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CN109478179A - IoT设备连接、发现和联网 - Google Patents

IoT设备连接、发现和联网 Download PDF

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CN109478179A
CN109478179A CN201780041264.3A CN201780041264A CN109478179A CN 109478179 A CN109478179 A CN 109478179A CN 201780041264 A CN201780041264 A CN 201780041264A CN 109478179 A CN109478179 A CN 109478179A
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CN201780041264.3A
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R·巴蒂亚
B·古普塔
S·本诺
J·埃斯特班
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Original Assignee
Nokia USA Inc
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Abstract

本公开总体上公开了计算机性能的改进以支持用于使得物联网(IoT)设备能够经由通信网络进行通信的各种能力。用于使得IoT设备能够经由通信网络进行通信的能力可以包括IoT设备连接能力、IoT设备发现能力、IoT设备联网能力等。

Description

IoT设备连接、发现和联网
技术领域
本公开总体上涉及通信网络，并且更具体地但非排他地涉及支持物联网(IoT)设备的通信。
背景技术
物联网(IoT)设备变得越来越普遍并且趋于多样化(例如，包括可以用于很多不同目的的很多类型的设备)。IoT设备的这种普遍性和多样性可能在支持IoT设备的通信方面存在某些挑战。
发明内容
本公开总体上公开了被配置为支持物联网(IoT)设备的通信的能力。
在至少一些实施例中，一种装置被配置为支持IoT设备的通信。该装置包括处理器和通信地连接到处理器的存储器。处理器被配置为通过IoT相关设备朝向无线网络的无线接入设备发送请求用于IoT相关设备的流会话的流支路的建立的创建流请求消息，其中创建流请求消息包括由IoT相关设备为流会话的流支路选择的流标识符。处理器被配置为支持IoT数据分组在IoT相关设备与无线接入设备之间的传送，该IoT数据分组包括IoT相关设备的唯一设备标识符、流标识符和IoT设备数据。在至少一些实施例中，一种非暂态计算机可读存储介质存储指令，这些指令在由计算机执行时引起计算机执行用于支持IoT相关设备的通信的对应方法。在至少一些实施例中，提供了一种用于支持IoT相关设备的通信的对应方法。
在至少一些实施例中，一种装置被配置为支持IoT设备的通信。该装置包括处理器和通信地连接到处理器的存储器。处理器被配置为通过IoT网关设备经由流会话的第一流支路从第一设备接收第一分组，所述第一分组包括第一报头和第一有效载荷，其中第一报头包括第一设备的层2地址和第一流支路的第一流标识符，并且其中第一有效载荷包括IoT设备数据。处理器被配置为通过IoT网关设备经由流会话的第二流支路朝向第二设备发送第二分组，所述第二分组包括第二报头和第二有效载荷，其中第二报头包括第二设备的层2地址和第二流支路的第二流标识符，并且其中第二有效载荷包括IoT设备数据。在至少一些实施例中，一种非暂态计算机可读存储介质存储指令，这些指令在由计算机执行时引起计算机执行用于支持IoT相关设备的通信的对应方法。在至少一些实施例中，提供了一种用于支持IoT相关设备的通信的对应方法。
在至少一些实施例中，一种装置被配置为支持IoT设备的通信。该装置包括处理器和通信地连接到处理器的存储器。处理器被配置为通过无线网络的无线接入设备从IoT相关设备接收请求IoT相关设备到无线网络的附接的附接请求消息，其中附接请求消息包括IoT相关设备的全局唯一标识符和IoT相关设备的唯一设备标识符。处理器被配置为通过无线接入设备基于确定无线接入设备没有用于IoT相关设备的条目来朝向无线网络的网络控制器发送附接请求消息。处理器被配置为通过无线接入设备从网络控制器接收消息，该消息包括被指配给IoT相关设备的层2地址和为IoT相关设备指配的IoT网关设备的层2地址。在至少一些实施例中，一种非暂态计算机可读存储介质存储指令，这些指令在由计算机执行时引起计算机执行用于支持IoT相关设备的通信的对应方法。在至少一些实施例中，提供了一种用于支持IoT相关设备的通信的对应方法。
在至少一些实施例中，一种装置被配置为支持IoT设备的通信。该装置包括处理器和通信地连接到处理器的存储器。处理器被配置为通过与无线接入设备相关联的网络交换机从网络控制器接收流条目信息，所述流条目信息包括规则集合和动作集合，规则集合被配置为匹配被指配给IoT相关设备的层2地址或为IoT相关设备指配的IoT网关设备的层2地址，动作集合包括匹配规则集合的分组要从网络交换机朝向IoT网关设备或从网络交换机朝向无线接入设备被转发的指示。处理器被配置为通过网络交换机接收包括层2地址字段的IoT数据分组，层2地址字段包括被指配给IoT相关设备的层2地址或IoT网关设备的层2地址。处理器被配置为基于流条目信息从网络交换机朝向无线接入设备或朝向IoT网关设备转发IoT数据分组。在至少一些实施例中，一种非暂态计算机可读存储介质存储指令，这些指令在由计算机执行时引起计算机执行用于支持IoT相关设备的通信的对应方法。在至少一些实施例中，提供了一种用于支持IoT相关设备的通信的对应方法。
附图说明
通过结合附图考虑以下详细描述，可以容易地理解本文中的教导，在附图中：
图1描绘了被配置为支持IoT设备的通信的示例通信系统；
图2描绘了用于支持IoT设备的层2设备连接的在图1的通信系统的上下文内的示例消息流；
图3描绘了用于支持IoT设备的设备认证、授权、注册和发现的在图1的通信系统的上下文内的示例消息流；
图4描绘了基于一对一通信模式的IoT设备的基于图1的通信系统的示例消息流；
图5描绘了基于一对多通信模式的IoT设备的基于图1的通信系统的示例消息流；
图6描绘了基于一对多通信模式的IoT设备的基于图1的通信系统的示例消息流；
图7描绘了包括被配置为支持多个IoT设备的通信的IoT集线器的通信系统的一部分的示例；
图8描绘了用于由IoT相关设备在经由无线网络的通信时使用的方法的示例；
图9描绘了用于由无线网络的无线接入设备在支持IoT相关设备的通信时使用的方法的示例；
图10描绘了用于由与无线接入设备相关联的网络交换机在支持IoT相关设备的通信时使用的方法的示例；
图11描绘了用于由IoT网关设备在支持IoT相关设备的通信时使用的方法的示例；以及
图12描绘了适用于执行本文中呈现的各种功能的计算机的高级框图。
为了便于理解，在可能的情况下，使用相同的附图标记来表示各个附图共有的相同元件。
具体实施方式
本公开总体上公开了被配置为支持物联网(IoT)设备的通信的能力。IoT设备通信能力可以被配置为支持可以包括因特网协议(IP)IoT设备和非IP IoT设备在内的IoT设备的通信。IoT设备通信能力可以被配置为支持IoT设备在各种类型的通信网络上的通信，包括有线网络、无线网络等、以及其各种组合。IoT设备通信能力可以被配置为支持可以用于支持IoT设备的通信的各种能力，诸如IoT设备连接能力、IoT设备发现能力、IoT设备联网能力等、以及其各种组合。应当理解，通过参考图1的示例通信系统，可以进一步理解IoT设备通信能力的这些和各种其他实施例和潜在优点。
图1描绘了被配置为支持IoT设备的通信的示例通信系统。
通信系统100基于基于被配置为支持物联网(IoT)设备和非IoT设备的第五代(5G)网络的实现的软件定义网络(SDN)。
通信系统100可以被配置为支持5G网络上的基于IP和非基于IP的IoT设备的连接、发现和联网。通信系统100可以被配置为以如下方式来支持5G网络上的基于IP和非基于IP的IoT设备的连接、发现和联网：该方式倾向于解决与通过5G网络和其他类型的网络支持IoT设备相关联的各种挑战或潜在挑战。通常，IoT设备通常需要到广域网的连接，因为这使得能够进行无缝设备发现(例如，传感器、致动器等的发现)和联网(例如，用于数据交换)以便支持IoT数据获取(例如，可以将传感器数据发送到云以进行分析、IoT相关设备可以交换信息等)、IoT设备控制(例如，传感器的远程控制、致动器的远程控制等)等、以及其各种组合。然而，支持IoT设备的这样的功能存在很多挑战。例如，在很多类型的IoT系统(例如，诸如智能电表、智能电网、智能城市等网络物理系统)中，可能需要在大量低端IoT设备之间间歇地发送相对少量的数据；然而，这可能是有问题的，因为传统的基于IP的联网在如下情况下不是很合适：很多IoT设备是非IP设备，利用如此大量的设备进行地址分配和管理具有挑战性，并且相对较小的分组的不经常的传输可能引起通过移动网络的利用基于IP的协议的显著的信令和控制平面开销。另外，例如，在特定条件下(例如，在不同IoT设备本身可以使用不同的网络协议的情况下，其中至少一些IoT设备可能具有相对有限的范围(例如，局域网(LAN)、点对点等)并且可能不直接提供广域网连接)，授权IoT设备的发现和授权IoT设备的设备能力以及连接到这样的IoT设备并且在广域网上利用IoT设备的发现的能力可能是困难的。另外，例如，IoT设备与各种其他类型的设备之间的联网可能具有与其相关联的各种开销，这可能影响效率、延时等、以及其各种组合。
通信系统100可以被配置为支持5G网络上的基于IP和非基于IP的IoT设备的连接、发现和联网。
通信系统100可以被配置为支持IoT网络切片，该IoT网络切片被配置为支持5G网络上的基于IP和非基于IP的IoT设备的连接、发现和联网。
IoT网络切片可以是可能作为覆盖被部署以便以优化的方式服务于IoT设备的专用的、基于云的、SDN供电的5G网络切片。
IoT网络切片可以针对IoT高度定制。例如，控制平面和承载平面可以彼此隔离，使得每个平面可以根据需要在资源方面独立地提供和缩放。例如，控制和数据平面可以专门被设计用于IoT数据的低开销传输。例如，对于主要支持固定IoT设备的IoT网络切片，移动性管理控制功能可以以有限的规模来部署或者甚至消除。
IoT网络切片可以使用虚拟化控制和承载功能部署在云中，这些虚拟化控制和承载功能可以动态地配置以满足IoT的各种性能目标。例如，可以部署无承载控制平面以有效地支持非IP设备的连接，从而避免了针对每设备IP地址的需要(并且因此消除了针对相关联的IP地址指配和管理的需要)和对PDN连接的需要(并且因此减少了PDN连接的信令和承载资源以及开销(包括延时))。
IoT网络切片可以被配置为支持IoT设备的改进的数据联网和传输。
例如，IoT网络切片可以被配置为分离和隔离设备以便实施访问控制(例如，仅相同切片中的设备可以彼此通信)。
例如，IoT网络切片可以被配置为支持对5G网络中的IoT设备使用基于名称或基于标识符的寻址。例如，IoT设备的全球唯一名称或标识符(例如，移动设备标识符(例如，国际移动设备标识符(IMEI))、移动订户标识符(例如，国际移动订户身份(IMSI)、临时移动订户身份(TMSI)等)、层2地址、序列号、公共密钥等、以及其各种组合)可以用作IoT设备的地址(例如，代替IP地址)。这可以能够支持基于非IP的IoT设备的数据联网和传输，并且还可以用于基于IP的IoT设备。
例如，IoT网络切片可以被配置为在IoT设备到5G网络的成功附接(例如，认证、授权和注册)之后支持IoT设备的数据传输的发起，即使尚未为IoT设备指配IP地址(例如，基于IoT设备的唯一设备标识符的使用，而不是IoT设备的IP地址的使用，如上所述)。
例如，IoT网络切片可以被配置为支持IoT设备与IoT网关之间的最小路由和传输报头，其中转发基于层2报头(例如，诸如以太网MAC、5G MAC等媒体访问控制(MAC)报头)来处理。这对于相对较小的分组的传输特别有用(当使用基于IP的网络时可能存在大量的报头开销)，从而能够在5G网络上进行有效的不频繁的小分组数据传输。
例如，IoT网络切片可以被配置为支持基于IP和非基于IP的IoT设备的基于IP的连接。这可以实现到远程端点的基于IP的连接以便与外部服务(例如，IoT数据收集器、非IoT服务器或设备等、以及其各种组合)连接。这可以包括可以由5G网络代表各种设备执行的协议转换，使得可以在基于IP和非基于IP的设备的各种组合之间支持IoT和非IoT协议和应用的各种组合(例如，约束应用协议(COAP)、消息队列遥测传输(MQTT)、超文本传输协议(HTTP)、代表性状态转移(REST)等)。
IoT网络切片可以被配置为提供被配置为支持IoT设备的改进的数据联网和传输的各种其他功能。
通信系统100可以被配置为在IoT网络切片或其他方面的上下文中支持各种功能，以支持5G网络上的基于IP和非基于IP的IoT设备的连接、发现和联网。
通信系统100包括IoT设备110、5G网络120、分组数据网络(PDN)130和远程端点(RE)140-1至140-X(统称为RE 140)集合。
IoT设备110可以是被配置为通过5G网络访问和通信的任何IoT设备。例如，IoT设备110可以是传感器(例如，温度传感器、湿度传感器、运动传感器等)、致动器(例如，用于控制家庭设备，用于控制制造中的设备等)。IoT设备110可以在各种IoT上下文和应用中提供IoT功能，诸如用于家庭或商业控制应用、位置应用、天气监测应用、智能电网应用、智能城市应用等、以及其各种组合。IoT设备110可以是非IP设备(例如，没有层3或层4堆栈)或IP设备(例如，具有层3或层4堆栈)，尽管本文中呈现的各种实施例主要在非IP IoT设备的上下文中呈现。IoT设备110可以被配置为支持一个或多个IoT应用层协议，诸如Zigbee、Profinet等、以及其各种组合。IoT设备110可以是被配置为提供各种其他IoT或IoT相关功能的各种其他类型的IoT设备。
IoT设备110具有与其相关联的某些标识符，这些标识符可以用于各种控制和数据通信目的。
IoT设备110具有与其相关联的全局唯一标识符(GUID)。IoT设备110的GUID不知道底层通信技术的类型(例如，5G网络120与WiFi或其他底层通信技术)。例如，IoT设备110的GUID可以是IoT设备110的层2地址、IoT设备110的公钥、由5G网络120为IoT设备110指配的标识符等。IoT设备110的GUID可以被包括在由IoT设备110发送的某些控制消息中，如下面进一步讨论的。
