處理無線網(wǎng)絡(luò)用戶接入的方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例提供一種蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器,包括:無線協(xié)議處理模塊,用于處理來自無線網(wǎng)絡(luò)用戶或無線網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)的無線切換請求,并上報(bào)處理結(jié)果;控制決策模塊,用于根據(jù)所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器預(yù)先存儲(chǔ)的事件信息以及所述無線協(xié)議處理模塊上報(bào)的處理結(jié)果,制定切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略;策略下發(fā)模塊,用于將所述控制策略模塊制定的所述承載轉(zhuǎn)發(fā)策略下發(fā)至所述切換用戶對應(yīng)的策略執(zhí)行主體執(zhí)行,以使發(fā)送到所述切換用戶的數(shù)據(jù)包根據(jù)所述承載轉(zhuǎn)發(fā)策略進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。本發(fā)明實(shí)施例還提供相關(guān)的處理無線網(wǎng)絡(luò)用戶接入的方法、裝置及系統(tǒng)。本發(fā)明實(shí)施例通過上述方案,減少了多個(gè)控制實(shí)體間的信令協(xié)商,減少了網(wǎng)絡(luò)資源的浪費(fèi)。
【專利說明】處理無線網(wǎng)絡(luò)用戶接入的方法、裝置及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及供電領(lǐng)域,特別涉及一種處理無線網(wǎng)絡(luò)用戶接入的方法、裝置及系統(tǒng)?!颈尘凹夹g(shù)】
[0002]傳統(tǒng)無線蜂窩網(wǎng)絡(luò),如2G/3G/4G通信網(wǎng)絡(luò),都主要包含核心網(wǎng)和接入網(wǎng)兩部分,以LTE系統(tǒng)為例,其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示。LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中,核心網(wǎng)主要包含MME,S-Gff,P-GW,其中MME為移動(dòng)管理單元,處理UE與CN的非接入層(NAS)信令,包括承載和鏈接的管理;S-GW為服務(wù)網(wǎng)關(guān),是與其他3GPP制式(GSM/UMTS)的錨點(diǎn);而P-GW為數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān),負(fù)責(zé)IP地址分配,QoS,與非3GPP(如CDMA2000,WiMAX)制式的錨點(diǎn)。而無線接入網(wǎng)主要由eNodeb構(gòu)成,實(shí)現(xiàn)了對2G/3G的2層結(jié)構(gòu)的簡化,eNodeB主要負(fù)責(zé)無線資源管理,IP數(shù)據(jù)報(bào)頭壓縮,空口加解密等。
[0003]為了應(yīng)對用戶終端移動(dòng),傳統(tǒng)無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)中設(shè)計(jì)的用戶數(shù)據(jù)路由方案,主要是tunnel的方式,如GTP tunnel等,如在LTE系統(tǒng)中,其用戶面協(xié)議棧如圖2所示。從圖2可以看出,在LTE架構(gòu)中,eNB與SGW,SGff與PGW之間的IP數(shù)據(jù)包都是承載在GTP之上的,這就造成了在正式數(shù)據(jù)傳輸之前,必須進(jìn)行一個(gè)比較復(fù)雜的承載建立過程。所謂承載,可理解為打通數(shù)據(jù)包傳輸?shù)耐ǖ?,在?shù)據(jù)包傳輸路徑的中間結(jié)點(diǎn)上,保存一定的上下文信息,使得中間節(jié)點(diǎn)能夠準(zhǔn)確的找到上一跳和下一跳節(jié)點(diǎn)。
[0004]在傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中,由于GTP隧道到達(dá)了 PGW的位置,其承載通道也必須到達(dá)核心網(wǎng)PGW的位置,從UE到達(dá)PDN這條路徑上,在active狀態(tài)下,任何兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間都要建立tunnel,并且兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的通路必須要通過信令來維護(hù),而從active轉(zhuǎn)為idle的狀態(tài)時(shí),又需要信令將tunnel拆除,這樣的操作將導(dǎo)致比較大的信令開銷,極大的浪費(fèi)了網(wǎng)絡(luò)資源。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明實(shí)施例提供一種處理無線網(wǎng)絡(luò)用戶接入的方法、裝置及系統(tǒng),以減少多個(gè)控制實(shí)體間的信令協(xié)商,減少網(wǎng)絡(luò)資源的浪費(fèi)。
[0006]第一方面,本申請?zhí)峁┮环N蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器,包括:
[0007]無線協(xié)議處理模塊,用于處理來自無線網(wǎng)絡(luò)用戶或無線網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)的無線切換請求,并上報(bào)處理結(jié)果;
[0008]控制決策模塊,用于根據(jù)所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器預(yù)先存儲(chǔ)的事件信息以及所述無線協(xié)議處理模塊上報(bào)的處理結(jié)果,制定切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略;
[0009]策略下發(fā)模塊,用于將所述控制策略模塊制定的所述承載轉(zhuǎn)發(fā)策略下發(fā)至所述切換用戶對應(yīng)的策略執(zhí)行主體執(zhí)行,以使發(fā)送到所述切換用戶的數(shù)據(jù)包根據(jù)所述承載轉(zhuǎn)發(fā)策略進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
[0010]結(jié)合第一方面,在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器還包括:
[0011]第一建立模塊,用于如果所述策略執(zhí)行主體是邊界網(wǎng)關(guān)路由器GR,基于OpenFlow協(xié)議與所述GR建立控制關(guān)系。[0012]結(jié)合第一方面或者第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器還包括:
[0013]第二建立模塊,用于如果所述策略執(zhí)行主體是無線網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備,基于OpenRadio協(xié)議和OpeFlow協(xié)議與所述無線網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備建立控制關(guān)系。
[0014]結(jié)合第一方面或者第一方面任一種上述可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述控制決策模塊具有IP層以IP層以上各層的控制面功能。
[0015]結(jié)合第一方面或者第一方面任一種上述可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中所述事件信息包括無線網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒑?或無線網(wǎng)絡(luò)用戶狀態(tài)信息。
[0016]第二方面,本申請?zhí)峁┮环N邊界網(wǎng)關(guān)路由器,包括:
[0017]策略接收模塊,用于接收蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器下發(fā)的切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略;所述承載轉(zhuǎn)發(fā)策略是所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器根據(jù)所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器預(yù)先存儲(chǔ)的事件信息以自無線網(wǎng)絡(luò)用戶或無線網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)的無線切換請求制定的;
[0018]策略執(zhí)行模塊,用于將發(fā)送到所述切換用戶的數(shù)據(jù)包根據(jù)所述策略接收模塊接收到的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā).[0019]結(jié)合第二方面,在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述策略執(zhí)行模塊具有IP層以及IP層以上各層的用戶面處理功能。
[0020]第三方面,本申請?zhí)峁┮环N無線網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備,包括:
[0021]事件信息上報(bào)模塊,用于當(dāng)特定的無線網(wǎng)絡(luò)用戶產(chǎn)生設(shè)定事件信息時(shí),將所述事件信息發(fā)送到蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器,以使所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器將所述行為事件信息應(yīng)用在切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略的制定中;
[0022]策略接收執(zhí)行模塊,用于接收所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器下發(fā)的切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略,將發(fā)送到所述切換用戶的數(shù)據(jù)包根據(jù)所述承載轉(zhuǎn)發(fā)策略進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
[0023]結(jié)合第三方面,在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述策略接收執(zhí)行模塊基于OpenFlow協(xié)議接收所述承載轉(zhuǎn)發(fā)策略。
[0024]結(jié)合第三方面或者第三方面的上述任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中所述策略接收執(zhí)行模塊基于OpenRadio協(xié)議接收所述承載轉(zhuǎn)發(fā)策略。
[0025]第四方面,本申請?zhí)峁┮环N無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),包括第一方面或者第一方面上述可能的任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式所述的蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器、如第二方面或者第二方面上述可能的任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式所述的邊界網(wǎng)關(guān)路由器,以及如第三方面或者第三方面上述可能的任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式所述的無線網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備。
[0026]第五方面,本申請?zhí)峁┮环N處理無線網(wǎng)絡(luò)用戶接入網(wǎng)絡(luò)的方法應(yīng)用于蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器中:
[0027]接收無線網(wǎng)絡(luò)用戶的接入請求,所述接入請求中包含所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的標(biāo)識(shí)信息和接入網(wǎng)的相關(guān)信息,
[0028]根據(jù)所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的標(biāo)識(shí)信息和接入網(wǎng)的相關(guān)信息,鑒別所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的標(biāo)志并識(shí)別出識(shí)別所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的接入位置;
[0029]對所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶進(jìn)行授權(quán)認(rèn)證;
[0030]根據(jù)所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的標(biāo)識(shí)信息以及所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的接入位置,結(jié)合本身存儲(chǔ)的事件信息,為所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶指定一個(gè)邊界網(wǎng)關(guān)路由器,并將所述邊界網(wǎng)關(guān)路由器的地址下發(fā)到所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶,所述邊界網(wǎng)關(guān)路由器用于為所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶分配IP地址;
[0031]接收所述邊界網(wǎng)關(guān)路由器更新的所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的上下文信息,根據(jù)所述上下文信息為所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶制定承載轉(zhuǎn)發(fā)策略;所述更新的所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的上下文信息是所述邊界網(wǎng)關(guān)路由器通過將為所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶分配的IP地址填入所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的上下文信息的相應(yīng)位置后得到的;
[0032]將所述承載轉(zhuǎn)發(fā)策略下發(fā)到所述邊界網(wǎng)關(guān)路由器。
[0033]結(jié)合第三方面,在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略由所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器與路由器協(xié)商確定,所述第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式還包括:
[0034]將所述承載轉(zhuǎn)發(fā)策略下發(fā)到無線接入設(shè)備。
[0035]第六方面,本申請?zhí)峁┮环N處理無線網(wǎng)絡(luò)用戶切換的方法,包括:
[0036]接收經(jīng)由目標(biāo)無線接入設(shè)備發(fā)送的無線網(wǎng)絡(luò)用戶的路徑切換請求;
[0037]根據(jù)所述切換請求更新所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的上下文信息,并向所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶當(dāng)前所屬的邊界網(wǎng)關(guān)路由器發(fā)送更新請求,以告知所述邊界網(wǎng)關(guān)路由器更新所述用戶的數(shù)據(jù)承載轉(zhuǎn)發(fā)策略,將所述用戶的數(shù)據(jù)承載發(fā)送到所述目標(biāo)無線接入設(shè)備;
[0038]接收所述邊界網(wǎng)關(guān)路由器發(fā)送對所述更新請求做出的更新應(yīng)答消息;
[0039]經(jīng)由目標(biāo)無線接入設(shè)備向所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶發(fā)送路徑切換請求確認(rèn),指示所述用戶的無線承載已經(jīng)切換。
[0040]結(jié)合第六方面,在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,在所述經(jīng)由目標(biāo)無線接入設(shè)備向所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶發(fā)送路徑切換請求確認(rèn)之后,所述方法還包括:
