UPF配置的方法、UPF选择的方法及设备与流程

upf配置的方法、upf选择的方法及设备
技术领域
1.本发明实施例涉及通信技术领域，具体涉及一种upf配置的方法、upf选择的方法及设备。


背景技术：

2.用户面功能(user plan function，upf)网络tsn转换器(network-tsn translator，nw-tt)的物理端口需要配置支持虚拟局域网(virtual local area network，vlan)/通信分类(traffic class)这些能力。
3.对于时间敏感网络(time sensitive network，tsn)数据协议单元(protocol data unit，pdu)会话，需要基于upf的端口能力进行upf选择。当终端(比如，用户设备(user equipment，ue))所发送的数据帧对应的vlan/traffic class，当前的upf没有相应配置时，数据帧会在upf端口丢掉。


技术实现要素：

4.本发明实施例的一个目的在于提供一种upf配置的方法、upf选择的方法及设备，解决当ue所发送的数据帧对应的vlan/traffic class，当前的upf没有相应配置时，数据帧会在upf端口丢掉的问题。
5.第一方面，本发明实施例提供一种upf配置的方法，应用于upf，其特征在于，包括：
6.配置或重新配置发送端或接收端所对应vlan的vlan信息和/或发送端或接收端所传输的数据帧对应的traffic class信息。
7.可选地，所述配置或重新配置发送端或接收端所对应vlan的vlan信息和/或发送端或接收端所传输的数据帧对应的traffic class信息，包括：
8.接收第一信息；
9.根据所述第一信息，配置或重新配置发送端或接收端所对应vlan的vlan信息和/或发送端或接收端所传输的数据帧对应的traffic class信息。
10.可选地，接收第一信息，包括：
11.从af或cnc接收所述第一信息；
12.或者，
13.从smf接收n4会话修改请求，所述n4会话修改请求指示重新配置所述vlan信息和/或traffic class信息。
14.可选地，所述方法还包括：
15.向所述smf发送所述vlan信息和/或traffic class信息。
16.可选地，向所述smf发送所述vlan信息和/或traffic class信息，包括：
17.通过n4关联建立响应信息向所述smf发送所述vlan信息和/或traffic class信息；
18.或者，
19.通过n4上报信息向所述smf发送所述vlan信息和/或traffic class信息。
20.第二方面，本发明实施例还提供一种upf配置的方法，应用于smf，包括：
21.确定对upf重新配置；
22.通知所述upf重新配置发送端或接收端所对应vlan的vlan信息和/或发送端或接收端所传输的数据帧对应的traffic class信息。
23.可选地，所述确定对upf重新配置，包括：
24.根据所述upf上报的信息，确定对upf重新配置。
25.可选地，所述upf上报的信息包括以下一项或多项：
26.发送端的地址；
27.所述发送端对应vlan的vlan信息；
28.所述发送端发送的数据帧对应的traffic class；
29.接收端对应vlan的vlan信息。
30.可选地，所述确定对upf重新配置，包括：
31.根据中心化网络配置cnc发送的信息，确定对upf重新配置。
32.可选地，所述cnc发送的信息包括以下一项或多项：
33.接收端的地址；
34.所述接收端对应vlan的vlan信息；
35.发送端对应vlan的vlan信息；
36.所述发送端发送的数据帧对应的traffic class。
37.可选地，所述确定对upf重新配置，包括：
38.根据发送端发起pdu会话修改时上报的信息，确定对upf重新配置。
39.可选地，所述ue发起pdu会话修改时上报的信息包括以下一项或多项：
40.接收端对应vlan的vlan信息；
41.所述接收端接收数据帧对应的traffic class信息。
42.第三方面，本发明实施例还提供一种upf选择的方法，应用于smf，包括：
43.获取发送端或接收端所对应vlan的vlan信息和/或发送端或接收端所传输的数据帧对应的traffic class信息；
44.根据所述vlan信息和/或traffic class信息，选择upf。
45.可选地，获取发送端或接收端所对应vlan的vlan信息和/或发送端或接收端所传输的数据帧对应的traffic class信息，包括：
46.通过所述smf本地获取发送端或接收端所对应vlan的vlan信息和/或发送端或接收端所传输的数据帧对应的traffic class信息；
47.或者，
48.通过签约信息获取发送端或接收端所对应vlan的vlan信息和/或发送端或接收端所传输的数据帧对应的traffic class信息；
49.或者，
50.通过pdu会话认证/授权流程获取pdu会话允许的vlan信息；
51.或者，
52.通过pdu会话建立请求获取发送端或接收端所对应vlan的vlan信息和/或发送端
或接收端所传输的数据帧对应的traffic class信息。
53.可选地，所述pdu会话建立请求包括：协议配置选项，所述协议配置选项中包含：发送端和/或接收端所传输的数据帧对应的vlan信息和/或traffic class信息。
54.可选地，在通过所述smf本地获取发送端或接收端所对应vlan的vlan信息和/或发送端或接收端所传输的数据帧对应的traffic class信息之前，所述方法还包括：
55.从所述upf接收vlan信息和/或traffic class信息，并保存在所述smf本地。
56.第四方面，本发明实施例还提供一种upf选择的方法，应用于smf，其特征在于，包括：
57.接收第三信息，所述第三信息包括以下一项或多项：upf上报的信息、cnc发送的信息、发送端发起pdu会话修改时上报的信息；
58.根据所述第三信息，确定重新选择upf。
59.可选地，所述upf上报的信息包括以下一项或多项：
60.所述发送端的地址；
61.所述发送端对应vlan的vlan信息；
62.所述发送端发送的数据帧对应的traffic class；
63.接收端对应vlan的vlan信息。
64.可选地，所述cnc发送的信息包括以下一项或多项：
65.接收端的地址；
66.所述发送端对应vlan的vlan信息；
67.所述发送端发送的数据帧对应的traffic class。
68.可选地，所述ue发起pdu会话修改时上报的信息包括以下一项或多项：
69.接收端对应vlan的vlan信息；
70.所述接收端接收数据帧对应的traffic class信息。
71.第五方面，本发明实施例还提供一种upf，包括：
72.配置模块，用于配置或重新配置发送端或接收端所对应vlan的vlan信息和/或发送端或接收端所传输的数据帧对应的traffic class信息。
