JP6608069B2 - アドレス割り当て方法、ゲートウェイ、及びシステム - Google Patents

Description

本願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる20１5年１2月3１日に中国特許庁に出願された、「ADDRESS ASSIGNMENT METHOD, GATEWAY, AND SYSTEM」と題された中国特許出願第201511030225.2号の優先権を主張するものである。

本発明は、無線通信技術の分野に関連し、特に、アドレス割り当て方法、ゲートウェイ、及びシステムに関する。

従来のゲートウェイが制御プレーンゲートウェイ（CGW, Controller Gateway）と、分散ゲートウェイ（DGW, Distributed Gateway)とに分離した後、ＣＧＷは、制御信号んお配信、管理されたＤＧＷのアドレス割り当てのスケジューリング、及びインターネットプロトコル(IP, Internet Protocol)アドレスを端末デバイスへの割り当てを担当し、ＤＧＷは、データ伝送を担当している。現在、以下の２つの技術的解決策が、端末デバイスのアドレス割り当て及びアドレス管理に主に使用されている：

第１の解決策では、分散ゲートウェイにおけるユーザアクセスシグナリングは、主にＣＧＷにより処理され；ＣＧＷは、機能を定義し、Ｓ１８インターフェースを使用してＤＧＷに対しユーザプレーンデータ処理様式を定義し；ＣＧＷは、すべての端末デバイスにアドレスを割り当てるとともにすべてのアドレスを集中型様式（centralized manner）で管理し；そして、ＤＧＷは、アドレスを維持しておらず、別のデバイスが端末デバイスを探せるように、現在の端末デバイスのルーティング情報を保持するとともに公開するだけでよい。しかし、ＩＰアドレスは、ランダムにかつ無秩序に端末デバイスに割り当てられるとともに、ＣＧＷは、比較的多量のＤＧＷを管理するため、端末デバイスの数が増加した場合には、１つのＤＧＷに属する多くの端末デバイスのＩＰアドレスがそれぞれ異なるネットワークセグメントに属する場合が生じ得る。さらに、ＤＧＷは、端末デバイスのルーティング情報を同時に維持する必要がある。端末装置の数が増加し続ける場合、同じネットワークセグメント内の端末装置のＩＰアドレスが、異なるＤＧＷに属する場合がさらに生じ得る。その結果として、ＤＧＷは、複数のルーティングテーブルを維持する必要があり、リンク全体の効率を大幅に低下させ、ネットワークの複雑さを増加させる。これは、制御不可能であり得る。

第２の解決策では、ＤＧＷは、すべての端末デバイスにアドレスを割り当てるとともに端末デバイスのアドレスを集中型様式で管理し、管理されている端末デバイスのルーティング通知を維持する。比較的多量の端末デバイスが正常に接続(attach)された後、端末デバイスは、端末デバイスがそれぞれ属するＤＧＷに接続される。しかし、ＤＧＷ間でシグナリングが交換されないため、端末デバイスが多すぎるとＤＧＷの負荷の増大の原因となり、ＤＧＷは、周囲のアイドルＤＧＷとの負荷バランシング操作を実行できない。その結果として、引き続きの接続を要求する端末デバイスは正常に接続されることができず、システム全体のアドレスセグメントリソース利用が減少する。

前述の２つの解決策のどちらも、適切かつ動的なアドレスリソース割り当てを実施できない。

本発明は、既存の機構におけるＤＧＷによる不適切なアドレス割り当てにより生じるリンク利用率が比較的低いという問題を解決するために、アドレス割り当て方法、ゲートウェイ、及びシステムを提供する。

本発明の第１の態様は、アドレス割り当て方法を提供する。前記方法は、
第１分散ゲートウェイ（ＤＧＷ）の第１の重み情報を、制御ネットワーク要素により取得するステップ、及び前記第１の重み情報に従って、第１のアドレスセグメントを前記第１ＤＧＷに割り当てるステップ；及び
前記第１ＤＧＷに前記第１のアドレスセグメントのアドレスセグメント情報を、前記制御ネットワーク要素により送信するステップ
を含む。

いくつかの可能な設計において、前記方法は、
モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）により送信された第１メッセージを、前記制御ネットワーク要素により受信するステップであって、前記第１メッセージは、端末デバイスがインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスの取得を要求することを示すために使用される、ステップ；及び
前記第１ＤＧＷにより前記端末デバイスに割り当てられた宛先ＩＰアドレスを、前記制御ネットワーク要素により取得するステップ、及び前記宛先ＩＰアドレスを搬送する第２メッセージを前記ＭＭＥへ返送するステップ
をさらに含む。

いくつかの可能な設計において、前記第１ＤＧＷにより前記端末デバイスに割り当てられた宛先ＩＰアドレスを、前記制御ネットワーク要素により取得する前記ステップ、及び前記宛先ＩＰアドレスを搬送する第２メッセージを前記ＭＭＥへ返送するステップは、以下の：
前記第１ＤＧＷが電源投入された後に、前記第１ＤＧＷがＩＰアドレスを前記端末デバイスに割り当てることが初めてである場合、前記第１のアドレスセグメントの開始アドレスを前記宛先ＩＰアドレスとして、前記制御ネットワーク要素により前記第２メッセージに追加するステップ、及び前記ＭＭＥへ前記第２メッセージを返送するステップ；又は
前記第１ＤＧＷがＩＰアドレスを割り当てることが初めてでない場合、第３メッセージを前記第１ＤＧＷに前記制御ネットワーク要素により送信するステップであって、前記第３メッセージは、前記宛先ＩＰアドレスを前記端末デバイスに割り当てるように前記第１ＤＧＷに指示するために使用される、ステップ；及び前記宛先ＩＰアドレスを搬送するとともに、前記第１ＤＧＷにより返送される第４メッセージを受信した後に、前記宛先ＩＰアドレスを搬送する前記第２メッセージを前記制御ネットワーク要素により前記ＭＭＥへ返送するステップ
の１つを含む。

いくつかの可能な設計において、例えば、ＤＨＣＰサーバを使用するシナリオにおいて、前記第１のアドレスセグメントの前記アドレスセグメント情報は、前記第１のアドレスセグメントの識別子を含み；及び前記第１の重み情報に従って、第１のアドレスセグメントを前記第１ＤＧＷに割り当てる前記ステップの後に、前記方法は、
前記ＤＨＣＰサーバが、前記第１のアドレスセグメントの前記アドレスセグメント情報に従って、アドレスリソースプール内の前記第１のアドレスセグメントを指定できるように、前記制御ネットワーク要素により、前記第１のアドレスセグメントの前記アドレスセグメント情報を、前記動的ホスト構成プロトコル（ＤＨＣＰ）サーバに送信するステップ
をさらに含む。

いくつかの可能な設計において、前記方法は、以下の：
前記ＤＨＣＰサーバから前記第１のアドレスセグメントの前記識別子を、前記制御ネットワーク要素により取得するステップ、及び前記ＭＭＥにより送信された第１要求メッセージを受信するステップの後に、前記第１のアドレスセグメントの前記識別子に従って前記ＤＨＣＰサーバから、前記端末デバイスに割り当てられた前記宛先ＩＰアドレスを取得するステップ、及び前記宛先ＩＰアドレスを前記ＭＭＥへ返送するステップ；又は
前記ＤＨＣＰサーバから前記第１のアドレスセグメントの前記識別子を、前記制御ネットワーク要素により取得するステップ、及び前記第１のアドレスセグメントの前記識別子を前記第１ＤＧＷに送信し、前記端末デバイスにより送信された第５メッセージを受信した後に、前記第１ＤＧＷが、前記第１のアドレスセグメントの前記識別子に従って、前記端末デバイスに割り当てられた前記宛先ＩＰアドレスを前記ＤＨＣＰサーバから取得し、前記宛先ＩＰアドレスを前記端末デバイスに返送するステップ
のうちの１つをさらに含む。

いくつかの可能な設計において、前記制御ネットワーク要素は、コントロールプレーンゲートウェイ（ＣＧＷ）及びオペレーション管理（ＯＭ）エンティティを含み、前記第１のアドレスセグメントは、前記ＯＭエンティティにより、前記第１の重み情報に従って前記第１ＤＧＷに割り当てられ、前記第１のアドレスセグメントの前記アドレスセグメント情報は、前記ＯＭエンティティにより前記ＤＨＣＰサーバに送信され、前記第１のアドレスセグメントの前記識別子は、前記ＯＭエンティティにより前記ＤＨＣＰサーバから取得され、前記第１の重み情報は、前記ＣＧＷにより前記第１ＤＧＷから取得される。

いくつかの可能な設計において、前記第１のアドレスセグメントの前記識別子は、前記ＤＨＣＰサーバのプロキシＩＰアドレス又は前記第１のアドレスセグメントの開始アドレスを含む。

いくつかの可能な設計において、前記方法は、
前記第１のアドレスセグメント内に、アイドルアドレスセグメントが存在すると判定された場合、前記制御ネットワーク要素により、以下の：
前記アイドルアドレスセグメントを開放するステップ；又は
前記アイドルアドレスセグメントを、前記制御ネットワーク要素により管理され、緊急アドレス要求(requirement)を有するＤＧＷに割り当てるステップ；又は
前記第１ＤＧＷのアドレス利用方法(usage)に従って、新しいアドレスセグメントを前記第１ＤＧＷに再割り当てするステップ
の少なくとも１つを実行するステップをさらに含む。

いくつかの可能な設計において、前記方法は、
前記制御ネットワーク要素により、第２ＤＧＷの第２の重み情報を取得するステップ、及びアドレスセグメントリソース内の残りのアドレスセグメントリソースが前記第２の重み情報に対応するアドレスセグメントに割り当てるためには不十分であり、かつ前記第１のアドレスセグメント内に前記アイドルアドレスセグメントが存在すると判定された場合には、前記第１のアドレスセグメント内の前記アイドルアドレスセグメントを開放するステップ、及び前記第１のアドレスセグメント内の前記アイドルアドレスセグメントを前記第２ＤＧＷに割り当てるステップ
をさらに含む。

いくつかの可能な設計において、前記方法は、以下の：
前記制御ネットワーク要素により、すべての管理されたＤＧＷのアドレスセグメントの利用方法を周期的に取得するステップ、及び予め設定された更新トリガ条件が満たされていると判定した場合には、前記すべての管理されたＤＧＷの前記アドレスセグメントの前記利用方法に従って、新しいアドレスセグメントをいくつかの又はすべての前記管理されたＤＧＷに再割り当てするステップ；
予め設定された輻輳時間に達する前に、前記制御ネットワーク要素により、すべての管理されたＤＧＷのアドレスセグメントの利用方法を取得するステップ、及び予め設定された更新トリガ条件が満たされていると判定した場合には、前記すべての管理されたＤＧＷの前記アドレスセグメントの前記利用方法に従って、新しいアドレスセグメントをいくつかの又はすべての前記管理されたＤＧＷに再割り当てするステップ；
前記第１ＤＧＷにより送信された第６メッセージを前記制御ネットワーク要素により受信するステップ、及び前記第６メッセージに従って、新しいアドレスセグメントを前記第１ＤＧＷに割り当てるステップ；
前記制御ネットワーク要素により、前記第１ＤＧＷの新しい重み情報を取得するステップ、及び前記新しい重み情報に従って、新しいアドレスセグメントを前記第１ＤＧＷに再割り当てするステップ；又は
リセットされた、又は障害から回復した後、前記制御ネットワーク要素により、前記第１ＤＧＷにより送信された前記第１のアドレスセグメントの利用方法を受信するとともに格納するステップ
のうちの１つをさらに含む。

