IP地址分配的方法及设备

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种IP地址分配的方法及设备。

当前互联网协议包括IPv4和IPv6，IPv4采用32位IP地址，地址空间有 限；IPv6采用128位地址，可彻底解决IPv4地址不足问题。但是，如何从IPv4 网络平滑过渡到IPv6网络是IPv6成功的关键。为了保证过渡时期业务访问的 连续性，即终端在IPv4和IPv6网络间切换时业务访问的连续性，3GPP将双 栈(同时给终端分配IPv4和IPv6地址)作为IPv6过渡的基本技术。

为了适应这种需求，双栈技术需要从终端到网络侧的所有节点都支持 IPv4v6。当前LTE网络中可以支持IPv4v6，但2/3G网络中存在不支持IPv4v6 的SGSN等节点。现有技术中的终端支持LTE模式和/或2/3G模式，为了保 证业务连续性，对于终端请求IPv4v6PDN/PDP连接的情况，网络侧设置统一 策略，只有当网络内的所有终端的所有模式都支持IPv4v6时，才能允许终端 建立IPv4v6 PDN/PDP连接，进而获得IPv4v6地址。

目前，在E‑UTRAN和UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network， UMTS陆地无线接入网)以及GERAN(GSM EDGE Radio Access Network， GSM/EDGE无线接入网)之间切换时，PDN(Packet Data Network，包数据 网络)只能映射为相同类型的PDP(Packet Data Protocol，分组数据协议)， 即IPv4v6PDN映射为IPv4v6PDP，IPv4PDN映射为IPv4PDP，IPv6PDN映 射为IPv6PDP。

但是，由于终端的2/3G模式和LTE(Long Term Evolution，长期演进) 模式对IPv4v6的支持不完全同步，为了保证LTE和2/3G网络互操作时的业 务连续性，对于多模终端，只有当其所有模式都支持IPv4v6PDP时，才能使 用IPv4v6PDN。

具体的，以LTE终端申请IPv4v6地址的过程为例，如图1所示，包括：

1、UE根据自身IP协议栈的配置设置附着时请求的PDN类型为IPv4v6 PDN type。

2、MME(Mobility Management Entity，移动性管理实体)在收到UE的 附着请求后，将UE请求的PDN type与从HSS(Home Subscriber Server，归 属用户数据库)中取得的用户签约数据记录中的PDN type进行比较，如果签 约数据为IPv4v6PDN，MME发送“Create Session Request(创建会话请求)” 消息给S‑GW进行默认承载创建。如果PDN type被设置成IPv4v6，根据运营 商在节点上的预配置，如果所有UE可能切换到的SGSN都已经升级支持双栈 PDP，MME对DABF(Dual Address Bearer Flag，双栈地址承载标记)进行设 置，例如将DABF设置为1。

3、S‑GW向PDN GW发送Create Session Request，PDN GW在收到S‑GW 发来的消息后根据运营商策略对IPv4v6 PDN type进行限制。

如果运营商优选策略只允许APN使用IPv4地址或IPv6前缀，PDN类型 要修改为IPv4 PDN或IPv6 PDN，并将该信息返回给终端，终端在请求新的 PDN连接时就只能使用运营商优选策略所要求的PDN类型；如果PDN GW 收到的Create Session Request消息中，MME未对DABF进行设置，PDN类 型应设置为IPv4或者IPv6，并将原因返回给终端，终端可以申请另一个独立 的PDN类型，通过建立IPv4、IPv6两个PDN连接获得IPv4与IPv6地址。

4、PDN GW根据设置后的PDN类型给终端分配地址，将包含IPv6接口 标识或IPv4地址的“Create Session Response”消息发送给S‑GW。

5、S‑GW将Create Session Response消息转发至MME，MME向UE发 送“Attach Accept”消息，其中包含了IPv6接口标识或IPv4地址。

