數(shù)據(jù)流分流方法及控制器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及移動通訊領域，特別是涉及一種數(shù)據(jù)流分流方法及控制器。
【背景技術】
[0002]在現(xiàn)有技術中，OpenFlow協(xié)議是美國斯坦福大學于2008年提出一種轉發(fā)/控制分離的協(xié)議，外置控制面實體采用OpenFlow協(xié)議控制轉發(fā)面設備實現(xiàn)各種轉發(fā)邏輯，而轉發(fā)面設備主要功能就是根據(jù)OpenFlow控制器下發(fā)的流表受控轉發(fā)。OpenFlow協(xié)議進一步演進成為軟件定義網(wǎng)絡(Software Defined Network,簡稱為SDN)技術，即，可以在控制面采用軟件編程實現(xiàn)各種復雜的網(wǎng)絡應用，例如，用SDN實現(xiàn)演進分組系統(tǒng)(EvolvedPacket System,簡稱為 EPS) / 通用分組無線服務技術(General Packet Rad1 Service,簡稱為GPRS)網(wǎng)絡。其中，EPS網(wǎng)絡是第三代合作伙伴計劃(3rd Generat1n PartnershipProject，簡稱為3GPP)定義的第四代移動通信網(wǎng)絡，GPRS網(wǎng)絡是3GPP定義的第三代移動通信網(wǎng)絡。
[0003]用SDN實現(xiàn)EPS/GPRS網(wǎng)絡的架構如圖1所示，其中，UE為通信終端，演進的通用移動通信系統(tǒng)陸地無線接入網(wǎng)(Evolved Universal Terrestrial Rad1 Access Network,簡稱為E-UTRAN)為無線接入網(wǎng)部分，內(nèi)部由演進的NodeB基站(evolved NodeB，簡稱為eNB/NB)組成。核心網(wǎng)部分，即軟件定義的演進的分組核心網(wǎng)(evolved Packet core,簡稱為EPC,即EPS的核心網(wǎng)部分)網(wǎng)絡，所有的統(tǒng)一網(wǎng)關(unified Gateway，簡稱為UGW)都是通用的網(wǎng)關設備，其角色受控于SDN控制器(SDN Controller,簡稱Controller或控制器)的控制信令。如圖1所示，服務網(wǎng)關(Serving Gateway，簡稱為SGW)或者GPRS服務支持節(jié)點(Serving GPRS Support Node，簡稱為SGSN)是由其所在的UGW根據(jù)控制器指示扮演的，分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡網(wǎng)關(Packet Data Network Gateway,簡稱為PGW)或者是網(wǎng)關GPRS支持節(jié)點(Gateway GPRS Support Node,簡稱為GGSN)是由其所在的UGW根據(jù)Controller的指不扮演的。同樣，非3GPP接入網(wǎng)關或者是演進的分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(Evolved Packet Data Gateway,簡稱為ePDG)是由另外一個UGW扮演。這些網(wǎng)元角色，不排除是兩個或者三個等落在同一個UGW之上的可能，如果落在同一個UGW之上，那么網(wǎng)元和網(wǎng)元之間的接口就變成了內(nèi)部接口。實際上，這些受控于控制器的指示的SGW，PGff, GGSN, SGSN, ePDG和非3GPP接入網(wǎng)關等，都是執(zhí)行的現(xiàn)有GRPS系統(tǒng)和EPC系統(tǒng)中的對應移動網(wǎng)絡網(wǎng)關的用戶面功能，其控制面功能都集成到了控制器Controller中。其中，Controller負責用戶接入時候的網(wǎng)關(PGW/UGff, SGff/UGff, SGSN/UGff,GGSN/UGW)的選擇，Controller 在選擇 UGW 的時候需要考慮 UE 的簽約信息，位置信息等約束。例如，如果UE簽約允許業(yè)務可以就近分流，Controller為該UE選擇拓撲上或者地址位置上靠近UE接入點的UGW充當起SGW/PGW/SGSN/GGSN等。另外，Cont1ller還負責簽約用戶的地址管理功能，包括用戶地址分配、回收，代理申請及對外通告等。Cont1ller為UE分配了地址，并指定該地址是由哪個UGW管理，并對外部路由器通告負責該地址的UGW是哪個，這樣，下行數(shù)據(jù)就能夠正確的路由到合適的UGW 了。再次，Controller還與數(shù)據(jù)中心有互通接口，與數(shù)據(jù)中心的功能模塊,例如深度包檢測功能(Deeppacket inspect1n,簡稱為DPI)以及其他功能模塊通過Xy接口互通信息其中，上述的Xy接口是一個代名詞，僅僅指的是這里存在一個接口，用于反饋信息，具體該接口取作什么名字，采用什么協(xié)議，用什么方式反饋信息，還未確定。
