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CN111343092B - 基于边缘计算的通信方法、装置、介质及电子设备 - Google Patents

基于边缘计算的通信方法、装置、介质及电子设备 Download PDF

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CN111343092B CN202010179051.0A CN202010179051A CN111343092B CN 111343092 B CN111343092 B CN 111343092B CN 202010179051 A CN202010179051 A CN 202010179051A CN 111343092 B CN111343092 B CN 111343092B
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Abstract

本申请的实施例提供了一种基于边缘计算的通信方法、装置、介质及电子设备。该基于边缘计算的通信方法包括：接收用户设备发送的上行IP包，所述上行IP包的目的地址为目标应用服务器的网络地址；根据所述目标应用服务器的网络地址，确定用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址；将所述上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址，并转发至所述本地边缘服务器进行处理。本申请实施例的技术方案可以在保证无需修改或增强UE或AS的前提下，实现UE对EAS的访问。

Description

基于边缘计算的通信方法、装置、介质及电子设备
技术领域
本申请涉及计算机及通信技术领域，具体而言，涉及一种基于边缘计算的通信方法、装置、介质及电子设备。
背景技术
EC(Edge Computing，边缘计算)是将AS(Application Server，应用服务器)部署到离UE(User Equipment，用户设备)近的位置，即通过部署距离UE位置较近的EAS(EdgeApplication server，边缘应用服务器)，从而实现UE与AS的通信时延最小化。
然而，为了保证UE能够访问本地的EAS，相关技术中的方案通常需要修改或者增强UE或AS，这种方案具有较大的局限性。因此，如何能够在保证无需修改或增强UE或AS的前提下，实现UE对EAS的访问成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请的实施例提供了一种基于边缘计算的通信方法、装置、介质及电子设备，进而至少在一定程度上可以在保证无需修改或增强UE或AS的前提下，实现UE对EAS的访问。
本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种基于边缘计算的通信方法，包括：接收用户设备发送的上行IP(Internet Protocol，网际互连协议)包，所述上行IP包的目的地址为目标应用服务器的网络地址；根据所述目标应用服务器的网络地址，确定用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址；将所述上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址，并转发至所述本地边缘服务器进行处理。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种基于边缘计算的通信方法，包括：接收第一用户面功能实体发送的目标应用服务器的网络地址，所述目标应用服务器的网络地址是所述第一用户面功能实体接收到的上行IP包中的目的地址，所述上行IP包是由用户设备发送的；根据所述目标应用服务器的网络地址，确定用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址；向所述第一用户面功能实体发送地址转换控制指令，所述地址转换控制指令用于指示所述第一用户面功能实体将所述上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址，并转发至所述本地边缘服务器进行处理。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种基于边缘计算的通信方法，包括：接收第一用户面功能实体发送的目标应用服务器的网络地址，所述目标应用服务器的网络地址是所述第一用户面功能实体接收到的上行IP包中的目的地址，所述上行IP包是由用户设备发送的；根据所述目标应用服务器的网络地址，确定用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址；向与本地边缘服务器相连的第二用户面功能实体发送地址转换控制指令，所述地址转换控制指令用于指示所述第二用户面功能实体在接收到所述用户设备发送给所述目标应用服务器的上行IP包时，将接收到的上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址，并转发给所述本地边缘服务器进行处理。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种基于边缘计算的通信方法，包括：接收第一用户面功能实体发送的目标应用服务器的网络地址，所述目标应用服务器的网络地址是所述第一用户面功能实体接收到的上行IP包中的目的地址，所述上行IP包是由用户设备发送的；根据所述目标应用服务器的网络地址，确定用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址；向连接至第二用户面功能实体的上行分类器发送地址转换控制指令，所述地址转换控制指令用于指示所述上行分类器在接收到所述用户设备发送给所述目标应用服务器的上行IP包时，将接收到的上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址，并通过所述第二用户面功能实体转发给所述本地边缘服务器进行处理。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种基于边缘计算的通信装置，包括：第一接收单元，配置为接收用户设备发送的上行IP包，所述上行IP包的目的地址为目标应用服务器的网络地址；第一确定单元，配置为根据所述目标应用服务器的网络地址，确定用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址；第一发送单元，配置为将所述上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址，并转发至所述本地边缘服务器进行处理。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述第一确定单元配置为：根据所述目标应用服务器的网络地址查询所述目标应用服务器的网络地址对应的域名列表；根据所述域名列表、所述上行IP包所使用的传输层协议和所述上行IP包中包含的目的端口查询得到对应的目标域名列表；基于所述目标域名列表查询得到本地边缘服务器的网络地址列表，以基于所述网络地址列表获取用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述第一确定单元配置为：根据所述域名列表、所述上行IP包所使用的传输层协议和所述目的端口向边缘域名系统DNS服务器发起服务记录SRV查询，得到所述目标域名列表；基于所述目标域名列表从所述边缘DNS服务器中查询得到所述本地边缘服务器的网络地址列表。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述第一确定单元配置为：将所述网络地址列表及所述目标应用服务器的网络地址上报给会话管理功能实体，以使所述会话管理功能实体从所述网络地址列表中选择用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述第一确定单元配置为：将所述目标应用服务器的网络地址上报给会话管理功能实体，以使所述会话管理功能实体根据所述目标应用服务器的网络地址确定所述本地边缘服务器的网络地址；或根据所述目标应用服务器的网络地址查询所述目标应用服务器的网络地址对应的域名列表，将所述域名列表上报给会话管理功能实体，以使所述会话管理功能实体根据所述域名列表确定所述本地边缘服务器的网络地址。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述第一接收单元还配置为：接收会话管理功能实体发送的地址转换控制指令，所述地址转换控制指令用于指示将所述用户设备发送给所述目标应用服务器的上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述地址转换控制指令还用于指示将所述本地边缘服务器针对所述上行IP包返回的下行IP包的源地址修改为所述目标应用服务器的网络地址；所述第一接收单元还配置为：接收所述本地边缘服务器针对所述上行IP包返回的下行IP包，所述下行IP包的源地址为所述本地边缘服务器的网络地址；所述第一发送单元还配置为：将所述下行IP包的源地址修改为所述目标应用服务器的网络地址，并转发至所述用户设备。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述第一发送单元还配置为：在转发至所述本地边缘服务器进行处理之前，将所述上行IP包的源端口值修改为设定标识值，并记录所述上行IP包的源端口值与所述设定标识值的对应关系；在接收到所述本地边缘服务器返回的下行IP包时，若所述下行IP包的目的端口值与所述设定标识值相匹配，则将所述下行IP包的目的端口值修改为所述上行IP包的源端口值。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，当使用了一个新的连接至所述本地边缘服务器的目标用户面功能实体时，所述第一发送单元配置为：将所述上行IP包直接发送给所述目标用户面功能实体，以使所述目标用户面功能实体将所述上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址，并转发至所述本地边缘服务器进行处理；或者将所述上行IP包通过会话管理功能实体发送给所述目标用户面功能实体，以使所述目标用户面功能实体将所述上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址，并转发至所述本地边缘服务器进行处理。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，当使用了一个新的连接至所述本地边缘服务器的目标用户面功能实体时，所述第一发送单元配置为：将所述上行IP包直接发送给上行分类器，以使所述上行分类器将所述上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址，并通过与所述本地边缘服务器相连的目标用户面功能实体转发至所述本地边缘服务器进行处理；或者将所述上行IP包通过会话管理功能实体发送给上行分类器，以使所述上行分类器将所述上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址，并通过与所述本地边缘服务器相连的目标用户面功能实体转发至所述本地边缘服务器进行处理。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种基于边缘计算的通信装置，包括：第二接收单元，配置为接收第一用户面功能实体发送的目标应用服务器的网络地址，所述目标应用服务器的网络地址是所述第一用户面功能实体接收到的上行IP包中的目的地址，所述上行IP包是由用户设备发送的；第二确定单元，配置为根据所述目标应用服务器的网络地址，确定用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址；第二发送单元，配置为向所述第一用户面功能实体发送地址转换控制指令，所述地址转换控制指令用于指示所述第一用户面功能实体将所述上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址，并转发至所述本地边缘服务器进行处理。