6、UE发送RS(Router Solicitation，路由器请求)消息给PDN GW。

7、PDN GW收到RS消息后立即回应RA(RouterAdvertisement，路由器 通告)，或者周期性发送RA消息给UE，RA消息应包含了与默认承载建立阶 段所提供的相同的IPv6前缀。UE收到RA消息后通过无状态地址自动配置的 方法构造一个完整的IPv6地址。

上述过程中，MME对LTE单模终端和多模终端采用了统一策略，导致 LTE单模终端使用IPv4v6PDN也受LTE和2/3G互操作的影响，LTE的双栈 承载特性没有得到充分使用。同时，对于LTE多模终端，存在所有模式都支 持IPv4v6PDN的多模终端，也存在部分模式不支持IPv4v6PDN的多模终端， 现有方案下对所有LTE多模终端都不允许使用IPv4v6PDN，网络侧只使用 IPv4和IPv6两个独立的PDP/PDN分别分配IPv4和IPv6地址，导致LTE特 性无法充分使用，核心网成本上升。

本发明实施例提供了一种IP地址分配的方法及设备，使得网络侧灵活设 置UE的IPv4v6PDN/PDP，充分利用UE的双栈特性。

本发明实施例提供了一种IP地址分配的方法，包括：

网络侧接收用户终端发送的地址申请请求，所述地址申请请求中携带所 述用户终端请求的承载类型为IPv4v6；

当所述网络侧根据所述地址申请请求确定所述用户终端是单模终端时， 所述网络侧设置所述用户终端的承载类型为IPv4v6，为所述用户终端分配 IPv4和IPv6地址。

本发明实施例提供了一种IP地址分配的方法，包括：

网络侧接收用户终端发送的地址申请请求，所述地址申请请求中携带所 述用户终端请求的承载类型为IPv4v6；

所述网络侧获取所述地址申请请求中携带的所述用户终端的所有模式分 别支持的承载类型；如果所述用户终端的所有模式都支持IPv4v6承载类型， 所述网络侧设置所述用户终端的承载类型为IPv4v6，为所述用户终端分配 IPv4和IPv6地址。

本发明实施例提供了一种IP地址分配的方法，包括：

用户终端获取自身支持的各网络模式分别支持的承载类型；

所述用户终端向网络侧发送地址申请请求，当所述用户终端的所有模式 都支持IPv4v6承载类型时，所述地址申请请求中携带的承载类型为IPv4v6。

本发明实施例提供了一种网络侧设备，包括：

接收单元，用于接收用户终端发送的地址申请请求，所述地址申请请求 中携带所述用户终端请求的承载类型为IPv4v6；

判断单元，用于判断所述用户终端是否为单模终端；

设置单元，用于当所述用户终端是单模终端时，设置所述用户终端的承 载类型为IPv4v6。

本发明实施例提供了一种网络侧设备，包括：

接收单元，用于接收用户终端发送的地址申请请求，所述地址申请请求 中携带所述用户终端请求的承载类型为IPv4v6；

获取单元，用于获取所述地址申请请求中携带的所述用户终端的所有模 式分别支持的承载类型；

设置单元，用于当所述用户终端的所有模式都支持IPv4v6承载类型，设 置所述用户终端的承载类型为IPv4v6。

本发明实施例提供了一种用户终端，包括

获取单元，用于获取自身支持的各网络模式分别支持的承载类型；

发送单元，用于向网络侧发送地址申请请求，当所述用户终端的所有模 式都支持IPv4v6承载类型时，所述地址申请请求中携带的承载类型为IPv4v6。

本发明实施例提供了一种用户终端，包括：

获取单元，用于获取所述用户终端支持的各网络模式分别支持的承载类 型；

发送单元，用于向网络侧发送地址申请请求，所述地址申请请求中携带 所述用户终端支持的各网络模式分别支持的承载类型。

与现有技术相比，本发明实施例至少具有以下优点：

本发明实施例中，当UE为单模终端时，网络侧设置UE的承载类型为 IPv4v6，为UE分配IPv4和IPv6地址，从而能够充分利用IPv4v6承载类型分 配IPv4和IPv6地址，降低核心网成本。

