CN114697999A - 一种冗余路径创建方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种冗余路径创建方法、装置及系统,用以在节约终端成本和降低网络部署的同时,保障通信的可靠性。所述冗余路径创建方法包括:终端设备10接收来自用户面功能20的报文30,所述终端设备10服务于终端设备11;所述终端设备10接收来自终端设备12的所述报文30;所述终端设备10对来自所述用户面功能20的所述报文30和来自所述终端设备12的所述报文30进行去重;所述终端设备10将去重后的所述报文30发送给所述终端设备11。
Description
技术领域
本申请涉及无线通信技术领域,尤其涉及一种冗余路径创建方法、装置及系统。
背景技术
相关技术中终端设备大多以线型拓扑接入无线网络,在线型拓扑中,产线上的首节点与无线网络连接,产线上的其他终端设备通过所述首节点接入无线网络。如果所述首节点与无线网络之间的网络质量不稳定,产线上的其他终端设备与无线网络之间的链路均会失败。
终端设备也可以采用星型拓扑或树形拓扑接入无线网络,在星型拓扑或树形拓扑中,产线上的各终端设备均可以直接与无线网络连接。若不改变转发规则,工业应用服务器Master只发送一个报文,然后按照线型拓扑的转发规则在每个终端设备中转发所述报文,若第一个接收所述报文的终端设备与无线网络之间的网络质量不稳定,其他终端设备与无线网络之间的链路也会失败。若改变转发规则,就需要网络设备对Master发送的报文进行拆包然后分别转发给每个终端设备,会导致浪费网络设备的处理资源,并且网络设备不一定具备报文拆包的功能,因此对无线网络提出了更高的要求,网络部署难度增大。
因此,终端设备接入无线网络时,通信的可靠性无法得到保障,且浪费网络设备的处理资源,及网络部署难度增大。
发明内容
本申请实施例提供一种冗余路径创建方法、装置及系统,用以在节约终端成本和降低网络部署难度的同时,保障通信的可靠性。
第一方面,提供一种冗余路径创建方法,包括:终端设备10接收来自用户面功能20的报文30,所述终端设备10服务于终端设备11;所述终端设备10接收来自终端设备12的所述报文30;所述终端设备10对来自所述用户面功能20的所述报文30和来自所述终端设备12的所述报文30进行去重;所述终端设备10将去重后的所述报文30发送给所述终端设备11。
在工业网络拓扑中,所有终端设备都可以通过具有网络接入能力的终端设备接入无线网络,而具有网络接入能力的终端设备可以透明转发报文,实现无线连接的相互备份和负荷分担。在现有通信系统架构下,结合工业以太协议的实际组网模型,在节约终端成本和降低网络部署难度的同时,保障通信的可靠性。
在一种可能的设计中,所述终端设备10还可以接收来自所述终端设备11的响应31,所述响应31对应于所述去重后的所述报文30;所述终端设备10向所述终端设备12发送响应32,所述响应32对应于来自所述终端设备12的所述报文30。
在该设计中,具有网络接入能力的终端设备还可以转发响应(即上行报文),以提高通信的可靠性。
在一种可能的设计中,若所述终端设备10和所述用户面功能20之间发生故障,所述终端设备10还可以接收来自所述终端设备12的报文35,将所述报文35发送给所述终端设备11。
在该设计中,当数据传输链路发生故障时,可以实现故障的检测定位,并根据故障点的不同,实施不同的冗余传输策略,从而进一步保障通信的可靠性。
在一种可能的设计中,所述终端设备10还可以接收来自会话管理功能21的第一信息,所述第一信息指示将来自所述用户面功能20的报文和所述终端设备12的报文去重后发给所述终端设备11。
在该设计中,会话管理功能21可以指示终端设备10对接收到的多个相同的报文进行去重,以在工业拓扑网络不支持冗余传输时也能够保障通信的可靠性。
在一种可能的设计中,所述终端设备10还可以接收来自所述会话管理功能21的第二信息,所述第二信息指示建立和所述终端设备12之间的传输路径。
在该设计中,在工业拓扑网络不支持冗余传输时,会话管理功能21可以指示终端设备10建立与终端设备12之间的传输路径,以在工业拓扑网络不支持冗余传输时能够保障通信的可靠性。
第二方面,提供一种冗余路径创建方法,所述方法包括:会话管理功能21获取终端设备10服务的终端设备11;所述会话管理功能21获取终端设备12服务的终端设备14;所述会话管理功能21确定终端设备10和终端设备12之间具有对应关系;所述会话管理功能21向用户面功能20发送转发规则,所述转发规则指示通过所述终端设备10向所述终端设备11发送报文和通过所述终端设备12向所述终端设备14发送报文。
会话管理功能可以为具备对应关系的多个终端设备创建可靠性冗余传输路径,具备对应关系的多个终端设备之间具备可靠性备份关系,具备可靠性备份关系的多个终端设备可以集成于一个工业终端设备,或者可以分别部署于多个工业终端上,从而保障终端设备接入无线网络时的可靠性传输。
在一种可能的设计中,所述转发规则还指示复制报文。
在该设计中,在工业拓扑网络不支持冗余传输时,会话管理功能可以指示用户面功能进行报文的复制,以保障通信的可靠性。
在一种可能的设计中,所述会话管理功能21还可以向所述终端设备10发送第一信息,所述第一信息指示将来自所述用户面功能20的报文和来自所述终端设备12的报文去重后发给所述终端设备11。
在该设计中,会话管理功能21可以指示终端设备10对接收到的多个相同的报文进行去重,以在工业拓扑网络不支持冗余传输时也能够保障通信的可靠性。
在一种可能的设计中,所述会话管理功能21还可以向所述终端设备10发送第二信息,所述第二信息指示建立和所述终端设备12之间的传输路径。
可选的,所述会话管理功能21还可以向终端设备12发送第三信息,所述第三信息指示建立和所述终端设备10之间的传输路径。
在该设计中,在工业拓扑网络不支持冗余传输时,会话管理功能21可以指示终端设备10建立与终端设备12之间的传输路径,以在工业拓扑网络不支持冗余传输时能够保障通信的可靠性。
在一种可能的设计中,所述会话管理功能21获取终端设备10服务的终端设备11时,所述会话管理功能21可以接收来自所述终端设备10的终端设备11的信息。
在该设计中,终端设备10可以将其服务的终端设备11的信息上报给会话管理功能21,以使会话管理功能21获取到终端设备10服务的工业终端的信息。
在一种可能的设计中,所述会话管理功能21获取终端设备12服务的终端设备14时,所述会话管理功能21接收来自所述终端设备12的终端设备14的信息。
在该设计中,终端设备12可以将其服务的终端设备14的信息上报给会话管理功能21,以使会话管理功能21获取到终端设备12服务的工业终端的信息。
在一种可能的设计中,所述会话管理功能21确定终端设备10和终端设备12之间具有对应关系时,所述会话管理功能21获取所述终端设备10的签约数据,所述终端设备10的签约数据指示与所述终端设备12之间具有对应关系;和/或所述会话管理功能21获取所述终端设备12的签约数据,所述终端设备12的签约数据指示与所述终端设备10之间具有对应关系。
在该设计中,会话管理功能21可以获取终端设备10的签约数据和/或终端设备12的签约数据,根据签约数据的指示,确定终端设备10和终端设备12之间具备可靠性备份关系,从而为终端设备10和终端设备12创建可靠性冗余传输路径。
第三方面,提供一种冗余路径传输方法,所述方法包括:终端设备11接收来自终端设备10的报文30;所述终端设备11接收来自终端设备12的所述报文30;所述终端设备11向所述终端设备10发送响应33,所述响应33对应于来自所述终端设备10的所述报文30;所述终端设备11向所述终端设备12发送响应34,所述响应34对应于来自所述终端设备12的所述报文30。
在工业网络拓扑中,终端设备11可以通过具有网络接入能力的终端设备10和终端设备12接入无线网,在节约终端成本和降低网络部署的同时,保障通信的可靠性。
在一种可能的设计中,所述终端设备11接收来自终端设备10的报文30,接收来自终端设备12的所述报文30之后,所述方法还包括:
所述终端设备11对来自所述终端设备10的所述报文30和来自所述终端设备12的所述报文30进行去重;
所述终端设备11向所述终端设备10发送响应38,所述响应38对应于去重后的所述报文30。
在一种可能的设计中,所述方法还包括:
所述终端设备11对所述响应38进行复制,向所述终端设备12发送复制所述响应38后得到的响应39。
所述响应39中的数据与所述响应38中的数据可以部分相同,或者可以全部相同。
在一种可能的设计中,若所述终端设备10和用户面功能20之间发生故障或若所述终端设备10发生故障,所述终端设备11还可以接收来自所述终端设备12的报文35。
在该设计中,当数据传输链路发生故障时,可以实现故障的检测定位,并根据故障点的不同,实施不同的冗余传输策略,从而进一步保障通信的可靠性。
第四方面,提供一种冗余路径传输方法,所述方法包括:终端设备11接收来自终端设备10的报文30;所述终端设备11通过所述终端设备10接收来自终端设备12的所述报文30;所述终端设备11向所述终端设备10发送响应36,所述响应36对应于来自所述终端设备10的所述报文30;所述终端设备11通过终端设备10向所述终端设备12发送响应37,所述响应37对应于来自所述终端设备12的所述报文30。
在工业网络拓扑中,终端设备11可以通过具有网络接入能力的终端设备10和终端设备12接入无线网,在节约终端成本和降低网络部署难度的同时,保障通信的可靠性。
在一种可能的设计中,若所述终端设备10和用户面功能20之间发生故障或若所述终端设备10发生故障,所述终端设备11还可以接收来自所述终端设备12的报文35。
第五方面,提供一种通信装置,所述通信装置可以为终端设备10,包括处理单元和收发单元;
所述收发单元,用于接收来自用户面功能20的报文30,所述通信装置服务于终端设备11;接收来自终端设备12的所述报文30;
所述处理单元,用于对来自所述用户面功能20的所述报文30和来自所述终端设备12的所述报文30进行去重;
所述收发单元,还用于将去重后的所述报文30发送给所述终端设备11。
在一种可能的设计中,所述收发单元,还用于接收来自所述终端设备11的响应31,所述响应31对应于所述去重后的所述报文30;向所述终端设备12发送响应32,所述响应32对应于来自所述终端设备12的所述报文30。
在一种可能的设计中,所述收发单元,还用于若所述通信装置和所述用户面功能20之间发生故障,接收来自所述终端设备12的报文35,将所述报文35发送给所述终端设备11。
在一种可能的设计中,所述收发单元,还用于接收来自会话管理功能21的第一信息,所述第一信息指示将来自所述用户面功能20的报文和所述终端设备12的报文去重后发给所述终端设备11。
在一种可能的设计中,所述收发单元,还用于接收来自所述会话管理功能21的第二信息,所述第二信息指示建立和所述终端设备12之间的传输路径。
第六方面,提供一种通信装置,所述通信装置可以为会话管理功能21,包括处理单元和收发单元;
所述收发单元,用于获取终端设备10服务的终端设备11;获取终端设备12服务的终端设备14;
所述处理单元,用于确定终端设备10和终端设备12之间具有对应关系;
所述收发单元,还用于向用户面功能20发送转发规则,所述转发规则指示通过所述终端设备10向所述终端设备11发送报文和通过所述终端设备12向所述终端设备14发送报文。
在一种可能的设计中,所述转发规则还指示复制报文。
在一种可能的设计中,所述收发单元,还用于向所述终端设备10发送第一信息,所述第一信息指示将来自所述用户面功能20的报文和来自所述终端设备12的报文去重后发给所述终端设备11。
在一种可能的设计中,所述收发单元,还用于向所述终端设备10发送第二信息,所述第二信息指示建立和所述终端设备12之间的传输路径。
在一种可能的设计中,所述收发单元,具体用于接收来自所述终端设备10的终端设备11的信息。
在一种可能的设计中,所述收发单元,具体用于接收来自所述终端设备12的终端设备14的信息。
在一种可能的设计中,所述处理单元,具体用于获取所述终端设备10的签约数据,所述终端设备10的签约数据指示与所述终端设备12之间具有对应关系;和/或获取所述终端设备12的签约数据,所述终端设备12的签约数据指示与所述终端设备10之间具有对应关系。
第七方面,提供一种通信装置,所述通信装置可以为终端设备11,包括处理单元和收发单元;
所述收发单元,用于接收来自终端设备10的报文30;接收来自终端设备12的所述报文30;
所述处理单元,用于确定所述报文30;
所述收发单元,还用于向所述终端设备10发送响应33,所述响应33对应于来自所述终端设备10的所述报文30;向所述终端设备12发送响应34,所述响应34对应于来自所述终端设备12的所述报文30。
在一种可能的设计中,所述处理单元,还用于对来自所述终端设备10的所述报文30和来自所述终端设备12的所述报文30进行去重;
所述收发单元,还用于向所述终端设备10发送响应38,所述响应38对应于去重后的所述报文30。
在一种可能的设计中,所述处理单元,还用于对所述响应38进行复制;
所述收发单元,还用于向所述终端设备12发送复制所述响应38后得到的响应39。
在一种可能的设计中,所述收发单元,还用于若所述终端设备10和用户面功能20之间发生故障或若所述终端设备10发生故障,接收来自所述终端设备12的报文35。
第八方面,提供一种通信装置,所述通信装置可以为终端设备11,包括处理单元和收发单元;
