CN102457587A

CN102457587A - 一种ip地址分配方法及设备

Info

Publication number: CN102457587A
Application number: CN2010105270121A
Authority: CN
Inventors: 蒋小通; 王坤; 朱亚峰
Original assignee: Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Current assignee: Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Priority date: 2010-10-26
Filing date: 2010-10-26
Publication date: 2012-05-16
Anticipated expiration: 2030-10-26
Also published as: CN102457587B

Abstract

本发明公开了一种IP地址分配方法及设备，包括：确定各接入点名称对应的IP地址段，并将各接入点名称分组；在接收到分组数据网关的资源处理单元的IP地址分配请求消息时，确定该分组数据网关的资源处理单元请求消息中的接入点名称，以及该接入点名称所属的组；确定归属于所述组的IP地址段；为该分组数据网关的资源处理单元分配IP地址段，分配的地址段属于所述组的IP地址段。本发明所以解决了不同接入点名称下的IP资源共享问题，提供了一种灵活高效的移动终端IP分配方案，增强了用户设备IP分配的灵活性，满足了不同运营商的不同需求。

Description

一种IP地址分配方法及设备

技术领域

本发明涉及移动通信技术，特别涉及一种IP地址分配方法及设备。

背景技术

UE(User Equipment，用户设备)IP(Internet Protocol，因特网协议)地址分配方式有DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议)、DIAMETER、RADIUS(Remote Authentication Dial In User Service，拨号用户远程认证服务系统；Diameter(直径)协议是RADIUS(半径)的升级版本)、地址池方式等。下面对地址池的分配方式进行说明。

1)全局资源处理单元与PGW(PDN Gateway，分组数据网关，PDN：PacketData Network，分组数据网络)资源处理单元逻辑关系。

图1为全局资源处理单元与PGW资源处理单元关系示意图，如图所示，若配置多块PGW资源处理单元，全局资源处理单元对IP资源进行统一管理，在设备操作维护配置表中，配置UE IP地址池配置表，以不同APN(Access PointName，接入点名称)为一条记录。全局资源处理单元读取UE IP地址池配置表，对不同APN下的IP段，形成不同IP地址池。

2)为各PGW资源处理单元分配不同的IP子池，保证IP不重复。

PGW资源处理单元不需要处理操作维护配置表中的UE IP配置表，只需读取相应APN信息，统一从全局资源处理单元中相应APN下的IP地址中池获取不同的IP段，然后在本地形成子池。

图2为全局资源处理单元与PGW资源处理单元之间的APN对应关系示意图，APN对应关系如图所示。

图3为同一APN下各PGW资源处理单元的IP与全局资源处理单元的IP关系示意图，如图所示，在全局资源处理单元中，APN1对应一个IP段(0xc0a80001～0xc0a8fffe)，全局资源处理单元按顺序给PGW资源处理单元分配IP段，使n块PGW资源处理单元获取不同的IP段，在本地形成IP段不重复的子池，如图所示分别为：0xc0a80001～0xc0a800de、0xc0a800de～0xc0a801ba、0xc0a801bb～0xc0a8060b，图中的IP地址段仅为示意，并不意味具体实践中都是按图中所示的地址段分配。

3)UE IP分配方式。

图4为UE IP子池分配流程示意图，如图所示，UE IP子池分配流程一般包括：

步骤401、PGW资源处理单元向全局资源处理单元发送IP子池请求消息；

步骤402、全局资源处理单元向PGW资源处理单元返回IP子池响应消息。

图5为UEIP地址分配流程示意图，如图所示，UE IP地址分配流程一般包括：

步骤501、UE向PGW资源处理单元发送默认承载创建请求或PDN连接请求消息；

步骤502、PGW资源处理单元向UE返回默认承载创建响应或PDN连接请求响应消息。

在默认承载创建请求或者PDN连接请求过程中，PGW资源处理单元会根据UE携带的APN信息从对应APN子池中为UE分配IP地址，并在响应消息中带给UE。

现有技术的不足在于：在现有的地址池分配方式中，对于不同APN下的IP段，IP资源不能共享，降低了IP资源利用的灵活性。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供了一种IP地址分配方法及设备，用以提高IP资源的利用率。

