CN116614469A - 业务处理方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

业务处理方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDF

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CN116614469A CN202210118687.3A CN202210118687A CN116614469A CN 116614469 A CN116614469 A CN 116614469A CN 202210118687 A CN202210118687 A CN 202210118687A CN 116614469 A CN116614469 A CN 116614469A
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Abstract

本申请公开了一种业务处理方法、装置、电子设备及存储介质,该方法应用于第一网络中的中间用户面功能UPF网元,中间UPF网元与第二网络中的基站通信连接,第一网络复用基站,第一网络和第二网络是不同的物理网络;该方法包括:接收基站转发的业务请求,业务请求是由用户设备发起的;若确定业务请求的目的网络地址是第一核心网的网络地址,则按照指定隧道协议将业务请求进行封装,得到封装后的业务请求;将封装后的业务请求发送到第一UPF网元,通过第一UPF网元将封装后的业务请求进行解析,获得业务请求,并将业务请求转发到第一核心网,由第一核心网对业务请求进行处理。本方案可以降低第一网络的部署成本和保证第一网络与第二网络的数据的隔离。

Description

业务处理方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本申请涉及计算机及通信技术领域,更具体地,涉及一种业务处理方法、 装置、电子设备及存储介质。
背景技术
随着5G(5th Generation Mobile Communication Technology,第五代移动 通信技术)技术的推广和应用,5G网络逐渐应用到特定行业和企业。相关技 术中,所部署的用于特定行业和企业的5G专网,一种是独立于5G公网独立 部署,该种部署方式由于需要独立部署基站,部署和维护成本高;另一种是利 用5G公网的资源进行“公网专用”部署,该种部署方式由于是由运营商管理 5G公网和5G专网中的数据,存在5G公网和5G专网之间数据的隔离性差的 问题。
发明内容
鉴于上述问题,本申请实施例提出了一种业务处理方法、装置、电子设 备及存储介质,以改善上述问题。
根据本申请实施例的一个方面,提供了一种业务处理方法,应用于第一 网络中的中间用户面功能UPF网元,所述中间UPF网元与第二网络中的基 站通信连接,所述第一网络复用所述基站,所述第一网络和所述第二网络是 不同的物理网络;所述第一网络还设有第一核心网和第一UPF网元;所述方 法包括:接收所述基站转发的业务请求,所述业务请求是由用户设备发起的; 若确定所述业务请求的目的网络地址是所述第一核心网的网络地址,则按照 指定隧道协议将所述业务请求进行封装,得到封装后的业务请求;将所述封 装后的业务请求发送到所述第一UPF网元,通过所述第一UPF网元将所述 封装后的业务请求进行解析,获得所述业务请求,并将所述业务请求转发到 所述第一核心网,由所述第一核心网对所述业务请求进行处理。
根据本申请实施例的一个方面,提供了一种业务处理***,所述业务处 理***包括第一网络和第二网络,所述第一网络包括中间UPF单元、第一核 心网和第一UPF网元,所述中间UPF网元与第二网络中的基站通信连接, 所述第一网络复用所述基站,所述第一网络和所述第二网络是不同的物理网 络;所述中间UPF单元用于执行上述的业务处理方法。
根据本申请实施例的一个方面,提供了一种业务处理装置,应用于第一 网络中的中间用户面功能UPF网元,所述中间UPF网元与第二网络中的基 站通信连接,所述第一网络复用所述基站,所述第一网络和所述第二网络是 不同的物理网络;所述第一网络还设有第一核心网和第一UPF网元;所述装 置包括:接收模块,用于接收所述基站转发的业务请求,所述业务请求是由 用户设备发起的;封装模块,用于若确定所述业务请求的目的网络地址是所 述第一核心网的网络地址,则按照指定隧道协议将所述业务请求进行封装, 得到封装后的业务请求;发送模块,用于将所述封装后的业务请求发送到所 述第一UPF网元,通过所述第一UPF网元将所述封装后的业务请求进行解 析,获得所述业务请求,并将所述业务请求转发到所述第一核心网,由所述 第一核心网对所述业务请求进行处理。
在一些实施例中,所述第二网络还设有第二核心网,业务处理装置还包 括:第一转发模块,用于若确定所述业务请求的目的网络地址是所述第二核 心网的网络地址,则基于所述中间UPF网元与所述第二核心网之间的通信连 接,将所述业务请求转发到所述第二核心网,由所述第二核心网对所述业务 请求进行处理。
在一些实施例中,所述第二网络还设有第二核心网和第二UPF网元;所 述第二UPF网元与所述中间UPF网元通信连接;该业务处理装置还包括: 第二转发模块,用于若确定所述业务请求的目的网络地址是所述第二核心网 的网络地址,则将所述业务请求发送至所述第二UPF网元,由所述第二UPF 网元将所述业务请求转发至所述第二核心网,并由所述第二核心网对所述业 务请求进行处理。
在一些实施例中,所述第二网络还设有第二核心网和第二UPF网元;所 述第二UPF网元与所述第一UPF网元通信连接;该业务处理装置还包括: 第三转发模块,用于若确定所述业务请求的目的网络地址是所述第二核心网 的网络地址,则将所述业务请求发送至所述第一UPF网元,以使所述第一 UPF网元通过所述第二UPF网元将所述业务请求转发至所述第二核心网,并 由所述第二核心网对所述业务请求进行处理。
在一些实施例中,所述第一网络还设有边缘处理设备,所述中间UPF网 元与所述边缘处理设备通信连接;该业务处理装置还包括:第四转发模块, 用于若确定所述业务请求的目的网络地址是所述中间UPF网元的网络地址, 则将所述业务请求转发到所述边缘处理设备,由所述边缘处理设备对所述业 务请求进行处理。
在一些实施例中,该业务处理装置还包括:接入信令接收模块,用于接 收所述基站转发的接入信令,所述接入信令是由所述用户设备发起的;接入 信令封装模块,用于若确定所述接入信令用于请求接入所述第一核心网,按 照所述指定隧道协议将所述接入信令进行封装,得到封装后的接入信令;接 入信令发送模块,用于将所述封装后的接入信令发送到所述第一UPF网元, 其中,所述第一UPF网元对所述封装后的接入信令进行解封,获得所述接入 信令,并将所述接入信令转发到所述第一核心网,由所述第一核心网根据所述接入信令将所述用户设备接入所述第一核心网。
在一些实施例中,所述用户设备根据自身在在所述第一网络中的网络地 址向所述基站发送所述业务请求;所述用户在所述第一网络中的网络地址是 在所述用户设备接入所述第一核心网后,所述第一核心网为所述用户设备分 配的。
在一些实施例中,业务处理装置还包括:第五转发模块,用于在接收到 待发送到目标地址的目标流量后,若确定所述中间UPF网元与所述第一UPF 网元之间通信故障,则基于所述中间UPF网元与所述第二UPF网元之间的 通信连接,将所述目标流量转发至所述第二UPF网元,以通过所述第二UPF 网元将所述目标流量转发至所述目标地址,其中,所述目标地址包括所述第 一核心网的网络地址或者所述第二核心网的网络地址。
在一些实施例中,所述基站在接收到所述用户设备发送的业务请求后, 若确定所述业务请求携带的入网标识指示的网络为所述第一网络,则将所述 业务请求转发到所述中间UPF网元;若确定所述业务请求携带的入网标识指 示的网络为所述第二网络,则将所述业务请求发送到所述第二网络中的第二 核心网。
在一些实施例中,所述第二网络对所述中间UPF网元进行了维护;业务 处理装置还包括:第一上报模块,用于向所述第二网络中的第二核心网上报 所述第一网络中的指定上报信息,以使所述第二核心网根据所述指定上报信 息对所述第一网络进行监督。
在另一些实施例中,所述第二网络未维护所述中间UPF网元;业务处理 装置还包括:第二封装模块,用于按照所述第二网络中的报文格式,将所述 第一网络中的指定上报信息进行封装;第六转发模块,用于将封装后的所述 指定上报信息发送到所述第二网络中的第二UPF网元,由所述第二UPF网 元对所述封装后的指定上报信息进行解析,获得所述指定上报信息,并将所 述指定上报信息发送到所述第二网络中的第二核心网,以使所述第二核心网 根据所述指定上报信息对所述第一网络进行监督。
在一些实施例中,所述第一网络中设有第一管理单元,所述第二网络中 设有第二管理单元;所述第一管理单元与所述第二管理单元通信连接。
根据本申请实施例的一个方面,提供了一种电子设备,包括:处理器; 存储器,所述存储器上存储有计算机可读指令,所述计算机可读指令被所述 处理器执行时,实现如上所述的业务处理方法。
根据本申请实施例的一个方面,提供了一种计算机可读存储介质,其上 存储有计算机可读指令,当所述计算机可读指令被处理器执行时,实现如上 所述的业务处理方法。
根据本申请实施例的一个方面,提供了一种计算机程序产品,包括计算 机指令,所述计算机指令被处理器执行时实现如上所述的业务处理方法。
在本申请中,第一网络复用第二网络中的基站,并在第一网络中新增中 间UPF网元,在中间UPF网元接收到基站转发的业务请求后,若确定所述 业务请求的目的网络地址是第一网络中第一核心网的网络地址,则按照指定 隧道协议将所述业务请求进行封装,得到封装后的业务请求;将所述封装后 的业务请求发送到所述第一UPF网元,通过所述第一UPF网元将所述封装 后的业务请求进行解析,获得所述业务请求,并将所述业务请求转发到所述 第一核心网,由所述第一核心网对所述业务请求进行处理。由于通过中间UPF 网元对业务请求通过指定隧道协议进行了封装,并在到达第一UPF网元后, 由第一UPF网元进行解析,然后再将业务请求发送到第一核心网,从而,可 以使基站所转发的业务请求可以穿过第一网络中的NAT设备,避免因第一 网络中的NAT设备的无法识别业务请求导致业务请求无法跨网络从第二网 络发送到第一网络中的第一核心网。
