数据流分流方法及控制器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及移动通讯领域，特别是涉及一种数据流分流方法及控制器。
【背景技术】
[0002]在现有技术中，OpenFlow协议是美国斯坦福大学于2008年提出一种转发/控制分离的协议，外置控制面实体采用OpenFlow协议控制转发面设备实现各种转发逻辑，而转发面设备主要功能就是根据OpenFlow控制器下发的流表受控转发。OpenFlow协议进一步演进成为软件定义网络(Software Defined Network,简称为SDN)技术，即，可以在控制面采用软件编程实现各种复杂的网络应用，例如，用SDN实现演进分组系统(EvolvedPacket System,简称为 EPS) / 通用分组无线服务技术(General Packet Rad1 Service,简称为GPRS)网络。其中，EPS网络是第三代合作伙伴计划(3rd Generat1n PartnershipProject，简称为3GPP)定义的第四代移动通信网络，GPRS网络是3GPP定义的第三代移动通信网络。
[0003]用SDN实现EPS/GPRS网络的架构如图1所示，其中，UE为通信终端，演进的通用移动通信系统陆地无线接入网(Evolved Universal Terrestrial Rad1 Access Network,简称为E-UTRAN)为无线接入网部分，内部由演进的NodeB基站(evolved NodeB，简称为eNB/NB)组成。核心网部分，即软件定义的演进的分组核心网(evolved Packet core,简称为EPC,即EPS的核心网部分)网络，所有的统一网关(unified Gateway，简称为UGW)都是通用的网关设备，其角色受控于SDN控制器(SDN Controller,简称Controller或控制器)的控制信令。如图1所示，服务网关(Serving Gateway，简称为SGW)或者GPRS服务支持节点(Serving GPRS Support Node，简称为SGSN)是由其所在的UGW根据控制器指示扮演的，分组数据网络网关(Packet Data Network Gateway,简称为PGW)或者是网关GPRS支持节点(Gateway GPRS Support Node,简称为GGSN)是由其所在的UGW根据Controller的指不扮演的。同样，非3GPP接入网关或者是演进的分组数据网关(Evolved Packet Data Gateway,简称为ePDG)是由另外一个UGW扮演。这些网元角色，不排除是两个或者三个等落在同一个UGW之上的可能，如果落在同一个UGW之上，那么网元和网元之间的接口就变成了内部接口。实际上，这些受控于控制器的指示的SGW，PGff, GGSN, SGSN, ePDG和非3GPP接入网关等，都是执行的现有GRPS系统和EPC系统中的对应移动网络网关的用户面功能，其控制面功能都集成到了控制器Controller中。其中，Controller负责用户接入时候的网关(PGW/UGff, SGff/UGff, SGSN/UGff,GGSN/UGW)的选择，Controller 在选择 UGW 的时候需要考虑 UE 的签约信息，位置信息等约束。例如，如果UE签约允许业务可以就近分流，Controller为该UE选择拓扑上或者地址位置上靠近UE接入点的UGW充当起SGW/PGW/SGSN/GGSN等。另外，Cont1ller还负责签约用户的地址管理功能，包括用户地址分配、回收，代理申请及对外通告等。Cont1ller为UE分配了地址，并指定该地址是由哪个UGW管理，并对外部路由器通告负责该地址的UGW是哪个，这样，下行数据就能够正确的路由到合适的UGW 了。再次，Controller还与数据中心有互通接口，与数据中心的功能模块,例如深度包检测功能(Deeppacket inspect1n,简称为DPI)以及其他功能模块通过Xy接口互通信息其中，上述的Xy接口是一个代名词，仅仅指的是这里存在一个接口，用于反馈信息，具体该接口取作什么名字，采用什么协议，用什么方式反馈信息，还未确定。
[0004]根据现在3GPP标准组织为EPS系统和GPRS系统所定义的协议，数据是通过PGW与外部的TON网络或者是因特网通信的。但是这样的路由方式也面临着一个问题:现网中，PGW的位置都是比较高的，对某些业务数据，例如因特网业务，大量的业务数据包路由到位置很高的PGW，会造成很严重的数据迂回和浪费骨干网络的带宽资源。针对这样的问题，3GPP也提出了一些解决方案，例如，1、使PGW在网络架构重的位置下沉(即PGW分布化部署)，或者，2、UE在接入网络时选择靠近UE的接入点的SGW/PGW，或者，3、在基站上部署本地网关，或者，4、靠近基站位置选择分流网关通过地址转换做分流等。以上的分流方案中，在基于SDN的EPS/GPRS网络中通过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连接的分流，也就是说，UE建立一个PDN连接，对应一个IP地址，使用该IP地址/PDN连接的所有业务都必须分流或者不分流，而不能做到使用该IP地址的部分应用的数据流分流，部分不分流。这对于只支持一个IP地址的终端来说，是一个不足和缺陷，技术是对于支持多IP地址的终端来说，只有使用多个IP地址才能够同时支持分流和不分流应用同时运行，对IP地址的使用也是一个浪费。方案4是使用地址转换NAT技术对GPRS系统下的业务基于承载粒度分流的，该技术只适用于GRPS系统，而不适用于EPS系统，原因在于EPS在控制信令上进行了额外的加密技术。而且方案4虽然分流粒度比方案1-3稍细，还是做不到应用粒度的数据分流。
