通信方法、装置和网络、网元、转发增强系统和存储介质

技术领域

本公开涉及信息通信领域，特别涉及一种通信方法、装置和网络、网元、转发增强系统和存储介质。

背景技术

FRER(Frame Replication and Elimination for Reliability，可靠性的帧复制和消除)功能可以使数据进行冗余备份传输。由于当前5G系统仅支持FRER功能的流识别功能，这使得5G系统在转发TSN流时具有很大的局限性。例如，在当前标准下，若想实现对TSN(Time Sensitive Networking，时间敏感网络)流的多路径冗余传输，需要依靠外部节点完成流的复制与分离等功能，5G系统中的用户面功能不支持将一个TSN流以不同端口转发至不同目的地址。

发明内容

鉴于以上技术问题中的至少一项，本公开提供了一种通信方法、装置和网络、网元、转发增强系统和存储介质，可以实现TSN流的流复制和分离功能，进而实现流的多路径转发。

根据本公开的一个方面，提供一种通信方法，包括：

会话管理功能网元接收时间敏感网络TSN集中网络配置装置通过TSN应用功能网元和策略控制功能网元发送的TSN流的流分离表；

会话管理功能网元根据TSN流的流分离表和流过滤和监管参数信息确定需要执行分离操作的第一TSN流；

会话管理功能网元指示该第一TSN流所在的用户面功能网元对该第二TSN流执行分离操作。

在本公开的一些实施例中，所述通信方法还包括：

会话管理功能网元接收TSN集中网络配置装置通过TSN应用功能网元和策略控制功能网元发送的流序号生成表；

会话管理功能网元根据流序号生成表和流过滤和监管参数信息确定需要执行序号生成操作的第二TSN流；

会话管理功能网元指示该第二TSN流所在的用户面功能网元对该第二TSN流执行序号生成操作。

在本公开的一些实施例中，所述会话管理功能网元指示该第二TSN流所在的用户面功能网元对该第二TSN流执行序号生成操作包括：

会话管理功能网元指示该第二TSN流所在的用户面功能网元对该第二TSN流中每一个数据包生成一个序号。

在本公开的一些实施例中，流过滤和监管参数信息包括流标识类型和流标识控制参数。

在本公开的一些实施例中，流分离表包括需要执行分离操作的端口号、需要执行分离操作的第一TSN流的流标识、和分离操作后分配的新流标识。

在本公开的一些实施例中，分离操作后分配的新流标识的数量为至少两个。

在本公开的一些实施例中，分离操作后分配的新流标识中最多有一个与第一TSN流的流标识相同。

在本公开的一些实施例中，所述会话管理功能网元指示该第一TSN流所在的用户面功能网元对该第一TSN流执行分离操作包括：

会话管理功能网元指示该第一TSN流所在的用户面功能网元对该第一TSN流的数据包进行复制，根据新流标识为复制后的至少两个流分配不同的流标识，将所述至少两个分别进行转发，实现分离操作。

根据本公开的另一方面，提供一种通信方法，包括：

用户面功能网元接收会话管理功能网元发送的流分离请求，其中，所述流分离请求包括需要执行分离操作的第一时间敏感网络TSN流，其中，所述第一TSN流是会话管理功能网元根据流过滤和监管参数信息以及通过TSN应用功能网元和策略控制功能网元从TSN集中网络配置装置接收的流分离表确定的，用户面功能网元为该第一TSN流所在的用户面功能网元；

用户面功能网元对该第一TSN流执行分离操作。

在本公开的一些实施例中，所述通信方法还包括：

用户面功能网元接收会话管理功能网元发送的流序号生成请求，其中，所述流序号生成请求包括需要执行序号生成操作的第二TSN流，所述第二TSN流是根据流过滤和监管参数信息以及通过TSN应用功能网元和策略控制功能网元从TSN集中网络配置装置接收的流序号生成表确定的，用户面功能网元为该第二TSN流所在的用户面功能网元；