而且,在本申请中,第一网络复用第二网络中的基站,对于第一网络的 一方来说,不需要规划、修建、和维护基站,从而,大幅降低了第一网络的 部署和维护成本。此外,由于第一网络和第二网络是不同的物理网络,从而, 第一网络中的数据可以由第一网络一方进行管理,第二网络中的数据可以由 第二网络一方进行管理,从而,保证第一网络中的数据与第二网络中的数据 之间的隔离。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申 请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地,下面描 述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,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的附图。
图1示出了3GPP组织定义的5G网络重点网元架构。
图2A和图2B示出了两种部分共享模式下5G专网和5G公网的部署示 意图。
图2C示出了端到端共享模式下5G专网和5G公网的部署示意图。
图3是根据本申请一实施例示出的业务处理***的架构图。
图4是根据本申请的一个实施例示出的业务处理方法的流程图。
图5示出了5G基站和核心网中的网元的通信协议的示意图。
图6是根据本申请一实施例示出的业务处理方法的时序图。
图7是根据本申请一实施例示出的图4实施例中步骤410之前步骤的流 程图。
图8是根据本申请一实施例示出的业务处理***的框图。
图9是根据本申请一实施例示出的业务处理装置的框图。
图10示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机***的结 构示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够 以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些实 施方式使得本申请将更加全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达 给本领域的技术人员。
此外,所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或 更多实施例中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本申请的实 施例的充分理解。然而,本领域技术人员将意识到,可以实践本申请的技术 方案而没有特定细节中的一个或更多,或者可以采用其它的方法、组元、装 置、步骤等。在其它情况下,不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者 操作以避免模糊本申请的各方面。
附图中所示的方框图仅仅是功能网元,不一定必须与物理上独立的网元 相对应。即,可以采用软件形式来实现这些功能网元,或在一个或多个硬件 模块或集成电路中实现这些功能网元,或在不同网络和/或处理器装置和/或 微控制器装置中实现这些功能网元。
附图中所示的流程图仅是示例性说明,不是必须包括所有的内容和操作/ 步骤,也不是必须按所描述的顺序执行。例如,有的操作/步骤还可以分解, 而有的操作/步骤可以合并或部分合并,因此实际执行的顺序有可能根据实际 情况改变。
需要说明的是:在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/ 或”描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B可 以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。字符“/” 一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。在本申请的描述中,“第一”、 “第二”等词汇,仅用于区分描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重 要性,也不能理解为指示或暗示顺序。
随着5G(5th Generation Mobile Communication Technology,第五代移动 通信技术)技术的推广和应用,5G网络逐渐应用到特定行业和企业。为便于 区分,将运营商所提供服务公众的手机、电脑等5G网络称为5G公网,将为 专业用户(例如某一行业的用户、某一公司的用户)提供网络通信服务的5G 网络称为5G专网(5G NPN,5G Non-Public Network)。也可以理解为,5G 专网是指在特定区域实现网络信号覆盖,为特定用户在组织、指挥、管理、 生产、调度等环节提供通信服务的5G专业网络。由于5G专网通信具有很强 的行业应用特点,在政务、铁路、交通、电力、应急、电竞、矿山、云游戏、 移动医疗、无人驾驶、智能家居、工业自动化等领域持续获得广泛应用。
不管是5G公网还是5G专网,其网络架构都相同。图1示出了3GPP(The 3rdGeneration Partnership Project,第三代合作伙伴计划)组织定义的5G网络 重点网元架构,具体包括5GC(5G Core Network,5G核心网)、UE(User Equipment,用户设备)、UPF(TheUser plane function,用户面功能)网元、 (R)AN((Radio)Access Network,(无线)接入网))和DN(Data Network,为数据 网络)。
其中,UE可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑、车载 终端、无人机、机器人、医疗终端、警务终端、游戏终端、智能电视、AR (Augmented Reality,增强现实)设备、VR(Virtual Reality,虚拟实境)设 备、移动互联网设备、工业控制中的终端设备、无人驾驶中的无线设备、远 程手术中的移动医疗设备、智能家居设备等支持5G的终端。
(R)AN可以是基站,例如5G基站。(R)AN可通过N3接口与UPF 网元通信,用于传输用户设备的数据;(R)AN可通过N2接口与AMF网 元通信,用于建立控制面信令连接,实现无线接入承载控制等功能。
DN可以是UE访问的业务服务器。UPF网元主要用于分组路由转发、 策略实施、流量报告、Qos(Quality of Service,服务质量)处理等。UPF是 会话的锚点,记录流量转发量。
5GC中包括多个网元,主要为控制面网元,具体的,如图1所示,5GC 中的网元包括:NSSF(The Network Slice Selection Function,网络切片选择 功能)网元、NEF(NetworkExposure Function,网络业务呈现功能)网元、 AUSF(Authentication Server Function,认证服务器功能)网元、NRF(Network Repository Function,网络仓储功能)网元、AMF(Access and Mobility Management Function,接入及移动性管理功能)网元、PCF(PolicyControl Function,策略控制功能)网元、SMF(Session Management Function,会 话管理功能)网元、UDM(Unified Data Management,统一数据管理功能) 网元、AF(ApplicationFunction,应用层功能)网元。
NSSF网元用于根据UE的切片选择辅助信息、签约信息等确定UE允许 接入的网络切片实例。NEF可开放各NF的能力,转换内外部信息,而且可 用于边缘计算场景,为外部应用(例如AF)提供一种安全交互的方式,当 处理外部的应用实体的时候,NEF会屏蔽敏感的网络和用户信息。
NRF网元用于注册和发现功能,可以使网络功能(NF)相互发现并通过 API接口进行通信。每个5G核心网中的网元启动时,必须要到NRF进行注 册登记才能提供服务,登记信息包括NF类型、地址、服务列表等;网元在 注册时,会将自己支持的能力告知NRF,此过程称为注册流程,其后,其所 支持的功能变化、设备下线都需要向NRF进行汇报,此过程分别被称为去注 册及注册更新。在NF服务过程中,NF也会将自己感兴趣的网元告知NRF, NRF会关注并通知NF,此过程称之为发现。
AUSF网元用于实现3GPP和非3GPP的接入认证。AMF网元用于进行 执行注册、连接、可达性、移动性管理,为UE和SMF网元提供会话管理消 息传输通道,为用户接入时提供认证、鉴权功能,终端和无线的核心网控制 面接入点。
PCF网元是统一的政策框架,用于提供控制平面功能的策略规则。SMF 网元用于负责隧道维护、IP地址分配和管理、UP功能选择、策略实施和QoS 中的控制、计费数据采集、漫游等。SMF网元基于UE或者会话的粒度选择 UPF,可以分配IP地址,收集计费数据,连接计费中心,其中,选择UPF 的条件:UPF位置、能力、负荷;UE位置、用户数据配置;UE会话信息, 如DNN、PDU会话类型、会话及服务连续性、话务路由目的地。
UDM网元承载与数据管理相关的功能,如认证凭证存储库和处理功能(Authentication Credential Repository and Processing Function,ARPF),它 根据用户身份和配置的策略选择身份验证方法,并在需要时为AUSF计算身 份验证数据和密钥。
进一步的,如图1所示,UE通过N1接口与AMF网元进行通信,(R) AN通过N2接口与AMF网元进行通信,(R)AN通过N3接口与UPF网元 进行通信,UPF网元通过N4接口与SMF网元进行通信,UPF网元通过N6 接口与数据网络进行通信。
根据3GPP标准的定义,5G专网的部署模式包括独立部署模式 (Standalone Non-public Network,SNPN)和公网集成模式(Public network integrated NPN,PNI-NPN)。简单来说,SNPN模式一般是企业自己独立部 署的物理专网,即图1中的基站以及和核心网等均是由企业独立部署,在该 种模式下,5G专网和5G公网为两种不同的物理网络。
PNI-NPN模式,也被称为“公网专用”模式。顾名思义,就是运营商主 导企业的5G专网建设,共享运营商的5G公网设备和资源,实现5G专网的 专用业务。根据与公网共享程度的不同,PNI-NPN模式又分为部分共享模式 与端到端共享模式。由于共享了公网资源,为了和SNPN模式区分开,这种 模式有时也叫5G虚拟专网。
部分共享模式,可以根据客户需求,具有不同的共享程度。图2A和图 2B示出了相关技术中的部分共享模式下5G专网和5G公网的部署示意图。 在图2A所示的部分共享模式下,5G基站和5GC(主要是控制面网元)共享, 而UPF网元专用(在图2中,位于5G专网中的UPF网元为UPF网元I,位 于5G公网中的UPF网元为网元II)。5G基站与5GC、以及5G基站与UPF 网元(UPF网元I、UPF网元II)之间通过5G传输网连接,5G传输网连接 例如SPN(SecretPrivate Network,加密虚拟网络)、IPRAN(IP Radio Access Network,无线接入网IP化,或者称为IP化的移动回传网)连接。
