CN116584118A - 用于分配网络地址前缀的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例提供了用于分配网络地址前缀的方法和装置。一种由控制面功能执行的方法可以包括：从终端设备接收(S101)用于分配网络地址前缀的请求；确定(S102)网络地址前缀是由控制面功能还是由用户面功能分配；如果确定网络地址前缀是由用户面功能分配，则向用户面功能发送(S103)用于请求用户面功能分配网络地址前缀的PFCP会话修改请求；从用户面功能接收(S104)包括所分配的网络地址前缀的PFCP会话修改响应；以及向终端设备发送(S105)所分配的网络地址前缀。可以定义终端设备从非终端设备直接请求的网络实体获取网络地址前缀的具体过程。

Description

用于分配网络地址前缀的方法和装置
技术领域
本公开一般涉及通信网络，并且更具体地，涉及用于分配网络地址前缀的方法和装置。
背景技术
本节介绍了可以有助于更好理解本公开的方面。因此，本节的陈述应从这个角度来阅读，并且不应被理解为承认什么是现有技术中的内容或什么不是现有技术中的内容。
当终端设备连接在通信网络中并且需要交换数据/分组(例如网际协议(IP)数据/分组)时，至少一个网络地址(例如IP地址)对于识别终端设备将是必要的。具体地，终端设备在某些情况下可以请求地址范围。例如，终端设备可以为由终端设备管理/服务的其他设备分配地址范围中的多个IP地址。此类范围或IP地址可具有前缀和其他部分(例如后缀)。对于终端设备所服务的那些其他设备，前缀可以是相同的，而后缀可以根据具体设备而变化。
终端设备希望在需要时从网络实体/服务器获取这样的前缀。
发明内容
提供该发明内容以介绍下面在具体实施方式中进一步描述的简化形式的概念的选择。该发明内容不旨在识别要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在用于限制要求保护的主题的范围。
第三代合作伙伴计划3GPP的当前技术规范(TS)定义了这种前缀管理的机制。例如，根据标准TS 29.244V16.5.0，第5.14章节，支持IPv6前缀委派(Support IPv6 PrefixDelegation)，CP功能将分配或请求UP功能通过在UP功能中提供UE IP地址IE来分配(如果UP功能指示对UEIP特征的支持，参见第8.2.25章节)比默认的/64前缀短的网络前缀。
但是在当前标准中，仅定义了控制面(CP)功能如何分配网络前缀。用户面(UP)功能如何分配网络前缀则未被定义。
即，已经定义了网络实体(例如CP功能)可以接收来自终端设备的用于分配网络地址前缀的请求，并且如果网络实体支持用于分配网络地址前缀的特征，它会根据标准为终端设备分配网络地址前缀。但是，当终端设备请求的网络实体(诸如CP功能)没有分配网络地址前缀时，终端设备获取网络地址前缀的具体过程尚未被定义。
本公开的某些方面及其实施例可以提供针对这些或其他挑战的解决方案。本文提出了解决本文公开的一个或多个问题的各种实施例。例如，在本公开的实施例中，可以定义终端设备从非终端设备直接请求的网络实体(即不处理来自终端设备的原始请求的网络实体)获取网络地址前缀的具体过程。
根据本公开的第一方面，提供了一种由控制面功能执行的方法。所述方法可以包括：从终端设备接收用于分配网络地址前缀的请求；确定所述网络地址前缀是由所述控制面功能还是由用户面功能分配；如果确定所述网络地址前缀是由所述用户面功能分配，则向所述用户面功能发送用于请求所述用户面功能分配所述网络地址前缀的分组转发控制协议(PFCP)会话修改请求；从所述用户面功能接收包括所分配的网络地址前缀的PFCP会话修改响应；以及向所述终端设备发送所分配的网络地址前缀。所述PFCP会话修改请求可以包括指示所述用户面功能被委派分配所述网络地址前缀的第一参数，并且所述PFCP会话修改响应可以包括指示由所述用户面功能所分配的网络地址前缀的第二参数。
在本公开的示例性实施例中，所述第一参数或所述第二参数可以包括用于IPv6前缀委派位的字段和/或用于IPv6前缀长度的字段。
在本公开的示例性实施例中，所述IPv6前缀委派位和/或IPv6前缀长度被设置为零。
在本公开的示例性实施例中，所分配的网络地址前缀是网际协议版本6(IPv6)前缀。
在本公开的示例性实施例中，所述PFCP会话修改响应包括用于所述终端设备的IP地址的信息元素；以及用于所述终端设备的IP地址的信息元素包括所述第二参数。
在本公开的示例性实施例中，更新的分组检测规则(PDR)的信息元素包括所述用于IPv6前缀委派位的字段和/或所述用于IPv6前缀长度的字段。
在本公开的示例性实施例中，所述控制面功能包括会话管理功能(SMF)和/或分组数据网络网关-控制面(PGW-C)。
根据本公开的第二方面，提供了一种由用户面功能执行的方法。所述方法可以包括：从控制面功能接收用于请求所述用户面功能为终端设备分配网络地址前缀的PFCP会话修改请求；向所述控制面功能发送包括所分配的网络地址前缀的PFCP会话修改响应。所述PFCP会话修改请求可以包括指示所述用户面功能被委派分配所述网络地址前缀的第一参数，并且所述PFCP会话修改响应可以包括指示由所述用户面功能所分配的网络地址前缀的第二参数。
在本公开的示例性实施例中，所述用户面功能基于本地配置或者基于来自所述控制面功能的所述PFCP会话修改请求来确定所述网络地址前缀的长度。
在本公开的示例性实施例中，所述第一参数或所述第二参数可以包括用于IPv6前缀委派位的字段和/或用于IPv6前缀长度的字段。
在本公开的示例性实施例中，所述IPv6前缀委派位和/或IPv6前缀长度被设置为零。
在本公开的示例性实施例中，所分配的网络地址前缀是网际协议版本6(IPv6)前缀。
在本公开的示例性实施例中，所述PFCP会话修改响应包括用于所述终端设备的IP地址的信息元素；以及用于所述终端设备的IP地址的所述信息元素包括所述第二参数。
在本公开的示例性实施例中，更新的分组检测规则(PDR)的信息元素包括所述用于IPv6前缀委派位的字段和/或所述用于IPv6前缀长度的字段。
在本公开的示例性实施例中，所述控制面功能包括会话管理功能(SMF)和/或分组数据网络网关-控制面(PGW-C)。
