CN113852992A - 支持超可靠低时延通信的用户面功能切换方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种支持超可靠低时延通信的用户面功能切换方法及装置，该方法包括：根据UE的会话建立请求建立本地分流第一UPF；根据位置信息、切片信息和本地分流规则建立本地分流第二UPF；向SMF发送会话更新消息，会话更新消息包括第一UPF和第二UPF的部署信息；接收SMF发送的会话更新响应消息，会话更新响应消息包括第二UPF的N4信息；根据会话更新响应消息切换至第二UPF；在延迟删除定时器超时或者预设时间段内第一UPF无流量通过时，释放第一UPF。实现了在URLLC切片场景下，当I‑SMF管理的UPF发生变化时，保持业务连续性。
Description
技术领域
本发明实施例涉及但不限于移动通信领域，具体而言，涉及但不限于支持超可靠低时延通信的用户面功能切换方法及装置。
背景技术
第五代(5th Generation，简称：5G)通信系统由若干网络功能(NetworkFunction，简称：NF)构成。其中，会话管理功能(Session Management Function，简称：SMF)主要用于管理用户终端(User Equipment，简称：UE)的分组数据单元(Packet Data Unit，简称：PDU)会话，为用户面功能(User Plane Function，简称：UPF)制定包检测和转发规则等。在UE移动的过程中，当原有SMF不能提供服务的情况下，需要插入中间会话管理功能(IntermediateSession Management Function，简称：I-SMF)。支持本地分流时，I-SMF负责选择和管理分支点(Branching Point，简称：BP)或者上行分类器(Uplink Classifier，简称：ULCL)和PDU会话锚点(PDU Session Anchor，简称：PSA)。
超可靠低时延通信(Ultra-Reliable Low-Latency Communication，简称：URLLC)切片场景中，需要在保持业务数据连续性的情况下，进行UPF的相关操作。而相关技术中，尚未有针对URLLC切片场景下，I-SMF管理的UPF发生变化时如何保持业务连续性的实施方案。
发明内容
本发明实施例提供的支持超可靠低时延通信的用户面功能切换方法及装置，用于实现URLLC切片场景下，I-SMF管理的UPF发生变化时，保持业务连续性。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种支持超可靠低时延通信的用户面功能切换方法，应用于中间会话管理功能I-SMF，包括：
根据UE的会话建立请求建立本地分流第一UPF；
根据位置信息、切片信息和本地分流规则建立本地分流第二UPF；
向SMF发送会话更新消息，会话更新消息包括第一UPF和第二UPF的部署信息；
接收SMF发送的会话更新响应消息，会话更新响应消息包括第二UPF的N4信息；
根据会话更新响应消息切换至第二UPF；
在延迟删除定时器超时或者预设时间段内第一UPF无流量通过时，释放第一UPF。
一种实施例中，若第一UPF包括第一PSA，第二UPF包括第二PSA，则会话更新消息包括第一PSA支持的DNAI和第二PSA支持的DNAI，根据会话更新响应消息切换至第二UPF，包括：
向第二PSA发起PFCP会话建立请求，会话建立请求携带第二PSA的N4信息和计费信息；
更新第二PSA，将下行业务流量分流到ULCL上；
更新ULCL的分流规则，新的上行业务流量通过第二PSA2分流到本地DN。
一种实施例中，若第一UPF包括第一ULCL，第二UPF包括第二ULCL，则会话更新消息包括第二ULCL的N9隧道信息，根据会话更新响应消息切换至第二UPF，包括：
向本地分流锚点发起PFCP会话建立请求，更新下行业务流量到第二ULCL上；
更新RAN的上行N3隧道信息。
一种实施例中，若第一UPF包括第一PSA和第一ULCL，第二UPF包括第二PSA和第二ULCL，则会话更新消息包括第一PSA支持的DNAI、第二PSA支持的DNAI和第二ULCL的N9隧道信息，根据会话更新响应消息切换至第二UPF，包括：
向第二PSA发起PFCP会话建立请求，会话建立请求携带第二PSA的N4信息和计费信息；
更新第二PSA，将下行业务流量分流到第二ULCL上；
更新第二ULCL的分流规则，新的上行业务流量通过第二PSA2分流到本地DN；
更新RAN的上行N3隧道信息。
本发明实施例提供一种支持超可靠低时延通信的用户面功能切换方法，应用于会话管理功能SMF，包括：
接收I-SMF发送的会话更新消息，会话更新消息包括第一UPF和第二UPF的部署信息；
根据会话更新消息确定第二UPF的N4信息；
向I-SMF发送会话更新响应消息，会话更新响应消息包括第二UPF的N4信息。
一种实施例中，所述方法还包括：
设置针对第一UPF的延迟删除定时器；
生成针对第一UPF的探测规则，用于检测预设时间段内第一UPF是否无流量通过；