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述地址转换控制指令还用于指示所述第一用户面功能实体在接收到所述本地边缘服务器针对所述上行IP包返回的下行IP包时，将所述下行IP包的源地址修改为所述目标应用服务器的网络地址，并转发至所述用户设备。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述第二确定单元配置为：根据所述目标应用服务器的网络地址查询所述目标应用服务器的网络地址对应的域名列表；根据所述域名列表、所述上行IP包所使用的传输层协议和所述上行IP包中包含的目的端口查询得到能够响应所述上行IP包的目标域名列表；基于所述目标域名列表查询得到用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址列表。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述第二确定单元配置为：基于应用服务器的网络地址与本地边缘服务器的网络地址之间的映射关系，将与所述目标应用服务器的网络地址存在映射关系的本地边缘服务器的网络地址作为所述本地边缘服务器的网络地址。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述第二确定单元配置为：根据所述目标应用服务器的网络地址查询所述目标应用服务器的网络地址对应的域名列表；根据所述域名列表，将对应于所述域名列表的边缘服务器的网络地址作为所述本地边缘服务器的网络地址。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述第二确定单元配置为：根据所述目标应用服务器的网络地址查询所述目标应用服务器的网络地址对应的域名列表；根据所述域名列表、所述上行IP包所使用的传输层协议和所述上行IP包中包含的目的端口查询得到对应的目标域名列表；基于域名与边缘服务器的网络地址之间的映射关系，将与所述目标域名列表存在映射关系的边缘服务器的网络地址列表作为用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址列表。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述第二确定单元还配置为：若所述本地边缘服务器的网络地址列表中包含有多个网络地址，则从所述多个网络地址中选择距离所述用户设备最近、与所述用户设备之间的通信时延最小或负载最轻的本地边缘服务器的网络地址。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种基于边缘计算的通信装置，包括：第三接收单元，配置为接收第一用户面功能实体发送的目标应用服务器的网络地址，所述目标应用服务器的网络地址是所述第一用户面功能实体接收到的上行IP包中的目的地址，所述上行IP包是由用户设备发送的；第三确定单元，配置为根据所述目标应用服务器的网络地址，确定用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址；第三发送单元，配置为向与本地边缘服务器相连的第二用户面功能实体发送地址转换控制指令，所述地址转换控制指令用于指示所述第二用户面功能实体在接收到所述用户设备发送给所述目标应用服务器的上行IP包时，将接收到的上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址，并转发给所述本地边缘服务器进行处理。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述地址转换控制指令还用于指示所述第二用户面功能实体在接收到所述本地边缘服务器针对所述上行IP包返回的下行IP包时，将所述下行IP包的源地址修改为所述目标应用服务器的网络地址，并转发至所述用户设备。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述第三发送单元还配置为：向所述第一用户面功能实体发送指令消息，以指示所述第一用户面功能实体将接收到的所述用户设备发送给所述目标应用服务器的上行IP包转发至所述第二用户面功能实体。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述第三发送单元还配置为：向与所述第二用户面功能实体相连的上行分类器发送指令消息，以指示所述上行分类器将所述用户设备与所述目标应用服务器之间的数据包发送至所述第二用户面功能实体进行转发处理。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种基于边缘计算的通信装置，包括：第四接收单元，配置为接收第一用户面功能实体发送的目标应用服务器的网络地址，所述目标应用服务器的网络地址是所述第一用户面功能实体接收到的上行IP包中的目的地址，所述上行IP包是由用户设备发送的；第四确定单元，配置为根据所述目标应用服务器的网络地址，确定用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址；第四发送单元，配置为向连接至第二用户面功能实体的上行分类器发送地址转换控制指令，所述地址转换控制指令用于指示所述上行分类器在接收到所述用户设备发送给所述目标应用服务器的上行IP包时，将接收到的上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址，并通过所述第二用户面功能实体转发给所述本地边缘服务器进行处理。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述地址转换控制指令还用于指示所述上行分类器在接收到所述本地边缘服务器针对所述上行IP包返回的下行IP包时，将所述下行IP包的源地址修改为所述目标应用服务器的网络地址，并转发至所述用户设备。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述第四发送单元还配置为：向所述第一用户面功能实体发送指令消息，以指示所述第一用户面功能实体将接收到的所述用户设备发送给所述目标应用服务器的上行IP包转发至所述上行分类器。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述第四发送单元还配置为：向所述上行分类器发送指令消息，以指示所述上行分类器将所述用户设备与所述目标应用服务器之间的数据包发送至所述第二用户面功能实体进行转发处理。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述实施例中所述的基于边缘计算的通信方法。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如上述实施例中所述的基于边缘计算的通信方法。
在本申请的一些实施例所提供的技术方案中，通过由用户面功能实体(包含了作为上行分类器的用户面功能实体)对用户设备与目标应用服务器之间的数据包进行地址转换及转发处理，即将用户设备发送给目标应用服务器的上行IP包的目的地址修改为本地边缘服务器的网络地址后转发至本地边缘服务器，以及将本地边缘服务器针对上行IP包返回的下行IP包的源地址修改为目标应用服务器的网络地址并转发给用户设备，使得无需对用户设备和应用服务器进行修改或增强，就可以实现用户设备对本地边缘服务器的访问。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
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。在附图中：
图1示出了实现边缘计算的一种架构图；
图2示出了实现边缘计算的另一种架构图；
图3示出了根据本申请的一个实施例的基于边缘计算的通信方法的流程图；
图4示出了根据本申请的一个实施例的确定本地边缘服务器的网络地址的流程图；
图5示出了根据本申请的一个实施例的基于边缘计算的通信方法的流程图；
图6示出了根据本申请的一个实施例的基于边缘计算的通信方法的流程图；
图7示出了根据本申请的一个实施例的基于边缘计算的通信方法的流程图；
图8示出了根据本申请的一个实施例的基于边缘计算的通信方法的流程图；
图9示出了根据本申请的一个实施例的基于边缘计算的通信方法的流程图；
图10示出了根据本申请的一个实施例的基于边缘计算的通信方法的流程图；
图11示出了根据本申请的一个实施例的基于边缘计算的通信方法的流程图；
图12示出了根据本申请的一个实施例的基于边缘计算的通信装置的框图；
图13示出了根据本申请的一个实施例的基于边缘计算的通信装置的框图；
图14示出了根据本申请的一个实施例的基于边缘计算的通信装置的框图；
图15示出了根据本申请的一个实施例的基于边缘计算的通信装置的框图；
图16示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。
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实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，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实体。
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。
在本申请的一个实施例中，实现EC的两个架构如图1和图2所示。其中，图1是将UPF(User Plane Function，用户面功能)/PSA(PDU(Protocol Data Unit，分组数据单元)Session Anchor，PDU会话锚点)部署在AN(Access Network，接入网)附近，同时将EAS部署在与PSA相连的DN(Data Network，数据网络)。图2是在UPF/PSA1部署在中心位置时，在近AN处部署一个作为UL CL/BP(Uplink Classifier/Branching Point，上行分类器/分支点)的UPF，然后分出一个近AN的UPF/PSA2，将EAS部署在与PSA2相连的DN。
在图1和图2所示的实施例中，NEF是Network Exposure Function的简称，即为网络开放功能，Nnef是指NEF提供服务的接口，通过这个接口其它NF(Network Function，网络功能)发送Nnef服务请求消息给NEF，同时NEF通过这个接口回复请求或发送通报服务消息；PCF是Policy Control Function的简称，即策略控制功能，Npcf是指PCF提供服务的接口，通过这个接口其它NF发送Npcf服务请求消息给PCF，同时PCF通过这个接口回复请求与发送通报服务消息；AF是Application Function的简称，即为应用功能，Naf是指AF提供服务的接口，通过这个接口其它NF发送Naf消息给AF，同时AF通过这个接口回复请求与发送通报服务消息；AMF是Access and Mobility Management Function的简称，即接入和移动性管理功能，Namf是指AMF提供服务的接口，通过这个接口其它NF发送Namf消息给AMF，同时AMF通过这个接口回复请求与发送通报服务消息；SMF是Session Management Function的简称，即会话管理功能，Nsmf是指SMF提供服务的接口，通过这个接口其它NF发送Nsmf消息给SMF，同时SMF通过这个接口回复请求与发送通报服务消息。UE与AMF之间通过N1接口交互，AMF与AN之间通过N2接口交互，SMF与UPF之间通过N4接口交互，AN与UPF之间通过N3接口交互，UPF与DN之间通过N6接口交互，UPF与UPF之间通过N9接口交互。