いくつかの可能な設計において、前記第１の重み情報に従って制御ネットワーク要素により第１のアドレスセグメントを前記第１ＤＧＷに割り当てる前記ステップ、及び前記ＤＨＣＰサーバから前記第１のアドレスセグメントの前記識別子を、前記制御ネットワーク要素により取得する前記ステップ、及び前記第１のアドレスセグメントの前記識別子を前記第１ＤＧＷに送信するステップは、具体的には、
前記制御ネットワーク要素内の前記ＣＧＷにより、前記第１ＤＧＷの前記第１の重み情報を取得するステップ、及び前記第１の重み情報を前記制御ネットワーク要素内の前記ＯＭエンティティに送信するステップ；
前記制御ネットワーク要素内の前記ＯＭエンティティにより、前記第１の重み情報に従って、前記第１のアドレスセグメントを前記ＤＨＣＰサーバ内の前記第１ＤＧＷに割り当てるステップ、及び前記ＤＨＣＰサーバから取得された前記第１のアドレスセグメントの前記識別子を前記ＣＧＷに送信するステップ；及び
前記制御ネットワーク要素内の前記ＣＧＷにより、前記第１のアドレスセグメントの前記受信された識別子を前記第１ＤＧＷに送信し、前記端末デバイスにより送信された第２要求メッセージを受信した後に、前記第１ＤＧＷが、前記第１のアドレスセグメントの前記識別子に従って、前記端末デバイスに割り当てられた前記宛先ＩＰアドレスを、前記ＤＨＣＰサーバから取得し、前記宛先ＩＰアドレスを前記端末デバイスに返送するステップ
を含む。

本発明の第２の態様は、アドレス割り当て方法を提供する。前記方法は、
前記制御ネットワーク要素が前記第１の重み情報に従って、対応する第1のアドレスセグメントを前記第１ＤＧＷに割り当てられるように、第１分散ゲートウェイ（ＤＧＷ）により、前記第１ＤＧＷの第１の重み情報を制御ネットワーク要素に送信するステップ；及び
前記制御ネットワーク要素により返送される前記第１のアドレスセグメントのアドレスセグメント情報を前記第１ＤＧＷにより受信するステップ
を含む。

いくつかの可能な設計において、前記方法は、
前記制御ネットワーク要素により送信された第３メッセージを、前記第１ＤＧＷにより受信し、前記第３メッセージに従って、宛先ＩＰアドレスを端末デバイスに割り当て、前記宛先ＩＰアドレスを搬送する第４メッセージを前記制御ネットワーク要素に送信し、前記制御ネットワーク要素が前記宛先ＩＰアドレスを第２メッセージに追加し、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）に前記第２メッセージを返送するステップ
をさらに含む。

いくつかの可能な設計において、前記方法は、
前記端末デバイスにより送信された第５メッセージを受信した後に、前記第１のアドレスセグメントの識別子に従って、前記端末デバイスに割り当てられた前記宛先ＩＰアドレスを、前記ＤＨＣＰサーバから前記第１ＤＧＷにより取得するステップ、及び前記宛先ＩＰアドレスを前記端末デバイスに返送するステップ
をさらに含む。

いくつかの可能な設計において、前記第１のアドレスセグメントの前記アドレスセグメント情報は、前記第１のアドレスセグメントの前記識別子を含み、前記第１のアドレスセグメントの前記識別子は、前記ＤＨＣＰサーバのプロキシＩＰアドレス又は前記第１のアドレスセグメントの開始アドレスを含む。

いくつかの可能な設計において、前記方法は、以下の：
前記第１のアドレスセグメント内に、アイドルアドレスセグメントが存在すると判定した場合、前記制御ネットワーク要素は、前記アイドルアドレスセグメントを開放するか、又は前記アイドルアドレスセグメントを、前記制御ネットワーク要素により管理され、緊急アドレス要求を有するＤＧＷに割り当てるか、又は前記第１ＤＧＷにアドレス利用方法に従って、新しいアドレスセグメントを前記第１ＤＧＷに再割り当てできるように、前記第１ＤＧＷにより、前記第１のアドレスセグメントの利用方法を前記制御ネットワーク要素に周期的に送信するステップ；
前記第１ＤＧＷにより、第６メッセージを前記制御ネットワーク要素に送信するステップであって、前記第６メッセージは、新しいアドレスセグメントを前記第１ＤＧＷに割り当てるように前記制御ネットワーク要素に要求するために使用される、ステップ；
前記制御ネットワーク要素がリセットされた、又は障害から回復した後、前記第１ＤＧＷにより、前記第１のアドレスセグメントの利用方法を前記制御ネットワーク要素に送信するステップ；又は
前記第１ＤＧＷにより、前記第１ＤＧＷに従って、端末デバイスの数を周期的にカウントするステップ、及び前記第１のアドレスセグメントが前記端末デバイスの必要条件を満たすことができないと判定された場合には、前記制御ネットワーク要素が新しいアドレスセグメントを前記第１ＤＧＷに再割り当てできるように、新しい重み情報を前記制御ネットワーク要素に送信するステップ
をさらに含む。

本発明の第３の態様は、制御ネットワーク要素を提供する。前記制御ネットワーク要素は、
第１分散ゲートウェイ（ＤＧＷ）の第１の重み情報を取得するように構成された受信モジュールと、
前記受信モジュールにより受信された前記第１の重み情報に従って、第１のアドレスセグメントを前記第１ＤＧＷに割り当てるように構成された処理モジュールと、
前記第１のアドレスセグメントのアドレスセグメント情報を前記第１ＤＧＷに送信するように構成されたと、
を含む。

いくつかの可能な設計において、前記受信モジュールは、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）により送信された第１メッセージを受信し、前記第１メッセージは、端末デバイスがインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスの取得を要求することを示すために使用され、前記第１ＤＧＷにより前記端末デバイスに割り当てられた宛先ＩＰアドレスを取得するようにさらに構成され、
前記送信モジュールは、前記受信モジュールにより取得された前記宛先ＩＰアドレスを搬送する第２メッセージを前記ＭＭＥに返送するようにさらに構成されている。

いくつかの可能な設計において、前記処理モジュールは、以下の：
前記第１ＤＧＷが電源投入された後に、前記第１ＤＧＷがＩＰアドレスを前記端末デバイスに割り当てることが初めてである場合、前記第１のアドレスセグメントの開始アドレスを前記宛先ＩＰアドレスとして前記第２メッセージに追加するステップ、及び前記送信モジュールを使用して、前記第２メッセージを前記ＭＭＥへ返送するステップ；又は
前記第１ＤＧＷがＩＰアドレスを割り当てることが初めてでない場合には、前記送信モジュールを使用して、第３メッセージを前記第１ＤＧＷに送信するステップであって、前記第３メッセージは、前記宛先ＩＰアドレスを前記端末デバイスに割り当てるように前記第１ＤＧＷに指示するために使用される、ステップ；及び前記宛先ＩＰアドレスを搬送するとともに前記第１ＤＧＷにより返送された第４メッセージを、前記受信モジュールを使用して受信した後に、前記宛先ＩＰアドレスを搬送する前記第２メッセージを、前記送信モジュールを使用して前記ＭＭＥに返送するステップ
の１つを実行するようにさらに構成されている。

いくつかの可能な設計において、前記第１のアドレスセグメントの前記アドレスセグメント情報は、前記第１のアドレスセグメントの識別子を含み、前記送信モジュールは、
前記ＤＨＣＰサーバが、前記第１のアドレスセグメントの前記アドレスセグメント情報に従って、アドレスリソースプール内の前記第１のアドレスセグメントを指定できるように、前記第１のアドレスセグメントの前記アドレスセグメント情報を動的ホスト構成プロトコル（ＤＨＣＰ）サーバに送信する
ようにさらに構成されている。

いくつかの可能な設計において、前記処理モジュールは、以下の：
前記受信モジュールを使用して、前記ＤＨＣＰサーバから前記第１のアドレスセグメントの前記識別子を取得し、前記ＭＭＥにより送信された第１要求メッセージを、前記受信モジュールを使用して受信した後に、前記第１のアドレスセグメントの前記識別子に従って前記ＤＨＣＰサーバから、前記端末デバイスに割り当てられた前記宛先ＩＰアドレスを取得し、前記送信モジュールを使用して、前記宛先ＩＰアドレスを前記ＭＭＥへ返送するステップ、又は
前記受信モジュールを使用して、前記ＤＨＣＰサーバから前記第１のアドレスセグメントの前記識別子を取得し、前記送信モジュールを使用して、前記第１のアドレスセグメントの前記識別子を前記第１ＤＧＷに送信し、前記端末デバイスにより送信された第５メッセージを受信した後に、前記第１ＤＧＷが、前記第１のアドレスセグメントの前記識別子に従って、前記端末デバイスに割り当てられた前記宛先ＩＰアドレスを、前記ＤＨＣＰサーバから取得し、前記宛先ＩＰアドレスを前記端末デバイスに返送するステップ
の１つを実行するようにさらに構成されている。

いくつかの可能な設計において、前記第１のアドレスセグメントの前記識別子は、前記ＤＨＣＰサーバのプロキシＩＰアドレス又は前記第１のアドレスセグメントの開始アドレスを含む。

いくつかの可能な設計において、前記第１のアドレスセグメント内に、アイドルアドレスセグメントが存在すると判定した場合、前記処理モジュールは、以下の：
前記アイドルアドレスセグメントを開放するステップ；又は
前記アイドルアドレスセグメントを、前記制御ネットワーク要素により管理され、緊急アドレス要求を有するＤＧＷに割り当てるステップ；又は
前記第１ＤＧＷのアドレス利用方法に従って、新しいアドレスセグメントを前記第１ＤＧＷに再割り当てするステップ
の少なくとも１つを実行するようにさらに構成されている。

いくつかの可能な設計において、前記処理モジュールは、
前記受信モジュールを使用して、第２ＤＧＷの第２の重み情報を取得し、アドレスセグメントリソース内の残りのアドレスセグメントリソースが前記第２の重み情報に対応するアドレスセグメントに割り当てるためには不十分であり、かつ前記第１のアドレスセグメント内に前記アイドルアドレスセグメントが存在すると判定された場合には、前記第１のアドレスセグメント内の前記アイドルアドレスセグメントを開放し、前記第１のアドレスセグメント内の前記アイドルアドレスセグメントを前記第２ＤＧＷに割り当てる
ようにさらに構成されている。

いくつかの可能な設計において、前記処理モジュールは、以下のステップ：
前記受信モジュールを使用して、すべての管理されたＤＧＷのアドレスセグメントの利用方法を周期的に取得するステップ、及び予め設定された更新トリガ条件が満たされていると判定された場合には、前記すべての管理されたＤＧＷの前記アドレスセグメントの前記利用方法に従って、新しいアドレスセグメントをいくつかの又はすべての前記管理されたＤＧＷに再割り当てするステップ；
予め設定された輻輳時間に達する前に、前記受信モジュールを使用して、すべての管理されたＤＧＷのアドレスセグメントの利用方法を取得するステップ、及び予め設定された更新トリガ条件が満たされていると判定された場合には、前記すべての管理されたＤＧＷの前記アドレスセグメントの前記利用方法に従って、新しいアドレスセグメントをいくつかの又はすべての前記管理されたＤＧＷに再割り当てするステップ；
前記第１ＤＧＷにより送信された第６メッセージを、前記受信モジュールを使用して受信するステップ、及び前記第６メッセージに従って、新しいアドレスセグメントを前記第１ＤＧＷに割り当てるステップ；
前記受信モジュールを使用して、前記第１ＤＧＷの新しい重み情報を取得するステップ、及び前記新しい重み情報に従って、新しいアドレスセグメントを前記第１ＤＧＷに再割り当てするステップ；又は
前記制御ネットワーク要素がリセットされた、又は障害から回復した後、前記第１ＤＧＷにより送信された前記第１のアドレスセグメントの利用方法を、前記受信モジュールを使用して受信するとともに格納するステップ
の１つを実行するようにさらに構成されている。