根据本公开的第三方面，提供了一种控制面功能，包括：一个或多个处理器；以及包括计算机程序代码的一个或多个存储器，所述一个或多个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述一个或多个处理器一起使所述终端设备至少：从终端设备接收用于分配网络地址前缀的请求；确定所述网络地址前缀是由所述控制面功能还是由用户面功能分配；如果确定所述网络地址前缀是由所述用户面功能分配，则向所述用户面功能发送用于请求所述用户面功能分配所述网络地址前缀的PFCP会话修改请求；从所述用户面功能接收包括所分配的网络地址前缀的PFCP会话修改响应；以及向所述终端设备发送所分配的网络地址前缀。所述PFCP会话修改请求可以包括指示所述用户面功能被委派分配所述网络地址前缀的第一参数，并且所述PFCP会话修改响应可以包括指示由所述用户面功能所分配的网络地址前缀的第二参数。
在本公开的示例性实施例中，所述一个或多个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述一个或多个处理器一起使所述控制面功能执行根据本公开的第一方面的实施例中的任一项所述的方法。
根据本公开的第四方面，提供了一种用户面功能，包括：一个或多个处理器；以及包括计算机程序代码的一个或多个存储器，所述一个或多个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述一个或多个处理器一起使所述终端设备至少：从控制面功能接收用于请求所述用户面功能为终端设备分配网络地址前缀的PFCP会话修改请求；向所述控制面功能发送包括所分配的网络地址前缀的PFCP会话修改响应。所述PFCP会话修改请求可以包括指示所述用户面功能被委派分配所述网络地址前缀的第一参数，并且所述PFCP会话修改响应可以包括指示由所述用户面功能所分配的网络地址前缀的第二参数。
在本公开的示例性实施例中，所述一个或多个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述一个或多个处理器一起使所述用户面功能执行根据本公开的第二方面的实施例中的任一项所述的方法。
根据本公开的第五方面，提供了一种计算机可读介质，其上体现有计算机程序代码以供网络实体使用，其中所述计算机程序代码包括用于执行根据上面提到的实施例中的任一项所述的方法的代码。
根据本公开的第六方面，提供了一种用于控制面功能的装置。所述装置包括：第一接收单元，其被配置为从终端设备接收用于分配网络地址前缀的请求；确定单元，其被配置为确定所述网络地址前缀是由所述控制面功能还是由用户面功能分配；第一发送单元，其被配置为如果确定所述网络地址前缀是由所述用户面功能分配，则向所述用户面功能发送用于请求所述用户面功能分配所述网络地址前缀的PFCP会话修改请求；第二接收单元，其被配置为如果确定所述网络地址前缀是由所述用户面功能分配，则从所述用户面功能接收包括所分配的网络地址前缀的PFCP会话修改响应；以及第二发送单元，其被配置为向所述终端设备发送所分配的网络地址前缀。所述PFCP会话修改请求可以包括指示所述用户面功能被委派分配所述网络地址前缀的第一参数，并且所述PFCP会话修改响应可以包括指示由所述用户面功能所分配的网络地址前缀的第二参数。
根据本公开的第七方面，提供了一种用于用户面功能的装置。所述装置包括：接收单元，其被配置为从控制面功能接收用于请求所述用户面功能为终端设备分配网络地址前缀的PFCP会话修改请求；以及发送单元，其被配置为向所述控制面功能发送包括所分配的网络地址前缀的PFCP会话修改响应。所述PFCP会话修改请求可以包括指示所述用户面功能被委派分配所述网络地址前缀的第一参数，并且所述PFCP会话修改响应可以包括指示由所述用户面功能所分配的网络地址前缀的第二参数。
本文的实施例提供了许多优点。例如，在本文的实施例中，可以定义终端设备从非终端设备直接请求的网络实体(例如用户面功能)获取网络地址前缀的具体过程。因此，即使当终端设备直接请求的网络实体(例如控制面功能)不支持分配网络地址前缀时，终端设备也可以获取网络地址前缀。
本领域技术人员在阅读以下详细描述后将认识到附加特征和优点。例如，提供了控制面功能和用户面功能用来向终端设备分配网络地址前缀的更详细的参数和消息。
附图说明
当结合附图阅读时，通过参考以下对实施例的详细描述，可以最好地理解本公开本身、优选的使用模式和进一步的目的，其中：
图1是示出根据本公开的示例性实施例的由第一网络实体执行的方法的流程图；
图2是示出根据本公开的示例性实施例的由第二网络实体执行的方法的流程图；
图3是根据本公开的示例性实施例的信令图；
图4是示出根据本公开的一些实施例的用于第一网络实体的装置的框图；
图5是示出根据本公开的一些实施例的用于第二网络实体的装置的框图；
图6是示出根据本公开的实施例的设备可读存储介质的框图；
图7是示出根据本公开的一些实施例的用于第一网络实体的另一种装置的框图；
图8是示出根据本公开的一些实施例的用于第二网络实体的另一种装置的框图；
图9是示出根据本公开的一些实施例的经由中间网络连接到主机计算机的电信网络的框图；
图10是示出根据本公开的一些实施例的通过部分无线连接经由基站与UE通信的主机计算机的框图；
图11是示出根据本公开的实施例的在通信系统中实现的方法的流程图；
图12是示出根据本公开的实施例的在通信系统中实现的方法的流程图；
图13是示出根据本公开的实施例的在通信系统中实现的方法的流程图；以及
图14是示出根据本公开的实施例的在通信系统中实现的方法的流程图。
具体实施方式
结合附图详细描述本公开的实施例。应当理解，仅仅为了使本领域技术人员能够更好地理解并因此实现本公开而讨论这些实施例，而不是对本公开的范围提出任何限制。贯穿本说明书对特征、优点或类似语言的引用并不暗示可以用本公开实现的所有特征和优点应该在或已经在本公开的任何单个实施例中。相反，引用特征和优点的语言被理解为表示结合实施例描述的特定特征、优点或特性被包括在本公开的至少一个实施例中。此外，可以在一个或多个实施例中以任何合适的方式组合所描述的本公开的特征、优点和特性。相关领域的技术人员将认识到，可以在没有特定实施例的一个或多个特定特征或优点的情况下实践本公开。在其他情况下，可以在某些实施例中认识到可能不存在于本公开的所有实施例中的附加特征和优点。