在延迟删除定时器超时或者预设时间段内第一UPF无流量通过时，向I-SMF发送指示消息，用于指示I-SMF释放第一UPF。
本发明实施例提供一种支持超可靠低时延通信的用户面功能切换装置，包括：
处理模块，用于根据UE的会话建立请求建立本地分流第一UPF，根据位置信息、切片信息和本地分流规则建立本地分流第二UPF；
发送模块，用于向SMF发送会话更新消息，会话更新消息包括第一UPF和第二UPF的部署信息；
接收模块，用于接收SMF发送的会话更新响应消息，会话更新响应消息包括第二UPF的N4信息；
切换模块，用于根据会话更新响应消息切换至第二UPF；
释放模块，用于在延迟删除定时器超时或者预设时间段内第一UPF无流量通过时，释放第一UPF。
本发明实施例提供一种支持超可靠低时延通信的用户面功能切换装置，包括：
接收模块，用于接收I-SMF发送的会话更新消息，会话更新消息包括第一UPF和第二UPF的部署信息；
处理模块，用于根据会话更新消息确定第二UPF的N4信息；
发送模块，用于向I-SMF发送会话更新响应消息，会话更新响应消息包括第二UPF的N4信息。
本发明实施例提供一种网元，包括处理器、存储器及通信总线；
通信总线用于实现处理器和存储器之间的连接通信；
处理器用于执行存储器中存储的一个或者多个计算机程序，以实现上述任一项所述的支持超可靠低时延通信的用户面功能切换方法的步骤。
本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有一个或者多个计算机程序，一个或者多个计算机程序可被一个或者多个处理器执行，以实现上述任一项所述的支持超可靠低时延通信的用户面功能切换方法的步骤。
根据本发明实施例提供的支持超可靠低时延通信的用户面功能切换方法及装置，根据UE的会话建立请求建立本地分流第一UPF；根据位置信息、切片信息和本地分流规则建立本地分流第二UPF；向SMF发送会话更新消息，会话更新消息包括第一UPF和第二UPF的部署信息；接收SMF发送的会话更新响应消息，会话更新响应消息包括第二UPF的N4信息；根据会话更新响应消息切换至第二UPF；在延迟删除定时器超时或者预设时间段内第一UPF无流量通过时，释放第一UPF。实现了在URLLC切片场景下，当I-SMF管理的UPF发生变化时，保持业务连续性。
本发明其他特征和相应的有益效果在说明书的后面部分进行阐述说明，且应当理解，至少部分有益效果从本发明说明书中的记载变的显而易见。
附图说明
图1为一实施例提供的5G通信系统带I-SMF的架构示意图；
图2为一实施例提供的I-SMF支持本地分流的架构示意图；
图3A为一实施例提供的SMF管理的UPF变换的架构示意图；
图3B为一实施例提供的针对图3A的支持URLLC的UPF切换方法的流程示意图；
图4为一实施例提供的支持URLLC的UPF切换方法的流程示意图；
图5A为一实施例提供的I-SMF管理的本地分流锚点发生变换的架构示意图；
图5B为一实施例提供的针对图5A的支持URLLC的UPF切换方法的流程示意图；
图5C为又一实施例提供的针对图5A的支持URLLC的UPF切换方法的流程示意图；
图6A为一实施例提供的I-SMF管理的本地分流点发生变换的架构示意图；
图6B为一实施例提供的针对图6A的支持URLLC的UPF切换方法的流程示意图；
图7A为一实施例提供的I-SMF管理的本地分流点和本地分流锚点发生变换的架构示意图；
图7B为一实施例提供的针对图7A的支持URLLC的UPF切换方法的流程示意图；
图7C为又一实施例提供的针对图7A的支持URLLC的UPF切换方法的流程示意图；
图8A为一实施例提供的支持URLLC的UPF切换装置的结构示意图；
图8B为又一实施例提供的支持URLLC的UPF切换装置的结构示意图；
图9为一实施例提供的网元的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过具体实施方式结合附图对本发明实施例作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1为一实施例提供的5G通信系统带I-SMF的架构示意图。如图1所示，该5G通信系统可以包括一下NF：接入管理功能(Access Management Function，简称：AMF)、会话管理功能(Session Management Function，简称：SMF)、中间会话管理功能(IntermediateSessionManagement Function，简称：I-SMF)、用户平面功能(User Plane Function，简称：UPF)，统一数据管理(Unified Data Management，简称：UDM)，策略控制功能(Policy ControlFunction，简称：PCF)，NF储存库功能(NF Repository Function，简称：NRF)和计费功能(Charging Function，简称：CHF)。
