本申请实施例提供一种应用于5G核心网中的路径切换方法、装置及电子设备。本申请实施例基于AMF发送的会话更新请求，确定本SMF管理的终端不处于第一UPF的服务范围且第一UPF支持UPF切换，则选择第二UPF以代替所述第一UPF为所述终端提供服务，进一步控制第二UPF创建与第一UPF的转发隧道，以使所述第二UPF通过所述隧道代替所述第一UPF向目标基站T‑RAN发送发向所述终端的下行数据报文；通过创建第一UPF至第二UPF的隧道，使得终端由第一UPF服务区域移动至第二UPF服务区域的过程中，下行数据报文能够通过该隧道由第一UPF转发至第二(56)对比文件ZTE. "S2-176108 TS23502 Servicerequest procedure".3GPP tsg_sa\WG2_Arch.2017,正文第4.2.3节.ETRI.S2-175832 "TS 23.502: UpdatingService Request procedure to considerLADN service".3GPP tsg_sa\WG2_Arch.2017,(第TSGS2_122BIS_Sophia_Antipolis期),全文.
应用于5G核心网中的路径切换方法、装置及电子设备
技术领域
[0001] 本申请涉及移动通信技术领域，特别涉及应用于5G核心网中的路径切换方法、装置及电子设备。
背景技术
[0002] 在移动通信系统中，终端在移动过程中可能会超出当前UPF（User Plane Function，用户面功能网元）的服务区域，需要在切换UPF的同时保障会话和业务连续性。目前5G系统支持的会话和服务连续性模式在切换UPF的同时会删除并重建PDU（Protocol Data Unit，协议数据单元）会话，会导致终端当前的业务中断，难以保障终端的业务连续性。
发明内容
[0003] 有鉴于此，本申请提供一种应用于5G核心网中的路径切换方法、装置及电子设备，以解决相关技术在切换UPF的同时会使得业务中断以致难以保障业务连续性的问题。
[0004] 本申请提供的技术方案如下：
[0005] 根据本申请第一方面的实施例，提出了一种应用于5G核心网中的路径切换方法，该方法应用于5G核心网中的会话管理功能网元SMF，该方法包括：
[0006] 基于接入和移动管理功能网元AMF发送的会话更新请求，确定本SMF管理的终端是否处于当前为所述终端提供服务的第一用户面功能网元UPF的服务范围；所述会话更新请求是在所述终端发生位置改变前或者在发生位置改变后触发所述AMF发送的；
[0007] 若本SMF管理的终端不处于第一UPF的服务范围且判断出所述第一UPF支持UPF切换，则选择第二UPF以代替所述第一UPF为所述终端提供服务；所述终端处于所述第二UPF的服务范围；
[0008] 控制所述第二UPF创建至所述第一UPF的隧道，以使所述第二UPF代替所述第一UPF向目标基站T‑RAN发送发向所述终端的下行数据报文之前，所述终端的下行数据报文由所述第一UPF通过所述隧道向所述第二UPF转发。
[0009] 可选的，所述终端处于连接态CM‑CONNECTED状态；当所述终端处于CM‑CONNECTED状态时，所述终端与所述AMF之间建立了信令连接；
[0010] 所述会话更新请求是在所述终端发生位置改变前触发所述AMF发送的；所述会话更新请求用于指示所述终端待发生位置改变，所述会话更新请求至少携带所述终端发生位置改变后接入的基站的位置信息；
[0011] 所述基于接入和移动管理功能网元AMF发送的会话更新请求，确定本SMF管理的终端是否处于当前为所述终端提供服务的第一用户面功能网元UPF的服务范围包括：
[0012] 检查所述会话更新请求携带的所述基站的位置信息是否处于当前为所述终端提供服务的第一UPF的服务范围，如果是，确定所述终端处于当前为所述终端提供服务的第一UPF的服务范围，否则，确定所述终端不处于当前为所述终端提供服务的第一UPF的服务范围。
[0013] 可选的，所述终端处于空闲态CM‑IDLE状态；当所述终端处于CM‑IDLE状态时，所述终端与所述AMF之间未建立信令连接；
[0014] 所述会话更新请求是在所述终端发生位置改变后触发所述AMF发送的；所述会话更新请求用于指示所述终端已发生位置改变，所述会话更新请求携带所述终端发生位置改变后的位置信息；
[0015] 所述基于接入和移动管理功能网元AMF发送的会话更新请求，确定本SMF管理的终端是否处于当前为所述终端提供服务的第一UPF的服务范围包括：
[0016] 检查所述会话更新请求携带的所述终端发生位置改变后的位置信息是否处于当前为所述终端提供服务的第一UPF的服务范围，如果是，确定所述终端处于当前为所述终端提供服务的第一UPF的服务范围，否则，确定所述终端不处于当前为所述终端提供服务的第一UPF的服务范围。
[0017] 可选的，所述控制所述第二UPF创建至所述第一UPF的隧道包括：
[0018] 控制所述第二UPF创建与本SMF之间的PFCP会话，并禁止第二UPF发布所述终端的路由信息；
[0019] 在确定需要在S‑RAN与T‑RAN之间创建间接转发隧道时，通过所述PFCP会话控制所述第二UPF创建从该第二UPF至所述第一UPF的第一转发隧道；所述S‑RAN为该终端在发生位置改变前为该终端提供服务的基站，所述T‑RAN为该终端在发生位置改变后为该终端提供服务的基站。
[0020] 可选的，在控制所述第二UPF创建至所述第一UPF的第一转发隧道之后，该方法进一步包括：
[0021] 控制第一UPF创建至所述S‑RAN的第二转发隧道，以使所述第二转发隧道、第一转发隧道、以及所述第二UPF与所述T‑RAN之间的第三转发隧道组成所述S‑RAN与T‑RAN之间的间接转发隧道；
[0022] 其中，在创建所述间接转发隧道过程中，所述终端的上行数据报文通过S‑RAN向第一UPF转发以通过第一UPF向目的地转发，所述终端的下行数据报文通过第一UPF向所述S‑RAN转发以通过S‑RAN向所述终端转发。
[0023] 可选的，该方法进一步包括：
[0024] 在切换阶段完成后，接收来自AMF发送的会话上下文更新请求；所述切换阶段是指所述终端从接入的S‑RAN切换至所述T‑RAN的阶段，所述切换阶段是通过S‑AMF向所述S‑RAN发起切换指令开始；所述切换阶段完成是通过所述T‑RAN发送切换通知指示；其中，所述S‑AMF为该终端在发生位置改变前为该终端提供服务的接入和移动管理功能网元；
[0025] 基于所述会话上下文更新请求，开始将N3隧道信息发送至第二UPF，并控制第二UPF发布所述终端的路由信息，以及通知第一UPF删除所述终端的路由信息，并启动第一定时器与第二定时器；其中，所述N3隧道是指所述第二UPF与所述T‑RAN之间用于传输数据报文的隧道；
[0026] 在检测到所述第一定时器超时时，确定所述第二UPF完成接收所述N3隧道信息，控制所述第一UPF发送终止标记End Marker给S‑RAN，以使S‑RAN将所述终止标记End Marker通过所述S‑RAN与T‑RAN之间的间接转发隧道发送至所述T‑RAN；
[0027] 在检测到所述第二定时器超时时，通知所述第一UPF删除该第一UPF与本SMF之间的PFCP会话以及删除该第一UPF至所述S‑RAN的第二转发隧道，并通知所述第二UPF删除所述第二UPF至所述第一UPF的第一转发隧道、以及所述第二UPF与所述T‑RAN之间的第三转发隧道。
[0028] 可选的，所述终端的下行数据报文，在切换阶段由第一UPF转发给S‑RAN后，再由S‑RAN通过第二转发隧道发送给第一UPF以由第一UPF通过所述第一转发隧道转发给第二UPF，使得第二UPF通过第三转发隧道转发给所述T‑RAN缓存；以及，在切换阶段完成至所述T‑RAN接收到所述S‑RAN通过所述S‑RAN与T‑RAN之间的间接转发隧道发送的终止标记End Marker之前，所述T‑RAN缓存的下行数据报文由所述T‑RAN向所述终端转发，新的下行数据报文由第一UPF转发给S‑RAN后，再由S‑RAN通过第二转发隧道发送给第一UPF以由第一UPF通过所述第一转发隧道转发给第二UPF，使得第二UPF通过第三转发隧道转发给所述T‑RAN，以通过T‑RAN向所述终端转发；以及，在所述T‑RAN接收到所述S‑RAN通过所述S‑RAN与T‑RAN之间的间接转发隧道发送的终止标记End Marker之后，由第二UPF转发给T‑RAN，以通过T‑RAN向所述终端转发；
[0029] 所述终端的上行数据报文，在切换阶段由S‑RAN通过第二转发隧道发送给第一UPF以由第一UPF通过所述第一转发隧道转发给第二UPF，使得第二UPF通过第三转发隧道转发给所述T‑RAN缓存；以及，在所述切换阶段完成后，所述T‑RAN缓存的上行数据报文与新的上行数据报文均通过T‑RAN向第二UPF转发以通过第二UPF向目的地转发。
[0030] 可选的，所述控制所述第二UPF创建至所述第一UPF的隧道包括：
[0031] 控制所述第二UPF创建与本SMF之间的PFCP会话，并控制第二UPF发布所述终端的路由信息；
[0032] 通过所述PFCP会话控制所述第二UPF创建从该第二UPF至所述第一UPF的N9隧道；其中，所述N9隧道是指所述第二UPF与所述第一UPF之间用于传输数据报文的隧道。
[0033] 可选的，在控制所述第二UPF创建至所述第一UPF的隧道之后，该方法进一步包括：
[0034] 控制第一UPF更新PFCP会话，以使得下行数据报文由第一UPF通过所述N9隧道转发至第二UPF缓存；以及控制第一UPF删除终端的路由，并启动第三定时器；
[0035] 在检测到所述第三定时器超时时，通知第一UPF发送终止标记End Marker至第二UPF，以使第二UPF开始缓存由公网传来的下行数据报文；
[0036] 基于第二UPF发送的PFCP会话上报请求，控制第二UPF更新PFCP会话，并删除所述N9隧道，以及通知第一UPF删除PFCP会话。
[0037] 可选的，所述PFCP会话上报请求的发送时机包括：
[0038] 若所述T‑RAN与第二UPF之间能够传输数据报文且所述第二UPF中存在由第一UPF通过所述N9隧道转发至第二UPF缓存的下行数据报文，则控制第二UPF更新PFCP会话，以使所述第二UPF优先将所述由第一UPF通过所述N9隧道转发至第二UPF缓存的下行数据报文转发至T‑RAN以由所述T‑RAN转发至所述终端；所述PFCP会话上报请求由所述第二UPF将所述第一UPF通过所述N9隧道转发至第二UPF缓存的下行数据报文向所述T‑RAN转发完成后发送至本SMF；
