CN110048951A - 一种pcf寻址方法及装置、设备、存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种PCF寻址方法及装置、设备、存储介质，其中，所述方法包括：NEF或NRF接收AF发送请求，所述请求中携带用户的第一IP信息和用户的第二IP地址；所述NEF或NRF根据第一IP信息和第二IP地址查询关联信息，得到对用户的分组数据网PDN会话进行管理的会话信息；所述关联信息用于通过用户的第一IP信息和用户的第二IP地址找到为用户提供会话管理的相关会话信息。
Description
技术领域
本发明涉及3GPP(3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划)技术，尤其涉及一种PCF(Policy Control Function，策略控制功能)寻址方法及装置、设备、存储介质。
背景技术
现有方法都是将网络中所有UE的会话绑定关系在新功能(功能实体)或数据存储功能实体进行了单独的存储，或直接到有UE会话绑定信息的会话相关NF(NetworkFunctionality，网络功能)上去查询，避免额外单独存储和动态维护会话绑定信息。但在存在如下几个问题：
数据一致性：采用单独的数据库存储会话绑定信息，必须实时保证数据的一致性——数据库的会话绑定关系和网络中的实际绑定关系完全一致。否则，当会话释放后原来的IP地址会分配给其他用户，如未及时更新，将会造成会话绑定信息中IP地址重复，造成寻址错误。
额外的信令开销和信令处理：除了对会话绑定信息的查询信令之外，创建和删除会话(when an IP address is allocated or released for a PDU session)时都需要去访问数据库，有额外的信令处理开销。(proxy(代理)或redirect(重定向)的信令路由方式没有额外的数据库访问信令，但需要NF对N7和N5接口信令进行额外处理，要求信令路由NF具备一定的信令处理能力。)
漫游场景下会话绑定数据的存储和查询：针对漫游场景还需要进一步分析会话绑定信息是保存在归属网络还是拜访网络，还是都保存。三种漫游场景下“Roaming 5GSystem architecture-local breakout scenario with AF in the VPLMN(本地疏导的方式(LBO)漫游场景下，AF(Application Function，应用功能)位于拜访地网络)、Roaming 5GSystem architecture-local breakout scenario with AF in the HPLMN(本地疏导的方式(LBO)漫游场景下，AF位于归属地网络)、Roaming 5G System architecture-Homerouted scenario(归属地疏导的方式(HR)漫游场景下)”AF、SMF(Session ManagementFunction，会话管理功能)和PCF可能在拜访网络、归属网络。需要进一步考虑存储和查询的路由。
仅适用于IP地址不重复的PCF寻址：给不同SMF划分的IP地址池是提前规划的，没有重叠，才能通过IP地址归属的IP地址段找到为用户提供会话管理的SMF，通过直接查询SMF上的会话绑定信息实现到PCF的寻址。当使用NAT(Network Address Translation，网络地址转换)等技术导致SMF划分地址池重复，方案失效。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例为解决现有技术中存在的至少一个问题而提供一种PCF寻址方法及装置、设备、存储介质，能够解决在私网IP地址重复情况下，无法寻址(无法寻到SMF，进而无法寻到PCF)的问题。
本发明实施例的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供一种策略控制功能PCF寻址方法，所述方法包括：
NEF或NRF接收AF发送请求，所述请求中携带用户的第一IP信息和第二IP地址；
所述NEF或NRF根据第一IP信息和第二IP地址查询关联信息，得到对用户的分组数据网PDN会话进行管理的会话信息；所述关联信息用于通过用户的第一IP信息和用户的第二IP地址找到为用户提供会话管理的相关会话信息。
本发明实施例提供一种策略控制功能PCF寻址装置，所述装置包括：
第一接收单元，用于接收网络开放功能NEF发送请求，所述请求中携带用户的第一IP信息和第二IP地址；
查询单元，用于根据第一IP信息和第二IP地址查询关联信息，得到对用户的分组数据网PDN会话进行管理的会话信息；其中，关联信息用于通过用户的第一IP信息和用户的第二IP地址找到为用户提供会话管理的相关会话信息。