图1是现有技术中LTE终端申请IPv4v6地址的过程示意图；

图2是本发明实施例一提供的IP地址分配的方法的流程示意图；

图3是本发明实施例二提供的IP地址分配的方法的流程示意图；

图4是本发明实施例三提供的IP地址分配的方法的流程示意图；

图5和图6是本发明实施例四提供的网络侧设备的结构示意图；

图7是本发明实施例五提供的网络侧设备的结构示意图；

图8是本发明实施例六提供的用户终端的结构示意图；

图9是本发明实施例六提供的用户终端对应的网络侧设备的结构示意图；

图10是本发明实施例七提供的用户终端的结构示意图。

下面将结合本发明的实施例中的附图，对本发明的实施例中的技术方案 进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实 施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的实 施例保护的范围。

实施例一

本发明实施例一提供一种IP地址分配的方法，当UE请求设置PDN/PDP type(承载类型)为IPv4v6时，MME/SGSN根据UE的类型进行判断，如果 UE为单模终端，且用户签约数据允许使用IPv4v6，则不存在LTE网络和2/3G 网络互操作的影响，MME/SGSN允许设置UE的PDN/PDP type为IPv4v6。

具体的，如图2所示，以UE为LTE单模终端为例，该方法包括以下步 骤：

步骤201，UE向MME发送附着请求，该附着请求中携带的PDN类型为 IPv4v6PDN。

具体的，附着请求中携带UE设置的PDN类型为IPv4v6、APN(Access Point Name，接入点名称)、MS Radio Access Capability(移动站点的无线接入 能力)信息。

步骤202，MME接收UE发送的附着请求，根据UE的签约数据判断PDN 类型是否合法，如果合法，则进一步判断UE是否为单模终端，如果判断结果 为是，执行步骤203；否则，参照图1所示的过程对附着请求进行处理，网络 侧根据UE的签约数据和运营商策略设置UE的承载类型，为UE分配相应的 IP地址。

具体的，MME从HSS中获取UE的用户签约数据，该用户签约数据中记 录UE的PDN类型，如果用户签约数据中记录的UE的PDN类型为IPv4v6 PDN，则UE请求的PDN类型合法。MME进一步根据附着请求中MS Radio Access Capability信息获知UE对各种模式的支持能力，确定UE仅支持LTE 模式，即其为单模终端。

步骤203，MME设置UE的PDN类型为IPv4v6PDN，向S‑GW发送携 带该PDN类型的Create Session Request消息。

具体的，MME设置UE的PDN类型为IPv4v6PDN，对DABF进行设置， 例如设置DABF值为1，然后MME向S‑GW发送“Create Session Request” 消息，该消息中携带DABF值。

步骤204，S‑GW向PDN GW发送Create Session Request消息。

步骤205，PDN GW根据Create Session Request消息向S‑GW发送Create Session Response消息，S‑GW将Create Session Response消息向MME发送。

步骤206，MME向UE发送Attach Accept(附着接受)消息，其中包含 了IPv6接口标识和IPv4地址。

步骤207，UE向PDN GW发送RS消息，请求PDN GW发送RA消息。

步骤208，PDN GW收到RS消息后立即回应RA，或者周期性发送RA 消息给UE，RA消息包含与默认承载建立阶段所提供的相同的IPv6前缀。移 动终端收到RA消息后通过无状态地址自动配置的方法构造一个完整的IPv6 地址。

需要说明，对于2/3G模式的单模终端，将上述各步骤中的附着请求替换 为PDP激活请求，将MME替换为GGSN，将PDN替换为PDP，基于上述过 程即可以实现GGSN接收2/3G模式的单模终端发送的PDP类型为IPv4v6的 PDP激活请求后，将单模终端的PDP类型设置为IPv4v6，进而为单模终端分 配IPv4地址和IPv6地址的过程。