[0039] 若所述T‑RAN与第二UPF之间无法传输数据报文且所述第二UPF中存在由第一UPF通过所述N9隧道转发至第二UPF缓存的下行数据报文，则基于第二UPF向本SMF发起的下行数据通知DDN流程，控制所述第二UPF与所述T‑RAN建立连接，以使所述T‑RAN与第二UPF之间能够传输数据报文；以及控制第二UPF更新PFCP会话，以使所述第二UPF优先将所述由第一UPF通过所述N9隧道转发至第二UPF缓存的下行数据报文转发至T‑RAN以由所述T‑RAN转发至所述终端；所述PFCP会话上报请求由所述第二UPF将所述第一UPF通过所述N9隧道转发至第二UPF缓存的下行数据报文向所述T‑RAN转发完成后发送至本SMF；其中，所述DDN流程是所述第二UPF接收到第一UPF发送的终止标记End Marker后向本SMF发起的；
[0040] 若所述第二UPF中不存在由第一UPF通过所述N9隧道转发至第二UPF缓存的下行数据报文，则所述PFCP会话上报请求由第二UPF在接收到第一UPF发送的终止标记End Marker后向本SMF发送。
[0041] 可选的，所述终端的下行数据报文，在所述控制第一UPF更新PFCP会话之前，由公网发送至所述第一UPF缓存；以及，在所述控制第一UPF更新PFCP会话之后至通知第一UPF发送终止标记End Marker至第二UPF之前，由公网发送至所述第一UPF缓存的下行数据报文通过N9隧道转发至第二UPF缓存，新的下行数据报文由公网发送至所述第一UPF，以由所述第一UPF发送至所述第二UPF缓存；以及，在通知第一UPF发送终止标记End Marker至第二UPF之后至所述基于第二UPF发送的PFCP会话上报请求，控制第二UPF更新PFCP会话之前，所述第一UPF发送至所述第二UPF缓存的下行数据报文由第二UPF转发至T‑RAN，以由所述T‑RAN转发至所述终端，新的下行数据报文由公网转发至第二UPF缓存；以及，所述基于第二UPF发送的PFCP会话上报请求，控制第二UPF更新PFCP会话之后，所述公网转发至第二UPF缓存的数据报文由第二UPF转发至T‑RAN，以由所述T‑RAN转发至所述终端，新的下行数据报文由公网转发至第二UPF，以由第二UPF转发至T‑RAN，使得所述T‑RAN转发至所述终端；
[0042] 所述终端的上行数据报文，在所述通知第一UPF发送终止标记End Marker至第二UPF之后，通过所述AMF、T‑RAN以及终端之间的信息交互开始产生，所述终端的上行数据报文通过T‑RAN向第二UPF转发以通过第二UPF向目的地转发。
[0043] 可选的，该方法进一步包括：
[0044] 若本SMF管理的终端不处于第一UPF的服务范围且判断出所述第一UPF不支持UPF切换，则插入中继用户面功能网元I‑UPF为所述终端提供服务，以使所述终端的下行数据报文由所述第一UPF转发至所述I‑UPF，以由所述I‑UPF将所述下行数据报文转发至所述T‑RAN，使得所述T‑RAN将所述下行数据报文转发至所述终端；其中，所述终端处于所述I‑UPF的服务范围。
[0045] 根据本申请第二方面的实施例，提出了一种应用于5G核心网中的路径切换装置，该装置包括：
[0046] 确定单元，用于基于接入和移动管理功能网元AMF发送的会话更新请求，确定本SMF管理的终端是否处于当前为所述终端提供服务的第一用户面功能网元UPF的服务范围；所述会话更新请求是在所述终端发生位置改变前或者在发生位置改变后触发所述AMF发送的；
[0047] 选择单元，用于若本SMF管理的终端不处于第一UPF的服务范围且判断出所述第一UPF支持UPF切换，则选择第二UPF以代替所述第一UPF为所述终端提供服务；所述终端处于所述第二UPF的服务范围；
[0048] 创建单元，用于控制所述第二UPF创建至所述第一UPF的隧道，以使所述第二UPF代替所述第一UPF向目标基站T‑RAN发送发向所述终端的下行数据报文之前，所述终端的下行数据报文由所述第一UPF通过所述隧道向所述第二UPF转发。
[0049] 可选的，所述终端处于连接态CM‑CONNECTED状态；当所述终端处于CM‑CONNECTED状态时，所述终端与所述AMF之间建立了信令连接；
[0050] 所述会话更新请求是在所述终端发生位置改变前触发所述AMF发送的；所述会话更新请求用于指示所述终端待发生位置改变，所述会话更新请求至少携带所述终端发生位置改变后接入的基站的位置信息；
[0051] 所述确定单元具体用于：
[0052] 检查所述会话更新请求携带的所述基站的位置信息是否处于当前为所述终端提供服务的第一UPF的服务范围，如果是，确定所述终端处于当前为所述终端提供服务的第一UPF的服务范围，否则，确定所述终端不处于当前为所述终端提供服务的第一UPF的服务范围；
[0053] 和/或，所述终端处于空闲态CM‑IDLE状态；当所述终端处于CM‑IDLE状态时，所述终端与所述AMF之间未建立信令连接；
[0054] 所述会话更新请求是在所述终端发生位置改变后触发所述AMF发送的；所述会话更新请求用于指示所述终端已发生位置改变，所述会话更新请求携带所述终端发生位置改变后的位置信息；
[0055] 所述确定单元具体用于：
[0056] 检查所述会话更新请求携带的所述终端发生位置改变后的位置信息是否处于当前为所述终端提供服务的第一UPF的服务范围，如果是，确定所述终端处于当前为所述终端提供服务的第一UPF的服务范围，否则，确定所述终端不处于当前为所述终端提供服务的第一UPF的服务范围；
[0057] 和/或，所述创建单元具体用于：
[0058] 控制所述第二UPF创建与本SMF之间的PFCP会话，并禁止第二UPF发布所述终端的路由信息；
[0059] 在确定需要在S‑RAN与T‑RAN之间创建间接转发隧道时，通过所述PFCP会话控制所述第二UPF创建从该第二UPF至所述第一UPF的第一转发隧道；所述S‑RAN为该终端在发生位置改变前为该终端提供服务的基站，所述T‑RAN为该终端在发生位置改变后为该终端提供服务的基站；
[0060] 和/或，所述创建单元还用于：
[0061] 控制第一UPF创建至所述S‑RAN的第二转发隧道，以使所述第二转发隧道、第一转发隧道、以及所述第二UPF与所述T‑RAN之间的第三转发隧道组成所述S‑RAN与T‑RAN之间的间接转发隧道；
[0062] 其中，在创建所述间接转发隧道过程中，所述终端的上行数据报文通过S‑RAN向第一UPF转发以通过第一UPF向目的地转发，所述终端的下行数据报文通过第一UPF向所述S‑RAN转发以通过S‑RAN向所述终端转发；
[0063] 和/或，所述创建单元还用于：
[0064] 在切换阶段完成后，接收来自AMF发送的会话上下文更新请求；所述切换阶段是指所述终端从接入的S‑RAN切换至所述T‑RAN的阶段，所述切换阶段是通过S‑AMF向所述S‑RAN发起切换指令开始；所述切换阶段完成是通过所述T‑RAN发送切换通知指示；其中，所述S‑AMF为该终端在发生位置改变前为该终端提供服务的接入和移动管理功能网元；
[0065] 基于所述会话上下文更新请求，开始将N3隧道信息发送至第二UPF，并控制第二UPF发布所述终端的路由信息，以及通知第一UPF删除所述终端的路由信息，并启动第一定时器与第二定时器；其中，所述N3隧道是指所述第二UPF与所述T‑RAN之间用于传输数据报文的隧道；
[0066] 在检测到所述第一定时器超时时，确定所述第二UPF完成接收所述N3隧道信息，控制所述第一UPF发送终止标记End Marker给S‑RAN，以使S‑RAN将所述终止标记End Marker通过所述S‑RAN与T‑RAN之间的间接转发隧道发送至所述T‑RAN；
[0067] 在检测到所述第二定时器超时时，通知所述第一UPF删除该第一UPF与本SMF之间的PFCP会话以及删除该第一UPF至所述S‑RAN的第二转发隧道，并通知所述第二UPF删除所述第二UPF至所述第一UPF的第一转发隧道、以及所述第二UPF与所述T‑RAN之间的第三转发隧道；
[0068] 和/或，所述终端的下行数据报文，在切换阶段由第一UPF转发给S‑RAN后，再由S‑RAN通过第二转发隧道发送给第一UPF以由第一UPF通过所述第一转发隧道转发给第二UPF，使得第二UPF通过第三转发隧道转发给所述T‑RAN缓存；以及，在切换阶段完成至所述T‑RAN接收到所述S‑RAN通过所述S‑RAN与T‑RAN之间的间接转发隧道发送的终止标记End Marker之前，所述T‑RAN缓存的下行数据报文由所述T‑RAN向所述终端转发，新的下行数据报文由第一UPF转发给S‑RAN后，再由S‑RAN通过第二转发隧道发送给第一UPF以由第一UPF通过所述第一转发隧道转发给第二UPF，使得第二UPF通过第三转发隧道转发给所述T‑RAN，以通过T‑RAN向所述终端转发；以及，在所述T‑RAN接收到所述S‑RAN通过所述S‑RAN与T‑RAN之间的间接转发隧道发送的终止标记End Marker之后，由第二UPF转发给T‑RAN，以通过T‑RAN向所述终端转发；
[0069] 所述终端的上行数据报文，在切换阶段由S‑RAN通过第二转发隧道发送给第一UPF以由第一UPF通过所述第一转发隧道转发给第二UPF，使得第二UPF通过第三转发隧道转发给所述T‑RAN缓存；以及，在所述切换阶段完成后，所述T‑RAN缓存的上行数据报文与新的上行数据报文均通过T‑RAN向第二UPF转发以通过第二UPF向目的地转发；
[0070] 和/或，所述创建单元具体用于：
[0071] 控制所述第二UPF创建与本SMF之间的PFCP会话，并控制第二UPF发布所述终端的路由信息；
[0072] 通过所述PFCP会话控制所述第二UPF创建从该第二UPF至所述第一UPF的N9隧道；其中，所述N9隧道是指所述第二UPF与所述第一UPF之间用于传输数据报文的隧道；
[0073] 和/或，所述创建单元还用于：
[0074] 控制第一UPF更新PFCP会话，以使得下行数据报文由第一UPF通过所述N9隧道转发至第二UPF缓存；以及控制第一UPF删除终端的路由，并启动第三定时器；
[0075] 在检测到所述第三定时器超时时，通知第一UPF发送终止标记End Marker至第二UPF，以使第二UPF开始缓存由公网传来的下行数据报文；
[0076] 基于第二UPF发送的PFCP会话上报请求，控制第二UPF更新PFCP会话，并删除所述N9隧道，以及通知第一UPF删除PFCP会话；
[0077] 和/或，所述PFCP会话上报请求的发送时机包括：
[0078] 若所述T‑RAN与第二UPF之间能够传输数据报文且所述第二UPF中存在由第一UPF通过所述N9隧道转发至第二UPF缓存的下行数据报文，则控制第二UPF更新PFCP会话，以使所述第二UPF优先将所述由第一UPF通过所述N9隧道转发至第二UPF缓存的下行数据报文转发至T‑RAN以由所述T‑RAN转发至所述终端；所述PFCP会话上报请求由所述第二UPF将所述第一UPF通过所述N9隧道转发至第二UPF缓存的下行数据报文向所述T‑RAN转发完成后发送至本SMF；
