专利名称：一种ip地址分配方法、系统及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种因特网协议(IP， Internet Protocol)地 址分配方法、系统及装置。
背景技术：
在系统框架演进(SAE， System Architecture Evolution)系统中，支持版本4的 因特网协议(IPV4)和版本6的因特网协议(IPV6)。在SAE系统下建立缺省承载的过程 中，用户终端(UE)向移动管理实体(匪E， Mobility Management Entity)发送的附着请求 (Attach Request)消息或分组数据网连接请求(PDN connectivity request)消息中携带 了分组数据网(PDN，Packet Data Network)类型(type)参数，用以表明UE请求分配的IP 地址的类型信息。现有SAE系统中的几种IP地址分配方式如下 方式一、在缺省承载建立过程或者UE请求PDN连接建立过程中，由分组数据网网 关(PDN GW， Packet Data Network Gateway)为UE分配IPV4地址。 方式二、在缺省承载建立过程完成后，通过版本4的动态主机配置协议(DHCPV4， Dynamic Host Configuration Protocol Version 4)为UE分配IPV4地址禾口其他配置参 数。 方式三、通过无状态地址自动配置机制为UE分配IPV6地址。 在缺省承载建立过程中，UE向匪E发送的Attach request消息中携带的PDN type 参数分为三种IPV4、 IPV6、版本4和版本6的因特网协议(IPV4V6)。当PDN type参数是 IPV4V6时，说明演进分组系统(EPS,Evolved Packet System)承载可以和一个IPV6地址关 联，也可以和一个IPV4地址、一个IPV6地址关联。当PDN type参数是IPV4时，说明EPS承 载只能和一个IPV4地址关联。当PDN type参数是IPV6时，说明EPS承载只能和一个IPV6 地址关联。 UE在附着(Attach)过程或者建立PDN连接过程中，可以基于其IP协议栈的配置 设置PDN type参数: 如果UE具有IPV4和IPV6能力，那么将PDN type参数设为IPV4V6 ;
如果UE只有IPV4能力，那么将PDN type参数设为IPV4 ;
如果UE只有IPV6能力，那么将PDN type参数设为IPV6。 当UE不知道自身的IP版本能力时(例如移动终端(MT)和终端设备(TE)分离的 情况，MT不知道TE的IP版本能力)，UE将PDN type参数设为IPV4V6。
除了PDN type参数，UE在Attach request消息或者PDN connectivity request 消息中还会携带协议配置选项(PC0)参数，用以指示是否在缺省承载建立后通过DHCPV4机 制获得IP地址，这个PC0参数会透传给PDN GW。 当匪E收至lj Attach request消息或者PDN connectivity request消息后，获取 签约数据检查消息中携带的PDN type参数，PDN type是IPV4V6，而签约数据表明签约用户 使用的接入点名称(APN， Access Point Name)可以使用IPV4地址和IPV6地址，那么匪E通过建立缺省承载请求(Create default bearerrequest)消息将该PDN type参数发送给 服务网关(Serving GW) ， Serving GW将该信息发送给PDN GW。 PDN GW收至lJCreate default bearer request消息后，获取消息中的PDN type参 数和运营商的配置信息为UE分配IP地址，如果消息中携带的PDN type是IPV4V6，而PDN GW根据运营商的配置决定可以给UE分配IPV4地址和IPV6地址，那么PDN GW为UE分配 IPV4地址和IPV6地址，同时，如果消息中携带的PCO参数指示UE使用DHCPV4协议得到 IPV4地址，那么PDN GW为UE分配的IPV4地址是全零的地址0. 0. 0. 0，然后PDN GW发送建 立缺省承载响应(Create default bearer response)消息给Serving GW， Serving GW再 将该消息转发给匪E。匪E收到该消息后，通过演进型基站(eNodeB)将附着接受(Attach acc印t)消息或者PDN连接响应(PDN connectivity response)消息发送给UE，在该消息 中携带分配给UE的全零的IP地址和PDN type参数，UE接收到该消息后，获取其中的IPV4 地址是0. 0. 0. 