一种地址分配的方法、网关及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种地址分配的方法、网关及系统。
【背景技术】
[0002]在传统网关分离为控制面网关(CGW，Controller Gateway)与分布式网关(DGW，Distributed Gateway)后，CGW负责控制信令的下发、调配下辖的DGW的地址分配，以及为终端设备分配网际协议(IPanternet Protocol)地址，DGW则负责数据传输。关于对终端设备分配地址以及地址管理，目前主要采用以下两种技术方案:
[0003]第一种方案中，分布式网关中用户的接入信令处理主要是由CGW处理，CGW通过S18接口对DGW实现功能定义和用户面数据处理方式定义，由CGW集中为终端设备分配地址且统一管理地址，而DGW不维护任何的地址，仅需维护并发布当前的终端设备路由信息，以让其他设备能够寻址到该终端设备。但由于终端设备的IP地址是随机无序的分配，CGW管辖较多DGW，在终端设备的数量增加时，一个DGW上的很多终端设备的IP地址可能会出现分别属于不同网段的情况，而且DGW必须同时维护好它们的路由信息，当终端设备继续增加时，还可能出现同一网段的终端设备IP地址归属不同的DGW，使得DGW需要为维护多张路由表，极大降低整个链路的运行效率，其次，也增加网络复杂度也会不可控。
[0004]第二种方案中，由DGW集中分配和管理终端设备的地址，以及维护管辖的终端设备的路由公告，当较多终端设备附着成功后，都会附着在各自所属的DGW。但由于DGW之间没有信令交互，故当某个DGW因为终端设备太多而负载加重时，无法和周边空闲的DGW进行负载均衡的操作，导致后续请求附着的终端设备无法成功附着，也降低整个系统地址段资源使用率。
[0005]通过以上两种方案，均不能解决合理、动态的分配地址资源的问题。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种地址分配的方法、网关及系统，能够解决现有机制中DGW的地址分配不合理造成的链路利用率较低的问题。
[0007]本发明第一方面提供一种地址分配的方法，所述方法包括:
[0008]控制网元获取第一分布式网关DGW的第一权重信息，并根据所述第一权重信息为所述第一 DGW分配第一地址段；
[0009]所述控制网元将所述第一地址段的地址段信息发送给所述第一DGW。
[0010]在一些可能的设计中，所述方法还包括:
[0011]所述控制网元接收移动性管理实体MME发送的第一消息，所述第一消息用于表示终端设备请求获取网际协议IP地址；
[0012]所述控制网元获取所述第一DGW为所述终端设备分配的目标IP地址，并将携带所述目标IP地址的第二消息返回给所述MME。
[0013]在一些可能的设计中，所述控制网元获取所述第一DGW为所述终端设备分配的目标IP地址，并将携带所述目标IP地址的第二消息返回给MME，包括以下之一:
[0014]若所述第一DGW为上电后首次为终端设备分配IP地址，则所述控制网元将第一地址段中的首地址作为所述目标IP地址携带在所述第二消息中返回给所述MME;
[0015]若所述第一DGW为非首次分配IP地址，则所述控制网元向所述第一 DGW发送第三消息，所述第三消息用于指示所述第一 DGW为所述终端设备分配目标IP地址;所述控制网元接收所述第一 DGW返回的携带所述目标IP地址的第四消息后，将携带所述目标IP地址的所述第二消息返回给所述MME。
[0016]在一些可能的设计中，例如有DHCP服务器的场景时，所述第一地址段的地址段信息包括所述第一地址段的标识，所述根据所述第一权重信息为所述第一 DGW分配第一地址段，之后还包括:
[0017]所述控制网元将所述第一地址段的地址段信息发送给动态主机配置协议DHCP服务器，以使所述DHCP服务器根据所述第一地址段的地址段信息在地址资源池中划分所述第一地址段。
[0018]在一些可能的设计中，所述方法还包括以下之一:
[0019]所述控制网元从所述DHCP服务器获取所述第一地址段的标识，在接收到所述MME发送的第一请求消息后，根据所述第一地址段的标识从所述DHCP服务器获取为所述终端设备分配的所述目标IP地址，并将所述目标IP地址返回给所述MME;
[0020]所述控制网元从所述DHCP服务器获取所述第一地址段的标识，并将所述第一地址段的标识发送至所述第一DGW，以使所述第一DGW收到所述终端设备发送的第五消息后，根据所述第一地址段的标识从所述DHCP服务器获取为所述终端设备分配的所述目标IP地址，并将所述目标IP地址返回给所述终端设备。
[0021]在一些可能的设计中，所控制网元包括控制面网元CGW和操作管理OM实体，所述第一地址段由所述OM实体根据所述第一权重信息为所述第一 DGW分配，所述第一地址段的地址段信息由所述OM实体发送给所述DHCP服务器，所述第一地址段的标识由所述OM实体从所述DHCP服务器获得，所述第一权重信息由所述CGW从所述第一 DGW获得。
[0022]在一些可能的设计中，所述第一地址段的标识包括所述DHCP服务器的代理IP地址或所述第一地址段的首地址。
[0023]在一些可能的设计中，所述方法还包括:
[0024]所述控制网元在确定所述第一地址段存在空闲的地址段时，执行以下项中的至少一项:
[0025]释放所述空闲的地址段；
[0026]或者将所述空闲的地址段分配给所述控制网元下辖的地址需求紧张的DGW;