所述收发单元,用于接收来自终端设备10的报文30;通过所述终端设备10接收来自终端设备12的所述报文30;
所述处理单元,用于确定所述报文30;
所述收发单元,还用于向所述终端设备10发送响应36,所述响应36对应于来自所述终端设备10的所述报文30;通过终端设备10向所述终端设备12发送响应37,所述响应37对应于来自所述终端设备12的所述报文30。
在一种可能的设计中,所述收发单元,还用于若所述终端设备10和用户面功能20之间发生故障或若所述终端设备10发生故障,接收来自所述终端设备12的报文35。
第九方面,提供一种通信装置,该装置具有实现上述第一方面或第二方面或第三方面或第四方面中任意可能设计的方法的功能。该功能可以通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。
第十方面,提供一种通信装置,包括:收发器、处理器和存储器;收发器,用于收发数据或信息,该存储器用于存储计算机执行指令,当该装置运行时,该处理器执行该存储器存储的该计算机执行指令,以使该装置执行如上述第一方面或第二方面或第三方面或第四方面中任意可能设计中的实现方法。
第十一方面,提供一种通信装置,包括:包括用于执行以上第一方面或第二方面或第三方面或第四方面中任意可能设计中的各个步骤的单元或手段(means)。
第十二方面,提供一种通信装置,包括处理器和接口电路,所述处理器用于通过接口电路与其它装置通信,并执行以上第一方面或第二方面或第三方面或第四方面中任意可能设计提供的方法。该处理器包括一个或多个。
第十三方面,提供一种通信装置,包括处理器,用于调用耦合的存储器中存储的程序,以执行上述第一方面或第二方面或第三方面或第四方面中任意可能设计中的方法。该存储器可以位于该装置之内,也可以位于该装置之外。且该处理器包括一个或多个。
第十四方面,提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得处理器执行上述第一方面或第二方面或第三方面或第四方面中任意可能设计的方法。
第十五方面,提供一种包括指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一方面或第二方面或第三方面或第四方面中任意可能设计的方法。
第十六方面,提供一种芯片系统,包括:处理器,用于执行上述第一方面或第二方面或第三方面或第四方面中任意可能设计的方法。
第十七方面,提供一种芯片系统,该芯片系统包括收发器,用于实现上述第一方面或第二方面或第三方面或第四方面任意可能设计方法中的功能,例如,例如接收或发送上述方法中所涉及的数据和/或信息。在一种可能的设计中,所述芯片系统还包括存储器,用于保存程序指令和/或数据。该芯片系统,可以由芯片构成,也可以包括芯片和其他分立器件。
第十八方面,提供一种通信系统,所述通信系统包括执行第二方面中任意可能设计的方法的会话管理功能21、和接收来自所述会话管理功能21的所述转发规则的所述用户面功能20。
可选的,所述通信系统还可以包括执行第一方面中任意可能设计的方法的终端设备10、终端设备12,以及执行第三方面或第四方面中任意可能设计的方法的终端设备11。
上述第五方面至第十八方面中任一方面及其任一方面中任意一种可能的实现可以达到的技术效果,请参照上述任意方面可以带来的技术效果描述,这里不再重复赘述。
附图说明
图1、图11为一种网络架构示意图;
图2为一种以太帧格式;
图3为一种二层交换示意图;
图4、图15、图16为一种用户面功能的转发逻辑示意图;
图5为一种以太报文帧结构;
图6、图7为一种报文转发示意图;
图8为一种网络架构示意图;
图9、图10、图13、图17、图18、图19为一种工业网络拓扑结构示意图;
图12、图14为一种冗余路径创建过程示意图;
图20、图21为一种通信装置示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。
本申请将围绕可包括多个设备、组件、模块等的系统来呈现各个方面、实施例或特征。应当理解和明白的是,各个系统可以包括另外的设备、组件、模块等,并且/或者可以并不包括结合附图讨论的所有设备、组件、模块等。此外,还可以使用这些方案的组合。
另外,在本申请实施例中,“示例的”一词用于表示作例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用示例的一词旨在以具体方式呈现概念。
本申请实施例描述的网络架构以及业务场景是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案,并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限定,本领域普通技术人员可知,随着网络架构的演变和新业务场景的出现,本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题,同样适用。
以下对本申请实施例的部分用语进行解释说明,以便于本领域技术人员理解。
1)终端设备,在本申请实施例中包括但不限于用户设备(user equipment,UE)和工业终端。为了实现工业终端接入无线网络,所述工业终端中可以安装有无线模组,所述工业终端可以通过所述无线模组与网络设备进行通信。其中所述UE可以作为无线模组安装在所述工业终端中,在本申请实施例中除特别说明之外,UE和无线模组的概念可以替换使用。
在无线网络中,UE是一种具有无线收发功能的设备,可以经无线接入网(radioaccess network,RAN)中的接入网设备(或者也可以称为接入设备)与一个或多个核心网(core network,CN)设备(或者也可以称为核心设备)进行通信。
例如用户设备也可称为接入终端、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、用户代理或用户装置等。用户设备可以部署在陆地上,包括室内或室外、手持或车载;也可以部署在水面上(如轮船等);还可以部署在空中(例如飞机、气球和卫星上等)。用户设备可以是蜂窝电话(cellular phone)、无绳电话、会话启动协议(session initiation protocol,SIP)电话、智能电话(smart phone)、手机(mobilephone)、无线本地环路(wireless local loop,WLL)站、个人数字处理(personal digitalassistant,PDA)等。或者,用户设备还可以是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设备、车载设备、可穿戴设备、无人机设备或物联网、车联网中的终端、第五代移动通信(5th-generation,5G)网络以及未来网络中的任意形态的终端、中继用户设备或者未来演进的PLMN中的终端等。其中,中继用户设备例如可以是5G家庭网关(residential gateway,RG)。例如用户设备可以是虚拟现实(virtual reality,VR)终端、增强现实(augmented reality,AR)终端、工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(self driving)中的无线终端、远程医疗(remote medical)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端等。本申请实施例对终端设备的类型或种类等并不限定。
2)网络设备,指可以为终端提供无线接入功能的设备。其中,网络设备可以支持至少一种无线通信技术,例如长期演进(long term evolution,LTE)、新无线(new radio,NR)、宽带码分多址(wideband code division multiple access,WCDMA)等。
例如网络设备可以包括接入网设备。示例的,网络设备包括但不限于:5G网络中的下一代基站或下一代节点B(generation nodeB,gNB)、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(base transceiver station,BTS)、家庭基站(例如,home evolved node B、或home node B,HNB)、基带单元(baseband unit,BBU)、收发点(transmitting and receiving point,TRP)、发射点(transmitting point,TP)、移动交换中心、小站、微型站等。网络设备还可以是云无线接入网络(cloud radio accessnetwork,CRAN)场景下的无线控制器、集中单元(centralized unit,CU)、和/或分布单元(distributed unit,DU),或者网络设备可以为中继站、接入点、车载设备、终端、可穿戴设备以及未来移动通信中的网络设备或者未来演进的公共移动陆地网络(public landmobile network,PLMN)中的网络设备等。
又如,网络设备可以包括核心网(CN)设备,核心网设备例如包括AMF等。
又如,网络设备可以包括用户面功能(如UPF)和控制面功能(如SMF)等。
3)工业以太网络,也称工业网络,一种使用封装在以太网协议中的特殊工业协议的网络。所述工业以太网络采用的工业以太网协议包括但是不限于以下协议:Modbus TCP/IP、EtherCat、EtherNet/IP和Profinet。工业以太网络由于其固有的可靠性、高性能和互操作性,已经渗透到工厂车间,成为自动化和控制系统的主要通信方式。
所述工业以太网络中,主要包括以下几个部分:主(Master)设备、网络设备和(从)Slave设备。一般的,Master设备可以通过所述网络设备向Slave设备下发报文,Slave设备可以通过所述网络设备向Master设备回复响应。所述Master设备为工业应用服务器,也可以称为控制器(Controller)。所述网络设备可以包括用户面功能和控制面功能。所述Slave设备为工业终端,所述工业终端中安装有无线模组,所述Slave设备也可以称为设备(device),或简称为D。
工业以太网络中的Slave设备可以支持冗余传输,或者可以不支持冗余传输。在所述工业以太网络中的Slave设备支持冗余传输时,所述工业以太网络中的Master设备可以支持冗余传输,或者可以不支持冗余传输。在所述工业以太网络中的Slave设备不支持冗余传输时,所述工业以太网络中的Master设备可以支持冗余传输,或者可以不支持冗余传输。所述Slave设备是否支持冗余传输,可以看作Slave设备是否支持工业可靠性协议。所述Master设备是否支持冗余传输,可以看作Master设备是否支持工业可靠性协议。
可以理解的是,本申请实施例提供的冗余路径创建方法主要应用于工业以太网络,也可以应用于其他网络,对此不做限定。
本申请中的“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。
本申请中所涉及的多个,是指两个或两个以上。
另外,需要理解的是,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。
本申请实施例的技术方案可以应用于各种通信系统。例如,本申请实施例提供的技术方案可以应用于LTE系统、LTE频分双工(frequency division duplex,FDD)系统、LTE时分双工(time division duplex,TDD)、通用移动通信系统(universal mobiletelecommunication system,UMTS)、全球互联微波接入(worldwide interoperabilityfor microwave access,WiMAX)通信系统、5G通信系统或NR以及未来的其他通信系统如6G等。
第三代合作伙伴项目(3rd generation partnership project,3GPP)标准组在2016年底制定了下一代移动通信网络架构(Next Generation System),称为5G网络架构。5G网络架构支持3GPP标准组定义的无线技术(如LTE、5G RAN等),固定网络等接入方式接入核心网络侧。
为了便于理解本申请实施例,以图1所示的5G网络架构为例对本申请使用的应用场景进行说明。图1为3GPP标准化过程中定义的非漫游场景下基于服务化架构的5G网络架构。所述网络架构中可以包括:终端设备部分、网络设备部分和数据网络(data network,DN)部分。具体涉及一种终端设备通过接入设备接入核心网络(或运营商网络),创建分组数据单元会话(packet data unit session,PDU session)后,进行协议数据通信的过程。
网络设备部分包括网络开放功能(network exposure function,NEF)131、网络存储功能(network function repository function,NRF)132、策略控制功能(policycontrol function,PCF)133、统一数据管理功能(unified data management,UDM)134、认证服务器功能(authentication server function,AUSF)136、AMF137、会话管理功能(session management function,SMF)138、用户面功能(user plane function,UPF)139、接入网(access network,AN)140、网络切片选择功能(network slice selectionfunction,NSSF)141等。上述网络设备中,除接入网140部分之外的部分可以称为核心网部分。
