网络路由的方法和系统技术方案

教导了用于在无线网络的用户面中利用分段路由(Segment Routing,SR)的装置和方法，该无线网络利用被配置用于GPRS隧道协议(GPRS Tunneling Protocol,GTP)的控制面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】网络路由的方法和系统相关申请的交叉引用本申请要求于2018年10月19日提交的名称为“网络路由的方法和系统(METHODANDSYSTEMFORNETWORKROUTING)”的序列号为62/748,130的美国临时专利申请以及于2019年9月11日提交的名称为“网络路由的方法和系统(METHODANDSYSTEMFORNETWORKROUTING)”的序列号为16/567,455的美国专利申请的优先权，这些申请的内容通过引用并入本文。
本公开总体上涉及无线通信网络领域，具体地涉及无线核心网络用户面领域。
技术介绍
通用分组无线业务(GeneralPacketRadioService,GPRS)是在包括第二代(secondgeneration,2G)至第四代(fourthgeneration,4G)网络的现有无线网络中使用的面向分组的移动数据标准。第三代合作伙伴项目(TheThirdGenerationPartnershipProject,3GPP)为此类网络设置标准，包括下一代(fifthgeneration,5G)标准。这些网络在理论上分为用于控制网络的控制面(ControlPlane,CP)和携带用户业务的用户面(UserPlane,UP)。UP有时也称为数据面。现有移动网络UP内的功能利用GPRS隧道协议(GPRSTunnelingProtocol,GTP)，该协议是基于互联网协议(InternetProtocol,IP)的协议，用于通过UP内节点或功能之间的隧道携带UP业务。GTP隧道用于2G至4G网络中，以携带用户业务承载信道。承载信道具有关联的服务质量(QualityofService,QoS)。GTP隧道是单向的。因此，协议数据单元(protocoldataunit,PDU)会话内的上行链路和下行链路分组是通过单独的GTP隧道发送的。控制面内的功能指示网络为特定QoS创建GTP隧道以作为会话建立过程的一部分。GTP隧道在移动核心的UP内的不同节点或功能之间(例如在4G网络的接入节点和服务网关(servicegateway,SGW)之间以及在SGW和分组网关(packetgateway,PGW)之间)延伸。但是，GTP是为规模小于、灵活性低于构想的5G和未来网络的网络开发的。预期5G和未来网络需要更高的可扩展性，并且在连接性方面需要更高的灵活性。因此，更灵活的UP协议将是有益的。然而，在GTP和这种新协议之间没有迁移路径的情况下实现这样一种更灵活的UP协议将是困难的。因此，在无线网络中可能需要一种不受现有技术的一个或多个限制的系统和方法。该背景信息旨在提供可能与本专利技术相关的信息。无意也不应解释为承认任何前述信息构成了本专利技术的现有技术。
技术实现思路
本公开的各个方面提供了一种系统和方法，用于允许用户面中的分段路由(segmentrouting,SR)，而无需更改被配置为控制无线核心网络UP功能的3GPP控制面(controlplane,CP)，其中所述UP功能被设计为与GTP一起使用。在本说明书中，如果CP建立分组数据单元(packetdataunit,PDU)会话以使用基于GTP的用户面，则这样的CP被配置为控制被设计为与GTP一起使用的无线核心网络UP功能。在一些实施例中，这样的CP分发GTP信息以作为会话建立过程的一部分。因此，本公开的各个方面提供了一种允许在UP中进行SR的迁移路径。换句话说，本文讨论的实施例允许UP利用SR而无需改变3GPP控制面。根据一实施例，UP中的每个移动用户面功能(也称为移动网络数据面功能(Mobilenetworkdataplanefunction,MNDPF))都配备有GTP处理模块和SR模块。每个GTP处理模块接收与PDU会话相关联的GTP隧道的GTP信息。在一些实施例中，GTP处理模块从CP控制功能接收GTP信息。在其它实施例中，3GPP控制面内的功能指示端点建立GTP隧道，并且端点利用GTP控制面(GTPcontrolplane,GTP-C)向中间节点(也称为串联节点(tandemnode))的GTP处理模块提供GTP信息。每个移动用户面功能被配置为在GTP和SR之间转换。这包括串联节点。因此，沿路径的串联节点(以下称为串联UPF)可以从SR转换为GTP，也可以从GTP转换为SR。因此，串联UPF被配置为从第一节点接收与在串联节点处终止的第一GTP隧道相关联的传入(incoming)SR分组。然后，串联节点沿用户面向移动核心网络中的下一节点发送传出(outgoing)SR分组，该传出SR分组与从串联节点开始的第二GTP隧道相关联。在一些实施例中，该传出SR分组是由串联节点基于该串联节点先前接收的针对PDU会话的GTP信息而创建的。因此，在一些实施例中，传入SR分组被转换为入站(inbound)GTP分组。