CN103731816B - 一种用户设备地址管理方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用户设备地址管理方法，对于每一个成功进行附着流程的用户设备，核心网内部对其地址分配信息进行缓存；第一用户设备发起附着请求，核心网根据第一用户设备的签约信息中是否包含地址属性来确定第一用户设备的地址分配方式，如果包含地址属性则根据第一用户设备的签约信息中的地址属性对第一用户设备进行静态地址分配，如果不包含地址属性则对第一用户设备进行动态地址分配；所述动态地址分配过程中，核心网发现已缓存第一用户设备对应的地址分配信息，则将该地址分配信息中的IP地址分配给第一用户设备。本申请可以在不增加信令开销，不依赖DHCP技术的前提下，灵活地为UE进行动态地址和静态地址的分配。

Description

一种用户设备地址管理方法

技术领域

本申请涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种用户设备地址管理方法。

背景技术

LTE无线通信系统网络架构主要包括用户设备（UE，User Equipment）、接入网（E-UTRAN，Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network）、核心网（EPC，Evolved Packet Core）。UE拥有唯一的国际移动用户标识（IMSI，International MobileSubscriber Identity）。E-UTRAN由基站（eNodeB，Evolved NodeB）组成，eNodeB通过空中接口和UE进行信令和用户面数据的交互，功能包括接收来自UE的信令和上行数据，以及发送信令响应和下行数据到UE。EPC对外呈现为三个接口，S1-MME接口是EPC与eNodeB之间的信令接口，S1-U接口是EPC与eNodeB之间的用户面接口，SGI接口是EPC与分组数据网（PDN，Packet Data Network）之间的接口。

LTE无线通信服务一般由UE发起，UE开机后首先要发起附着流程向EPC注册来请求服务，附着流程中EPC负责为UE建立用户面承载，并给UE分配一个IP地址，PDN网络将用这个IP地址标识相应的UE进行数据通信。PDN网络与UE之间的数据通信分为上行和下行，UE发往PDN网络的上行数据通过eNodeB转发至EPC S1-U接口，EPC解析目标地址从SGI接口将该上行数据交付给指定PDN服务器，PDN网络发往UE的下行数据进入EPC SGI接口，EPC解析目标地址匹配在线UE及对应承载并从S1-U接口将该下行数据转发至eNodeB，再由eNodeB通过空中接口交付给指定UE。

PDN网络与指定UE进行下行数据业务时，首先要得知该UE的IP地址，而UE的IP地址是附着流程中由EPC分配的，同一IMSI的UE每一次附着成功，由EPC分配的地址都可能发生改变，这给PDN网络针对指定UE的下行数据业务带来很大不便，因此需要保证在尽可能长的一段时期内，同一UE发起附着流程EPC为其分配相同的IP地址。

现有技术中的UE地址管理方案主要包括：

现有技术一：由于附着流程总是由UE发起的，UE可以在附着请求（AttachRequest）消息中携带上次附着时由EPC分配的地址信元，EPC进行消息解析将该地址分配给UE。如果UE是首次附着，附着请求消息可以携带一个信元用于指示希望由EPC分配的地址；或者不携带该信元，此时EPC将选择一个可用地址分配给UE。这样UE多次附着可以在较长时期内保证由EPC为其分配相同的地址。根据LTE标准给出的附着请求消息结构的定义，UE上次附着所分配的地址可以包含在PDN连接请求（PDN Connectivity Request）消息的可选协议配置选项（PCO，Protocol ConfigurationOptions）中，作为附着请求消息的一部分一同发送给EPC。

现有技术二：基于EPC实现，EPC在收到UE的附着请求消息后，会在为其分配地址之前先根据UE的IMSI来获取该UE的签约信息，因此可以为每一个IMSI规划一个一一对应的固定地址保存在UE的签约信息中，这样EPC可以按地址规划为UE分配指定的固定地址，只要UE的签约信息保持不变，其发起附着流程由EPC分配的地址也会保持不变。如果出现需要为某个IMSI的UE规划另外的地址的情况，只需由操作维护人员对UE签约信息中固定地址值进行相应更新即可。