IoT设备110具有与其相关联的唯一设备标识符。IoT设备的唯一设备标识符特定于底层技术，并且针对不同技术类型(例如，5G网络120与WiFi或其他底层通信技术)可以是不同的。例如，IoT设备110的唯一设备标识符可以是IoT设备110的层2地址(例如，如果它是以太网设备)、由5G网络120为IoT设备110指配的标识符(例如，如果它是5G设备)等。IoT设备110的唯一设备标识符被包括在由IoT设备110发送的控制消息和数据消息中(例如，包括在接入技术协议中(例如，在物理层或MAC层内))，如下面进一步讨论的。
5G网络120包括基站收发信台(BTS)121、BTS SDN交换机122、IoT网关123和SDN控制器125。
BTS 121、BTS SDN交换机122和IoT网关123形成5G网络120的数据平面的一部分。BTS 121被配置为作为用于IoT设备110(以及为了清楚起见而省略的其他设备)的5G网络120的无线接入点进行操作。BTS SDN交换机122被配置为在5G SDN控制器125的控制器下作为BTS 121的转发元件进行操作以用于支持来自BTS 121的流量(例如，来自IoT设备110的上行链路流量)的转发和去往BTS 121的流量(例如，用于去往IoT设备110的下行链路流量)的转发。IoT网关123被配置为执行IoT设备110的各种IoT相关控制功能，包括支持IoT设备连接、发现、联网等、以及其各种组合。
5G SDN控制器125是5G网络120的控制平面的一部分。5G SDN控制器125被配置为作为用于控制BTS SDN交换机122(以及为了清楚起见而省略的其他SDN转发元件)、IoT网关123等、以及其各种组合进行操作的控制元件。5G SDN控制器125可以被配置为通过动态地编程数据平面(即，BTS SDN交换机122、IoT网关123和可能需要编程的任何其他元件或设备)来引导与IoT设备110相关联的IoT设备流量(例如，由IoT设备110提供的IoT设备数据、旨在用于IoT设备110的IoT设备命令等、以及其各种组合)。下面进一步讨论的5G网络120可以为一个或多个RE 140提供定向连接(例如，经由IoT网关123或5G网络120的其他合适的设备)。
PDN 130可以包括可以经由5G网络120可访问的任何合适类型的分组数据网络。例如，PDN可以是公共PDN(例如，因特网)、私有PDN(例如，企业网络、云网络等)等、以及其各种组合。PDN 130可以经由IoT网关123、5G网络的一个或多个其他元件(例如，PDN网关(PGW)或其他合适类型的元件)等、以及其各种组合与5G网络接口。PDN 130可以被配置为基于各种类型的底层通信技术来支持经由5G网络120的通信。如下面进一步讨论的PDN 130可以为一个或多个RE 140提供连接。
RE 140包括被配置为与IoT设备110交互的设备。如上所述的RE 140可以包括直接连接到5G网络120的端点(例如，可以连接到IoT网关123或者可以连接到5G网络120的其他IoT网关、IoT服务器、非IoT服务器或设备等的其他IoT设备)、经由PDN 130可访问的端点(例如，其他IoT设备、IoT服务器、非IoT服务器或设备等)等、以及其各种组合。RE 140可以包括IoT设备、IoT服务器、IoT设备数据消费者、非IoT服务器和设备等、以及其各种组合。RE140可以包括支持IP的设备、不支持IP的设备、或其组合。RE 140可以具有与其相关联的唯一设备标识符(本文中主要称为RE 140的全局唯一标识符(GUID))，该唯一设备标识符可以是层2地址、公钥、由5G网络120指配的标识符等。RE 140可以包括被配置为与IoT设备110交互的各种其他设备。
应当理解，虽然主要被呈现为包括支持IoT设备连接、发现和联网功能的特定类型、数目和布置的元件，但是通信系统100可以包括被配置为支持IoT设备连接、发现和联网功能的各种其他类型、数目或布置的元件。
通信网络100可以被配置为支持IoT设备110与5G网络120建立层2连接。
在IoT设备110发送任何数据之前，由5G网络120认证和授权IoT设备110。为了使IoT设备110被5G网络120认证和授权，在IoT设备110与5G网络120之间建立层2连接，并且然后可以在IoT设备110与5G网络120之间交换认证和授权消息以便IoT设备110被5G网络120认证和授权。
图2描绘了用于支持IoT设备的层2设备连接的在图1的通信系统的上下文内的示例消息流。
在步骤210，IoT设备110通过发送由BTS 121接收的5G网络附接消息来附接到5G网络。5G网络附接消息包括IoT设备110的GUID和IoT设备的唯一设备标识符。此时，IoT设备110当前未向5G SDN控制器125注册，并且因此，当接收到5G网络附接消息时，在BTS 121处没有用于IoT设备110的映射。基于BTS 121确定BTS 121没有与由BTS 121根据已经接收的5G网络附接消息而确定的IoT设备110的GUID相关联的条目，BTS 121可以确定IoT设备110未向5G SDN控制器125注册。
在步骤220，基于确定IoT设备110未向5G SDN控制器125注册，BTS 121向5G SDN控制器125发送5G网络附接消息。
5G SDN控制器125确定5G IoT设备110未向5G网络120注册。基于由5G SDN控制器125确定5G SDN控制器125没有与由5G SDN控制器125根据从BTS 121接收的5G网络附接消息而确定的IoT设备110的GUID相关联的条目，5G SDN控制器125可以确定IoT设备110未向5G网络120注册。
基于确定IoT设备110未向5G网络120注册，5G SDN控制器125可以将5G网络附接消息标识为网络附接消息(与不同类型的消息相对)并且确定IoT设备110是否被允许访问5G网络120。关于IoT设备110是否被允许访问5G网络120的确定可以基于一个或多个策略(例如，白名单、黑名单等)。注意，一个或多个策略可以包括网络运营方、设备所有者、设备服务提供方等中的一个或多个的一个或多个策略。
基于确定IoT设备110被允许接入5G网络120，5G SDN控制器125为IoT设备110(即，IoT网关123，尽管为了清楚起见而省略了，但是可以理解，其可以是在5G网络120内可用的多个IoT网关中的一个IoT网关)选择5G移动网关，并且向IoT设备110分配层2地址(例如，MAC地址)。用于IoT设备110的IoT网关123的选择可以基于负载平衡方案或其他合适的网关选择机制。分配给IoT设备110的层2地址可以在为IoT设备110选择的IoT网关123的命名空间中。5G SDN控制器125还确定(为IoT设备110选择的)IoT网关123的层2地址(例如，MAC地址)。5G SDN控制器125可以保持IoT设备110的映射信息(例如，IoT设备110的GUID、IoT设备110的唯一设备标识符、IoT设备110的层2地址、为IoT设备110选择的IoT网关123的指示、为IoT设备110选择的IoT网关123的层2地址等、以及其各种组合之间的映射)。
在步骤230，响应于IoT设备110的5G网络附接消息，5G SDN控制器125通过向BTS121提供IoT设备110的层2地址和为IoT设备110选择的IoT网关123的层2地址来响应于BTS121。
BTS 121从5G SDN控制器125接收IoT设备110的层2地址。
BTS 121创建IoT设备110的本地映射信息。IoT设备110的本地映射信息可以包括IoT设备110的GUID、IoT设备110的唯一设备标识符、IoT设备110的层2地址、为IoT设备110选择的IoT网关123的指示、为IoT设备110选择的IoT网关123的层2地址等、以及其各种组合之间的映射。
然后，BTS 121可以处理被包括在IoT设备110的5G网络附接消息中的分组。BTS121可以通过以下方式来处理被包括在IoT设备110的5G网络附接消息中的分组：基于所接收的分组创建新的层2分组(例如，以太网分组)(例如，通过将所接收的分组复制到新的层2分组中)并且将新的层2分组的源层2地址设置为IoT设备110的层2地址(例如，由BTS 121从5G SDN控制器125接收的IoT设备110的MAC地址)并且将新的层2分组的目的地层2地址设置为被指配给IoT设备110的IoT网关123的层2地址(例如，由BTS 121从5G SDN控制器125接收的IoT网关123的层2地址)。然后，BTS 121将新的层2分组提供给BTS SDN交换机122。可以理解，备选地，被包括在IoT设备110的5G网络附接消息中的分组可以不被进一步传播(例如，其中分组不包括要进一步传送的任何有效载荷数据，而是仅用于支持IoT设备110的网络附接的目的)，并且仅从IoT设备110接收的后续分组被BTS 121朝向IoT网关123进一步传播。
应当理解，尽管主要关于由BTS 121使用本地映射信息来支持从IoT设备110朝向5G网络120的通信进行了讨论，但是也可以由BTS 121使用本地映射信息来支持从5G网络120到IoT设备110的下游通信。
在步骤240，5G SDN控制器125在BTS SDN交换机122中为IoT设备110设置流信息(例如，一个或多个流条目)。流信息被配置为支持包括已经分配给IoT设备110的层2地址和为IoT设备110选择的IoT网关123的层2地址的分组的传送，从而能够支持IoT设备110在BTSSDN交换机122与为IoT设备110选择的IoT网关123之间的通信。
BTS SDN交换机122从5G SDN控制器125接收IoT设备110的流信息，并且保持IoT设备110的流信息(例如，创建IoT设备110的流条目)。流条目可以包括要匹配的规则集合以及当接收到与流条目相匹配的层2分组时要执行的一个或多个相关联的动作。例如，流条目可以被配置为支持具有向为IoT设备选择的IoT网关123转发以太网分组的相关动作(例如，通过存在于BTS SDN交换机122与IoT网关123之间的持久隧道或使用任何其他合适的隧道或连接)的以太网分组的以太网报头字段的匹配(例如，其中源MAC地址字段包括IoT设备110的MAC地址，并且目的地MAC地址字段包括IoT网关123的MAC地址)。然后，BTS SDN交换机122可以处理从BTS 121接收的新的层2分组(假定，如上所述，BTS 121将转发从IoT设备110接收的初始分组)。BTS SDN交换机122可以通过匹配为IoT设备110创建的流条目并且基于在为IoT设备110创建的流条目中指示的动作朝向IoT网关123转发分组来处理新的层2分组。可以理解，备选地，被包括在IoT设备110的5G网络附接消息中的分组可以不被BTS 121进一步传播到BTS SDN交换机122(并且因此，BTS SDN交换机122可能不需要进一步处理这样的新的层2分组)。
应当理解，尽管主要关于使用流信息来支持从IoT设备110朝向5G网络120的上游通信进行了讨论，但是5G SDN控制器125可以设置并且BTS SDN交换机122可以支持可以用于支持到IoT设备的下游通信的流信息(例如，诸如被配置为支持从5G网络120到IoT设备110的下游通信的下游流条目等的流信息)。下游流条目可以包括要匹配的规则集合以及当接收到与流条目相匹配的以太网分组时要执行的一个或多个相关联的动作。例如，下游流条目可以被配置为支持具有将以太网分组朝向BTS 121转发以通过空中传送给IoT设备110的相关动作的以太网分组的以太网报头字段的匹配(例如，其中源MAC地址字段包括IoT网关123的MAC地址，并且目的地MAC地址字段包括IoT设备110的MAC地址)。
上面讨论的层2连接建立过程导致IoT设备110与IoT网关123之间的层2网络路径(上行链路和下行链路两者)(说明性地是层2网络路径299)，该层2网络路径然后可以用于支持IoT设备110的IoT相关数据的通信(例如，源自IoT设备110的IoT设备数据的上游通信、旨在用于传送给IoT设备110的IoT相关信息的下游通信(例如，请求、指令等)、以及其各种组合)。IoT设备110的IoT相关数据的通信可以类似于上面讨论的用于被包括在5G网络附接消息中的分组的处理的通信。
IoT设备110在上游方向上的IoT相关数据的通信(例如，由IoT设备110报告的IoT设备数据、由IoT设备110对从远程设备接收的消息(例如，指令、命令等)的响应等)可以如下执行。IoT设备110向BTS 121发送分组。该分组包括IoT设备110的唯一设备标识符和由IoT设备110传送的IoT相关数据。BTS 121接收该分组并且基于BTS 121可用于IoT设备110的映射来确定从其接收到分组的IoT设备110已经被指配了层2地址(例如，MAC地址)和服务IoT网关。BTS 121将所接收的分组的有效载荷封装成层2分组(例如，以太网分组)，其中源和目的地层2地址(例如，MAC地址)分别被设置为IoT设备110的层2地址和IoT网关123的层2地址，以由此生成新的分组。BTS 121将该新的分组提供给BTS SDN交换机122。BTS SDN交换机122接收新的分组，确定新的分组的层2报头字段(例如，源和目的地MAC地址以及可能的其他地址)匹配具有指示新的分组要被转发到IoT网关123的对应动作的流条目，并且将新的分组转发到IoT网关123(从那时，该分组可以进一步被路由到其预期目的地)。
IoT设备110在下游方向上的IoT相关数据的通信(例如，来自IoT设备110的数据请求、用于由IoT设备110执行的指令等)可以如下执行。IoT网关123接收旨在用于传送给IoT设备110的层2分组(例如，以太网分组)。IoT网关123确定层2分组的层2报头字段(例如，源和目的地层2地址以及可能的其他地址)匹配具有指示要将层2分组转发到BTS SDN交换机122的对应动作的流条目。IoT网关123通过将源和目的地层2地址分别设置为IoT网关123的层2地址和IoT设备110的层2地址以形成修改后的层2分组来修改层2分组。IoT网关123将修改后的层2分组转发到BTS SDN交换机122。BTS SDN交换机122将修改后的层2分组提供给BTS 121。BTS 121基于在修改后的层2分组的目的地层2地址中指定的IoT设备110的层2地址来执行查找，以将IoT设备110标识为修改后的层2分组的预期目的地，从修改后的层2分组的有效载荷中提取旨在用于传送给IoT设备110的IoT相关数据，并且通过空中接口向IoT设备110发送旨在用于传送给IoT设备110的IoT相关数据。BTS 121可以使用包括IoT设备110的唯一设备标识符(其可以由BTS 121基于BTS 121可用于IoT设备110的映射来确定)和旨在用于传送给IoT设备110的IoT相关数据的分组来向IoT设备110发送旨在用于传送给IoT设备110的IoT相关数据。
