CN114205815A - 一种5g专网认证控制的方法和*** - Google Patents

一种5g专网认证控制的方法和*** Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种5G专网认证控制的方法和***，包括将SMFN4信令转换成Radius报文；将Radius认证请求报文转换成通用认证协议发送给企业内网认证***，或者对专网认证网关本地的用户资料进行校验，并根据认证结果对专网接入终端进行访问控制、审计和移动IP地址映射。本发明***自动对终端移的动IP和企业内网IP进行映射，既保护企业内网边界，又能确保5G专网用户正常访问企业内网资源；还可根据企业自己的认证***对专网接入终端进行准入认证、访问控制和访问行为审计日志采集。

Description

一种5G专网认证控制的方法和***
技术领域
本发明涉及气体检测技术，特别是涉及一种气体浓度预测装置、及气体浓度实时检测 和预测***。
背景技术
蜂窝移动通信技术演进到5G时代，网络带宽、时延及可靠性、连接数等技术指标大幅提升。传统的移动网络架构，已无法使行业用户获取5G上述技术指标的赋能，要使5G最大化使能不同行业，需要结合具体业务场景和业务需求部署5G专网。
5G专网是一种局域网(LAN)，是使用5G网络切片技术创建的具有统一连接性、优化服务功能和在特定区域内保障通信安全的专用网络，为特定用户在组织、管理、生产、调度 等环节提供专业通信服务。
运营商规模化复制推广5G专网的主要有两种模式，即公网UPF模式和下沉(专用)UPF模式。相比于公网UPF模式，下沉(专用)UPF模式(图1)具有以下特点：1.可以实现 业务流量不出园区，端到端至企业应用流均在企业园区内部完成；2.极大缩短5G网络的传输 路径，为低延迟、大带宽业务提供更好的业务体验保障；3.使每个行业用户拥有独立的UPF 网元，便于对接行业用户本地信息***，使运营商具备实现行业定制化解决方案能力。因此下沉(专用)UPF模式是运营商为行业用户部署5G专网的主要模式。目前三大运营商对应的5G解决方案，即中国电信的比邻模式，***的致远模式和***的5G混合专网模式均为 下沉(专用)UPF模式。
5G专网用户终端的准入由运营商进行业务开通，但对于行业用户，部署完成的5G专网，等同于行业内网，仅仅考SIM卡准入不足以满足行业用户对接入安全需求，至少不能作为唯一措施，特别是在政企等面向个人用户接入的场景。另外，行业用户还存在多样化的安全自主管理需求，比如资源访问权限、行为合规审计等。仅仅依赖运营商做安全准入管理， 不能满足行业用户的需求。
现有5G专网方案存在以下不足：
1、UPF网元是唯一处理用户数据面数据的网元，UPF网元功能较为简单，即只根据SMF会话管理网元下发策略做数据转发，自身无业务控制能力，而SMF属于核心网网元，不具备开放对接能力。因此现有5G专网方案难以实现根据企业用户需求进行实名认证准入和访 问权限的管理。
2、5G终端获取的是移动IP，移动IP和企业内网IP段属于不同的网段，因此从5G 专网访问到企业内网需要另外部署VPN设备或NAT设备。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种与UPF相结合的5G专网认证 ***和方法。
为了达到上述目的，本发明所采用的具体技术方案如下：
一种5G专网认证控制的方法，具体包括以下步骤：
(1)将SMF N4信令转换成Radius报文；
(2)将Radius认证请求报文转换成通用认证协议发送给企业内网认证***，或者对 专网认证网关本地的用户资料进行校验，并根据认证结果对专网接入终端进行访问控制、审计 和移动IP地址映射。
优选的，步骤(1)具体包括以下步骤：
(101)5G终端接入5G网络；
(102)5G公网核心网为上述5G终端分配移动IP；
(103)5G公网核心网的SMF网元将5G终端对应的用户手机号码和移动IP发送给专网UPF；
专网UPF将用户手机号码和移动IP封装成标准Radius认证报文，发送Radius认证请 求给专网认证网关。
优选的，步骤(2)具体包括以下步骤：
(201)专网认证网关判断网关本地***是否存在用户手机号码，若不存在，执行步骤 (202)，否则执行步骤(204)；
(202)专网认证网关将用户手机号码封装成通用认证接口协议报文发送至企业内网认 证平台进行验证用户手机号码的合法性；