[0041]判斷是否需要為所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶重新分配IP地址;
[0042]若需要,則在更新請求中攜帶IP地址請求消息,以使所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶當(dāng)前所屬的邊界網(wǎng)關(guān)路由器收到所述更新請求后,為所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶下發(fā)新的IP地址,并攜帶在所述更新應(yīng)答消息中。
[0043]結(jié)合第六方面或者第六方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,在所述接收經(jīng)由目標(biāo)無線接入設(shè)備發(fā)送的無線網(wǎng)絡(luò)用戶的路徑切換請求后,還包括:
[0044]根據(jù)目標(biāo)無線接入設(shè)備的地址,判斷所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶是否需要發(fā)生切換;
[0045]若需要,則為所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶指定一個(gè)新的邊界網(wǎng)關(guān)路由器作為目標(biāo)邊界網(wǎng)關(guān)路由器;
[0046]向所述目標(biāo)邊界網(wǎng)關(guān)路由器發(fā)送連接建立請求,所述連接建立請求中攜帶IP地址請求消息,以使所述目標(biāo)路由器收到所述IP地址請求消息后,為所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶下發(fā)IP地址,并攜帶在所述更新應(yīng)答消息中。
[0047]結(jié)合第六方面或者第六方面任一種上述可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,還包括:
[0048]與所述目標(biāo)邊界網(wǎng)關(guān)路由器進(jìn)行用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略的協(xié)商,根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)錉顩r和所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的狀況制定新的用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略;
[0049]將所述新的用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略下發(fā)給目標(biāo)邊界網(wǎng)關(guān)路由器或者目標(biāo)無線接入設(shè)備。
[0050]第七方面,本申請?zhí)峁┮环N處理無線網(wǎng)絡(luò)用戶接入網(wǎng)絡(luò)的方法,包括:[0051]接收無線網(wǎng)絡(luò)用戶發(fā)起的IP地址建立請求;
[0052]為所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶分配IP地址,并存儲(chǔ)所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的上下文信息;
[0053]將為所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶分配的IP地址填入所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的上下文信息的相應(yīng)位置,得到更新后的無線網(wǎng)絡(luò)用戶的上下文信息;
[0054]上報(bào)更新后的無線網(wǎng)絡(luò)用戶的上下文信息到蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器,以使所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器根據(jù)所述更新后的無線網(wǎng)絡(luò)用戶的上下文信息制定針對所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略;
[0055]接收所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器制定的針對所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略。
[0056]第八方面,本申請?zhí)峁┮环N處理無線網(wǎng)絡(luò)用戶切換的方法,包括:
[0057]用于接收蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器的更新指令;所述更新指令中攜帶有IP地址請求消息;所述更新指令是所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器接收到所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的切換請求后,對所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的上下文消息進(jìn)行更新時(shí)發(fā)出的;
[0058]根據(jù)所述IP地址請求消息為所述無線網(wǎng)路用戶重新分配IP地址;
[0059]接收所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器更新的針對所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶制定的針對所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略;所述更新的針對所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶制定的針對所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略為所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)錉顩r和所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的狀況制定新的針對所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略。
[0060]結(jié)合第八方面,在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述根據(jù)所述IP地址請求消息為所述無線網(wǎng)路用戶重新分配IP地址后,所述方法還包括:
[0061]根據(jù)更新指令完成與所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器新指定的路由器之間的數(shù)據(jù)切換。
[0062]本發(fā)明實(shí)施例通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器通過對來自無線網(wǎng)絡(luò)用戶或無線網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)的無線切換請求的處理結(jié)果和預(yù)先存儲(chǔ)的事件信息以及所述無線協(xié)議處理模塊上報(bào)的處理結(jié)果,制定切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略,從而具有路由控制面功能。而邊界網(wǎng)關(guān)路由器和無線接入設(shè)備這兩個(gè)策略執(zhí)行主體本身具有路由功能,蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器將制定的切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略下發(fā)到切換用戶對應(yīng)的切策略執(zhí)行主體執(zhí)行,通過控策略執(zhí)行主體的路由,實(shí)現(xiàn)無線移動(dòng)性管理功能。而通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器集中制定承載轉(zhuǎn)發(fā)蹙額略,以及邊界網(wǎng)關(guān)路由器和無線接入設(shè)備這兩個(gè)策略執(zhí)行主體保持路由功能,本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了控制面和數(shù)據(jù)面的完全分離,簡化了整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),減少了核心網(wǎng)中的網(wǎng)元;控制面集中于蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器化,減少了多個(gè)控制實(shí)體間的信令協(xié)商,減少了網(wǎng)絡(luò)資源的浪費(fèi)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0063]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,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。
[0064]圖1本發(fā)明實(shí)施例提供一種LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖;
[0065]圖2本發(fā)明實(shí)施例提供一種LTE系統(tǒng)的協(xié)議棧示意圖
[0066]圖3本發(fā)明實(shí)施例提供一種新型通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖;
[0067]圖4本發(fā)明實(shí)施例提供一種蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器結(jié)構(gòu)圖;[0068]圖5本發(fā)明實(shí)施例提供一種無線網(wǎng)絡(luò)邊界網(wǎng)關(guān)路由器結(jié)構(gòu)圖;
[0069]圖6本發(fā)明實(shí)施例提供一種無線網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備結(jié)構(gòu)圖;
[0070]圖7本發(fā)明實(shí)施例提供一種具體的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的應(yīng)用場景示意圖;
[0071]圖8本發(fā)明實(shí)施例提供一種用戶面協(xié)議棧的示意圖;
[0072]圖9a本發(fā)明實(shí)施例提供一種控制面協(xié)議棧的示意圖;
[0073]圖9b本發(fā)明實(shí)施例提供一種控制面協(xié)議棧的示意圖;
[0074]圖10本發(fā)明實(shí)施例提供一種承載建立流程圖;
[0075]圖11本發(fā)明實(shí)施例提供一種切換流程圖;
[0076]圖12本發(fā)明實(shí)施例提供一種切換流程圖;
[0077]圖13本發(fā)明實(shí)施例提供一種切換流程圖;
[0078]圖14本發(fā)明實(shí)施例提供一種具體的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的應(yīng)用場景示意圖;
[0079]圖15本發(fā)明實(shí)施例提供一種C2接口協(xié)議棧示意圖;
[0080]圖16本發(fā)明實(shí)施例提供一種承載建立流程圖;
[0081]圖17本發(fā)明實(shí)施例提供一種切換流程圖;
[0082]圖18本發(fā)明實(shí)施例提供一種切換流程圖;
[0083]圖19本發(fā)明實(shí)施例提供一種具體的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的應(yīng)用場景示意圖;
[0084]圖20本發(fā)明實(shí)施例提供一種C2接口協(xié)議棧示意圖;
[0085]圖21本發(fā)明實(shí)施例提供一種處理無線網(wǎng)絡(luò)用戶接入網(wǎng)絡(luò)的方法流程圖;
[0086]圖22本發(fā)明實(shí)施例提供一種處理無線網(wǎng)絡(luò)用戶切換的方法流程圖;
[0087]圖23本發(fā)明實(shí)施例提供一種處理無線網(wǎng)絡(luò)用戶接入網(wǎng)絡(luò)的方法流程圖;
[0088]圖24本發(fā)明實(shí)施例還提供一種處理無線網(wǎng)絡(luò)用戶切換的方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0089]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對本發(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?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(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。
[0090]全網(wǎng)絡(luò)IP化已經(jīng)成為主流趨勢,通信網(wǎng)絡(luò)本質(zhì)在于包(Packet)的轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制設(shè)計(jì)。無線網(wǎng)絡(luò)與目前固定網(wǎng)絡(luò)不同在于終端移動(dòng)性,包括異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)。移動(dòng)性使得IP地址管理機(jī)制變得復(fù)雜,為此現(xiàn)有無線通信網(wǎng)絡(luò)中已設(shè)計(jì)了 MIP,GTP隧道等解決該問題。但是隧道的引入增加了協(xié)議棧和數(shù)據(jù)包處理的復(fù)雜性,并導(dǎo)致比較大的信令開銷,較大的浪費(fèi)了網(wǎng)絡(luò)資源。
[0091]而本發(fā)明為了解決上述問題,引入了一種新型的通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),如圖3所示,本發(fā)明實(shí)施例提供一種通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),包括:蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器10,邊界網(wǎng)關(guān)路由器(GR) 20以及無線網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備30,其中:
[0092]蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器10,用于對來自無線網(wǎng)絡(luò)用戶或無線網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)的無線切換請求進(jìn)行處理,生成處理結(jié)果;根據(jù)存儲(chǔ)的事件信息以及生成的處理結(jié)果,制定切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略;將切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略下發(fā)至切換用戶對應(yīng)的策略執(zhí)行主體執(zhí)行,以使發(fā)送到所述切換用戶的數(shù)據(jù)包根據(jù)所述承載轉(zhuǎn)發(fā)策略進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā);[0093]在本實(shí)施例中,對切換請求進(jìn)行處理是指將切換請求進(jìn)行蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器10內(nèi)部格式的轉(zhuǎn)換,將切換請求轉(zhuǎn)化成蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器10內(nèi)部模塊能夠識(shí)別和處理的格式。
[0094]在一個(gè)實(shí)施例中,該切換請求由用戶發(fā)起或者無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)起,該切換請求表明帶切換用戶請求由一個(gè)基站切換到另一個(gè)基站。這兩個(gè)基站間的切換可能是同制式的基站,也可能是異構(gòu)基站間的切換。
[0095]邊界網(wǎng)關(guān)路由器(GR) 20,用于接收蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器10下發(fā)的切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略;將發(fā)送到所述切換用戶的數(shù)據(jù)包根據(jù)所述策略接收模塊接收到的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
[0096]無線網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備30,用于當(dāng)特定的無線網(wǎng)絡(luò)用戶產(chǎn)生設(shè)定事件信息時(shí),將所述事件信息發(fā)送到蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器10,以使蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器10將該行為事件信息應(yīng)用在切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略的制定中;用于接收所述網(wǎng)絡(luò)控制器下發(fā)的切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略,將發(fā)送到所述切換用戶的數(shù)據(jù)包根據(jù)所述承載轉(zhuǎn)發(fā)策略進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