本发明实施例提供一种网络设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有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上述PCF寻址方法中的步骤。
本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述PCF寻址方法中的步骤。
本发明实施例提供的PCF寻址方法及装置、设备、存储介质，其中，NEF或NRF接收AF发送请求，所述请求中携带用户的第一IP信息和第二IP地址；所述NEF或NRF根据第一IP信息和第二IP地址查询关联信息，得到对用户的分组数据网PDN会话进行管理的会话信息；所述关联信息用于通过用户的第一IP信息和用户的第二IP地址找到为用户提供会话管理的相关会话信息；如此，能够解决在私网IP地址重复情况下，无法寻址(无法寻到SMF，进而无法寻到PCF)的问题。
附图说明
图1A为本发明实施例PCC的网络架构示意图；
图1B为相关技术中NEF通过BSF寻址PCF的流程示意图；
图2为相关技术中NEF通过用户IP寻址PCF的流程示意图；
图3为相关技术中SMF查询用户会话绑定信息寻址PCF的流程示意图；
图4为本发明实施例PCF寻址方法的实现流程示意图；
图5为本发明又一实施例PCF寻址方法的实现流程示意图；
图6为本发明实施例PCF寻址装置的组成结构示意图；
图7为本发明实施例中网络设备的一种硬件实体示意图。
具体实施方式
为了达到差异化服务能力，资源疏导能力，网络流量优化能力等目标，依照标准规范，在现有分组网络中引入PCC(Policy and Charging Control，策略与计费控制)系统架构对分组数据业务进行QoS(Quality of Service，服务质量)控制。
参见图1A所示，PCC架构的主要网元包括PCRF(Policy and Charging RulesFunction，策略控制和计费规则功能)、PCEF(Policy and Charging EnforcementFunction，策略控制和计费执行功能)、AF(Application Function，应用功能)、OCS/OFCS(Online Charging System/Offline Charging System，在线计费系统/离线计费系统)和SPR(Subscription Profile Repository，签约信息库)。其中，1)PCRF：具有策略控制决策和基于流的计费控制的功能，向PCEF提供关于业务数据流检测、门控、基于QoS和基于流计费(除信用控制外)的网络控制功能。2)PCEF：负责业务数据流的检测、策略执行和基于流的计费功能，一般设置在GGSN或P-GW上。3)AF：主要对IP-CAN用户面行为进行动态策略/计费控制，设置在业务平台上。4)SPR：为逻辑实体，用于存储与所有签约用户或签约相关的信息，包括签约用户允许的业务等。5)OCS/OFCS：用于在线/离线计费。本实施例中的功能可以理解为功能实体，例如AF表示应用功能或应用功能实体。
随着LTE(Long Term Evolution，长期演进)LTE业务的发展和VoLTE(Voice overLTE，话音业务)的引入，DRA(Diameter Routing Agent，路由代理节点)设备组成Diameter(直径)信令网，转接PCC Gx/Rx、IMS(IP Multimedia Subsystem，IP多媒体子系统)Cx/Sh/Zh接口、定位业务SLg/SLh接口等Diameter信令。
DRA寻址PCRF现状，现阶段LDRA(Lower Diameter Routing Agent，低级diameter路由代理)依据本地配置的号段与PCRF对应关系寻址PCRF。当Rx接口消息到达时，DRA依据消息中携带的码号、公网、私网IP地址进行PCRF寻址。其中，LDRA是在部署中特殊的名称，实际上也是DRA的一种，在部署中DRA分成两级，省区级叫LDRA，LDRA通过HDRA(HigherDiameter Routing Agent，高级diameter路由代理)汇聚。
5G(5th Generation，第五代通信系统)会话绑定与4G(4th Generation，第四代通信系统)类似，通过BSF(Binding Support Function，绑定支持功能)实现。
为了更好地理解本发明的实施例，先介绍一下NEF通过BSF寻址PCF的流程、NEF通过用户IP寻址PCF的流程和SMF查询用户会话绑定信息寻址PCF的流程，其中：
图1B为相关技术中NEF通过BSF寻址PCF的流程示意图，如图1B所示，该流程包括：
步骤S101、PDU会话建立；
其中，PDU会话建立的过程中，绑定的代理NF(Binding NF，BSF)根据搜索的路由规则(search routing rule)选择合适的PCF，PCF创建会话绑定数据(Create the sessionbinding data)；
步骤S102、N5发起请求，NEF将请求映射到N5接口上；