用户面功能网元对该第二TSN流执行序号生成操作。

在本公开的一些实施例中，所述用户面功能网元对该第二TSN流执行序号生成操作包括：

用户面功能网元对该第二TSN流中每一个数据包生成一个序号。

在本公开的一些实施例中，所述流分离表包括需要执行分离操作的端口号、需要执行分离操作的第一TSN流的流标识、和分离操作后分配的新流标识。

在本公开的一些实施例中，所述用户面功能网元对该第一TSN流执行分离操作包括：

用户面功能网元对该第一TSN流的数据包进行复制；

用户面功能网元根据新流标识为复制后的至少两个流分配不同的流标识；

用户面功能网元将所述至少两个分别进行转发，实现分离操作。

根据本公开的另一方面，提供一种会话管理功能网元，包括：

分离表接收模块，用于接收时间敏感网络TSN集中网络配置装置通过TSN应用功能网元和策略控制功能网元发送的TSN流的流分离表；

第一TSN流确定模块，用于根据TSN流的流分离表和流过滤和监管参数信息确定需要执行分离操作的第一TSN流；

第一指示模块，用于指示该第一TSN流所在的用户面功能网元对该第一TSN流执行分离操作。

在本公开的一些实施例中，所述会话管理功能网元还包括：

序号生成表接收模块，用于接收TSN集中网络配置装置通过TSN应用功能网元和策略控制功能网元发送的TSN流的流序号生成表；

第二TSN流确定模块，用于根据流序号生成表和流过滤和监管参数信息确定需要执行序号生成操作的第二TSN流；

第二指示模块，用于指示该第二TSN流所在的用户面功能网元对该第二TSN流执行序号生成操作。

根据本公开的另一方面，提供一种用户面功能网元，包括：

流分离请求接收模块，用于接收会话管理功能网元发送的流分离请求，其中，所述流分离请求包括需要执行分离操作的第一时间敏感网络TSN流，其中，所述第一TSN流是会话管理功能网元根据流过滤和监管参数信息以及通过TSN应用功能网元和策略控制功能网元从TSN集中网络配置装置接收的流分离表确定的，用户面功能网元为该第一TSN流所在的用户面功能网元；

流分离模块，用于对该第一TSN流执行分离操作。

在本公开的一些实施例中，所述用户面功能网元还包括：

序号生成请求接收模块，用于接收会话管理功能网元发送的流序号生成请求，其中，所述流序号生成请求包括需要执行序号生成操作的第二TSN流，所述第二TSN流是根据流过滤和监管参数信息以及通过TSN应用功能网元和策略控制功能网元从TSN集中网络配置装置接收的流序号生成表确定的，用户面功能网元为该第二TSN流所在的用户面功能网元；

序号生成模块，用于对该第二TSN流执行序号生成操作。

根据本公开的另一方面，提供一种计算机装置，包括：

存储器，用于存储指令；

处理器，用于执行所述指令，使得所述计算机装置执行实现如上述任一实施例所述的通信方法的操作。

根据本公开的另一方面，提供一种通信系统，包括如上述任一实施例所述的会话管理功能网元和如上述任一实施例所述的用户面功能网元。

根据本公开的另一方面，提供一种转发增强系统，包括TSN集中网络配置装置和如上述任一实施例所述的通信系统。

根据本公开的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如上述任一实施例所述的通信方法。

本公开可以实现TSN流的流复制和分离功能，进而实现流的多路径转发。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开通信方法一些实施例的示意图。

图2为本公开通信方法另一些实施例的示意图。

图3为本公开通信方法另一些实施例的示意图。

图4为本公开通信方法又一些实施例的示意图。

图5为本公开会话管理功能网元一些实施例的示意图。

图6为本公开用户面功能网元一些实施例的示意图。

图7为本公开计算机装置一些实施例的示意图。

图8为本公开通信系统一些实施例的示意图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、通信方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、通信方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

发明人通过研究发现：相关技术5G系统虽然可以通过TSN应用功能与外部网络交互，获取TSN流的QoS信息、流标识信息和部分转发规则信息等。但是相关技术的用户面功能不支持将一个TSN流以不同端口转发至不同目的地址。相关技术3GPP支持将5G系统集成为TSN网络的一个或多个网桥，能够实现对TSN流的转发，但其无法满足对TSN流的多路径转发需求。

鉴于以上技术问题中的至少一项，本公开提供了一种通信方法、装置和网络、网元、转发增强系统和存储介质，下面通过具体实施例对本公开进行说明。

图1为本公开通信方法一些实施例的示意图。优选的，本实施例可由本公开SMF(Session Management Function会话管理功能网元)、本公开通信系统(例如5G系统)或本公开转发增强系统执行。该通信方法可以包括步骤11-步骤13中的至少一个步骤，其中：