73.第六方面，本发明实施例还提供一种upf，包括：第一收发机和第一处理器；
74.所述第一收发机在所述第一处理器的控制下发送和接收数据；
75.所述第一处理器读取存储器中的程序执行以下操作：配置或重新配置发送端或接收端所对应vlan的vlan信息和/或发送端或接收端所传输的数据帧对应的traffic class信息。
76.第七方面，本发明实施例还提供一种smf，包括：
77.第一确定模块，用于确定对upf重新配置；
78.通知模块，用于通知所述upf重新配置发送端或接收端所对应vlan的vlan信息和/或发送端或接收端所传输的数据帧对应的traffic class信息。
79.第八方面，本发明实施例还提供一种smf，包括：第二收发机和第二处理器；
80.所述第二收发机在所述第二处理器的控制下发送和接收数据；
81.所述第二处理器读取存储器中的程序执行以下操作：确定对upf重新配置；通知所述upf重新配置发送端或接收端所对应vlan的vlan信息和/或发送端或接收端所传输的数
据帧对应的traffic class信息。
82.第九方面，本发明实施例还提供一种smf，包括：
83.获取模块，用于获取发送端或接收端所对应vlan的vlan信息和/或发送端或接收端所传输的数据帧对应的traffic class信息；
84.选择模块，用于根据所述vlan信息和/或traffic class信息，选择upf。
85.第十方面，本发明实施例还提供一种smf，包括：第三收发机和第三处理器；
86.所述第三收发机在所述第三处理器的控制下发送和接收数据；
87.所述第三处理器读取存储器中的程序执行以下操作：获取发送端或接收端所对应vlan的vlan信息和/或发送端或接收端所传输的数据帧对应的traffic class信息；根据所述vlan信息和/或traffic class信息，选择upf。
88.第十一方面，本发明实施例还提供一种smf，包括：
89.第三接收模块，用于接收第三信息，所述第三信息包括以下一项或多项：upf上报的信息、cnc发送的信息、发送端发起pdu会话修改时上报的信息；
90.第二确定模块，用于根据所述第三信息，确定重新选择upf。
91.第十二方面，本发明实施例还提供一种smf，包括：第四收发机和第四处理器；
92.所述第四收发机在所述第四处理器的控制下发送和接收数据；
93.所述第四处理器读取存储器中的程序执行以下操作：接收第三信息，所述第三信息包括以下一项或多项：upf上报的信息、cnc发送的信息、发送端发起pdu会话修改时上报的信息；根据所述第三信息，确定重新选择upf。
94.第十三方面，本发明实施例还提供一种通信设备，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序，所述程序被所述处理器执行时实现包括如第一方面至第四方面所述的方法的步骤。
95.第十四方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质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包括如第一方面至第四方面所述的方法的步骤。
96.在本发明实施例中，由于upf支持发送端或接收端所对应vlan的vlan信息和/或发送端或接收端所传输的数据帧对应的traffic class信息，避免upf无法转发数据帧。
附图说明
97.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
98.图1为5g系统的示意图；
99.图2为本发明实施例的upf配置的方法流程图之一；
100.图3为本发明实施例的upf配置的方法流程图之二；
101.图4为本发明实施例的upf选择的方法流程图之一；
102.图5为本发明实施例的upf选择的方法流程图之二；
103.图6为本发明实施例的upf向smf上报配置信息的流程图之一；
104.图7为本发明实施例的upf向smf上报配置信息的流程图之二；
105.图8为本发明实施例的upf选择的方法流程图之三；
106.图9为本发明实施例的upf重新选择的方法流程图；
107.图10为本发明实施例的upf重新配置的方法流程图；
108.图11为本发明实施例的puf重新选择或重新配置的方法流程图之一；
109.图12为本发明实施例的upf重新选择或重新配置的方法流程图之二；
110.图13为本发明实施例的upf的示意图之一；
111.图14为本发明实施例的upf的示意图之二；
112.图15为本发明实施例的smf的示意图之一；
113.图16为本发明实施例的smf的示意图之二；
114.图17为本发明实施例的smf的示意图之三；
115.图18为本发明实施例的smf的示意图之四；
116.图19为本发明实施例的smf的示意图之五；
117.图20为本发明实施例的smf的示意图之六；
118.图21为本发明实施例的通信网元的示意图。
具体实施方式
119.目前，电气和电子工程师学会(institute of electrical and electronics engineers，ieee)802.1tsn正成为工业4.0聚合网络的标准以太网技术。第五代移动通信技术(5th generation，5g)和tsn可以在工厂部署中共存，并满足主要需求，比如，5g的灵活性和tsn的极低延迟。但可以预见的是，5g tsn技术将广泛应用于工业控制、机器制造、高清音视频传输等领域。
120.5g tsn技术对终端、基站、传输和核心网均有改造要求，终端和upf需要支持时间敏感网络转换器(tsn translator，tt)功能。5g系统(5g system，5gs)可以看作一个网桥(bridge)，由一个upf(pdu会话锚点(pdu session anchor，psa))侧的端口，ue与upf之间的用户面隧道，以及终端侧tsn转换器(device-side-tsn translator，ds-tt)的端口组成。
121.图1是以5gs呈现为bridge的系统架构，主要网络功能介绍如下：
122.cnc(centralized network configuration，中心化网络配置)，能应用到网络设备(网桥)。
123.cuc(centralized user configuration，中心化用户配置)，能应用到用户设备(比如，端站(end station，es))。
124.amf(access and mobility management function，接入与移动性管理功能)，用于注册、连接管理等。
125.upf(user plan function，用户面功能)，主要功能包括：与数据网络互连的外部pdu会话节点，报文路由和转发。
126.smf(session management function，会话管理功能)，用于会话建立、删除，用户面选择与控制，ue网际互连协议(internet protocol，ip)分配等。