现有技术三：引入动态主机配置协议（DHCP，Dynamic Host Configuration Protocol）技术，即在无线通信网络中增加DHCP服务器的角色，由DHCP服务器负责为每个UE分配静态地址或动态地址。静态地址可以让特定的UE每次附着都能分配到确定不变的地址，同时DHCP中的租约（lease）特性，可以让当前使用某个动态地址的UE在租约期间多次附着都能分配到相同地址，且在租约到期前可优先续约（renew）以继续使用该地址。

以上现有技术存在如下缺陷：

现有技术一通过在附着请求消息中携带上次地址的可选信元的解决方案需要对UE进行额外的配置，也增加了UE与eNodeB之间的空口信令开销。现有技术二通过UE签约信息规划和IMSI一一对应实现地址分配，增加了操作维护人员的大量的UE签约信息管理负担，同时也失去了地址分配的灵活性。现有技术三引入的DHCP做为一种成熟的地址分配技术，可以较好的减轻操作维护人员管理签约信息的负担，同时具备较灵活的静态地址和动态地址分配方法，且UE不需要增加携带地址信元的开销，但是增加了DHCP服务器的部署和维护成本，且由于DHCP服务器对于UE是不可见的，EPC就需要代表UE实现DHCP客户角色与DHCP服务器进行交互，增加了EPC设备的实现复杂度。还有就是当操作维护人员试图将已动态分配某个UE的地址规划为另一UE的静态地址时会因地址冲突而配置失败。而通常为UE规划静态地址是有行业特定需求的，其通信业务也是优先于其他未规划静态地址的UE的，DHCP不能很好的解决这种地址冲突问题。

发明内容

本申请提供了一种用户设备地址管理方法，可以在不增加信令开销，不依赖DHCP技术的前提下，灵活地为UE进行动态地址和静态地址的分配，同时大大降低操作维护人员管理大量UE签约信息的负担。

本申请实施例提供的一种用户设备地址管理方法，对于每一个成功进行附着流程的用户设备，核心网内部对其地址分配信息进行缓存；该方法包括：

A、第一用户设备发起附着请求，核心网根据第一用户设备的签约信息中是否包含地址属性来确定第一用户设备的地址分配方式，如果包含地址属性则执行步骤B，如果不包含地址属性则执行步骤C；

B、核心网根据第一用户设备的签约信息中的地址属性对第一用户设备进行静态地址分配，并结束本流程；

C、核心网对第一用户设备进行动态地址分配，并结束本流程；所述动态地址分配过程中，核心网发现已缓存第一用户设备对应的地址分配信息，则将缓存的第一用户设备对应的地址分配信息中的IP地址分配给第一用户设备。

较佳地，步骤B包括：

B1、核心网判断是否存在在线的第二用户设备的地址与第一用户设备的签约信息中地址属性值相同，若是执行步骤B2，否则执行步骤B5；

B2、核心网判断所述第二用户设备的地址是静态获取还是动态获取，若是静态获取，执行步骤B3，否则执行步骤B4；

B3、核心网拒绝第一用户设备的附着请求，并结束本流程；

B4、核心网将第一用户设备的签约信息中地址属性值对应的地址分配给第一用户设备使用，通知第二用户设备通过动态方式重新获取新的IP地址，并结束本流程；

B5、核心网将第一用户设备的签约信息中地址属性值对应的地址分配给第一用户设备使用，并结束本流程。

较佳地，步骤C包括：

C1、核心网判断是否已缓存第一用户设备对应的地址分配信息且所述地址分配信息中的IP地址未被其他在线用户设备使用，若是，执行步骤C2，否则执行步骤C3；

C2、核心网将所述IP地址分配给第一用户设备，并结束本流程；

C3、核心网按特定规则选择新的可用的IP地址分配给第一用户设备，并结束本流程。

较佳地，地址分配信息的缓存记录采用用户设备的国际移动用户识别码IMSI作为键值的哈希表存储方式。

较佳地，缓存的地址分配信息总数与通信系统的最大容量相等。

较佳地，核心网将每一可用地址标记为三种分配情况，分别为未使用、已使用和回收，已使用状态的地址是不可分配地址，未使用状态和回收状态的地址是可分配地址；

步骤B1包括：核心网判断是否存在在线的第二用户设备的地址与第一用户设备的签约信息中地址属性值相同，若是执行步骤B2，否则增加或更新第一用户设备相应的缓存记录并执行步骤B5；

