本发明涉及通信领域，尤其涉及一种通信方法及设备。
背景技术：
在异构无线系统中，不同类型的基站协同组网时，由于单个基站的带宽资源和覆盖范围有限，因此，集中多个小区或者基站的无线资源来为用户提供服务，更易于满足用户的容量需求和覆盖要求，这种方式通常称之为多连接。lte系统中，常用的多连接方式包括载波聚合、comp以及双连接等。
其中，在lte系统的双连接实现方案中，数据面无线承载可以由menb(主基站，masterenodeb)或者senb(辅基站，secondaryenodeb)独立服务，也可由menb和senb同时服务。仅由menb服务时称为mcg承载(menb控制的服务小区组)，仅由senb服务时称为scg承载(senb控制的服务小区组)，同时由menb和senb服务时称为分离承载。例如，分离承载的架构中lte系统中核心网是基于承载的粒度对用户面进行管理和传输，menb把部分数据发送给senb，再由senb下发数据至终端，从而实现数据分流。而5g系统中核心网是基于整个pdu(packetdataunit，分组数据单元)会话连接的粒度管理和传输用户面数据的，核心网用户面节点与ran网元(radioaccessnetwork，无线接入网)之间的用户面通道是基于整个pdu会话连接的粒度，而不是基于承载粒度传输。因此，如何实现在5g系统中对数据进行分流目前还没有解决方案。
技术实现要素：
本发明实施例提供一种通信方法及设备，用以实现在5g系统对数据进行分流，从而提高无线资源利用率，降低系统切换时延，提高用户和系统性能。
本发明实施例提供一种通信方法，该方法包括：第一用户面功能upf网元建立到辅无线接入网ran网元的辅用户面通道；
所述第一upf网元将接收的数据网络发送的下行数据，根据待分流的数据流信息将需要分流的下行数据发送到所述辅用户面通道，其中，所述待分流的数据流信息保存在所述第一upf网元中。
基于同样的发明构思，本发明实施例进一步从smf侧提供一种通信方法，smf网元接收主ran网元发送的建立用户面通道的请求消息，所述请求消息中包括辅ran网元的通道标识；
所述smf网元向upf网元组发送所述请求消息，并接收所述upf网元发送的请求响应消息，所述请求响应消息中包括upf网元和所述辅ran网元之间建立的辅用户面通道的通道信息；
所述smf网元向所述主ran网元发送所述请求响应消息。
基于同样的发明构思，本发明实施例进一步从ran侧提供一种通信方法，该方法包括：
主ran网元向smf网元发送建立用户面通道的请求消息，所述请求消息中包括辅ran网元的通道标识；
所述主ran网元接收所述smf网元发送的请求响应消息，所述请求响应消息中包括upf网元组和所述辅ran网元之间建立的辅用户面通道的通道信息；
所述主ran网元向辅ran网元发送所述请求响应消息。
与上述方法相对应，本发明实施例还提供一种upf网元，该网元包括：
建立单元，用于建立到辅无线接入网ran网元的辅用户面通道；
发送单元，用于将接收的数据网络发送的下行数据，根据待分流的数据流信息将需要分流的下行数据发送到所述辅用户面通道，其中，所述待分流的数据流信息保存在所述第一upf网元中。
进一步地，与上述方法相对应，本发明实施例还提供一种smf网元该网元包括：
接收单元，用于接收主无线接入网ran网元发送的建立用户面通道的请求消息，所述请求消息中包括辅ran网元的通道标识；
发送单元，用于向用户面功能upf网元发送所述请求消息；
所述接收单元，用于接收所述upf网元组发送的请求响应消息，所述请求响应消息中包括upf网元和所述辅ran网元之间建立的辅用户面通道的通道信息；
所述发送单元，还用于向所述主ran网元发送所述请求响应消息。
进一步地，与上述方法相对应，本发明实施例还提供一种ran网元，该网元包括：
发送单元，用于向会话管理功能smf网元发送建立用户面通道的请求消息，所述请求消息中包括辅ran网元的通道标识；
接收单元，用于接收所述smf网元发送的请求响应消息，所述请求响应消息中包括upf网元组和所述辅ran网元之间建立的辅用户面通道的通道信息；
所述发送单元，还用于向辅ran网元发送所述请求响应消息。
