CN115484230A - 网络接入方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种网络接入方法、系统、设备及存储介质，所述方法包括步骤：第一网络设备向第二网络设备发送能力信息；所述能力信息包括终端识别码；所述第二网络设备基于所述终端识别码，确定所述第一网络设备的预设网络功能类型；所述第二网络设备基于所述第一网络设备的预设网络功能类型，确定为所述第一网络设备分配的IP地址类型；以及所述第一网络设备基于分配的IP地址类型接入所述第二网络设备的网络；本申请可以针对性分配IP地址，实现IP地址的差异化分配，利于节省IPv4地址资源。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，具体地说，涉及一种网络接入方法、系统、设备及存储介质。
背景技术
国际上的主要底层网络协议为IPv4或者IPv6两种(IPv4：Internet Protocolversion 4，互联网网络协议版本4，IPv6：Internet Protocol version 6，互联网网络协议版本6)。随着物联网、工业互联网、5G的快速发展，网络应用对IP地址的需求呈现出爆炸式的增长。IPv6具有更大的地址空间，而与之相对应的IPv4地址分配已全部耗尽，因此目前IPv4地址资源较少。
目前4G蜂窝通信网上IP地址由PGW(PDN GateWay，PDN网关)网元分配，5G蜂窝通信网上IP地址由SMF(Session Management function,会话管理功能)网元分配。终端设备申请IP地址的方式主要由两种：仅IPv6、IPv4/IPv6双栈。上述负责IP地址分配的网元同时支持IPv6和IPv4地址分配，这些网元主要基于终端设备的IP申请方式，来确定对应响应的IP协议栈类型。
由于申请IPv4/IPv6双栈的终端设备很多，而IPv4地址资源较少，如果直接响应双栈，就会很快把IPv4资源池耗尽，后期系统就不能响应仅IPv4的IP申请。如果不响应双栈，则有可能部分终端设备在仅IPv6地址情况下不能完全工作。所以，如何使得所有终端设备顺利的接入网络，是目前面临的一个问题。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种网络接入方法、系统、设备及存储介质，可以针对性分配IP地址，实现IP地址的差异化分配，利于节省IPv4地址资源。
为实现上述目的，本发明提供了一种网络接入方法，所述方法包括以下步骤：
第一网络设备向第二网络设备发送能力信息；所述能力信息包括终端识别码；
所述第二网络设备基于所述终端识别码，确定所述第一网络设备的预设网络功能类型；
所述第二网络设备基于所述第一网络设备的预设网络功能类型，确定为所述第一网络设备分配的IP地址类型；以及
所述第一网络设备基于分配的IP地址类型接入所述第二网络设备的网络。
可选地，所述第二网络设备基于所述终端识别码，确定所述第一网络设备的预设网络功能类型，包括：
所述第二网络设备基于所述终端识别码，对所述第一网络设备进行分类，确定所述第一网络设备属于第一类设备或第二类设备；其中，第一类设备具备预设网络功能，第二类设备不具备预设网络功能。
可选地，所述第二网络设备基于所述第一网络设备的预设网络功能类型，确定为所述第一网络设备分配的IP地址类型，包括：
当所述第一网络设备属于第一类设备时，所述第二网络设备为所述第一网络设备分配IPv6协议栈地址；
当所述第一网络设备属于第二类设备时，所述第二网络设备为所述第一网络设备分配IPv4和IPv6双栈地址。
可选地，所述第二网络设备基于所述第一网络设备的预设网络功能类型，确定为所述第一网络设备分配的IP地址类型，包括：
所述第二网络设备基于所述第一网络设备的预设网络功能类型和第一预设数据库，确定为所述第一网络设备分配的IP地址类型；所述第一预设数据库中存储有所述第一网络设备历史接入所述第二网络设备时，分配的IP地址类型的变化情况，以及对应的数据访问情况。
可选地，所述第二网络设备基于所述第一网络设备的预设网络功能类型，确定为所述第一网络设备分配的IP地址类型，包括：
当所述第一网络设备具备预设网络功能，且所述第一网络设备对应的终端识别码位于所述第一预设数据库中时，所述第二网络设备为所述第一网络设备分配IPv4和IPv6双栈地址。
可选地，所述第二网络设备基于所述第一网络设备的预设网络功能类型，确定为所述第一网络设备分配的IP地址类型，包括：
当所述第一网络设备当前属于第一类设备，且对应的终端识别码位于第二预设数据库中时，所述第二网络设备为所述第一网络设备分配IPv6协议栈地址；所述第二预设数据库中存储有历史接入第二网络设备时不具备预设网络功能的第一网络设备的终端识别码；
当所述第一网络设备当前属于第二类设备，且对应的终端识别码位于所述第二预设数据库时，所述第二网络设备为所述第一网络设备分配IPv4和IPv6双栈地址。
可选地，在所述第一网络设备向第二网络设备发送能力信息之前，所述方法还包括：
第一网络设备向第二网络设备发送附着请求；
所述第二网络设备响应于所述附着请求，使得所述第一网络设备附着成功。
