CN114189851A - Ip地址分配方法、smf以及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种IP地址分配方法、SMF以及存储介质，其中的方法包括：SMF接收终端发送的会话建立请求，获取会话建立请求携带的用户特征信息和网络信息；SMF如果基于网络信息判断需要获取终端已被分配的IP地址，则根据用户特征信息向用户地址分配系统发送查询请求；SMF根据与查询请求相对应的查询结果为终端分配IP地址，用以进行会话创建。本公开的方法、SMF以及存储介质，通过SMF在用户创建会话时向用户地址分配系统查询该用户分配的地址，实现专线用户每次接入都能分配固定的IP地址，满足专线客户对固定用户IP的需求，适应于多种业务场景，提高客户的使用感受度。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种IP地址分配方法、SMF以及存储介质。
背景技术
目前，现有的5G SA(Standalone，独立组网)网络基于用户移动性的特性，在每次用户上线附着创建PDU(Protocol Data Unit，协议数据单元)会话时，5GC(5GCoreNetwork，5G核心网)内的SMF(Session Management Function，会话管理功能)网元都会根据用户位置和用户PDU会话的DNN(data network name，数据网络名称)为用户分配IP地址。由于SMF不记录用户上次接入时的地址，因此，用户在每次上、下线后IP地址都会改变。随着5G 2B业务逐步发展，在媒体、医疗、工业等行业存在向在线的专线用户主动发起下行请求的业务场景，5G专线客户希望延续传统固网政企专线业务，具有使移动用户具有固定IP地址的需求。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种IP地址分配方法、SMF以及存储介质。
根据本公开的第一方面，提供一种IP地址分配方法，包括：会话管理功能SMF接收终端发送的会话建立请求，获取所述会话建立请求携带的用户特征信息和网络信息；所述SMF如果基于所述网络信息判断需要获取所述终端已被分配的IP地址，则根据所述用户特征信息向用户地址分配系统发送查询请求；所述SMF根据与所述查询请求相对应的查询结果为所述终端分配IP地址，用以进行会话创建。
可选地，所述SMF根据与所述查询请求相对应的查询结果为所述终端分配IP地址包括：所述SMF接收所述用户地址分配系统返回的、与所述查询请求相对应的查询响应；所述SMF如果判断所述查询响应携带有所述终端已被分配的IP地址，则将所述终端已被分配的IP地址分配给所述终端。
可选地，所述SMF根据与所述查询请求相对应的查询结果为所述终端分配IP地址包括：所述SMF接收所述用户地址分配系统返回的、与所述查询请求相对应的查询响应；所述SMF如果判断所述查询响应没有携带有所述终端已被分配的IP地址，则获取新IP地址并将新IP地址分配给所述终端。
可选地，所述获取新IP地址并将新IP地址分配给所述终端包括：所述SMF从与所述网络信息相对应的地址池中选取一个未被使用的IP地址，作为所述新IP地址；所述SMF将所述新IP地址和所述用户特征信息发送给所述用户地址分配系统；所述SMF接收所述用户地址分配系统返回的确认成功消息，将所述新IP地址分配给所述终端。
可选地，所述用户地址分配系统如果判断所述新IP地址未分配给其他终端，则返回所述确认成功消息，并建立所述新IP地址与所述用户特征信息的对应关系并存储。
可选地，所述根据所述用户特征信息向用户地址分配系统发送查询请求包括：所述SMF生成携带有所述用户特征信息的查询请求并向所述用户地址分配系统发送。
可选地，所述用户特征信息包括：国际移动用户识别码IMSI；所述网络信息包括：与5G SA网络对应的数据网络名称DNN。
根据本公开的第二方面，提供一种会话管理功能SMF，包括：会话信息获取模块，用于接收终端发送的会话建立请求，获取所述会话建立请求携带的用户特征信息和网络信息；地址查询模块，用于如果基于所述网络信息判断需要获取所述终端已被分配的IP地址，则根据所述用户特征信息向用户地址分配系统发送查询请求；地址分配模块，用于根据与所述查询请求相对应的查询结果为所述终端分配IP地址，用以进行会话创建。