为了实现UE对本地EAS的访问，相关技术中提出了很多方案，其基本策略是利用如下的一些方法：
1)UE在进行DNS(Domain Name System，域名系统)查询一个AS的IP(InternetProtocol，网际互连协议)地址时，UPF或SMF截获DNS的请求，然后回复一个指向本地EAS的IP地址的DNS响应，这样UE就可以建立到本地EAS的IP连接。但是这种方法的缺点在于若UE采用DNS over HTTPS(Hyper Text Transfer Protocol over Secure Socket Layer，超文本传输安全协议)/TLS(Transport Layer Security，安全传输层协议)等加密DNS交互消息的协议，因UPF不能感知加密的DNS交互协议，则这种方法不能工作。
2)PCF给UE发送一个URSP(UE Route Selection Policy，用户设备路由选择策略)Rule，在这个URSP Rule中，将UE在某一位置时要访问AS的规则指向一个本地EAS的IP，从而实现UE向EAS建立IP连接。但是，这种方法的缺点是需要增强URSP规则，并且需要修改UE的行为(即UE在一定位置时，才能使用这个规则)。
3)UE先访问中心节点的AS，然后AS根据UE所在的位置或UE的源IP地址所在的位置确定出EAS，然后通过应用层转向(Redirect)或通过AF请求用户面重路由的方式将UE的IP连接转向到本地EAS的IP上。但是，这种方法的缺点是需要增强AS的功能，或只对支持这些转向或支持通过AF请求用户面重路由的方式的AS才能适用。
由于UE的数量非常大，任何对于UE修改或增强的方案的部署成本都是非常高的。而对于修改或增加AS的方案，因为AS通常是由互联网公司或垂直行业的应用，他们不受运营商控制，因此他们可能不同意或不愿意修改或增强他们的AS。因此，本申请的实施例提供了一种不需要修改UE或AS就可以是先UE对EAS的方案，这种方式不仅部署成本低，而且部署方式最为有效。
以下对本申请实施例的技术方案的实现细节进行详细阐述：
图3示出了根据本申请的一个实施例的基于边缘计算的通信方法的流程图，该通信方法可以由用户面功能实体UPF来执行。参照图3所示，该通信方法至少包括步骤S310至步骤S330，详细介绍如下：
在步骤S310中，接收用户设备发送的上行IP包，该上行IP包的目的地址为目标应用服务器的网络地址。
在本申请的一个实施例中，用户设备在发送上行IP包之前需要获取到目标应用服务器的网络地址。具体过程可以是：用户设备通过用户面功能实体向DNS服务器发送DNS的请求，然后由DNS服务器返回包含有目标应用服务器的网络地址的DNS响应，进而用户设备可以从该DNS响应中获取到目标应用服务器的网络地址。可选的，该DNS请求可以是基于UDP(User Datagram Protocol，用户数据报协议)协议、HTTPS协议或者是基于TLS协议的。
在本申请的一个实施例中，用户设备发送的上行IP包的源地址即为用户设备的IP地址，目的地址即为目标应用服务器的网络地址，源端口值即为用户设备的端口值，目的端口值即为目标应用服务器的端口值，所采用的传输层协议不作任何的限定，如是TCP、UDP协议等。
在步骤S320中，根据目标应用服务器的网络地址，确定用于响应上行IP包的本地边缘服务器的网络地址。
在本申请的一个实施例中，用户面功能实体确定本地边缘服务器的网络地址的方案可以如图4所示，包括如下步骤S410至步骤S430：
在步骤S410中，根据目标应用服务器的网络地址查询目标应用服务器的网络地址对应的域名列表。
在本申请的一个实施例中，用户面功能实体可以根据目标应用服务器的网络地址向DNS服务器发送反向域名查询请求，然后接收DNS服务器返回的反向域名查询响应，从该反向域名查询响应中获取到目标应用服务器的网络地址对应的域名列表。其中，该域名列表中包含有一个或者多个域名，多个指的是至少两个。
在步骤S420中，根据域名列表、上行IP包所使用的传输层协议和上行IP包中包含的目的端口查询得到对应的目标域名列表。
在本申请的一个实施例中，可以根据域名列表、所使用的传输层协议(如TCP或UDP协议，此协议可以从IP包头的Protocol域得到)和目的端口向边缘DNS服务器发起SRV(Service Record，服务记录)查询请求，然后基于从边缘DNS服务器反馈的SRV查询响应获取到目标域名列表。类似地，该目标域名列表中也可以包含有一个或者多个目标域名。其中，目标域名可以是FQDN(Fully Qualified Domain Name，全限定域名)，即同时带有主机名和域名的名称。
在步骤S430中，基于目标域名列表查询得到本地边缘服务器的网络地址列表，以基于所述网络地址列表获取用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址。
在本申请的一个实施例中，可以基于目标域名列表向边缘DNS服务器发起A(IPv4地址记录)或AAAA(IPv6地址记录)查询请求，以查询得到本地边缘服务器的网络地址列表。其中，若用户设备和目标应用服务器的IP地址为IPv4(Internet Protocol version 4，网际互联协议版本4)，则发起A查询请求；若用户设备和目标应用服务器的IP地址为IPv6(Internet Protocol version 6，网际互联协议版本6)，则发起AAAA查询请求。类似地，该网络地址列表中也可以包含有一个或者多个网络地址。
在本申请的一个实施例中，UPF在查询得到本地边缘服务器的网络地址列表之后，可以将该网络地址列表及目标应用服务器的网络地址通过N4接口上报给SMF，以供SMF从中选择一个用于响应上行IP包的本地边缘服务器的网络地址。比如可以选择距离用户设备最近的，或者选择与用户设备之间的通信时延最小的或者选择负载最轻的本地边缘服务器的网络地址，以提高边缘通信的效率。
在本申请的一个实施例中，用户面功能实体还可以将目标应用服务器的网络地址上报给会话管理功能实体，以使会话管理功能实体根据目标应用服务器的网络地址确定本地边缘服务器的网络地址。
可选地，会话管理功能实体可以采用类似于图4所示的步骤S410至步骤S430来确定本地边缘服务器的网络地址；或者会话管理功能实体也可以基于应用服务器的网络地址与本地边缘服务器的网络地址之间的映射关系，将与目标应用服务器的网络地址存在映射关系的本地边缘服务器的网络地址作为本地边缘服务器的网络地址；或者会话管理功能实体也可以基于图4中所示的步骤S410来确定出目标应用服务器的网络地址对应的域名列表，然后根据该域名列表，将对应于域名列表的边缘服务器的网络地址作为本地边缘服务器的网络地址；或者会话管理功能实体也可以基于图4中所示的步骤S410和步骤S420确定出目标域名列表，然后基于域名与边缘服务器的网络地址之间的映射关系，将与目标域名列表存在映射关系的边缘服务器的网络地址列表作为用于响应上行IP包的本地边缘服务器的网络地址列表。
在本申请的一个实施例中，用户面功能实体还可以根据目标应用服务器的网络地址查询目标应用服务器的网络地址对应的域名列表，然后将域名列表上报给会话管理功能实体，以使会话管理功能实体根据域名列表确定本地边缘服务器的网络地址。可选地，会话管理功能实体可以采用类似于图4中所示的步骤S420和步骤S430来确定本地边缘服务器的网络地址；或者会话管理功能实体也可以基于图4中所示的步骤S420确定出目标域名列表，然后基于域名与边缘服务器的网络地址之间的映射关系，将与目标域名列表存在映射关系的边缘服务器的网络地址列表作为用于响应上行IP包的本地边缘服务器的网络地址列表。
继续参照图3所示，在步骤S330中，将上行IP包的目的地址修改为本地边缘服务器的网络地址，并转发至本地边缘服务器进行处理。
在本申请的一个实施例中，如果是图1所示的EC架构，那么UPF可以接收SMF发送的地址转换控制指令，该地址转换控制指令用于指示将用户设备发送给目标应用服务器的上行IP包的目的地址修改为本地边缘服务器的网络地址。同时，SMF发送的地址转换控制指令还用于指示UPF将本地边缘服务器针对上行IP包返回的下行IP包的源地址修改为目标应用服务器的网络地址；那么当UPF接收到本地边缘服务器针对上行IP包返回的下行IP包(该下行IP包的源地址为本地边缘服务器的网络地址)时，可以将下行IP包的源地址修改为目标应用服务器的网络地址，并转发至用户设备。其中，SMF可以通过N4接口向UPF发送地址转换控制指令。
在本申请的一个实施例中，在将上行IP包转发至本地边缘服务器进行处理之前，还可以进行源端口值的变换操作，即将上行IP包的源端口值修改为设定标识值，并记录上行IP包的源端口值与设定标识值的对应关系，然后在接收到本地边缘服务器返回的下行IP包时，若下行IP包的目的端口值与设定标识值相匹配，则将下行IP包的目的端口值修改为上行IP包的源端口值。这种方式可以解决用户设备进行多个并发连接时，多个并发连接之间不会出现混淆。
在本申请的一个实施例中，如果是图2所示的EC架构，即使用了一个新的连接至本地边缘服务器的目标用户面功能实体(即PSA2)时，那么当确定出本地边缘服务器的网络地址之后，图2中所示的PSA1可以将接收到的上行IP包通过与PSA2之间的数据通道将PSA1接收到的上行IP包发送给PSA2，或者PSA1也可以将PSA1接收到的上行IP包先发给SMF，然后由SMF再发送给PSA2。当上行IP包到达PSA2之后，可以由PSA2将上行IP包的目标地址修改为本地边缘服务器的网络地址，并转发至本地边缘服务器进行处理(需要说明的是，PSA2也需要接收SMF发送的地址转换控制指令，然后才能够进行地址转换处理)。在这种系统架构下，当本地边缘服务器返回下行IP包到达PSA2之后，PSA2将下行IP包的源地址修改为目标应用服务器的网络地址，并转发至UE，不需要再经过PSA1。
在本申请的一个实施例中，如果是图2所示的EC架构，即使用了一个新的连接至本地边缘服务器的目标用户面功能实体(即PSA2)时，那么当确定出本地边缘服务器的网络地址之后，图2中所示的PSA1可以将接收到的上行IP包通过与UL CL之间的数据通道将接收到的上行IP包发送给UL CL，或者PSA1也可以将接收到的上行IP包先发给SMF，然后由SMF再发送给UL CL。当上行IP包到达UL CL之后，可以由UL CL将上行IP包的目标地址修改为本地边缘服务器的网络地址，并通过PSA2转发至本地边缘服务器进行处理(需要说明的是，UL CL也需要接收SMF发送的地址转换控制指令，然后才能够进行地址转换处理)。在这种系统架构下，当本地边缘服务器返回下行IP包到达PSA2后，由PSA2转发至UL CL，然后UL CL将下行IP包的源地址修改为目标应用服务器的网络地址，并转发至UE，同样不需要再经过PSA1。
图5示出了根据本申请的一个实施例的基于边缘计算的通信方法的流程图，该通信方法可以由SMF来执行，该通信方法可以应用于如图1所示的EC架构。参照图5所示，该通信方法至少包括步骤S510至步骤S530，详细介绍如下：
在步骤S510中，接收第一用户面功能实体发送的目标应用服务器的网络地址，该目标应用服务器的网络地址是第一用户面功能实体接收到的上行IP包中的目的地址，该上行IP包是由用户设备发送的。
在本申请的一个实施例中，目标应用服务器的网络地址是由用户设备通过向DNS服务器发送DNS的请求，然后从DNS服务器返回的DNS响应中获取到的。
在步骤S520中，根据目标应用服务器的网络地址，确定用于响应上行IP包的本地边缘服务器的网络地址。
在本申请的一个实施例中，会话管理功能实体可以采用类似于图4所示的步骤S410至步骤S430来确定本地边缘服务器的网络地址；或者会话管理功能实体也可以基于应用服务器的网络地址与本地边缘服务器的网络地址之间的映射关系，将与目标应用服务器的网络地址存在映射关系的本地边缘服务器的网络地址作为本地边缘服务器的网络地址；或者会话管理功能实体也可以基于图4中所示的步骤S410来确定出目标应用服务器的网络地址对应的域名列表，然后根据该域名列表，将对应于域名列表的边缘服务器的网络地址作为本地边缘服务器的网络地址；或者会话管理功能实体也可以基于图4中所示的步骤S410和步骤S420确定出目标域名列表，然后基于域名与边缘服务器的网络地址之间的映射关系，将与目标域名列表存在映射关系的边缘服务器的网络地址列表作为用于响应上行IP包的本地边缘服务器的网络地址列表。