图2B示出了另一种部分共享模式下5G专网和5G公网的部署示意图。 如图2B所示,在该种部署模式下,5G基站共享,而UPF网元和5GC全部 专用。
图2C示出了端到端共享模式下5G专网和5G公网的部署示意图,如 图2C所示,5G基站、UPF、5GC等端到端的所有网元(一般除了用户设 备外)都复用5G公网的网元。相关技术中,通过网络切片技术,可以将公网和5G专网隔离开。
PNI-NPN模式一般是运营商部署的、共享公网资源的虚拟专网,由于是 共享公网资源,因此,在该种模式下5G专网相当于是将5G公网进行网络虚 拟化,所虚拟出来的逻辑网络。在该种模式下,5G专网和5G公网中的数据 统一受运营商的管理,从而,无法保证5G专网中的数据与5G公网中数据的 隔离。
在SNPN模式下,由于5G专网一般是企业自己独立部署的物理专网, 即图1中的基站以及和核心网等均是由企业独立部署,由于需要企业自身进 行基站规划和部署,基站的修建周期长,且维护成本高,因此,该种模式下 的专网部署成本和维护成本高。
因此,基于相关技术中独立部署模式下部署专网的部署成本和维护成本 高,以及SNPN模式下部署专网的方案中数据的隔离性无法保证,提出了本 申请的方案。
图3是根据本申请一实施例示出的业务处理***的架构图,如图3所示, 该业务处理***包括第一网络和第二网络,所述第一网络和所述第二网络是 不同的物理网络;其中,第一网络和第二网络共用基站,即基站同时为第一 网络和第二网络中的用户服务。在本申请中,相较于第二网络,第一网络新 增了中间UPF网元,第一网络中其他网元与第二网络中的网元基本相同。具 体的,第一网络还包括中间UPF网元、第一核心网和第一UPF网元。第二 网络还包括第二核心网和第二UPF网元。
第一网络可以是专网,例如5G专网,第二网络可以是运营商的公网, 例如5G公网,其中,第二网络中的网元可以由运营商部署,第一网络中的 网元可以由专网服务提供方进行部署。可以理解的是,在该种情况下,由于 是专网服务提供方部署第一网络中的网元,而不是由运营商来部署,因此, 对于专网服务提供方来说,可以保证第二网络和第一网络的数据相隔离,保 证第一网络中数据的安全性和私密性,同时,第一网络的终端IP地址、以及路由关系也可以由第一网络中的管理端进行独立管理。
在一些实施例中,第一UPF网元可以靠近用户的区域部署,并复用第二 网络中的基站。第一网络中的第一核心网可以部署在云服务器上,以借用云 服务器的计算资源和云服务器的容灾性好的特性来处理第一网络中的各业务 请求。
云计算(cloud computing)是一种计算模式,它将计算任务分布在大量计算 机构成的资源池上,使各种应用***能够根据需要获取计算力、存储空间和 信息服务。提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在使用者看来是 可以无限扩展的,并且可以随时获取,按需使用,随时扩展,按使用付费。
作为云计算的基础能力提供商,会建立云计算资源池(简称云平台,一般 称为IaaS(Infrastructure as a Service,基础设施即服务)平台,在资源池中部署 多种类型的虚拟资源,供外部客户选择使用。云计算资源池中主要包括:计 算设备(为虚拟化机器,包含操作***)、存储设备、网络设备。按照逻辑功 能划分,在IaaS(Infrastructure as aService,基础设施即服务)层上可以部署 PaaS(Platform as a Service,平台即服务)层,PaaS层之上再部署SaaS(Software as a Service,软件即服务)层,也可以直接将SaaS部署在IaaS上。PaaS为软 件运行的平台,如数据库、web容器等。SaaS为各式各样的业务软件,如web门户网站、***器等。一般来说,SaaS和PaaS相对于IaaS是上层。
本申请的方案可以应用于电竞场景,在该种场景下,中间UPF网元和第 一UPF网元可以部署在电竞比赛现场,第一核心网部署在远端的云服务器 上,基站和第一核心网之间可以通过公网通信。对应的,在该种场景下,用 户设备可以是电竞终端设备。
本申请的方案还可以应用于港口,在该种场景下,中间UPF网元和第一 UPF网元可以部署在港口区域,第一核心网部署在远端的云服务器上,用户 设备可以是港口中的装卸设备、运输设备等,在此不进行具体限定。
本申请的方案还可以应用于矿山,在该种场景下,中间UPF网元和第一 UPF网元可以部署在矿山区域,第一核心网部署在远端的云服务器上,用户 设备可以是矿区中的通风设备、排水设备、物流设备、供电设备、装卸设备、 图像采集设备、传感器设备等。
请继续参阅图3所示,该业务处理***中,可以按照3GPP的标准进行 各网元之间的通信,基站与第二核心网之间通过N2接口通信,基站与第二 UPF网元之间通过N3接口进行通信,基站与中间UPF网元之间可以通过 N2和N3接口进行通信,中间UPF网元和第二UPF网元通过N9接口进行 通信,中间UPF网元通过N2接口和N4接口与第一核心网进行通信。
在一些实施例中,根据需要中间UPF网元与第二核心网之间、以及中间 UPF网元与第二UPF网元之间可以不用建立直接的通信连接。
在一些实施例中,中间UPF网元可以近地部署,例如部署在客户本地, 第一UPF网元和第一核心网络可以集中部署在云端,并且,第一UPF网元 提供对外访问的公网访问IP地址,第一UPF网元和中间UPF网元通过公网 连接或者专线通信。
在图3中,用户设备可以是可接入第一网络的用户设备,也可以是可接 入第二网络的用户设备。
图4是根据本申请的一个实施例示出的业务处理方法的流程图,该方法 可以应用于第一网络中的中间用户面功能UPF网元,所述中间UPF网元与 第二网络中的基站通信连接,所述第一网络复用所述基站,所述第一网络和 所述第二网络是不同的物理网络;所述第一网络还设有第一核心网和第一 UPF网元。参照图4所示,该方法至少包括步骤410至430,详细介绍如下:
步骤410,接收所述基站转发的业务请求,所述业务请求是由用户设备 发起的。
在本申请中,基站同时为第一网络中的用户和第二网络中的用户提供服 务。可以理解的是,当第一网络和第二网络是5G网络的情况下,基站对应 为5G基站。
基站可以通过不同的PLMN(Public Land Mobile Network,公共陆地移 动网络),或者切片来区分第一网络和第二网络,对应的,用户设备可以选 择对应于第一网络的PLMN、或者网络切片信息,接入第一网络,同理,用 户设备可以选择对应于第二网络的PLMN或者网络切片信息,接入第二网络。
在不同的应用场景下,用户设备所发起的业务请求存在差异,例如在智 能制造场景下,该业务请求可以是携带上报数据(例如温度、湿度、浓度等) 的上报请求,用于请求加工参数的请求等。在智能驾驶场景下,该业务请求 可以是交通信号灯识别请求、障碍物识别请求、车道线识别请求等;在云游 戏场景下,该业务请求可以是云游戏登录请求、携带虚拟对象控制指令的操 作请求等,在此不进行具体限定。
在一些实施例中,所述基站在接收到所述用户设备发送的业务请求后, 若确定所述业务请求携带的入网标识指示的网络为所述第一网络,则将所述 业务请求转发到所述中间UPF网元;若基站确定所述业务请求携带的入网标 识指示的网络为所述第二网络,则将所述业务请求发送到所述第二核心网, 由第二核心网对用户设备发起的业务请求进行处理。
其中,业务请求携带的入网标识可以是上文中的PLMN或者网络切片信 息、或者是SIM卡标识等,在此不进行具体限定。
步骤420,若确定所述业务请求的目的网络地址是所述第一核心网的网 络地址,则按照指定隧道协议将所述业务请求进行封装,得到封装后的业务 请求。
由于基站位于第二网络,第一核心网位于第一网络,将业务请求发送到 第一网络需要穿越第一网络中的NAT(Network Address Translation,网络地 址转换)设备。
图5示出了5G基站和核心网中的网元的通信协议的示意图,如图5所 示,5G基站和核心网中的AMF网元之间的N2接口是基于SCTP协议进行 通信的。从而,在本申请中,从基站待发往第一核心网的业务请求也是基于 SCTP(Stream Control Transmission Protocol,流控制传输协议)协议格式的 SCTP报文。
相关技术中,NAT设备仅支持TCP协议和UDP协议,不支持SCTP协 议,从而,NAT设备在接收到SCTP报文后,无法对其进行内网地址和外网 地址之间的映射,因此,NAT设备在接收到SCTP报文后会直接丢弃,导致 业务请求无法从基站传输到第一核心网。
因此,在本申请中,在中间UPF网元接收到基站所转发的业务请求后, 按照指定隧道协议将业务请求进行封装,将业务请求转换为基于UDP协议或 者TCP协议的报文。因此,在本申请中,该指定隧道协议是可以将业务请求 转换为基于UDP协议或者TCP协议的报文的隧道协议。
指定隧道协议可以是GPRS(General Packet Radio Service,通用分组无 线服务)隧道协议,GTP(GPRS Tunneling Protocol,GPRS隧道协议)将用 户数据和信令经封装后通过已建立的隧道传送。GTP协议是一个高层协议, 位于TCP/IP或UDP/IP协议之上。
在本申请中,指定隧道协议并不限于GPRS协议,还可以是其他类型的 隧道协议,例如IPSec(Internet Protocol Security,因特网协议安全性)协议, IPSec协议能提供的安全服务均在IP层提供,所以,任何高层协议(TCP协 议、UDP协议等)均能使用IPSec协议,因此,按照IPSec协议进行封装 后的业务请求能够准确被NAT设备识别,并进行传输。
在一些实施例中,若指定隧道协议是IPSec协议,若按照IPSec协议对 业务请求进行封装,可以是按照传输模式,或者隧道模式来进行封装。在封 装的过程中,根据AH(Authentication Header,认证头)或者ESP(Encapsulating Security Payload,封装安全载荷)相关的字段、和原始的业务请求对应的IP 数据包来生成新的IP数据包,该新的IP数据包即为IPSec数据包。
在隧道模式中,通过业务请求对应的IP数据包来计算AH头或者ESP 头,并将业务请求对应的IP数据包进行ESP加密,之后,将AH头(或ESP 头)、经ESP加密后业务请求所对应的IP数据包、以及业务请求对应的IP 数据包封装在一个新的IP数据包中;其中,在隧道模式中,AH头或ESP头 ***到原始IP头(即业务请求所对应的IP数据包中的IP头)之前,另外生 成一个新的IP头放到AH头或ESP头之前,以保护业务请求所对应的IP数 据包中的IP头和负载。