[0097]在一個(gè)實(shí)施例中,如果所述策略執(zhí)行主體是邊界網(wǎng)關(guān)路由器GR 20,蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器10基于OpenFlow協(xié)議與所述GR 20建立控制關(guān)系;
[0098]在一個(gè)實(shí)施例中,如果所述策略執(zhí)行主體是無線網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備30,蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器10基于OpenRadio協(xié)議和OpeFlow協(xié)議與所述無線網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備30建立控制關(guān)系。
[0099]本發(fā)明實(shí)施例通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器通過對來自無線網(wǎng)絡(luò)用戶或無線網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)的無線切換請求的處理結(jié)果和預(yù)先存儲(chǔ)的事件信息以及所述無線協(xié)議處理模塊上報(bào)的處理結(jié)果,制定切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略,從而具有路由控制面功能。而邊界網(wǎng)關(guān)路由器和無線接入設(shè)備這兩個(gè)策略執(zhí)行主體本身具有路由功能,蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器將制定的切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略下發(fā)到切換用戶對應(yīng)的切策略執(zhí)行主體執(zhí)行,通過控策略執(zhí)行主體的路由,實(shí)現(xiàn)無線移動(dòng)性管理功能。而通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器集中制定承載轉(zhuǎn)發(fā)蹙額略,以及邊界網(wǎng)關(guān)路由器和無線接入設(shè)備這兩個(gè)策略執(zhí)行主體保持路由功能,本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了控制面和數(shù)據(jù)面的完全分離,簡化了整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),減少了核心網(wǎng)中的網(wǎng)元;控制面集中于蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器化,減少了多個(gè)控制實(shí)體間的信令協(xié)商,減少了網(wǎng)絡(luò)資源的浪費(fèi)。進(jìn)一步,上述方案使數(shù)據(jù)面承載在IP之上,取消了現(xiàn)有無線通信網(wǎng)絡(luò)中的GTP隧道,減少了由GTP隧道的引入增加的協(xié)議棧和數(shù)據(jù)包處理的復(fù)雜性。
[0100]如圖4所示,本發(fā)明實(shí)施例提供一種蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器,該蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器與無線網(wǎng)絡(luò)邊界網(wǎng)關(guān)路由器(GR)建立了路由控制關(guān)系;該蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器包括:
[0101]無線協(xié)議處理模塊110,用于處理來自無線網(wǎng)絡(luò)用戶或無線網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)的無線切換請求,并上報(bào)處理結(jié)果;
[0102]在一個(gè)實(shí)施例中,該切換請求由用戶發(fā)起或者無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)起,該切換請求表明用戶請求由一個(gè)基站切換到另一個(gè)基站。這兩個(gè)基站間的切換可能是同制式的基站,也可能是異構(gòu)基站間的切換。
[0103]控制決策模塊120,用于根據(jù)所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器預(yù)先存儲(chǔ)的事件信息以及所述無線協(xié)議處理模塊110上報(bào)的處理結(jié)果,制定切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略;
[0104]在一個(gè)實(shí)施例中,控制決策模塊120具有IP層以IP層以上各層的控制面功能。
[0105]在一個(gè)實(shí)施例中,該事件信息包括無線接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒑?或無線網(wǎng)絡(luò)用戶狀態(tài)信息。[0106]策略下發(fā)模塊130,用于將所述控制策略模塊120制定的所述承載轉(zhuǎn)發(fā)策略下發(fā)至所述切換用戶對應(yīng)的策略執(zhí)行主體執(zhí)行,以使發(fā)送到所述切換用戶的數(shù)據(jù)包根據(jù)所述承載轉(zhuǎn)發(fā)策略進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
[0107]在一個(gè)實(shí)施例中,該蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器還包括:
[0108]第一建立模塊102,用于如果所述策略執(zhí)行主體是邊界網(wǎng)關(guān)路由器GR,基于OpenFlow協(xié)議與所述GR建立控制關(guān)系。
[0109]在一個(gè)實(shí)施例中,該蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器還包括:
[0110]第二建立模塊103,用于如果所述策略執(zhí)行主體是無線網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備,基于OpenRadio協(xié)議和OpeFlow協(xié)議與所述無線網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備建立控制關(guān)系。
[0111]在一個(gè)實(shí)施例中,該蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器還包括:
[0112]搜集存儲(chǔ)模塊101,用于搜集并存儲(chǔ)事件信息,所述事件信息包括無線網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒑?或無線網(wǎng)絡(luò)用戶狀態(tài)信息。
[0113]在一個(gè)實(shí)施例中,上述無線網(wǎng)絡(luò)可以包括:包括LTE(Long Term Evolution,長期演進(jìn))網(wǎng)絡(luò)、3G(3rd_generation,中文稱作:第三代移動(dòng)通信)網(wǎng)絡(luò)、WiMax (WorldwideInteroperability for Microwave Access,中文稱作:全球微波互聯(lián)接入)網(wǎng)絡(luò)、WiFi (Wireless Fidelity,中文稱作:無線保真)網(wǎng)絡(luò)、CDMA(Code-Division MultipleAccess,中文稱作:碼分多址)網(wǎng)絡(luò)等。
[0114]本發(fā)明實(shí)施例通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器通過對來自無線網(wǎng)絡(luò)用戶或無線網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)的無線切換請求的處理結(jié)果和預(yù)先存儲(chǔ)的事件信息以及所述無線協(xié)議處理模塊上報(bào)的處理結(jié)果,制定切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略,從而具有路由控制面功能。而邊界網(wǎng)關(guān)路由器和無線接入設(shè)備這兩個(gè)策略執(zhí)行主體本身具有路由功能,蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器將制定的切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略下發(fā)到切換用戶對應(yīng)的切策略執(zhí)行主體執(zhí)行,通過控策略執(zhí)行主體的路由,實(shí)現(xiàn)無線移動(dòng)性管理功能。而通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器集中制定承載轉(zhuǎn)發(fā)蹙額略,以及邊界網(wǎng)關(guān)路由器和無線接入設(shè)備這兩個(gè)策略執(zhí)行主體保持路由功能,本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了控制面和數(shù)據(jù)面的完全分離,簡化了整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),減少了核心網(wǎng)中的網(wǎng)元;控制面集中于蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器化,減少了多個(gè)控制實(shí)體間的信令協(xié)商,減少了網(wǎng)絡(luò)資源的浪費(fèi)。進(jìn)一步,上述方案使數(shù)據(jù)面承載在IP之上,取消了現(xiàn)有無線通信網(wǎng)絡(luò)中的GTP隧道,減少了由GTP隧道的引入增加的協(xié)議棧和數(shù)據(jù)包處理的復(fù)雜性。
[0115]如圖5所示,本發(fā)明實(shí)施例提供一種無線網(wǎng)絡(luò)邊界網(wǎng)關(guān)路由器,包括:
[0116]策略接收模塊200,用于接收蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器下發(fā)的切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略;承載轉(zhuǎn)發(fā)策略是所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)控制器預(yù)先存儲(chǔ)的事件信息以自無線網(wǎng)絡(luò)用戶或無線網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)的無線切換請求制定的;
[0117]策略執(zhí)行模塊210,用于用將發(fā)送到所述切換用戶的數(shù)據(jù)包根據(jù)策略接收模塊200接收到的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
[0118]在一個(gè)實(shí)施例中,上述路由器還可以包括:
[0119]無線協(xié)議模塊220,用于接收到來自無線網(wǎng)絡(luò)用戶或無線網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)的無線切換請求,配合無所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器完成無線網(wǎng)絡(luò)用戶的無線切換流程。
[0120]在一個(gè)實(shí)施例中,策略執(zhí)行模塊210具有IP層以及IP層以上各層的用戶面處理功能。[0121]在一個(gè)實(shí)施例中,該路由器還包括:
[0122]IP請求接收模塊230,用于接收無線網(wǎng)絡(luò)用戶發(fā)起的IP地址建立請求;
[0123]IP地址分配模塊240,用于在接收到無線網(wǎng)絡(luò)用戶發(fā)起的IP地址建立請求后,為所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶分配IP地址,并存儲(chǔ)該無線網(wǎng)絡(luò)用戶的上下文信息。
[0124]在一個(gè)實(shí)施例中,所述無線協(xié)議模塊220包括:
[0125]切換指令接收單元221,用于接收蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器的更新指令;所述更新指令中攜帶有IP地址請求消息;所述更新指令是所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器接收到所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的切換請求后,對所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的上下文消息進(jìn)行更新時(shí)發(fā)出的;
[0126]切換單元222,用于在所述切換指令接收單元221接收到蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器的更新指令后,根據(jù)所述IP地址請求消息為所述UE重新分配IP地址。
[0127]在一個(gè)實(shí)施例中,所述無線協(xié)議模塊220包括:
[0128]切換指令接收單元223,用于接收蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器的更新指令;所述更新指令是所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器接收到所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的切換請求后,對所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的上下文消息進(jìn)行更新時(shí)發(fā)出的;
[0129]切換單元224,用于在所述切換指令接收單元223接收到蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器的更新指令后,根據(jù)更新指令完成與所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器新指定的路由器之間的數(shù)據(jù)切換。
[0130]本發(fā)明實(shí)施例通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器通過對來自無線網(wǎng)絡(luò)用戶或無線網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)的無線切換請求的處理結(jié)果和預(yù)先存儲(chǔ)的事件信息以及所述無線協(xié)議處理模塊上報(bào)的處理結(jié)果,制定切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略,從而具有路由控制面功能。而邊界網(wǎng)關(guān)路由器和無線接入設(shè)備這兩個(gè)策略執(zhí)行主體本身具有路由功能,蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器將制定的切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略下發(fā)到切換用戶對應(yīng)的切策略執(zhí)行主體執(zhí)行,通過控策略執(zhí)行主體的路由,實(shí)現(xiàn)無線移動(dòng)性管理功能。而通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器集中制定承載轉(zhuǎn)發(fā)蹙額略,以及邊界網(wǎng)關(guān)路由器和無線接入設(shè)備這兩個(gè)策略執(zhí)行主體保持路由功能,本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了控制面和數(shù)據(jù)面的完全分離,簡化了整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),減少了核心網(wǎng)中的網(wǎng)元;控制面集中于蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器化,減少了多個(gè)控制實(shí)體間的信令協(xié)商,減少了網(wǎng)絡(luò)資源的浪費(fèi)。進(jìn)一步,上述方案使數(shù)據(jù)面承載在IP之上,取消了現(xiàn)有無線通信網(wǎng)絡(luò)中的GTP隧道,減少了由GTP隧道的引入增加的協(xié)議棧和數(shù)據(jù)包處理的復(fù)雜性。
[0131]如圖6所示,本發(fā)明實(shí)施例提供一種無線網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備,包括:
[0132]事件信息上報(bào)模塊310,用于于當(dāng)特定的無線網(wǎng)絡(luò)用戶產(chǎn)生設(shè)定事件信息時(shí),將所述事件信息發(fā)送到蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器,以使所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器將所述行為事件信息應(yīng)用在切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略的制定中