其中，用户面的连接为UE到无线接入网(Radio Access Network，简称：RAN)到UPF(I-SMF)到UPF(SMF)，控制面的连接为UE到RAN到AMF到I-SMF到SMF，控制面和用户面采用分离架构。I-SMF和SMF由AMF选择，UPF由SMF选择和管理。I-SMF使用包前转控制协议(PacketForwarding Control Protocol，简称：PFCP)与UPF进行通讯。
图2为一实施例提供的I-SMF支持本地分流的架构示意图。如图2所示，I-SMF负责选择和管理分支点BP或者ULCL，以及附加PDU会话锚点PSA1。归属锚点PSA0由SMF管理，根据协议要求PSA1的N4信息由SMF管理。
图3A为一实施例提供的SMF管理的UPF变换的架构示意图。SMF首先根据UE的位置和数据网络接入标识(Data Network Access Identifier，简称：DNAI)列表进行决策，建立S-ULCL和PSA1本地分流UPF。当UE位置或者业务变化时，SMF重新选择UPF，建立T-ULCL和PSA2本地分流UPF。在URLLC切片场景中，需要保持业务数据的连续性，S-ULCL和T-ULCL需要建立数据通道。
图3B为一实施例提供的针对图3A的支持URLLC的UPF切换方法的流程示意图。如图3B所示，该方法可以包括以下步骤：
步骤401、UE发起会话建立请求，触发PDU会话建立。SMF建立本地分流点SourceULCL、本地分流锚点Source UPF PSA1以及归属锚点UPFPSA0。
步骤402、由于UE位置变化或者PCF的控制策略更新(含本地分流规则)，触发了SMF依据位置信息、切片信息和本地分流规则进行UPF重新选择，从而导致SMF管理的本地分流点以及本地分流锚点发生变化。
步骤403、SMF根据UPF选择的结果，建立新的本地分流点Target ULCL。
步骤404、SMF更新Source ULCL，打通Source ULCL和Target ULCL之间的N9隧道信息，以保证数据业务连续性。
步骤405、SMF更新归属锚点UPF PSA0，更新下行数据到Target ULCL。
步骤406、SMF根据UPF选择的结果，建立新的本地分流锚点Target UPF PSA2。
步骤407、SMF更新RAN的N3隧道信息到Target ULCL。
步骤409、SMF通知AF，更新DNAI。
步骤410、SMF设置PSA1延迟删除定时器并检测PSA1的数据报文。
步骤411、待定时器超时，或者在一定时长内PSA1中无流量，SMF删除PSA1。
步骤412、SMF删除Source ULCL。
本实施例中由于UE位置或者业务变化，触发SMF控制的某些规则发生变化，进行UPF重新选择，在URLLC切片场景的超可靠性和低时延要求下，为了保持业务数据的连续性，Source UL CL和Target UL CL需要建立数据通道，Source UPF PSA1需要保持到无业务数据报文时才可以删除。在URLLC切片场景中变化和删除UPF不能够立即操作，需要在保持业务数据连续性的情况下，进行UPF相关操作，通常需要多个阶段才能最终变化到新的分流ULCL和分流锚点上。
为了实现URLLC切片场景下，I-SMF管理的UPF发生变化时，保持业务数据的连续性。本发明实施例提供一种支持URLLC的UPF切换方法，应用于I-SMF。请参考图4，该方法可以包括：
S101、根据UE的会话建立请求建立本地分流第一UPF。
S102、根据位置信息、切片信息和本地分流规则建立本地分流第二UPF。
S103、向SMF发送会话更新消息，会话更新消息包括第一UPF和第二UPF的部署信息。
S104、接收SMF发送的会话更新响应消息，会话更新响应消息包括第二UPF的N4信息。
S105、根据会话更新响应消息切换至第二UPF。
S106、在延迟删除定时器超时或者预设时间段内第一UPF无流量通过时，释放第一UPF。
本实施例提供的支持URLLC的UPF切换方法实现了在URLLC切片场景下，当I-SMF管理的UPF发生变化时，保持业务连续性。
在I-SMF支持本地分流的架构中，当UE的位置发生变化或者PCF的控制策略如本地分流规则更新时，I-SMF会根据UE的位置信息、切片信息和本地分流规则对UPF进行重新选择，这将导致I-SMF管理的本地分流PDU会话锚点PSA发生变化，或者分流点ULCL发生变化，或者PSA和ULCL同时发生改变。下面将分别针对上述UPF发生变化的三种情况下，支持URLLC的UPF切换过程进行详细说明。
图5A为一实施例提供的I-SMF管理的本地分流锚点发生变换的架构示意图。如图5A所示，在已经建立了带I-SMF的ULCL和PSA1的PDU会话本地分流场景中，由于UE位置变化或者PCF的控制策略更新(含本地分流规则)，触发了I-SMF依据位置信息、切片信息和本地分流规则进行了UPF重新选择，从而导致I-SMF管理的本地分流锚点由PSA1变换成PSA2。
图5B为一实施例提供的针对图5A的支持URLLC的UPF切换方法的流程示意图。本实施例通过I-SMF管理本地分流锚点UPF变化，保证本地分流锚点由PSA1变化到PSA2时，本地分流业务的连续性。如图5B所示，本实施例提供的方法可以包括如下步骤：