可选地，所述预设网络功能为XLAT功能。
可选地，所述第二网络设备设有NAT64网元和DNS64网元。
可选地，所述第一网络设备是终端设备，第二网络设备是基站。
本发明还提供了一种网络接入系统，用于实现上述网络接入方法，所述系统包括：
能力信息上报模块，第一网络设备向第二网络设备发送能力信息；所述能力信息包括终端识别码；
预设网络功能类型确定模块，所述第二网络设备基于所述终端识别码，确定所述第一网络设备的预设网络功能类型；
IP地址类型确定模块，所述第二网络设备基于所述第一网络设备的预设网络功能类型，确定为所述第一网络设备分配的IP地址类型；以及
网络接入执行模块，所述第一网络设备基于分配的IP地址类型接入所述第二网络设备的网络。
本发明还提供了一种网络接入设备，包括：
处理器；
存储器，其中存储有所述处理器的可执行程序；
其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行程序来执行上述任意一项网络接入方法的步骤。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储程序，所述程序被处理器执行时实现上述任意一项网络接入方法的步骤。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果：
本发明提供的网络接入方法、系统、设备及存储介质通过检测第一网络设备的预设网络功能类型，分配对应的IP地址类型，可以针对性分配IP地址，实现IP地址的差异化分配，较好地解决了由于IPv4地址严重不足导致的编址难题，利于节省IPv4地址资源。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1为本发明一实施例公开的一种网络接入方法的示意图；
图2为本发明另一实施例公开的一种网络接入方法的示意图；
图3为本发明另一实施例公开的一种网络接入方法的示意图；
图4为本发明另一实施例公开的一种网络接入方法的示意图；
图5为本发明一实施例公开的一种网络接入系统的结构示意图；
图6为本发明另一实施例公开的一种网络接入系统的结构示意图；
图7为本发明另一实施例公开的一种网络接入系统的结构示意图；
图8为本发明另一实施例公开的一种网络接入系统的结构示意图；
图9为本发明另一实施例公开的5G独立组网IPv6单栈网络架构示意图；
图10为本发明一实施例公开的一种网络接入设备的结构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本申请所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用系统，本申请中的各项细节也可以根据不同观点与应用系统，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面以附图为参考，针对本申请的实施例进行详细说明，以便本申请所属技术领域的技术人员能够容易地实施。本申请可以以多种不同形态体现，并不限定于此处说明的实施例。
在本申请的表示中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的表示意指结合该实施例或示例表示的具体特征、结构、材料或者特点包括于本申请的至少一个实施例或示例中。而且，表示的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本申请中表示的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于表示目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本申请的表示中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
为了明确说明本申请，省略与说明无关的器件，对于通篇说明书中相同或类似的构成要素，赋予了相同的参照符号。
在通篇说明书中，当说某器件与另一器件“连接”时，这不仅包括“直接连接”的情形，也包括在其中间把其它元件置于其间而“间接连接”的情形。另外，当说某种器件“包括”某种构成要素时，只要没有特别相反的记载，则并非将其它构成要素排除在外，而是意味着可以还包括其它构成要素。
当说某器件在另一器件“之上”时，这可以是直接在另一器件之上，但也可以在其之间伴随着其它器件。当对照地说某器件“直接”在另一器件“之上”时，其之间不伴随其它器件。
虽然在一些实例中术语第一、第二等在本文中用来表示各种元件，但是这些元件不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件进行区分。例如，第一接口及第二接口等表示。再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。
此处使用的专业术语只用于言及特定实施例，并非意在限定本申请。此处使用的单数形态，只要语句未明确表示出与之相反的意义，那么还包括复数形态。在说明书中使用的“包括”的意义是把特定特性、区域、整数、步骤、作业、要素及/或成份具体化，并非排除其它特性、区域、整数、步骤、作业、要素及/或成份的存在或附加。