前記制御ネットワーク要素は、前述の方法設計において前記制御ネットワーク要素の動作を実施する機能を有している。この機能は、ハードウェアにより実現されてもよく、又は対応するソフトウェアをハードウェアにより実行することにより実現されてもよい。ハードウェア又はソフトウェアは、前述の機能に対応する１つ又は複数のモジュールを含む。モジュールは、ソフトウェア及び／又はハードウェアであってよい。

本発明の第４の態様は、第１分散ゲートウェイを提供する。前記第１分散ゲートウェイは、
前記制御ネットワーク要素が前記第１の重み情報に従って、対応する第1のアドレスセグメントを前記第１ＤＧＷに割り当てられるように、前記第１分散ゲートウェイの第１の重み情報を制御ネットワーク要素に送信するように構成されている送信モジュールと、
前記制御ネットワーク要素により返送される前記第１のアドレスセグメントのアドレスセグメント情報を受信するように構成されている受信モジュールと
を含む。

いくつかの可能な設計において、前記第１分散ゲートウェイは、
前記制御ネットワーク要素により送信された第３メッセージを、前記受信モジュールを使用し、前記第３メッセージに従って、宛先ＩＰアドレスを端末デバイスに割り当て、前記宛先ＩＰアドレスを搬送する第４メッセージを、前記送信モジュールを使用して、前記制御ネットワーク要素に送信し、前記制御ネットワーク要素が前記宛先ＩＰアドレスを第２メッセージに追加し、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）に前記第２メッセージを返送することができるように構成されている処理モジュール
をさらに含む。

いくつかの可能な設計において、前記処理モジュールは、
前記端末デバイスにより送信された第５メッセージを、前記受信モジュールを使用して受信した後、前記端末デバイスに割り当てられた前記宛先ＩＰアドレスを、前記第１のアドレスセグメントの識別子に従って、ＤＨＣＰサーバから取得し、前記送信モジュールを使用して、前記宛先ＩＰアドレスを前記端末デバイスに返送するようにさらに構成されている。

いくつかの可能な設計において、前記第１のアドレスセグメントの前記アドレスセグメント情報は、前記第１のアドレスセグメントの前記識別子を含み、前記第１のアドレスセグメントの前記識別子は、前記ＤＨＣＰサーバのプロキシＩＰアドレス又は前記第１のアドレスセグメントの開始アドレスを含む。

いくつかの可能な設計において、前記処理モジュールは、以下の：
前記第１のアドレスセグメント内に、アイドルアドレスセグメントが存在すると判定した場合、前記制御ネットワーク要素は、前記アイドルアドレスセグメントを開放するか、又は前記アイドルアドレスセグメントを、前記制御ネットワーク要素により管理され、緊急アドレス要求を有するＤＧＷに割り当てるか、又は前記第１ＤＧＷにアドレス利用方法に従って、新しいアドレスセグメントを前記第１ＤＧＷに再割り当てできるように、前記第１のアドレスセグメントの利用方法を、前記送信モジュールを使用して、前記制御ネットワーク要素に周期的に送信するステップ；
前記送信モジュールを使用して、第６メッセージを前記制御ネットワーク要素に送信するステップであって、前記第６メッセージは、新しいアドレスセグメントを前記第１ＤＧＷに割り当てるように前記制御ネットワーク要素に要求するために使用される、ステップ；
前記制御ネットワーク要素がリセットされた、又は障害から回復した後、前記送信モジュールを使用して、前記第１のアドレスセグメントの利用方法を前記制御ネットワーク要素に送信するステップ；又は
前記第１ＤＧＷにアクセスする端末デバイスの数を周期的にカウントするステップ、及び前記第１のアドレスセグメントが前記端末デバイスの必要条件を満たすことができないと判定された場合には、前記制御ネットワーク要素が新しいアドレスセグメントを前記第１ＤＧＷに再割り当てできるように、前記送信モジュールを使用して、新しい重み情報を前記制御ネットワーク要素に送信するステップ
の１つを実行するようにさらに構成されている。

前記分散ゲートウェイは、前述の方法設計において前記分散ゲートウェイの動作を実施する機能を有している。この機能は、ハードウェアにより実現されてもよく、又は対応するソフトウェアをハードウェアにより実行することにより実現されてもよい。ハードウェア又はソフトウェアは、前述の機能に対応する１つ又は複数のモジュールを含む。モジュールは、ソフトウェア及び／又はハードウェアであってよい。

本発明の第５の態様は、通信システムを提供する。前記通信システムは、
第３の態様又は第３の態様の可能な設計のいずれか１つによる前記制御ネットワーク要素と、
第４の態様又は第４の態様の可能な設計のいずれか１つによる前記分散ゲートウェイと、
を含む。

既存の機構と比べて、本願発明においては、前記制御ネットワーク要素が前記第１ＤＧＷの重み情報に従って前記第１のアドレスセグメントを前記第１ＤＧＷに割り当てることで、適切なアドレスセグメント割り当てが実施され、アドレスリソースの使用率が改善される。

図１は、一実施形態によるアドレス割り当て方法の概略フローチャートである。 図１−１は、一実施形態によるアドレス割り当て方法の別の概略フローチャートである。 図１−２は、一実施形態によるアドレス割り当て方法の別の概略フローチャートである。 図１−３は、一実施形態によるアドレス割り当て方法の別の概略フローチャートである。 図２は、一実施形態による制御ネットワーク要素の概略構成図である。 図３は、一実施形態による分散ゲートウェイの概略構成図である。 図４は、一実施形態による通信システムの概略構成図である。 図５は、一実施形態による制御ネットワーク要素の別の概略構成図である。 図６は、一実施形態による分散ゲートウェイの別の概略構成図である。

以下では、本発明の実施形態における添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態における技術的ソリューションをより明確にかつ完全に説明する。説明される実施形態は、本発明の実施形態のすべてではなく、単にいくつかの実施形態を示すものにすぎないことは明らかである。本発明の実施形態に基づき当業者が創造的な取り組み無しに得られる他のすべての実施形態は、本発明の保護範囲に含まれるものとする。

本発明の明細書、特許請求の範囲、及び添付の図面において、「第１」、「第２」などの用語は、類似の物体を区別することを意図しているが、必ずしも特定の順序又はシーケンスを示すものではない。本明細書で説明された本発明の実施形態は、本明細書に例示又は説明された順序を除き、順番に実施できるように、そのように付与されたデータは、適切な状況において交換可能であることを理解すべきである。さらに、「含む」、「具備する」、及び任意の他の変形手段は、非排他的な包含をカバーすることを意味し、例えば、ステップ又はモジュールのリストを含むプロセス、方法、システム、製品、又はデバイスは、必ずしも明示的に列挙されたステップ又はモジュールに限定されるものではなく、明示的にリストアップされていない、又はそのようなプロセス、方法、システム、製品、又はデバイスなどに固有の他のステップ又はモジュールを含むことができる。本明細書のモジュール分割は、単なる論理分割であり、実際の実装では、他の分割であってもよい。例えば、複数のモジュールが、別のシステムへ組み合わされるか、もしくは統合され得るか、または、いくつかの特徴が、無視され得るか、もしくは実行されなくてもよい。さらに、表示された、又は議論された相互結合、または直接結合、または通信接続は、いくつかのインターフェースを使用することによって実装され得る。モジュール間の間接結合または通信接続は、電子的な、または他の形式で実装され得る。これは本明細書に限定されない。加えて、別個の部品として説明されたモジュール又はサブモジュールは、物理的に分離していてもいなくてもよく、物理的モジュールであってもなくてもよく、又は複数の回路モジュールに分散していてもよい。モジュールの一部又は全部は、本発明の実施形態の解決策の目的を達成するための実際の必要に応じて選択し得る。

本発明の実施形態は、既存の機構における不適切なアドレス割り当てにより生じるリソース利用率が比較的低いという問題を解決するために、無線通信技術の分野に適用されるアドレス割り当て方法、ゲートウェイ、及びシステムを提供する。

本明細書における重み情報とは、長期間において必要とされるリソースの量を指し、例えば、現在の負荷、予測される付加、又はユーザ優先順位を含み得、又はユーザによりカスタマイズされてもよい。

既存の機構において、ＣＧＷによりアドレスセグメントをＤＧＷに割り当てるための機構は不適切である。この技術的な問題を解決するために、本発明の実施形態は、以下の技術的解決策を主に提供する：

１．ＣＧＷは、管理されたＤＧＷの重み情報を取得する。

２．ＣＧＷは、ＤＧＷの重み情報に従って、対応するアドレスセグメントをＤＧＷに割り当てる。

ＣＧＷは、ＤＧＷの重み情報に従って、アドレスセグメントを割り当て、これによりアドレスリソースが適切に割り当てられることができ、ネットワークにおけるルーティングの複雑さを軽減することができる。

図１を参照し、以下に本発明の実施形態のアドレス割り当て方法を説明する。本発明のこの実施形態は、以下のステップを含む。

１０１．第１分散ゲートウェイ（ＤＧＷ）は、第１ＤＧＷの第１の重み情報を制御ネットワーク要素に送信する。

第１の重み情報は、対応する第1のアドレスセグメントを第１の重み情報に従って第１ＤＧＷに割り当てるために、制御ネットワーク要素により使用される。

１０２．制御ネットワーク要素は、第１ＤＧＷの第１の重み情報を取得する。

制御ネットワーク要素は、主に次の２つの場合で第１の重み情報を取得する：
ａ．第１ＤＧＷが起動されて動作状態に入った後、第１ＤＧＷが制御ネットワーク要素との基本的なインタラクションを実行する場合に、第１ＤＧＷは、第１の重み情報を制御ネットワーク要素に送信する、
ｂ．端末デバイスにより開始されたアタッチ（Attach）プロシージャにおいて、第１ＤＧＷが制御ネットワーク要素とシグナリングを交換する場合に、第１ＤＧＷは、第１の重み情報を制御ネットワーク要素に送信する。

オプションとして、制御ネットワーク要素は、別個のＣＧＷであってもよく、又はＣＧＷとオペレーション管理(OM, Operation Management)エンティティが統合されたネットワーク要素であってもよく、又は互いに独立したＣＧＷ及びＯＭエンティティの２つのデバイスを含むネットワーク要素であってもよい。具体的なアプリケーションのシナリオはこの明細書に限定されない。

１０３．制御ネットワーク要素は、第１の重み情報に従って、第１のアドレスセグメントを第１ＤＧＷに割り当てる。

１０４．制御ネットワーク要素は、第１のアドレスセグメントのアドレスセグメント情報を第１ＤＧＷに送信する。

１０５．第１ＤＧＷは、制御ネットワーク要素により返送された第１のアドレスセグメントのアドレスセグメント情報を受信する。

第１のアドレスセグメントのアドレスセグメント情報は、第１のアドレスセグメントの識別子を含む。制御ネットワーク要素が、ＣＧＷ及びＯＭエンティティを含む場合、第１のアドレスセグメントは、ＯＭエンティティにより、第１の重み情報に従って第１ＤＧＷに割り当てられ、第１のアドレスセグメントのアドレスセグメント情報は、ＯＭエンティティにより動的ホスト構成プロトコル（DHCP, Dynamic Host Configuration Protocol）サーバに送信され、第１のアドレスセグメントの識別子が、ＯＭエンティティによりＤＨＣＰサーバから取得され、第１の重み情報が、ＣＧＷにより第１ＤＧＷから取得される。