[0133]策略接收執(zhí)行模塊320,用于接收所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器下發(fā)的切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略,將發(fā)送到所述切換用戶的數(shù)據(jù)包根據(jù)所述承載轉(zhuǎn)發(fā)策略進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
[0134]在一個(gè)實(shí)施例中,對所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶進(jìn)行管理可以是,無線協(xié)議處理模塊320根據(jù)蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器的響應(yīng),完成針對UE的特定動(dòng)作,如UE切換時(shí)的無線網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備的承載切換。
[0135]在一個(gè)實(shí)施例中,該無線網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備還包括:
[0136]無線協(xié)議處理模塊320,接收所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器的指令,根據(jù)所述指令對所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶進(jìn)行管理。[0137]本發(fā)明實(shí)施例通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器通過對來自無線網(wǎng)絡(luò)用戶或無線網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)的無線切換請求的處理結(jié)果和預(yù)先存儲(chǔ)的事件信息以及所述無線協(xié)議處理模塊上報(bào)的處理結(jié)果,制定切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略,從而具有路由控制面功能。而邊界網(wǎng)關(guān)路由器和無線接入設(shè)備這兩個(gè)策略執(zhí)行主體本身具有路由功能,蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器將制定的切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略下發(fā)到切換用戶對應(yīng)的切策略執(zhí)行主體執(zhí)行,通過控策略執(zhí)行主體的路由,實(shí)現(xiàn)無線移動(dòng)性管理功能。而通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器集中制定承載轉(zhuǎn)發(fā)蹙額略,以及邊界網(wǎng)關(guān)路由器和無線接入設(shè)備這兩個(gè)策略執(zhí)行主體保持路由功能,本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了控制面和數(shù)據(jù)面的完全分離,簡化了整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),減少了核心網(wǎng)中的網(wǎng)元;控制面集中于蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器化,減少了多個(gè)控制實(shí)體間的信令協(xié)商,減少了網(wǎng)絡(luò)資源的浪費(fèi)。進(jìn)一步,上述方案使數(shù)據(jù)面承載在IP之上,取消了現(xiàn)有無線通信網(wǎng)絡(luò)中的GTP隧道,減少了由GTP隧道的引入增加的協(xié)議棧和數(shù)據(jù)包處理的復(fù)雜性。
[0138]如圖21所示,本發(fā)明實(shí)施例還提供一種處理無線網(wǎng)絡(luò)用戶接入網(wǎng)絡(luò)的方法,包括:
[0139]S110,接收無線網(wǎng)絡(luò)用戶的接入請求,所述接入請求中包含所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的標(biāo)識(shí)信息和接入網(wǎng)的相關(guān)信息,
[0140]S120,根據(jù)所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的標(biāo)識(shí)信息和接入網(wǎng)的相關(guān)信息,鑒別所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的標(biāo)志并識(shí)別出識(shí)別所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的接入位置;
[0141]S130,對所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶進(jìn)行授權(quán)認(rèn)證;
[0142]S140,根據(jù)所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的標(biāo)識(shí)信息以及所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的接入位置,結(jié)合本身存儲(chǔ)的事件信息,為所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶指定一個(gè)邊界網(wǎng)關(guān)路由器,并將所述邊界網(wǎng)關(guān)路由器的地址下發(fā)到所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶,所述邊界網(wǎng)關(guān)路由器用于為所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶分配IP地址;
[0143]S150,接收所述邊界網(wǎng)關(guān)路由器更新的所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的上下文信息,根據(jù)所述上下文信息為所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶制定承載轉(zhuǎn)發(fā)策略;所述更新的所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的上下文信息是所述邊界網(wǎng)關(guān)路由器通過將為所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶分配的IP地址填入所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的上下文信息的相應(yīng)位置后得到的;
[0144]在一個(gè)是實(shí)例中,所述承載轉(zhuǎn)發(fā)策略由所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器與路由器協(xié)商確定。
[0145]S160,將所述承載轉(zhuǎn)發(fā)策略下發(fā)到所述邊界網(wǎng)關(guān)路由器。
[0146]在一個(gè)實(shí)施例中,所述方法還包括:
[0147]S170,將所述承載轉(zhuǎn)發(fā)策略下發(fā)到無線接入設(shè)備。
[0148]本發(fā)明實(shí)施例通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器通過對來自無線網(wǎng)絡(luò)用戶或無線網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)的無線切換請求的處理結(jié)果和預(yù)先存儲(chǔ)的事件信息以及所述無線協(xié)議處理模塊上報(bào)的處理結(jié)果,制定切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略,從而具有路由控制面功能。而邊界網(wǎng)關(guān)路由器和無線接入設(shè)備這兩個(gè)策略執(zhí)行主體本身具有路由功能,蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器將制定的切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略下發(fā)到切換用戶對應(yīng)的切策略執(zhí)行主體執(zhí)行,通過控策略執(zhí)行主體的路由,實(shí)現(xiàn)無線移動(dòng)性管理功能。而通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器集中制定承載轉(zhuǎn)發(fā)蹙額略,以及邊界網(wǎng)關(guān)路由器和無線接入設(shè)備這兩個(gè)策略執(zhí)行主體保持路由功能,本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了控制面和數(shù)據(jù)面的完全分離,簡化了整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),減少了核心網(wǎng)中的網(wǎng)元;控制面集中于蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器化,減少了多個(gè)控制實(shí)體間的信令協(xié)商,減少了網(wǎng)絡(luò)資源的浪費(fèi)。進(jìn)一步,上述方案使數(shù)據(jù)面承載在IP之上,取消了現(xiàn)有無線通信網(wǎng)絡(luò)中的GTP隧道,減少了由GTP隧道的引入增加的協(xié)議棧和數(shù)據(jù)包處理的復(fù)雜性。
[0149]如圖22所示,本發(fā)明實(shí)施例還提供一種處理無線網(wǎng)絡(luò)用戶切換的方法,包括:
[0150]S210,接收經(jīng)由目標(biāo)無線接入設(shè)備發(fā)送的無線網(wǎng)絡(luò)用戶的路徑切換請求;
[0151]S220,根據(jù)所述切換請求更新所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的上下文信息,并向所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶當(dāng)前所屬的邊界網(wǎng)關(guān)路由器發(fā)送更新請求,以告知所述邊界網(wǎng)關(guān)路由器更新所述用戶的數(shù)據(jù)承載轉(zhuǎn)發(fā)策略,將所述用戶的數(shù)據(jù)承載發(fā)送到所述目標(biāo)無線接入設(shè)備;
[0152]S230,接收所述邊界網(wǎng)關(guān)路由器發(fā)送對所述更新請求做出的更新應(yīng)答消息;
[0153]S240,經(jīng)由目標(biāo)無線接入設(shè)備向所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶發(fā)送路徑切換請求確認(rèn),指示所述用戶的無線承載已經(jīng)切換。
[0154]在一個(gè)是實(shí)例中,在步驟S210之后,所述方法還包括:
[0155]S200,判斷是否需要為所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶重新分配IP地址;
[0156]S201,若需要,則在更新請求中攜帶IP地址請求消息,以使無線網(wǎng)絡(luò)用戶當(dāng)前所屬的邊界網(wǎng)關(guān)路由器收到所述更新請求后,為所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶下發(fā)新的IP地址,并攜帶在所述更新應(yīng)答消息中。
[0157]進(jìn)一步,在一個(gè)實(shí)施例中,在步驟S210之后還包括:
[0158]S203,根據(jù)目標(biāo)無線接入設(shè)備的地址,判斷所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶是否需要發(fā)生切換;
[0159]S204,若需要,則為所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶指定一個(gè)新的邊界網(wǎng)關(guān)路由器作為目標(biāo)邊界網(wǎng)關(guān)路由器;
[0160]S205,向所述目標(biāo)邊界網(wǎng)關(guān)路由器發(fā)送連接建立請求,所述連接建立請求中攜帶IP地址請求消息,以使所述目標(biāo)邊界網(wǎng)關(guān)路由器收到所述IP地址請求消息后,為所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶下發(fā)IP地址,并攜帶在所述更新應(yīng)答消息中。
[0161 ] 在一個(gè)實(shí)施例中,所述方法還包括:
[0162]與所述目標(biāo)邊界網(wǎng)關(guān)路由器進(jìn)行用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略的協(xié)商,根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)錉顩r和所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的狀況制定的用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略;
[0163]將所述新的用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略下發(fā)給目標(biāo)邊界網(wǎng)關(guān)路由器或者目標(biāo)無線接入設(shè)備。
[0164]本發(fā)明實(shí)施例通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器通過對來自無線網(wǎng)絡(luò)用戶或無線網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)的無線切換請求的處理結(jié)果和預(yù)先存儲(chǔ)的事件信息以及所述無線協(xié)議處理模塊上報(bào)的處理結(jié)果,制定切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略,從而具有路由控制面功能。而邊界網(wǎng)關(guān)路由器和無線接入設(shè)備這兩個(gè)策略執(zhí)行主體本身具有路由功能,蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器將制定的切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略下發(fā)到切換用戶對應(yīng)的切策略執(zhí)行主體執(zhí)行,通過控策略執(zhí)行主體的路由,實(shí)現(xiàn)無線移動(dòng)性管理功能。而通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器集中制定承載轉(zhuǎn)發(fā)蹙額略,以及邊界網(wǎng)關(guān)路由器和無線接入設(shè)備這兩個(gè)策略執(zhí)行主體保持路由功能,本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了控制面和數(shù)據(jù)面的完全分離,簡化了整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),減少了核心網(wǎng)中的網(wǎng)元;控制面集中于蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器化,減少了多個(gè)控制實(shí)體間的信令協(xié)商,減少了網(wǎng)絡(luò)資源的浪費(fèi)。進(jìn)一步,上述方案使數(shù)據(jù)面承載在IP之上,取消了現(xiàn)有無線通信網(wǎng)絡(luò)中的GTP隧道,減少了由GTP隧道的引入增加的協(xié)議棧和數(shù)據(jù)包處理的復(fù)雜性。[0165]如圖23所示,本發(fā)明實(shí)施例還提供一種處理無線網(wǎng)絡(luò)用戶接入網(wǎng)絡(luò)的方法,包括:
[0166]S310,接收無線網(wǎng)絡(luò)用戶發(fā)起的IP地址建立請求;
[0167]S320,為所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶分配IP地址,并存儲(chǔ)所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的上下文信息;
[0168]S330,將為所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶分配的IP地址填入所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的上下文信息的相應(yīng)位置,得到更新后的無線網(wǎng)絡(luò)用戶的上下文信息;
[0169]S340,上報(bào)更新后的無線網(wǎng)絡(luò)用戶的上下文信息到蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器,以使所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器根據(jù)所述更新后的無線網(wǎng)絡(luò)用戶的上下文信息制定針對所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略;
