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CN112217653B - 策略下发方法、装置和系统 - Google Patents

策略下发方法、装置和系统 Download PDF

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CN112217653B CN201910622258.8A CN201910622258A CN112217653B CN 112217653 B CN112217653 B CN 112217653B CN 201910622258 A CN201910622258 A CN 201910622258A CN 112217653 B CN112217653 B CN 112217653B
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Abstract

本发明公开了一种策略下发方法、装置和系统，涉及移动通信技术领域。策略下发方法包括：NEF获取应用服务器发送的策略申请，其中，策略申请包括移动用户的号码；NEF向SMF发送用户认证请求，其中，用户认证请求中包括移动用户的号码，以便SMF根据预先存储的移动用户的号码与分配的私网IP地址之间的对应关系、查询用户认证请求中的号码对应的私网IP地址；NEF获取SMF发送的、包括SMF查询到的私网IP地址的用户认证响应；NEF根据用户认证响应中的私网IP地址，为移动用户构造策略；NEF将构造的策略发送给PCF执行。本发明的实施例在不影响设备性能的前提下，可以在更多的5G场景中实现5G策略的构建和下发。

Description

策略下发方法、装置和系统
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，特别涉及一种策略下发方法、装置和系统。
背景技术
在5G核心网中的网络开放功能(Network Exposure Function，简称：NEF)网元的运营过程中，NEF需要获取5G核心网分配给用户的私网IP，用于策略下发后的协议数据单元(Protocol Data Unit，简称：PDU)会话绑定。
相关技术提供的一种方式为，用户面功能(User plane Function，简称：UPF)在用户向应用发送的请求消息中插入用户私网IP地址，NEF利用该用户私网IP地址将策略信息下发到用户策略控制功能(Policy Control Function，简称：PCF)。相关技术提供的另一种方式为，NEF配置好用户公网IP地址、私网IP地址及端口号的映射表，通过应用提供的公网IP地址，NEF向网络地址转换(Network Address Translation，简称：NAT)设备查询得到用户公/私网及端口号的映射关系，获取用户的私网IP。
发明内容
发明人经过分析后发现，相关技术提供的方式存在一定的缺陷。
对于UPF向消息中插入用户私网IP地址的方式，UPF需要对消息进行检测并修改应用层消息、以开启深度包检测。这种方式会增加设备开销。根据现网调研数据，网关开启深度包检测后，性能下降15％-20％
对于NEF配置公网、私网IP映射表的方式，在5G场景下，如果采用会话管理功能(Session Management Function，简称：SMF)统一分配IP的方案，用户公网IP地址和私网IP地址是动态映射关系，不支持此种查询。在5G引入本地分流能力的情况下，PDU会话从旧的用户面功能(User plane Function，简称：UPF)锚定在新的UPF的过程中，用户私网IP保持不变，但NAT之后的公网IP会变化，因此使用静态映射表查询私网IP的方式也不可行。
本发明实施例所要解决的一个技术问题是：如何在不影响设备性能的前提下，在更多的5G场景中实现5G策略的构建和下发。
根据本发明一些实施例的第一个方面，提供一种策略下发方法，包括：NEF获取应用服务器发送的策略申请，其中，策略申请包括移动用户的号码；NEF向SMF发送用户认证请求，其中，用户认证请求中包括移动用户的号码，以便SMF根据预先存储的移动用户的号码与分配的私网IP地址之间的对应关系、查询用户认证请求中的号码对应的私网IP地址；NEF获取SMF发送的、包括SMF查询到的私网IP地址的用户认证响应；NEF根据用户认证响应中的私网IP地址，为移动用户构造策略；NEF将构造的策略发送给PCF执行。