本发明实施例中，当UE为单模终端时，网络侧设置UE的承载类型为 IPv4v6，为UE分配IPv4和IPv6地址，从而能够充分利用IPv4v6承载类型分 配IPv4和IPv6地址，降低核心网成本。

实施例二

本发明实施例二提供一种IP地址分配的方法，UE在发送附着请求或PDP 激活请求(即地址申请请求)时携带UE各模式所支持的PDN/PDP类型(即 承载类型)，MME/SGSN根据附着请求或PDP激活请求确定UE的所有模式 都支持IPv4v6PDN/PDP时，允许UE设置PDN/PDP类型为IPv4v6PDN/PDP， 具体的，如图3所示，该方法包括以下步骤：

步骤301，UE向MME/SGSN发送附着请求/PDP激活消息，附着请求/PDP 激活消息中的PDN/PDP类型为IPv4v6PDN/PDP。

当UE为LTE终端时，其支持LTE模式，还可以支持2/3G模式(多模终 端)。UE向MME发送附着请求，请求中携带UE请求的PDN type、APN、 MS Radio Access Capability，以及LTE终端支持的各模式所分别支持的 PDN/PDP类型。当UE为2/3G终端时，UE向SGSN发送PDP激活请求，PDP 激活请求中携带UE请求的PDP type、APN和MS Radio Access Capability，以 及2/3G终端所支持的PDN/PDP类型。具体的，附着请求或PDP激活请求中 携带UE所支持的模式，并通过在附着请求或PDP激活请求中引入新定义的 IE(Information Element，信息单元)或者PCO(Protocol Configuration Options， 协议配置选项)等方式，用于表明终端每种模式所支持的PDN/PDP类型。其 中IE为扩展的字段，可以通过设置该扩展字段的取值表示UE支持的模式所 支持的PDN/PDP类型，例如扩展字段取值为1表示UE的2/3G模式支持 IPv4v6PDN/PDP，扩展字段取值为2表示UE的2/3G模式支持IPv4PDN/PDP， 扩展字段取值为3表示UE的2/3G模式支持IPv6PDN/PDP。UE还可以通过 在PCO中扩展新的选项，上报UE支持的模式所支持的PDN/PDP类型。

步骤302，MME/SGSN接收UE发送的附着请求/PDP激活消息，根据UE 的类型和能力设置UE的PDN/PDP类型。

具体的，MME根据附着请求获知UE仅支持LTE模式，即UE为LTE单 模终端，则MME根据实施例一所述方式设置UE的PDN类型为IPv4v6PDN。 如果MME获知UE支持LTE和2/3G模式，即UE为LTE多模终端，则MME 进一步获取UE的LTE模式和2/3G模式分别支持的PDN类型/PDP类型，或 者仅获取UE的2/3G模式支持的PDP类型，如果UE的2/3G模式支持IPv4v6 PDP，则设置UE的PDN类型为IPv4v6PDN；如果UE的2/3G模式不支持 IPv4v6PDP，则参照图1所示的过程对附着请求进行处理。

SGSN接收到UE发送的PDP激活消息，如果UE支持的2/3G模式支持 IPv4v6PDP，则设置UE的PDP类型为IPv4v6PDP；如果UE的2/3G模式不 支持IPv4v6PDP，则参照图1所示的过程对附着请求进行处理。

需要说明，MME/SGSN也可以不考虑UE是单模或者多模终端，而是直 接根据附着请求/PDP激活消息中携带的UE各模式分别支持的PDN/PDP类 型，设置UE的PDN/PDP类型。

步骤303，MME/SGSN对DABF进行设置，向S‑GW发送Create Session Request消息，其中携带的PDN/PDP类型为IPv4v6PDN/PDP。

具体的，MME对DABF进行设置，例如设置DABF值为1，然后MME 向S‑GW发送“Create Session Request”消息，该消息中携带DABF值、PDN/PDP 类型为IPv4v6PDN/PDP。

