專利名稱：一種移動分組域網(wǎng)絡系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及控制轉發(fā)技術，特別涉及一種移動分組域網(wǎng)絡系統(tǒng)。
背景技術：
3GPP (3rd Generation Partner Pro ject, 3G 技術規(guī)范機構)R8 階段在無線側引入了 LTE (Long Term Evolution,長期演進)技術，同時對核心網(wǎng)進行了重新設計,稱之為EPC(Evolved Packet Core,分組域核心網(wǎng))，EPC 包含 MME、SGW(ServingGateway,服務網(wǎng)關)、PGW(PDN Gateway,公用分組網(wǎng)網(wǎng)關)等網(wǎng)元。EPC同大多數(shù)網(wǎng)絡一樣，如果運營商需要實現(xiàn)新的功能，則需要向設備供應商提出需求，設備供應商經(jīng)過規(guī)劃、研發(fā)、測試等流程，往往需要I年左右發(fā)布一個新版本，經(jīng)由運營商I年左右的入網(wǎng)測試方能正式使用。如果這其中新功能涉及到外部接口的修改，還需要到3GPP/IETF進行標準化，這需要另外1-2年的額外標準化時間，耗費時間過長，而對于運營商而言，其面臨的最終客戶需求是多樣化且多變的，上述漫長的新技術導入過程則無法滿足客戶多變的需求。另一方面對于設備供應商而言，上述功能開發(fā)的研發(fā)成本極高。如果能夠實現(xiàn)平臺化、通用的SGW/PGW等EPC轉發(fā)面設備，支持快速功能開發(fā)將可以極大地減少研發(fā)成本。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種移動分組域網(wǎng)絡系統(tǒng)，通過將新型控制轉發(fā)分離網(wǎng)絡模型引入EPC網(wǎng)絡中，通過Open Flow控制器控制EPC網(wǎng)絡中的轉發(fā)面設備SGW和PGW，轉發(fā)面設備完全按照控制器下發(fā)的轉發(fā)表及命令來轉發(fā)報文，同時控制器采用開放系統(tǒng)構建，使得新需求的實現(xiàn)可以直接在集中的控制器上快速實現(xiàn)，無需升級SGW/PGW等轉發(fā)面硬件設備，解決了現(xiàn)有技術中開發(fā)EPC網(wǎng)絡新功能引入周期過長，且研發(fā)成本極高的技術問題，具有能夠支持快速功能開發(fā)以及極大減少研發(fā)成本的技術效果。一方面，本發(fā)明提供一種移動分組域網(wǎng)絡系統(tǒng)，包括基站，和用戶終端相連接，用于接收所述用戶終端發(fā)送的報文和第一業(yè)務請求；MME，和所述基站連接，用于通過所述基站接收所述第一業(yè)務請求，并生成與所述第一業(yè)務請求相關的第二業(yè)務請求；0PENFL0W控制器，和所述MME連接，用于接收所述第二業(yè)務請求，并基于第二業(yè)務請求生成報文轉發(fā)指令；轉發(fā)面設備，與所述0PENFL0W控制器及所述基站連接，用于在所述報文轉發(fā)指令的控制下，對所述報文進行轉發(fā)?？蛇x的，所述第二業(yè)務請求為承載業(yè)務請求和切換業(yè)務請求?？蛇x的，所述轉發(fā)面設備，具體包括SGW和PGW。可選的，所述0PENFL0W控制器，具體包括第一分配模塊，用于基于所述承載業(yè)務請求，為所述用戶終端分配對應的SGW和對應的PGW ；
第二分配模塊，用于基于所述對應的SGW，為所述用戶終端或用戶會話分配所述對應的SGW上的第一 TEID，并基于所述對應的PGW，為所述用戶終端或所述用戶會話基站分配所述對應的PGW上的第二 TEID ；第一生成模塊，用于接收由所述MME發(fā)送來的包含有基于所述第一 TEID獲得的第三TEID的操作指令，并根據(jù)所述包含有第三TEID的操作指令，與所述第一 TEID，與所述第二 TEID以及QoS信息，分別生成對應于SGW的轉發(fā)指令和對應于PGW的轉發(fā)指令。