在一些实施例中，策略申请还包括移动用户的公网IP地址，NEF存储有移动用户的公网IP地址与SMF的IP地址之间的对应关系；NEF向移动用户的公网IP地址对应的归属SMF发送用户认证请求。
在一些实施例中，移动用户的公网IP地址与SMF的IP地址之间的对应关系是根据公网IP地址对应的区域、以及SMF的IP地址对应的区域确定的。
在一些实施例中，策略包括计费策略、路由策略、服务质量QoS策略中的至少一种。
在一些实施例中，策略申请是应用服务器响应于移动用户使用应用业务而发送的。
在一些实施例中，策略下发方法还包括：响应于移动用户的终端接入网络，SMF获取AMF发送的PDU会话建立请求消息，其中，PDU会话建立请求消息中包括移动用户的号码；SMF选择UPF以建立PDU会话；SMF为移动用户分配私网IP地址，并保存移动用户的号码与分配的私网IP地址之间的对应关系。
根据本发明一些实施例的第二个方面，提供一种策略下发装置，策略下发装置位于NEF，包括：策略申请获取模块，被配置为获取应用服务器发送的策略申请，其中，策略申请包括移动用户的号码；认证请求发送模块，被配置为向SMF发送用户认证请求，其中，用户认证请求中包括移动用户的号码，以便SMF根据预先存储的移动用户的号码与分配的私网IP地址之间的对应关系、查询用户认证请求中的号码对应的私网IP地址；认证响应获取模块，被配置为获取SMF发送的、包括SMF查询到的私网IP地址的用户认证响应；策略构造模块，被配置为根据用户认证响应中的私网IP地址，为移动用户构造策略；策略发送模块，被配置为将构造的策略发送给PCF执行。
在一些实施例中，策略申请还包括移动用户的公网IP地址，NEF存储有移动用户的公网IP地址与SMF的IP地址之间的对应关系；认证请求发送模块进一步被配置为向移动用户的公网IP地址对应的归属SMF发送用户认证请求。
在一些实施例中，移动用户的公网IP地址与SMF的IP地址之间的对应关系是根据公网IP地址对应的区域、以及SMF的IP地址对应的区域确定的。
根据本发明一些实施例的第三个方面，提供一种策略下发系统，包括：NEF，NEF包括前述任意一种策略下发装置；以及SMF，被配置为获取NEF发送的用户认证请求，其中，用户认证请求中包括移动用户的号码；根据预先存储的移动用户的号码与分配的私网IP地址之间的对应关系、查询用户认证请求中的号码对应的私网IP地址；向NEF发送包括查询到的私网IP地址的用户认证响应。
在一些实施例中，SMF进一步被配置为响应于移动用户的终端接入网络，获取AMF发送的PDU会话建立请求消息，其中，PDU会话建立请求消息中包括移动用户的号码；选择UPF以建立PDU会话；为移动用户分配私网IP地址，并保存移动用户的号码与分配的私网IP地址之间的对应关系。
上述发明中的一些实施例具有如下优点或有益效果：本发明的实施例新增了NEF和SMF之间的交互，并且在交互过程中支持携带移动用户的号码，从而SMF可以通过移动用户的号码查找用户的私网IP地址、并返回给NEF。NEF可以根据获取的私网IP地址构造策略。从而，上述实施例在不影响设备性能的前提下，可以在更多的5G场景中实现5G策略的构建和下发。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为根据本发明一些实施例的策略下发方法的流程示意图。
图2为根据本发明一些实施例的策略下发方法的流程示意图。
图3为根据本发明一些实施例的构建号码与私网IP地址的对应关系的流程示意图。
图4为根据本发明一些实施例的策略下发方法的示例性的信令流程图。
图5为根据本发明一些实施例的策略下发装置的结构示意图。
图6为根据本发明一些实施例的策略下发系统的结构示意图。
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
图1为根据本发明一些实施例的策略下发方法的流程示意图。如图1所示，该实施例的策略下发方法包括步骤S102～S112。
