一种用于在控制面中控制转发数据的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种用于在控制面中控制转发数据的方法和 装置。
【背景技术】
[0002] 现有技术中，基于一般的LTE网络架构，需要在基站和服务网关、分组数据网关等 网络元素之间建立隧道，当由于用户设备移动导致发生切换时，尤其是随着小区变小，切换 发生的更频繁的情况下，为了维持隧道，会造成过多的信令交互。一般的LTE网络架构需要 使用固定的铺点，当一个用户设备从一个基站移动到同一个服务网关下的另一基站，或跨 服务网关下的另一基站时，服务网关和分组数据网关作为用户面的铺点，所有的流量都需 要流经铺点。并且，当数据的接收方和发送方设备处在同一个小区时，会造成路由迂回，显 然送种方式效率较低。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种用于在控制面中控制转发数据的方法和装置。
[0004] 根据本发明的一个方面，提供了一种用于在控制面中控制转发数据的方法，其中， 所述控制面包含于一软件定义网络（SDN)中，所述软件定义网络包括至少一个转发设备， 用户设备已经接入到作为转发设备的第一基站，所述方法包括W下步骤：
[0005] a根据所述软件定义网络的网络拓扑信息，确定经由所述第一基站向所述用户设 备传输来自该第一基站所属的SDN网络外数据的路由控制信息，其中，所述路由控制信息 包括转发路径W及所述转发路径途经的各个转发设备各自的转发规则；
[0006] b分别向相应的至少一个转发设备发送相应的转发规则，W控制所述至少一个转 发设备基于所述转发规则转发数据。
[0007] 根据本发明的一个方面，还提供了一种用于在转发设备中转发数据的方法，其中， 所述转发设备包含于一软件定义网络中，所述软件定义网络包括控制层W及至少一个所述 转发设备，其中，所述方法包括W下步骤：
[000引-向所述控制层发送自身的状态相关信息，W供所述控制层确定所述软件定义网 络的网络拓扑信息；
[0009] 其中，所述方法还包括W下步骤：
[0010] -接收来自控制层的转发规则，W基于所述转发规则来更新自身的流表信息；
[0011] -当接收到待传输的数据时，基于所述流表信息中与所述数据相匹配的转发规则 来执行相应的操作。
[0012] 根据本发明的一个方面，还提供了一种用于在控制面中控制转发数据的控制面装 置，其中，所述控制面包含于一软件定义网络中，所述软件定义网络包括至少一个转发设 备，用户设备已经接入到作为转发设备的第一基站，所述控制面装置包括：
[0013] 路由确定模块，用于根据所述软件定义网络的网络拓扑信息，确定经由所述第一 基站向所述用户设备传输来自该第一基站所属的SDN网络外数据的路由控制信息，其中， 所述路由控制信息包括转发路径W及所述转发路径途经的各个转发设备各自的转发规 则；
[0014] 第一发送模块，用于分别向相应的至少一个转发设备发送相应的转发规则，W控 制所述至少一个转发设备基于所述转发规则转发数据。
[0015] 根据本发明的一个方面，还提供了一种用于转发数据的转发设备，其中，所述转发 设备包含于一软件定义网络中，所述软件定义网络包括控制层W及至少一个所述转发设 备，其中，所述转发设备包括：
[0016] 状态发送装置，用于向所述控制层发送自身的状态相关信息，W供所述控制层确 定所述软件定义网络的网络拓扑信息；
[0017] 其中，所述转发设备还包括：
[0018] 规则接收装置，用于接收来自控制层的转发规则，W基于所述转发规则来更新自 身的流表信息；
[0019] 转发装置，用于当接收到待传输的数据时，基于所述流表信息中与所述数据相匹 配的转发规则来执行相应的操作。
[0020] 与现有技术相比，本发明具有W下优点：采用基于SDN的网络架构，由集中的控制 面装置确定转发数据的路径，并向与控制面相应的诸如交换机和基站等转发设备下发转发 数据的规则，转发设备基于接收到的规则来转发数据，通过送种方式，实现了控制面和转发 面的分离，符合未来网络的演进趋势。并且，根据本发明的方案，不必在各个设备之间建立 隧道，从而避免了建立隧道带来的过多的信令交互。并且，根据本发明的方案，诸如移动性 管理实体等单元可作为控制面装置的应用模块被实现，从而可W更灵活的来进行更改或升 级。
【附图说明】
[0021] 通过阅读参照W下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它 特征、目的和优点将会变得更明显：
[0022] 图1示意出了一种用于在控制面中控制转发数据的方法流程图；
[0023] 图2示意出了根据本发明的一个示例性的基于软件定义网络的网络架构；
[0024] 图3示意出了根据本发明的一个优选实施例的用于切换时在控制面中控制转发 数据的方法流程图；
[00巧]图4示意出了一种根据本发明的在用户设备漫游时的网络架构；
[0026] 图5示意出了另一种根据本发明的在用户设备漫游时的网络架构；
[0027] 图6示意出了另一种根据本发明的在用户设备漫游时的网络架构；
