基于VLAN配置的通信方法、UPF、UE及介质与流程

本发明涉及通信，尤其涉及一种基于vlan配置的通信方法、upf、ue及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、现有的5g(第五代移动通信技术，5th generation mobile communicationtechnology，简称5g)网络架构中，5g_lan(局域网，local area network)在3gpp(3rdgeneration partnership project，第三代合作伙伴计划)规范的基础上，可以支持多台upf(user plane function，用户面功能)之间通过n19信令接口建立传输通道，实现多台upf下的ue(用户设备，user equipment)之间的ethernet(以太网)层通信。

2、为了实现类似于传统sw(switch，交换机)的vlan(virtual local area network，虚拟局域网)的功能，5g lan引入了vn group(virtual network group，虚拟网络群组)的概念。划入到同一个ethernet类型的vng的终端用户相当于处于了同一层广播域内，支持根据目的mac(medium access control，介质访问控制)在广播域内转发数据。当dn(datanetwork，数据网络)侧接入的sw的端口设置为trunk(端口汇聚)时，n6信令报文中会携带vlan id(标签)，如果希望在vng内实现不同vlan id的报文隔离，就需要在5gc(5gcore，5g核心网)控制面添加相应的pdr(packet detection rule，包检测规则)对vlan字段进行识别，进而实现对携带不同vlan id的报文进行隔离处理。

3、通过在控制面添加规则，实现同一vng内携带不同vlan id的报文之间的隔离，会导致以下问题：控制面运维难度大；行业用户即使采购了某一vng的使用权限，也需要依赖运营商进行配置，尤其是当upf下沉到用户本地时，用户依然没有自主的配置权限；vng资源有限，当用户有更细的分组需求时，仅利用vng可能不足以满足用户的分组需求；在upf转发中不限制vlan，只按照vng转发，会导致upf转发的报文跨vlan扩散，有安全隐患也会浪费带宽。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，提供一种基于vlan配置的通信方法、upf、ue及计算机可读存储介质，以解决现有技术通过在控制面添加规则，实现不同vlan报文之间的隔离，导致控制面运维难度大、配置权限没有下沉到用户本地、不能完全满足用户分组需求和报文可能跨vlan扩散的问题。

2、第一方面，本发明提供一种基于vlan配置的通信方法，应用于upf，所述方法包括：

3、根据pdu会话建立信令为ue建立pdu会话，并将在upf本地为ue设置的vlan配置信息关联到pdu会话中，其中：pdu会话建立信令由核心网根据来自ue的接入请求向upf发送；

4、为来自ue的上行报文/指向ue的下行报文匹配pdu会话，并对上行/下行报文根据pdu会话中关联的vlan配置信息进行处理，且根据pdu会话转发处理后的上行/下行报文；

5、其中：vlan是虚拟局域网，upf是用户面功能，pdu是协议数据单元，ue是用户设备。

6、可选地，将本地为ue设置的vlan配置信息关联到pdu会话中，具体包括：

7、获取pdu会话建立信令中携带的ue的imsi信息；

8、根据imsi信息检索upf本地vlan配置管理表；

9、将检索到的与imsi信息对应的vlan配置信息关联到pdu会话中；

10、其中：imsi是国际移动用户识别码。

11、可选地，与imsi信息对应的vlan配置信息包括：默认vlan id、去标签vlan id和ue支持的一个或多个一般vlan id；

12、upf本地vlan配置管理表中还包括：与imsi信息对应的是否需要通知ue配置vlanid的信息；

13、其中：vlan id是虚拟局域网标签。

14、可选地，将检索到的与imsi信息对应的vlan配置信息关联到pdu会话中之后，所述方法还包括：

15、根据与imsi信息对应的是否需要通知ue配置vlan id的信息向ue发送通知报文，通知报文中携带vlan配置信息中的vlan id，以使：ue根据通知报文在ue本地完成vlan id配置。

