重为第一预设权重值，比如，可以设置为100，并设置多个备AMF网元中的其他备AMF网元为第二预设权重值，比如，可以设置为0，当然，具体设置方式并不以此为限。

可以理解的是，应用本申请实施例，各备AMF与目标接入网设备的后续交互过程中，接入网则可以根据各备AMF网元的权重在多个备AMF网元中快速确定第一AMF网元，并向其发送目标NGAP报文，提高数据交互效率。

可选地，如图5所示，上述各AMF网元根据NGAP设置请求，向目标接入网设备发送NGAP设置响应，包括：

S302、第一备AMF网元根据NGAP设置请求和第一预设权重值，生成NGAP设置响应。

其中，NGAP设置响应还包括：第一备AMF网元处于领导状态，第一备AMF网元的领导状态用于指示通过第一备AMF网元对应的第二流控制传输链路接收目标接入网设备发送的目标NGAP报文。

在一些实施例中，各备AMF网元中可以预存有权重和选举状态之间的映射关系，比如，第一预设权重值对应的选举状态为领导状态，第二预设权重值对应的选举状态为跟随状态。

基于上述说明，对于第一备AMF网元来说，其可以根据NGAP设置请求、第一预设权重值以及上述映射关系，生成NGAP设置响应，其中，所生成的NGAP设置响应可以标识第一备AMF网元处于领导状态，也即第一备AMF网元为多个备AMF网元中领导者(leader)，该NGAP设置响应可以指示接入网通过第一备AMF网元对应的第二流控制传输链路向该第一备AMF发送目标NGAP报文。

当然，需要说明的是，对于多个备AMF网元中的其他AMF网元来说，其也可以根据NGAP设置请求、第二预设权重值以及上述映射关系，生成第二NGAP设置响应，其中，所生成的第二NGAP设置响应可以标识该其他AMF网元处于跟随状态，也即各其他AMF网元为多个备AMF网元中跟随者(follow)，用于指示目标接入网设备不可通过各其他备AMF网元对应的第二流控制传输链路向各其他备AMF发送目标NGAP报文。

可选地，上述方法还包括：

若确定主AMF网元存在下述至少一种故障，则确定主AMF网元对应的第一流控制传输链路故障，其中，至少一种故障包括：

主AMF网元设备故障、主AMF网元的网络地址不可达、主AMF网元中软件***故障。

可选地，主AMF网元设备故障可以由主AMF网元设备的硬件引起，比如，硬件损坏、硬件扩展等引起；主AMF网元的网络地址不可达，也即主AMF网元所处的网络故障；主AMF网元中软件***故障可以由部署在主AMF网元中的进程、线程等故障引起，在此不作限定。

在一些实施例中，主AMF网元和目标接入网设备的交互过程中，目标接入网设备可以在向主AMF网元发送NGAP报文之后开始计时，若计时时间符合预设时间阈值，目标接入网设备仍未接收到主AMF网元发送的NGAP响应报文，则可以认为第一流控制传输链路故障，具体故障原因可以由上述任一故障引起。当然，需要说明的是，本申请在此并不限定，各故障原因的判别方式，根据实际的应用场景，若确定主AMF网元对应的第一流控制传输链路故障，可以进一步采用预设判别方法识别具体的故障原因。

可选地，第一流控制传输链路和第二流控制传输链路的目标接入网设备的IP地址相同。

其中，第一SCTP链路和第二SCTP链路的目标接入网设备的IP地址相同，也即主AMF网元和各备AMF网元接入同一目标接入网设备。

应用本申请实施例，本申请通信***具有部署简单的特点，可以简化通信***的部署成本，无需部署更多网元，可以满足中小企业、工业互联等场景的需求，可以提高本申请方法适用性。

图6为本申请实施例提供的一种基于流控制传输协议的数据通信装置的功能模块示意图，该装置基本原理及产生的技术效果与前述对应的方法实施例相同，为简要描述，本实施例中未提及部分，可参考方法实施例中的相应内容。如图6所示，该数据通信装置200，可以包括：

接收模块210，用于若确定所述主AMF网元对应的第一流控制传输链路故障，则通过至少一个备AMF网元中的第一备AMF网元对应的第二流控制传输链路接收目标接入网设备发送的目标新一代协议接口NGAP报文，其中，各所述备AMF网元同步存储有所述主AMF网元通过第一流控制传输链路接收的所述目标接入网设备发送的NGAP报文，所述目标NGAP报文包括所述接入网分配的NGAP标识符；

处理模块220，用于通过所述第一备AMF网元对所述目标NGAP报文进行处理，并向所述目标接入网设备返回目标NGAP响应报文，所述目标NGAP响应报文包括所述第一备AMF网元分配的NGAP标识符。

在可选的实施方式中，上述数据通信装置还包括：设置模块，用于各所述AMF网元接收所述目标接入网设备发送的NGAP设置请求，所述NGAP设置请求包括所述目标接入网设备的标识、所述目标接入网设备对应的位置区域范围；各所述AMF网元根据所述NGAP设置请求，向所述目标接入网设备发送NGAP设置响应，所述NGAP设置响应包括各所述AMF网元的标识。

在可选的实施方式中，所述通信***包括：由所述主AMF网元与至少一个备AMF网元构建的目标集群，所述第一备AMF网元基于所述目标集群的选举机制确定。

在可选的实施方式中，所述备AMF网元包括多个，所述接收模块210，还用于基于ZooKeeper集群，在多个备AMF网元中竞选确定所述第一备AMF网元，并设置所述第一备AMF网元的权重为第一预设权重值，多个所述备AMF网元中其他备AMF网元的权重为第二预设权重值，所述第一预设权重值高于所述第二预设权重值，其中，各所述备AMF网元的权重用于指示各所述备AMF网元的选举状态。

