网络地址转换场景下的会话控制方法、装置和系统与流程

本公开涉及通信领域，特别涉及一种网络地址转换场景下的会话控制方法、装置和系统。

背景技术

在大多数移动网络中，由于IPV4地址的匮乏，用户地址大多采用私网地址，当用户与外部建立连接时，需要通过NAT(Network Address Translation，网络地址转换)将其私网地址转换为公网地址。因此，在NAT环境中，如果用户不向AF(Application function，应用功能)网元上报其真实IP地址，AF网元获得的是NAT转换后的IP地址而不是用户真实IP地址，使得AF网元无法对基于IP地址的用户会话控制策略进行实时控制，导致会话控制缺乏灵活性和鲁棒性。

技术实现要素：

本公开实施例提出一种网络地址转换场景下的会话控制方案，解决了在网络地址转换场景下用户未能上报其真实IP地址而导致AF网元不能对用户会话进行实时控制的问题，增强了用户会话控制的灵活性和鲁棒性。

本公开一些实施例提出一种网络地址转换场景下的会话控制方法，包括：

NEF网元接收AF网元发送的基于用户身份标识的第一会话控制策略更改请求，第一会话控制策略更改请求包括用户身份标识和会话标识；

NEF网元基于用户身份标识和会话标识向用户签约数据库查询用户会话绑定关系所在的BSF网元，用户签约数据库记录的注册信息包括用户身份标识、会话标识、BSF网元地址；

NEF网元基于用户身份标识和会话标识向用户会话绑定关系所在的BSF网元查询用户IP地址和PCF地址，其中，BSF网元记录的用户会话绑定关系包括用户身份标识、会话标识、用户IP地址和PCF地址；

NEF网元将基于用户身份标识的第一会话控制策略更改请求转换为基于用户IP地址的第二会话控制策略更改请求，并将第二会话控制策略更改请求发送给相应的PCF网元，第二会话控制策略更改请求包括用户IP地址和会话标识；

NEF网元接收PCF网元返回的第二会话控制策略更改请求的执行结果，并将第二会话控制策略更改请求的执行结果发送给AF网元。

在一些实施例中，BSF网元从SMF网元获取用户会话相关信息，并建立用户会话相关信息之间的用户会话绑定关系，其中，用户会话相关信息和用户会话绑定关系包括：用户身份标识、会话标识、用户IP地址和PCF地址。

在一些实施例中，BSF网元在建立用户会话绑定关系之后，向用户签约数据库注册，所提供的注册信息包括用户身份标识、会话标识、BSF网元地址。

在一些实施例中，BSF网元在用户会话结束后，向用户签约数据库注销之前的注册信息。

在一些实施例中，NEF网元将第二会话控制策略更改请求的执行结果以及用户IP地址一起发送给AF网元，使得AF网元获得用户IP地址；其中，AF网元在发送基于用户身份标识的第一会话控制策略更改请求时，仅获得用户IP地址经过网络地址转换后的IP地址。

在一些实施例中，在AF网元获得用户IP地址之后，在会话持续过程中，NEF网元接收AF网元发送的基于用户IP地址的第三会话控制策略更改请求，转发给PCF网元进行会话控制策略的更改，第三会话控制策略更改请求包括用户IP地址和会话标识。

本公开一些实施例提出一种网络地址转换场景下的会话控制装置，包括：存储器；以及耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行各个实施例的网络地址转换场景下的会话控制方法。

本公开一些实施例提出一种网络地址转换场景下的会话控制系统，包括：NEF网元，被配置为执行由NEF网元执行的会话控制方法。

在一些实施例中，还包括：BSF网元，被配置为从SMF网元获取用户会话相关信息，并建立用户会话相关信息之间的用户会话绑定关系，其中，用户会话相关信息和用户会话绑定关系包括：用户身份标识、会话标识、用户IP地址和PCF地址；响应NEF网元的查询，基于用户身份标识和会话标识查询用户会话绑定关系，向NEF网元返回相应的用户IP地址和PCF地址。