オプションとして、第１のアドレスセグメントの識別子は、ＤＨＣＰサーバのプロキシＩＰアドレス又は第１のアドレスセグメントの開始アドレスを含む。例えば、ＤＨＣＰサーバを使用するシナリオにおいて、ＤＨＣＰサーバが外部にアドレス割り当てサービスを提供する場合には、設定されたアドレスセグメントに対し、プロキシＩＰアドレスは、一般にアドレスセグメントの開始アドレスである。端末デバイスにより送信されたＤＨＣＰ要求メッセージを受信する場合、ＤＨＣＰサーバは、ＤＨＣＰ要求メッセージにおいて搬送されたプロキシＩＰアドレスを解析し、対応するアドレスセグメントを探し出し(locate)、アドレスセグメントからＩＰアドレスを選択し、ＤＨＣＰ応答メッセージにＩＰアドレスをカプセル化し、そのＤＨＣＰ応答メッセージを、ＤＨＣＰ要求メッセージを送信する端末デバイスに返送する。

本発明のこの実施形態において、制御ネットワーク要素は、第１ＤＧＷの重み情報に従って、第１のアドレスセグメントを第１ＤＧＷに割り当て、適切なアドレスセグメント割り当てを実施するので、ＤＧＷは、複数のルーティングテーブルを維持する必要がなく、それにより、ネットワークのルーティングの複雑さが減少し、アドレスリソースの使用率が改善される。

オプションとして、いくつかの発明実施形態において、制御ネットワーク要素が第１のアドレスセグメントを第１ＤＧＷに割り当てた後、端末デバイスにより要求されたアタッチプロシージャにおいて、第１ＤＧＷは、ＩＰアドレスを端末デバイスに割り当て、詳細は次のとおりである:
モビリティ管理エンティティ(MME, Mobile Management Entity)により送信された第１メッセージを、制御ネットワーク要素により受信するステップであって、第１メッセージは、端末デバイスがインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスの取得を要求することを示す、ステップと、
第１ＤＧＷにより端末デバイスに割り当てられた宛先ＩＰアドレスを、制御ネットワーク要素により取得するステップ、及び宛先ＩＰアドレスを搬送する第２メッセージをＭＭＥへ返送するステップ。

オプションとして、第１ＤＧＷがＩＰアドレスを端末デバイスに割り当てる場合、第１ＤＧＷは、ＣＧＷにより第１ＤＧＷに割り当てられた第１のアドレスセグメントからＩＰアドレスを選択する必要がある。異なる量の端末デバイスが異なる期間に第１ＤＧＷにアクセスするため、第１のアドレスセグメントは、異なる割り当て状態を有する。例えば、第１ＤＧＷが動作状態に入った後の早い段階では、第１ＤＧＷが、第１ＤＧＷにアクセスする端末デバイスにアドレスを割り当てられていないか、又は第１ＤＧＷにアクセスする端末デバイスが比較的少ない量であり、残りの割り当て可能なアドレスセグメントが比較的十分である。第１ＤＧＷがＩＰアドレスを新たに第１ＤＧＷにアクセスする端末デバイスに割り当てる態様は、主に以下の２つの場合を含む：

１．第１ＤＧＷが電源投入された後に、第１ＤＧＷがＩＰアドレスを端末デバイスに割り当てることが初めてである場合、制御ネットワーク要素は、宛先ＩＰアドレスとして第１のアドレスセグメントの開始アドレスを第２メッセージに優先的に追加し、第２メッセージをＭＭＥに返送し、その後ＭＭＥは、宛先ＩＰアドレスをＵＥに返送する。オプションとして、第１のアドレスセグメントからランダムに選択されるアドレスが、宛先ＩＰアドレスとして使用されてもよい。具体的な選択方法は限定されない。

２．第１ＤＧＷがＩＰアドレスを割り当てることが初めてでない場合には、制御ネットワーク要素は、第３メッセージを第１ＤＧＷに送信し、第３メッセージは、宛先ＩＰアドレスを端末デバイスに割り当てるように第１ＤＧＷに指示するために使用され、第１ＤＧＷは、制御ネットワーク要素に、宛先ＩＰアドレスを搬送する第４メッセージを返送し、制御ネットワーク要素は、第４メッセージを受信した後、ＭＭＥに宛先ＩＰアドレスを搬送する第２メッセージを返送し、その後、ＭＭＥは宛先ＩＰアドレスをＵＥに返送する。具体的なプロシージャについては図１−１を参照のこと。

オプションとして、いくつかの発明実施形態において、ＤＨＣＰサーバを使用するシナリオにおいて、制御ネットワーク要素は、アドレスセグメントをＤＧＷに割り当てる役割を果たし、ＤＨＣＰサーバは、端末デバイスのためのＩＰアドレス割り当て機能のみを提供する。ＤＨＣＰサーバのアドレスリソースプールは、同期して制御ネットワーク要素のアドレスリソースプールに対応する。例えば、制御ネットワーク要素により、アドレスセグメント割り当ての変更がある場合、その変更は、ＤＨＣＰサーバに同期される。具体的には、制御ネットワーク要素は、アドレスセグメントをＤＧＷに割り当てるようにＤＨＣＰサーバを制御する必要がある。具体的には、第１のアドレスセグメントを第１ＤＧＷに割り当てたのち、制御ネットワーク要素は、アドレスセグメント割り当て情報をＤＨＣＰサーバに同期させ、同期信号がＯＭエンティティ又はＣＧＷにより送信され得る。制御ネットワーク要素が第１のアドレスセグメントを第１ＤＧＷに割り当てる処理は以下の通りである：
制御ネットワーク要素により、第１の重み情報に従って、第１のアドレスセグメントを第１ＤＧＷに割り当て、第１のアドレスセグメントのアドレスセグメント情報を動的ホスト構成プロトコル（ＤＨＣＰ）サーバに送信し、ＤＨＣＰサーバが第１のアドレスセグメントのアドレスセグメント情報に従って、アドレスリソースプール内の第１のアドレスセグメントを指定し、
ＤＨＣＰサーバから第１のアドレスセグメントの識別子を、制御ネットワーク要素により取得し、第１のアドレスセグメントの識別子を第１ＤＧＷに送信する。

オプションとして、制御ネットワーク要素がＣＧＷとＯＭエンティティを含む場合、制御ネットワーク要素が第１のアドレスセグメントを第１ＤＧＷに割り当てる処理は、以下の通りである：
制御ネットワーク要素内のＣＧＷにより、第１ＤＧＷの第１の重み情報を取得し、第１の重み情報を制御ネットワーク要素内のＯＭエンティティに送信するステップと、
制御ネットワーク要素内のＯＭエンティティにより、第１の重み情報に従って、第１のアドレスセグメントをＤＨＣＰサーバ内の第１ＤＧＷに割り当て、ＤＨＣＰサーバから取得された第１のアドレスセグメントの識別子をＣＧＷに送信するステップと、
制御ネットワーク要素内のＣＧＷにより、第１のアドレスセグメントの受信された識別子を第１ＤＧＷに送信し、端末デバイスにより送信された第２要求メッセージを受信した後に、第１ＤＧＷが、第１のアドレスセグメントの識別子に従って、端末デバイスに割り当てられた宛先ＩＰアドレスを、ＤＨＣＰサーバから取得し、宛先ＩＰアドレスを端末デバイスに返送するステップ。

オプションとして、第１のアドレスセグメントが第１ＤＧＷに割り当てられた後、第１ＤＧＷが、ＩＰアドレスを端末デバイスに割り当て、主に、端末デバイスにより要求されたアタッチプロシージャにおいて、又は端末デバイスにより要求されたＤＨＣＰプロシージャにおいて、ＩＰアドレスを端末デバイスに割り当てる。

具体的には、主に、ＩＰアドレスが端末デバイスに割り当てられている以下の２つの場合がある:

１．ＩＰアドレスが端末デバイスにより要求されたアタッチプロシージャにおいて端末デバイスに割り当てられている。

図１−２を参照すると、制御ネットワーク要素は、ＤＨＣＰサーバから第１のアドレスセグメントの識別子を取得し、ＭＭＥにより送信された第１要求メッセージを受信した後に、端末デバイスに割り当てられた宛先ＩＰアドレスを、第１のアドレスセグメントの識別子に従って、ＤＨＣＰサーバから取得し、宛先ＩＰアドレスをＭＭＥに返送し、その後、ＭＭＥは、宛先ＩＰアドレスを端末デバイスに返送する。

２．ＩＰアドレスが、正常にアタッチされた端末デバイスにより要求されたＤＨＣＰプロシージャにおいて、端末デバイスに割り当てられる。

図１−３を参照すると、制御ネットワーク要素は、ＤＨＣＰサーバから第１のアドレスセグメントの識別子を取得し、第１のアドレスセグメントの識別子を第１ＤＧＷに送信し、端末デバイスにより送信された第５メッセージを受信した後に、第１ＤＧＷが、第１のアドレスセグメントの識別子に従って、端末デバイスに割り当てられた宛先ＩＰアドレスを、ＤＨＣＰサーバから取得し、宛先ＩＰアドレスを端末デバイスに返送する。

オプションとして、いくつかの発明実施形態において、ＣＧＷは、ＤＧＷの現在の負荷状態などの情報に従って、動的アドレスセグメント割り当て及び動的アドレスセグメント管理を実施でき、主に以下の２つの場合である：

Ｉ．アドレスセグメントは、ＣＧＷにアクセスした複数のＤＧＷに対してスケジュールされる。

ＣＧＷは、複数のＤＧＷを管理し、ＤＧＷの重み情報は、異なっていたり、ＤＧＷの重み情報館の差が比較的大きい場合がある。したがって、初期化の間、ＣＧＷにより重み情報に従ってＤＧＷに割り当てられるアドレスセグメントは異なる。しかし、より多くの端末デバイスが引き続きいくつかのＤＧＷにアクセスするか、又はいくつかのＤＧＷに最初に割り当てられたアドレスセグメントがアイドルになると、本発明では、制御ネットワーク要素は、アイドルアドレスセグメントを完全にかつ適切に使用するために、第１のアドレスセグメントの割り当て状態に従って、アイドルアドレスセグメントを適切にスケジュールできる。詳細は次のとおりである:

第１のアドレスセグメント内に、アイドルアドレスセグメントが存在すると判定した場合、制御ネットワーク要素は、以下の：
アイドルアドレスセグメントを開放するステップ；又は
アイドルアドレスセグメントを、制御ネットワーク要素により管理され、緊急アドレス要求(requirement)を有するＤＧＷに割り当てるステップ；又は
第１ＤＧＷのアドレス利用方法(usage)に従って、新しいアドレスセグメントを第１ＤＧＷに再割り当てするステップ
の少なくとも１つを実行する。

