本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，特別涉及一種用于動(dòng)態(tài)釋放IPv4地址的方法、裝置和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

EPC(Evolved Packet Core，演進(jìn)的分組核心網(wǎng))對(duì)于IPv4/IPv6雙棧接入的用戶提供了延遲IPv4地址分配方式，即可以在用戶附著過(guò)程中只分配IPv6地址，等用戶實(shí)際需要使用IPv4時(shí)再通過(guò)DHCP(Dynamic Host Control Protocol，動(dòng)態(tài)主機(jī)控制協(xié)議)方式為用戶分配IPv4地址。

雙棧用戶獲得IPv4地址后，將同時(shí)占用IPv4地址與IPv6地址。網(wǎng)絡(luò)側(cè)無(wú)法主動(dòng)去釋放IPv4地址，除非終端主動(dòng)發(fā)起釋放。對(duì)于永遠(yuǎn)在線場(chǎng)景，即使終端較長(zhǎng)時(shí)間不使用IPv4，也不會(huì)釋放IPv4地址，造成IPv4地址的長(zhǎng)期占用，浪費(fèi)了緊缺的IPv4地址資源。

當(dāng)前對(duì)于這個(gè)問(wèn)題尚無(wú)很好的解決方案，只能通過(guò)私有地址重用、或公網(wǎng)地址私用等方法來(lái)延緩IPv4的消耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于動(dòng)態(tài)釋放IPv4地址的方法、裝置和系統(tǒng)。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)側(cè)來(lái)釋放雙棧用戶的空閑IPv4地址，可有效提高IPv4地址資源的利用效率。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于動(dòng)態(tài)釋放IPv4地址的方法，包括：

監(jiān)控雙棧用戶終端的IPv4地址使用情況；

若IPv4地址的未使用時(shí)間超過(guò)預(yù)定門(mén)限，則向雙棧用戶終端發(fā)送IPv4地址主動(dòng)釋放信息，以便雙棧用戶終端釋放IPv4地址；

在接收到雙棧用戶終端發(fā)送的IPv4地址釋放請(qǐng)求后，回收IPv4地址。

在一個(gè)實(shí)施例中，IPv4地址主動(dòng)釋放信息為DHCPForceRenew消息，其中在DHCPForceRenew消息的vendor-encapsulated-options域中攜帶IPv4地址釋放標(biāo)記。

在一個(gè)實(shí)施例中，IPv4地址釋放請(qǐng)求為DHCPRelease消息；

在接收到雙棧用戶終端發(fā)送的IPv4地址釋放請(qǐng)求后，回收IPv4地址的步驟包括：

在接收到雙棧用戶終端發(fā)送的DHCPRelease消息后，將IPv4地址標(biāo)記為未分配；

其中雙棧用戶終端在能夠識(shí)別DHCPForceRenew消息中攜帶的IPv4地址釋放標(biāo)記的情況下發(fā)送DHCPRelease消息。

在一個(gè)實(shí)施例中，若接收到雙棧用戶終端發(fā)送的DHCPRequest消息，則對(duì)IPv4地址進(jìn)行續(xù)期處理，并不再向雙棧用戶終端發(fā)送IPv4地址主動(dòng)釋放信息；

其中雙棧用戶終端在不能識(shí)別DHCPForceRenew消息中攜帶的IPv4地址釋放標(biāo)記的情況下發(fā)送DHCPRequest消息。

在一個(gè)實(shí)施例中，在雙棧用戶終端接入EPC后，為雙棧用戶終端分配IPv4地址。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于動(dòng)態(tài)釋放IPv4地址的PDN網(wǎng)關(guān)，包括監(jiān)控單元、接口單元和地址管理單元，其中：

監(jiān)控單元，用于監(jiān)控雙棧用戶終端的IPv4地址使用情況；

接口單元，用于根據(jù)監(jiān)控單元的監(jiān)控結(jié)果，若IPv4地址的未使用時(shí)間超過(guò)預(yù)定門(mén)限，則向雙棧用戶終端發(fā)送IPv4地址主動(dòng)釋放信息，以便雙棧用戶終端釋放IPv4地址；