应当理解，在至少一些实施例中，可以使用持久隧道来执行IoT设备110的IoT相关数据在BTS SDN交换机122与IoT网关123之间的转发。持久隧道可以预先主动提供。持久隧道可以是无连接的。持久隧道可以在与被指配给该IoT网关123的BTS 121相关联的多个IoT设备之间共享(例如，所有IoT设备或一些IoT设备(如果持久隧道仅可以支持IoT设备的子集))。注意，以这种方式共享持久隧道消除了对共享持久隧道的IoT设备的每设备分组数据网络(PDN)连接的需要，从而消除了控制平面和承载平面两者中的开销。应当理解，可以使用其他类型的隧道或连接来在BTS SDN交换机122与IoT网关123之间传输IoT设备110的IoT相关数据。
上面讨论的层2连接建立过程导致IoT设备110与IoT网关123之间的层2网络路径(上行链路和下行链路两者)(说明性地是层2网络路径299)，该层2网络路径然后可以用于支持IoT设备110向5G网络120的认证和授权以及IoT设备110向5G网络120的注册。IoT设备110向5G网络120的认证、授权和注册可以由IoT网关123代表5G网络120来执行(因为已经建立了从IoT设备110到IoT网关123的层2网络路径299)。IoT设备110的认证和授权确保了IoT设备110是其声称的设备。IoT设备110的认证和授权可以如上所述由IoT网关123基于从IoT设备110接收的初始分组(例如，验证IoT设备110在初始分组中包括的IoT设备110的数字签名(例如，使用PKI)，基于IoT设备110与IoT网关123之间的单独交互(例如，其中IoT设备110使用质询-响应交互提供数字签名以供IoT网关123验证，其中IoT网关123向IoT设备110发送询问并且IoT设备110使用由IoT网关等验证的响应进行响应等)等来执行。
如果IoT设备被成功授权和认证，则IoT设备110和IoT网关123可以基于确定通过空中进行的通信需要附加的安全性来建立共享安全密钥(例如，通过使用Diffie-Hellman密钥交换)。除了由IoT设备110和IoT网关123知道之外，共享安全密钥可以被提供给5G SDN控制器125，5G SDN控制器125可以保持IoT设备110的安全密钥(除了它指配给IoT设备110的层2地址和由5G SDN控制器125被指配给IoT设备110的IoT网关123的指示之外)。
如果IoT设备110被成功授权和认证，则IoT设备110可以向5G网络120注册。IoT设备110可以通过向5G网络120注册关于其自身的信息来向5G网络120注册。所注册的信息可以包括各种类型的能力信息和可访问性信息(例如，从IoT设备110可获取的数据的类型、IoT设备110处的数据更新频率、哪些条目被允许访问IoT设备110的哪些数据的指示等、以及其各种组合)。在至少一些实施例中，5G网络120可以从除了IoT设备110之外的源获取上述信息的至少一部分，诸如从设备数据库(例如，其中基于IoT设备110的GUID执行查找)、第三方实体等、以及其各种组合。IoT设备110的注册使得能够支持设备发现，如下面进一步讨论的。
5G网络120被配置为支持IoT设备110(以及向5G网络120注册的其他IoT设备)的IoT设备发现能力。即，在IoT设备110已经由5G网络120认证和授权并且已经向5G网络120注册之后，5G网络120能够支持IoT设备110的发现。
5G网络120可以支持由各种设备或实体来发现IoT设备110(以及向5G网络120注册的其他IoT设备)。例如，IoT设备110可以由IoT数据收集器、可能对IoT设备110的IoT数据感兴趣的第三方实体等、以及其各种组合来发现。例如，IoT设备可以由一个或多个RE 140来发现。
5G网络120可以通过暴露与IoT设备110相关联的可搜索的IoT设备发现信息(例如，静态和/或动态元数据或可能在发现IoT设备110并且获知关于IoT设备110的信息时有用的其他合适类型的信息)来支持IoT设备110的发现。例如，可以被暴露以使得能够发现IoT设备110的这样的可搜索的IoT设备发现信息可以包括IoT设备110的GUID、与IoT设备110相关联的位置信息(例如，当前位置)、指示拥有或操作IoT设备110的实体的所有权信息、指示IoT设备110的一个或多个能力的设备能力信息等、以及其各种组合。应当理解，可以以各种方式搜索向5G网络120注册的各种IoT设备的IoT设备发现信息以实现各种目标。例如，5G网络120可以通告传感器提供温度和湿度数据两者的能力，并且授权数据收集器可以(经由对5G网络120的请求)请求访问传感器的温度数据流或湿度数据流中的任一个或两者。例如，多个数据消费者可以请求访问产生位置中的湿度数据的所有IoT设备或者向特定用户注册的所有设备。
在至少一些实施例中，IoT设备110或者拥有或操作IoT设备110的实体(以及向5G网络120注册的其他IoT设备或者这些IoT设备的相关联的所有者或运营方)可以指定被配置用于由5G网络120使用以控制关于IoT设备110的信息的可见性和对该信息的访问的访问控制信息(例如，可以被暴露以用于搜索IoT设备110的IoT设备信息、在已经发现IoT设备110之后被允许访问的IoT设备110的IoT数据等、以及其各种组合)，从而提供了一种用于在各种粒度级别指定各种类型的许可的机制。
在至少一些实施例中，除了IoT设备的注册之外，5G网络120还可以支持可能对向5G网络120注册的IoT设备感兴趣的其他IoT相关设备和实体的注册(例如，授权数据收集器可以向5G网络120注册以利用从向5G网络120注册的IoT设备可获得的数据流，授权服务可以向5G网络120注册以利用向5G网络120注册的IoT设备的设备能力等，以及其各种组合)。例如，5G网络120还可以支持一个或多个RE 140的注册。
由5G网络120支持的这些IoT设备发现能力可以由5G网络120的一个或多个设备支持，诸如图1中描绘的IoT设备发现系统129(尽管可以理解，这样的IoT设备发现能力可以由5G网络120的其他现有或新元件提供，可以分布在5G网络120的现有或新元件等上，以及其各种组合)。
5G网络120可以被配置为支持用于向5G网络120注册的IoT设备的各种其他IoT设备发现能力。
图3描绘了在图1的通信系统的上下文内用于支持IoT设备的设备认证、授权、注册和发现的示例消息流。在步骤310，IoT设备110和IoT网关123经由层2网络路径299进行通信，以便能够由5G网络120对IoT设备110进行授权和认证。在步骤320，IoT设备110和IoT网关123经由层2网络路径299进行通信，以使得能够通过5G网络120注册IoT设备110(其中如图3所示，IoT设备110向5G网络120的注册(包括IoT设备110的设备能力的注册)可以由IoT设备发现系统129基于IoT设备110与IoT设备发现系统129之间经由层2网络路径299的通信以及IoT网关123与IoT设备发现系统129之间的连接来支持)。在步骤330，5G网络120支持由RE 140-2基于RE 140-2与5G网络120之间的通信来发现IoT设备110(包括IoT设备110的相关联设备能力)(其中如图3中所示，由RE 140-2对IoT设备110(包括IoT设备110的设备能力)的发现可以由IoT设备发现系统129基于RE 140-2与IoT设备发现系统129之间经由IoT网关123的通信以及IoT网关123与IoT设备发现系统129之间的连接来支持)。应当理解，尽管为了清楚起见而省略，但是可以由IoT设备110和5G网络120执行各种其他设备认证、授权和注册功能，可以由RE 140和5G网络120执行各种其他设备发现功能等，以及其各种组合。
5G网络120可以被配置为支持用于支持IoT设备向5G网络120的设备认证、授权、注册和发现的各种其他能力。
5G网络120可以被配置为支持被配置为支持IoT设备110的基于流的通信的各种联网能力，包括支持从IoT设备110发送数据流以及支持在IoT设备110处接收数据流。
IoT设备110的基于流的通信可以是在IoT设备110与一个或多个远程端点(例如，RE 140)之间，远程端点可以包括设备、程序等。一个或多个远程端点可以包括IoT设备110可以经由5G网络120与之通信的一个或多个实体(例如，布置在5G网络内的实体、经由5G网络120可访问的实体等、以及其各种组合)。一个或多个远程端点可以包括终端设备(诸如可以与IoT设备110通信的终端用户的终端用户设备(例如，用于从IoT设备接收IoT设备数据、控制IoT设备110等))、网络设备(诸如与IoT设备110相关联的基于网络的IoT设备(例如，与IoT设备110相关联的IoT服务器、被配置为控制IoT设备110的IoT控制器等))等、以及其各种组合。远程端点可以以与跟IoT设备110的通信相关联的各种角色进行操作，诸如作为控制器、消费者等进行操作、以及其各种组合。
IoT设备110的基于流的通信遍历5G网络120，其可以被配置为在与设备类型、正在使用的通信模式、所支持的通信层/协议、远程端点位置等相关的各种条件下、以及其各种组合支持IoT设备110的基于流的通信。IoT设备110的基于流的通信的转发可以是在IoT设备110与一个或多个远程端点之间，这些远程端点可以位于各种网络位置处(例如，位于5G网络内或附接到5G网络，经由连接到5G网络的其他通信网络(例如，有线网络、其他类型的蜂窝网络等)可访问等、以及其各种组合)。期望IoT设备110的基于流的通信的转发是在层2网络上，使得IoT设备110可以是IP设备(例如，具有层3或层4堆栈)或非IP设备(例如，没有层3或层4堆栈)。IoT设备110的基于流的通信经由5G网络120(例如，经由IoT网关123或5G网络120的其他合适设备)的转发可以使得IoT设备110能够使用传输控制协议(TCP)或IP上的用户数据报协议(UDP)与一个或多个远程端点进行通信，即使IoT设备110是不支持TCP/IP或UDP/IP的非IP设备(例如，IoT设备110与IoT网关123之间的通信使用层2网络并且IoT网关123与远程端点之间的通信使用TCP/IP或UDP/IP)。IoT设备110和一个或多个远程端点可以支持不同的应用层IoT协议。
IoT设备110与一个或多个远程端点之间的基于流的通信可以利用各种通信模式，包括一对一(O2O)通信模式、一对多(O2M)通信模式、多对一(M2O)通信模式或多对多(M2M)通信模式中的一种或多种。
IoT设备110与一个或多个远程端点之间的基于流的通信可以利用O2O通信模式。这可以是一对端点之间的单向或双向数据流。IoT设备110可以是正在传送的数据的源端点或目的地端点。例如，在传感器想要定期向服务器报告传感器数据以进行存储和处理的情况下，可以使用O2O模式。例如，在控制器想要通过对从机器人接收的障碍物数据作出反应来引导机器人穿过崎岖地面的情况下，可以使用O2O模式。在图4中示出了用于O2O情况的流建立和流转发的消息传送的示例(其中IoT设备110是正在传送的数据的源端点)。
IoT设备110与一个或多个远程端点之间的基于流的通信可以利用O2M通信模式。这可以是源端点与多个目的地端点之间的单向数据流。这可以被认为类似于多播。IoT设备110可以是正在传送的数据的源端点、或正在传送的数据的多个目的地端点之一。例如，在温度计将其温度数据提供给恒温器和气象监测器的情况下，可以使用O2M模式。例如，在机器人控制器向多个机器人发送指令的情况下，可以使用O2M模式。在图5和6中示出了用于O2M情况的流建立和流转发的消息传送的示例(其中IoT设备110是正在传送的数据的源端点)。
IoT设备110与一个或多个远程端点之间的基于流的通信可以利用M2O通信模式。这可以是多个源端点与单个目的地端点之间的单向数据流。IoT设备110可以是源端点之一，或者可以是正在传送的数据的目的地端点。例如，在多个温度计将其温度数据提供给气象监测器的情况下，可以使用M2O模式。例如，在机器人控制器从多个机器人接收数据的情况下，可以使用M2O模式。通过考虑图4至图6的消息传送，可以进一步理解用于M2O情况的流建立和流转发的消息传送。
利用各种通信模式中的任何一种，IoT设备110与一个或多个远程端点之间的基于流的通信可以被认为是具有与其相关联的多个流支路的单个流会话的一部分。
流会话可以响应于来自各种类型的端点的各种类型的请求来建立。例如，流会话可以响应于IoT设备110的请求来建立(例如，在IoT设备110请求流会话以向远程端点提供IoT设备数据的O2O模式下、在IoT设备请求流会话以向多个远程端点提供IoT设备数据的O2M模式下等)、响应于不同IoT设备的请求来建立(例如，在不同的IoT设备发起流会话并且IoT设备110发现并且稍后加入流会话的M2O模式下)、由远程端点来建立(例如，在远程端点请求流会话以从IoT设备110接收IoT设备数据的O2O模式下、在远程端点请求流会话以向IoT设备110和一个或多个其他IoT设备提供IoT控制数据的O2M模式下、在远程端点请求流会话以从IoT设备110和一个或多个其他IoT设备接收IoT设备数据的M2O模式下等)等。
如上所述，可以响应于来自各种类型的端点的各种类型的请求来建立流会话。建立流会话所需要或使用的信息可以取决于各种因素，诸如参与流会话的端点的端点类型、正在用于流会话的通信模式、哪个端点正在发起流会话的建立等、以及其各种组合。例如，针对IoT设备110与远程端点之间的O2O流会话(其中由远程端点发起O2O流会话)，远程端点可以从5G网络120获取IoT设备110的网络端点(例如，IP地址、端口号、网络协议等)(例如，IoT设备110的网络端点由5G网络120代表IoT设备110来保持，并且由远程端点可发现)，并且向5G网络120发送流设置请求(例如，如果远程端点是IP设备，则使用基于IP的流设置消息、如果远程端点是IP设备并且要执行分组开销优化，则使用基于层2的流设置消息、如果远程端点是非IP设备，则使用基于层2的流设置消息等)。例如，针对IoT设备110与多个远程端点之间的O2M流会话(其中IoT设备110源送数据并且O2M流会话由IoT设备110发起)，远程端点可以指定网络端点(例如，IP地址、端口号、网络协议等)，其中它们可以接收由IoT设备110源送的数据(并且注意，这样的网络端点可以是IP或非IP 5G设备)。例如，针对多个IoT设备与单个远程端点之间的M2O流会话，可以由远程端点基于由远程端点对IoT设备110的能力的发现来请求IoT设备110加入现有的流会话。至少从前述示例中应当理解，用于发起流会话的建立的信息可以从5G网络120可发现(或以其他方式可获取)(即使对于涉及流会话建立的其他场景，这些其他场景在上面提供的示例中没有解决)。