(203)企业内网认证平台验证通过后反馈给专网认证网关；
(204)专网认证网关在本地验证用户手机号码的合法性；
(205)专网认证网关针对验证合法的用户手机号码及其对应的移动IP执行用户上线 处理；
(206)专网认证网关对移动IP和企业内网IP进行一对一映射；
(207)当上述用户手机号码和移动IP对应的5G终端访问企业内网应用时，其访问数据经专网UPF转发至专网认证网关；
(208)专网认证网关识别移动IP与在线表用户匹配，根据策略对其数据包进行访问 控制，同时对其访问行为进行审计，即记录其访问行为。
优选的，步骤(202)专网认证网关将用户手机号码封装成通用认证接口协议报文发送 至企业内网认证平台进行验证用户手机号码的合法性具体指的是
专网认证网关将用户手机号码封装成LDAP、Radius或HTTP协议报文发送至企业内网认证平台进行验证用户手机号码的合法性。
优选的，步骤(2)中若将Radius认证请求报文转换成通用认证协议发送给企业内网 认证***进行合法性验证，则将验证通过的接入终端对应的用户资料添加到本地的用户资料 里。
一种5G专网认证控制的***，包括
专网UPF，用于将SMF N4信令转换成Radius报文；
专网认证网关，将专网UPF的Radius认证请求报文转换成通用认证协议发送给企业 内网认证***，或者对专网认证网关本地的用户资料进行校验，并根据认证结果对专网接入终 端进行访问控制、审计和移动IP地址映射。
优选的，还包括
5G公网核心网，用于为接入5G网络的5G终端分配移动IP，将5G终端对应的用户 手机号码和移动IP发送给专网UPF。
优选的，专网认证网关将专网UPF的Radius认证请求报文转换成通用认证协议发送 给企业内网认证***具体指的是
专网认证网关将用户手机号码封装成LDAP、Radius或HTTP协议报文发送至企业内网认证平台进行验证用户手机号码的合法性。
优选的，专网认证网关对专网接入终端进行访问控制、审计和移动IP地址映射具体指 的是
专网认证网关对验证合法的5G终端对应的移动IP和企业内网IP做一对一映射，当该 5G终端访问企业内网应用时，识别移动IP与在线表用户匹配，根据策略对其数据包进行访问 控制，同时对其访问行为进行审计，即记录其访问行为。
本发明的有益效果在于：
1、接入5G专网的企业网络，可根据企业自己的认证***对专网接入终端进行准入认 证、访问控制和访问行为审计日志采集。
2、5G专网终端通过本发明***确认企业内网认证***认证成功后，本发明***自动 对终端移的动IP和企业内网IP进行一对一映射，既保护企业内网边界，又能确保5G专网用 户正常访问企业内网资源。
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的前提下，还可以根据这些附 图获得其他的附图。
图1是下沉(专用)UPF模式的原理图；
图2是本发明一种5G专网认证控制的方法的流程图；
图3是本发明一种5G专网认证控制的***的原理图；
图4是N4接口协议栈示意图。
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。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其他实施例，都属于 本发明保护的范围。
如图2所示，本发明提出了一种5G专网认证控制的方法，具体包括以下步骤：
(1)将SMF N4信令转换成Radius报文；
(2)将Radius认证请求报文转换成通用认证协议发送给企业内网认证***，或者对 专网认证网关本地的用户资料进行校验，并根据认证结果对专网接入终端进行访问控制、审计 和移动IP地址映射。
优选的，步骤(1)具体包括以下步骤：
(101)5G终端接入5G网络；
(102)5G公网核心网为上述5G终端分配移动IP；
(103)5G公网核心网的SMF网元将5G终端对应的用户手机号码和移动IP发送给专网UPF；
专网UPF将用户手机号码和移动IP封装成标准Radius认证报文，发送Radius认证请 求给专网认证网关。
优选的，步骤(2)具体包括以下步骤：
(201)专网认证网关判断网关本地***是否存在用户手机号码，若不存在，执行步骤 (202)，否则执行步骤(204)；
(202)专网认证网关将用户手机号码封装成通用认证接口协议报文发送至企业内网认 证平台进行验证用户手机号码的合法性；
