CN114338607A - 5g用户终端ip地址确认方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种5G用户终端IP地址确认方法、装置及系统，方法包括：SMF根据预设配置信息确认与自身相匹配的目标DNN并确认目标DNN所配置的终端地址池的类型；若类型为动态配置，则SMF将第一UPF和第二UPF配置为负载均衡模式，以将终端地址池的IP地址配置给第一UPF和第二UPF，并由第一UPF或者第二UPF从各自的IP地址池中选择一个IP地址作为接入目标DNN的用户终端的动态IP地址；若类型为固定获取，则SMF将第一UPF和第二UPF配置为主备模式，以将终端地址池同时配置给第一UPF和第二UPF，并由第一UPF中和第二UPF中配置为主用设备的UPF从其IP地址池确认接入目标DNN的用户终端的固定IP地址。本发明能够根据DNN的终端地址的类型配置第一UPF和第二UPF以提高容灾性。
Description
技术领域
本发明涉及5G技术领域，尤其涉及一种5G用户终端IP地址确认方法、装置及系统。
背景技术
UPF(用户面功能)是5G核心网用户面管理网元实体，负责用户PDU会话管理、路由交换等功能。用户终端在于UPF建立连接时，需要有一个IP地址，以便于通过IP地址建立PDU会话，而用户终端的IP地址的分配方法一般由其业务类型所决定，目前分配方法主要有动态分配模式和固定获取。在动态分配模式中，用户终端的IP地址由SMF(会话管理功能)/UPF来分配，SMF/UPF从配置的IPPOOL中选一个未被分配的地址分配给用户终端，现网组网一般采用2台或2台以上UPF设备进行负载分担的工作方式组网，当某台UPF设备故障不能承载业务时，用户可以重新上线，注册到正常的设备上，以此实现容灾，保障业务高可靠性。固定获取是指将IP地址写在UDM的签约数据中，用户终端的地址不再由SMF/UPF分配，始终使用UDM中的IP地址，SMF通过UDM直接获取用户终端的IP地址。
DNN(Data Network Name)包含有多个用户终端，主要用于区分来自不同的数据网络的用户终端，不同的DNN配置有不同的SMF和UPF，现有技术下，一般相同数据网络的用户终端或者相同业务类型的用户终端会被分配至同一个DNN中，则与该DNN匹配的SMF和UPF只能配置成与该DNN中用户终端的业务类型相匹配的IP地址分配模式，例如，一个DNN下的用户终端的业务类型所对应的分配方法均为固定获取，则该DNN相匹配的UPF只能被SMF配置为固定获取，同时，在现有技术下，固定获取组网一般采用单台UPF进行组网，但是单点部署失去了容灾性。
发明内容
本发明实施例提供了一种5G用户终端IP地址确认方法、装置及系统，能够针对不同的DNN对UPF进行配置，满足不同的使用需求，提高容灾性。
第一方面，本发明实施例提供了一种5G用户终端IP地址确认方法，该方法包括：
SMF根据预设配置信息确认与自身相匹配的目标DNN并确认所述目标DNN所配置的终端地址池的类型；
若所述目标DNN所配置的终端地址池的类型为动态配置，则所述SMF将所述第一UPF和所述第二UPF配置为负载均衡模式，以将所述终端地址池的IP地址按照预设比例配置给所述第一UPF和所述第二UPF，并由所述第一UPF或者所述第二UPF从各自的IP地址池中选择一个IP地址作为接入所述目标DNN的用户终端的动态IP地址，其中，所述用户终端可通过所述动态IP地址与所述第一UPF或者所述第二UPF建立PDU会话；
若所述目标DNN所配置的终端地址池的类型为固定获取，则所述SMF将所述第一UPF和所述第二UPF配置为主备模式，以将所述终端地址池同时配置给所述第一UPF和所述第二UPF，并由所述第一UPF中和所述第二UPF中配置为主用设备的UPF从其IP地址池确认接入所述目标DNN的用户终端的固定IP地址，其中，所述用户终端可通过所述固定IP地址与所述主用设备建立所述PDU会话。
第二方面，本发明实施例还提供了一种5G用户终端IP地址确认装置，该装置包括：
SMF根据预设配置信息确认与自身相匹配的目标DNN并确认所述目标DNN所配置的终端地址池的类型；
若所述目标DNN所配置的终端地址池的类型为动态配置，则所述SMF将所述第一UPF和所述第二UPF配置为负载均衡模式，以将所述终端地址池的IP地址按照预设比例配置给所述第一UPF和所述第二UPF，并由所述第一UPF或者所述第二UPF从各自的IP地址池中选择一个IP地址作为接入所述目标DNN的用户终端的动态IP地址，其中，所述用户终端可通过所述动态IP地址与所述第一UPF或者所述第二UPF建立PDU会话；