地址管理單元，用于在接口單元接收到雙棧用戶終端發(fā)送的IPv4地址釋放請(qǐng)求后，回收IPv4地址。

在一個(gè)實(shí)施例中，IPv4地址主動(dòng)釋放信息為DHCPForceRenew消息，其中在DHCPForceRenew消息的vendor-encapsulated-options域中攜帶IPv4地址釋放標(biāo)記。

在一個(gè)實(shí)施例中，IPv4地址釋放請(qǐng)求為DHCPRelease消息；

地址管理單元具體在接口單元接收到雙棧用戶終端發(fā)送的DHCPRelease消息后，將IPv4地址標(biāo)記為未分配；

其中雙棧用戶終端在能夠識(shí)別DHCPForceRenew消息中攜帶的IPv4地址釋放標(biāo)記的情況下發(fā)送DHCPRelease消息。

在一個(gè)實(shí)施例中，地址管理單元還用于在接口單元接收到雙棧用戶終端發(fā)送的DHCPRequest消息時(shí)，對(duì)IPv4地址進(jìn)行續(xù)期處理，并不再向雙棧用戶終端發(fā)送IPv4地址主動(dòng)釋放信息；

其中雙棧用戶終端在不能識(shí)別DHCPForceRenew消息中攜帶的IPv4地址釋放標(biāo)記的情況下發(fā)送DHCPRequest消息。

在一個(gè)實(shí)施例中，地址管理單元還用于在雙棧用戶終端接入EPC后，為雙棧用戶終端分配IPv4地址。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于動(dòng)態(tài)釋放IPv4地址的系統(tǒng)，包括PDN網(wǎng)關(guān)和雙棧用戶終端，其中：

PDN網(wǎng)關(guān)，為上述任一實(shí)施例項(xiàng)涉及的PDN網(wǎng)關(guān)；

雙棧用戶終端，用于在接收到PDN網(wǎng)關(guān)發(fā)送的IPv4地址主動(dòng)釋放信息后，將當(dāng)前的IPv4地址去激活，并向PDN網(wǎng)關(guān)發(fā)送IPv4地址釋放請(qǐng)求，以便PDN網(wǎng)關(guān)回收IPv4地址。

在一個(gè)實(shí)施例中，雙棧用戶終端具體在接收到PDN網(wǎng)關(guān)發(fā)送的DHCPForceRenew消息后，判斷是否能夠識(shí)別DHCPForceRenew消息中攜帶的IPv4地址釋放標(biāo)記，若能夠識(shí)別DHCPForceRenew消息中攜帶的IPv4地址釋放標(biāo)記，則將當(dāng)前的IPv4地址去激活，并向PDN網(wǎng)關(guān)發(fā)送DHCPRelease消息。

在一個(gè)實(shí)施例中，雙棧用戶終端還用于在不能識(shí)別DHCPForceRenew消息中攜帶的IPv4地址釋放標(biāo)記的情況下，向PDN網(wǎng)關(guān)發(fā)送DHCPRequest消息。

本發(fā)明通過(guò)由網(wǎng)絡(luò)側(cè)監(jiān)控雙棧用戶終端的IPv4地址使用情況，若IPv4地址的未使用時(shí)間超過(guò)預(yù)定門(mén)限，則向雙棧用戶終端發(fā)送IPv4地址主動(dòng)釋放信息，以便雙棧用戶終端釋放IPv4地址，在接收到雙棧用戶終端發(fā)送的IPv4地址釋放請(qǐng)求后，回收IPv4地址。本發(fā)明通過(guò)網(wǎng)絡(luò)側(cè)來(lái)釋放雙棧用戶的空閑IPv4地址，可有效提高IPv4地址資源的利用效率。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明用于動(dòng)態(tài)釋放IPv4地址的方法一個(gè)實(shí)施例的示意圖。

