CN113382468B - 本地网络设备的地址分配方法、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种本地网络设备的地址分配方法、电子设备及存储介质，涉及通信技术领域。该方法包括：终端向接入与移动管理功能AMF发送注册请求，注册请求包括：终端的标识、终端是否支持外接本地网络设备的指示及终端支持所述外接本地网络设备的数量；注册请求用于请求AMF向策略控制功能PCF发送控制策略请求；终端接收AMF根据注册请求发送的应答消息，应答消息包括：为终端分配的目标地址段，目标地址段是PCF根据终端支持外接本地网络设备的数量在预设地址池中确定的。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种本地网络设备的地址分配方法、电子设备及存储介质。
背景技术
随着第五代移动通信技术（fifth-generation，5G）的发展，人们希望所有网络设备都可以连接5G网络，以加快网络设备之间的通信速度。但由于很多网络设备不具备5G模组，无法直接连接5G网络，需要通过5G终端连接5G网络。
目前，5G终端的网络端口连接5G网络，5G终端的信号端口连接不具备5G模组的网络设备，可以通过UE作为DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议）服务器为网络设备分配目标地址，或者可以人工手动为网络设备配置目标地址。
但是，由于5G终端为网络设备分配的目标地址只在该5G终端范围内有效，导致不同的5G终端为对应的网络设备分配的目标地址可能重复。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种本地网络设备的地址分配方法、电子设备及存储介质，以便避免不同本地网络设备的目标地址发生冲突。
为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：
第一方面，本申请实施例提供了一种本地网络设备的地址分配方法，包括：
终端向接入与移动管理功能AMF发送注册请求；发送注册请求，所述注册请求包括：所述终端的标识、所述终端是否支持外接本地网络设备的指示及所述终端支持所述外接本地网络设备的数量；所述注册请求用于请求所述AMF向策略控制功能PCF发送控制策略请求；
所述终端接收所述AMF根据所述注册请求发送的应答消息，所述应答消息包括：为所述终端分配的目标地址段，所述目标地址段是所述PCF根据所述终端支持所述外接本地网络设备的数量在预设地址池中确定的。
可选的，所述终端接收所述AMF根据所述注册请求发送的应答消息之后，还包括：
所述终端根据所述目标地址段，确定网关地址和分配给所连接的各所述外接本地网络设备的目标地址；
所述终端向至少一个所述外接本地网络设备发送地址分配信息，所述地址分配信息包括所述网关地址和对应的目标地址，其中，所述网关地址用于访问其他所述外接本地网络设备。
可选的，所述终端接收所述AMF根据所述注册请求发送的应答消息之后，还包括：
所述终端向会话管理功能SMF发送会话建立请求，所述会话建立请求用于触发所述SMF向所述PCF获取会话管理策略，所述会话管理策略包含分配给所述终端的所述目标地址段，以使所述SMF根据所述目标地址段为用户面功能UPF确定报文检测规则和报文转发规则。
可选的，所述报文检测规则用于确定目的地址属于所述目标地址段的报文与所建立会话关联。
第二方面，本申请实施例还提供一种本地网络设备的地址分配方法，包括：
策略控制功能PCF接收接入与移动管理功能AMF根据终端的注册请求发送的控制策略请求，所述控制策略请求包括：所述终端的标识、所述终端是否支持外接本地网络设备的指示及所述终端支持所述外接本地网络设备的数量；
所述PCF根据所述终端支持所述外接本地网络设备的数量以及预设地址池确定为所述终端分配的目标地址段，并生成应答消息；
所述PCF向所述AMF发送所述应答消息，以由所述AMF转发至所述终端。
可选的，所述方法还包括：
所述PCF接收所述预设地址池的配置信息，所述配置信息包括至少一个网络地址信息和掩码信息；
所述PCF根据所述配置信息生成所述预设地址池。
可选的，所述PCF向所述AMF发送所述应答消息之后，还包括：
所述PCF接收会话管理功能SMF发送的会话管理策略请求；
所述PCF根据所述会话管理策略请求向所述SMF发送会话管理策略，所述会话管理策略包含分配给所述终端的所述目标地址段，以使所述SMF根据所述目标地址段为用户面功能UPF确定报文检测规则和报文转发规则。
可选的，所述报文检测规则用于确定目的地址属于所述目标地址段的报文与所建立会话关联。
第三方面，本申请实施例还提供一种本地网络设备的地址分配装置，包括：
注册请求发送模块，用于终端向接入与移动管理功能AMF发送注册请求；所述注册请求包括：所述终端的标识、所述终端是否支持外接本地网络设备的指示及所述终端支持所述外接本地网络设备的数量；所述注册请求用于请求所述AMF向策略控制功能PCF发送控制策略请求；