核心网部分包括用户面功能和控制面功能。用户面功能主要负责数据包的转发、服务质量(quality of service,QoS)控制、计费信息统计等。控制面功能主要负责业务流程交互、向用户面功能下发数据包转发策略、QoS控制策略等。
数据网络DN 120,也可以称为分组数据网络(packet data network,PDN),通常可以部署在运营商网络之外,例如第三方网络。示例性的,运营商网络可以接入多个数据网络DN 120,数据网络DN 120上可部署多种业务,从而为终端设备110提供数据和/或语音等服务。上述第三方可为运营商网络和终端设备110之外的服务方,可为终端设备110提供其他数据和/或语音等服务。其中,上述第三方的具体表现形式,具体可根据实际应用场景确定,在此不做限制。
应用功能(application function,AF)135可以隶属于运营商网络,也可以不隶属于运营商网络。不过通常情况下,AF隶属于第三方而不属于运营商网络,但同运营商网络有协议关系。AF用于提供各种业务服务的功能网元,可以支持通过应用来影响数据路由的功能以及接入网络开放功能NEF、与策略框架交互进行策略控制等。
示例性的,下面对运营商网络中的网络功能进行简要介绍。
AN 140,也称无线(Radio)AN,是运营商网络的子网络,是运营商网络中业务节点(或网络功能)与终端设备110之间的实施系统。终端设备110要接入运营商网络,首先是经过AN 140,进而通过AN 140与运营商网络中的业务节点连接。本申请实施例中的AN 140,可以指代接入网本身,也可以指接入网设备,此处不作区分。接入网设备是一种为终端设备110提供无线通信功能的设备,也可以称为接入设备、(R)AN设备或网络设备等。该接入网设备包括但不限于:5G系统中的gNB、LTE系统中的eNB、RNC、NB、基站控制器BSC、BTS、HNB、BBU、TRP、TP、小基站设备(pico)、移动交换中心,或者未来网络中的网络设备等。可理解,本申请对接入网设备的具体类型不作限定。采用不同无线接入技术的系统中,具备接入网设备功能的设备的名称可能会有所不同。
可选的,在接入设备的一些部署中,接入设备可以包括CU和DU等。
网络开放功能NEF(也可以称为网络开放功能实体)131是由运营商提供的控制面功能,提供网络能力开放相关的框架、鉴权和接口,在5G系统中网络功能和其他网络功能之间传递信息。网络开放功能NEF 131以安全的方式对第三方开放网络的能力的对外双向接口。在其他网络功能(如应用功能AF135等)需要与第三方的网络通信时,NEF网络功能131可作为与第三方的网络实体进行通信的中继。NEF网络功能131还可作为签约用户的标识信息的翻译,以及第三方的网络功能的标识信息的翻译。比如,NEF网络功能131将签约用户的用户永久标识符(subscriber permanent identifier,SUPI)从PLMN发送到第三方时,可以将SUPI翻译成其对应的外部公开使用的签约标识(generic public subscriptionidentifier,GPSI)。反之,NEF网络功能131将外部信息转发送到PLMN网络,防止PLMN内部的其他网络功能与外部直接接触。
网络存储功能NRF 132,是由运营商提供的控制面功能,可用于维护网络中所有网络功能服务的实时信息。
策略控制功能PCF 133是由运营商提供的控制面功能,用于生成、管理用户、会话、QoS流处理策略。它支持统一的策略框架来治理网络行为、向其他控制功能提供策略规则、策略决策相关的签约信息等。
统一数据管理UDM 134是由运营商提供的控制面功能,负责存储PLMN中签约用户的安全上下文(security context)、签约数据等信息。上述运营商网络的签约用户具体可为使用运营商网络提供的业务的用户,例如使用中国电信的终端设备芯卡的用户,或者使用中国移动的终端设备芯卡的用户等。示例性的,上述安全上下文可以为存储在本地终端设备(例如手机)上的数据(cookie)或者令牌(token)等。上述签约用户的签约数据可以为该终端设备芯卡的配套业务,例如该手机芯卡的流量套餐等。
认证服务器功能AUSF 136是由运营商提供的控制面功能,通常用于一级认证,即终端设备110(签约用户)与运营商网络之间的网络认证。
接入与移动性管理功能AMF 137是由运营商网络提供的控制面网络功能,负责终端设备110接入运营商网络的接入控制和移动性管理,例如包括移动状态管理,分配用户临时身份标识,认证和授权用户等功能。
会话管理功能SMF 138是由运营商网络提供的控制面网络功能,负责管理终端设备110的协议数据单元(protocol data unit,PDU)会话。PDU会话是一个用于传输PDU的通道,终端设备需要通过PDU会话与DN 120互相传输数据。PDU会话可以由SMF 138负责建立、维护和删除等。SMF 138包括会话管理(如会话建立、修改和释放,包含UPF 139和AN 140之间的隧道维护等)、UPF 139的选择和控制、业务和会话连续性(service and sessioncontinuity,SSC)模式选择、漫游等会话相关的功能。
用户面功能UPF 139是由运营商提供的网关,是运营商网络与DN 120通信的网关。UPF139包括数据包路由和传输、包检测、业务用量上报、QoS处理、合法监听、上行包检测、下行数据包存储等用户面相关的功能。
网络切片选择功能NSSF141,是由运营商网络提供的控制面网络功能,用于负责确定网络切片实例,选择AMF网络功能137等。
图1中Nnef、Nausf、Nnrf、Npcf、Nudm、Naf、Namf、Nsmf、Nnssf、N1、N2、N3、N4,以及N6为接口序列号。示例性的,上述接口序列号的含义可参见3GPP标准协议中定义的含义,本申请对于上述接口序列号的含义不做限制。例如,N1为终端设备110和核心网控制面功能之间的接口,用于传递非接入层(non access stratum,NAS)信令。N2为接入网设备和核心网控制面功能之间的通信接口。N3为接入网设备和核心网用户面功能之间的通信接口,用于传输用户数据。N4为控制面功能SMF和用户面功能UPF之间的通信接口,用于对UPF进行策略配置等。需要说明的是,图1中仅以终端设备110为UE作出了示例性说明,图1中的各个网络功能之间的接口名称也仅仅是一个示例,在具体实现中,该系统架构的接口名称还可能为其他名称,本申请对此不作限定。
为方便说明,本申请实施例中将会话管理功能SMF 138简称为SMF,将统一数据管理UDM 134简称为UDM,即本申请实施例中后文所描述的AMF均可替换为移动性管理网络功能,UDM均可替换为统一数据管理。可理解,其他未示出的网络功能同样适用该替换方法。
图1中示出的网络架构(例如5G网络架构)采用基于服务的架构和通用接口,传统网元功能基于网络功能虚拟化(network function virtualization,NFV)技术拆分成若干个自包含、自管理、可重用的网络功能服务模块,通过灵活定义服务模块集合,可以实现定制化的网络功能重构,对外通过统一的服务调用接口组成业务流程。图1中示出的网络架构示意图可以理解为一种非漫游场景下基于服务的5G网络架构示意图。在该架构中,根据特定场景需求,将不同网络功能按需有序组合,可以实现网络的能力与服务的定制化,从而为不同业务部署专用网络,实现5G网络切片(network slicing)。网络切片技术可以使运营商能够更加灵活、快速地响应客户需求,支持网络资源的灵活分配。
5G网络中支持以太会话(如以太网PDU会话),以太会话的数据包称为以太网帧/以太帧。图2为一种可能的以太帧格式,目的地址(destination address,DA)为目的MAC地址,源地址(source address,SA)为源MAC地址,类型(Type)为以太类型,数据(Data)为数据段,循环冗余校验(cyclic redundancy check,CRC)为校验位。当以太类型为0x8100时,表示插入了虚拟局域网(virtual local area network,VLAN)信息,包括优先级(Priority)字段,控制格式指示(control format indicator,CFI)字和VLAN标识(ID)字段,其中Priority字段包含3个bit位的服务类别(class of service)值。以太帧中可以没有VLAN Tag字段,或者可以有一个或多个VLAN Tag字段,如图2中,以太帧中包括一个VLAN Tag字段,所述VLANTag字段中包括插入的VLAN信息。
以太网络中的二层交换属于链路层交换,基于媒体访问控制(media accesscontrol,MAC)地址转发,交换设备通过查询MAC地址学习表获得转发端口,对于MAC地址学习表中没有记录的MAC地址,则所述交换设备可以通过广播方式进行转发。如图3所示为二层交换原理,交换机保存有MAC地址学习表,记录用户MAC地址和端口的对应关系,如果基于VLAN和MAC地址转发,所述MAC地址学习表还会包含对应的VLAN信息。所述MAC地址学习表包括MACA、MACB、MACC和MACD等MAC地址,MACA地址对应的端口为端口1,MACB地址对应的端口为端口1,MACC地址对应的端口为端口2,MACD地址对应的端口为端口2。交换机从端口1接收到目的地址为MACD的报文时,查询MAC学习表获取MACD对应的端口信息为端口2,之后将报文从端口2发送出去。其中MAC地址学习表中的MACD的表项可以是当端口2接收到一个源MAC地址为MACD的报文时学习到的,或者可以是通过配置信息获得的。
4G网络和5G网络的CU分离中定义了用户面功能(如UPF、网关GW)的转发逻辑。如图4所示,用户面功能接收报文,确定分组转发控制协议(packet forwarding controlprotocol,PFCP)会话,在确定的PFCP会话中按优先级匹配包检测规则(packet detectionrule,PDR),确定匹配到的FDR中指定的转发行为规则(forwarding action rules,FAR),根据FAR中的策略处理接收到的所述报文。其中在确定PFCP会话时,所述用户面功能可以根据PDR中的指示,如网络实例(network instance)、终端设备的地址等信息匹配后确定PFCP会话。在根据FAR中的策略处理接收到的所述报文时,若所述报文为下行报文,所述用户面功能按照FAR中的指示,如根据转发行为规则FARs、QoS实施规则(QoS enforment rules,QERs)、使用报告规则(usage reporting rules,URRs)添加包头后发送给终端设备。
以太网控制自动化技术(Ether control automation technology,EtherCAT)是一种以以太网为基础的总线系统,可以让以太网运用在自动化应用中。EtherCAT应用于工业以太网络,EtherCAT报文可以基于以太封装(例如以太类型为0x88A4),或者封装在IP报文中(例如封装在用户数据报协议(user datagram protocol,UDP)报文中,UDP目的端口号为0x88A4)。
对于单次通信量很少的工业应用,如果每次发往单个设备的数据都使用以太报文封装,那么封装效率会很低。例如,一个驱动器周期性的发送4字节的实际值和状态信息,并相应的同时接收4字节的命令值和控制字信息,即使总线负荷为100%(即无限小的驱动响应时间)时,其可用数据率也只能达到4/84=4.8%(以太报文的最小封装及同步字段等合计84字节)。而EtherCAT通过将多个EtherCAT子报文集合在一个以太报文中,提高了传输效率。
将EtherCAT封装在以太报文中为例,如图5所示,以太报文包括以太报文头(Ethernet header)、以太报文数据部分(Ethernet data)和帧校验序列(frame checksequence,FCS),Ethernet header占14位(Byte),FCS占4Byte。Ethernet data包括EtherCAT子报文数据长度(Length)、保留位(Res.)、类型(Type)和多个EtherCAT子报文。所述多个EtherCAT子报文包括第一EtherCAT数据报(1st EtherCAT Datagram)、第二EtherCAT数据报(2nd EtherCAT Datagram)、……第n EtherCAT数据报(nth EtherCAT Datagram)。每个EtherCAT子报文包括子报文头(Datagram Header)、EtherCAT数据部分(Data)和工作计数器(working counter,WKC)。子报文头包括寻址及读写方式(Cmd)、帧编码(Idx)、地址信息(Address)、EtherCAT子报文数据区长度(Len)、保留位(R)、帧循环标志(C)、后续报文标志(M)和状态位(IRQ)等信息。
