CN115988483A - 一种基于动态地址池的终端后路由方法 - Google Patents
一种基于动态地址池的终端后路由方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115988483A CN115988483A CN202211718162.XA CN202211718162A CN115988483A CN 115988483 A CN115988483 A CN 115988483A CN 202211718162 A CN202211718162 A CN 202211718162A CN 115988483 A CN115988483 A CN 115988483A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- terminal
- smf
- post
- address
- routing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于动态地址池的终端后路由方法。包括以下步骤：步骤1，后路由终端通过Radio Access Network向AMF发送PDU Session Establishment Request消息：步骤2，AMF收到终端的PDU建立请求消息后，通过服务化接口即Service Based Interface发送SBINsmf_PDUSession_CreateSMContext Request消息给SMF：步骤3，检查终端的签约信息是否符合建立PDU的要求，步骤4，当SMF检查结果是允许建立PDU,则SMF为终端建立PDU会话的流程，步骤5，AMF发送PDU Session Establishment Accept消息给终端，本发明运维方便，降低了运行维护成本，能够用于解决大量终端后路由的配置问题，从使用动态地址池的核心网获取终端后路由下个设备的地址段实现了自动化，避免了繁琐的人工配置，提升了配置准确率和效率。
Description
技术领域
本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种基于动态地址池的终端后路由方法。
背景技术
目前，终端后路由即5GC移动核心网配置的到终端下挂设备的路由，能够实现PDN内的应用服务器访问终端下挂网络设备。其中5GC核心网采用SBA架构，即网络功能服务+基于服务的接口。网络功能由多个模块化的“网络功能服务NF”组成，并通过“基于服务的接口”来展现其功能。并提出了CUPS(Control and User Plane Separation)架构思想，即控制面预用户面分离。目的是让网络用户面摆脱中心化，使其即能够灵活部署。PDN(PacketData Network)即分组数据网络，指为公众提供数据通信服务的通信网。
在传统的5GC移动核心网组网中，终端下挂网络设备的地址需要手工配置，这种方法比较繁琐，并且容易出现配置的地址段重叠。一旦配置地址重叠，则会造成不同的终端下挂地址冲突，从而造成下挂网络设备地址不通。并且手工配置的方式很不灵活，一旦涉及需要按区域调整终端下挂网络设备地址时，波及到的所有终端设备都需要重新配置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够克服上述技术问题的基于动态地址池的终端后路由方法，本发明包括以下步骤：
步骤1，后路由终端通过Radio Access Network向AMF发送PDU SessionEstablishment Request消息：
步骤1.1，消息中携带终端用户位置信息(User Location Information)及扩展协议配置选项(Extended protocol configuration options)参数；
步骤1.2，扩展协议配置选项的保留字段006H定义为Frame-routing IPv4addresssubnet，用于请求后路由终端下挂设备的地址段；
步骤2，AMF收到终端的PDU建立请求消息后，通过服务化接口即Service BasedInterface发送SBINsmf_PDUSession_CreateSMContext Request消息给SMF：
步骤2.1，AMF在消息中携带涉及终端建立PDU会话需要的必要信息包括终端的ID信息(SUPI)、终端PDU信息(PDU Session ID)、终端的网络切片信息(NSSAI)、终端用户位置信息(User Location Information)、扩展协议配置选项(Extended protocolconfiguration options)；
步骤2.2，扩展协议配置选项的保留字段006H的值填充为1，用于向SMF请求后路由终端下挂设备的地址段；
步骤3，SMF收到PDU建立请求消息后根据终端的ID信息(SUPI)查询终端的签约信息即检查终端的签约信息是否符合建立PDU的要求；
步骤3.1，当SMF检查完成后，向AMF发送Nsmf_PDUSession_CreateSMContextResponse响应请求消息；
步骤3.2，在消息中携带SMF的检查结果包括允许建立PDU还是拒绝建立PDU信息；
步骤4，在步骤3中，当SMF检查结果允许建立PDU,则SMF为终端建立PDU会话的流程，为终端分配隧道资源,隧道资源包括核心网侧的隧道标志(TEID)、核心网侧的隧道地址以及为终端分配的Ip地址：
步骤4.1，SMF通过解码扩展协议配置选项(Extended protocol configurationoptions)参数，校验其保留字段006H的值，当取值为1，则SMF还需要为下挂终端分配下挂终端地址段；
步骤4.2，SMF根据自身配置的终端后路由的地址池信息，结合终端的用户位置信息(User Location Information)在地址池中为后路由终端分配对应的下挂设备地址段,计算方法是以用户位置信息(User Location Information)中的CellId为索引，找到索引对应的下挂设备地址段Hash表，之后在Hash表遍历寻找一个未使用的地址段，找到后将这个地址段分配给终端，并打上相应的标志以保证下挂设备地址段不会分配给其它后路由终端；