步骤B2包括：核心网判断所述第二用户设备的地址是静态获取还是动态获取，若是静态获取，则删除第一用户设备可能存在的缓存记录并执行步骤B3，否则增加或者更新第一用户设备相应的缓存记录并执行步骤B4；

步骤C1包括：核心网判断是否已缓存第一用户设备对应的地址分配信息，如存在且该地址分配信息对应的地址为可分配，则保持缓存记录不变并执行C2；如存在但所述地址不可分配，则删除缓存记录中的地址值并执行C3；如果未找到对应的缓存记录，则新增一条无地址的缓存记录，并执行C3。

较佳地，该方法进一步包括：第一用户设备从在线状态变为离线状态，核心网在删除会话过程中将第一用户设备的地址状态从已使用变为回收，并将地址回收的时间记录到缓存记录中，使缓存记录中的离线用户设备以地址回收时间有序组成一个离线缓存记录列表。

较佳地，所述核心网对第一用户设备进行动态地址分配或静态地址分配包括：

核心网对待分配的地址的原状态进行记录；

核心网对第一用户设备进行动态地址分配或静态地址分配，并将所分配的地址状态变更为已使用；

如果整个附着流程成功完成就清除原状态记录，一旦创建会话过程之后出现附着失败，将所述地址恢复为原状态。

较佳地，步骤C3包括：

C3-1、核心网检查当前配置的可用地址的分配情况，如存在未使用地址转步骤C3-2，否则转步骤C3-3；

C3-2、核心网为第一用户设备分配一个未使用地址，结束本流程；

C3-3、核心网检查是否存在可分配地址，如存在则转步骤C3-4，否则地址分配失败结束本流程；

C3-4、核心网根据时间有序的离线缓存记录列表为第一用户设备分配最早回收的地址，结束本流程。

较佳地，步骤C3-2和步骤C3-4进一步包括：核心网更新缓存记录，增加为第一用户设备分配的地址；以及，

步骤C3-3所述地址分配失败之后进一步包括：删除第一用户设备相应的缓存记录。

从以上技术方案可以看出，通过发起附着请求的用户设备的签约信息中是否包含地址属性决定对用户设备进行静态地址分配还是动态地址分配，该方案无需DHCP服务器参与即可高效地完成动态地址和静态地址的分配任务。动态分配方式下，UE无需额外配置，也不必对上次使用地址进行记录即可保证在地址生存期内同一IMSI的UE多次附着由EPC分配同一地址，对于规划合理的通信系统，这个生存期是永久性的。如规划的可用地址数较少，则能最大程度上保护近期处于活动状态的UE所使用地址的永久性生存期。同时对于动态地址与静态地址冲突问题也提供了合理的解决办法，以满足行业内规划静态地址优先的通信业务要求。

附图说明

图1为本申请提供的用户设备地址管理方法流程示意图；

图2为可用地址的三种状态之间的变化关系示意图；

图3为更新位置过程管理地址分配的处理流程示意图；

图4为动态分配规则示意图；

图5为创建会话过程管理地址分配的处理流程示意图。

具体实施方式

本申请提供一种无需DHCP服务器即可实现用户设备地址管理的方法，对于每一个成功进行附着流程的用户设备，核心网内部对其地址分配信息进行缓存；该方法包括：

A、第一用户设备发起附着请求，核心网根据第一用户设备的签约信息中是否包含地址属性来确定第一用户设备的地址分配方式，如果包含地址属性则执行步骤B，如果不包含地址属性则执行步骤C；