EtherCAT协议的工业以太网络包括一个Master设备和多个Slave设备等,各设备的网络接口包括发送功能和接收功能,通过设备之间的有线连接可以实现各类物理拓扑。报文的转发总在线型路径上转发:报文由Master设备发出后,经过Slave终端之间的转发处理,最后返回Master终端。如图6所示,EtherCAT网络中包括一个Master设备和6个Slave设备,Master设备发出EtherCAT报文,Slave设备1根据EtherCAT子报文中的地址段确定是否对该段子报文进行处理,在确定不处理或处理完成后将EtherCAT报文转发给Slave设备2,Slave设备2、Slave设备3、Slave设备4、Slave设备5和Slave设备6分别进行类似的操作,Slave设备在确定不处理或处理完成后将EtherCAT报文转发给Master设备,其中对子报文进行处理包括读取其中的数据段以及向子报文中插入数据。可见,虽然物理拓扑是树形的,但是数据报文需要经过Slave设备之间的转发以及Slave内部的环回转发,最终形成线型的转发路径。
除EtherCAT协议,Profinet协议也是一种广泛应用的工业以太协议。Profinet报文采用普通以太报文封装,发往各设备的报文独立发送。Profinet协议支持各类拓扑,当如图7所示,控制器(Controller)和工业终端(Device)之间是线型拓扑时,Controller和工业终端的等时同步(isochronous real-time,IRT)时间窗口是对齐的,并且Controller发往各工业终端的IRT报文在IRT时间窗口内发送到各工业终端。考虑到线型拓扑上由于距离和跳数的差异,导致各工业终端和Controller之间的时延不同,Controller在周期内会先发送远端终端(如Device3)的报文,后发送近端终端(如Device1)的报文。Device3在接收到报文后,向Controller回复响应,Device2在接收到报文后,向Controller回复响应,Device1在接收到报文后,向Device3回复响应。
现有5G网络支持以太会话,终端设备和数据网络DN之间的以太通信,支持用户面功能UPF上DN侧接口和终端设备的以太会话绑定。如图8所示,DN侧的交换设备(switch)在DN侧的一个接口(可以是物理接口或逻辑接口),通过5G网络核心网(5G core,5GC)中的UPF和终端设备的以太会话绑定,进而终端设备在该以太会话上的报文可以直接通过绑定的N6接口转发。其中所述以太会话可以为PDU会话。
相关技术中对于支持以太协议的线型拓扑,终端设备大多以线型拓扑接入无线网络。一种可能的线性拓扑结构如图9所示,产线上的首个Slave设备(即Slave终端1)上安装无线模组,使产线上的各Slave设备通过5GC与Master设备交互,将产线上的工业终端适配到无线连接。在线型拓扑中,如果产线中首节点(即首个Slave设备)与无线网络之间的网络质量不稳定,整条产线的其他工业终端(如Slave终端2和Slave终端3)与无线网络之间的链路均会失败,无法与Master设备之间正常通信,可见通信的可靠性无法得到保障。
终端设备也可以采用支持以太协议的星型拓扑或树形拓扑接入无线网络。一种可能的树形拓扑结构可以如图10所示,产线上的每个Slave设备上都安装无线模组,每个Salve设备通过5GC与Master设备交互,将产线上的工业终端适配到无线连接。如果产线上各个节点均安装无线模组,则会导致工业终端成本剧增。另外对于EtherCAT等报文合并发送的工业协议,这种方式会导致数据路径迂回,从而导致时延不可控,无法保障通信的可靠性。并且在星型拓扑或树形拓扑中,若不改变转发规则,Master只发送一个报文,然后按照线型拓扑的转发规则在每个终端设备中转发所述报文,若第一个接收所述报文的终端设备与无线网络之间的网络质量不稳定,其他终端设备与无线网络之间的链路也会失败,也无法保障通信的可靠性。若改变转发规则,就需要网络设备对Master发送的报文进行拆包然后分别转发给每个终端设备,会导致浪费网络设备的处理资源,并且网络设备不一定具备报文拆包的功能,因此对无线网络提出了更高的要求,网络部署难度增大。以及如果采用3GPP定义的高可靠低延迟通信(ultra-reliable and low latency communications,URLLC)的可靠性保障机制,则无线网络需要支持双站重叠覆盖,终端设备的无线模组也需要支持双链接的能力,这对工厂车间内的无线组网提出了很高的要求,并且也提高了无线模组的成本,因此会在工业以太协议的实际组网中,增加网络部署难度和终端成本。
综上所示,终端设备尤其是工业终端接入无线网络时,通信的可靠性无法得到保障,并且可能存在浪费网络设备的处理资源,网络部署难度增大,且终端成本也会增加。
基于此,本申请实施例提供一种冗余路径创建方法,在该方法中,终端设备10可以接收来自用户面功能20的报文30,以及接收来自终端设备12的报文30,所述终端设备10可以对来自用户面功能20的报文30和来自终端设备12的报文30进行去重,然后将去重后的报文30发送给终端设备10所服务的终端设备11。本申请实施例提供的冗余路径创建方法相当于在工业网络拓扑的终端设备中选择2个或2个以上终端设备,工业网络拓扑中所有终端设备通过传统固网传输互通可达,所有终端设备之间可以共享无线连接,这样通过具有网络接入能力的终端设备,所有终端设备都可以接入无线网络。位于网络设备和工业终端之间的无线连接点可以透明转发其他节点通过移动网络通信的报文,实现无线连接的相互备份、负荷分担。因此可以在现有通信系统架构下,结合工业以太协议的实际组网模型,在节约终端成本和降低网络部署难度的同时,保障通信的可靠性。
本申请实施例涉及到的终端设备可以为工业终端、无线模组,或者也可以为独立的无线接入终端设备,如客户前置设备(customer premise equipment,CPE)等。
本申请实施例适用于工业以太协议(如EtherCAT协议或Profinet协议等)的工业终端和/或工业应用通过接入网络实现互联互通。可以理解的是,本申请实施例也可以适用于非工业以太协议的其他通信协议和/或非工业应用的其他应用。本申请实施例中主要以工业以太网络中的工业终端为例进行说明。
本申请实施例提供的冗余路径创建方法可以应用于如图1所示的通信系统中。或者本申请实施例提供的冗余路径创建方法可以应用于如图11所示的通信系统中,图11所示的通信系统中还包括时延敏感网络应用功能(time sensitive network applicationfunction,TSNAF),UE的功能可以由设备侧TSN转换器(device-side TSN translator,DS-TT)实现,UPF的功能可以由网络侧TSN转换器(network-side TSN translator,NW-TT)实现。其中DS-TT可以与UE合一部署,NW-TT可以与UPF合一部署。Slave设备可以通过DS-TT接入无线网络,Master设备可以与NW-TT用户面(User plane/U-plane)连接。
可以理解的是,本申请实施例也可以用于5G网络和其他网络互通,或者独立5G网络系统,例如用于具有与工业报文转发类似需求的网络互通,也可以不限定5G网络外部是否有其他网络,在本申请实施例中不做限定。本申请实施例中主要以Master设备和Slave设备之间的通信为例,但不限定网络中网络功能的具体名称,同时不限定网络功能是否部署在DN中(例如Master设备和Slave设备都可以位于UE侧)。
本申请实施例中会话管理功能可以为具备可靠性备份关系的多个终端设备创建可靠性冗余传输路径,所述具备可靠性备份关系的多个终端设备可以分别部署于多个工业终端上,或者将所述多个终端设备集成于一个工业终端上,从而保障终端设备通过无线网络接入时能够保障可靠性传输。所述会话管理功能为具备可靠性备份关系的多个终端设备创建冗余路径的过程如图12所示,具体过程包括:
S1201:会话管理功能21获取终端设备10服务的终端设备11。
在该S1201中,所述终端设备10可以向所述会话管理功能21发送终端设备11的信息,以告知所述会话管理功能21,所述终端设备10服务于终端设备11,其中所述终端设备10服务的终端设备11也可以为所述终端设备10下属的终端设备11。所述终端设备10可以为UE,终端设备11可以为Slave终端。所述会话管理功能21接收来自所述终端设备10的终端设备11的信息,从而获取到终端设备10服务的终端设备11的信息。例如终端设备11的信息可以为终端设备11的MAC地址。
可选的,所述终端设备10可以在注册过程中,例如所述终端设备10在附着过程或PDU会话创建过程中,将所述终端设备11的信息上报给所述会话管理功能21。
S1202:所述会话管理功能21获取终端设备12服务的终端设备14。
在该S1202中,所述终端设备12可以向所述会话管理功能21发送终端设备14的信息,以告知所述会话管理功能21,所述终端设备12服务于终端设备14,其中所述终端设备12服务的终端设备14也可以为所述终端设备12下属的终端设备14。所述终端设备12可以为UE,所述终端设备14可以为Slave终端。所述会话管理功能21接收来自所述终端设备12的终端设备14的信息,从而获取到终端设备12服务的终端设备14的信息。例如终端设备14的信息可以为终端设备14的MAC地址。
所述终端设备11和所述终端设备14可以为同一个终端设备,可以为不同的终端设备。如果所述终端设备11和所述终端设备14为不同的终端设备,所述终端设备11和所述终端设备14之间还可以部署有其他的工业终端。
可选的,所述终端设备12可以在注册过程中,例如所述终端设备12在附着过程或PDU会话创建过程中,将所述终端设备14的信息上报给所述会话管理功能21。
S1203:所述会话管理功能21确定终端设备10和终端设备12之间具有对应关系。
所述终端设备10和所述终端设备12之间具有对应关系可以为所述终端设备10和所述终端设备12具备可靠性配对关系,即所述终端设备10和所述终端设备12具备可靠性备份关系,也就是说,所述终端设备10和所述终端设备12之间相互信任。当所述终端设备10和所述终端设备12中的一个UE发生故障,或其中一个UE所在的传输路径发生故障,另一个UE可以及时检测并响应,以保证可靠性传输。对于故障的检测和响应将在后续实施例进行说明。可以理解的是,为了便于描述,本申请实施例中,仅以具有对应关系的终端设备包括终端设备10和终端设备12为例进行说明,对于2个以上的终端设备具有对应关系的场景同样适用。
所述会话管理功能21可以获取到接入无线网络的终端设备10和终端设备12,并可以获取到与终端设备10具有对应关系的终端设备,以及与终端设备12具有对应关系的终端设备。一种可能的方式,所述会话管理功能21可以获取到UE的签约数据,所述签约数据中签约有UE的可靠性配对关系,例如Reliability Group(UE1,UE2 and UE3),这种签约方式说明UE1、UE2和UE3三个终端设备之间两两互相具备可靠性配对关系,又如ReliabilityGroup(UE1,UE2),Reliability Group(UE2,UE3)这种签约方式说明UE1和UE2之间具备可靠性配对关系,UE2和UE3之间具备可靠性配对关系。另一种可能的方式,UE注册过程(如附着流程或PDU会话创建流程)中,所述会话管理功能21可以获取到UE的签约数据,所述会话管理功能21可以根据所述签约数据确定UE之间的可靠性配对关系,例如,所述会话管理功能21从签约数据库中获取UE的签约数据,并从所述签约数据中获取UE之间的可靠性配对关系。可选的,所述会话管理功能21可以自身保存有UE的签约数据,或者可选的,所述会话管理功能21可以从其他设备(如UDM)中获取到UE的签约数据。具体的,所述会话管理功能21获取终端设备10的签约数据,根据所述终端设备10的签约数据,确定所述终端设备10和所述终端设备12具有对应关系,所述会话管理功能21还可以获取终端设备12的签约数据,根据所述终端设备12的签约数据,确定所述终端设备12和所述终端设备10具有对应关系。
签约数据中的UE的可靠性配对关系可以通过UE的签约数据静态签约,也可以通过修改签约数据的方式动态创建。若UE的可靠性配对关系动态创建,则第三方网元(如AF)可以通过网络开放功能NEF或PCF等对UE的签约数据进行修改,即所述第三方网元可以在UE的签约数据中,添加互为可靠性配对关系的UE的信息(如UE标识等),并指示UE与所述添加的UE之间互为可靠性配对关系。
可选的,UE的签约数据中还可以包含具备可靠性配对关系的UE之间的主备关系,例如终端设备10和终端设备12具有对应关系,所述终端设备10为主UE,所述终端设备12为备UE。又如终端设备10和终端设备12之间互为主备关系,终端设备10作为主UE服务一个或多个Slave设备时,终端设备12是终端设备10的备UE,同时终端设备12作为主UE服务其他一个或多个Slave设备时,终端设备10是终端设备12的备UE。
所述会话管理功能21确定终端设备10和终端设备12具有对应关系后,所述会话管理功能21还可以将终端设备10的信息和/或终端设备11的信息发送给终端设备12,将终端设备12的信息和/或终端设备14的信息发送给终端设备10。
所述S1201、S1202和S1203的执行先后顺序在此不做限制。
S1204:所述会话管理功能21向用户面功能20发送转发规则,所述转发规则指示通过所述终端设备10向所述终端设备11发送报文和通过所述终端设备12向所述终端设备14发送报文。用户面功能20接收所述转发规则。