若所述目标DNN所配置的终端地址池的类型为固定获取，则所述SMF将所述第一UPF和所述第二UPF配置为主备模式，以将所述终端地址池同时配置给所述第一UPF和所述第二UPF，并由所述第一UPF中和所述第二UPF中配置为主用设备的UPF从其IP地址池确认接入所述目标DNN的用户终端的固定IP地址，其中，所述用户终端可通过所述固定IP地址与所述主用设备建立所述PDU会话。
2.如权利要求1所述的5G用户终端IP地址确认方法，其特征在于，所述SMF根据预设配置信息确认与自身相匹配的目标DNN并确认所述目标DNN所配置的终端地址池的类型的步骤之后，还包括：
若所述目标DNN同时配置有类型为动态配置的终端地址池和类型为固定获取的终端地址池，则将所述类型为动态配置的终端地址池中的IP地址均分给所述第一UPF和所述第二UPF以将所述第一UPF和所述第二UPF配置为所述负载均衡模式；
将所述类型为固定获取的终端地址池中的IP地址同时配置给所述第一UPF和所述第二UPF以将所述第一UPF和所述第二UPF配置为所述主备模式。
3.如权利要求1所述的5G用户终端IP地址确认方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述主备模式下，且所述第一UPF为所述主用设备，则若所述第一UPF存在故障，所述第一UPF中断与所述用户终端的PDU会话以使所述用户终端与所述第二UPF建立所述PDU会话。
4.如权利要求3所述的5G用户终端IP地址确认方法，其特征在于，所述若所述第一UPF存在故障，所述第一UPF中断与所述用户终端的PDU会话以使所述用户终端与所述第二UPF建立所述PDU会话的步骤之后，还包括：
若所述第二UPF接收到数据网络发送给所述用户终端的下行报文，确认自身是否存在与所述下行报文对应的上行报文；
若所述第二UPF中不存在于所述下行报文相对应的上行报文，确认所述第一UPF是否恢复正常；
若所述第一UPF恢复正常，则将所述下行报文转发至所述第一UPF。
5.如权利要求4所述的5G用户终端IP地址确认方法，其特征在于，所述将所述下行报文转发至所述第一UPF的步骤，包括：
为所述下行报文添加一自定义标签以标识所述下行报文为已转发报文；
将带有所述自定义标签的下行报文转发送至所述第一UPF。
6.如权利要求4所述的5G用户终端IP地址确认方法，其特征在于，所述若所述第一UPF恢复正常，则将所述下行报文转发至所述第一UPF的步骤之后，还包括：
若所述第一UPF接收到所述下行报文，判断自身是否存在与所述下行报文相对应的上行报文；
若自身存在与所述下行报文相对应的上行报文，则将所述下行报文发送至所述用户终端。
7.如权利要求6所述的5G用户终端IP地址确认方法，其特征在于，所述若所述第一UPF接收到所述下行报文，判断自身是否存在与所述下行报文相对应的上行报文的步骤之后，还包括：
若所述第一UPF中不存在与所述下行报文相对应的上行报文，则将所述下行报文丢弃。
8.一种5G用户终端IP地址确认装置，其特征在于，所述装置包括：
分配模式判断单元，用于SMF根据预设配置信息确认与自身相匹配的目标DNN并确认所述目标DNN所配置的终端地址池的类型；
第一处理单元，用于若所述目标DNN所配置的终端地址池的类型为动态配置，则所述SMF将所述第一UPF和所述第二UPF配置为负载均衡模式，以将所述终端地址池的IP地址按照预设比例配置给所述第一UPF和所述第二UPF，并由所述第一UPF或者所述第二UPF从各自的IP地址池中选择一个IP地址作为接入所述目标DNN的用户终端的动态IP地址，其中，所述用户终端可通过所述动态IP地址与所述第一UPF或者所述第二UPF建立PDU会话；
第二处理单元，用于若所述目标DNN所配置的终端地址池的类型为固定获取，则所述SMF将所述第一UPF和所述第二UPF配置为主备模式，以将所述终端地址池同时配置给所述第一UPF和所述第二UPF，并由所述第一UPF中和所述第二UPF中配置为主用设备的UPF从其IP地址池确认接入所述目标DNN的用户终端的固定IP地址，其中，所述用户终端可通过所述固定IP地址与所述主用设备建立所述PDU会话。
第三方面，本发明实施例还提供了一种5G用户终端IP地址确认系统，其包括第一UPF、第二UPF和SMF；
第一UPF，分别与用户终端和数据网络通信连接；
第二UPF，分别与所述用户终端和所述数据网络通信连接；