虽然未不同地定义，但包括此处使用的技术术语及科学术语，所有术语均具有与本申请所属技术领域的技术人员一般理解的意义相同的意义。普通使用的字典中定义的术语追加解释为具有与相关技术文献和当前提示的内容相符的意义，只要未进行定义，不得过度解释为理想的或非常公式性的意义。
现在将结合参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。
如图1所示，本发明一实施例公开了一种网络接入方法，该方法包括以下步骤：
S110，第一网络设备向第二网络设备发送能力信息。上述能力信息包括终端识别码。本实施例中，上述第一网络设备是终端设备，第二网络设备是基站。终端设备在向基站注册通信网络的时候，会向基站上报能力，上述终端识别码即为终端设备的IMEI(International Mobile Equipment Identity,国际移动设备识别码)信息。
S120，第二网络设备基于上述终端识别码，确定上述第一网络设备的预设网络功能类型。该步骤中，第二网络设备基于上述终端识别码，对上述第一网络设备进行分类，确定上述第一网络设备属于第一类设备或第二类设备，也即确定第一网络设备对应的预设网络功能的类型。其中，第一类设备具备预设网络功能，第二类设备不具备预设网络功能。
具体而言，基站根据终端设备的IMEI信息，可以识别出终端设备的系统版本号。比如若终端设备的系统为安卓系统，基站获取到该终端设备的安卓系统版本号，并且可以获知该安卓系统版本是否具备预设网络功能。
若安卓系统版本具备预设网络功能，那么终端设备对应的关于预设网络功能的类型就是第一类设备。若安卓系统版本不具备预设网络功能，那么终端设备对应的关于预设网络功能的类型就是第二类设备。
本实施例中，上述预设网络功能为XLAT功能或者CLAT功能。464XLAT采用了NAT64转换来实现纯IPv6终端访问现存的IPv4业务。也即，XLAT技术实现众多IPv4(InternetProtocol version 4，互联网协议第4版)的终端接入，能够无感知地将IPv4用户迁移到IPv6(Internet Protocol version 6，互联网协议第6版)网络中。
XLAT有两部分组成：1)CLAT(Customer side Translator)-用户侧翻译，实现终端侧无状态NAT46(Network Address Translator IPv4 to IPv6，IPv4至IPv6的网络地址转换)翻译；2)PLAT(Provider side Translator)-网络侧翻译，实现网络侧有状态NAT64(Network Address Translator IPv6 to IPv4，IPv6至IPv4的网络地址转换)翻译。
目前大部分安卓系统的终端设备均支持XLAT功能或者CLAT功能，但目前在短期内依旧会存在不支持CLAT功能和XLAT功能的终端和配置为IPv4单栈的服务。
本实施例中，上述第二网络设备设有NAT64网元和DNS64网元。由于IPv6和IPv4的IP报文不一样，所以需要通过NAT64网元进行报文转换。当IPv6客户端需要把一个报文发往IPv4服务器时，就需要一个包含IPv4地址的IPv6地址，这由一个特殊的DNS服务提供，即DNS64。也即，本实施例中，在IPv6客户端需要访问IPv4服务器时，通过DNS64网元生成一个包含IPv4地址的IPv6地址，实现在对终端设备分配IPv6协议栈地址，也即仅分配IPv6单栈地址时，实现对IPv4服务器的正常访问。
S130，第二网络设备基于上述第一网络设备的预设网络功能类型，确定为上述第一网络设备分配的IP地址类型。具体而言，本实施例中，当上述第一网络设备属于第一类设备时，能够实现IPv4地址到IPv6地址的转换，第二网络设备为上述第一网络设备分配IPv6协议栈地址，也即仅分配IPv6单栈地址。当上述第一网络设备属于第二类设备时，无法实现IPv4地址到IPv6地址的转换，第二网络设备为上述第一网络设备分配IPv4和IPv6(即IPv4/IPv6)双栈地址。
本实施例中，针对第一类设备，网络侧分配IPv6单栈地址及DNS64，通过在网络侧引入NAT64网元和DNS64网元，并在核心网做IPv6单栈配置，实现用户面单栈话且保持仅支持IPv4业务的正常使用。
S140，第一网络设备基于分配的IP地址类型接入上述第二网络设备的网络。也即，终端设备基于基站分配的IP地址类型，接入基站的通信网络获得通信服务，实现终端设备正常访问数据业务。
本申请对于仅分配IPv6单栈地址的用户面的终端，同时保证IPv4和IPv6数据包在纯IPv6网络中正常转发。为解决IPv4数据包在IPv6网络中的转发，引入国际主流标准464XLAT(RFC6877)的双重翻译技术，终端侧部署CLAT功能，主要将入口IPv4数据包翻译为IPv6数据包。网络侧部署DNS64和PLAT功能(即NAT64)，在出口将IPv6数据包翻译成IPv4数据包，从而实现纯IPv6终端对于IPv6和现存IPv4业务的访问。由于给移动终端只分配IPv6地址，因此很好地解决了由于IPv4地址严重不足导致的编址难题。
