一种网络通信方法及相关设备技术

本申请涉及通信领域，具体涉及一种网络通信方法及相关设备。该方法中，接入网设备接收UE发送的数据包，数据包的ID头包括UEID和ASID；接入网设备获取ASID对应业务流模式信息；接入网设备根据接入网设备获取的ID路由表内与ASID相匹配的路由条目转发数据包；当业务流模式信息指示存在下行数据传输时，接入网设备创建或更新UE的临时上下文，临时上下文包括UEID和小区的信息。本申请实施例中，数据包格式以及相应的处理使得UE发送数据包之前无需与网络进行信令交互，此外，仅需在接入网设备上保存临时上下文，并且多个UE的数据包采用相同ID路由转发表转发，无需在接入网设备上保存大量的上下文，从而从信令开销以及网络存储两方面降低网络资源的利用。

A Network Communication Method and Related Equipment

The application relates to the field of communication, in particular to a network communication method and related equipment. In this method, the access network device receives the data packet sent by UE, and the ID header of the data packet includes UEID and ASID; the access network device obtains the ASID corresponding traffic flow mode information; the access network device forwards the data packet according to the route entries matching the ASID in the ID routing table acquired by the access network device; and when the traffic flow mode information indicates the existence of downlink data transmission, the access network device creates or updates the data. The temporary context of the UE, which includes the UEID and cell information. In the embodiment of this application, the data packet format and corresponding processing make the UE need not communicate with the network before sending the data packet. In addition, only the temporary context is saved on the access network device, and the packets of multiple UEs are forwarded by the same ID routing forwarding table, and there is no need to save a large number of contexts on the access network device, thus the signaling overhead and network storage are both sides. To reduce the use of network resources.

【技术实现步骤摘要】
一种网络通信方法及相关设备
本申请涉及通信领域，具体涉及一种网络通信方法及相关设备。
技术介绍