[0027]或者根据所述第一DGW的地址使用情况，重新为所述第一 DGW分配新的地址段。
[0028]在一些可能的设计中，所述方法还包括:
[0029]所述控制网元获取第二DGW的第二权重信息，在确定地址段资源中剩余的地址段资源不足以分配所述第二权重信息对应的地址段，且所述第一地址段存在空闲的地址段时，将所述第一地址段中空闲的地址段释放，并将所述第一地址段中空闲的地址段分配给所述第二 DGW。
[0030]在一些可能的设计中，所述方法还包括以下之一:
[0031]所述控制网元周期性的获取下辖的所有DGW的地址段的使用情况，确定满足预设触发更新条件时，根据下辖的所有DGW的地址段的使用情况为下辖的部分DGW或全部DGW分配重新分配新的地址段；
[0032]所述控制网元在达到预设拥塞时段之前获取下辖的所有DGW的地址段的使用情况，确定满足预设触发更新条件时，根据下辖的所有DGW的地址段的使用情况为下辖的部分DGW或全部DGW分配重新分配新的地址段；
[0033]所述控制网元接收所述第一DGW发送的第六消息，根据所述第六消息为所述第一DGW分配新的地址段；
[0034]所述控制网元获取所述第一DGW的新的权重信息，根据所述新的权重信息为所述第一 DGW重新分配新的地址段；
[0035]所述控制网元在复位或故障恢复后，接收所述第一DGW发送的所述第一地址段的使用情况，并保存。
[0036]在一些可能的设计中，所述控制网元根据所述第一权重信息为所述第一DGW分配所述第一地址段，以及所述控制网元从所述DHCP服务器获取所述第一地址段的标识，并将所述第一地址段的标识发送至所述第一 DGW，具体包括:
[0037]所述控制网元中的所述CGW获取所述第一DGW的第一权重信息，将所述第一权重信息发送给所述控制网元中的0M;
[0038]所述控制网元中的所述OM根据所述第一权重信息在DHCP服务器中为所述第一DGW分配所述第一地址段，并将从所述DHCP服务器获取到的所述第一地址段的标识发送给所述CGW；
[0039]所述控制网元中的所述CGW将接收到的所述第一地址段的标识发送给所述第一DGff,以使所述第一DGW收到所述终端设备发送的第二请求消息后，根据所述第一地址段的标识从所述DHCP服务器获取为所述终端设备分配的所述目标IP地址，并将所述目标IP地址返回给所述终端设备。
[0040]本申请第二方面提供一种地址分配的方法，所述方法包括:
[0041]第一分布式网关DGW将自身的第一权重信息发送给控制网元，以使所述控制网元根据所述第一权重信息为所述第一 DGW分配相应的第一地址段；
[0042]所述第一DGW接收所述控制网元返回的第一地址段的地址段信息。
[0043]在一些可能的设计中，所述方法还包括:
[0044]所述第一DGW接收所述控制网元发送的第三消息，根据所述第三消息为终端设备分配目标IP地址，并将携带所述目标IP地址的第四消息发送给所述控制网元，以使所述控制网元将所述目标IP地址携带在第二消息中返回给移动性管理实体MME。
[0045]在一些可能的设计中，所述方法还包括:
[0046]所述第一DGW收到所述终端设备发送的第五消息后，根据所述第一地址段的标识从所述DHCP服务器获取为所述终端设备分配的所述目标IP地址，并将所述目标IP地址返回给所述终端设备。
[0047]在一些可能的设计中，所述第一地址段的地址段信息包括所述第一地址段的标识，所述第一地址段的标识包括所述DHCP服务器的代理IP地址或所述第一地址段的首地址。
[0048]在一些可能的设计中，所述方法还包括以下项之一:
[0049]所述第一DGW周期性的向所述控制网元发送所述第一地址段的使用情况，以使所述控制网元在确定所述第一地址段存在空闲的地址段时，释放所述空闲的地址段，或者将所述将所述空闲的地址段分配给所述控制网元下辖的地址需求紧张的DGW，或者根据所述第一 DGW的地址使用情况，重新为所述第一 DGW分配新的地址段；
[0050]所述第一DGW向所述控制网元发送第六消息，所述第六消息用于请求所述控制网元为所述第一 DGW分配新的地址段；
[0051]所述第一DGW在所述控制网元复位或故障恢复后，将所述第一地址段的使用情况发送给所述控制网元；
[0052]所述第一DGW周期性的统计接入所述第一 DGW的终端设备的数量，在确定所述第一地址段无法满足终端设备的需求时，将新的权重信息发送给所述控制网元，以使所述控制网元重新为所述第一 DGW分配新的地址段。
[0053]本申请第三方面提供一种控制网元，所述控制网元包括:
[0054]接收模块，用于获取第一分布式网关DGW的第一权重信息；
[0055]处理模块，用于根据所述接收模块接收到的所述第一权重信息为所述第一DGW分配第一地址段；
[0056]发送模块，用于将所述第一地址段的地址段信息发送给所述第一DGW。
[0057]在一些可能的设计中，所述接收模块还用于:接收移动性管理实体MME发送的第一消息，所述第一消息用于表示终端设备请求获取网际协议IP地址;获取所述第一 DGW为所述终端设备分配的目标IP地址；
[0058]所述发送模块还用于:将携带的所述接收模块获取的所述目标IP地址的第二消息返回给所述MME。
[0059]在一些可能的设计中，所述处理模块还用于执行以下之一:
[0060]若所述第一DGW为上电后首次为终端设备分配IP地址，则通过所述发送模块将第一地址段中的首地址作为所述目标IP地址携带在所述第二消息中返回给所述M