0，然后通过发起DHCPV4协议协商过程与PDN GW进行协商，用以得到具体的 IPV4地址。 然而，在现有的SAE系统标准中，PDN GW在Create default bearer response中 还需要携带上行链路(UL，Uplink)业务流模板(TFT，Traffic Flow Template)参数和PDN 地址(PDN Address)参数，UE通过UL TFT参数将上行数据匹配到相应的承载中，即UE中的 UL TFT参数是和承载相对应的，PDNAddress参数也是用于标识UE的一个重要参数。但是 当UE使用DHCPV4协议协商过程与PDN GW协商获取IPV4地址时，在Attach过程或者PDN connectivity建立过程中，PDN GW不知道UE的IPV4地址，因此无法在Create default bearerresponse中给出UE的UL TFT ;并且，当UE通过DHCPV4协议协商机制得到IPV4地 址后，PDN GW的操作过程没有明确。UE通过DHCPV4协议协商得到IPV4地址的机制是应用 层应用，而UE的承载上下文保存在UE协议栈的底层，应用层协议完成后不会直接对底层进 行操作，因此UE的承载上下文中没有IPV4地址和UL TFT参数。尤其是当MT和TE分离时， DHCPV4协议协商过程是由TE发起的，MT并不知道UE的IPV4地址和UL TFT参数，因此，当 上行数据到达UE时，由于UE并不知道UE的IPV4地址和UL TFT参数，因此UE无法将上行 数据匹配到相应的承载中。 综上所述，现有技术中通过DHCPV4机制为UE分配IPV4地址的过程并不完善。
发明内容
本发明实施例提供了一种IP地址分配方法、系统及装置，用以完善通过DHCPV4机 制为UE分配IPV4地址的过程。 本发明实施例提供的一种IP地址分配方法包括 分组数据网网关PDN GW通过与用户终端UE进行版本4的动态主机配置协议 DHCPV4协商，为所述UE分配版本4的因特网协议IPV4地址； 所述PDN GW通过发起不进行承载服务质量更新的承载修改过程，将所述IPV4地 址以及利用所述IPV4地址生成的业务流模板TFT发送给所述UE。
本发明实施例提供的一种IP地址获取方法包括 用户终端UE与分组数据网网关PDN GW进行版本4的动态主机配置协议DHCPV4 协商；
所述UE通过所述PDN GW发起的不进行承载服务质量更新的承载修改过程，获取 所述PDN GW为所述UE分配的版本4的因特网协议IPV4地址以及利用所述IPV4地址生成 的业务流模板TFT。 本发明实施例提供的一种通信系统包括 分组数据网网关PDN GW，用于通过与用户终端UE进行版本4的动态主机配置协 议DHCPV4协商，为所述UE分配版本4的因特网协议IPV4地址；通过发起不进行承载服务 质量更新的承载修改过程，将所述IPV4地址以及利用所述IPV4地址生成的业务流模板TFT 发送给所述UE; 用户终端UE，用于与所述PDN GW进行DHCPV4协商；通过所述不进行承载服务质 量更新的承载修改过程，获取所述IPV4地址以及所述TFT。
本发明实施例提供的一种PDN GW包括 DHCPV4协商单元，用于通过与用户终端UE进行版本4的动态主机配置协议 DHCPV4协商，为所述UE分配版本4的因特网协议IPV4地址； 承载修改发起单元，用于通过发起不进行承载服务质量更新的承载修改过程，将 所述IPV4地址以及利用所述IPV4地址生成的业务流模板TFT发送给所述UE。
本发明实施例提供的一种UE包括 DHCPV4协商单元，用于与分组数据网网关PDN GW进行版本4的动态主机配置协议 DHCPV4协商； 获取单元，用于通过所述PDN GW发起的不进行承载服务质量更新的承载修改过 程，获取所述PDN GW为所述用户终端分配的版本4的因特网协议IPV4地址以及利用所述 IPV4地址生成的业务流模板TFT。 本发明实施例，通过分组数据网网关PDN GW通过与用户终端UE进行版本4的动 态主机配置协议DHCPV4协商，为所述UE分配版本4的因特网协议IPV4地址；所述PDN GW 通过发起不进行承载服务质量更新的承载修改过程，将所述IPV4地址以及利用所述IPV4 地址生成的业务流模板TFT发送给所述UE，从而完善了通过DHCPV4机制为UE分配IPV4地 址的过程，使得UE通过DHCPV4机制得到IPV4地址时，UE中的承载上下文也可以得到IPV4 地址和UL TFT，尤其是，当MT和TE分离时，MT也可以得到IPV4地址和UL TFT，从而可以 将上行数据和相应承载进行匹配。
图1为本发明实施例提供的- 图2为本发明实施例提供的- 图3为本发明实施例提供的- 图4为本发明实施例提供的 意图； 图5为本发明实施例提供的- 图6为本发明实施例提供的-
种IP地址分配方法的总体流程示意图； 种IP地址获取方法的总体流程示意图； 种IP地址分配方法的具体流程示意图； -种不进行承载服务质量更新的承载修改过程的示