目前的长期演进(LongTermEvolution，简称LTE)网络架构中是针对移动宽带(MobileBrondband，简称MBB)，主要面向语音通话，上网等数据量比较大的业务，在这种架构中，当用户设备(UserEquipment，简称UE)attach(附着)以后，网络设备通过复杂信令交互建立承载，并在网络设备中维护上下文为UE提供服务，如移动性管理(EPSMobilityManagement，简称EMM)，会话管理(EPSSessionManagement，简称ESM)上下文以及隧道信息等，在UEdetach(断开)之前一直保持在网络设备中。这些上下文需要消耗大量的资源(如e.g.信令资源，存储资源)进行维护，增加了网络设备扩容的成本。在此LTE等网络架构下，针对物联网(InternetofThings，简称IoT)业务时，会由于IoT业务的特点终端连接数量巨大，单次传输业务量小而面临系统开销大，资源利用率低的问题，具体表现为：信令复杂；从设备入网到开始数据传输大概需要20～30条信令交互过程；网络需要维护大量用于传输的上下文；网络中要为每个设备提供大概100k～200k的上下文存储；上下文的维护过程也需要信令交互。虽然通过一些技术在已有网络架构基础上做了适当优化，在根本上仍然遵循已有网络架构的数据传输模式，即需要信令交互，维护上下文，优化程度很有限，现有蜂窝网络为每个IoT终端传输IoT业务时都需要相应的网络信令交互并为该终端维护单独网络上下文，这会因为IoT业务的传输特点而使得网络传输IoT业务时效率低，该效率即相对于所传输的用户数据产生的网络资源开销量。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种网络通信方法及相关设备来解决目前的网络架构在执行IoT业务时网络传输IoT业务时效率低的问题。本申请实施例第一方面提供一种网络通信方法，该方法应用于第五代移动通信技术(5thGeneration，简称5G)网络，该方法中，接入网设备会接收到UE发送的数据包，并且该数据包种包含有标识该UE的用户设备标识(UEidentification，简称UEID)以及标识应用服务器(ApplicationServer，简称AS)的应用服务器标识(ApplicationServeridentification，简称ASID)，接着，接入网设备还会获取数据包种的ASID对应的业务流模式信息；此外，接入网设备还会根据获取到的标识(identification，简称ID)路由表去匹配该ASID，若发现与ASID匹配的路由条目则按照该路由条目转发数据包；最后，当发现业务流模式信息中指示由下行数据传输时，接入网设备还会保存或者创建UE的临时上下文，该临时上下文中包括UEID以及UE发送所述数据包时所使用的小区的信息，该小区的信息能使得接入网设备接收的下行数据时能确保转发到相应的UE。可以看出，采用这种数据包格式以及相应的处理使得UE发送数据包之前无需与网络进行信令交互并建立会话，此外，仅需在接入网设备上临时存储接入到该接入网设备的UE的临时上下文，而不需要根据为每个UE或者是接入网设备或者是用户面网关存储上下文来维持网络中的转发路径，并且多个UE的数据包采用相同ID路由转发表进行转发，从而从信令开销以及网络存储两方面降低网络资源的利用。在一些实施例中，UEID和ASID均为所述UEID对应的UE在连接到网络之前已获取的ID，从而使得UE在发送数据包时能够用该UEID和ASID。不论是该UEID还是ASID，均为UE连接到5G网络之前就已获取的ID，其获取方式可以是出厂配置或者通过激活设备的方式获取。在一些实施例中，ID路由表的来源有两种方式，一种是ID路由表为预先存储在所述接入网设备上的路由表；第二种是ID路由表为所述接入网设备根据控制面网元下发的ASID以及与所述下发的ASID对应的用户面网关信息生成的路由表。两种方式均可以达到接入网设备能够及时获取该ID路由表的目的。在一些实施例中，在上行数据的数据包中的ASID对应的业务流指示信息指示了存在下行数据传输时，接入网设备会接收到下行数据的数据包，该数据包中包含该ASID。接入网设备接收到的下行数据的数据包是通过数据包内的ASID对应的AS下发的，该数据包先被发送至用户面网关，而用户面网关通过保存的临时上下文将该数据包发送至该接入网设备。随后接入网设备会获取该数据包的ID头中的UEID，并且根据UEID在接入网设备保存的临时上下文中查找对应的小区的信息，并将该下行数据的数据包发送至对应该小区的信息的小区中的UE，该UE即UEID对应的UE。