可以基于各种类型的信息来建立流会话，这些信息可以根据各种因素而变化，诸如参与流会话的端点的端点类型、正在用于流会话的通信模式、哪个端点正在发起流会话的建立等、以及其各种组合。例如，针对请求访问IoT设备110的能力或信息的远程端点(例如，IoT消费者设备)，远程端点的请求需要包括足以唯一地标识和访问正在被请求的IoT设备110的能力或信息的信息，诸如IoT设备110的GUID、正在请求的IoT设备110的能力或信息的指示(例如，如果远程端点仅需要温度数据，则为温度数据)和访问标记(例如，授权凭证)。该请求还可以包括所请求的通信模式的指示(例如，O2O、O2M等)或其他类型的信息。在请求设备是外部服务器的至少一些实施例中，外部服务器可以使用5G网络120的应用程序编程接口(API)以通过指定用于唯一地标识流的参数集合(例如，如上所述)以及通过指定外部服务器打算如何以及在何处从流接收数据(以及可选地，其他信息，诸如可以用于发送数据的协议(例如，TCP或UDP))来订阅IoT设备110的设备数据流。在至少一些实施例中，外部服务器可以通过以下方式来与IoT设备110建立O2O连接：从5G网络120请求IoT设备110的网络地址(例如，经由5G网络API)(可以从这个网络地址处访问IoT设备110的设备能力)并且然后通过使用标准IP协议(例如，TCP/IP或UDP/IP)发送流设置请求来与IoT设备110的设备能力连接，在这种情况下，5G网络120可以在流的持续时间内临时向IoT设备110指配唯一的网络地址(例如，UDP端口或IP地址)(该地址未被指配给IoT设备110)并且5G网络120在该地址上代表IoT设备110处理流请求，并且一旦设置了流，就在5G网络120内的层2上转发针对该流从IoT设备110接收/向IoT设备110发送的任何分组。可以理解，可以通过参考图4-6进一步理解流会话建立的这些和各种其他实施例。
如上所述，所建立的流会话具有多个流支路。支持流会话的流支路的数目和布置可以取决于各种因素，诸如所涉及的端点的数目(以及因此，通信模式)、所涉及的端点的位置等、以及其各种组合。流会话的流支路可以同时、在不同的时间(例如，预建立一个或多个、在最初建立流会话之后向流会话添加一个或多个等)等来建立，以及其各种组合。流会话的流支路也可以在不同时间终止。可以动态地添加和删除流会话的流支路；然而，应当理解，期望在流会话中至少有两个流支路必须是活动的，以便数据在流会话内端到端地流动。
流会话的流支路可以使用与流支路相关联的流标识符(FID)唯一地标识。由5G网络120支持的流支路可以基于流支路的设备的唯一设备标识符(例如，MAC地址)(例如，IoT设备110的唯一设备标识符、RE 140的唯一设备标识符等)和流支路的FID的组合跨流会话唯一地标识。设备(例如，IoT设备110、RE 140等)的流支路的FID被配置为唯一地标识该设备的5G网络120处的流支路，并且因此需要在针对设备支持的流支路中是唯一的。设备的流支路的FID由设备分配并且在流会话建立期间传送给5G网络120，使得5G网络120可以保持设备的唯一设备标识符和设备的流支路的FID的映射。设备的流支路的FID被包括在通过设备的流支路发送的每个分组中，即，在由设备为该流支路发送的每个分组中(例如，从IoT设备110发送到5G网络120中的IoT网关123、从RE 140发送到5G网络120中的IoT网关123等)，并且在由设备为该流支路接收的每个分组中(例如，从5G网络120中的IoT网关123发送到IoT设备110、从5G网络120中的IoT网关123发送到RE 140等)。在发送到设备和从设备发送的分组中包括设备的唯一设备标识符和设备的流支路的FID消除了对要在分组中包括目的地地址信息(例如，层2目的地地址)的需要并且因此减少了开销(因为FID小于否则将被包括在分组中的目的地地址信息)。在发送到设备和从设备发送的分组中包括设备的唯一设备标识符和设备的流支路的FID也可以消除对在分组中包括其他类型的信息(例如，TCP/UDP端口、源/目的地IP等)的需要。这样，通过流支路发送分组的设备(例如，IoT设备110、RE140、IoT网关123等)可以发送分组，同时从分组中排除某些类型的信息(例如，目的地地址信息以及可选的其他信息)(其也可以被认为是防止在分组内包括这样的信息)。FID的大小可以基于各种因素来选择，诸如要由设备支持的流的数目等。例如，FID可以是4位标识符(例如，如果预期设备不支持超过16个流)、单字节标识符(例如，如果预期设备不支持超过256个流)等。在任何情况下，预期FID的大小相对于在分组中使用目的地地址(例如，MAC目的地地址是6个字节)提供显著的节省，尤其是针对在IoT系统的上下文中经常交换的相对较小的分组。
流端点被配置为保持流支路状态信息。流端点保持流端点是端点的任何流支路(即，针对它们自己的流支路)的流支路状态信息。被保持在流支路的设备处的流支路状态信息可以包括由设备为流支路分配的FID到与流支路与之相关联的设备的唯一设备标识符的映射。应当理解，流支路状态信息可以包括可以由设备存储以用于其流支路的其他类型的状态信息。
5G网络120被配置为保持已经建立或正在处理或正在建立的流会话的流会话状态信息。该流会话状态信息可以由IoT网关123保持或者由IoT网关123以其他方式可访问。流会话的流会话状态信息包括流会话的每个流支路的流支路状态信息，使得5G网络120可以在流会话的流支路之间路由分组(其可以包括在流会话的流支路上在分组内传输的信息的转换)。例如，流会话的流会话状态信息可以包括流会话的流支路之间的映射。例如，流会话的流支路的流支路状态信息可以包括流支路标识信息(例如，可以用于标识通过其接收到入分组的流支路的匹配信息)和流支路动作信息(例如，指示经由所标识的流支路接收的分组的处理的规则信息，诸如要通过其来发送分组的一个或多个其他流支路的指示)。例如，针对具有两个流支路的O2O流会话(例如，第一设备的第一流支路具有唯一设备标识符MAC_address-11和流标识符FID3并且第二设备的第二流支路具有唯一设备标识符MAC_address23和FID6)，流会话状态信息可以包括两个流支路之间的映射(例如，包括MAC_address-11和FID3的所接收的分组被修改为包括MAC_address23和FID6以用于通过另一流支路来转发，并且类似地，包括MAC_address23和FID6的所接收的分组被修改为包括MAC_address-11和FID3以用于通过另一流分支来转发)。应当理解，流会话的流会话状态信息可以支持各种其他数目的映射，这取决于联网模式(例如，O2M、M2O等)。
应当理解，尽管通信系统100在本文中主要呈现为基于基于SDN的基于5G网络的实现，但是通信系统100可以基于其他类型的网络、其他类型的通信网络(例如，其他类型的无线网络、有线网络等、以及其各种组合)等、以及其各种组合。
图4描绘了用于支持基于一对一通信模式的IoT设备的设备联网的基于图1的通信系统的示例消息流。
如图4所示，用于支持IoT设备(例如，图1的IoT设备110)的设备联网的消息流400被配置为基于用于包括远程端点(例如，图1的RE 140)的流会话的O2O通信模式使用5G网络(例如，图1的5G网络120)支持IoT设备的流会话建立和数据传输。
在步骤405，远程端点通过向5G网络发送Create_Flow请求来发起IoT设备的流会话的建立。Create_Flow请求可以被包括在由远程端点发送的分组的有效载荷中。Create_Flow请求包括远程端点请求与其建立流会话的IoT设备的GUID(例如，在图4中表示为D1)。Create_Flow请求包括由远程端点为远程端点与5G网络之间的流支路选择的FID(例如，在图4中表示为FID1)。Create_Flow请求还可以包括一个或多个附加参数。一个或多个附加参数可以包括针对流会话而请求的流类型(在该示例中为O2O流会话类型)的指示、要在流会话上交换的数据类型的指示(例如，温度数据、湿度数据等)、用于授权远程端点的授权信息(例如，访问标记或其他合适类型的授权信息)等、以及其各种组合。应当注意，为了清楚起见，图4中仅描绘了流类型。
在步骤410，5G网络向来自远程端点的Create_Flow请求中指定的IoT设备发送New_Flow请求。5G网络可以基于确定远程端点的流请求被授权(例如，远程端点被授权与IoT设备建立流会话)来向IoT设备发送New_Flow请求。New_Flow请求可以被包括在由5G网络发送的分组的有效载荷中。New_Flow请求包括正在请求建立流会话的远程端点的GUID(例如，在图4中表示为S1)。New_Flow请求还可以包括远程端点的Create_Flow请求中包括的一些或所有附加参数(例如，流类型、数据类型等)，尽管图4中仅描绘了流类型(为了清楚起见)。
在步骤415，IoT设备向5G网络发送Create_Flow请求。IoT设备可以基于确定要接受远程端点的流请求(例如，IoT设备同意与IoT设备建立流会话)来向5G网络发送Create_Flow请求。Create_Flow可以被包括在由IoT设备发送的分组的有效载荷中。由IoT设备发送的分组的报头包括IoT设备的唯一设备标识符。Create_Flow请求包括正在请求建立流会话的远程端点的GUID(例如，远程端点的GUID，其在图4中表示为S1)。Create_Flow请求包括由IoT设备为其在IoT设备与5G网络之间的流支路选择的FID(例如，在该示例中表示为FID2)。Create_Flow请求还可以包括从5G网络接收的New_Flow请求中包括的一些或所有附加参数(例如，流类型、数据类型等)，尽管图4中仅描绘了流类型(为了清楚起见)。
在步骤420，基于远程端点和IoT设备的流支路的匹配，5G网络向远程端点(表示为步骤420-A)和向IoT设备(表示为步骤420-B)发送Create_Flow响应。基于由远程端点发送的Create_Flow请求中包括的参数与由IoT设备发送的Create_Flow请求的匹配，5G网络可以匹配流会话的流支路。在步骤420-A向远程端点发送的Create_Flow响应包括远程端点的流支路的FID(即，FID1)，并且可选地还可以包括指示流会话的建立是否成功的流会话状态指示符。类似地，在步骤420-B向IoT设备发送的Create_Flow响应包括IoT设备的流支路的FID(即，FID2)，并且可选地还可以包括指示流会话的建立是否成功的流会话状态指示符。此时，已经在远程端点与IoT设备之间成功地建立了流会话，使得这些设备可以开始交换数据。注意，5G网络还存储映射信息以便将流支路映射到彼此(例如，FID1与FID2之间的映射)，并且因此支持使用流支路的流标识符在IoT设备与远程端点之间进行数据通信。
在步骤425，IoT设备通过在IoT设备与远程端点之间建立的流会话发送旨在传送给远程端点的IoT设备数据。IoT设备在IoT设备与5G网络之间的流支路上向5G网络发送IoT设备数据。IoT设备使用包括报头和有效载荷的数据分组向5G网络发送IoT设备数据。报头包括IoT设备的唯一设备标识符和IoT设备的流支路的FID(即，FID2)，它为5G网络提供足够的信息以便能够将IoT设备的IoT设备数据引导到IoT设备数据旨在用于的远程端点。报头排除远程端点的可路由的地址信息(例如，目的地地址，诸如目的地MAC地址等)(从而通过空中接口提供显著的节省)，因为如上所述，IoT设备的唯一设备标识符和IoT设备的流支路的FID的组合足以使5G网络能够将IoT设备的IoT设备数据引导到IoT设备数据旨在用于的远程端点。有效载荷包括正在从IoT设备向远程端点传送的IoT设备数据(例如，温度读数、湿度读数等)，其被表示为PAYLOAD。
在步骤430，5G网络从IoT设备接收数据分组，并且向远程端点发送对应的数据分组。
5G网络从IoT设备接收数据分组。5G网络通过利用由5G网络(例如，由5G SDN控制器)指配给IoT设备的层2地址(例如，MAC地址)替换IoT设备的唯一设备标识符来修改数据分组的报头，从而提供修改后的数据分组。5G网络可以基于IoT设备的唯一设备标识符到IoT设备的层2地址的映射来修改数据分组的报头以提供修改后的数据分组。这可以由5G网络的BTS或5G网络的任何其他合适的实体(例如，BTS SDN交换机等)来执行。
5G网络确定来自IoT设备的经修改的数据分组旨在用于远程端点。5G网络基于在建立流会话时由5G网络保持的映射信息(例如，IoT设备的层2地址和IoT设备的流支路的FID(被包括在经修改的数据分组中)的组合到远程端点的层2地址和远程端点的流支路的FID的组合的映射)来确定来自IoT设备的经修改的数据分组旨在用于远程端点。5G网络在5G网络与远程端点之间的流支路上向远程端点发送IoT设备数据。5G网络使用包括报头和有效载荷的数据分组向远程端点发送IoT设备数据。报头包括远程端点的层2地址(例如，MAC地址)和远程端点的流支路的FID(即，FID1)，5G网络基于映射信息来标识该层2地址和该FID。有效载荷包括正在从IoT设备向远程端点传送的IoT设备数据(例如，温度读数、湿度读数等)。5G网络可以通过以下方式来生成数据分组：修改经修改的数据分组(例如，更新层2地址信息并且利用远程端点的FID(FID1)替换IoT设备的FID(FID2))、基于经修改的数据分组生成新的分组(例如，复制从IoT设备接收的数据分组并且修改数据分组的副本)等。注意，新的分组可以基于由5G网络为5G网络与远程端点之间的流支路保持的会话和协议信息来生成(例如，在该流支路使用TCP的情况下，使用由5G网络保持的完整TCP会话信息来重新创建TCP有效载荷)。这可以由5G网络的IoT网关(或由5G网络的任何其他合适的实体)来执行。
应当理解，尽管为了清楚起见而从图4中省略，但是消息流400可以当在IoT设备与远程端点之间交换数据时继续操作(例如，直到流会话终止的时间)。
应当理解，尽管主要关于其中流会话由远程端点发起并且IoT设备是经由流会话发送的IoT设备数据的源的实施例来呈现，但是流会话可以由其他设备(例如，IoT设备)发起，远程端点也可以或者备选地将数据发送到IoT设备，等等，以及其各种组合。
应当理解，尽管主要关于其中流会话建立包括流会话的两个流支路的同时建立的实施例来呈现，但是在至少一些实施例中，可以通过将一个端点(例如，图4的消息流400中的IoT设备)的输出数据流链接到另一端点(例如，图4的消息流400中的远程端点)的输入数据流来执行流会话建立。在至少一些这样的实施例中，可以将FID预指配给流会话的流支路，并且因此，期望可以相对快速地完成流会话建立。注意，该数据流链接可以自动地、基于操作员控制面板无缝地等来执行。
图5描绘了用于一对多通信模式的流会话建立和数据传输的方法的实施例。
如图5所示，用于支持IoT设备(例如，图1的IoT设备110)的设备联网的消息流500被配置为基于包括两个远程端点(例如，图1的两个RE 140)的流会话的O2M通信模式使用5G网络(例如，图1的5G网络120)支持IoT设备的流会话建立和数据传输。在消息流500中，流会话建立由远程端点之一来发起。
图5的步骤505-530类似于图4的步骤405-430；然而，流会话的流类型现在被指示为O2M(而不是O2O)，因为第二远程端点也加入流会话以便接收IoT设备的数据(如下面关于步骤535-550进一步讨论的)。另外，应当注意，在步骤525中由IoT设备发送并且在步骤530中转发到远程端点的IoT设备数据被标记为PAYLOAD1，以便将其与由IoT设备在第二远程端点加入流会话之后发送的IoT设备数据(表示为PAYLOAD2)区分开。