在本申请的一个实施例中，如果得到的本地边缘服务器的网络地址列表中包含有多个网络地址，则可以这多个网络地址中选择距离用户设备最近、与用户设备之间的通信时延最小或负载最轻的本地边缘服务器的网络地址，以提高边缘通信的效率。
继续参照图5所示，在步骤S530中，向第一用户面功能实体发送地址转换控制指令，该地址转换控制指令用于指示第一用户面功能实体将上行IP包的目的地址修改为本地边缘服务器的网络地址，并转发至本地边缘服务器进行处理。在本申请的一些实施例中，该地址转换控制指令还用于指示第一用户面功能实体在接收到本地边缘服务器针对上行IP包返回的下行IP包时，将下行IP包的源地址修改为目标应用服务器的网络地址，并转发至用户设备。
图5所示实施例的技术方案应用于图1所示的EC架构，第一用户面功能实体即为图1中所示的UPF(PSA)，其中上行IP包及下行IP包的地址修改操作全部由UPF来实现。
图6示出了根据本申请的一个实施例的基于边缘计算的通信方法的流程图，该通信方法可以由SMF来执行，该通信方法可以应用于如图2所示的EC架构。参照图6所示，该通信方法至少包括步骤S610至步骤S630，详细介绍如下：
在步骤S610中，接收第一用户面功能实体发送的目标应用服务器的网络地址，该目标应用服务器的网络地址是第一用户面功能实体接收到的上行IP包中的目的地址，该上行IP包是由用户设备发送的。
在本申请的一个实施例中，目标应用服务器的网络地址是由用户设备通过向DNS服务器发送DNS的请求，然后从DNS服务器返回的DNS响应中获取到的。
在步骤S620中，根据目标应用服务器的网络地址，确定用于响应上行IP包的本地边缘服务器的网络地址。
在本申请的一个实施例中，会话管理功能实体可以采用类似于图4所示的步骤S410至步骤S430来确定本地边缘服务器的网络地址；或者会话管理功能实体也可以基于应用服务器的网络地址与本地边缘服务器的网络地址之间的映射关系，将与目标应用服务器的网络地址存在映射关系的本地边缘服务器的网络地址作为本地边缘服务器的网络地址；或者会话管理功能实体也可以基于图4中所示的步骤S410来确定出目标应用服务器的网络地址对应的域名列表，然后根据该域名列表，将对应于域名列表的边缘服务器的网络地址作为本地边缘服务器的网络地址；或者会话管理功能实体也可以基于图4中所示的步骤S410和步骤S420确定出目标域名列表，然后基于域名与边缘服务器的网络地址之间的映射关系，将与目标域名列表存在映射关系的边缘服务器的网络地址列表作为用于响应上行IP包的本地边缘服务器的网络地址列表。
在本申请的一个实施例中，如果得到的本地边缘服务器的网络地址列表中包含有多个网络地址，则可以这多个网络地址中选择距离用户设备最近、与用户设备之间的通信时延最小或负载最轻的本地边缘服务器的网络地址，以提高边缘通信的效率。
在步骤S630中，向与本地边缘服务器相连的第二用户面功能实体发送地址转换控制指令，该地址转换控制指令用于指示第二用户面功能实体在接收到用户设备发送给目标应用服务器的上行IP包时，将接收到的上行IP包的目的地址修改为本地边缘服务器的网络地址，并转发给本地边缘服务器进行处理。在本申请的一个实施例中，该地址转换控制指令还用于指示第二用户面功能实体在接收到本地边缘服务器针对上行IP包返回的下行IP包时，将下行IP包的源地址修改为目标应用服务器的网络地址，并转发至用户设备。
图6所示实施例的技术方案应用于图2所示的EC架构，第一用户面功能实体即为图2中所示的PSA1，第二用户面功能实体即为图2中所示的PSA2。在本申请的一个实施例中，SMF还可以向PSA1发送指令消息，以指示PSA1将接收到的用户设备发送给目标应用服务器的上行IP包转发至PSA2，由PSA2将上行IP包的目的地址修改为本地边缘服务器的网络地址，并转发给本地边缘服务器进行处理。在这种情况下，当本地边缘服务器返回下行IP包到达PSA2之后，PSA2将下行IP包的源地址修改为目标应用服务器的网络地址，并转发至UE，不需要再经过PSA1。
在本申请的一个实施例中，SMF还可以向与PSA2相连的UL CL发送指令消息，以指示UL CL将用户设备与目标应用服务器之间的数据包发送至PSA2进行转发处理。在这种情况下，当UL CL将UE发送的上行IP包转发至PSA2之后，PSA2将上行IP包的目的地址修改为本地边缘服务器的网络地址，并转发给本地边缘服务器进行处理。当本地边缘服务器返回下行IP包到达PSA2之后，PSA2将下行IP包的源地址修改为目标应用服务器的网络地址，并转发至UE，同样不需要再经过PSA1。
图7示出了根据本申请的一个实施例的基于边缘计算的通信方法的流程图，该通信方法可以由SMF来执行，该通信方法可以应用于如图2所示的EC架构。参照图7所示，该通信方法至少包括步骤S710至步骤S730，详细介绍如下：
在步骤S710中，接收第一用户面功能实体发送的目标应用服务器的网络地址，该目标应用服务器的网络地址是第一用户面功能实体接收到的上行IP包中的目的地址，该上行IP包是由用户设备发送的。
在本申请的一个实施例中，目标应用服务器的网络地址是由用户设备通过向DNS服务器发送DNS的请求，然后从DNS服务器返回的DNS响应中获取到的。
在步骤S720中，根据目标应用服务器的网络地址，确定用于响应上行IP包的本地边缘服务器的网络地址。
在本申请的一个实施例中，会话管理功能实体可以采用类似于图4所示的步骤S410至步骤S430来确定本地边缘服务器的网络地址；或者会话管理功能实体也可以基于应用服务器的网络地址与本地边缘服务器的网络地址之间的映射关系，将与目标应用服务器的网络地址存在映射关系的本地边缘服务器的网络地址作为本地边缘服务器的网络地址；或者会话管理功能实体也可以基于图4中所示的步骤S410来确定出目标应用服务器的网络地址对应的域名列表，然后根据该域名列表，将对应于域名列表的边缘服务器的网络地址作为本地边缘服务器的网络地址；或者会话管理功能实体也可以基于图4中所示的步骤S410和步骤S420确定出目标域名列表，然后基于域名与边缘服务器的网络地址之间的映射关系，将与目标域名列表存在映射关系的边缘服务器的网络地址列表作为用于响应上行IP包的本地边缘服务器的网络地址列表。
在本申请的一个实施例中，如果得到的本地边缘服务器的网络地址列表中包含有多个网络地址，则可以这多个网络地址中选择距离用户设备最近、与用户设备之间的通信时延最小或负载最轻的本地边缘服务器的网络地址，以提高边缘通信的效率。
在步骤S730中，向连接至第二用户面功能实体的上行分类器发送地址转换控制指令，该地址转换控制指令用于指示上行分类器在接收到用户设备发送给目标应用服务器的上行IP包时，将接收到的上行IP包的目的地址修改为本地边缘服务器的网络地址，并通过第二用户面功能实体转发给本地边缘服务器进行处理。在本申请的一个实施例中，该地址转换控制指令还用于指示上行分类器在接收到本地边缘服务器针对上行IP包返回的下行IP包时，将下行IP包的源地址修改为目标应用服务器的网络地址，并转发至用户设备。
图7所示实施例的技术方案应用于图2所示的EC架构，第一用户面功能实体即为图2中所示的PSA1，第二用户面功能实体即为图2中所示的PSA2，上行分类器即为图2中所示的UL CL。在本申请的一个实施例中，SMF还可以向PSA1发送指令消息，以指示PSA1将接收到的用户设备发送给目标应用服务器的上行IP包转发至UL CL，然后由UL CL将上行IP包的目的地址修改为本地边缘服务器的网络地址，并通过PSA2转发给本地边缘服务器进行处理。在这种情况下，当本地边缘服务器返回下行IP包到达PSA2之后，PSA2将下行IP包转发给ULCL，然后由UL CL将上行IP包的源地址修改为目标应用服务器的网络地址，并转发至UE，不需要再经过PSA1。
在本申请的一个实施例中，SMF还可以向UL CL发送指令消息，以指示UL CL将用户设备与目标应用服务器之间的数据包发送至PSA2进行转发处理。在这种情况下，当UL CL接收到UE发送的上行IP包之后，将上行IP包的目的地址修改为本地边缘服务器的网络地址，然后发送至PSA2，由PSA2转发给本地边缘服务器进行处理。当本地边缘服务器返回下行IP包到达PSA2之后，PSA2将下行IP包转发给UL CL，然后由UL CL将下行IP包的源地址修改为目标应用服务器的网络地址，并转发至UE，同样不需要再经过PSA1。
上述实施例分别从用户面功能实体UPF和会话管理功能实体SMF的角度对本申请实施例的技术方案进行了阐述，以下结合图8至图11，从各个实体交互的角度对本申请实施例的技术方案的实现细节进行详细阐述：
在本申请的一个实施例中，基于图1所示的EC架构，如图8所示，根据本申请实施例的基于边缘计算的通信方法，包括如下步骤：
步骤S801，UE通过SMF和PSA1建立了一个PDU会话，并且网络分配了一个IP地址给UE。其中，UE发起PDU会话建立过程可以参照3GPP(3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划)协议TS23.502的章节4.3.2。在PDU会话建立过程中，SMF命令PSA1要进行上行IP包的目的IP地址的本地边缘服务器地址的查询。
步骤S802，UE通过DNS服务器获得AS的IP地址IPas。具体地，UE可以发送DNS请求，该DNS请求上行IP包到达PSA1之后，PSA1将此上行IP包转发至目标IP地址，即DNS服务器，当DNS服务器反馈的DNS响应下行IP包到达PSA1后，由PSA1根据下行IP包的目的地址确定出此UE，然后转发至UE，进而UE可以从中获取到AS的IP地址IPas。可选地，该DNS请求可以是基于UDP协议、HTTPS协议或者是基于TLS协议的。
步骤S803，UE发送上行IP包(源IPue,目的IPas,源端口PORTue,目的端口PORTas,传输层协议(如TCP协议))到达PSA1。
步骤S804，PSA1根据S801中SMF要求PSA1进行上行IP包的目的IP地址的本地边缘服务器地址的查询的命令，向DNS服务器发送反向域名查询请求，该反向域名查询请求中包含有上行IP包的目的地址，即AS的IP地址IPas。
步骤S805，DNS服务器向PSA1返回反向域名查询响应，该反向域名查询响应中包含有域名列表Asx。
步骤S806，对于域名列表Asx中的每一项A，PSA1向边缘DNS服务器分别发送SRV查询请求，该SRV查询请求中包含有域名A、目的端口PORTas和上行IP包所使用的传输层协议(该传输层协议由上行IP包头中的Protocol域得到，如TCP协议)。
步骤S807，边缘DNS服务器向PSA1返回针对每一项A的SRV查询响应，该SRV查询响应中包含有本地边缘服务器的域名(L-AS域名)。
其中，步骤S806和步骤S807是根据域名列表Asx中的每一项、上行IP包所使用的传输层协议和上行IP包的目的端口号查询得到完整的域名，即PSA1需要针对域名列表Asx中的每一项A，都向边缘DNS服务器发送SRV查询请求，边缘DNS服务器会针对每一项A的SRV查询请求反馈SRV查询响应。通过对域名列表Asx中的每一项进行SRV查询，如果查询到多个完整的域名，则可以得到一个包含多个完整域名的域名列表(L-AS域名列表)。注意，有些项的查询可能返回无对应的本地边缘服务器的域名。
步骤S808，PSA1向边缘DNS服务器发送包含有L-AS域名(若有多个L-AS域名形成了一个L-AS域名列表，则需要对L-AS域名列表中的每一项L-AS域名采用相同的操作)的A或AAAA查询请求。其中，若IPue和IPas为IPv4，则发起A查询请求；若IPue和IPas为IPv6，则发起AAAA查询请求。
步骤S809，边缘DNS服务器向PSA1返回包含有本地边缘服务器IP地址(即L-IPas)的A或AAAA查询响应。当然，如果查询到多个本地边缘服务器的IP地址，则A或AAAA查询响应中可以包含一个IP地址列表(L-IPas列表)。通过域名列表的分别查询，将可能得到多个L-IPas。