本发明实施例中提供了一种IP地址分配方法，包括如下步骤：

确定各APN对应的IP地址段，并将各APN分组；

在接收到PGW的资源处理单元的IP地址分配请求消息时，确定该PGW的资源处理单元请求消息中的APN，以及该APN所属的组；

确定归属于所述组的IP地址段；

为该PGW的资源处理单元分配IP地址段，分配的地址段属于所述组的IP地址段。

本发明实施例中提供了一种IP地址分配设备，包括：

分组模块，用于确定各APN对应的IP地址段，并将各APN分组；

确定模块，用于在接收到PGW的资源处理单元的IP地址分配请求消息时，确定该PGW的资源处理单元请求消息中的APN，以及该APN所属的组；并确定归属于所述组的IP地址段；

分配模块，用于为该PGW的资源处理单元分配IP地址段，分配的地址段属于所述组的IP地址段。

本发明有益效果如下：

在本发明实施例提供的技术方案中，由于先将各APN分组；在接收到PGW的资源处理单元的IP地址分配请求消息时，在属于组的IP地址段中为该PGW的资源处理单元分配IP地址段。因此在对IP进行分配时，通过针对APN分组，分配时组内共享资源，组间资源隔离开，所以解决了不同APN下的IP资源共享问题，提供了一种灵活高效的移动终端IP分配方案，增强了UE IP分配的灵活性，满足了不同运营商的不同需求。

附图说明

图1为背景技术中全局资源处理单元与PGW资源处理单元关系示意图；

图2为背景技术中全局资源处理单元与PGW资源处理单元之间的APN对应关系示意图；

图3为背景技术中同一APN下各PGW资源处理单元的IP与全局资源处理单元的IP关系示意图；

图4为背景技术中UE IP子池分配流程示意图；

图5为背景技术中UE IP地址分配流程示意图；

图6为本发明实施例中IP地址分配方法实施流程示意图；

图7为本发明实施例一中全局资源处理单元与PGW资源处理单元之间的APN对应关系示意图；

图8为本发明实施例二中全局资源处理单元与PGW资源处理单元之间的APN对应关系示意图；

图9为本发明实施例中IP地址分配设备结构示意图。

具体实施方式

发明人在发明过程中注意到：

1、PGW资源处理单元向全局资源处理单元请求UE IP子池时，全局资源处理单元只能根据请求的APN信息从对应的APN池中分配IP子池。

2、在UE IP子池分配过程中：

(1)PGW资源处理单元启动时，向全局资源处理单元发送IP子池请求消息；

(2)全局资源处理单元根据请求消息中的APN及请求的IP个数，在该APN对应的IP池中取出请求个数的IP段，向PGW资源处理单元回送UE_IP_RSP_MSG(IP子池请求响应消息)，并记录分配出的IP段详细信息，包括APN索引号，子池索引号，子池初始范围，已分配IP范围及个数；

(3)PGW资源处理单元收到UE_IP_RSP_MSG消息，初始化本地子池，UE请求IP的过程见图5所示的UE IP地址分配流程；

(4)PGW资源处理单元根据经验值(如每秒大约可以接入多少用户，需要多少IP)设定本地池IP个数最小阈值，保证业务通畅，当子池中IP小于阈值时，重复上述流程。

在该过程中，当PGW资源处理单元异常时，全局资源处理单元根据已分配的IP段的记录，将已分配的IP子池归还对应APN下IP池，避免资源浪费，达到重复利用的目的。

由上可见，目前的机制存在的问题是，一方面全局资源处理单元只能根据请求的APN信息从对应的APN池中分配IP子池；另一方面当PGW资源处理单元异常时，会将已分配的IP子池归还对应APN下IP池。这样导致的结果是：即使PGW资源处理单元子池中IP小于阈值需要IP资源时，在发起IP请求后，由于部分归还的IP资源不能共享也就不能再次分配出去，因此降低了IP资源利用的灵活性。

然而，IP地址是一种十分宝贵的资源，目前IP分配方式多种多样，PGW作为LTE(Long Term Evolution，长期演进)核心网分配UE IP的设备，支持多个资源处理单元，鉴于上述的原因，为解决不同APN下IP资源不能共享的问题，在本发明实施例提供的技术方案中将基于现有地址池分配方式提出一种高效，简单又灵活的UE IP分配方案，对全局资源处理单元的APN分组进行管理，以解决运营商不能共享不同APN下的IP资源的问题。下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。