在步骤535，第二远程端点通过向5G网络发送Create_Flow请求来发起IoT设备的流会话的建立。这里，第二远程端点发起IoT设备的流会话的建立。Create_Flow请求可以被包括在由第二远程端点发送的分组的有效载荷中。Create_Flow请求包括远程端点请求与其建立流会话的IoT设备的GUID(例如，在图5中表示为D1)。Create_Flow请求包括由第二远程端点为其在第二远程端点与5G网络之间的流支路选择的FID(例如，在该示例中表示为FID3)。Create_Flow请求还可以包括一个或多个附加参数。一个或多个附加参数可以包括针对流会话而请求的流类型(在该示例中为O2M流会话类型)的指示、要在流会话上交换的数据类型的指示(例如，温度数据、湿度数据等)、用于授权远程端点的授权信息(例如，访问标记或其他合适类型的授权信息)等、以及其各种组合。应当注意，为了清楚起见，图5中仅描绘了流类型。
在步骤540，基于确定已经建立了由第二远程端点请求的流会话的到IoT设备的流支路，5G网络向第二远程端点发送Create_Flow响应。
已经建立了由第二远程端点请求的流会话的到IoT设备的流支路的确定可以基于从第二远程端点接收的Create_Flow请求中包括的一个或多个附加参数跟与到IoT设备的流支路相关联的一个或多个附加参数的比较。例如，在IoT设备当前涉及多个流会话的情况下——诸如O2O流会话将湿度数据发送到服务器并且O2M流会话将温度数据发送到第一远程端点(这是第二远程端点想要参与的流会话)——IoT设备的GUID和来自第二端点的Create_Flow请求中包括的一个或多个附加参数的组合使得5G网络能够标识第二远程端点想要参与的O2M流会话以使得5G网络可以发起消息传送以使得第二远程端点能够加入O2M流会话(而不是发起消息传送以建立流会话，如在步骤505-530中针对第一远程端点所做的那样)。以这种方式，在O2M流会话的上下文中重用IoT设备的现有流支路，以支持IoT设备的IoT设备数据到第二远程端点的传送。
发送到第二远程端点的Create_Flow响应包括第二远程端点的流支路的FID(即，FID3)，并且可选地还可以包括指示流会话的建立是否成功的流会话状态指示符。此时，第二远程端点的流支路已经成功添加到O2M流会话使得IoT设备和第二远程端点可以开始交换数据。注意，5G网络还存储映射信息，以便将流支路彼此映射(例如，IoT设备的层2地址和IoT设备的流支路的FID2的组合与第二远程端点的层2地址和第二远程端点的流支路的FID3的组合之间的映射)，并且因此支持使用流支路的FID在IoT设备与第二远程端点之间进行数据通信。
在步骤545，IoT设备通过在IoT设备与远程端点和第二远程端点之间建立的流会话来发送旨在用于传送到远程端点和第二端点的数据。IoT设备在IoT设备与5G网络之间的流支路上向5G网络发送IoT设备数据。IoT设备使用包括报头和有效载荷的数据分组向5G网络发送IoT设备数据。报头包括IoT设备的唯一设备标识符和IoT设备的流支路的FID(即，FID2)，它为5G网络提供足够的信息以便能够将IoT设备的IoT设备数据引导到IoT设备数据旨在用于的远程端点和第二远程端点。报头排除远程端点和第二远程端点的可路由的地址信息(例如，目的地地址，诸如目的地MAC地址等)(从而通过空中接口提供显著节省)，因为如上所述，IoT设备的唯一设备标识符和IoT设备的流支路的FID的组合足以使5G网络能够将IoT设备的IoT设备数据引导到IoT设备数据旨在用于的远程端点和第二远程端点。有效载荷包括正在从IoT设备向远程端点传送的IoT设备数据(例如，温度读数、湿度读数等)，其表示为PAYLOAD2。
在步骤550，5G网络从IoT设备接收数据分组，并且向远程端点发送对应的数据分组(表示为步骤550-A)，并且向第二远程端点发送对应的数据分组(表示为步骤550-B)。
5G网络从IoT设备接收数据分组。5G网络通过利用由5G网络(例如，由5G SDN控制器)指配给IoT设备的层2地址(例如，以太网MAC地址)替换IoT设备的唯一设备标识符来修改数据分组的报头，从而提供经修改的数据分组。5G网络可以基于IoT设备的唯一设备标识符到IoT设备的层2地址的映射来修改数据分组的报头以提供经修改的数据分组。这可以由5G网络的BTS或5G网络的任何其他合适的实体(例如，BTS SDN交换机等)来执行。
5G网络确定来自IoT设备的经修改的数据分组旨在用于远程端点和第二远程端点两者。5G网络基于由5G网络为流会话保持的映射信息(例如，IoT设备的层2地址和IoT设备的流支路的FID(FID2)(被包括在经修改的数据分组中)的组合到(1)远程端点的层2地址和远程端点的流支路的FID(FID1)的组合以及(2)第二远程端点的层2地址和第二远程端点的流支路的FID(FID3)的组合的映射)来确定来自IoT设备的经修改的数据分组旨在用于远程端点和第二远程端点两者。5G网络在5G网络与远程端点之间的流支路上向远程端点发送IoT设备数据，并且在5G网络与第二远程端点之间的流支路上向第二远程端点发送IoT设备数据。这可以由5G网络的IoT网关(或由5G网络的任何其他合适的实体)来执行。
5G网络使用包括报头和有效载荷的数据分组向远程端点发送IoT数据。报头包括远程端点的层2地址(例如，MAC地址)和远程端点的流支路的FID(即，FID1)，5G网络基于映射信息来标识该层2地址和该FID。有效载荷包括从IoT设备向远程端点传送的数据(例如，温度读数、湿度读数等)，其再次表示为PAYLOAD2。
5G网络使用包括报头和有效载荷的数据分组向第二远程端点发送IoT数据。报头包括第二远程端点的层2地址(例如，MAC地址)和第二远程端点的流支路的FID(即，FID3)，5G网络基于映射信息来标识该层2地址和该FID。有效载荷包括从IoT设备向第二远程端点传送的数据(例如，温度读数、湿度读数等)，其再次表示为PAYLOAD2。
5G网络可以以各种方式分别为远程端点和第二远程端点生成数据分组。5G网络可以通过以下方式来生成数据分组：复制经修改的数据分组一次，修改经修改的数据分组(例如，通过移除IoT设备的层2地址、添加远程端点的层2地址，并且利用远程端点的流支路的FID(FID1)替换IoT设备的流支路的FID(FID2)来为远程端点创建数据分组)，并且修改数据分组的副本(例如，利用第二远程端点的流支路的FID(FID3)替换IoT设备的流支路的FID(FID2)以为第二远程端点创建数据分组)。5G网络可以通过复制经修改的数据分组两次来生成数据分组(例如，并且修改数据分组的两个副本以创建发送到远程端点和第二远程端点的两个数据分组)。注意，可以基于由5G网络为5G网络与远程端点和第二远程端点之间的相应流支路保持的相应会话和协议信息来生成分组(例如，在流支路使用TCP的情况下，使用由5G网络保持的完整TCP会话信息来为该流支路生成的分组重新创建TCP有效负载)。5G网络可以以各种其他方式生成数据分组。
应当理解，尽管为清楚起见而从图5中省略，但是方法500可以当在IoT设备与远程端点和第二远程端点之间交换数据时继续操作(例如，直到流会话终止的时间)。
应当理解，尽管主要关于其中流会话由远程端点发起并且IoT设备是经由流会话发送的数据的源的实施例来呈现，但是流会话可以由其他设备(例如，IoT设备、第二远程端点等)发起，远程端点也可以或者备选地将数据发送到IoT设备，第二远程端点也可以或者备选地将数据发送到IoT设备等，以及其各种组合。注意，关于图6给出了其中由IoT设备发起流会话并且IoT设备是在流会话上传输的数据的源的实施例。
图6描绘了用于一对多通信模式的流会话建立和数据传输的方法的实施例。
如图6所示，用于支持IoT设备(例如，图1的IoT设备110)的设备联网的消息流600被配置为基于包括两个远程端点(例如，图1的两个RE 140)的流会话的O2M通信模式使用5G网络(例如，图1的5G网络120)支持IoT设备的流会话建立和数据传输。在消息流600中，流会话建立由IoT设备来发起。
在步骤605，IoT设备通过向5G网络发送Create_Flow请求来发起流会话的建立。Create_Flow请求可以被包括在由IoT设备发送的分组的有效载荷中。由IoT设备发送的分组的报头包括IoT设备的唯一设备标识符。Create_Flow请求包括由IoT设备为其在IoT设备与5G网络之间的流支路选择的FID(例如，在该示例中表示为FID1)。Create_Flow请求还可以包括一个或多个附加参数。一个或多个附加参数可以包括针对流会话而请求的流类型(在该示例中为O2M流会话类型)的指示、要在流会话上交换的数据类型的指示(例如，温度数据、湿度数据等)等、以及其各种组合。Create_Flow请求不包括远程端点的GUID，因为IoT设备正在发起流会话的建立，该流会话稍后可以由一个或多个远程端点加入。应当注意，为了清楚起见，图6中仅描绘了流类型。
在步骤610，5G网络向IoT设备发送Create_Flow响应。发送到IoT设备的Create_Flow响应包括IoT设备的流支路的FID(即，FID1)，并且可选地还可以包括指示流会话的建立是否成功的流会话状态指示符。此时，已经建立了IoT设备的流支路，使得IoT设备可以开始发送IoT数据；然而，此时，没有远程端点请求流接收IoT设备的IoT数据。来自远程设备的这些请求可以在任何稍后的时间发起，并且关于步骤615-650进行讨论。
图6的步骤615-650类似于图5的步骤505和520-A(针对远程端点)和步骤535和540(用于第二远程端点)；然而，这里，远程端点和第二远程端点两者都请求流支路从已经建立了流支路的IoT设备接收IoT数据。结果，如上所述，步骤615-650可以在步骤610完成之后的任何时间执行(例如，一分钟之后、一天之后、一周之后等)。在至少一些实施例中，在IoT设备的流支路的建立之后，5G网络可以向IoT设备提供指示流支路的可用性的信息，其可以由远程端点发现并且由远程端点使用以请求流支路连接到IoT设备的流支路。在至少一些实施例中，5G网络可以控制IoT设备何时开始发送数据。例如，取决于任何远程端点是否具有与为IoT设备创建的流支路相关联的流支路(以及可选地，指示远程端点何时将或可以建立这样的流支路的信息)，5G网络可以向IoT设备发送Hold_Data消息以指示IoT设备不通过其流支路发送IoT数据，并且可以向IoT设备发送Send_Data消息以指示IoT设备通过其流支路发送IoT数据(例如，当远程端点建立或请求流支路的建立时)。IoT设备将被配置为按照5G网络的指示发送或保存数据。远程端点的流之路的建立(在步骤615和620中)完成远程端点的流会话建立，使得IoT数据可以经由流支路从IoT设备流到远程端点(如在步骤625和630中)，并且类似地，第二远程端点的流支路的建立(在步骤635和640中)完成第二远程端点的流会话建立，使得IoT数据可以经由流支路从IoT设备流到第二远程端点(如在步骤645和650中)。
应当理解，尽管未示出，但是可以执行流建立以建立M2O流会话。在M2O流会话中，数据从多个源端点传播到单个目的地端点(例如，从多个远程端点朝向IoT设备或从多个IoT设备朝向远程端点)，并且因此，M2O流会话可以包括从多个源端点到5G网络的多个流支路和从5G网络到目的地端点的单个流支路。M2O流会话的流支路可以以类似于针对O2M会话描述的方式来建立，其可以根据哪个(哪些)设备发起M2O流会话的建立、流方向等、以及其各种组合而变化。由5G网络经由从源端点到5G网络的多个流支路接收的流数据可以由5G网络经由从5G网络到目的地端点的单个流支路转发到目的地端点。由5G网络经由从源端点到5G网络的多个流支路接收的流数据预计不包括源端点的GUID(而是分别包括流支路的FID)，并且因此，5G网络可以经由5G网络与目的地端点之间的单个流支路将源端点的GUID(其可以由5G网络使用将源端点的流支路的FID分别映射到这些源端点的GUID的映射信息来确定)插入到发送到目的地端点的分组中，以使得目的地端点能够区分分组的源与源端点。注意，5G网络对源端点的GUID的传输可以取决于从底层通信协议可获得的选项。例如，如果从5G网络到目的地端点的流支路使用TCP，则源端点的GUID可以作为源端点的分组报头中的TCP选项发送。
应当理解，尽管未示出，但是可以执行流建立以建立M2M流会话。在M2M流会话中，数据从多个源端点传播到多个目的地端点(例如，从多个远程端点朝向多个IoT设备或从多个IoT设备朝向多个远程端点)，并且因此，M2M流会话可以包括从多个源端点到5G网络的多个流支路和从5G网络到多个目的地端点的多个流支路。M2M流会话的流支路可以以类似于针对O2M和M2O会话描述的方式来建立，其可以根据哪个(哪些)设备发起M2O流会话的建立、流方向等、以及其各种组合而变化。由5G网络经由从源端点到5G网络的多个流支路接收的流数据可以由5G网络经由从5G网络到目的地端点的多个单个流支路转发到多个目的地端点。由5G网络经由从源端点到5G网络的多个流支路接收的流数据预计不包括源端点的GUID(而是分别包括流支路的FID)，并且因此，5G网络可以经由5G网络与目的地端点之间的多个流支路将源端点的GUID(其可以由5G网络使用将源端点的流支路的FID分别映射到这些源端点的GUID的映射信息来确定)插入到发送到目的地端点的分组中，以使得目的地端点能够区分分组的源与源端点。注意，5G网络对源端点的GUID的传输可以取决于从底层通信协议可获得的选项。例如，如果从5G网络到目的地端点的流支路使用TCP，则源端点的GUID可以作为源端点的分组报头中的TCP选项发送。
应当理解，尽管为了清楚起见而省略(例如，从图4、5和6)，但是5G网络可以被配置为处理在流会话的相应流支路上使用的低层网络协议之间的转换，并且因此可以支持使用不同底层网络协议的端点之间的通信(如本文所讨论的，其也可以包括对IP和非IP端点的支持)。例如，针对通过第一流支路接收的要通过第二流支路发送的分组，其中第一流支路和第二流支路使用不同的底层网络协议，5G网络可以被配置为在协议之间处理和转换分组。
应当理解，尽管为了清楚起见而省略(例如，从图4、5和6)，但是协议数据可以与流会话的一些或所有流支路相关联。与流会话的流支路相关联的协议数据可以由端点设备在流设置期间协商。与流会话的流支路相关联的协议数据可以由5G网络(例如，IoT网关)或其他网络使用，以便支持协议特定的处理和流会话的流支路的数据的转发。协议数据可以在不同协议之间变化。例如，在远程端点是服务器并且服务器的流支路的协议是TCP的情况下，流支路的协议数据可以包括来自IoT设备的数据流正在被提供给其的服务器上的TCP端口号(应用标识符)。例如，在机器对机器协议PROFINET中，协议数据可以包括用于隐私和安全的虚拟局域网(VLAN)标签。应当理解，可以支持其他类型的协议数据、可以支持其他协议等，以及其各种组合。