在可选的实施方式中，所述设置模块，具体用于所述第一备AMF网元根据所述NGAP设置请求和所述第一预设权重值，生成所述NGAP设置响应，所述NGAP设置响应还包括：所述第一备AMF网元处于领导状态，所述第一备AMF网元的领导状态用于指示通过所述第一备AMF网元对应的第二流控制传输链路接收所述目标接入网设备发送的目标NGAP报文。

在可选的实施方式中，所述接收模块210还用于若确定所述主AMF网元存在下述至少一种故障，则确定所述主AMF网元对应的第一流控制传输链路故障，其中，所述至少一种故障包括：

主AMF网元设备故障、主AMF网元的网络地址不可达、主AMF网元中软件***故障。

在可选的实施方式中，所述第一流控制传输链路和所述第二流控制传输链路的目标接入网设备的IP地址相同。

上述装置用于执行前述实施例提供的方法，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，或，一个或多个微处理器，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上***(system-on-a-chip，简称SOC)的形式实现。

图7为本申请实施例提供的一种电子设备结构示意图，该电子设备可以是上述的数据通信装置。如图7所示，该电子设备可以包括：处理器310、存储介质320和总线330，存储介质320存储有处理器310可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，处理器310与存储介质320之间通过总线330通信，处理器310执行机器可读指令，以执行上述方法实施例的步骤。具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。

可选地，本申请还提供一种存储介质，存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述方法实施例的步骤。具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。

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，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***，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，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

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网络单元上。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，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元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)或处理器(英文：processor)执行本申请各个实施例方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取存储器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于流控制传输协议的数据通信方法，其特征在于，应用于通信***，所述通信***包括一主接入与移动管理功能AMF网元和至少一个备AMF网元，所述主AMF网元被配置为对应第一流控制传输链路，各所述备AMF被配置为对应第二流控制传输链路，所述方法包括：

若确定所述主AMF网元对应的第一流控制传输链路故障，则通过至少一个备AMF网元中的第一备AMF网元对应的第二流控制传输链路接收目标接入网设备发送的目标新一代协议接口NGAP报文，其中，各所述备AMF网元同步存储有所述主AMF网元通过第一流控制传输链路接收的所述目标接入网设备发送的NGAP报文，所述目标NGAP报文包括所述接入网分配的NGAP标识符；

通过所述第一备AMF网元对所述目标NGAP报文进行处理，并向所述目标接入网设备返回目标NGAP响应报文，所述目标NGAP响应报文包括所述第一备AMF网元分配的NGAP标识符。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过各所述AMF网元接收所述目标接入网设备发送的NGAP设置请求，所述NGAP设置请求包括所述目标接入网设备的标识、所述目标接入网设备对应的位置区域范围；

各所述AMF网元根据所述NGAP设置请求，向所述目标接入网设备发送NGAP设置响应，所述NGAP设置响应包括各所述AMF网元的标识。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通信***包括：由所述主AMF网元与至少一个备AMF网元构建的目标集群，所述第一备AMF网元基于所述目标集群的选举机制确定。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述备AMF网元包括多个，所述方法还包括：

基于ZooKeeper集群，在多个备AMF网元中竞选确定所述第一备AMF网元，并设置所述第一备AMF网元的权重为第一预设权重值，多个所述备AMF网元中其他备AMF网元的权重为第二预设权重值，所述第一预设权重值高于所述第二预设权重值，其中，各所述备AMF网元的权重用于指示各所述备AMF网元的选举状态。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，各所述AMF网元根据所述NGAP设置请求，向所述目标接入网设备发送NGAP设置响应，包括：

所述第一备AMF网元根据所述NGAP设置请求和所述第一预设权重值，生成所述NGAP设置响应，所述NGAP设置响应还包括：所述第一备AMF网元处于领导状态，所述第一备AMF网元的领导状态用于指示通过所述第一备AMF网元对应的第二流控制传输链路接收所述目标接入网设备发送的目标NGAP报文。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若确定所述主AMF网元存在下述至少一种故障，则确定所述主AMF网元对应的第一流控制传输链路故障，其中，所述至少一种故障包括：

主AMF网元设备故障、主AMF网元的网络地址不可达、主AMF网元中软件***故障。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述第一流控制传输链路和所述第二流控制传输链路的目标接入网设备的IP地址相同。

8.一种基于流控制传输协议的数据通信装置，其特征在于，应用于通信***，所述通信***包括一主接入与移动管理功能AMF网元和至少一个备AMF网元，所述主AMF网元被配置为对应第一流控制传输链路，各所述备AMF被配置为对应第二流控制传输链路，所述数据通信装置包括：

接收模块，用于若确定所述主AMF网元对应的第一流控制传输链路故障，则通过至少一个备AMF网元中的第一备AMF网元对应的第二流控制传输链路接收目标接入网设备发送的目标新一代协议接口NGAP报文，其中，各所述备AMF网元同步存储有所述主AMF网元通过第一流控制传输链路接收的所述目标接入网设备发送的NGAP报文，所述目标NGAP报文包括所述接入网分配的NGAP标识符；

处理模块，用于通过所述第一备AMF网元对所述目标NGAP报文进行处理，并向所述目标接入网设备返回目标NGAP响应报文，所述目标NGAP响应报文包括所述第一备AMF网元分配的NGAP标识符。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行如权利要求1-7任一所述基于流控制传输协议的数据通信方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1-7任一所述基于流控制传输协议的数据通信方法的步骤。

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