127.af(application function，应用功能)，与3gpp核心网交互以提供业务。基于运营商部署情况，可信af可以与相关网络功能(network function，nf)进行直接交互，而非可信af不能直接与nf交互，而应使用对外公开框架通过nef进行。tsn af则是代表tsn域(包括
cuc/cnc)与5g系统控制面交互的af。
128.pcf(policy control function，策略控制功能)，支持统一的策略框架，以管理网络行为，提供策略规则，以便控制面nf执行。
129.udm(unified data management，统一数据管理)，存储ue的信息，例如签约信息，已建立pdu会话的信息。
130.nef(network exposure function，网络开放功能)，提供安全地将3gpp网络提供的业务和能力暴露给外部网络相关的功能。
131.udr(unified data repository，统一数据库)，签约数据的存储，以及udm fe对签约数据的检索。策略信息的存储，以及pcf对策略信息的检索。
132.5g定义了af，向非授信域(nef)或者向授信域(pcf)发送af请求(request)，其中包含目标dnn、应用id、n6路由需求、应用位置等一系列参数。pcf根据af提供的这些信息参数，结合自身策略控制，为目标pdu会话(session)业务流生成策略控制和计费(policy control and charging，pcc)规则，并通过smf为其选择一个合适的upf。tsn af可代表tsn域(包括cuc/cnc)与5g系统控制面交互。
133.虚拟局域网(virtual local area network，vlan)是一组逻辑上的设备和用户，这些设备和用户并不受物理位置的限制，可以根据功能、部门及应用等因素将它们组织起来，相互之间的通信可被看作在同一个网段中。ieee802.1q是经过ieee认证的对数据帧附加vlan识别信息的协议。ieee802.1q所附加vlan id(vid)是对vlan的识别字段，字段为12-bit，vid支持4096(2的12次方)vlan的识别。在4096可能的vid中，vid＝0用于识别帧优先级。4095(fff)作为预留值，所以vlan配置的最大可能值为4094。所以有效的vlan id范围一般为1-4094。
134.通信分类(traffic class)是一种分类，用于加速关键服务或时间敏感服务生成的帧的传输，traffic class取值范围为0-7。
135.在以太网中，vlan信息通过操作维护管理(operation administration and maintenance，oam)配置在bridge端口。在5g系统中，smf可在二次认证/授权(secondary authentication/authorization)过程中从dn-aaa服务器获得对此pdu会话允许的vlan id(vid)列表。现有技术中，可允许cnc/af动态配置vlan信息，并通过3gpp标准定义的端口管理信息容器(port management information container)实现5g系统的vlan信息上报到cnc，以及cnc向5g系统配置vlan信息。
136.目前，定义对于vlan的几种配置方式。对于tsn pdu会话，upf(nw-tt)的物理端口需要配置支持vlan/traffic class这些能力，需要基于upf的端口能力进行upf选择。当前没有提供upf选择机制，导致upf无法支持end station(简称es)所传输的数据帧对应的vlan/traffic class，例如：
137.1)upf没有配置数据帧对应目标es的信息(vlan id)，则upf无法转发到目标es。
138.2)es不再使用已在upf配置的vlan/traffic class。
139.在此情况下，数据帧会在upf端口丢掉，导致无法正常传输。因此，需要配置upf、重新配置或重新选择upf。目前没有针对tsn pdu会话，基于upf(nw-tt)的vlan/traffic class端口能力，提供upf配置、重配置或者重新选择机制。
140.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
141.本技术的说明书和权利要求书中的术语“包括”以及它的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，说明书以及权利要求中使用“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，例如a和/或b，表示包含单独a，单独b，以及a和b都存在三种情况。
142.在本发明实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
143.本文所描述的技术不限于长期演进型(long time evolution，lte)/lte的演进(lte-advanced，lte-a)系统，并且也可用于各种无线通信系统，诸如码分多址(code division multiple access，cdma)、时分多址(time division multiple access，tdma)、频分多址(frequency division multiple access，fdma)、正交频分多址(orthogonal frequency division multiple access，ofdma)、单载波频分多址(single-carrier frequency-division multiple access，sc-fdma)和其他系统。
144.术语“系统”和“网络”常被可互换地使用。cdma系统可实现诸如cdma2000、通用地面无线电接入(universal terrestrial radio access，utra)等无线电技术。utra包括宽带cdma(wideband code division multiple access，wcdma)和其他cdma变体。tdma系统可实现诸如全球移动通信系统(global system for mobile communication，gsm)之类的无线电技术。ofdma系统可实现诸如超移动宽带(ultra mobile broadband，umb)、演进型utra(evolution-utra，e-utra)、ieee 802.11(wi-fi)、ieee 802.16(wimax)、ieee 802.20、flash-ofdm等无线电技术。utra和e-utra是通用移动电信系统(universal mobile telecommunications system，umts)的部分。lte和更高级的lte(如lte-a)是使用e-utra的新umts版本。utra、e-utra、umts、lte、lte-a以及gsm在来自名为“第三代伙伴项目”(3rd generation partnership project，3gpp)的组织的文献中描述。cdma2000和umb在来自名为“第三代伙伴项目2”(3gpp2)的组织的文献中描述。本文所描述的技术既可用于以上提及的系统和无线电技术，也可用于其他系统和无线电技术。