步骤11，会话管理功能网元接收时间敏感网络TSN集中网络配置装置通过TSN应用功能网元和策略控制功能网元发送的TSN流的流分离表(Stream split table)。

在本公开的一些实施例中，会话管理功能网元为5G系统的会话管理功能网元。

本公开上述实施例的前置条件：5G系统被集成为全集中模型TSN网络的网桥。

在本公开的一些实施例中，流分离表包括需要执行分离操作的端口号、需要执行分离操作的第一TSN流的流标识、和分离操作后分配的新流标识。

在本公开的一些实施例中，分离操作后分配的新流标识的数量为至少两个。

在本公开的一些实施例中，分离操作后分配的新流标识中最多有一个与第一TSN流的流标识相同。

步骤12，会话管理功能网元根据TSN流的流分离表和PFSP(Stream Filtering andPolicing Parameters，流过滤和监管参数)信息确定需要执行分离操作的第一TSN流。

在本公开的一些实施例中，流过滤和监管参数信息可以包括流标识类型(StreamIdentification type)和流标识控制参数(Stream Identification ControllingParameters)等参数。

步骤13，会话管理功能网元指示该第一TSN流所在的UPF(User Plane Function，用户面功能网元)对该第二TSN流执行分离操作。

在本公开的一些实施例中，步骤13可以包括：会话管理功能网元指示该第一TSN流所在的用户面功能网元对该第一TSN流的数据包进行复制，根据新流标识为复制后的至少两个流分配不同的流标识，将所述至少两个分别进行转发，实现分离操作。

基于本公开上述实施例提供的通信方法，是一种面向TSN流的转发功能增强方法，可以实现TSN流的流复制和分离功能，进而实现流的多路径转发。

图2为本公开通信方法另一些实施例的示意图。优选的，本实施例可由本公开会话管理功能网元、本公开通信系统(例如5G系统)或本公开转发增强系统执行。执行。图2实施例的步骤24-步骤26分别与图1实施例的步骤11-步骤13相同或类似。图2实施例的该通信方法可以包括步骤21-步骤26中的至少一个步骤，其中：

步骤21，会话管理功能网元接收TSN集中网络配置装置通过TSN应用功能网元和策略控制功能网元发送的流序号生成表(Sequence generation table)。

在本公开的一些实施例中，会话管理功能网元为5G系统的会话管理功能网元。

本公开上述实施例的前置条件：5G系统被集成为全集中模型TSN网络的网桥。

在本公开的一些实施例中，步骤21可以包括：TSN集中网络配置模块将流的序号生成表通过TSN AF(Application Function，应用功能网元)和PCF(Policy ControlFunction，策略控制功能实体)传给会话管理网元。

在本公开的一些实施例中，序号生成表包括但不限于需要执行序号生成功能的流(frerSeqGenStreamList)，其中，frerSeqGenStreamList参数包含了所有需要执行序号生成功能的流的流标识。

步骤22，会话管理功能网元根据流序号生成表和流过滤和监管参数信息确定需要执行序号生成操作的第二TSN流。

步骤23，会话管理功能网元指示该第二TSN流所在的用户面功能网元对该第二TSN流执行序号生成操作。

在本公开的一些实施例中，步骤23可以包括：会话管理功能网元指示该第二TSN流所在的用户面功能网元对该第二TSN流中每一个数据包生成一个序号。

在本公开的一些实施例中，步骤23可以包括：会话管理功能网元指示该第二TSN流所在的用户面功能网元对流执行序号生成功能的请求后，将为指定流的每一个数据包生成一个0到65535循环的序号。

步骤24，会话管理功能网元接收时间敏感网络TSN集中网络配置装置通过TSN应用功能网元和策略控制功能网元发送的TSN流的流分离表(Stream split table)。

在本公开的一些实施例中，步骤24可以包括：TSN集中网络配置装置将流分离表通过TSN应用功能网元和策略控制功能网元传给会话管理功能

在本公开的一些实施例中，流分离表包括需要执行分离操作的端口号、需要执行分离操作的第一TSN流的流标识、和分离操作后分配的新流标识。

在本公开的一些实施例中，流分离表包括但不限于需要执行分离功能的端口号(frerSplitPort)、需要执行分离功能的流(frerSplitInputIdList)和分离操作后分配的新流标识(frerSplitOutputIdList)，其中，frerSplitInputIdList参数包含了需要执行分离功能的流的流标识，frerSplitOutputIdList参数指定了原始流进行复制操作后两个流的流标识，这两个流标识与原始流的流标识最多有一个相同。

