CN112637929A - 基于5g网络智能网关的设备接入控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于5G网络智能网关的设备接入控制方法，其中应用于网关设备的方法包括：所述网关设备连接第五代移动通信网络，并开启内部局域网；获取所述内部局域网中的电子设备的数据通信信息，所述数据通信信息包括所传输的数据类型；根据所述内部局域网中的电子设备所传输的数据类型，从网络切片中确定所述电子设备对应的第一网络切片，所述网络切片基于所述第五代移动通信网络划分；控制所述内部局域网中的电子设备连通对应的所述第一网络切片。

Description

基于5G网络智能网关的设备接入控制方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其是涉及一种基于5G网络智能网关的设备接入控制方法。

背景技术

随着物联网行业的快速发展，大数据、人工智能的出现，给生活带来了巨大的变化，尤其是智能设备更加直接的影响着人们的各方各面。相应的，物联网得到了广泛应用，而物联网需求的设备种类也越来越多，物联网平台设备接入层与网关***需要能够支持不同协议类型的设备的接入。

但在一般的网关管理中容易出现接入设备多或通信数据量大导致的数据传输效率低、甚至网关故障的问题。

发明内容

本申请提供了一种基于5G网络智能网关的设备接入控制方法。

第一方面，提供了一种基于5G网络智能网关的设备接入控制方法，应用于网关设备，所述网关设备连接第五代移动通信网络，并开启内部局域网；所述方法包括：

获取所述内部局域网中的电子设备的数据通信信息，所述数据通信信息包括所传输的数据类型；

根据所述内部局域网中的电子设备所传输的数据类型，从网络切片中确定所述电子设备对应的第一网络切片，所述网络切片基于所述第五代移动通信网络划分；

控制所述内部局域网中的电子设备连通对应的所述第一网络切片。

第二方面，提供了一种设备接入控制装置，包括：

网络模块，用于连接第五代移动通信网络，并开启内部局域网；

获取模块，用于获取所述内部局域网中的电子设备的数据通信信息，所述数据通信信息包括所传输的数据类型；

设备管理模块，用于根据所述内部局域网中的电子设备所传输的数据类型，从网络切片中确定所述电子设备对应的第一网络切片，所述网络切片基于所述第五代移动通信网络划分；

所述设备管理模块还用于，控制所述内部局域网中的电子设备连通对应的所述第一网络切片。

第三方面，提供了一种网关设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如上述第一方面及其任一种可能的实现方式的步骤。

第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一条或多条指令，所述一条或多条指令适于由处理器加载并执行如上述第一方面及其任一种可能的实现方式的步骤。

本申请实施例中的基于5G网络智能网关的设备接入控制方法，可应用于网关设备，上述网关设备连接第五代移动通信网络，并开启内部局域网；通过获取上述内部局域网中的电子设备的数据通信信息，上述数据通信信息包括所传输的数据类型，根据上述内部局域网中的电子设备所传输的数据类型，从网络切片中确定上述电子设备对应的第一网络切片，上述网络切片基于上述第五代移动通信网络划分，控制上述内部局域网中的电子设备连通对应的上述第一网络切片，可以建立5G网络和内部局域网间的通信连接，控制内部局域网中的电子设备根据所传输的数据类型连通不同的5G网络切片实现数据通信，能够支持根据不同请求进行差异化处理，提高了数据传输效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。

图1为本申请实施例提供的一种基于5G网络智能网关的设备接入控制方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种基于5G网络智能网关的设备接入控制方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的一种设备接入控制装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，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、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。

本申请实施例中提到的访问接入点(Wireless Access Point，AP)，相当于一个连接有线网络和无线网络的桥梁，将无线网络接入互联网，其主要作用是使无线网络中的设备能访问互联网。而上述IoT路由器支持上述AP模式，即可以开启访问接入点供其他设备接入，可包括外网无线访问接入点和内网访问接入点两种模式。