圖2為本發(fā)明用于動(dòng)態(tài)釋放IPv4地址的PGW一個(gè)實(shí)施例的示意圖。

圖3為本發(fā)明用于動(dòng)態(tài)釋放IPv4地址的系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施例的示意圖。

圖4為本發(fā)明IPv4地址動(dòng)態(tài)釋放一個(gè)實(shí)施例的示意圖。

圖5為本發(fā)明IPv4地址動(dòng)態(tài)釋放另一實(shí)施例的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。以下對(duì)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說(shuō)明性的，決不作為對(duì)本發(fā)明及其應(yīng)用或使用的任何限制?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

除非另外具體說(shuō)明，否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相對(duì)布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。

同時(shí)，應(yīng)當(dāng)明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個(gè)部分的尺寸并不是按照實(shí)際的比例關(guān)系繪制的。

對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為授權(quán)說(shuō)明書(shū)的一部分。

在這里示出和討論的所有示例中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實(shí)施例的其它示例可以具有不同的值。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步討論。

圖1為本發(fā)明用于動(dòng)態(tài)釋放IPv4地址的方法一個(gè)實(shí)施例的示意圖。優(yōu)選的，本實(shí)施例的方法步驟可由PGW(PDN Gateway，PDN網(wǎng)關(guān))執(zhí)行。

步驟101，監(jiān)控雙棧用戶終端的IPv4地址使用情況。

其中，在雙棧用戶終端接入EPC后，為雙棧用戶終端分配IPv4地址。

步驟102，若IPv4地址的未使用時(shí)間超過(guò)預(yù)定門(mén)限，則向雙棧用戶終端發(fā)送IPv4地址主動(dòng)釋放信息，以便雙棧用戶終端釋放IPv4地址。

優(yōu)選的，可通過(guò)對(duì)DHCP協(xié)議的DHCPForceRenew消息進(jìn)行擴(kuò)展，在DHCPForceRenew消息的vendor-encapsulated-options域中攜帶IPv4地址釋放標(biāo)記。通過(guò)將DHCPForceRenew消息作為IPv4地址主動(dòng)釋放信息發(fā)送給雙棧用戶終端的方式以實(shí)現(xiàn)IPv4地址釋放，可有效保證系統(tǒng)的兼容性。

步驟103，在接收到雙棧用戶終端發(fā)送的IPv4地址釋放請(qǐng)求后，回收IPv4地址。

例如，在接收到雙棧用戶終端發(fā)送的DHCPRelease消息后，將IPv4地址標(biāo)記為未分配。其中，雙棧用戶終端在能夠識(shí)別DHCPForceRenew消息中攜帶的IPv4地址釋放標(biāo)記的情況下發(fā)送DHCPRelease消息。

此外，若接收到雙棧用戶終端發(fā)送的DHCPRequest消息，則對(duì)IPv4地址進(jìn)行續(xù)期處理，并不再向雙棧用戶終端發(fā)送IPv4地址主動(dòng)釋放信息。其中，雙棧用戶終端在不能識(shí)別DHCPForceRenew消息中攜帶的IPv4地址釋放標(biāo)記的情況下發(fā)送DHCPRequest消息。

基于本發(fā)明上述實(shí)施例提供的用于動(dòng)態(tài)釋放IPv4地址的方法，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)側(cè)來(lái)釋放雙棧用戶的空閑IPv4地址，可有效提高IPv4地址資源的利用效率。

圖2為本發(fā)明用于動(dòng)態(tài)釋放IPv4地址的PGW一個(gè)實(shí)施例的示意圖。如圖2所示，PGW可包括監(jiān)控單元201、接口單元2022和地址管理單元203。其中：

監(jiān)控單元201，用于監(jiān)控雙棧用戶終端的IPv4地址使用情況。

接口單元202，用于根據(jù)監(jiān)控單元201的監(jiān)控結(jié)果，若IPv4地址的未使用時(shí)間超過(guò)預(yù)定門(mén)限，則向雙棧用戶終端發(fā)送IPv4地址主動(dòng)釋放信息，以便雙棧用戶終端釋放IPv4地址。