在本公开的一些实施例中，分离操作后分配的新流标识的数量为至少两个。

在本公开的一些实施例中，分离操作后分配的新流标识中最多有一个与第一TSN流的流标识相同。

步骤25，会话管理功能网元根据TSN流的流分离表和流过滤和监管参数信息确定需要执行分离操作的第一TSN流。

在本公开的一些实施例中，流过滤和监管参数信息包括流标识类型和流标识控制参数。

步骤26，会话管理功能网元指示该第一TSN流所在的用户面功能网元对该第二TSN流执行分离操作。

在本公开的一些实施例中，步骤26可以包括：会话管理功能网元指示该第一TSN流所在的用户面功能网元收到来自会话管理功能网元对流执行分离功能的请求后，将该流的数据包进行复制，并根据会话管理功能网元下发的信息为复制后的两个流分配不同的流标识，进而使两个流遵循各自的转发规则传输，实现分离。

为了进一步增强5G系统功能，本公开上述实施例设计了一种方法使5G系统能够支持对TSN流生成序列号、流复制和分离功能，进而实现流的多路径转发。

相关技术的技术标准仅支持5G系统对TSN流进行识别，因此在转发时受限，只能实现对TSN流的单一路径转发。本公开上述实施例通过增加5G系统对TSN流的序号生成功能和流分离功能的支持，增强对TSN流的转发功能，进而实现对TSN流的多路径冗余传输。

图3为本公开通信方法另一些实施例的示意图。优选的，本实施例可由本公开用户面功能网元、本公开通信系统(例如5G系统)或本公开转发增强系统执行。该通信方法可以包括步骤31-步骤34中的至少一个步骤，其中：

步骤31，用户面功能网元接收会话管理功能网元发送的流序号生成请求，其中，所述流序号生成请求包括需要执行序号生成操作的第二TSN流，所述第二TSN流是根据流过滤和监管参数信息以及通过TSN应用功能网元和策略控制功能网元从TSN集中网络配置装置接收的流序号生成表确定的，用户面功能网元为该第二TSN流所在的用户面功能网元。

步骤32，用户面功能网元对该第二TSN流执行序号生成操作。

在本公开的一些实施例中，步骤32可以包括：用户面功能网元对该第二TSN流中每一个数据包生成一个序号。

步骤33，用户面功能网元接收会话管理功能网元发送的流分离请求，其中，所述流分离请求包括需要执行分离操作的第一时间敏感网络TSN流，其中，所述第一TSN流是会话管理功能网元根据流过滤和监管参数信息以及通过TSN应用功能网元和策略控制功能网元从TSN集中网络配置装置接收的流分离表确定的，用户面功能网元为该第一TSN流所在的用户面功能网元。

在本公开的一些实施例中，所述流分离表包括需要执行分离操作的端口号、需要执行分离操作的第一TSN流的流标识、和分离操作后分配的新流标识。

步骤34，用户面功能网元对该第一TSN流执行分离操作。

在本公开的一些实施例中，步骤34可以包括：用户面功能网元对该第一TSN流的数据包进行复制；用户面功能网元根据新流标识为复制后的至少两个流分配不同的流标识；用户面功能网元将所述至少两个分别进行转发，实现分离操作。

本公开上述实施例增强了用户面功能网元的功能，使用户面功能网元可以为特定流的数据包生成序号。

本公开上述实施例增强了用户面功能网元的功能，使用户面功能网元可以对特定流进行复制。

本公开上述实施例增强了用户面功能网元的功能，将TSN网络中的流ID映射于5G系统内部，使用户面功能网元可以为TSN流分配TSN网络可识别的流ID(标识)。

本公开上述实施例增强了用户面功能网元的功能，使用户面功能网元可以将TSN流以不同路径，转发至不同的目的地址。

图4为本公开通信方法又一些实施例的示意图。优选的，本实施例可由本公开通信系统(例如5G系统)或本公开转发增强系统执行。执行。图4实施例的该通信方法可以包括步骤41-步骤45b中的至少一个步骤，其中：

步骤41，与相关技术标准相同，5G系统(5G系统)根据CNC(Centralized NetworkConfiguration，集中网络配置装置)提供的流转发信息和端口管理信息完成桥的基本配置。