在一些实施例中，ASID加UEID的标识方式有两种，一种是UEID在预设范围内唯一标识一个UE，且ASID也在预设范围内唯一标识一个AS，UE的标识与AS的标识则是相关的；该预设范围可以是在私网范围内，当然，该预设范围也可以是公网范围，例如全球范围内唯一标识，又例如在移动网络中唯一标识等；另一种是UEID在一个AS内标识一个UE，每一个UE在一个AS内是唯一的，而ASID仍旧是在预设范围内唯一标识一个AS，以ASID+UEID的方式在预设范围内唯一标识一个UE。在一些实施例中，接入网设备除了获取ASID对应的业务流指示信息之外，还会获取ASID对应的服务质量(QualityofService，QoS)信息，并按照该QoS信息处理该数据包，即按照QoS的流量以及拥塞控制等规则对数据包进行相应的处理。在一些实施例中，QoS信息和业务流模式信息的存储位置有两种，一种是QoS信息和业务流模式信息可以被包括在ASID内；第二种是QoS信息和业务流模式信息存储于接入网设备的ID路由表内。其中，当存储在ID路由表内时，该一个ASID分别与一个QoS信息和一个业务流模式信息相对应，从而使得接入网设备根据ASID即可获取到对应的QoS信息和业务流模式信息并执行相应的服务。在一些实施例中，按照存储位置的不同，其获取方式也有所不同，具体的，当存储在ID路由表内时，获取所述数据包的ASID对应的QoS信息和获取所述数据包的ASID对应的业务流模式信息的方式具体可以是，按照所述ASID在所述ID路由表中获取所述ASID对应的QoS信息和业务流模式信息；而当存储在ASID中时，获取所述数据包的ASID对应的QoS信息和获取所述数据包的ASID对应的业务流模式信息的方式则为：接入网设备从所述ASID内获取所述数据包的ASID对应的QoS信息和所述数据包的ASID对应的业务流模式信息。在一些实施例中，在接入网设备根据所述接入网设备获取的ID路由表内与所述ASID相匹配的路由条目转发数据包之前，还会对ID路由表内是否具有与ASID相匹配的路由条目进行判断，当接入网设备确定ID路由表内不具有与所述ASID相匹配的路由条目时，会向控制面网元发送第一请求消息，该用于从控制面网元获取与所述ASID对应的路由信息，并且该消息中携带有该ASID，接着接入网设备便会接收到控制面网元返回的第一响应消息，该第一响应消息中携带有所述ASID和对应的用户面网关的信息；接入网设备会根据第一响应消息本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种网络通信方法，其特征在于，包括：接入网设备接收用户设备UE发送的数据包，所述数据包的标识ID头包括用于标识UE的用户设备标识UEID和用于标识应用服务器AS的应用服务器标识ASID；所述接入网设备获取所述数据包的ASID对应业务流模式信息；所述接入网设备根据所述接入网设备获取的ID路由表内与所述ASID相匹配的路由条目转发所述数据包；当所述业务流模式信息指示存在下行数据传输时，所述接入网设备创建或更新所述UE的临时上下文，所述临时上下文包括所述UEID和所述UE发送所述数据包时所使用的小区的信息。

【技术特征摘要】
1.一种网络通信方法，其特征在于，包括：接入网设备接收用户设备UE发送的数据包，所述数据包的标识ID头包括用于标识UE的用户设备标识UEID和用于标识应用服务器AS的应用服务器标识ASID；所述接入网设备获取所述数据包的ASID对应业务流模式信息；所述接入网设备根据所述接入网设备获取的ID路由表内与所述ASID相匹配的路由条目转发所述数据包；当所述业务流模式信息指示存在下行数据传输时，所述接入网设备创建或更新所述UE的临时上下文，所述临时上下文包括所述UEID和所述UE发送所述数据包时所使用的小区的信息。2.根据权利要求1所述的网络通信方法，其特征在于，所述UEID和所述ASID均为所述UEID对应的UE在连接到网络之前已获取的ID。3.根据权利要求1所述的网络通信方法，其特征在于，所述ID路由表为预先存储在所述接入网设备上的路由表；或，所述ID路由表为所述接入网设备根据控制面网元下发的ASID以及与所述下发的ASID对应的用户面网关信息生成的路由表。4.根据权利要求1所述的网络通信方法，其特征在于，所述方法还包括：所述接入网设备接收所述数据包内的ASID对应的AS经用户面网关发送的下行数据，所述下行数据的数据包中携带有所述UEID；所述接入网设备根据所述UEID在所述临时上下文中对应的小区的信息，将所述下行数据发送至所述UE。5.