CN111131044B

CN111131044B - 路由管理方法和装置

Info

Publication number: CN111131044B
Application number: CN201811279680.XA
Authority: CN
Inventors: 胡翔; 夏渊; 崔文奇
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2018-10-30
Filing date: 2018-10-30
Publication date: 2021-10-22
Anticipated expiration: 2038-10-30
Also published as: EP3863242A1; EP3863242B1; US20210250844A1; CN111131044A; US11902876B2; WO2020088506A1; EP3863242A4

Abstract

本申请实施例公开了一种路由管理方法，用于发布地址段路由策略。本申请实施例方法包括：控制面网元为用户设备分配网际协议IP地址；控制面网元确定IP地址段，所述IP地址归属所述IP地址段；所述控制面网元向用户面网元发送用于标识所述IP地址段的信息，所述IP地址段用于发布路由策略。

Description

路由管理方法和装置

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别涉及一种路由管理方案和装置。

背景技术

路由策略是一种灵活的数据包转发机制，基于目的地址决定如何对需要路由的数据包进行转发是一种常见的路由策略。若基于网际协议(internet protocol，IP)地址发布路由策略会导致路由策略规格过大，因此，通常基于IP地址段发布路由策略。

现有技术中，用户面(user plane，UP)与控制面(control plane，CP)分离的场景架构下，一般由用户面网元与控制面网元约定路由的掩码长度，用户面网元基于该约定掩码长度发布IP地址段的路由策略。

通常，一个用户面网元与多个控制面网元关联，一个用户面网元与一个控制面网元之间关联一个或多个IP地址段。对于一个用户面网元，当与其关联的多个IP地址段中存在某个IP地址段的掩码长度与发布路由策略的约定掩码长度不一致，即某个关联IP地址段与发布路由策略的IP地址段范围不一致，会导致部分IP地址的路由发布出现混乱，例如用户面网元接收到应发往其他用户面网元的数据，导致部分用户路由策略异常。

发明内容

本申请实施例提供了一种路由管理方法，用于方便管理地址段路由策略。

本申请实施例第一方面提供了一种路由管理方法，包括：控制面网元为用户设备分配网际协议IP地址；控制面网元确定IP地址段，该IP地址归属该IP地址段；该控制面网元向用户面网元发送用于标识该IP地址段的信息，该IP地址段用于发布路由策略。

当用户设备发起会话建立过程时，控制面网元将为用户设备选择用户面网元，并为用户设备分配IP地址，控制面网元确定用于为用户设备分配IP地址的IP地址段后，可以将该IP地址段发送至用户面网元，用户面网元可以基于该IP地址段发布路由策略。这样，发往目标地址属于该IP地址段的报文将由该用户面网元接收并进行处理。避免了由于控制面网元分配IP地址段的掩码长度与发布路由策略的约定掩码长度不一致导致的部分用户路由策略异常。

在第一方面的一种可能的实现方式中，该控制面网元向用户面网元发送用于标识该IP地址段的信息包括：该控制面网元将该IP地址和该IP地址的掩码发送至该用户面网元。

本申请实施例提供的路由管理方法，提供了控制面网元向用户面网元发送用于标识该IP地址段的信息的一种具体方式，增强了方案的可实现性。

在第一方面的一种可能的实现方式中，该控制面网元将该IP地址和该IP地址的掩码发送至该用户面网元包括：该控制面网元向该用户面网元发送会话建立请求消息，该会话建立请求消息中包含IP地址属性值对，该IP地址属性值对中携带该IP地址和该IP地址掩码。

本申请实施例提供的路由管理方法，控制面网元可以通过会话建立请求消息向用户面网元发送该IP地址和该IP地址掩码，提供了一种发送用于标识该IP地址段的信息的具体方式，增强了方案的可实现性。

在第一方面的一种可能的实现方式中，该控制面网元将该IP地址和该IP地址的掩码发送至该用户面网元包括：该控制面网元向该用户面网元发送会话建立请求消息，该会话建立请求消息中包含IP地址属性值对和IP地址掩码属性值对，该IP地址属性值对携带该IP地址，该IP地址掩码属性值对携带该IP地址掩码。

本申请实施例提供的路由管理方法，提供了控制面网元通过会话建立请求消息向用户面网元发送IP地址和IP地址掩码的另一种具体方式，增强了方案实现的灵活性。

在第一方面的一种可能的实现方式中，该控制面网元向用户面网元发送该用于标识该IP地址段的信息包括：该控制面网元将该IP地址段通过节点级消息发送至该用户面网元。

本申请实施例提供的路由管理方法，控制面网元可以通过节点级消息直接将IP地址段发送至用户面网元，增加了发送IP地址段的灵活性。

在第一方面的一种可能的实现方式中，该控制面网元将该IP地址段通过节点级消息发送至该用户面网元包括：该控制面网元向该用户面网元发送IP地址段下发请求消息，该IP地址段下发请求消息中携带该IP地址段。

本申请实施例提供的路由管理方法，可以通过IP地址段下发请求消息发送IP地址段，提供了一种发送IP地址段的具体方式，增强了方案的可实现性。

在第一方面的一种可能的实现方式中，该控制面网元将该IP地址段通过节点级消息发送至该用户面网元包括：该控制面网元向该用户面网元发送关联更新请求消息，该关联更新请求消息中携带该IP地址段。

本申请实施例提供的路由管理方法，可通过在现有的关联更新请求消息中携带IP地址段，增加了方案实现的灵活性。

在第一方面的一种可能的实现方式中，该控制面网元向用户面网元发送用于标识该IP地址段的信息之后，该方法还包括：若该IP地址段关联的会话全部删除，则该控制面网元向该用户面网元发送地址段下发请求消息，该地址段下发请求消息用于指示用户面网元删除该路由策略。