優(yōu)選的，IPv4地址主動(dòng)釋放信息為DHCPForceRenew消息，其中在DHCPForceRenew消息的vendor-encapsulated-options域中攜帶IPv4地址釋放標(biāo)記。

地址管理單元203，用于在接口單元202接收到雙棧用戶終端發(fā)送的IPv4地址釋放請(qǐng)求后，回收IPv4地址。

優(yōu)選的，IPv4地址釋放請(qǐng)求為DHCPRelease消息。地址管理單元203具體在接口單元接收到雙棧用戶終端發(fā)送的DHCPRelease消息后，將IPv4地址標(biāo)記為未分配。其中雙棧用戶終端在能夠識(shí)別DHCPForceRenew消息中攜帶的IPv4地址釋放標(biāo)記的情況下發(fā)送DHCPRelease消息。

優(yōu)選的，地址管理單元203還用于在接口單元202接收到雙棧用戶終端發(fā)送的DHCPRequest消息時(shí)，對(duì)IPv4地址進(jìn)行續(xù)期處理，并不再向雙棧用戶終端發(fā)送IPv4地址主動(dòng)釋放信息。其中雙棧用戶終端在不能識(shí)別DHCPForceRenew消息中攜帶的IPv4地址釋放標(biāo)記的情況下發(fā)送DHCPRequest消息。

基于本發(fā)明上述實(shí)施例提供的用于動(dòng)態(tài)釋放IPv4地址的PGW，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)側(cè)來(lái)釋放雙棧用戶的空閑IPv4地址，可有效提高IPv4地址資源的利用效率。

優(yōu)選的，地址管理單元203還用于在雙棧用戶終端接入EPC后，為雙棧用戶終端分配IPv4地址。

圖3為本發(fā)明用于動(dòng)態(tài)釋放IPv4地址的系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施例的示意圖。如圖3所示，該系統(tǒng)可包括PGW 301和雙棧用戶終端302。其中：

PGW 301，為圖2中任一實(shí)施例涉及的PDN網(wǎng)關(guān)。

雙棧用戶終端302，用于在接收到PDN網(wǎng)關(guān)發(fā)送的IPv4地址主動(dòng)釋放信息后，將當(dāng)前的IPv4地址去激活，并向PDN網(wǎng)關(guān)發(fā)送IPv4地址釋放請(qǐng)求，以便PDN網(wǎng)關(guān)回收IPv4地址。

基于本發(fā)明上述實(shí)施例提供的用于動(dòng)態(tài)釋放IPv4地址的系統(tǒng)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)側(cè)來(lái)釋放雙棧用戶的空閑IPv4地址，可有效提高IPv4地址資源的利用效率。

優(yōu)選的，雙棧用戶終端302具體在接收到PGW 301發(fā)送的DHCPForceRenew消息后，判斷是否能夠識(shí)別DHCPForceRenew消息中攜帶的IPv4地址釋放標(biāo)記，若能夠識(shí)別DHCPForceRenew消息中攜帶的IPv4地址釋放標(biāo)記，則將當(dāng)前的IPv4地址去激活，并向PGW 301發(fā)送DHCPRelease消息。

優(yōu)選的，雙棧用戶終端302還用于在不能識(shí)別DHCPForceRenew消息中攜帶的IPv4地址釋放標(biāo)記的情況下，向PGW 301發(fā)送DHCPRequest消息。

下面通過(guò)具體示例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。

圖4為本發(fā)明IPv4地址動(dòng)態(tài)釋放一個(gè)實(shí)施例的示意圖。在圖4所示實(shí)施例中，將雙棧用戶終端的空閑IPv4地址成功回收。