步骤4.3，SMF为终端创建PDU会话完成后，SMF发送Namf_Communication_N1N2MessageTransfer消息给AMF，消息中携带SMF为终端分配的隧道资源信息,同时SMF将属于后路由终端的下挂地址段(Frame-routing IPv4address subnet)通过扩展协议配置选项(Extended protocol configuration options)参数006H字段携带给AMF；
步骤5，AMF收到SMF发送的Namf_Communication_N1N2MessageTransfer消息后，AMF发送PDU Session Establishment Accept消息给终端，消息中携带SMF为终端分配的隧道资源信息,同时消息中携带扩展协议配置选项(Extended protocol configurationoptions)参数，参数中包括后路由终端下挂设备的地址段,后路由终端根据得到的下挂设备地址段自动分配给接入的下挂设备。
本发明所述方法具有如下的有益效果：
1、本发明所述方法保证了每个后路由终端都能基于自己的位置信息得到一组独立的地址段，相较于传统技术中每个CPE自己手工配置地址段且很容易出现地址段配置的重复并导致部分终端由于地址冲突无法互通，本发明所述方法自动获取的方式能够避免配置的复杂性和易错性；
2、本发明所述方法运维方便，降低了运行维护成本，能够用于解决大量终端后路由的配置问题。
3、本发明所述方法从使用动态地址池的核心网获取终端后路由下一个设备的地址段实现了自动化，避免了繁琐的人工配置，提升了配置准确率和效率。
附图说明
图1是本发明所述方法的方框流程示意图；
图2是本发明所述方法的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式进行详细描述。
本发明包括以下步骤：
步骤1，后路由终端通过Radio Access Network向AMF发送PDU SessionEstablishment Request消息：
步骤1.1，消息中携带终端用户位置信息(User Location Information)及扩展协议配置选项(Extended protocol configuration options)参数；
步骤1.2，扩展协议配置选项的保留字段006H定义为Frame-routing IPv4addresssubnet，用于请求后路由终端下挂设备的地址段；
步骤2，AMF收到终端的PDU建立请求消息后，通过服务化接口即Service BasedInterface发送SBINsmf_PDUSession_CreateSMContext Request消息给SMF：
步骤2.1，AMF在消息中携带涉及终端建立PDU会话需要的必要信息包括终端的ID信息(SUPI)、终端PDU信息(PDU Session ID)、终端的网络切片信息(NSSAI)、终端用户位置信息(User Location Information)、扩展协议配置选项(Extended protocolconfiguration options)；
步骤2.2，扩展协议配置选项的保留字段006H的值填充为1，用于向SMF请求后路由终端下挂设备的地址段；
步骤3，SMF收到PDU建立请求消息后根据终端的ID信息(SUPI)查询终端的签约信息即检查终端的签约信息是否符合建立PDU的要求；
步骤3.1，当SMF检查完成后，向AMF发送Nsmf_PDUSession_CreateSMContextResponse响应请求消息；
步骤3.2，在消息中携带SMF的检查结果包括允许建立PDU还是拒绝建立PDU信息；
步骤4，在步骤3中，当SMF检查结果允许建立PDU,则SMF为终端建立PDU会话的流程，为终端分配隧道资源,隧道资源包括核心网侧的隧道标志(TEID)、核心网侧的隧道地址以及为终端分配的Ip地址：
步骤4.1，SMF通过解码扩展协议配置选项(Extended protocol configurationoptions)参数，校验其保留字段006H的值，当取值为1，则SMF还需要为下挂终端分配下挂终端地址段；
步骤4.2，SMF根据自身配置的终端后路由的地址池信息，结合终端的用户位置信息(User Location Information)在地址池中为后路由终端分配对应的下挂设备地址段,计算方法是以用户位置信息(User Location Information)中的CellId为索引，找到索引对应的下挂设备地址段Hash表，之后在Hash表遍历寻找一个未使用的地址段，找到后将这个地址段分配给终端，并打上相应的标志以保证下挂设备地址段不会分配给其它后路由终端；
步骤4.3，SMF为终端创建PDU会话完成后，SMF发送Namf_Communication_N1N2MessageTransfer消息给AMF，消息中携带SMF为终端分配的隧道资源信息,同时SMF将属于后路由终端的下挂地址段(Frame-routing IPv4address subnet)通过扩展协议配置选项(Extended protocol configuration options)参数006H字段携带给AMF；
步骤5，AMF收到SMF发送的Namf_Communication_N1N2MessageTransfer消息后，AMF发送PDU Session Establishment Accept消息给终端，消息中携带SMF为终端分配的隧道资源信息,同时消息中携带扩展协议配置选项(Extended protocol configurationoptions)参数，参数中包括后路由终端下挂设备的地址段,后路由终端根据得到的下挂设备地址段自动分配给接入的下挂设备。
如图1、2所示，终端是指无线接入核心网的终端，终端成功接入核心网完成注册后，根据业务需要发起PFCP会话建立请求(PDU Session Establishment Request)；
基站是在终端和核心网间转发请求和响应消息，实现空口的消息交互；