需要说明的是：步骤S806至步骤S809可以是PSA1直接与边缘DNS服务器进行交互来实现的，也可以是PSA1与边缘DNS服务器通过SMF进行交互来实现的(即由SMF进行转发)。
S810，PSA1通过N4接口向SMF上报目的IP地址IPas及其查询得到的L-IPas(如果查询得到一个L-IPas也需要上报)，让SMF从中选择距离UE最近的或者与UE之间的通信时延最小，或者负载最轻的L-IPas。
步骤S811，SMF向PSA1发送N4会话命令，以使PSA1进行目的IP地址的NAT(NetworkAddress Translation，网络地址转换)转换与数据转发操作，即检测并对UE的上行IP包的目的IP地址IPas替换为L-IPas并继续上行转发；检测并对于UE的下行IP包的源IP地址L-IPas替换为IPas并继续下行转发。
步骤S812，PSA1依据SMF的命令，检测并将UE发送的上行IP包的目的IP地址IPas转换为L-IPas。
步骤S813，PSA1依据SMF的命令，将目的IP地址转换后的上行IP包(源IPue,目的L-IPas,源端口PORTue,目的端口PORTas,传输层协议)通过N6接口发送给边缘服务器EAS。
步骤S814，EAS针对上行IP包向PSA1返回下行IP包(源L-IPas,目的IPue,源端口PORTas,目的端口PORTue,传输层协议)。
步骤S815，PSA1依据SMF的命令，检测并将下行IP包中的源IP地址L-IPas转换为IPas。
步骤S816，PSA1依据SMF的命令，将源IP地址转换后的下行IP包(源IPas,目的IPue,源端口PORTas,目的端口PORTue,传输层协议)发送给UE。
需要说明的是：步骤S812和步骤S815不仅仅是针对步骤S803中接收到的上行IP包进行地址转换处理，而可以是针对此后UE与AS之间的所有数据包都进行地址转换处理。同时，在步骤S812中，也可以增加对源端口PORTue的转换，则检测并转换后的上行IP包中的源端口值PORTue与目的IPas地址都发生了变化，在这种情况下，步骤S815中的反向NAT转换，则是检测并将下行IP包中的目的端口与源L-IPas地址转换为PORTue与IPas。
具体而言，当UE发送的上行IP包(源IPue,目的IPas,源端口PORTue,目的端口PORTas,传输层协议)到达PSA1后，PSA1检测到该上行IP包的目的IP为IPas，然后将上行IP包的目的IP地址IPas替换为L-IPas、将源端口值PORTue替换为设定标识值(如PortIDValue1)，然后将转换后的上行IP包(源IPue,目的L-IPas,源端口PortIDValue1,目的端口PORTas,传输层协议)通过N6接口发送给边缘服务器EAS。当PSA1接收到EAS返回的下行IP包(源L-IPas,目的IPue,源端口PORTas,目的端口PortIDValue1,传输层协议)之后，检测到该下行IP包的目的端口值为PortIDValue1，目的IP为IPue，进而将下行IP包的目的端口值替换为PORTue，将下行IP包中的源IP地址L-IPas替换为IPas，然后将转换后的下行IP包(源IPas,目的IPue,源端口PORTas,目的端口PORTue,传输层协议)发送给UE。
在图8所示的实施例中，得到本地边缘服务器的IP地址L-IPas的过程是通过步骤S804至步骤S810来实现的。在本申请的其它实施例中，也可以通过配置的方式来实现。比如图9所示，通过步骤S900替代了图8中所示的步骤S804至步骤S810。步骤S900中包含有如下步骤：
步骤S9001，PSA1向SMF发送N4会话报告，以上报上行IP包中包含的目的地址IPas。
步骤S9002，SMF根据配置信息检测并将目的地址IPas映射到EAS的IP地址L-IPas上。
具体而言，SMF可以根据SMF上的配置信息直接将IPas映射得到L-IPas；或者SMF可以执行类似于图8中所示的步骤S804和步骤S805所示的查询过程，然后根据SMF上配置信息映射得到L-IPas；或者SMF可以执行类似于图8中所示的步骤S804至步骤S807所示的查询过程，然后根据SMF上配置信息映射得到L-IPas。当然，SMF还可以执行类似于图8中所示的步骤S804至步骤S809所示的查询过程来得到L-IPas。
在本申请的一个实施例中，基于图2所示的EC架构，如图10所示，根据本申请实施例的基于边缘计算的通信方法，包括如下步骤：
步骤S1001，该步骤S1001包含了图8中所示的步骤S801-S810或图9中所示的步骤S801-S900。即检测并基于UE发送的上行IP包(源IPue,目的IPas,源端口PORTue,目的端口PORTas,传输层协议)确定出L-IPas。
步骤S1002，SMF根据确定的L-IPas地址，确定需要通过UL CL的方式接入到EAS，选择并插入一个具有UL CL功能的UPF。
步骤S1003，SMF根据确定的L-IPas地址，确定需要通过UL CL的方式接入到EAS，选择并插入一个具有PSA功能的UPF，即PSA2。
其中步骤S1002和步骤S1003的详细过程可以参照3GPP标准TS23.502中4.3.5.4Addition of additional PDU Session Anchor and Branching Point or UL CL(添加额外的PDU会话锚点和分支点或UL-CL)章节。
步骤S1004，PSA1将UE上行IP包转发给PSA2。
需要说明的是：步骤S1004是将缓存在PSA1上的由UE发送给AS的上行IP包DataForwarding(数据转发)到PSA2上。这里的Data Forwarding有两种机制，一种是通过在PSA1与PSA2之间建立Data Forwarding的Tunnel(通道)，即由PSA1直接发送给PSA2；另外一种方式是在PSA1与SMF、SMF与PSA2之间分别建立两段Data Forwarding的Tunnel，即由PSA1转发给SMF，再由SMF转发给PSA2。其中，PSA1上缓存的数据可能是一个IP数据包，也可能是多个IP数据包。
步骤S1005，SMF向UL CL发送N4会话命令，以使UL CL上行转发UE到AS的数据包到PSA2。
步骤S1006，SMF向PSA2发送N4会话命令，以使PSA2进行NAT转换与换向操作，即检测并对UE的上行IP包的目的IP地址IPas替换为L-IPas并继续上行转发；检测并对于UE的下行IP包的源IP地址L-IPas替换为IPas并继续下行转发。
步骤S1007，PSA2依据SMF的命令，检测并将上行IP包的目的IP地址IPas转换为L-IPas。
步骤S1008，PSA2依据SMF的命令，将目的IP地址转换后的上行IP包(源IPue,目的L-IPas,源端口PORTue,目的端口PORTas,传输层协议)发送给EAS。
步骤S1009，EAS针对上行IP包向PSA2返回下行IP包(源L-IPas,目的IPue,源端口PORTas,目的端口PORTue,传输层协议)。
步骤S1010，PSA2依据SMF的命令，检测并将下行IP包的源IP地址L-IPas转换为IPas。
步骤S1011，PSA2依据SMF的命令，将源IP地址转换后的下行IP包(源IPas,目的IPue,源端口PORTas,目的端口PORTue,传输层协议)发送给UE。
同时，需要注意的是：后续PSA2会在UE与EAS之间执行反向NAT转换操作。即检测并将UE发送给AS的上行IP包中的目的IP地址IPas转换为L-IPas然后发送给EAS，并检测并将EAS反馈的下行IP包中的源IP地址L-IPas转换为IPas后发送给UE。
此外，类似于图8所示的实施例，在对上行IP包进行地址转换操作时，也可以增加对源端口PORTue的转换，则检测并转换后的上行IP包中的源端口值PORTue与目的IPas地址都发生了变化，在这种情况下，检测并对下行IP包进行反向NAT转换时是将下行IP包中的目的端口与源L-IPas地址转换为PORTue与IPas。
在本申请的一个实施例中，基于图2所示的EC架构，如图11所示，根据本申请实施例的基于边缘计算的通信方法，包括如下步骤：
步骤S1101，该步骤S1101包含了图8中所示的步骤S801-S810或图9中所示的步骤S801-S900。即检测并基于UE发送的上行IP包(源IPue,目的IPas,源端口PORTue,目的端口PORTas,传输层协议)确定出L-IPas。
步骤S1102，SMF根据确定的L-IPas地址，确定需要通过UL CL的方式接入到EAS，选择并插入一个具有UL CL功能的UPF。
步骤S1103，SMF根据确定的L-IPas地址，确定需要通过UL CL的方式接入到EAS，选择并插入一个具有PSA功能的UPF，即PSA2。
其中步骤S1102和步骤S1103的详细过程可以参照3GPP标准TS23.502中4.3.5.4Addition of additional PDU Session Anchor and Branching Point or UL CL(添加额外的PDU会话锚点和分支点或UL-CL)章节。
步骤S1104，PSA1将UE的上行IP包转发给UL CL。
需要说明的是：步骤S1104是将缓存在PSA1上的由UE发送给AS的上行IP包DataForwarding到UL CL上。这里的Data Forwarding有两种机制，一种是通过在PSA1与UL CL之间建立Data Forwarding的Tunnel，即由PSA1直接发送给UL CL；另外一种方式是在PSA1与SMF、SMF与UL CL之间分别建立两段Data Forwarding的Tunnel，即由PSA1转发给SMF，再由SMF转发给UL CL。其中，PSA1上缓存的数据可能是一个IP数据包，也可能是多个IP数据包。
步骤S1105，SMF向UL CL发送N4会话命令，以使UL CL上行转发UE到AS的数据包到PSA2。
步骤S1106，SMF向UL CL发送N4会话命令，以使UL CL进行NAT转换与换向操作，即检测并对UE的上行IP包目的IP地址IPas替换为L-IPas并继续上行转发；检测并对于UE的下行IP包的源IP地址L-IPas替换为IPas并继续下行转发。
步骤S1107，UL CL依据SMF的命令，检测并将上行IP包的目的IP地址IPas转换为L-IPas。
步骤S1108，UL CL依据SMF的命令，将目的IP地址转换后的上行IP包(源IPue,目的L-IPas,源端口PORTue,目的端口PORTas,传输层协议)发送给PSA2，由PSA2转发给EAS。
步骤S1109，EAS针对上行IP包向PSA2返回下行IP包(源L-IPas,目的IPue,源端口PORTas,目的端口PORTue,传输层协议)，该下行IP包由PSA2转发至UL CL。
步骤S1110，UL CL依据SMF的命令，检测并将下行IP包的源IP地址L-IPas转换为IPas。
步骤S1111，UL CL依据SMF的命令，将源IP地址转换后的下行IP包(源IPas,目的IPue,源端口PORTas,目的端口PORTue,传输层协议)发送给UE。
同时，需要注意的是：后续UL CL会在UE与EAS之间执行反向NAT转换操作。即检测并将UE发送给AS的上行IP包中的目的IP地址IPas转换为L-IPas然后发送给PSA2，由PSA2转发给EAS，检测并将通过PSA2转发的由EAS反馈的下行IP包中的源IP地址L-IPas转换为IPas后发送给UE。
此外，类似于图8所示的实施例，在检测并对上行IP包进行地址转换操作时，也可以增加对源端口PORTue的转换，则检测并转换后的上行IP包中的源端口值PORTue与目的IPas地址发生了变化，在这种情况下，对下行IP包进行反向NAT转换时是检测并将下行IP包中的目的端口与源IP地址L-IPas转换为PORTue与IPas。
本申请上述实施例的技术方案针对图1和图2所示的两种EC架构，不管UE的IP地址是IPv4还是IPv6都可以在无需对UE和AS进行修改或增强的前提下，实现UE对EAS的访问，这使得EC有重大的应用价值，将广泛应用于游戏加速、视频加速与V2X(vehicle toEverything，车辆对外界)业务中。