所述转发规则可以指示用户面功能20将来自Master设备的报文(即下行报文或下行数据报文)发送给工业终端。例如所述转发规则可以指示所述用户面功能20通过所述终端设备10向所述终端设备11发送报文和通过终端设备12向所述终端设备14发送报文。所述转发规则还可以指示所述用户面功能20通过所述终端设备12向所述终端设备11发送报文,通过所述终端设备10向所述终端设备14发送报文。
可选的,所述转发规则还可以指示用户面功能20将来自工业终端的响应(即上行报文或上行数据报文或上行响应报文)上报给Master设备。例如所述转发规则可以指示所述用户面功能20通过所述终端设备10接收来自所述终端设备11的响应,然后将响应上报给Master设备,和通过所述终端设备12接收来自所述终端设备14的响应,然后将响应上报给Master设备。所述转发规则还可以指示所述用户面功能20通过所述终端设备12接收来自所述终端设备11的响应,然后将响应上报给Master设备,和通过所述终端设备10接收来自所述终端设备14的响应,然后将响应上报给Master设备。
一种可能的方式中,所述会话管理功能21还可以根据Slave设备是否支持冗余传输,为所述用户面功能20制定不同的转发规则。如果Slave设备支持冗余路径,所述Slave设备可以去重报文,如果Slave设备不支持冗余传输,所述Slave设备可能不具备复制或去重报文的能力。
在所述Slave设备支持冗余传输时,所述Master设备可以支持或不支持冗余传输。在所述Slave设备不支持冗余传输时,所述Master设备可以支持或不支持冗余传输。如果Master设备支持冗余传输,所述Master可以复制或去重报文,如果Master设备不支持冗余传输,所述Master可能不具备复制或去重报文的能力。
例如Slave设备支持冗余传输且Master设备支持冗余传输。在下行报文传输过程中,所述Master可以复制报文,将报文和复制得到的报文发送给用户面功能20,所述转发规则可以指示所述用户面功能20通过所述终端设备10向所述终端设备11发送报文和通过终端设备12向所述终端设备11发送复制得到的报文。可选的,所述终端设备11可以对两个报文进行处理。或者由于所述Slave设备可以去重报文,所述终端设备11对两个报文进行去重,然后对去重得到的报文进行处理。在上行报文传输过程中,所述Slave设备可以复制响应,将响应通过所述终端设备10发送给用户面功能20,将复制得到的响应通过所述终端设备12发送给用户面功能20,所述转发规则可以指示所述用户面功能20将接收到的响应上报给Master设备。可选的,所述Master设备可以对两个响应进行处理。或者由于所述Master设备可以去重响应,所述Master设备可以对两个响应进行去重,然后对去重得到的响应进行处理。
又如Slave设备支持冗余传输且Master设备不支持冗余传输。在下行报文传输过程中,所述Master设备不具备复制报文的能力,将报文发送给用户面功能20,所述转发规则可以指示所述用户面功能20复制报文,通过所述终端设备10向所述终端设备11发送报文和通过终端设备12向所述终端设备11发送复制得到的报文。可选的,所述终端设备11可以对两个报文进行处理。或者由于所述Slave设备可以去重报文,所述终端设备11对两个报文进行去重,然后对去重得到的报文进行处理。在上行报文传输过程中,所述Slave设备可以复制响应,将响应通过所述终端设备10发送给用户面功能20。由于Master设备不具备去重报文的能力,所述转发规则可以指示所述用户面功能20去重响应,将去重得到的响应上报给Master设备。所述Master设备对接收到的去重得到的响应进行处理。
又如Slave设备不支持冗余传输且Master设备支持冗余传输。在下行报文传输过程中,所述Master可以复制报文,将报文和复制得到的报文发送给用户面功能20,所述转发规则可以指示所述用户面功能20通过所述终端设备10向所述终端设备11发送报文和通过终端设备12向所述终端设备11发送复制得到的报文。可选的,所述终端设备11可以对两个报文进行处理。或者由于所述Slave设备不具备去重报文的能力,可以由服务所述终端设备11的终端设备10对两个报文进行去重,所述终端设备11对去重得到的报文进行处理。在上行报文传输过程中,所述Slave设备不具备复制响应的能力。可选的,所述终端设备11可以将响应通过所述终端设备10或所述终端设备12发送给用户面功能20,所述转发规则可以指示所述用户面功能20复制响应,将响应和复制得到的响应上报给Master设备。或者可选的,服务所述终端设备11的终端设备10可以复制响应,将响应和复制的响应发送给用户面功能20,所述转发规则可以指示将响应和复制得到的响应上报给Master设备。可选的所述Master设备可以对两个响应进行处理。或者可选的由于所述Master设备可以去重响应,所述Master设备可以对两个响应进行去重,然后对去重得到的响应进行处理。
又如Slave设备不支持冗余传输且Master设备不支持冗余传输。在下行报文传输过程中,所述Master设备不具备复制报文的能力,将报文发送给用户面功能20,所述转发规则可以指示所述用户面功能20复制报文,通过所述终端设备10向所述终端设备11发送报文和通过终端设备12向所述终端设备11发送复制得到的报文。可选的,所述终端设备11可以对两个报文进行处理。或者由于所述Slave设备不具备去重报文的能力,可以由服务所述终端设备11的终端设备10对两个报文进行去重,所述终端设备11对去重得到的报文进行处理。在上行报文传输过程中,所述Slave设备不具备复制响应的能力。可选的,服务所述终端设备11的终端设备10可以复制响应,将响应和复制的响应发送给用户面功能20,所述转发规则可以指示所述用户面功能20去重响应,将去重得到的响应上报给Master设备。所述Master设备对接收到的去重得到的响应进行处理。
S1205:所述会话管理功能21为终端设备10建立并向所述终端设备10发送上下行报文转发规则,以及为终端设备12建立并向所述终端设备12发送上下行报文转发规则。所述终端设备10和所述终端设备12分别接收上下行报文转发规则。
该S1205的过程可以看作所述会话管理功能21为具备可靠性配对关系的UE创建可靠性冗余传输路径。也就是说,所述会话管理功能21为具备可靠性配对关系的UE在内部建立数据报文的路由映射。在该S1205中,所述会话管理功能21可以根据UE服务的Slave设备是否支持冗余传输,为UE差异化的制定转发规则。其中针对主备UE来说,所述网络设备为主UE建立的上下文报文转发规则和为备UE建立的上下行报文转发规则可以相同,可以不同。
在一个实施例中,Slave设备(如终端设备11和/或终端设备14)支持冗余传输。在此场景下,Slave设备可以进行上下报文的复制和去重。所述Master设备可以支持或不支持冗余传输。
例如,终端设备10为主UE,终端设备12为备UE,所述Master设备向终端设备11发送报文。所述会话管理功能21为所述终端设备10建立的下行报文转发规则可以为:如果终端设备10接收到发送给终端设备11的报文,所述终端设备10将所述报文发送给终端设备11。为终端设备12建立的下行报文转发规则可以为:如果终端设备12接收到发送给终端设备11的报文,所述终端设备14将所述报文发送给终端设备11。即所述Master设备可以通过所述主UE和所述备UE向所述主UE服务的Slave设备发送下行报文。这里可以看作为主UE和备UE建立的下行报文发规则相同。
由于主UE和备UE向所述主UE服务的Slave设备发送了相同的下行报文,Slave设备可以对接收到的下行报文进行去重。
例如,终端设备10为主UE,终端设备12为备UE,所述终端设备11向所述Master设备发送响应(即上行报文)。为终端设备10建立的上行报文转发规则可以为:如果终端设备10接收到终端设备11发送的响应,所述终端设备10将所述响应发送给所述Master设备。为终端设备12建立的上行报文转发规则可以为:如果终端设备12接收到终端设备11发送的响应,所述终端设备12将所述响应发送给所述Master设备。即所述Master设备可以通过所述主UE和所述备UE接收来自所述主UE服务的Slave设备的上行报文。这里可以看作为主UE和备UE建立的下行数据报文的转发规则相同。
Slave设备可以对上行报文进行复制,然后向主UE和备UE发送相同的上行报文。
在另一个实施例中,Slave设备(如终端设备11和/或终端设备14)不支持冗余传输。在此场景下,UPF和/或UE可以进行上下报文的复制和去重。所述Master设备可以支持或不支持冗余传输。
例如,终端设备10为主UE,终端设备12为备UE,所述Master设备向终端设备11发送报文。所述Master设备为所述终端设备12建立的下行报文转发规则可以为:如果终端设备12接收到发送给终端设备11的报文,所述终端设备12将所述报文发送给终端设备10。为终端设备10建立的下行报文转发规则可以为:终端设备10将用户面功能20发送的报文和终端设备12发送的报文进行去重,然后将去重后的报文发送给所述终端设备11。即所述Master设备可以通过所述主UE和所述备UE向所述主UE服务的Slave设备发送下行报文。这里为主UE和备UE建立的下行报文转发规则不同。
例如,终端设备10为主UE,终端设备12为备UE,所述终端设备11向所述Master设备发送响应(即上行报文)。为终端设备10建立的上行报文转发规则可以为:如果终端设备10接收到终端设备11发送的响应,所述终端设备10将所述响应发送给用户面功能20,可选的,所述终端设备10将所述响应进行复制,将复制的响应发送给终端设备12。为终端设备12建立的上行报文转发规则可以为:如果终端设备12接收到终端设备11发送的响应,所述终端设备12将所述响应发送给用户面功能20。即所述Master设备可以通过所述主UE和可选的所述备UE接收来所述主UE服务的Slave设备的数据报文。这里为主UE和备UE建立的上行报文转发规则不同。
可选的,所述会话管理功能21可以向所述终端设备10发送第一信息,所述第一信息指示所述终端设备10将来自所述用户面功能20的报文和来自所述终端设备12的报文去重后发送给所述终端设备11,即终端设备10根据该第一信息,对来自用户面功能20的报文和来自终端设备12的报文去重后发送给终端设备11。其中所述会话管理功能21可以通过一个信元,或多个信元指示所述终端设备10将来自所述用户面功能20的报文和来自所述终端设备12的报文去重后发送给所述终端设备11。在通过多个信元指示的情况下,所述多个信元可以称为所述第一信息。
所述网络设备可以为具备可靠性配对关系的UE之间建立直通链路(如边链路SideLink)。所述网络设备可以根据具备可靠性配对关系的UE之间的网络拓扑确定是否为UE之间建立直通链路。以具备可靠性配对关系的UE为主备UE为例,如果主备UE之间存在可用的网络拓扑连接,所述网络设备可以不为主备UE之间建立直通链路,如果主备UE之间不存在可用的网络拓扑连接,所述网络设备可以为主备UE之间建立直通链路。其中所述会话管理功能21可以在确定Slave设备支持冗余传输时,确定主备UE之间存在可用的网络拓扑连接,在确定Slave设备不支持冗余传输时,确定主备UE之间不存在可用的网络拓扑连接。Slave设备支持冗余传输时,Slave设备的通信端口可以支持双向传输,例如支持主UE->Slave设备->备UE,且支持备UE->Slave设备->主UE,此时如果主备UE之间连接有Slave设备,可以看作主备UE之间存在可用的网络拓扑连接。反之Slave设备不支持冗余传输时,Slave设备的通信端口不支持双向传输,例如仅支持主UE->Slave设备->备UE,或仅支持备UE->Slave设备->主UE,此时如果主备UE之间连接有Slave设备,可以看作主备UE之间不存在可用的网络拓扑连接。可选的,所述会话管理功能21向所述终端设备10发送第二信息,所述第二信息指示所述终端设备10建立与所述终端设备12之间的传输路径。所述会话管理功能21向所述终端设备12发送第三信息,所述第三信息指示所述终端设备12建立与所述终端设备10之间的传输路径。
本申请实施例中会话管理功能为具备可靠性配对关系的多个终端设备创建可靠性冗余传输路径,从而保障终端设备通过无线网络接入时能够保障可靠性传输。
下面以支持EtherCAT协议的串行工业终端接入5G网络作为具体的实施例对上述图12所示的实施例进行说明。其中工业终端D通过集成无线模组或外接无线设备(如CPE)接入无线网络,通过无线网络与Master设备之间进行业务交互。一般的,通信模型如图13中的(a)所示,传输路径为Master->UE1->D1->D2->D3->D4->D3->D2->D1->UE1->Master。本申请实施例的通信模型如图13中的(b)所示,UE1和UE2具备可靠性配对关系,在5G网络内部形成环路冗余传输机制,UE1和UE2可以接入相同或不同的接入网设备,UE1和UE2可以接入相同或不同的用户面功能,在此不做限定,保障5G网络的传输可靠性。
基于图13中的(b)所示的通信模型,对会话管理功能SMF创建冗余路径进行说明,参见图14,包括以下步骤:
S1401:UDM保存有UE1(如上述终端设备10)和UE2(如上述终端设备12)的签约数据,UE1的签约数据中签约有与UE1具备可靠性配对关系的UE的信息,UE2的签约数据中签约有与UE2具备可靠性配对关系的UE的信息。
例如UE1和UE2具备可靠性配对关系,UE1的签约数据中签约有UE2的信息,UE2的签约数据中签约有UE1的信息。可选的,可靠性配对关系中还可以指示UE的主备关系,例如,UE1为主UE,UE2为备UE。