至少一个SMF，分别与所述第一UPF和所述第二UPF连接，用于根据所述DNN所配置的终端地址的类型配置所述第一UPF和所述第二UPF，其中，所述终端地址池的类型包括动态配置和固定获取，且在所述动态配置下，所述SMF将所述第一UPF和所述第二UPF配置为负载均衡模式，在所述固定获取下，所述SMF将所述第一UPF和所述第二UPF配置为主备模式，且所述第一UPF为主用设备，所述第二UPF为备用设备，所述用户终端优先通过所述主用设备建立PDU会话。
本发明实施例提供了一种5G用户终端IP地址确认方法、装置及系统。其中，所述方法包括：SMF根据预设配置信息确认与自身相匹配的目标DNN并确认所述目标DNN所配置的终端地址池的类型；若所述目标DNN所配置的终端地址池的类型为动态配置，则所述SMF将所述第一UPF和所述第二UPF配置为负载均衡模式，以将所述终端地址池的IP地址按照预设比例配置给所述第一UPF和所述第二UPF，并由所述第一UPF或者所述第二UPF从各自的IP地址池中选择一个IP地址作为接入所述目标DNN的用户终端的动态IP地址，其中，所述用户终端可通过所述动态IP地址与所述第一UPF或者所述第二UPF建立PDU会话；若所述目标DNN所配置的终端地址池的类型为固定获取，则所述SMF将所述第一UPF和所述第二UPF配置为主备模式，以将所述终端地址池同时配置给所述第一UPF和所述第二UPF，并由所述第一UPF中和所述第二UPF中配置为主用设备的UPF从其IP地址池确认接入所述目标DNN的用户终端的固定IP地址，其中，所述用户终端可通过所述固定IP地址与所述主用设备建立所述PDU会话。本发明实施例中的SMF可以根据DNN下所配置的终端地址的类型对第一UPF和第二UPF进行配置，在负载均衡模式下，第一UPF和第二UPF按照预设比例分配终端地址池中的IP地址，从而可以分别为用户终端分配IP地址，便于与用户终端建立PDU会话，在主备模式下，第一UPF和第二UPF具有相同的IP地址池，由设为主用设备的UPF与用户终端建立PDU会话，从而使得无论DNN所配置的终端地址的类型是什么，均可以通过一对UPF来分配用户终端的IP地址，进而与用户终端建立PDU会话，提高了容灾性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的5G用户终端IP地址确认方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的5G用户终端IP地址确认方法系统的结构示意框图；
图3是本发明实施例提供的5G用户终端IP地址确认方法系统的结构示意框图；
图4是本发明实施例提供的5G用户终端IP地址确认方法系统的结构示意框图；
图5是本发明实施例提供的5G用户终端IP地址确认方法系统的结构示意框图；
图6是本发明实施例提供的5G用户终端IP地址确认装置的示意性框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
请参阅图1和图2，图1是本发明实施例提供的5G用户终端IP地址确认方法的流程示意图，图2是本发明实施例提供的5G用户终端IP地址确认系统的结构框图。本发明实施例的5G用户终端IP地址确认方法可以灵活根据不同的需求选择不同的分配模式。如图1所示，该方法包括步骤S110～S130。
S110，SMF根据预设配置信息确认与自身相匹配的目标DNN并确认所述目标DNN所配置的终端地址池的类型。
在本发明实施例中，在5G网络中，用户终端(UE)通过核心网与数据网络建立PDU会话以便于可以和数据网进行通信，其中，核心网包括AMF(Access and MobilityManagement Function，接入和移动性管理功能)、SMF(Session Management function，会话管理功能)、UPF(The User plane function，用户面功能)、UDM(The Unified DataManagement，统一数据管理)、DNN和其他本领域技术人员所公知的功能。每一个DNN均配置有至少一个SMF和一对UPF，即第一UPF和第二UPF，SMF可根据当前DNN所配置的终端地址池的类型配置第一UPF和第二UPF的模式。用户终端在接入DNN时，会根据其业务类型进入相匹配的DNN，也即，对于可以动态分配地址的用户终端，接入配置有类型为动态配置的终端地址池的DNN，对于只能获取固定IP地址的用户终端，接入配置有类型为固定获取的终端地址池的DNN。例如，当用户终端需要通过UPF与GREVPN网络连接时，进入类型为固定获取的终端地址的DNN，当用户终端需要通过UPF与公网连接时，进入类型为动态配置的终端地址的DNN。