如本文所用，术语“网络”、“通信网络”是指遵循任何合适的无线通信标准(例如新无线电(NR)、长期演进(LTE)、高级LTE、宽带码分多址(WCDMA)、高速分组接入(HSPA)、码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交频分多址(OFDMA)、单载波频分多址(SC-FDMA))的网络和其他无线网络。CDMA网络可以实现诸如通用陆地无线电接入(UTRA)等的无线电技术。UTRA包括WCDMA和CDMA的其他变体。TDMA网络可以实现诸如全球移动通信系统(GSM)的无线电技术。OFDMA网络可以实现例如演进UTRA(E-UTRA)、超移动宽带(UMB)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、闪速(Flash)-OFDMA、自组(Ad-hoc)网络、无线传感器网络等的无线电技术。在以下描述中，术语“网络”和“系统”可以互换使用。此外，网络中的两个设备之间的通信可以根据任何合适的通信协议(包括但不限于由诸如第三代合作伙伴规划(3GPP)的标准组织定义的通信协议)执行。例如，通信协议可以包括第一代(1G)、2G、3G、4G、4.5G、5G、6G通信协议，和/或任何其他当前已知或将来要开发的协议。
术语“实体”、“网络实体”、“网络功能”可以指在通信网络中具有接入能力的网络设备/装置/节点，终端设备通过其接入网络并从其接收服务。实体/函数可以包括基站(BS)，接入点(AP)、多小区/多播协调实体(MCE)、服务器节点/功能(例如服务能力服务器/应用服务器(SCS/AS)、组通信服务应用服务器(GCS AS)、应用功能(AF))、开放节点(例如服务能力开放功能(SCEF)、网络开放功能(NEF)、接入和移动管理功能(AMF)、移动性管理实体(MME)、会话管理功能(SMF)、分组数据网络网关-控制面(PGW-C)、用户面功能(UPF)、控制器或无线通信网络中的任何其他合适的设备。BS可以例如是节点B(NodeB或NB)、演进NodeB(eNodeB或eNB)、下一代NodeB(gNodeB或gNB)、远程无线电单元(RRU)、无线电报头(RH)、远程无线电头端(RRH)、中继、低功率节点(诸如毫微微、微微)等。
网络节点的进一步示例包括诸如MSR BS的多标准无线电(MSR)无线电设备、诸如无线电网络控制器(RNC)或基站控制器(BSC)的网络控制器、基站收发器(BTS)、传输点、传输节点、定位节点等。然而，更一般地，网络节点可以表示任何合适的设备(或设备组)，其能够、被配置、被布置和/或可操作以启用和/或提供对无线通信网络的终端设备接入或为已接入无线通信网络的终端设备提供某服务。
术语“终端设备”是指能够接入通信网络并从中接收服务的任何终端设备。作为示例而非限制，终端设备可以指代移动终端、用户设备(UE)或其他合适的设备。UE可以是例如订户站(SS)、便携式订户站、移动站(MS)或接入终端(AT)。终端设备可以包括但不限于便携式计算机、诸如数码相机的图像捕获终端设备、游戏终端设备、音乐存储和回放设备、移动电话、蜂窝电话、智能电话、平板电脑、可穿戴设备、个人数字助理(PDA)、车辆等。
作为又一个具体示例，在物联网(IoT)场景中，终端设备也可以称为IoT设备，并且表示执行监控、传感和/或测量等并向另一终端设备和/或网络设备发送这种监控、传感和/或测量等的结果的机器或其他设备。终端设备在这种情况下可以是机器对机器(M2M)设备，其在第三代合作伙伴计划(3GPP)上下文中可以被称为机器类型通信(MTC)设备。
作为一个具体示例，终端设备可以是实现3GPP窄带物联网(NB-IoT)标准的UE。这样的机器或设备的特定示例是传感器、计量设备(诸如功率计)、工业机械、或家用或个人电器(例如冰箱、电视)、个人可穿戴设备(诸如手表)等。在其他场景中，终端设备可以表示能够监控、感知和/或报告其操作状态或者与其操作相关联的其他功能的车辆或其他设备，例如医疗仪器。
如本文中所使用的，术语“第一”、“第二”等是指不同元件。除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一”和“一个”也意图包括复数形式。如本文所使用的，术语“包括”、“包含”、“具有”和/或“含有”指定存在所述特征、元件和/或组件等，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、元件、组件和/或其组合。术语“基于”应被理解为“至少部分基于”。术语“一个实施例”和“实施例”应被理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”应被理解为“至少一个其他实施例”。可以在下文包括其他定义(显式和隐式)。
如上所述，由于网络的任务的分布，终端设备请求的配置可以由第一网络实体(其由终端设备请求，或者被配置为处理来自第一终端设备的请求)或由第二网络实体(其不是直接由终端设备请求，或不处理来自终端设备的原始请求)提供。期望终端设备在任何一种情况下都通过到第一网络实体的一个请求来获取配置。
图1是示出根据本公开的示例性实施例的由第一网络实体执行的方法的流程图。
作为示例但不限于，第一网络实体可以是控制面功能。
由控制面功能执行的方法可以包括：S101、从终端设备接收用于分配网络地址前缀的请求；S102、确定网络地址前缀是由控制面功能还是由用户面功能分配；S103、如果确定网络地址前缀是由用户面功能分配，则向用户面功能发送用于请求用户面功能分配网络地址前缀的PFCP会话修改请求；S104、从用户面功能接收包括分配的网络地址前缀的PFCP会话修改响应；以及S105、向终端设备发送所分配的网络地址前缀。
此外，PFCP会话修改请求可以包括指示用户面功能被委派分配网络地址前缀的第一参数，并且PFCP会话修改响应可以包括指示由用户面功能所分配的网络地址前缀的第二参数。