B、核心网根据第一用户设备的签约信息中的地址属性对第一用户设备进行静态地址分配，并结束本流程；

C、核心网对第一用户设备进行动态地址分配，并结束本流程；所述动态地址分配过程中，核心网发现已缓存第一用户设备对应的地址分配信息，则将缓存的第一用户设备对应的地址分配信息中的IP地址分配给第一用户设备。

其中，第一用户设备的签约信息中包含地址属性可能与其他在线的用户设备的地址发生冲突，可以采用一定的地址冲突解决机制来避免这一问题。采用静态分配高优先级原则，进一步判断冲突的其他用户设备的地址是通过静态方式还是动态方式取得的，如果是前者，则拒绝第一用户设备的附着请求；如果是后者，则释放冲突的在线用户设备，将该地址分配给第一用户设备，被释放的用户设备重新发起附着可以获取到新的动态地址。

为使本申请技术方案的技术原理、特点以及技术效果更加清楚，以下结合具体实施例对本申请技术方案进行详细阐述。

本申请实施例提供的用户设备地址管理方法流程如图1所示，包括：

步骤101：第一用户设备发起附着请求，核心网根据第一用户设备的签约信息中是否包含地址属性来确定第一用户设备的地址分配方式，如果包含地址属性则执行步骤102进行静态地址分配，反之则执行步骤107进行动态地址分配。

步骤102：核心网判断是否存在在线的第二用户设备的地址与第一用户设备的签约信息中地址属性值相同，若是，执行步骤103，否则执行步骤106。

步骤103：核心网判断第二用户设备的地址是静态获取还是动态获取，若是静态获取，执行步骤104，否则执行步骤105。

步骤104：核心网拒绝第一用户设备的附着请求，并结束本流程。

步骤105：核心网将第一用户设备的签约信息中地址属性值对应的地址分配给第一用户设备使用，并通知第二用户设备通过动态方式重新获取新的IP地址，以保证所有用户设备业务的正常进行。

步骤106：核心网将第一用户设备的签约信息中地址属性值对应的地址分配给第一用户设备使用。

步骤107：核心网判断是否已缓存第一用户设备对应的地址分配信息，若是，执行步骤108，否则执行步骤109。

步骤108：核心网将所述地址分配信息中的IP地址分配给第一用户设备。

步骤109：核心网按特定规则选择新的可用IP地址分配给第一用户设备。

本申请技术方法中的动态地址分配规则中，对于每一个成功进行附着流程的用户设备，核心网内部对其地址分配信息进行缓存。缓存的地址分配信息总数与通信系统的最大容量相等。

较佳地，地址分配信息的缓存记录采用用户设备的国际移动用户识别码（IMSI，International Mobile Subscriber Identification Number）作为键值的哈希表存储方式，这样随着记录总数的增加，定位用户设备对应的缓存记录的查找效率不会降低。为了保证同一用户设备下次附着能分配到上次分配的动态地址，也就是缓存地址分配记录中的地址，就必须保证在该用户设备不在线较长的一段时期内，其上次使用地址不会分配给其他发起附着流程的用户设备。在核心网内部缓存记录的支持下，用户设备发起附着请求，核心网就会查找内部缓存中有无该用户设备的地址分配信息记录，如存在则分配缓存中记录的地址，满足了同一用户设备的多次附着可分配同一地址的需求。