对于一个配置好的DNN，该DNN下所配置的终端地址池的类型是确定的，例如，若终端地址池的类型为动态配置，则可以将终端地址池中的IP地址分给与该DNN相匹配的第一UPF和第二UPF，其中，终端地址池包含有多个IP地址，负载均衡模式下，第一UPF的IP地址池和第二UPF的IP地址池之和等于终端地址池中的所有IP地址，例如，第一UPF的IP地址池中的IP地址和第二UPF的IP地址池中的IP地址各占终端地址池的50％，需要注意的是，并不限定第一UPF和第二UPF均分终端地址池中的IP地址的比例。
在终端地址池的类型为固定获取的情况下，第一UPF和第二UPF的IP地址池完全相同，均为终端地址池中的IP地址，当用户终端接入该DNN时，由第一UPF和第二UPF中配置为主用设备的UPF从UDM中获取该用户终端所对应的固定IP地址，并且通过该固定IP地址与用户终端建立PDU会话。
如图2所示，当DNN的终端地址池的类型为固定获取时，SMF将第一UPF和第二UPF配置为主备模式时，则第一UPF和第二UPF均包含有该DNN的终端地址中的所有IP地址，可以将第一UPF作为主用设备，将第二UPF作为备用UPF。例如，UPF和客户专用网络网关间通过GRE隧道互联时，客户专用网络指向用户终端地址的路由优先到第一UPF，次选路由到第二UPF，当第一UPF和第二UPF的路由均正常时，用户终端优先通过第一UPF建立PDU会话，也即，第一UPF获取该用户终端所对应的固定IP地址，并通过该固定IP地址与用户终端建立连接，进而通过第一UPF和客户网关间的主用链路实现通信；当第一UPF存在故障，导致主用链路故障时，用户终端重新注册，由第二UPF与用户终端建立PDU会话，在第一UPF故障的同时，keepalive检测到第一UPF的路由不通，对第一UPF的路由进行删除，使得第二UPF的路由成为唯一路由，则用户终端通过第二UPF和客户网关间的次用链路进行通信。如果UPF通过BGP发布路由到互联网，可通过BGP动态路由协议实现高低路由的发布，正常情况下，数据网络优先通过第一UPF的路由与用户终端通信，当第一UPF存在故障时，数据网络可以通过动态路由协议快速感知第一UPF的路由失效，将链路切换至第二UPF。数据网络包括但不限于Internet和专用网络。
当DNN的终端地址池的类型为动态配置时，SMF将第一UPF和第二UPF配置为负载均衡模式时，第一UPF和第二UPF可以平分终端地址池中的IP地址，需要注意的是，第一UPF和第二UPF可以平分终端地址中的IP地址，也可以以任一比例分配终端地址池中的IP地址。若UPF通过BGP动态路由协议发布路由，则第一UPF和第二UPF分别发布各自的路由，正常情况下，数据网络根据对应的路由与用户终端通信，当第一UPF存在故障时，用户终端的PDU会话重新注册到第二UPF上，数据网络可以通过动态路由协议快速感知第一UPF的路由失效，将链路切换至第二UPF，实现用户终端通过第二UPF与数据网络通信。
S120，若所述目标DNN所配置的终端地址池的类型为动态配置，则所述SMF将所述第一UPF和所述第二UPF配置为负载均衡模式，以将所述终端地址池的IP地址按照预设比例配置给所述第一UPF和所述第二UPF，并由所述第一UPF或者所述第二UPF从各自的IP地址池中选择一个IP地址作为接入所述目标DNN的用户终端的动态IP地址，其中，所述用户终端可通过所述动态IP地址与所述第一UPF或者所述第二UPF建立PDU会话。
在本发明实施例中，当DNN的终端地址池的类型为动态配置时，SMF将第一UPF和第二UPF配置为负载均衡模式，一般情况下，由第一UPF或者第二UPF在其终端地址池中选择一个尚未分配的IP地址作为用户终端的动态IP地址，以便于与用户终端建立PDU会话，当第一UPF故障时或者第二UPF故障时，由另一个正常的UPF为用户终端分配动态IP地址。
S130、若所述目标DNN所配置的终端地址池的类型为固定获取，则所述SMF将所述第一UPF和所述第二UPF配置为主备模式，以将所述终端地址池同时配置给所述第一UPF和所述第二UPF，并由所述第一UPF中和所述第二UPF中配置为主用设备的UPF从其IP地址池确认接入所述目标DNN的用户终端的固定IP地址，其中，所述用户终端可通过所述固定IP地址与所述主用设备建立所述PDU会话。