步骤501、UE发起会话建立请求，触发PDU会话建立。I-SMF建立了ULCL和本地分流锚点Source UPF PSA1。SMF建立了归属锚点UPF PSA0。
步骤502、当UE位置变化或者PCF的控制策略更新(含本地分流规则)时，I-SMF依据UE的位置信息、切片信息和本地分流规则重新选择UPF，从而导致I-SMF管理的本地分流锚点由PSA1变化为PSA2。
步骤503、I-SMF根据UPF选择的结果，建立新的本地分流UPF PSA2，此时的PSA2没有N4相关的信息。
步骤504、I-SMF通过会话更新消息通知到SMF，PSA2建立以及支持的DNAI，PSA1删除以及支持的DANI。
步骤505、SMF通过步骤504的消息信息判断DNAI发生了变化，通知到AF，AF进行相应的操作。
步骤506、SMF生成PSA2的N4信息和计费信息，通过网路侧发起的会话更新请求消息携带到I-SMF。
步骤507、I-SMF向PSA2发起PFCP会话建立请求，携带N4信息和计费信息，下行的流量到分流ULCL上。
步骤508、I-SMF更新ULCL的分流规则，新的上行业务流量通过新的PSA2分流到本地数据网络(Data Network，简称：DN)。
步骤509、I-SMF生成针对PSA1相应的探测规则，检测PSA1是否无流量通过。
步骤510、I-SMF向SMF回复会话更新响应，通知N4信息安装成功，但是PSA1上下行流量依然通畅。此时DN到PSA2到BP/ULCL的上下行数据隧道已经打通。
步骤511、I-SMF设置PSA1延迟删除定时器，待定时器超时之后释放PSA1。
步骤512、当PSA1的延迟定时器超时或者步骤509的探测规则在一定时长内无流量，通过PFCP的Session Report消息通知I-SMF释放PSA1，I-SMF通知PSA1释放，PSA1上报流量到I-SMF。
步骤513、I-SMF向SMF发送会话PDU会话更新请求，通知SMF已删除并携带PSA1的流量上报，SMF上报流量到CHF。
本实施例中，I-SMF对本地分流锚点UPF的变化，进行数据业务连续性的相应处理。SMF不区分是否是URLLC，在当前协议的流程中直接下发N4信息，由I-SMF控制UPF的操作顺序，以保证业务的连续性；I-SMF管理PSA1到PSA2的变化，保证PSA1业务流量的连续性：通过I-SMF本地生成PSA1的流量探测规则，在指定时间内没有流量，PSA1上报I-SMF，I-SMF触发PSA1的删除的方法，或者I-SMF设置PSA1超时删除定时器，待定时器到时后，I-SMF触发PSA1的删除的方法；PSA1删除后，上报流量到SMF，并最终上报到CHF。
图5C为又一实施例提供的针对图5A的支持URLLC的UPF切换方法的流程示意图。本实施例通过SMF管理本地分流锚点UPF变化，保证本地分流锚点由PSA1变化到PSA2时本地分流业务的连续性。如图5C所示，本实施例提供的方法可以包括如下步骤：
步骤601、UE发起会话建立请求建立完成，I-SMF建立了ULCL和本地分流UPF PSA1，SMF建立了归属锚点UPF PSA0。
步骤602、由于UE位置变化或者PCF的控制策略更新(含本地分流规则)，触发了I-SMF依据位置信息、切片信息和本地分流规则进行了UPF重新选择，从而导致I-SMF管理的本地分流锚点UPF变化。
步骤603、I-SMF根据UPF选择的结果，建立新的本地分流UPF PSA2，此时的PSA2没有N4相关的信息。
步骤604、I-SMF通过会话更新消息通知到SMF，PSA2建立以及支持的DNAI，PSA1删除以及支持的DANI。
步骤605、SMF通过步骤604的消息信息判断DNAI发生了变化，通知到AF，AF进行相应的操作。
步骤606、SMF设置PSA1延迟删除定时器，待定时器超时之后释放PSA1。
步骤607、SMF生成PSA2的N4信息和计费信息，并生成针对PSA1相应的探测规则，检测PSA1是否无流量通过，通过网路侧发起的会话更新请求消息携带到I-SMF。
步骤608、I-SMF向PSA2发起PFCP会话建立请求，携带N4信息和计费信息，下行的流量到分流ULCL上。
步骤609、I-SMF更新ULCL的分流规则，新的上行业务流量通过新的PSA2分流到本地DN。
步骤610、I-SMF把安装SMF生成的PSA1流量探测规则，通过N4更新消息安装到PSA上。
步骤611、I-SMF向SMF回复会话更新响应，通知N4信息安装成功，但是PSA1上下行流量依然通畅。此时DN到PSA2到BP/ULCL的上下行数据隧道已经打通。
步骤612、如果SMF设置PSA1延迟删除定时器超时之后，SMF触发网络侧会话更新消息通知I-SMF删除PSA1。
步骤613、I-SMF通知PSA1释放，PSA1上报流量到I-SMF。
步骤614、I-SMF向SMF发送会话PDU会话更新响应，通知SMF已删除并携带PSA1的流量上报。
