一种用户设备地址管理方法技术

本申请公开了一种用户设备地址管理方法，对于每一个成功进行附着流程的用户设备，核心网内部对其地址分配信息进行缓存；第一用户设备发起附着请求，核心网根据第一用户设备的签约信息中是否包含地址属性来确定第一用户设备的地址分配方式，如果包含地址属性则根据第一用户设备的签约信息中的地址属性对第一用户设备进行静态地址分配，如果不包含地址属性则对第一用户设备进行动态地址分配；所述动态地址分配过程中，核心网发现已缓存第一用户设备对应的地址分配信息，则将该地址分配信息中的IP地址分配给第一用户设备。本申请可以在不增加信令开销，不依赖DHCP技术的前提下，灵活地为UE进行动态地址和静态地址的分配。

【技术实现步骤摘要】
一种用户设备地址管理方法
本申请涉及移动通信
，尤其涉及一种用户设备地址管理方法。
技术介绍
LTE无线通信系统网络架构主要包括用户设备（UE，UserEquipment）、接入网（E-UTRAN，EvolvedUniversalTerrestrialRadioAccessNetwork）、核心网（EPC，EvolvedPacketCore）。UE拥有唯一的国际移动用户标识（IMSI，InternationalMobileSubscriberIdentity）。E-UTRAN由基站（eNodeB，EvolvedNodeB）组成，eNodeB通过空中接口和UE进行信令和用户面数据的交互，功能包括接收来自UE的信令和上行数据，以及发送信令响应和下行数据到UE。EPC对外呈现为三个接口，S1-MME接口是EPC与eNodeB之间的信令接口，S1-U接口是EPC与eNodeB之间的用户面接口，SGI接口是EPC与分组数据网（PDN，PacketDataNetwork）之间的接口。LTE无线通信服务一般由UE发起，UE开机后首先要发起附着流程向EPC注册来请求服务，附着流程中EPC负责为UE建立用户面承载，并给UE分配一个IP地址，PDN网络将用这个IP地址标识相应的UE进行数据通信。PDN网络与UE之间的数据通信分为上行和下行，UE发往PDN网络的上行数据通过eNodeB转发至EPCS1-U接口，EPC解析目标地址从SGI接口将该上行数据交付给指定PDN服务器，PDN网络发往UE的下行数据进入EPCSGI接口，EPC解析目标地址匹配在线UE及对应承载并从S1-U接口将该下行数据转发至eNodeB，再由eNodeB通过空中接口交付给指定UE。PDN网络与指定UE进行下行数据业务时，首先要得知该UE的IP地址，而UE的IP地址是附着流程中由EPC分配的，同一IMSI的UE每一次附着成功，由EPC分配的地址都可能发生改变，这给PDN网络针对指定UE的下行数据业务带来很大不便，因此需要保证在尽可能长的一段时期内，同一UE发起附着流程EPC为其分配相同的IP地址。现有技术中的UE地址管理方案主要包括：现有技术一：由于附着流程总是由UE发起的，UE可以在附着请求（AttachRequest）消息中携带上次附着时由EPC分配的地址信元，EPC进行消息解析将该地址分配给UE。如果UE是首次附着，附着请求消息可以携带一个信元用于指示希望由EPC分配的地址；或者不携带该信元，此时EPC将选择一个可用地址分配给UE。这样UE多次附着可以在较长时期内保证由EPC为其分配相同的地址。根据LTE标准给出的附着请求消息结构的定义，UE上次附着所分配的地址可以包含在PDN连接请求（PDNConnectivityRequest）消息的可选协议配置选项（PCO，ProtocolConfigurationOptions）中，作为附着请求消息的一部分一同发送给EPC。现有技术二：基于EPC实现，EPC在收到UE的附着请求消息后，会在为其分配地址之前先根据UE的IMSI来获取该UE的签约信息，因此可以为每一个IMSI规划一个一一对应的固定地址保存在UE的签约信息中，这样EPC可以按地址规划为UE分配指定的固定地址，只要UE的签约信息保持不变，其发起附着流程由EPC分配的地址也会保持不变。如果出现需要为某个IMSI的UE规划另外的地址的情况，只需由操作维护人员对UE签约信息中固定地址值进行相应更新即可。现有技术三：引入动态主机配置协议（DHCP，DynamicHostConfigurationProtocol）技术，即在无线通信网络中增加DHCP服务器的角色，由DHCP服务器负责为每个UE分配静态地址或动态地址。静态地址可以让特定的UE每次附着都能分配到确定不变的地址，同时DHCP中的租约（lease）特性，可以让当前使用某个动态地址的UE在租约期间多次附着都能分配到相同地址，且在租约到期前可优先续约（renew）以继续使用该地址。以上现有技术存在如下缺陷：现有技术一通过在附着请求消息中携带上次地址的可选信元的解决方案需要对UE进行额外的配置，也增加了UE与eNodeB之间的空口信令开销。现有技术二通过UE签约信息规划和IMSI一一对应实现地址分配，增加了操作维护人员的大量的UE签约信息管理负担，同时也失去了地址分配的灵活性。现有技术三引入的DHCP做为一种成熟的地址分配技术，可以较好的减轻操作维护人员管理签约信息的负担，同时具备较灵活的静态地址和动态地址分配方法，且UE不需要增加携带地址信元的开销，但是增加了DHCP服务器的部署和维护成本，且由于DHCP服务器对于UE是不可见的，EPC就需要代表UE实现DHCP客户角色与DHCP服务器进行交互，增加了EPC设备的实现复杂度。还有就是当操作维护人员试图将已动态分配某个UE的地址规划为另一UE的静态地址时会因地址冲突而配置失败。而通常为UE规划静态地址是有行业特定需求的，其通信业务也是优先于其他未规划静态地址的UE的，DHCP不能很好的解决这种地址冲突问题。
技术实现思路
本申请提供了一种用户设备地址管理方法，可以在不增加信令开销，不依赖DHCP技术的前提下，灵活地为UE进行动态地址和静态地址的分配，同时大大降低操作维护人员管理大量UE签约信息的负担。本申请实施例提供的一种用户设备地址管理方法，对于每一个成功进行附着流程的用户设备，核心网内部对其地址分配信息进行缓存；该方法包括：A、第一用户设备发起附着请求，核心网根据第一用户设备的签约信息中是否包含地址属性来确定第一用户设备的地址分配方式，如果包含地址属性则执行步骤B，如果不包含地址属性则执行步骤C；B、核心网根据第一用户设备的签约信息中的地址属性对第一用户设备进行静态地址分配，并结束本流程；C、核心网对第一用户设备进行动态地址分配，并结束本流程；所述动态地址分配过程中，核心网发现已缓存第一用户设备对应的地址分配信息，则将缓存的第一用户设备对应的地址分配信息中的IP地址分配给第一用户设备。较佳地，步骤B包括：B1、核心网判断是否存在在线的第二用户设备的地址与第一用户设备的签约信息中地址属性值相同，若是执行步骤B2，否则执行步骤B5；B2、核心网判断所述第二用户设备的地址是静态获取还是动态获取，若是静态获取，执行步骤B3，否则执行步骤B4；B3、核心网拒绝第一用户设备的附着请求，并结束本流程；B4、核心网将第一用户设备的签约信息中地址属性值对应的地址分配给第一用户设备使用，通知第二用户设备通过动态方式重新获取新的IP地址，并结束本流程；B5、核心网将第一用户设备的签约信息中地址属性值对应的地址分配给第一用户设备使用，并结束本流程。较佳地，步骤C包括：C1、核心网判断是否已缓存第一用户设备对应的地址分配信息且所述地址分配信息中的IP地址未被其他在线用户设备使用，若是，执行步骤C2，否则执行步骤C3；C2、核心网将所述IP地址分配给第一用户设备，并结束本流程；C3、核心网按特定规则选择新的可用的IP地址分配给第一用户设备，并结束本流程。较佳地，地址分配信息的缓存记录采用用户设备的国际移动用户识别码IMSI作为键值的哈希表存储方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用户设备地址管理方法，其特征在于，对于每一个成功进行附着流程的用户设备，核心网内部对其地址分配信息进行缓存；该方法包括：A、第一用户设备发起附着请求，核心网根据第一用户设备的签约信息中是否包含地址属性来确定第一用户设备的地址分配方式，如果包含地址属性则执行步骤B，如果不包含地址属性则执行步骤C；B、核心网根据第一用户设备的签约信息中的地址属性对第一用户设备进行静态地址分配，并结束本流程；C、核心网对第一用户设备进行动态地址分配，并结束本流程；所述动态地址分配过程中，核心网发现已缓存第一用户设备对应的地址分配信息，则将缓存的第一用户设备对应的地址分配信息中的IP地址分配给第一用户设备。