在本发明实施例中，当DNN的终端地址池的类型为固定获取时，SMF将第一UPF和第二UPF配置为主备模式，若第一UPF为主用设备，则第一UPF从其IP地址池中确认接入DNN中的用户终端的固定IP地址，并由第一UPF通过该固定IP地址与用户终端建立PDU会话。
在某些实施例，例如本实施例中，所述步骤S110之后还包括如下步骤：若所述目标DNN同时配置有类型为动态配置的终端地址池和类型为固定获取的终端地址池，则将所述类型为动态配置的终端地址池中的IP地址均分给所述第一UPF和所述第二UPF以将所述第一UPF和所述第二UPF配置为所述负载均衡模式；将所述类型为固定获取的终端地址池中的IP地址同时配置给所述第一UPF和所述第二UPF以将所述第一UPF和所述第二UPF配置为所述主备模式。
在本发明实施例中，当同一个DNN下既存在类型为动态配置的终端地址池又存在类型为固定获取的终端地址池，且上述两类地址池不相同，则SMF可针对该DNN下类型为固定获取的终端地址池将第一UPF和第二UPF配置为主备模式，使得第一UPF和第二UPF的IP地址池相同，针对该DNN下类型为动态配置的终端地址池将第一UPF和第一UPF配置为负载均衡模式，使得第一UPF和第二UPF按照比例分配终端地址池中的IP地址，并由第一UPF和第二UPF发布各自对应IP地址池的路由。从而可以在同一个DNN下，同时为不同业务类型的用户终端建立PDU会话，进一步提高容灾性。
在某些实施例，例如本实施例中，所述5G用户终端IP地址确认方法还可以包括如下步骤：在所述主备模式下，且所述第一UPF为所述主用设备，则若所述第一UPF存在故障，所述第一UPF中断与所述用户终端的PDU会话以使所述用户终端与所述第二UPF建立所述PDU会话。
在本发明实施例中，在主备模式下，当用户终端通过第一UPF与数据网络建立PDU会话之后，若在通信过程中，第一UPF突发故障，使得用户终端与数据网络的PDU会话中断，用户终端会重新发起PDU会话请求，并通过第二UPF与数据网络建立PDU会话，用户终端通过第二UPF与数据终端进行通信，如图3和图4所示。当第一UPF恢复正常后，第一UPF重新对外发布路由，而第一UPF一般情况下为主用设备，因此第一UPF的路由的优先级一般高于第二UPF的路由，在第一UPF恢复正常后，新上线的(新发起PDU会话)的用户终端会优先通过第一UPF与数据网络建立PDU会话。
在某些实施例，例如本实施例中，所述若所述第一UPF存在故障，所述第一UPF中断与所述用户终端的PDU会话以使所述用户终端与所述第二UPF建立所述PDU会话的步骤之后，还可以包括：若所述第二UPF接收到数据网络发送给所述用户终端的下行报文，确认自身是否存在与所述下行报文对应的上行报文；若所述第二UPF中不存在于所述下行报文相对应的上行报文，确认所述第一UPF是否恢复正常；若所述第一UPF恢复正常，则将所述下行报文转发至所述第一UPF。
在本发明实施例中，在主备模式下，第一UPF故障后，用户终端通过第二UPF重新与数据网络建立通信连接。由于用户终端此前已经与第一UPF建立了PDU会话，用户终端已经通过第一UPF向数据网络发送了上行报文，则数据网络会相应的返回下行报文，若此时第一UPF故障，则数据网络会将下行报文发送至第二UPF，再由第二UPF发送至用户终端，但是第二UPF并未有与下行报文对应的上行报文，一般情况，第二UPF会丢弃该报文，为了避免该情况，现有的方法是在第一UPF恢复正常后，将第二UPF的用户终端全部踢下线，让用户终端重新通过第一UPF与数据网络建立连接，从而避免这种情况，但是这种处理方法较为耗时。如图5所示，本申请通过在第一UPF和第二UPF建立一个GRE通道，并且在第二UPF接收到下行报文时，判断自身是否存在与该下行报文相对应上行报文后，还会确认第一UPF是否恢复正常，若第一UPF恢复正常，则将下行报文转发至第一UPF以便于通过第一UPF将下行报文发送至用户终端。当然，若用户终端先通过第一UPF与数据网络建立连接，在第一UPF故障后，又通过第二UPF与数据网络建立连接，在第一UPF恢复正常后，重新通过第一UPF与数据网络建立，则当第一UPF接收到下行报文时，也会进行相同的判断。当第二UPF存在与下行报文对应的上行报文时，则将下行报文发送至用户终端。
在某些实施例，例如本实施例中，所述将所述下行报文转发至所述第一UPF的步骤，还可以包括：为所述下行报文添加一自定义标签以标识所述下行报文为已转发报文；将带有所述自定义标签的下行报文转发送至所述第一UPF。