步骤615、如果步骤612没有超时，探测规则在一定时长内无流量，通过PFCP的Session Report消息通知I-SMF释放PSA1，I-SMF通知PSA1释放，PSA1上报流量到I-SMF。I-SMF向SMF发送会话PDU会话更新请求，通知SMF已删除并携带PSA1的流量上报，SMF上报流量到CHF。
本实施例中，SMF在判断出是I-SMF的分流锚点变化并且要支持URLLC切片时，由SMF控制下发给I-SMF的时机，从而控制UPF的操作顺序，以保证业务的连续性；由SMF生成PSA1的流量探测规则，在指定时间内没有流量，PSA1上报I-SMF，I-SMF触发PSA1的删除的方法，或者SMF设置PSA1超时删除定时器，待定时器到时后，SMF通知I-SMF删除PSA1，I-SMF执行PSA1的删除的方法；PSA1删除后，上报流量到SMF，并最终上报到CHF。
图6A为一实施例提供的I-SMF管理的本地分流点发生变换的架构示意图。如图6A所示，在已经建立了带I-SMF的ULCL和PSA1的PDU会话本地分流场景中，由于UE位置变化或者PCF的控制策略更新(含本地分流规则)，触发了I-SMF依据位置信息、切片信息和本地分流规则进行了UPF重新选择，从而导致I-SMF管理的本地分流点UPF由Source ULCL变换成Target ULCL。
图6B为一实施例提供的针对图6A的支持URLLC的UPF切换方法的流程示意图。本实施例通过I-SMF管理本地分流点UPF变化，保证本地分流点UPF由Source ULCL变换成TargetULCL时，本地分流业务的连续性。如图6B所示，本实施例提供的方法可以包括如下步骤：
步骤701、UE发起会话建立请求建立完成，I-SMF建立了ULCL和本地分流UPF PSA1，SMF建立了归属锚点UPF PSA0。
步骤702、由于UE位置变化或者PCF的控制策略更新(含本地分流规则)，触发了I-SMF依据位置信息、切片信息和本地分流规则进行了UPF重新选择，从而导致I-SMF管理的分流点UPF变化。
步骤703、I-SMF根据UPF选择的结果，建立新的分流UPF Target ULCL，此时的Target ULCL没有N4相关的信息。
步骤704、I-SMF通过会话更新消息通知到SMF，携带Target ULCL的N9隧道信息。
步骤705、SMF更新归属锚点UPF PSA0，更新下行流量到Target ULCL。
本发明实施例中，I-SMF对本地分流锚点UPF的变化，进行数据业务连续性的相应处理。
步骤706、SMF发送会话更新响应消息到I-SMF。
步骤707、I-SMF向PSA1发起PFCP会话建立请求，更新下行的流量到分流TargetULCL上。
步骤708、I-SMF生成针对Source ULCL相应的探测规则，检测Source ULCL是否无流量通过。此时DN到PSA1到Target BP/ULCL的上下行数据隧道已经打通。
步骤709、I-SMF通知到RAN，更新RAN的上行N3隧道信息。
步骤710、I-SMF设置Source ULCL延迟删除定时器，待定时器超时之后释放SourceULCL。
步骤711、当Source ULCL的延迟定时器超时或者步骤708的探测规则在一定时长内无流量，通过PFCP的Session Report消息通知I-SMF释放Source ULCL，I-SMF通知PSA1释放。
本实施例中，I-SMF控制Source ULCL到Target ULCL的变化，进行数据业务连续性的相应处理。SMF不区分是否是URLLC，在当前协议的流程中直接下发N4信息，由I-SMF控制UPF的操作顺序，以保证业务的连续性；I-SMF管理Source ULCL到Target ULCL的变化，保证Source ULCL业务流量的连续性：通过I-SMF本地生成Source ULCL的流量探测规则，在指定时间内没有流量，Source ULCL上报I-SMF，I-SMF触发Source ULCL的删除的方法，或者I-SMF设置Source ULCL超时删除定时器，待定时器到时后，I-SMF触发Source ULCL的删除的方法；由于是ULCL删除，无需上报流量到SMF。
图7A为一实施例提供的I-SMF管理的本地分流点和本地分流锚点发生变换的架构示意图。如图7A所示，在已经建立了带I-SMF的ULCL和PSA1的PDU会话本地分流场景中，由于UE位置变化或者PCF的控制策略更新(含本地分流规则)，触发了I-SMF依据位置信息、切片信息和本地分流规则进行了UPF重新选择，从而导致I-SMF管理的本地分流锚点UPF由PSA1变换成PSA2，本地分流点UPF由Source ULCL变换成Target ULCL。
图7B为一实施例提供的针对图7A的支持URLLC的UPF切换方法的流程示意图。本实施例通过I-SMF管理UPF变化，保证分流点Source ULCL变化到Target ULCL，分流锚点PSA1变化到PSA2时，本地分流业务的连续性。如图7B所示，本实施例提供的方法可以包括如下步骤：
步骤801、UE发起会话建立请求建立完成，I-SMF建立了ULCL和本地分流UPF PSA1，SMF建立了归属锚点UPF PSA0。