在传输模式中,从业务请求对应的IP数据包中提取业务数据,然后根据 该业务数据计算AH头或ESP头,并将业务请求对应的IP数据包进行ESP 加密,之后,将AH头(或者ESP头)、经ESP加密后的业务请求对应的IP 数据包以及业务数据封装在一个新的IP数据包中。其中,在传输模式中, AH头和/或ESP头被***到新的IP头与业务数据之间。
在一些实施例中,若指定隧道协议是GTP协议,在按照GTP协议将业 务请求进行封装,是指在业务请求对应的IP数据包的基础上,添加IP头、 UDP头和GTP包头,得到GTP数据包。
在5G场景下,该指定隧道协议可以为GTP-U协议,GTP-U(User Plane Part ofGTP,GPRS用户平面部分)协议是GTP的用户面部分,是一个基于 IP/UDP的隧道协议,它允许在GTP-U Protocol Entity(协议实体)之间建立 多个隧道,在本申请的方案中,GTP-U协议实体即为中间UPF网元和第一 UPF网元。在该种情况下,按照GTP-U协议封装后的业务请求包括该业务请 求原始对应的IP数据包和新添加IP头、UDP头和GTP-U头,其中,该IP 头、UDP头和GTP-U头是在进行封装过程中添加的。
在一些实施例中,中间UPF网元可以将多个封装后的业务请求进行合并 后再发送到第一UPF网元。现以指定隧道协议为GTP-U协议为例,确定N 个封装后的业务请求(可以理解的是,该封装后的业务请求为GTP-U数据包, 其中,N为≥2的正整数),将该N个GTP-U数据包中除首个GTP-U数据 包外的其他GTP-U数据包中的GTP包头和GTP内容,依次合并到首个GTP-U 数据包的GTP内容部分,并将首个GTP-U数据包中的IP头和UDP头作为 合并后的GTP-U数据包的IP头和UDP头。通过该种方式,可以同时发送多 个封装后的业务请求,在并发存在多个待发送的业务请求的情况下,可以缩 短传输多个业务请求所需的时间,提高多个业务请求的传输效率。
在指定隧道协议下,按照指定隧道协议进行封装后的业务请求是在创建 的隧道中进行传输的。换言之,在本申请的方案中,在中间UPF网元和第一 UPF网元之间建立的指定隧道协议所规定的隧道,例如,GTP-U隧道协议所 规定的GTP-U隧道,IPSec隧道协议所规定IPSec隧道,中间UPF网元和第 一UPF网元为所对应隧道的两个隧道端点。因此,为向第一UPF网元传输 封装后的业务请求,在步骤430之前,对应建立了隧道。
在一些实施例中,由于是从中间UPF网元向第一UPF网元发送封装后 的业务请求,可以是中间UPF网元向第一UPF网元发送隧道建立请求,其 中,该隧道建立请求可以携带由中间UPF网元分配的隧道端点标识符(Tunnel Endpoint ID,TEID),之后由第一UPF网元响应于接收到的隧道建立请求, 建立对应的隧道,并向中间UPF网元返回隧道成功建立的确认信息。中间 UPF网元基于该隧道成功建立的确认信息,向第一UPF网元发送封装后的业务请求。
在本申请中,按照指定隧道协议将业务请求进行封装,以使该业务请求 转换成基于UDP协议的数据包,从而,第一网络中的NAT设备,在接收到 封装后的业务请求后可以准确地进行地址转换,并准确路由封装后的业务请 求。
在一些实施例中,若确定业务请求的目的网络地址是第二核心网的网络 地址(例如第二核心网中某一网元的网络地址),则将该业务请求转发至第 二核心网,进而传输到第二核心网中对应的网元对该业务请求进行处理。具 体的,若中间UPF网元与第二核心网之间建立了直接的通信连接,则可以由 中间UPF网元直接将该业务请求发送至第二核心网;若中间UPF网元与第 二核心网之间未建立直接的通信连接,由于第二UPF网元与中间UPF网元 建立了通信连接,第二UPF网元与第二核心网之间建立了通信连接,则可以 先将业务请求发送至第二UPF网元,然后由第二UPF网元将业务请求转发 至第二核心网。
步骤430,将所述封装后的业务请求发送到所述第一UPF网元,通过所 述第一UPF网元将所述封装后的业务请求进行解析,获得所述业务请求,并 将所述业务请求转发到所述第一核心网,由所述第一核心网对所述业务请求 进行处理。
在按照指定隧道协议(例如GTP-U隧道协议)将业务请求进行封装后, 基于SCTP协议的业务请求被封装在GTP报文(即封装后的业务请求为GTP 报文)中,GTP报文的底层是UDP协议,从而,该封装后的业务请求可以 通过第一网络中的NAT设备,并传输到第一网络中的第一UPF网元。
在一些实施例中,在业务请求转发到第一核心网后,由第二核心网中的 网元对该业务请求进行处理,获得处理结果,之后,按照如上步骤410-430 的反向路径,将处理结果发送到用户设备。具体的,第一核心网将处理结果 发送到第一UPF网元,然后,第一UPF网元按照指定隧道协议将该处理结 果进行封装,然后通过第一UPF网元与中间UPF网元之间的隧道,将封装 后的处理结果发送到中间UPF网元,之后,中间UPF网元对封装后的处理 结果进行解析,获得处理结果,并将该结果经基站转发后发送到用户设备。
同理,该第一UPF网元可以将多个处理结果进行组合后再向中间UPF 网元发送,将多个处理结果进行组合的过程与上文中多个封装后的业务请求 的组合过程类似,在此不再赘述。
在本申请中,由于按照指定隧道协议将业务请求进行封装,从而,也是 通过该指定隧道协议所对应的隧道传输封装的业务请求。可以理解的是,在 本申请中,隧道的两端即为中间UPF网元和第一UPF网元,从而,第一UPF 网元在接收到封装后的业务请求后,对应按照该指定隧道协议进行解析,获 得业务请求。
之后,第一UPF网元可以对应将基于SCTP协议的业务请求发送到第一 核心网,由第一核心网对该业务请求进行处理。可以理解的是,由第一核心 网对业务请求进行处理,是指由第一核心网中的网元对该业务请求进行处理, 该第一核心网中的网元例如上文中的AMF网元、SMF网元等。
在本申请中,第一网络复用第二网络中的基站,并在第一网络中新增中 间UPF网元,在中间UPF网元接收到基站转发的业务请求后,若确定所述 业务请求的目的网络地址是第一网络中第一核心网的网络地址,则按照指定 隧道协议将所述业务请求进行封装,得到封装后的业务请求;将所述封装后 的业务请求发送到所述第一UPF网元,通过所述第一UPF网元将所述封装 后的业务请求进行解析,获得所述业务请求,并将所述业务请求转发到所述 第一核心网,由所述第一核心网对所述业务请求进行处理。由于通过中间UPF 网元对业务请求通过指定隧道协议进行了封装,并在到达第一UPF网元后, 由第一UPF网元进行解析,然后再将业务请求发送到第一核心网,从而,可 以使基站所转发的业务请求可以穿过第一网络中的NAT设备,避免因第一 网络中的NAT设备的无法识别业务请求导致业务请求无法跨网络从第二网 络发送到第一网络中的第一核心网。
而且,在本申请的方案中,第一网络复用第二网络中的基站,对于第一 网络的一方来说,不需要规划、修建、和维护基站,从而,大幅降低了第一 网络的部署和维护成本。此外,由于第一网络和第二网络是不同的物理网络, 从而,第一网络中的数据可以由第一网络一方进行管理,第二网络中的数据 可以由第二网络一方进行管理,从而,保证第一网络中的数据与第二网络中 的数据之间的隔离。
图6是根据本申请一实施例示出的业务处理方法的时序图。如图6所示, 具体包括:
步骤610,UE向基站发送业务请求。
步骤620,基站根据业务请求携带的入网标识确定该入网标识所指示的 网络。
若确定入网标识所指示的网络为第一网络,则执行步骤630。若确定入 网标识所指示的网络为第二网络,则将业务请求发送到第二核心网。
步骤630,基站向中间UPF网元转发业务请求。
步骤640,中间UPF网元按照指定隧道协议将业务请求进行封装。
步骤650,中间UPF网元向第一UPF网元发送封装后的业务请求。
步骤660,第一UPF网元对封装后的业务请求进行解析,获得业务请求。
步骤670,第一UPF网元向第一核心网发送业务请求。
步骤680,第一核心网对业务请求进行处理。
进一步的,在第一核心网对该业务请求进行处理,得到业务处理结果后, 按照相同的路径将业务处理结果返回到用户设备。具体的,第一核心网将业 务处理结果发送到第一UPF网元后,第一UPF网元按照指定隧道协议将该 业务处理结果进行封装,并将封装后的业务处理结果发送到中间UPF网元; 中间UPF网元对封装后的业务处理结果进行解析,获得业务处理结果,并将 业务处理结果发送到基站,基站将业务处理结果转发到用户设备。
在一些实施例中,所述第二网络还设有第二核心网,步骤410之后,该 方法还包括:若确定所述业务请求的目的网络地址是所述第二核心网的网络 地址,则基于所述中间UPF网元与所述第二核心网之间的通信连接,将所述 业务请求转发到所述第二核心网,由所述第二核心网对所述业务请求进行处 理。
如上所描述,第二核心网中包括多个控制面网元,例如AMF、SMF、 AUSF、PCF等,可以理解的是,目的网络地址是第二核心网的网络地址, 也可以理解为,目的网络地址是第二核心网中任一网元的网络地址。
在该实施例中,由于中间UPF网元与第二核心网之间的建立了通信连 接,例如图3中基于N4接口所建立的通信连接,从而,该中间UPF网元可 以直接将业务请求转发到第二核心网,由第二核心网对该业务请求进行处理。
在本实施例中,目的网络地址为第二核心网的网络地址的业务请求的发 送路径为:用户设备→基站→中间UPF网元→第二核心网。
在另一些实施例中,所述第二网络还设有第二核心网和第二UPF网元; 所述第二UPF网元与所述中间UPF网元通信连接;步骤410之后,该方法 还包括:若确定所述业务请求的目的网络地址是所述第二核心网的网络地址, 则将所述业务请求发送至所述第二UPF网元,由所述第二UPF网元将所述 业务请求转发至所述第二核心网,并由所述第二核心网对所述业务请求进行 处理。
在本实施例中,由于中间UPF网元与第二UPF网元建立了通信连接, 并且,第二核心网和第二UPF网元建立了通信连接,从而,可以将业务请求 转发到第二UPF网元,然后由第二UPF网元将业务请求转发至第二核心网 对该业务请求进行处理。
在本实施例中,目的网络地址为第二核心网的网络地址的业务请求的发 送路径为:用户设备→基站→中间UPF网元→第二UPF网元→第二核心网。
在另一些实施例中,所述第二网络还设有第二核心网和第二UPF网元; 所述第二UPF网元与所述第一UPF网元通信连接;步骤410之后,该方法 还包括:若确定所述业务请求的目的网络地址是所述第二核心网的网络地址, 则将所述业务请求发送至所述第一UPF网元,以使所述第一UPF网元通过 所述第二UPF网元将所述业务请求转发至所述第二核心网,并由所述第二核 心网对所述业务请求进行处理。