如图2所示，在本申请的另一实施例中，公开了另一种网络接入方法。该方法在上述图1对应实施例中步骤S110和S140的基础上，还包括步骤：
S150，第二网络设备基于上述终端识别码，判断第一网络设备是否具备预设网络功能。
若第一网络设备具备预设网络功能，则执行步骤S160：第二网络设备为上述第一网络设备分配IPv6协议栈地址。
若第一网络设备不具备预设网络功能，则执行步骤S170：第二网络设备为上述第一网络设备分配IPv4和IPv6双栈地址。
具体而言，判断终端是否支持XLAT/CLAT功能，若支持，则对其仅分配IPv6单栈地址。若终端不支持XLAT/CLAT功能，则对其分配IPv4/IPv6双栈地址。
如图3所示，在本申请的另一实施例中，公开了另一种网络接入方法。该方法在上述图1对应实施例的基础上，在包含上述步骤S110、S120和S140的基础上，S130替换为步骤S131：
当上述第一网络设备当前属于第一类设备，且对应的终端识别码位于第二预设数据库中时，第二网络设备为上述第一网络设备分配IPv6协议栈地址。当上述第一网络设备当前属于第二类设备，且对应的终端识别码位于上述第二预设数据库中时，第二网络设备为上述第一网络设备分配IPv4和IPv6双栈地址。
上述第二预设数据库中存储有历史接入第二网络设备时不具备预设网络功能的第一网络设备对应的终端识别码。
具体而言，也即本实施例中，上述第二预设数据库相当于一个白名单库。该白名单库动态记录终端支持CLAT/XLAT的能力情况，存储的是不支持CLAT/XLAT功能的终端对应的IMEI码信息。当终端当前支持CLAT/XLAT功能，但是该终端在以前历史接入通信网络时，其不支持CLAT/XLAT功能，那么就为该终端仅分配IPv6单栈地址。因为该种情况说明终端进行了系统软件升级，之前不支持CLAT/XLAT功能，但现在支持CLAT/XLAT功能，就不能单纯地依据白名单库的记录，为该终端分配IPv4和IPv6双栈地址。这样利于节省IPv4地址资源，很好地解决了由于IPv4地址严重不足导致的编址难题。
相应地，若终端当前不支持CLAT/XLAT功能，并且该终端在以前历史接入通信网络时，其也不支持CLAT/XLAT功能，那么就为该终端分配IPv4/IPv6双栈地址。这种情况说明终端没有进行系统软件升级，所以基于当前预设功能支持情况和以前的功能支持情况，可以实现两级判断，确保有效分配IP地址，利于针对性分配IP地址，实现IP地址的差异化分配。
在本申请的另一实施例中，公开了另一种网络接入方法。该方法在上述图1对应实施例的基础上，步骤S130包括：
上述第二网络设备基于上述第一网络设备的预设网络功能类型和第一预设数据库，确定为上述第一网络设备分配的IP地址类型。
具体而言，该步骤中，当上述第一网络设备具备预设网络功能，且第一网络设备对应的终端识别码位于上述第一预设数据库中时，上述第二网络设备为上述第一网络设备分配IPv4和IPv6双栈地址。
上述第一预设数据库中存储有终端设备历史接入基站时分配的IP地址类型的变化情况，以及对应的数据访问情况。具体而言，第一预设数据库中存储了历史接入第二网络设备的过程中，分配的IP地址类型由IPv6协议栈地址变化为IPv4和IPv6双栈地址，且变化后数据访问一直失败的第一网络设备对应的识别码信息。也即，第一预设数据库存储了历史接入基站过程中，IP地址类型由分配IPv4/IPv6双栈地址变为仅分配IPv6单栈地址，且变化后数据一直访问失败对应的终端设备IMEI码。
该实施例适用于以下场景：终端设备虽然进行了系统软件升级，实现支持CLAT/XLAT功能，此时被基站分配的IP地址类型由IPv4/IPv6双栈地址变为仅分配IPv6单栈地址；但由于终端设备过于老旧，导致该纯IPv6终端无法访问现存IPv4业务。此时，就对这些终端设备统一分配IPv4和IPv6双栈地址，确保所有终端与设备能正常访问业务，保障数据连续性，从而增强用户体验。
本实施例中，当上述第一网络设备具备预设网络功能，且第一网络设备对应的终端识别码不位于上述第一预设数据库中，第二网络设备为上述第一网络设备分配IPv6协议栈地址。也即，该终端进行系统软件升级后，由不支持CLAT/XLAT功能变化为支持CLAT/XLAT功能，且能够正常访问现存IPv4业务，那么为其分配IPv6协议栈地址。
如图4所示，在本申请的另一实施例中，公开了另一种网络接入方法。该方法在上述图1对应实施例的基础上，在步骤S110之前，还包括步骤：
S101，第一网络设备向第二网络设备发送附着请求。
S102，第二网络设备响应于上述附着请求，使得第一网络设备附着成功，接入第二网络设备的通信网络。
也即，终端设备成功附着上基站的蜂窝网络，获得通信服务。
需要说明的是，本申请中公开的上述所有实施例可以进行自由组合，组合后得到的技术方案也在本申请的保护范围之内。
如图5所示，本发明一实施例还公开了一种网络接入系统5，该系统包括：
能力信息上报模块51，第一网络设备向第二网络设备发送能力信息；所述能力信息包括终端识别码。