可选地，所述地址分配模块，包括：第一分配模块，用于接收所述用户地址分配系统返回的、与所述查询请求相对应的查询响应；如果判断所述查询响应携带有所述终端已被分配的IP地址，则将所述终端已被分配的IP地址分配给所述终端。
可选地，所述地址分配模块，包括：第二分配模块，用于接收所述用户地址分配系统返回的、与所述查询请求相对应的查询响应；如果判断所述查询响应没有携带有所述终端已被分配的IP地址，则获取新IP地址并将新IP地址分配给所述终端。
可选地，所述第二分配模块，用于从与所述网络信息相对应的地址池中选取一个未被使用的IP地址，作为所述新IP地址；将所述新IP地址和所述用户特征信息发送给所述用户地址分配系统；接收所述用户地址分配系统返回的确认成功消息，将所述新IP地址分配给所述终端。
可选地，所述用户地址分配系统如果判断所述新IP地址未分配给其他终端，则返回所述确认成功消息，并建立所述新IP地址与所述用户特征信息的对应关系并存储。
可选地，所述地址查询模块，具体用于生成携带有所述用户特征信息的查询请求并向所述用户地址分配系统发送。
可选地，所述用户特征信息包括：国际移动用户识别码IMSI；所述网络信息包括：与5G SA网络对应的数据网络名称DNN。
根据本公开的第三方面，提供一种SMF，包括：存储器；以及耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行如上所述的方法。
根据本公开的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行如上所述的方法。
本公开的IP地址分配方法、SMF以及存储介质，通过SMF在用户创建会话时向用户地址分配系统查询该用户分配的地址，将系统中记录的地址分配给用户，从而实现专线用户每次接入都能分配固定的IP地址，满足专线客户对固定用户IP的需求，适应于多种业务场景，提高客户的使用感受度。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为根据本公开的IP地址分配方法的一个实施例的流程示意图；
图2为根据本公开的IP地址分配方法的一个实施例中的为终端分配IP地址的流程示意图；
图3为根据本公开的IP地址分配方法的另一个实施例中的为终端分配IP地址的流程示意图；
图4为根据本公开的IP地址分配方法的又一个实施例的流程示意图；
图5为根据本公开的SMF的一个实施例的模块示意图；
图6为根据本公开的SMF的一个实施例中的地址分配模块的模块示意图；
图7根据本公开的SMF的另一个实施例的模块示意图。
具体实施方式
下面参照附图对本公开进行更全面的描述，其中说明本公开的示例性实施例。下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
下文中的“第一”、“第二”等仅用于描述上相区别，并没有其他特殊的含义。
图1为根据本公开的IP地址分配方法的一个实施例的流程示意图，如图1所示：
步骤101，会话管理功能SMF接收终端发送的会话建立请求，获取会话建立请求携带的用户特征信息和网络信息。
在一个实施例中，用户特征信息可以为多种信息，例如，用户特征信息包括国际移动用户识别码IMSI等。网络信息可以为多种信息，例如网络信息包括与5G SA网络对应的数据网络名称DNN等。
步骤102，SMF如果基于网络信息判断需要获取终端已被分配的IP地址，则根据用户特征信息向用户地址分配系统发送查询请求。例如，SMF生成携带有用户特征信息的查询请求并向用户地址分配系统发送。
步骤103，SMF根据与查询请求相对应的查询结果为终端分配IP地址，用以进行会话创建。
在一个实施例中，预先建立存储用户IMSI、IP地址以及在线状态的5G专线用户地址分配系统，即用户地址分配系统。用户地址分配系统支持SMF携带用户IMSI查询用户的IP地址，并且支持SMF写入IMSI和IP地址。在SMF识别出会话建立请求携带的DNN为5G专线DNN时，向用户地址分配系统查询用户地址。
图2为根据本公开的IP地址分配方法的一个实施例中的为终端分配IP地址的流程示意图，如图2所示：
步骤201，SMF接收用户地址分配系统返回的、与查询请求相对应的查询响应。
步骤202，SMF如果判断查询响应携带有终端已被分配的IP地址，则将终端已被分配的IP地址分配给终端。
图3为根据本公开的IP地址分配方法的另一个实施例中的为终端分配IP地址的流程示意图，如图3所示：
步骤301，SMF接收用户地址分配系统返回的、与查询请求相对应的查询响应。