[0028] 图7示意出了一种用于在控制面中控制转发数据的转发面装置的结构示意图W 及一种用于转发数据的转发设备的结构示意图；
[0029] 图8示意出了根据本发明的一个优选实施例的用于切换时在控制面中控制转发 数据的控制面装置的结构示意图W及用于转发数据的转发设备的结构示意图。
[0030] 附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
【具体实施方式】
[0031] 下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
[0032] 图1示意出了一种用于在控制面中控制转发数据的方法流程图。根据本发明的方 法包括由控制面装置执行的步骤S101和步骤S102, W及由转发设备执行的步骤S201、步骤 S202和步骤S203。
[0033] 其中，所述控制面装置包含于一软件定义网络中，所述软件定义网络包括至少一 个转发设备，用户设备已经接入到作为转发设备的第一基站。
[0034] 优选地，所述软件定义网络包括控制面和转发面。
[0035] 优选地，所述控制面装置包括集中的控制器，各种网络功能作为所述控制器的应 用模块被实现。例如，移动性管理、用户管理、策略管理等。
[0036] 优选地，所述转发面包括至少一个转发设备。更优选地，所述转发设备包括W下至 少任一种设备：
[0037] 1)交换机；
[0038] 2)基站。
[0039] 优选地，控制面装置通过通用标准接口与所述软件定义网络中的各个转发设备进 行交互。例如，通过运行化enFlow协议的接口。
[0040] 参照图1，在步骤S201中，转发设备向所述控制层发送自身的状态相关信息，W供 所述控制层确定所述软件定义网络的网络拓扑信息。
[0041] 其中，所述状态相关信息包括用于指示转发设备自身的状态W及与其相邻的转发 设备之间的连接信息。
[0042] 具体地，转发设备基于预定时间条件来上报自身状态及相邻转发设备的连接信息 给控制器；或者，转发设备响应于控制器的请求，向控制器上报自身状态及相邻转发设备的 连接?旨息给虹制器。。
[0043] 其中，所述连接信息包括但不限于W下至少任一种信息：
[0044] 1)与转发设备相邻的其他设备的设备指示信息；
[0045] 2)转发设备的端口与其相邻的其他设备的对应关系等，例如，转发设备通过第一 端口与第一设备连接，通过第二端口与第二设备连接等。
[0046] 3)转发设备与其他设备之间的连接的质量相关信息等；
[0047] 4)转发设备自身的负载信息。
[0048] 接着，控制面装置根据接收的来自各个转发设备的状态相关信息来确定所述软件 定义网络的网络拓扑信息。
[0049] 其中，所述网络拓扑信息包括基于各个转发设备上报的状态信息所确定的全局的 网络拓扑。
[0050] 其中，所述网络拓扑信息包括但不限于所述软件定义网络中各个设备之间的路径 信息。
[0051] 优选地，所述网络拓扑信息还包括各个设备之间的路径的权重信息等。
[0052] 根据本发明的第一示例，图3示意出了根据本发明的一个示例性的基于软件定义 网络的网络架构。参照图3,该网络中包含控制面和转发面。其中，控制面包含一个作为控 制面装置的控制器Cont;rolle;r_l，W及移动性管理模块（ΜΜ, Mobility Management)、用户 管理模块（SM, Subscriber Management)、策略管理（PM, Policy Management)模块等应用模 块，该控制器Cont;rolle;r_l通过Ncxrt化ound接口与各个模块进行通信。其中，转发面包含 六个作为转发设备的交换机SW_1至SW_6 W及两个作为转发设备的基站BS_1和基站BS_2， 其中，交换机SW_1至SW_6分别拥有编号为1至4的4个端口。该控制器Controller_l通 过Sout化ound接口与各个基站和交换机进行通信。并且，用户设备肥_1已经接入到基站 BS_1。在步骤S201中，该交换机SW_1至SW_6分别向该控制器Controller_l发送包含自 身的状态W及与其相邻的交换机之间的连接信息的状态相关信息。控制器Controller_l 接收来自交换机SW_1至SW_6的状态相关信息，并据此得到整个网络的网络拓扑信息。
[0053] 接着，在步骤S101中，控制面装置根据所述软件定义网络的网络拓扑信息，确定 经由所述第一基站向所述用户设备传输来自SDN网络外的数据的路由控制信息。
[0054] 其中，所述路由控制信息包括转发路径W及所述转发路径途经的各个转发设备各 自的转发规则。
[0055] 其中，所述转发规则包括指示所述转发设备如何转发待传输至所述用户设备的数 据的规则。
[0056] 具体地，控制面装置根据所述网络拓扑信息，将通过计算得到最优路径作为转发 路径，并基于转发路径得到转发路径途经的各个转发设备各自的转发规则。
[0057] 在步骤S102中，控制面装置分别向相应的至少一个转发设备发送相应的转发规 贝IJ，W控制所述至少一个转发设备基于所述转发规则转发数据。
[0058] 继续对前述第一示例进行说明，控制器Controller_l的移