其中，本申请实施例中外网指的是能够访问连接互联网的无线Wi-Fi网络，可以由网关设备开启上述外网无线访问接入点，也称外网，以向其他接入该外网AP的设备提供访问互联网的功能。本申请实施例涉及的内网即内部局域网，局域网的覆盖范围一般是方圆几千米之内，其具备的安装便捷、成本节约、扩展方便等特点使其在各类办公室内运用广泛。局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享等功能，在使用过程当中，通过维护局域网网络安全，能够有效地保护资料安全，保证局域网网络能够正常稳定的运行。

101、获取上述内部局域网中的电子设备的数据通信信息，上述数据通信信息包括所传输的数据类型。

本申请实施例中涉及到的网关设备(Gateway)又称网间连接器、协议转换器。网关在网络层以上实现网络互连，是复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连。网关是一种充当转换重任的计算机***或设备。使用在不同的通信协议、数据格式或语言，甚至体系结构完全不同的两种***之间，网关是一个翻译器。

本申请实施例中的网关设备可以负责开启一个内部局域网，本申请实施例中的内部局域网就是属于网关设备内部网络的访问接入点，处于该内部局域网的接入点范围内的电子设备与网关设备之间可以进行数据交互，但不能访问互联网。该内部局域网内网无线访问接入点，也称内网AP。该网关设备还具备接入第五代移动通信(5G)网络的功能。

本申请实施例中的电子设备可以为一种终端设备，也可称为终端，包括但不限于诸如具有触摸敏感表面(例如，触摸屏显示器和/或触摸板)的移动电话、膝上型计算机或平板计算机之类的其它便携式设备。还应当理解的是，在某些实施例中，上述设备并非便携式通信设备，而是具有触摸敏感表面(例如，触摸屏显示器和/或触摸板)的台式计算机。

网关设备可以对加入内部局域网的电子设备进行管理，包括获取和记录电子设备的基本信息、加入/断开时间、通信状态、数据通信信息等等，上述数据通信信息可以包括所传输的数据类型。

网关设备可以监控并获取电子设备所传输的数据类型。其中，该传输的数据类型可以是在电子设备请求传输数据时检测到的，也可以是由电子设备通过标识信息主动上报的。

本申请实施例中涉及到的网络切片就是在现有网络的硬件条件下，切出不同的功能网络，应用于不同的场景，而且，它们之间是相互独立的。上述网络切片可基于5G网络切片技术获得。通过网络切片，移动网络运营商(MNO)可以将客户视为属于不同的用户类型，每个用户具有不同的服务请求，根据服务等级协议(SLA)管理每个用户有资格使用的切片类型和业务。网络片选择辅助信息(NSSAI)包括一个或多个S-NSSAI(单NSSAI)，每个网络切片可由S-NSSAI唯一标识。

本申请实施例中的网关设备可以向电子设备发送网络信息，其中，网络信息可包括该网关设备的网络制式信息和/或网关设备的网络切片信息。上述网络制式就是网络的类型，比如我国手机的网络制式有CDMA手机占用的CDMA1X，800MHZ频段；GSM手机占用的900/1800/1900MHZ频段；近两年的GSM1X双模(即WCDMA)占用的900/1800MHZ频段；3G占用的900/1800/1900/2100MHz频段；4G占用的1920--2170MHZ频段。联通4GTD LTE占用的2555-2575MHz，2300-2320MHz频段，还可以包括5G的频段。网络切片信息可以包括不同网络切片的标识如NSSAI和对应的通信业务类型、数据类型等。电子设备可以接收到网关设备的网络信息，以根据通信需求进行连接和使用。

102、根据上述内部局域网中的电子设备所传输的数据类型，从网络切片中确定上述电子设备对应的第一网络切片，上述网络切片基于上述第五代移动通信网络划分。

具体的，网关设备可以根据电子设备的数据通信要求，对电子设备进行配网处理，即控制电子设备接入对应的网络切片。

在一种可选的实施方式中，上述步骤102包括：

根据预设的网络切片与数据类型的映射关系，确定上述电子设备所传输的数据类型所对应的网络切片；

若上述电子设备所传输的数据类型所对应的网络切片为一个，将上述电子设备所传输的数据类型所对应的网络切片确定为上述电子设备对应的第一网络切片；

若上述电子设备所传输的数据类型所对应的网络切片为至少两个，将上述至少两个网络切片中的一个确定为上述电子设备对应的第一网络切片。

网关设备中可以存储有预设的网络切片与数据类型的映射关系，根据获取到的电子设备所传输的数据类型，可以确定对应的网络切片以使电子设备接入。

可选的，本申请实施例中的网络切片可以包括三类：eMBB、mMTC和URLLC。其中，eMBB指3D/超高清视频等大流量移动宽带业务，mMTC指大规模物联网业务，URLLC指如无人驾驶、工业自动化等需要低时延、高可靠连接的业务。

