[发明专利]一种UPF数据面扩展及其系统

权利要求书

1.一种UPF数据面扩展的方法，其特征在于：

将UPF划分为控制处理实体CPE和至少一个数据处理实体DPE；

所述控制处理实体CPE选择目标数据处理实体DPE作为会话建立的附着点；所述控制处理实体CPE在N4接口接收SMF实体的消息，并将消息转发至目标数据处理实体DPE；

所述目标数据处理实体DPE处理来自CPE的会话消息，将响应消息通过CPE上报至SMF实体；

其中，所述CPE与所述DPE间通过自定义RPC的方式交互会话相关消息。

2.根据权利要求1所述的UPF数据面扩展的方法，其特征在于，

所述控制处理实体CPE选择目标数据处理实体DPE，

包括SMF获取目标DPE，包括：

SMF实体接收控制处理实体CPE上报的DPE的节点信息与能力信息；

SMF实体计算当前处于正常状态下DPE的负载，排序得到DPE优先级集合；

SMF实体根据本次会话建立中用户IP属性和访问的APN比对该DPE是否具备此能力支持，若具备此能力支持，则所述DPE优先级集合的第一优先级对应的DPE为目标DPE，若不具备此能力支持，根据第二优先级对应的DPE判断，直至获取到目标DPE。

3.根据权利要求2所述的UPF数据面扩展的方法，其特征在于，

所述控制处理实体CPE选择目标数据处理实体DPE，还包括：

SMF实体查取目标DPE对应的TEID资源；

通过会话建立请求消息将所述TEID资源发送给控制处理实体CPE；

所述控制处理实体CPE通过所述TEID资源锁定目标数据处理实体DPE作为会话建立的附着点。

4.根据权利要求1所述的UPF数据面扩展的方法，其特征在于，

所述控制处理实体CPE选择目标数据处理实体DPE，

还包括CPE获取和锁定目标DPE，包括：

CPE在关联设置请求消息或关联设置响应消息中通过对应的信元告知SMF其支持本地分配F-TEID资源；

所述CPE计算当前处于正常状态下DPE的负载，排序得到DPE优先级集合；

所述DPE优先级集合的第一个优先级对应的DPE实体为目标DPE作为会话建立的附着点；

所述CPE向SMF上报目标DPE的节点信息。

5.根据权利要求1所述的UPF数据面扩展的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述数据处理实体DPE的节点信息与能力信息注册到存储装置中；

所述控制处理实体CPE从存储装置中读取所述节点信息与能力信息并上传至SMF实体。

6.根据权利要求1所述的UPF数据面扩展的方法，其特征在于，所述方法还包括更新DPE的状态，包括：

所述CPE接受存储装置上报的DPE状态异常信息，CPE本地更新此DPE的状态信息并编码用户面数据单元信元，发送关联更新消息通知SMF，指示该DPE状态异常。

7.根据权利要求1所述的UPF数据面扩展的方法，其特征在于，所述方法还包括下行数据路由的选择，包括：

用户会话建立成功时，所述CPE将会话建立过程中分配的用户终端IP地址与该会话附着的目标DPE的N6接口IP建立映射关系；

所述CPE将所述映射关系同步给路由装置；

所述路由装置根据所述映射关系决策选择处理该下行数据的DPE。

8.根据权利要求1所述的UPF数据面扩展的方法，其特征在于，

所述SMF与CPE之间通过扩展PFCP协议承载用户面数据单元信元。

9.一种UPF数据面扩展系统，其特征在于，包括：

控制处理实体CPE和至少一个数据处理实体DPE，还包括存储装置和路由装置；所述控制处理实体CPE与所述数据处理实体DPE采用自定义的远程过程调用RPC方式传输消息；

所述控制处理实体CPE选择目标数据处理实体DPE作为会话建立的附着点，并与SMF实体进行信令交互；

所述数据处理实体DPE具有独立的N3/N6/N9接口，处理来自CPE的消息，将响应消息通过CPE上报至SMF实体；

所述存储装置存储有所述数据处理实体DPE的节点信息与能力信息，所述节点信息与能力信息被读取到所述控制处理实体CPE；

所述路由装置从所述CPE同步会话建立过程中分配的用户终端IP地址与该会话附着的目标DPE的N6接口IP地址的映射关系，根据所述的映射关系决策选择后续处理下行数据的DPE。