本申请实施例提供的路由管理方法，在地址段对应的会话全部删除后，控制面网元还可以通过地址段下发请求消息指示用户面网元删除路由策略，增加了方案的可实现性。

本申请实施例第二方面提供了一种路由管理方法，包括：用户面网元接收控制面网元发送的用于标识该IP地址段的信息，该IP地址段用于为用户设备分配IP地址；该用户面网元基于该IP地址段发布路由策略。

当用户设备发起会话建立过程时，控制面网元将为用户设备选择用户面网元，并为用户设备分配IP地址，控制面网元确定用于为用户设备分配IP地址的IP地址段后，可以将该用于标识该IP地址段的信息发送至用户面网元，用户面网元接收控制面网元发送的用于标识该IP地址段的信息，并基于该IP地址段发布路由策略。这样，发往目标地址属于该IP地址段的报文将由该用户面网元接收并进行处理。避免了由于控制面网元分配IP地址段的掩码长度与发布路由策略的约定掩码长度不一致导致的部分用户路由策略异常。

在第二方面的一种可能的实现方式中，该用户面网元接收控制面网元发送的用于标识该IP地址段的信息包括：该用户面网元接收该控制面网元发送的该IP地址和该IP地址的掩码。

本申请实施例提供的路由管理方法，提供了用户面网元接收用于标识该IP地址段的信息的一种具体方式，增强了方案的可实现性。

在第二方面的一种可能的实现方式中，该用户面网元接收该控制面网元发送的该IP地址和该IP地址的掩码包括：该用户面网元接收该控制面网元发送的会话建立请求消息，该会话建立请求消息中包含IP地址属性值对，该IP地址属性值对中携带该IP地址和该IP地址掩码。

本申请实施例提供的路由管理方法，用户面网元可以通过会话建立请求消息接收IP地址和IP地址掩码，提供了一种接收用于标识该IP地址段的信息的具体方式，增强了方案的可实现性。

在第二方面的一种可能的实现方式中，该用户面网元接收该控制面网元发送的该IP地址和该IP地址的掩码包括：该用户面网元接收该控制面网元发送的会话建立请求消息，该会话建立请求消息中包含IP地址属性值对和IP地址掩码属性值对，该IP地址属性值对携带该IP地址，该IP地址掩码属性值对携带该IP地址掩码。

本申请实施例提供的路由管理方法，提供了用户面网元通过会话建立请求消息接收IP地址和IP地址掩码的另一种具体方式，增强了方案实现的灵活性。

在第二方面的一种可能的实现方式中，该用户面网元接收控制面网元发送的用于标识该IP地址段的信息包括：该用户面网元接收该控制面网元发送的携带该IP地址段的节点级消息。

本申请实施例提供的路由管理方法，用户面网元可以通过节点级消息直接接收IP地址段，增加了接收IP地址段的灵活性。

在第二方面的一种可能的实现方式中，该用户面网元接收该控制面网元发送的携带该IP地址段的节点级消息包括：该用户面网元接收该控制面网元发送的IP地址段下发请求消息，该IP地址段下发请求消息中携带该IP地址段。

本申请实施例提供的路由管理方法，可以通过IP地址段下发请求消息携带IP地址段，提供了一种接收IP地址段的具体方式，增强了方案的可实现性。

在第二方面的一种可能的实现方式中，该用户面网元接收该控制面网元发送的携带该IP地址段的节点级消息包括：该用户面网元接收该控制面网元发送的关联更新请求消息，该关联更新请求消息中携带该IP地址段。

本申请实施例提供的路由管理方法，可通过在现有的关联更新请求消息接收IP地址段，增加了方案实现的灵活性。

在第二方面的一种可能的实现方式中，该用户面网元接收控制面网元发送的用于标识IP地址段的信息之后，该方法还包括：该用户面网元接收该控制面网元发送的地址段下发请求消息；该用户面网元根据该地址段下发请求消息删除该路由策略。

本申请实施例提供的路由管理方法，在地址段对应的会话全部删除后，用户面网元可以接收控制面网元发送的地址段下发请求消息，并根据该消息删除路由策略，增加了方案的可实现性。

在第二方面的一种可能的实现方式中，其特征在于，该用户面网元基于该IP地址段发布路由策略之后，该方法还包括：若该IP地址段关联的会话全部删除，则该用户面网元删除该地址段路由策略。

本申请实施例提供的路由管理方法，在地址段对应的会话全部删除后，用户面网元可以直接删除路由策略，增加了方案实现的多样性。

本申请实施例第三方面提供了一种控制面网元，该控制面网元具有实现上述第一方面或第一方面的任意可能的实现方式的路由管理方法的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

在一种可能的设计中，控制面网元的结构中包括处理单元和通信单元，所述处理单元被配置为支持控制面网元执行上述方法中相应的功能。所述通信单元用于支持控制面网元与其他设备之间的通信。所述控制面网元还可以包括存储单元，所述存储单元用于与处理单元耦合，其保存控制面网元必要的程序指令和数据。作为示例，处理单元可以为处理器，通信单元可以为收发器，存储单元可以为存储器。

本申请实施例第四方面提供了一种用户面网元，该用户面网元具有实现上述第二方面或第二方面的任意可能的实现方式中的路由管理方法的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

在一种可能的设计中，用户面网元的结构中包括处理单元和通信单元，所述处理单元被配置为支持用户面网元执行上述方法中相应的功能。所述通信单元用于支持用户面网元与其他设备之间的通信。所述用户面网元还可以包括存储单元，所述存储单元用于与处理单元耦合，其保存用户面网元必要的程序指令和数据。作为示例，处理单元可以为处理器，通信单元可以为收发器，存储单元可以为存储器。