根据权利要求1所述的网络通信方法，其特征在于，所述ASID用于在预设范围内唯一标识一个AS，所述UEID用于在一个AS内唯一标识一个UE，一个所述ASID加上一个所述UEID用于在预设范围内唯一标识一个UE；或，所述UEID用于在预设范围内唯一标识一个UE，所述ASID用于在预设范围内唯一标识一个AS。6.根据权利要求1至5中任一项所述的网络通信方法，其特征在于，所述方法还包括：所述接入网设备获取所述数据包的ASID对应的服务质量QoS信息；所述接入网设备根据所述QoS信息处理所述数据包。7.根据权利要求6所述的网络通信方法，其特征在于，所述ASID包括QoS信息和业务流模式信息；或，所述QoS信息和所述业务流模式信息存储于所述ID路由表内，所述ASID分别与所述QoS信息和所述业务流模式信息相对应。8.根据权利要求7所述的网络通信方法，其特征在于，当所述ASID包括QoS信息和业务流模式信息时，所述接入网设备获取所述数据包的ASID对应的QoS信息和获取所述数据包的ASID对应的业务流模式信息包括：所述接入网设备从所述ASID内获取所述数据包的ASID对应的QoS信息和所述数据包的ASID对应的业务流模式信息；或，当所述QoS信息和所述业务流模式信息存储于所述ID路由表内时，所述接入网设备获取所述数据包的ASID对应的QoS信息和获取所述数据包的ASID对应的业务流模式信息包括：所述接入网设备按照所述ASID在所述ID路由表中获取所述ASID对应的QoS信息和业务流模式信息。9.根据权利要求1至5中任一项所述的网络通信方法，其特征在于，在所述接入网设备根据所述接入网设备获取的ID路由表内与所述ASID相匹配的路由条目转发所述数据包之前，所述方法还包括：当所述接入网设备确定ID路由表内不具有与所述ASID相匹配的路由条目时，所述接入网设备向所述控制面网元发送第一请求消息，所述第一求消息中携带有所述ASID，所述第一请求消息用于从控制面网元获取与所述ASID对应的路由信息；所述接入网设备接收控制面网元返回的第一响应消息，所述第一响应消息中携带有所述ASID和对应的用户面网关的信息；所述接入网设备根据所述第一响应消息中携带的所述ASID和对应的用户面网关的信息生成所述ID路由表。10.根据权利要求9所述的网络通信方法，其特征在于，所述控制面网元包括接入控制以及移动性管理网元AMF、会话管理网元SMF和统一数据管理网元UDM，所述接入网设备向所述控制面网元发送第一请求消息包括：所述接入网设备向所述AMF发送第一请求消息，所述第一请求消息具体用于向AMF获取与所述ASID对应的所述路由信息；所述接入网设备接收控制面网元返回的第一响应消息包括：所述接入网设备接收AMF发送的第一响应消息，所述第一响应消息由所述AMF根据所述SMF返回的第二响应消息生成，所述第二响应消息中携带有所述ASID和对应的用户面网关的信息，所述第二响应消息由所述SMF根据所述UDM返回的第三响应消息生成，所述第三响应消息由所述UDM根据所述UDM内存储的应用服务器签约信息生成，所述第三响应消息包括应用服务器信息ASInfo和用于指示所述AS所在网络的网络名称的数据网络名称DNN，所述ASInfo中携带有所述AS的关联信息，所述关联信息用于在网络中确定所述AS；其中，所述第二响应消息用于所述SMF响应所述AMF向所述SMF发送的第二请求消息，所述第二请求消息由所述AMF根据所述第一请求消息生成并用于所述AMF向所述SMF获取与所述ASID对应的所述路由信息，所述第二请求消息中携带有所述ASID；所述第三响应消息用于响应所述SMF向所述UDM发送的第三请求消息，所述第三请求消息由所述SMF根据所述第二请求消息生成并用于所述SMF向所述UDM获取与所述ASID对应的所述路由信息，所述第三请求消息中携带有所述ASID。11.根据权利要求10所述的网络通信方法，其特征在于，所述UDM中存储有与ASID对应的QoS信息和业务流模式信息，当所述QoS信息和所述业务流模式信息存储于所述ID路由表内时，所述第一响应消息、所述第二响应消息和所述第三响应消息中还分别携带有QoS信息和业务流模式信息。12.一种网络通信方法，其特征在于，包括：用户面网关接收接入网设备发送的数据包，所述数据包的ID头包括用于标识UE的UEID和用于标识应用服务器AS的应用服务器ASID；所述用户面网关获取所述数据包的ASID对应的业务流模式信息；所述用户面网关根据所述用户面网关获取的ID路由表内与所述ASID相匹配的路由条目转发所述数据包；当所述业务流模式信息指示存在下行数据传输时，所述用户面网关创建或更新所述UEID对应的UE的临时上下文，所述临时上下文包括所述UEID和接入网设备信息Info，所述接入网设备Info用于记录发送所述数据包的接入网设备的接入网设备的信息。