在一些实施例中，所述BSF网元，还被配置为在建立用户会话绑定关系之后，向用户签约数据库注册，所提供的注册信息包括用户身份标识、会话标识、BSF网元地址；或者，在用户会话结束后，向用户签约数据库注销之前的注册信息。

在一些实施例中，还包括：用户签约数据库，被配置为记录BSF网元的注册信息，包括用户身份标识、会话标识、BSF网元地址；响应NEF网元的查询，基于用户身份标识和会话标识查询注册信息，向NEF网元返回相应的BSF网元地址。

本公开一些实施例提出一种非瞬时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现各个实施例的网络地址转换场景下的会话控制方法的步骤。

附图说明

下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。根据下面参照附图的详细描述，可以更加清楚地理解本公开。

显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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示出本公开一些实施例的网络地址转换场景下的会话控制系统(简称“系统”)的示意图。

图2示出本公开一些实施例的网络地址转换场景下的会话控制方法的示意图。

图3示出本公开一些实施例的网络地址转换场景下的会话控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

除非特别说明，否则，本公开中的“第一”“第二”等描述用来区分不同的对象，并不用来表示大小或时序等含义。

图1示出本公开一些实施例的网络地址转换场景下的会话控制系统(简称“系统”)的示意图。

如图1所示，该实施例的系统包括：NEF(Network Exposure Function，网络开放功能)网元、BSF(Binding Support Function，绑定支持功能)网元、UDR(Universal Data Repository，通用数据仓库)或UDM(Unified Data Manager，统一数据管理平台)等用户签约数据库，还可以包括SMF(Session Management Function,会话管理功能)网元、PCF(Policy Control Function,策略控制功能)网元、NRF(Network Repository Function,网络仓储功能)网元、AF(Application function，应用功能)网元、NAT(Network Address Translation，网络地址转换)网元等。

本公开实施例提出一种网络地址转换场景下的会话控制方案，主要对用户签约数据库、BSF网元、NEF网元的功能进行了增强，从而解决了在网络地址转换场景下用户未能上报其真实IP地址而导致AF网元不能对用户会话进行实时控制的问题，增强了用户会话控制的灵活性和鲁棒性。

1、用户签约数据库(如UDM/UDR)的增强包括：

支持BSF网元注册和注销；

支持NEF网元通过用户标识向其查询用户会话绑定关系所在的BSF网元地址。

具体来说，用户签约数据库，被配置为响应BSF网元的注册，记录BSF网元的注册信息，包括用户身份标识、会话标识、BSF网元地址；响应NEF网元的查询，基于用户身份标识和会话标识查询注册信息，向NEF网元返回相应的BSF网元地址；响应BSF网元的注销，删除BSF网元的注册信息。

2、BSF网元的增强包括：

支持在建立用户会话绑定关系后向用户签约数据库(如UDM/UDR)的注册以及在会话结束后的注销；

支持基于用户标识来索引查找用户会话绑定关系。

具体来说，BSF网元，被配置为从SMF网元获取用户会话相关信息，并建立用户会话相关信息之间的用户会话绑定关系，其中，用户会话相关信息和用户会话绑定关系包括：用户身份标识、会话标识、用户IP地址和PCF地址；在建立用户会话绑定关系之后，向用户签约数据库注册，所提供的注册信息包括用户身份标识、会话标识、BSF网元地址；响应NEF网元的查询，基于用户身份标识和会话标识查询用户会话绑定关系，向NEF网元返回相应的用户IP地址和PCF地址；用户会话结束后，向用户签约数据库注销之前的注册信息。