应当理解，尽管流设置和通信实施例主要在其中各个端点都连接到5G网络(并且更具体地，连接到同一IoT网关)使得在流会话的任何一对通信端点之间仅需要两个流支路的实施例的上下文中呈现，但是端点可以以各种其他方式连接(例如，连接到同一网络的不同IoT网关、连接到不同网络的不同IoT网关(在这种情况下，端点的通信可以在IoT网关之间并且可能在网络边界之间交叉连接)等，以及其各种组合)，使得在流会话的一对或多对通信端点之间可能需要两个以上的流支路。在至少一些实施例中，例如，一个端点可以被指配给5G网络的第一IoT网关，而另一端点可以被指配给5G网络的第二IoT网关，在这种情况下，可以在第一IoT网关与第二IoT网关之间建立连接以用于在第一网关与第二网关之间传输流会话的数据。在至少一些实施例中，例如，可以将一个端点指配给5G网络的IoT网关，并且可以将另一端点指配给不同通信网络的网关，在这种情况下，可以在5G网络的IoT网关与不同通信网络的网关之间建立连接以用于在5G网络的IoT网关与不同通信网络的网关之间传输流会话的数据。在至少一些实施例中，例如，一个端点可以被指配给第一网络的网关，而另一端点可以被指配给第二网络的网关，其中第三网络布置在第一网络与第二网络之间，在这种情况下，可以在第一网络的网关与第三网络的网关之间建立第一连接并且可以在第三网络的网关与第二网络的网关之间建立第二连接以用于传输流会话的数据，或者在这种情况下，可以经由中间的第二网络在第一网络的网关与第三网络的网关之间建立端到端隧道。应当理解，在至少一些实施例中，在跨越多个网络之间的网络边界的端到端流会话中，每个网络可以发布用于其网络的网关的网络地址(例如，IP地址、UDP端口号等)，使得相邻网络可以连接到网络地址以支持跨边界流。
应当理解，可以将任何合适数目的连接链接在一起以支持端到端数据流(例如，用于跨越可以布置在数据会话的端点之间的任何合适数目的网络的网络边界)。应当理解，网关或其他类型的中间设备之间的这种附加网络连接可以使用各种联网能力来支持，诸如层2隧道、层3隧道等。
应当理解，尽管出于清楚的目的而省略，但是IoT设备(或多个IoT设备)可以位于集线器设备(例如，IoT家庭网关或可以支持家里的一个或多个相关联的IoT设备的其他设备)后面。在图7中给出了其中IoT集线器服务于多个IoT设备的布置的示例。
图7描绘了包括被配置为支持多个IoT设备的通信的IoT集线器的通信系统的一部分的示例。
通信系统700包括IoT设备710-1至710-N(统称为IoT设备710)集合、IoT集线器715和5G网络120的BTS 121。可以理解，包括5G网络120的BTS 121表示通信系统700的IoT设备710和IoT集线器715的布置可以在图1的通信系统100的上下文中使用(尽管为了清楚起见而在图7中省略了通信系统100的其余部分)。
IoT集线器715具有与其相关联的GUID，GUID可以用于向5G网络120认证和授权IoT集线器715。IoT设备710具有与其相关联的GUID。IoT设备710的GUID可以用在可以由IoT集线器715代表IoT设备710发送的各种控制消息中(例如，用于在认证和授权、注册和发现消息中标识IoT设备710)。IoT设备710可以向5G网络120注册自己(基于它们的GUID)，或者IoT集线器715可以通过使用IoT设备710的GUID发送用于IoT设备710的注册消息来注册IoT设备710。
IoT集线器715具有与其相关联的唯一设备标识符(其可以用于代替在其中不存在IoT集线器715的上述实施例中的IoT设备710的唯一设备标识符)。IoT设备710不需要与其相关联的唯一设备标识符。IoT设备710的唯一设备标识符可以不被IoT集线器715使用，因为如上所述，IoT集线器715具有与其相关联的唯一设备标识符(如先前所指示的，其可以用于代替在其中不存在IoT集线器715的上述实施例中的IoT设备710的唯一设备标识符)。
IoT设备710具有与其相关联的IoT设备标识信息，该信息被配置为由IoT集线器715使用以唯一地标识连接到IoT集线器715的IoT设备710。IoT集线器715保持由IoT集线器715使用以唯一地标识连接到IoT集线器715的IoT设备710的IoT设备标识信息。用于支持IoT集线器715后面的IoT设备710的唯一标识的IoT设备标识信息可以包括任何合适数目的位(其可以取决于连接到IoT集线器715的需要唯一标识的IoT设备710的数目)。例如，IoT设备标识信息可以是4位标识符(例如，如果IoT集线器715在其后面具有最多16个IoT设备710)、单字节标识符(例如，如果集线器在其后面具有至多256个IoT设备710)等。
下面进一步讨论IoT设备710经由IoT集线器720的上游和下游通信。
在来自IoT设备710的上游方向上，IoT设备710发送分组。该分组包括报头和有效载荷。报头包括可以由IoT集线器715使用以唯一地标识IoT设备710的IoT设备标识信息。有效载荷包括正在提供给消费者设备的IoT设备710的IoT设备数据。IoT集线器715从IoT设备710接收分组并且将分组发送到5G网络120。由IoT集线器715发送到5G网络120的IoT设备710的分组可以包括IoT集线器715的唯一设备标识符和用于唯一地标识IoT设备710的IoT设备标识信息、以及IoT集线器715与5G网络120之间的流支路的FID。在接收分组时，5G网络120的BTS 121基于IoT集线器715的唯一设备标识符标识IoT集线器715的层2地址，并且将IoT集线器715的层2地址插入到分组中，并且将该分组发送到5G网络120中。在接收到包括IoT集线器715的层2地址的分组时，5G网络120(例如，IoT网关123)基于IoT集线器715的层2地址、IoT设备710的IoT设备标识信息以及IoT集线器715与5G网络120之间的流支路的FID来标识流会话。5G网络120基于对分组的流会话的标识来获取与所标识的流会话相关联的流会话信息。流会话信息包括唯一地标识将在其上发送IoT设备710的IoT设备数据的流会话的任何其他流支路的信息(这里，为了清楚起见，假定在5G网络120与IoT设备数据的消费者的消费者设备之间存在另一流支路)。所标识的另一流支路已经与消费者设备的层2地址和另一流支路的FID相关联。5G网络120用获取到的另一流支路的FID替换分组中的FID，并且将报头中的目的地层2地址设置为消费者设备的层2地址，从而形成经修改的分组(这里，假定消费者设备直接连接到5G，而不是经由集线器连接)。5G网络120经由另一流支路将经修改的分组发送到消费者设备。
在朝向IoT设备710的下游方向上，5G网络120接收消费者设备的分组，该分组包括要传送给IoT设备710的IoT设备数据(例如，请求、命令、指令等)。5G网络120经由消费者设备与5G网络120之间的流支路来接收分组。分组包括报头和有效载荷。分组的报头包括消费者设备的层2地址和消费者设备与5G网络之间的流支路的FID。消费者设备的层2地址和FID唯一地标识流会话。有效载荷包括要传送给IoT设备710的IoT设备数据。在接收到分组时，5G网络120基于消费者设备的层2地址和FID来标识流会话，并且获取与所标识的流会话相关联的流会话信息。流会话信息包括唯一地标识将在其上发送IoT设备的IoT设备数据的流会话的任何其他流支路的信息(这里，为了清楚起见，假定在5G网络120与支持消费者设备的分组旨在用于的IoT设备710的IoT集线器715之间存在另一流支路)。流会话信息还包括可以由IoT集线器715使用以唯一地标识IoT设备710的IoT设备标识信息。所标识的另一流支路已经与IoT集线器715的层2地址和另一流支路的FID相关联。5G网络120用获取到的另一流支路的FID替换分组中的FID，将报头中的目的地层2地址设置为IoT集线器715的层2地址，将IoT设备710的IoT设备标识信息插入到分组中(以供IoT集线器715用于标识分组旨在用于的IoT设备710)以从而形成经修改的分组。5G网络120将经修改的分组发送到IoT集线器715。IoT集线器715接收经修改的分组，并且基于IoT设备710的IoT设备标识信息标识经修改的分组旨在用于的IoT设备710。IoT集线器715将IoT设备数据提供给IoT设备710(例如，通过向IoT设备发送经修改的分组、通过向IoT设备710发送经修改的分组的修改后的版本、通过提取IoT设备数据并且将IoT设备数据提供给IoT设备等)。
应当理解，可以提供各种其他功能以用于支持服务于IoT设备或服务于其他类型的端点设备的IoT集线器设备的使用，或者服务于IoT设备或服务于其他类型的端点设备的其他类型的中间设备的使用。
应当理解，通常，通过空中与BTS通信的设备可以被称为IoT相关设备，其可以是其中不存在IoT集线器设备的IoT设备或者可以是支持一个或多个IoT设备的通信的IoT集线器设备。下面进一步讨论被配置为支持IoT设备的通信的各种方法。
图8描绘了用于由IoT相关设备在经由无线网络进行通信时使用的方法的示例。在框801处，方法800开始。在框810处，IoT相关设备朝向无线网络的无线接入设备发送创建流请求消息，该创建流请求消息请求IoT相关设备的流会话的流支路的建立，该创建流请求消息包括由IoT相关设备为流会话的流支路选择的流标识符。应当理解，IoT相关设备还可以处理相关联的响应以支持IoT相关设备的流会话的流支路的建立。在框820处，IoT相关设备支持IoT数据分组在IoT相关设备与无线接入设备之间的传送，该IoT数据分组包括IoT相关设备的唯一设备标识符、流标识符和IoT设备数据。在框899处，方法800结束。
图9描绘了用于由无线网络的无线接入设备在支持IoT相关设备的通信时使用的方法的示例。在框901处，方法900开始。在框910处，无线接入设备从IoT相关设备接收请求IoT相关设备到无线网络的附接的附接请求消息，其中该附接请求消息包括IoT相关设备的全局唯一标识符和IoT相关设备的唯一设备标识符。在框920处，无线接入设备基于确定无线接入设备没有用于IoT相关设备的条目来朝向无线网络的网络控制器发送附接请求消息。在框930处，无线接入设备从网络控制器接收消息，该消息包括被指配给IoT相关设备的层2地址和为IoT相关设备指配的IoT网关设备的层2地址。在框999处，方法900结束。
图10描绘了用于由与无线接入设备相关联的网络交换机在支持IoT相关设备的通信时使用的方法的示例。在框1001处，方法1000开始。在框1010处，网络交换机从网络控制器接收流条目信息，该流条目信息包括规则集合和动作集合，规则集合被配置为匹配被指配给物联网(IoT)相关设备的层2地址或为IoT相关设备指配的IoT网关设备的层2地址，动作集合包括匹配规则集合的分组要从网络交换机朝向IoT网关设备或从网络交换机朝向无线接入设备转发的指示。在框1020处，网络交换机接收包括层2地址字段的IoT数据分组，层2地址字段包括被指配给IoT相关设备的层2地址或IoT网关设备的层2地址。在框1030处，网络交换机基于流条目信息从网络交换机朝向无线接入设备或朝向IoT网关设备转发IoT数据分组。在框1099处，方法1000结束。
图11描绘了用于由IoT网关设备在支持IoT相关设备的通信时使用的方法的示例。在框1101处，方法1100开始。在框1110处，IoT网关设备经由流会话的第一流支路从第一设备接收第一分组，第一分组包括第一报头和第一有效载荷，其中第一报头包括第一设备的层2地址和第一流支路的第一流标识符，并且其中第一有效载荷包括IoT设备数据。在框1120处，IoT网关设备经由流会话的第二流支路朝向第二设备发送第二分组，第二分组包括第二报头和第二有效载荷，其中第二报头包括第二设备的层2地址和第二流支路的第二流标识符，并且其中第二有效载荷包括IoT设备数据。在框1199处，方法1100结束。
应当理解，尽管主要关于在IoT设备与IoT相关的远程端点(例如，IoT服务器、IoT数据消费者等)之间的联网的实施例来呈现，但是本文中呈现的各种实施例可以用于IoT设备与可以位于IoT网关之外的非IoT相关设备(例如，核心网络中的设备、非IoT服务器等、以及其各种组合)之间的联网。
应当理解，尽管本文中主要关于在使用特定类型的通信网络和通信网络技术(例如，5G蜂窝网络等)的通信系统的上下文内支持IoT设备连接、发现和联网功能来呈现，可以在使用各种其他类型的通信网络(例如，第四代(4G)蜂窝网络、第三代(3G)蜂窝网络、有线网络等、以及其各种组合)、各种其他类型的通信网络技术等、以及其各种组合的各种其他类型的通信系统的上下文内支持IoT设备连接、发现和联网功能。
图12描绘了适用于执行本文中描述的各种功能的计算机的高级框图。
计算机1200包括处理器1202(例如，中央处理单元(CPU)、具有一组处理器核的处理器等)和存储器1204(例如，随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等)。处理器1202和存储器1204通信地连接。
计算机1200还可以包括协作元件1205。协作元件1205可以是硬件设备。协作元件1205可以是可以加载到存储器1204中并且由处理器1202执行以实现如本文中讨论的功能的过程(在这种情况下，例如，协作元件1205(包括相关联的数据结构)可以存储在非暂态计算机可读存储介质上，诸如存储设备或其他存储元件(例如，磁驱动器、光盘驱动器等))。
计算机1200还可以包括一个或多个输入/输出设备1206。输入/输出设备1206可以包括以下中的一个或多个：用户输入设备(例如，键盘、小键盘、鼠标、麦克风、相机等)、用户输出设备(例如，显示器、扬声器等)、一个或多个网络通信设备或元件(例如，输入端口、输出端口、接收器、发射器、收发器等)、一个或多个存储设备(例如，磁带驱动器、软盘驱动器、硬盘驱动器、光盘驱动器等)等、以及其各种组合。
应当理解，图12的计算机1200可以表示适合于实现本文中描述的功能元件、本文中描述的功能元件的部分等的一般架构和功能，以及其各种组合。例如，计算机1200可以提供适合于实现以下中的一个或多个的通用架构和功能：IoT设备110、5G网络120的元件、BTS121、BTS SDN交换机122、IoT网关123、5G SDN控制器125、IoT设备发现系统129、PDN 130的元件、RE 140、IoT设备710、IoT集线器715等。
应当理解，本文中描绘和描述的功能可以用软件实现(例如，经由软件在一个或多个处理器上的实现、用于在通用计算机上执行(例如，经由一个或多个处理器执行)，以便提供专用计算机等)，和/或可以用硬件实现(例如，使用通用计算机、一个或多个专用集成电路(ASIC)和/或任何其他硬件等同物)。
应当理解，本文中作为软件方法讨论的至少一些功能可以在硬件内实现，例如，作为与处理器协作以执行各种功能的电路。本文中描述的功能/元件的部分可以实现为计算机程序产品，其中计算机指令在由计算机处理时适应计算机的操作，使得能够调用或以其他方式提供本文中描述的方法和/或技术。用于调用各种方法的指令可以存储在固定或可移动介质(例如，非暂态计算机可读介质)中，经由广播或其他信号承载介质中的数据流来发送，和/或存储在根据指令进行操作的计算机设备内的存储器内。