13.根据权利要求12所述的网络通信方法，其特征在于，所述UEID和所述ASID均为所述UEID对应的UE在连接到网络之前已获取的ID。14.根据权利要求12所述的网络通信方法，其特征在于，所述ID路由表为预先存储在所述用户面网关上的路由表；或，所述ID路由表为所述用户面网关根根据控制面网元下发的ASID以及与所述下发的ASID对应的应用服务器信息ASInfo生成的路由表。15.根据权利要求12所述的网络通信方法，其特征在于，所述方法还包括：所述用户面网关接收所述数据包内的ASID对应的AS发送的下行数据，所述下行数据的数据包中携带有所述UEID；所述用户面网关根据所述UEID在所述临时上下文中对应的接入网设备Info，将所述下行数据发送至所述接入网设备Info对应的接入网设备。16.根据权利要求12所述的网络通信方法，其特征在于，所述ASID用于在预设范围内唯一标识一个AS，所述UEID用于在一个AS内唯一标识一个UE，一个所述ASID加上一个所述UEID用于在预设范围内唯一标识一个UE；或，所述UEID用于在预设范围内唯一标识一个UE，所述ASID用于在预设范围内唯一标识一个AS。17.根据权利要求12至16中任一项所述的网络通信方法，其特征在于，所述方法还包括：所述用户面网关获取所述数据包的ASID对应的服务质量QoS信息；所述用户面网关根据所述QoS信息处理所述数据包。18.根据权利要求17所述的网络通信方法，其特征在于，所述ASID包括QoS信息和业务流模式信息；或，所述QoS信息和所述业务流模式信息存储于所述ID路由表内，所述ASID与所述QoS信息和所述业务流模式信息相对应。19.根据权利要求18所述的网络通信方法，其特征在于，当所述ASID包括QoS信息和业务流模式信息时，所述用户面网关获取所述数据包的ASID对应的QoS信息和获取所述数据包的ASID对应的业务流模式信息包括：所述用户面网关从所述ASID内获取所述数据包的ASID对应的QoS信息和所述数据包的ASID对应的业务流模式信息；或，当所述QoS信息和所述业务流模式信息存储于所述ID路由表内时，所述用户面网关获取所述数据包的ASID对应的QoS信息和获取所述数据包的ASID对应的业务流模式信息包括：所述用户面网关按照所述ASID在所述ID路由表中获取所述ASID对应的QoS信息和业务流模式信息。20.根据权利要求12至16中任一项所述的网络通信方法，其特征在于，在所述用户面网关根据所述用户面网关获取的ID路由表内与所述ASID相匹配的路由条目转发所述数据包之前，所述方法还包括：所述用户面网关接收控制面网元发出的第四请求消息，所述第四请求消息用于所述用户面网关对所述用户面网关上的ID路由表进行设置，所述第四请求消息包含ASID和相应的ASInfo。21.根据权利要求20所述的网络通信方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述用户面网关上不存在与所述接收的第四请求消息中的ASID对应的路由条目时，所述用户面网关根据所述第四请求消息种包含的ASID和相应的ASInfo生成ID路由表。22.根据权利要求20所述的网络通信方法，其特征在于，所述控制面网元包括接入控制以及移动性管理网元AMF、会话管理网元SMF和统一数据管理网元UDM，所述第四请求消息由所述SMF根据所述UMD发送的第一响应消息生成，所述第一响应消息由所述UDM根据所述UDM内存储的应用服务器签约信息生成，所述第一响应消息包括所述ASInfo和用于指示所述AS所在网络的网络名称的数据网络名称DNN，所述ASInfo中携带有所述AS的关联信息，所述关联信息用于在网络中确定所述AS；其中，所述第一响应消息用于所述UDM响应所述SMF向所述UDM发送的第三请求消息，所述第三请求消息由所述SMF根据所述第二请求消息生成并用于所述SMF向所述UDM获取与所述ASID对应的所述路由信息，所述第三请求消息中携带有所述ASID；所述第二请求消息由所述AMF根据所述第一请求消息生成并用于所述AMF向所述SMF获取与所述ASID对应的所述路由信息，所述第二请求消息中携带有所述ASID；所述第一请求消息由所述接入网设备发送至所述AMF，所述第一请求消息用于所述接入网设备向所述AMF获取与所述ASID对应的所述路由信息，所述第一请求消息中携带有所述ASID。