[0079] 若所述T‑RAN与第二UPF之间无法传输数据报文且所述第二UPF中存在由第一UPF通过所述N9隧道转发至第二UPF缓存的下行数据报文，则基于第二UPF向本SMF发起的下行数据通知DDN流程，控制所述第二UPF与所述T‑RAN建立连接，以使所述T‑RAN与第二UPF之间能够传输数据报文；以及控制第二UPF更新PFCP会话，以使所述第二UPF优先将所述由第一UPF通过所述N9隧道转发至第二UPF缓存的下行数据报文转发至T‑RAN以由所述T‑RAN转发至所述终端；所述PFCP会话上报请求由所述第二UPF将所述第一UPF通过所述N9隧道转发至第二UPF缓存的下行数据报文向所述T‑RAN转发完成后发送至本SMF；其中，所述DDN流程是所述第二UPF接收到第一UPF发送的终止标记End Marker后向本SMF发起的；
[0080] 若所述第二UPF中不存在由第一UPF通过所述N9隧道转发至第二UPF缓存的下行数据报文，则所述PFCP会话上报请求由第二UPF在接收到第一UPF发送的终止标记End Marker后向本SMF发送；
[0081] 和/或，所述终端的下行数据报文，在所述控制第一UPF更新PFCP会话之前，由公网发送至所述第一UPF缓存；以及，在所述控制第一UPF更新PFCP会话之后至通知第一UPF发送终止标记End Marker至第二UPF之前，由公网发送至所述第一UPF缓存的下行数据报文通过N9隧道转发至第二UPF缓存，新的下行数据报文由公网发送至所述第一UPF，以由所述第一UPF发送至所述第二UPF缓存；以及，在通知第一UPF发送终止标记End Marker至第二UPF之后至所述基于第二UPF发送的PFCP会话上报请求，控制第二UPF更新PFCP会话之前，所述第一UPF发送至所述第二UPF缓存的下行数据报文由第二UPF转发至T‑RAN，以由所述T‑RAN转发至所述终端，新的下行数据报文由公网转发至第二UPF缓存；以及，所述基于第二UPF发送的PFCP会话上报请求，控制第二UPF更新PFCP会话之后，所述公网转发至第二UPF缓存的数据报文由第二UPF转发至T‑RAN，以由所述T‑RAN转发至所述终端，新的下行数据报文由公网转发至第二UPF，以由第二UPF转发至T‑RAN，使得所述T‑RAN转发至所述终端；
[0082] 所述终端的上行数据报文，在所述通知第一UPF发送终止标记End Marker至第二UPF之后，通过所述AMF、T‑RAN以及终端之间的信息交互开始产生，所述终端的上行数据报文通过T‑RAN向第二UPF转发以通过第二UPF向目的地转发；
[0083] 和/或，所述选择单元还用于：
[0084] 若本SMF管理的终端不处于第一UPF的服务范围且判断出所述第一UPF不支持UPF切换，则插入中继用户面功能网元I‑UPF为所述终端提供服务，以使所述终端的下行数据报文由所述第一UPF转发至所述I‑UPF，以由所述I‑UPF将所述下行数据报文转发至所述T‑RAN，使得所述T‑RAN将所述下行数据报文转发至所述终端；其中，所述终端处于所述I‑UPF的服务范围。
[0085] 根据本申请第三方面的实施例，提出了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所述的方法。
[0086] 由以上技术方案可见，本申请实施例基于接入和移动管理功能网元AMF发送的会话更新请求，确定本SMF管理的终端不处于第一UPF的服务范围且判断出所述第一UPF支持UPF切换，则选择第二UPF以代替所述第一UPF为所述终端提供服务，进一步控制第二UPF创建与第一UPF的转发隧道，以使所述第二UPF通过所述隧道代替所述第一UPF向目标基站T‑RAN发送发向所述终端的下行数据报文；通过创建第一IPF至第二UPF的隧道，使得终端由第一UPF服务区域移动至第二UPF服务区域的过程中，下行数据报文能够通过该隧道由第一UPF转发至第二UPF，实现了数据报文转发路径切换过程中终端的业务不中断。
附图说明
[0087] 此处的附图被并入说明书中并构成说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0088] 图1为本申请实施例提供的应用于5G核心网中的路径切换方法的实现流程图；
[0089] 图2为本申请实施例提供的一种组网结构示意图；
[0090] 图3为本申请实施例提供的一种信令交互图；
[0091] 图4为本申请实施例提供的另一种组网结构示意图；
[0092] 图5为本申请实施例提供的另一种信令交互图；
[0093] 图6为本申请实施例提供的一种电子设备的示意结构图；
[0094] 图7为本申请实施例提供的一种应用于5G核心网中的路径切换装置结构图。
具体实施方式
[0095] 这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0096] 在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0097] 应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
[0098] 在介绍本申请提出的技术方案之前，首先对相关技术中提出的方案作简要介绍。
[0099] 5G系统中UPF（User Plane Function，用户面功能网元）作为用户面功能网元，用于传输终端的上下行数据报文。由于网络规划的缘故，每个UPF有各自的服务区域。终端在移动过程中，位置的改变可能会超出当前UPF的服务区域，需要考虑如何保障会话和业务的连续性。为此5G系统当前支持三种会话和服务连续性模式：SSC Mode（Session and Service Continuity Mode，会话和服务连续模式）1、SSC Mode 2和SSC Mode 3。
[0100] SSC Mode 1：UE（User Equipment，用户终端）会话建立时选择锚点UPF1，为UE建立与外部数据网的PDU（Protocol Data Unit，协议数据单元）会话用户面。当5G用户终端移动出锚点UPF1的覆盖范围，SMF（Session Management Function，会话管理功能网元）可以插入I‑UPF保证数据业务的连续性。5G用户终端移动的过程中，用户IP地址不变，UPF1始终不会发生改变，保证UE业务连续性。
[0101] SSC Mode 2：UE会话建立时选择锚点UPF1。当5G用户终端移动出锚点UPF1的覆盖范围，首先释放当前的PDU会话，然后再建立新的PDU会话选择新的锚点UPF2。重建PDU会话期间，UE的IP地址会变化，业务也会中断。
[0102] SSC Mode 3：UE会话创建时选择锚点UPF1。当5G用户终端移动出锚点UPF1的覆盖范围，UE先建立新的PDU会话选择新的锚点UPF2。锚点UPF1和锚点UPF2共存一段时候后，UE释放老的PDU会话移除锚点UPF1。UPF切换期间业务不会中断，但是最终UE的IP地址会变化。
[0103] 其中，SSC Mode 2和SSC Mode 3均能够实现通过物理位置选择新的锚点UPF，锚点UPF改变。但是SSC Mode 2在锚点UPF改变时业务会中断，且SSC Mode 2和SSC Mode 3时UE的IP地址都会改变，对上层应用有要求，需要上层应用支持用户IP地址切换，否则需要重新激活UE的业务应用。而且目前市面上的终端还不支持SSC Mode 2和SSC Mode 3，不能满足需求。SSC Mode 1虽然能够满足UE的IP地址不会改变，但是UE移动的过程中锚点UPF不会改变，也不能满足需求。
[0104] 本申请实施例提出了一种UE在移动过程中锚点UPF能够随着UE的位置而进行切换并保持业务不中断，且UE的IP地址不会改变的方案。
[0105] 下面结合附图对本申请实施例中技术方案作进一步详细的说明。
[0106] 请参考图1，图1为本申请实施例提供的应用于5G核心网中的路径切换方法实现流程图，该方法应用于5G核心网中的SMF。如图1所示，该方法可以包括以下步骤：
[0107] 步骤101，基于AMF（Access and Mobility Management Function接入和移动管理功能网元）发送的会话更新请求，确定本SMF管理的终端是否处于当前为所述终端提供服务的第一UPF的服务范围。
[0108] 作为一个实施例，为了描述更加简便，可以将上述第一UPF记作S‑UPF，并在后文中沿用。
[0109] 在本实施例中，涉及到终端处于CM‑CONNECTED状态（记作连接态）以及CM‑IDLE状态（记作空闲态）两种场景。
[0110] 在本实施例中，可选的，终端处于连接态CM‑CONNECTED状态；当终端处于CM‑CONNECTED状态时，终端与所述AMF之间建立了信令连接；
[0111] 所述会话更新请求是在所述终端发生位置改变前触发所述AMF发送的；所述会话更新请求用于指示所述终端待发生位置改变，所述会话更新请求至少携带所述终端发生位置改变后接入的基站的位置信息；
[0112] 所述基于接入和移动管理功能网元AMF发送的会话更新请求，确定本SMF管理的终端是否处于当前为所述终端提供服务的第一用户面功能网元UPF的服务范围包括：
[0113] 检查所述会话更新请求携带的所述基站的位置信息是否处于当前为所述终端提供服务的第一UPF的服务范围，如果是，确定所述终端处于当前为所述终端提供服务的第一UPF的服务范围，否则，确定所述终端不处于当前为所述终端提供服务的第一UPF的服务范围。
[0114] 其中，信令连接是用于指示终端与AMF之间能够进行信令的传递。
[0115] 在本实施例中，连接态下通过会话更新请求确定终端是否处于当前为所述终端提供服务的第一用户面功能网元UPF的服务范围为相关技术中的常规方法，此处不再赘述。
[0116] 在本实施例中，可选的，终端处于空闲态CM‑IDLE状态；当所述终端处于CM‑IDLE状态时，所述终端与所述AMF之间未建立信令连接；
[0117] 所述会话更新请求是在所述终端发生位置改变后触发所述AMF发送的；所述会话更新请求用于指示所述终端已发生位置改变，所述会话更新请求携带所述终端发生位置改变后的位置信息；
[0118] 所述基于接入和移动管理功能网元AMF发送的会话更新请求，确定本SMF管理的终端是否处于当前为所述终端提供服务的第一UPF的服务范围包括：
[0119] 检查所述会话更新请求携带的所述终端发生位置改变后的位置信息是否处于当前为所述终端提供服务的第一UPF的服务范围，如果是，确定所述终端处于当前为所述终端提供服务的第一UPF的服务范围，否则，确定所述终端不处于当前为所述终端提供服务的第一UPF的服务范围。
[0120] 其中，在终端处于CM‑IDLE状态时，终端与AMF之间不存在信令的传递，同时，终端与基站、基站与UPF之间也无法传递数据报文，此时若存在下行数据报文，则会暂时缓存在UPF中。
[0121] 在本实施例中，空闲态下通过会话更新请求确定终端是否处于当前为所述终端提供服务的第一用户面功能网元UPF的服务范围为相关技术中的常规方法，此处不再赘述。