II．アドレスセグメントは、ＣＧＷに新たにアクセスする複数のＤＧＷに対してスケジュールされる。

１．ある期間の後、新たなＤＧＷがＣＧＷにアクセスする場合、ＣＧＷは、アドレスセグメントをＣＧＷに新たにアクセスするＤＧＷに割り当てる必要がある。しかし、重み情報に従って、アドレスセグメントがＣＧＷに先にアクセスしていたＤＧＷに割り当てられている可能性があるため、アドレスリソースプール内の残りのアドレスセグメントは、ＣＧＷに新たにアクセスするＤＧＷに割り当てられるには不十分であり、この期間において、いくつかのＤＧＷのアドレスセグメントはアイドルであり、すなわち、完全には使用されていない。したがって、そのアイドルアドレスセグメントは、ＣＧＷに新たにアクセスするＤＧＷに割り当てることができる。詳細は次のとおりである：
制御ネットワーク要素により、第２ＤＧＷの第２の重み情報を取得し、アドレスセグメントリソース内の残りのアドレスセグメントリソースが第２の重み情報に対応するアドレスセグメントに割り当てるためには不十分であり、かつ第１のアドレスセグメント内にアイドルアドレスセグメントが存在すると判定された場合には、第１のアドレスセグメント内のアイドルアドレスセグメントを開放し、第１のアドレスセグメント内のアイドルアドレスセグメントを第２ＤＧＷに割り当てる。

このオプションの発明の実施形態において、上記２つの場合の両方において、ＣＧＷは、ダイナミックアドレス管理を実施できるため、アドレス割り当て機構がより適切であり、アドレスリソースの使用率が改善される。

２．制御ネットワーク要素は、管理された各ＤＧＷのアドレス利用方法に従って、アドレスセグメントを管理されたＤＧＷに再割り当てするか、又はいくつかのＤＧＷのアドレスセグメントを調整するかどうかを決定し得、又は制御ネットワーク要素は、ＤＧＷにより報告された新しい重み情報に従って、新しいアドレスセグメントを、新しい重み情報を提供するＤＧＷに再割り当てし得、又はＤＧＷは、より多くのアドレスセグメントの割り当てを積極的に要求する。前述のすべての場合において、動的アドレスセグメント割り当ては実施することが可能であり、負荷バランスの均一性を改善することができ、リソース利用率を改善することができる。本方法は、以下のうちの１つをさらに含む。
ａ．第１ＤＧＷにより、第１のアドレスセグメントの利用方法を制御ネットワーク要素に周期的に送信し、制御ネットワーク要素は、すべての管理されたＤＧＷのアドレスセグメントの利用方法を周期的に取得し、予め設定された更新トリガ条件が満たされていると判定した場合には、すべての管理されたＤＧＷのアドレスセグメントの利用方法に従って、新しいアドレスセグメントをいくつかの又はすべての管理されたＤＧＷに再割り当てする。例えば、第１のアドレスセグメント内にアイドルアドレスセグメントが存在することが判定された場合には、制御ネットワーク要素は、アイドルアドレスセグメントを開放し、又はアイドルアドレスセグメントを、緊急アドレス要求を有し、制御ネットワーク要素により管理されるＤＧＷに割り当て、又は第１ＤＧＷのアドレス利用方法に従って、新しいアドレスセグメントを第１ＤＧＷに再割り当てをする。
ｂ．予め設定された輻輳時間に達する前に、制御ネットワーク要素により、すべての管理されたＤＧＷのアドレスセグメントの利用方法を取得し、予め設定された更新トリガ条件が満たされていると判定した場合には、すべての管理されたＤＧＷのアドレスセグメントの利用方法に従って、新しいアドレスセグメントをいくつかの又はすべての管理されたＤＧＷに再割り当てをする。
ｃ．第１ＤＧＷにより、第６メッセージを制御ネットワーク要素に送信し、第６メッセージを受信した後に、制御ネットワーク要素は、第６メッセージに従って、新しいアドレスセグメントを第１ＤＧＷに割り当て、又は
ｄ．第１ＤＧＷにより、第１ＤＧＷに従って、端末デバイスの数を周期的にカウントし、第１のアドレスセグメントが端末デバイスの必要条件を満たすことができないと判定された場合には、新しい重み情報を制御ネットワーク要素に送信し、制御ネットワーク要素が新しいアドレスセグメントを第１ＤＧＷに再割り当てし、第１ＤＧＷの新しい重み情報を取得した後、制御ネットワーク要素により、新しい重み情報に従って、新しいアドレスセグメントを第１ＤＧＷに再割り当てする。

オプションとして、制御ネットワーク要素がリセットされた、又は障害から回復した後、障害の前のアドレスセグメントが回復することができないという問題を避けるために、各ＤＧＷは、ＤＧＷのアドレスセグメントの利用方法をＣＧＷに報告する必要がある。すなわち、制御ネットワーク要素がリセットされた、又は障害から回復した後、第１ＤＧＷは、第１のアドレスセグメントの利用方法を制御ネットワーク要素に送信し、制御ネットワーク要素は、第１ＤＧＷにより送信された第１のアドレスセグメントの利用方法を受信するとともに格納するので、リセット又は障害から回復した前のアドレスセグメントが回復可能である。

以上、本発明のアドレス割り当て方法について説明したが、以下ではそのアドレス割り当て方法を実施する制御ネットワーク要素及び分散ゲートウェイについて例を用いて説明する。

Ｉ．図２を参照して、制御ネットワーク要素２０を説明する。制御ネットワーク要素２０は、
第１分散ゲートウェイ（ＤＧＷ）の第１の重み情報を取得するように構成された受信モジュール２０１と、
受信モジュール２０１により受信された第１の重み情報に従って、第１のアドレスセグメントを第１ＤＧＷに割り当てるように構成された処理モジュール２０２と、
第１のアドレスセグメントのアドレスセグメント情報を第１ＤＧＷに送信するように構成された送信モジュール２０３と、
を含む。オプションとして、第１のアドレスセグメントのアドレスセグメント情報は、第１のアドレスセグメントの識別子を含み、第１のアドレスセグメントの識別子は、ＤＨＣＰサーバのプロキシＩＰアドレス又は第１のアドレスセグメントの開始アドレスを含む。

本発明のこの実施形態において、処理モジュール２０２は、受信モジュール２０１により取得された第１ＤＧＷの重み情報に従って、第１のアドレスセグメントを第１ＤＧＷに割り当て、適切なアドレスセグメント割り当てを実施するので、ＤＧＷは複数のルーティングテーブルを維持する必要がなく、これにより、ネットワークのルーティングの複雑さが減少し、アドレスリソースの使用率が改善される。

オプションとして、いくつかの発明実施形態において、受信モジュール２０１は、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）により送信された第１メッセージを受信し、第１メッセージは、端末デバイスがインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスの取得を要求することを示すために使用され、第１ＤＧＷにより端末デバイスに割り当てられた宛先ＩＰアドレスを取得するようにさらに構成され、
送信モジュール２０３は、受信モジュール２０１により取得された宛先ＩＰアドレスを搬送する第２メッセージをＭＭＥに返送するように構成される。

オプションとして、いくつかの発明実施形態において、処理モジュール２０２は、以下のうちの１つを実行するようにさらに構成される；
第１ＤＧＷが電源投入された後に、第１ＤＧＷがＩＰアドレスを端末デバイスに割り当てることが初めてである場合、第１のアドレスセグメントの開始アドレスを宛先ＩＰアドレスとして第２メッセージに追加し、送信モジュール２０３を使用して、第２メッセージをＭＭＥへ返送するステップ、又は
第１ＤＧＷがＩＰアドレスを割り当てることが初めてでない場合には、送信モジュール２０３を使用して、第３メッセージを第１ＤＧＷに送信し、第３メッセージは、宛先ＩＰアドレスを端末デバイスに割り当てるように第１ＤＧＷに指示するために使用され、受信モジュール２０１を使用して、宛先ＩＰアドレスを搬送するとともに第１ＤＧＷにより返信される第４メッセージを受信した後、宛先ＩＰアドレスを搬送する第２メッセージを、送信モジュール２０３を使用してＭＭＥに返送するステップ。

オプションとして、いくつかの発明実施形態において、送信モジュール２０３は、
第１のアドレスセグメントのアドレスセグメント情報を動的ホスト構成プロトコル（ＤＨＣＰ）サーバに送信し、ＤＨＣＰサーバが、第１のアドレスセグメントのアドレスセグメント情報に従って、アドレスリソースプール内の第１のアドレスセグメントを指定するようにさらに構成されている。

オプションとして、いくつかの発明実施形態において、処理モジュール２０２は、以下のステップの１つを実行するようにさらに構成されている：
受信モジュール２０１を使用して、ＤＨＣＰサーバから第１のアドレスセグメントの識別子を取得し、受信モジュール２０１を使用して、ＭＭＥにより送信された第１要求メッセージを受信した後、第１のアドレスセグメントの識別子に従ってＤＨＣＰサーバから、端末デバイスに割り当てられた宛先ＩＰアドレスを取得し、送信モジュール２０３を使用して、宛先ＩＰアドレスをＭＭＥへ返送するステップ、又は
受信モジュール２０１を使用して、ＤＨＣＰサーバから第１のアドレスセグメントの識別子を取得し、送信モジュール２０３を使用して、第１のアドレスセグメントの識別子を第１ＤＧＷに送信し、端末デバイスにより送信された第５メッセージを受信した後に、第１ＤＧＷが、第１のアドレスセグメントの識別子に従って、端末デバイスに割り当てられた宛先ＩＰアドレスを、ＤＨＣＰサーバから取得し、宛先ＩＰアドレスを端末デバイスに返送するステップ。

オプションとして、いくつかの発明実施形態において、第１のアドレスセグメント内に、アイドルアドレスセグメントが存在すると判定した場合、処理モジュール２０２は、以下の：
アイドルアドレスセグメントを開放するステップ；又は
アイドルアドレスセグメントを、制御ネットワーク要素により管理され、緊急アドレス要求を有するＤＧＷに割り当てるステップ；又は
第１ＤＧＷのアドレス利用方法に従って、新しいアドレスセグメントを第１ＤＧＷに再割り当てするステップ
のうちの少なくとも１つを実行するようにさらに構成されている。

オプションとして、いくつかの発明実施形態において、処理モジュール２０２は、
受信モジュール２０１を使用して、第２ＤＧＷの第２の重み情報を取得し、アドレスセグメントリソース内の残りのアドレスセグメントリソースが第２の重み情報に対応するアドレスセグメントに割り当てるためには不十分であり、かつ第１のアドレスセグメント内にアイドルアドレスセグメントが存在すると判定された場合には、第１のアドレスセグメント内のアイドルアドレスセグメントを開放し、第１のアドレスセグメント内のアイドルアドレスセグメントを第２ＤＧＷに割り当てる
ようにさらに構成されている。

オプションとして、いくつかの発明実施形態において、処理モジュール２０２は、以下のステップのうちの１つを実行するようにさらに構成されている：
受信モジュール２０１を使用して、すべての管理されたＤＧＷのアドレスセグメントの利用方法を周期的に取得し、予め設定された更新トリガ条件が満たされていると判定した場合には、すべての管理されたＤＧＷのアドレスセグメントの利用方法に従って、新しいアドレスセグメントをいくつかの又はすべての管理されたＤＧＷに再割り当てするステップ、
受信モジュール２０１を使用して、予め設定された輻輳時間に達する前にすべての管理されたＤＧＷのアドレスセグメントの利用方法を取得し、予め設定された更新トリガ条件が満たされていると判定された場合には、すべての管理されたＤＧＷのアドレスセグメントの利用方法に従って、新しいアドレスセグメントをいくつかの又はすべての管理されたＤＧＷに再割り当てするステップ、
受信モジュール２０１を使用して、第１ＤＧＷにより送信された第６メッセージを受信し、第６メッセージに従って、新しいアドレスセグメントを第１ＤＧＷに割り当てるステップ、
受信モジュール２０１を使用して、第１ＤＧＷの新しい重み情報を取得し、新しい重み情報に従って、新しいアドレスセグメントを第１ＤＧＷに再割り当てするステップ、又は
制御ネットワーク要素がリセットされた、又は障害から回復した後、受信モジュール２０１を使用して、第１ＤＧＷにより送信された第１のアドレスセグメントの利用方法を受信するとともに格納するステップ。