其中，由于可以设置不同的网络切片支持相同数据类型，此处称为共享功能，因此根据电子设备所传输的数据类型确定的网络切片可以不止一个，在此情况下可以随机选择一个网络切片作为电子设备对应的第一网络切片进行接入。

可选的，在上述将上述至少两个网络切片中的一个网络切片确定为上述电子设备对应的第一网络切片的情况下，在上述控制上述内部局域网中的电子设备连通对应的上述第一网络切片之后，上述方法还包括：

在检测到上述第一网络切片的占用达到预设占用条件的情况下，控制上述电子设备切换到连通上述至少两个网络切片中的另一个网络切片。

网关设备可以监控本网关设备每个网络切片的网络占用情况，考虑网关设备的承载量限制，可以存储每个网络切片的预设占用条件，控制数据处理量。具体的，在控制上述内部局域网中的电子设备连通对应的上述第一网络切片之后，若检测到上述第一网络切片的占用达到对应的预设占用条件，可以对电子设备连通的网络切片进行切换，可以切换至支持该电子设备数据传输的其他网络切片，比如前述确定的至少两个网络切片中的另一个网络切片，从而在网关设备中平均每个网络切片的占用情况，使不同网络切片的功能更稳定。

103、控制上述内部局域网中的电子设备连通对应的上述第一网络切片。

具体的，在网关设备确定电子设备对应的第一网络切片之后，可以控制进行网络连接。网关设备可以创建电子设备与对应网络切片的会话，可以通过会话将请求对应的返回结果发送至电子设备。其中，一个会话的相关信息可以包括：源IP(SIP)、目的IP(DIP)、源端口(Sport)、目的端口(Dport)以及协议类型(Protocol)。

在一种可选的实施方式中，上述步骤103具体包括：

向上述电子设备发送上述第一网络切片的接入鉴权请求；

接收上述电子设备响应于上述接入鉴权请求而发送的鉴权信息；

根据预设的上述第一网络切片的鉴权策略，验证上述电子设备的鉴权信息；

若验证通过，控制上述内部局域网中的电子设备连通上述第一网络切片。

具体的，在网关设备中可以预先设置不同网络切片的接入权限(所要求的鉴权信息可以不同)，网关设备可以负责验证电子设备是否有权接入网络切片。网关设备先根据预设的鉴权策略，发送第一网络切片的接入鉴权请求，电子设备根据第一网络切片的接入鉴权请求，生成并反馈鉴权信息到网关设备进行验证，若验证通过，电子设备有权限连通上述第一网络切片；若验证不通过，阻止电子设备连通上述第一网络切片。本申请实施例对具体的鉴权规则不作限制。

本申请实施例中的基于5G网络智能网关的设备接入控制方法，可应用于网关设备，上述网关设备连接第五代移动通信网络，并开启内部局域网；通过获取上述内部局域网中的电子设备的数据通信信息，上述数据通信信息包括所传输的数据类型，根据上述内部局域网中的电子设备所传输的数据类型，从网络切片中确定上述电子设备对应的第一网络切片，上述网络切片基于上述第五代移动通信网络划分，控制上述内部局域网中的电子设备连通对应的上述第一网络切片，可以建立5G网络和内部局域网间的通信连接，控制内部局域网中的电子设备根据所传输的数据类型连通不同的5G网络切片实现数据通信，能够支持根据不同请求进行差异化处理，提高了数据传输效率。