应答消息接收模块，用于所述终端接收所述AMF根据所述注册请求发送的应答消息，所述应答消息包括：为所述终端分配的目标地址段，所述目标地址段是所述PCF根据所述终端支持所述外接本地网络设备的数量在预设地址池中确定的。
可选的，在所述应答消息接收模块之后，所述装置还包括：
地址分配模块，用于所述终端根据所述目标地址段，确定网关地址和分配给所连接的各所述外接本地网络设备的目标地址；
地址分配信息发送模块，用于所述终端向至少一个所述外接本地网络设备发送地址分配信息，所述地址分配信息包括所述网关地址和对应的目标地址，其中，所述网关地址用于访问其他所述外接本地网络设备。
可选的，在所述应答消息接收模块之后，所述装置还包括：
会话建立模块，用于所述终端向会话管理功能SMF发送会话建立请求，所述会话建立请求用于触发所述SMF向所述PCF获取会话管理策略，所述会话管理策略包含分配给所述终端的所述目标地址段，以使所述SMF根据所述目标地址段为用户面功能UPF确定报文检测规则和报文转发规则。
可选的，所述报文检测规则用于确定目的地址属于所述目标地址段的报文与所建立会话关联。
第四方面，本申请实施例还提供一种本地网络设备的地址分配装置，包括：
注册请求接收模块，用于策略控制功能PCF接收接入与移动管理功能AMF根据终端的注册请求发送的控制策略请求，所述控制策略请求包括：所述终端的标识、所述终端是否支持外接本地网络设备的指示及所述终端支持所述外接本地网络设备的数量；
应答消息生成模块，用于所述PCF根据所述终端支持所述外接本地网络设备的数量以及预设地址池确定为所述终端分配的目标地址段，并生成应答消息；
应答消息发送模块，用于所述PCF向所述AMF发送所述应答消息，以由所述AMF转发至所述终端。
可选的，所述装置还包括：
配置信息接收模块，用于所述PCF接收所述预设地址池的配置信息，所述配置信息包括至少一个网络地址信息和掩码信息；
预设地址池生成模块，用于所述PCF根据所述配置信息生成所述预设地址池。
可选的，在所述应答消息发送模块之后，所述装置还包括：
策略请求接收模块，用于所述PCF接收会话管理功能SMF发送的会话管理策略请求；
策略发送模块，用于所述PCF根据所述会话管理策略请求向所述SMF发送会话管理策略，所述会话管理策略包含分配给所述终端的所述目标地址段，以使所述SMF根据所述目标地址段为用户面功能UPF确定报文检测规则和报文转发规则。
可选的，所述报文检测规则用于确定目的地址属于所述目标地址段的报文与所建立会话关联。
第五方面，本申请实施例还提供一种电子设备，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的程序指令，当所述电子设备运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述程序指令，以执行如上述任一所述的本地网络设备的地址分配方法的步骤。
第六方面，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如上述任一所述的本地网络设备的地址分配方法的步骤。
本申请的有益效果是：
本申请提供一种本地网络设备的地址分配方法、电子设备及存储介质，终端向接入与移动管理功能AMF发送注册请求，注册请求包括：终端的标识、终端是否支持外接本地网络设备的指示及终端支持外接本地网络设备的数量；注册请求用于请求AMF向策略控制功能PCF发送控制策略请求；终端接收AMF根据注册请求发送的应答消息，应答消息包括：为终端分配的目标地址段，目标地址段是PCF根据终端支持外接本地网络设备的数量在预设地址池中确定的。通过本申请，可通过为终端分配不同的目标地址段，保证不同终端分配给本地网络设备的目标地址不重复，以避免不同本地网络设备的目标地址发生冲突，且由于目标地址段是由策略控制功能统一为终端分配的，使得不同终端的本地网络设备之间进行通信时不需要进行目标地址的转换就可以进行通信，提高了本地网络设备之间的互通性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本申请实施例提供的本地网络设备的地址分配方法的网络架构的示意图；
图2为本申请实施例提供的第一种本地网络设备的地址分配方法的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的一种本地网络设备的地址分配方法的交互示意图；
图4为本申请实施例提供的第二种本地网络设备的地址分配方法的流程示意图；
图5为本申请实施例提供的第三种本地网络设备的地址分配方法的流程示意图；
图6为本申请实施例提供的第四种本地网络设备的地址分配方法的流程示意图；
图7为本申请实施例提供的第五种本地网络设备的地址分配方法的流程示意图；
图8为本申请实施例提供的第一种本地网络设备的地址分配装置的结构示意图；
图9为本申请实施例提供的第二种本地网络设备的地址分配装置的结构示意图；
图10为本申请实施例提供的电子设备的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的特征可以相互结合。