在本公开的一些实施例中，图4实施例中UE为用户终端；AMF为Access andMobility Management Function(接入和移动管理功能网元)；RAN为Radio AccessNetwork(无线接入网)，AN为Access Network(接入网)。

步骤42，TSN AF(应用功能网元)接收来自CNC提供的附加信息，其中，所述附加信息可以包括gate control list(门控制列表)、序号生成表(Sequence generation table)和流分离表。

在本公开的一些实施例中，步骤42至少可以包括步骤421和步骤422中的至少一项，其中：

步骤421，TSN AF接收来自CNC提供的序号生成表(Sequence generation table)和流分离表，其中，序号生成表中具有需要执行序号生成功能的流标识ID(stream_handle)，表1为一个序号生成表示例，流1需要执行序号生成功能。

表1

步骤422，TSN AF接收来自CNC提供的流分离表(Stream split table)。流分离表中指明需要执行流分离功能的端口(frerSplitPort)，并将具有需要执行流分离功能的流标识ID存入frerSplitInputIdList，分配的新流标识ID存入frerSplitOutputIdList。表2为一个流分离表示例。在端口33处需要对流1执行流分离功能，在与端口33相连的UPF中完成对流1的复制后，将为两个流分配新的流ID为6和7。

表2

步骤43，AF(具体可以为TSN AF)请求流程，其中，所述请求包括DS-TT(Device-side TSN translator，终端侧TSN转换器)MAC address(Media Access Control Address，媒体存取控制位址，即硬件地址)，TSN QoS Parameters，Port Management informationContainer(端口管理信息容器)，Sequence generation table(序号生成表)和Streamsplit table(流分离表)，其中，端口管理信息容器中新增frerSplitPort参数。

在本公开的一些实施例中，步骤43至少可以包括：AF根据先前存储的历史信息将端口与PDU会话的MAC地址相关联，以便于AF将端口管理信息通过PCF传递给相对应的SMF。除相关技术标准所涵盖的端口管理信息，新增frerSplitPort参数，使SMF可以确定需要执行流分离功能的端口和PDU会话。此外，AF将接收的序号生成表通过PCF传递给对应的SMF，使SMF可以确定需要执行序号生成功能的流以及其与其相关联的PDU会话。同样地，AF将接收的流分离表通过PCF传递给对应的SMF，使SMF可以确定需要执行流分离功能的流以及与其相关联的PDU会话。

步骤44，PCF根据AF请求中收到的MAC地址确定对应的SMF，并将步骤43中的端口管理信息、序号生成表和流分离表通过Npcf_SMPolicyControl_UpdateNotify服务透传给SMF。

步骤45a，若SMF根据接收到的端口管理信息判断端口为DS-TT，则根据相关技术标准完成对应的PDU(Protocol Data Unit，协议数据单元)会话修改流程，其中，DS-TT用于连接终端侧的TSN系统。

步骤45b，若SMF根据接收到的端口管理信息判断端口为NW-TT(Network-side TSNtranslator，网络侧TSN转换器)，则触发N4接口的PDU会话修改流程，除相关技术标准所涵盖的修改外，新增序号生成功能和流分离功能，其中，NW-TT用于连接网络侧的TSN系统。

在本公开的一些实施例中，步骤45b至少可以包括步骤45b1和步骤45b2中的至少一项，其中：

步骤45b1，当SMF根据序号生成表指示UPF为与对应流相关联的PDU会话执行序号生成功能时，以表1中的流1为例，UPF为流1的每一个数据包生成一个0到65535循环的序号。

步骤45b2，当SMF根据流分离表指示UPF为与对应流相关联的PDU会话执行流分离功能时，以表2中的流1为例，与端口33相连的UPF将流1的每一个数据包进行复制，复制完成后根据流分离表信息为两个流分配新的流ID，即6和7。此时完成了对流1的分离，流6和流7将作为两个不同的流，遵循各自的流转发规则(即，步骤41中CNC提供给5G系统的流转发信息)被转发至不同的目的地址。