本申请实施例第五方面提供了一种控制面网元，包括：处理器、输入输出设备以及总线；该处理器、输入输出设备分别于该总线相连；该处理器用于执行该指令以执行上述第一方面和第一方面的任意可能的实现方式中的路由管理方法。

本申请实施例第六方面提供了一种用户面网元，包括：处理器、输入输出设备以及总线；该处理器、输入输出设备分别于该总线相连；该处理器用于执行该指令以执行上述第二方面或第二方面的任意可能的实现方式中的路由管理方法。

本申请实施例第七方面提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序指令，该计算机程序指令可通过处理器进行加载来实现上述第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的路由管理方法。

本申请实施例第八方面提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序指令，该计算机程序指令可通过处理器进行加载来实现上述第二方面或第二方面的任意可能的实现方式中的路由管理方法。

本申请实施例第九方面提供了一种计算机可读储存介质，该计算机可读存储介质存储指令，当该指令在计算机上运行时，用于执行上述第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的路由管理方法。

本申请实施例第十方面提供了一种计算机可读储存介质，该计算机可读存储介质存储指令，当该指令在计算机上运行时，用于执行上述第二方面或第二方面的任意可能的实现方式中的路由管理方法。

本申请实施例第十一方面提供了一种通信***，该通信***包括上述第三方面或第五方面提供的一种控制面网元和上述第四方面或第六方面提供的一种用户面网元。

在一个可能的设计中，该通信***还可以包括本申请实施例提供的方案中与控制面网元进行交互的其他设备。

在另一个可能的设计中，该通信***还可以包括本申请实施例提供的方案中与用户面网元进行交互的其他设备。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例提供的路由管理方法和装置，控制面网元确定用于为用户设备分配IP地址的IP地址段后，可以将该IP地址段发送至用户面网元，用户面网元可以基于该IP地址段发布路由策略。这样，发往目标地址属于该IP地址段的报文将由该用户面网元接收并进行处理。避免了由于控制面网元分配IP地址段的掩码长度与发布路由策略的约定掩码长度不一致导致的部分用户路由策略异常。

附图说明

图1为本申请实施例的应用场景示意图；

图2为本申请实施例的一个***架构图；

图3为本申请实施例中路由管理方法的一个实施例示意图；

图4为本申请实施例中路由管理方法的另一个实施例示意图；

图5为本申请实施例中路由管理方法的一个实施例交互流程图；

图6为本申请实施例中路由管理方法的另一个实施例交互流程图；

图7为本申请实施例中控制面网元的一个实施例示意图；

图8为本申请实施例中用户面网元的一个实施例示意图；

图9为本申请实施例中控制面网元的另一个实施例示意图；

图10为本申请实施例中用户面网元的另一个实施例示意图；

图11为本申请实施例中控制面网元的另一个实施例示意图；

图12为本申请实施例中用户面网元的另一个实施例示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种路由管理方法，用于解决用户面与控制面分离场景下，部分用户下行路由策略异常的问题。

需要说明的是，本申请实施例中涉及的IP地址可以是网际协议第4版(internetprotocol version 4，IPv4)地址，也可以是网际协议第6版(internet protocol version6，IPv6)地址，此处不做限定。

IPv4地址是一个32位的二进制数，由网络标识和主机标识两部分组成，通过子网掩码(subnet mask)又称网络掩码或地址掩码，可以将IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。有以下两种表示方式：

1)十进制表示法：网络掩码为“e.f.g.h”，其中e、f、g和h为0至255之间的十进制整数，例如255.255.255.0。

2)掩码长度表示法：通过一个十进制数表示二进制的地址掩码中连续“1”的数目，例如：10.1.1.1/20中的20即代表地址掩码的前20位为1。

IPv6地址为128位的二进制数，由网络前缀和接口标识两部分组成，其中网络前缀相当于IPv4地址中的网络标识部分，接口标识相当于IPv4地址中的主机标识部分。通常通过前缀长度进行划分，例如：“2001:A304:6101:1::E0:F726:4E58/64”中的64代表网络前缀为64位。

本申请实施例中涉及的IP地址掩码可以有多种形式，包括IPv4地址中十进制表示的子网掩码、IPv4地址掩码长度表示法中的掩码长度或IPv6地址中的前缀长度，本申请实施例对于IP地址掩码的形式不做限定。

可以理解的是，IP地址掩码结合IP地址可以用于表示一个地址段，例如一个IP地址段表示为“203.0.113.0/24”，代表从203.0.113.0至203.0.113.255范围内的256个IP地址。

下面首先结合图1对本申请实施例的技术方案涉及的一些可能的应用场景进行举例介绍。需要说明的是，涉及用户面(user plane，UP)与控制面(control plane，CP)分离的***都可以适用本方案，请参阅图1，本申请实施例的应用场景示意图，包括用户设备，接入网网元、用户面网元、控制面网元和业务网络。

本申请实施例中涉及的用户面网元和控制面网元在不同的通信***中可以有不同的存在形式。

在一种可能的设计中，第五代移动通信技术(5th-generation，5G)中存在核心网控制面(next generation control plane，NG-CP)网元与5G核心网用户面(nextgeneration user plane，NG-UP)网元。NG-CP与NG-UP之间通过5G架构会话管理网元和用户面网元接口(reference point between the SMF and the UPF，N4)进行交互。

在另一种可能的设计中，4G核心网(evolved packet core，EPC)中的分组数据网关(packet data network gateway，PGW)被拆分为PGW-C和PGW-U,服务网关(servinggateway，SGW)被拆分为SGW-C和SGW-U，PGW-C和SGW-C可以分别独立部署，也可以集中部署为分组网关控制面功能实体(gateway control plane function，GW-C)，即控制面网元，类似的，PGW-U和SGW-U可以分别独立部署，也可以集中部署为分组网关用户面功能实体(gateway user plane function，GW-U)，即用户面网元。GW-C与GW-U EPC之间通过EPC控制面与用户面接口(interface between the control plane and the user plane of EPC，Sx INTERFACE)进行交互。