步骤802、由于UE位置变化或者PCF的控制策略更新(含本地分流规则)，触发了I-SMF依据位置信息、切片信息和本地分流规则进行了UPF重新选择，从而导致I-SMF管理的分流点UPF变化以及本地分流锚点UPF变化。
步骤803、I-SMF根据UPF选择的结果，建立新的分流UPF Target ULCL，此时的Target ULCL没有N4相关的信息。
步骤804、I-SMF根据UPF选择的结果，建立新的本地分流UPF PSA2，此时的PSA2没有N4相关的信息。
步骤805、I-SMF更新Source ULCL，打通Source ULCL和Target ULCL之间的N9隧道信息，以保证数据业务连续性。
步骤806、I-SMF通过会话更新消息通知到SMF，PSA2建立以及支持的DNAI，PSA1删除以及支持的DANI，以及新建立的Target ULCL和新的N9隧道信息。
步骤807、SMF更新归属锚点UPF PSA0，更新下行流量到Target ULCL。
步骤808、SMF通过步骤806的消息信息判断DNAI发生了变化，通知到AF，AF进行相应的操作。
步骤809、SMF生成PSA2的N4信息和计费信息，以及Target ULCL的分流规则，通过网路侧发起的会话更新请求消息携带到I-SMF。
步骤810、I-SMF向PSA2发起PFCP会话建立请求，携带N4信息和计费信息，下行的流量到Target ULCL上。
步骤811、I-SMF更新Target ULCL的分流规则，新的上行业务流量通过新的PSA2分流到本地DN。
步骤812、I-SMF通知到RAN，更新RAN的上行N3隧道信息。
步骤813、I-SMF生成针对PSA1相应的探测规则，检测PSA1是否无流量通过，不需要下发到Source ULCL上。
步骤814、I-SMF向SMF回复会话更新响应，通知N4信息安装成功，但是PSA1上下行流量依然通畅。此时DN到PSA2到Target BP/ULCL的上下行数据隧道已经打通。
步骤815、I-SMF设置PSA1延迟删除定时器，待定时器超时之后释放PSA1。
步骤816、当PSA1的延迟定时器超时或者步骤813的探测规则在一定时长内无流量，通过PFCP的Session Report消息通知I-SMF释放PSA1，I-SMF通知PSA1释放，PSA1上报流量到I-SMF。
步骤817、I-SMF向SMF发送会话PDU会话更新请求，通知SMF已删除并携带PSA1的流量上报，SMF上报流量到CHF。
本实施例中，由I-SMF控制Source ULCL到Target ULCL和PSA1到PSA2的变化，SMF不区分是否是URLLC，在当前协议的流程中直接下发N4信息，由I-SMF控制UPF的操作顺序，以保证业务的连续性；I-SMF管理Source ULCL到Target ULCL和PSA1到PSA2的变化，保证Source ULCL和PSA1业务流量的连续性：通过I-SMF本地生成PSA1的流量探测规则，在指定时间内没有流量，PSA1上报I-SMF，I-SMF触发Source ULCL和PSA1的删除的方法，或者I-SMF设置Source ULCL和PSA1超时删除定时器，待定时器到时后，I-SMF触发Source ULCL和PSA1的删除的方法；PSA1删除后，上报流量到SMF，并最终上报到CHF。
图7C为又一实施例提供的针对图7A的支持URLLC的UPF切换方法的流程示意图。本实施例通过SMF管理UPF变化，保证分流点Source ULCL到Target ULCL和锚点PSA1变化到PSA2时，本地分流业务的连续性。如图7C所示，本实施例提供的方法可以包括如下步骤：
步骤901、UE发起会话建立请求建立完成，I-SMF建立了ULCL和本地分流UPF PSA1，SMF建立了归属锚点UPF PSA0。
步骤902、由于UE位置变化或者PCF的控制策略更新(含本地分流规则)，触发了I-SMF依据位置信息、切片信息和本地分流规则进行了UPF重新选择，从而导致I-SMF管理的分流点UPF变化以及本地分流锚点UPF变化。
步骤903、I-SMF根据UPF选择的结果，建立新的分流UPF Target ULCL，此时的TargetULCL没有N4相关的信息。
步骤904、I-SMF根据UPF选择的结果，建立新的本地分流UPF PSA2，此时的PSA2没有N4相关的信息。
步骤905、I-SMF更新Source ULCL，打通Source ULCL和Target ULCL之间的N9隧道信息，以保证数据业务连续性。
步骤906、I-SMF通过会话更新消息通知到SMF，PSA2建立以及支持的DNAI，PSA1删除以及支持的DANI，以及新建立的Target ULCL和新的N9隧道信息。
步骤907、SMF更新归属锚点UPF PSA0，更新下行流量到Target ULCL。
步骤908、SMF通过步骤906的消息信息判断DNAI发生了变化，通知到AF，AF进行相应的操作。
步骤909、SMF设置PSA1延迟删除定时器，待定时器超时之后释放PSA1。