本公开上述实施例的会话管理功能网元和用户面功能网元需要存储如表1，表2所示的序号生成表和流分离表。

本公开上述实施例增加了TSN集中网络配置装置-TSN应用功能网元-策略控制功能网元-会话管理功能网元-用户面功能网元之间交互的参数信息。

本公开上述实施例提供了一种面向TSN流的转发功能增强方法，通过新增外部网络-TSN应用功能网元-策略控制功能网元-会话管理功能网元-用户面功能网元之间交互的参数信息，使5G系统可支持更多的FRER功能，即序号生成功能和流复制分离功能，从而实现了对TSN流的多路径冗余传输，解决了相关技术的技术问题。

图5为本公开会话管理功能网元一些实施例的示意图。如图5所示，本公开会话管理功能网元可以包括分离表接收模块151、第一TSN流确定模块152、第一指示模块153，其中：

分离表接收模块151，用于接收时间敏感网络TSN集中网络配置装置通过TSN应用功能网元和策略控制功能网元发送的TSN流的流分离表。

第一TSN流确定模块152，用于根据TSN流的流分离表和流过滤和监管参数信息确定需要执行分离操作的第一TSN流。

第一指示模块153，用于指示该第一TSN流所在的用户面功能网元对该第一TSN流执行分离操作。

在本公开的一些实施例中，如图2所示，所述会话管理功能网元还可以包括序号生成表接收模块154、第二TSN流确定模块155和第二指示模块156，其中：

序号生成表接收模块154，用于接收TSN集中网络配置装置通过TSN应用功能网元和策略控制功能网元发送的TSN流的流序号生成表。

第二TSN流确定模块155，用于根据流序号生成表和流过滤和监管参数信息确定需要执行序号生成操作的第二TSN流。

第二指示模块156，用于指示该第二TSN流所在的用户面功能网元对该第二TSN流执行序号生成操作。

在本公开的一些实施例中，所述会话管理功能网元用于执行实现如上述任一项(例如图1或图2实施例)所述的通信方法的操作。

为了进一步增强5G系统功能，本公开上述实施例设计了一种会话管理功能网元，使5G系统能够支持对TSN流生成序列号、流复制和分离功能，进而实现流的多路径转发。

相关技术的技术标准仅支持5G系统对TSN流进行识别，因此在转发时受限，只能实现对TSN流的单一路径转发。本公开上述实施例通过增加5G系统对TSN流的序号生成功能和流分离功能的支持，增强对TSN流的转发功能，进而实现对TSN流的多路径冗余传输。

图6为本公开用户面功能网元一些实施例的示意图。如图6所示，本公开用户面功能网元可以包括流分离请求接收模块161、流分离模块162、序号生成请求接收模块163和序号生成模块164，其中：

序号生成请求接收模块163，用于接收会话管理功能网元发送的流序号生成请求，其中，所述流序号生成请求包括需要执行序号生成操作的第二TSN流，所述第二TSN流是根据流过滤和监管参数信息以及通过TSN应用功能网元和策略控制功能网元从TSN集中网络配置装置接收的流序号生成表确定的，用户面功能网元为该第二TSN流所在的用户面功能网元。

序号生成模块164，用于对该第二TSN流执行序号生成操作。

流分离请求接收模块161，用于接收会话管理功能网元发送的流分离请求，其中，所述流分离请求包括需要执行分离操作的第一时间敏感网络TSN流，其中，所述第一TSN流是会话管理功能网元根据流过滤和监管参数信息以及通过TSN应用功能网元和策略控制功能网元从TSN集中网络配置装置接收的流分离表确定的，用户面功能网元为该第一TSN流所在的用户面功能网元。

流分离模块162，用于对该第一TSN流执行分离操作。

在本公开的一些实施例中，所述用户面功能网元用于执行实现如上述任一项(例如图3实施例)所述的通信方法的操作。

本公开上述实施例增强了用户面功能网元的功能，使用户面功能网元可以为特定流的数据包生成序号。

本公开上述实施例增强了用户面功能网元的功能，使用户面功能网元可以对特定流进行复制。

本公开上述实施例增强了用户面功能网元的功能，将TSN网络中的流ID映射于5G系统内部，使用户面功能网元可以为TSN流分配TSN网络可识别的流ID(标识)。

本公开上述实施例增强了用户面功能网元的功能，使用户面功能网元可以将TSN流以不同路径，转发至不同的目的地址。

图7为本公开计算机装置一些实施例的结构示意图。如图7所示，计算机装置包括存储器71和处理器72。

存储器71用于存储指令，处理器72耦合到存储器71，处理器72被配置为基于存储器存储的指令执行实现上述实施例任一实施例(例如图1-图4任一实施例)涉及的通信方法。