步骤302，SMF如果判断查询响应没有携带有终端已被分配的IP地址，则获取新IP地址并将新IP地址分配给终端。
在一个实施例中，获取新IP地址并将新IP地址分配给终端可以使用多种方法。例如，SMF从与网络信息相对应的地址池中选取一个未被使用的IP地址，作为新IP地址；SMF将新IP地址和用户特征信息发送给用户地址分配系统；SMF接收用户地址分配系统返回的确认成功消息，将新IP地址分配给终端。用户地址分配系统如果判断新IP地址未分配给其他终端，则建立新IP地址与用户特征信息的对应关系并存储。
图4为根据本公开的IP地址分配方法的又一个实施例的流程示意图，如图4所示：
步骤401，UE向AMF(Access and Mobility Management Function，移动性管理功能)发送建立专线PDU会话请求。
步骤402，AMF向SMF发送建立专线PDU会话请求。
步骤403，SMF查询专线用户分配的IP地址。
步骤404a，查询成功，返回存储在系统中的IP地址。
步骤404b，查询失败，返回失败响应。
步骤405b，SMF在专线地址池中为用户分配IP地址。
步骤406b，将用户IMSI和对应的IP地址向系统发送。
步骤407b，确认该IP地址未被其他用户使用，添加该IMSI用户的IP地址。
步骤408，返回写入成功响应。
在一个实施例中，预先建立5G专线用户地址分配系统，用于SMF向其写入和查询为专线用户分配的IP地址。当5G专线用户创建会话时，向核心网传递用户IMSI和专线的DNN，创建会话请求经过AMF到达SMF后，SMF获取到该专线DNN后，向5G专线用户地址分配系统查询该用户的地址。
如果用户地址分配系统中存在该用户之前分配的地址，则系统将该地址返回至SMF。SMF将该用户地址用于5G专线会话的创建，并传递给终端。
如果用户地址分配系统中没有该用户对应的地址，则系统返回查询失败结果至SMF，SMF在2B专线DNN对应的地址池中选择一个未被当前会话使用的地址，将用户IMSI和该地址写入用户地址分配系统中。
用户地址分配系统确认该地址未被分配给其他用户后，将用户IMSI对应的IP地址写入系统中，并向SMF返回写入成功响应。SMF将该用户地址用户5G专线会话的创建，并传递给终端。
步骤409，建立N4会话。
步骤410，建立N1N2请求，传递用户IP地址。
步骤411，建立N1N2请求，传递用户IP地址。
步骤412，使用分配的地址建立专线PDU会话。
在一个实施例中，在某一时刻，5G专线用户地址分配系统中存储的信息如下表1所示：
| 用户IMSI | IP地址 | 在线状态 |
| 460110000000001 | 100.100.100.101 | 在线 |
| 460110000000010 | 100.100.100.102 | 在线 |
| 460110000000101 | 100.100.100.103 | 在线 |
表1-5G专线用户地址分配系统存储的信息表
5G专线用户(IMSI:460110000000010)上线，携带专线DNN发起专线会话建立请求，SMF获取到请求中的专线DNN后，向系统查询该用户的地址。系统向SMF返回100.100.100.102。SMF使用此用户IP地址完成会话创建，并传递至终端，终端将使用此IP进行业务的使用。
另一个用户(IMSI:460110000001001)上线，携带专线DNN发起专线会话建立请求，SMF获取到请求中的专线DNN后，向系统查询该用户的地址。系统发现IMSI列表中没有存储该用户信息，向SMF返回查询失败响应。SMF收到响应后，在专线DNN对应的地址池中选择一个地址：100.100.100.133，将用户IMSI和该地址发送至系统，系统确认该地址未被其他用户使用后，在列表中添加该用户IMSI和对应的IP地址，如下表2所示：
| 用户IMSI | IP地址 | 在线状态 |
| 460110000000001 | 100.100.100.101 | 在线 |
| 460110000000010 | 100.100.100.102 | 在线 |
| 460110000000101 | 100.100.100.103 | 在线 |
| 460110000001001 | 100.100.100.133 | 在线 |
表2-5G专线用户地址分配系统存储的信息表