在图1所示的***中，一个控制面网元可以对应一个或者多个用户面网元，一个用户面网元也可以对应一个或多个控制面网元，此处不做限定。由于用户面与控制面分离，用户面网元无法获知控制面网元分配IP地址段时用到的掩码长度，用户面网元仅根据预设的或约定的掩码长度发布地址段路由策略。当与用户面网元关联的多个IP地址段中存在某个IP地址段的掩码长度与发布路由策略的掩码长度不一致，即某个关联IP地址段与发布路由策略的IP地址段范围不一致时，会导致部分IP地址的路由发布出现混乱，例如用户面网元接收到应发往其他用户面网元的数据，导致部分用户路由策略异常。

下面介绍CU分离部署场景中一个具体***示意图，请参阅图2，5G***架构示意图包括用户设备(user equipment，UE)、接入网(access network，AN)，会话管理功能实体(session management function，SMF)，用户面网元(user plane function，UPF)和数据网络(data network，DN)。SMF与UPF之间为N4接口，UPF与DN之间为N6接口。

UE通过接入网与DN进行数据传输。SMF为控制面网元，负责：1)会话的建立、修改、释放；2)UE IP的分配管理；3)为一个会话选择和控制UPF等功能。UPF为用户面网元，主要负责数据包的路由转发。

UE发起会话建立过程时，SMF为UE选择UPF，并从该UPF关联的IP地址段中为该UE分配IP地址。然后，SMF通过N4接口向该UPF发起会话建立请求消息，实现会话建立流程。

SMF为UE分配IP地址时，首先确定该UE对应的IP地址池中为该UPF分配的IP地址段中是否存在空闲的IP地址，若存在空闲的IP地址，则从该IP地址段中分配IP地址；若不存在空闲的IP地址，则从地址池中基于预设的或约定的路由掩码申请IP地址段，并绑定到该UPF，然后从该IP地址段中为该用户设备分配一个IP地址。

对于一个地址段，在第一次会话建立时，UPF通过N6接口对DN发布下行报文的路由策略，该路由策略定义所有目标地址为IP地址或地址段的IP报文均需要发往该UPF进行处理。在最后一个会话删除时，UPF将删除路由策略。

本实施例及以下实施例中将以5G***架构为例对路由管理方法进行介绍。

基于图1所示的***架构，请参阅图3，本申请实施例为解决用户路由策略异常的问题，提供了一种路由管理方法。基于图2所示的***架构，图3为本申请实施例中路由管理方法的一个实施例示意图。

301、控制面网元确定为UE分配IP地址的IP地址段；

UE发起会话建立过程时，控制面网元为UE选择用户面网元，并为该UE分配IP地址。控制面网元为UE分配IP地址包括，确定为该UE分配IP地址的IP地址段并从该IP地址段中确定一个IP地址。

控制面网元首先确定为该用户面网元分配的IP地址段中是否存在空闲的IP地址，若存在空闲的IP地址，则确定从该IP地址段中为UE分配IP地址；若不存在空闲的IP地址，控制面网元则从地址池中基于预设的或约定的路由掩码申请IP地址段，并绑定到该用户面网元，然后控制面网元确定从该申请的IP地址段中为该用户设备分配IP地址。

302、控制面网元向用户面网元发送该用于标识该IP地址段的信息；

控制面网元确定为UE分配IP地址的IP地址段之后，向用户面网元发送该用于标识该IP地址段的信息。

可选地，控制面网元向用户面网元发送UE的IP地址和IP地址掩码；

可选地，控制面网元向用户面网元发送节点级消息，在节点级消息中携带该IP地址段。节点级消息，是与具体UE的会话无关的消息，用于控制面网元与用户面网元间的策略和信息。

由于本申请实施例提供的路由管理方法中，控制面网元在确定为用户设备分配IP地址的IP地址段后，控制面网元将该用于标识该IP地址段的信息发送给用户面网元，因此，用户面网元可以根据该IP地址段发布路由策略，用户面网元接收目标地址属于该IP地址段的报文，可以避免IP地址的路由策略异常。

基于图1所示的***架构，请参阅图4，本申请实施例中路由管理方法的一个实施例示意图。

401、用户面网元接收控制面网元发送的用于标识该IP地址段的信息；

UE发起会话建立过程时，控制面网元将为UE选择用户面网元并分配IP地址。用户面网元接收控制面网元发送的用于标识为用户设备分配IP地址的IP地址段的信息。

可选地，用户面网元接收控制面网元发送的UE的IP地址和IP地址掩码；

可选地，用户面网元接收控制面网元发送的节点级消息，该节点级消息中携带了该IP地址段。

402、用户面网元基于该IP地址段发布路由策略；

用户面网元基于该IP地址段发布路由策略，即用户面网元需要接收所有的目标地址属于该IP地址段的报文。

由于本申请实施例提供的路由管理方法中，用户面网元接收控制面网元为用户设备分配IP地址的IP地址段，用户面网元可以根据该IP地址段发布路由策略，用户面网元接收目标地址属于该IP地址段的报文，可以避免IP地址的路由策略异常。

基于图2所示的***架构，请参阅图5，本申请实施例中路由管理方法的一个实施例交互流程图。

501、SMF为UE选择UPF并分配IP地址；

UE发起会话建立过程时，SMF为UE选择UPF，并为该UE分配IP地址。SMF为UE分配IP地址前，先确定为该UE分配IP地址的IP地址段。

可选地，SMF确定为UPF分配的IP地址段中是否存在空闲的IP地址，若存在空闲的IP地址，则确定从该IP地址段中为UE分配IP地址；

示例性的，SMF为该UPF分配了一个地址段：IP地址10.10.10.1，IP地址段掩码长度为24，代表IP地址从10.10.10.1至10.10.10.255范围内的255个IP地址，若这255个IP地址中有当前空闲的IP地址，SMF可以从该空闲的IP地址中为该UE分配一个IP地址，例如：10.10.10.20。