总结来说,在本实施例中,目的网络地址为第二核心网的网络地址的业 务请求的发送路径为:用户设备→基站→中间UPF网元→第一UPF网元→ 第二UPF网元→第二核心网。
在具体实施例中,针对目的网络地址为第二核心网的网络地址的业务请 求,其具体的路由路径可根据实际需要进行配置,在此不进行具体限定。
在一些实施例中,所述第一网络还设有边缘处理设备,所述中间UPF网 元与所述边缘处理设备通信连接;步骤410之后,该方法还包括:若确定所 述业务请求的目的网络地址是所述中间UPF网元的网络地址,则将所述业务 请求转发到所述边缘处理设备,由所述边缘处理设备对所述业务请求进行处 理。
在本实施例中,边缘处理设备可以理解为在中间UPF网元附近设置的具 备处理能力的设备,其可以是私有云,从而,充分利用第一网络中的计算资 源。
在一些实施例中,所述用户设备基于在所述第一网络中的网络地址向所 述基站发起所述业务请求,如图7所示,步骤410之前,该方法还包括:
步骤710,接收所述基站转发的接入信令,所述接入信令是由所述用户 设备发起的。
步骤720,若确定所述接入信令用于请求接入所述第一核心网,按照所 述指定隧道协议将所述接入信令进行封装,得到封装后的接入信令。
步骤730,将所述封装后的接入信令发送到所述第一UPF网元,其中, 所述第一UPF网元对所述封装后的接入信令进行解封,获得所述接入信令, 并将所述接入信令转发到所述第一核心网,由所述第一核心网根据所述接入 信令将所述用户设备接入所述第一核心网。
在本申请中,用户设备是为了接入第一网络或者第二网络而发起该接入 信令。在一些实施例中,该接入信令携带终端标识,从而,基站根据接入信 令中携带的终端标识确定该用户设备是第一网络中的用户设备还是第二网络 中的用户设备,若确定是第一网络中的用户设备,则将该接入信令转发到中 间UPF网元,若确定是第二网络中的用户设备,则将该接入信令转发到第一 核心网,由第一核心网将用户设备接入第一核心网,并对应为该用户设备分 配在第二网络中的IP地址。
在一些实施例中,接入信令包括所请求接入网络的网络标识,从而,基 于该网络标识,中间UPF网元可以确定该接入信令所请求接入的网络,如果 接入信令请求接入第一核心网,则按照指定隧道协议将该接入信令进行封装。 接入信令的封装过程与上文中业务请求的封装过程类似,在此不再赘述。
在一些实施例中,所述用户设备根据自身在在所述第一网络中的网络地 址向所述基站发送所述业务请求;所述用户在所述第一网络中的网络地址是 在所述用户设备接入所述第一核心网后,所述第一核心网为所述用户设备分 配的。
在第一核心网为用户设备分配在第一网络中的IP地址后,该用户设备对 应可以基于在第一网络中的IP地址发起业务请求,从而,基站可以根据业务 请求中携带的源地址来进行用户设备识别,如果源地址是第一网络中的IP地 址,则将业务请求转发到中间UPF网元,如果源地址是第二网络中的IP地 址,则将业务请求转发到第二核心网。
在第一核心网为用户设备分配在第一网络中的IP地址后,对应的,对应 在第一网络中对应维护该用户设备在第一网络中的IP地址进行维护。
在一些实施例中,该方法还包括:在接收到待发送到目标地址的目标流 量后,若确定所述中间UPF网元与所述第一UPF网元之间通信故障,则基 于所述中间UPF网元与所述第二UPF网元之间的通信连接,将所述目标流 量转发至所述第二UPF网元,以通过所述第二UPF网元将所述目标流量转 发至所述目标地址,其中,所述目标地址包括所述第一核心网的网络地址或 者所述第二核心网的网络地址。
在具体实施例中,中间UPF网元可以通过与第一UPF网元进行心跳检 测,来确定中间UPF网元与所述第一UPF网元之间是否通信故障。
若中间UPF网元确定自身与第一UPF网元之间通信故障,则可以通过 第二网络中的第二UPF网元进行目标流量转发。在本申请中,目标地址是指 目标流量的接收方的网络地址。
当中间UPF网元与所述第一UPF网元之间通信故障时,若目标地址为 第一核心网的网络地址,则目标流量的传输路径为:中间UPF网元→第二 UPF网元→第一UPF网元→第一核心网;若目标地址为第二核心网的地址, 则目标流量的传输路径为:中间UPF网元→第二UPF网元→第二核心网。
可以看出,在本申请中,中间UPF网元具备故障时路由切换的功能,即 当中间UPF网元与第一UPF网元通信故障时,到第一核心网的流量以及到 第二核心网的流量均通过第二UPF网元进行流量转发。
在一些实施例中,所述第二网络对所述中间UPF网元进行了维护;所述 方法还包括:向所述第二网络中的第二核心网上报所述第一网络中的指定上 报信息,以使所述第二核心网根据所述指定上报信息对所述第一网络进行监 督。
当第二网络对中间UPF网元进行了维护,也可以理解为,中间UPF网 元可以被第二网络中的网元感知到,第二网络中的网元提供了供中间UPF网 元接入的接口。
如果根据管理要求,第一网络中的指定上报信息需要上报到第二网络中, 则中间UPF网元可以向第二网络中的第二核心网上报第一网络中的指定上 报信息,该指定上报信息可以是流量计费信息、用户账号的状态信息等,当 然,该指定上报信息还可以是其他的信息,具体客根据实际需要设定。同时, 第二网络中的网元可以向中间UPF网元下发指定控制指令,该指定控制指令 例如关停第一网络中的用户账号、重新启用第一网络中的用户账号等。
在具体实施例中,中间UPF网元可以是响应于第二网络中的网元(例如 第二核心网中的网元)发送的信息上报指令,向第二核心网上报指定上报信 息。当然,也可以是由中间UPF网元按照设定的上报条件,在满足该上报条 件时,向第二核心网上报指定上报信息,该上报条件可以达到设定的上报周 期,还可以是达到设定的上报时间点、待上报的指定上报信息的数据量达到 设定的数据量阈值等,在此不进行具体限定。
在另一些实施例中,所述第二网络未维护所述中间UPF网元;该方法还 包括:按照所述第二网络中的报文格式,将所述第一网络中的指定上报信息 进行封装;将封装后的所述指定上报信息发送到所述第二网络中的第二UPF 网元,由所述第二UPF网元对所述封装后的指定上报信息进行解析,获得所 述指定上报信息,并将所述指定上报信息发送到所述第二网络中的第二核心 网,以使所述第二核心网根据所述指定上报信息对所述第一网络进行监督。
第二网络中的报文格式可以是第二网络中的第二核心网所支持的报文格 式。在具体实施例中,可以预先在中间UPF网元上设定第二核心网所支持的 协议,从而,在中间UPF网元可以按照该第二核心网所支持的协议,来将指 定上报信息进行封装。
在本实施例中,由于第二网络未维护所述中间UPF网元,中间UPF网 元对于第二网络中的网元而言是不可感知的,在该种情况下,如果中间UPF 网元直接向第二网络中的网元发送指定上报信息,可能导致该指定上报信息 被舍弃,因此,在本实施例中,中间UPF网元向按照第二网络中的报文格式, 将指定上报信息进行封装,从而将指定上报信息伪装成第二网络中的流量, 以使第二UPF网元可以准确接收到指定上报信息。
在一些实施例中,所述第一网络中设有第一管理单元,所述第二网络中 设有第二管理单元;所述第一管理单元与所述第二管理单元通信连接。
在本实施例中,第一管理单元可以用于进行第一网络中数据的存储和管 理,第二管理单元用于进行第二网络中数据的存储和管理,由于第一管理单 元与第二管理单元通信连接,则若根据监管要求,第一网络和第二网络中的 其中一方需要向另一方上报指定上报信息,则可以基于第一管理单元与第二 管理单元之间的通信连接进行指定上报信息的上报。
图8是根据本申请一实施例示出的业务处理***的框图,在本实施例中, 第一网络为图8中的5G专网,第二网络为图8中的5G公网。5G公网中的 网元可以由运营商部署,5G专网中的网元可以由专网服务提供方部署,并且, 5G专网复用5G公网中的5G基站,5G专网和5G公网是不同的物理网络。
如图8所示,5G公网中部署了5G基站、第二核心网、第二UPF网元和 第二管理单元,其中,第二管理单元用于进行5G公网中数据的存储和管理。
5G专网中部署了中间UPF网元、本地私有云、第一UPF网元、第一核 心网和第一管理单元,其中,第一管理单元用于进行5G专网中数据的存储 和管理。其中,本地私有云相当于上文中的边缘处理设备,该本地私有云用 于提供边缘计算能力。
具体的,5G基站、第二核心网和第二UPF网元可以由运营商部署,也 可以使用运营商为物联卡建设的核心网和UPF网元。5G基站一般部署在用 户本地,如园区、工厂、港口、矿山、比赛场地等。第二核心网和第二UPF 网元可以部署在运营商的云服务器上,如在大区或地市部署。5G基站与第二 UPF网元、以及与第二核心网之间,可以通过5G传输网(如SPN(Secret Private Network,加密虚拟网络))进行通信。
5G专网中的中间UPF网元、第一UPF网元和第一核心网可以由专网服 务提供方部署,例如提供某一专网服务的企业。具体的,第一UPF网元和第 一核心网可以部署在专网服务提供方的云服务器上,中间UPF网元可以部署 在用户本地。其中,第一UPF网元可以提供对外访问的公网IP地址。中间 UPF网元和第一UPF网元之间可以通过公网连接或者专线进行通信。中间 UPF网元和运营商的UPF网元(即第二UPF网元)之间,可以通过运营商 的SPN进行通信。中间UPF网元和本地私有云之间可以通过企业的内网(即 5G专网)进行通信。
在本实施例中,5G基站同时服务5G公网中的公网用户和5G专网中的 专网用户。5G公网和5G专网,可以通过不同的PLMN,或者切片进行区分。 公网用户和专网用户(或者说用户所在的用户设备,可以理解的是,对应于 公网用户的即为公网终端,对应于专网用户的即为专网终端),可以选择不 同的PLMN、或者不同的切片接入5G专网或者5G公网。
根据不同的PLMN,或不同的切片,5G基站对不同的终端(公网终端和 专网终端),选择第一核心网或者第二核心网进行处理。例如,若5G基站 接收到专网终端的接入信令,则根据专网终端对应的PLMN或者切片,5G 基站将该接入信令发送到第一核心网进行处理;同理,若5G基站接收到公 网终端的接入信令,则根据公网终端对应的PLMN或者切片,5G基站将该 接入信令发送到第二核心网进行处理。
在本实施例中,中间UPF网元与5G公网和5G公网中的其他网元具体 可通过如下的接口进行通信:
1)中间UPF网元与第二核心网(具体的,可以是第二核心网中的SMF 网元)通过N4接口通信。基于中间UPF网元与第二核心网之间的通信,可 以实现5G公网对5G专网必要的管理功能(例如关停功能)和必要的上报功 能(例如流量计费信息上报)等。
2)中间UPF网元与第二UPF网元之间可以通过N9接口通信。