在本发明实施例中，第二UPF在转发下行报文时，可以对下行报文添加一个“已转发”的自定义标签，标识该下行报文，当第一UPF接收到带有自定义标签的下行报文后，即便自身不存在于该下行报文对应的上行报文，也不会将该下行报文转发至第二UPF。
在某些实施例，例如本实施例中，所述若所述第一UPF恢复正常，则将所述下行报文转发至所述第一UPF的步骤之后，还可以包括：若所述第一UPF接收到所述下行报文，判断自身是否存在与所述下行报文相对应的上行报文；若自身存在与所述下行报文相对应的上行报文，则将所述下行报文发送至所述用户终端；若所述第一UPF中不存在与所述下行报文相对应的上行报文，则将所述下行报文丢弃。
在本发明实施例中，当第一UPF接收到第二UPF转发的下行报文时，会判断自身是否存在与下行报文对应的上行报文，如果存在，则将下行报文发送至用户终端，如果不存在，则表明用户终端并不是通过第一UPF和第二UPF与数据网络建立PDU会话，则可以将下行报文丢弃。
图6是本发明实施例提供的一种5G用户终端IP地址确认装置100的示意性框图。如图6所示，对应于以上5G用户终端IP地址确认方法，本发明还提供一种5G用户终端IP地址确认装置100。该5G用户终端IP地址确认装置100包括用于执行上述5G用户终端IP地址确认方法的单元。具体地，请参阅图6，该5G用户终端IP地址确认装置100包括分配模式判断单元110、第一处理单元120和第二处理单元130。
其中，分配模式判断单元110用于SMF根据预设配置信息确认与自身相匹配的目标DNN并确认所述目标DNN所配置的终端地址池的类型；第一处理单元120用于若所述目标DNN所配置的终端地址池的类型为动态配置，则所述SMF将所述第一UPF和所述第二UPF配置为负载均衡模式，以将所述终端地址池的IP地址按照预设比例配置给所述第一UPF和所述第二UPF，并由所述第一UPF或者所述第二UPF从各自的IP地址池中选择一个IP地址作为接入所述目标DNN的用户终端的动态IP地址，其中，所述用户终端可通过所述动态IP地址与所述第一UPF或者所述第二UPF建立PDU会话；第二处理单元130用于若所述目标DNN所配置的终端地址池的类型为固定获取，则所述SMF将所述第一UPF和所述第二UPF配置为主备模式，以将所述终端地址池同时配置给所述第一UPF和所述第二UPF，并由所述第一UPF中和所述第二UPF中配置为主用设备的UPF从其IP地址池确认接入所述目标DNN的用户终端的固定IP地址，其中，所述用户终端可通过所述固定IP地址与所述主用设备建立所述PDU会话。
本发明另一实施例还提供了一种5G用户终端IP地址确认装置的示意性框图。本实施例的5G用户终端IP地址确认装置是上述实施例的基础上增加了第三处理单元和第四处理单元。
其中，第三处理单元用于若所述目标DNN同时配置有类型为动态配置的终端地址池和类型为固定获取的终端地址池，则将所述类型为动态配置的终端地址池中的IP地址均分给所述第一UPF和所述第二UPF以将所述第一UPF和所述第二UPF配置为所述负载均衡模式；第四处理单元用于将所述类型为固定获取的终端地址池中的IP地址同时配置给所述第一UPF和所述第二UPF以将所述第一UPF和所述第二UPF配置为所述主备模式。
本发明另一实施例还提供了一种5G用户终端IP地址确认装置的示意性框图。本实施例的5G用户终端IP地址确认装置是上述实施例的基础上增加了中断单元。
其中，中断单元用于在所述主备模式下，且所述第一UPF为所述主用设备，则若所述第一UPF存在故障，所述第一UPF中断与所述用户终端的PDU会话以使所述用户终端与所述第二UPF建立所述PDU会话。
本发明另一实施例还提供了一种5G用户终端IP地址确认装置的示意性框图。本实施例的5G用户终端IP地址确认装置是上述实施例的基础上增加了第一确认单元、第二确认单元和第一转发单元。
其中，第一确认单元用于若所述第二UPF接收到数据网络发送给所述用户终端的下行报文，确认自身是否存在与所述下行报文对应的上行报文；第二确认单元用于若所述第二UPF中不存在于所述下行报文相对应的上行报文，确认所述第一UPF是否恢复正常；第一转发单元用于若所述第一UPF恢复正常，则将所述下行报文转发至所述第一UPF。
在某些实施例中，例如本实施例中，所述第一转发单元包括第一添加单元和第二转发单元。
其中，第一添加单元用于为所述下行报文添加一自定义标签以标识所述下行报文为已转发报文；第二转发单元用于将带有所述自定义标签的下行报文转发送至所述第一UPF。
