一种地址分配的方法、网关及系统的制作方法_3

文档序号:9791812阅读:来源:国知局
息包括所述第一地址段的标识,在所控制网元包括CGW和OM实体时,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实体发送给动态主机配置协议(DHCP,Dynamic Host Configurat1n Protocol)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。
[0128]可选的,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。举例来说,在有DHCP服务器的场景中,DHCP服务器在对外提供地址分配服务的时候,针对某一配置好的地址段,代理IP通常会是这一段地址段的首地址,当接收到终端设备发送的DHCP请求消息时,DHCP服务器会解析其中携带的代理IP地址来定位到相应的地址段,并在该地址段中选择一个IP地址封装在DHCP响应消息中回复给发送DHCP请求消息的终端设备。
[0129]本发明实施例中,控制网元根据第一DGW的权重信息为第一DGW分配第一地址段,实现合理的分配地址段,使得DGW不需要维护多张路由表,从而降低网络的路由复杂度,也提高地址资源的使用率。
[0130]可选的,在一些发明实施例中,在所述控制网元为所述第一DGW分配第一地址段后,在终端设备申请附着流程中,第一DGW会为终端设备分配IP地址,具体如下:
[0131 ] 所述控制网元接收移动性管理实体(MME,Mobile Management Entity)发送的第一消息,所述第一消息用于表示终端设备终端设备请求获取网际协议IP地址;
[0132]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。
[0133]可选的,由于第一DGW为终端设备分配IP地址,需要从CGW为自身分配的第一地址段中选择,由于不同时段,接入到第一DGW的终端设备的数量不同,第一地址段的已分配状态不同,例如在第一DGW进入工作状态初期,还未为接入第一DGW的终端设备分配过地址,或者接入的终端设备较少,所剩的可分配的地址段较充足,第一 DGW为新接入的终端设备分配IP地址的方式主要包括以下两种情况:
[0134]1、若所述第一DGW为上电后首次为终端设备分配IP地址,则所述控制网元优先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,MME再将所述目标IP地址返回给UE。可选的,也可以将从第一地址段中任意选择的地址作为所述目标IP地址,具体选择方式不作限定。
[0135]2、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;所述第一DGW返回携带所述目标IP地址的第四消息至所述控制网元,所述控制网元接收到所述第四消息后,将携带所述目标IP地址的第二消息返回给所述MME,MME再将所述目标IP地址返回给UE,具体流程可参考图1-1。
[0136]可选的,在一些发明实施例中,在有DHCP服务器的场景中,DGW的地址段由控制网元负责分配,DHCP服务器仅为终端设备提供IP地址的分配功能,DHCP服务器的地址资源池与控制网元中的地址资源池为同步对应,例如,控制网元对地址段的分配有改动的时候,会同步给DHCP服务器。即需要控制网元控制DHCP服务器为DGW分配地址段,具体体现为所述控制网元为所述第一 DGW分配第一地址段后,将地址段分配的信息同步给DHCP服务器,同步信令可以由OM或CGW发出。控制网元为第一 DGW分配第一地址段的过程如下:
[0137]所述控制网元根据所述第一权重信息为所述第一DGW分配第一地址段,并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;
[0138]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。
[0139]可选的,在控制网元包括CGW和OM时,控制网元为第一DGW分配第一地址段的过程如下:
[0140]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;
[0141]所述控制网元中的所述OM实体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;
[0142]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。
[0143]可选的,在为所述第一DGW分配第一地址段后,第一DGW会为终端设备分配IP地址,主要分在终端设备申请的附着流程和DHCP流程中为终端设备分配IP地址:
[0144]具体为终端设备分配IP地址的情况主要包括以下两种:
[0145]1、在终端设备申请的附着流程中为终端设备分配IP地址
[0146]参考图1-2,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,然后MME将所述目标IP地址返回给所述终端设备;
[0147]2、在附着成功的终端设备申请的DHCP流程中为终端设备分配IP地址
[0148]参考图1-3,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,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。
[0149]可选的,在一些发明实施例中,CGW可以根据DGW当前的负载状态等信息实现动态的分配地址段,以及动态的管理地址段,主要针对以下两种情形:
[0150]一、针对已接入CGW的多个DGW进行地址段的调度
[0151 ]由于CGW下辖多个DGW,每个DGW的权重信息可能不同或相差较大,故初始时,CGW按照权重信息为DGW分配的地址段存在差异,但随着后续接入某些DGW的终端设备越来越多,或者最初为某些DGW分配的地址段存在空闲,为充分、合理的利用空闲的地址段,本发明中,控制网元可以根据所述第一地址段的分配情况对空闲的地址段进行适当的调配,具体如下:
[0152]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:
[0153]释放所述空闲的地址段;
[0154]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;
[0155]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。
[0156]二、针对新接入CGW的多个DGW进行地址段的调度
[0157]1、在一段时间后,有新的DGW接入所述CGW时,CGW需要为新接入的DGW分配地址段,但可能由于根据权重信息已为先接入CGW的DGW已分配好地址段,故导致地址资源池中剩下的地址段不够分配给新接入的DGW,而这段时间,有些DGW的地址段存在空闲即并未得到充分的利用,故可将空闲的地址段分配给新接入的DGW,具体如下:
[0158]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。
[0159]本可选发明实施例中,在以上两种情况下,CGW都能实现动态的地址管理,使地址分配的机制更合理化,同时提高地址资源的利用率。
[0160]2、控制网元可以根据下辖的每个DGW的地址使用情况自行判断是否为下辖的DGW重新分配地址段,或者调整部分DGW的地址段,控制网元还可以根据DGW上报的新权重信息为提供新权重信息的DGW重新分配新的地址段,或者是由DGW主动请求分配更多的地址段等,都可以实现动态的分配地址段和提高负载分担的均匀性,以及提高资源的使用率。所述方法还包括以下之一:
[0161]a、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,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,举例来说,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。
[0162]b、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。
[0163]C、所述第一DGW向所述控制网元发送第六消息,所述控制网元接收所述第六消息后,根据所述第六消息为所述第一 DGW分配新的地址段。
[0164]d、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,所述控制网元获取所述第一 DGW的新的权重信息后,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。
[0165]可选的,为避免控制网元复位或故障恢复后,无法恢复故障前的地址地图的问题,每个DGW都需要将自身的地址段的使用情况上报给CGW,即所述控制网元在复位或故障恢复后,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,所述控制网元接收所述第一 DGW发送的所述第一地址段的使用情况,并保存,即可实现恢复复位或故障恢复之前的地址地图。
[0166]上面对本发明中的地址分配的方法进行说明,以下对执行上述地址分配的方法的控制网元和分布式网关进行举例说明。
[0167]一、参照图2,对控制网元20进行描述,所述控制网元20包括:
[0168]接收模块201,用于获取第一分布式网关DGW的第一权重信息;
[0169]处理模块202,用于根据所述接收模块201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;
[0170]发送模块203,用于将所述第一地址段的地址段信息发送给所述第一DGW。可选的,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。
[0171]本发明实施例中,处理模块202根据接收模块201获取的第一DGW的权重信息为第一 DGW分配第
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