在介绍本申请之前，首先对本申请实施例的应用场景进行说明，本申请实施例的技术方案可以应用于各种通信系统，例如：全球移动通讯（global system for mobilecommunications，GSM）系统、码分多址（code division multiple access，CDMA）系统、宽带码分多址（wideband code division multiple access，WCDMA）系统、通用分组无线业务（general packet radio service，GPRS）、长期演进（long term evolution，LTE）系统、LTE频分双工（frequency division duplex，FDD）系统、LTE时分双工（time division duplex，TDD）、通用移动通信系统（universal mobile telecommunication system，UMTS）、全球互联微波接入（worldwide interoperability for microwave access，WiMAX）通信系统、第五代（5th generation，5G）通信系统或未来的新无线接入技术（new radio accesstechnology，NR）等。
图1为本申请实施例提供的本地网络设备的地址分配方法的网络架构的示意图，如图1所示，该网络架构具体可以包括下列网元：
1、终端设备（User Equipment，UE）：也可以称用户设备、终端、接入终端、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、无线通信设备、用户代理或用户装置。UE还可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议（Session InitiationProtocol，SIP）电话、无线本地环路（Wireless Local Loop，WLL）)站、个人数字助理（Personal Digital Assistant，PDA）、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、可穿戴设备，5G网络中的终端设备或者未来演进的公用陆地移动通信网络（Public Land Mobile Network，PLMN）中的终端设备等，还可以是端设备，逻辑实体，智能设备，如手机，智能终端等终端设备，或者服务器，网关，基站，控制器等通信设备，或者物联网设备，如传感器，电表，水表等物联网（Internet ofthings，IoT）设备。
2、接入网（Access Network，AN）：为特定区域的授权用户提供入网功能，并能够根据用户的级别，业务的需求等使用不同质量的传输隧道。接入网络可以为采用不同接入技术的接入网络。目前的无线接入技术有两种类型：第三代合作伙伴计划（3rd GenerationPartnership Project，3GPP）接入技术（例如3G、4G或5G系统中采用的无线接入技术）和非第三代合作伙伴计划（non-3GPP）接入技术。3GPP接入技术是指符合3GPP标准规范的接入技术，采用3GPP接入技术的接入网络称为无线接入网络（Radio Access Network，RAN），其中，5G系统中的接入网设备称为下一代基站节点（next generation Node Base station，gNB）。非3GPP接入技术是指不符合3GPP标准规范的接入技术，例如，以wifi中的接入点（access point，AP）为代表的空口技术。
基于无线通信技术实现接入网络功能的接入网可以称为无线接入网（RadioAccess Network，RAN）。无线接入网能够管理无线资源，为终端提供接入服务，进而完成控制信号和用户数据在终端和核心网之间的转发。
其中，接入网设备可以包括接入网中在空中接口上通过一个或多个扇区与无线终端通信的设备。接入网系统可用于将收到的空中帧与网际协议（Internet Protocol，IP）分组进行相互转换，作为无线终端与接入网的其余部分之间的路由器，其中接入网的其余部分可包括IP网络。无线接入网系统还可协调对空中接口的属性管理。应理解，接入网设备包括但不限于：演进型节点B（evolved NodeB，eNB）、无线网络控制器（Radio NetworkController，RNC）、节点B（Node B，NB）、基站控制器（Base Station Controller，BSC）、基站收发台（Base Transceiver Station，BTS）、家庭基站（例如，Home evolved NodeB，或HomeNodeB，HNB）、基带单元（Base Band Unit，BBU），无线保真（Wireless Fidelity，WIFI）系统中的接入点（Access Point，AP）、无线中继节点、无线回传节点、传输点（Transmission andReception Point，TRP或者Transmission Point，TP）等，还可以为5G，如，NR，系统中的gNB，或，传输点（TRP或TP），5G系统中的基站的一个或一组（包括多个天线面板）天线面板，或者，还可以为构成gNB或传输点的网络节点，如基带单元（BBU），或，分布式单元（DistributedUnit，DU）等。