本发明另一实施例还提供了一种5G用户终端IP地址确认装置的示意性框图。本实施例的5G用户终端IP地址确认装置是上述实施例的基础上增加了第一判断单元、第一发送单元和第五处理单元。
其中，第一判断单元用于若所述第一UPF接收到所述下行报文，判断自身是否存在与所述下行报文相对应的上行报文；第一发送单元用于若自身存在与所述下行报文相对应的上行报文，则将所述下行报文发送至所述用户终端；第五处理单元用于若所述第一UPF中不存在与所述下行报文相对应的上行报文，则将所述下行报文丢弃。
图3是本发明实施例提供的一种5G用户终端IP地址确认系统的结构框图，如图3所示，本发明实施例提供的5G用户终端IP地址确认系统包括：第一UPF、第二UPF和至少一个SMF；所述第一UPF分别与用户终端和数据网络通信连接；所述第二UPF分别与所述用户终端和所述数据网络通信连接；所述SMF分别与所述第一UPF和所述第二UPF连接，用于根据所述DNN所配置的终端地址的类型配置所述第一UPF和所述第二UPF，其中，所述终端地址池的类型包括动态配置和固定获取，且在所述动态配置下，所述SMF将所述第一UPF和所述第二UPF配置为负载均衡模式，在所述固定获取下，所述SMF将所述第一UPF和所述第二UPF配置为主备模式，且所述第一UPF为主用设备，所述第二UPF为备用设备，所述用户终端优先通过所述主用设备建立PDU会话。
其中，本申请对于每一个DNN均配置有第一UPF、第二UPF和至少一个SMF，通过SMF判断DNN中所以用户终端的分配模式，并且由SMF根据用户终端的分配模式对第一UPF和第二UPF进行配置。
当第一UPF和第二UPF处于负载均衡模式时，第一UPF发布高优先级路由，第二UPF发布低优先级路由，当第一UPF和第二UPF处于主备模式时，第一UPF作为主用设备，第二UPF作为备用设备，在一些情况中，DNN同时配置有动态配置和固定获取类型的终端地址池，则可以根据动态配置的终端地址池和固定获取的终端地址池将第一UPF和第二UPF同时配置为负载均衡模式和主备模式。
在一实施例中，所述第一UPF和所述第二UPF之间通过GRE隧道连接。
其中，在主备模式下，第一UPF和第二UPF之间可以通过GRE(General RoutingEncapsulation，通由路由封装)隧道连接，当第一UPF接收到目标网络发送的下行报文，且自身没有与该下行报文对应的上行报文，则将下行报文通过GRE隧道发送至第二UPF，以便于第二UPF将下行报文发送至用户终端。同理，当第二UPF接收到由数据网络发送的下行报文且自身不存在于该下行报文对应的上行报文，则通过GRE隧道将下行报文发送至第一UPF。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，尚且本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改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权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种5G用户终端IP地址确认方法，其特征在于，应用于5G用户终端IP地址确认系统，所述5G用户终端IP地址确认系统包括第一UPF和第二UPF，所述方法包括：
SMF根据预设配置信息确认与自身相匹配的目标DNN并确认所述目标DNN所配置的终端地址池的类型；
若所述目标DNN所配置的终端地址池的类型为动态配置，则所述SMF将所述第一UPF和所述第二UPF配置为负载均衡模式，以将所述终端地址池的IP地址按照预设比例配置给所述第一UPF和所述第二UPF，并由所述第一UPF或者所述第二UPF从各自的IP地址池中选择一个IP地址作为接入所述目标DNN的用户终端的动态IP地址，其中，所述用户终端可通过所述动态IP地址与所述第一UPF或者所述第二UPF建立PDU会话；
若所述目标DNN所配置的终端地址池的类型为固定获取，则所述SMF将所述第一UPF和所述第二UPF配置为主备模式，以将所述终端地址池同时配置给所述第一UPF和所述第二UPF，并由所述第一UPF中和所述第二UPF中配置为主用设备的UPF从其IP地址池确认接入所述目标DNN的用户终端的固定IP地址，其中，所述用户终端可通过所述固定IP地址与所述主用设备建立所述PDU会话。
2.如权利要求1所述的5G用户终端IP地址确认方法，其特征在于，所述SMF根据预设配置信息确认与自身相匹配的目标DNN并确认所述目标DNN所配置的终端地址池的类型的步骤之后，还包括：