II．第１分散ゲートウェイ３０が説明される。第１分散ゲートウェイ３０は、
第１分散ゲートウェイ（ＤＧＷ）の第１の重み情報を制御ネットワーク要素に送信し、制御ネットワーク要素が第１の重み情報に従って、対応する第1のアドレスセグメントを第１ＤＧＷに割り当てるように構成された送信モジュール３０１と、
制御ネットワーク要素により返送される第１のアドレスセグメントのアドレスセグメント情報を受信するように構成されている受信モジュール３０２と、を含む。オプションとして、第１のアドレスセグメントのアドレスセグメント情報は、第１のアドレスセグメントの識別子を含み、第１のアドレスセグメントの識別子は、ＤＨＣＰサーバのプロキシＩＰアドレス又は第１のアドレスセグメントの開始アドレスを含む。

本発明のこの実施形態において、送信モジュール３０１は、第１ＤＧＷの第１の重み情報を制御ネットワーク要素に送信し、制御ネットワーク要素は、第１の重み情報に従って、対応する第1のアドレスセグメントを第１ＤＧＷに割り当て、適切なアドレスセグメント割り当てを実施するため、ＤＧＷは、複数のルーティングテーブルを維持する必要がなく、それにより、ネットワークのルーティングの複雑さが減少し、アドレスリソースの使用率が改善される。

オプションとして、いくつかの発明実施形態において、第１分散ゲートウェイ３０は、
制御ネットワーク要素により送信された第３メッセージを、受信モジュール３０２を使用して受信し、第３メッセージに従って、宛先ＩＰアドレスを端末デバイスに割り当て、送信モジュール３０１を使用して、宛先ＩＰアドレスを搬送する第４メッセージを制御ネットワーク要素に送信し、制御ネットワーク要素が宛先ＩＰアドレスを第２メッセージに追加し、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）に第２メッセージを返送することができるように構成されている処理モジュール３０３
をさらに含む。

オプションとして、いくつかの発明実施形態において、処理モジュール３０３は、
端末デバイスにより送信された第５メッセージを、受信モジュール３０２を使用して受信した後、端末デバイスに割り当てられた宛先ＩＰアドレスを第１のアドレスセグメントの識別子に従ってＤＨＣＰサーバから取得し、送信モジュール３０１を使用して、宛先ＩＰアドレスを端末デバイスに返送する
ようにさらに構成されている。

オプションとして、いくつかの発明実施形態において、処理モジュール３０３は、以下のうちの１つを実行するようにさらに構成されている：
第１のアドレスセグメントの利用方法を、送信モジュール３０１を使用して、制御ネットワーク要素に周期的に送信し、第１のアドレスセグメント内に、アイドルアドレスセグメントが存在すると判定した場合、制御ネットワーク要素は、アイドルアドレスセグメントを開放するか、又はアイドルアドレスセグメントを、制御ネットワーク要素により管理されるとともに緊急アドレス要求を有するＤＧＷに割り当てるか、又は第１ＤＧＷにアドレス利用方法に従って、新しいアドレスセグメントを第１ＤＧＷに再割り当てするステップ、
送信モジュール３０１を使用して、第６メッセージを制御ネットワーク要素に送信するステップであって、第６メッセージは、新しいアドレスセグメントを第１ＤＧＷに割り当てるように制御ネットワーク要素に要求するために使用されるステップ、
制御ネットワーク要素がリセットされた、又は障害から回復した後、送信モジュール３０１を使用して、第１のアドレスセグメントの利用方法を制御ネットワーク要素に送信するステップ、又は
第１ＤＧＷにアクセスする端末デバイスの数を周期的にカウントし、第１のアドレスセグメントが端末デバイスの必要条件を満たすことができないと判定された場合には、送信モジュール３０１を使用して、新しい重み情報を制御ネットワーク要素に送信し、制御ネットワーク要素が新しいアドレスセグメントを第１ＤＧＷに再割り当てするステップ。

本発明の実施形態において、図２及び図３の受信モジュールに対応するすべての物理的デバイスは受信機であり、図２及び図３の送信モジュールに対応するすべての物理的デバイスは送信機であり、図２及び図３の処理モジュールに対応するすべての物理的デバイスはプロセッサである。

III．本発明における通信システム４０が説明される。通信システム４０は、
図２に示されている制御ネットワーク要素と、図３に示されている分散ゲートウェイ
を含む。

本発明はさらに、コンピュータ記憶媒体を提供する。媒体は、プログラムが格納され、そのプログラムが実行されると、上記制御ネットワーク要素又は上記分散ゲートウェイによって実行される上述のアドレス割り当て方法のステップの一部又は全部が含まれる。

図５は、本発明の実施形態による制御ネットワーク要素５０の別の概略構成図である。制御ネットワーク要素５０は、これらの装置間の接続及び通信を実施するために、少なくとも１つのネットワークインターフェース又は別の通信インターフェース、少なくとも１つの受信機５０１、少なくとも１つの送信機５０２、少なくとも１つのプロセッサ５０３、及びメモリ５０４を含み得る。システムゲートウェイと少なくとも１つの他のネットワーク要素との間の通信接続は、少なくとも１つのネットワークインターフェース（優先ネットワークインターフェース、又は無線ネットワークインターフェースであり得る）を使用して実施される。インターネット、広域ネットワーク、ローカルエリアネットワーク、メトロポリタンエリアネットワーク等が使用され得る。

メモリ５０４は、読み出し専用メモリ及びランダムアクセスメモリを含み、プロセッサ５０３に命令及びデータを提供し得る。メモリ５０４の一部は、高速ランダムアクセスメモリ(RAM, Random Access Memory)をさらに含んでよく、又は不揮発性メモリ(non-volatile memory)をさらに含んでもよい。

メモリ５０４は、以下の要素、実行可能なモジュール又はデータ構造、又はそのサブセット、またはその拡張セットを格納する:
様々な操作命令を含み、様々な操作を実行するために使用される操作命令、および
様々なシステムプログラムを含み、様々な基本サービスを実装し、ハードウェアベースのタスクを処理するために使用されるオペレーティングシステム。

本発明のこの実施形態において、プロセッサ５０３は、メモリ５０４に格納されている操作命令（操作命令はオペレーティングシステムに格納されてもよい）を呼び出すことにより以下の操作を実行する：
受信機５０１を使用して第１分散ゲートウェイ（ＤＧＷ）の第１の重み情報を取得すること、
受信機５０１により受信された第１の重み情報に従って、第１のアドレスセグメントを第１ＤＧＷに割り当てること、及び
送信機５０２を使用して第１のアドレスセグメントのアドレスセグメント情報を第１ＤＧＷに送信すること。

いくつかの実装では、プロセッサ５０３は、以下のステップをさらに実行し得る：
モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）により送信された第１メッセージを、受信機５０１を使用して受信するステップであって、第１メッセージは、端末デバイスがインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスの取得を要求することを示すために使用される、ステップ、及び第１ＤＧＷにより端末デバイスに割り当てられた宛先ＩＰアドレスを取得するステップ、及び
送信機５０２を使用して、受信機５０１により取得された宛先ＩＰアドレスを搬送する第２メッセージをＭＭＥに返送するステップ。

いくつかの実装では、プロセッサ５０３は、以下のステップのうちの１つをさらに実行し得る：
第１ＤＧＷが電源投入された後に、第１ＤＧＷがＩＰアドレスを端末デバイスに割り当てることが初めてである場合、第１のアドレスセグメントの開始アドレスを宛先ＩＰアドレスとして第２メッセージに追加し、送信機５０２を使用してＭＭＥへ第２メッセージを返送するステップ、又は
第１ＤＧＷがＩＰアドレスを割り当てることが初めてでない場合には、送信機５０２を使用して第３メッセージを第１ＤＧＷに送信するステップであって、第３メッセージは、宛先ＩＰアドレスを端末デバイスに割り当てるように第１ＤＧＷに指示するために使用される、ステップ、及び第１ＤＧＷにより返送され、宛先ＩＰアドレスを搬送する第４メッセージを、受信機５０１を使用して受信した後に、宛先ＩＰアドレスを搬送する第２メッセージを、送信機５０２を使用してＭＭＥに返送するステップ。

いくつかの実装では、プロセッサ５０３は、以下のステップをさらに実行し得る：
送信機５０２を使用して、第１のアドレスセグメントのアドレスセグメント情報を動的ホスト構成プロトコル（ＤＨＣＰ）サーバに送信し、ＤＨＣＰサーバが、第１のアドレスセグメントのアドレスセグメント情報に従って、アドレスリソースプール内の第１のアドレスセグメントを指定するステップ。

いくつかの実装では、プロセッサ５０３は、以下のステップのうちの少なくとも１つをさらに実行し得る：
受信機５０１を使用してＤＨＣＰサーバから第１のアドレスセグメントの識別子を取得し、ＭＭＥにより送信された第１要求メッセージを、受信機５０１を使用して受信した後、第１のアドレスセグメントの識別子に従ってＤＨＣＰサーバから、端末デバイスに割り当てられた宛先ＩＰアドレスを取得し、送信機５０２を使用して宛先ＩＰアドレスをＭＭＥへ返送するステップ、又は
受信機５０１により第１のアドレスセグメントの識別子をＤＨＣＰサーバから取得し、送信機５０２を使用して第１のアドレスセグメントの識別子を第１ＤＧＷに送信し、端末デバイスにより送信された第５メッセージを受信した後に、第１ＤＧＷが、第１のアドレスセグメントの識別子に従って、端末デバイスに割り当てられた宛先ＩＰアドレスをＤＨＣＰサーバから取得し、宛先ＩＰアドレスを端末デバイスに返送するステップ。

いくつかの実装では、第１のアドレスセグメント内に、アイドルアドレスセグメントが存在すると判定した場合、プロセッサ５０３は、以下のステップのうちの少なくとも１つをさらに実行し得る：
アイドルアドレスセグメントを開放するステップ、又は
アイドルアドレスセグメントを、制御ネットワーク要素により管理され、緊急アドレス要求を有するＤＧＷに割り当てるステップ、又は
第１ＤＧＷのアドレス利用方法に従って、新しいアドレスセグメントを第１ＤＧＷに再割り当てするステップ。

いくつかの実装では、プロセッサ５０３は、以下のステップをさらに実行し得る：
受信機５０１を使用して第２ＤＧＷの第２の重み情報を取得し、アドレスセグメントリソース内の残りのアドレスセグメントリソースが第２の重み情報に対応するアドレスセグメントに割り当てるためには不十分であり、かつ第１のアドレスセグメント内にアイドルアドレスセグメントが存在すると判定された場合には、第１のアドレスセグメント内のアイドルアドレスセグメントを開放し、第１のアドレスセグメント内のアイドルアドレスセグメントを第２ＤＧＷに割り当てるステップ。