【技术特征摘要】
1.一种用户设备地址管理方法，其特征在于，对于每一个成功进行附着流程的用户设备，核心网内部对其地址分配信息进行缓存；该方法包括：A、第一用户设备发起附着请求，核心网根据第一用户设备的签约信息中是否包含地址属性来确定第一用户设备的地址分配方式，如果包含地址属性则执行步骤B，如果不包含地址属性则执行步骤C；B、核心网根据第一用户设备的签约信息中的地址属性对第一用户设备进行静态地址分配，并结束本流程；C、核心网对第一用户设备进行动态地址分配，并结束本流程；所述动态地址分配过程中，核心网发现已缓存第一用户设备对应的地址分配信息，则将缓存的第一用户设备对应的地址分配信息中的IP地址分配给第一用户设备。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B包括：B1、核心网判断是否存在在线的第二用户设备的地址与第一用户设备的签约信息中地址属性值相同，若是执行步骤B2，否则执行步骤B5；B2、核心网判断所述第二用户设备的地址是静态获取还是动态获取，若是静态获取，执行步骤B3，否则执行步骤B4；B3、核心网拒绝第一用户设备的附着请求，并结束本流程；B4、核心网将第一用户设备的签约信息中地址属性值对应的地址分配给第一用户设备使用，通知第二用户设备通过动态方式重新获取新的IP地址，并结束本流程；B5、核心网将第一用户设备的签约信息中地址属性值对应的地址分配给第一用户设备使用，并结束本流程。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤C包括：C1、核心网判断是否已缓存第一用户设备对应的地址分配信息且所述地址分配信息中的IP地址未被其他在线用户设备使用，若是，执行步骤C2，否则执行步骤C3；C2、核心网将所述IP地址分配给第一用户设备，并结束本流程；C3、核心网按特定规则选择新的可用的IP地址分配给第一用户设备，并结束本流程。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，地址分配信息的缓存记录采用用户设备的国际移动用户识别码IMSI作为键值的哈希表存储方式。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，缓存的地址分配信息总数与通信系统的最大容量相等。6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，核心网将每一可用地址标记为三种分配情况，分别为未使用、已使用和回收，已使用状态的地址是不可分配地址...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文静，杨占坤，马龄彤，赵伟涛，王宗茹，梁慧，
申请(专利权)人：普天信息技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11