[0122] 步骤102，若本SMF管理的终端不处于第一UPF的服务范围且判断出第一UPF支持UPF切换，则选择第二UPF以代替所述第一UPF为所述终端提供服务。
[0123] 在本实施例中，从本SMF的配置中可以直接判断该第一UPF是否支持UPF切换，此处不再赘述。
[0124] 在本实施例中，终端的位置信息处于所述第二UPF的服务范围。其中，第一UPF与第二UPF连接于同一个路由器，且该第一UPF、第二UPF以及路由器均支持动态路由协议，第一UPF与第二UPF的服务区域不重合；基于终端选择相应的为该终端提供服务的UPF为相关技术中的常规手段，此处不再赘述。
[0125] 可选的，该方法进一步包括：
[0126] 若本SMF管理的终端不处于第一UPF的服务范围且判断出所述第一UPF不支持UPF切换，则插入中继用户面功能网元I‑UPF为所述终端提供服务，以使所述终端的下行数据报文由所述第一UPF转发至所述I‑UPF，以由所述I‑UPF将所述下行数据报文转发至所述T‑RAN，使得所述T‑RAN将所述下行数据报文转发至所述终端；其中，所述终端处于所述I‑UPF的服务范围。
[0127] 在本实施例中，在确定出本SMF管理的终端不处于第一UPF的服务范围且第一UPF不支持UPF切换后，插入中继用户面功能网元I‑UPF为终端提供服务为相关技术中的常用方法，此处不再赘述。
[0128] 作为一个实施例，为了描述更加简便，可以将上述第二UPF记作T‑UPF，并在后文中沿用。
[0129] 步骤103，控制所述第二UPF创建至所述第一UPF的隧道，以使所述第二UPF代替所述第一UPF向目标基站T‑RAN发送发向所述终端的下行数据报文之前，所述终端的下行数据报文由所述第一UPF通过所述隧道向所述第二UPF转发。
[0130] 在本实施例中，终端处于CM‑CONNECTED状态或CM‑IDLE状态时，创建隧道的方式不同，下面进行详细描述。
[0131] 首先介绍终端处于CM‑CONNECTED状态时的路径切换流程。
[0132] 在本实施例中，当终端处于CM‑CONNECTED状态时，所述控制所述第二UPF创建至所述第一UPF的隧道包括：
[0133] 控制所述第二UPF创建与本SMF之间的PFCP会话，并禁止第二UPF发布所述终端的路由信息；
[0134] 在确定需要在S‑RAN与T‑RAN之间创建间接转发隧道时，通过所述PFCP会话控制所述第二UPF创建从该第二UPF至所述第一UPF的第一转发隧道；所述S‑RAN为该终端在发生位置改变前为该终端提供服务的基站，所述T‑RAN为该终端在发生位置改变后为该终端提供服务的基站。
[0135] 其中，该路由信息中至少包括终端的IP地址，不同于相关技术中IP地址由发布路由信息的UPF分配，在本实施例中，IP地址是由SMF分配的，由于本实施例中SMF没有改变，故由SMF分配终端的IP地址，在终端位置改变后，其IP地址也不会变化。
[0136] 在本实施例中，暂不发布终端的路由信息的原因是此时终端的当前位置还没有进入第二UPF的服务范围之内，若此时发布路由，一旦路由切换失败后还需要进行回退，所以待终端当前位置处于第二UPF的服务范围之内后再发布路由更为稳妥。
[0137] 在本实施例中，可选的，在控制所述第二UPF创建至所述第一UPF的第一转发隧道之后，该方法进一步包括：
[0138] 控制第一UPF创建至所述S‑RAN的第二转发隧道，以使所述第二转发隧道、第一转发隧道、以及所述第二UPF与所述T‑RAN之间的第三转发隧道组成所述S‑RAN与T‑RAN之间的间接转发隧道；
[0139] 其中，在创建所述间接转发隧道过程中，所述终端的上行数据报文通过S‑RAN向第一UPF转发以通过第一UPF向目的地转发，所述终端的下行数据报文通过第一UPF向所述S‑RAN转发以通过S‑RAN向所述终端转发。
[0140] 其中，间接转发隧道的创建时机与流程将于下文具体实施例中详述，此处不再赘述。
[0141] 在本实施例中，间接转发隧道创建过程中，终端的当前位置一直处于第一UPF的服务范围之内，终端的上下行数据报文均通过第一UPF以及S‑RAN进行转发。
[0142] 在本实施例中，可选的，该方法进一步还可以包括：
[0143] 在切换阶段完成后，接收来自AMF发送的会话上下文更新请求；所述切换阶段是指所述终端从接入的S‑RAN切换至所述T‑RAN的阶段，所述切换阶段是通过S‑AMF向所述S‑RAN发起切换指令开始；所述切换阶段完成是通过所述T‑RAN发送切换通知指示；其中，所述S‑AMF为该终端在发生位置改变前为该终端提供服务的接入和移动管理功能网元；
[0144] 基于所述会话上下文更新请求，开始将N3隧道信息发送至第二UPF，并控制第二UPF发布所述终端的路由信息，以及通知第一UPF删除所述终端的路由信息，并启动第一定时器与第二定时器；其中，所述N3隧道是指所述第二UPF与所述T‑RAN之间用于传输数据报文的隧道；
[0145] 在检测到所述第一定时器超时时，确定所述第二UPF完成接收所述N3隧道信息，控制所述第一UPF发送终止标记End Marker给S‑RAN，以使S‑RAN将所述终止标记End Marker通过所述S‑RAN与T‑RAN之间的间接转发隧道发送至所述T‑RAN；
[0146] 在检测到所述第二定时器超时时，通知所述第一UPF删除该第一UPF与本SMF之间的PFCP会话以及删除该第一UPF至所述S‑RAN的第二转发隧道，并通知所述第二UPF删除所述第二UPF至所述第一UPF的第一转发隧道、以及所述第二UPF与所述T‑RAN之间的第三转发隧道。
[0147] 在本实施例中，路由信息至少包括终端的IP地址，该IP地址由本SMF分配；
[0148] 在本实施例中，第一定时器时长由第二UPF发布终端的路由信息所需时长以及路由器学习所述路由信息所需时长确定；第二定时器定时时长不小于所述第一定时器定时时长。
[0149] 在本实施例中，第一定时器超时用于指示路由器已经学习完成第二UPF发布的路由信息且N3隧道已经更新完成，在N3隧道更新完成后，则无需使用间接转发隧道对数据报文进行转发；第二定时器超时用于指示切换完成，此时可以删除第一UPF的PFCP会话，不再使用第一UPF对数据报文进行转发，同时通知第二UPF删除间接转发隧道，减少对第二UPF资源的占用。
[0150] 进一步地，可以将S‑RAN上的资源全部释放，以减少对无线资源的占用。
[0151] 在本实施例中，报文转发路径的切换过程如下：
[0152] 所述终端的下行数据报文，在切换阶段由第一UPF转发给S‑RAN后，再由S‑RAN通过第二转发隧道发送给第一UPF以由第一UPF通过所述第一转发隧道转发给第二UPF，使得第二UPF通过第三转发隧道转发给所述T‑RAN缓存；以及，在切换阶段完成至所述T‑RAN接收到所述S‑RAN通过所述S‑RAN与T‑RAN之间的间接转发隧道发送的终止标记End Marker之前，所述T‑RAN缓存的下行数据报文由所述T‑RAN向所述终端转发，新的下行数据报文由第一UPF转发给S‑RAN后，再由S‑RAN通过第二转发隧道发送给第一UPF以由第一UPF通过所述第一转发隧道转发给第二UPF，使得第二UPF通过第三转发隧道转发给所述T‑RAN，以通过T‑RAN向所述终端转发；以及，在所述T‑RAN接收到所述S‑RAN通过所述S‑RAN与T‑RAN之间的间接转发隧道发送的终止标记End Marker之后，由第二UPF转发给T‑RAN，以通过T‑RAN向所述终端转发；
[0153] 所述终端的上行数据报文，在切换阶段由S‑RAN通过第二转发隧道发送给第一UPF以由第一UPF通过所述第一转发隧道转发给第二UPF，使得第二UPF通过第三转发隧道转发给所述T‑RAN缓存；以及，在所述切换阶段完成后，所述T‑RAN缓存的上行数据报文与新的上行数据报文均通过T‑RAN向第二UPF转发以通过第二UPF向目的地转发。
[0154] 在本实施例中，间接转发隧道已创建完成，当终端的当前位置开始移动至第二UPF的服务范围时，为了保障切换UPF时业务的连续性且不发生丢包，下行数据报文由第一UPF转发至S‑RAN后不再转发至终端，而是通过间接转发隧道转发至T‑RAN暂时缓存；同时，终端的上行数据报文也不会直接通过第一UPF上传至数据网络，而是同样通过间接转发隧道转发至T‑RAN缓存，待到终端移动至第二UPF的服务范围内后再进行转发。
[0155] 在本实施例中，第二UPF发布终端路由信息需要一定的时间，路由器在学习该路由信息时也需要一定的时间，由于未学习到路由信息时路由器只能将下行数据报文转发至第一UPF发布的路由即转发至第一UPF，故此时仍需要使用间接转发隧道将数据报文转发至T‑RAN再传输至终端。
[0156] 在本实施例中，在控制第二UPF发布终端的路由信息之后，通知第一UPF删除终端的路由，并控制第一UPF暂不删除PFCP会话。在删除终端的路由后，路由器中数据报文的转发表项依然存在，由于此时第二UPF发布的路由信息还未被路由器学习到，此时下行数据报文仍会按照转发表项从第一UPF转发至S‑RAN，再通过间接转发隧道转发至T‑RAN再传输至终端，不删除PFCP会话的目的实际上是为了暂时保留间接转发隧道。
[0157] 最终完成了由第一UPF至第二UPF的转发路径切换，终端的上下行数据报文均由所述第二UPF以及所述T‑RAN转发。
[0158] 以上为终端处于CM‑CONNECTED状态时的路径切换流程，下面介绍终端处于CM‑IDLE状态时的路径切换流程。
[0159] 在本实施例中，当终端处于CM‑IDLE状态时，控制所述第二UPF创建至所述第一UPF的隧道包括：
[0160] 控制所述第二UPF创建与本SMF之间的PFCP会话，并控制第二UPF发布所述终端的路由信息；
[0161] 通过所述PFCP会话控制所述第二UPF创建从该第二UPF至所述第一UPF的N9隧道；其中，所述N9隧道是指所述第二UPF与所述第一UPF之间用于传输数据报文的隧道。
[0162] 在本实施例中，可选的，在控制所述第二UPF创建至所述第一UPF的隧道之后，该方法进一步包括：
[0163] 控制第一UPF更新PFCP会话，以使得下行数据报文由第一UPF通过所述N9隧道转发至第二UPF缓存；以及控制第一UPF删除终端的路由，并启动第三定时器；
[0164] 在检测到所述第三定时器超时时，通知第一UPF发送终止标记End Marker至第二UPF，以使第二UPF开始缓存由公网传来的下行数据报文；
[0165] 基于第二UPF发送的PFCP会话上报请求，控制第二UPF更新PFCP会话，并删除所述N9隧道，以及通知第一UPF删除PFCP会话。
[0166] 其中，控制第一UPF更新PFCP会话，控制第一UPF删除终端的路由，启动第三定时器，删除N9隧道以及删除PFCP会话的流程与CM‑CONNECTED状态时类似，此处不再赘述，下文具体实施例中会有详细描述。