入站GTP分组被转换为(从串联节点开始的)下一个GTP隧道的出站(outbound)GTP分组。然后出站GTP分组被转换为出站SR分组以进行出站传输。利用这样的串联UPF能够实现迁移路径，该迁移路径允许基于GTP的4G和5G移动核心设备使用SR携带用户面业务。上面已经结合本专利技术的各个方面描述了实施例，实施例可以根据这些方面来实施。本领域技术人员将理解，实施例可以结合描述它们的方面来实现，但是也可以与该方面的其它实施例一起实施。当实施例相互排斥或彼此不兼容时，这对于本领域技术人员而言将是明显的。一些实施例可以涉及一个方面进行描述，但是也可以应用于其它方面，这对于本领域技术人员将是明显的。通过以下结合附图的详细描述，本专利技术的前述以及其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显，其中附图中的描述仅是示例性的。附图说明为了更完整地理解本公开，现在结合附图和详细描述参考以下简要描述，其中相似的附图标记表示相似的部分。图1示出了示例网络的GTP协议栈；图2示出了利用GTP隧道的示例网络；图3示出了IPv6分段路由头部；图4示出了根据一实施例的从控制面发送到UP的网络功能的CP信令；图5示出了根据一实施例的UP的网络功能将SID绑定到本地地址和TEID的过程；图6示出了根据一实施例的SID分发；图7示出了根据一实施例的针对待从gNB发送到UPF-A的分组的分组处理示例；图8示出了根据一实施例的针对待从gNB发送到UPF-A的分组的进一步分组处理示例；图9示出了根据一实施例的针对UPF-A从gNB接收的分组的分组处理示例；图10示出了根据一实施例的由诸如UPF-A440之类的串联节点执行的方法；和图11是可用于实施本文公开的设备和方法的电子设备(electronicdevice,ED)的框图。具体实施方式部署的网络利用核心网络(corenetwork,CN)或公共陆地移动网(PublicLandMobilityNetwork,PLMN)内的各种UP网络元件与诸如用户设备(user本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种移动核心网络中的分段路由SR方法，所述移动核心网络具有控制面，所述控制面控制被配置为使用通用分组无线服务GPRS隧道协议GTP用户面的节点，所述方法由用于分组数据单元PDU会话的串联节点执行，所述方法包括：/n从第一节点接收传入SR分组，所述传入SR分组具有与终止于所述串联节点的第一GTP隧道相关联的分段标识符SID；以及/n沿所述用户面向所述移动核心网络中的下一节点发送传出SR分组，所述传出SR分组具有与从所述串联节点开始的第二GTP隧道相关联的SID。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181019 US 62/748,130;20190911 US 16/567,4551.一种移动核心网络中的分段路由SR方法，所述移动核心网络具有控制面，所述控制面控制被配置为使用通用分组无线服务GPRS隧道协议GTP用户面的节点，所述方法由用于分组数据单元PDU会话的串联节点执行，所述方法包括：
从第一节点接收传入SR分组，所述传入SR分组具有与终止于所述串联节点的第一GTP隧道相关联的分段标识符SID；以及
沿所述用户面向所述移动核心网络中的下一节点发送传出SR分组，所述传出SR分组具有与从所述串联节点开始的第二GTP隧道相关联的SID。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述传出SR分组是由所述串联节点基于所述串联节点先前接收的针对所述PDU会话的GTP信息而创建的。


3.根据权利要求2所述的方法，还包括：
将所述传入SR分组转换为传入GTP分组；
基于所述GTP信息确定传出GTP分组；以及
将所述传出GTP分组转换为传出SR分组。


4.根据权利要求3所述的方法，其中将所述传出GTP分组转换为所述传出SR分组包括移除与GTP相关的头部并插入SR头部。


5.根据权利要求4所述的方法，其中插入所述SR头部包括插入用于所述下一节点的分段IDSID。


6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其中所述串联节点先前接收的所述GTP信息是从所述控制面中的功能接收的。


7.根据权利要求2至6中任一项所述的方法，其中所述串联节点先前接收的所述GTP信息是从用于所述PDU会话的其它移动网络节点接收的，其中所述PDU会话被建立以使用基于GTP的用户面。


8.根据权利要求7所述的方法，其中所述其它移动网络节点是用于所述PDU会话的端点。


9.根据权利要求3至5中任一项所述的方法，其中将所述传入SR分组转换为传入GTP分组包括用存储的与所述第一GTP隧道有关的GTP信息替换所述传入S...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈赫迪·阿拉什米德·阿卡哈瓦因·穆罕默迪，
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