3GPP网络中的IPv6地址分配方法组成比例

本发明专利技术公开了网络通信领域的一种3GPP网络中的IPv6地址分配方法。其技术方案是，GPRS支持节点网关GGSN对已有的64?bit网络前缀进行进一步的划分，产生2n个64+n?bit的网络前缀分配给链路PDP?Context，n的大小由运营商根据网络状况自行决定；用户设备UE则为链路PDP?Context自行产生64-n?bit的接口标识；用户设备UE从GPRS支持节点网关GGSN获得网络前缀，与接口标识组合后得到全球范围可用的IPv6地址；完成针对该PDP?Context的地址自动配置。本发明专利技术的有益效果是，提出的地址分配方案既无过度消耗地址空间的问题，又以较小代价实现了与现有标准兼容。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于网络通信领域，尤其涉及一种。
技术介绍
与2G相比，3G网络除了能够提供语音业务之外，还能够提供各类高速数据业务。在不远的将来。无线接入将取代有线接入成为主要的因特网访问方式，数目庞大的无线终端带来了巨大的IP地址需求。IPv6有足够的地址空间来保证每个终端都获得公有地址，无须使用NAT (网络地址转换)，这种简单的端到端的连接模式有益于增值业务的开展。除此之外，IPv6在移动性和安全性方面的优势也是它吸引3G标准化组织的原因。3GPP是当今主要的3G标准化组织之一。它非常重视IPv6在3G网络中的应用并将之视为未来全IP网络的基础。在全IP网络中，包括语音在内的所有业务都被分组化后放在IPv6上传输。网络中的各个部分都统一在一个相对稳定且应用广泛的网络层协议之下，这将极大地简化网络结构并为开展各种增值业务创造一个开放的平台。考虑到无线网络环境的特殊性，3GPP网络内的IPv6地址分配比普通网络的要复杂一些。3GPP网络中的IPv6地址分配过程在步骤上和普通网络的相同，都是首先使用一个接口标识生成链路本地地址，然后开始在链路范围内的通信，从路由器处获得网络前缀后生成全球范围可用的IPv6地址，完成地址自动配置。由于无线网络的带宽资源特别紧张，虽然3GPP对地址自动配置的一些细节进行了修改，但是修改后的3GPP的IPv6地址分配方案和已有标准的不兼容，会导致很多IPv6应用无法在3GPP网络中使用，严重阻碍IPv6在3GPP网络中的部署。IETF提出了其改进方案，IETF的方案虽然解决了原3GPP方案带来的问题。但是对IPv6地址空间的消耗过大。IETF的相关标准制定者对其方案的可行性也进行了分析，并得出了地址空间足够使用的乐观结果，但是随着各种联网技术的迅猛发展，包括家用电器在内的各种设备都将成为因特网的一员，现在看来绰绰有余的地址空间到那时可能只是刚刚够用，所以为3GPP网络寻求更为精细的地址分配方案是必须的。
技术实现思路
针对
技术介绍
中提到的关于原3GPP方案的不兼容问题和IETF提出的地址分配方案对IPv6地址空间的消耗过大的问题，本专利技术提出了一种。一种，其特征在于，所述方法具体包括步骤:步骤1:当用户设备UE需要连接外部网络APN时，所述用户设备UE通过链路I3DPContext向所在位置的GPRS服务支持节点SGSN发出激活消息，指向对应外部网络APN ；步骤2:GPRS服务支持节点SGSN解析该外部网络APN，并向对应GPRS支持节点网关GGSN发送创建消息；步骤3 =GPRS支持节点网关GGSN向每个链路I3DP Context分配多个64 bit网络前缀，并对已有的64 bit网络前缀进行进一步的划分，产生2η个64+n bit的网络前缀分配给链路F1DP Context, η的大小由运营商根据网络状况自行决定,然后通过链路F1DP Context向GPRS服务支持节点SGSN发送创建应答消息；步骤4 =GPRS服务支持节点SGSN通过链路TOP Context向用户设备UE发送激活接受消息；步骤5:用户设备UE通过链路TOP Context收到激活接受消息，为链路I3DPContext自行产生64-n bit的接口标识，自此链路TOP Context完成激活，用户设备UE开始通过链路I3DP Context与GPRS支持节点网关GGSN进行链路范围的通信；步骤6:用户设备UE从GPRS支持节点网关GGSN获得网络前缀，与接口标识组合后得到全球范围可用的IPv6地址；完成针对该链路TOP Context的地址自动配置，用户设备UE开始通过IPv6地址访问与GPRS支持节点网关GGSN相连的外部网络。所述GPRS支持节点网关GGSN向每个链路TOP Context分配多个64 bit网络前缀彼此不同。所述方法没有使用64 bit的固定边界。虽然该方案的地址分配步骤完全符合标准，但是由于没有使用64 bit的固定边界，所以网络运营商还需要对UE上的IPv6进行一些修改。下面将说明这种修改的代价和影响都是很小的:I)普通的IPv6主机可以很方便地由其以太网卡的MAC地址变换得到64 bit的接口标识，但是绝大多数的3GPP数据终端并没有以太网接口。它们可以采用其它算法产生不同长度的接口标识。网络运营商只需要将其接口标识产生算法固化在SIM卡内。替换数据终端上标准的IPv6的相应部分即可,而今的SIM卡容量越来越大,这一点不难做到。2) IPv6标准的制定者们一直就是否采用固定的边界分隔IPv6地址中的各个部分存有争议，为了防止未来政策发生改变。现有的IPv6实现均应以可变边界为基础。