[0170]S350,接收所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器制定的針對所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略。
[0171]如圖24所示,本發(fā)明實(shí)施例還提供一種處理無線網(wǎng)絡(luò)用戶切換的方法,包括:
[0172]S410,接收蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器的更新指令;所述更新指令中攜帶有IP地址請求消息;所述更新指令是所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器接收到所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的切換請求后,對所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的上下文消息進(jìn)行更新時(shí)發(fā)出的;
[0173]S420,根據(jù)所述IP地址請求消息為所述無線網(wǎng)路用戶重新分配IP地址;
[0174]S430,接收所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器更新的針對所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶制定的針對所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略;所述更新的針對所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶制定的針對所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略為所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)錉顩r和所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的狀況制定新的針對所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略。
[0175]在一個(gè)實(shí)施例中,S420之后,所述方法還包括:
[0176]S421,根據(jù)更新指令完成與所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器新指定的路由器之間的數(shù)據(jù)切換。
[0177]需要說明的是,本發(fā)明實(shí)施例所提到的蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器也可以稱之為Singlenetwork controller,具有有openradio控制器和openf low控制器的功能。
[0178]本發(fā)明實(shí)施例通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器通過對來自無線網(wǎng)絡(luò)用戶或無線網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)的無線切換請求的處理結(jié)果和預(yù)先存儲(chǔ)的事件信息以及所述無線協(xié)議處理模塊上報(bào)的處理結(jié)果,制定切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略,從而具有路由控制面功能。而邊界網(wǎng)關(guān)路由器和無線接入設(shè)備這兩個(gè)策略執(zhí)行主體本身具有路由功能,蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器將制定的切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略下發(fā)到切換用戶對應(yīng)的切策略執(zhí)行主體執(zhí)行,通過控策略執(zhí)行主體的路由,實(shí)現(xiàn)無線移動(dòng)性管理功能。而通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器集中制定承載轉(zhuǎn)發(fā)蹙額略,以及邊界網(wǎng)關(guān)路由器和無線接入設(shè)備這兩個(gè)策略執(zhí)行主體保持路由功能,本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了控制面和數(shù)據(jù)面的完全分離,簡化了整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),減少了核心網(wǎng)中的網(wǎng)元;控制面集中于蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器化,減少了多個(gè)控制實(shí)體間的信令協(xié)商,減少了網(wǎng)絡(luò)資源的浪費(fèi)。進(jìn)一步,上述方案使數(shù)據(jù)面承載在IP之上,取消了現(xiàn)有無線通信網(wǎng)絡(luò)中的GTP隧道,減少了由GTP隧道的引入增加的協(xié)議棧和數(shù)據(jù)包處理的復(fù)雜性。
[0179]應(yīng)用實(shí)施例一:
[0180]在一個(gè)實(shí)施例中,具體的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的應(yīng)用場景可以如圖7所示。下面結(jié)合圖7的應(yīng)用場景,對各個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)體進(jìn)行詳細(xì)描述。[0181]需要說明的是,以下實(shí)施例中,提到的控制器即為蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器,該控制器具有有兩個(gè)功能,即具有,openradio控制器和openflow控制器。
[0182]圖7所示的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)共包含核心網(wǎng)、無線接入網(wǎng)(RAN)和用戶終端三部分,在本實(shí)施例中,對RAN側(cè)及其內(nèi)部的網(wǎng)元,如控制器(controller)、AP等,并無特別需求,而對核心網(wǎng)進(jìn)行了較大的改造。
[0183]該網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包括三個(gè)主要功能實(shí)體:控制器(ContiOller),邊界網(wǎng)關(guān)路由器GR(GR,Gateway Router)和策略客戶端。其中,控制器和邊界網(wǎng)關(guān)路由器位于核心網(wǎng),策略客戶端位于UE內(nèi)。
[0184]在一個(gè)實(shí)施例中,Controller可以處理來自用戶側(cè)或網(wǎng)絡(luò)側(cè)的各種請求,并能根據(jù)這些請求信息做出控制決策。在一個(gè)實(shí)施例中,一個(gè)請求的實(shí)例可以為用戶的切換請求;在一個(gè)實(shí)施例中一個(gè)請求的實(shí)例還可以為用戶的無線承載建立請求。
[0185]在一個(gè)實(shí)施例中,Controller為主要的控制面網(wǎng)元,具有IP層以IP層以上各層的控制面功能。Controller可以處理來自用戶或接入網(wǎng)(本實(shí)施例中為用戶)的無線承載建立或切換請求,并將處理結(jié)果應(yīng)用到用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略決策的制定上,做出用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略決策,將用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略下發(fā)給策略執(zhí)行實(shí)體(本實(shí)施例中為GR)。
[0186]在一個(gè)實(shí)施例中,控制用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略的是Cl接口,可理解為等同于OFController功能,控制無線承載建立(非IP)或者切換的是C2接口,兩者間有聯(lián)系,如UE的切換可能觸發(fā)控制策略的更新)
[0187]可選地,在一個(gè)實(shí)施例中,Controller還用于一些一般的功能,比如:接受GR的反饋,搜集網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、用戶狀態(tài)等信息,IP地址分配,授權(quán)認(rèn)證,會(huì)話(session)管理等。
[0188]在一個(gè)實(shí)施例中GR用于接收Controller下發(fā)的用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略,按照該用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略進(jìn)行數(shù)據(jù)面包轉(zhuǎn)發(fā)。GR為用戶面網(wǎng)元,具有IP層以及IP層以上各層的用戶面處理功能,位于域邊緣位置。GR是域邊界網(wǎng)關(guān),與外網(wǎng)(如Internet)交互時(shí)需要經(jīng)過GR。不同的接入制式可連接到不同的GR,各個(gè)GR之間互聯(lián),實(shí)現(xiàn)互通??蛇x地,GR還具有一些一般的功能,比如IP地址的管理、維護(hù)和下發(fā)等功能。
[0189]在一個(gè)實(shí)施中,GR還用于向控制器上報(bào)承載上下文信息(如用戶新建的會(huì)話信息),進(jìn)行用戶終端IP地址的分配、管理、維護(hù)和下發(fā)。
[0190]在一個(gè)實(shí)施例中,GR可以部署在與位置無關(guān)的網(wǎng)絡(luò)層次上。
[0191]為了實(shí)現(xiàn)用戶面和控制面的分離,需要終端的配合。因此,在一個(gè)實(shí)施例中,可以在終端側(cè)設(shè)置策略客戶端,該策略客戶端用于與控制器進(jìn)行信令交互,向控制器上報(bào)接入用戶的會(huì)話實(shí)時(shí)信息,如用戶終端IP地址變化,終端切換等;
[0192]在一個(gè)實(shí)施例中,如果用戶使用視頻業(yè)務(wù),那么用戶會(huì)建立一個(gè)會(huì)話來傳遞視頻數(shù)據(jù)。
[0193]Controller和GR之間的接口,即Cl接口,可用于傳輸Controller對GR的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略,包括路由轉(zhuǎn)發(fā),UE切換等策略。通過Cl接口,Controller與GR之間的關(guān)系類似于OpenFlow中的OF controller和OF switch,Cl接口可借鑒OF來實(shí)現(xiàn),未來出現(xiàn)其他類似技術(shù),也可借鑒采用,本發(fā)明實(shí)施例不做特別的限定。
[0194]Controller與策略客戶端之間的接口,即C2接口,可用于傳遞Controller與策略客戶端之間的控制信息,該控制信息主要指可能影響轉(zhuǎn)發(fā)策略的制定、更新和刪除相關(guān)聯(lián)的控制消息,如用戶狀態(tài)的更新、用戶位置改變導(dǎo)致的切換請求等信令。Controller會(huì)將對這些信息的處理結(jié)果應(yīng)用到用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略決策上;
[0195]GR和策略客戶端之間的接口,是基于IP的接口,傳輸?shù)闹饕菙?shù)據(jù)面的數(shù)據(jù)包。
[0196]由以上所述功能實(shí)體和接口構(gòu)成的通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),能實(shí)現(xiàn)控制面和數(shù)據(jù)面的分離,本實(shí)施例中控制面和用戶面的實(shí)現(xiàn)原理和主要特點(diǎn)如下:
[0197]核心網(wǎng)用戶面,采用ALL-1P的架構(gòu),主要包含在網(wǎng)絡(luò)邊緣部署的GR網(wǎng)關(guān),GR負(fù)責(zé)IP轉(zhuǎn)發(fā),但轉(zhuǎn)發(fā)策略由Controller控制;GR還負(fù)責(zé)用戶終端接入的IP地址管理和分配。
[0198]核心網(wǎng)控制面,主要包含功能實(shí)體Controller,負(fù)責(zé)IP轉(zhuǎn)發(fā)策略的生成和管理,與UE信令交互收集UE側(cè)實(shí)時(shí)信息,應(yīng)用于用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略的決策。這里,轉(zhuǎn)發(fā)策略的對象主要指IP數(shù)據(jù)包,而轉(zhuǎn)發(fā)策略的具體形式為為類似于OF中的流表形式。在一個(gè)實(shí)施例中,核心網(wǎng)控制面還包含策略客戶端。
[0199]本實(shí)施例中的用戶面協(xié)議棧和控制面協(xié)議棧分別如圖8和圖9(包括圖9a和圖9b)所示,其中AP泛指現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)面/控制面網(wǎng)元,并不局限于基站或接入點(diǎn)這一類接入設(shè)備。
[0200]由圖8與圖2的對比可以看出,本發(fā)明實(shí)施例中用戶面協(xié)議棧得以簡化,從經(jīng)過的網(wǎng)元上,本發(fā)明中方案數(shù)據(jù)面中間只包括接入網(wǎng)、GR,數(shù)據(jù)包經(jīng)過的跳數(shù)得以減少,從數(shù)據(jù)包承載的層次上來看,本發(fā)明方案不再需要GTP等復(fù)雜的隧道操作,數(shù)據(jù)包的中間網(wǎng)元只需具備IP包處理能力即可。本發(fā)明實(shí)施例中數(shù)據(jù)面對網(wǎng)元沒有增加新的需求,反而簡化了網(wǎng)元的功能。
[0201]根據(jù)圖9a和圖%,本發(fā)明實(shí)施例中,控制面包含UE和Controller之間的信令交互以及GR與Controller之間的信令交互,前者由C2接口來承載,后者由Cl接口承載。C2接口承載的信令主要指與可能影響到轉(zhuǎn)發(fā)策略的制定、更新和刪除相關(guān)連的信令,如用戶狀態(tài)的更新,UE的切換請求等等,而UE與核心網(wǎng)之間的授權(quán)認(rèn)證等操作采用現(xiàn)有的技術(shù)即可。C2接口的信令承載在TCP/IP之上;C1接口的信令承載在IP之上,Cl接口的信令承載轉(zhuǎn)發(fā)策略等信息;
[0202]本發(fā)實(shí)施例明方案涉及到的一些基本流程,主要如下:
[0203]1、承載建立
[0204]承載建立的目的是打通數(shù)據(jù)路徑通道,在數(shù)據(jù)包傳送過程中經(jīng)過的各個(gè)節(jié)點(diǎn)上保留有UE的上下文信息,以便根據(jù)這些上下文信息轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。本實(shí)施例中,承載建立流程如圖10所示:
[0205]無線接入網(wǎng)(RAN,Radio Access Network)是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的一部分,它采用某種接入技術(shù),連接移動(dòng)設(shè)備和核心網(wǎng)。如GSM網(wǎng)絡(luò)的接入網(wǎng)為GRAN,UMTS的接入網(wǎng)為UTRAN,LTE的接入網(wǎng)為E-UTRAN等。本方案中,涉及到接入網(wǎng)的操作,對現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)部分并無實(shí)質(zhì)性修改,因此以下描述中,用接入網(wǎng)泛指相關(guān)網(wǎng)元,不再逐一具體說明各個(gè)接入網(wǎng)網(wǎng)元。
[0206]Stepl:UE入網(wǎng),與接入網(wǎng)之間進(jìn)行隨機(jī)接入和無線鏈路鏈接建立過程;
[0207]Step2:接入網(wǎng)向Controller發(fā)送UE入網(wǎng)消息,UE入網(wǎng)消息中可包含UE的標(biāo)識(shí)信息和接入網(wǎng)的相關(guān)信息,以便Controller鑒別出該UE和識(shí)別該UE的接入位置;在一個(gè)實(shí)施例中,接入網(wǎng)的相關(guān)消息包括接入網(wǎng)制式、基站消息等信息。[0208]St印3:UE與Controller之間進(jìn)行授權(quán)認(rèn)證過程,該過程采用現(xiàn)有技術(shù)即可。
[0209]St印4 Controller根據(jù)UE的標(biāo)識(shí)以及入網(wǎng)時(shí)的位置,綜合本身存儲(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒁约稗D(zhuǎn)發(fā)策略等等,為該UE指定一個(gè)GR,并將GR地址下發(fā)UE。這里的GR地址可以為IP地址,也可以為其他能使UE找到該GR的其他信息。Controller將該地址攜帶在attach響應(yīng)消息中下發(fā)到UE ;之后,UE與接入網(wǎng)之間進(jìn)行無線側(cè)的承載建立過程,這里的無線承載建立過程可采用現(xiàn)有技術(shù);
[0210]St印5-6:UE向GR發(fā)起IP地址建立請求(也就是IP地址分配請求,例如DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol,動(dòng)態(tài)主機(jī)設(shè)置協(xié)議)請求),該請求由UE中的策略客戶端觸發(fā),UE中其他組件可以不感知該過程。GR收到這一請求后,為該UE分配IP地址,在本地存儲(chǔ)上下文信息;