其中，AF发起请求时，NEF将请求映射到N5接口上，将请求发送给BSF，BSF寻找会话绑定数据找到对应的映射关系，BSF根据映射关系将请求转发给PCF；
步骤S103、PDU会话释放过程时，BSF删除对应的会话绑定数据；
图2为相关技术中NEF通过用户IP寻址PCF的流程示意图，如图2所示，该流程包括：
步骤S201、PDU会话建立过程中，PCF将会话绑定数据在SDSF(Structured DataStorage network function，结构化数据存储网络功能)中存储，SDSF创建会话绑定数据；
步骤S202、AF发起请求时，NEF向SDSF请求PCF地址，该业务请求中携带用户的IP地址，SDSF寻找到会话绑定数据后，SDSF向NEF返回PCF地址；
步骤S203、NEF将请求映射到N5接口上，将请求发送给PCF；
步骤S204、PDU会话释放过程时，PCF向SDSF删除对应的会话绑定数据，SDSF删除会话绑定数据；
图3为相关技术中SMF查询用户会话绑定信息寻址PCF的流程示意图，如图3所示，该流程包括：
步骤S301、PDU会话建立，建立用户上下文；
步骤S302、AF发起业务请求时，NEF依赖SMF配置的IP地址信息，映射用户的IP地址到SMF；
步骤S303、NEF向SMF请求PCF地址，该请求中携带用户IP地址，SMF搜索用户上下文后，返回PCF地址；
步骤S304、NEF将请求映射到N5接口上，将请求发送给PCF；
步骤S305、PDU会话释放；
从以上可以看出，通过SMF查询用户会话绑定信息，用于寻址PCF；现有方法都是将网络中所有UE的会话绑定关系在新功能实体或数据存储功能实体进行了单独的存储，或直接到有UE会话绑定信息的会话相关NF上去查询，避免额外单独存储和动态维护会话绑定信息。但在存在如下几个问题：
数据一致性：采用单独的数据库存储会话绑定信息，必须实时保证数据的一致性——数据库的会话绑定关系和网络中的实际绑定关系完全一致。否则，当会话释放后原来的IP地址会分配给其他用户，如未及时更新，将会造成会话绑定信息中IP地址重复，造成寻址错误。
额外的信令开销和信令处理：除了对会话绑定信息的查询信令之外，创建和删除会话(when an IP address is allocated or released for a PDU session)时都需要去访问数据库，有额外的信令处理开销。其中，代理或重定向的信令路由方式没有额外的数据库访问信令，但需要NF对N7和N5接口信令进行额外处理，要求信令路由NF具备一定的信令处理能力。
漫游场景下会话绑定数据的存储和查询：针对漫游场景还需要进一步分析会话绑定信息是保存在归属网络还是拜访网络，还是都保存。三种漫游场景下AF、SMF和PCF可能在拜访网络、归属网络。需要进一步考虑存储和查询的路由。
仅适用于IP地址不重复的PCF寻址：给不同SMF划分的IP地址池是提前规划的，没有重叠，才能通过IP地址归属的IP地址段找到为用户提供会话管理的SMF，通过直接查询SMF上的会话绑定信息实现到PCF的寻址。当使用NAT等技术导致SMF划分地址池重复，方案失效。
仅适用于IP地址不重复的PCF绑定：PCF接受到业务请求时，如果用户IP地址存在重复，则无法实现绑定。
为了解决上述问题，本发明实施例中，使用公私网IP(网际协议)地址结合到有UE(User Equipment，终端)会话绑定信息的会话相关NF上去查询，当在存在NAT等场景导致SMF地址池重复的情况下也能找到对应的NF，当向NF发送消息时，同时携带SMF标识和用户的私网IP辅助NF进行会话绑定。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。
本实施例提出一种PCF寻址方法，该方法应用于网络设备，该方法所实现的功能可以通过网络设备中的处理器调用程序代码来实现，当然程序代码可以保存在计算机存储介质中，可见，该网络设备至少包括处理器和存储介质。
图4为本发明实施例PCF寻址方法的实现流程示意图，如图4所示，该方法包括：
步骤S401，NEF或NRF接收应用功能AF发送请求，所述请求中携带用户的第一IP信息和第二IP地址；
在其他的实施例中，第一IP信息可以为公网IP信息，第二IP地址可以为私网地址。其中，所述第一IP信息包括以下至少之一：公网IP地址、公网IP地址掩码、公网IP对应NAT的名称、表征公网IP域的名称的信息、表征用户所在的NF信息；所述第二IP地址包括用户的私网IP地址。
步骤S402，所述NEF或NRF根据第一IP信息和第二IP地址查询关联信息，得到对用户的分组数据网PDN会话进行管理的会话信息；所述关联信息用于通过用户的第一IP信息和用户的第二IP地址找到为用户提供会话管理的相关会话信息。
在其他的实施例中，关联信息包括第一映射关系表和第二映射关系表，这样查询第一映射关系表和第二映射关系表，可以得到对用户的分组数据网PDN会话进行管理的会话相关NF的标识；第一映射关系表用于通过用户的公网网际协议IP信息找到为用户提供会话管理的网络地址转换NAT，从而找到NAT下存在的会话相关网络功能NF列表；所述第二映射关系表用于通过用户的私网IP地址在当前NAT下找到为用户提供会话管理的会话相关NF
在其他的实施例中，所述方法还包括：
步骤S11，NEF或所述NRF根据会话相关NF的标识向会话相关网络功能NF发送用于查询PCF的地址的查询请求，所述查询请求中携带用户终端的第二IP地址；所述NEF或NRF接收所述会话相关NF返回的绑定的PCF的地址；
步骤S12，所述NEF或NRF根据所述PCF的地址向PCF发送请求，所述请求携带SMF标识以及用户的第二IP地址。
在其他的实施例中，所述方法还包括：
步骤S21，不同NAT之间，将NAT的标识与用户的第一IP信息进行一一映射，得到第一映射关系表，以通过用户的第一IP信息找到为用户提供会话管理的NAT，从而找到NAT下存在的会话相关NF列表；
步骤S22，在同一个NAT内，将会话相关NF的标识与用户的第二IP地址进行一一映射，得到第二映射关系表，以通过用户的第二IP地址在当前NAT下找到为用户提供会话管理的会话相关NF。
在其他的实施例中，所述第一映射关系表包括第一对应关系表，所述第一对应关系表用于表征第一IP信息和会话相关NF的标识之间的对应关系之间的对应关系；或者，
所述第一映射关系表包括第二对应关系表和第三对应关系表，其中第二对应关系表用于表征会话相关NF所属的NAT的标识和第一IP信息之间的对应关系，第二对应关系表用于表征NAT的标识与会话相关NF的标识之间的对应关系。
在其他的实施例中，所述NEF或NRF根据第一IP信息和第二IP地址查询第一映射关系表和第二映射关系表，得到对用户的PDN会话进行管理的会话相关NF的标识，包括：
步骤S31，所述NEF或NRF根据第一IP信息查询第一映射关系表，得到会话相关NF所属的NAT的标识；
步骤S32，所述NEF或NRF根据所述会话相关NF所属的NAT的标识获取第二映射关系表；
步骤S33，所述NEF或NRF根据私网IP地址查询所述第二映射关系表，得到会话相关NF的标识。
本实施例再提出一种PCF寻址方法，该方法包括：
步骤S401，NEF或NRF接收AF发送请求，所述请求中携带用户的公网IP信息和私网IP地址；
步骤S402，所述NEF或NRF根据公网IP信息和私网IP地址查询第一映射关系表和第二映射关系表，得到对用户的分组数据网PDN会话进行管理的会话相关NF的标识；第一映射关系表用于通过用户的公网网际协议IP信息找到为用户提供会话管理的网络地址转换NAT，从而找到NAT下存在的会话相关网络功能NF列表；所述第二映射关系表用于通过用户的私网IP地址在当前NAT下找到为用户提供会话管理的会话相关NF。
其中，会话相关NF的标识可以为会话相关NF的地址。
在其他的实施例中，所述方法还包括：NEF或NRF在NEF或NRF上预置第一映射关系表和第二映射关系表。
所述第二映射关系表用于表征同一个NAT下的会话相关NF的标识和私网IP地址之间的对应关系，所述第一映射关系表用于表征会话相关NF所属的NAT的标识和公网IP信息之间的对应关系；
在其他的实施例中，所述方法还包括：
步骤S41，所述NEF或所述NRF根据会话相关NF的标识向会话相关网络功能NF发送用于查询PCF的地址的查询请求，所述查询请求中携带用户终端的私网网际协议IP地址；
其中，所述会话相关NF根据私网IP地址搜索所述会话绑定信息，得到绑定策略控制功能PCF的地址。
步骤S42，所述NEF或NRF接收所述会话相关NF返回的绑定的PCF的地址；
步骤S43，所述NEF或NRF根据所述PCF的地址向PCF发送请求，所述请求携带SMF标识以及用户的私网IP地址。
这样，所述PCF根据自身的第一映射关系表和所述请求中的会话相关NF的标识和私网IP地址，执行会话绑定并为用户提供服务。
在其他的实施例中，所述方法还包括：不同NAT之间，将NAT的标识与用户的公网IP信息进行一一映射，得到第一映射关系表，以通过用户的公网IP信息找到为用户提供会话管理的NAT，从而找到NAT下存在的会话相关NF列表；在同一个NAT内，将会话相关NF的标识与用户的私网IP地址进行一一映射，得到第二映射关系表，以通过用户的私网IP地址在当前NAT下找到为用户提供会话管理的会话相关NF。
从以上可以看出，分配的公网IP地址是提前规划的，没有重叠，因此通过用户公网IP地址归属的IP地址段可以找到为用户提供会话管理的NAT，从而找到NAT下存在的SMF列表；给不同SMF划分的私网IP地址(SMF的地址池)是提前规划的，没有重叠，因此通过用户私网IP地址归属的IP地址段可以在当前NAT下找到为用户提供会话管理的SMF。这样结合用户的公网和私网IP地址，可以唯一确定为用户服务的SM。
在其他的实施例中，所述NEF或NRF根据公网IP信息和私网IP地址查询第一映射关系表和第二映射关系表，得到对用户的PDN会话进行管理的会话相关NF的标识，包括：
步骤S51，所述NEF或NRF根据公网IP信息查询第一映射关系表，得到会话相关NF所属的NAT的标识；
步骤S52，所述NEF或NRF根据所述会话相关NF所属的NAT的标识获取第二映射关系表；
步骤S53，所述NEF或NRF根据私网IP地址查询所述第二映射关系表，得到会话相关NF的标识。
在其他的实施例中，所述会话相关NF包括以下之一：SMF、SDSF、BSF。
在其他的实施例中，所述第一映射关系表用于表征会话相关NF所属的NAT的标识和公网IP信息之间的对应关系；所述第二映射关系表用于表征同一个NAT下的会话相关NF的标识和私网IP地址之间的对应关系。
在其他的实施例中，所述第一映射关系表包括第一对应关系表，所述第一对应关系表用于表征公网IP信息和会话相关NF的标识之间的对应关系之间的对应关系；或者，所述第一映射关系表包括第二对应关系表和第三对应关系表，其中第二对应关系表用于表征会话相关NF所属的NAT的标识和公网IP信息之间的对应关系，第二对应关系表用于表征NAT的标识与会话相关NF的标识之间的对应关系。
从以上可以看出，预制NAT和公网IP地址段的映射关系表以及NAT和SMF(s)的对应关系表，或者，在NEF或NRF上直接与之公网IP地址段和SMF(s)的对应关系表。第二对应关系表用于表征同一NAT下的会话相关NF的标识。
在其他的实施例中，所述公网IP信息包括以下至少之一：公网IP地址、公网IP地址掩码、公网IP对应NAT的名称、表征公网IP域的名称的信息。
本发明实施例中，使用公私网IP地址结合到有UE会话绑定信息的会话相关NF上去查询，当在存在NAT等场景导致SMF地址池重复的情况下也能找到对应的NF(例如PCF等网元)，当NEF/AF向PCF(例如PCF等网元)发送接口消息时，同时携带SMF标识和用户的私网IP地址辅助NF进行会话绑定。其中，所述会话相关NF包括以下之一：SMF、SDSF、BSF。其中，该接口消息可以为N5接口消息，或者Naf或Nnef接口消息，映射的是N5接口或者NEF从业务平台(AF/SCS/AS)上的消息。N5接口消息即为业务请求，AF发出的请求映射为N5接口或者NEF从业务平台(AF/SCS/AS)上的消息。会话绑定一般有两步：1)SMF/BSF做会话绑定，用于查询PCF地址；2)PCF做会话绑定，用于生成新的策略规则。
在5G网络中，SMF负责向用户分配IP地址，有用户标识(ID)和IP地址的对应关系，并且在PDU Session Establishment过程中，SMF可以获得一个PDU会话(a certain PDUSession)的会话绑定信息，保存在UE上下文中。会话绑定信息都包括会话信息，例如，用户私网IP、SMF ID、PCF ID等。用户ID可以采用用户码号、APN等信息，即为用户ID与用户私网IP地址之间的映射关系。
在同一个NAT内(一个NAT网关下可能会有多个SMF)，给不同SMF划分的私网IP地址(即为SMF的地址池，一个NAT下，用户私网IP不能重复)是提前规划的，没有重叠，因此通过用户的私网IP地址归属的IP地址段可以在当前NAT下找到为用户提供会话管理的SMF。
不同NAT之间，分配的公网IP地址是提前规划的，没有重叠，因此通过用户的公网IP地址归属的IP地址段可以找到为用户提供会话管理的NAT，从而找到NAT下存在的SMF列表。结合用户的公网和私网IP地址，可以唯一确定为用户服务的SMF。找到SMF后，NEF/AF通过直接查询SMF上的会话绑定信息可以实现到PCF的寻址。其中，NEF/AF向SMF发送查询请求，该查询请求中携带用户的私网IP地址；SMF收到查询请求后，根据私网IP地址搜索用户上下文，得到绑定PCF的地址；然后SMF向NEF返回绑定PCF的地址或返回PCF的地址和SMF标识；
NEF/AF向PCF发送业务请求(例如N5请求)时，该业务请求携带用户SMF标识以及用户的私网IP，用于PCF进行会话绑定。PCF也需要进行绑定，PCF收到消息后，需要绑定到PCF上的会话中。
本实施例的技术方案如下：
步骤一，规划SMF的私网IP地址池，在NEF(Network Exposure Functionality，网络开放功能)或NRF(NF Repository Function，NF注册功能)上预置SMF的标识和私网IP地址段的映射关系表(记为映射表1)，其中SMF的标识可以为SMF的地址。
步骤二，规划NAT功能或功能实体的公网IP地址池，在NEF或NRF上预制NAT功能或功能实体和公网IP地址段的映射关系表(记为映射表2a.1)以及NAT功能或功能实体和SMF(s)的对应关系表(记为映射表2a.2)，或者，在NEF或NRF上直接与之公网IP地址段和SMF(s)的对应关系表(记为映射表2b)。
在实施的过程中，可以通过两个映射关系表，也可以通过三个映射关系表，例如，可以通过映射表1和映射表2b两个映射关系表来实现；再如，可以通过映射表1、映射表2a.1和映射表2a.2三个映射关系表来实现。
步骤三，AF发送请求到NEF，该请求中携带终端的公网IP地址和私网IP地址，NEF组合查询SMF和公网IP地址段的映射关系表以及SMF和私网IP地址段的映射关系表找到对UE的PDN session进行管理的SMF的地址。
步骤四，NEF向SMF发送查询请求，该查询请求中携带用户的私网IP地址。
步骤五，SMF根据私网IP地址查询用户上下文，SMF向NEF返回绑定PCF的地址或SMF向NEF返回PCF的地址和SMF标识。
步骤六，NEF根据PCF的地址向PCF发送请求，该请求携带SMF标识以及用户的私网IP地址。
步骤七，PCF依据SMF标识和用户的私网IP地址的对应关系执行绑定并为用户提供服务。
本实施例再提供一种PCF寻址方法，该方法中，先规划SMF的私网IP地址池，在NEF(Network Exposure Functionality，网络开放功能)或NRF(NF Repository Function,NF注册功能)上预置SMF和私网IP地址段的映射关系表；规划NAT的公网IP地址池，在NEF或NRF上预制NAT和公网IP地址段的映射关系表以及NAT和SMF(s)的对应关系表，或者，在NEF或NRF上直接与之公网IP地址段和SMF(s)的对应关系表。图5为本发明又一实施例PCF寻址方法的实现流程示意图，如图5所示，该方法包括：
步骤S501、PDU会话建立；
步骤S502、AF发送请求到NEF。
其中，该请求中携带终端的公网IP地址和私网IP地址。
在其他的实施例中，该请求包括私网IP地址，可选地，请求还可以包括IP域例如公网IP地址。NEF根据公网和私网IP地址池分配计划(public and private IP address poolassignment plan for SMFs))映射私网IP地址和IP域(公网IP地址)到SMF地址上。
步骤S503、NEF组合查询SMF和公网IP地址段以及SMF和私网IP地址段的映射关系表找到对UE的PDN会话进行管理的SMF的地址。
步骤S504、NEF向SMF发送PCF地址的查询请求，该查询请求中携带用户的私网IP地址。
步骤S505、SMF根据私网IP地址查询用户上下文，得到PCF的地址；SMF向NE返回绑定PCF的地址或返回PCF的地址和SMF标识。
步骤S506、NEF根据PCF的地址向PCF发送业务请求，该业务请求中携带SMF标识(可选)以及用户的私网IP地址。
步骤S507、PDU会话删除。
本发明实施例中，1)、业务在申请QoS等策略时，携带用户IP以及用户IP domain(IP域，可以表征用户的公网IP地址)；2)、规划SMF的私网IP地址池，在NEF或NRF上预置SMF和私网IP地址段的映射关系表；3)、规划NAT的公网IP地址池，在NEF或NRF上预制NAT和公网IP地址段的映射关系表以及NAT和SMF(s)的对应关系表，或者，在NEF或NRF上直接与之公网IP地址段和SMF(s)的对应关系表；4)、NEF组合查询SMF和公网IP地址段以及SMF和私网IP地址段的映射关系表找到对UE的PDN(Packet Data Network分组数据网)会话(session)进行管理的SMF的地址；5)、NEF向SMF查询请求，携带用户的私网IP地址。
在实施的过程中，公网IP地址也可以表征IP域，或者，用公网掩码代表IP域，或者直接携带IP域名称。例如，一个IP域是配置在NAT网关NAT1上，该NAT网关上配置了公网IP地址段171.1.1.0/23，那么业务可以有如下三种方式表征自己所述的IP域：1)直接携带公网IP地址，171.1.1.1；2)携带公网IP地址掩码，171.1.1.1/23或者171.1.1.0/3；3)携带公网IP对应NAT的名称，NAT1；4)其他可以表征用户所述IP域的名称。
与现有技术相比，本实施例能够解决在私网IP地址重复情况下，无法寻址(无法寻到SMF，进而无法寻到PCF)的问题。
基于前述的实施例，本发明实施例提供一种PCF寻址装置，该装置包括所包括的各单元、以及各单元所包括的各模块，可以通过网络设备例如NEF或NRF中的处理器来实现；当然也可通过具体的逻辑电路实现；在实施的过程中，处理器可以为中央处理器(CPU)、微处理器(MPU)、数字信号处理器(DSP)或现场可编程门阵列(FPGA)等。
图6为本发明实施例PCF寻址装置的组成结构示意图，如图6所示，所述装置600包括第一接收单元601和查询单元602，其中：
第一接收单元601，用于接收网络开放功能NEF发送请求，所述请求中携带用户的第一IP信息和第二IP地址；
查询单元602，用于根据第一IP信息和第二IP地址查询关联信息，得到对用户的分组数据网PDN会话进行管理的会话信息；其中，关联信息用于通过用户的第一IP信息和用户的第二IP地址找到为用户提供会话管理的相关会话信息。