在步骤S102中，NEF获取应用服务器发送的策略申请，其中，策略申请包括移动用户的号码。移动用户的号码可以为移动台国际用户识别码(Mobile SubscriberInternational ISDN number，简称：MSISDN)。
在一些实施例中，策略申请是应用服务器响应于移动用户使用应用业务而发送的。
在步骤S104中，NEF向SMF发送用户认证请求，其中，用户认证请求中包括移动用户的号码。
在步骤S106中，SMF根据预先存储的移动用户的号码与分配的私网IP地址之间的对应关系、查询用户认证请求中的号码对应的私网IP地址。该对应关系可以是用户附着上线时、SMF为移动用户分配私网IP地址后建立的。
在步骤S108中，NEF获取SMF发送的、包括SMF查询到的私网IP地址的用户认证响应。
在步骤S110中，NEF根据用户认证响应中的私网IP地址，为移动用户构造策略。
在一些实施例中，策略包括计费策略、路由策略、服务质量(Quality of Service，简称：QoS)策略中的至少一种。例如，通过获取移动用户的号码，判定该用户为高级用户，则可以为该用户配置较高等级的QoS；又例如，通过获取移动用户的号码，判定该用户对于应用X是免流量使用的，则可以为该用户配置使用应用X时不扣除流量余额的策略。
在步骤S112中，NEF将构造的策略发送给PCF执行。
上述实施例的方法新增了NEF和SMF之间的交互，并且在交互过程中支持携带移动用户的号码，从而SMF可以通过移动用户的号码查找用户的私网IP地址、并返回给NEF。NEF可以根据获取的私网IP地址构造策略。从而，上述实施例在不影响设备性能的前提下，可以在更多的5G场景中实现5G策略的构建和下发。
在一些实施例中，NEF可以配置用户的公网IP地址与SMF地址的对应关系，以便由用户归属SMF与NEF进行交互。下面参考图2描述本发明策略下发方法的实施例。
图2为根据本发明一些实施例的策略下发方法的流程示意图。如图2所示，该实施例的策略下发方法包括步骤S202～S212。
在步骤S202中，NEF获取应用服务器发送的策略申请，其中，策略申请包括移动用户的号码和公网IP地址。NEF存储有移动用户的公网IP地址与SMF的IP地址之间的对应关系。
在步骤S204中，NEF向移动用户的公网IP地址对应的归属SMF发送用户认证请求，其中，用户认证请求中包括移动用户的号码。
在一些实施例中，移动用户的公网IP地址与SMF的IP地址之间的对应关系是根据公网IP地址对应的区域、以及SMF的IP地址对应的区域确定的。
例如，运营商在规划IP地址时，可以为每个省份规划特定的IP网段。通过确定IP地址所对应的网段，则可以确定相应的区域。属于同一个区域的移动用户的公网IP地址与SMF的IP地址则是对应的。
在步骤S206中，归属SMF根据预先存储的移动用户的号码与分配的私网IP地址之间的对应关系、查询用户认证请求中的号码对应的私网IP地址。
在步骤S208中，NEF获取归属SMF发送的、包括归属SMF查询到的私网IP地址的用户认证响应。
在步骤S210中，NEF根据用户认证响应中的私网IP地址，为移动用户构造策略。
在步骤S212中，NEF将构造的策略发送给PCF执行。
通过为NEF配置用户公网IP地址与SMF的IP地址的对应关系，可以通过用户的公网IP地址查询用户归属的SMF的IP地址。从而，可以由用户归属SMF查询用户的私网IP地址，提高了查询效率和成功率。
在一些实施例中，SMF可以在用户接入网络时确定移动用户的号码与私网IP地址之间的对应关系。下面参考图3描述构建号码与私网IP地址的对应关系的实施例。
图3为根据本发明一些实施例的构建号码与私网IP地址的对应关系的流程示意图。如图3所示，该实施例的方法包括步骤S302～S306。
在步骤S302中，响应于移动用户的终端接入网络，SMF获取接入和移动性管理功能(Access and Mobility Management Function，简称：AMF)发送的PDU会话建立请求消息，其中，PDU会话建立请求消息中包括移动用户的号码。
在步骤S304中，SMF选择UPF以建立PDU会话。