核心网包括AMF网元，负责对接入终端的控制，包括接入认证，安全加密，注册区管理，及SMF选择。AMF选择到SMF后，会通过服务化接口接口将终端的请求信息通过Nsmf_PDUSession_CreateSMContext Request消息发给SMF；
SMF网元是终端接入和注册后，SMF据用户签约信息为用户建立PFCP会话上下文和转发规则，并将PFCP会话上下文和转发规则信息发送给UPF，请求UPF为终端建立用户面传输隧道；后路由终端通过(R)AN向AMF发送PDN连接请求消息；AMF将PDN连接请求消息转发给SMF；SMF根据终端的Location Information信息在地址池中为后路由终端分配对应的下挂设备地址段；SMF将属于后路由终端的下挂地址段在响应消息带给AMF；AMF将响应消息及属于后路由终端的下挂地址段带给后路由终端；后路由终端基于下挂设备地址段为下挂设备分配地址。
例如，在某矿用通信5GC网络，为了保障矿工生产过程中的通信的稳定性，需要实现多个区域之间的个人终端互通。在2个区域内，各个区域内的CPE通过5G信号向核心网发起注册，并从核心网获取到下挂终端的地址段，之后再通过WIFI6为其下挂的个人终端分配IP地址，不同区域间的个人终端通过本发明的方法都能获取到独立的Ip地址，能够有效保障在用户频繁上下行时不会出现地址冲突，以更好保障矿井通信业务的稳定性。
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公开的范围内，能够轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明权利要求的保护范围内。
Claims (5)
1.一种基于动态地址池的终端后路由方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，后路由终端通过Radio Access Network向AMF发送PDU SessionEstablishment Request消息；
步骤2，AMF收到终端的PDU建立请求消息后，通过服务化接口即Service BasedInterface发送SBINsmf_PDUSession_CreateSMContext Request消息给SMF；
步骤3，SMF收到PDU建立请求消息后根据终端的ID信息查询终端的签约信息即检查终端的签约信息是否符合建立PDU的要求；
步骤4，在步骤3中，当SMF检查结果允许建立PDU,则SMF为终端建立PDU会话的流程，为终端分配隧道资源,隧道资源包括核心网侧的隧道标志、核心网侧的隧道地址及为终端分配的Ip地址；
步骤5，AMF收到SMF发送的Namf_Communication_N1N2MessageTransfer消息后，AMF发送PDU Session Establishment Accept消息给终端，消息中携带SMF为终端分配的隧道资源信息,同时消息中携带扩展协议配置选项参数，参数中包括后路由终端下挂设备的地址段,后路由终端根据得到的下挂设备地址段自动分配给接入的下挂设备。
2.根据权利要求1所述的一种基于动态地址池的终端后路由方法，其特征在于，所述步骤1包括以下步骤：
步骤1.1，消息中携带终端用户位置信息及扩展协议配置选项参数；
步骤1.2，扩展协议配置选项的保留字段006H定义为Frame-routing IPv4 addresssubnet，用于请求后路由终端下挂设备的地址段。
3.根据权利要求1所述的一种基于动态地址池的终端后路由方法，其特征在于，所述步骤2包括以下步骤：
步骤2.1，AMF在消息中携带涉及终端建立PDU会话需要的必要信息包括终端的ID信息、终端PDU信息、终端的网络切片信息、终端用户位置信息、扩展协议配置选项；
步骤2.2，扩展协议配置选项的保留字段006H的值填充为1，用于向SMF请求后路由终端下挂设备的地址段。
4.根据权利要求1所述的一种基于动态地址池的终端后路由方法，其特征在于，所述步骤3包括以下步骤：
步骤3.1，当SMF检查完成后，向AMF发送Nsmf_PDUSession_CreateSMContext Response响应请求消息；
步骤3.2，在消息中携带SMF的检查结果包括允许建立PDU还是拒绝建立PDU信息。
5.根据权利要求1所述的一种基于动态地址池的终端后路由方法，其特征在于，所述步骤4包括以下步骤：
步骤4.1，SMF通过解码扩展协议配置选项参数，校验其保留字段006H的值，当取值为1，则SMF还需要为下挂终端分配下挂终端地址段,
步骤4.2，SMF根据自身配置的终端后路由的地址池信息，结合终端的用户位置信息在地址池中为后路由终端分配对应的下挂设备地址段,计算方法是以用户位置信息中的CellId为索引，找到索引对应的下挂设备地址段Hash表，之后在Hash表遍历寻找一个未使用的地址段，找到后将这个地址段分配给终端，并打上相应的标志以保证下挂设备地址段不会分配给其它后路由终端；
步骤4.3，SMF为终端创建PDU会话完成后，SMF发送Namf_Communication_N1N2MessageTransfer消息给AMF，消息中携带SMF为终端分配的隧道资源信息,同时SMF将属于后路由终端的下挂地址段通过扩展协议配置选项参数006H字段携带给AMF。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211718162.XA CN115988483A (zh) | 2022-12-29 | 2022-12-29 | 一种基于动态地址池的终端后路由方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211718162.XA CN115988483A (zh) | 2022-12-29 | 2022-12-29 | 一种基于动态地址池的终端后路由方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115988483A true CN115988483A (zh) | 2023-04-18 |
Family