步骤910、SMF生成PSA2的N4信息和计费信息，并生成针对PSA1相应的探测规则，检测PSA1是否无流量通过，以及Target ULCL的分流规则，通过网路侧发起的会话更新请求消息携带到I-SMF。
步骤911、I-SMF向PSA2发起PFCP会话建立请求，携带N4信息和计费信息，下行的流量到Target ULCL上。
步骤912、I-SMF更新Target ULCL的分流规则，新的上行业务流量通过新的PSA2分流到本地DN。
步骤913、I-SMF通知到RAN，更新RAN的上行N3隧道信息。
步骤914、I-SMF把安装SMF生成的PSA1流量探测规则，通过N4更新消息安装到PSA1上。
步骤915、I-SMF向SMF回复会话更新响应，通知N4信息安装成功，但是PSA1上下行流量依然通畅。此时DN到PSA2到Target BP/ULCL的上下行数据隧道已经打通。
步骤916、如果SMF设置PSA1延迟删除定时器超时之后，SMF触发网络侧会话更新消息通知I-SMF删除PSA1。
步骤917、I-SMF通知PSA1释放，PSA1上报流量到I-SMF。
步骤918、I-SMF通知Soure ULCL释放。
步骤919、I-SMF向SMF发送会话PDU会话更新响应，通知SMF已删除并携带PSA1的流量上报。
步骤920、如果步骤916没有超时，探测规则在一定时长内无流量，通过PFCP的Session Report消息通知I-SMF释放PSA1，I-SMF通知PSA1释放，PSA1上报流量到I-SMF；I-SMF通知Soure ULCL释放；I-SMF向SMF发送会话PDU会话更新请求，通知SMF已删除并携带PSA1的流量上报，SMF上报流量到CHF。
本实施例中，由SMF控制Source ULCL到Target ULCL和PSA1到PSA2的变化，SMF在判断出是I-SMF的分流锚点变化并且要支持URLLC切片时，由SMF控制下发给I-SMF的时机，从而控制UPF的操作顺序，以保证业务的连续性；由SMF生成PSA1的流量探测规则，在指定时间内没有流量，PSA1上报I-SMF，I-SMF触发Source ULCL和PSA1的删除的方法，或者SMF设置PSA1超时删除定时器，待定时器到时后，SMF通知I-SMF删除PSA1，I-SMF执行Source ULCL和PSA1的删除的方法；PSA1删除后，上报流量到SMF，并最终上报到CHF。
综上所述，本申请针对I-SMF管理的分流ULCL或者分流锚点UPF变化的场景，实现了对于URLLC切片的超可靠和低时延业务连续性的支持，弥补了协议中I-SMF管理的多UPF变化场景支持不完整的缺陷，高质量地完成了I-SMF的本地分流部署和切换。
本实施例还提供了一种网元，参见图9所示，其包括处理器1001、存储器1002及通信总线1003，其中：
通信总线1003用于实现处理器1001和存储器1002之间的连接通信；
处理器1001用于执行存储器1002中存储的一个或者多个计算机程序，以实现上述任一实施例提供的支持超可靠低时延通信的用户面功能切换方法中的至少一个步骤。
本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、计算机程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性或非易失性、可移除或不可移除的介质。计算机可读存储介质包括但不限于RAM(Random Access Memory，随机存取存储器),ROM(Read-Only Memory，只读存储器),EEPROM(Electrically Erasable Programmable read only memory，带电可擦可编程只读存储器)、闪存或其他存储器技术、CD-ROM(Compact Disc Read-Only Memory，光盘只读存储器)，数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。
本实施例中的计算机可读存储介质可用于存储一个或者多个计算机程序，其存储的一个或者多个计算机程序可被处理器执行，以实现上述任一实施例提供的支持超可靠低时延通信的用户面功能切换方法中的至少一个步骤。
可见，本领域的技术人员应该明白，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件(可以用计算装置可执行的计算机程序代码来实现)、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。
此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、计算机程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。所以，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明实施例所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种支持超可靠低时延通信的用户面功能切换方法，应用于中间会话管理功能I-SMF，其特征在于，包括：