いくつかの実装では、プロセッサ５０３は、以下のステップのうちの少なくとも１つを実行し得る：
受信機５０１を使用してすべての管理されたＤＧＷのアドレスセグメントの利用方法を周期的に取得し、予め設定された更新トリガ条件が満たされていると判定した場合には、すべての管理されたＤＧＷのアドレスセグメントの利用方法に従って、新しいアドレスセグメントをいくつかの又はすべての管理されたＤＧＷに再割り当てするステップ、
予め設定された輻輳時間に達する前に、受信機５０１を使用して、すべての管理されたＤＧＷのアドレスセグメントの利用方法を取得し、予め設定された更新トリガ条件が満たされていると判定した場合には、すべての管理されたＤＧＷのアドレスセグメントの利用方法に従って、新しいアドレスセグメントをいくつかの又はすべての管理されたＤＧＷに再割り当てするステップ、
第１ＤＧＷにより送信された第６メッセージを、受信機５０１を使用して受信し、第６メッセージに従って、新しいアドレスセグメントを第１ＤＧＷに割り当てるステップ、
受信機５０１を使用して、第１ＤＧＷの新しい重み情報を取得し、新しい重み情報に従って、新しいアドレスセグメントを第１ＤＧＷに再割り当てするステップ、又は
制御ネットワーク要素がリセットされた、又は障害から回復した後、第１ＤＧＷにより送信された第１のアドレスセグメントの利用方法を、受信機５０１を使用して受信するとともに格納するステップ。

図６は、本発明の実施形態による分散ゲートウェイ６０の別の概略構成図である。分散ゲートウェイ６０は、これらの装置間の接続及び通信を実施するために、少なくとも１つのネットワークインターフェース又は別の通信インターフェース、少なくとも１つの受信機６０１、少なくとも１つの送信機６０２、少なくとも１つのプロセッサ６０３、及びメモリ６０４を含み得る。システムゲートウェイと少なくとも１つの他のネットワーク要素との間の通信接続は、少なくとも１つのネットワークインターフェース（優先ネットワークインターフェース、又は無線ネットワークインターフェースであり得る）を使用して実施される。インターネット、広域ネットワーク、ローカルエリアネットワーク、メトロポリタンエリアネットワーク等が使用され得る。

メモリ６０４は、読み出し専用メモリ及びランダムアクセスメモリを含み、プロセッサ６０３に命令及びデータを提供し得る。メモリ６０４の一部は、高速ランダムアクセスメモリ(RAM, Random Access Memory)をさらに含んでよく、又は不揮発性メモリ(non-volatile memory)をさらに含んでもよい。

メモリ６０４は、以下の要素、実行可能なモジュール又はデータ構造、又はそのサブセット、またはその拡張セットを格納する:
様々な操作命令を含み、様々な操作を実行するために使用される操作命令、および
様々なシステムプログラムを含み、様々な基本サービスを実装し、ハードウェアベースのタスクを処理するために使用されるオペレーティングシステム。

本発明のこの実施形態において、プロセッサ６０３は、メモリ６０４に格納されている操作命令（操作命令はオペレーティングシステムに格納されてもよい）を呼び出すことにより以下の操作を実行する：
送信機６０２を使用して、第１分散ゲートウェイ（ＤＧＷ）の第１の重み情報を制御ネットワーク要素に送信し、制御ネットワーク要素が第１の重み情報に従って、対応する第1のアドレスセグメントを第１ＤＧＷに割り当てること、及び
制御ネットワーク要素により返送された第１のアドレスセグメントのアドレスセグメント情報を、受信機６０１を使用して受信すること。オプションとして、第１のアドレスセグメントのアドレスセグメント情報は、第１のアドレスセグメントの識別子を含み、第１のアドレスセグメントの識別子は、ＤＨＣＰサーバのプロキシＩＰアドレス又は第１のアドレスセグメントの開始アドレスを含む。

いくつかの実装では、プロセッサ６０３は、以下のステップをさらに実行し得る：
制御ネットワーク要素により送信された第３メッセージを、受信機６０１を使用して受信し、第３メッセージに従って、宛先ＩＰアドレスを端末デバイスに割り当て、宛先ＩＰアドレスを搬送する第４メッセージを、受信機６０１を使用して制御ネットワーク要素に送信し、制御ネットワーク要素が、宛先ＩＰアドレスを第２メッセージに追加し、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）に第２メッセージを返送するステップ。

いくつかの実装では、プロセッサ６０３は、以下のステップをさらに実行し得る：
受信機６０１を使用して、端末デバイスにより送信された第５メッセージを受信した後、第１のアドレスセグメントの識別子に従ってＤＨＣＰサーバから、端末デバイスに割り当てられた宛先ＩＰアドレスを取得し、受信機６０１を使用して、宛先ＩＰアドレスを端末デバイスに返送するステップ。

いくつかの実装では、プロセッサ６０３は、以下のステップのうちの１つをさらに実行し得る：
送信機６０２を使用して、第１のアドレスセグメントの利用方法を制御ネットワーク要素に周期的に送信し、第１のアドレスセグメント内に、アイドルアドレスセグメントが存在すると判定した場合、制御ネットワーク要素は、アイドルアドレスセグメントを開放するか、又はアイドルアドレスセグメントを、制御ネットワーク要素により管理され、緊急アドレス要求を有するＤＧＷに割り当てるか、又は第１ＤＧＷにアドレス利用方法に従って、新しいアドレスセグメントを第１ＤＧＷに再割り当てするステップ、
送信機６０２を使用して、第６メッセージを制御ネットワーク要素に送信し、第６メッセージは、新しいアドレスセグメントを第１ＤＧＷに割り当てるように制御ネットワーク要素に要求するために使用されるステップ、
制御ネットワーク要素がリセットされた、又は障害から回復した後、送信機６０２を使用して、第１のアドレスセグメントの利用方法を制御ネットワーク要素に送信するステップ、又は
第１ＤＧＷにアクセスする端末デバイスの数を周期的にカウントし、第１のアドレスセグメントが端末デバイスの必要条件を満たすことができないと判定された場合には、送信機６０２を使用して新しい重み情報を制御ネットワーク要素に送信し、制御ネットワーク要素が新しいアドレスセグメントを第１ＤＧＷに再割り当てするステップ。

上述した実施形態では、各実施形態の説明にそれぞれ重点を置いている。実施形態において詳細に説明されていない部分については、他の実施形態における関連する説明を参照する。

当業者であれば、簡潔かつ簡単な説明のために、前述のシステム、装置、及びユニットの詳細な動作処理については、前述の方法の実施形態における対応する処理を参照して明確に理解し得、詳細はここでは説明しない。

本出願において提供されるいくつかの実施形態では、開示されたシステム、装置、及び方法は、別の様式においても実施され得る。例えば、説明された装置の実施形態は単なる一例に過ぎない。例えば、ユニット分割は単に論理的な機能分割であり実際の実装において他の分割であってもよい。例えば、複数のユニット又は構成要素を組み合わせ、又は別のシステムに統合してもよく、又はいくつかの機能は、無視しても、若しくは実行しなくてもよい。さらに、表示された又は議論された相互結合又は直接結合又は通信接続は、いくつかのインターフェースを用いて実装され得る。装置又はユニット間の間接結合又は通信接続は、電子的、機械的、又は他の形状で実施されてもよい。

別々の部品として説明されたユニットは、物理的に分離されていてもいなくてもよく、ユニットとして表示された部品は、物理ユニットであってもなくてもよく、一か所に配置されてよいし、又は複数のネットワークユニットに分配されてもよい。本発明の実施形態の解決策の目的を達成するために、ユニットの一部又は全部は、実際の必要に応じて選択することができる。

また、本発明の実施形態における機能ユニットは、１つの処理ユニットに統合されてもよいし、又はユニットのそれぞれが単独で物理的に存在してもよいし、又は２つ以上のユニットが１つのユニットに統合されてもよい。統合ユニットは、ハードウェアの形態で実装されてもよく、又はソフトウェア機能ユニットの形態で実装されてもよい。

統合ユニットがソフトウェア機能ユニットの形態で実装され、独立した製品として販売又は使用される場合には、統合ユニットは、コンピュータ可読記憶媒体に格納されてもよい。そのような理解に基づいて、本質的に本発明の技術的解決策、又は先行技術に寄与する部分、又は技術的解決策のすべてまたはいくつかは、ソフトウェア製品の形態で実施されてもよい。コンピュータソフトウェア製品は、記憶媒体に格納され、コンピュータデバイス（パーソナルコンピュータ、サーバ、又はネットワークデバイスであり得る）に、本発明の実施形態に説明されている方法のステップの全部または一部を実行するように指示するためのいくつかの命令を含む。上記記憶媒体は、ＵＳＢフラッシュドライブ、リムーバブル・ハードディスク、読み出し専用メモリ（ROM, Read-Only Memory）、ランダムアクセスメモリ（RAM, Random Access Memory）、磁気ディスク、又は光学ディスクなどのプログラムコードを格納することができる任意の媒体を含む。

以上、本発明において提供されるアドレス割り当て方法及びゲートウェイについて詳細に説明した。本明細書では、特定の例を用いて本発明の原理及び実施形態を説明し、その実施形態の説明は本発明の方法及びコア思想を理解するのを助けることのみを目的とする。一方、当業者であれば、本発明の思想に基づいて、具体的な実装及び適用範囲に関して修正を加えることが可能である。したがって、本明細書の内容は、本発明を限定するものと解釈されるべきではない。

１０１ 第１の重み情報
１０３ 第１のアドレスセグメントの割り当て
１０４ 第１のアドレスセグメントのアドレスセグメント情報
２０ 制御ネットワーク要素
２０１ 受信モジュール
２０２ 処理モジュール
２０３ 送信モジュール
３０ 分散ゲートウェイ
３０１ 受信モジュール
３０２ 処理モジュール
３０３ 送信モジュール
４０ 通信システム
５０ 制御ネットワーク要素
５０１ 受信機
５０２ 送信機
５０３ プロセッサ
６０ 分散ゲートウェイ
６０１ 受信機
６０２ 送信機
６０３ プロセッサ

Claims (16)