本发明实施例通过upf网元建立用于分流的辅用户面通道，其中，用于分流的辅用户面通道主要是根据主ran网元发送的请求消息中的辅ran网元的信息，通过辅ran网元建立与upf网元之间的辅用户面通道，其中，辅ran网元中的基站可以是lte系统，主ran网元中的基站可以是5g系统，这样就可以通过lte与5g系统间的双连接技术，提高无线资源利用率，降低系统切换时延，提高用户和系统性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种通信方法流程示意图；
图2为本发明实施例提供的5g系统的双连接架构示意图；
图3为本发明实施例提供的包含一个upf网元的系统交互示意图；
图4为本发明实施例提供的包含多个upf网元的系统交互示意图；
图5为本发明实施例提供的upf网元的架构示意图；
图6为本发明实施例提供的smf网元的架构示意图；
图7为本发明实施例提供的ran网元的架构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例可以应用于各种移动通信系统，例如：全球移动通讯(globalsystemofmobilecommunication，gsm)系统、码分多址(codedivisionmultipleaccess，cdma)系统、宽带码分多址(widebandcodedivisionmultipleaccess，wcdma)系统、通用分组无线业务(generalpacketradioservice，gprs)、长期演进(longtermevolution，lte)系统、先进的长期演进(advancedlongtermevolution，lte-a)系统、通用移动通信系统(universalmobiletelecommunicationsystem，umts)、演进的长期演进(evolvedlongtermevolution，elte)系统、5g(例如nr系统)等其它移动通信系统。
同时，需要说明的是，本发明实施例中，终端，又称之为用户设备(userequipment，终端)，是一种向用户提供语音和/或数据连通性的设备，例如，具有无线连接功能的手持式设备、车载设备等。常见的终端例如包括：手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、移动互联网设备(mobileinternetdevice，mid)、可穿戴设备，例如智能手表、智能手环、计步器等。
基于上述描述，参见图1，为本发明实施例提供的一种通信方法流程示意图。该方法包括：
步骤101，第一upf网元建立到辅ran网元的辅用户面通道。
步骤102，所述第一upf网元将接收的数据网络发送的下行数据，根据待分流的数据流信息将需要分流的下行数据发送到所述辅用户面通道，其中，所述待分流的数据流信息保存在所述第一upf网元中。
需要说明的是，在下一代无线通信系统中，例如：在新无线(newradio，nr)系统中，终端通过用户面功能(userplanefunction，upf网元)网元与数据网络(datanetwork，dn)网元建立分组数据单元(protocoldataunit，pdu)会话，pdu会话提供终端与dn网元之间的pdu连接服务。图2所示的系统中包括会话管理功能(sessionmanagementfunction，smf网元)网元、无线接入网(radioaccessnetwork，ran网元)网元(也可称为接入网(accessnetwork，an)网元)、upf网元等网元。其中，ran包括的设备有：基站、无线网络控制器，主要的功能就是控制用户通过无线接入到移动通信网络中来。smf网元负责会话管理、终端的互联网协议(internetprotocol，ip)地址分配与管理，upf网元锚点功能的分配与选择、并且负责upf网元与用户面路径的(重)选择等。upf网元是用户面功能设备，负责数据包的路由与转发、合法监听、以及下行数据包缓存并且触发下行数据包通知消息等功能。当upf网元收到终端下行数据包时，或者upf网元等核心网设备触发控制信令过程时，upf网元可以确定所述下行数据包或控制信令所属的pdu会话的pdu会话标识。upf网元根据接收到所述终端的下行数据包确定pdu会话标识之后，可以向smf网元发送包括所述pdu会话标识的数据通知消息，从而通知网络设备(例如smf网元)网元寻呼终端，以便向终端发送下行数据包。