3)中间UPF网元与第一UPF网元之间可以通过N9接口通信,具体通 信协议采用基于UDP的GTP协议(GPRS Tunneling Protocol,GPRS隧道协 议,更准确地说,是GTP-U协议)。
4)中间UPF网元与第一核心网(具体的,可以是第一核心网中的SMF 网元)通过N4接口通信。具体的,中间UPF网元与第一核心网之间支持标 准的N4接口通信以及3GPP标准中的所有功能,例如会话管理、节点管理、 UE IP地址及隧道管理、会话上报、路由和转发功能、业务识别和控制、业 务规则执行、计费功能、故障和异常处理等。
5G基站在接收到专网终端的接入信令后,将该接入信令发送到中间UPF 网元;中间UPF网元将接入信令按照GTP-U协议进行封装,并通过N9接口 将封装后的接入信令发送到第一中间UPF网元;第一中间UPF网元可以对 封装后的接入信令进行解封,得到该接入信令,并将该接入信令发送到第一 核心网进行处理。接入信令在中间UPF网元和第一UPF网元之间的传输过 程中,由于按照GTP-U协议对该接入信令进行了封装,5G基站所转发的 SCTP信令(即基于SCTP协议的接入信令)被封装到GTP数据包内,底层 是UDP协议,从而,第一网络中的NAT设备可以准确处理该GTP数据包, 并进而进行公网和专网中网络地址的映射,使该接入信令可以通过专网中的 防火墙,并通过公网传输到专网中的第一UPF网元。
同理,在第一UPF网元接收到第一核心网响应于接入信令的响应信令 后,可以按照如上的逆向过程,将该响应信令发送到专网终端。具体的,第 一UPF网元先按照GTP-U协议将响应信令进行封装,并通过基于N9接口建 立的GTP-U隧道将封装后的响应信令发送到中间UPF网元,中间UPF网元 对该封装后的响应信令进行解析,得到该响应信令,并通过5G基站将该响 应信令发送到专网终端。
通过如上的专网终端与第一核心网之间的交互,可以将专网终端接入第 一核心网,第一核心网对应为该专网终端分配在5G专网中的IP地址。具体 专网终端的接入过程可参照3GPP协议的规定,在此不再赘述。
在专网终端接入第一核心网后,专网终端可以发起业务请求,并通过5G 基站将该业务请求转发到中间UPF网元,中间UPF网元根据业务请求的目 的网络地址的不同,进行不同的处理。具体的:
(1)若业务请求的目的网络地址是中间UPF网元的内网地址,则将业 务请求转发到本地私有云进行处理。该种方式相当于实现了5G网络的边缘 计算功能。
(2)若业务请求的目的网络地址是第一核心网的网络地址,则可以按照 步骤520-530的过程进行处理,在此不再赘述。
(3)若业务请求的目的网络地址是第二核心网的网络地址,则可以根据 实际配置,可以选择如下三种方式转发到第二核心网进行处理:①由中间UPF 网元直接发送到第二核心网;②按照如下路径将业务请求发送到第二核心网: 中间UPF网元→第一UPF网元→第二UPF网元→第二核心网;③按照如下 路径将业务请求发送到第二核心网:中间UPF网元→第二UPF网元→第二 核心网。
在本实施例中,中间UPF网元还支持故障时路由切换。若中间UPF网 元与第一UPF网元之间通信故障,中间UPF网元可以通过第二UPF网元对 到第一核心网的目标流量或者到第二核心网的目标流量进行转发。
进一步的,根据运营商的监督和管理需要,例如对专网终端的5G卡进 行必须的监管,则可以基于第一管理单元和第二管理单元之间的通信连接, 第一管理单元可以提供专网5G卡管理接口,从而第二管理单元从第一管理 单元中获取对应的信息。
在一些实施例中,可以对5G公网中的网元进行软件上的改造,例如对 第二核心网(具体可以是第二核心网中的SMF网元)以及第二UPF网元进 行改造,以在5G公网中维护中间UPF网元的信息,便于第二核心网与中间 UPF网元、以及第二UPF网元与中间UPF网元的对接。在该种场景下,由 于第二核心网和第二核心网都是集中化部署,对第二UPF网元和第二核心网 进行软件上的改造难度较低。
在一些实施例中,还可以不对5G公网中的网元进行软件上的改造,可 以理解的是,在该种情况下,由于中间UPF网元是新增的网元,5G公网中 的网元没有进行软件上的改造,5G公网中的网元是无法感知到中间UPF网 元的,也可以理解为,该种情况下,5G公网并没有维护中间UPF网元。在 该种情况下,为了通过中间UPF网元来实现本申请的方法,可以对专网终端 进行定制。
在该种情况下,为了满足专网终端既可以与5G专网进行通信,又可以 与5G公网进行通信的需要(例如需要向第二核心网发送该专网终端在5G专 网中的指定上报信息),专网终端采用特殊定制的终端,例如采用双卡终端、 或者支持双切片的终端。以双卡终端为例,5G基站可以对5G公网和5G专 网广播不同的PLMN,由于专网终端放置双卡:一张公网卡和一张专网卡, 不同的卡选择不同的PLMN,也对应选择不同的核心网接入。公网卡选择第二核心网接入,专网卡选择第一核心网接入。在该种情况下,专网终端中的 公网卡接入第二核心网的过程与公网终端接入第二核心网的过程相同,在此 详细介绍。进一步的,还可以设定在非必要的情况下,专网终端的公网卡不 产生数据流量。
在专网终端配置双卡的情况下,当专网终端的专网卡发起的接入信令发 送到5G基站后,该5G基站将该接入信令发送到中间UPF网元,之后,按 照上文中过程对接入信令进行封装,并发送到第一核心网进行处理。
在5G公网中的网元是无法感知到中间UPF网元的情况下,中间UPF网 元发往5G公网中网元的信息,必须先伪装成公网中的流量,然后再发送给 5G公网中的网元,才能被5G公网中网元准确接收和识别,例如,若是通过 中间UPF网元向第二核心网发送指定上报信息(例如计费流量等),中间 UPF网元将专网流量复制一份,并进行必要的处理(例如加密处理、扰乱处 理等)后,伪装成公网卡的流量,然后发送给第二UPF网元,进而发送到第 二核心网。其中,伪装成公网卡的流量具体是在原流量的基础上,封装公网 卡对应的包头。
在图8对应的实施例中,第一,5G专网中的第一核心网由企业自建,并 且5G专网复用运营商的5G基站,由于不需要企业自建和维护5G基站,因 此,该种5G专网的部署成本低;第二,由于5G专网技术中5G基站的规划、 建造、以及维护的技术难度高,本实施例的5G专网部署中直接复用运营商 的5G基站,因此,对于企业来说,降低了对企业的技术要求;第三,5G 专网中的第一核心网由企业自建,网络和数据可以企业自身进行管控,数据 安全性和私密性好,网络可控程度高;第四,由于由企业自身进行第一核心 网的部署,由于大部分定制化功能(QoS功能、用户连接管理功能、网络监 督功能等)都是在核心网完成的,因此,由企业自建第一核心网,可以根据 企业自身的需求,灵活的定制相关功能,网络定制化程度高。
相关技术中,运营商的5G基站是部署在运营商的内网中,是分配的内 网IP。电信网络中为了保证高可靠性,引入SCTP协议作为通信信令的传输 机制,是因为SCTP协议增加了对多宿主(Multi-homing)、多流 (Multi-streaming)特性的支持。为了支持多宿主连接功能,在进行SCTP 建立连接时,在初始化消息中,双方均可声明若干IP地址,通知对方本端所 有的地址,然而,如果基站显式声明的IP地址是内网地址,则会导致基站和 第一核心网间建立SCTP偶联失败。
在本申请中,由于5G基站与第一核心网之间部署了中间UPF网元和第 一UPF网元,5G基站与第一核心网之间可以通过企业的公网进行通信,而 不需要通过运营商的传输网(例如SPN,或者IPRAN(IP Radio Access Network,无线接入网IP化))来进行5G基站和第一核心网之间的通信, 也不需要基站显示声明内网的IP地址,从而,可以解决基站和第一核心网间 建立SCTP偶联失败的问题。
进一步的,在本实施例中,通过中间UPF网元与第二核心网之间的通信 连接、以及第一管理单元与第二管理单元之间的通信连接,可以实现运营商 对5G专网的必要的监督和管理,满足运营商的合规性要求,且无需修改5G 基站,降低了运营商支持合规性要求的技术难度和成本。
此外,本实施例中,第一核心网部署在云端,保证了高可用,因此,网 络容灾性好。由于中间UPF网元支持故障时切换路由的功能,即使企业本地 的公网连接发生故障,中间UPF网元可以利用运营商的5G公网,重建5G 专网连接,即通过第二UPF网元进行流量的转发。
在一些实施例中,如果运营商不需要对5G专网进行管控,则无需部署 5G传输网,中间UPF网元也无需和运营商的第二核心网和第二UPF网元对 接。此种情况下,5G基站的部署,就非常类似于WiFi了,基站相当于WiFi AP,部署在企业本地,5GC类似于云AC,部署在云端。
本申请的方案可以应用于部署电竞专网,5G专网中的第一核心网部署在 云端,第一UPF网元和中间UPF网元可以部署在比赛现场,5G基站由运营 商提供,而且,第一核心网和5G基站之间不需要在部署运营商的5G传输网, 而第一核心网和5G基站可以通过公网通信。由于电竞比赛的定制化要求多, 因此,按照本申请的方法进行5G专网的部署可以更方便支持,如和WiFi的 融合、对公网用户的完全隔离等。当然,图8实施例的方案也可以应用于其 他场景,例如上文中的港口、矿山等场景,在此不进行具体限定。
综上可以看出,本实施例的5G专网部署方案具有如下的有点:第一, 集成度和成本更低,部署更简单,如第一核心网可以部署在云端,而中间UPF 网元和第一UPF网元则可以和远程控制的管理服务器合设,无需引入额外的 硬件;第二,方便企业可实现对5G专网的监督和管理,敏感数据的私密性 得到保证;第三,网络更加开放定制化,和其他的5G远程控制产品可实现 联合跨层优化,如拥塞控制、零时延切换、关键数据重保等。
以下介绍本申请的装置实施例,可以用于执行本申请上述实施例中的方 法。对于本申请装置实施例中未披露的细节,请参照本申请上述方法实施例。
图9是根据本申请一实施例示出的业务处理装置的框图,该装置应用于 第一网络中的中间用户面功能UPF网元,所述中间UPF网元与第二网络中 的基站通信连接,所述第一网络还设有第一核心网和第一UPF网元;如图9 所示,该业务处理装置包括:接收模块910,用于接收所述基站转发的业务 请求,所述业务请求是由用户设备发起的;封装模块920,用于若确定所述 业务请求的目的网络地址是所述第一核心网的网络地址,则按照指定隧道协 议将所述业务请求进行封装,得到封装后的业务请求;发送模块930,用于 将所述封装后的业务请求发送到所述第一UPF网元,通过所述第一UPF网 元将所述封装后的业务请求进行解析,获得所述业务请求,并将所述业务请 求转发到所述第一核心网,由所述第一核心网对所述业务请求进行处理。
在一些实施例中,所述第二网络还设有第二核心网,业务处理装置还包 括:第一转发模块,用于若确定所述业务请求的目的网络地址是所述第二核 心网的网络地址,则基于所述中间UPF网元与所述第二核心网之间的通信连 接,将所述业务请求转发到所述第二核心网,由所述第二核心网对所述业务 请求进行处理。