1. アドレス割り当て方法であって、前記方法は、
   第１分散ゲートウェイ（ＤＧＷ）が起動されて動作状態に入った後、前記第１ＤＧＷが制御ネットワーク要素との基本的なインタラクションを実行する場合に、または、端末デバイスにより開始されたアタッチ（Attach）プロシージャにおいて、前記第１ＤＧＷが前記制御ネットワーク要素とシグナリングを交換する場合に、前記第１ＤＧＷの第１の重み情報を、前記制御ネットワーク要素により取得し、前記第１の重み情報に従って、第１のアドレスセグメントを前記第１ＤＧＷに割り当てるステップであって、前記第１の重み情報は、前記第１ＤＧＷの現在の負荷、予測される負荷、又はユーザ優先順位を含む、ステップと、
   前記第１ＤＧＷに前記第１のアドレスセグメントのアドレスセグメント情報を、前記制御ネットワーク要素により送信するステップと、
   を具備することを特徴とするアドレス割り当て方法。
2. 前記方法は、
   モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）により送信された第１メッセージを、前記制御ネットワーク要素により受信するステップであって、前記第１メッセージは、端末デバイスがインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスの取得を要求することを示すために使用される、ステップと、
   前記第１ＤＧＷにより前記端末デバイスに割り当てられた宛先ＩＰアドレスを、前記制御ネットワーク要素により取得し、前記宛先ＩＰアドレスを搬送する第２メッセージを前記ＭＭＥへ返送するステップと
   をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記第１ＤＧＷにより前記端末デバイスに割り当てられた宛先ＩＰアドレスを、前記制御ネットワーク要素により取得し、前記宛先ＩＰアドレスを搬送する第２メッセージを前記ＭＭＥへ返送する前記ステップは、以下の：
   前記第１ＤＧＷが電源投入された後に、前記第１ＤＧＷがＩＰアドレスを前記端末デバイスに割り当てることが初めてである場合、前記第１のアドレスセグメントの開始アドレスを前記宛先ＩＰアドレスとして、前記制御ネットワーク要素により前記第２メッセージに追加し、前記ＭＭＥへ前記第２メッセージを返送するステップ、又は
   前記第１ＤＧＷがＩＰアドレスを割り当てることが初めてでない場合、第３メッセージを前記第１ＤＧＷに前記制御ネットワーク要素により送信するステップであって、前記第３メッセージは、前記宛先ＩＰアドレスを前記端末デバイスに割り当てるように前記第１ＤＧＷに指示するために使用される、ステップ、及び前記宛先ＩＰアドレスを搬送するとともに、前記第１ＤＧＷにより返送される第４メッセージを受信した後に、前記宛先ＩＰアドレスを搬送する前記第２メッセージを前記制御ネットワーク要素により前記ＭＭＥへ返送するステップ
   の内の１つを具備することを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記第１のアドレスセグメントの前記アドレスセグメント情報は、前記第１のアドレスセグメントの識別子を具備し、前記第１の重み情報に従って、第１のアドレスセグメントを前記第１ＤＧＷに割り当てる前記ステップの後に、前記方法は、
   動的ホスト構成プロトコル（ＤＨＣＰ）サーバが、前記第１のアドレスセグメントの前記アドレスセグメント情報に従って、アドレスリソースプール内の前記第１のアドレスセグメントを指定できるように、前記第１のアドレスセグメントの前記アドレスセグメント情報を、前記ＤＨＣＰサーバに、前記制御ネットワーク要素により送信するステップ
   をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記方法は、以下の
   前記ＤＨＣＰサーバから前記第１のアドレスセグメントの前記識別子を、前記制御ネットワーク要素により取得し、ＭＭＥにより送信された第１要求メッセージを受信した後に、前記第１のアドレスセグメントの前記識別子に従って前記ＤＨＣＰサーバから、前記端末デバイスに割り当てられた宛先ＩＰアドレスを取得し、前記宛先ＩＰアドレスを前記ＭＭＥへ返送するステップ、又は
   前記第１のアドレスセグメントの前記識別子を、前記制御ネットワーク要素により前記ＤＨＣＰサーバから取得し、前記第１のアドレスセグメントの前記識別子を前記第１ＤＧＷに送信し、前記端末デバイスにより送信された第５メッセージを受信した後に、前記第１ＤＧＷが、前記第１のアドレスセグメントの前記識別子に従って、前記端末デバイスに割り当てられた前記宛先ＩＰアドレスを前記ＤＨＣＰサーバから取得し、前記宛先ＩＰアドレスを前記端末デバイスに返送するステップ
   のうちの１つをさらに具備することを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. アドレス割り当て方法であって、前記方法は、
   第１分散ゲートウェイ（ＤＧＷ）が起動されて動作状態に入った後、前記第１ＤＧＷが制御ネットワーク要素との基本的なインタラクションを実行する場合に、または、端末デバイスにより開始されたアタッチ（Attach）プロシージャにおいて、前記第１ＤＧＷが前記制御ネットワーク要素とシグナリングを交換する場合に、前記制御ネットワーク要素が第１の重み情報に従って、対応する第１のアドレスセグメントを前記第１ＤＧＷに割り当てられるように、前記第１ＤＧＷにより、前記第１ＤＧＷの前記第１の重み情報を前記制御ネットワーク要素に送信するステップであって、前記第１の重み情報は、前記第１ＤＧＷの現在の負荷、予測される負荷、又はユーザ優先順位を含む、ステップと、
   前記制御ネットワーク要素により返送される前記第１のアドレスセグメントのアドレスセグメント情報を前記第１ＤＧＷにより受信するステップと、
   を具備することを特徴とするアドレス割り当て方法。
7. 前記方法は、
   前記制御ネットワーク要素が宛先ＩＰアドレスを第２メッセージに追加し、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）に前記第２メッセージを返送することができるように、前記制御ネットワーク要素により送信された第３メッセージを、前記第１ＤＧＷにより受信するステップ、前記第３メッセージに従って、前記宛先ＩＰアドレスを端末デバイスに割り当てるステップ、及び前記宛先ＩＰアドレスを搬送する第４メッセージを前記制御ネットワーク要素に送信するステップ
   をさらに具備することを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記方法は、
   前記端末デバイスにより送信された第５メッセージを受信した後に、前記第１のアドレスセグメントの識別子に従って、前記端末デバイスに割り当てられた宛先ＩＰアドレスを、前記第１ＤＧＷによりＤＨＣＰサーバから取得するステップと、前記宛先ＩＰアドレスを前記端末デバイスに返送するステップと
   をさらに具備することを特徴とする請求項６又は７に記載の方法。
9. 制御ネットワーク要素であって、前記制御ネットワーク要素は、
   第１分散ゲートウェイ（ＤＧＷ）が起動されて動作状態に入った後、前記第１ＤＧＷが前記制御ネットワーク要素との基本的なインタラクションを実行する場合に、または、端末デバイスにより開始されたアタッチ（Attach）プロシージャにおいて、前記第１ＤＧＷが前記制御ネットワーク要素とシグナリングを交換する場合に、第１ＤＧＷの第１の重み情報を取得するように構成された受信モジュールであって、前記第１の重み情報は、前記第１ＤＧＷの現在の負荷、予測される負荷、又はユーザ優先順位を含む、受信モジュールと、
   前記受信モジュールにより受信された前記第１の重み情報に従って、第１のアドレスセグメントを前記第１ＤＧＷに割り当てるように構成された処理モジュールと、
   前記第１のアドレスセグメントのアドレスセグメント情報を前記第１ＤＧＷに送信するように構成された送信モジュールと、
   を具備することを特徴とする制御ネットワーク要素。
10. 前記受信モジュールは、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）により送信された第１メッセージを受信し、前記第１メッセージは、前記端末デバイスがインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスの取得を要求することを示すために使用され、前記第１ＤＧＷにより前記端末デバイスに割り当てられた宛先ＩＰアドレスを取得するようにさらに構成され、
    前記送信モジュールは、前記受信モジュールにより取得された前記宛先ＩＰアドレスを搬送する第２メッセージを前記ＭＭＥに返送するようにさらに構成されていることを特徴とする請求項９に記載の制御ネットワーク要素。
11. 前記処理モジュールは、以下の：
    前記第１ＤＧＷが電源投入された後に、前記第１ＤＧＷがＩＰアドレスを前記端末デバイスに割り当てることが初めてである場合、前記第１のアドレスセグメントの開始アドレスを前記宛先ＩＰアドレスとして前記第２メッセージに追加し、前記送信モジュールを使用して、前記第２メッセージを前記ＭＭＥへ返送するステップ、又は
    前記第１ＤＧＷがＩＰアドレスを割り当てることが初めてでない場合には、前記送信モジュールを使用して、第３メッセージを前記第１ＤＧＷに送信するステップであって、前記第３メッセージは、前記宛先ＩＰアドレスを前記端末デバイスに割り当てるように前記第１ＤＧＷに指示するために使用される、ステップ、及び前記宛先ＩＰアドレスを搬送するとともに前記第１ＤＧＷにより返送された第４メッセージを、前記受信モジュールを使用して受信した後に、前記宛先ＩＰアドレスを搬送する前記第２メッセージを、前記送信モジュールを使用して前記ＭＭＥに返送するステップ
    のうちの１つを実行するようにさらに構成されていることを特徴とする請求項１０に記載の制御ネットワーク要素。
12. 前記第１のアドレスセグメントの前記アドレスセグメント情報は、前記第１のアドレスセグメントの識別子を具備し、前記送信モジュールは、
    動的ホスト構成プロトコル（ＤＨＣＰ）サーバが、前記第１のアドレスセグメントの前記アドレスセグメント情報に従って、アドレスリソースプール内の前記第１のアドレスセグメントを指定できるように、前記第１のアドレスセグメントの前記アドレスセグメント情報を前記ＤＨＣＰサーバに送信する
    ようにさらに構成されていることを特徴とする請求項９に記載の制御ネットワーク要素。
13. 前記処理モジュールは、以下のステップ：
    前記受信モジュールを使用して、前記ＤＨＣＰサーバから前記第１のアドレスセグメントの前記識別子を取得し、ＭＭＥにより送信された第１要求メッセージを、前記受信モジュールを使用して受信した後に、前記第１のアドレスセグメントの前記識別子に従って前記ＤＨＣＰサーバから、前記端末デバイスに割り当てられた宛先ＩＰアドレスを取得し、前記送信モジュールを使用して、前記宛先ＩＰアドレスを前記ＭＭＥへ返送するステップ、又は
    前記受信モジュールを使用して、前記ＤＨＣＰサーバから前記第１のアドレスセグメントの前記識別子を取得し、前記送信モジュールを使用して、前記第１のアドレスセグメントの前記識別子を前記第１ＤＧＷに送信し、前記端末デバイスにより送信された第５メッセージを受信した後に、前記端末デバイスに割り当てられた前記宛先ＩＰアドレスを、前記第１のアドレスセグメントの前記識別子に従って前記第１ＤＧＷが前記ＤＨＣＰサーバから取得して、前記宛先ＩＰアドレスを前記端末デバイスに返送するステップ
    のうちの１つを実行するようにさらに構成されていることを特徴とする請求項１２に記載の制御ネットワーク要素。
14. 第１分散ゲートウェイ（ＤＧＷ）であって、前記第１分散ゲートウェイは、
    前記第１ＤＧＷが起動されて動作状態に入った後、前記第１ＤＧＷが制御ネットワーク要素との基本的なインタラクションを実行する場合に、または、端末デバイスにより開始されたアタッチ（Attach）プロシージャにおいて、前記第１ＤＧＷが前記制御ネットワーク要素とシグナリングを交換する場合に、前記制御ネットワーク要素が第１の重み情報に従って、対応する第1のアドレスセグメントを前記第１ＤＧＷに割り当てられるように、前記第１分散ゲートウェイの前記第１の重み情報を前記制御ネットワーク要素に送信するように構成されている送信モジュールであって、前記第１の重み情報は、前記第１ＤＧＷの現在の負荷、予測される負荷、又はユーザ優先順位を含む、送信モジュールと、
    前記制御ネットワーク要素により返送される前記第１のアドレスセグメントのアドレスセグメント情報を受信するように構成されている受信モジュールと、
    を具備することを特徴とする分散ゲートウェイ。
15. 前記第１分散ゲートウェイは、
    前記制御ネットワーク要素により送信された第３メッセージを、前記受信モジュールを使用して受信し、前記第３メッセージに従って、宛先ＩＰアドレスを前記端末デバイスに割り当て、前記宛先ＩＰアドレスを搬送する第４メッセージを、前記送信モジュールを使用して、前記制御ネットワーク要素に送信し、前記制御ネットワーク要素が前記宛先ＩＰアドレスを第２メッセージに追加し、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）に前記第２メッセージを返送することができるように構成された処理モジュール
    をさらに具備することを特徴とする請求項１４に記載の分散ゲートウェイ。
16. 前記処理モジュールは、
    前記端末デバイスにより送信された第５メッセージを、前記受信モジュールを使用して受信した後、前記端末デバイスに割り当てられた前記宛先ＩＰアドレスを、前記第１のアドレスセグメントの識別子に従って、ＤＨＣＰサーバから取得し、前記送信モジュールを使用して、前記宛先ＩＰアドレスを前記端末デバイスに返送するようにさらに構成されていることを特徴とする請求項１５に記載の分散ゲートウェイ。

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