[0211]St印7:GR向UE發(fā)送IP地址下發(fā)消息,其中攜帶GR為UE分配的IP地址;
[0212]Step8:UE 向 Controller 發(fā)送 attach 完成消息;
[0213]Step9:GR向Controller更新UE的上下文,將IP地址等信息更新到存在Controller中該UE的上下文中;在該步驟中,Controller和GR還可針對該UE,進(jìn)行承載轉(zhuǎn)發(fā)策略的協(xié)商,即ContiOller為UE指定數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)策略下發(fā)給GR,例如可以直接下發(fā)一些default的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略;在一個(gè)實(shí)施例中,default的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略可以為按缺省路由的轉(zhuǎn)發(fā)策略,比如從GR的缺省端口轉(zhuǎn)發(fā)到互聯(lián)網(wǎng)。
[0214]SteplO:承載建立后,可進(jìn)行正常的數(shù)據(jù)包傳送過程;
[0215]上述步驟中,step9和steplO無嚴(yán)格的先后順序;
[0216]在一個(gè)實(shí)施例中,UE的IP地址還可以采用其他方式分配,如DHCP方式、或者由接入網(wǎng)分配IP地址等。這樣,UE可采用類似St印5和St印7的方式直接向分配IP地址的服務(wù)器請求IP地址,UE得到IP地址后,需要將該IP地址更新到controller和GR中的至少一個(gè)。如果只更新到contiOller和GR中的其一,則由該“其一”負(fù)責(zé)將該IP地址更新到
另一個(gè)。
[0217]值得說明的是,以上承載建立過程,只是承載建立的一個(gè)可能性,本實(shí)施例中,承載建立過程還有很多其他的可能性。只要能完成Controller為UE指定GR,并使得UE、GR和contiOller三者都獲知UE的IP地址這些操作,打通控制面和數(shù)據(jù)面的通道,都可以作為本實(shí)施例中合理的承載建立過程,本發(fā)明實(shí)施例不做特別的限定。通過上述承載建立過程,打通了數(shù)據(jù)面的數(shù)據(jù)路徑,為數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)做好了準(zhǔn)備。
[0218]2、移動(dòng)性管理
[0219]移動(dòng)性管理主要包含切換流程,而根據(jù)UE移動(dòng)范圍的大小,切換流程可分為以下三種情況,其切換流程分別如圖11-13所示:
[0220]I) Inter-AP handover (IP 地址未改變)
[0221]此種場景下,因?yàn)橹皇墙尤刖W(wǎng)側(cè)的基站(AP)地址發(fā)生了改變,而IP地址并未改變,因此只需要在ContiOller和GR處更新當(dāng)前基站的地址(或標(biāo)識(shí))即可,圖11所示各個(gè)步驟含義如下:
[0222]Stepl:初始時(shí)數(shù)據(jù)包經(jīng)由源基站傳輸,由于UE的移動(dòng),需要進(jìn)行基站的切換,因此UE、源基站和目標(biāo)基站之間進(jìn)行空口切換的流程。此步驟可以采用現(xiàn)有的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。
[0223]St印2:UE經(jīng)目標(biāo)基站向Controller發(fā)送路徑切換請求,UE或目標(biāo)基站可將目標(biāo)基站的標(biāo)識(shí)或地址直接攜帶在該消息中,如果由UE操作,則該攜帶的操作由UE中的策略客戶端來執(zhí)行;可以不直接在切換請求消息中攜帶目標(biāo)基站地址,而由GR根據(jù)該消息的源地址,判斷出目標(biāo)基站的地址;
[0224]Step3-4 Controller收到消息后,更新自身處該UE的上下文,同時(shí)向該UE當(dāng)前GR發(fā)送更新請求,GR作出應(yīng)答;如果Controller在更新了基站地址后,決策該UE對應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)策略需要更新,貝1J在這兩步驟中,Controller和GR之間同時(shí)更新轉(zhuǎn)發(fā)策略;
[0225]Step5 Controller經(jīng)目標(biāo)基站向UE發(fā)送路徑請求確認(rèn);
[0226]St印6:目標(biāo)基站向原基站發(fā)送上下文釋放請求,原基站釋放該UE相關(guān)的上下文;
[0227]2) Inter-RAT handover (IP 地址已改變)
[0228]某些場景下,可能發(fā)生IP地址需要更新的切換過程,如UE發(fā)送了跨接入技術(shù)的切換時(shí),就可能需要GR為該UE重新指定IP地址(當(dāng)采用其他方式分配IP地址時(shí),則由相應(yīng)的服務(wù)器重新為UE指定IP地址),此種場景下,切換流程如圖12所示:
[0229]此種場景下,因?yàn)镮P地址發(fā)生了改變,所以需要Controller處更新新的基站和新的IP地址,而GR需要為UE重新指定IP地址,各個(gè)步驟含義如下:
[0230]St印1-2:同圖11,唯一不同之處在于,本場景下的目標(biāo)基站和源基站可能屬于不同的接入技術(shù);
[0231 ] Step3-4:除了完成圖11中step3_4的更新和策略協(xié)商功能外,本場景下,Controller在收到UE發(fā)送到路徑切換請求后,根據(jù)目標(biāo)基站的地址或目標(biāo)AP的地址,判斷出需要為該UE重新分配IP地址,則在更新請求中攜帶IP地址請求消息,GR收到該消息后,為該UE下發(fā)新的IP地址,并在更新應(yīng)答消息中攜帶給Controller ;
[0232]St 印 5-6:同圖 11。
[0233]本場景下,如果IP地址不由GR分配,則Controller需要向分配IP地址的服務(wù)器,如DHCP服務(wù)器為UE請求IP地址,并將該新的IP地址和新的轉(zhuǎn)發(fā)策略更新到GR,并將新的IP地址返回給UE。
[0234]3) Inter-GR handover (IP 地址已改變)
[0235]當(dāng)UE的移動(dòng)范圍進(jìn)一步擴(kuò)大,則可能所屬的GR也發(fā)生了切換,此時(shí)的流程如圖13所示:
[0236]此場景下,需要Controller判斷出需要進(jìn)行GR的切換,并觸發(fā)目標(biāo)GR分配IP地址,源GR釋放上下文等操作,各個(gè)步驟含義如下:
[0237]St 印 1-2:同圖 12;
[0238]Step3-4:本場景下,Controller在收到UE發(fā)送到路徑切換請求后,根據(jù)目標(biāo)基站的地址或AP,判斷出該UE的GR需要發(fā)生切換,則為該UE指定一個(gè)新的GR,并向該目標(biāo)GR發(fā)送連接建立請求,該請求中攜帶IP地址請求消息,目標(biāo)GR收到該消息后,為該UE下發(fā)IP地址,并在更新應(yīng)答消息中攜帶給Controller ;同時(shí)在該過程中,Controller和目標(biāo)GR之間可進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)策略的協(xié)商,Controller根據(jù)當(dāng)前的拓?fù)錉顩r、UE狀況指定出新的轉(zhuǎn)發(fā)策略下發(fā)給目標(biāo)GR;
[0239]St印5:Controller與源GR之間進(jìn)行上下文釋放的流程,這里的上下文包含UE的信息和轉(zhuǎn)發(fā)策略等,當(dāng)然Controller也可以做出決策,讓源GR暫時(shí)保存這些上下文,在Controller覺得必要的時(shí)刻,再觸發(fā)該上下文釋放過程;[0240]Step6_7:同圖 12 的 step5_6 ;
[0241]本場景下,如果IP地址不由GR分配,則Controller需要向分配IP地址的服務(wù)器,如DHCP服務(wù)器為UE請求IP地址,并將該新的IP地址和新的轉(zhuǎn)發(fā)策略更新到目標(biāo)GR,并將新的IP地址返回給UE。
[0242]圖13所示的場景中,GR之間的切換是由UE的移動(dòng)觸發(fā)的,而實(shí)際上GR的切換還可由用戶的業(yè)務(wù)切換、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡等其他原因觸發(fā),無論何種原因觸發(fā),GR的切換和核心流程如圖13中step3_step5所示,這里不再針對各種情景--贅述。
[0243]本實(shí)施例中流程,主要針對UE的IP地址由GR來分配的場景,實(shí)際上,UE的IP地址還可以由其他方式分配,如由DHCP方式或者由接入網(wǎng)來分配。UE的IP地址由接入網(wǎng)來分配時(shí),其承載建立流程和切換流程將在下一個(gè)實(shí)施例中詳細(xì)說明,本實(shí)施例的流程與之類似,因此不再重復(fù)說明。
[0244]本發(fā)明實(shí)施例通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器通過對來自無線網(wǎng)絡(luò)用戶或無線網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)的無線切換請求的處理結(jié)果和預(yù)先存儲(chǔ)的事件信息以及所述無線協(xié)議處理模塊上報(bào)的處理結(jié)果,制定切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略,從而具有路由控制面功能。而邊界網(wǎng)關(guān)路由器和無線接入設(shè)備這兩個(gè)策略執(zhí)行主體本身具有路由功能,蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器將制定的切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略下發(fā)到切換用戶對應(yīng)的切策略執(zhí)行主體執(zhí)行,通過控策略執(zhí)行主體的路由,實(shí)現(xiàn)無線移動(dòng)性管理功能。而通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器集中制定承載轉(zhuǎn)發(fā)蹙額略,以及邊界網(wǎng)關(guān)路由器和無線接入設(shè)備這兩個(gè)策略執(zhí)行主體保持路由功能,本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了控制面和數(shù)據(jù)面的完全分離,簡化了整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),減少了核心網(wǎng)中的網(wǎng)元;控制面集中于蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器化,減少了多個(gè)控制實(shí)體間的信令協(xié)商,減少了網(wǎng)絡(luò)資源的浪費(fèi)。進(jìn)一步,上述方案使數(shù)據(jù)面承載在IP之上,取消了現(xiàn)有無線通信網(wǎng)絡(luò)中的GTP隧道,減少了由GTP隧道的引入增加的協(xié)議棧和數(shù)據(jù)包處理的復(fù)雜性。
[0245]本發(fā)明實(shí)施例通過控制和承載分離提供一個(gè)新的無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的SDN(Software Defined Network`,軟件定義網(wǎng)絡(luò)),完成移動(dòng)性管理優(yōu)化。
[0246]應(yīng)用實(shí)施例二:
[0247]在一個(gè)實(shí)施例中,具體的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的應(yīng)用場景可以如圖14所示。下面結(jié)合圖14的應(yīng)用場景,對各個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)體進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0248]圖14所提供的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的應(yīng)用場景和圖7所提供的場景的不同之處在于,本應(yīng)用場景對于終端沒有需求,而接入網(wǎng)需要能夠接受控制面和用戶面數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)策略的控制。本實(shí)施例中,通過Contix)ller、GR和接入網(wǎng)三者配合,實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)的基本功能,承載管理、
移動(dòng)性管理。
[0249]本實(shí)施例中,Controller與GR的功能與實(shí)施例1相同。而UE是普通的UE即可,無需具備策略觸發(fā)等功能,相應(yīng)的,將這部分功能放入接入網(wǎng)內(nèi),即:為了實(shí)現(xiàn)用戶面和控制面的分離,需要接入網(wǎng)的配合,因此在接入網(wǎng)側(cè)設(shè)置用戶面數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)代理,負(fù)責(zé)與Controller信令交互,上報(bào)接入用戶的會(huì)話實(shí)時(shí)信息,如用戶終端IP地址變化,終端的切換等;
[0250]在一個(gè)實(shí)施例中,如果用戶使用視頻業(yè)務(wù),那么用戶會(huì)建立一個(gè)會(huì)話來傳遞視頻數(shù)據(jù)。
[0251]因此,本實(shí)施例中,Controller處理的無線承載建立請求或切換請求主要來自于接入網(wǎng)。
[0252]可選的,接入網(wǎng)還可以接收Controller下發(fā)的用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略,并按照該用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略路由數(shù)據(jù)包。例如,當(dāng)用戶會(huì)話改變或切換時(shí),ContiOller可能決策將該用戶的某些業(yè)務(wù)offloading到其他接入制式上,此時(shí),Controller則向接入網(wǎng)下發(fā)用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略,將該業(yè)務(wù)對應(yīng)的數(shù)據(jù)包按照不同于現(xiàn)有路徑進(jìn)行路由,接入網(wǎng)收到下發(fā)的用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略后,按照該策略路由數(shù)據(jù)包。
[0253]如上,為了實(shí)現(xiàn)上述功能,需要對現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)中接入網(wǎng)部分進(jìn)行改進(jìn),即在接入網(wǎng)中需要增加功能實(shí)體。這里所述的接入網(wǎng)中新增功能實(shí)體,包含以下情況:
[0254]1、該功能實(shí)體的所有功能均位于接入網(wǎng)中某一個(gè)網(wǎng)元內(nèi),如位于接入點(diǎn)AP中;
[0255]2、該功能實(shí)體的所有功能拆分分布于接入網(wǎng)中的不同網(wǎng)元內(nèi),如一部分功能位于AP內(nèi),另一部分功能位于控制器內(nèi);
[0256]3、接入網(wǎng)中不同的網(wǎng)元都具有該功能實(shí)體的部分或全部的功能,但需要網(wǎng)元間相互合作,來完整的完成一項(xiàng)功能,如AP和控制器都具有功能一和功能二,但是要完成功能一和功能二,需要AP和控制器來配合完成;
[0257]4、其他形式,隨著未來無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,接入網(wǎng)中網(wǎng)元也可能發(fā)生演進(jìn)和改變,所述功能實(shí)體可隨著接入網(wǎng)改變,其功能所處的位置隨之改變。
[0258]根據(jù)以上所述,本實(shí)施例中,接入網(wǎng)中新增的功能實(shí)體的表現(xiàn)(產(chǎn)品)形式,其中第2、3、4種形式,都可以將整個(gè)接入網(wǎng)看作是一個(gè)黑盒子,無論各種功能在接入網(wǎng)中分布如何,只需要接入網(wǎng)整體能完成所述功能即可。以上所有4種表現(xiàn)形式,都對本實(shí)施例方案的沒有實(shí)質(zhì)性影響,因此,本實(shí)施例之后的描述,都只以該新增功能實(shí)體位于AP中時(shí)為例說明,該功能實(shí)體以其他形式存在時(shí),原理和流程都類似,不再一一贅述。
[0259]當(dāng)接入網(wǎng)中新增的功能實(shí)體位于AP中時(shí),AP的主要功能如下:根據(jù)Controller的指示,當(dāng)特定UE發(fā)生特定事件如切換、發(fā)起新的會(huì)話等時(shí),將事件發(fā)送到Controller,以便Contro Iler將這些事件信息應(yīng)用到控制決策的制定上;接收contro 11 er的響應(yīng),完成針對UE的特定動(dòng)作,如UE切換時(shí)的AP承載切換;
[0260]可選的,AP還可以接收ContiOller下發(fā)的數(shù)據(jù)面控制策略,并按照該決策來路由數(shù)據(jù)包;(OF switch的功能)