种PDN GW的结构示意图； 种UE的结构示意图。
具体实施例方式
本发明实施例提供了一种IP地址分配方法、系统及装置，用以完善通过DHCPV4机
制为UE分配IPV4地址的过程。 下面结合附图对本发明实施例进行说明。 参见图l，本发明提供的一种IP地址分配方法包括步骤 SlOl、 PDN GW通过与UE进行DHCPV4协商，为UE分配IPV4地址。 S102、 PDN GW通过发起不进行承载服务质量更新的承载修改过程
(Bearermodif ication procedure without bearer Q0S update)，将IPV4地址以及禾U用
IPV4地址生成的TFT发送给UE。 相应地，参见图2，本发明实施例提供的一种IP地址获取方法包括步骤
S201、 UE与PDN GW进行DHCPV4协商，用以获得IPV4地址。 S202、 UE通过PDN GW发起的不进行承载服务质量更新的承载修改过程，获取PDN GW为UE分配的IPV4地址以及利用IPV4地址生成的TFT。
下面给出具体的解释说明。 当UE接入SAE系统时，UE会发起Attach过程或者PDN连接建立过程，在这两个过 程中PDN GW会将IP地址分配给UE。如果在PDN GW上配置了 UE接入的APN采用DHCPV4 协议分配IP地址，或者UE在Attach request消息或者PDN connectivity request消息 中携带的PCO参数中包含了使用DHCPV4协议分配IP地址的信息，那么PDN GW将Create default bearer response消息中的PDN address参数设为0. 0. 0. 0，即为UE分配全零的 IP地址。UE收到0. 0. 0. 0的IP地址后，采用DHCPV4协议与PDN GW协商，由PDN GW将具 体的IPV4地址分配给UE。具体流程如图3所示，在PDN GW发送了动态主机配置协议确认 消息(DHCP ACK)后，PDN GW马上发起不进行承载服务质量更新的承载修改过程，将UL TFT 和UE的IPV4地址分别通知给Serving GW、匪E、 eNodeB和UE，具体流程如图1所示。
其中的PDN GW发起的不进行承载服务质量更新的承载修改过程如图4所示，具体 包括 步骤1、 PDN GW利用分配给UE的IPV4地址生成UL TFT，同时发送更新承载请求 (Update bearer request)给Serving GW，其中包括EPS承载标识(EPS Bearer Identity)、 更新类型(Update type)、PDN地址(PDN address)和UL TFT，其中的Update type用于指 示UE将该IPV4地址和UL TFT保存在EPS承载标识对应的EPS承载上下文中。
步骤2、 Serving GW转发Update bearer request消息给匪E。
步骤3、匪E利用Update bearer request消息中的EPS bearer Identity、 PDNaddress、Update type和UL TFT参数生成会话管理配置信息单元(Sessionmanagement configuration IE)，然后匪E发送下行非接入层传输(DownlinkNAS Transport)消息给 eNodeB。 步骤4、 eNodeB接收到Downlink NAS Transport消息后，发送直接传输(Direct Transfer)消息给UE，其中包括EPS bearer Identity、PDN address、Updatetype禾口UL TFT 参数。 步骤5、 UE接收到所述Direct Transfer消息后，根据Update type的指示信息， 将PDN address和UL TFT保存在EPS bearer Identity所标识的EPS承载上下文(EPSbearer context)中，然后发送Direct Transfer消息给eNodeB，该消息中包含Session management configuration IE，该IE中包含EPS bearer Identity,用以通知PDN GW已经 将PDN address禾PUL TFT保存在EPS bearer Identity所标识的EPS bearer context中。
步骤6、 eNodeB发送上行非接入层传输(Uplink NAS Transport)消息给匪E，其 中包括Session management configuration IE，该IE中包含EPS bearerldentity。