图6为IP地址分配方法实施流程示意图，如图所示，在分配IP地址时可以包括如下步骤：

步骤601、确定各APN对应的IP地址段，并将各APN分组；

步骤602、在接收到PGW的资源处理单元的IP地址分配请求消息时，确定该PGW的资源处理单元请求消息中的APN，以及该APN所属的组；

步骤603、确定归属于所述组的IP地址段；

步骤604、为该PGW的资源处理单元分配IP地址段，分配的地址段属于所述组的IP地址段。

实施中，具体执行上述步骤的可以是全局资源处理单元，该单元物理上处于PGW的全局板上，全局资源处理单元是全局板上的GPM(全局资源处理模块)，是逻辑上的全局资源处理模块。其中，全局板属于协议中网元设备内部名称，各厂商命名可能不一样，协议中没有描述。由于没有统一的命名，因此实践中上述步骤可以是由全局资源处理实体实施，也可以是在相应的设备中执行相应功能的实体设备或者功能模块上进行改进后进行实施。也即：可以由现有技术中对PGW的资源处理单元的IP地址分配请求进行处理的实体设备或者功能模块进行实施，PGW的资源处理单元则是将请求到的IP地址分配给UE的实体设备或者功能模块。

当然也可以新设一个实体设备或者功能模块来实施，只需其能够对PGW的资源处理单元的IP地址分配请求按上述方案进行处理即可。

实施中，为该PGW的资源处理单元分配IP地址段时，可以优先分配该PGW的资源处理单元请求消息中的APN对应的IP地址段。

该方式下，可以延续原有的IP分配方式，在请求时优先分配所请求的APN的IP地址。

实施中，为该PGW的资源处理单元分配IP地址段时，可以优先分配所述组的IP地址段中闲置的IP地址段。

该方式下，主要是考虑对归还的、闲置的IP资源的充分利用，以更好的提高IP资源利用的灵活性。

实施中，为该PGW的资源处理单元分配IP地址段时，可以优先分配该PGW的资源处理单元请求消息中的APN对应的IP地址段，在APN对应的IP地址段中没有闲置的IP地址段时，再优先分配所述组的IP地址段中闲置的IP地址段。

该方式主要是兼顾延续原有的IP分配方式以及提高IP资源利用的灵活性。

实施中，将各APN分组后，还可以进一步包括：

在操作维护配置表的UE IP地址配置表中增加组标识；

在确定该PGW的资源处理单元请求消息中的APN后，根据操作维护配置表中的组标识确定该APN所属的组，以及归属于所述组的IP地址段。

具体的，以全局资源处理单元的实施为例，可以在全局资源处理单元上对APN进行分组，添加分组ID，相同分组ID下的APN可以共享对方的IP资源，在操作维护配置表的UE IP地址配置表中增加一列分组ID字段，在相同ID下的APN对应的IP段可以共享。

下面以全局资源处理单元的实施为例的实例进行说明。

实施例一

图7为实施例一中全局资源处理单元与PGW资源处理单元之间的APN对应关系示意图，APN对应关系如图所示，在同一个组中配置APN1和APN2，资源处理单元1分别从对应APN下获取到IP子池，如果APN1对应的IP段比较小，APN2对应的IP段比较大，则当APN1下的资源全部分给了资源处理单元1时，资源处理单元2请求IP子池时，全局资源处理单元根据APN1所在的分组ID查找该ID下的其它APN，如APN2，将APN2下的IP段分配给携带APN1的资源处理单元2，因此，在解决APN1资源紧张问题，避免APN2下的IP资源闲置的问题的同时，达到运营商需要共享不同APN下IP资源的目的，使IP分配方式更加灵活。

实施例二

图8为实施例二中全局资源处理单元与PGW资源处理单元之间的APN对应关系示意图，APN对应关系如图所示，在同组ID1中配置APN1和APN2，组ID2中配置APN1和APN3，资源处理单元1分别从对应APN下获取到IP子池，资源处理单元2请求IP子池时，全局资源处理单元从分组ID2中分配APN1下IP段，如果APN3被资源处理单元分配完时，将APN1下的IP段分配给携带APN3的资源处理单元2，因此，在解决APN3资源紧张问题，避免APN1下的IP资源闲置的问题的同时，达到运营商需要共享不同APN下IP资源的目的，使IP分配方式更加灵活。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种IP地址分配设备，由于该设备解决问题的原理与一种IP地址分配方法相似，因此该设备的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