在本公开的一些实施例中，处理器72在执行图1或图2实施例的通信方法或图4实施例通信方法中的步骤45a的情况下，本公开计算机装置可以实现为本公开会话管理功能网元。

在本公开的一些实施例中，处理器72在执行图3实施例的通信方法或图4实施例通信方法中的步骤45b的情况下，本公开计算机装置可以实现为本公开用户面功能网元。

在本公开的一些实施例中，处理器72在执行图4实施例的通信方法中步骤42-步骤43的情况下，本公开计算机装置可以实现为本公开TSN应用功能网元。

在本公开的一些实施例中，处理器72在执行图4实施例的通信方法中步骤44的情况下，本公开计算机装置可以实现为本公开策略控制功能网元。

如图7所示，该计算机装置还包括通信接口73，用于与其它设备进行信息交互。同时，该计算机装置还包括总线74，处理器72、通信接口73、以及存储器71通过总线74完成相互间的通信。

存储器71可以包含高速RAM存储器，也可还包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器71也可以是存储器阵列。存储器71还可能被分块，并且块可按一定的规则组合成虚拟卷。

此外，处理器72可以是一个中央处理器CPU，或者可以是专用集成电路ASIC，或是被配置成实施本公开实施例的一个或多个集成电路。

相关技术5G系统仅支持FRER功能的流识别功能，这使得5G系统在转发TSN流时仅能以单一路径传输，本公开上述实施例解决了这个问题。

本公开上述实施例设计了5G系统对TSN流转发的增强方案，增加5G系统与外部网络交互信息(序号生成表，流分离表)，使5G系统能够支持对TSN流的序号生成，流复制分离功能，实现TSN流在用户面的多路径上的转发。

本公开上述实施例设计了5G系统对TSN流转发的增强方案，通过增加5G系统与外部网络交互信息，使5G系统能够支持对TSN流的更多操作，实现TSN流在用户面的多路径上的转发。

图8为本公开通信系统一些实施例的示意图。图8还给出了本公开转发增强系统一些实施例的示意图。如图8所示，本公开转发增强系统可以包括TSN集中网络配置装置200和通信系统100，其中。

TSN集中网络配置装置200，用于向通信系统100流转发信息和端口管理信息。

通信系统100，用于根据TSN集中网络配置装置200提供的流转发信息和端口管理信息完成桥的基本配置

在本公开的一些实施例中，通信系统100可以为5G系统。

如图8所示，本公开通信系统100可以包括DS-TT(终端侧TSN转换器)110、用户终端120、基站130、NW-TT(网络侧TSN转换器)140、会话管理功能网元150、用户面功能网元160、策略控制功能网元170、TSN应用功能网元180，其中：

TSN应用功能网元180，用于接收来自CNC提供的附加信息，其中，所述附加信息可以包括gate control list(门控制列表)、序号生成表(Sequence generation table)和流分离表。

在本公开的一些实施例中，TSN应用功能网元180，用于接收来自CNC提供的序号生成表(Sequence generation table)和流分离表，其中，序号生成表中具有需要执行序号生成功能的流标识ID(stream_handle)，表1为一个序号生成表示例，流1需要执行序号生成功能。

在本公开的一些实施例中，TSN应用功能网元180，用于接收来自CNC提供的流分离表(Stream split table)。流分离表中指明需要执行流分离功能的端口(frerSplitPort)，并将具有需要执行流分离功能的流标识ID存入frerSplitInputIdList，分配的新流标识ID存入frerSplitOutputIdList。表2为一个流分离表示例。在端口33处需要对流1执行流分离功能，在与端口33相连的UPF中完成对流1的复制后，将为两个流分配新的流ID为6和7。

在本公开的一些实施例中，TSN应用功能网元180，用于AF请求流程，其中，所述请求包括DS-TT(Device-side TSN translator，终端侧TSN转换器)MAC address(MediaAccess Control Address，媒体存取控制位址，即硬件地址)，TSN QoS Parameters，PortManagement information Container(端口管理信息容器)，Sequence generation table(序号生成表)和Stream split table(流分离表)，其中，端口管理信息容器中新增frerSplitPort参数。