[0261]本實(shí)施例中的通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),能實(shí)現(xiàn)控制面和數(shù)據(jù)面的分離,控制面/用戶面的實(shí)現(xiàn)原理和主要特點(diǎn)基本與應(yīng)用實(shí)施例一相同,不同之處在于控制面與ContiOller進(jìn)行信令交互的是接入網(wǎng)側(cè)的代理,而不是UE,而數(shù)據(jù)面中,由接入網(wǎng)側(cè)接收轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù),UE無需感知到控制的存在。
[0262]本實(shí)施例中,數(shù)據(jù)面協(xié)議棧和控制面Cl接口的協(xié)議棧同應(yīng)用實(shí)施例一中的圖8和圖%,而C2接口的協(xié)議棧如圖15所示。C2接口承載的是OpenRadio協(xié)議,OpenRadio協(xié)議現(xiàn)方式類似OpenFlow協(xié)議。
[0263]本實(shí)施例中,如果UE的IP地址由GR分配,則承載建立流程和移動(dòng)性管理流程與應(yīng)用實(shí)施例一基本相同,不同之處在于這些流程中,在應(yīng)用實(shí)施例一中需要策略客戶端觸發(fā)的操作,在本實(shí)施例中,則由接入網(wǎng)側(cè)來觸發(fā)即可,其他步驟與應(yīng)用實(shí)施例1相同,此處不再贅述。
[0264]另外,本實(shí)施例中,UE的IP地址還可以由接入網(wǎng)側(cè)新增的功能實(shí)體來分配,以新增功能實(shí)體位于AP中為例,其承載建立和切換流程如圖16所示:
[0265]承載建立
[0266]圖16實(shí)施例1承載建立流程
[0267]各個(gè)步驟含義如下:
[0268]Stepl-3:同圖 10 中 stepl_step3。
[0269]Step4:與圖10中step4類似,不同之處在于,Controller將GR地址攜帶在attach響應(yīng)消息中下發(fā)時(shí),被基站側(cè)的代理(agent)剝離出GR地址,無需下發(fā)給UE ;同時(shí)基站觸發(fā)為UE分配IP地址的操作,這里的觸發(fā)包含觸發(fā)本基站自身為該UE分配IP地址,也包含觸發(fā)其他基站或其他接入網(wǎng)側(cè)網(wǎng)元為該UE分配IP地址;
[0270]Step5-6:基站內(nèi)Agent將IP地址分別下發(fā)給UE和上報(bào)到Controller, step5和step6無嚴(yán)格先后順序;
[0271]Step7:UE 向 Controller 發(fā)送 attach 完成消息;
[0272]Step9 !Controller存儲(chǔ)UE上下文,同時(shí),Controller和GR還可針對該UE,進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)策略的協(xié)商,即ContiOller為UE指定數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)策略下發(fā)給GR,例如可以直接下發(fā)一些default的轉(zhuǎn)發(fā)策略;此步驟可選;
[0273]St印9:GR處存儲(chǔ)UE的IP地址、轉(zhuǎn)發(fā)策略等上下文信息;需要說明的是,此步驟可選的,在一個(gè)實(shí)施例中也可以沒有此步驟。
[0274]SteplO:承載建立后,可進(jìn)行正常的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)過程;
`[0275]UE的IP地址還可以采用其`他方式分配,如DHCP方式、或者由GR分配IP地址等。
[0276]值得說明的是,以上承載建立過程,只是承載建立的一個(gè)可能性,本實(shí)施例中,承載建立過程還有很多其他的可能性。只要能完成Controller為UE指定GR,并使得UE、GR和contiOller三者都獲知UE的IP地址這些操作,打通控制面和數(shù)據(jù)面的通道,都可以作為本實(shí)施例中合理的承載建立過程。通過上述承載建立過程,打通了數(shù)據(jù)面的數(shù)據(jù)路徑,為數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)做好了準(zhǔn)備。
[0277]移動(dòng)性管理
[0278]根據(jù)UE移動(dòng)范圍的大小,切換流程可分為以下三種情況:
[0279]I) Inter-AP handover (IP 地址未改變)
[0280]此種場景下,盡管AP進(jìn)行了切換,但是由于某些基站不具備分配IP地址的能力,所以不涉及到UE的IP地址的改變,此時(shí)的切換流程基本與圖11所示流程類似,不同之處為路徑切換請求由基站中agent觸發(fā),而不由UE觸發(fā),這里不再贅述。
[0281]2) Inter-RAT/AP handover (IP 地址已改變)
[0282]某些場景下,UE跨AP/RAT的切換,引起了 UE的IP地址的改變,切換流程如圖17所示:
[0283]此種場景下,Target AP可自行判斷出需要為UE分配新的IP地址,因此整個(gè)流程的重點(diǎn)是將新的IP地址更新到Controller和GR,各個(gè)步驟含義如下:
[0284]Stepl:同圖 12;
[0285]St印2:目標(biāo)AP自行判斷出需要為UE分配新的IP地址,并將該IP地址下發(fā)給UE ;
[0286]Step3-6:目標(biāo)AP中Agent向Controller發(fā)送路徑切換請求,從而觸發(fā)向Controller進(jìn)行IP地址更新的操作,Controller收到該消息后,向?qū)?yīng)的GR發(fā)起更新操作,可選的,此時(shí)可同時(shí)更新數(shù)據(jù)面的控制決策,GR更新本地處上下文后,給出應(yīng)答到Controller, Controller更新本地處該UE相關(guān)的上下文,同時(shí)Controller返回路徑切換確認(rèn)消息給目標(biāo)AP;
[0287]St印7:目標(biāo)AP觸發(fā)源AP釋放UE上下文。
[0288]本場景下,如果IP地址不由AP分配,則Controller或目標(biāo)AP需要向分配IP地址的服務(wù)器,如DHCP服務(wù)器為UE請求IP地址,并將該新的IP地址和新的轉(zhuǎn)發(fā)策略更新到GR,并將新的IP地址返回給UE。
[0289]3) Inter-GR handover (IP 地址已改變)
[0290]當(dāng)UE的移動(dòng)范圍進(jìn)一步擴(kuò)大,則可能所屬的GR也發(fā)生了切換,此時(shí)的流程如圖18所示:
[0291]此場景下,需要Controller判斷出需要進(jìn)行GR的切換,并觸發(fā)目標(biāo)GR存儲(chǔ)上下文,源GR釋放上下文等操作,各個(gè)步驟含義如下:
[0292]Stepl-3:同圖 17 中 stepl_step3 ;
[0293]Step4-5 Controller在收到路徑切換請求后,根據(jù)目標(biāo)基站的地址或UE的新IP地址,判斷出該UE的GR需要發(fā)生切換,則為該UE指定一個(gè)新的GR,并向該目標(biāo)GR發(fā)送連接建立請求,目標(biāo)GR收到該消息后,存儲(chǔ)該UE相關(guān)的上下文,返回應(yīng)答消息給ContiOller ;同時(shí)在該過程中,Contro 11 er和目標(biāo)GR之間可進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)策略的協(xié)商,Contro Iler根據(jù)當(dāng)前的拓?fù)錉顩r、UE狀況指定出新的轉(zhuǎn)發(fā)策略下發(fā)給目標(biāo)GR ;
·[0294]St印6:Controller與源GR之間進(jìn)行上下文釋放的流程,這里的上下文包含UE的信息和轉(zhuǎn)發(fā)策略等,當(dāng)然Controller也可以做出決策,讓源GR暫時(shí)保存這些上下文,在Controller覺得必要的時(shí)刻,再觸發(fā)該上下文釋放過程;
[0295]Step7_8:同圖 17 的 step6_7 ;
[0296]本場景下,如果IP地址不由AP分配,則Controller或目標(biāo)AP需要向分配IP地址的服務(wù)器,如DHCP服務(wù)器為UE請求IP地址,并將該新的IP地址和新的轉(zhuǎn)發(fā)策略更新到GR,并將新的IP地址返回給UE。
[0297]圖18所示的場景中,GR之間的切換是由UE的移動(dòng)觸發(fā)的,而實(shí)際上GR的切換還可由用戶的業(yè)務(wù)切換、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡等其他原因觸發(fā),無論何種原因觸發(fā),GR的切換核心流程如圖18中step3_step7所示,這里不再針對各種情景--贅述。
[0298]本實(shí)施例中流程,主要針對UE的IP地址由接入網(wǎng)尤其是由AP來分配的場景,實(shí)際上,UE的IP地址還可以由其他方式分配,如由GR分配(此流程應(yīng)用實(shí)施例一中已經(jīng)給出)、DHCP方式或者由接入網(wǎng)來分配。
[0299]本發(fā)明實(shí)施例通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器通過對來自無線網(wǎng)絡(luò)用戶或無線網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)的無線切換請求的處理結(jié)果和預(yù)先存儲(chǔ)的事件信息以及所述無線協(xié)議處理模塊上報(bào)的處理結(jié)果,制定切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略,從而具有路由控制面功能。而邊界網(wǎng)關(guān)路由器和無線接入設(shè)備這兩個(gè)策略執(zhí)行主體本身具有路由功能,蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器將制定的切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略下發(fā)到切換用戶對應(yīng)的切策略執(zhí)行主體執(zhí)行,通過控策略執(zhí)行主體的路由,實(shí)現(xiàn)無線移動(dòng)性管理功能。而通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器集中制定承載轉(zhuǎn)發(fā)蹙額略,以及邊界網(wǎng)關(guān)路由器和無線接入設(shè)備這兩個(gè)策略執(zhí)行主體保持路由功能,本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了控制面和數(shù)據(jù)面的完全分離,簡化了整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),減少了核心網(wǎng)中的網(wǎng)元;控制面集中于蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器化,減少了多個(gè)控制實(shí)體間的信令協(xié)商,減少了網(wǎng)絡(luò)資源的浪費(fèi)。進(jìn)一步,上述方案使數(shù)據(jù)面承載在IP之上,取消了現(xiàn)有無線通信網(wǎng)絡(luò)中的GTP隧道,減少了由GTP隧道的引入增加的協(xié)議棧和數(shù)據(jù)包處理的復(fù)雜性。
[0300]本發(fā)明實(shí)施例通過控制和承載分離提供一個(gè)新的無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的SDN(Software Defined Network,軟件定義網(wǎng)絡(luò)),完成移動(dòng)性管理優(yōu)化。
[0301]應(yīng)用實(shí)施例三
[0302]本實(shí)施例網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)應(yīng)用場景實(shí)例如圖19所示:
[0303]本實(shí)施例中,與前兩個(gè)實(shí)施例的不同在于,由終端、接入網(wǎng)、GR、Controller四個(gè)實(shí)體配合,實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)的基本功能,承載管理、移動(dòng)性管理。本實(shí)施例中,Controller將將用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略下發(fā)給策略執(zhí)行實(shí)體時(shí),策略執(zhí)行實(shí)體還可以包括接入網(wǎng)中網(wǎng)元,如AP等;
[0304]本實(shí)施例中,核心網(wǎng)在ALL IP基礎(chǔ)上,通過在用戶面網(wǎng)絡(luò)邊緣部署接受轉(zhuǎn)發(fā)策略控制的GR網(wǎng)關(guān),抽離出實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)策略控制面ContiOller功能,并通過與終端或者接入網(wǎng)的信令控制,實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理和承載管理。各個(gè)功能實(shí)體功能和流程細(xì)節(jié)可參考實(shí)施例I和實(shí)施例2,需要客戶端觸發(fā)的環(huán)節(jié)即可由UE中的策略客戶端觸發(fā),也可由接入網(wǎng)中代理觸發(fā)。
[0305]本實(shí)施例中,Cl接口是基于OpenFlow標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn),數(shù)據(jù)面協(xié)議棧和控制面Cl接口的協(xié)議棧同實(shí)施例1中的圖8和圖9b。C2接口的協(xié)議棧如圖20所示,C2接口承載的是OpenRadio協(xié)議,OpenRadio協(xié)議現(xiàn)方式類似OpenFlow協(xié)議。
[0306]本發(fā)明實(shí)施例通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器通過對來自無線網(wǎng)絡(luò)用戶或無線網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)的無線切換請求的處理結(jié)果和預(yù)先存儲(chǔ)的事件信息以及所述無線協(xié)議處理模塊上報(bào)的處理結(jié)果,制定切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略,從而具有路由控制面功能。而邊界網(wǎng)關(guān)路由器和無線接入設(shè)備這兩個(gè)策略執(zhí)行主體本身具有路由功能,蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器將制定的切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略下發(fā)到切換用戶對應(yīng)的切策略執(zhí)行主體執(zhí)行,通過控策略執(zhí)行主體的路由,實(shí)現(xiàn)無線移動(dòng)性管理功能。而通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器集中制定承載轉(zhuǎn)發(fā)蹙額略,以及邊界網(wǎng)關(guān)路由器和無線接入設(shè)備這兩個(gè)策略執(zhí)行主體保持路由功能,本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了控制面和數(shù)據(jù)面的完全分離,簡化了整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),減少了核心網(wǎng)中的網(wǎng)元;控制面集中于蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器化,減少了多個(gè)控制實(shí)體間的信令協(xié)商,減少了網(wǎng)絡(luò)資源的浪費(fèi)。進(jìn)一步,上述方案使數(shù)據(jù)面承載在IP之上,取消了現(xiàn)有無線通信網(wǎng)絡(luò)中的GTP隧道,減少了由GTP隧道的引入增加的協(xié)議棧和數(shù)據(jù)包處理的復(fù)雜性。
[0307]本發(fā)明實(shí)施例通過控制和承載分離提供一個(gè)新的無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的SDN(Software Defined Network,軟件定義網(wǎng)絡(luò)),完成移動(dòng)性管理優(yōu)化。
[0308]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分流程,是可以通過計(jì)算機(jī)程序來指令相關(guān)的硬件來完成,所述的程序可存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中,該程序在執(zhí)行時(shí),可包括如上述各方法的實(shí)施例的流程。其中,所述的存儲(chǔ)介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲(chǔ)記憶體(Read-Only Memory, ROM)或隨機(jī)存儲(chǔ)記憶體(Random AccessMemory, RAM)等。