本公开的IP地址分配方法，通过增加用户地址分配系统，SMF在用户使用5G专线DNN创建会话时，向用户地址分配系统查询该用户分配的地址，将系统中记录的地址分配给用户，从而实现专线用户每次接入都能分配固定的IP地址。
在一个实施例中，如图5所示，本公开提供一种会话管理功能SMF50，包括会话信息获取模块51、地址查询模块52和地址分配模块53。会话信息获取模块51接收终端发送的会话建立请求，获取会话建立请求携带的用户特征信息和网络信息。
地址查询模块52如果基于网络信息判断需要获取终端已被分配的IP地址，则根据用户特征信息向用户地址分配系统发送查询请求。例如，地址查询模块52生成携带有用户特征信息的查询请求并向用户地址分配系统发送。地址分配模块53根据与查询请求相对应的查询结果为终端分配IP地址，用以进行会话创建。
在一个实施例中，如图6所示，地址分配模块53包括第一分配模块531和第二分配模块532。第一分配模块531接收用户地址分配系统返回的、与查询请求相对应的查询响应；如果判断查询响应携带有终端已被分配的IP地址，则第一分配模块531将终端已被分配的IP地址分配给终端。
第二分配模块532接收用户地址分配系统返回的、与查询请求相对应的查询响应；如果判断查询响应没有携带有终端已被分配的IP地址，则第二分配模块532获取新IP地址并将新IP地址分配给终端。
第二分配模块532从与网络信息相对应的地址池中选取一个未被使用的IP地址，作为新IP地址；第二分配模块532将新IP地址和用户特征信息发送给用户地址分配系统；第二分配模块532接收用户地址分配系统返回的确认成功消息，将新IP地址分配给终端。用户地址分配系统如果判断新IP地址未分配给其他终端，则建立新IP地址与用户特征信息的对应关系并存储。
图7根据本公开的SMF的又一个实施例的模块示意图。如图7所示，该装置可包括存储器71、处理器72、通信接口73以及总线74。存储器71用于存储指令，处理器72耦合到存储器71，处理器72被配置为基于存储器71存储的指令执行实现上述的IP地址分配方法。
存储器71可以为高速RAM存储器、非易失性存储器(non-volatile memory)等，存储器71也可以是存储器阵列。存储器71还可能被分块，并且块可按一定的规则组合成虚拟卷。处理器72可以为中央处理器CPU，或专用集成电路ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit)，或者是被配置成实施本公开的IP地址分配方法的一个或多个集成电路。
在一个实施例中，本公开提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，指令被处理器执行时实现如上任一个实施例中的IP地址分配方法。
上述实施例中的IP地址分配方法、SMF以及存储介质，通过增加用户地址分配系统，SMF在用户创建会话时向用户地址分配系统查询该用户分配的地址，将系统中记录的地址分配给用户，从而实现专线用户每次接入都能分配固定的IP地址，确保用户在每次上线后即使选择不同SMF创建会话，用户地址都保持不变，满足专线客户对固定用户IP的需求，适应于多种业务场景，提高客户的使用感受度。
可能以许多方式来实现本公开的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本公开的方法和系统。用于方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本公开的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本公开实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本公开的方法的机器可读指令。因而，本公开还覆盖存储用于执行根据本公开的方法的程序的记录介质。
本公开的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本公开限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本公开的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本公开从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (16)
1.一种IP地址分配方法，包括：