根据本公开的实施例，可以定义终端设备从非终端设备直接请求的网络实体(例如用户面功能)获取网络地址前缀的具体过程。因此，即使在终端设备直接请求的网络实体(例如控制面功能)不支持分配网络地址前缀时，终端设备也可以获取网络地址前缀。
图2是示出根据本公开的示例性实施例的由第二网络实体执行的方法的流程图。
作为示例但不限于，第二网络实体可以是用户面功能。
由用户面功能执行的方法可以包括：S201、从控制面功能接收用于请求用户面功能为终端设备分配网络地址前缀的PFCP会话修改请求；S202、向控制面功能发送包括所分配的网络地址前缀的PFCP会话修改响应。
此外，PFCP会话修改请求可以包括指示用户面功能被委派分配网络地址前缀的第一参数，并且PFCP会话修改响应可以包括指示由用户面功能所分配的网络地址前缀的第二参数。
例如，提供了第一网络实体和第二网络实体用来向终端设备分配网络地址前缀的更详细的参数和消息。
在本公开的示例性实施例中，用户面功能基于本地配置或基于来自控制面功能的PFCP会话修改请求来确定网络地址前缀的长度。
在本公开的示例性实施例中，第一参数或第二参数包括用于IPv6前缀委派位的字段和/或用于IPv6前缀长度的字段。
在本公开的示例性实施例中，IPv6前缀委派位和/或IPv6前缀长度被设置为零。
应当理解，第一参数和第二参数可以单独或组合使用。例如，在一种情况下，仅当第一参数处于活动状态(active)且第二参数被设置为零时，才请求第二网络实体。进一步地，第二参数还可以采用其他取值而不是零，只要能够与第二参数的通常取值范围相区别即可。
在本公开的示例性实施例中，分配的网络地址前缀是网际协议版本6(IPv6)前缀。
在本公开的示例性实施例中，第二消息包括用于终端设备的IP地址的信息元素；以及用于终端设备的IP地址的信息元素包括第二参数。
在本公开的示例性实施例中，更新的分组检测规则(PDR)的信息元素包括用于IPv6前缀委派位的字段和/或用于IPv6前缀长度的字段。
在本公开的示例性实施例中，控制面功能包括会话管理功能(SMF)和/或分组数据网络网关-控制面(PGW-C)。
下面可以进一步示出对当前标准进行改进的更详细的实施例。然而，应当理解，当前标准的情况只是为了更好地说明而不是限制而举例。
3GPP TS 23.401版本16.8.0的第5.3.1.2.6章节和3GPP TS 23.316版本16.5.0的第4.6.2.3章节通过DHCPv6(用于IPv6的动态主机配置协议)指定了对IPv6前缀委派的要求，其允许向PDN(分组数据网络)连接或PDU(协议数据单元)会话分配比默认/64前缀短的单个网络前缀。
根据本公开的实施例，当UP功能被请求(例如由CP功能)以执行UE IP地址分配时并且当使用IPv6前缀委派时，IPv6前缀长度可以由CP功能或者UP功能确定：
如果由CP功能确定，则IPv6前缀委派位或IPv6前缀长度字段应由CP功能根据请求消息中期望的IPv6前缀长度设置；或者，如果IPv6前缀长度由UP功能确定，则CP功能应将IPv6前缀委派位或IPv6前缀长度字段设置为“0”。
图3是根据本公开的示例性实施例的信令图。
如图3所示，在步骤1中，PDU会话或PDN连接被成功建立。
在步骤2中，用户设备可以通过发送DHCPv6请求消息来触发DHCPv6过程，以请求短于默认/64前缀，其用于用户设备后面的设备或局域网(LAN)。该消息通过UPF被发送给SMF或PGW-C。此处的UPF并不直接处理这个消息。
在步骤3中，SMF或PGW-C发现UP负责IP地址管理，SMF或PGW-C发送PFCP会话修改来告知分配委派的前缀的UPF。
PFCP会话修改消息中的一些标志，例如IPv6D标志或IP6PL(IPv6前缀长度)标志，可以被设置为1作为活动的。此外，一些参数可以被设置为具体定义的值。例如，IPv6前缀委派位(对于IPv6D标志被设置为“1”时的情况)或IPv6前缀长度字段(对于IP6PL标志被设置为“1”时的情况)为“0”。表1示出了此类字段的示例。
表1UE IP地址
八位字节r(如果存在)应包含为IPv6前缀委派分配的位数(相对于默认的/64IPv6前缀)，例如如果使用/60IPv6前缀，则该值应被设置为“4”。当使用PDI中的UE IP地址IE匹配分组时，UP功能应仅使用IPv6前缀部分而忽略接口标识符部分。当字段被设置为“0”时，UP功能应基于本地配置确定值。
以八位字节为单位的IPv6前缀长度(如果存在)应被编码为8位二进制整数，例如如果使用/72前缀，则该值应被设置为(十进制)72，或者如果使用/56前缀，则该值应被设置为(十进制)56。前缀长度值“128”指示单个/128IPv6地址。当字段被设置为“0”时，UP功能应基于本地配置确定值。
在步骤4中，UPF根据本地策略分配委派前缀，并将该委派前缀在PFCP会话修改响应消息中发送给SMF或PGW-C，使用包括新添加的IE(例如UE IP地址)的IE更新PDR。
表2更新的PDR
表3更新的PDR的内容
根据本公开的实施例，UE IP地址(其可以是有条件的)被添加到更新的PDR，并且因此更新的PDR可以用于当UP功能被请求分配比默认/64前缀短的网络前缀时的情况。
作为一个示例，可以在更新的PDR中的UE IP地址中提供“/56前缀”，例如“2a00:20:87c1:3500::/56”。进一步地，应当理解，“比默认/64前缀短”也只是示例而不是限制，等于或甚至长于默认/64前缀的前缀也是可能的。
在步骤5中，SMF或PGW-C组织包括委派前缀的DHCPv6回复(reply)消息，并通过UPF将其发送给UE。
在步骤6中，用户设备可以基于该来自网络的委派前缀分配/64前缀给它后面的设备或LAN。即，本文的用户设备可以是用于很多其他设备或甚至很多子网的路由器或服务器或管理设备。
图4是示出根据本公开的一些实施例的用于第一网络实体的装置的框图。