核心网将每一可用地址标记为三种分配情况，分别为未使用（never，从未分配地址）、已使用（using，已分配地址）和回收（ever，用户设备离线回收的地址），已使用状态的地址是不可分配地址，未使用状态和回收状态的地址是可分配地址。可用地址的三种状态之间的变化如图2所示，操作维护人员为核心网配置的地址池内所有地址的初始状态均为未使用状态，当地址分配给成功附着的用户设备时，其状态会变为已使用，当用户设备去附着进行地址回收，地址的状态会从已使用变为回收。用户设备首次附着，在核心网内部不存在相应的缓存地址记录信息，核心网会选择状态为未使用的地址进行分配，不会分配其他用户设备离线回收状态的地址，确保了回收地址能继续分配给同一用户设备。通常情况下，规划合理的通信系统中可用地址数总是大于用户设备总数的，因此不会出现找不到未使用地址的情形。极少数情况下，如果配置的可用地址数少于用户设备总数，有可能出现用户设备首次附着时，核心网已找不到未使用的地址，但还有可分配的回收状态的地址的情况，在这种情况下，选择内部缓存记录中最早回收地址进行分配，保证不会出现有可分配地址但新的用户设备附着被拒绝的现象，且该场景下选择最早回收地址也一定程度上保证了近期处于活动状态但当前不在线的用户设备下次附着时仍可分配到上次地址。

本申请技术方案根据用户设备的签约信息中包含的地址属性来决定采用静态分配的方式为附着的用户设备分配IP地址。如果由于某种原因出现了多个用户设备规划同一固定地址的情况，则保证最先成功附着的用户设备的通信业务需求，拒绝在此之后请求同一固定地址的其他用户设备附着请求。但由于核心网同时支持动态及静态分配地址模式，因此存在核心网为用户设备分配签约信息中的固定地址已被另一在线用户设备使用的情况，对于这种情况，需要判断在线用户设备使用地址的分配方式，如为静态分配则按静态分配规则拒绝新的附着请求，如为动态分配则释放当前在线用户设备，回收地址并分配给新附着的用户设备，这样就保证了请求固定地址的用户设备的正常通信业务，同时被释放的用户设备下次附着，核心网会采用动态分配规则选择另一个可用地址进行分配。

为使本申请技术方案的技术原理、特点以及技术效果更加清楚，以下结合具体实施例对本申请技术方案进行详细阐述。

LTE通信协议的附着流程中，核心网在更新位置（update location）过程获取用户设备的签约信息，在此本申请技术方案如图3所示首先确定地址分配方式，再进行两种分配方式不同的处理。

动态地址分配方式下，核心网在缓存的地址分配信息中查找是否存在当前用户设备的地址分配信息，规则如下：

1、如存在且该地址为可分配，则保持缓存记录不变；

2、如存在但地址不可分配，则删除缓存记录中的地址值；

3、如果未找到对应的缓存记录，则新增一条无地址的缓存记录。

第1种情况后续过程会按缓存地址进行分配，第2、3种情况后续过程会按动态类型分配规则选择可用地址进行分配。

静态分配方式下，本发明对签约信息的地址属性值进一步判断，规则如下：

1、如地址不在操作维护人员配置的可用地址范围内则拒绝附着；

2、如地址已被另一在线用户设备以静态方式使用则拒绝附着；

3、如地址已被另一在线用户设备以动态方式使用则释放在线用户设备进行地址回收，再按需增加或更新对应的包含固定地址的缓存记录；

4、如地址可分配则直接按需增加或更新对应的包含固定地址的缓存记录。

第1、2种情况附着流程因拒绝而退出处理，如存在缓存记录则需要进行删除，第3、4种情况会在后续过程中按缓存地址进行分配。

本发明在更新位置过程中根据采用的地址分配方式进行了完整的地址分配的前期准备处理。在更新位置过程完成后，附着流程会有两个可能出现的结果，一个结果是因各种原因拒绝附着而退出附着流程，另一个结果是增加或者更新对应包含地址或者不包含地址的用户设备缓存记录供后续过程处理。更新位置过程的后续过程是创建会话（create session）过程，也就是为用户设备分配地址的过程。创建会话过程中，核心网判断对应的用户设备缓存记录中是否包含地址，如不包含地址则按动态分配规则选择可用地址进行分配，并将选择分配的地址更新到缓存记录中，如包含地址则分配指定地址，两种情况下分配给用户设备的地址状态都将变为已使用。