可选地，若SMF确定为UPF分配的IP地址段中不存在空闲的IP地址，SMF则从地址池中基于预设的或约定的路由掩码申请IP地址段，并绑定到该UPF，然后SMF确定从该申请的IP地址段中为该用户设备分配IP地址。

示例性的，若SMF为UPF分配的地址段10.10.10.1至10.10.10.255中的IP地址都已经分配给其他用户设备，则SMF可以基于预设的或约定的路由掩码申请IP地址段，并绑定到该UPF，若预设的掩码长度为24，则SMF则从地址池中申请地址段10.10.1.1至10.10.1.255，并从这255个IP地址中为UE分配IP地址10.10.1.25。

502、SMF向UPF发送会话建立请求消息；

SMF为UE选择UPF并分配IP地址后，SMF将通过N4接口，向UPF发送会话建立请求消息，该会话请求消息中携带UE的IP地址，以及为该UE分配IP地址的IP地址段信息，例如UE的IP地址掩码。

可选地，该会话建立请求消息中包含该IP地址属性值对(attribute-value pair，AVP)，本申请实施例中对IP地址AVP进行了扩展，增加了UE的IP地址掩码。请参阅下表，为IP地址AVP的一个示例：

其中，第5个字节中，第1比特位“V6”若置为“1”，代表IPv6地址字段将出现在UE IP地址中，否则IPv6地址字段将不存在；第2比特位“V4”若置为“1”，代表IPv4地址字段将出现在UE IP地址中，否则IPv6地址字段将不存在；第3比特位“S/D”若置为“0”，代表源IP地址，若置为“1”，则代表目的IP地址；第4比特位“V6掩码”，若置为“1”，代表IPv6地址掩码长度字段应该出现在UE IP掩码长度地址中，否则IPv6地址掩码长度字段将不存在；第5为比特位“V4掩码”，若置为“1”，代表IPv4地址掩码长度字段应出现在UE IP掩码长度地址中，否则IPv4地址掩码长度字段将不存在。第6至第8比特位置0，未来待用。

可选地，该会话建立请求消息中包含UE IP地址AVP，本申请实施例中新增了UE IP地址掩码AVP，其中UE IP地址AVP中携带IP地址信息，UE IP地址掩码AVP中携带IP地址掩码信息。请参阅下表，为UE IP地址掩码AVP的一个示例：

其中，Sxa为SGW控制面与用户面接口；Sxb为PGW控制面与用户面接口；Sxc为流量检测功能(traffic detection function，TDF)网元控制面与用户面接口，N4为SMF与UPF间的接口；X代表使用该接口，“-”代表不使用该接口。

此处对于SMF向UPF发送UE的IP地址和IP地址掩码的形式不做限定。

503、UPF发布地址段路由策略；

UPF接收SMF发送的UE的IP地址和IP地址掩码后，可以根据该IP地址和IP地址掩码确定IP地址段，该IP地址段即为SMF为该UPF绑定的地址段。UPF发布地址段路由策略，即告知路由节点，所有的目标地址属于该地址段的下行报文均需要发送给该UPF。

需要说明的是，对于SMF与UPF之间关联的一个地址段，UPF只有在第一次接收IP地址和IP地址掩码时，会根据该IP地址和IP地址掩码确定IP地址段发布地址段路由策略。

504、UPF向SMF发送会话建立响应消息；

UPF接收SMF发送的会话建立请求消息后，向SMF返回会话建立响应消息，完成会话建立过程。

505、若确认地址段关联的会话全部删除，则删除地址段路由策略；

UPF基于UE IP地址和IP地址掩码发布了地址段路由策略之后，若UPF确认由该UEIP地址和IP地址掩码确定的IP地址段关联的会话全部删除，则UPF将删除该地址段路由策略，并向各路由节点发送删除该路由策略的信息。

本申请实施例提供的路由管理方法中，SMF在确定为UE分配IP地址的IP地址段后，SMF通过会话建立请求消息将UE IP地址和该IP地址掩码发送给用户面网元，因此，用户面网元可以根据该UE的IP地址和该IP地址掩码发布路由策略，由该IP地址和该IP地址掩码可以确定IP地址段，用户面网元接收目标地址属于该IP地址段的报文，可以避免IP地址的路由策略异常。

基于图2所示的***架构，请参阅图6，本申请实施例中路由管理方法的另一个实施例交互流程图。

601、SMF为UPF分配IP地址段；

UE发起会话建立过程中，SMF首先为UE选择UPF，然后为UE分配IP地址。在分配IP地址之前，SMF需要为UPF分配IP地址段。

可选地，当SMF第一次与UPF关联时，SMF将从地址池中基于预设的地址段路由掩码或约定的地址段路由掩码，分配一个IP地址段，并绑定到该UPF，然后再从该UE IP地址段中为该终端用户分配一个UE IP地址。

可选地，当该UPF分配的IP地址段中的不存在空闲的IP地址时，SMF将从地址池中基于预设的地址段路由掩码或约定的地址段路由掩码，分配一个IP地址段，并绑定到该UPF，然后再从该UE IP地址段中为该终端用户分配一个UE IP地址。

需要说明的是，SMF可以通过多种形式向UPF发送IP地址段，下面分别介绍，可选的，在新增的节点级消息中携带IP地址段信息，请参考步骤602至步骤604；可选的，在原有的节点级消息中携带IP地址段信息，请参考步骤605至步骤607。SMF与UPF之间的节点级消息是和具体UE的会话无关的消息，用于传递网元之间的策略和信息。