[0309]以上所述僅為本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例,本領(lǐng)域的技術(shù)人員依據(jù)申請文件公開的可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)或變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器,其特征在于,包括: 無線協(xié)議處理模塊,用于處理來自無線網(wǎng)絡(luò)用戶或無線網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)的無線切換請求,并上報(bào)處理結(jié)果; 控制決策模塊,用于根據(jù)所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器預(yù)先存儲(chǔ)的事件信息以及所述無線協(xié)議處理模塊上報(bào)的處理結(jié)果,制定切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略; 策略下發(fā)模塊,用于將所述控制策略模塊制定的所述承載轉(zhuǎn)發(fā)策略下發(fā)至所述切換用戶對應(yīng)的策略執(zhí)行主體執(zhí)行,以使發(fā)送到所述切換用戶的數(shù)據(jù)包根據(jù)所述承載轉(zhuǎn)發(fā)策略進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
2.如權(quán)利要求1所述的蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器,其特征在于,所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器還包括: 第一建立模塊,用于如果所述策略執(zhí)行主體是邊界網(wǎng)關(guān)路由器GR,基于OpenFlow協(xié)議與所述GR建立控制關(guān)系。
3.如權(quán)利要求1所述的蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器,其特征在于,所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器還包括: 第二建立模塊,用于如果所述策略執(zhí)行主體是無線網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備,基于OpenRadio協(xié)議和OpeFlow協(xié)議與 所述無線網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備建立控制關(guān)系。
4.如權(quán)利 要求1所述的蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器,其特征在于,所述控制決策模塊具有IP層以IP層以上各層的控制面功能。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器,其特征在于,所述事件信息包括無線網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒑?或無線網(wǎng)絡(luò)用戶狀態(tài)信息。
6.一種 邊界網(wǎng)關(guān)路由器,其特征在于,包括: 策略接收模塊,用于接收蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器下發(fā)的切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略;所述承載轉(zhuǎn)發(fā)策略是所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器根據(jù)所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器預(yù)先存儲(chǔ)的事件信息以自無線網(wǎng)絡(luò)用戶或無線網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)的無線切換請求制定的; 策略執(zhí)行模塊,用于將發(fā)送到所述切換用戶的數(shù)據(jù)包根據(jù)所述策略接收模塊接收到的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā).
7.如權(quán)利要求6所述的路由器,其特征在于,所述策略執(zhí)行模塊具有IP層以及IP層以上各層的用戶面處理功能。
8.一種無線網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備,其特征在于,包括: 事件信息上報(bào)模塊,用于當(dāng)特定的無線網(wǎng)絡(luò)用戶產(chǎn)生設(shè)定事件信息時(shí),將所述事件信息發(fā)送到蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器,以使所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器將所述行為事件信息應(yīng)用在切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略的制定中; 策略接收執(zhí)行模塊,用于接收所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器下發(fā)的切換用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略,將發(fā)送到所述切換用戶的數(shù)據(jù)包根據(jù)所述承載轉(zhuǎn)發(fā)策略進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
9.如權(quán)利要求8所述的無線接入設(shè)備,其特征在于,所述策略接收執(zhí)行模炔基于OpenFlow協(xié)議接收所述承載轉(zhuǎn)發(fā)策略。
10.如權(quán)利要求9所述的無線接入設(shè)備,其特征在于,所述策略接收執(zhí)行模炔基于OpenRadio協(xié)議接收所述承載轉(zhuǎn)發(fā)策略。
11.一種無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),其特征在于,包括如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器、如權(quán)利要求6-7任一項(xiàng)所述的邊界網(wǎng)關(guān)路由器,以及如權(quán)利要求8-10任一項(xiàng)所述的無線網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備。
12.一種處理無線網(wǎng)絡(luò)用戶接入網(wǎng)絡(luò)的方法應(yīng)用于蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器中,其特征在于,包括: 接收無線網(wǎng)絡(luò)用戶的接入請求,所述接入請求中包含所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的標(biāo)識(shí)信息和接入網(wǎng)的相關(guān)信息, 根據(jù)所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的標(biāo)識(shí)信息和接入網(wǎng)的相關(guān)信息,鑒別所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的標(biāo)志并識(shí)別出識(shí)別所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的接入位置; 對所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶進(jìn)行授權(quán)認(rèn)證; 根據(jù)所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的標(biāo)識(shí)信息以及所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的接入位置,結(jié)合本身存儲(chǔ)的事件信息,為所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶指定一個(gè)邊界網(wǎng)關(guān)路由器,并將所述邊界網(wǎng)關(guān)路由器的地址下發(fā)到所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶,所述邊界網(wǎng)關(guān)路由器用于為所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶分配IP地址; 接收所述邊界網(wǎng)關(guān)路由器更新的所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的上下文信息,根據(jù)所述上下文信息為所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶制定承載轉(zhuǎn)發(fā)策略;所述更新的所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的上下文信息是所述邊界網(wǎng)關(guān)路由器通過將為所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶分配的IP地址填入所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的上下文信息的相應(yīng)位置后得到的; 將所述承載轉(zhuǎn)發(fā)策略下發(fā)到所述邊界網(wǎng)關(guān)路由器。
13.如權(quán)利要求12所述的方法,其特征在于,所述用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略由所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器與路由器協(xié)商確定,所述方法還包括: 將所述承載轉(zhuǎn)發(fā)策略下發(fā)到無線接入設(shè)備。
14.一種處理無線網(wǎng)絡(luò)用戶切換的方法,其特征在于,包括: 接收經(jīng)由目標(biāo)無線接入設(shè)備發(fā)送的無線網(wǎng)絡(luò)用戶的路徑切換請求; 根據(jù)所述切換請求更新所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的上下文信息,并向所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶當(dāng)前所屬的邊界網(wǎng)關(guān)路由器發(fā)送更新請求,以告知所述邊界網(wǎng)關(guān)路由器更新所述用戶的數(shù)據(jù)承載轉(zhuǎn)發(fā)策略,將所述用戶的數(shù)據(jù)承載發(fā)送到所述目標(biāo)無線接入設(shè)備; 接收所述邊界網(wǎng)關(guān)路由器發(fā)送對所述更新請求做出的更新應(yīng)答消息; 經(jīng)由目標(biāo)無線接入設(shè)備向所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶發(fā)送路徑切換請求確認(rèn),指示所述用戶的無線承載已經(jīng)切換。
15.如權(quán)利要求14所述的方法,其特征在于,在所述經(jīng)由目標(biāo)無線接入設(shè)備向所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶發(fā)送路徑切換請求確認(rèn)之后,所述方法還包括: 判斷是否需要為所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶重新分配IP地址; 若需要,則在更新請求中攜帶IP地址請求消息,以使所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶當(dāng)前所屬的邊界網(wǎng)關(guān)路由器收到所述更新請求后,為所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶下發(fā)新的IP地址,并攜帶在所述更新應(yīng)答消息中。
16.如權(quán)利要求15所述的方法,其特征在于,在所述接收經(jīng)由目標(biāo)無線接入設(shè)備發(fā)送的無線網(wǎng)絡(luò)用戶的路徑切換請求所述方法后,還包括: 根據(jù)目標(biāo)無線接入設(shè)備的地址,判斷所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶是否需要發(fā)生切換; 若需要,則為所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶指定一個(gè)新的邊界網(wǎng)關(guān)路由器作為目標(biāo)邊界網(wǎng)關(guān)路由器; 向所述目標(biāo)邊界網(wǎng)關(guān)路由器發(fā)送連接建立請求,所述連接建立請求中攜帶IP地址請求消息,以使所述目標(biāo)路由器收到所述IP地址請求消息后,為所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶下發(fā)IP地址,并攜帶在所述更新應(yīng)答消息中。
17.如權(quán)利要求16所述的方法,其特征在于,所述方法還包括: 與所述目標(biāo)邊界網(wǎng)關(guān)路由器進(jìn)行用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略的協(xié)商,根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)錉顩r和所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的狀況制定新的用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略; 將所述新的用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略下發(fā)給目標(biāo)邊界網(wǎng)關(guān)路由器或者目標(biāo)無線接入設(shè)備。
18.一種處理無線網(wǎng)絡(luò)用戶接入網(wǎng)絡(luò)的方法,其特征在于,包括: 接收無線網(wǎng)絡(luò)用戶發(fā)起的IP地址建立請求; 為所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶分配IP地址,并存儲(chǔ)所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的上下文信息; 將為所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶分配的IP地址填入所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的上下文信息的相應(yīng)位置,得到更新后的無線網(wǎng)絡(luò)用戶的上下文信息; 上報(bào)更新后的無線網(wǎng)絡(luò)用戶的上下文信息到蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器,以使所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器根據(jù)所述更新后的無線網(wǎng)絡(luò)用戶的上下文信息制定針對所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略; 接收所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器制定的針對所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略。
19.一種處理無線網(wǎng)絡(luò)用戶切換的方法,其特征在于,包括: 用于接收蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器的更新指令;所述更新指令中攜帶有IP地址請求消息;所述更新指令是所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器接收到所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的切換請求后,對所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的上下文消息進(jìn)行更新時(shí)發(fā)出的; 根據(jù)所述IP地址請求消息為所述無線網(wǎng)路用戶重新分配IP地址; 接收所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器更新的針對所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶制定的針對所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略;所述更新的針對所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶制定的針對所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略為所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)錉顩r和所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的狀況制定新的針對所述無線網(wǎng)絡(luò)用戶的承載轉(zhuǎn)發(fā)策略。
20.如權(quán)利要求19所述 的方法,其特征在于,所述根據(jù)所述IP地址請求消息為所述無線網(wǎng)路用戶重新分配IP地址后,所述方法還包括: 根據(jù)更新指令完成與所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制器新指定的路由器之間的數(shù)據(jù)切換。
【文檔編號(hào)】H04W48/16GK103857004SQ201210509152
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月3日
【發(fā)明者】張偉, 吳建軍, 彭程暉 申請人:華為技術(shù)有限公司