如图4所示，提供了第一网络实体100(例如控制面功能)，包括：一个或多个处理器101；以及包括计算机程序代码103的一个或多个存储器102，该一个或多个存储器和计算机程序代码被配置成与一个或多个处理器一起使控制面功能至少：从终端设备接收用于分配网络地址前缀的请求；确定网络地址前缀是由控制面功能还是由用户面功能分配；如果确定网络地址前缀是由用户面功能分配，则向用户面功能发送用于请求用户面功能分配网络地址前缀的PFCP会话修改请求；从用户面功能接收包括所分配的网络地址前缀的PFCP会话修改响应；以及向终端设备发送所分配的网络地址前缀。PFCP会话修改请求可以包括指示用户面功能被委派分配网络地址前缀的第一参数，并且PFCP会话修改响应可以包括指示由用户面功能所分配的网络地址前缀的第二参数。
在本公开的示例性实施例中，一个或多个存储器和计算机程序代码被配置为与一个或多个处理器一起使第一网络实体执行根据上述任一实施例所述的方法，诸如图1、3中的方法。
图5是示出根据本公开的一些实施例的用于第二网络实体的装置的框图。
如图5所示，提供了第二网络实体200(例如用户面功能)，包括：一个或多个处理器201；以及包括计算机程序代码203的一个或多个存储器202，该一个或多个存储器和计算机程序代码被配置成与一个或多个处理器一起使终端设备至少：从控制面功能接收用于请求用户面功能为终端设备分配网络地址前缀的PFCP会话修改请求；向控制面功能发送包括所分配的网络地址前缀的PFCP会话修改响应。PFCP会话修改请求可以包括指示用户面功能被委派分配网络地址前缀的第一参数，并且PFCP会话修改响应可以包括指示由用户面功能所分配的网络地址前缀的第二参数。
在本公开的示例性实施例中，一个或多个存储器和计算机程序代码被配置为与一个或多个处理器一起使第二网络实体执行根据上述任一实施例所述的方法，诸如图2、3中的方法。
处理器101、201可以是任何种类的处理组件，例如一个或多个微处理器或微控制器，以及其他数字硬件，其可以包括数字信号处理器(DSP)、专用数字逻辑等等。存储器102、202可以是任何种类的存储组件，例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器、高速缓冲存储器、闪存设备、光学存储设备等。
图6是示出根据本公开的实施例的设备可读存储介质的框图。
如图6所示，提供了一种计算机可读介质600，其具有在其上体现的用于与包括控制面功能和/或用户面功能的网络实体一起使用的计算机程序代码601，其中计算机程序代码包括用于执行根据上述任一实施例所述的方法的代码。
计算机可读存储介质600可以被配置为包括诸如RAM、ROM、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)的存储器、磁盘、光盘、软盘、硬盘、可移动盒带或闪存驱动器。
图7是示出根据本公开的一些实施例的用于第一网络实体的另一种装置的框图。
如图7所示，提供了一种用于第一网络实体(例如控制面功能)的装置。装置100包括：第一接收单元1001，其被配置为从终端设备接收用于分配网络地址前缀的请求；确定单元1002，其被配置为确定网络地址前缀是由控制面功能还是由用户面功能分配；第一发送单元1003，其被配置为如果确定网络地址前缀是由用户面功能分配，则向用户面功能发送用于请求用户面功能分配网络地址前缀的PFCP会话修改请求；第二接收单元1004，其被配置为从用户面功能接收包括所分配的网络地址前缀的PFCP会话修改响应；以及第二发送单元1005，其被配置为向终端设备发送所分配的网络地址前缀。PFCP会话修改请求可以包括指示用户面功能被委派分配网络地址前缀的第一参数，并且PFCP会话修改响应可以包括指示由用户面功能所分配的网络地址前缀的第二参数。
图8是示出根据本公开的一些实施例的用于第二网络实体的另一种装置的框图。
如图8所示，提供了用于第二网络实体(例如用户面功能)的装置。装置200包括：接收单元2001，其被配置为从控制面功能接收用于请求用户面功能为终端设备分配网络地址前缀的PFCP会话修改请求；发送单元2002，其被配置为向控制面功能发送包括所分配的网络地址前缀的PFCP会话修改响应。PFCP会话修改请求可以包括指示用户面功能被委派分配网络地址前缀的第一参数，并且PFCP会话修改响应可以包括指示由用户面功能所分配的网络地址前缀的第二参数。
术语单元可以具有在电子品、电气设备和/或电子设备领域中的常规含义，并且可以包括例如电气和/或电子电路、设备、模块、处理器、存储器、逻辑固态和/或分立设备、用于执行例如本文所述的那些的各个任务、过程、计算、输出和/或显示功能等的计算机程序或指令。
通过功能单元，通信管理节点或网络节点可能不需要固定处理器或存储器，可以从通信系统中的至少一个节点布置任何计算资源和存储资源。虚拟化技术和网络计算技术的引入可以提高网络资源的使用效率和网络的灵活性。
根据本公开的实施例，如果IP地址管理由UP完成并且期望UP分配所委派的前缀，则提供关于如何做的明确定义。
本公开实施例可以提出如下方案：定义在在CP收到来自UE的请求时由CP告知UP委派前缀由UP分配的行为；定义由UP告知CP使用什么委派前缀的行为，这样CP就可以向UE发送具有委派前缀的回复消息；和/或在标准中定义由UP分配的前缀委派。
图9是示出根据本公开的一些实施例的经由中间网络连接到主机计算机的电信网络的框图。
参考图9，根据实施例，一种通信系统包括诸如3GPP型蜂窝网络之类的电信网络910，其包括诸如无线电接入网络之类的接入网络911和核心网络914。接入网911包括多个基站912a、912b、912c，例如NB、eNB、gNB或其他类型的无线接入点，每个定义对应的覆盖区域913a、913b、913c。每个基站912a、912b、912c可通过有线或无线连接915连接到核心网络914。位于覆盖区域913c中的第一UE 991被配置为无线连接到对应的基站912c或被其寻呼。覆盖区域913a中的第二UE 992可无线连接到对应的基站912a。尽管在该示例中示出了多个UE 991、992，但是所公开的实施例同样适用于唯一UE在覆盖区域中或唯一UE连接到对应的基站912的情况。