会话管理功能SMF接收终端发送的会话建立请求，获取所述会话建立请求携带的用户特征信息和网络信息；
所述SMF如果基于所述网络信息判断需要获取所述终端已被分配的IP地址，则根据所述用户特征信息向用户地址分配系统发送查询请求；
所述SMF根据与所述查询请求相对应的查询结果为所述终端分配IP地址，用以进行会话创建。
2.如权利要求1所述的方法，所述SMF根据与所述查询请求相对应的查询结果为所述终端分配IP地址包括：
所述SMF接收所述用户地址分配系统返回的、与所述查询请求相对应的查询响应；
所述SMF如果判断所述查询响应携带有所述终端已被分配的IP地址，则将所述终端已被分配的IP地址分配给所述终端。
3.如权利要求1所述的方法，所述SMF根据与所述查询请求相对应的查询结果为所述终端分配IP地址包括：
所述SMF接收所述用户地址分配系统返回的、与所述查询请求相对应的查询响应；
所述SMF如果判断所述查询响应没有携带有所述终端已被分配的IP地址，则获取新IP地址并将新IP地址分配给所述终端。
4.如权利要求3所述的方法，所述获取新IP地址并将新IP地址分配给所述终端包括：
所述SMF从与所述网络信息相对应的地址池中选取一个未被使用的IP地址，作为所述新IP地址；
所述SMF将所述新IP地址和所述用户特征信息发送给所述用户地址分配系统；
所述SMF接收所述用户地址分配系统返回的确认成功消息，将所述新IP地址分配给所述终端。
5.如权利要求4所述的方法，还包括：
所述用户地址分配系统如果判断所述新IP地址未分配给其他终端，则返回所述确认成功消息，并建立所述新IP地址与所述用户特征信息的对应关系并存储。
6.如权利要求1所述的方法，所述根据所述用户特征信息向用户地址分配系统发送查询请求包括：
所述SMF生成携带有所述用户特征信息的查询请求并向所述用户地址分配系统发送。
7.如权利要求1至6任一项所述的方法，还包括：
所述用户特征信息包括：国际移动用户识别码IMSI；
所述网络信息包括：与5G SA网络对应的数据网络名称DNN。
8.一种会话管理功能SMF，包括：
会话信息获取模块，用于接收终端发送的会话建立请求，获取所述会话建立请求携带的用户特征信息和网络信息；
地址查询模块，用于如果基于所述网络信息判断需要获取所述终端已被分配的IP地址，则根据所述用户特征信息向用户地址分配系统发送查询请求；
地址分配模块，用于根据与所述查询请求相对应的查询结果为所述终端分配IP地址，用以进行会话创建。
9.如权利要求8所述的SMF，其中，
所述地址分配模块，包括：
第一分配模块，用于接收所述用户地址分配系统返回的、与所述查询请求相对应的查询响应；如果判断所述查询响应携带有所述终端已被分配的IP地址，则将所述终端已被分配的IP地址分配给所述终端。
10.如权利要求8所述的SMF，其中，
所述地址分配模块，包括：
第二分配模块，用于接收所述用户地址分配系统返回的、与所述查询请求相对应的查询响应；如果判断所述查询响应没有携带有所述终端已被分配的IP地址，则获取新IP地址并将新IP地址分配给所述终端。
11.如权利要求10所述的SMF，其中，
所述第二分配模块，用于从与所述网络信息相对应的地址池中选取一个未被使用的IP地址，作为所述新IP地址；将所述新IP地址和所述用户特征信息发送给所述用户地址分配系统；接收所述用户地址分配系统返回的确认成功消息，将所述新IP地址分配给所述终端。
12.如权利要求11所述的SMF，其中，
所述用户地址分配系统如果判断所述新IP地址未分配给其他终端，则返回所述确认成功消息，并建立所述新IP地址与所述用户特征信息的对应关系并存储。
13.如权利要求8所述的SMF，其中，
所述地址查询模块，具体用于生成携带有所述用户特征信息的查询请求并向所述用户地址分配系统发送。
14.如权利要求8至13任一项所述的SMF，还包括：
所述用户特征信息包括：国际移动用户识别码IMSI；
所述网络信息包括：与5G SA网络对应的数据网络名称DNN。
15.一种SMF，包括：
存储器；以及耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行如权利要求1至7中任一项所述的方法。
16.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行如权利要求1至7中任一项所述的方法。
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