步驟401，雙棧用戶終端接入EPC，并獲取IPv4地址。

其中，雙棧用戶終端在接入EPC后，雙棧用戶終端先廣播DHCPDiscover消息，發(fā)送IP地址租用請(qǐng)求，PGW回復(fù)DHCPOffer消息，攜帶IPv4地址、租期、子網(wǎng)掩碼等信息。雙棧用戶終端回復(fù) DHCPRequest消息，請(qǐng)求租用該地址，PGW回復(fù)DHCPAck消息，攜帶IPv4地址租期，完成DHCP配置過(guò)程。

步驟402，PGW監(jiān)控雙棧用戶終端的IPv4地址使用情況。

步驟403，若IPv4地址的未使用時(shí)間超過(guò)預(yù)定門(mén)限，則PGW向雙棧用戶終端發(fā)送DHCPForceRenew消息，其中在DHCPForceRenew消息的vendor-encapsulated-options域中攜帶IPv4地址釋放標(biāo)記。

步驟404，雙棧用戶終端接收到DHCPForceRenew消息后，判斷是否能夠識(shí)別vendor-encapsulated-options域中攜帶IPv4地址釋放標(biāo)記。

步驟405，若能夠識(shí)別vendor-encapsulated-options域中攜帶IPv4地址釋放標(biāo)記，則雙棧用戶終端將IPv4地址去激活。

步驟406，雙棧用戶終端向PGW發(fā)送DHCPRelease消息。

步驟407，PGW接收到DHCPRelease消息后，將IPv4地址標(biāo)記為未分配，以完成對(duì)該IPv4地址的回收。

圖5為本發(fā)明IPv4地址動(dòng)態(tài)釋放一個(gè)實(shí)施例的示意圖。在圖5所示實(shí)施例中，未將雙棧用戶終端的空閑IPv4地址成功回收。

步驟501，雙棧用戶終端接入EPC，并獲取IPv4地址。

步驟502，PGW監(jiān)控雙棧用戶終端的IPv4地址使用情況。

步驟503，若IPv4地址的未使用時(shí)間超過(guò)預(yù)定門(mén)限，則PGW向雙棧用戶終端發(fā)送DHCPForceRenew消息，其中在DHCPForceRenew消息的vendor-encapsulated-options域中攜帶IPv4地址釋放標(biāo)記。

步驟504，雙棧用戶終端接收到DHCPForceRenew消息后，判斷是否能夠識(shí)別vendor-encapsulated-options域中攜帶IPv4地址釋放標(biāo)記。

步驟505，若無(wú)法識(shí)別vendor-encapsulated-options域中攜帶IPv4地址釋放標(biāo)記，則雙棧用戶終端將根據(jù)協(xié)議進(jìn)入Renew狀態(tài)，向PGW發(fā)送DHCPRequest消息。

步驟506，PGW接收到DHCPRequest消息后，為IPv4地址續(xù)期，向雙棧用戶終端發(fā)送DHCPAck消息，其中攜帶新的租期。

步驟507，PGW不再向雙棧用戶終端發(fā)送攜帶IPv4地址釋放標(biāo)記的DHCPForceRenew消息。

通過(guò)實(shí)施本發(fā)明，可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)側(cè)來(lái)釋放雙棧用戶的空閑IPv4地址，可有效提高IPv4地址資源的利用效率。同時(shí)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)方便、兼容性好，無(wú)需對(duì)現(xiàn)網(wǎng)進(jìn)行改造。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過(guò)硬件來(lái)完成，也可以通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，上述提到的存儲(chǔ)介質(zhì)可以是只讀存儲(chǔ)器，磁盤(pán)或光盤(pán)等。

本發(fā)明的描述是為了示例和描述起見(jiàn)而給出的，而并不是無(wú)遺漏的或者將本發(fā)明限于所公開(kāi)的形式。很多修改和變化對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯然的。選擇和描述實(shí)施例是為了更好說(shuō)明本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明從而設(shè)計(jì)適于特定用途的帶有各種修改的各種實(shí)施例。