电信网络910本身连接到主机计算机930，主机计算机930可以体现在独立服务器、云实现的服务器、分布式服务器的硬件和/或软件中或作为服务器场中的处理资源。主机计算机930可以在服务提供商的所有权或控制之下，或者可以由服务提供商或代表服务提供商来操作。电信网络910与主机计算机930之间的连接921和922可以直接从核心网络914扩展到主机计算机930，或者可以通过可选的中间网络920。中间网络920可以是公共、私有或托管网络之一，也可以是其中多个的组合；中间网络920(如果有的话)可以是骨干网或互联网；特别地，中间网络920可以包括两个或更多个子网络(未示出)。
图9的通信系统作为整体实现了连接的UE 991、992与主机计算机930之间的连接。该连接可以被描述为过顶(Over-the-Top)(OTT)连接950。主机计算机930和连接的UE 991、992被配置为使用经由接入网络911、核心网络914、任何中间网络920以及可能的其他基础设施(未示出)作为中介经由OTT连接950来传递数据和/或信令。在OTT连接950通过的参与通信设备不知道上行链路和下行链路通信的路由的意义上，OTT连接950可以是透明的。例如，可以不向或者不需要向基站912通知传入(incoming)下行链路通信的过去路由，该传入下行链路通信具有源自主机计算机930的将向连接的UE991转发(例如移交)的数据。类似地，基站912不需要知道从源自UE 991朝向主机计算机930的传出(outgoing)上行链路通信的未来路由。
图10是示出根据本公开的一些实施例的通过部分无线连接经由基站与UE通信的主机计算机的框图。
现在将参考图10描述根据在前面的段落中讨论的UE、基站和主机计算机的实施例的示例实施方式。在通信系统1000中，主机计算机1010包括硬件1015，该硬件1015包括被配置为建立和维护与通信系统1000的不同通信设备的接口的有线或无线连接的通信接口1016。主机计算机1010还包括处理电路1018，处理电路1018可以具有存储和/或处理能力。特别地，处理电路1018可以包括一个或多个适于执行指令的可编程处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或这些的组合(未示出)。主机计算机1010还包括软件1011，该软件1011存储在主机计算机1010中或可由主机计算机1010访问并且可由处理电路1018执行。软件1011包括主机应用1012。主机应用1012可操作于向诸如UE1030的远程用户提供服务，UE1030经由终止于UE 1030和主机计算机1010的OTT连接1050连接。在向远程用户提供服务时，主机应用1012可以提供使用OTT连接1050发送的用户数据。
通信系统1000还包括基站1020，该基站1020在电信系统中提供并且包括使其能够与主机计算机1010以及与UE1030通信的硬件1025。硬件1025可以包括用于建立和维护与通信系统1000的不同通信设备的接口的有线或无线连接的通信接口1026，以及用于建立和维护与位于由基站1020服务的覆盖区域(图10中未示出)中的UE1030的至少无线连接1070的无线电接口1027。通信接口1026可被配置为促进到主机计算机1010的连接1060。连接1060可以是直接的，或者可以通过电信系统的核心网络(图10中未示出)和/或通过电信系统外部的一个或多个中间网络。在所示的实施例中，基站1020的硬件1025还包括处理电路1028，处理电路1028可以包括一个或多个适于执行指令的可编程处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或这些的组合(未示出)。基站1020还具有内部存储或可通过外部连接访问的软件1021。
通信系统1000还包括已经提到的UE 1030。其硬件1035可以包括无线电接口1037，无线电接口1037被配置为建立并维护与服务于UE 1030当前所在的覆盖区域的基站的无线连接1070。UE 1030的硬件1035还包括处理电路1038，处理电路1038可以包括一个或多个适于执行指令的可编程处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或这些的组合(未示出)。UE1030进一步包括存储在UE 1030中或可由UE 1030访问并且可由处理电路1038执行的软件1031。软件1031包括客户端应用1032。客户端应用1032可操作于在主机计算机1010的支持下经由UE1030向人类或非人类用户提供服务。在主机计算机1010中，正在执行的主机应用1012可以通过终止于UE 1030和主机计算机1010的OTT连接1050与正在执行的客户端应用1032通信。在向用户提供服务中，客户端应用1032可以从主机应用1012接收请求数据，并响应于该请求数据提供用户数据。OTT连接1050可以传送请求数据和用户数据两者。客户端应用1032可以与用户交互以生成其提供的用户数据。
注意，图10所示的主机计算机1010、基站1020和UE 1030可以分别与图9的主机计算机930、基站912a、912b、912c之一和UE 991、992之一相似或相同。也就是说，这些实体的内部工作原理可以如图10所示，而独立地，周围网络拓扑结构可以是图9的那样。
在图10中，已经抽象地绘制了OTT连接1050，以示出主机计算机1010与UE 1030之间经由基站1020的通信，而没有明确地参考任何中间设备以及经由这些设备的消息的精确路由。网络基础设施可以确定路由，网络基础设施可被配置为将该路由对UE 1030或对操作主机计算机1010的服务提供商或两者隐藏。当OTT连接1050是活动的时，网络基础设施可以进一步做出决定，通过该决定它动态地改变路由(例如基于负载平衡考虑或网络的重新配置)。
UE 1030和基站1020之间的无线连接1070根据贯穿本公开描述的实施例的教导。各种实施例中的一个或多个实施例可以改进使用OTT连接1050提供给UE 1030的OTT服务的性能，在OTT连接1050中无线连接1070形成最后的段。更精确地，这些实施例的教导可以改善延迟和功耗，并且从而提供诸如更低的复杂性、减少接入小区所需的时间、更好的响应性、延长的电池寿命等好处。