应当理解，除非另有说明，否则本文中使用的术语“或”是指非排他性的“或”(例如，“否则”或“或者在备选方案中”的使用)。
应当理解，尽管本文中已经详细示出和描述了结合本文中提出的教导的各种实施例，但是本领域技术人员可以容易地设计出仍然包含这些教导的很多其他变化的实施例。

Claims (30)

1.一种装置，包括：
处理器和通信地连接到所述处理器的存储器，所述处理器被配置为：
通过物联网(IoT)相关设备朝向无线网络的无线接入设备发送创建流请求消息，所述创建流请求消息请求用于所述IoT相关设备的流会话的流支路的建立，所述创建流请求消息包括由所述IoT相关设备为所述流会话的所述流支路选择的流标识符；以及
支持IoT数据分组在所述IoT相关设备与所述无线接入设备之间的传送，所述IoT数据分组包括所述IoT相关设备的唯一设备标识符、所述流标识符和IoT设备数据。
2.根据权利要求1所述的装置，其中包括所述创建流请求消息的分组的报头包括所述IoT相关设备的所述唯一设备标识符。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述IoT相关设备的所述唯一设备标识符包括所述IoT相关设备的层2地址或由所述无线网络为所述IoT相关设备指配的标识符。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述创建流请求消息包括远程设备的全局唯一标识符。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器被配置为基于由所述IoT相关设备确定要发起所述流会话的建立来发送所述创建流请求消息。
6.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器被配置为基于新流请求消息的接收来发送所述创建流请求消息，所述新流请求消息包括远程设备的全局唯一标识符。
7.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器被配置为：
通过所述IoT相关设备从所述无线接入设备接收与所述创建流请求消息相关联的创建流响应消息，所述创建流响应消息包括所述流标识符。
8.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器被配置为发送所述IoT数据分组，而不在所述IoT数据分组中包括可路由的地址信息。
9.根据权利要求1所述的装置，其中所述IoT相关设备包括IoT设备。
10.根据权利要求9所述的装置，其中为了支持所述IoT数据分组在所述IoT设备与所述无线接入设备之间的传送，所述处理器被配置为：
在所述IoT设备处本地获取所述IoT设备数据；以及
从所述IoT设备朝向所述无线接入设备发送所述IoT数据分组。
11.根据权利要求9所述的装置，其中为了支持所述IoT数据分组在所述IoT设备与所述无线接入设备之间的传送，所述处理器被配置为：
在所述IoT设备处从所述无线接入设备接收所述IoT数据分组；以及
在所述IoT设备处本地处理所述IoT设备数据。
12.根据权利要求1所述的装置，其中所述IoT相关设备包括被配置为支持IoT设备的IoT集线器设备。
13.根据权利要求12所述的装置，其中为了支持所述IoT数据分组在所述IoT集线器设备与所述无线接入设备之间的传送，所述处理器被配置为：
通过所述IoT集线器设备从所述IoT设备接收所述IoT设备数据；以及
从所述IoT集线器设备朝向所述无线接入设备发送所述IoT数据分组。
14.根据权利要求12所述的装置，其中为了支持所述IoT数据分组在所述IoT集线器设备与所述无线接入设备之间的传送，所述处理器被配置为：
在所述IoT集线器设备处从所述无线接入设备接收所述IoT数据分组；
标识所述IoT设备；以及
从所述IoT集线器设备朝向所述IoT设备发送所述IoT设备数据。
15.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器被配置为以下中的至少一项：
通过所述IoT相关设备朝向所述无线接入设备发送附接请求消息，所述附接请求消息请求所述IoT相关设备到所述无线网络的附接，其中所述附接请求消息包括所述IoT相关设备的全局唯一标识符和所述IoT相关设备的所述唯一设备标识符；或者
通过所述IoT相关设备朝向所述无线接入设备发送注册消息，所述注册消息被配置为向所述无线网络注册IoT设备可访问性信息或IoT设备能力信息中的至少一项。
16.一种装置，包括：
处理器和通信地连接到所述处理器的存储器，所述处理器被配置为：
通过物联网(IoT)网关设备经由流会话的第一流支路从第一设备接收第一分组，所述第一分组包括第一报头和第一有效载荷，其中所述第一报头包括所述第一设备的层2地址和所述第一流支路的第一流标识符，其中所述第一有效载荷包括IoT设备数据；以及
通过所述IoT网关设备经由所述流会话的第二流支路朝向第二设备发送第二分组，所述第二分组包括第二报头和第二有效载荷，其中所述第二报头包括所述第二设备的层2地址和所述第二流支路的第二流标识符，其中所述第二有效载荷包括所述IoT设备数据。
17.根据权利要求16所述的装置，其中所述处理器被配置为：
通过所述IoT网关设备基于所述第一设备的所述层2地址和所述第一流支路的所述流标识符来标识所述流会话的所述第二流支路。
18.根据权利要求16所述的装置，其中所述处理器被配置为：
通过所述IoT网关设备确定所述第一设备与所述第二设备之间的所述流会话的建立被授权。
19.根据权利要求16所述的装置，其中所述处理器被配置为：
通过所述IoT网关设备从所述第一设备接收创建流请求消息，所述创建流请求消息请求所述第一流支路的建立，其中所述创建流请求消息包括所述第一流标识符；
通过所述IoT网关设备基于所述创建流请求消息朝向所述第一设备发送创建流响应消息，所述创建流响应消息包括所述第一流标识符；
通过所述IoT网关设备从所述第二设备接收第二创建流请求消息，所述第二创建流请求消息请求所述第二流支路的建立，其中所述第二创建流请求消息包括所述第一设备的所述唯一设备标识符和所述第二流标识符；以及
通过所述IoT网关设备基于所述第二创建流请求消息朝向所述第二设备发送第二创建流响应消息，所述第二创建流响应消息包括所述第二流标识符。
20.根据权利要求16所述的装置，其中所述处理器被配置为：
通过所述IoT网关设备从所述第二设备接收创建流请求消息，所述创建流请求消息请求所述第二流支路的建立，其中所述创建流请求消息包括所述第一设备的全局唯一标识符和所述第二流标识符。
21.根据权利要求20所述的装置，其中所述处理器被配置为：
通过所述IoT网关设备基于所述创建流请求消息朝向所述第一设备发送新流请求消息，所述新流请求消息包括所述第二设备的全局唯一标识符；
通过所述IoT网关设备从所述第一设备接收第二创建流请求消息，所述第二创建流请求消息请求所述第一流支路的建立，其中所述第二创建流请求消息包括所述第二设备的所述全局唯一标识符和所述第一流标识符；
通过所述IoT网关设备基于所述创建流请求消息和所述第二创建流请求消息朝向所述第二设备发送创建流响应消息，所述创建流响应消息包括所述第二流标识符；以及
通过所述IoT网关设备基于所述创建流请求消息和所述第二创建流请求消息朝向所述第一设备发送第二创建流响应消息，所述第二创建流响应消息包括所述第一流标识符。
22.根据权利要求16所述的装置，其中所述处理器被配置为：
通过所述IoT网关设备从第三设备接收创建流请求消息，所述创建流请求消息请求所述流会话的第三流支路的建立，其中所述创建流请求消息包括所述第一设备的全局唯一标识符和所述第三流支路的第三流标识符。
23.根据权利要求16所述的装置，其中所述处理器被配置为：
通过所述IoT网关设备经由所述流会话的第三流支路朝向第三设备发送第三数据分组，所述第三数据分组包括第三报头和第三有效载荷，其中所述第三报头包括所述第三设备的层2地址和所述第三流支路的第三流标识符，其中所述第三有效载荷包括所述IoT设备数据。
24.根据权利要求16所述的装置，其中所述处理器被配置为：
通过所述IoT网关设备朝向第二IoT网关设备发送第三数据分组，所述第三数据分组包括第三报头和第三有效载荷，其中所述第三报头包括所述第二IoT网关设备的地址，其中所述第三有效载荷包括所述IoT设备数据。
25.根据权利要求16所述的装置，其中所述处理器被配置为：
通过所述IoT网关设备从所述第一设备或所述第二设备接收注册消息，所述注册消息被配置为向所述无线网络注册IoT设备可访问性信息或IoT设备能力信息中的至少一项；以及
通过所述IoT网关设备朝向所述无线网络的设备发现系统发送所述注册消息。
26.根据权利要求16所述的装置，其中所述第一分组基于第一协议并且所述第二分组基于第二协议，其中所述处理器被配置为：
执行转换功能以在所述第一分组的所述第一协议与所述第二分组的所述第二协议之间进行转换。
27.根据权利要求16所述的装置，其中所述处理器被配置为：
通过所述IoT网关设备经由所述流会话的所述第二流支路从所述第二设备接收第三分组，所述第三分组包括第三报头和第三有效载荷，其中所述第三报头包括所述第二设备的所述层2地址和所述第二流支路的所述第二流标识符，其中所述第三有效载荷包括附加的IoT设备数据；以及
通过所述IoT网关设备经由所述流会话的所述第一流支路朝向所述第一设备发送第四分组，所述第四分组包括第四报头和第四有效载荷，其中所述第四报头包括所述第一设备的所述层2地址和所述第一流支路的所述第一流标识符，其中所述第四有效载荷包括所述附加的IoT设备数据。
28.根据权利要求16所述的装置，其中所述第一设备是IoT设备并且所述IoT设备数据包括所述IoT设备的IoT数据，或者所述第二设备是IoT设备并且所述IoT设备数据包括旨在用于所述IoT设备的IoT数据。
29.一种装置，包括：
处理器和通信地连接到所述处理器的存储器，所述处理器被配置为：
通过无线网络的无线接入设备从物联网(IoT)相关设备接收附接请求消息，所述附接请求消息请求所述IoT相关设备到所述无线网络的附接，其中所述附接请求消息包括所述IoT相关设备的全局唯一标识符和所述IoT相关设备的唯一设备标识符；
通过所述无线接入设备基于确定所述无线接入设备没有用于所述IoT相关设备的条目来朝向所述无线网络的网络控制器发送所述附接请求消息；以及
通过所述无线接入设备从所述网络控制器接收消息，所述消息包括被指配给所述IoT相关设备的层2地址和为所述IoT相关设备指配的IoT网关设备的层2地址。
30.一种装置，包括：
处理器和通信地连接到所述处理器的存储器，所述处理器被配置为：
通过与无线接入设备相关联的网络交换机从网络控制器接收流条目信息，所述流条目信息包括规则集合和动作集合，所述规则集合被配置为匹配被指配给物联网(IoT)相关设备的层2地址或为所述IoT相关设备指配的IoT网关设备的层2地址，所述动作集合包括匹配所述规则集合的分组要从所述网络交换机朝向所述IoT网关设备或从所述网络交换机朝向所述无线接入设备被转发的指示；
通过所述网络交换机接收IoT数据分组，所述IoT数据分组包括层2地址字段，所述层2地址字段包括被指配给所述IoT相关设备的所述层2地址或所述IoT网关设备的所述层2地址；以及
基于所述流条目信息从所述网络交换机朝向所述无线接入设备或朝向所述IoT网关设备转发所述IoT数据分组。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111740945A (zh) * 2020-05-07 2020-10-02 拉扎斯网络科技（上海）有限公司 数据处理方法及装置
WO2022022512A1 (zh) * 2020-07-31 2022-02-03 华为技术有限公司 传输报文的方法和电子设备
CN116347591A (zh) * 2021-12-22 2023-06-27 维沃移动通信有限公司 物联网设备的注册方法、装置、通信设备、核心网设备、存储介质及系统

Families Citing this family (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10425242B2 (en) * 2016-10-14 2019-09-24 Microsoft Technology Licensing, Llc IoT provisioning service
US10798216B2 (en) 2016-10-15 2020-10-06 Microsoft Technology Licensing, Llc Automatic provisioning of IoT devices
CN109587187B (zh) * 2017-09-28 2024-08-02 华为技术有限公司 用于调用网络功能服务的方法、装置和系统
EP3688964A4 (en) 2017-09-29 2021-04-14 InterDigital CE Patent Holdings LOW COST SMART CONSTRUCTION SOLUTION ACTIVATED BY A SMART GATEWAY
US10715459B2 (en) 2017-10-27 2020-07-14 Salesforce.Com, Inc. Orchestration in a multi-layer network
CN109756450B (zh) * 2017-11-03 2021-06-15 华为技术有限公司 一种物联网通信的方法、装置、系统和存储介质
WO2019120477A1 (en) * 2017-12-18 2019-06-27 Motorola Mobility Llc Indicating a network for a remote unit
CA3095214A1 (en) 2018-03-27 2019-10-03 Rovi Guides, Inc. Systems and methods for selecting network-connected devices to provide device functions for an event
US10986010B2 (en) 2018-08-09 2021-04-20 At&T Intellectual Property I, L.P. Mobility network slice selection
CH715441B1 (de) * 2018-10-09 2024-08-15 Legic Identsystems Ag Verfahren und Vorrichtungen zum Kommunizieren zwischen einer Internet-der-Dinge-Vorrichtung und einem entfernten Computersystem.