[0167] 在本实施例中，可选的，所述PFCP会话上报请求的发送时机包括：
[0168] 若所述T‑RAN与第二UPF之间能够传输数据报文且所述第二UPF中存在由第一UPF通过所述N9隧道转发至第二UPF缓存的下行数据报文，则控制第二UPF更新PFCP会话，以使所述第二UPF优先将所述由第一UPF通过所述N9隧道转发至第二UPF缓存的下行数据报文转发至T‑RAN以由所述T‑RAN转发至所述终端；所述PFCP会话上报请求由所述第二UPF将所述第一UPF通过所述N9隧道转发至第二UPF缓存的下行数据报文向所述T‑RAN转发完成后发送至本SMF；
[0169] 若所述T‑RAN与第二UPF之间无法传输数据报文且所述第二UPF中存在由第一UPF通过所述N9隧道转发至第二UPF缓存的下行数据报文，则基于第二UPF向本SMF发起的下行数据通知DDN流程，控制所述第二UPF与所述T‑RAN建立连接，以使所述T‑RAN与第二UPF之间能够传输数据报文；以及控制第二UPF更新PFCP会话，以使所述第二UPF优先将所述由第一UPF通过所述N9隧道转发至第二UPF缓存的下行数据报文转发至T‑RAN以由所述T‑RAN转发至所述终端；所述PFCP会话上报请求由所述第二UPF将所述第一UPF通过所述N9隧道转发至第二UPF缓存的下行数据报文向所述T‑RAN转发完成后发送至本SMF；其中，所述DDN流程是所述第二UPF接收到第一UPF发送的终止标记End Marker后向本SMF发起的；
[0170] 若所述第二UPF中不存在由第一UPF通过所述N9隧道转发至第二UPF缓存的下行数据报文，则所述PFCP会话上报请求由第二UPF在接收到第一UPF发送的终止标记End Marker后向本SMF发送。
[0171] 其中，以上PFCP会话上报请求的发送时机的几种情况在后文具体实施例中会详细介绍，此处不再赘述。
[0172] 在本实施例中，报文转发路径的切换过程如下：
[0173] 终端的下行数据报文，在所述控制第一UPF更新PFCP会话之前，由公网发送至所述第一UPF缓存；以及，在所述控制第一UPF更新PFCP会话之后至通知第一UPF发送终止标记End Marker至第二UPF之前，由公网发送至所述第一UPF缓存的下行数据报文通过N9隧道转发至第二UPF缓存，新的下行数据报文由公网发送至所述第一UPF，以由所述第一UPF发送至所述第二UPF缓存；以及，在通知第一UPF发送终止标记End Marker至第二UPF之后至所述基于第二UPF发送的PFCP会话上报请求，控制第二UPF更新PFCP会话之前，所述第一UPF发送至所述第二UPF缓存的下行数据报文由第二UPF转发至T‑RAN，以由所述T‑RAN转发至所述终端，新的下行数据报文由公网转发至第二UPF缓存；以及，所述基于第二UPF发送的PFCP会话上报请求，控制第二UPF更新PFCP会话之后，所述公网转发至第二UPF缓存的数据报文由第二UPF转发至T‑RAN，以由所述T‑RAN转发至所述终端，新的下行数据报文由公网转发至第二UPF，以由第二UPF转发至T‑RAN，使得所述T‑RAN转发至所述终端；
[0174] 所述终端的上行数据报文，在所述通知第一UPF发送终止标记End Marker至第二UPF之后，通过所述AMF、T‑RAN以及终端之间的信息交互开始产生，所述终端的上行数据报文通过T‑RAN向第二UPF转发以通过第二UPF向目的地转发。
[0175] 最终完成了由第一UPF至第二UPF的转发路径切换，终端的上下行数据报文均由所述第二UPF以及所述T‑RAN转发。
[0176] 以上为终端处于CM‑IDLE状态时的路径切换流程。
[0177] 至此，结束对图1中5G核心网路径切换流程图的描述。
[0178] 由以上技术方案可见，本申请实施例基于接入和移动管理功能网元AMF发送的会话更新请求，确定本SMF管理的终端不处于第一UPF的服务范围，则选择第二UPF以代替所述第一UPF为所述终端提供服务，进一步控制第二UPF创建与第一UPF的转发隧道，以使所述第二UPF通过所述隧道代替所述第一UPF向目标基站T‑RAN发送发向所述终端的下行数据报文；通过创建第一IPF至第二UPF的隧道，使得终端由第一UPF服务区域移动至第二UPF服务区域的过程中，下行数据报文能够通过该隧道由第一UPF转发至第二UPF，实现了数据报文转发路径切换过程中终端的业务不中断。进一步地，由于本实施例中终端的IP地址均由SMF进行分配，而本实施例中SMF始终未改变，故本实施例还实现了在切换UPF的同时终端的IP地址不发生改变。
[0179] 下面结合图2至图5对两种场景进行具体描述。
[0180] 基于图2所示的组网结构，下面通过图3所示流程描述本实施例1：
[0181] 参见图3，图3为本申请实施例1的信令交互图。该场景为UE（User Equipment，用户终端）处于CM‑CONNECTED状态（连接态）时由于位置改变而发生UPF切换。如图3所示，该流程可包括以下步骤：
[0182] 步骤300，UE向为该UE提供服务的S‑RAN发起PDU（Protocol Data Unit，协议数据单元）会话创建流程。
[0183] 本实施例中，终端UE向为该UE提供服务的S‑RAN发起PDU会话创建流程，最终建立了PDU会话。建立PDU会话的过程为相关技术中的常用方法，此处不再赘述。
[0184] S‑UPF创建PFCP会话，建立与SMF的联系，同时发布UE的路由信息。
[0185] 其中，在创建PDU会话的过程中SMF会分配UE的IP地址，并将分配的IP地址告知S‑UPF，S‑UPF发布的路由信息中携带有UE的IP地址，以使得路由器在获取该路由信息后能够对相应IP地址的数据报文进行转发。
[0186] 作为一个实施例，此处S‑UPF可以通过RIP（Routing Information Protocol，路由信息协议）或OSPF（Open Shortest Path First，开放最短路径优先）协议对UE的路由信息进行发布，本申请并不对此进行限定。
[0187] 步骤301，S‑RAN将切换需求消息发送至S‑AMF。
[0188] 作为一个实施例，为便于描述，这里的切换需求消息可记为Handover Required。
[0189] 通过步骤301，S‑RAN会将切换需求消息发送至S‑AMF，以使S‑AMF基于切换需求消息选择T‑AMF，该切换需求消息中携带有将要切换到的目标基站的位置信息，具体见步骤302。
[0190] 步骤302，S‑AMF基于S‑RAN发送的切换请求选择T‑AMF。
[0191] 在本实施例中，S‑AMF在接收到上述切换需求消息后，依据其携带的目标基站信息来选择相应的T‑AMF。
[0192] 步骤303，S‑AMF向T‑AMF发送创建UE上下文请求信息。
[0193] 在本实施例中，选择出相应的T‑AMF之后，S‑AMF向T‑AMF发送创建UE上下文请求信息，将S‑AMF中的UE上下文信息告知T‑AMF。
[0194] 作为一个实施例，为便于描述，创建UE上下文请求信息可以记作Namf_Communication_CreateUE Context Request。
[0195] 步骤304，T‑AMF向SMF发送PDU会话上下文修改请求信息。
[0196] 在本实施例中，T‑AMF在接收到SMF发送的创建UE上下文请求信息之后，向SMF发送PDU会话上下文修改请求信息，将T‑AMF与SMF相关联起来，使得T‑AMF能够控制SMF，同时将UE上下文信息告知SMF。
[0197] 作为一个实施例，为便于描述，这里的PDU会话上下文修改请求信息可以记作Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext Request。
[0198] 上述步骤301至步骤304的实现方法均为相关技术中的常用方法，此处不再赘述。
[0199] 步骤305，在接收到UE上下文修改请求信息后，SMF根据UE将要切换到的目标基站信息选择UPF。
[0200] 在本实施例中，SMF根据UE将要切换到的目标基站信息判断目标基站是否超出当前服务UPF的服务范围。如果超出当前服务UPF的服务范围，判断UPF是否可以改变；如果不可以改变，插入I‑UPF（后续流程与SSC Mode 1协议流程一致，此处不再赘述）；如果可以改变，SMF选择新的UPF作为T‑UPF继续后续的流程。其中，SMF的本地配置可以判断出UPF是否可以改变，选择出的T‑UPF仍在SMF的服务范围之内。
[0201] 其中，SMF选择T‑UPF的过程为相关技术中的常用方法，此处不再赘述。
[0202] 步骤306，T‑UPF创建PFCP会话。
[0203] 在本实施例中，在选择出T‑UPF之后，SMF控制T‑UPF创建PFCP会话，将T‑UPF与SMF相关联，此时T‑UPF暂不发布UE的路由信息。由于此时UE还没有切换到目的基站T‑RAN，T‑RAN与T‑UPF之间的链路也还没有创建，还没有必要发布UE的路由信息。
[0204] 步骤307，SMF向T‑AMF回复PDU会话上下文修改答复信息。
[0205] 在本实施例中，在T‑UPF的PFCP会话创建成功后，SMF向T‑AMF回复PDU会话上下文修改答复信息，告知T‑AMF，PDU会话上下文修改成功。
[0206] 作为一个实施例，为了便于描述，PDU会话上下文修改答复信息可以记作Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext Response。
[0207] 步骤308，T‑AMF向T‑RAN发送切换请求消息。
[0208] 在本实施例中，T‑AMF收到SMF发送的PDU会话上下文修改答复信息之后，T‑AMF向T‑RAN发送切换请求，告知T‑RAN终端UE将切换至T‑RAN进行数据报文的传输，使得T‑RAN预先为UE进行资源分配。
[0209] 作为一个实施例，为了便于描述，切换请求消息记作Handover Request。
[0210] 步骤309，T‑RAN向T‑AMF回复切换请求确认消息。
[0211] 在本实施例中，T‑RAN收到T‑AMF发送的切换请求消息后，向T‑AMF回复切换请求确认消息，该确认消息中携带TEID（Tunnel Endpoint Identifier，隧道端点标识），RAN可以依据该TEID来识别终端建立的PDU会话，同时T‑RAN创建至T‑UPF的间接转发隧道。
[0212] 作为一个实施例，为了便于描述，切换请求确认消息可以记作Handover Request Ack。
[0213] 步骤310，T‑AMF向SMF发送PDU会话上下文修改请求信息。
[0214] 在本实施例中，T‑AMF在收到T‑RAN发送的切换请求确认消息后，向SMF发送PDU会话上下文修改请求信息，将PDU会话信息告知SMF，该UE上下文信息包括上述TEID信息。