(203)企业内网认证平台验证通过后反馈给专网认证网关；
(204)专网认证网关在本地验证用户手机号码的合法性；
(205)专网认证网关针对验证合法的用户手机号码及其对应的移动IP执行用户上线 处理；
(206)专网认证网关对移动IP和企业内网IP进行一对一映射；
(207)当上述用户手机号码和移动IP对应的5G终端访问企业内网应用时，其访问数据经专网UPF转发至专网认证网关；
(208)专网认证网关识别移动IP与在线表用户匹配，根据策略对其数据包进行访问 控制，同时对其访问行为进行审计，即记录其访问行为。
优选的，步骤(202)专网认证网关将用户手机号码封装成通用认证接口协议报文发送 至企业内网认证平台进行验证用户手机号码的合法性具体指的是
专网认证网关将用户手机号码封装成LDAP、Radius或HTTP协议报文发送至企业内网认证平台进行验证用户手机号码的合法性。
优选的，步骤(2)中若将Radius认证请求报文转换成通用认证协议发送给企业内网 认证***进行合法性验证，则将验证通过的接入终端对应的用户资料添加到本地的用户资料 里。
如图3所示，本发明还提出了一种5G专网认证控制的***，包括
专网UPF，用于将SMF N4信令转换成Radius报文；
专网认证网关，将专网UPF的Radius认证请求报文转换成通用认证协议发送给企业 内网认证***，或者对专网认证网关本地的用户资料进行校验，并根据认证结果对专网接入终 端进行访问控制、审计和移动IP地址映射。
优选的，本发明一种5G专网认证控制的***还包括
5G公网核心网，用于为接入5G网络的5G终端分配移动IP，将5G终端对应的用户 手机号码和移动IP发送给专网UPF。
优选的，专网认证网关将专网UPF的Radius认证请求报文转换成通用认证协议发送 给企业内网认证***具体指的是
专网认证网关将用户手机号码封装成LDAP、Radius或HTTP协议报文发送至企业内网认证平台进行验证用户手机号码的合法性。
优选的，专网认证网关对专网接入终端进行访问控制、审计和移动IP地址映射具体指 的是
专网认证网关对验证合法的5G终端对应的移动IP和企业内网IP做一对一映射，当该 5G终端访问企业内网应用时，识别移动IP与在线表用户匹配，根据策略对其数据包进行访问 控制，同时对其访问行为进行审计，即记录其访问行为。
如图4所示，其为N4接口的协议栈，N4接口负责UPF和SMF之间的信令交互、CP (控制面功能)和UP(用户面功能)之间的接口，该接口功能包括会话管理、终端IP地址分 配、数据检测与转发、路由协议支持、隧道管理、QoS控制，CP通过建立、修改或删除分组 前传控制协议会话报文来控制用户面功能中数据包处理。本发明中将SMF N4信令转换成 Radius报文具体指的是UPF获取N4接口传输来的数据，在现有的传输字段的基础上增加用户 手机号码的字段，以通用认证协议将数据传输给企业内网。
在其他实施例中，为了提高本发明的通用性，使得UPF能够适配不同定义不同厂家的 N4接口以及提高UPF的增值服务，可设置UPF拓展器，UPF拓展控制器通过切换器与多种硬件形态的UPF进行连接，比如服务器形态UPF和交换机形态UPF，UPF拓展控制器存储有 各厂家各种定义方案的N4接口定义方案库、UPF功能库、业务场景库和策略冲突解决方案库，每个N4接口定义方案库均包含N4接口定义、厂家等详细信息，UPF功能库包括UPF所需的 基础功能和不同用户自定义选择的自定义功能，硬件形态的UPF均搭载有基础功能，UPF拓 展控制器会根据用户的不同需求更新UPF的功能，可以实现动态的安装、更新、卸载、删除 等；另外，UPF拓展控制器还可根据用户输入的应用场景控制切换器切换所需的对应的UPF 的硬件形态。
若选择交换机形态的UPF，则UPF拓展控制器运行策略冲突检测算法，判断是否存在 单个UPF的流表冲突和多个UPF网络的策略冲突，针对冲突类型，自适应地选择冲突解决方 案并执行，以便解决冲突。
本发明的优点在于：
1、接入5G专网的企业网络，可根据企业自己的认证***对专网接入终端进行准入认 证、访问控制和访问行为审计日志采集。