步骤7、匪E接收至lj Uplink NAS Transport)消息后，从中获取EPS bearerldentity,并发送更新承载口向应(Update bearer response)消息给Serving GW，其 中包括EPS Bearer Identity。 步骤8、 Serving GW转发Update Bearer Response消息给PDN GW。 PDN GW接收到Serving GW发送的Update Bearer Response消息后，从中获取来
自UE的EPS承载标识，确定该UE已将其IPV4地址和TFT保存在该EPS承载标识对应的
EPS承载上下文中。 下面介绍一下本发明实施例提供的装置。 参见图5，本发明实施例提供的一种PDN GW包括 DHCPV4协商单元11 ，用于通过与UE进行DHCPV4协商，为UE分配IPV4地址。
承载修改发起单元12，用于通过发起不进行承载服务质量更新的承载修改过程， 将IPV4地址以及利用IPV4地址生成的TFT发送给UE。
较佳地，所述承载修改发起单元12包括 生成单元121，用于利用更新类型、演进分组系统EPS承载标识、IPV4地址和TFT 生成更新承载请求，其中的更新类型用于指示UE将IPV4地址和TFT保存在EPS承载标识 对应的EPS承载上下文中。 发送单元122，用于通过向Serving GW发送更新承载请求，发起不进行承载服务 质量更新的承载修改过程。 参见图6，本发明实施例提供的一种UE包括 DHCPV4协商单元21，用于与PDN GW进行版本4的动态主机配置协议DHCPV4协商。
获取单元22，用于通过PDN GW发起的不进行承载服务质量更新的承载修改过程， 获取PDN GW为UE分配的IPV4地址以及利用IPV4地址生成的TFT。
较佳地，所述获取单元22包括 处理单元221，用于通过不进行承载服务质量更新的承载修改过程，获取PDN GW 发送的更新类型、演进分组系统EPS承载标识、IPV4地址和TFT。 保存单元222，用于根据更新类型，将IPV4地址和TFT保存在EPS承载标识对应的 EPS承载上下文中。 综上所述，本发明实施例的PDN GW通过与UE进行DHCPV4协商，为UE分配版本 4的因特网协议IPV4地址；PDN GW通过发起不进行承载服务质量更新的承载修改过程，将 IPV4地址以及利用IPV4地址生成的TFT发送给UE，从而完善了通过DHCPV4机制为UE分 配IPV4地址的过程。 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。
权利要求
一种IP地址分配方法，其特征在于，该方法包括分组数据网网关PDN GW通过与用户终端UE进行版本4的动态主机配置协议DHCPV4协商，为所述UE分配版本4的因特网协议IPV4地址；所述PDN GW通过发起不进行承载服务质量更新的承载修改过程，将所述IPV4地址以及利用所述IPV4地址生成的业务流模板TFT发送给所述UE。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括所述PDN GW将所述IPV4地址以及所述TFT写入演进分组系统EPS承载上下文中。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述PDN GW分别通过服务网关 Serving GW、移动管理实体匪E以及演进型基站eNodeB将所述IPV4地址和所述TFT发送 给所述UE。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述PDN GW通过向所述Serving GW发送 更新承载请求，发起所述不进行承载服务质量更新的承载修改过程，其中，所述更新承载请 求中包括更新类型、演进分组系统EPS承载标识、所述IPV4地址和所述TFT ;其中，所述的更新类型用于指示所述UE将所述IPV4地址和所述TFT保存在所述EPS 承载标识对应的EPS承载上下文中。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，该方法还包括所述PDN GW接收所述Serving GW发送的更新承载响应消息，并从中获取来自所述UE 的演进分组系统EPS承载标识，确定所述UE已将所述IPV4地址和所述TFT保存在所述EPS 承载标识对应的EPS承载上下文中。
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PDN GW在向所述UE发送了 DHCP确 认消息之后，发起所述不进行承载服务质量更新的承载修改过程。
7. —种IP地址获取方法，其特征在于，该方法包括用户终端UE与分组数据网网关PDN GW进行版本4的动态主机配置协议DHCPV4协商； 所述UE通过所述PDN GW发起的不进行承载服务质量更新的承载修改过程，获取所述PDN GW为所述UE分配的版本4的因特网协议IPV4地址以及利用所述IPV4地址生成的业务流模板TFT。