602、SMF向UPF发送地址段下发请求消息；

当SMF为UPF分配一个IP地址段后，SMF向UPF发送地址段下发请求消息，该地址段下发请求消息为本申请实施例中新增的节点级消息，该地址段下发请求消息中携带了用于标识SMF为UPF分配的IP地址段的信息。

请参阅下表，为本申请实施例中地址段下发请求消息的一个示例：

可以理解的是，本申请实施例中将发送IP地址段信道的消息称为地址段下发请求消息，其本质是一个可携带IP地址段信息的节点级消息，此处并不构成对消息名称的限定。

603、UPF发布地址段路由策略；

UPF基于该地址段下发请求消息中携带的IP地址段信息，发布地址段路由策略，该路由策略定义了该UPF需要接收所有的目标地址属于该IP地址段的报文。

604、UPF向SMF发送地址段下发响应消息；

UPF接收地址段下发请求消息后，可以通过N4接口向SMF返回地址段下发响应消息。

请参阅下表，为本申请实施例中地址段下发响应消息的一个示例：

可以理解的是，步骤602至步骤604为可选步骤，若执行步骤605至步骤607，则可以不执行步骤602至步骤604。

605、SMF向UPF发送关联更新请求消息；

当SMF为UPF分配一个IP地址段后，SMF向UPF发送关联更新请求消息，该关联更新请求消息为节点级消息，该关联更新请求消息中携带了SMF为UPF分配的IP地址段信息。

请参阅下表，为本申请实施例中关联更新请求消息中携带IP地址段信息的一个示例：

可以理解的是，SMF可以通过关联更新请求消息发送IP地址段信息，也可以通过其他节点级消息发送IP地址段信息，此处不做限定。

606、UPF发布地址段路由策略；

UPF基于该关联更新请求消息中携带的IP地址段信息，发布地址段路由策略，该路由策略定义了该UPF需要接收所有的目标地址属于该IP地址段的报文。

607、UPF向SMF发送关联更新响应消息；

UPF接收关联更新请求消息后，可以向SMF返回关联更新响应消息。

可以理解的是，步骤605至步骤607为可选步骤，若执行步骤602至步骤604，则可以不执行步骤605至步骤607。

608、SMF确认该IP地址段关联的会话全部删除；

SMF可以判断该IP地址段关联的会话是否存在，即SMF可以确认该IP地址段关联的会话是否全部删除。

609、SMF向UPF发送地址段下发请求消息；

当SMF确认该IP地址段关联的会话全部删除之后，SMF可以通过N4接口向UPF发送地址段下发请求消息，该地址段下发请求消息用于回收该IP地址段。

610、UPF删除地址段路由策略；

UPF接收SMF发送的地址段下发请求消息后，UPF将删除地址段路由策略，并向各路由节点发送删除该路由策略的信息。

611、UPF向SMF发送地址段下发响应消息；

UPF删除地址段路由策略后，可以向SMF返回地址段下发响应消息，完成IP地址段的回收流程。

本申请实施例提供的路由管理方法中，SMF在确定为UPF分配的IP地址段后，SMF可以通过节点级消息将该IP地址段发送给用户面网元，因此，用户面网元可以根据该IP地址段发布路由策略，用户面网元接收目标地址属于该IP地址段的报文，可以避免IP地址的路由策略异常。

上面介绍了路由管理方法，下面将对实现该路由管理方法的装置进行介绍，请参阅图7，本申请实施例中控制面网元的一个实施例示意图。

本申请实施例提供的控制面网元包括：

分配单元701，用于为用户设备分配网际协议IP地址；

确定单元702，用于确定IP地址段，该IP地址归属该IP地址段；

发送单元703，用于向用户面网元发送该用于标识该IP地址段的信息，该IP地址段用于发布路由策略。

该发送单元703具体用于：将该IP地址和该IP地址的掩码发送给该用户面网元。

该发送单元703具体用于：向该用户面网元发送会话建立请求消息，该会话建立请求消息中携带IP地址和IP地址掩码。

该发送单元703具体用于：该控制面网元将该IP地址段通过节点级消息发送给该用户面网元。

该发送单元703具体用于：向该用户面网元发送IP地址段下发请求消息，该IP地址段下发请求消息中携带该IP地址段。

该发送单元703具体用于：向该用户面网元发送关联更新请求消息，该关联更新请求消息中携带该IP地址段。

该发送单元703还用于：若该IP地址段关联的会话全部删除，则向该用户面网元发送地址段下发请求消息，该地址段下发请求消息用于指示用户面网元删除该路由策略。由于本申请实施例提供的控制面网元，在确定单元为用户设备分配IP地址的IP地址段后，控制面网元通过发送单元将该IP地址段发送给用户面网元，因此，用户面网元可以根据该IP地址段发布路由策略，用户面网元接收目标地址属于该IP地址段的报文，可以避免IP地址的路由策略异常。