在一些部署中，gNB可以包括集中式单元（Centralized Unit，CU）和DU。gNB还可以包括射频单元（Radio Unit，RU）。CU实现gNB的部分功能，DU实现gNB的部分功能，比如，CU实现无线资源控制（Radio Resource Control，RRC），分组数据汇聚层协议（Packet DataConvergence Protocol，PDCP）层的功能，DU实现无线链路控制（Radio Link Control，RLC）、媒体接入控制（Media Access Control，MAC）和物理（Physical，PHY）层的功能。由于RRC层的信息最终会变成PHY层的信息，或者，由PHY层的信息转变而来，因而，在这种架构下，高层信令，如RRC层信令，也可以认为是由DU发送的，或者，由DU+CU发送的。可以理解的是，接入网设备可以为CU节点、或DU节点、或包括CU节点和DU节点的设备。此外，CU可以划分为无线接入网（Radio Access Network，RAN）中的接入网设备，也可以将CU划分为核心网（Core Network，CN）中的接入网设备，在此不做限制。
3、接入与移动管理功能（Access and Mobility management Function，AMF）实体：主要用于移动性管理和接入管理等，可以用于实现移动性管理实体（MobilityManagement Entity，MME）功能中除会话管理之外的其它功能，例如，合法监听、或接入授权（或鉴权）等功能。在本申请实施例中，可用于实现接入和移动管理网元的功能。
4、策略控制功能（Policy Control Function，PCF）实体：用于指导网络行为的统一策略框架，为控制平面功能网元（例如AMF，SMF网元等）提供策略规则信息等。
5、会话管理功能（Session Management Function，SMF）实体：主要用于会话管理、UE的网际协议（Internet Protocol，IP）地址分配和管理、选择可管理用户面功能、策略控制、或收费功能接口的终结点以及下行数据通知等。在本申请实施例中，可用于实现会话管理网元的功能。
6、用户面功能（User Plane Function，UPF）实体：即，数据面网关。可用于分组路由和转发、或用户面数据的服务质量（quality of service，QoS）处理等。用户数据可通过该网元接入到数据网络（data network，DN）。在本申请实施例中，可用于实现用户面网关的功能。
7、网络开放功能（Network Exposure Function，NEF）实体：用于安全地向外部开放由3GPP网络功能提供的业务和能力等。
8、应用功能（Aplication Function，AF）实体：用于进行应用影响的数据路由，接入网络开放功能网元，或，与策略框架交互进行策略控制等。
在该网络架构中，N1接口为终端与AMF实体之间的参考点；N2接口为RAN和AMF实体的参考点，用于非接入层（non-access stratum，NAS）消息的发送等；N3接口为RAN和UPF实体之间的参考点，用于传输用户面的数据等；N4接口为SMF实体和UPF实体之间的参考点，用于传输例如N3连接的隧道标识信息，数据缓存指示信息，以及下行数据通知消息等信息；N5接口为PCF实体和AF实体之间的参考点，用于通过NEF实体进行目标地址池的配置；N7接口为PCF实体和SMF实体之间的参考点，用于传输SM策略；N11接口为AMF实体和SMF实体之间的参考点，用于传输会话管理信令。
应理解，上述应用于本申请实施例的网络架构仅是举例说明的从传统点到点的架构和服务化架构的角度描述的网络架构，适用本申请实施例的网络架构并不局限于此，任何能够实现上述各个网元的功能的网络架构都适用于本申请实施例。应理解，上述网元之间可以通过预设接口进行通信，在此不再赘述。
还应理解，图1中所示的AMF实体、SMF实体、UPF实体、NEF实体、PCF实体可以理解为核心网中用于实现不同功能的网元，例如可以按需组合成网络切片。这些核心网网元可以各自独立的设备，也可以集成于同一设备中实现不同的功能，本申请对此不做限定。
下文中，为便于说明，将用于实现AMF的实体记作AMF，将用于实现PCF的实体记作PCF，其他标记与此类似，在此不再赘述。应理解，上述命名仅为用于区分不同的功能，并不代表这些网元分别为独立的物理设备，本申请对于上述网元的具体形态不作限定，例如，可以集成在同一个物理设备中，也可以分别是不同的物理设备。此外，上述命名仅为便于区分不同的功能，而不应对本申请构成任何限定，本申请并不排除在5G网络以及未来其它的网络中采用其他命名的可能。例如，在6G网络中，上述各个网元中的部分或全部可以沿用5G中的术语，也可能采用其他名称等。在此进行统一说明，以下不再赘述。