用户设备从在线状态变为离线状态，核心网会在删除会话（delete session）过程中进行地址的回收。核心网对变为离线状态的用户设备使用的地址进行回收，将地址状态从已使用变为回收，并将地址回收的时间记录到缓存记录中，使缓存记录中的离线用户设备以地址回收时间有序组成一个离线缓存记录列表，该离线缓存记录列表为缓存记录达到最大容量时的覆盖处理以及动态分配规则分配回收地址提供了依据。

核心网为用户设备分配地址后，如果该用户设备因故附着失败，在这种情况下也需要进行地址的回收。为保证此种情况下的地址状态能在回收后与附着失败流程之前的地址状态一致，核心网在创建会话过程将分配好的地址状态变为已使用前，对该地址的原状态进行记录。如果整个附着流程成功完成就清除原状态记录，一旦创建会话过程之后出现附着失败，将所述地址恢复为原状态，即原状态为未使用的仍为未使用，原状态为回收的仍为回收，同时也删除相应的缓存记录，这样就有效的防止了由于持续的附着失败场景消耗未使用地址导致的对动态分配规则的破坏。

本发明实施例1如图3所示，核心网在更新位置过程中根据用户设备签约信息管理用户设备地址分配，包括如下步骤：

步骤301，核心网对用户设备签约信息进行判断，如签约信息中包含有效的地址属性则转步骤302，否则转步骤303。

步骤302，核心网对签约信息中的地址属性判断，如地址包含在操作维护人员配置的可用地址范围内转步骤304，否则转步骤307。

步骤303，核心网检查是否存在用户设备的缓存记录，如存在转步骤309，否则转步骤311。

步骤304，核心网进一步对签约信息中地址当前的分配状态进行判断，如地址可分配转步骤308，否则转步骤305。

步骤305，签约信息中地址已分配给另一在线用户设备，核心网检查该在线用户设备地址的分配方式，如为动态方式转步骤306，否则转步骤307。

步骤306，核心网释放在线用户设备，回收其地址，转步骤308。

步骤307，核心网拒绝用户设备附着，并删除可能存在的缓存记录，流程结束。

步骤308，核心网按需增加或更新包含签约信息中地址的缓存记录。

步骤309，核心网对缓存记录中地址当前的分配状态进行判断，如地址可分配则不做处理，否则转步骤310。

步骤310，核心网删除缓存记录中地址值。

步骤311，核心网新增不包含地址的缓存记录。

实施例2

本发明实施例2如图4所示，在为用户设备采用动态方式分配地址时，如果没有用户设备的缓存记录或者缓存记录不包含地址，核心网为用户设备选择地址的规则为如下步骤：

步骤401，核心网检查当前配置的可用地址的分配情况，如存在未使用地址转步骤402，否则转步骤403。

步骤402，核心网为用户设备分配一个未使用地址，地址分配成功。

步骤403，核心网检查是否存在可分配地址，如存在则转步骤404，否则地址分配失败。

步骤404，核心网根据时间有序的离线缓存记录列表为用户设备分配最早回收的地址，地址分配成功。

实施例3

本发明实施例3如图5所示，核心网在创建会话过程中对用户设备地址分配进行管理，包括如下步骤：

步骤501，核心网检查用户设备的缓存记录，如缓存记录中包含地址转步骤502，否则转步骤503。

步骤502，核心网为用户设备分配缓存记录中的地址。

步骤503，核心网按按动态分配规则为用户设备分配地址，分配成功转步骤504，否则转步骤505；具体的分配规则与实施例2相同，此处不再重复。

步骤504，核心网更新缓存记录，增加为用户设备分配的地址。

步骤505，核心网拒绝用户设备附着，删除相应的缓存记录，流程结束。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请的保护范围，凡在本申请技术方案的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种用户设备地址管理方法，其特征在于，对于每一个成功进行附着流程的用户设备，核心网内部对其地址分配信息进行缓存；该方法包括：

A、第一用户设备发起附着请求，核心网根据第一用户设备的签约信息中是否包含地址属性来确定第一用户设备的地址分配方式，如果包含地址属性则执行步骤B，如果不包含地址属性则执行步骤C；