请参阅图8，本申请实施例中用户面网元的一个实施例示意图。

本申请实施例提供的用户面网元包括：

接收单元801，用于接收控制面网元发送的用于标识IP地址段的信息，该IP地址段用于为用户设备分配IP地址；

发布单元802，用于基于该IP地址段发布路由策略。

该接收单元801具体用于：接收该控制面网元发送的该IP地址和该IP地址的掩码。

该接收单元801具体用于：接收该控制面网元发送的会话建立请求消息，该会话建立请求消息中携带该IP地址和该IP地址掩码。

该接收单元801具体用于：接收该控制面网元发送的携带该IP地址段的节点级消息。

该接收单元801具体用于：接收该控制面网元发送的IP地址段下发请求消息，该IP地址段下发请求消息中携带该IP地址段。

该接收单元801具体用于：接收该控制面网元发送的关联更新请求消息，该关联更新请求消息中携带该IP地址段。

该接收单元801还用于：接收该控制面网元发送的地址段下发请求消息；

该用户面网元还包括：删除单元803，用于根据该地址段下发请求消息删除该路由策略。

该删除单元803还用于，若该IP地址段关联的会话全部删除，则删除该地址段路由策略。

由于本申请实施例提供的用户面网元，可以通过接收单元接收控制面网元为用户设备分配IP地址的IP地址段，发布单元可以根据该IP地址段发布路由策略，用户面网元接收目标地址属于该IP地址段的报文，可以避免IP地址的路由策略异常。

请参阅图9，为本申请实施例中控制面网元的另一个实施例示意图。

该控制面网元900可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器901和存储器905，该存储器905中存储有程序或数据。

其中，存储器905可以是易失性存储或非易失性存储。处理器901可以与存储器905通信，在控制面网元900上执行存储器905中的一系列指令。

控制面网元900还可以包括一个或一个以上电源902，一个或一个以上有线或无线网络接口903，一个或一个以上输入输出接口904。

本实施例中控制面网元900中的处理器901所执行的流程可以参考前述方法实施例中描述的方法流程，此处不加赘述。

请参阅图10，为本申请实施例中用户面网元的另一个实施例示意图。

该用户面网元1000可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器1001和存储器1005，该存储器1005中存储有程序或数据。

其中，存储器1005可以是易失性存储或非易失性存储。处理器1001可以与存储器1005通信，在用户面网元1000上执行存储器1005中的一系列指令。

用户面网元1000还可以包括一个或一个以上电源1002，一个或一个以上有线或无线网络接口1003，一个或一个以上输入输出接口1004。

本实施例中用户面网元1000中的处理器1001所执行的流程可以参考前述方法实施例中描述的方法流程，此处不加赘述。

在采用集成的单元的情况下，图11示出了上述实施例中所涉及的控制面网元的另一种可能的结构示意图，该控制面网元1100同样可以实现图3、图5或图6所示的路由管理方法中控制面网元的功能。

控制面网元1100包括：处理单元1102和通信单元1103。处理单元1102用于对控制面网元的动作进行控制管理，例如，处理单元1102用于支持控制面网元执行图3中的步骤301至步骤302，图5中的步骤501、步骤502和步骤504，图6中的步骤601、步骤604、步骤605、步骤607至步骤609和步骤611，和/或用于本文所描述的技术的其它过程。通信单元1103用于支持控制面网元与其他网络实体的通信，例如与图5或图6中示出的控制面网元与用户面网元之间的通信。控制面网元还可以包括存储单元1101，用于存储控制面网元的程序代码和数据。

在采用集成的单元的情况下，图12示出了上述实施例中所涉及的用户面网元的另一种可能的结构示意图，该用户面网元1200同样可以实现图4至图6所示的路由管理方法中用户面网元的功能。

用户面网元1200包括：处理单元1202和通信单元1203。处理单元1202用于对用户面网元的动作进行控制管理，例如，处理单元1202用于支持用户面网元执行图4中的步骤401至步骤402，图5中的步骤502至步骤505，图6中的步骤602至607和步骤609至步骤611，和/或用于本文所描述的技术的其它过程。通信单元1203用于支持用户面网元与其他网络实体的通信，例如与图5或图6中示出的用户面网元与控制面网元之间的通信。用户面网元还可以包括存储单元1201，用于存储用户面网元的程序代码和数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请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***，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，在本申请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，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品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)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种路由管理方法，其特征在于，包括：

控制面网元为用户设备分配网际协议IP地址；

控制面网元确定IP地址段，所述IP地址归属所述IP地址段；

所述控制面网元向用户面网元发送用于标识所述IP地址段的信息，所述IP地址段用于发布路由策略；所述用于标识所述IP地址段的信息为所述IP地址和所述IP地址的掩码，所述控制面网元向用户面网元发送用于标识所述IP地址段的信息包括：

所述控制面网元将所述IP地址和所述IP地址的掩码发送至所述用户面网元；

其中，所述控制面网元将所述IP地址和所述IP地址的掩码发送至所述用户面网元包括：

所述控制面网元向所述用户面网元发送会话建立请求消息，所述会话建立请求消息中包含IP地址属性值对，所述IP地址属性值对中携带所述IP地址和所述IP地址掩码；

或者，所述控制面网元将所述IP地址和所述IP地址的掩码发送至所述用户面网元包括：

所述控制面网元向所述用户面网元发送会话建立请求消息，所述会话建立请求消息中包含IP地址属性值对和IP地址掩码属性值对，所述IP地址属性值对携带所述IP地址，所述IP地址掩码属性值对携带所述IP地址掩码。

2.一种路由管理方法，其特征在于，包括：

控制面网元为用户设备分配网际协议IP地址；

控制面网元确定IP地址段，所述IP地址归属所述IP地址段；

所述控制面网元向用户面网元发送用于标识所述IP地址段的信息，所述IP地址段用于发布路由策略；

所述用于标识所述IP地址段的信息为：所述IP地址段，所述控制面网元向用户面网元发送用于标识所述IP地址段的信息包括：

所述控制面网元将所述IP地址段通过节点级消息发送至所述用户面网元；

其中，所述控制面网元将所述IP地址段通过节点级消息发送至所述用户面网元包括：

所述控制面网元向所述用户面网元发送IP地址段下发请求消息，所述IP地址段下发请求消息中携带所述IP地址段；

或者，所述控制面网元将所述IP地址段通过节点级消息发送至所述用户面网元包括：

所述控制面网元向所述用户面网元发送关联更新请求消息，所述关联更新请求消息中携带所述IP地址段。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述控制面网元向用户面网元发送用于标识所述IP地址段的信息之后，所述方法还包括：