还应理解，图1中的各个网元之间的接口名称只是一个示例，具体实现中接口的名称可能为其他的名称，本申请对此不作具体限定。此外，上述各个网元之间的所传输的消息（或信令）的名称也仅仅是一个示例，对消息本身的功能不构成任何限定。
需要说明的是，本申请实施例可应用于为工业现场的本地网络设备进行地址分配，终端为工业现场的5G工业路由器，而终端所连接的本地网络设备可以为工业机器人、可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）等中的一种或多种。
图2为本申请实施例提供的第一种本地网络设备的地址分配方法的流程示意图，图3为本申请实施例提供的一种本地网络设备的地址分配方法的交互示意图，该方法的执行主体可以是终端，也即可以使上述图1中的用户设备（User Equipment，UE）等，如图2和图3所示，该方法包括：
S101：终端向AMF发送注册请求，注册请求包括：终端的标识、终端是否支持外接本地网络设备的指示及终端支持外接本地网络设备的数量；注册请求用于请求AMF向PCF发送控制策略请求。
具体的，AFM接收终端发送的注册请求，并根据注册请求向PCF发送控制策略请求，控制策略请求用于AMF向PCF请求接入和移动性管理策略，控制策略请求中携带有终端的标识、终端是否支持外接本地网络设备的指示及终端支持外接本地网络设备的数量和终端支持外接本地网络设备的数量。示例的，终端的标识可以是通用公共用户标识（GenericPublic Subscription Identifier，GPSI）、永久设备标识符（Permanent EquipmentIdentifier，PEI）等，在此不作限定。
在一种可选实施方式中，终端可以向无线接入网RAN发送注册请求， RAN进一步地可以将该注册请求转发给AMF，AMF接收到该注册请求后可以向PCF发送控制策略请求。
S102：终端接收AMF根据注册请求发送的应答消息，应答消息包括：为终端分配的目标地址段，目标地址段是PCF根据终端支持外接本地网络设备的数量在预设地址池中确定的。
可选地，PCF根据终端支持外接本地网络设备的数量，从预设地址池中选择一个地址段作为目标地址段，并将携带有目标地址段的应答消息返回给AMF，AMF可以进一步通过RAN向终端发送应答消息，应答消息用于指示终端可以进行注册。其中，目标地址段所包含的地址数量大于或等于终端支持外接本地网络设备的数量。
终端在接收到目标地址段后，可以启用动态目标地址分配功能，为本地网络设备分配目标地址。
本申请实施例提供一种本地网络设备的地址分配方法，终端向AMF发送注册请求，注册请求包括：终端的标识、终端是否支持外接本地网络设备的指示及终端支持外接本地网络设备的数量；注册请求用于请求AMF向PCF发送控制策略请求；终端接收AMF根据注册请求发送的应答消息，应答消息包括：为终端分配的目标地址段，目标地址段是PCF根据终端支持外接本地网络设备的数量在预设地址池中确定的。通过本申请实施例，可由PCF来统一为终端分配不同的目标地址段，这样分配给各个终端的目标地址段不同，进而也就可以保证不同终端分配给本地网络设备的目标地址不重复，以避免不同本地网络设备的目标地址发生冲突，且由于目标地址段是由统一为终端分配的，使得不同终端的本地网络设备之间进行通信时不需要进行目标地址的转换就可以进行通信，提高了本地网络设备之间的互通性。
图4为本申请实施例提供的第二种本地网络设备的地址分配方法的流程示意图，如图3和图4所示，在上述S102之后，该方法还包括：
S103：终端根据目标地址段，确定网关地址和分配给所连接的各外接本地网络设备的目标地址。
具体的，终端从目标地址段中随机选择一个地址作为该目标地址段的网关地址，终端启用动态目标地址分配功能，从除了网关地址之外的目标地址段中确定为所连接的各外接本地网络设备随机分配的目标地址。
S104：终端向至少一个外接本地网络设备发送地址分配信息，地址分配信息包括网关地址和对应的目标地址，其中，网关地址用于访问其他外接本地网络设备。
具体的，终端将网关地址和随机分配的每个本地网络设备的目标地址作为地址分配信息发送给终端连接的每个本地网络设备，每个本地网络设备需要和该终端下的其他本地网络设备或其他终端下的本地网络设备通信时，通过访问网关地址，以和该终端下的其他本地网络设备或其他终端下的本地网络设备建立通信连接。
本申请实施例提供的本地网络设备的地址分配方法，终端根据目标地址段，确定网关地址和分配给所连接的各外接本地网络设备的目标地址，终端向至少一个外接本地网络设备发送地址分配信息，地址分配信息包括网关地址和对应的目标地址，其中，网关地址用于访问其他外接本地网络设备。由此可知，不同终端所连接的本地网络设备所分配的目标地址是由PCF统一分配的地址段中的地址，使得不同终端所连接的本地网络设备需要通信时，无需将本地网络设备的目标地址转换为其他终端所在网络的网络地址，不同终端所连接的本地网络设备可直接进行通信，且由于PCF为每个终端分配的目标地址段不同，保证不同终端所连接的本地网络设备的目标地址不会发生冲突，每个终端可连接多个本地网络设备，提高了终端的利用率。
在上述实施例的基础上，本申请实施例还提供一种本地网络设备的地址分配方法，在上述S102之后，如图3所示，该方法还包括：