在其他的实施例中，所述关联信息包括第一映射关系表和第二映射关系表，通过第一映射关系表和第二映射关系表，可以得到对用户的分组数据网PDN会话进行管理的会话相关NF的标识；其中，第一映射关系表用于通过用户的公网网际协议IP信息找到为用户提供会话管理的网络地址转换NAT，从而找到NAT下存在的会话相关网络功能NF列表；所述第二映射关系表用于通过用户的私网IP地址在当前NAT下找到为用户提供会话管理的会话相关NF。
所述装置还包括预置单元，用于在NEF或NRF上预置第一映射关系表和第二映射关系表。
在其他的实施例中，所述装置还包括第一发送单元、第二接收单元、第二发送单元，其中：所述第一发送单元，用于根据会话相关NF的标识向会话相关网络功能NF发送用于查询PCF的地址的查询请求，所述查询请求中携带用户终端的第二IP地址；所述第二接收单元，用于接收所述会话相关NF返回的绑定的PCF的地址；所述第二发送单元，用于根据所述PCF的地址向PCF发送请求，所述请求携带SMF标识以及用户的第二IP地址。
在其他的实施例中，所述会话相关NF根据第二IP地址搜索所述会话绑定信息，得到绑定策略控制功能PCF的地址。所述PCF根据自身的第二映射关系表和所述请求中的会话相关NF的标识和第二IP地址，执行会话绑定并为用户提供服务。
在其他的实施例中，所述会话相关NF包括以下之一：SMF、SDSF、BSF。
在其他的实施例中，所述关联信息包括第一映射关系表和第二映射关系表；所述装置还包括映射单元，用于不同NAT之间，将NAT的标识与用户的第一IP信息进行一一映射，得到第一映射关系表，以通过用户的第一IP信息找到为用户提供会话管理的NAT，从而找到NAT下存在的会话相关NF列表；在同一个NAT内，将会话相关NF的标识与用户的第二IP地址进行一一映射，得到第二映射关系表，以通过用户的第二IP地址在当前NAT下找到为用户提供会话管理的会话相关NF。
在其他的实施例中，所述第一映射关系表用于表征会话相关NF所属的NAT的标识和第一IP信息之间的对应关系；所述第二映射关系表用于表征同一个NAT下的会话相关NF的标识和第二IP地址之间的对应关系。
在其他的实施例中，所述第一映射关系表包括第一对应关系表，所述第一对应关系表用于表征第一IP信息和会话相关NF的标识之间的对应关系之间的对应关系；或者，所述第一映射关系表包括第二对应关系表和第三对应关系表，其中第二对应关系表用于表征会话相关NF所属的NAT的标识和第一IP信息之间的对应关系，第二对应关系表用于表征NAT的标识与会话相关NF的标识之间的对应关系。
从以上可以看出，预制NAT和第一IP地址段的映射关系表以及NAT和SMF(s)的对应关系表，或者，在NEF或NRF上直接与之第一IP地址段和SMF(s)的对应关系表。第二对应关系表用于表征同一NAT下的会话相关NF的标识。
在其他的实施例中，所述查询单元包括第一查询模块、获取模块和第二查询模块，其中：
所述第一查询模块，用于根据第一IP信息查询第一映射关系表，得到会话相关NF所属的NAT的标识；
所述获取模块，用于根据所述会话相关NF所属的NAT的标识获取第二映射关系表；
所述第二查询模块，用于根据第二IP地址查询所述第二映射关系表，得到会话相关NF的标识。
在其他的实施例中，所述第一IP信息包括以下至少之一：公网IP地址、公网IP地址掩码、公网IP对应NAT的名称、表征公网IP域的名称的信息、表征用户所在的NF信息；所述第二IP地址包括用户的私网IP地址。
以上装置实施例的描述，与上述方法实施例的描述是类似的，具有同方法实施例相似的有益效果。对于本发明装置实施例中未披露的技术细节，请参照本发明方法实施例的描述而理解。
需要说明的是，本发明实施例中，如果以软件功能模块的形式实现上述的PCF寻址方法，并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台网络设备执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
对应地，本发明实施例提供一种网络设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有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上述PCF寻址方法中的步骤。
对应地，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述PCF寻址方法中的步骤。
这里需要指出的是：以上存储介质和设备实施例的描述，与上述方法实施例的描述是类似的，具有同方法实施例相似的有益效果。对于本发明存储介质和设备实施例中未披露的技术细节，请参照本发明方法实施例的描述而理解。
需要说明的是，图7为本发明实施例中网络设备的一种硬件实体示意图，如图7所示，该网络设备700的硬件实体包括：处理器701、通信接口702和存储器703，其中
处理器701通常控制网络设备700的总体操作。
通信接口702可以使网络设备通过网络与其他终端或服务器通信。