[0005]存在以上缺陷的分流技术,无论从用户体验角度,还是从提升运营商竞争力角度，都是不利的。因此，目前急需一种基于应用/业务数据流粒度的数据流分流技术。
【发明内容】
[0006]鉴于上述PGW的位置都较高而造成的数据迂回和浪费骨干网络带宽资源的问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题的数据流分流方法及控制器。
[0007]本发明提供一种数据流分流方法，包括:软件定义网络SDN控制器获取数据流的数据流描述信息；SDN控制器根据数据流描述信息，决策数据流是否需要分流，如果需要分流，则向分流网关下发分流规则流表。
[0008]本发明还提供了一种控制器，包括:获取模块，用于获取数据流的数据流描述信息；处理模块，用于根据数据流描述信息，决策数据流是否需要分流，如果需要分流，则向分流网关下发分流规则流表。
[0009]本发明有益效果如下:
[0010]借助于本发明实施例的技术方案，根据获取的数据流描述信息，为需要分流的数据流下发分流规则流表，解决了现有技术中由于PGW的位置都较高而造成的数据迂回和浪费骨干网络带宽资源的问题，实现了基于应用/业务数据流的分流，本发明实施例的技术方案比现有技术的基于PDN连接的分流和基于承载的分流粒度更细致，提高了用户体验和运营商的竞争力。
[0011]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的【具体实施方式】。
【附图说明】
[0012]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
[0013]图1是现有技术中软件定义EPS架构及其数据流流向的示意图；
[0014]图2是本发明实施例的数据流分流方法的流程图；
[0015]图3是本发明实施例的3GPP接入网接入EPS场景下的数据流分流方法的示意图；
[0016]图4是本发明实施例的非3GPP接入网接入EPS场景下的数据流分流方法的示意图；
[0017]图5是本发明实施例的GPRS场景下的数据流分流方法的示意图；
[0018]图6是本发明实施例四的数据流分流操作流程图；
[0019]图7是本发明实施例五的数据流分流操作流程图；
[0020]图8是本发明实施例六的数据流分流操作流程图；
[0021]图9是本发明实施例七的数据流分流操作流程图；
[0022]图10是本发明实施例八的数据流分流操作流程图；
[0023]图11是本发明实施例九的数据流分流操作流程图；
[0024]图12是本发明实施例的控制器的示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0026]为了解决现有技术中由于PGW的位置都较高而造成的数据迂回和浪费骨干网络带宽资源的问题，本发明提供了一种数据流分流方法及控制器，具体地，SDN控制器获取数据流特性，并根据数据流特性和分流策略，生成携带分流规则的流表，并下发该流表给分流网关；分流网关根据流表执行分流操作，即，被分流的数据流从分流网络直接送往外部网络。在本发明实施例中，SDN控制器可以将需要检测的数据流发送到DPI进行数据流特性检测，DPI检测数据流特性并反馈给SDN控制器之外，还根据SDN控制器的指示执行操作，包括但是不局限于:首报文重定向，首报文反馈，协商信令处理。
[0027]以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
[0028]方法实施例
[0029]根据本发明的实施例，提供了一种数据流分流方法，图2是本发明实施例的数据流分流方法的流程图，如图2所示，根据本发明实施例的数据流分流方法包括如下处理:
[0030]步骤201，软件定义网络SDN控制器获取数据流的数据流描述信息；数据流描述信息包括以下至少之一:数据流的应用类型、数据流的五元组信息。
[0031]在本发明实施例中，在终端附着/PDN连接建立的过程中，SDN控制器为至少建立一个PDN连接的终端选择相应的移动网络网关和分流网关；SDN控制器获取数据流的数据流描述信息之前，SDN控制器向移动网络网关和/或分流网关发送数据流流表，其中，数据流流表用于指示移动网络网关或分流网关将对应终端的数据流发送到深度包检测功能DPI进行检测。移动网络网关包括以下之一:SGW，PGff, SGSN, GGSN或非3GPP网关的用户面功能。DPI设置于数据中心或者位于业务检测功能TDF。
[0032]在上述处理之后，DPI检测数据流的数据流描述信息，并将获取的数据流描述信息发送到软件定义网络SDN控制器；SDN控制器从DPI获取数据流的数据流描述信息。
[0033]步骤202，SDN控制器根据数据流描述信息，决策数据流是否需要分流，如果需要分流，则向分流网关下发分流规则流表。
[0034