终端向SMF发送会话建立请求，该会话建立请求用于触发SMF向PCF获取会话管理策略，会话管理策略包含分配给终端的目标地址段，以使SMF根据目标地址段为UPF确定报文检测规则和报文转发规则。
具体的，当终端接收到RAN转发的AMF的应答消息，确定终端注册成功后，终端通过RAN向AMF发送PDU（Protocol Data Unit，协议数据单元）会话建立请求，会话建立请求中包括终端的标识，AMF是终端唯一的移动锚点，终端的会话管理相关信令必须通过AMF转发给SMF，SMF调用PCF提供的服务接口创建SM策略关联，PCF根据终端的标识向SMF返回携带PCF分配给终端目标地址段的会话管理策略，SMF根据目标地址段计算生成UPF的报文检测规则（Packet Detection Rule，PDR）和报文转发规则（Forwarding Action Rule，FAR）。
在一种可选实施方式中，报文检测规则用于确定目的地址属于目标地址段的报文与所建立会话关联。
当UPF接收到发送给目标地址的报文后，基于报文检测规则确定目标地址是否属于目标地址段，若属于，则将该报文与PDU会话关联。另外，PDU会话的建立使得终端的RAN与UPF之间建立GTP（GPRS Tunnelling Protocol，GPRS隧道协议）隧道，使得报文按照报文转发规则，通过该PDU会话对应的GTP隧道发送给RAN，并通过无线接入网RAN发送给终端，并由终端转发给目标地址对应的本地网络设备。
本申请实施例提供的本地网络设备的地址分配方法，终端向SMF发送会话建立请求，会话建立请求用于触发SMF向PCF获取会话管理策略，会话管理策略包含分配给终端的目标地址段，以使SMF根据目标地址段为UPF确定报文检测规则和报文转发规则。通过本申请实施例提供的方案，可根据目标地址段确定报文检测规则和报文转发规则，使得不同本地网络设备之间进行报文转发时可以遵循报文检测规则和报文转发规则，使得报文转发更加安全可靠。
图5为本申请实施例提供的第三种本地网络设备的地址分配方法的流程示意图，该方法的执行主体是策略控制功能（Policy Control Function，PCF）实体，如图3和图5所示，该方法包括：
S201：PCF接收AMF根据终端的注册请求发送的控制策略请求，控制策略请求包括：终端的标识、终端是否支持外接本地网络设备的指示及终端支持外接本地网络设备的数量。
S202：PCF根据终端支持外接本地网络设备的数量以及预设地址池确定为终端分配的目标地址段，并生成应答消息。
S203：PCF向AMF发送应答消息，以由AMF转发至终端。
具体的，对于PCF来说，PCF接收到AMF根据注册请求发送的控制策略请求，控制策略请求用于AMF向PCF请求接入和移动性管理策略，根据控制策略请求中携带的终端是否支持外接本地网络设备的指示，判断若终端支持外接本地网络设备，则根据终端支持外接本地网络设备的数量，从预设地址池中选择一个地址段作为目标地址段，并将携带有目标地址段的应答消息发送给AMF，由AMF通过无线接入网RAN向终端发送应答消息。具体的说明可参见前述的相关部分，具体不再赘述。
本申请实施例提供的本地网络设备的地址分配方法，PCF接收接入与移动管理功能AMF根据终端的注册请求发送的控制策略请求，控制策略请求包括：终端的标识、终端是否支持外接本地网络设备的指示及终端支持外接本地网络设备的数量，PCF根据终端支持外接本地网络设备的数量以及预设地址池确定为终端分配的目标地址段，并生成应答消息，PCF向AMF发送应答消息，以由AMF转发至终端。通过本申请实施例，可PCF为终端分配不同的目标地址段，保证不同终端分配给本地网络设备的目标地址不重复，以避免不同本地网络设备的目标地址发生冲突，且不同终端的本地网络设备之间进行通信时不需要进行目标地址的转换就可以进行通信，提高了本地网络设备之间的互通性。
图6为本申请实施例提供的第四种本地网络设备的地址分配方法的流程示意图，如图3和图6所示，该方法还包括：
S204：PCF接收预设地址池的配置信息，配置信息包括至少一个网络地址信息和掩码信息。
具体的，网络地址信息为目标地址与掩码信息的与运算结果，因此，若要生成预设地址池，需要获取至少一个网络地址信息和掩码信息。
在一种可选实施方式中，可在PCF实体中进行本地配置，人工输入至少一个网络地址信息和掩码信息。
在另一种可选实施方式中，可在AF实体中配置至少一个网络地址信息和掩码信息，并通过NEF发送给PCF。
S205：PCF根据配置信息生成网络地址信息预设地址池。
具体的，通过设置至少一个网络地址信息和掩码信息，计算目标地址与掩码信息的与运算结果等于一个网络地址信息的多个目标地址作为一个预设地址池，一个网络地址信息和一个掩码信息对应生成一个预设地址池。
本申请实施例提供的本地网络设备的地址分配方法，PCF接收预设地址池的配置信息，配置信息包括至少一个网络地址信息和掩码信息，PCF根据配置信息生成网络地址信息预设地址池。通过本申请实施例，可根据需求随机生成包含任意数量目标地址的预设地址池，以便满足本地网络设备数量的需求。