步骤304～步骤309同步骤203～步骤208相同，在此不再赘述。

本发明实施例中，当UE为单模终端时，网络侧设置UE的承载类型为 IPv4v6，为UE分配IPv4和IPv6地址；当UE为多模终端、但UE的所有模 式都支持IPv4v6承载类型时，网络侧设置UE的承载类型为IPv4v6，为UE 分配IPv4和IPv6地址；从而能够充分利用IPv4v6承载类型分配IPv4和IPv6 地址，降低核心网成本。

实施例三

本发明实施例三提供一种IP地址分配的方法，UE在发送附着请求或PDP 激活请求时，其中请求的PDP/PDN类型需要根据自身支持的各模式分别支持 的PDP/PDN类型进行设置，即按照所有模式支持IP地址能力的最小集进行 申请，所有模式都支持IPv4v6时终端才申请IPv4v6PDP/PDN，具体的，如图 4所示，该方法包括以下步骤：

步骤401，UE根据自身类型、每种模式对IP地址的支持能力设定申请的 PDP/PDN类型。

具体的，如果UE是LTE单模终端，则可以申请IPv4PDN、IPv6PDN以 及IPv4v6PDN；如果UE是2/3G单模终端，则当UE的2/3G模式支持IPv4v6

PDP时，则可以申请IPv4PDP、IPv6PDP以及IPv4v6PDP。如果UE是LTE 多模终端，则当2/3G模式支持IPv4v6PDP时，可以申请IPv4PDN、IPv6PDN 以及IPv4v6PDP/PDN。如果UE的所有模式都支持IPv4v6，则UE设置申请 的PDP/PDN类型为IPv4v6PDP/PDN。如果UE支持的2/3G模式不支持IPv4v6

PDP，则UE不能够申请IPv4v6PDP/PDN，申请各模式分别支持的PDP/PDN 类型的交集，例如2/3G模式支持IPv4PDP，LTE模式支持IPv4PDN、IPv6PDN 以及IPv4v6PDN，则UE申请IPv4PDP/PDN。

步骤402，UE向MME/SGSN发送附着请求/PDP激活消息，附着请求/PDP 激活消息中的PDN/PDP类型为IPv4v6PDN/PDP。

步骤403，MME/SGSN查用户的签约数据，并结合运营商预设策略设 置UE的PDN/PDP类型，通过与S‑GW和PDN‑GW的交互为UE分配IP地 址。

步骤403的具体过程可以参考图1所示的方法，在此不再赘述。

本发明实施例中，终端可以通过配置或者自动发现机制获得终端类型以 及终端操作系统和不同模式对IP地址的支持能力，对此本发明不做限制。

本发明实施例中，当UE的所有模式都支持IPv4v6承载类型时，UE在附 着请求或PDP激活请求中携带IPv4v6承载类型(IPv4v6PDN/PDP)，否则， UE上报各模式分别支持的承载类型的交集，当UE上报的承载类型与用户签 约中记录的承载类型相同时，网络侧设置UE的承载类型为UE上报的承载类 型，从而能够充分利用IPv4v6承载类型分配IPv4和IPv6地址，降低核心网 成本。

实施例四

基于与上述方法实施例相同或相似的技术构思，本发明实施例四提供一 种网络侧设备，如图5所示，包括：

接收单元11，用于接收用户终端发送的地址申请请求，所述地址申请请 求中携带所述用户终端请求的承载类型为IPv4v6；

判断单元12，用于判断所述用户终端是否为单模终端；

设置单元13，用于当所述用户终端是单模终端时，设置所述用户终端的 承载类型为IPv4v6。

所述设置单元13还用于：当所述用户终端是多模终端时，根据所述用户 终端的签约数据和运营商策略设置所述用户终端的承载类型。

如图6所示，还包括类型获取单元14，用于当所述用户终端是多模终端 时，获取所述地址申请请求中携带的所述用户终端的所有模式分别支持的承 载类型；相应的，所述设置单元13还用于：当所述用户终端的所有模式都支 持IPv4v6承载类型时，设置所述用户终端的承载类型为IPv4v6。