16、可选地，对上行/下行报文根据pdu会话中关联的vlan配置信息进行处理，具体包括：

17、如果pdu会话中关联了vlan配置信息，则判断上行/下行报文中是否携带了vlanid；

18、如果没有携带，根据关联的vlan配置信息为上行/下行报文添加vlan id；

19、如果有携带，将携带的vlan id与关联的vlan配置信息一致的上行/下行报文保留，不一致的舍弃。

20、可选地，根据pdu会话转发处理后的上行/下行报文，具体包括：

21、根据添加了vlan id的上行/下行报文或保留的上行/下行报文中的目的mac、vlanid查询pdu会话邻居表；

22、根据邻居表的端口转发添加了vlan id的上行/下行报文或保留的上行/下行报文；

23、其中：mac是媒体存取控制位址。

24、第二方面，本发明提供一种基于vlan配置的通信方法，应用于ue，所述方法包括：

25、向核心网发送接入请求，以使：核心网根据接入请求向upf发送pdu会话建立信令，upf根据pdu会话建立信令为ue建立pdu会话，并将在upf本地为ue设置的vlan配置信息关联到pdu会话中；

26、向upf发送上行报文/接收来自upf的下行报文，其中：上行/下行报文由upf匹配pdu会话，并根据pdu会话中关联的vlan配置信息进行处理，且根据pdu会话转发；

27、其中：vlan是虚拟局域网，ue是用户设备，upf是用户面功能，pdu是协议数据单元。

28、可选地，向核心网发送接入请求，具体包括：

29、向核心网发送携带ue的imsi信息的接入请求，以使：核心网根据接入请求向upf发送携带ue的imsi信息的pdu会话建立信令，upf获取pdu会话建立信令中携带的ue的imsi信息，并根据imsi信息检索upf本地vlan配置管理表，将检索到的与imsi信息对应的vlan配置信息关联到pdu会话中；

30、其中：imsi是国际移动用户识别码。

31、可选地，向核心网发送接入请求之后，所述方法还包括：

32、接收来自upf的携带了vlan配置信息中的vlan id的通知报文，其中：通知报文由upf根据upf本地vlan配置管理表中与imsi信息对应的是否需要通知ue配置vlan id的信息发送；

33、根据通知报文在ue本地完成vlan id配置，包括配置默认vlan id、去标签vlan id和ue支持的一个或多个一般vlan id；

34、其中：vlan id是虚拟局域网标签。

35、可选地，向upf发送上行报文/接收来自upf的下行报文，具体包括：

36、根据在ue本地完成的vlan id配置，向upf发送携带有vlan id的上行报文；或者，

37、接收来自upf的携带的vlan id与在ue本地配置的vlan id一致的下行报文。

38、第三方面，本发明提供一种upf，所述upf包括：

39、会话建立模块，用于根据pdu会话建立信令为ue建立pdu会话，并将在upf本地为ue设置的vlan配置信息关联到pdu会话中，其中：pdu会话建立信令由核心网根据来自ue的接入请求向upf发送；

40、会话进行模块，与会话建立模块连接，用于为来自ue的上行报文/指向ue的下行报文匹配pdu会话，并对上行/下行报文根据pdu会话中关联的vlan配置信息进行处理，且根据pdu会话转发处理后的上行/下行报文；

41、其中：upf是用户面功能，pdu是协议数据单元，ue是用户设备，vlan是虚拟局域网。

42、第四方面，本发明提供一种ue，所述ue包括：

43、请求模块，用于向核心网发送接入请求，以使：核心网根据接入请求向upf发送pdu会话建立信令，upf根据pdu会话建立信令为ue建立pdu会话，并将在upf本地为ue设置的vlan配置信息关联到pdu会话中；

44、报文模块，与请求模块连接，用于向upf发送上行报文/接收来自upf的下行报文，其中：上行/下行报文由upf匹配pdu会话，并根据pdu会话中关联的vlan配置信息进行处理，且根据pdu会话转发；

45、其中：ue是用户设备，pdu是协议数据单元，upf是用户面功能，vlan是虚拟局域网。

46、第五方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器运行时，实现如上所述的基于vlan配置的通信方法。

47、本发明提供一种基于vlan配置的通信方法、upf、ue及计算机可读存储介质，首先由upf在为ue建立pdu会话的过程中，将用户在upf本地配置的vlan信息关联到pdu会话中，进而在upf通过pdu会话转发ue的报文时，根据关联的vlan信息控制报文的转发过程，实现基于vlan配置的用户通信，从而不需要在控制面添加规则来实现不同vlan报文之间的隔离，降低控制面运维难度，可在upf上为用户开放自主配置权限，满足用户更多的分组需求，且不会导致upf转发的报文跨vlan扩散，提高通信安全，节约网络带宽。