在一些实施例中,所述第二网络还设有第二核心网和第二UPF网元;所 述第二UPF网元与所述中间UPF网元通信连接;该业务处理装置还包括: 第二转发模块,用于若确定所述业务请求的目的网络地址是所述第二核心网 的网络地址,则将所述业务请求发送至所述第二UPF网元,由所述第二UPF 网元将所述业务请求转发至所述第二核心网,并由所述第二核心网对所述业 务请求进行处理。
在一些实施例中,所述第二网络还设有第二核心网和第二UPF网元;所 述第二UPF网元与所述第一UPF网元通信连接;该业务处理装置还包括: 第三转发模块,用于若确定所述业务请求的目的网络地址是所述第二核心网 的网络地址,则将所述业务请求发送至所述第一UPF网元,以使所述第一 UPF网元通过所述第二UPF网元将所述业务请求转发至所述第二核心网,并 由所述第二核心网对所述业务请求进行处理。
在一些实施例中,所述第一网络还设有边缘处理设备,所述中间UPF网 元与所述边缘处理设备通信连接;该业务处理装置还包括:第四转发模块, 用于若确定所述业务请求的目的网络地址是所述中间UPF网元的网络地址, 则将所述业务请求转发到所述边缘处理设备,由所述边缘处理设备对所述业 务请求进行处理。
在一些实施例中,该业务处理装置还包括:接入信令接收模块,用于接 收所述基站转发的接入信令,所述接入信令是由所述用户设备发起的;接入 信令封装模块,用于若确定所述接入信令用于请求接入所述第一核心网,按 照所述指定隧道协议将所述接入信令进行封装,得到封装后的接入信令;接 入信令发送模块,用于将所述封装后的接入信令发送到所述第一UPF网元, 其中,所述第一UPF网元对所述封装后的接入信令进行解封,获得所述接入 信令,并将所述接入信令转发到所述第一核心网,由所述第一核心网根据所述接入信令将所述用户设备接入所述第一核心网。
在一些实施例中,所述用户设备根据自身在在所述第一网络中的网络地 址向所述基站发送所述业务请求;所述用户在所述第一网络中的网络地址是 在所述用户设备接入所述第一核心网后,所述第一核心网为所述用户设备分 配的。
在一些实施例中,业务处理装置还包括:第五转发模块,用于在接收到 待发送到目标地址的目标流量后,若确定所述中间UPF网元与所述第一UPF 网元之间通信故障,则基于所述中间UPF网元与所述第二UPF网元之间的 通信连接,将所述目标流量转发至所述第二UPF网元,以通过所述第二UPF 网元将所述目标流量转发至所述目标地址,其中,所述目标地址包括所述第 一核心网的网络地址或者所述第二核心网的网络地址。
在一些实施例中,所述基站在接收到所述用户设备发送的业务请求后, 若确定所述业务请求携带的入网标识指示的网络为所述第一网络,则将所述 业务请求转发到所述中间UPF网元;若确定所述业务请求携带的入网标识指 示的网络为所述第二网络,则将所述业务请求发送到所述第二网络中的第二 核心网。
在一些实施例中,所述第二网络对所述中间UPF网元进行了维护;业务 处理装置还包括:第一上报模块,用于向所述第二网络中的第二核心网上报 所述第一网络中的指定上报信息,以使所述第二核心网根据所述指定上报信 息对所述第一网络进行监督。
在另一些实施例中,所述第二网络未维护所述中间UPF网元;业务处理 装置还包括:第二封装模块,用于按照所述第二网络中的报文格式,将所述 第一网络中的指定上报信息进行封装;第六转发模块,用于将封装后的所述 指定上报信息发送到所述第二网络中的第二UPF网元,由所述第二UPF网 元对所述封装后的指定上报信息进行解析,获得所述指定上报信息,并将所 述指定上报信息发送到所述第二网络中的第二核心网,以使所述第二核心 网根据所述指定上报信息对所述第一网络进行监督。
在一些实施例中,所述第一网络中设有第一管理单元,所述第二网络中 设有第二管理单元;所述第一管理单元与所述第二管理单元通信连接。
图10示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机***的结 构示意图。需要说明的是,图10示出的电子设备的计算机***1000仅是一 个示例,不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图10所示,计算机***1000包括中央处理单元(Central Processing Unit,CPU)1001,其可以根据存储在只读存储器(Read-Only Memory,ROM) 1002中的程序或者从存储部分1008加载到随机访问存储器(Random Access Memory,RAM)1003中的程序而执行各种适当的动作和处理,例如执行上 述实施例中的方法。在RAM 1003中,还存储有***操作所需的各种程序和 数据。CPU1001、ROM1002以及RAM 1003通过总线1004彼此相连。输入/输出(Input/Output,I/O)接口1005也连接至总线1004。
以下部件连接至I/O接口1005:包括键盘、鼠标等的输入部分1006;包 括诸如阴极射线管(Cathode Ray Tube,CRT)、液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)等以及扬声器等的输出部分1007;包括硬盘等的存储部分 1008;以及包括诸如LAN(Local AreaNetwork,局域网)卡、调制解调器 等的网络接口卡的通信部分1009。通信部分1009经由诸如因特网的网络执 行通信处理。驱动器1010也根据需要连接至I/O接口1005。可拆卸介质1011, 诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等,根据需要安装在驱动器1010 上,以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分1008。
特别地,根据本申请的实施例,上文参考流程图描述的过程可以被实现 为计算机软件程序。例如,本申请的实施例包括一种计算机程序产品,其包 括承载在计算机可读介质上的计算机程序,该计算机程序包含用于执行流程 图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中,该计算机程序可以通过通信 部分1009从网络上被下载和安装,和/或从可拆卸介质1011被安装。在该计 算机程序被中央处理单元(CPU)1001执行时,执行本申请的***中限定的 各种功能。
需要说明的是,本申请实施例所示的计算机可读介质可以是计算机可读 信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读 存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导 体的***、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具 体的例子可以包括但不限于:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机 磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编 程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory,EPROM)、闪存、 光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory, CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本 申请中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程 序可以被指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请 中,计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数 据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用 多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算 机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介 质,该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行***、装置 或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码 可以用任何适当的介质传输,包括但不限于:无线、有线等等,或者上述的 任意合适的组合。
附图中的流程图和框图,图示了按照本申请各种实施例的***、方法和 计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。其中,流程图或框图 中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,上述模块、程 序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指 令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以 不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以 基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而 定。也要注意的是,框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方 框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的***来实现, 或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本申请实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现,也可 以通过硬件的方式来实现,所描述的单元也可以设置在处理器中。其中,这 些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