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基于边缘计算的通信方法。对于本申请装置实施例中未披露的细节，请参照本申请上述的基于边缘计算的通信方法的实施例。
图12示出了根据本申请的一个实施例的基于边缘计算的通信装置的框图，该通信装置可以设置在用户面功能实体内部。
参照图12所示，根据本申请的一个实施例的基于边缘计算的通信装置1200，包括：第一接收单元1202、第一确定单元1204和第一发送单元1206。
其中，第一接收单元1202配置为接收用户设备发送的上行IP包，所述上行IP包的目的地址为目标应用服务器的网络地址；第一确定单元1204配置为根据所述目标应用服务器的网络地址，确定用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址；第一发送单元1206配置为将所述上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址，并转发至所述本地边缘服务器进行处理。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，第一确定单元1204配置为：根据所述目标应用服务器的网络地址查询所述目标应用服务器的网络地址对应的域名列表；根据所述域名列表、所述上行IP包所使用的传输层协议和所述上行IP包中包含的目的端口查询得到对应的目标域名列表；基于所述目标域名列表查询得到本地边缘服务器的网络地址列表，以基于所述网络地址列表获取用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，第一确定单元1204配置为：根据所述域名列表、所述上行IP包所使用的传输层协议和所述目的端口向边缘域名系统DNS服务器发起服务记录SRV查询，得到所述目标域名列表；基于所述目标域名列表从所述边缘DNS服务器中查询得到所述本地边缘服务器的网络地址列表。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，第一确定单元1204配置为：将所述网络地址列表及所述目标应用服务器的网络地址上报给会话管理功能实体，以使所述会话管理功能实体从所述网络地址列表中选择用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，第一确定单元1204配置为：将所述目标应用服务器的网络地址上报给会话管理功能实体，以使所述会话管理功能实体根据所述目标应用服务器的网络地址确定所述本地边缘服务器的网络地址；或根据所述目标应用服务器的网络地址查询所述目标应用服务器的网络地址对应的域名列表，将所述域名列表上报给会话管理功能实体，以使所述会话管理功能实体根据所述域名列表确定所述本地边缘服务器的网络地址。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，第一接收单元1202还配置为：接收会话管理功能实体发送的地址转换控制指令，所述地址转换控制指令用于指示将所述用户设备发送给所述目标应用服务器的上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述地址转换控制指令还用于指示将所述本地边缘服务器针对所述上行IP包返回的下行IP包的源地址修改为所述目标应用服务器的网络地址；第一接收单元1202还配置为：接收所述本地边缘服务器针对所述上行IP包返回的下行IP包，所述下行IP包的源地址为所述本地边缘服务器的网络地址；第一发送单元1206还配置为：将所述下行IP包的源地址修改为所述目标应用服务器的网络地址，并转发至所述用户设备。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，第一发送单元1206还配置为：在转发至所述本地边缘服务器进行处理之前，将所述上行IP包的源端口值修改为设定标识值，并记录所述上行IP包的源端口值与所述设定标识值的对应关系；在接收到所述本地边缘服务器返回的下行IP包时，若所述下行IP包的目的端口值与所述设定标识值相匹配，则将所述下行IP包的目的端口值修改为所述上行IP包的源端口值。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，当使用了一个新的连接至所述本地边缘服务器的目标用户面功能实体时，第一发送单元1206配置为：将所述上行IP包直接发送给所述目标用户面功能实体，以使所述目标用户面功能实体将所述上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址，并转发至所述本地边缘服务器进行处理；或者将所述上行IP包通过会话管理功能实体发送给所述目标用户面功能实体，以使所述目标用户面功能实体将所述上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址，并转发至所述本地边缘服务器进行处理。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，当使用了一个新的连接至所述本地边缘服务器的目标用户面功能实体时，第一发送单元1206配置为：将所述上行IP包直接发送给上行分类器，以使所述上行分类器将所述上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址，并通过与所述本地边缘服务器相连的目标用户面功能实体转发至所述本地边缘服务器进行处理；或者将所述上行IP包通过会话管理功能实体发送给上行分类器，以使所述上行分类器将所述上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址，并通过与所述本地边缘服务器相连的目标用户面功能实体转发至所述本地边缘服务器进行处理。
图13示出了根据本申请的一个实施例的基于边缘计算的通信装置的框图，该通信装置可以设置在会话管理功能实体内部。
参照图13所示，根据本申请的一个实施例的基于边缘计算的通信装置1300，包括：第二接收单元1302、第二确定单元1304和第二发送单元1306。
其中，第二接收单元1302配置为接收第一用户面功能实体发送的目标应用服务器的网络地址，所述目标应用服务器的网络地址是所述第一用户面功能实体接收到的上行IP包中的目的地址，所述上行IP包是由用户设备发送的；第二确定单元1304配置为根据所述目标应用服务器的网络地址，确定用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址；第二发送单元1306配置为向所述第一用户面功能实体发送地址转换控制指令，所述地址转换控制指令用于指示所述第一用户面功能实体将所述上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址，并转发至所述本地边缘服务器进行处理。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述地址转换控制指令还用于指示所述第一用户面功能实体在接收到所述本地边缘服务器针对所述上行IP包返回的下行IP包时，将所述下行IP包的源地址修改为所述目标应用服务器的网络地址，并转发至所述用户设备。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，第二确定单元1304配置为：根据所述目标应用服务器的网络地址查询所述目标应用服务器的网络地址对应的域名列表；根据所述域名列表、所述上行IP包所使用的传输层协议和所述上行IP包中包含的目的端口查询得到能够响应所述上行IP包的目标域名列表；基于所述目标域名列表查询得到所述本地边缘服务器的网络地址列表。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，第二确定单元1304配置为：基于应用服务器的网络地址与本地边缘服务器的网络地址之间的映射关系，将与所述目标应用服务器的网络地址存在映射关系的本地边缘服务器的网络地址作为所述本地边缘服务器的网络地址。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，第二确定单元1304配置为：根据所述目标应用服务器的网络地址查询所述目标应用服务器的网络地址对应的域名列表；根据所述域名列表，将对应于所述域名列表的边缘服务器的网络地址作为所述本地边缘服务器的网络地址。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，第二确定单元1304配置为：根据所述目标应用服务器的网络地址查询所述目标应用服务器的网络地址对应的域名列表；根据所述域名列表、所述上行IP包所使用的传输层协议和所述上行IP包中包含的目的端口查询得到对应的目标域名列表；基于域名与边缘服务器的网络地址之间的映射关系，将与所述目标域名列表存在映射关系的边缘服务器的网络地址列表作为用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址列表。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，第二确定单元1304还配置为：若所述本地边缘服务器的网络地址列表中包含有多个网络地址，则从所述多个网络地址中选择距离所述用户设备最近、与所述用户设备之间的通信时延最小或负载最轻的本地边缘服务器的网络地址。
图14示出了根据本申请的一个实施例的基于边缘计算的通信装置的框图，该通信装置可以设置在会话管理功能实体内部。
参照图14所示，根据本申请的一个实施例的基于边缘计算的通信装置1400，包括：第三接收单元1402、第三确定单元1404和第三发送单元1406。
其中，第三接收单元1402配置为接收第一用户面功能实体发送的目标应用服务器的网络地址，所述目标应用服务器的网络地址是所述第一用户面功能实体接收到的上行IP包中的目的地址，所述上行IP包是由用户设备发送的；第三确定单元1404配置为根据所述目标应用服务器的网络地址，确定用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址；第三发送单元1406配置为向与本地边缘服务器相连的第二用户面功能实体发送地址转换控制指令，所述地址转换控制指令用于指示所述第二用户面功能实体在接收到所述用户设备发送给所述目标应用服务器的上行IP包时，将接收到的上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址，并转发给所述本地边缘服务器进行处理。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述地址转换控制指令还用于指示所述第二用户面功能实体在接收到所述本地边缘服务器针对所述上行IP包返回的下行IP包时，将所述下行IP包的源地址修改为所述目标应用服务器的网络地址，并转发至所述用户设备。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，第三发送单元1406还配置为：向所述第一用户面功能实体发送指令消息，以指示所述第一用户面功能实体将接收到的所述用户设备发送给所述目标应用服务器的上行IP包转发至所述第二用户面功能实体。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，第三发送单元1406还配置为：向与所述第二用户面功能实体相连的上行分类器发送指令消息，以指示所述上行分类器将所述用户设备与所述目标应用服务器之间的数据包发送至所述第二用户面功能实体进行转发处理。
图15示出了根据本申请的一个实施例的基于边缘计算的通信装置的框图，该通信装置可以设置在会话管理功能实体内部。
参照图15所示，根据本申请的一个实施例的基于边缘计算的通信装置1500，包括：第四接收单元1502、第四确定单元1504和第四发送单元1506。