预设网络功能类型确定模块52，所述第二网络设备基于所述终端识别码，确定所述第一网络设备的预设网络功能类型。
IP地址类型确定模块53，所述第二网络设备基于所述第一网络设备的预设网络功能类型，确定为所述第一网络设备分配的IP地址类型。以及
网络接入执行模块54，所述第一网络设备基于分配的IP地址类型接入所述第二网络设备的网络。
本实施例中，上述第一网络设备是终端设备，第二网络设备是基站。终端设备在向基站注册通信网络的时候，会向基站上报能力，上述终端识别码即为终端设备的IMEI(International Mobile Equipment Identity,国际移动设备识别码)信息。
预设网络功能类型确定模块52基于上述终端识别码，对上述第一网络设备进行分类，确定上述第一网络设备属于第一类设备或第二类设备，也即确定第一网络设备对应的预设网络功能的类型。其中，第一类设备具备预设网络功能，第二类设备不具备预设网络功能。
具体而言，基站根据终端设备的IMEI信息，可以识别出终端设备的系统版本号。比如若终端设备的系统为安卓系统，基站获取到该终端设备的安卓系统版本号，并且可以获知该安卓系统版本是否具备预设网络功能。
若安卓系统版本具备预设网络功能，那么终端设备对应的关于预设网络功能的类型就是第一类设备。若安卓系统版本不具备预设网络功能，那么终端设备对应的关于预设网络功能的类型就是第二类设备。
本实施例中，上述预设网络功能为XLAT功能或者CLAT功能。464XLAT采用了NAT64转换来实现纯IPv6终端访问现存的IPv4业务。也即，XLAT技术实现众多IPv4(InternetProtocol version 4，互联网协议第4版)的终端接入，能够无感知地将IPv4用户迁移到IPv6(Internet Protocol version 6，互联网协议第6版)网络中。
XLAT有两部分组成：1)CLAT(Customer side Translator)-用户侧翻译，实现终端侧无状态NAT46(Network Address Translator IPv4 to IPv6，IPv4至IPv6的网络地址转换)翻译；2)PLAT(Provider side Translator)-网络侧翻译，实现网络侧有状态NAT64(Network Address Translator IPv6 to IPv4，IPv6至IPv4的网络地址转换)翻译。
目前大部分安卓系统的终端设备均支持XLAT功能或者CLAT功能，但目前在短期内依旧会存在不支持CLAT功能和XLAT功能的终端和配置为IPv4单栈的服务。
本实施例中，上述第二网络设备设有NAT64网元和DNS64网元。由于IPv6和IPv4的IP报文不一样，所以需要通过NAT64网元进行报文转换。当IPv6客户端需要把一个报文发往IPv4服务器时，就需要一个包含IPv4地址的IPv6地址，这由一个特殊的DNS服务提供，即DNS64。也即，本实施例中，在IPv6客户端需要访问IPv4服务器时，通过DNS64网元生成一个包含IPv4地址的IPv6地址，实现在对终端设备分配IPv6协议栈地址，也即仅分配IPv6单栈地址时，实现对IPv4服务器的正常访问。
当上述第一网络设备属于第一类设备时，能够实现IPv4地址到IPv6地址的转换，第二网络设备为上述第一网络设备分配IPv6协议栈地址，也即仅分配IPv6单栈地址。当上述第一网络设备属于第二类设备时，无法实现IPv4地址到IPv6地址的转换，第二网络设备为上述第一网络设备分配IPv4和IPv6(即IPv4/IPv6)双栈地址。
本实施例中，针对第一类设备，网络侧分配IPv6单栈地址及DNS64，通过在网络侧引入NAT64网元和DNS64网元，并在核心网做IPv6单栈配置，实现用户面单栈话且保持仅支持IPv4业务的正常使用。
本申请针对识别出来的终端能力情况进行IP地址类型分配。对于仅分配IPv6单栈地址的用户面的终端，同时保证IPv4和IPv6数据包在纯IPv6网络中正常转发。为解决IPv4数据包在IPv6网络中的转发，引入国际主流标准464XLAT(RFC6877)的双重翻译技术，终端侧部署CLAT功能，主要将入口IPv4数据包翻译为IPv6数据包。网络侧部署DNS64和PLAT功能(即NAT64)，在出口将IPv6数据包翻译成IPv4数据包，从而实现纯IPv6终端对于IPv6和现存IPv4业务的访问。由于给移动终端只分配IPv6地址，因此很好地解决了由于IPv4地址严重不足导致的编址难题。
可以理解的是，本发明的网络接入系统还包括其他支持网络接入系统运行的现有功能模块。图5显示的网络接入系统仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
本实施例中的网络接入系统用于实现上述的网络接入的方法，因此对于网络接入系统的具体实施步骤可以参照上述对网络接入的方法的描述，此处不再赘述。
如图6所示，本发明一实施例还公开了一种网络接入系统6，该系统在包括上述图5对应实施例中的能力信息上报模块51和网络接入执行模块54的基础上，还包括第一判断模块55、第一分配模块56和第二分配模块57。