[0215] 作为一个实施例，为便于描述，PDU会话上下文修改请求信息可以记作Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext Request。
[0216] 步骤311，SMF控制T‑UPF创建间接转发隧道。
[0217] 在本实施例中，SMF告知T‑UPF创建至S‑UPF间接转发隧道，T‑UPF创建至S‑UPF的间接转发隧道后，返回间接转发隧道信息给SMF。
[0218] 步骤312，SMF控制S‑UPF创建间接转发隧道。
[0219] 在本实施例中，SMF将上述T‑UPF返回的间接转发隧道信息下发给S‑UPF，S‑UPF创建至S‑RAN的间接转发隧道，返回间接转发隧道信息给SMF。
[0220] 步骤313，SMF向T‑AMF回复PDU会话上下文修改答复信息。
[0221] 在本实施例中，SMF在收到S‑UPF返回的间接转发隧道创建信息之后，向T‑AMF回复PDU会话上下文修改答复信息，告知T‑AMF，PDU会话上下文修改成功。
[0222] 作为一个实施例，为了便于描述，PDU会话上下文修改答复信息可以记作Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext Response。
[0223] 步骤314，T‑AMF向S‑AMF发送创建UE上下文答复信息。
[0224] 在本实施例中，T‑AMF向S‑AMF发送创建UE上下文答复信息，告知S‑AMF在步骤303中发出的UE上下文信息SMF已全部获知。
[0225] 作为一个实施例，为了便于描述，创建UE上下文答复信息可以记作Namf_Communication_CreateUE Context Response。
[0226] 上述步骤300至步骤314可以记为切换准备阶段，在本阶段内UE还没有移动至S‑UPF的服务范围之外，故UE的上下行数据报文仍然是由S‑UPF和S‑RAN进行转发。
[0227] 步骤315，S‑AMF发送切换指令消息，告知S‑RAN目标基站已经准备好切换。
[0228] 在本实施例中，S‑AMF在接收到T‑AMF发送的创建UE上下文答复信息后，获知间接转发隧道已经创建完成，此时向S‑RAN发送切换指令消息，告知S‑RAN目标基站T‑RAN已经准备好切换。
[0229] 作为一个实施例，为了便于描述，切换指令消息可以记作Handover Command。
[0230] 步骤316，S‑RAN发送切换指令消息给UE。
[0231] 在本实施例中，S‑RAN在接收到S‑AMF发送的切换指令后，向UE发送切换指令，告知UE将要切换到T‑RAN。
[0232] 此时，如果S‑RAN和T‑RAN有创建直接转发隧道，下行数据报文由S‑UPF发送给S‑RAN，S‑RAN发送给T‑RAN，T‑RAN缓存。如果S‑RAN和T‑RAN有创建间接转发隧道，下行数据报文由S‑UPF发送给S‑RAN，S‑RAN发送给S‑UPF，S‑UPF走间接转发隧道将数据报文转发给T‑UPF，T‑UPF再转发给T‑RAN，T‑RAN缓存。上行数据报文同样需要由S‑RAN通过间接转发隧道或直接转发隧道转发至T‑RAN缓存。
[0233] 步骤317，UE向T‑RAN发送切换确认消息。
[0234] 在本实施例中，UE在接收到S‑RAN发送的切换指令后，移动到目标基站T‑UPF的服务范围内，发送切换确认消息给T‑RAN。此时UE在步骤316中缓存在T‑RAN的上行数据报文使用新的N3隧道（T‑RAN至T‑UPF）转发，同时UE新产生的上行数据报文也可以通过该N3隧道转发，步骤316中T‑RAN缓存的下行数据报文转发给UE。
[0235] 作为一个实施例，为了便于描述，切换确认消息可以记为Handover Confirm。
[0236] 步骤318，T‑RAN向T‑AMF发送切换通知消息。
[0237] 在本实施例中，T‑RAN接收到UE发送的切换确认消息后，获知UE已移动到T‑RAN的服务范围之内，发送切换通知消息通知T‑AMF切换成功。
[0238] 步骤318a，T‑AMF接收到T‑RAN发送的切换通知消息后，向S‑AMF发送N2修改通知消息，通知S‑AMF切换完成。
[0239] 步骤318b，S‑AMF接收到T‑AMF发送的N2修改通知消息后，向T‑AMF发送N2修改确认消息，并启动Holding Timer定时器。
[0240] 步骤319，T‑AMF向SMF发送PDU会话上下文修改请求信息。
[0241] 在本实施例中，T‑AMF在收到切换通知消息后，向SMF发送PDU会话上下文修改请求信息，将完成切换的信息告知SMF。
[0242] 作为一个实施例，为了便于描述，PDU会话上下文修改请求信息可以记作Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext Request。
[0243] 步骤320，SMF与T‑UPF发起PFCP会话修改。
[0244] 在本实施例中，SMF在接收到由T‑AMF发送的PDU会话上下文修改请求信息与之后，控制T‑UPF发起PFCP会话修改，通知T‑UPF更新N3隧道，将T‑UPF与T‑RAN相关联，N3隧道完成后，T‑UPF收到由数据网络传来的下行数据报文可以直接通过该N3隧道传输至T‑RAN以转发至UE；同时，T‑UPF发布UE的路由，将PFCP会话修改响应消息返回至SMF。
[0245] 步骤321，SMF与S‑UPF发起PFCP会话修改。
[0246] 在本实施例中，SMF在获知路由信息已发布后，控制S‑UPF发起PFCP会话修改，通知S‑UPF删除UE的路由，暂不删除PFCP会话。SMF启动End Marker定时器（定时器时长取决与网元发布路由的时长和对端路由器学习的时长）和Holding Timer定时器。S‑UPF在删除路由之后返回修改信息至SMF。
[0247] 其中，S‑UPF删除UE的路由之后，由于未删除PFCP会话，路由器中数据报文的转发表项依然存在，由于此时T‑UPF发布的路由信息还未被路由器学习到，此时下行数据报文仍会按照转发表项从S‑UPF转发至S‑RAN，再通过间接转发隧道转发至T‑RAN再传输至终端。
[0248] 步骤322，SMF向T‑AMF回复PDU会话上下文修改答复信息。
[0249] 在本实施例中，SMF收到S‑UPF返回的修改信息后，向T‑AMF回复PDU会话上下文修改答复信息，告知T‑AMF，PDU会话上下文修改成功，S‑UPF发布的路由信息已被删除。作为一个实施例，PDU会话上下文修改答复信息可以记作Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext Response。
[0250] 步骤323，SMF与S‑UPF发起PFCP会话修改。
[0251] 在本实施例中，End Marker定时器超时，SMF与S‑UPF发起PFCP会话修改，S‑UPF发送End Marker消息通知S‑RAN N3隧道切换完成，即由S‑UPF切换至T‑UPF，路由器已经学习到了T‑UPF发送的路由信息。
[0252] 在N3隧道切换完成后，路由器将下行数据路径切换至由T‑UPF转发至T‑RAN，再由T‑RAN转发给UE，无需再使用间接转发隧道。
[0253] 步骤324a，SMF与S‑UPF发起PFCP会话修改。
[0254] 在本实施例中，步骤321中的Holding Timer超时，SMF通知S‑UPF删除PFCP会话，[0255] 步骤324b，SMF与T‑UPF发起PFCP会话修改。
[0256] 在本实施例中，步骤321中的Holding Timer超时，SMF同时通知T‑UPF删除间接转发隧道。
[0257] 其中Holding Timer超时表示路径切换已完成，此时控制S‑UPF删除PFCP会话，减少S‑UPF资源的占用，同时控制T‑UPF删除间接转发隧道，减少T‑UPF资源的占用。
[0258] 步骤325，S‑AMF与S‑RAN发起UE上下文释放。
[0259] 在本实施例中，步骤318的中Holding Timer超时，S‑AMF通知S‑RAN释放N2链路资源，不再使用S‑UPF至S‑RAN的链路进行数据报文的传输。
[0260] 至此结束对图3信令交互图的描述。在本实施例中，通过SMF分配终端的IP地址，并创建T‑UPF至S‑UPF的间接转发隧道，通过间接转发隧道将原本发至S‑RAN的下行数据报文转发至T‑RAN进行缓存，从而在切换UPF后先转发该T‑RAN缓存的数据报文，再转发直接转发至T‑UPF的下行数据报文，实现了在终端处于连接态的情况下，切换UPF时业务能够无损切换且终端的IP地址也没有改变，解决了相关技术中IP地址改变导致对上层应用要求较高的问题。
[0261] 基于图4所示的组网结构，下面通过图5所示流程描述本实施例2：
[0262] 参见图5，图5为本申请实施例2的信令交互图。该场景为终端UE处于CM‑IDLE状态（空闲态）时由于位置改变而发生UPF切换。如图5所示，该流程可包括以下步骤：
[0263] 步骤501，UE发起移动注册流程。
[0264] 本实施例中终端UE的当前位置已经不处于S‑UPF的服务范围之内，UE向当前服务该UE的T‑RAN发送注册请求，最终完成注册，确认了当前服务该终端的AMF为T‑AMF。
[0265] 作为一个实施例，为了便于描述，注册请求可以记作Registration Request。
[0266] 其中，移动注册流程为相关技术中常用方法，此处不再赘述。
[0267] 步骤502，S‑AMF的用户上下文迁移至T‑AMF。
[0268] 在本实施例中，在UE完成注册后，T‑AMF识别到UE携带有S‑AMF的标识，即识别到S‑AMF为UE位置改变前为UE提供服务的AMF，请求S‑AMF将用户上下文迁移至T‑AMF，S‑AMF对用户上下文迁移请求消息进行用户上下文迁移答复，将S‑AMF中携带UE信息的消息发送至T‑AMF。
[0269] 步骤503，T‑AMF通知S‑AMF完成注册。
[0270] 在本实施例中，T‑AMF在收到S‑AMF的用户上下文迁移答复后，向S‑AMF发送完成注册的通知。
[0271] 作为一个实施例，为了便于描述，T‑AMF向S‑AMF发送的完成注册通知消息可以记作Namf_communication_RegistrationStatusUpdate。
[0272] 步骤504，T‑AMF在UDM中进行注册。
[0273] 在本实施例中，作为新AMF的T‑AMF将自身携带的信息在UDM中注册，将自身所携带的信息告知UDM，同时UDM回复T‑AMF注册信息。
[0274] 其中，在UDM进行注册的流程为相关技术中常用方法，此处不再赘述。
[0275] 步骤505，T‑AMF向SMF发送PDU会话上下文修改请求。
[0276] 在本实施例中，在UDM中注册完成后，T‑AMF通过PDU会话上下文修改，将T‑AMF与SMF相关联并将T‑AMF中关于UE的信息带给SMF。