3、NEF网元的增强包括：

支持在接收到AF网元发送的基于用户标识的会话控制策略更改请求时，向用户签约数据库(如UDM/UDR)查询用户会话绑定关系所在的BSF网元地址；

支持根据BSF网元返回的用户IP地址，将AF网元基于用户标识的会话控制策略更改请求转换为基于用户IP地址的会话控制策略更改请求；

支持根据BSF网元返回的用户IP地址向PCF网元发送基于用户IP地址的会话控制策略更改请求；

支持向AF网元返回会话控制策略更改请求的执行结果时一起返回用户IP地址，使得AF网元获得用户IP地址。

具体来说，NEF网元，被配置为接收AF网元发送的基于用户身份标识的第一会话控制策略更改请求，第一会话控制策略更改请求包括用户身份标识和会话标识；基于用户身份标识和会话标识向用户签约数据库查询用户会话绑定关系所在的BSF网元，用户签约数据库记录的注册信息包括用户身份标识、会话标识、BSF网元地址；基于用户身份标识和会话标识向用户会话绑定关系所在的BSF网元查询用户IP地址和PCF地址，其中，BSF网元记录的用户会话绑定关系包括用户身份标识、会话标识、用户IP地址和PCF地址；将基于用户身份标识的第一会话控制策略更改请求转换为基于用户IP地址的第二会话控制策略更改请求，并将第二会话控制策略更改请求发送给相应的PCF网元，第二会话控制策略更改请求包括用户IP地址和会话标识；接收PCF网元返回的第二会话控制策略更改请求的执行结果，并将第二会话控制策略更改请求的执行结果发送给AF网元。其中，NEF网元将第二会话控制策略更改请求的执行结果以及用户IP地址一起发送给AF网元，使得AF网元获得用户IP地址；其中，AF网元在发送基于用户身份标识的第一会话控制策略更改请求时，仅获得用户IP地址经过网络地址转换后的IP地址。

具体来说，NEF网元，还被配置为在AF网元获得用户IP地址之后，在会话持续过程中，NEF网元接收AF网元发送的基于用户IP地址的第三会话控制策略更改请求，并转发给PCF网元进行会话控制策略的更改，第三会话控制策略更改请求包括用户IP地址和会话标识。

图2示出本公开一些实施例的网络地址转换场景下的会话控制方法的示意图。

如图2所示，该实施例的网络地址转换场景下的会话控制方法包括以下步骤。

在步骤210，用户设备(User Equipment，UE)接入网络，经由NAT网元发起与AF网元之间的通信请求，并与AF网元之间建立会话。

在步骤220，SMF网元通过查询NRF网元，获得本次用户会话所用的PCF网元和BSF网元，并与PCF网元建立本次会话控制的策略关联。

在步骤230，BSF网元从SMF网元获取用户会话相关信息，并建立用户会话相关信息之间的用户会话绑定关系，其中，用户会话相关信息和用户会话绑定关系包括：用户身份标识、会话标识、用户IP地址和PCF地址。

BSF网元也可以从PCF网元获取用户会话相关信息。

在步骤240，BSF网元在建立用户会话绑定关系之后，向用户签约数据库(如UDM/UDR)注册，所提供的注册信息包括用户身份标识、会话标识、BSF网元地址。

在步骤250，由于UE未上报其IP地址，AF网元数据库中只有经过NAT转换之后的IP地址，因此，在会话过程中，AF网元基于用户身份标识发起会话控制策略更改，AF网元向NEF网元发送基于用户身份标识的第一会话控制策略更改请求，第一会话控制策略更改请求包括用户身份标识和会话标识。

用户身份标识包括但不限于SUPI(SUbscription Permanent Identifier，用户永久标识符)、GPSI(Generic Public Subscription Identifier，通用公共用户标识)等可用于标识用户身份识的别码。

在步骤260，NEF网元接收AF网元发送的基于用户身份标识的第一会话控制策略更改请求，第一会话控制策略更改请求包括用户身份标识和会话标识。NEF网元基于用户身份标识和会话标识向用户签约数据库查询用户会话绑定关系所在的BSF网元，用户签约数据库记录的注册信息包括用户身份标识、会话标识、BSF网元地址。用户签约数据库响应NEF网元的查询，基于用户身份标识和会话标识查询注册信息，向NEF网元返回相应的BSF网元地址。