2、5G专网终端通过本发明***确认企业内网认证***认证成功后，本发明***自动 对终端移的动IP和企业内网IP进行一对一映射，既保护企业内网边界，又能确保5G专网用 户正常访问企业内网资源。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，本领域技术人员完全 可以在不偏离本发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本发明的技术性范围并不 局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求书范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种5G专网认证控制的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)将SMF N4信令转换成Radius报文；
(2)将Radius认证请求报文转换成通用认证协议发送给企业内网认证***，或者对专网认证网关本地的用户资料进行校验，并根据认证结果对专网接入终端进行访问控制、审计和移动IP地址映射。
2.根据权利要求1所述的一种5G专网认证控制的方法，其特征在于，步骤(1)具体包括以下步骤：
(101)5G终端接入5G网络；
(102)5G公网核心网为上述5G终端分配移动IP；
(103)5G公网核心网的SMF网元将5G终端对应的用户手机号码和移动IP发送给专网UPF；
(104)专网UPF将用户手机号码和移动IP封装成标准Radius认证报文，发送Radius认证请求给专网认证网关。
3.根据权利要求2所述的一种5G专网认证控制的方法，其特征在于，步骤(2)具体包括以下步骤：
(201)专网认证网关判断网关本地***是否存在用户手机号码，若不存在，执行步骤(202)，否则执行步骤(204)；
(202)专网认证网关将用户手机号码封装成通用认证接口协议报文发送至企业内网认证平台进行验证用户手机号码的合法性；
(203)企业内网认证平台验证通过后反馈给专网认证网关；
(204)专网认证网关在本地验证用户手机号码的合法性；
(205)专网认证网关针对验证合法的用户手机号码及其对应的移动IP执行用户上线处理；
(206)专网认证网关对移动IP和企业内网IP进行一对一映射；
(207)当上述用户手机号码和移动IP对应的5G终端访问企业内网应用时，其访问数据经专网UPF转发至专网认证网关；
(208)专网认证网关识别移动IP与在线表用户匹配，根据策略对其数据包进行访问控制，同时对其访问行为进行审计，即记录其访问行为。
4.根据权利要求3所述的一种5G专网认证控制的方法，其特征在于，步骤(202)专网认证网关将用户手机号码封装成通用认证接口协议报文发送至企业内网认证平台进行验证用户手机号码的合法性具体指的是
专网认证网关将用户手机号码封装成LDAP、Radius或HTTP协议报文发送至企业内网认证平台进行验证用户手机号码的合法性。
5.根据权利要求1所述的一种5G专网认证控制的方法，其特征在于，步骤(2)中若将Radius认证请求报文转换成通用认证协议发送给企业内网认证***进行合法性验证，则将验证通过的接入终端对应的用户资料添加到本地的用户资料里。
6.一种5G专网认证控制的***，其特征在于，包括
专网UPF，用于将SMF N4信令转换成Radius报文；
专网认证网关，将专网UPF的Radius认证请求报文转换成通用认证协议发送给企业内网认证***，或者对专网认证网关本地的用户资料进行校验，并根据认证结果对专网接入终端进行访问控制、审计和移动IP地址映射。
7.根据权利要求6所述的一种5G专网认证控制的***，其特征在于，还包括
5G公网核心网，用于为接入5G网络的5G终端分配移动IP，将5G终端对应的用户手机号码和移动IP发送给专网UPF。
8.根据权利要求6所述的一种5G专网认证控制的***，其特征在于，专网认证网关将专网UPF的Radius认证请求报文转换成通用认证协议发送给企业内网认证***具体指的是
专网认证网关将用户手机号码封装成LDAP、Radius或HTTP协议报文发送至企业内网认证平台进行验证用户手机号码的合法性。
9.根据权利要求6所述的一种5G专网认证控制的***，其特征在于，专网认证网关对专网接入终端进行访问控制、审计和移动IP地址映射具体指的是
专网认证网关对验证合法的5G终端对应的移动IP和企业内网IP做一对一映射，当该5G终端访问企业内网应用时，识别移动IP与在线表用户匹配，根据策略对其数据包进行访问控制，同时对其访问行为进行审计，即记录其访问行为。
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