本专利技术对Windows平台和Linux平台上的IPv6实现都做过实验,它们均可接受可变长度的网络前3)当今路由器对IP报文的处理和选路均以最长前缀匹配为基础，它并不关心IP地址中的层次结构，是否采用固定边界对它没有影响。本专利技术的有益效果是，提出的地址分配方案既无过度消耗地址空间的问题，又以较小代价实现了与现有标准兼容。附图说明图1是通用移动通信系统UMTS的网络结构图；图2是分组交换PS域结构；图3是TOP Context与IP链路之间的对应关系图。具体实施例方式下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本专利技术的范围及其应用。图1是通用移动通信系统UMTS的网络结构图。图1中，UMTS网络分为两个部分，无线接入网和核心网，其中核心网的结构与GPRS的相同，因此它既能连接UMTS的无线接入网，也能连接GSM的无线接入网。核心网从逻辑上分为电路交换CS域和分组交换PS域，分别为语音业务和数据业务服务。PS域可以承载多种分组数据协议，IP在其中占据着统治地位。为了能够提供包括VoIP在内的各种多媒体业务。3GPP在PS域上构建了頂S(IPmultimedia subsystem), IMS采用SIP (会话初始协议)进行呼叫控制且网络层协议只使用IPv6，它是3GPP网络迈向全IP结构的第一步。在3GPP构想的全IP网络中不再有CS域，分组化后的语音业务被交给PS域中的功能单元进行传输，和其它不同类型网络如网之间的连接由专门的媒体网关负责转换。图2是分组交换PS域结构。图2中，PS域中有两个功能单元:SGSN和GGSN。其中SGSN负责数据业务用户的认证、计费和移动性管理。GGSN则是连接PS域与外部网络的路由器。图3是rop Context与IP链路之间的对应关系图。首先需要对I3DP Context这个重要概念加以说明。UE(用户设备)是数据终端的功能抽象，通过GGSN连接到外部网络，PDP Context则是UE与GGSN之间的一条连接。用来传送分组数据。PDP Context分为初级和次级两类。初级I3DP Context定义了 UE和GGSN之间的一条点到点的连接，GGSN为此初级PDP Context分配一个IP地址。在此初级PDP Context之上又可以建立多个次级PDP Context。它们共享一个IP地址。但是可以有不同的连接特性。3GPP将一个初级TOPContext及在其上建立的次级I3DP Context视为UE与GGSN之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3GPP网络中的IPv6地址分配方法，其特征在于，所述方法具体包括步骤：步骤1：当用户设备UE需要连接外部网络APN时，所述用户设备UE通过链路PDP?Context向所在位置的GPRS服务支持节点SGSN发出激活消息，指向对应外部网络APN；步骤2：GPRS服务支持节点SGSN解析该外部网络APN，并向对应GPRS支持节点网关GGSN发送创建消息；步骤3：GPRS支持节点网关GGSN向每个链路PDP?Context分配多个64?bit网络前缀，并对已有的64?bit网络前缀进行进一步的划分，产生2n个64+n?bit的网络前缀分配给链路PDP?Context，n的大小由运营商根据网络状况自行决定，然后通过链路PDP?Context向GPRS服务支持节点SGSN发送创建应答消息；步骤4：GPRS服务支持节点SGSN通过链路PDP?Context向用户设备UE发送激活接受消息；步骤5：用户设备UE通过链路PDP?Context收到激活接受消息，为链路PDP?Context自行产生64?n?bit的接口标识，自此链路PDP?Context完成激活，用户设备UE开始通过链路PDP?Context与GPRS支持节点网关GGSN进行链路范围的通信；步骤6：用户设备UE从GPRS支持节点网关GGSN获得网络前缀，与接口标识组合后得到全球范围可用的IPv6地址；完成针对该链路PDP Context的地址自动配置，用户设备UE开始通过IPv6地址访问与GPRS支持节点网关GGSN相连的外部网络。...

【技术特征摘要】
1.一种3GPP网络中的IPv6地址分配方法，其特征在于，所述方法具体包括步骤: 步骤1:当用户设备UE需要连接外部网络APN时，所述用户设备UE通过链路TOPContext向所在位置的GPRS服务支持节点SGSN发出激活消息，指向对应外部网络APN ；步骤2:GPRS服务支持节点SGSN解析该外部网络APN，并向对应GPRS支持节点网关GGSN发送创建消息； 步骤3:GPRS支持节点网关GGSN向每个链路TOP Context分配多个64 bit网络前缀，并对已有的64 bit网络前缀进行进一步的划分，产生2n个64+n bit的网络前缀分配给链路F1DP Context, η的大小由运营商根据网络状况自行决定,然后通过链路F1DP Context向GPRS服务支持节点SGSN发送创建应答消息； 步骤4 =GPRS服务支持节点SGSN通过链路TOP Context向用户设备UE发送激活接受消息； ...

【专利技术属性】
技术研发人员：程远，冯刚，常宁，唐秋月，
申请(专利权)人：北京优联实科信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：