第一判断模块55，第二网络设备基于上述终端识别码，判断第一网络设备是否具备预设网络功能。若第一网络设备具备预设网络功能，则执行第一分配模块56；否则执行第二分配模块57。
第一分配模块56，第二网络设备为上述第一网络设备分配IPv6协议栈地址。
第二分配模块57，第二网络设备为上述第一网络设备分配IPv4和IPv6双栈地址。
如图7所示，本发明一实施例还公开了一种网络接入系统7，该系统在包括上述图5对应实施例中的能力信息上报模块51、预设网络功能类型确定模块52和网络接入执行模块54的基础上，将IP地址类型确定模块53替换为第三分配模块58.
第三分配模块58，当上述第一网络设备当前属于第一类设备，且对应的终端识别码位于第二预设数据库中时，第二网络设备为上述第一网络设备分配IPv6协议栈地址。当上述第一网络设备当前属于第二类设备，且对应的终端识别码位于上述第二预设数据库中时，第二网络设备为上述第一网络设备分配IPv4和IPv6双栈地址。
上述第二预设数据库中存储有历史接入第二网络设备时不具备预设网络功能的第一网络设备对应的终端识别码。
具体而言，也即本实施例中，上述第二预设数据库相当于一个白名单库。该白名单库动态记录终端支持CLAT/XLAT的能力情况，存储的是不支持CLAT/XLAT功能的终端对应的IMEI码信息。当终端当前支持CLAT/XLAT功能，但是该终端在以前历史接入通信网络时，其不支持CLAT/XLAT功能，那么就为该终端仅分配IPv6单栈地址。因为该种情况说明终端进行了系统软件升级，之前不支持CLAT/XLAT功能，但现在支持CLAT/XLAT功能，就不能单纯地依据白名单库的记录，为该终端分配IPv4和IPv6双栈地址。这样利于节省IPv4地址资源，很好地解决了由于IPv4地址严重不足导致的编址难题。
相应地，若终端当前不支持CLAT/XLAT功能，并且该终端在以前历史接入通信网络时，其也不支持CLAT/XLAT功能，那么就为该终端分配IPv4/IPv6双栈地址。这种情况说明终端没有进行系统软件升级，所以基于当前预设功能支持情况和以前的功能支持情况，可以实现两级判断，确保有效分配IP地址，利于针对性分配IP地址，实现IP地址的差异化分配。
本发明一实施例还公开了一种网络接入系统，该系统在上述图5对应实施例的基础上，IP地址类型确定模块53还用于：第二网络设备基于上述第一网络设备的预设网络功能类型和第一预设数据库，确定为上述第一网络设备分配的IP地址类型。
具体而言，该步骤中，当上述第一网络设备具备预设网络功能，且第一网络设备对应的终端识别码位于上述第一预设数据库中时，上述第二网络设备为上述第一网络设备分配IPv4和IPv6双栈地址。
上述第一预设数据库中存储有终端设备历史接入基站时分配的IP地址类型的变化情况，以及对应的数据访问情况。具体而言，第一预设数据库中存储了历史接入第二网络设备的过程中，分配的IP地址类型由IPv6协议栈地址变化为IPv4和IPv6双栈地址，且变化后数据访问一直失败的第一网络设备对应的识别码信息。也即，第一预设数据库存储了历史接入基站过程中，IP地址类型由分配IPv4/IPv6双栈地址变为仅分配IPv6单栈地址，且变化后数据一直访问失败对应的终端设备IMEI码。
该实施例适用于以下场景：终端设备虽然进行了系统软件升级，实现支持CLAT/XLAT功能，此时被基站分配的IP地址类型由IPv4/IPv6双栈地址变为仅分配IPv6单栈地址；但由于终端设备过于老旧，导致该纯IPv6终端无法访问现存IPv4业务。此时，就对这些终端设备统一分配IPv4和IPv6双栈地址，确保所有终端与设备能正常访问业务，保障数据连续性，从而增强用户体验。
本实施例中，当上述第一网络设备具备预设网络功能，且第一网络设备对应的终端识别码不位于上述第一预设数据库中，第二网络设备为上述第一网络设备分配IPv6协议栈地址。也即，该终端进行系统软件升级后，由不支持CLAT/XLAT功能变化为支持CLAT/XLAT功能，且能够正常访问现存IPv4业务，那么为其分配IPv6协议栈地址。
如图8所示，本发明一实施例还公开了一种网络接入系统8，该系统在上述图5对应实施例的基础上，还包括：
附着请求发送模块50，第一网络设备向第二网络设备发送附着请求。
附着成功模块59，第二网络设备响应于上述附着请求，使得第一网络设备附着成功。
也即，终端设备成功附着上基站的蜂窝网络，获得通信服务。
如图9所示，本发明一实施例还公开了一种5G独立组网IPv6单栈网络架构示意图。第一终端设备71不支持CLAT/XLAT功能，需要分配IPv4/IPv6双栈地址，与5G核心网中的UPF网元对接。第二终端设备72支持CLAT/XLAT功能，可以仅分配IPv6单栈地址。第一终端设备71和第二终端设备72分别经对应的基站接入无线接入网73，然后接入5G核心网74。无线接入网73可以采用IPRAN(IP Radio Access Network,无线接入网IP化)设备，其中包含接入层设备A、汇聚层设备B和核心层设备ER。