在步骤270，NEF网元基于用户身份标识和会话标识向用户会话绑定关系所在的BSF网元查询用户IP地址和PCF地址，其中，BSF网元记录的用户会话绑定关系包括用户身份标识、会话标识、用户IP地址和PCF地址；BSF网元响应NEF网元的查询，基于用户身份标识和会话标识查询用户会话绑定关系，向NEF网元返回相应的用户IP地址和PCF地址。

在步骤280，NEF网元将基于用户身份标识的第一会话控制策略更改请求转换为基于用户IP地址的第二会话控制策略更改请求，并将第二会话控制策略更改请求发送给相应的PCF网元，第二会话控制策略更改请求包括用户IP地址和会话标识；PCF网元执行第二会话控制策略更改请求，并向NEF网元返回执行结果。

在步骤290，NEF网元接收PCF网元返回的第二会话控制策略更改请求的执行结果，并将第二会话控制策略更改请求的执行结果发送给AF网元。

从而实现了AF网元在NAT场景下用户未上报IP地址时会话控制策略的更改。

NEF网元还可以将第二会话控制策略更改请求的执行结果以及用户IP地址一起发送给AF网元，使得AF网元获得用户IP地址。在会话持续过程中，以后的会话控制策略的更改，AF能够以用户IP地址直接通过NEF网元对会话控制策略进行实时控制。即，在AF网元获得用户IP地址之后，在会话持续过程中，AF网元向NEF网元发送基于用户IP地址的第三会话控制策略更改请求，NEF网元接收AF网元发送的基于用户IP地址的第三会话控制策略更改请求，并转发给PCF网元进行会话控制策略的更改，第三会话控制策略更改请求包括用户IP地址和会话标识。

在步骤2100，BSF网元在用户会话结束后，向用户签约数据库注销之前的注册信息。

上述实施例，实现了一种网络地址转换场景下的会话控制方案，解决了在网络地址转换场景下用户未能上报其真实IP地址而导致AF网元不能对用户会话进行实时控制的问题，增强了用户会话控制的灵活性和鲁棒性。

图3示出本公开一些实施例的网络地址转换场景下的会话控制装置的结构示意图。该装置例如可以设置在用户签约数据库、BSF网元、NEF网元中，并执行前述由用户签约数据库、BSF网元、NEF网元执行的会话控制方法。

如图3所示，该实施例的装置300包括：存储器310以及耦接至该存储器310的处理器320，处理器320被配置为基于存储在存储器310中的指令，执行前述任意一些实施例中的网络地址转换场景下的会话控制方法。

其中，存储器310例如可以包括系统存储器、固定非易失性存储介质等。系统存储器例如存储有操作系统、应用程序、引导装载程序(Boot Loader)以及其他程序等。

其中，处理器320可以用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、应用专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑设备、分立门或晶体管等分立硬件组件方式来实现。

装置300还可以包括输入输出接口330、网络接口340、存储接口350等。这些接口330，340，350以及存储器310和处理器320之间例如可以通过总线360连接。其中，输入输出接口330为显示器、鼠标、键盘、触摸屏等输入输出设备提供连接接口。网络接口340为各种联网设备提供连接接口。存储接口350为SD卡、U盘等外置存储设备提供连接接口。总线360可以使用多种总线结构中的任意总线结构。例如，总线结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线、微通道体系结构(MCA)总线、外围组件互连(PCI)总线。

本公开一些实施例提出一种非瞬时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现网络地址转换场景下的会话控制方法的步骤。

本领域内的技术人员应当明白，本公开的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本公开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，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机程序代码的非瞬时性计算机可读存储介质(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。

本公开是参照根据本公开实施例的方法、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。

以上所述仅为本公开的较佳实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。