S1402:UE1向SMF发送会话创建请求,所述会话创建请求中携带UE1下属的或服务的Slave设备(如终端设备11)的信息。例如会话创建请求中携带UE1服务的Slave设备的MAC地址。
S1403:UE2向SMF发送会话创建请求,所述会话创建请求中携带UE2下属的或服务的Slave设备(如终端设备14)的信息。例如会话创建请求中携带UE2服务的Slave设备的MAC地址。
S1404:SMF从UDM中获取UE1的签约数据和UE2的签约数据,SMF根据UE1的签约数据和UE2的签约数据,确定UE1和UE2之间具备可靠性配对关系。
可选的,SMF根据UE1的签约数据和UE2的签约数据,确定UE1为主UE,UE2为备UE。
S1405:SMF在用户面功能UPF上建立或修改UE1和UE2的转发规则。
例如,SMF通过N4会话创建或修改消息分别创建或修改UPF上的有关UE1和UE2的上下行报文转发规则(例如PDU会话上下文或PDR等)。例如SMF可以通过N4会话创建或修改消息将UE1和UE2的PDU会话对应的下行入端口标识和上行出端口标识发送给UPF。其中下行入端口标识和上行出端口标识可以用端口号或VLAN标签表示。
在UE1的上下报文转发规则中,记录有UE2是与UE1具备可靠性配对关系的UE,可选的,记录UE2是UE1的备UE。在UE2的上下报文转发规则中,记录有UE1是与UE2具备可靠性配对关系的UE,可选的,记录UE1是UE2的主UE。
在一个可能的场景中,Slave设备支持冗余路径。
如图15中的(a)所示,为UPF内保存的UE1和UE2的下行报文转发规则。UPF通过N6端口接收到下行报文,根据PDR和下行报文的端口标识(还可以结合源MAC地址S-MAC和/或目的MAC地址D-MAC),匹配传输所述下行报文的UE1和/或UE2的PDU会话,基于FAR1通过N3端口将所述PDU会话发送给UE1和/或UE2。此时,UE1和UE2的PDU会话对应的下行入端口标识为N3。
如图15中的(b)所示,为UPF内保存的UE1和UE2的上行报文转发规则。UPF通过N3端口接收到上行报文根据PDR和上行报文的端口标识,确定所述上行报文的上行出端口标识,通过N6端口将来自UE1的上行报文发送给SMF,并通过N6端口将来自UE2的上行报文发送给SMF。其中上行报文的端口标识可以为N3标签,如隧道端点标识(tunnel end pointidentifier,TEID)。
在另一个可能的场景中,Slave设备不支持冗余传输。
如图16中的(a)所示,为UPF内保存的UE1和UE2的下行报文转发规则。在UPF内的UE1的上下行报文转发规则中,SMF指示UPF将通过N6端口接收到的下行报文进行复制,并将所述下行报文发送给UE1和UE2。
如图16中的(b)所示,为UPF内保存的UE1和UE2的上行转发规则。在UPF内的UE1的上行报文转发规则中,SMF指示UPF将通过N3端口接收到的来自UE1的上行报文和来自UE2的上行报文进行去重,并通过N6端口将去重后的上行报文发送给SMF。在UPF内的UE2的转发规则中,SMF指示UPF将通过N3端口接收到的上行报文转发给UE1。SMF将UE1服务的Slave设备的地址信息或者一个组播/广播/特殊的地址作为UE2的转发规则中的报文过滤条件包含于UE2的转发规则中。
S1406:SMF向UE1发送会话创建响应消息,所述会话创建响应消息包括UE2的地址和/或UE2下属或服务的Slave设备的地址。可选的,所述会话创建响应消息中指示UE1是主UE和/或指示UE2是备UE。
S1407:SMF向UE2发送会话创建响应消息,所述会话创建响应消息包括UE1的地址和/或UE1下属或服务的Slave设备的地址。可选的,所述会话创建响应消息中指示UE1是主UE和/或指示UE2是备UE。
S1408:UE1和UE2根据从SMF接收到的会话创建响应消息创建内部的数据转发规则。
在一个可能的场景中,Slave设备支持冗余传输,如图17所示。
在UE2的下行报文转发规则中,如果UE2接收到发送给UE1服务的Slave设备的下行报文,UE2将所述下行报文发送给UE1服务的Slave设备。UE2可以根据S1406中所述会话创建响应消息包括的UE1的地址和/或UE1下属或服务的Slave设备的地址,确定下行报文是SMF发送给UE1服务的Slave设备的数据报文。
在UE1的下行报文转发规则中,如果UE1接收到发送给UE1服务的Slave设备的下行报文,UE1将所述下行报文发送给UE1服务的Slave设备。
在UE2的上行报文的转发规则中,如果UE2接收到UE1服务的Slave设备发送的上行报文,UE2将所述上行报文发送给基站/UPF/SMF等网络设备。
在UE1的上行报文转发规则中,如果UE1接收到UE1服务的Slave设备发送的上行报文,UE1将所述上行报文发送给基站/UPF/SMF等网络设备。
在另一个可能的场景中,Slave设备不支持冗余路径,如图18所示。
在UE2的下行报文转发规则中,如果UE2到发送给UE1服务的Slave设备的下行报文,UE2将所述下行报文发送给UE1。
在UE1的下行报文转发规则中,如果UE1接收到来自UPF的下行报文和来自UE2的下行报文,将来自UPF的下行报文和来自UE2的下行报文进行去重,将去重后的下行报文发送给UE1服务的Slave设备。
在UE2的上行报文转发规则中,如果UE2接收到UE1发送的上行报文,UE2将所述上行报文发送给基站/UPF/SMF等网络设备。
在UE1的上行报文转发规则中,如果UE1接收到UE1服务的Slave设备发送的上行报文,UE1将所述上行报文发送给网络设备,另外UE1将所述上行报文进行复制,将复制得到的上行报文发送给UE2。
在本申请实施例中,支持EtherCAT协议的工业终端通过5G网络进行通信的实际组网场景下,实现了工业终端通过无线网络接入时能够保障可靠性传输,提高无线网络的可靠性。
在上述创建冗余路径的实施例的基础上,当数据传输链路上的节点未发生故障时,本申请实施例还提供了一种基于上述冗余路径的可靠性传输过程。
在一个可能的场景中,Slave设备支持冗余传输,结合图17进行说明,UE1为终端设备10,UE2为终端设备12,D1为终端设备11,D4为终端设备14。
Master设备向用户面功能20发送报文30,所述用户面功能20将所述报文30发送给终端设备10和所述终端设备12。所述终端设备10将所述报文30发送给终端设备11,所述终端设备11接收来自所述终端设备10的报文30。所述终端设备12将所述报文30发送给终端设备14,所述终端设备14通过D3、D2将所述报文30发送给终端设备11,所述终端设备11接收来自所述终端设备12的报文30。
一种可能的方式,所述终端设备11针对来自所述终端设备10的所述报文30,向所述终端设备10发送响应33。所述终端设备10将所述响应33发送给用户面功能20,所述用户面功能20将所述响应33发送给Master设备。所述终端设备11针对来自所述终端设备12的所述报文30,通过D2、D3、终端设备14向终端设备12发送响应34。所述终端设备12将所述响应34发送给Master设备。
另一种可能的方式,所述终端设备11可以对来自所述终端设备10的所述报文30和来自所述终端设备12的所述报文30进行去重。所述终端设备11针对去重后的所述报文30,向所述终端设备10发送响应38。所述终端设备10将所述响应38发送给用户面功能20,所述用户面功能20将所述响应28发送给Master设备。可选的,所述终端设备11还可以对所述响应38进行复制,得到响应39。所述终端设备11通过D2、D3、终端设备14向所述终端设备12发送所述响应39。所述终端设备12将所述响应39发送给Master设备。
所述响应39由所述响应38复制得到,所述响应30中包括的数据与所述响应38中包括的数据可以完全相同,或者可以部分相同。
在另一个可能的场景中,Slave设备不支持冗余传输,结合图18进行说明,UE1为终端设备10,UE2为终端设备12,D1为终端设备11,D4为终端设备14,终端设备10和终端设备12之间建立有传输路径。
Master设备向用户面功能20发送报文30,所述用户面功能20将所述报文30发送给终端设备10和终端设备12。所述终端设备10接收来自用户面功能20的报文30。所述终端设备12将所述报文30发送给所述终端设备10,所述终端设备10接收来自所述终端设备12的所述报文30。所述终端设备10对来自所述用户面功能20的报文30和来自所述终端设备12的报文30进行去重。所述终端设备10将去重后的报文发送给所述终端设备11。
所述终端设备11接收来自终端设备10的去重后的报文30,针对来自所述终端设备10的去重后的报文30,向终端设备10发送响应36。所述终端设备10将所述响应36发送给用户面功能20,所述用户面功能20将所述响应36发送给Master设备。
所述终端设备11通过终端设备10接收来自终端设备12的报文30,针对来自所述终端设备12的报文30,向终端设备10发送响应37。所述终端设备10将所述响应37发送给终端设备12,所述终端设备12将所述响应37发送给用户面功能20,所述用户面功能20将所述响应37发送给Master设备。
在上述创建冗余路径的实施例的基础上,当数据传输链路上的节点发生故障时,本申请实施例还提供了一种基于上述创建的冗余路径的可靠性传输过程,可以实现数据传输的可靠性保护。数据传输链路的故障可能的情况如图19所示,故障可能发生在:(1)移动网络接入部分,如UE和UPF之间,(2)UE(如工业CPE等),(3)Slave设备。本申请实施例中对于故障发生时的可靠性传输过程可以应用于如图17所示的架构,也可以应用于如图18所示的架构。
(1)移动网络接入部分发生故障,如UE和网络设备之间发生故障。假设UE1和UPF之间发生故障,Master设备将下行报文发送给UE2(如终端设备12),UE2将接收到下行报文发送给UE1,因此即使UE1侧的移动网络接入部分发生故障,UE1还可以从UE2侧的移动网络接入链路接收到Master设备发送的下行报文。对于Slave设备D1发送给Master设备的上行报文,UE1将接收到上行报文发送给UE2,UE2通过移动网络将所述上行报文发送给Master设备。
可选的,UE1侧移动网络接入不可用的状态可以通知给UE2。例如UE1、控制面网元或用户面网元向UE2通知UE1侧移动网络接入不可用。
当UE2确定UE1侧移动网络接入不可用时,UE2可以将下行报文直接发送给Slave设备。Slave设备可以将上行报文直接发送给UE2。
在Slave设备支持冗余传输的场景下:
下行报文的传输过程可以包括:Master->UPF->AN->UE2->D4->D3->D2->D1,或者Master->UPF->AN->UE2->D4->D3->D2->D1->UE1->D1。即终端设备11(即D1)可以通过工业终端D接收来自终端设备12(即UE2)的报文35。
上行报文的传输过程可以包括:D1->D2->D3->D4->UE2->AN->UPF->Master,或者D1->UE1->D1->D2->D3->D4->UE2->AN->UPF->Master。
在Slave设备不支持冗余传输的场景下:
下行报文的传输过程可以包括:Master->UPF->AN->UE2->UE1->D1。即上述终端设备10(即UE1)可以接收来自终端设备12(即UE2)的报文35,将所述报文35发送给终端设备11(即D1)。即终端设备11(即D1)可以接收来自终端设备12(即UE2)的报文35。
上行报文的传输过程可以包括:D1->UE1->UE2->AN->UPF->Master。
(2)UE发生故障。假设UE1发生故障,UE1和UE2之间可以存在故障检测机制,UE1与D1之间也可以存在故障检测机制。当UE1发生故障后,UE2和/或D1可以快速检测到UE1发生故障,D1可以将D1与UE1之间的链路中断,将D1与UE1连接的端口连接起来,形成环路。UE2接收到Master发送的下行报文后,UE2将所述下行报文发送给Slave设备,由于D1将D1与UE1连接的端口形成环路,因此D1将上行报文通过UE2发送给Master设备。
在Slave设备支持/不支持冗余传输的场景下:
下行报文的传输过程可以包括:Master->UPF->AN->UE2->D4->D3->D2->D1。即终端设备11(即D1)可以通过工业终端D接收来自终端设备12(即UE2)的报文35。
上行报文的传输过程可以包括:D1->D2->D3->D4->UE2->AN->UPF->Master。
(3)Slave设备发生故障。假设D2发生故障,D1和D3可以通过故障检测机制检测到D2发生故障,当检测到与D2之间的链路发生故障后,D1和D3分别产生故障检测报文,并在所述故障检测报文中携带故障点D2,将所述故障检测报文发送给Master设备。UE1可以接收到来自D1的故障检测报文,对所述故障检测报文进行解析,确定故障点为D2,UE1将所述故障检测报文发送给Master设备。UE2可以接收来自D3的故障检测报文,对所述故障检测报文进行解析,确定故障点为D2,UE2将所述故障检测报文发送给Master设备。Master设备可以接收到来自UE1和UE2的故障检测报文后,将发送给Slave设备的下行报文构造成两个报文分别发送给D1,以及D3和D4。Master设备通过UE1向D1发送下行报文,通过UE2向D3和D4发送下行报文。当UE1和UE2接收到来自Master设备的下行报文后,由于之前确定故障点是D2,UE1将下行报文发送给D1,UE2将下行报文发送给D3和D4。