5G核心网74包含MME(Mobility Management Entity,移动性管理)网元、HSS(HomeSubscriber Server,归属签约用户服务器)网元、AMF(Access and Mobility ManagementFunction,接入和移动性管理功能)网元、UDM(The Unified Data Management,统一数据管理功能)/HSS/AUSF网元、SMF(Session Management function,会话管理功能)/GW-C网元、PCF(Policy Control function,策略控制功能)/PCRF网元和UPF(User Plane Function,用户面功能)/GW-U网元。各个网元的连接关系如图9所示，本实施例不再赘述。第一终端设备71通过核心层设备ER接入MME网元，第二终端设备72通过核心层设备ER接入UPF/GW-U网元。
XLAT采用了NAT64转换，来使得第二终端设备72实现纯IPv6终端访问现存的IPv4业务。DNS支持464XLAT必需的DNS64功能和Pref64前缀发现协议。在IPv6客户端需要访问IPv4服务器时，通过DNS64网元生成一个包含IPv4地址的IPv6地址，实现第二终端设备72对IPv4服务器的正常访问。也即，第二终端设备72能够访问IPv6骨干网的业务和IPv4骨干网的业务。第一终端设备71仅能访问IPv6骨干网的业务。
本发明一实施例还公开了一种网络接入设备，包括处理器和存储器，其中存储器存储有所述处理器的可执行程序；处理器配置为经由执行可执行程序来执行上述网络接入方法中的步骤。图10是本发明公开的网络接入设备的结构示意图。下面参照图10来描述根据本发明的这种实施方式的电子设备600。图10显示的电子设备600仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图10所示，电子设备600以通用计算设备的形式表现。电子设备600的组件可以包括但不限于：至少一个处理单元610、至少一个存储单元620、连接不同平台组件(包括存储单元620和处理单元610)的总线630、显示单元640等。
其中，存储单元存储有程序代码，程序代码可以被处理单元610执行，使得处理单元610执行本说明书上述网络接入方法部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。例如，处理单元610可以执行如图1中所示的步骤。
存储单元620可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)6201和/或高速缓存存储单元6202，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)6203。
存储单元620还可以包括具有一组(至少一个)程序模块6205的程序/实用工具6204，这样的程序模块6205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
总线630可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
电子设备600也可以与一个或多个外部设备700(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备600交互的设备通信，和/或与使得该电子设备600能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口650进行。并且，电子设备600还可以通过网络适配器660与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。网络适配器660可以通过总线630与电子设备600的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备600使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储平台等。
本发明还公开了一种计算机可读存储介质，用于存储程序，所述程序被执行时实现上述网络接入方法中的步骤。在一些可能的实施方式中，本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在终端设备上运行时，程序代码用于使终端设备执行本说明书上述网络接入方法中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。
如上所示，该实施例的计算机可读存储介质的程序在执行时，通过检测第一网络设备的预设网络功能类型，分配对应的IP地址类型，可以针对性分配IP地址，实现IP地址的差异化分配，较好地解决了由于IPv4地址严重不足导致的编址难题，利于节省IPv4地址资源。
本发明一实施例公开了一种计算机可读存储介质。该存储介质是实现上述方法的程序产品，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读存储介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