作为另一方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可 读介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的;也可以是单独存在, 而未装配入该电子设备中。上述计算机可读存储介质承载计算机可读指令, 当该计算机可读存储指令被处理器执行时,实现上述任一实施例中的方法。
根据本申请的一个方面,还提供了一种电子设备,其包括:处理器;存 储器,存储器上存储有计算机可读指令,计算机可读指令被处理器执行时, 实现上述任一实施例中的方法。
根据本申请实施例的一个方面,提供了计算机程序产品或计算机程序, 该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算 机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算 机指令,处理器执行该计算机指令,使得该计算机设备执行上述任一实施例 中的方法。
应当注意,尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模 块或者单元,但是这种划分并非强制性的。实际上,根据本申请的实施方式, 上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元 中具体化。反之,上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划 分为由多个模块或者单元来具体化。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员易于理解,这里描述的 示例实施方式可以通过软件实现,也可以通过软件结合必要的硬件的方式来 实现。因此,根据本申请实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出 来,该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM,U盘, 移动硬盘等)中或网络上,包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人 计算机、服务器、触控终端、或者网络设备等)执行根据本申请实施方式的 方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实施方式后,将容易想 到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适 应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括 本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。
应当理解的是,本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确 结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所 附的权利要求来限制。

Claims (17)

1.一种业务处理方法,其特征在于,应用于第一网络中的中间用户面功能UPF网元,所述中间UPF网元与第二网络中的基站通信连接,所述第一网络复用所述基站,所述第一网络和所述第二网络是不同的物理网络;所述第一网络还设有第一核心网和第一UPF网元;
所述方法包括:
接收所述基站转发的业务请求,所述业务请求是由用户设备发起的;
若确定所述业务请求的目的网络地址是所述第一核心网的网络地址,则按照指定隧道协议将所述业务请求进行封装,得到封装后的业务请求;
将所述封装后的业务请求发送到所述第一UPF网元,通过所述第一UPF网元将所述封装后的业务请求进行解析,获得所述业务请求,并将所述业务请求转发到所述第一核心网,由所述第一核心网对所述业务请求进行处理。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二网络还设有第二核心网,所述接收所述基站转发的业务请求之后,所述方法还包括:
若确定所述业务请求的目的网络地址是所述第二核心网的网络地址,则基于所述中间UPF网元与所述第二核心网之间的通信连接,将所述业务请求转发到所述第二核心网,由所述第二核心网对所述业务请求进行处理。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二网络还设有第二核心网和第二UPF网元;所述第二UPF网元与所述中间UPF网元通信连接;
所述接收所述基站转发的业务请求之后,所述方法还包括:
若确定所述业务请求的目的网络地址是所述第二核心网的网络地址,则将所述业务请求发送至所述第二UPF网元,由所述第二UPF网元将所述业务请求转发至所述第二核心网,并由所述第二核心网对所述业务请求进行处理。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二网络还设有第二核心网和第二UPF网元;所述第二UPF网元与所述第一UPF网元通信连接;
所述接收所述基站转发的业务请求之后,所述方法还包括:
若确定所述业务请求的目的网络地址是所述第二核心网的网络地址,则将所述业务请求发送至所述第一UPF网元,以使所述第一UPF网元通过所述第二UPF网元将所述业务请求转发至所述第二核心网,并由所述第二核心网对所述业务请求进行处理。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一网络还设有边缘处理设备,所述中间UPF网元与所述边缘处理设备通信连接;
所述接收所述基站转发的业务请求之后,所述方法还包括:
若确定所述业务请求的目的网络地址是所述中间UPF网元的网络地址,则将所述业务请求转发到所述边缘处理设备,由所述边缘处理设备对所述业务请求进行处理。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述接收所述基站转发的业务请求之前,所述方法还包括:
接收所述基站转发的接入信令,所述接入信令是由所述用户设备发起的;
若确定所述接入信令用于请求接入所述第一核心网,按照所述指定隧道协议将所述接入信令进行封装,得到封装后的接入信令;
将所述封装后的接入信令发送到所述第一UPF网元,其中,所述第一UPF网元对所述封装后的接入信令进行解封,获得所述接入信令,并将所述接入信令转发到所述第一核心网,由所述第一核心网根据所述接入信令将所述用户设备接入所述第一核心网。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述用户设备根据自身在在所述第一网络中的网络地址向所述基站发送所述业务请求;所述用户在所述第一网络中的网络地址是在所述用户设备接入所述第一核心网后,所述第一核心网为所述用户设备分配的。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在接收到待发送到目标地址的目标流量后,若确定所述中间UPF网元与所述第一UPF网元之间通信故障,则基于所述中间UPF网元与所述第二UPF网元之间的通信连接,将所述目标流量转发至所述第二UPF网元,以通过所述第二UPF网元将所述目标流量转发至所述目标地址,其中,所述目标地址包括所述第一核心网的网络地址或者所述第二核心网的网络地址。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基站在接收到所述用户设备发送的业务请求后,若确定所述业务请求携带的入网标识指示的网络为所述第一网络,则将所述业务请求转发到所述中间UPF网元;若确定所述业务请求携带的入网标识指示的网络为所述第二网络,则将所述业务请求发送到所述第二网络中的第二核心网。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二网络对所述中间UPF网元进行了维护;所述方法还包括:
向所述第二网络中的第二核心网上报所述第一网络中的指定上报信息,以使所述第二核心网根据所述指定上报信息对所述第一网络进行监督。
11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二网络未维护所述中间UPF网元;所述方法还包括:
按照所述第二网络中的报文格式,将所述第一网络中的指定上报信息进行封装;
将封装后的所述指定上报信息发送到所述第二网络中的第二UPF网元,由所述第二UPF网元对所述封装后的指定上报信息进行解析,获得所述指定上报信息,并将所述指定上报信息发送到所述第二网络中的第二核心网,以使所述第二核心网根据所述指定上报信息对所述第一网络进行监督。
12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一网络中设有第一管理单元,所述第二网络中设有第二管理单元;所述第一管理单元与所述第二管理单元通信连接。
13.一种业务处理***,其特征在于,所述业务处理***包括第一网络和第二网络,所述第一网络包括中间UPF单元、第一核心网和第一UPF网元,所述中间UPF网元与第二网络中的基站通信连接,所述第一网络复用所述基站,所述第一网络和所述第二网络是不同的物理网络;所述中间UPF单元用于执行权利要求1-12中任一项所述的业务处理方法。
14.一种业务处理装置,其特征在于,应用于第一网络中的中间用户面功能UPF网元,所述中间UPF网元与第二网络中的基站通信连接,所述第一网络复用所述基站,所述第一网络和所述第二网络是不同的物理网络;所述第一网络还设有第一核心网和第一UPF网元;
所述装置包括:
接收模块,用于接收所述基站转发的业务请求,所述业务请求是由用户设备发起的;
封装模块,用于若确定所述业务请求的目的网络地址是所述第一核心网的网络地址,则按照指定隧道协议将所述业务请求进行封装,得到封装后的业务请求;
发送模块,用于将所述封装后的业务请求发送到所述第一UPF网元,通过所述第一UPF网元将所述封装后的业务请求进行解析,获得所述业务请求,并将所述业务请求转发到所述第一核心网,由所述第一核心网对所述业务请求进行处理。
15.一种电子设备,其特征在于,包括:
处理器;
存储器,所述存储器上存储有计算机可读指令,所述计算机可读指令被所述处理器执行时,实现如权利要求1-12中任一项所述的方法。
16.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机可读指令,当所述计算机可读指令被处理器执行时,实现如权利要求1-12中任一项所述的方法。
17.一种计算机程序产品,包括计算机指令,其特征在于,所述计算机指令被处理器执行时实现权利要求1-12中任一项所述的方法。
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