一种基于边缘网络的通信方法及装置

本技术涉及通信领域，尤其涉及一种基于边缘网络的通信方法及装置。

背景技术：

1、第五代（5th generation，5g）移动通信系统具有高传输速率，低传输时延的特性。这些往往需要设备有能力支持5g，即设备需要具有5g基带，用以接入5g网络，从而享受5g网络提供的高传输速率，低传输时延服务。对于一些不支持5g的设备，即老设备，如仅能够接入4g网络的设备，其无法获得5g网络提供的服务。

2、但是，由于老设备的数量众多，如果这些将设备都升级到支持5g需要巨量投入，不利于实际应用。因此，是否能够实现在不对老设备升级的情况下，老设备仍能够享受5g网络的服务，是目前研究的热点问题。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种基于边缘网络的通信方法及装置，用以实现在不对老设备升级的情况下，老设备仍能够享受5g网络的服务。

2、为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：

3、第一方面，提供一种基于边缘网络的通信方法，该方法包括：在中继ue与远端ue建立pc5连接的情况下，中继ue接收来自远端ue的服务请求消息，服务请求消息用于请求远端ue想要获得nr网络的业务，远端ue不支持接入nr网络，中继ue已接入nr网络；中继ue根据服务请求消息，将远端ue注册到nr网络；中继ue将nr网络提供给远端ue的业务，通过pc5连接发送给远端ue。

4、可以理解，5g网络可以被称为nr网络。pc5连接是指中继ue与远端ue之间建立的侧行链路（side link，sl），侧行链路可以具有不低于5g中空口传输的速率和时延的特点。本技术实施例中所指的远端ue是指不支持5g但支持sl的老设备。

5、一种可能的设计方案中，服务请求消息包括远端ue的第一标识，第一标识用于在远端ue支持接入的网络中唯一标识远端ue，例如，远端ue支持接入的网络是eps网络，也即4g网络，第一标识可以是远端ue的imsi。中继ue根据服务请求消息，将远端ue注册到nr网络，包括：中继ue将远端ue的第一标识转换为远端ue的第二标识。第二标识用于在nr网络中唯一标识远端ue，例如，第二标识可以是supi。中继ue向nr网络中的amf网元发送注册请求消息。其中，注册请求消息可以通过包括第二标识来请求将远端ue注册到nr网络，以及注册请求消息携带远端ue的安全保护能力包括中继ue的5g安全保护能力。中继ue接收来自amf网元的nas smc消息。其中，nas smc消息包括amf网元根据5g安全保护能力选择的5g安全保护算法，5g安全保护算法用于对远端ue的nas消息进行安全保护，远端ue的nas消息在中继ue和amf网元之间传递。中继ue激活5g安全保护算法，并向amf网元发送用于响应nas smc消息的nas smp消息。中继ue接收amf网元返回的注册接受消息。其中，注册接受消息用于指示中继ue成功注册到nr网络。

6、也就是说，中继ue知道当前想要接入nr网络是远端ue，且也知道远端ue不具备接入nr网络的能力，因此中继ue可以代替远端ue接入nr网络，或者说，中继ue将自身作为远端ue的角色，向nr网络发起随机注册。此时，对于nr网络而言，nr网络感知到的远端ue，而非中继ue。或者说，从始至终，nr网络都以为是远端ue接入网络。

7、此外，本技术实施例在nr网络的角度描述的中继ue和远端ue，其只是一种命名方式，并不意味着nr网络的能力。实际上，nr网络也并不知道哪个ue是中继ue，以及哪个ue又是远端ue。在中继ue注册到nr网络时，nr网络仅能够知道有一个ue完成注册了。之后，当中继ue可以代替远端ue注册到nr网络时，nr网络仅能够知道有又一个ue完成注册了。

8、可选地，远端ue支持接入的网络为eps网络，服务请求消息和注册请求消息还包括远端ue的eps安全保护能力。相应的，nas smc消息还包括amf网元根据eps安全保护能力选择的eps安全保护算法，选择的eps安全保护算法用于对远端ue和eps网络中的mme之间的nas消息（记为nas消息#1）进行安全保护。也即，nr网络可以提前为远端ue选择eps安全保护算法，当远端ue附着到eps网络时，就不要再协商eps安全保护算法，从而能够降低附着的时延。