[0277] 步骤506，SMF依据接收到的UE的信息选择UPF。
[0278] 在本实施例中，SMF收到AMF的PDU会话上下文修改请求消息后，根据UE的当前位置判断是否超出了当前服务UPF的服务范围。如果超出了当前服务UPF的服务范围，判断UPF是否可以改变。如果不可以改变，插入I‑UPF（后续流程与协议流程一致，此处不再赘述）。如果可以改变，SMF选择新的UPF作为T‑UPF继续后续的流程。
[0279] 其中，SMF根据UE的相关信息选择T‑UPF为相关技术中的常用方法，此处不再赘述。
[0280] 步骤507，T‑UPF创建PFCP会话。
[0281] 在本实施例中，在选择出T‑UPF之后，SMF控制T‑UPF创建PFCP会话，同时控制T‑UPF创建N9隧道用于接收S‑UPF缓存的下行数据报文，发布UE的路由，此时由于S‑UPF发布的路由还未被删除，下行数据报文仍下发至S‑UPF进行缓存。完成上述步骤后，T‑UPF将创建N9隧道，将PFCP会话修改响应消息返回至SMF。
[0282] 步骤508，S‑UPF更新PFCP会话。
[0283] 在本实施例中，SMF接收到T‑UPF已创建N9隧道并发布路由信息的消息后，控制S‑UPF更新PFCP会话，更新N3下行隧道为T‑UPF的N9隧道，设置SNDEM标记位；控制S‑UPF删除该S‑UPF之前发布的UE的路由；同时启动End marker定时器（定时器的时长取决与UPF发布路由和对端路由器学习路由的时长）。S‑UPF在执行上述步骤后将更新PFCP会话的结果返回至SMF。
[0284] 其中，SMF向S‑UPF发送的更新PFCP会话请求中携带SNDEM标记位，该标记位使得S‑UPF在End marker定时器超时后能够向T‑UPF发送End marker标记。
[0285] 此时由于路由器还未学习到T‑UPF发布的路由，下行数据报文需要从S‑UPF通过N9隧道转发至T‑UPF进行缓存。
[0286] 步骤509，PDU会话上下文修改答复。
[0287] 在本实施例中，SMF收到S‑UPF更新PFCP会话的结果后，回复步骤505的PDU会话上下文修改消息。在UE没有请求激活用户面资源的场景，响应消息中不需要封装PDU会话资源创建请求（PDU Session Resource Setup Request）消息。UE有请求激活用户面资源的场景，响应消息中需要封装PDU会话资源创建请求消息。
[0288] 其中，请求激活用户面的场景是指恢复基站和UPF之间的连接，使得用户的数据报文能够转发。
[0289] 步骤510a，S‑UPF将缓存的数据报文发送给T‑UPF。
[0290] 在本实施例中，SMF控制S‑UPF将缓存的数据报文（若存在）通过步骤507中创建的N9隧道发送至T‑UPF中缓存。
[0291] 步骤510b，SMF通知S‑UPF发送End Marker给T‑UPF。
[0292] 在本实施例中，当步骤508的End Marker定时器超时后，SMF通知S‑UPF发送End Marker终止标记给T‑UPF，表示路由器已经学习到T‑UPF发布的路由信息，使T‑UPF无需再接收S‑UPF传来的数据报文，以及，使得T‑UPF在接收到携带有End marker标记的信令时，获知S‑UPF中缓存的数据报文已经全部转发至T‑UPF中。
[0293] 步骤511，T‑AMF与T‑RAN、UE的消息交互。
[0294] 在本实施例中，此时T‑AMF与T‑RAN、UE之间进行消息交互，此时UE与T‑RAN之间能够传输数据报文，从此步骤开始，该场景下才会出现上行数据报文。
[0295] 步骤512，PDU会话上下文修改。
[0296] 在本实施例中，T‑AMF告知SMF经过消息交互后该T‑AMF所携带的信息，同时SMF回复T‑AMF上下文修改信息。
[0297] 步骤513a_1，UE请求激活用户面的场景，基站回复PDU会话资源设置答复（PDU Session Resource Setup Response）消息，SMF更新T‑UPF会话，只更新N9隧道的FAR，控制T‑UPF优先转发由S‑UPF通过N9隧道转发至T‑UPF缓存的数据报文。
[0298] 步骤513a_2，T‑UPF发送完由S‑UPF通过N9隧道转发至T‑UPF缓存的数据报文后，T‑UPF发起PFCP会话通知流程，告知SMF由S‑UPF通过N9隧道转发至T‑UPF缓存的数据报文发送完成；T‑UPF没有收到S‑UPF的缓存数据的场景，T‑UPF直接发起PFCP会话通知流程；
[0299] 步骤513a_3，SMF收到PFCP会话通知消息后，更新T‑UPF的PFCP会话，删除N9隧道，T‑UPF开始转发N6接口（数据网至T‑UPF）的下行数据；
[0300] 此时已经完成了路径切换，上下行数据报文均通过T‑RAN与T‑UPF进行转发。
[0301] 步骤513a_4，在确定T‑UPF开始转发N6接口的下行数据后，SMF通知S‑UPF删除PFCP会话，以减小对S‑UPF资源的占用。
[0302] 步骤513b_1，若UE未请求激活用户面，S‑UPF没有缓存数据，T‑UPF在收到S‑UPF的End Marker后，发起PFCP会话通知流程；
[0303] 步骤513b_2，SMF收到PFCP会话通知消息后，更新T‑UPF的PFCP会话，删除N9隧道；
[0304] 步骤513b_3，SMF通知S‑UPF删除PFCP会话。
[0305] 步骤513b_1至步骤513b_3的流程与步骤513a_2至步骤513b_4流程类似，此处不再赘述。
[0306] 步骤513c_1，若UE未请求激活用户面，S‑UPF有缓存数据，T‑UPF在收到S‑UPF的End Marker后，发起DDN（Downlink Data Notification，下行数据通知）流程。其中，DDN流程用于重新激活用户面。
[0307] PDU会话的用户面恢复后，步骤513c_2至步骤513c_5同步骤513a_1至步骤513a_4，T‑UPF优先发送N9隧道的缓存数据报文，此处不再赘述。
[0308] 至此结束对图5信令交互图的描述。在本实施例中，通过SMF分配终端的IP地址，并创建T‑UPF至S‑UPF的N9隧道，通过N9隧道将原本发至S‑UPF的下行数据报文转发至T‑UPF进行缓存，从而在切换UPF后先转发由S‑UPF通过N9隧道转发至T‑UPF的下行数据报文，再转发由数据网直接发送至T‑UPF的下行数据报文，实现了在终端处于空闲态的情况下，切换UPF时业务能够无损切换且终端的IP地址也没有改变，解决了相关技术中IP地址改变导致对上层应用要求较高的问题。
[0309] 图6示出了本申请实施例提供的一种电子设备的示意结构图。请参考图6，在硬件层面，该电子设备包括处理器、内部总线、网络接口、内存以及非易失性存储器，当然还可能包括其他业务所需要的硬件。处理器从非易失性存储器中读取对应的计算机程序到内存中然后运行，在逻辑层面上形成终端交互装置。当然，除了软件实现方式之外，本申请并不排除其他实现方式，比如逻辑器件抑或软硬件结合的方式等等，也就是说以下处理流程的执行主体并不限定于各个逻辑单元，也可以是硬件或逻辑器件。
[0310] 请参考图7，图7是本申请实施例提供的应用于5G核心网中的路径切换装置的结构图。如图7所示，该应用于5G核心网中的路径切换装置可以包括确定单元701、选择单元702以及创建单元703。具体地，该装置包括：
[0311] 确定单元701，用于基于接入和移动管理功能网元AMF发送的会话更新请求，确定本SMF管理的终端是否处于当前为所述终端提供服务的第一用户面功能网元UPF的服务范围；所述会话更新请求是在所述终端发生位置改变前或者在发生位置改变后触发所述AMF发送的；
[0312] 选择单元702，用于若本SMF管理的终端不处于第一UPF的服务范围且判断出所述第一UPF支持UPF切换，则选择第二UPF以代替所述第一UPF为所述终端提供服务；所述终端处于所述第二UPF的服务范围；
[0313] 创建单元703，用于控制所述第二UPF创建至所述第一UPF的隧道，以使所述第二UPF代替所述第一UPF向目标基站T‑RAN发送发向所述终端的下行数据报文之前，所述终端的下行数据报文由所述第一UPF通过所述隧道向所述第二UPF转发。
[0314] 可选的，所述终端处于连接态CM‑CONNECTED状态；当所述终端处于CM‑CONNECTED状态时，所述终端与所述AMF之间建立了信令连接；
[0315] 所述会话更新请求是在所述终端发生位置改变前触发所述AMF发送的；所述会话更新请求用于指示所述终端待发生位置改变，所述会话更新请求至少携带所述终端发生位置改变后接入的基站的位置信息；
[0316] 所述确定单元701具体用于：
[0317] 检查所述会话更新请求携带的所述基站的位置信息是否处于当前为所述终端提供服务的第一UPF的服务范围，如果是，确定所述终端处于当前为所述终端提供服务的第一UPF的服务范围，否则，确定所述终端不处于当前为所述终端提供服务的第一UPF的服务范围；
[0318] 和/或，所述终端处于空闲态CM‑IDLE状态；当所述终端处于CM‑IDLE状态时，所述终端与所述AMF之间未建立信令连接；
[0319] 所述会话更新请求是在所述终端发生位置改变后触发所述AMF发送的；所述会话更新请求用于指示所述终端已发生位置改变，所述会话更新请求携带所述终端发生位置改变后的位置信息；
[0320] 所述确定单元701具体用于：
[0321] 检查所述会话更新请求携带的所述终端发生位置改变后的位置信息是否处于当前为所述终端提供服务的第一UPF的服务范围，如果是，确定所述终端处于当前为所述终端提供服务的第一UPF的服务范围，否则，确定所述终端不处于当前为所述终端提供服务的第一UPF的服务范围；
[0322] 和/或，所述创建单元703具体用于：
[0323] 控制所述第二UPF创建与本SMF之间的PFCP会话，并禁止第二UPF发布所述终端的路由信息；
[0324] 在确定需要在S‑RAN与T‑RAN之间建立间接转发隧道时，通过所述PFCP会话控制所述第二UPF创建从该第二UPF至所述第一UPF的第一转发隧道；所述S‑RAN为该终端在发生位置改变前为该终端提供服务的基站，所述T‑RAN为该终端在发生位置改变后为该终端提供服务的基站；
[0325] 和/或，所述创建单元703还用于：
[0326] 控制第一UPF创建至所述S‑RAN的第二转发隧道，以使所述第二转发隧道、第一转发隧道、以及所述第二UPF与所述T‑RAN之间的第三转发隧道组成所述S‑RAN与T‑RAN之间的间接转发隧道；
[0327] 其中，在建立所述间接转发隧道过程中，所述终端的上行数据报文通过S‑RAN向第一UPF转发以通过第一UPF向目的地转发，所述终端的下行数据报文通过第一UPF向所述S‑RAN转发以通过S‑RAN向所述终端转发；