可以出于监控数据速率、延迟和一个或多个实施例在其上改善的其他因素的目的而提供测量过程。可能还存在可选的网络功能，用于响应于测量结果的变化来重新配置主机计算机1010和UE 1030之间的OTT连接1050。用于重新配置OTT连接1050的测量过程和/或网络功能可以在主机计算机1010的软件1011和硬件1015中或在UE 1030的软件1031和硬件1035中或两者中实现。在实施例中，可以将传感器(未示出)部署在OTT连接1050所经过的通信设备中或与之相关联；传感器可以通过提供以上例示的监控量的值或提供软件1011、1031可以从中计算或估计监控量的其他物理量的值来参与测量过程。OTT连接1050的重配置可以包括消息格式、重传设置、优选的路由等；重新配置不必影响基站1020，并且它可能对于基站1020是未知的或不可感知的。这种过程和功能在本领域中是已知的和实践的。在某些实施例中，测量可以涉及专有UE信令，其促进主机计算机1010对吞吐量、传播时间、延迟等的测量。可以如下实现测量，软件1011和1031在监控消息传播时间、错误等的同时促使使用OTT连接1050发送消息(尤其是空消息或“假(dummy)”消息)。
图11是示出根据实施例的在通信系统中实现的方法的流程图。该通信系统包括主机计算机、基站和UE，它们可以是参考图9和图10描述的那些。为了本公开简单起见，本部分仅包括对图11的附图参考。在步骤1110，主机计算机提供用户数据。在步骤1110的子步骤1111(可以是可选的)中，主机计算机通过执行主机应用来提供用户数据。在步骤1120中，主机计算机发起到UE的携带用户数据的传输。在步骤1130(可以是可选的)中，根据贯穿本公开所描述的实施例的教导，基站向UE发送由主机计算机发起的传输中携带的用户数据。在步骤1140(也可以是可选的)，UE执行与由主机计算机执行的主机应用相关联的客户端应用。
图12是示出根据实施例的在通信系统中实现的方法的流程图。该通信系统包括主机计算机、基站和UE，它们可以是参考图9和图10描述的那些。为了本公开简单起见，本部分仅包括对图12的附图参考。在步骤1210，主机计算机提供用户数据。在可选的子步骤(未示出)中，主机计算机通过执行主机应用来提供用户数据。在步骤1220中，主机计算机发起到UE的携带用户数据的传输。根据贯穿本公开所描述的实施例的教导，传输可以通过基站。在步骤1230(可以是可选的)，UE接收在传输中携带的用户数据。
图13是示出根据实施例的在通信系统中实现的方法的流程图。该通信系统包括主机计算机、基站和UE，它们可以是参考图9和图10描述的那些。为了本公开简单起见，本部分仅包括对图13的附图参考。在步骤1310(可以是可选的)中，UE接收由主机计算机提供的输入数据。附加地或替代地，在步骤1320中，UE提供用户数据。在步骤1320的子步骤1321(可以是可选的)中，UE通过执行客户端应用来提供用户数据。在步骤1310的子步骤1311(可以是可选的)中，UE执行客户端应用，该客户端应用响应于由主机计算机提供的接收到的输入数据来提供用户数据。在提供用户数据时，执行的客户端应用可以进一步考虑从用户接收的用户输入。不管提供用户数据的特定方式如何，UE在子步骤1330(可能是可选的)中发起用户数据到主机计算机的传输。在该方法的步骤1340中，根据贯穿本公开描述的实施例的教导，主机计算机接收从UE发送的用户数据。
图14是示出根据实施例的在通信系统中实现的方法的流程图。该通信系统包括主机计算机、基站和UE，它们可以是参考图9和图10描述的那些。为了本公开简单起见，在本部分中仅包括对图14的附图参考。在步骤1410(可以是可选的)中，根据贯穿本公开描述的实施例的教导，基站从UE接收用户数据。在步骤1420(可以是可选的)，基站发起接收的用户数据到主机计算机的传输。在步骤1430(可以是可选的)，主机计算机接收由基站发起的传输中携带的用户数据。
通常，各种示例性实施例可以在硬件或专用芯片、电路、软件、逻辑或其任何组合中实现。例如，一些方面可以用硬件实现，而其他方面可以用可以由控制器、微处理器或其他计算设备执行的固件或软件实现，但是本公开不限于此。虽然可以将本公开的示例性实施例的各个方面图示和描述为框图、流程图或使用一些其他图形表示，但是可以很好地理解，本文描述的这些框、装置、系统、技术或方法可以作为非限制性示例以硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其他计算设备或其某种组合来实现。
因此，应该理解，本公开的示例性实施例的至少一些方面可以在诸如集成电路芯片和模块的各种组件中实践。因此应当理解，本公开的示例性实施例可以在体现为集成电路的装置中实现，其中集成电路可以包括电路(以及可能固件)，用于体现可配置以便根据本公开的示例性实施例操作的数据处理器、数字信号处理器、基带电路和射频电路中的至少一个或多个。
应当理解，本公开的示例性实施例的至少一些方面可以体现在由一个或多个计算机或其他设备执行的计算机可执行指令中，例如在一个或多个程序模块中。通常，程序模块包括在计算机或其他设备中由处理器执行时执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。计算机可执行指令可以存储在诸如硬盘、光盘、可移动存储介质、固态存储器、随机存取存储器(RAM)等的计算机可读介质上。本领域技术人员将理解，程序模块的功能可以在各种实施例中根据需要组合或分布。另外，功能可以全部或部分地体现在固件或硬件等价物(诸如集成电路、现场可编程门阵列(FPGA)等)中。
本公开包括本文明确公开的任何新颖特征或特征组合或其任何概括。当结合附图阅读时，鉴于前述描述，对本公开的前述示例性实施例的各种修改和调适对于相关领域的技术人员而言将变得明显。然而，任何和所有修改仍将落入本公开的非限制性和示例性实施例的范围内。

Claims (20)

1.一种由控制面功能执行的方法，包括：
从终端设备接收(S101)用于分配网络地址前缀的请求；
确定(S102)所述网络地址前缀是由所述控制面功能还是由用户面功能分配；
如果确定所述网络地址前缀是由所述用户面功能分配，则向所述用户面功能发送(S103)用于请求所述用户面功能分配所述网络地址前缀的分组转发控制协议PFCP会话修改请求；
从所述用户面功能接收(S104)包括所分配的网络地址前缀的PFCP会话修改响应；以及