9、在此基础上，该方法还包括：中继ue通过pc5连接，将eps安全保护算法告知给远端ue，用以远端ue生成远端ue的eps安全上下文。例如，eps安全上下文可以包括eps安全保护算法和远端ue在附着到eps网络的过程中自行推演的eps密钥，如kasme，该eps安全保护算法可以与该eps密钥配套使用，用于实现对nas消息#1的机密性和完整性保护。此外，eps安全上下文还可以包括nas计数值（count），由于远端ue并未直接接入nr网络，因此远端ue也不是从nr网络切换到eps网络，实际是初始附着到eps网络，因此远端ue可以确定在派生eps安全上下文时，nas计数值为初始值。

10、可选地，服务请求消息包括用于表示远端ue的s1模式不支持（s1 mode notsupported）的信息以及原因值，原因值用于表示s1模式不支持的原因是远端ue的只支持接入eps网络，即4g only。也就是说，本技术实施例与现有技术的不同在与，远端ue可以将现有技术中通常需要发送给网络的用于表示远端ue的s1模式不支持的信息和原因值，在本技术实施例中选择发送给中继ue，用以告知中继ue自身的能力，触发中继ue可以代替远端ue注册到nr网络。

11、进一步的，amf网元根据eps安全保护能力选择eps安全保护算法用于：触发amf网元继续基于远端ue的5g安全上下文派生远端ue的eps安全上下文。其中，远端ue的eps安全上下文包括选择的eps安全保护算法。也即，选择eps安全保护算法这一行为可以触发amf网元派生远端ue的eps安全上下文，具体派生的实现原理与ts 33.501 8.6.1中的相关介绍类似，可以参考理解，在此不再赘述。

12、进一步的，该方法还包括：在中继ue与远端ue的pc5连接中断的情况下，中继ue向amf网元发送切换指示信息，其中，切换指示信息用于指示远端ue已切换到eps网络，远端ue已切换到eps网络用于触发amf网元基于远端ue的5g安全上下文派生远端ue的eps安全上下文，其中，远端ue的eps安全上下文包括选择的eps安全保护算法。

13、也即，由于远端ue是4g only，远端ue可以根据pc5连接中断，默认远端ue已附着到eps网络，从而指示网络侧，以便网络侧的amf网元能够据此生成根据5g安全上下文派生映射的eps安全上下文，用以mme能够从amf网元获取映射的eps安全上下文，无需再派生。同理，具体派生的实现原理与ts 33.501 8.6.1中的相关介绍类似，可以参考理解，在此不再赘述。

14、再进一步的，在基于远端ue的5g安全上下文派生远端ue的eps安全上下文的过程中，远端ue的5g安全上下文中的nas计数值的取值被恢复到初始值，并将取值为初始值的nas计数值确定为远端ue的eps安全上下文中的nas计数值。也即，考虑到远端ue是初始附着到eps网络，因此网络侧就不能够按照现有技术，将远端ue的5g安全上下文中的nas计数值的取值，直接作为远端ue的eps安全上下文中的nas计数值的取值，否则，会导致因远端ue与网络侧不对齐而导致附着失败。

15、一种可能的设计方案中，远端ue是边缘网络群组中的头ue，边缘网络群组还包括除头ue以外的非头ue，非头ue在与中继ue建立pc5连接的情况下，中继ue不将非头ue注册到nr网络，而将非头ue作为头ue，以从nr网络获取nr网络提供给非头ue的业务，并通过pc5连接发送给非头ue。可选地，中继ue将非头ue作为头ue从nr网络获取nr网络提供给非头ue的业务是指：中继ue请求nr网络为头ue建立新的业务，新的业务是非头ue的业务。例如，中继ue可以请求nr网络为头ue建立新的pdu会话，该新的pdu会话承载的业务数据实际上是非头ue的业务数据，当中继ue通过该pdu会话接收到非头ue的业务数据，再通过pc5连接将这些业务数据分别发送给对应的非头ue。

16、第二方面，提供一种基于边缘网络的通信装置，应用与中继ue，装置被配置为：在中继ue与远端ue建立pc5连接的情况下，中继ue接收来自远端ue的服务请求消息，服务请求消息用于请求远端ue想要获得nr网络的业务，远端ue不支持接入nr网络，中继ue已接入nr网络；中继ue根据服务请求消息，将远端ue注册到nr网络；中继ue将nr网络提供给远端ue的业务，通过pc5连接发送给远端ue。