145.参见图2，本发明实施例提供一种upf配置的方法，该方法的执行主体为upf，具体步骤包括：步骤201。
146.步骤201：配置或重新配置发送端或接收端所对应的vlan的vlan信息和/或发送端或接收端所传输的数据帧对应的traffic class信息。
147.发送端可以包括：ue或es，接收端包括：目标ue或目标es。
148.可以理解的是，配置发送端或接收端所对应的vlan的vlan信息和/或发送端或接收端所传输的数据帧对应的traffic class信息中的“配置”相当于在upf本地预配置vlan信息和/或traffic class信息。
149.比如，通过oam在upf上预配置vlan信息和/或traffic class信息。
150.在一些实施方式中，在步骤201中，可以包括：接收第一信息；根据所述第一信息，配置或重新配置发送端或接收端所对应的vlan的vlan信息和/或发送端或接收端所传输的数据帧对应的traffic class信息。
151.比如，从smf接收n4会话修改请求(相当于第一信息)，所述n4会话修改请求指示重新配置vlan信息和/或traffic class信息。
152.又比如，从af或cnc接收该第一信息，即upf基于从af或cnc接收的第一信息配置vlan信息和/或traffic class信息。
153.可选地，第一信息包括但不限于以下一项或多项：
154.(1)每个端口对应的vlan信息(比如vlan id)；
155.端口是指upf的物理端口。
156.(2)端口数量；
157.(3)bridge最大支持的vlan数量；
158.(4)在vlan-aware模式下配置在bridge端口的输出数据帧是带vlan信息还是不带vlan信息；
159.(5)每个端口支持的traffic class信息。
160.可以理解的是，通过oam在upf上预配置上述(1)～(5)中的一项或多项。
161.在一些实施方式中，在步骤201之后，所述方法还包括：向所述smf发送配置或重新配置的所述vlan信息和/或traffic class信息。
162.比如，在预配置的vlan信息和/或traffic class信息之后，upf可以向smf发送n4关联建立响应信息(n4 association setup response)，携带配置的所述vlan信息和/或traffic class信息，参见图6。
163.又比如，在预配置的vlan信息和/或traffic class信息之后，upf通过n4上报(n4 report)信息向smf发送vlan信息和/或traffic class信息，参见图7。
164.在本发明实施例，通过对upf配置发送端或接收端所对应vlan的vlan信息和/或发送端或接收端所传输的数据帧对应的traffic class信息，避免upf无法转发数据帧。
165.参见图3，本发明实施例提供一种upf配置的方法，该方法的执行主体为smf，包括：步骤301和步骤302。
166.步骤301：确定对upf重新配置；
167.比如，当前选择的upf无法支持ue或es所传输的数据帧对应的vlan信息和/或traffic class，则确定对该upf重新配置。
168.步骤302：通知所述upf重新配置发送端或接收端所对应vlan的vlan信息和/或发送端或接收端所传输的数据帧对应的traffic class信息。
169.比如，smf向upf发送n4会话修改请求，通知所述upf重新配置vlan信息和/或traffic class信息。
170.进一步地，smf向upf发送n4会话修改响应。
171.在一些实施方式中，在步骤301中，可以根据upf上报的信息(比如n4上报的信息，或者称为以太网上下文(ethernet context))，确定对upf重新配置。
172.可选地，upf上报的信息包括以下一项或多项：
173.(1)发送端(比如ue或es)的地址；
class信息。
201.在一些实施方式中，所述方法还包括：
202.从所述upf接收更新的vlan信息和/或traffic class信息。
203.在本发明实施例，smf选择支持发送端(比如ue或es)或接收端(比如目标ue或目标es)所传输的数据帧对应的vlan信息和/或traffic class信息的upf，避免upf无法转发数据帧。
204.参见图5，本发明实施例还提供一种upf选择的方法，该方法的执行主体为smf，包括：步骤501和步骤502。
205.步骤501：接收第三信息，所述第三信息包括以下一项或多项：upf上报的信息、cnc发送的信息、发送端发起pdu会话修改时上报的信息；
206.步骤502：根据所述第三信息，确定重新选择upf。
207.比如，smf重新选择一upf，该upf支持发送端(比如ue或es)或接收端(比如目标ue或目标es)所传输的数据帧对应的vlan信息和/或traffic class信息。
208.在一些实施方式中，所述upf上报的信息包括以下一项或多项：
209.(1)发送端(比如ue或es)的地址；
210.(2)发送端(比如ue或es)对应vlan的vlan信息；
211.(3)发送端(比如ue或es)发送的数据帧对应的traffic class；
212.(4)接收端(目标ue或目标es)对应vlan的vlan信息。
213.在一些实施方式中，所述发送端向cnc发送的信息包括以下一项或多项：
214.(1)接收端(目标ue或目标es)的地址；
215.(2)发送端(比如ue或es)对应vlan的vlan信息；
216.(3)发送端(比如ue或es)发送的数据帧对应的traffic class。
217.在一些实施方式中，所述ue发起pdu会话修改时上报的信息包括以下一项或多项：
218.(1)接收端(目标ue或目标es)对应vlan的vlan信息；
219.(2)接收端(比如目标ue或目标es)接收数据帧对应的traffic class信息。
220.在本发明实施例，smf重新选择支持发送端(比如ue或es)或接收端(比如目标ue或目标es)所对应的vlan的vlan信息和/或发送端或接收端传输的数据帧对应traffic class信息的upf，避免upf无法转发数据帧。
221.实施例一
222.本实施例介绍的是对upf配置vlan信息与traffic class信息，通过n4接口向smf上报配置信息，在pdu会话建立过程中选择适合的upf。
223.(一)信息配置。
