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WCDMA无线数据网络IPV4地址释放问题研究 　　【摘要】本文较为详细地阐述了在WCDMA无线数据网络中I Pv4地址释放存在的问题，并针对WCDMA的3GPP标准文档中I Pv4地址采取隐式释放的方法提出了不同的解决方案。另外，对方案在各种应用场景中的实现进行了可行性分析，并为相应的具体实现提出了建议。 【关键词】WCDMA无线数据网；IPv4地址；显式IP释放 【中图分类号】TP393 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）04-0117-03 一、引言 在WCDMA的3GPP标准文档中，针对IPv4地址释放的阐述强调本地隐式释放，这一点不符合无线数据网络的应用环境，并在真实商用网络与大量UE/MS的实现中遇到了问题。根据WCDMA无线数据网络的应用环境，本文提出，在释放PDN网络连接的同时，应当显式释放分配给UE/MS的IPv4地址。显式IP释放也就意味着当需要从PDN网络断开连接时，UE/MS将显式地发送DHCP RELEASE消息。如果UE/MS不在PDN连接释放时显式地发送DHCPv4释放消息去释放已分配的IPv4地址，那么，由于UE/MS会在本地缓存上次分配的IPv4地址，因此，当建立PDN连接时，就会在UE-RAN-CN-PDN之间产生不必要的DHCPv4 REQUEST/NAK信令往返，从而导致在建立PDN连接时会引发额外的延迟；同时，当大量的UE/MS频繁地断开或重连PDN时，在一定程度上会给网络带来大量不必要的信令负载。 二、DHCP工作机制 DHCP（动态主机配置协议）在TCP/IP网络中自动配置新的和现有设备，包括分配一个网络地址和传输其他参数，如子网掩码、默认路由器的地址和域名服务器。DHCP是由IETF RFC 2131和RFC 2132。定义的，它基于BOOTP（RFC 951），且保持向后兼容BOOTP’保留了BOOTP的基本消息格式和BOOTP传发代理的操作，它共享最初分配给BOOTP的UDP端口（67和68）。 DHCP遵循客户机/服务器模型，客户端从服务器获得IP地址和配置信息。DHCP在客户端和服务器之间的消息可归纳以下几个方面，如表1所示。 RFC 2131定义了一个状态转换图来描述DHCP客户机行为。客户机状态转换见图2所示。 由图l可以清楚的看出，客户机共有六个状态： INIT-REBOOT：一个已经具有有效租用的客户机掉电后启动或重启时，它是从此状态开始，而不是INIT状态。 1NIT：这是初始状态，客户机从这个状态开始获得租用过程，当租用结束或租用协商失败时也回到此状态。 SELECTING：客户机等待接收来自一个或多个DHCP服务器的DHCPOFFER报文，以便从中选择一个服务器。 BOUND：客户机具有一个有效的租用，处于正常运行状态。 REBINDING：客户机不能从原先批准租用的服务器更新租用，现在试图从任何一个可以听到它的服务器得到租用延期。它定期发送未指定服务器的DHCPREQUEST报文，直到得到回复或租用结束。 RENEWING：客户机试图更新租用。它向为它提供当前租用的服务器定期发送DHCPREQUEST报文，并等待回答。 三、在3GPP无线分组网络中关于IP地址释放的问题 1.问题的由来 在3GPP定义的WCDMA分组网络里，在访问PDN IP网络时，MS一旦建立了PDP上下文，就能够通过基于IETF定义的IP地址分配机制获取一个IPv4地址，即通过DHCPv4完成IPv4地址的分配和IPv4参数的配置。在这篇论文中，我们将分析WCDMA无线数据网络中IPv4地址释放存在的问题。下面是3GPP标准文档对IPv4地址释放的相关描述。 3GPP TS 24.008标准文档中叙述“当一个PDN连接的默认承载失效时，UE将本地释放相应PDN连接分配的IPv4地址或IPv6前缀。（”Upon deactivation of the default bearer of a PDN connection.the UEshall locally release any IPv4 address or IPv6 prefix allocated to the UE forthe corresponding PDN connectionI’）”另外，在3GPP Ts 24.301标准文档中又叙述“当默认的PDP上下文失效时，MS将本地释放相应PDN连接分配的IPv4地址或IPv6前缀。（“Upon deactivation of a default PDPcontext，the MS shall locally release any I