CN111181747B (zh) * 2018-11-09 2023-05-02 中兴通讯股份有限公司 一种网关协同实现方法、装置、IoT网关及存储介质
CN110377022B (zh) * 2018-11-21 2023-08-04 北京京东乾石科技有限公司 自动导引运输车的控制方法和装置
EP3672159A1 (en) * 2018-12-19 2020-06-24 Orange Internet of things connectivity device and method
US11263099B2 (en) * 2019-02-27 2022-03-01 T-Mobile Usa, Inc. Testing device for testing internet-of-things device
CN113196721B (zh) * 2019-03-01 2023-04-25 Oppo广东移动通信有限公司 物联网设备的发现方法、装置及终端设备
US11356537B2 (en) * 2019-03-11 2022-06-07 At&T Intellectual Property I, L.P. Self-learning connected-device network
EP3942487B1 (en) * 2019-03-19 2024-05-01 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Methods and apparatus for internet of things resource management
WO2020206620A1 (en) * 2019-04-09 2020-10-15 Orange Methods and apparatus to discriminate authentic wireless internet-of-things devices
US10880382B2 (en) 2019-04-18 2020-12-29 T-Mobile Usa, Inc. Configuring meaning and state conditions for paired IoT devices
US11308019B2 (en) * 2019-05-30 2022-04-19 D. H. Pace Company, Inc. Systems and methods for door and dock equipment servicing
US11323447B2 (en) 2019-07-09 2022-05-03 Hexagon Technology Center Gmbh Digital data access control and automated synthesization of capabilities
US11893404B2 (en) * 2019-08-06 2024-02-06 Nutanix, Inc. Efficient traffic forwarding between virtual machines
CN112449341B (zh) * 2019-08-29 2022-08-09 华为云计算技术有限公司 IoT设备数据管理方法、装置和系统
CN112532756B (zh) * 2019-09-17 2023-10-24 华为技术有限公司 接口扩展方法、装置和系统
US11032239B1 (en) * 2019-12-05 2021-06-08 AT&T Intellectual Propety I, L.P. Methods and systems for providing global internet protocol (IP) addresses
CN110958323B (zh) * 2019-12-11 2023-08-29 厦门大洋通信有限公司 物联网路装置通讯方法
US11362896B2 (en) * 2019-12-17 2022-06-14 Dish Wireless L.L.C. Devices, systems and processes for rapid install of IoT devices
CN111447115B (zh) * 2020-03-25 2021-08-27 北京奥陌科技有限公司 一种物联网实体的状态监测方法
EP3890365B1 (en) * 2020-03-30 2023-12-13 Nokia Technologies Oy Apparatus, method, and computer program
US11444980B2 (en) 2020-04-15 2022-09-13 T-Mobile Usa, Inc. On-demand wireless device centric security for a 5G wireless network
US11824881B2 (en) 2020-04-15 2023-11-21 T-Mobile Usa, Inc. On-demand security layer for a 5G wireless network
US11799878B2 (en) 2020-04-15 2023-10-24 T-Mobile Usa, Inc. On-demand software-defined security service orchestration for a 5G wireless network
US11070982B1 (en) 2020-04-15 2021-07-20 T-Mobile Usa, Inc. Self-cleaning function for a network access node of a network
US11057774B1 (en) 2020-05-14 2021-07-06 T-Mobile Usa, Inc. Intelligent GNODEB cybersecurity protection system
US11206542B2 (en) * 2020-05-14 2021-12-21 T-Mobile Usa, Inc. 5G cybersecurity protection system using personalized signatures
US20230223764A1 (en) * 2020-06-17 2023-07-13 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Methods and systems for charging for device identification, addition and/or change
US12363136B1 (en) * 2020-12-28 2025-07-15 Trend Micro Incorporated Detection of unauthorized internet of things devices in a computer network
US11916972B2 (en) 2021-02-25 2024-02-27 Cisco Technology, Inc. Traffic capture mechanisms for industrial network security
JP7177873B2 (ja) * 2021-03-08 2022-11-24 エヌ・ティ・ティ・コミュニケーションズ株式会社 ゲートウェイ装置、データ送信方法、及びプログラム
US12206671B2 (en) * 2021-05-09 2025-01-21 Nokia Technologies Oy Data management for authorizing data consumers in communication network
US11627465B2 (en) 2021-06-10 2023-04-11 Cisco Technology, Inc. Token-based access for internet-of-things devices in wireless wide area networks
KR20230009211A (ko) * 2021-07-08 2023-01-17 삼성전자주식회사 가전 장치를 제어하는 방법 및 시스템
EP4601345A3 (en) * 2021-07-30 2025-10-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Home appliance and method for operating home appliance
US20230171596A1 (en) * 2021-11-29 2023-06-01 Rockwell Collins, Inc. Military trusted interworking function to integrate ip tactical nodes into a 5g network
US20250071666A1 (en) * 2022-01-27 2025-02-27 Interdigital Patent Holdings, Inc. Methods, apparatus and systems for personal internet of things network gateway selection
US11470104B1 (en) 2022-03-18 2022-10-11 Cloudflare, Inc. Isolating internet-of-things (IoT) devices using a secure overlay network
US12432244B2 (en) * 2022-03-24 2025-09-30 At&T Intellectual Property I, L.P. Home gateway monitoring for vulnerable home internet of things devices
US20240073056A1 (en) * 2022-08-31 2024-02-29 Simple Things Inc. Flow programming platform for home automation
US12395536B2 (en) * 2023-08-15 2025-08-19 Tyco Fire & Security Gmbh Integrating wireless communications in a camera to extend an enterprise network
US20250126069A1 (en) * 2023-10-12 2025-04-17 Microsoft Technology Licensing, Llc System to determine network reliability in a computer network and methods of use thereof
US12489764B2 (en) 2023-10-12 2025-12-02 T-Mobile Usa, Inc. Code injection prevention for communication devices

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102238203A (zh) * 2010-04-23 2011-11-09 中兴通讯股份有限公司 一种实现物联网业务的方法及系统
US20160072806A1 (en) * 2014-09-08 2016-03-10 Belkin International Inc. Setup of multiple iot devices
WO2017024100A1 (en) * 2015-08-04 2017-02-09 Convida Wireless, Llc Internet of things end-to-end service layer quality of service management
WO2017034520A1 (en) * 2015-08-21 2017-03-02 Nokia Technologies Oy Extent of out-of-sequence indication for multi-connectivity
CN106487578A (zh) * 2015-08-26 2017-03-08 大同股份有限公司 错误恢复方法及应用其的物联网系统与充电系统

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7573837B1 (en) * 2006-04-19 2009-08-11 Sprint Spectrum L.P. Establishment of multicast Push-to-X over Cellular (PoC) communication
JP4802238B2 (ja) * 2008-12-08 2011-10-26 パナソニック株式会社 ローカルネットワーク相互接続における移動端末に対してネットワークに基づくトンネルを設定する方法
CN105722015B (zh) * 2010-02-11 2019-05-28 华为技术有限公司 机器对机器业务的承载建立方法及网络传输设备
CN102804738B (zh) * 2010-03-01 2016-10-19 交互数字专利控股公司 机器对机器的网关架构和功能
US20160028589A1 (en) * 2013-03-15 2016-01-28 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Data loop detection
JP2015061155A (ja) * 2013-09-18 2015-03-30 株式会社日立製作所 通信装置、通信システムおよび通信制御方法
JP6406814B2 (ja) * 2013-11-29 2018-10-17 株式会社Ｎｔｔドコモ 通信システム、サービス制御装置、ｍｔｃユーザ装置、ゲートウェイ装置及び通信方法
EP3100471B1 (en) * 2014-01-28 2018-12-26 Convida Wireless, LLC Context-aware and proximity-aware service layer connectivity management
US20160337786A1 (en) * 2014-01-31 2016-11-17 National Institute Of Information And Communications Technology Dynamic mobile sensors network platform for identifier-based communication
US10382981B2 (en) * 2014-02-25 2019-08-13 Roblox Corporation Cellular network protocol optimizations
WO2015200689A1 (en) * 2014-06-27 2015-12-30 Belkin International, Inc. Light switch controlling light source via wireless transmission
US9838390B2 (en) * 2015-03-31 2017-12-05 Afero, Inc. System and method for automatic wireless network authentication
US10111163B2 (en) * 2015-06-01 2018-10-23 Huawei Technologies Co., Ltd. System and method for virtualized functions in control and data planes
US10135791B2 (en) * 2015-08-25 2018-11-20 Anchorfree Inc. Secure communications with internet-enabled devices
US10122685B2 (en) * 2015-08-26 2018-11-06 Tatung Company Method for automatically establishing wireless connection, gateway device and client device for internet of things using the same
US10924461B2 (en) * 2017-04-27 2021-02-16 Afero, Inc. Secure two-way beacon in an internet of things (IoT) system
US10455418B2 (en) * 2017-04-27 2019-10-22 Afero, Inc. Securely providing a password using an internet of things (IOT) system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102238203A (zh) * 2010-04-23 2011-11-09 中兴通讯股份有限公司 一种实现物联网业务的方法及系统
US20160072806A1 (en) * 2014-09-08 2016-03-10 Belkin International Inc. Setup of multiple iot devices
WO2017024100A1 (en) * 2015-08-04 2017-02-09 Convida Wireless, Llc Internet of things end-to-end service layer quality of service management
WO2017034520A1 (en) * 2015-08-21 2017-03-02 Nokia Technologies Oy Extent of out-of-sequence indication for multi-connectivity
CN106487578A (zh) * 2015-08-26 2017-03-08 大同股份有限公司 错误恢复方法及应用其的物联网系统与充电系统

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111740945A (zh) * 2020-05-07 2020-10-02 拉扎斯网络科技（上海）有限公司 数据处理方法及装置
CN111740945B (zh) * 2020-05-07 2022-05-03 拉扎斯网络科技（上海）有限公司 数据处理方法及装置
WO2022022512A1 (zh) * 2020-07-31 2022-02-03 华为技术有限公司 传输报文的方法和电子设备
CN114095524A (zh) * 2020-07-31 2022-02-25 华为技术有限公司 传输报文的方法和电子设备
CN114095524B (zh) * 2020-07-31 2023-02-10 华为技术有限公司 传输报文的方法和设备，中枢设备，可读存储介质
CN116347591A (zh) * 2021-12-22 2023-06-27 维沃移动通信有限公司 物联网设备的注册方法、装置、通信设备、核心网设备、存储介质及系统
WO2023116786A1 (zh) * 2021-12-22 2023-06-29 维沃移动通信有限公司 物联网设备的注册方法、装置、通信设备、核心网设备、存储介质及系统

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JP6785376B2 (ja) 2020-11-18
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