向所述终端设备发送(S105)所分配的网络地址前缀，
其中，所述PFCP会话修改请求包括指示所述用户面功能被委派分配所述网络地址前缀的第一参数，并且其中，所述PFCP会话修改响应包括指示由所述用户面功能所分配的网络地址前缀的第二参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一参数或所述第二参数包括用于IPv6前缀委派位的字段和/或用于IPv6前缀长度的字段。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述IPv6前缀委派位和/或IPv6前缀长度被设置为零。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，
其中，所分配的网络地址前缀是网际协议版本6即IPv6前缀。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，
其中，所述PFCP会话修改响应包括用于所述终端设备的IP地址的信息元素；以及
其中，用于所述终端设备的IP地址的所述信息元素包括所述第二参数。
6.根据权利要求5所述的方法，
其中，更新的分组检测规则PDR的信息元素包括所述用于IPv6前缀委派位的字段和/或所述用于IPv6前缀长度的字段。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，
其中，所述控制面功能包括会话管理功能SMF和/或分组数据网络网关-控制面PGW-C。
8.一种由用户面功能执行的方法，包括：
从控制面功能接收(S201)用于请求所述用户面功能为终端设备分配网络地址前缀的分组转发控制协议PFCP会话修改请求；
向所述控制面功能发送(S202)包括所分配的网络地址前缀的PFCP会话修改响应，
其中，所述PFCP会话修改请求包括指示所述用户面功能被委派分配所述网络地址前缀的第一参数，并且其中，所述PFCP会话修改响应包括指示由所述用户面功能所分配的网络地址前缀的第二参数。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述用户面功能基于本地配置或者基于来自所述控制面功能的所述PFCP会话修改请求来确定所述网络地址前缀的长度。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一参数或所述第二参数包括用于IPv6前缀委派位的字段和/或用于IPv6前缀长度的字段。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述IPv6前缀委派位和/或IPv6前缀长度被设置为零。
12.根据权利要求8-11中任一项所述的方法，
其中，所分配的网络地址前缀是网际协议版本6即IPv6前缀。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的方法，
其中，所述第二消息包括用于所述终端设备的IP地址的信息元素；以及
其中，用于所述终端设备的IP地址的所述信息元素包括所述第二参数。
14.根据权利要求13所述的方法，
其中，更新的分组检测规则PDR的信息元素包括所述用于IPv6前缀委派位的字段和/或所述用于IPv6前缀长度的字段。
15.根据权利要求14所述的方法，
其中，所述控制面功能包括会话管理功能SMF和/或分组数据网络网关-控制面PGW-C。
16.一种控制面功能(100)，包括：
一个或多个处理器(101)；以及
包括计算机程序代码的一个或多个存储器(102)，
所述一个或多个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述一个或多个处理器一起使所述终端设备至少：
从终端设备接收用于分配网络地址前缀的请求；
确定所述网络地址前缀是由所述控制面功能还是由用户面功能分配；
如果确定所述网络地址前缀是由所述用户面功能分配，则向所述用户面功能发送用于请求所述用户面功能分配所述网络地址前缀的分组转发控制协议PFCP会话修改请求；
从所述用户面功能接收包括所分配的网络地址前缀的PFCP会话修改响应；以及
向所述终端设备发送所分配的网络地址前缀，
其中，所述PFCP会话修改请求包括指示所述用户面功能被委派分配所述网络地址前缀的第一参数，并且其中，所述PFCP会话修改响应包括指示由所述用户面功能所分配的网络地址前缀的第二参数。
17.根据权利要求16所述的控制面功能，其中，所述一个或多个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述一个或多个处理器一起使所述控制面功能执行根据权利要求1-7中任一项所述的方法。
18.一种用户面功能(200)，包括：
一个或多个处理器(201)；以及
包括计算机程序代码的一个或多个存储器(202)，
所述一个或多个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述一个或多个处理器使所述终端设备至少：
从控制面功能接收用于请求所述用户面功能为终端设备分配网络地址前缀的分组转发控制协议PFCP会话修改请求；
向所述控制面功能发送包括所分配的网络地址前缀的PFCP会话修改响应，
其中，所述PFCP会话修改请求包括指示所述用户面功能被委派分配所述网络地址前缀的第一参数，并且其中，所述PFCP会话修改响应包括指示由所述用户面功能所分配的网络地址前缀的第二参数。
19.根据权利要求18所述的用户面功能，其中，所述一个或多个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述一个或多个处理器一起使所述用户面功能执行根据权利要求8-15中任一项所述的方法。
20.一种计算机可读介质(600)，在其上体现计算机程序代码(601)，所述计算机程序代码(601)用于与包括控制面功能和/或用户面功能的网络实体一起使用，其中，所述计算机程序代码包括用于执行根据权利要求1-15中任一项所述的方法的代码。
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