若所述目标DNN同时配置有类型为动态配置的终端地址池和类型为固定获取的终端地址池，则将所述类型为动态配置的终端地址池中的IP地址均分给所述第一UPF和所述第二UPF以将所述第一UPF和所述第二UPF配置为所述负载均衡模式；
将所述类型为固定获取的终端地址池中的IP地址同时配置给所述第一UPF和所述第二UPF以将所述第一UPF和所述第二UPF配置为所述主备模式。
3.如权利要求1所述的5G用户终端IP地址确认方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述主备模式下，且所述第一UPF为所述主用设备，则若所述第一UPF存在故障，所述第一UPF中断与所述用户终端的PDU会话以使所述用户终端与所述第二UPF建立所述PDU会话。
4.如权利要求3所述的5G用户终端IP地址确认方法，其特征在于，所述若所述第一UPF存在故障，所述第一UPF中断与所述用户终端的PDU会话以使所述用户终端与所述第二UPF建立所述PDU会话的步骤之后，还包括：
若所述第二UPF接收到数据网络发送给所述用户终端的下行报文，确认自身是否存在与所述下行报文对应的上行报文；
若所述第二UPF中不存在于所述下行报文相对应的上行报文，确认所述第一UPF是否恢复正常；
若所述第一UPF恢复正常，则将所述下行报文转发至所述第一UPF。
5.如权利要求4所述的5G用户终端IP地址确认方法，其特征在于，所述将所述下行报文转发至所述第一UPF的步骤，包括：
为所述下行报文添加一自定义标签以标识所述下行报文为已转发报文；
将带有所述自定义标签的下行报文转发送至所述第一UPF。
6.如权利要求4所述的5G用户终端IP地址确认方法，其特征在于，所述若所述第一UPF恢复正常，则将所述下行报文转发至所述第一UPF的步骤之后，还包括：
若所述第一UPF接收到所述下行报文，判断自身是否存在与所述下行报文相对应的上行报文；
若自身存在与所述下行报文相对应的上行报文，则将所述下行报文发送至所述用户终端。
7.如权利要求6所述的5G用户终端IP地址确认方法，其特征在于，所述若所述第一UPF接收到所述下行报文，判断自身是否存在与所述下行报文相对应的上行报文的步骤之后，还包括：
若所述第一UPF中不存在与所述下行报文相对应的上行报文，则将所述下行报文丢弃。
8.一种5G用户终端IP地址确认装置，其特征在于，所述装置包括：
分配模式判断单元，用于SMF根据预设配置信息确认与自身相匹配的目标DNN并确认所述目标DNN所配置的终端地址池的类型；
第一处理单元，用于若所述目标DNN所配置的终端地址池的类型为动态配置，则所述SMF将所述第一UPF和所述第二UPF配置为负载均衡模式，以将所述终端地址池的IP地址按照预设比例配置给所述第一UPF和所述第二UPF，并由所述第一UPF或者所述第二UPF从各自的IP地址池中选择一个IP地址作为接入所述目标DNN的用户终端的动态IP地址，其中，所述用户终端可通过所述动态IP地址与所述第一UPF或者所述第二UPF建立PDU会话；
第二处理单元，用于若所述目标DNN所配置的终端地址池的类型为固定获取，则所述SMF将所述第一UPF和所述第二UPF配置为主备模式，以将所述终端地址池同时配置给所述第一UPF和所述第二UPF，并由所述第一UPF中和所述第二UPF中配置为主用设备的UPF从其IP地址池确认接入所述目标DNN的用户终端的固定IP地址，其中，所述用户终端可通过所述固定IP地址与所述主用设备建立所述PDU会话。
9.一种5G用户终端IP地址确认系统，其特征在于，所述5G用户终端IP地址确认系统包括：
第一UPF，分别与用户终端和数据网络通信连接；
第二UPF，分别与所述用户终端和所述数据网络通信连接；
至少一个SMF，分别与所述第一UPF和所述第二UPF连接，用于根据所述DNN所配置的终端地址的类型配置所述第一UPF和所述第二UPF，其中，所述终端地址池的类型包括动态配置和固定获取，且在所述动态配置下，所述SMF将所述第一UPF和所述第二UPF配置为负载均衡模式，在所述固定获取下，所述SMF将所述第一UPF和所述第二UPF配置为主备模式，且所述第一UPF为主用设备，所述第二UPF为备用设备，所述用户终端优先通过所述主用设备建立PDU会话。
10.如权利要求9所述的5G用户终端IP地址确认系统，其特征在于，所述第一UPF和所述第二UPF之间通过GRE隧道连接。
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