图2为本申请实施例提供的另一种基于5G网络智能网关的设备接入控制方法的流程示意图。如图2所示，该方法可包括：

201、接收来自电子设备的关联请求信息。

202、响应于上述关联请求信息，将上述电子设备与上述第二网络切片相关联。

203、响应于上述电子设备对上述第二网络切片的连接请求，断开上述电子设备与第一网络切片的连通，控制上述电子设备连通上述第二网络切片。

本申请实施例中的网关设备和电子设备可以参考图1所示实施例中的描述。

具体的，在图1所示实施例的基础上进行描述，本申请实施例中的电子设备通过网关设备连接第一网络切片的情况下，可以进行网络切片的切换。

在一些传输的数据类型可能将发生变更的情况下，电子设备可以主动向网关设备发起关联请求信息。网关设备在接收到上述关联请求信息的情况下，可以响应于关联请求信息，将电子设备与第二网络切片相关联，并可以向电子设备反馈关联结果。其中第二网络切片可以是根据网关设备中预设的判断策略确定的，在一种可选的实施方式中，也可以由电子设备通过上述关联请求信息指定。

本申请实施例中的网关设备可以支持电子设备同时与多个网络切片相关联，并可以对相关数据进行记录，这些相关数据可以包括用于电子设备接入网络切片的鉴权信息等数据。其中，在电子设备同时与多个网络切片相关联的情况下，仅维持一个网络切片的信令连接。

上述电子设备发送对第二网络切片的连接请求的情况下，网关设备可以断开电子设备与第一网络切片的连通，控制电子设备连通第二网络切片。在一种实施方式中，在进行关联之前可以进行鉴权，并存储鉴权结果。在之后进行连接时不需要再进行鉴权，节省了电子设备的鉴权时间和网络连接时间。

本申请实施例中的基于5G网络智能网关的设备接入控制方法可以适用于多种场景，比如用于智能家居物联网，上述电子设备可以包括手机、笔记本电脑、智能冰箱等等，处于网关设备内部局域网中的这些设备均能与5G网络通信，提升了数据传输效率和网络稳定性，提高了用户体验。

基于上述方法实施例的描述，本申请实施例还公开了一种设备接入控制装置。请参见图3所示的一种设备接入控制装置的结构示意图，设备接入控制装置300包括：

网络模块310，用于连接第五代移动通信网络，并开启内部局域网；

获取模块320，用于获取所述内部局域网中的电子设备的数据通信信息，所述数据通信信息包括所传输的数据类型；

设备管理模块330，用于根据所述内部局域网中的电子设备所传输的数据类型，从网络切片中确定所述电子设备对应的第一网络切片，所述网络切片基于所述第五代移动通信网络划分；

所述设备管理模块330还用于，控制所述内部局域网中的电子设备连通对应的所述第一网络切片。

根据本申请的一个实施例，图1和图2所示的方法所涉及的各个步骤均可以是由图3所示的设备接入控制装置300中的各个模块执行的，此处不再赘述。

本申请实施例中的设备接入控制装置300可连接第五代移动通信网络，并开启内部局域网；通过获取上述内部局域网中的电子设备的数据通信信息，上述数据通信信息包括所传输的数据类型，根据上述内部局域网中的电子设备所传输的数据类型，从网络切片中确定上述电子设备对应的第一网络切片，上述网络切片基于上述第五代移动通信网络划分，控制上述内部局域网中的电子设备连通对应的上述第一网络切片，可以建立5G网络和内部局域网间的通信连接，控制内部局域网中的电子设备根据所传输的数据类型连通不同的5G网络切片实现数据通信，能够支持根据不同请求进行差异化处理，提高了数据传输效率。

基于上述方法实施例以及装置实施例的描述，本申请实施例还提供一种设备接入控制***，包括上述实施例中的网关设备和电子设备，实现本申请实施例中的基于5G网络智能网关的设备接入控制方法，此处不再赘述。

基于上述方法实施例以及装置实施例的描述，本申请实施例还提供一种网关设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如图1或图2所示实施例中方法的任意步骤，此处不再赘述。