ID=85964491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211718162.XA Pending CN115988483A (zh) | 2022-12-29 | 2022-12-29 | 一种基于动态地址池的终端后路由方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115988483A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116939586A (zh) * | 2023-07-10 | 2023-10-24 | 武汉船舶通信研究所(中国船舶集团有限公司第七二二研究所) | 一种5g专网多模态终端接入管控系统及方法 |
-
2022
- 2022-12-29 CN CN202211718162.XA patent/CN115988483A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116939586A (zh) * | 2023-07-10 | 2023-10-24 | 武汉船舶通信研究所(中国船舶集团有限公司第七二二研究所) | 一种5g专网多模态终端接入管控系统及方法 |
| CN116939586B (zh) * | 2023-07-10 | 2024-04-09 | 武汉船舶通信研究所(中国船舶集团有限公司第七二二研究所) | 一种5g专网多模态终端接入管控系统及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111771394B (zh) | 用于ue上下文和pdu会话上下文管理的系统和方法 | |
| US9131473B2 (en) | Method, device, and communication system for establishing connection with network management system | |
| JP6995189B2 (ja) | データ伝送方法、デバイス、およびシステム | |
| CN107889169B (zh) | 网络切片的建立方法和装置 | |
| US10869189B2 (en) | IP address assignment method and apparatus | |
| US9473877B2 (en) | Uplink/downlink transmission method for small amount of data, and corresponding terminal and mobility management unit | |
| WO2011060673A1 (zh) | 公用承载建立的方法、数据传输方法和核心网络侧设备 | |
| EP2840820B1 (en) | Network convergence method and device, and communication system | |
| CN102413453B (zh) | 一种mtc设备用户号码的共享方法和系统 | |
| CN111770486B (zh) | 一种终端漫游的方法及装置 | |
| CN115988483A (zh) | 一种基于动态地址池的终端后路由方法 | |
| US20240098583A1 (en) | PDU session continuity for a UE moving between a telecommunications network and a gateway device | |
| EP3993352A1 (en) | Supporting dynamic host configuration protocol-based customer premises equipment in fifth generation wireline and wireless convergence | |
| CN116746213A (zh) | 涉及网关设备的系统中的ue的服务数据流连续性 | |
| WO2023226946A1 (zh) | 通信方法、系统、无线接入设备及接入控制器 | |
| RU2693326C1 (ru) | Способ для осуществления доступа к локальной сети и соответствующее устройство | |
| JP4726860B2 (ja) | ゲートウェイ装置、アクセスゲートウェイ装置、コアネットワークシステム、プログラムおよびパケット転送方法 | |
| WO2013166955A1 (zh) | 本地网关的ip地址分配方法、中继节点及分组数据网关 | |
| CN107231672B (zh) | 核心网系统、接入控制方法及核心网网元 | |
| EP4322499A1 (en) | Broadband network gateway (bng) as dynamic host configuration protocol (dhcp) server | |
| RU2698098C1 (ru) | Способ и устройство назначения ip-адреса | |
| US20240098022A1 (en) | Method and apparatus for providing multi virtual local area network service supporting device to device communication | |
| CN114745814A (zh) | 小基站的数据通信方法、小基站数据通信系统 | |
| JP2015039107A (ja) | 無線通信システムおよび無線端末 | |
| CN115550907A (zh) | 一种终端后路由下挂设备的地址段自动获取方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |