[发明专利]实现用户面功能管理的方法及装置和网元及装置

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术，尤指一种实现用户面功能管理的方法及装置和网元及装置。

背景技术

图1为现有3GPP演进分组系统的组成架构示意图，如图1所示，3GPP演进分组系统(EPS，Evolved Packet System)包括：演进的通用移动通信系统陆地无线接入网(E-UTRAN，Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)、移动管理单元(MME，Mobility Management Entity)、服务网关(S-GW，Serving Gateway)、分组数据网络网关(PDN GW或P-GW，Packet Data Network Gateway)、归属用户服务器(HSS，Home Subscriber Server)、3GPP的认证授权计费(AAA，Authentication、Authorization and Accounting)服务器、策略和计费规则功能实体(PCRF，Policy and Charging Rules Function)及其它支撑节点。

其中，MME用于移动性管理、非接入层信令的处理和用户移动管理上下文的管理等控制面相关工作；S-GW是与E-UTRAN相连的接入网关设备，在E-UTRAN与P-GW之间转发数据，并且用于对寻呼等待数据进行缓存；P-GW则是EPS与PDN的边界网关，用于PDN的接入及在EPS与PDN间转发数据等功能。PCRF负责策略决策和计费规则的制定，提供基于业务数据流的门控、服务质量控制及计费规则给GW，在承载面执行PCRF所制定的策略和计费规则。在承载建立时，GW按照PCRF发送的规则进行服务质量(QoS)授权和门控控制。

在3GPP中，UE通过接入点名称(APN，Access Point Name)可以找到对应分组数据网络(PDN，Packet Data Network)，为了访问PDN，UE会建立一个IP连接接入网(IP-CAN，IP Connectivity Access Network)会话的PDN连接。

随着需求的增长，EPS网关逐步产生了一些约束。用户数据流处理集中在PDN出口网关，造成了网关设备功能繁杂，可扩展性差。网关的控制面与转发面高度耦合，不利于核心网平滑演进。转发面扩容需求频度高于控制面，紧耦合导致了控制面转发面同步扩容，设备更新周期短导致复合成本增加。网络层数据转发难以识别用户、业务特征，仅能根据上层传递的QoS转发，导致了网络资源利用低效，难以依据用户和业务特性对数据流进行精细控制。此外，大量策略需要手工配置，导致管理复杂度增加，运营成本居高不下。因此，需要将分组域网关中的控制功能与转发功能进一步分离，以适应网络发展和市场应用的需求。

图2为相关技术中EPC基于非漫游场景下GW控制面和用户面分离的架构示意图，如图2所示，该架构将原先的EPS架构中的S-GW、P-GW和流检测功能(TDF，Traffic Detection Function)都拆分成了控制面功能(CPF，Controller plane function)和用户面功能(UPF，User plane function)两类功能网元，以图2为例，S-GW对应于SGW UPF和SGW CPF，PGW对应于PGW UPF和PGW CPF。这里，不同类型的CPF或UPF可以合一部署，也可以独立部署，如图2所示，SGW CPF和PGW CPF就合设为GwC。其中，CPF负责控制面功能，包括负荷分担、UPF的选择、UE的IP地址分配、策略和计费控制等功能等，可选地，CPF还包含UPF的用户面地址和隧道标识的分配。UPF负责用户面相关功能，包括数据流识别和深度包解析、QoS处理和承载绑定，下行寻呼数据的缓存等。对接的用户面和控制面接口分别对应到相应的CPF和UPF上，其余相应接口功能对照原EPS架构。

在目前的4G网络架构基础上，当用户接入网络时，CPF为终端选择一个作为IP锚点的UPF后，无论UE发生切换或者漫游，这个作为IP锚点的UPF都不会发生改变。这样，当用户移动到一个地理位置离接入的IP锚点的UPF较远时，用户的数据转发路径就会变得很长，降低了用户体验。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种实现用户面功能管理的方法及装置和网元及装置，能够实现用户面功能的动态迁移，保证用户业务的连续性，提升用户体验。

为了达到本发明目的，本发明提供了一种实现用户面功能管理的方法，终端接入网络，在某个UPF上已建立数据转发路径，包括：