本发明实施例提供的网络接入方法、系统、设备及存储介质通过检测第一网络设备的预设网络功能类型，分配对应的IP地址类型，可以针对性分配IP地址，实现IP地址的差异化分配，较好地解决了由于IPv4地址严重不足导致的编址难题，利于节省IPv4地址资源。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (13)
1.一种网络接入方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一网络设备向第二网络设备发送能力信息；所述能力信息包括终端识别码；
所述第二网络设备基于所述终端识别码，确定所述第一网络设备的预设网络功能类型；
所述第二网络设备基于所述第一网络设备的预设网络功能类型，确定为所述第一网络设备分配的IP地址类型；以及
所述第一网络设备基于分配的IP地址类型接入所述第二网络设备的网络。
2.如权利要求1所述的网络接入方法，其特征在于，所述第二网络设备基于所述终端识别码，确定所述第一网络设备的预设网络功能类型，包括：
所述第二网络设备基于所述终端识别码，对所述第一网络设备进行分类，确定所述第一网络设备属于第一类设备或第二类设备；其中，第一类设备具备预设网络功能，第二类设备不具备预设网络功能。
3.如权利要求2所述的网络接入方法，其特征在于，所述第二网络设备基于所述第一网络设备的预设网络功能类型，确定为所述第一网络设备分配的IP地址类型，包括：
当所述第一网络设备属于第一类设备时，所述第二网络设备为所述第一网络设备分配IPv6协议栈地址；
当所述第一网络设备属于第二类设备时，所述第二网络设备为所述第一网络设备分配IPv4和IPv6双栈地址。
4.如权利要求1所述的网络接入方法，其特征在于，所述第二网络设备基于所述第一网络设备的预设网络功能类型，确定为所述第一网络设备分配的IP地址类型，包括：
所述第二网络设备基于所述第一网络设备的预设网络功能类型和第一预设数据库，确定为所述第一网络设备分配的IP地址类型；所述第一预设数据库中存储有所述第一网络设备历史接入所述第二网络设备时，分配的IP地址类型的变化情况，以及对应的数据访问情况。
5.如权利要求4所述的网络接入方法，其特征在于，所述第二网络设备基于所述第一网络设备的预设网络功能类型，确定为所述第一网络设备分配的IP地址类型，包括：
当所述第一网络设备具备预设网络功能，且所述第一网络设备对应的终端识别码位于所述第一预设数据库中时，所述第二网络设备为所述第一网络设备分配IPv4和IPv6双栈地址。
6.如权利要求3所述的网络接入方法，其特征在于，所述第二网络设备基于所述第一网络设备的预设网络功能类型，确定为所述第一网络设备分配的IP地址类型，包括：
当所述第一网络设备当前属于第一类设备，且对应的终端识别码位于第二预设数据库中时，所述第二网络设备为所述第一网络设备分配IPv6协议栈地址；所述第二预设数据库中存储有历史接入第二网络设备时不具备预设网络功能的第一网络设备的终端识别码；
当所述第一网络设备当前属于第二类设备，且对应的终端识别码位于所述第二预设数据库时，所述第二网络设备为所述第一网络设备分配IPv4和IPv6双栈地址。
7.如权利要求1所述的网络接入方法，其特征在于，在所述第一网络设备向第二网络设备发送能力信息之前，所述方法还包括：
第一网络设备向第二网络设备发送附着请求；
所述第二网络设备响应于所述附着请求，使得所述第一网络设备附着成功。
8.如权利要求1所述的网络接入方法，其特征在于，所述预设网络功能为XLAT功能。
9.如权利要求1所述的网络接入方法，其特征在于，所述第二网络设备设有NAT64网元和DNS64网元。
10.如权利要求1所述的网络接入方法，其特征在于，所述第一网络设备是终端设备，第二网络设备是基站。
11.一种网络接入系统，用于实现如权利要求1所述的网络接入方法，其特征在于，所述系统包括：
能力信息上报模块，第一网络设备向第二网络设备发送能力信息；所述能力信息包括终端识别码；
预设网络功能类型确定模块，所述第二网络设备基于所述终端识别码，确定所述第一网络设备的预设网络功能类型；
IP地址类型确定模块，所述第二网络设备基于所述第一网络设备的预设网络功能类型，确定为所述第一网络设备分配的IP地址类型；以及
网络接入执行模块，所述第一网络设备基于分配的IP地址类型接入所述第二网络设备的网络。
12.一种网络接入设备，其特征在于，包括：
处理器；
存储器，其中存储有所述处理器的可执行程序；
其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行程序来执行权利要求1至10中任意一项所述网络接入方法的步骤。
13.一种计算机可读存储介质，用于存储程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现权利要求1至10中任意一项所述网络接入方法的步骤。
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