[0004]根據(jù)現(xiàn)在3GPP標準組織為EPS系統(tǒng)和GPRS系統(tǒng)所定義的協(xié)議，數(shù)據(jù)是通過PGW與外部的TON網(wǎng)絡或者是因特網(wǎng)通信的。但是這樣的路由方式也面臨著一個問題:現(xiàn)網(wǎng)中，PGW的位置都是比較高的，對某些業(yè)務數(shù)據(jù)，例如因特網(wǎng)業(yè)務，大量的業(yè)務數(shù)據(jù)包路由到位置很高的PGW，會造成很嚴重的數(shù)據(jù)迂回和浪費骨干網(wǎng)絡的帶寬資源。針對這樣的問題，3GPP也提出了一些解決方案，例如，1、使PGW在網(wǎng)絡架構重的位置下沉(即PGW分布化部署)，或者，2、UE在接入網(wǎng)絡時選擇靠近UE的接入點的SGW/PGW，或者，3、在基站上部署本地網(wǎng)關，或者，4、靠近基站位置選擇分流網(wǎng)關通過地址轉換做分流等。以上的分流方案中，在基于SDN的EPS/GPRS網(wǎng)絡中通過Controller控制也是都可以做到的。但是，以上方案也存在以下缺陷:方案1-3都是基于PDN連接的分流，也就是說，UE建立一個PDN連接，對應一個IP地址，使用該IP地址/PDN連接的所有業(yè)務都必須分流或者不分流，而不能做到使用該IP地址的部分應用的數(shù)據(jù)流分流，部分不分流。這對于只支持一個IP地址的終端來說，是一個不足和缺陷，技術是對于支持多IP地址的終端來說，只有使用多個IP地址才能夠同時支持分流和不分流應用同時運行，對IP地址的使用也是一個浪費。方案4是使用地址轉換NAT技術對GPRS系統(tǒng)下的業(yè)務基于承載粒度分流的，該技術只適用于GRPS系統(tǒng)，而不適用于EPS系統(tǒng)，原因在于EPS在控制信令上進行了額外的加密技術。而且方案4雖然分流粒度比方案1-3稍細，還是做不到應用粒度的數(shù)據(jù)分流。
[0005]存在以上缺陷的分流技術,無論從用戶體驗角度,還是從提升運營商競爭力角度，都是不利的。因此，目前急需一種基于應用/業(yè)務數(shù)據(jù)流粒度的數(shù)據(jù)流分流技術。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]鑒于上述PGW的位置都較高而造成的數(shù)據(jù)迂回和浪費骨干網(wǎng)絡帶寬資源的問題，提出了本發(fā)明以便提供一種克服上述問題的數(shù)據(jù)流分流方法及控制器。
[0007]本發(fā)明提供一種數(shù)據(jù)流分流方法，包括:軟件定義網(wǎng)絡SDN控制器獲取數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)流描述信息；SDN控制器根據(jù)數(shù)據(jù)流描述信息，決策數(shù)據(jù)流是否需要分流，如果需要分流，則向分流網(wǎng)關下發(fā)分流規(guī)則流表。
[0008]本發(fā)明還提供了一種控制器，包括:獲取模塊，用于獲取數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)流描述信息；處理模塊，用于根據(jù)數(shù)據(jù)流描述信息，決策數(shù)據(jù)流是否需要分流，如果需要分流，則向分流網(wǎng)關下發(fā)分流規(guī)則流表。
[0009]本發(fā)明有益效果如下:
[0010]借助于本發(fā)明實施例的技術方案，根據(jù)獲取的數(shù)據(jù)流描述信息，為需要分流的數(shù)據(jù)流下發(fā)分流規(guī)則流表，解決了現(xiàn)有技術中由于PGW的位置都較高而造成的數(shù)據(jù)迂回和浪費骨干網(wǎng)絡帶寬資源的問題，實現(xiàn)了基于應用/業(yè)務數(shù)據(jù)流的分流，本發(fā)明實施例的技術方案比現(xiàn)有技術的基于PDN連接的分流和基于承載的分流粒度更細致，提高了用戶體驗和運營商的競爭力。
[0011]上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉本發(fā)明的【具體實施方式】。
【附圖說明】
[0012]通過閱讀下文優(yōu)選實施方式的詳細描述，各種其他的優(yōu)點和益處對于本領域普通技術人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實施方式的目的，而并不認為是對本發(fā)明的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中:
[0013]圖1是現(xiàn)有技術中軟件定義EPS架構及其數(shù)據(jù)流流向的示意圖；
[0014]圖2是本發(fā)明實施例的數(shù)據(jù)流分流方法的流程圖；
[0015]圖3是本發(fā)明實施例的3GPP接入網(wǎng)接入EPS場景下的數(shù)據(jù)流分流方法的示意圖；