本申请实施例还提供了一种计算机存储介质(Memory)，上述计算机存储介质是网关设备中的记忆设备，用于存放程序和数据。可以理解的是，此处的计算机存储介质既可以包括网关设备中的内置存储介质，当然也可以包括网关设备所支持的扩展存储介质。计算机存储介质提供存储空间，该存储空间存储了适于被路由器加载并执行的一条或多条的指令，这些指令可以是一个或一个以上的计算机程序(包括程序代码)，以实现如本申请实施例中提到的网关设备可执行的方法步骤。

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，上述描述的装置和模块的具体工作过程，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，该模块的划分，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，多个模块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。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，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。该计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行该计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例的流程或功能。该计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。该计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者通过该计算机可读存储介质进行传输。该计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line，DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。该计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。

Claims (10)

1.一种基于5G网络智能网关的设备接入控制方法，其特征在于，应用于网关设备，所述网关设备连接第五代移动通信网络，并开启内部局域网；所述方法包括：

获取所述内部局域网中的电子设备的数据通信信息，所述数据通信信息包括所传输的数据类型；

根据所述内部局域网中的电子设备所传输的数据类型，从网络切片中确定所述电子设备对应的第一网络切片，所述网络切片基于所述第五代移动通信网络划分；

控制所述内部局域网中的电子设备连通对应的所述第一网络切片。

2.根据权利要求1所述的设备接入控制方法，其特征在于，所述控制所述内部局域网中的电子设备连通对应的所述第一网络切片，包括：

向所述电子设备发送所述第一网络切片的接入鉴权请求；

接收所述电子设备响应于所述接入鉴权请求而发送的鉴权信息；

根据预设的所述第一网络切片的鉴权策略，验证所述电子设备的鉴权信息；

若验证通过，控制所述内部局域网中的电子设备连通所述第一网络切片。

3.根据权利要求2所述的设备接入控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收来自所述电子设备的关联请求信息；

响应于所述关联请求信息，将所述电子设备与所述第二网络切片相关联。

4.根据权利要求3所述的设备接入控制方法，其特征在于，在所述将所述电子设备与所述第二网络切片相关联之后，所述方法还包括：

响应于所述电子设备对所述第二网络切片的连接请求，断开所述电子设备与所述第一网络切片的连通，控制所述电子设备连通所述第二网络切片。

5.根据权利要求1-4任一项所述的设备接入控制方法，其特征在于，所述根据所述内部局域网中的电子设备所传输的数据类型，从网络切片中确定所述电子设备对应的第一网络切片，包括：

根据预设的网络切片与数据类型的映射关系，确定所述电子设备所传输的数据类型所对应的网络切片；

若所述电子设备所传输的数据类型所对应的网络切片为一个，将所述电子设备所传输的数据类型所对应的网络切片确定为所述电子设备对应的第一网络切片；

若所述电子设备所传输的数据类型所对应的网络切片为至少两个，将所述至少两个网络切片中的一个确定为所述电子设备对应的第一网络切片。

6.根据权利要求5所述的设备接入控制方法，其特征在于，在所述将所述至少两个网络切片中的一个网络切片确定为所述电子设备对应的第一网络切片的情况下，在所述控制所述内部局域网中的电子设备连通对应的所述第一网络切片之后，所述方法还包括：

在检测到所述第一网络切片的占用达到预设占用条件的情况下，控制所述电子设备切换到连通所述至少两个网络切片中的另一个。

7.根据权利要求6所述的设备接入控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

向电子设备发送网络信息，所述网络信息包括所述网关设备的网络制式信息和/或所述网关设备的网络切片信息。

8.一种设备接入控制装置，其特征在于，包括：

网络模块，用于连接第五代移动通信网络，并开启内部局域网；

获取模块，用于获取所述内部局域网中的电子设备的数据通信信息，所述数据通信信息包括所传输的数据类型；

设备管理模块，用于根据所述内部局域网中的电子设备所传输的数据类型，从网络切片中确定所述电子设备对应的第一网络切片，所述网络切片基于所述第五代移动通信网络划分；

所述设备管理模块还用于，控制所述内部局域网中的电子设备连通对应的所述第一网络切片。

9.一种网关设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所通述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-7任一项所述的基于5G网络智能网关的设备接入控制方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-7任一项所述的基于5G网络智能网关的设备接入控制方法的步骤。

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