224.1)对upf(nw-tt)的物理端口配置静态vlan信息(例如，通过oam配置)，包括每个端口对应的虚拟局域网标识(vlan id，vid)，端口数量，bridge最大支持的vlan数量，在vlan-aware模式下配置在bridge端口的输出数据帧是带vlan id还是不带vlan id，以及其他vlan信息。
225.对于vlan-aware模式，需要把接收数据包的源mac地址，vlan id以及端口号记录到mac-vid表中(如表1)。对于vlan-unaware模式，只记录接收数据包的源mac地址和端口号。
226.表1
227.端口(port)mac地址vlan id(vid)1a12b23c24d1，2，3
228.此外，配置每个端口支持的traffic class信息。
229.2)upf将上述1)中的配置信息通过n4关联建立过程上报给smf，参见图6。
230.1、smf向upf发送关联建立请求信息。
231.2、upf向smf回复关联建立响应信息，关联建立响应信息中包含1)中的配置信息。
232.在其他实施方式中，当upf确认配置信息需要上报时，upf也可以将上述1)中的配置信息通过n4上报过程上报给smf，参见图7。
233.1、upf向smf发送n4上报(n4 report)信息，n4上报信息中包含1)中的配置信息。
234.2、smf向upf回复确认信息(n4 report ack)。
235.(二)upf选择
236.参见图8，upf选择的流程如下：
237.步骤1：ue发起pdu会话建立。
238.在pdu会话建立请求信息中包含ds-tt以太网端口的mac地址。如果ue从所连接的es获得其最新的vid，可能与其通信目标es的vid，以及traffic class列表，则将信息包含在协议配置选项(protocol configuration options，pco)中发送。
239.步骤2：amf执行smf选择。
240.步骤3：amf向smf发送nsmf_pdusession_createsmcontext request信息，请求建立支持pdu会话的amf-smf关联。
241.步骤4：smf调用nudm_sdm_get操作向udm请求获取签约的vlan(vid)和traffic class。
242.步骤5：smf向amf回复nsmf_pdusession_createsmcontext response信息，已完成amf-smf关联建立。
243.步骤6：如果可用的vlan和traffic class信息仅在smf进行本地配置(smf没有通过步骤4获得相应的签约信息)，则smf执行pdu会话的secondary authentication/authorization，通过此过程从dn-aaa服务器获得对此pdu会话允许的vid列表。
244.步骤7：smf基于本地保存的vlan信息和traffic class信息(由upf上报)，以及步骤4获得的签约vlan和traffic class信息，或步骤6获得的允许的vid列表，以及在步骤1中pco包含的信息(若有)，选择适合的upf。
245.步骤8：smf发起n4会话建立/修改过程，可选地，upf将更新的vlan和traffic class信息发送给smf。
246.步骤9：按现有标准技术完成pdu会话建立。
247.实施例二
248.本实施例介绍的是基于upf的n4上报的信息，smf对upf进行重新选择。
249.前置条件：已完成实施例一的(一)信息配置。
250.参见图9，upf重新选择的流程如下：
251.步骤1：源upf(source upf)向smf上报以太网上下文(ethernet context)，包括当前ue的mac地址，ue的及其通信目标的vlan tag(包含vid)，traffic class(traffic class可以三层数据帧帧头获得，也通过数据帧(以太帧)帧头的priority字段中的值映射得出)。如果ethernet context改变，upf需要再次上报。
252.步骤2：smf向源upf回复上报确认。
253.步骤3：smf决定需要改变psa upf，并选择新的目标psa upf。这个决定被触发，例如，基于ethernet context信息，当前选择的upf无法支持ue使用的vid和/或traffic class。
254.步骤4：smf向目标upf(target upf)发送n4会话建立请求(n4 session establishment request)，并接收目标upf回复的n4会话建立响应(n4 session establishment response)。
255.步骤5：执行可能的ran切换或不切换的相关操作。
256.步骤6：smf向目标upf发送n4会话修改请求(n4 session modification request)，请求信息中包含ethernet context(例如，mac地址与vlan tag)。smf接收目标upf回复的n4会话修改响应(n4 session modification response)。
257.步骤7：可选地，目标upf可以通过各种机制辅助更新dn中以太网交换机的以太网转发表，这些机制的使用是dn特有的，这里不做描述。
258.步骤8：smf向源upf发送n4 session release request，并接收源upf回复的响应。
259.实施例三
260.本实施例介绍的是基于upf的n4上报的信息，smf触发upf重新配置vlan和/或traffic class信息。
261.前置条件：已完成实施例一的(一)信息配置。
262.参见图10，upf重新配置的流程如下：
263.步骤1：源upf向smf上报ethernet context，包括当前ue的mac地址，ue的及其通信目标es的vlan tag(包含vid)，traffic class(traffic class可以三层数据帧帧头获得，也通过数据帧(以太帧)帧头的priotry字段中的值映射得出。)。如果ethernet context改变，upf需要再次上报。
264.步骤2：smf向upf回复上报确认。
265.步骤3：smf根据ethernet context确定upf需要重新配置。则向upf发送n4会话修改请求触发upf重新配置vlan和traffic class信息(例如，支持mvrp(multiple vlan registration protocol，多vlan注册协议)的vlan自动配置功能)。
266.步骤4：smf向upf发送n4会话修改，指示upf重新配置。
267.步骤5：upf重新配置vlan和traffic class信息(例如，upf支持mvrp的vlan自动配置功能)。
268.步骤6：upf回复n4会话修改响应。
269.实施例四
270.本实施例介绍的是通过向cnc发送最新的vlan和traffic class信息，由cnc提供配置信息(traffic forwarding information)，基于配置信息进行upf重新选择或重新配
置。
271.参见图11，upf重新选择或重新配置的流程如下：