在本公开的一些实施例中，TSN应用功能网元180，用于根据先前存储的历史信息将端口与PDU会话的MAC地址相关联，以便于AF将端口管理信息通过PCF传递给相对应的SMF。除相关技术标准所涵盖的端口管理信息，新增frerSplitPort参数，使SMF可以确定需要执行流分离功能的端口和PDU会话。此外，AF将接收的序号生成表通过PCF传递给对应的SMF，使SMF可以确定需要执行序号生成功能的流以及其与其相关联的PDU会话。同样地，AF将接收的流分离表通过PCF传递给对应的SMF，使SMF可以确定需要执行流分离功能的流以及与其相关联的PDU会话。

策略控制功能网元170，用于根据AF请求中收到的MAC地址确定对应的SMF，并将步骤43中的端口管理信息、序号生成表和流分离表通过Npcf_SMPolicyControl_UpdateNotify服务透传给SMF。

会话管理功能网元150，用于在根据接收到的端口管理信息判断端口为DS-TT的情况下，根据相关技术标准完成对应的PDU(Protocol Data Unit，协议数据单元)会话修改流程，其中，DS-TT用于连接终端侧的TSN系统。

在本公开的一些实施例中，会话管理功能网元150，用于在根据接收到的端口管理信息判断端口为NW-TT(Network-side TSN translator，网络侧TSN转换器)的情况下，触发N4接口的PDU会话修改流程，除相关技术标准所涵盖的修改外，新增序号生成功能和流分离功能，其中，NW-TT用于连接网络侧的TSN系统。

在本公开的一些实施例中，会话管理功能网元150可以实现为本公开上述任一实施例(例如图5实施例)的会话管理功能网元。

在本公开的一些实施例中，用户面功能网元160，可以用于当SMF根据序号生成表指示UPF为与对应流相关联的PDU会话执行序号生成功能时，以表1中的流1为例，为流1的每一个数据包生成一个0到65535循环的序号。

在本公开的一些实施例中，用户面功能网元160，可以用于当SMF根据流分离表指示UPF为与对应流相关联的PDU会话执行流分离功能时，以表2中的流1为例，与端口33相连的UPF将流1的每一个数据包进行复制，复制完成后根据流分离表信息为两个流分配新的流ID，即6和7。此时完成了对流1的分离，流6和流7将作为两个不同的流，遵循各自的流转发规则(即，步骤41中CNC提供给5G系统的流转发信息)被转发至不同的目的地址(例如图8实施例中转发至节点A和节点B)。

在本公开的一些实施例中，用户面功能网元160可以实现为本公开上述任一实施例(例如图6实施例)的用户面功能网元。

图4还给出了本公开通信系统另一些实施例的示意图。如图4所示，本公开通信系统还可以包括(R)AN和AMF。图4实施例中的AF为TSN应用功能网元。

本公开上述实施例的会话管理功能网元和用户面功能网元需要存储如表1，表2所示的序号生成表和流分离表。

本公开上述实施例增加了TSN集中网络配置装置-TSN应用功能网元-策略控制功能网元-会话管理功能网元-用户面功能网元之间交互的参数信息。

本公开上述实施例提供了一种面向TSN流的转发功能增强方法，通过新增外部网络-TSN应用功能网元-策略控制功能网元-会话管理功能网元-用户面功能网元之间交互的参数信息，使5G系统可支持更多的FRER功能，即序号生成功能和流复制分离功能，从而实现了对TSN流的多路径冗余传输，解决了相关技术的技术问题。

本公开上述实施例提出的对TSN流转发增强的方案，本公开上述实施例解决了相关技术的局限性，使5G系统可以支持对TSN流的更多操作，无需再额外部署外部节点。

根据本公开的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如上述任一实施例(例如图1-图4任一实施例)所述的通信方法。

本公开上述实施例消除了当前5G系统需要依靠外部节点实现数据流冗余传输的局限性。

本公开上述实施例通过扩展5G系统与外部网络之间的交互参数，5G系统控制面网元之间的交互参数，对用户面网元功能进行了增强，使其能够支持对TSN流的多路径转发。

本领域内的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为通信方法、装置、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本公开是参照根据本公开实施例的通信方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在上面所描述的会话管理功能网元和用户面功能网元可以实现为用于执行本申请所描述功能的通用处理器、可编程逻辑控制器(PLC)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。

至此，已经详细描述了本公开。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指示相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种非瞬时性计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

本公开的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本公开限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本公开的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本公开从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。