[发明专利]具有分布式S/PGW架构的通信网络中的分布式IP分配和解分配机制

说明书

非暂时性计算机可读介质具有存储在其中的指令，指令由通信网络中的分组处理单元(PPU)执行，以允许通信网络中的多个PPU从IP地址的共享池独立地分配IP地址。通信网络中的多个PPU共同维持分布式哈希表(DHT)。DHT存储分布式块分配表(DBAT)和多个分布式地址分配表(DAAT)。DBAT包括用于多个IP地址块中的每一个的条目、以指示多个块中的哪些块被分配给多个PPU中的哪些PPU。多个DAAT中的每一个对应于DBAT中的块之一，并且包括用于该块中的每个IP地址的条目，以指示该块中的哪些IP地址被分配给哪些用户实体(UE)。

相关申请的交叉引用

交叉引用与本申请同一日提交且共同拥有的题为“Routing in aCommunications Network Having a Distributed S/PGW Architecture”(代理人案卷号4906P44030WO1)的共同未决申请。该交叉引用的申请通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及通信网络中的IP地址分配。更具体地，本公开涉及具有分布式S/PGW架构的通信网络中的分布式IP分配机制。

背景技术

演进分组核心(EPC)是用于长期演进(LTE)无线通信标准的全IP移动核心网络。第三代合作伙伴项目(3GPP)已经从版本8开始对EPC进行标准化。大多数4G移动宽带(MBB)无线电接入网络(RAN)和一些3G RAN由EPC核心网络支持，以提供端到端MBB服务。

典型的EPC网络在几个集中定位的数据中心处部署分组数据网络网关(PDN-GW或PGW)。通常，运营商在运营商访问其因特网对等点的相同物理站点中、或者在具有可靠访问具有因特网对等点的站点的位置中部署PGW。该部署模型对于今天的网络流量非常有效，其中绝对大多数分组通过因特网访问，并且因此通过因特网对等点。关于EPC和PGW功能的更多细节，参见3GPP TS 23.401和23.402。

越来越多的网络流量的共享与企业和自动化工业部门相关。企业和工业部门的用户可能想要部署如下网络：其中数据被本地终止并且仅在本地(例如，在传感器和服务器之间)发送，而不访问因特网对等点。本地终止的数据可以提供更多的安全性并且增加延迟性能(即，减少延迟)。因此，特别是对于诸如实时游戏应用的延迟敏感应用，本地终止的数据还可以改善人到人的通信。构建服务网关(SGW)和PGW的分层的当前EPC网络架构可能不适合于有效地处理本地终止的数据。EPC网络架构中用于处理对本地终止的数据的日益增长的需求的转变可能需要改变传统上由SGW和/或PGW提供的特征，包括IP地址分配。

发明内容

非暂态计算机可读介质具有存储在其中的指令，指令由通信网络中的分组处理单元(PPU)执行，以允许通信网络中的多个PPU从IP地址的共享池独立地分配IP地址。通信网络中的多个PPU共同维持分布式哈希表(DHT)。DHT存储分布式块分配表(DBAT)和多个分布式地址分配表(DAAT)。DBAT包括用于多个IP地址块中的每一个的条目，以指示多个块中的哪些块被分配给多个PPU中的哪些PPU。多个DAAT中的每一个对应于DBAT中的块之一，并且包括用于该块中的每个IP地址的条目，以指示该块中的哪些IP地址被分配给哪些用户实体(UE)。该执行使得PPU执行操作集合，操作包括：由PPU接收向UE分配IP地址的请求；从当前被分配给PPU的IP地址块中的一个或多个的集合中的一个IP地址块选择块中的、与该块对应的DAAT的本地高速缓存版本指示为可用的IP地址之一；使用DHT算法，查找多个PPU中的哪个PPU负责存储DHT中针对所选择的IP地址、的DAAT条目；使得负责存储DHT中针对所选择的IP地址的DAAT条目的PPU更新该DAAT条目，以指示所选择的IP地址被分配给UE；更新对应于该块的DAAT的本地高速缓存版本，以指示所选择的IP地址被分配给UE；以及将所选择的IP地址分配给UE。