[0328] 和/或，所述创建单元703还用于：
[0329] 在切换阶段完成后，接收来自AMF发送的会话上下文更新请求；所述切换阶段是指所述终端从接入的S‑RAN切换至所述T‑RAN的阶段，所述切换阶段是通过S‑AMF向所述S‑RAN发起切换指令开始；所述切换阶段完成是通过所述T‑RAN发送切换通知指示；其中，所述S‑AMF为该终端在发生位置改变前为该终端提供服务的接入和移动管理功能网元；
[0330] 基于所述会话上下文更新请求，开始将N3隧道信息发送至第二UPF，并控制第二UPF发布所述终端的路由信息，以及通知第一UPF删除所述终端的路由信息，并启动第一定时器与第二定时器；其中，所述N3隧道是指所述第二UPF与所述T‑RAN之间用于传输数据报文的隧道；
[0331] 在检测到所述第一定时器超时时，确定所述第二UPF完成接收所述N3隧道信息，控制所述第一UPF发送终止标记End Marker给S‑RAN，以使S‑RAN将所述终止标记End Marker通过所述S‑RAN与T‑RAN之间的间接转发隧道发送至所述T‑RAN；
[0332] 在检测到所述第二定时器超时时，通知所述第一UPF删除该第一UPF与本SMF之间的PFCP会话以及删除该第一UPF至所述S‑RAN的第二转发隧道，并通知所述第二UPF删除所述第二UPF至所述第一UPF的第一转发隧道、以及所述第二UPF与所述T‑RAN之间的第三转发隧道；
[0333] 和/或，所述终端的下行数据报文，在切换阶段由第一UPF转发给S‑RAN后，再由S‑RAN通过第二转发隧道发送给第一UPF以由第一UPF通过所述第一转发隧道转发给第二UPF，使得第二UPF通过第三转发隧道转发给所述T‑RAN缓存；以及，在切换阶段完成至所述T‑RAN接收到所述S‑RAN通过所述S‑RAN与T‑RAN之间的间接转发隧道发送的终止标记End Marker之前，所述T‑RAN缓存的下行数据报文由所述T‑RAN向所述终端转发，新的下行数据报文由第一UPF转发给S‑RAN后，再由S‑RAN通过第二转发隧道发送给第一UPF以由第一UPF通过所述第一转发隧道转发给第二UPF，使得第二UPF通过第三转发隧道转发给所述T‑RAN，以通过T‑RAN向所述终端转发；以及，在所述T‑RAN接收到所述S‑RAN通过所述S‑RAN与T‑RAN之间的间接转发隧道发送的终止标记End Marker之后，由第二UPF转发给T‑RAN，以通过T‑RAN向所述终端转发；
[0334] 所述终端的上行数据报文，在切换阶段由S‑RAN通过第二转发隧道发送给第一UPF以由第一UPF通过所述第一转发隧道转发给第二UPF，使得第二UPF通过第三转发隧道转发给所述T‑RAN缓存；以及，在所述切换阶段完成后，所述T‑RAN缓存的上行数据报文与新的上行数据报文均通过T‑RAN向第二UPF转发以通过第二UPF向目的地转发；
[0335] 和/或，所述创建单元703具体用于：
[0336] 控制所述第二UPF创建与本SMF之间的PFCP会话，并控制第二UPF发布所述终端的路由信息；
[0337] 通过所述PFCP会话控制所述第二UPF创建从该第二UPF至所述第一UPF的N9隧道；其中，所述N9隧道是指所述第二UPF与所述第一UPF之间用于传输数据报文的隧道；
[0338] 和/或，所述创建单元703还用于：
[0339] 控制第一UPF更新PFCP会话，以使得下行数据报文由第一UPF通过所述N9隧道转发至第二UPF缓存；以及控制第一UPF删除终端的路由，并启动第三定时器；
[0340] 在检测到所述第三定时器超时时，通知第一UPF发送终止标记End Marker至第二UPF，以使第二UPF开始缓存由公网传来的下行数据报文；
[0341] 基于第二UPF发送的PFCP会话上报请求，控制第二UPF更新PFCP会话，并删除所述N9隧道，以及通知第一UPF删除PFCP会话；
[0342] 和/或，所述PFCP会话上报请求的发送时机包括：
[0343] 若所述T‑RAN与第二UPF之间能够传输数据报文且所述第二UPF中存在由第一UPF通过所述N9隧道转发至第二UPF缓存的下行数据报文，则控制第二UPF更新PFCP会话，以使所述第二UPF优先将所述由第一UPF通过所述N9隧道转发至第二UPF缓存的下行数据报文转发至T‑RAN以由所述T‑RAN转发至所述终端；所述PFCP会话上报请求由所述第二UPF将所述第一UPF通过所述N9隧道转发至第二UPF缓存的下行数据报文向所述T‑RAN转发完成后发送至本SMF；
[0344] 若所述T‑RAN与第二UPF之间无法传输数据报文且所述第二UPF中存在由第一UPF通过所述N9隧道转发至第二UPF缓存的下行数据报文，则基于第二UPF向本SMF发起的下行数据通知DDN流程，控制所述第二UPF与所述T‑RAN建立连接，以使所述T‑RAN与第二UPF之间能够传输数据报文；以及控制第二UPF更新PFCP会话，以使所述第二UPF优先将所述由第一UPF通过所述N9隧道转发至第二UPF缓存的下行数据报文转发至T‑RAN以由所述T‑RAN转发至所述终端；所述PFCP会话上报请求由所述第二UPF将所述第一UPF通过所述N9隧道转发至第二UPF缓存的下行数据报文向所述T‑RAN转发完成后发送至本SMF；其中，所述DDN流程是所述第二UPF接收到第一UPF发送的终止标记End Marker后向本SMF发起的；
[0345] 若所述第二UPF中不存在由第一UPF通过所述N9隧道转发至第二UPF缓存的下行数据报文，则所述PFCP会话上报请求由第二UPF在接收到第一UPF发送的终止标记End Marker后向本SMF发送；
[0346] 和/或，所述终端的下行数据报文，在所述控制第一UPF更新PFCP会话之前，由公网发送至所述第一UPF缓存；以及，在所述控制第一UPF更新PFCP会话之后至通知第一UPF发送终止标记End Marker至第二UPF之前，由公网发送至所述第一UPF缓存的下行数据报文通过N9隧道转发至第二UPF缓存，新的下行数据报文由公网发送至所述第一UPF，以由所述第一UPF发送至所述第二UPF缓存；以及，在通知第一UPF发送终止标记End Marker至第二UPF之后至所述基于第二UPF发送的PFCP会话上报请求，控制第二UPF更新PFCP会话之前，所述第一UPF发送至所述第二UPF缓存的下行数据报文由第二UPF转发至T‑RAN，以由所述T‑RAN转发至所述终端，新的下行数据报文由公网转发至第二UPF缓存；以及，所述基于第二UPF发送的PFCP会话上报请求，控制第二UPF更新PFCP会话之后，所述公网转发至第二UPF缓存的数据报文由第二UPF转发至T‑RAN，以由所述T‑RAN转发至所述终端，新的下行数据报文由公网转发至第二UPF，以由第二UPF转发至T‑RAN，使得所述T‑RAN转发至所述终端；
[0347] 所述终端的上行数据报文，在所述通知第一UPF发送终止标记End Marker至第二UPF之后，通过所述AMF、T‑RAN以及终端之间的信息交互开始产生，所述终端的上行数据报文通过T‑RAN向第二UPF转发以通过第二UPF向目的地转发；
[0348] 和/或，所述选择单元702还用于：
[0349] 若本SMF管理的终端不处于第一UPF的服务范围且判断出所述第一UPF不支持UPF切换，则插入中继用户面功能网元I‑UPF为所述终端提供服务，以使所述终端的下行数据报文由所述第一UPF转发至所述I‑UPF，以由所述I‑UPF将所述下行数据报文转发至所述T‑RAN，使得所述T‑RAN将所述下行数据报文转发至所述终端；其中，所述终端处于所述I‑UPF的服务范围。
[0350] 至此，完成图7中应用于5G核心网中的路径切换装置的描述。
[0351] 对应地，在本实施例中，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质上存储有若干计算机指令，上述计算机指令被执行时，能够实现本申请上述示例公开的方法。
[0352] 示例性的，上述计算机可读存储介质可以是任何电子、磁性、光学或其它物理存储装置，可以包含或存储信息，如可执行指令、数据，等等。例如，计算机可读存储介质可以是：RAM（Radom Access Memory，随机存取存储器）、易失存储器、非易失性存储器、闪存、存储驱动器（如硬盘驱动器）、固态硬盘、任何类型的存储盘（如光盘、dvd等），或者类似的存储介质，或者它们的组合。
[0353] 上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机，计算机的具体形式可以是个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件收发设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任意几种设备的组合。
[0354] 为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
[0355] 本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请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，本申请实施例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。
[0356] 本申请是参照根据本申请实施例的方法、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。应理解可以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、嵌入式处理机或其它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它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。
[0357] 而且，这些计算机程序指令也可以存储在能引导计算机或其它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者多个流程和/或方框图一个方框或者多个方框中指定的功能。
[0358] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其它可编程数据处理设备上，使得在计算机或者其它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，从而在计算机或其它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。
[0359] 以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。