图7为本申请实施例提供的第五种本地网络设备的地址分配方法的流程示意图，如图3和图7所示，在上述S203之后，该方法还包括：
S206：PCF接收SMF发送的会话管理策略请求。
S207：PCF根据会话管理策略请求向SMF发送会话管理策略，会话管理策略包含分配给终端的目标地址段，以使SMF根据目标地址段为UPF确定报文检测规则和报文转发规则。
在一种可选实施方式中，报文检测规则用于确定目的地址属于目标地址段的报文与所建立会话关联。
具体的，PCF接收会话管理策略请求并向SMF发送会话管理策略的过程可参见前述的相关部分，在此不做赘述。
本申请实施例提供的本地网络设备的地址分配方法，PCF接收SMF发送的会话管理策略请求，PCF根据会话管理策略请求向SMF发送会话管理策略，会话管理策略包含分配给终端的目标地址段，以使SMF根据目标地址段为UPF确定报文检测规则和报文转发规则。通过本申请实施例提供的方案，可根据目标地址段确定报文检测规则和报文转发规则，使得不同本地网络设备之间进行报文转发时可以遵循报文检测规则和报文转发规则，使得报文转发更加安全可靠。
需要说明的是，本申请提到的目标地址段可以为IP（Internet Protocol，网络协议）地址段，也可以为其他类型的地址段，本申请对此不做限制。
在上述实施例的基础上，本申请实施例还提供一种本地网络设备的地址分配装置，图8为本申请实施例提供的第一种本地网络设备的地址分配装置的结构示意图，如图8所示，该装置包括：
注册请求发送模块11，用于终端向AMF发送注册请求，注册请求包括：终端的标识、终端是否支持外接本地网络设备的指示及终端支持外接本地网络设备的数量；注册请求用于请求AMF向PCF发送控制策略请求；
应答消息接收模块12，用于终端接收AMF根据注册请求发送的应答消息，应答消息包括：为终端分配的目标地址段，目标地址段是PCF根据终端支持外接本地网络设备的数量在预设地址池中确定的。
可选的，在应答消息接收模块12之后，该装置还包括：
地址分配模块，用于终端根据目标地址段，确定网关地址和分配给所连接的各外接本地网络设备的目标地址；
地址分配信息发送模块，用于终端向至少一个外接本地网络设备发送地址分配信息，地址分配信息包括网关地址和对应的目标地址，其中，网关地址用于访问其他外接本地网络设备。
可选的，该装置还包括：
会话建立模块，用于终端向SMF发送会话建立请求，会话建立请求用于触发SMF向PCF获取会话管理策略，会话管理策略包含分配给终端的目标地址段，以使SMF根据目标地址段为UPF确定报文检测规则和报文转发规则。
可选的，报文检测规则用于确定目的地址属于目标地址段的报文与所建立会话关联。
图9为本申请实施例提供的第二种本地网络设备的地址分配装置的结构示意图，如图9所示，该装置包括：
注册请求接收模块21，用于PCF接收AMF根据终端的注册请求发送的控制策略请求，控制策略请求包括：终端的标识、终端是否支持外接本地网络设备的指示及终端支持外接本地网络设备的数量；
应答消息生成模块22，用于PCF根据终端支持外接本地网络设备的数量以及预设地址池确定为终端分配的目标地址段，并生成应答消息；
应答消息发送模块23，用于PCF向AMF发送应答消息，以由AMF转发至终端。
可选的，该装置还包括：
配置信息接收模块，用于PCF接收预设地址池的配置信息，配置信息包括至少一个网络地址信息和掩码信息；
预设地址池生成模块，用于PCF根据配置信息生成预设地址池。
可选的，该装置还包括：
策略请求接收模块，用于PCF接收SMF发送的会话管理策略请求；
策略发送模块，用于PCF根据会话管理策略请求向SMF发送会话管理策略，会话管理策略包含分配给终端的目标地址段，以使SMF根据目标地址段为UPF确定报文检测规则和报文转发规则。
可选的，报文检测规则用于确定目的地址属于目标地址段的报文与所建立会话关联。
上述装置用于执行前述实施例提供的方法，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路（Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC），或，一个或多个微处理器（digital singnal processor，简称DSP），或，一个或者多个现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array，简称FPGA）等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器（CentralProcessing Unit，简称CPU）或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统（system-on-a-chip，简称SOC）的形式实现。
图10为本申请实施例提供的电子设备的示意图，该电子设备10包括：处理器101、存储介质102和总线，存储介质102存储有处理器101可执行的程序指令，当电子设备10运行时，处理器101与存储介质102之间通过总线通信，处理器101执行程序指令，以执行上述方法实施例。具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。