若所述IP地址段关联的会话全部删除，则所述控制面网元向所述用户面网元发送地址段下发请求消息，所述地址段下发请求消息用于指示用户面网元删除所述路由策略。

4.一种路由管理方法，其特征在于，包括：

用户面网元接收控制面网元发送的用于标识IP地址段的信息，所述IP地址段用于为用户设备分配IP地址；

所述用户面网元基于所述IP地址段发布路由策略；

所述用户面网元接收控制面网元发送的用于标识IP地址段的信息包括：

所述用户面网元接收所述控制面网元发送的所述IP地址和所述IP地址的掩码；

其中，所述用户面网元接收所述控制面网元发送的所述IP地址和所述IP地址的掩码包括：

所述用户面网元接收所述控制面网元发送的会话建立请求消息，所述会话建立请求消息中包含IP地址属性值对，所述IP地址属性值对中携带所述IP地址和所述IP地址掩码；

或者，所述用户面网元接收所述控制面网元发送的所述IP地址和所述IP地址的掩码包括：

所述用户面网元接收所述控制面网元发送的会话建立请求消息，所述会话建立请求消息中包含IP地址属性值对和IP地址掩码属性值对，所述IP地址属性值对携带所述IP地址，所述IP地址掩码属性值对携带所述IP地址掩码。

5.一种路由管理方法，其特征在于，包括：

所述用户面网元基于所述IP地址段发布路由策略；

所述用户面网元接收所述控制面网元发送的携带所述IP地址段的节点级消息；

其中，所述用户面网元接收所述控制面网元发送的携带所述IP地址段的节点级消息包括：

所述用户面网元接收所述控制面网元发送的IP地址段下发请求消息，所述IP地址段下发请求消息中携带所述IP地址段；

或者，所述用户面网元接收所述控制面网元发送的携带所述IP地址段的节点级消息包括：

所述用户面网元接收所述控制面网元发送的关联更新请求消息，所述关联更新请求消息中携带所述IP地址段。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述用户面网元接收控制面网元发送的用于标识IP地址段的信息之后，所述方法还包括：

所述用户面网元接收所述控制面网元发送的地址段下发请求消息；

所述用户面网元根据所述地址段下发请求消息删除所述路由策略。

7.根据权利要求4或5中任一项所述的方法，其特征在于，所述用户面网元基于所述IP地址段发布路由策略之后，所述方法还包括：

若所述IP地址段关联的会话全部删除，则所述用户面网元删除所述地址段路由策略。

8.一种控制面网元，其特征在于，包括：

分配单元，用于为用户设备分配网际协议IP地址；

确定单元，用于确定IP地址段，所述IP地址归属所述IP地址段；

发送单元，用于向用户面网元发送用于标识所述IP地址段的信息，所述IP地址段用于发布路由策略；

所述发送单元具体用于：

将所述IP地址和所述IP地址的掩码发送至所述用户面网元；

其中，所述发送单元具体用于：

向所述用户面网元发送会话建立请求消息，所述会话建立请求消息中携带所述IP地址和所述IP地址掩码。

9.一种控制面网元，其特征在于，包括：

分配单元，用于为用户设备分配网际协议IP地址；

所述发送单元具体用于：

其中，所述发送单元具体用于：

向所述用户面网元发送IP地址段下发请求消息，所述IP地址段下发请求消息中携带所述IP地址段；

或者，所述发送单元具体用于：

向所述用户面网元发送关联更新请求消息，所述关联更新请求消息中携带所述IP地址段。

10.根据权利要求8或9所述的控制面网元，其特征在于，所述发送单元还用于：

若所述IP地址段关联的会话全部删除，则向所述用户面网元发送地址段下发请求消息，所述地址段下发请求消息用于指示用户面网元删除所述路由策略。

11.一种用户面网元，其特征在于，包括：

接收单元，用于接收控制面网元发送的用于标识IP地址段的信息，所述IP地址段用于为用户设备分配IP地址；

发布单元，用于基于所述IP地址段发布路由策略；

所述接收单元具体用于：

接收所述控制面网元发送的所述IP地址和所述IP地址的掩码；

其中，所述接收单元具体用于：

接收所述控制面网元发送的会话建立请求消息，所述会话建立请求消息中携带所述IP地址和所述IP地址掩码。

12.一种用户面网元，其特征在于，包括：

发布单元，用于基于所述IP地址段发布路由策略；

所述接收单元具体用于：

接收所述控制面网元发送的携带所述IP地址段的节点级消息；

其中，所述接收单元具体用于：

接收所述控制面网元发送的IP地址段下发请求消息，所述IP地址段下发请求消息中携带所述IP地址段；

或者，所述接收单元具体用于：

接收所述控制面网元发送的关联更新请求消息，所述关联更新请求消息中携带所述IP地址段。

13.根据权利要求11或12所述的用户面网元，其特征在于，所述接收单元还用于：

接收所述控制面网元发送的地址段下发请求消息；

所述用户面网元还包括：第一删除单元，用于根据所述地址段下发请求消息删除所述路由策略。

14.根据权利要求11或12所述的用户面网元，其特征在于，所述用户面网元还包括：

第二删除单元，用于若所述IP地址段关联的会话全部删除，则删除所述地址段路由策略。

15.一种通信装置，其特征在于，

包括：处理器、储存器、输入输出设备以及总线；

所述处理器、存储器、输入输出设备分别于所述总线相连；

所述存储器用于存储软件指令；

所述处理器用于执行所述指令以执行如权利要求1至7中任一项所述的方法。

16.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储指令，当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1至7中任一项所述的方法。