其中，第四接收单元1502配置为接收第一用户面功能实体发送的目标应用服务器的网络地址，所述目标应用服务器的网络地址是所述第一用户面功能实体接收到的上行IP包中的目的地址，所述上行IP包是由用户设备发送的；第四确定单元1504配置为根据所述目标应用服务器的网络地址，确定用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址；第四发送单元1506配置为向连接至第二用户面功能实体的上行分类器发送地址转换控制指令，所述地址转换控制指令用于指示所述上行分类器在接收到所述用户设备发送给所述目标应用服务器的上行IP包时，将接收到的上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址，并通过所述第二用户面功能实体转发给所述本地边缘服务器进行处理。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述地址转换控制指令还用于指示所述上行分类器在接收到所述本地边缘服务器针对所述上行IP包返回的下行IP包时，将所述下行IP包的源地址修改为所述目标应用服务器的网络地址，并转发至所述用户设备。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，第四发送单元1506还配置为：向所述第一用户面功能实体发送指令消息，以指示所述第一用户面功能实体将接收到的所述用户设备发送给所述目标应用服务器的上行IP包转发至所述上行分类器。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，第四发送单元1506还配置为：向所述上行分类器发送指令消息，以指示所述上行分类器将所述用户设备与所述目标应用服务器之间的数据包发送至所述第二用户面功能实体进行转发处理。
图16示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。
需要说明的是，图16示出的电子设备的计算机系统1600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16所示，计算机系统1600包括中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)1601，其可以根据存储在只读存储器(Read-Only Memory，ROM)1602中的程序或者从存储部分1608加载到随机访问存储器(Random Access Memory，RAM)1603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所述的方法。在RAM 1603中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU 1601、ROM 1602以及RAM 1603通过总线1604彼此相连。输入/输出(Input/Output，I/O)接口1605也连接至总线1604。
以下部件连接至I/O接口1605：包括键盘、鼠标等的输入部分1606；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1607；包括硬盘等的存储部分1608；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1609。通信部分1609经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器1610也根据需要连接至I/O接口1605。可拆卸介质1611，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1610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1608。
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计算机程序。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分1609从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质1611被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)1601执行时，执行本申请的系统中限定的各种功能。
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、或半导体的系统、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系统、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计算机程序。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系统、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计算机程序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系统、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系统来实现，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。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该电子设备执行时，使得该电子设备实现上述实施例中所述的方法。
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 (31)

1.一种基于边缘计算的通信方法，所述通信方法由用户面功能实体执行，其特征在于，包括：
接收用户设备发送的上行IP包，所述上行IP包的目的地址为目标应用服务器的网络地址；
根据所述目标应用服务器的网络地址，确定用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址；
将所述上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址，并转发至所述本地边缘服务器进行处理。
2.根据权利要求1所述的基于边缘计算的通信方法，其特征在于，根据所述目标应用服务器的网络地址，确定用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址，包括：
根据所述目标应用服务器的网络地址查询所述目标应用服务器的网络地址对应的域名列表；
根据所述域名列表、所述上行IP包所使用的传输层协议和所述上行IP包中包含的目的端口查询得到对应的目标域名列表；
基于所述目标域名列表查询得到本地边缘服务器的网络地址列表，以基于所述网络地址列表获取用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址。
3.根据权利要求2所述的基于边缘计算的通信方法，其特征在于，
根据所述域名列表、所述上行IP包所使用的传输层协议和所述上行IP包中包含的目的端口查询得到对应的目标域名列表，包括：根据所述域名列表、所述上行IP包所使用的传输层协议和所述目的端口向边缘域名系统DNS服务器发起服务记录SRV查询，得到所述目标域名列表；
基于所述目标域名列表查询得到所述本地边缘服务器的网络地址列表，包括：基于所述目标域名列表从所述边缘DNS服务器中查询得到所述本地边缘服务器的网络地址列表。
4.根据权利要求2或3所述的基于边缘计算的通信方法，其特征在于，基于所述网络地址列表获取用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址，包括：
将所述网络地址列表及所述目标应用服务器的网络地址上报给会话管理功能实体，以使所述会话管理功能实体从所述网络地址列表中选择用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址。
5.根据权利要求1所述的基于边缘计算的通信方法，其特征在于，根据所述目标应用服务器的网络地址，确定用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址，包括：
将所述目标应用服务器的网络地址上报给会话管理功能实体，以使所述会话管理功能实体根据所述目标应用服务器的网络地址确定所述本地边缘服务器的网络地址；或
根据所述目标应用服务器的网络地址查询所述目标应用服务器的网络地址对应的域名列表，将所述域名列表上报给会话管理功能实体，以使所述会话管理功能实体根据所述域名列表确定所述本地边缘服务器的网络地址。
6.根据权利要求1所述的基于边缘计算的通信方法，其特征在于，所述用户面功能实体与会话管理功能实体进行通信，所述会话管理功能实体在获得了所述本地边缘服务器的网络地址之后向所述用户面功能实体发送地址转换控制指令；
在将所述上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址之前，所述通信方法还包括：
接收所述会话管理功能实体发送的所述地址转换控制指令，所述地址转换控制指令用于指示将所述用户设备发送给所述目标应用服务器的上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址。
7.根据权利要求6所述的基于边缘计算的通信方法，其特征在于，所述地址转换控制指令还用于指示将所述本地边缘服务器针对所述上行IP包返回的下行IP包的源地址修改为所述目标应用服务器的网络地址；
所述通信方法还包括：
接收所述本地边缘服务器针对所述上行IP包返回的下行IP包，所述下行IP包的源地址为所述本地边缘服务器的网络地址；
将所述下行IP包的源地址修改为所述目标应用服务器的网络地址，并转发至所述用户设备。
8.根据权利要求1所述的基于边缘计算的通信方法，其特征在于，还包括：
在转发至所述本地边缘服务器进行处理之前，将所述上行IP包的源端口值修改为设定标识值，并记录所述上行IP包的源端口值与所述设定标识值的对应关系；
在接收到所述本地边缘服务器返回的下行IP包时，若所述下行IP包的目的端口值与所述设定标识值相匹配，则将所述下行IP包的目的端口值修改为所述上行IP包的源端口值。
9.根据权利要求1所述的基于边缘计算的通信方法，其特征在于，当使用了一个新的连接至所述本地边缘服务器的目标用户面功能实体时，将所述上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址，并转发至所述本地边缘服务器进行处理，包括：
将所述上行IP包直接发送给所述目标用户面功能实体，以使所述目标用户面功能实体将所述上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址，并转发至所述本地边缘服务器进行处理；或者
将所述上行IP包通过会话管理功能实体发送给所述目标用户面功能实体，以使所述目标用户面功能实体将所述上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址，并转发至所述本地边缘服务器进行处理。
10.根据权利要求1所述的基于边缘计算的通信方法，其特征在于，当使用了一个新的连接至所述本地边缘服务器的目标用户面功能实体时，将所述上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址，并转发至所述本地边缘服务器进行处理，包括：
将所述上行IP包直接发送给上行分类器，以使所述上行分类器将所述上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址，并通过与所述本地边缘服务器相连的目标用户面功能实体转发至所述本地边缘服务器进行处理；或者
将所述上行IP包通过会话管理功能实体发送给上行分类器，以使所述上行分类器将所述上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址，并通过与所述本地边缘服务器相连的目标用户面功能实体转发至所述本地边缘服务器进行处理。