272.步骤1：可选地，对于中心化架构，end station 1(es1)发送tsn服务请求信息到cuc，信息中包含目标es地址(列表)，es对应的vlan(vid)，需要支持traffic class(列表)，以及目标es的vid(列表)。cuc将与cnc进行协商，cnc基于请求信息得到traffic forwarding information(包含对于tsn stream的vid与目标mac地址)，cnc将traffic forwarding information与traffic class发送给tsn af。
273.步骤2：可选地，ue(ds-tt)与upf(nw-tt)将vlan与traffic class信息(包括实施例一中(一)的配置信息与ue侧的vid与traffic class)通过5gs bridge信息上报过程，由af上报到cnc。
274.步骤3：基于步骤1或步骤2提供的信息，af通过npcf_policyauthorization_create request或npcf_policyauthorization_update request服务操作，或创建af请求，调用nnef_trafficinfluence_create服务操作并通过nef，udr，将traffic forwarding information与traffic class发送给pcf，并且可能将实施例一中(一)的信息发送给pcf。
275.步骤4：pcf调用npcf_smpolicycontrol_updatenotify服务操作，将更新的pcc规则(包含vid与traffic class信息)发送至smf。
276.步骤5-步骤6：smf根据pcc信息，执行以下其中一种操作：
277.(1)重新选择upf，重新配置用户面(步骤5)。
278.(2)向upf发送n4会话修改请求触发upf重新配置(例如，upf支持mvrp的vlan自动配置功能)(步骤6a、6b和6c)。
279.实施例五
280.本实施例介绍的是ue发起pdu会话修改，进行upf重新选择或重新配置。
281.参见图12，upf重新选择或重新配置的流程如下：
282.步骤1：ue发起pdu会话修改请求。例如，ue不再使用原来的vlan/traffic class。ue将与其连接的es的最新的vid，可能与其通信目标es的vid(若有)，以及traffic class列表，则将信息包含在pco中发送。
283.步骤2：amf调用nsmf_pdusession_updatesmcontext操作，将信息发送到smf。
284.步骤3-4：smf根据接收的信息，确定需要重新选择或配置upf，执行以下其中一种操作：
285.(1)重新选择upf，重新配置用户面(步骤3)。
286.(2)向upf发送n4会话修改请求触发upf重新配置(例如，支持mvrp的vlan自动配置功能)(步骤4a、步骤4b和步骤4c)。
287.参见图13，本发明实施例还提供一种upf，该upf1300包括：
288.配置模块1301，用于配置或重新配置发送端(比如ue或es)或接收端(比如目标ue或目标es)所传输的数据帧对应的vlan信息和/或trafficclass信息。
289.在一些实施方式中，upf1300还包括：
290.第一接收模块，用于接收第一信息；配置模块1301进一步用于：根据所述第一信息，配置或重新配置发送端或接收端所对应vlan的vlan信息和/或发送端或接收端所传输的数据帧对应的traffic class信息。
291.在一些实施方式中，第一接收模块进一步用于：从af或cnc接收所述第一信息，或；从smf接收n4会话修改请求，所述n4会话修改请求指示重新配置vlan信息和/或traffic class信息。
292.在一些实施方式中，upf还包括：
293.第一发送模块，用于向所述smf发送所述vlan信息和/或traffic class信息。
294.可选地，第一发送模块进一步用于：通过n4关联建立响应信息向所述smf发送所述vlan信息和/或traffic class信息；或者，通过n4上报信息向所述smf发送所述vlan信息和/或traffic class信息。
295.本发明实施例提供的upf，可以执行上述图2所示方法实施例，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。
296.参见图14，本发明实施例还提供一种upf，该upf1400包括：第一收发机1401和第一处理器1402；
297.所述第一收发机1401在所述第一处理器1402的控制下发送和接收数据；
298.所述第一处理器1402读取存储器中的程序执行以下操作：配置或重新配置发送端(比如ue或es)或接收端(比如目标ue或目标es)所传输的数据帧对应的vlan信息和/或traffic class信息。
299.在一些实施方式中，所述第一处理器1402读取存储器中的程序执行以下操作：从af或cnc接收所述第一信息；或者，从smf接收n4会话修改请求，所述n4会话修改请求指示重新配置vlan信息和/或traffic class信息。
300.在一些实施方式中，所述第一处理器1402读取存储器中的程序执行以下操作：向所述smf发送所述vlan信息和/或traffic class信息。
301.在一些实施方式中，所述第一处理器1402读取存储器中的程序执行以下操作：通过n4关联建立响应信息向所述smf发送所述vlan信息和/或trafficclass信息；或者，通过n4上报信息向所述smf发送所述vlan信息和/或traffic class信息。
302.本发明实施例提供的upf，可以执行上述图2所示方法实施例，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。
303.参见图15，本发明实施例还提供一种smf，该smf1500包括：
304.第一确定模块1501，用于确定对upf重新配置；
305.通知模块1502，用于通知所述upf重新配置发送端(比如ue或es)或接收端(比如目标ue或目标es)所传输的数据帧对应的vlan信息和/或traffic class信息。
306.在一些实施方式中，第一确定模块1501进一步用于：根据所述upf上报的信息，确定对upf重新配置。
307.可选地，所述upf上报的信息包括以下一项或多项：
308.(1)发送端(比如ue或es)的地址；
309.(2)发送端(比如ue或es)对应vlan的vlan信息；
310.(3)所述发送端(比如ue或es)发送的数据帧对应的traffic class；
311.(4)接收端(比如目标ue或目标es)对应vlan的vlan信息。
312.在一些实施方式中，第一确定模块1501进一步用于：根据cnc功能发送的信息，确定对upf重新配置。
313.可选地，所述cnc发送的信息包括以下一项或多项：