23.根据权利要求22所述的网络通信方法，其特征在于，所述UDM中存储有与ASID对应的QoS信息和业务流模式信息，当所述QoS信息和所述业务流模式信息存储于所述ID路由表内时，所述第一响应消息和所述第四请求消息中还携带有QoS信息和业务流模式信息。24.根据权利要求22或23所述的网络通信方法，其特征在于，在所述接入网设备根据所述接入网设备获取的ID路由表内与所述ASID相匹配的路由条目转发所述数据包之前，所述方法还包括：所述用户面网关根据从接入网设备接收的数据包中携带的鉴权信息对所述数据包的合法性进行鉴权；当鉴权通过时，触发所述用户面网关根据所述用户面网关获取的ID路由表内与所述ASID相匹配的路由条目转发所述数据包的步骤；当鉴权不通过时，丢弃所述数据包。25.根据权利要求24所述的网络通信方法，其特征在于，所述用户面网关根据从接入网设备接收的数据包中携带的鉴权信息对所述数据包的合法性进行鉴权包括：所述用户面网关根据所述数据包中所携带的UEID以及预先配置的系统公钥GPK信息生成所述UEID对应的UE的公钥信息；所述用户面网关采用所述该UE的公钥信息对所述数据包中所携带的签名信息进行验证。26.根据权利要求25所述的网络通信方法，其特征在于，所述UDM存储有与ASID对应的GPK信息，所述第一响应消息和所述第四请求消息中还分别携带有与所述ASID对应的GPK信息。27.一种网络通信方法，其特征在于，包括：控制面网元接收接入网设备发送的第一请求消息，所述第一请求消息中携带应用服务器标识ASID，所述第一请求消息用于所述接入网设备向所述控制面网元获取与所述ASID对应的路由信息；所述控制面网元向所述接入网设备发送第一响应消息，所述第一响应消息用于响应所述第一请求消息，所述第一响应消息中携带有所述ASID和所述控制面网元选择的用户面网关的用户面网关信息；所述控制面网元向所述控制面网元选择的用户面网关发送第四请求消息，所述第四请求消息中携带有所述ASID和相应的应用服务器信息ASInfo，所述ASInfo为所述控制面网元根据所述ASID以及所述控制面网元自身存储的应用服务器签约信息确定。28.根据权利要求27所述的网络通信方法，其特征在于，所述控制面网元选择的用户面网关为所述控制面网元根据数据网络名称DNN、所述接入网设备的位置信息以及所述控制面网元连接的用户面网关的负载信息选择的用户面网关，所述DNN为所述控制面网元根据所述ASID信息以及所述控制面网元自身存储的应用服务器签约信息确定的名称。29.根据权利要求27或28所述的网络通信方法，其特征在于，所述控制面网元包括接入控制以及移动性管理网元AMF、会话管理网元SMF和统一数据管理网元UDM，控制面网元接收接入网设备发送的第一请求消息具体为：所述AMF接收所述接入网设备发送的第一请求消息；所述控制面网元向所述接入网设备发送第一响应消息包括：所述SMF接收所述AMF发送的第二请求消息，所述第二请求消息由所述AMF根据所述第一请求消息生成，所述第二请求消息中携带有ASID，所述第二请求消息用于所述AMF向所述SMF获取与所述ASID对应的路由信息；所述SMF向UDM发送第三请求消息，所述第三请求消息由所述SMF根据所述第二请求消息生成，所述第三请求消息中携带有ASID，所述第三请求消息用于所述SMF向所述UDM获取与所述ASID对应的路由信息；所述UDM根据所述UDM自身存储的应用服务器签约信息向SMF返回第三响应消息，所述第三响应消息中携带有用于指示所述AS所在网络的网络名称的数据网络名称DNN，所述ASInfo中携带有所述AS的关联信息，所述关联信息用于在网络中确定所述AS；所述SMF根据所述第三响应消息中的DNN和接入所述接入网设备的UE的网络接入位置信息以及所述SMF连接的用户面网关的负载信息选择用户面网关；所述SMF向所述AMF返回第二响应消息，所述第二响应消息根据所述第三响应消息生成，所述第二响应消息用于所述SMF响应所述AMF向所述SMF发送的第二请求消息，所述第二响应消息中携带有所述ASID和对应的用户面网关的信息；所述AMF向所述接入网设备返回...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏鑫鹏，杨飞，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44