图1所示的通信方法换句话来说，就是通过主ran和辅ran对数据进行分流，如图2所示，终端接入到主ran网元中，控制面消息由主ran网元与终端进行交互，主ran网元可以选择将部分或者全部的数据流承载迁移到辅ran网元上，这样，主ran就可以请求upf网元建立辅ran和upf网元之间的辅用户面通道，从而完成数据分流。也就是说，当主ran网元确定将某些数据流分流到辅ran网元时，主ran网元将准备分流的数据流信息发送给smf网元，分流的数据流信息可以是流标识信息或者qos(服务质量)信息，或者是ip(网络协议)五元组信息等。然后，smf网元再将分流的数据流信息发送给upf网元，请求upf网元为分流的数据流建立新的用户面通道，这样，upf网元就可以将收到的下行数据分流到不同的用户面通道中。
由于在正在讨论的5g网络架构中，有多种可能的架构。比如说，ran网元与dn网元之间包含1个upf网元；或者ran网元与dn网元之间包含两个upf网元或者两个以上的upf网元，所以，本发明实施例对这两种架构分别论述。
场景一
图3所示的为pdu会话连接中只有一个upf网元的架构，在该架构中，对下行数据进行分流的具体过程如下。
步骤201，终端通过主ran网元建立了到upf网元的pdu会话连接。
步骤202，主ran网元选择了辅ran网元，确定将这一pdu会话连接的部分数据流分流到辅ran网元中。
步骤203，主ran网元向smf网元发送建立用户面通道的请求消息，该请求消息主要是请求建立upf网元到辅ran网元之间的用户面通道。请求消息中携带辅ran网元侧的通道信息，所谓通道信息就是指辅ran网元的地址，以及准备分流的数据流信息。数据流信息可以是数据流id，qos信息或者ip五元组信息等。
步骤204，smf网元向upf网元发起用户面建立请求，要求upf网元为分流的数据流建立新的到辅ran网元的用户面通道。用户面建立请求消息中包含辅ran网元侧的通道信息，以及准备分流的数据流信息。
步骤205，upf网元保存分流的数据流信息，建立新的到辅ran网元的辅用户面通道。当upf接收到终端的下行数据时，upf网元根据保存的分流的数据流信息选择将这一pdu会话中分流的数据流信息指示的下行数据映射到该辅用户面通道中传输。
步骤206，upf网元向smf网元返回关于已建立辅用户面通道的请求响应消息。
步骤207，smf网元向主ran网元返回响应消息，消息中包含upf网元到辅ran网元的用户面通道的标识信息，即辅用户面通道的upf地址和辅ran的地址。
步骤208，主ran网元向辅ran网元发送upf网元侧的通道标识信息。
场景二
图4所示的为pdu会话连接中有两个upf网元的架构，在该架构中，对下行数据进行分流的具体过程如下。
步骤301，终端建立了pdu会话连接，在这一会话连接中有两个upf网元，其中upf2网元为ip锚点设备，upf1网元为中间用户面锚点设备。
步骤302，主ran网元选择了辅ran网元，确定将这一pdu会话的部分数据流分流到辅ran网元。
步骤303，主ran网元向smf网元发送请求消息，请求建立upf网元到辅ran网元之间的用户面通道。请求消息中携带辅ran网元侧的通道信息，以及准备分流的数据流信息。数据流信息可以是流id，qos信息或者ip五元组信息等。
步骤304a，smf网元向upf1网元发起建立用户面通道的请求消息，要求upf1网元为分流的数据流建立从upf1到辅ran网元的辅用户面通道，该请求消息中包含辅ran网元侧的通道信息，即辅ran网元的地址。
步骤305a，upf1网元建立从upf1到辅ran网元的辅辅用户面通道，向smf网元返回请求响应消息。
步骤304b，smf网元向upf2网元发起建立用户面通道的请求消息，请求upf2网元为分流的数据流建立从upf1网元到upf2网元的用户面通道。smf网元将分流的数据流信息发送给upf2网元保存，当upf2网元接收到终端的下行数据时，upf网元2根据保存的分流的数据流信息选择将这一pdu会话的分流的数据流信息指示的下行数据映射到该用户面通道中传输。
步骤305b，upf2建立从upf1网元到upf2网元的辅用户面通道后，upf2网元向smf网元返回响应消息。
步骤306，smf网元向主ran网元返回upf2和upf1发送的响应消息，该响应消息中包含upf1网元到辅ran网元的用户面通道的通道信息，以及upf2网元到upf1网元的辅用户面通道的通道信息。
步骤307，主ran网元向辅ran网元发送up1f和upf2侧的通道信息。
综上可见，若仅有一个upf网元，则辅用户面通道信息为该upf网元到所述辅ran网元的用户面通道。若有多个upf网元，则辅用户面通道信息包括作文ip锚点设备的upf网元到中间用户面锚点设备的upf网元的用户面通道，以及中间用户面锚点设备的upf网元到辅ran的用户面通道。