314.(1)接收端(比如目标ue或目标es)的地址；
315.(2)所述接收端对应vlan的vlan信息；
316.(3)发送端(比如ue或es)对应vlan的vlan信息，所述ue为发送端；
317.(4)所述发送端(比如ue或es)发送的数据帧对应的traffic class。
318.在一些实施方式中，第一确定模块1501进一步用于：根据ue发起pdu会话修改时上报的信息，确定对upf重新配置。
319.可选地，所述发送端(比如ue或es)发起pdu会话修改时上报的信息包括以下一项或多项：
320.(1)接收端(比如目标ue或目标es)对应vlan的vlan信息；
321.(2)所述接收端接收数据帧对应的traffic class信息。
322.本发明实施例提供的smf，可以执行上述图3所示方法实施例，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。
323.参见图16，本发明实施例还提供一种smf，该smf1600包括：第二收发机1601和第二处理器1602；
324.所述第二收发机1601在所述第二处理器1602的控制下发送和接收数据；
325.所述第二处理器1602读取存储器中的程序执行以下操作：确定对upf重新配置；通知所述upf重新配置发送端(比如ue或es)或接收端(比如目标ue或目标es)所传输的数据帧对应的vlan信息和/或traffic class信息。
326.在一些实施方式中，所述第二处理器1602读取存储器中的程序执行以下操作：根据所述upf上报的信息，确定对upf重新配置。
327.可选地，所述upf上报的信息包括以下一项或多项：
328.(1)发送端(比如ue或es)的地址；
329.(2)发送端(比如ue或es)对应vlan的vlan信息；
330.(3)所述发送端(比如ue或es)发送的数据帧对应的traffic class；
331.(4)接收端(比如目标ue或目标es)对应vlan的vlan信息。
332.在一些实施方式中，所述第二处理器1602读取存储器中的程序执行以下操作：根据cnc功能发送的信息，确定对upf重新配置。
333.可选地，所述cnc发送的信息包括以下一项或多项：
334.(1)接收端(比如目标ue或目标es)的地址；
335.(2)所述接收端对应vlan的vlan信息；
336.(3)发送端(比如ue或es)对应vlan的vlan信息，所述ue为发送端；
337.(4)所述发送端(比如ue或es)发送的数据帧对应的traffic class。
338.在一些实施方式中，所述第二处理器1602读取存储器中的程序执行以下操作：根据发送端(比如ue或es)发起pdu会话修改时上报的信息，确定对upf重新配置。
339.可选地，所述发送端(比如ue或es)发起pdu会话修改时上报的信息包括以下一项或多项：
340.(1)接收端(比如目标ue或目标es)对应vlan的vlan信息；
341.(2)所述接收端接收数据帧对应的traffic class信息。
342.本发明实施例提供的smf，可以执行上述图3所示方法实施例，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。
343.参见图17，本发明实施例还提供一种smf，该smf1700包括：
344.获取模块1701，用于获取发送端(比如ue或es)或接收端(比如目标ue或目标es)所传输的数据帧对应的vlan信息和/或traffic class信息；
345.选择模块1702，用于根据所述vlan信息和/或traffic class信息，选择upf。
346.在一些实施方式中，获取模块1701进一步用于：
347.通过所述smf本地获取发送端(比如ue或es)或接收端(比如目标ue或目标es)所传输的数据帧对应的vlan信息和/或traffic class信息；
348.或者，
349.通过签约信息获取发送端(比如ue或es)或接收端(比如目标ue或目标es)所传输的数据帧对应的vlan信息和/或traffic class信息；
350.或者，
351.通过pdu会话认证/授权流程获取pdu会话允许的vlan信息；
352.或者，
353.通过pdu会话建立请求获取发送端(比如ue或es)或接收端(比如目标ue或目标es)所传输的数据帧对应的vlan信息和/或traffic class信息。
354.在一些实施方式中，所述pdu会话建立请求包括：协议配置选项，所述协议配置选项中包含：发送端(比如ue或es)和/或接收端(比如目标ue或目标es)所传输的数据帧对应的vlan信息和/或traffic class信息。
355.在一些实施方式中，smf1700还包括：
356.第二接收模块，用于从所述upf接收vlan信息和/或traffic class信息，并保存在所述smf本地。
357.本发明实施例提供的smf，可以执行上述图4所示方法实施例，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。
358.参见图18，本发明实施例还提供一种smf，该smf1800包括：第三收发机1801和第三处理器1802；
359.所述第三收发机1801在所述第三处理器1802的控制下发送和接收数据；
360.所述第三处理器1802读取存储器中的程序执行以下操作：获取发送端(比如ue或es)或接收端(比如目标ue或目标es)所传输的数据帧对应的vlan信息和/或traffic class信息；根据所述vlan信息和/或traffic class信息，选择upf。
361.在一些实施方式中，所述第三处理器1802读取存储器中的程序执行以下操作：
362.通过所述smf本地获取发送端(比如ue或es)或接收端(比如目标ue或目标es)所传输的数据帧对应的vlan信息和/或traffic class信息；
363.或者，
364.通过签约信息获取发送端(比如ue或es)或接收端(比如目标ue或目标es)所传输的数据帧对应的vlan信息和/或traffic class信息；
365.或者，
366.通过pdu会话认证/授权流程获取pdu会话允许的vlan信息；
367.或者，
368.通过pdu会话建立请求获取发送端(比如ue或es)或接收端(比如目标ue或目标es)所传输的数据帧对应的vlan信息和/或traffic class信息。
369.在一些实施方式中，所述pdu会话建立请求包括：协议配置选项，所述协议配置选项中包含：发送端(比如ue或es)和/或接收端(比如目标ue或目标es)所传输的数据帧对应的vlan信息和/或traffic class信息。
370.在一些实施方式中，所述第三处理器1802读取存储器中的程序执行以下操作：从所述upf接收vlan信息和/或traffic class信息，并保存在所述smf本地。