根据UE的会话建立请求建立本地分流第一UPF；
根据位置信息、切片信息和本地分流规则建立本地分流第二UPF；
向SMF发送会话更新消息，所述会话更新消息包括所述第一UPF和所述第二UPF的部署信息；
接收SMF发送的会话更新响应消息，所述会话更新响应消息包括所述第二UPF的N4信息；
根据所述会话更新响应消息切换至所述第二UPF；
在延迟删除定时器超时或者预设时间段内所述第一UPF无流量通过时，释放所述第一UPF。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述第一UPF包括第一PSA，所述第二UPF包括第二PSA，则所述会话更新消息包括所述第一PSA支持的DNAI和所述第二PSA支持的DNAI，所述根据所述会话更新响应消息切换至所述第二UPF，包括：
向第二PSA发起PFCP会话建立请求，所述会话建立请求携带第二PSA的N4信息和计费信息；
更新第二PSA，将下行业务流量分流到ULCL上；
更新ULCL的分流规则，新的上行业务流量通过第二PSA2分流到本地DN。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述第一UPF包括第一ULCL，所述第二UPF包括第二ULCL，则所述会话更新消息包括所述第二ULCL的N9隧道信息，所述根据所述会话更新响应消息切换至所述第二UPF，包括：
向本地分流锚点发起PFCP会话建立请求，更新下行业务流量到第二ULCL上；
更新RAN的上行N3隧道信息。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述第一UPF包括第一PSA和第一ULCL，所述第二UPF包括第二PSA和第二ULCL，则所述会话更新消息包括所述第一PSA支持的DNAI、所述第二PSA支持的DNAI和所述第二ULCL的N9隧道信息，所述根据所述会话更新响应消息切换至所述第二UPF，包括：
向第二PSA发起PFCP会话建立请求，所述会话建立请求携带第二PSA的N4信息和计费信息；
更新第二PSA，将下行业务流量分流到第二ULCL上；
更新第二ULCL的分流规则，新的上行业务流量通过第二PSA2分流到本地DN；
更新RAN的上行N3隧道信息。
5.一种支持超可靠低时延通信的用户面功能切换方法，应用于会话管理功能SMF，其特征在于，包括：
接收I-SMF发送的会话更新消息，所述会话更新消息包括第一UPF和第二UPF的部署信息；
根据所述会话更新消息确定所述第二UPF的N4信息；
向I-SMF发送会话更新响应消息，所述会话更新响应消息包括所述第二UPF的N4信息。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
设置针对第一UPF的延迟删除定时器；
生成针对第一UPF的探测规则，用于检测预设时间段内第一UPF是否无流量通过；
在延迟删除定时器超时或者预设时间段内所述第一UPF无流量通过时，向I-SMF发送指示消息，用于指示I-SMF释放所述第一UPF。
7.一种支持超可靠低时延通信的用户面功能切换装置，其特征在于，包括：
处理模块，用于根据UE的会话建立请求建立本地分流第一UPF，根据位置信息、切片信息和本地分流规则建立本地分流第二UPF；
发送模块，用于向SMF发送会话更新消息，所述会话更新消息包括所述第一UPF和所述第二UPF的部署信息；
接收模块，用于接收SMF发送的会话更新响应消息，所述会话更新响应消息包括所述第二UPF的N4信息；
切换模块，用于根据所述会话更新响应消息切换至所述第二UPF；
释放模块，用于在延迟删除定时器超时或者预设时间段内所述第一UPF无流量通过时，释放所述第一UPF。
8.一种支持超可靠低时延通信的用户面功能切换装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收I-SMF发送的会话更新消息，所述会话更新消息包括第一UPF和第二UPF的部署信息；
处理模块，用于根据所述会话更新消息确定所述第二UPF的N4信息；
发送模块，用于向I-SMF发送会话更新响应消息，所述会话更新响应消息包括所述第二UPF的N4信息。
9.一种网元，其特征在于，包括处理器、存储器及通信总线；
所述通信总线用于实现处理器和存储器之间的连接通信；
所述处理器用于执行存储器中存储的一个或者多个计算机程序，以实现如权利要求1至6中任一项所述的支持超可靠低时延通信的用户面功能切换方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个计算机程序，所述一个或者多个计算机程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如权利要求1至6中任一项所述的支持超可靠低时延通信的用户面功能切换方法的步骤。
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