8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述UE通过所述不进行承载服务质量更 新的承载修改过程，进一步获取来自所述PDN GW的更新类型和演进分组系统EPS承载标 识；所述UE根据所述的更新类型，将所述IPV4地址和所述TFT保存在所述EPS承载标识 对应的EPS承载上下文中。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述UE将所述IPV4地址和所述TFT保存 在所述EPS承载上下文中之后，该方法还包括所述UE通过向演进型基站eNodeB发送包含有所述EPS承载标识的直接传输消息，向 所述PDN GW回复响应。
10. —种通信系统，其特征在于，该系统包括分组数据网网关PDN GW，用于通过与用户终端UE进行版本4的动态主机配置协议 DHCPV4协商，为所述UE分配版本4的因特网协议IPV4地址；通过发起不进行承载服务质量 更新的承载修改过程，将所述IPV4地址以及利用所述IPV4地址生成的业务流模板TFT发送给所述UE ;用户终端UE，用于与所述PDN GW进行DHCPV4协商；通过所述不进行承载服务质量更 新的承载修改过程，获取所述IPV4地址以及所述TFT。
11. 根据权利要求IO所述的系统，其特征在于，所述PDN GW包括DHCPV4协商单元，用于通过与UE进行DHCPV4协商，为所述UE分配IPV4地址； 承载修改发起单元，用于通过向服务网关Serving GW发送更新承载请求，发起所述不进行承载服务质量更新的承载修改过程，其中，所述更新承载请求中包括更新类型、演进分组系统EPS承载标识、所述IPV4地址和所述TFT ;其中，所述的更新类型用于指示所述UE将所述IPV4地址和所述TFT保存在所述EPS承载标识对应的EPS承载上下文中。
12. 根据权利要求10或11所述的系统，其特征在于，所述UE包括 DHCPV4协商单元，用于与所述PDN GW进行DHCPV4协商；获取单元，用于通过所述不进行承载服务质量更新的承载修改过程，获取所述PDN GW 发送的更新类型、演进分组系统EPS承载标识、所述IPV4地址和所述TFT ;并根据所述的更 新类型，将所述IPV4地址和所述TFT保存在所述EPS承载标识对应的EPS承载上下文中。
13. —种分组数据网网关，其特征在于，该分组数据网网关包括DHCPV4协商单元，用于通过与用户终端UE进行版本4的动态主机配置协议DHCPV4协 商，为所述UE分配版本4的因特网协议IPV4地址；承载修改发起单元，用于通过发起不进行承载服务质量更新的承载修改过程，将所述 IPV4地址以及利用所述IPV4地址生成的业务流模板TFT发送给所述UE。
14. 根据权利要求13所述的分组数据网网关，其特征在于，所述承载修改发起单元包括生成单元，用于利用更新类型、演进分组系统EPS承载标识、所述IPV4地址和所述TFT 生成更新承载请求，其中，所述的更新类型用于指示所述UE将所述IPV4地址和所述TFT保 存在所述EPS承载标识对应的EPS承载上下文中；发送单元，用于通过向服务网关Serving GW发送所述更新承载请求，发起所述不进行 承载服务质量更新的承载修改过程。
15. —种用户终端，其特征在于，该用户终端包括DHCPV4协商单元，用于与分组数据网网关PDN GW进行版本4的动态主机配置协议 DHCPV4协商；获取单元，用于通过所述PDN GW发起的不进行承载服务质量更新的承载修改过程，获 取所述PDN GW为所述用户终端分配的版本4的因特网协议IPV4地址以及利用所述IPV4 地址生成的业务流模板TFT。
16. 根据权利要求15所述的用户终端，其特征在于，所述获取单元包括 处理单元，用于通过所述不进行承载服务质量更新的承载修改过程，获取所述PDN GW发送的更新类型、演进分组系统EPS承载标识、所述IPV4地址和所述TFT ;保存单元，用于根据所述的更新类型，将所述IPV4地址和所述TFT保存在所述EPS承 载标识对应的EPS承载上下文中。
全文摘要
本发明公开了一种IP地址分配方法、系统及装置，用以完善通过DHCPV4机制为UE分配IPV4地址的过程。本发明提供的一种IP地址分配方法包括分组数据网网关PDN GW通过与用户终端UE进行版本4的动态主机配置协议DHCPV4协商，为所述UE分配版本4的因特网协议IPV4地址；所述PDN GW通过发起不进行承载服务质量更新的承载修改过程，将所述IPV4地址以及利用所述IPV4地址生成的业务流模板TFT发送给所述UE。
文档编号H04L29/12GK101729608SQ20081022521
公开日2010年6月9日 申请日期2008年10月27日 优先权日2008年10月27日
发明者徐晖, 赵欣 申请人:大唐移动通信设备有限公司