[0016]圖4是本發(fā)明實施例的非3GPP接入網(wǎng)接入EPS場景下的數(shù)據(jù)流分流方法的示意圖；
[0017]圖5是本發(fā)明實施例的GPRS場景下的數(shù)據(jù)流分流方法的示意圖；
[0018]圖6是本發(fā)明實施例四的數(shù)據(jù)流分流操作流程圖；
[0019]圖7是本發(fā)明實施例五的數(shù)據(jù)流分流操作流程圖；
[0020]圖8是本發(fā)明實施例六的數(shù)據(jù)流分流操作流程圖；
[0021]圖9是本發(fā)明實施例七的數(shù)據(jù)流分流操作流程圖；
[0022]圖10是本發(fā)明實施例八的數(shù)據(jù)流分流操作流程圖；
[0023]圖11是本發(fā)明實施例九的數(shù)據(jù)流分流操作流程圖；
[0024]圖12是本發(fā)明實施例的控制器的示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面將參照附圖更詳細地描述本公開的示例性實施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實施例，然而應當理解，可以以各種形式實現(xiàn)本公開而不應被這里闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整的傳達給本領域的技術人員。
[0026]為了解決現(xiàn)有技術中由于PGW的位置都較高而造成的數(shù)據(jù)迂回和浪費骨干網(wǎng)絡帶寬資源的問題，本發(fā)明提供了一種數(shù)據(jù)流分流方法及控制器，具體地，SDN控制器獲取數(shù)據(jù)流特性，并根據(jù)數(shù)據(jù)流特性和分流策略，生成攜帶分流規(guī)則的流表，并下發(fā)該流表給分流網(wǎng)關；分流網(wǎng)關根據(jù)流表執(zhí)行分流操作，即，被分流的數(shù)據(jù)流從分流網(wǎng)絡直接送往外部網(wǎng)絡。在本發(fā)明實施例中，SDN控制器可以將需要檢測的數(shù)據(jù)流發(fā)送到DPI進行數(shù)據(jù)流特性檢測，DPI檢測數(shù)據(jù)流特性并反饋給SDN控制器之外，還根據(jù)SDN控制器的指示執(zhí)行操作，包括但是不局限于:首報文重定向，首報文反饋，協(xié)商信令處理。
[0027]以下結合附圖以及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不限定本發(fā)明。
[0028]方法實施例
[0029]根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了一種數(shù)據(jù)流分流方法，圖2是本發(fā)明實施例的數(shù)據(jù)流分流方法的流程圖，如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的數(shù)據(jù)流分流方法包括如下處理:
[0030]步驟201，軟件定義網(wǎng)絡SDN控制器獲取數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)流描述信息；數(shù)據(jù)流描述信息包括以下至少之一:數(shù)據(jù)流的應用類型、數(shù)據(jù)流的五元組信息。
[0031]在本發(fā)明實施例中，在終端附著/PDN連接建立的過程中，SDN控制器為至少建立一個PDN連接的終端選擇相應的移動網(wǎng)絡網(wǎng)關和分流網(wǎng)關；SDN控制器獲取數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)流描述信息之前，SDN控制器向移動網(wǎng)絡網(wǎng)關和/或分流網(wǎng)關發(fā)送數(shù)據(jù)流流表，其中，數(shù)據(jù)流流表用于指示移動網(wǎng)絡網(wǎng)關或分流網(wǎng)關將對應終端的數(shù)據(jù)流發(fā)送到深度包檢測功能DPI進行檢測。移動網(wǎng)絡網(wǎng)關包括以下之一:SGW，PGff, SGSN, GGSN或非3GPP網(wǎng)關的用戶面功能。DPI設置于數(shù)據(jù)中心或者位于業(yè)務檢測功能TDF。
[0032]在上述處理之后，DPI檢測數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)流描述信息，并將獲取的數(shù)據(jù)流描述信息發(fā)送到軟件定義網(wǎng)絡SDN控制器；SDN控制器從DPI獲取數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)流描述信息。
[0033]步驟202，SDN控制器根據(jù)數(shù)據(jù)流描述信息，決策數(shù)據(jù)流是否需要分流，如果需要分流，則向分流網(wǎng)關下發(fā)分流規(guī)則流表。
[0034