在Slave设备支持冗余传输的场景下:
下行报文的传输过程可以包括:Master->UPF->AN->UE1->D1和Master->UPF->AN->UE2->D4->D3。
上行报文的传输过程可以包括:D1->UE1->AN->UPF->Master和D3->D4->UE2->AN->UPF->Master。
在Slave设备不支持冗余传输的场景下:
下行报文的传输过程可以包括:Master->UPF->AN->UE1->D1或Master->UPF->AN->UE2->UE1->D1;或者Master->UPF->AN->UE2->D4->D3,或Master->UPF->AN->UE1->UE2->D4->D3。
上行报文的传输过程可以包括:D1->UE1->AN->UPF->Master或D1->UE1->UE2->AN->UPF->Master;或者D3->D4->UE2->UE1->AN->UPF->Master。
在本申请实施例中仅以两个UE(UE1和UE2)、4个Slave设备(D1、D2、D3和D4)为例进行说明,实际通信场景中对UE的数量和Slave设备的数量不做限定。本申请实施例中在支持EtherCAT协议的工业终端通过5G网络接入的场景中,实现了故障的快速检测和定位,并可以根据故障点的不同,实施不同的冗余传输策略,从而保障业务的高可靠性。
以上结合图12至图19详细说明了本申请实施例的冗余路径创建方法,基于与上述冗余路径创建方法的同一发明构思,本申请实施例还提供了一种通信装置,如图20所示,所述通信装置2000中包含处理单元2001和收发单元2002,装置2000可用于实现上述应用于网络设备或网络设备的方法实施例中描述的方法。
在一个实施例中,装置2000应用于终端设备,其中,所述终端设备可以为终端设备10。
具体的,所述收发单元2002,用于接收来自用户面功能20的报文30,所述通信装置服务于终端设备11;接收来自终端设备12的所述报文30;
所述处理单元2001,用于对来自所述用户面功能20的所述报文30和来自所述终端设备12的所述报文30进行去重;
所述收发单元2002,还用于将去重后的所述报文30发送给所述终端设备11。
在一个实现方式中,所述收发单元2002,还用于接收来自所述终端设备11的响应31,所述响应31对应于所述去重后的所述报文30;向所述终端设备12发送响应32,所述响应32对应于来自所述终端设备12的所述报文30。
在一个实现方式中,所述收发单元2002,还用于若所述通信装置和所述用户面功能20之间发生故障,接收来自所述终端设备12的报文35,将所述报文35发送给所述终端设备11。
在一个实现方式中,所述收发单元2002,还用于接收来自会话管理功能21的第一信息,所述第一信息指示将来自所述用户面功能20的报文和所述终端设备12的报文去重后发给所述终端设备11。
在一个实现方式中,所述收发单元2002,还用于接收来自所述会话管理功能21的第二信息,所述第二信息指示建立和所述终端设备12之间的传输路径。
在另一个实施例中,装置2000应用于网络设备,其中所述网络设备为会话管理功能21。
具体的,所述收发单元2002,用于获取终端设备10服务的终端设备11;获取终端设备12服务的终端设备14;
所述处理单元2001,用于确定终端设备10和终端设备12之间具有对应关系;
所述收发单元2002,还用于向用户面功能20发送转发规则,所述转发规则指示通过所述终端设备10向所述终端设备11发送报文和通过所述终端设备12向所述终端设备14发送报文。
在一个实现方式中,所述转发规则还指示复制报文。
在一个实现方式中,所述收发单元2002,还用于向所述终端设备10发送第一信息,所述第一信息指示将来自所述用户面功能20的报文和来自所述终端设备12的报文去重后发给所述终端设备11。
在一个实现方式中,所述收发单元2002,还用于向所述终端设备10发送第二信息,所述第二信息指示建立和所述终端设备12之间的传输路径。
所述收发单元,还用于向所述终端设备12发送第三信息,所述第三信息指示建立和所述终端设备10之间的传输路径。
在一个实现方式中,所述收发单元2002,具体用于接收来自所述终端设备10的终端设备11的信息。
在一个实现方式中,所述收发单元2002,具体用于接收来自所述终端设备12的终端设备14的信息。
在一个实现方式中,所述处理单元2001,具体用于获取所述终端设备10的签约数据,所述终端设备10的签约数据指示与所述终端设备12之间具有对应关系;和/或获取所述终端设备12的签约数据,所述终端设备12的签约数据指示与所述终端设备10之间具有对应关系。
在又一个实施例中,装置2000应用于终端设备,其中所述终端设备可以为终端设备11。
具体的,所述收发单元2002,用于接收来自终端设备10的报文30;接收来自终端设备12的所述报文30;
所述处理单元2001,用于确定所述报文30;
所述收发单元2002,还用于向所述终端设备10发送响应33,所述响应33对应于来自所述终端设备10的所述报文30;向所述终端设备12发送响应34,所述响应34对应于来自所述终端设备12的所述报文30。
在一个实现方式中,所述收发单元2002,还用于若所述终端设备10和用户面功能20之间发生故障或若所述终端设备10发生故障,接收来自所述终端设备12的报文35。
在又一个实施例中,装置2000应用于终端设备,其中所述终端设备可以为终端设备11。
具体的,所述收发单元2002,用于接收来自终端设备10的报文30;通过所述终端设备10接收来自终端设备12的所述报文30;
所述处理单元2001,用于确定所述报文30;
所述收发单元2002,还用于向所述终端设备10发送响应36,所述响应36对应于来自所述终端设备10的所述报文30;通过终端设备10向所述终端设备12发送响应37,所述响应37对应于来自所述终端设备12的所述报文30。
在一个实现方式中,所述收发单元2002,还用于若所述终端设备10和用户面功能20之间发生故障或若所述终端设备10发生故障,接收来自所述终端设备12的报文35。
需要说明的是,本申请实施例中对模块的划分是示意性的,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,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,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元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全部或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)或处理器(processor)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。
基于与上述冗余路径创建方法相同的构思,如图21所示,本申请实施例还提供了一种通信装置2100的结构示意图。装置2100可用于实现上述应用于网络设备或终端设备的方法实施例中描述的方法,可以参见上述方法实施例中的说明。所述装置2100可以处于网络设备或终端设备中或为网络设备或终端设备。
所述装置2100包括一个或多个处理器2101。所述处理器2101可以是通用处理器或者专用处理器等。例如可以是基带处理器、或中央处理器。基带处理器可以用于对通信协议以及通信数据进行处理,中央处理器可以用于对通信装置(如,基站、终端、或芯片等)进行控制,执行软件程序,处理软件程序的数据。所述通信装置可以包括收发单元,用以实现信号的输入(接收)和输出(发送)。例如,所述收发单元可以为收发器,射频芯片等。
所述装置2100包括一个或多个所述处理器2101,所述一个或多个处理器2101可实现上述所示的实施例中网络设备或终端设备的方法。
可选的,处理器2101除了实现上述所示的实施例的方法,还可以实现其他功能。
可选的,一种设计中,处理器2101可以执行指令,使得所述装置2100执行上述方法实施例中描述的方法。所述指令可以全部或部分存储在所述处理器内,如指令2103,也可以全部或部分存储在与所述处理器耦合的存储器2102中,如指令2104,也可以通过指令2103和2104共同使得装置2100执行上述方法实施例中描述的方法。
在又一种可能的设计中,通信装置2100也可以包括电路,所述电路可以实现前述方法实施例中网络设备或终端设备的功能。
在又一种可能的设计中所述装置2100中可以包括一个或多个存储器2102,其上存有指令2104,所述指令可在所述处理器上被运行,使得所述装置2100执行上述方法实施例中描述的方法。可选的,所述存储器中还可以存储有数据。可选的处理器中也可以存储指令和/或数据。例如,所述一个或多个存储器2102可以存储上述实施例中所描述的对应关系,或者上述实施例中所涉及的相关的参数或表格等。所述处理器和存储器可以单独设置,也可以集成在一起。
在又一种可能的设计中,所述装置2100还可以包括收发单元2105以及天线2106。所述处理器2101可以称为处理单元,对装置(终端或者基站)进行控制。所述收发单元2105可以称为收发机、收发电路、或者收发器等,用于通过天线2106实现装置的收发功能。
应注意,本申请实施例中的处理器可以是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器,处理器读取存储器中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。
可以理解,本申请实施例中的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器,或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM,PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM,EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的RAM可用,例如静态随机存取存储器(Static RAM,SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM,DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM,SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data RateSDRAM,DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM,ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synchlink DRAM,SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(DirectRambus RAM,DR RAM)。应注意,本文描述的系统和方法的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
本申请实施例还提供了一种计算机可读介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被计算机执行时实现上述应用于网络设备或终端设备的任一方法实施例所述的冗余路径创建方法。
本申请实施例还提供了一种计算机程序产品,该计算机程序产品被计算机执行时实现上述应用于网络设备或终端设备的任一方法实施例所述的冗余路径创建方法。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(Digital Subscriber Line,DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,高密度数字视频光盘(Digital Video Disc,DVD))、或者半导体介质(例如,固态硬盘(Solid State Disk,SSD))等。
本申请实施例还提供了一种处理装置,包括处理器和接口;所述处理器,用于执行上述应用于网络设备或终端设备的任一方法实施例所述的冗余路径创建方法。
应理解,上述处理装置可以是一个芯片,所述处理器可以通过硬件来实现也可以通过软件来实现,当通过硬件实现时,该处理器可以是逻辑电路、集成电路等;当通过软件来实现时,该处理器可以是一个通用处理器,通过读取存储器中存储的软件代码来实现,改存储器可以集成在处理器中,可以位于所述处理器之外,独立存在。
本申请实施例还提供了一种通信系统,所述通信系统包括执行上述任一实施例所述的会话管理功能21、和接收来自所述会话管理功能21的所述转发规则的用户面功能20。
所述通信系统可以应用于工业以太网络,所述终端设备11可以支持冗余传输,可以不支持冗余传输。
可选的,所述通信系统还可以包括、执行上述任一实施例所述的终端设备10、执行上述任一实施例所述的终端设备12以及执行上述任一实施例所述的终端设备11。所述终端设备11可以支持冗余传输,可以不支持冗余传输。
可选的,所述通信系统还可以包括终端设备12服务的终端设备14。所述终端设备14可以支持冗余传输,可以不支持冗余传输。