17、一种可能的设计方案中，服务请求消息包括远端ue的第一标识，第一标识用于在远端ue支持接入的网络中唯一标识远端ue。该装置被配置为：中继ue将远端ue的第一标识转换为远端ue的第二标识，第二标识用于在nr网络中唯一标识远端ue；中继ue向nr网络中的amf网元发送注册请求消息，其中，注册请求消息通过包括第二标识来请求将远端ue注册到nr网络，以及注册请求消息携带远端ue的安全保护能力包括中继ue的5g安全保护能力；中继ue接收来自amf网元的nas smc消息，其中，nas smc消息包括amf网元根据5g安全保护能力选择的5g安全保护算法，5g安全保护算法用于对远端ue的nas消息进行安全保护，远端ue的nas消息在中继ue和amf网元之间传递；中继ue激活5g安全保护算法，并向amf网元发送用于响应nas smc消息的nas smp消息；中继ue接收amf网元返回的注册接受消息，其中，注册接受消息用于指示中继ue成功注册到nr网络。

18、可选地，远端ue支持接入的网络为eps网络，服务请求消息和注册请求消息还包括远端ue的eps安全保护能力，相应的，nas smc消息还包括amf网元根据eps安全保护能力选择的eps安全保护算法，选择的eps安全保护算法用于对远端ue和eps网络中的mme之间的nas消息进行安全保护。该装置被配置为：中继ue通过pc5连接，将eps安全保护算法告知给远端ue，用以远端ue生成远端ue的eps安全上下文。

19、可选地，服务请求消息包括用于表示远端ue的s1模式不支持的信息以及原因值，原因值用于表示s1模式不支持的原因是远端ue的只支持接入eps网络。

20、进一步的，amf网元根据eps安全保护能力选择eps安全保护算法用于：触发amf网元继续基于远端ue的5g安全上下文派生远端ue的eps安全上下文，其中，远端ue的eps安全上下文包括选择的eps安全保护算法。

21、进一步的，该装置被配置为：在中继ue与远端ue的pc5连接中断的情况下，中继ue向amf网元发送切换指示信息，其中，切换指示信息用于指示远端ue已切换到eps网络，远端ue已切换到eps网络用于触发amf网元基于远端ue的5g安全上下文派生远端ue的eps安全上下文，其中，远端ue的eps安全上下文包括选择的eps安全保护算法。

22、再进一步的，在基于远端ue的5g安全上下文派生远端ue的eps安全上下文的过程中，远端ue的5g安全上下文中的nas计数值的取值被恢复到初始值，并将取值为初始值的nas计数值确定为远端ue的eps安全上下文中的nas计数值。

23、一种可能的设计方案中，远端ue是边缘网络群组中的头ue，边缘网络群组还包括除头ue以外的非头ue，非头ue在与中继ue建立pc5连接的情况下，中继ue不将非头ue注册到nr网络，而将非头ue作为头ue，以从nr网络获取nr网络提供给非头ue的业务，并通过pc5连接发送给非头ue。

24、可选地，中继ue将非头ue作为头ue从nr网络获取nr网络提供给非头ue的业务是指：中继ue请求nr网络为头ue建立新的业务，新的业务是非头ue的业务。

25、第三方面，提供一种通信装置。该通信装置包括：处理器，该处理器与存储器耦合，该处理器用于执行存储器中存储的计算机程序，以使得该通信装置执行第一方面所述的方法。

26、在一种可能的设计方案中，第三方面所述的通信装置还可以包括收发器。该收发器可以为收发电路或接口电路。该收发器可以用于第三方面所述的通信装置与其他通信装置通信。

27、在本技术实施例中，第三方面所述的通信装置可以为第一方面所述的网络设备，或者可设置于该网络设备中的芯片（系统）或其他部件或组件，或者包含该网络设备的装置。

28、此外，第三方面所述的通信装置的技术效果可以参考第一方面所述的方法的技术效果，此处不再赘述。

29、第四方面，提供一种计算机可读存储介质，包括：计算机程序或指令；当该计算机程序或指令在计算机上运行时，使得该计算机执行第一方面所述的方法。

30、综上所述，上述方案具有如下技术效果：

31、由于远端ue是不支持接入nr网络的老设备，因此远端ue可以与支持接入nr网络的中继ue建立pc5连接，由中继ue代理远端ue，将远端ue注册到nr网络。如此，中继ue就可以将nr网络提供给远端ue的业务，通过pc5连接发送给远端ue，用以实现在不对老设备升级的情况下，老设备仍能够享受5g网络的服务，其也可以称之为边缘网络提供的边缘服务。