基于同样的发明构思，本发明实施例进一步地提供一种upf网元，该upf网元用于执行上述upf侧的方法实施例，如图5所示，包括：建立单元401、发送单元402，其中：
建立单元401，用于建立到辅无线接入网ran网元的辅用户面通道；
发送单元402，用于将接收的数据网络发送的下行数据，根据待分流的数据流信息将需要分流的下行数据发送到所述辅用户面通道，其中，所述待分流的数据流信息保存在所述第一upf网元中。
进一步地，还包括：接收单元403，用于接收会话管理功能smf网元发送的建立用户面通道的请求消息，所述请求消息中包括建立辅用户面通道信息和待分流的数据流信息。
其中，所述建立单元401具体用于：根据所述辅用户面通道标识，建立所述第一upf网元到所述辅ran网元之间的辅用户面通道。
进一步地，所述发送单元402还用于：向所述smf网元发送请求响应消息。
进一步地，所述建立单元401具体用于：经过n个第二upf网元建立到辅ran网元的辅用户面通道，其中，所述第二upf网元为分组数据单元pdu会话中的用户面锚点设备，n大于等于1。
进一步地，所述待分流的数据流信息至少包括流标识信息，服务质量qos信息以及网络协议ip五元组信息中任意一种。
基于同样的发明构思，本发明实施例进一步地提供一种smf网元，该smf网元用于执行上述smf侧的方法实施例，如图6所示，包括：接收单元501、发送单元502，其中：接收单元501，用于接收主无线接入网ran网元发送的建立用户面通道的请求消息，所述请求消息中包括辅ran网元的通道标识；
发送单元502，用于向用户面功能upf网元发送所述请求消息；
所述接收单元501，用于接收所述upf网元发送的请求响应消息，所述请求响应消息中包括upf网元组和所述辅ran网元之间建立的辅用户面通道的通道信息；
所述发送单元502，还用于向所述主ran网元发送所述请求响应消息。
其中，所述upf网元组包括第一upf网元，所述请求响应消息中包括：所述第一upf网元和所述辅ran网元之间建立的用户面通道的通道信息，其中，所述第一upf网元为所述pdu会话连接中的ip锚点设备。
进一步地，所述upf网元组包括第一upf网元和n个第二upf网元，所述请求响应消息中还包括：所述第一upf网元和n个所述第二upf网元之间建立的辅用户面通道的通道信息，以及距离辅ran网元路由最近的第二upf网元和所述辅ran网元之间建立的辅用户面通道的通道信息，其中，n大于等于1，所述第二upf网元为所述pdu会话中的用户面锚点设备。
基于同样的发明构思，本发明实施例进一步地提供一种ran网元，该ran网元用于执行上述ran侧的方法实施例，如图7所示，包括：发送单元601、接收单元602，其中：
发送单元601，用于向smf网元发送建立用户面通道的请求消息，所述请求消息中包括辅ran网元的通道标识；
接收单元602，用于接收所述smf网元发送的请求响应消息，所述请求响应消息中包括upf网元组和所述辅ran网元之间建立的辅用户面通道的通道信息；
所述发送单元601，还用于向辅ran网元发送所述请求响应消息。
其中，所述upf网元组包括第一upf网元，所述请求响应消息中包括：第一upf网元和所述辅ran网元之间建立的用户面通道的通道信息，其中，所述第一upf网元为所述pdu会话连接中的ip锚点设备。
进一步地，所述upf网元组包括第一upf网元和n个第二upf网元，所述请求响应消息中包括：所述第一upf网元和n个所述第二upf网元之间建立的辅用户面通道的通道信息，以及距离辅ran网元路由最近的第二upf网元和所述辅ran网元之间建立的辅用户面通道的通道信息，其中，n大于等于1，所述第二upf网元为所述pdu会话中的用户面锚点设备。
综上所述，本发明实施例通过upf网元建立用于分流的辅用户面通道，其中，用于分流的辅用户面通道主要是根据主ran网元发送的请求消息中的辅ran网元的信息，通过辅ran网元建立与upf网元之间的辅用户面通道，其中，辅ran网元中的基站可以是lte系统，主ran网元中的基站可以是5g系统，这样就可以通过lte与5g系统间的双连接技术，提高无线资源利用率，降低系统切换时延，提高用户和系统性能。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。