存储器703配置为存储由处理器701可执行的指令和应用，还可以缓存待处理器701以及网络设备700中各模块待处理或已经处理的数据(例如，图像数据、音频数据、语音通信数据和视频通信数据)，可以通过闪存(FLASH)或随机访问存储器(Random AccessMemory，RAM)实现。
应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解，在本发明的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台网络设备等执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种策略控制功能PCF寻址方法，其特征在于，所述方法包括：
网络开放功能NEF或网络功能注册功能NRF接收应用功能AF发送请求，所述请求中携带用户的第一网际协议IP信息和用户的第二IP地址；
所述NEF或NRF根据第一IP信息和第二IP地址查询关联信息，得到对用户的分组数据网PDN会话进行管理的会话信息；所述关联信息用于通过用户的第一IP信息和用户的第二IP地址找到为用户提供会话管理的相关会话信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述NEF或所述NRF根据会话相关NF的标识向会话相关网络功能NF发送用于查询PCF的地址的查询请求，所述查询请求中携带用户终端的第二IP地址；
所述NEF或NRF接收所述会话相关NF返回的绑定的PCF的地址；
所述NEF或NRF根据所述PCF的地址向PCF发送请求，所述请求携带SMF标识以及用户的第二IP地址。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述会话相关NF包括以下之一：会话管理功能SMF、结构化数据存储网络功能SDSF、绑定支持功能BSF。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述关联信息包括第一映射关系表和第二映射关系表；所述方法还包括：
不同NAT之间，将NAT的标识与用户的第一IP信息进行一一映射，得到第一映射关系表，以通过用户的第一IP信息找到为用户提供会话管理的NAT，从而找到NAT下存在的会话相关NF列表；
在同一个NAT内，将会话相关NF的标识与用户的第二IP地址进行一一映射，得到第二映射关系表，以通过用户的第二IP地址在当前NAT下找到为用户提供会话管理的会话相关NF。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一映射关系表包括第一对应关系表，所述第一对应关系表用于表征第一IP信息和会话相关NF的标识之间的对应关系之间的对应关系；或者，
所述第一映射关系表包括第二对应关系表和第三对应关系表，其中第二对应关系表用于表征会话相关NF所属的NAT的标识和第一IP信息之间的对应关系，第二对应关系表用于表征NAT的标识与会话相关NF的标识之间的对应关系。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述NEF或NRF根据第一IP信息和第二IP地址查询第一映射关系表和第二映射关系表，得到对用户的PDN会话进行管理的会话相关NF的标识，包括：
所述NEF或NRF根据第一IP信息查询第一映射关系表，得到会话相关NF所属的NAT的标识；
所述NEF或NRF根据所述会话相关NF所属的NAT的标识获取第二映射关系表；
所述NEF或NRF根据第二IP地址查询所述第二映射关系表，得到会话相关NF的标识。
7.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述第一IP信息包括以下至少之一：公网IP地址、公网IP地址掩码、公网IP对应NAT的名称、表征公网IP域的名称的信息、表征用户所在的NF信息；所述第二IP地址包括用户的私网IP地址。
8.一种策略控制功能PCF寻址装置，其特征在于，所述装置包括：
第一接收单元，用于接收网络开放功能NEF发送请求，所述请求中携带用户的第一IP信息和第二IP地址；
查询单元，用于根据第一IP信息和第二IP地址查询关联信息，得到对用户的分组数据网PDN会话进行管理的会话信息；其中，关联信息用于通过用户的第一IP信息和用户的第二IP地址找到为用户提供会话管理的相关会话信息。
9.一种网络设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至7任一项所述策略控制功能PCF寻址方法中的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述策略控制功能PCF寻址方法中的步骤。
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