图9为IP地址分配设备结构示意图，如图所示，设备中可以包括：

分组模块901，用于确定各APN对应的IP地址段，并将各APN分组；

确定模块902，用于在接收到PGW的资源处理单元的IP地址分配请求消息时，确定该PGW的资源处理单元请求消息中的APN，以及该APN所属的组；并确定归属于所述组的IP地址段；

分配模块903，用于为该PGW的资源处理单元分配IP地址段，分配的地址段属于所述组的IP地址段。

实施中，分配模块还可以进一步用于在为该PGW的资源处理单元分配IP地址段时，优先分配该PGW的资源处理单元请求消息中的APN对应的IP地址段。

实施中，分配模块还可以进一步用于在为该PGW的资源处理单元分配IP地址段时，优先分配所述组的IP地址段中闲置的IP地址段。

实施中，分配模块还可以进一步用于在为该PGW的资源处理单元分配IP地址段时，优先分配该PGW的资源处理单元请求消息中的APN对应的IP地址段，在APN对应的IP地址段中没有闲置的IP地址段时，优先分配所述组的IP地址段中闲置的IP地址段。

实施中，分组模块还可以进一步用于在将各APN分组后，在操作维护配置表的UE IP地址配置表中增加组标识；

则，确定模块还可以进一步用于在确定该PGW的资源处理单元请求消息中的APN后，根据操作维护配置表中的组标识确定该APN所属的组，以及归属于所述组的IP地址段。

为了描述的方便，以上所述装置的各部分以功能分为各种模块或单元分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块或单元的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。

由上述可知，在本发明实施例提出的技术方案中，提出了在对IP进行分配时，针对APN分组，组内共享资源，组间资源隔离开的一种配置方案。解决了不同APN下的IP资源共享问题，提供了一种灵活高效的移动终端IP分配方案，增强了UE IP分配的灵活性，满足了不同运营商的不同需求。

同时，在本发明实施例提供的技术方案中，在全局资源处理单元中对APN进行分组ID管理，只影响了全局资源处理单元与PGW资源处理单元之间分配UE IP子池的流程，并不影响UE请求IP的过程。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(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。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、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。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种IP地址分配方法，其特征在于，包括如下步骤：

确定各接入点名称APN对应的IP地址段，并将各APN分组；

在接收到分组数据网关PGW的资源处理单元的IP地址分配请求消息时，确定该PGW的资源处理单元请求消息中的APN，以及该APN所属的组；

确定归属于所述组的IP地址段；

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，为该PGW的资源处理单元分配IP地址段时，优先分配该PGW的资源处理单元请求消息中的APN对应的IP地址段。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，为该PGW的资源处理单元分配IP地址段时，优先分配所述组的IP地址段中闲置的IP地址段。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，为该PGW的资源处理单元分配IP地址段时，优先分配该PGW的资源处理单元请求消息中的APN对应的IP地址段，在APN对应的IP地址段中没有闲置的IP地址段时，优先分配所述组的IP地址段中闲置的IP地址段。

5.如权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，将各APN分组后，进一步包括：

在操作维护配置表的用户设备UE IP地址配置表中增加组标识；

6.一种IP地址分配设备，其特征在于，包括：

分组模块，用于确定各APN对应的IP地址段，并将各APN分组；

7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，分配模块进一步用于在为该PGW的资源处理单元分配IP地址段时，优先分配该PGW的资源处理单元请求消息中的APN对应的IP地址段。

8.如权利要求6所述的设备，其特征在于，分配模块进一步用于在为该PGW的资源处理单元分配IP地址段时，优先分配所述组的IP地址段中闲置的IP地址段。

9.如权利要求6所述的设备，其特征在于，分配模块进一步用于在为该PGW的资源处理单元分配IP地址段时，优先分配该PGW的资源处理单元请求消息中的APN对应的IP地址段，在APN对应的IP地址段中没有闲置的IP地址段时，优先分配所述组的IP地址段中闲置的IP地址段。

10.如权利要求6至9任一所述的设备，其特征在于，分组模块进一步用于在将各APN分组后，在操作维护配置表的UE IP地址配置表中增加组标识；

确定模块进一步用于在确定该PGW的资源处理单元请求消息中的APN后，根据操作维护配置表中的组标识确定该APN所属的组，以及归属于所述组的IP地址段。