在步骤S306中，SMF为移动用户分配私网IP地址，并保存移动用户的号码与分配的私网IP地址之间的对应关系。
从而，SMF可以借助用户上线的过程存储移动用户的号码与分配的私网IP地址之间的对应关系。
下面参考图4描述本发明策略下发方法的一个示例性的信令流程。
图4为根据本发明一些实施例的策略下发方法的示例性的信令流程图。如图4所示，该实施例的策略下发方法包括步骤S402～S414。
在步骤S402中，5G用户附着上线，AMF向SMF发送PDU Session EstablishmentRequest(PDU会话建立请求)，其中包括用户的MSISDN。
在步骤S404中，SMF向UPF发送N4Session Establishment Request(N4会话建立请求)，并为用户分配私网IP地址、以及保存MSISDN和私网IP地址之间的对应关系。
在步骤S406中，响应于用户使用APP的业务，APP Server(应用服务器)向NEF发送超文本传输协议(HyperText Transfer Protocol，简称：HTTP)请求、以便为用户申请策略，该请求中包括用户的公网IP地址和MSISDN。用户使用APP时，APP可以获得用户的公网IP地址和MSISDN、并将它们发送给APP Server。
NEF可以根据存储的公网IP地址与SMF的IP地址的对应关系，查询用户归属的SMF的IP地址的信息。
在步骤S408中，NEF向用户归属的SMF发送UE Identifier Query Request(用户认证请求)，其中携带用户的MSISDN。
在步骤S410中，SMF查找到用户的MSISDN对应的私网IP地址后，将其通过UEIdentifier Query Response(用户认证响应)返回给NEF。
在步骤S412中，NEF根据获取的用户私网IP地址构造5G策略，并将策略下发给PCF执行。
在步骤S414中，NEF向APP Server返回HTTP响应。
通过上述实施例的方法，可以结合现有的信令流程以及新增的SMF与NEF之间的交互，实现各个场景下的5G策略构造和下发。
下面参考图5描述本发明策略下发装置的实施例。
图5为根据本发明一些实施例的策略下发装置的结构示意图。如图5所示，该实施例的策略下发装置500包括：策略申请获取模块5100，被配置为获取应用服务器发送的策略申请，其中，策略申请包括移动用户的号码；认证请求发送模块5200，被配置为向SMF发送用户认证请求，其中，用户认证请求中包括移动用户的号码，以便SMF根据预先存储的移动用户的号码与分配的私网IP地址之间的对应关系、查询用户认证请求中的号码对应的私网IP地址；认证响应获取模块5300，被配置为获取SMF发送的、包括SMF查询到的私网IP地址的用户认证响应；策略构造模块5400，被配置为根据用户认证响应中的私网IP地址，为移动用户构造策略；策略发送模块5500，被配置为将构造的策略发送给PCF执行。
在一些实施例中，策略申请还包括移动用户的公网IP地址，NEF存储有移动用户的公网IP地址与SMF的IP地址之间的对应关系；认证请求发送模块5200进一步被配置为向移动用户的公网IP地址对应的归属SMF发送用户认证请求。
在一些实施例中，移动用户的公网IP地址与SMF的IP地址之间的对应关系是根据公网IP地址对应的区域、以及SMF的IP地址对应的区域确定的。
在一些实施例中，策略包括计费策略、路由策略、服务质量QoS策略中的至少一种。
在一些实施例中，策略申请是应用服务器响应于移动用户使用应用业务而发送的。
下面参考图6描述本发明策略下发系统的实施例。
图6为根据本发明一些实施例的策略下发系统的结构示意图。如图6所示，该实施例的策略下发系统60包括：NEF610，NEF610包括前述任意一种策略下发装置500；以及SMF620，被配置为获取NEF610发送的用户认证请求，其中，用户认证请求中包括移动用户的号码；根据预先存储的移动用户的号码与分配的私网IP地址之间的对应关系、查询用户认证请求中的号码对应的私网IP地址；向NEF610发送包括查询到的私网IP地址的用户认证响应。