11.一种基于边缘计算的通信方法，其特征在于，包括：
接收第一用户面功能实体发送的目标应用服务器的网络地址，所述目标应用服务器的网络地址是所述第一用户面功能实体接收到的上行IP包中的目的地址，所述上行IP包是由用户设备发送的；
根据所述目标应用服务器的网络地址，确定用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址；
向所述第一用户面功能实体发送地址转换控制指令，所述地址转换控制指令用于指示所述第一用户面功能实体将所述上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址，并转发至所述本地边缘服务器进行处理。
12.根据权利要求11所述的基于边缘计算的通信方法，其特征在于，所述地址转换控制指令还用于指示所述第一用户面功能实体在接收到所述本地边缘服务器针对所述上行IP包返回的下行IP包时，将所述下行IP包的源地址修改为所述目标应用服务器的网络地址，并转发至所述用户设备。
13.根据权利要求11所述的基于边缘计算的通信方法，其特征在于，根据所述目标应用服务器的网络地址，确定用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址，包括：
根据所述目标应用服务器的网络地址查询所述目标应用服务器的网络地址对应的域名列表；
根据所述域名列表、所述上行IP包所使用的传输层协议和所述上行IP包中包含的目的端口查询得到对应的目标域名列表；
基于所述目标域名列表查询得到用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址列表。
14.根据权利要求11所述的基于边缘计算的通信方法，其特征在于，根据所述目标应用服务器的网络地址，确定用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址，包括：
基于应用服务器的网络地址与本地边缘服务器的网络地址之间的映射关系，将与所述目标应用服务器的网络地址存在映射关系的本地边缘服务器的网络地址作为所述本地边缘服务器的网络地址。
15.根据权利要求11所述的基于边缘计算的通信方法，其特征在于，根据所述目标应用服务器的网络地址，确定用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址，包括：
根据所述目标应用服务器的网络地址查询所述目标应用服务器的网络地址对应的域名列表；
根据所述域名列表，将对应于所述域名列表的边缘服务器的网络地址作为所述本地边缘服务器的网络地址。
16.根据权利要求11所述的基于边缘计算的通信方法，其特征在于，根据所述目标应用服务器的网络地址，确定用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址，包括：
根据所述目标应用服务器的网络地址查询所述目标应用服务器的网络地址对应的域名列表；
根据所述域名列表、所述上行IP包所使用的传输层协议和所述上行IP包中包含的目的端口查询得到对应的目标域名列表；
基于域名与边缘服务器的网络地址之间的映射关系，将与所述目标域名列表存在映射关系的边缘服务器的网络地址列表作为用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址列表。
17.根据权利要求13或16所述的基于边缘计算的通信方法，其特征在于，若所述本地边缘服务器的网络地址列表中包含有多个网络地址，则从所述多个网络地址中选择距离所述用户设备最近、与所述用户设备之间的通信时延最小或负载最轻的本地边缘服务器的网络地址。
18.一种基于边缘计算的通信方法，其特征在于，包括：
接收第一用户面功能实体发送的目标应用服务器的网络地址，所述目标应用服务器的网络地址是所述第一用户面功能实体接收到的上行IP包中的目的地址，所述上行IP包是由用户设备发送的；
根据所述目标应用服务器的网络地址，确定用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址；
向与本地边缘服务器相连的第二用户面功能实体发送地址转换控制指令，所述地址转换控制指令用于指示所述第二用户面功能实体在接收到所述用户设备发送给所述目标应用服务器的上行IP包时，将接收到的上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址，并转发给所述本地边缘服务器进行处理，其中，所述第二用户面功能实体接收到的所述上行IP包是所述第一用户面功能实体转发的，或者是与所述第二用户面功能实体相连的上行分类器转发的。
19.根据权利要求18所述的基于边缘计算的通信方法，其特征在于，所述地址转换控制指令还用于指示所述第二用户面功能实体在接收到所述本地边缘服务器针对所述上行IP包返回的下行IP包时，将所述下行IP包的源地址修改为所述目标应用服务器的网络地址，并转发至所述用户设备。
20.根据权利要求18所述的基于边缘计算的通信方法，其特征在于，若所述第二用户面功能实体接收到的所述上行IP包是所述第一用户面功能实体转发的，则所述通信方法还包括：
向所述第一用户面功能实体发送指令消息，以指示所述第一用户面功能实体将接收到的所述用户设备发送给所述目标应用服务器的上行IP包转发至所述第二用户面功能实体。
21.根据权利要求18所述的基于边缘计算的通信方法，其特征在于，若所述第二用户面功能实体接收到的所述上行IP包是与所述第二用户面功能实体相连的上行分类器转发的，则所述通信方法还包括：
向与所述第二用户面功能实体相连的上行分类器发送指令消息，以指示所述上行分类器将所述用户设备与所述目标应用服务器之间的数据包发送至所述第二用户面功能实体进行转发处理。
22.一种基于边缘计算的通信方法，其特征在于，包括：
接收第一用户面功能实体发送的目标应用服务器的网络地址，所述目标应用服务器的网络地址是所述第一用户面功能实体接收到的上行IP包中的目的地址，所述上行IP包是由用户设备发送的；
根据所述目标应用服务器的网络地址，确定用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址；
向连接至第二用户面功能实体的上行分类器发送地址转换控制指令，所述地址转换控制指令用于指示所述上行分类器在接收到所述用户设备发送给所述目标应用服务器的上行IP包时，将接收到的上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址，并通过所述第二用户面功能实体转发给所述本地边缘服务器进行处理，其中，所述上行分类器接收到的所述上行IP包是所述第一用户面功能实体转发的，或者是所述上行分类器检测并获取到的。
23.根据权利要求22所述的基于边缘计算的通信方法，其特征在于，所述地址转换控制指令还用于指示所述上行分类器在接收到所述本地边缘服务器针对所述上行IP包返回的下行IP包时，将所述下行IP包的源地址修改为所述目标应用服务器的网络地址，并转发至所述用户设备。
24.根据权利要求22所述的基于边缘计算的通信方法，其特征在于，若所述上行分类器接收到的所述上行IP包是所述第一用户面功能实体转发的，则所述通信方法还包括：
向所述第一用户面功能实体发送指令消息，以指示所述第一用户面功能实体将接收到的所述用户设备发送给所述目标应用服务器的上行IP包转发至所述上行分类器。
25.根据权利要求22所述的基于边缘计算的通信方法，其特征在于，若所述上行分类器接收到的所述上行IP包是所述上行分类器检测并获取到的，则所述通信方法还包括：
向所述上行分类器发送指令消息，以指示所述上行分类器将所述用户设备与所述目标应用服务器之间的数据包发送至所述第二用户面功能实体进行转发处理。
26.一种基于边缘计算的通信装置，所述通信装置设置在用户面功能实体内，其特征在于，包括：
第一接收单元，配置为接收用户设备发送的上行IP包，所述上行IP包的目的地址为目标应用服务器的网络地址；
第一确定单元，配置为根据所述目标应用服务器的网络地址，确定用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址；
第一发送单元，配置为将所述上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址，并转发至所述本地边缘服务器进行处理。
27.一种基于边缘计算的通信装置，其特征在于，包括：
第二接收单元，配置为接收第一用户面功能实体发送的目标应用服务器的网络地址，所述目标应用服务器的网络地址是所述第一用户面功能实体接收到的上行IP包中的目的地址，所述上行IP包是由用户设备发送的；
第二确定单元，配置为根据所述目标应用服务器的网络地址，确定用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址；
第二发送单元，配置为向所述第一用户面功能实体发送地址转换控制指令，所述地址转换控制指令用于指示所述第一用户面功能实体将所述上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址，并转发至所述本地边缘服务器进行处理。
28.一种基于边缘计算的通信装置，其特征在于，包括：
第三接收单元，配置为接收第一用户面功能实体发送的目标应用服务器的网络地址，所述目标应用服务器的网络地址是所述第一用户面功能实体接收到的上行IP包中的目的地址，所述上行IP包是由用户设备发送的；
第三确定单元，配置为根据所述目标应用服务器的网络地址，确定用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址；
第三发送单元，配置为向与本地边缘服务器相连的第二用户面功能实体发送地址转换控制指令，所述地址转换控制指令用于指示所述第二用户面功能实体在接收到所述用户设备发送给所述目标应用服务器的上行IP包时，将接收到的上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址，并转发给所述本地边缘服务器进行处理，其中，所述第二用户面功能实体接收到的所述上行IP包是所述第一用户面功能实体转发的，或者是与所述第二用户面功能实体相连的上行分类器转发的。
29.一种基于边缘计算的通信装置，其特征在于，包括：
第四接收单元，配置为接收第一用户面功能实体发送的目标应用服务器的网络地址，所述目标应用服务器的网络地址是所述第一用户面功能实体接收到的上行IP包中的目的地址，所述上行IP包是由用户设备发送的；
第四确定单元，配置为根据所述目标应用服务器的网络地址，确定用于响应所述上行IP包的本地边缘服务器的网络地址；
第四发送单元，配置为向连接至第二用户面功能实体的上行分类器发送地址转换控制指令，所述地址转换控制指令用于指示所述上行分类器在接收到所述用户设备发送给所述目标应用服务器的上行IP包时，将接收到的上行IP包的目的地址修改为所述本地边缘服务器的网络地址，并通过所述第二用户面功能实体转发给所述本地边缘服务器进行处理，其中，所述上行分类器接收到的所述上行IP包是所述第一用户面功能实体转发的，或者是所述上行分类器检测并获取到的。
30.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至10中任一项所述的基于边缘计算的通信方法；或实现如权利要求11至17中任一项所述的基于边缘计算的通信方法；或实现如权利要求18至21中任一项所述的基于边缘计算的通信方法；或实现如权利要求22至25中任一项所述的基于边缘计算的通信方法。
31.一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1至10中任一项所述的基于边缘计算的通信方法；或实现如权利要求11至17中任一项所述的基于边缘计算的通信方法；或实现如权利要求18至21中任一项所述的基于边缘计算的通信方法；或实现如权利要求22至25中任一项所述的基于边缘计算的通信方法。
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