所述类型获取单元14还用于：根据所述地址申请请求中的扩展字段或者 协议配置选项中的扩展选项携带的信息，获取所述用户终端的所有模式分别 支持的承载类型。

所述判断单元12还用于：获取所述地址申请请求中携带的移动站点的无 线接入能力信息，根据该信息中携带的所述用户终端对各种网络模式的支持 能力判断所述用户终端是否为单模终端。

所述设置单元13还用于：当所述用户终端的承载类型设置为IPv4v6时， 设置所述用户终端的双栈地址承载标记。

还包括签约获取单元15，用于获取所述用户终端的签约数据中记录的承 载类型；所述设置单元13还用于：当所述用户终端的签约数据中记录的承载 类型为IPv4v6时，设置所述用户终端的承载类型为IPv4v6。

所述单模终端具体为LTE单模终端。所述地址申请请求具体为附着请求 或PDP激活请求。

实施例五

基于与上述方法实施例相同或相似的技术构思，本发明实施例五提供一 种网络侧设备，如图7所示，包括：

接收单元21，用于接收用户终端发送的地址申请请求，所述地址申请请 求中携带所述用户终端请求的承载类型为IPv4v6；

获取单元22，用于获取所述地址申请请求中携带的所述用户终端的所有 模式分别支持的承载类型；

设置单元23，用于当所述用户终端的所有模式都支持IPv4v6承载类型， 设置所述用户终端的承载类型为IPv4v6。

所述获取单元22还用于：根据所述地址申请请求中的扩展字段或者协议 配置选项中的扩展选项携带的信息，获取所述用户终端的所有模式分别支持 的承载类型。所述用户终端为多模终端。

实施例六

基于与上述方法实施例相同或相似的技术构思，本发明实施例六提供一 种用户终端，如图8所示，包括：

获取单元31，用于获取自身支持的各网络模式分别支持的承载类型；

发送单元32，用于向网络侧发送地址申请请求，当所述用户终端的所有 模式都支持IPv4v6承载类型时，所述地址申请请求中携带的承载类型为 IPv4v6。发送单元32还用于：当所述用户终端具有不支持IPv4v6承载类型的 模式时，在所述地址申请请求中携带的承载类型为各网络模式分别支持的承 载类型的交集。

与本发明实施例六提供的用户终端相对应，本发明实施例还提供一种网 络侧设备，如图9所示，包括：

接收单元41，用于接收用户终端发送的地址申请请求；

设置单元42，用于根据所述用户终端的签约数据设置所述用户终端的承 载类型。具体的，如果地址申请请求中携带的承载类型与用户终端的签约数 据中记录的承载类型一致，则设置用户终端的承载类型为地址申请请求中携 带的承载类型。

实施例七

基于与上述方法实施例相同或相似的技术构思，本发明实施例七提供一 种用户终端，如图10所示，包括：

获取单元51，用于获取所述用户终端支持的各网络模式分别支持的承载 类型；

发送单元52，用于向网络侧发送地址申请请求，所述地址申请请求中携 带所述用户终端支持的各网络模式分别支持的承载类型。

所述发送单元52还用于：通过所述地址申请请求中的扩展字段或者协议 配置选项中的扩展选项携带所述用户终端支持的各网络模式分别支持的承载 类型。

本发明实施例中，当用户终端为单模终端时，网络侧设置用户终端的承 载类型为IPv4v6，为用户终端分配IPv4和IPv6地址，从而能够充分利用IPv4v6 承载类型分配IPv4和IPv6地址，降低核心网成本。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发 明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件， 但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案 本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出 来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一 台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发 明各个实施例所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中 的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描 述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例 的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进 一步拆分成多个子模块。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于 此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。