在一些实施例中，SMF620进一步被配置为响应于移动用户的终端接入网络，获取AMF发送的PDU会话建立请求消息，其中，PDU会话建立请求消息中包括移动用户的号码；选择UPF以建立PDU会话；为移动用户分配私网IP地址，并保存移动用户的号码与分配的私网IP地址之间的对应关系。
本领域内的技术人员应当明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解为可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种策略下发方法，包括：
网络开放功能NEF获取应用服务器发送的策略申请，其中，所述策略申请包括移动用户的号码、所述移动用户的公网IP地址，所述NEF存储有移动用户的公网IP地址与SMF的IP地址之间的对应关系；
NEF向所述移动用户的公网IP地址对应的归属会话管理功能SMF发送用户认证请求，其中，所述用户认证请求中包括所述移动用户的号码，以便SMF根据预先存储的移动用户的号码与分配的私网IP地址之间的对应关系、查询所述用户认证请求中的号码对应的私网IP地址；
NEF获取SMF发送的、包括SMF查询到的私网IP地址的用户认证响应；
NEF根据所述用户认证响应中的私网IP地址，为移动用户构造策略；
NEF将构造的策略发送给策略控制功能PCF执行。
2.根据权利要求1所述的策略下发方法，其中，所述移动用户的公网IP地址与SMF的IP地址之间的对应关系是根据公网IP地址对应的区域、以及SMF的IP地址对应的区域确定的。
3.根据权利要求1所述的策略下发方法，其中，所述策略包括计费策略、路由策略、服务质量QoS策略中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的策略下发方法，其中，所述策略申请是应用服务器响应于移动用户使用应用业务而发送的。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的策略下发方法，还包括：
响应于移动用户的终端接入网络，SMF获取接入和移动性管理功能AMF发送的协议数据单元PDU会话建立请求消息，其中，所述PDU会话建立请求消息中包括移动用户的号码；
SMF选择UPF以建立PDU会话；
SMF为移动用户分配私网IP地址，并保存所述移动用户的号码与分配的私网IP地址之间的对应关系。
6.一种策略下发装置，位于NEF，包括：
策略申请获取模块，被配置为获取应用服务器发送的策略申请，其中，所述策略申请包括移动用户的号码、所述移动用户的公网IP地址，所述NEF存储有移动用户的公网IP地址与SMF的IP地址之间的对应关系；
认证请求发送模块，被配置为向所述移动用户的公网IP地址对应的归属SMF发送用户认证请求，其中，所述用户认证请求中包括所述移动用户的号码，以便SMF根据预先存储的移动用户的号码与分配的私网IP地址之间的对应关系、查询所述用户认证请求中的号码对应的私网IP地址；
认证响应获取模块，被配置为获取SMF发送的、包括SMF查询到的私网IP地址的用户认证响应；
策略构造模块，被配置为根据所述用户认证响应中的私网IP地址，为移动用户构造策略；
策略发送模块，被配置为将构造的策略发送给PCF执行。
7.根据权利要求6所述的策略下发装置，其中，所述移动用户的公网IP地址与SMF的IP地址之间的对应关系是根据公网IP地址对应的区域、以及SMF的IP地址对应的区域确定的。
8.一种策略下发系统，包括：
NEF，所述NEF包括权利要求6或7所述的策略下发装置；
以及SMF，被配置为获取NEF发送的用户认证请求，其中，所述用户认证请求中包括所述移动用户的号码；根据预先存储的移动用户的号码与分配的私网IP地址之间的对应关系、查询所述用户认证请求中的号码对应的私网IP地址；向NEF发送包括查询到的私网IP地址的用户认证响应。
9.根据权利要求8所述的策略下发系统，其中，所述SMF进一步被配置为响应于移动用户的终端接入网络，获取AMF发送的PDU会话建立请求消息，其中，所述PDU会话建立请求消息中包括移动用户的号码；选择UPF以建立PDU会话；为移动用户分配私网IP地址，并保存所述移动用户的号码与分配的私网IP地址之间的对应关系。
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