371.本发明实施例提供的smf，可以执行上述图4所示方法实施例，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。
372.参见图19，本发明实施例还提供一种smf，该smf1900包括：
373.第三接收模块1901，用于接收第三信息，所述第三信息包括以下一项或多项：upf上报的信息、cnc发送的信息、发送端(比如ue或es)发起pdu会话修改时上报的信息；
374.第二确定模块1902，用于根据所述第三信息，确定重新选择upf。
375.可选地，所述upf上报的信息包括以下一项或多项：
376.(1)发送端(比如ue或es)的地址；
377.(2)所述发送端(比如ue或es)对应vlan的vlan信息；
378.(3)所述发送端(比如ue或es)发送的数据帧对应的traffic class；
379.(4)接收端(目标ue或目标es)对应vlan的vlan信息。
380.可选地，所述cnc发送的信息包括以下一项或多项：
381.(1)接收端(目标ue或目标es)的地址；
382.(2)发送端(比如ue或es)对应vlan的vlan信息；
383.(3)所述发送端(比如ue或es)发送的数据帧对应的traffic class。
384.可选地，所述发送端(比如ue或es)发起pdu会话修改时上报的信息包括以下一项或多项：
385.(1)接收端(目标ue或目标es)对应vlan的vlan信息；
386.(2)所述接收端接收数据帧对应的traffic class信息。
387.本发明实施例提供的smf，可以执行上述图5所示方法实施例，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。
388.参见图20，本发明实施例还提供一种smf，该smf2000包括：第四收发机2001和第四处理器2002；
389.所述第四收发机2001在所述第四处理器2002的控制下发送和接收数据；
390.所述第四处理器2002读取存储器中的程序执行以下操作：接收第三信息，所述第三信息包括以下一项或多项：upf上报的信息、cnc发送的信息、发送端(比如ue或es)发起pdu会话修改时上报的信息；根据所述第三信息，确定重新选择upf。
391.可选地，所述upf上报的信息包括以下一项或多项：
392.(1)发送端(比如ue或es)的地址；
393.(2)所述发送端(比如ue或es)对应vlan的vlan信息；
394.(3)所述发送端(比如ue或es)发送的数据帧对应的traffic class；
395.(4)接收端(目标ue或目标es)对应vlan的vlan信息。
396.可选地，所述cnc发送的信息包括以下一项或多项：
397.(1)接收端(目标ue或目标es)的地址；
398.(2)发送端(比如ue或es)对应vlan的vlan信息；
399.(3)所述发送端(比如ue或es)发送的数据帧对应的traffic class。
400.可选地，所述发送端(比如ue或es)发起pdu会话修改时上报的信息包括以下一项或多项：
401.(1)接收端(目标ue或目标es)对应vlan的vlan信息；
402.(2)所述接收端接收数据帧对应的traffic class信息。
403.本发明实施例提供的smf，可以执行上述图5所示方法实施例，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。
404.请参阅图21，图21是本发明实施例应用的通信网元的结构图，如图21所示，通信网元2100包括：处理器2101、收发机2102、存储器2103和总线接口，其中：
405.在本发明的一个实施例中，通信设备2100还包括：存储在存储器上2103并可在处理器2101上运行的程序，程序被处理器2001执行时实现图2～图5所示实施例中的步骤。
406.在图21中，总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥，具体由处理器2101代表的一个或多个处理器和存储器2103代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机2102可以是多个元件，即包括发送机和接收机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元，可以理解的是，收发机2102为可选部件。
407.处理器2101负责管理总线架构和通常的处理，存储器2103可以存储处理器2101在执行操作时所使用的数据。
408.本发明实施例提供的通信网元，可以执行上述图2～图5所示方法实施例，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。
409.结合本发明公开内容所描述的方法或者算法的步骤可以硬件的方式来实现，也可以是由处理器执行软件指令的方式来实现。软件指令可以由相应的软件模块组成，软件模块可以被存放于ram、闪存、rom、eprom、eeprom、寄存器、硬盘、移动硬盘、只读光盘或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于asic中。另外，该asic可以位于核心网接口设备中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于核心网接口设备中。
410.本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本发明所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者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。存储介质可以是通用或专用计算机能存取的任何可用介质。
411.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步
详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。
412.本领域内的技术人员应明白，本发明实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
413.本发明实施例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。
414.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。
415.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。
416.显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明实施例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。