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、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。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,为了描述的方便和简洁,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,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,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,也可以是电的,机械的或其它的形式连接。
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申请实施例方案的目的。
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,也可以是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,也可以采用软件功能单元的形式实现。
通过以上的实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可以用硬件实现,或固件实现,或它们的组合方式来实现。当使用软件实现时,可以将上述功能存储在计算机可读介质中或作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质,其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。以此为例但不限于:计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质。此外。任何连接可以适当的成为计算机可读介质。例如,如果软件是使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字用户线(DSL)或者诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术从网站、服务器或者其他远程源传输的,那么同轴电缆、光纤光缆、双绞线、DSL或者诸如红外线、无线和微波之类的无线技术包括在所属介质的定影中。如本申请所使用的,盘(Disk)和碟(disc)包括压缩光碟(CD)、激光碟、光碟、数字通用光碟(DVD)、软盘和蓝光光碟,其中盘通常磁性的复制数据,而碟则用激光来光学的复制数据。上面的组合也包括在计算机可读介质的保护范围之内。
总之,以上所述仅为本申请技术方案的较佳实施例而已,并非用于限定本申请的保护范围。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 (35)
1.一种冗余路径创建方法,其特征在于,包括:
终端设备10接收来自用户面功能20的报文30,所述终端设备10服务于终端设备11;
所述终端设备10接收来自终端设备12的所述报文30;
所述终端设备10对来自所述用户面功能20的所述报文30和来自所述终端设备12的所述报文30进行去重;
所述终端设备10将去重后的所述报文30发送给所述终端设备11。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述终端设备10接收来自所述终端设备11的响应31,所述响应31对应于所述去重后的所述报文30;
所述终端设备10向所述终端设备12发送响应32,所述响应32对应于来自所述终端设备12的所述报文30。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,若所述终端设备10和所述用户面功能20之间发生故障,所述方法还包括:
所述终端设备10接收来自所述终端设备12的报文35,将所述报文35发送给所述终端设备11。
4.如权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述终端设备10接收来自会话管理功能21的第一信息,所述第一信息指示将来自所述用户面功能20的报文和所述终端设备12的报文去重后发给所述终端设备11。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述终端设备10接收来自所述会话管理功能21的第二信息,所述第二信息指示建立和所述终端设备12之间的传输路径。
6.一种冗余路径创建方法,其特征在于,包括:
会话管理功能21获取终端设备10服务的终端设备11;
所述会话管理功能21获取终端设备12服务的终端设备14;
所述会话管理功能21确定终端设备10和终端设备12之间具有对应关系;
所述会话管理功能21向用户面功能20发送转发规则,所述转发规则指示通过所述终端设备10向所述终端设备11发送报文和通过所述终端设备12向所述终端设备14发送报文。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述转发规则还指示复制报文。
8.如权利要求6或7所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述会话管理功能21向所述终端设备10发送第一信息,所述第一信息指示将来自所述用户面功能20的报文和来自所述终端设备12的报文去重后发给所述终端设备11。
9.如权利要求6-8任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述会话管理功能21向所述终端设备10发送第二信息,所述第二信息指示建立和所述终端设备12之间的传输路径。
10.如权利要求6-9任一项所述的方法,其特征在于,所述会话管理功能21获取终端设备10服务的终端设备11包括:
所述会话管理功能21接收来自所述终端设备10的终端设备11的信息。
11.如权利要求6-10任一项所述的方法,其特征在于,所述会话管理功能21获取终端设备12服务的终端设备14包括:
所述会话管理功能21接收来自所述终端设备12的终端设备14的信息。
12.如权利要求6-11任一项所述的方法,其特征在于,所述会话管理功能21确定终端设备10和终端设备12之间具有对应关系包括:
所述会话管理功能21获取所述终端设备10的签约数据,所述终端设备10的签约数据指示与所述终端设备12之间具有对应关系;和/或
所述会话管理功能21获取所述终端设备12的签约数据,所述终端设备12的签约数据指示与所述终端设备10之间具有对应关系。
13.一种冗余路径创建方法,其特征在于,包括:
终端设备11接收来自终端设备10的报文30;
所述终端设备11接收来自终端设备12的所述报文30;
所述终端设备11向所述终端设备10发送响应33,所述响应33对应于来自所述终端设备10的所述报文30;
所述终端设备11向所述终端设备12发送响应34,所述响应34对应于来自所述终端设备12的所述报文30。
14.如权利要求13所述的方法,其特征在于,若所述终端设备10和用户面功能20之间发生故障或若所述终端设备10发生故障,则所述方法还包括:
所述终端设备11接收来自所述终端设备12的报文35。
15.一种冗余路径创建方法,其特征在于,包括:
终端设备11接收来自终端设备10的报文30;
所述终端设备11通过所述终端设备10接收来自终端设备12的所述报文30;
所述终端设备11向所述终端设备10发送响应36,所述响应36对应于来自所述终端设备10的所述报文30;
所述终端设备11通过终端设备10向所述终端设备12发送响应37,所述响应37对应于来自所述终端设备12的所述报文30。
16.如权利要求15所述的方法,其特征在于,若所述终端设备10和用户面功能20之间发生故障或若所述终端设备10发生故障,则所述方法还包括:
所述终端设备11接收来自所述终端设备12的报文35。
17.一种通信装置,其特征在于,包括处理单元和收发单元;
所述收发单元,用于接收来自用户面功能20的报文30,所述通信装置服务于终端设备11;接收来自终端设备12的所述报文30;
所述处理单元,用于对来自所述用户面功能20的所述报文30和来自所述终端设备12的所述报文30进行去重;
所述收发单元,还用于将去重后的所述报文30发送给所述终端设备11。
18.如权利要求17所述的通信装置,其特征在于,所述收发单元,还用于接收来自所述终端设备11的响应31,所述响应31对应于所述去重后的所述报文30;向所述终端设备12发送响应32,所述响应32对应于来自所述终端设备12的所述报文30。
19.如权利要求17或18所述的通信装置,其特征在于,所述收发单元,还用于若所述通信装置和所述用户面功能20之间发生故障,接收来自所述终端设备12的报文35,将所述报文35发送给所述终端设备11。
20.如权利要求17-19任一项所述的通信装置,其特征在于,所述收发单元,还用于接收来自会话管理功能21的第一信息,所述第一信息指示将来自所述用户面功能20的报文和所述终端设备12的报文去重后发给所述终端设备11。
21.如权利要求20所述的通信装置,其特征在于,所述收发单元,还用于接收来自所述会话管理功能21的第二信息,所述第二信息指示建立和所述终端设备12之间的传输路径。
22.一种通信装置,其特征在于,包括处理单元和收发单元;
所述收发单元,用于获取终端设备10服务的终端设备11;获取终端设备12服务的终端设备14;
所述处理单元,用于确定终端设备10和终端设备12之间具有对应关系;
所述收发单元,还用于向用户面功能20发送转发规则,所述转发规则指示通过所述终端设备10向所述终端设备11发送报文和通过所述终端设备12向所述终端设备14发送报文。
23.如权利要求22所述的通信装置,其特征在于,所述转发规则还指示复制报文。
24.如权利要求22或23所述的通信装置,其特征在于,所述收发单元,还用于向所述终端设备10发送第一信息,所述第一信息指示将来自所述用户面功能20的报文和来自所述终端设备12的报文去重后发给所述终端设备11。
25.如权利要求22-24任一项所述的通信装置,其特征在于,所述收发单元,还用于向所述终端设备10发送第二信息,所述第二信息指示建立和所述终端设备12之间的传输路径。
26.如权利要求22-25任一项所述的通信装置,其特征在于,所述收发单元,具体用于接收来自所述终端设备10的终端设备11的信息。
27.如权利要求22-26任一项所述的通信装置,其特征在于,所述收发单元,具体用于接收来自所述终端设备12的终端设备14的信息。
28.如权利要求22-27任一项所述的通信装置,其特征在于,所述处理单元,具体用于获取所述终端设备10的签约数据,所述终端设备10的签约数据指示与所述终端设备12之间具有对应关系;和/或获取所述终端设备12的签约数据,所述终端设备12的签约数据指示与所述终端设备10之间具有对应关系。
29.一种通信装置,其特征在于,包括处理单元和收发单元;
所述收发单元,用于接收来自终端设备10的报文30;接收来自终端设备12的所述报文30;
所述处理单元,用于确定所述报文30;
所述收发单元,还用于向所述终端设备10发送响应33,所述响应33对应于来自所述终端设备10的所述报文30;向所述终端设备12发送响应34,所述响应34对应于来自所述终端设备12的所述报文30。
30.如权利要求29所述的通信装置,其特征在于,所述收发单元,还用于若所述终端设备10和用户面功能20之间发生故障或若所述终端设备10发生故障,接收来自所述终端设备12的报文35。
31.一种通信装置,其特征在于,包括处理单元和收发单元;
所述收发单元,用于接收来自终端设备10的报文30;通过所述终端设备10接收来自终端设备12的所述报文30;
所述处理单元,用于确定所述报文30;
所述收发单元,还用于向所述终端设备10发送响应36,所述响应36对应于来自所述终端设备10的所述报文30;通过终端设备10向所述终端设备12发送响应37,所述响应37对应于来自所述终端设备12的所述报文30。
32.如权利要求31所述的通信装置,其特征在于,所述收发单元,还用于若所述终端设备10和用户面功能20之间发生故障或若所述终端设备10发生故障,接收来自所述终端设备12的报文35。
33.一种通信装置,其特征在于,所述装置包括处理器、收发器和存储器;
所述收发器,用于收发消息;
所述存储器,用于存储计算机程序指令;
所述处理器,用于执行所述存储器中的部分或者全部计算机程序指令,以通过所述收发器执行如权利要求1-5任一项所述的方法,或者执行如权利要求6-12任一项所述的方法,或者执行如权利要求13-14任一项所述的方法,或者执行如权利要求15-16任一项所述的方法。
34.一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中存储有计算机可读指令,当计算机读取并执行所述计算机可读指令时,使得所述计算机执行如权利要求1-5任一项所述的方法,或者执行如权利要求6-12任一项所述的方法,或者执行如权利要求13-14任一项所述的方法,或者执行如权利要求15-16任一项所述的方法。
35.一种通信系统,其特征在于,所述通信系统包括执行如权利要求6-12任一项所述方法的会话管理功能21、和接收来自所述会话管理功能21的所述转发规则的所述用户面功能20。
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