B、核心网根据第一用户设备的签约信息中的地址属性对第一用户设备进行静态地址分配，并结束本流程；

C、核心网对第一用户设备进行动态地址分配，并结束本流程；所述动态地址分配过程中，核心网发现已缓存第一用户设备对应的地址分配信息，则将缓存的第一用户设备对应的地址分配信息中的IP地址分配给第一用户设备。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B包括：

B1、核心网判断是否存在在线的第二用户设备的地址与第一用户设备的签约信息中地址属性值相同，若是执行步骤B2，否则执行步骤B5；

B2、核心网判断所述第二用户设备的地址是静态获取还是动态获取，若是静态获取，执行步骤B3，否则执行步骤B4；

B3、核心网拒绝第一用户设备的附着请求，并结束本流程；

B4、核心网将第一用户设备的签约信息中地址属性值对应的地址分配给第一用户设备使用，通知第二用户设备通过动态方式重新获取新的IP地址，并结束本流程；

B5、核心网将第一用户设备的签约信息中地址属性值对应的地址分配给第一用户设备使用，并结束本流程。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤C包括：

C1、核心网判断是否已缓存第一用户设备对应的地址分配信息且所述地址分配信息中的IP地址未被其他在线用户设备使用，若是，执行步骤C2，否则执行步骤C3；

C2、核心网将所述IP地址分配给第一用户设备，并结束本流程；

C3、核心网按特定规则选择新的可用的IP地址分配给第一用户设备，并结束本流程。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，地址分配信息的缓存记录采用用户设备的国际移动用户识别码IMSI作为键值的哈希表存储方式。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，缓存的地址分配信息总数与通信系统的最大容量相等。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，核心网将每一可用地址标记为三种分配情况，分别为未使用、已使用和回收，已使用状态的地址是不可分配地址，未使用状态和回收状态的地址是可分配地址；

步骤B1包括：核心网判断是否存在在线的第二用户设备的地址与第一用户设备的签约信息中地址属性值相同，若是执行步骤B2，否则增加或更新第一用户设备相应的缓存记录并执行步骤B5；

步骤B2包括：核心网判断所述第二用户设备的地址是静态获取还是动态获取，若是静态获取，则删除第一用户设备可能存在的缓存记录并执行步骤B3，否则增加或者更新第一用户设备相应的缓存记录并执行步骤B4；

步骤C1包括：核心网判断是否已缓存第一用户设备对应的地址分配信息，如存在且该地址分配信息对应的地址为可分配，则保持缓存记录不变并执行C2；如存在但所述地址不可分配，则删除缓存记录中的地址值并执行C3；如果未找到对应的缓存记录，则新增一条无地址的缓存记录，并执行C3。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：第一用户设备从在线状态变为离线状态，核心网在删除会话过程中将第一用户设备的地址状态从已使用变为回收，并将地址回收的时间记录到缓存记录中，使缓存记录中的离线用户设备以地址回收时间有序组成一个离线缓存记录列表。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述核心网对第一用户设备进行动态地址分配或静态地址分配包括：

核心网对待分配的地址的原状态进行记录；

核心网对第一用户设备进行动态地址分配或静态地址分配，并将所分配的地址状态变更为已使用；

如果整个附着流程成功完成就清除原状态记录，一旦创建会话过程之后出现附着失败，将所述地址恢复为原状态。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤C3包括：

C3-1、核心网检查当前配置的可用地址的分配情况，如存在未使用地址转步骤C3-2，否则转步骤C3-3；

C3-2、核心网为第一用户设备分配一个未使用地址，结束本流程；

C3-3、核心网检查是否存在可分配地址，如存在则转步骤C3-4，否则地址分配失败结束本流程；

C3-4、核心网根据时间有序的离线缓存记录列表为第一用户设备分配最早回收的地址，结束本流程。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤C3-2和步骤C3-4进一步包括：核心网更新缓存记录，增加为第一用户设备分配的地址；以及，

步骤C3-3所述地址分配失败之后进一步包括：删除第一用户设备相应的缓存记录。