可选地，本发明还提供一种计算机可读存储介质，存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行时用于执行上述方法实施例。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）或处理器（英文：processor）执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（英文：Read-Only Memory，简称：ROM）、随机存取存储器（英文：Random Access Memory，简称：RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
上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，可轻易想到变化或替换，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 (6)
1.一种本地网络设备的地址分配方法，其特征在于，包括：
终端向接入与移动管理功能AMF发送注册请求；所述注册请求包括：所述终端的标识、所述终端是否支持外接本地网络设备的指示及所述终端支持所述外接本地网络设备的数量；所述注册请求用于请求所述AMF向策略控制功能PCF发送控制策略请求；
所述终端接收所述AMF根据所述注册请求发送的应答消息，所述应答消息包括：为所述终端分配的目标地址段，所述目标地址段是所述PCF根据所述终端支持所述外接本地网络设备的数量在预设地址池中确定的；
所述终端接收所述AMF根据所述注册请求发送的应答消息之后，还包括：
所述终端向会话管理功能SMF发送会话建立请求，所述会话建立请求用于触发所述SMF向所述PCF获取会话管理策略，所述会话管理策略包含分配给所述终端的所述目标地址段，以使所述SMF根据所述目标地址段为用户面功能UPF确定报文检测规则和报文转发规则，其中，所述报文检测规则用于所述UPF确定将目的地址属于所述目标地址段的报文与所述终端所建立的会话关联，所述报文转发规则用于所述UPF将发送给所述目的地址的报文通过所述会话对应的隧道发送给所述终端，并由所述终端转发给所述目的地址对应的外接本地网络设备。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端接收所述AMF根据所述注册请求发送的应答消息之后，还包括：
所述终端根据所述目标地址段，确定网关地址和分配给所连接的各所述外接本地网络设备的目标地址；
所述终端向至少一个所述外接本地网络设备发送地址分配信息，所述地址分配信息包括所述网关地址和对应的目标地址，其中，所述网关地址用于访问其他所述外接本地网络设备。
3.一种本地网络设备的地址分配方法，其特征在于，包括：
策略控制功能PCF接收接入与移动管理功能AMF根据终端的注册请求发送的控制策略请求，所述控制策略请求包括：所述终端的标识、所述终端是否支持外接本地网络设备的指示及所述终端支持所述外接本地网络设备的数量；
所述PCF根据所述终端支持所述外接本地网络设备的数量以及预设地址池确定为所述终端分配的目标地址段，并生成应答消息；
所述PCF向所述AMF发送所述应答消息，以由所述AMF转发至所述终端；
所述PCF向所述AMF发送所述应答消息之后，还包括：
所述PCF接收会话管理功能SMF发送的会话管理策略请求；
所述PCF根据所述会话管理策略请求向所述SMF发送会话管理策略，所述会话管理策略包含分配给所述终端的所述目标地址段，以使所述SMF根据所述目标地址段为用户面功能UPF确定报文检测规则和报文转发规则，其中，所述报文检测规则用于所述UPF确定将目的地址属于所述目标地址段的报文与所述终端所建立的会话关联，所述报文转发规则用于所述UPF将发送给所述目的地址的报文通过所述会话对应的隧道发送给所述终端，并由所述终端转发给所述目的地址对应的外接本地网络设备。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述PCF接收所述预设地址池的配置信息，所述配置信息包括至少一个网络地址信息和掩码信息；
所述PCF根据所述配置信息生成所述预设地址池。
5.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的程序指令，当所述电子设备运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述程序指令，以执行如权利要求1至4任一所述的本地网络设备的地址分配方法的步骤。
6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至4任一所述的本地网络设备的地址分配方法的步骤。
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