可選的，所述第一生成模塊中對應于SGW的轉發(fā)指令，具體包括第一 SetTEID指令或第一 push Header指令。可選的，所述第一生成模塊中對應于PGW的轉發(fā)指令，具體包括第二 SetTEID指令，或第二 push Header指令，或pop Header指令?？蛇x的，所述轉發(fā)面設備具體包括確定模塊，用于確定所述報文是用戶側報文還是網(wǎng)絡側報文；第一轉發(fā)模塊，用于在確定所述報文為用戶側報文時，所述對應的SGW采用所述第一 Set TEID指令將所述用戶側報文頭部的TEID修改成為所述對應的PGW上的第二TEID，并將所述用戶側報文轉發(fā)至所述對應的PGW中；第二轉發(fā)模塊，用于所述對應的PGW接收所述用戶側報文，并采用所述pop Header指令剝離所述用戶側報文頭部，并對所述用戶側報文進行QoSMark處理和\或進行NAT處理后，轉發(fā)至外部IP網(wǎng)絡?？蛇x的，所述轉發(fā)面設備具體還包括第三轉發(fā)模塊，用于在確定所述報文為網(wǎng)絡側報文時，所述對應的PGW接收所述網(wǎng)絡側報文后，使用第二 pushHeader指令封裝所述網(wǎng)絡側報文頭部，并采用所述第二 set TEID指令將所述網(wǎng)絡側報文頭部的TEID修改成為所述對應的SGW上的第一 TEID后，轉發(fā)所述網(wǎng)絡側報文至所述對應的SGW ;第四轉發(fā)模塊，用于所述對應的SGW接收所述網(wǎng)絡側報文，將所述網(wǎng)絡終端IP地址修改為所述用戶終端的IP地址，并根據(jù)所述第一 push Header指令封裝所述網(wǎng)絡側報文頭部后，采用Set TEID指令將所述網(wǎng)絡側報文頭部的TEID設置為所述基站為所述用戶終端或所述用戶會話分配的TEID，并通過所述基站將所述網(wǎng)絡側報文轉發(fā)給終端設備?？蛇x的，當所述第二業(yè)務請求為切換業(yè)務請求時，所述MME包括源MME和目標MME ；所述SGW包括源SGW和目標SGW ;所述基站包括源基站和目標基站。可選的，所述0PENFL0W控制器，具體還包括第二生成模塊，用于接收所述源MME發(fā)送給所述目標MME的切換業(yè)務請求，基于所述切換業(yè)務請求，為所述用戶終端分配對應的目標SGW，生成對應于所述目標SGW上的第一轉發(fā)指令；第三生成模塊，用于接收所述目標MME發(fā)送的第一臨時指令，基于所述第一臨時指令為所述目標基站分配對應的目標SGW，生成對應于所述目標SGW上的第一臨時轉發(fā)指令；第四生成模塊，用于接收源MME發(fā)送的第二臨時指令，基于所述第二臨時指令為所述源基站分配對應的源SGW，上的第二臨時流表，生成對應于所述源SGW上的第二臨時轉發(fā)指令；第五生成模塊，用于接收目標MME發(fā)送的切換業(yè)務請求，基于所述切換業(yè)務請求為所述用戶終端分配對應的目標SGW，生成對應于所述目標SGW上的第二轉發(fā)指令?？蛇x的，所述0PENFL0W控制器，具體還包括修改模塊，用于發(fā)送修改指令，將所述第二臨時轉發(fā)指令修改為所述第一臨時轉發(fā)指令。另一方面，本發(fā)明通過本申請的另一個實施例，提供如下技術方案一種移動分組域網(wǎng)絡中轉發(fā)報文的方法，所述方法包括
基站接收用戶終端發(fā)送第一業(yè)務請求；MME從所述基站接收所述第一業(yè)務請求，并生成與所述第一業(yè)務請求相關的第二業(yè)務請求；OPENFLOff控制器接收所述第二業(yè)務請求，并基于第二業(yè)務請求生成報文轉發(fā)指令；轉發(fā)面設備通過所述基站接收所述用戶終端發(fā)送的報文，并在所述報文轉發(fā)指令的控制下，對所述報文進行轉發(fā)?？蛇x的，所述第二業(yè)務請求為承載業(yè)務請求或切換業(yè)務請求?？蛇x的，所述轉發(fā)面設備，具體包括SGW和PGW。可選的，當所述第二業(yè)務請求為承載業(yè)務請求時，所述0PENFL0W控制器接收所述第二業(yè)務請求，并基于第二業(yè)務請求生成報文轉發(fā)指令，具體包括基于所述承載業(yè)務請求，為所述用戶終端分配對應的SGW和對應的PGW ；基于所述對應的SGW，為所述用戶終端或用戶會話分配所述對應的SGW上的第一TEID，并基于所述對應的PGW，為所述用戶終端或所述用戶會話分配所述對應的PGW上的第二 TEID ；接收由所述MME發(fā)送來的包含有基于所述第一 TEID獲得的第三TEID的操作指令，并根據(jù)所述包含有第三TEID的操作指令，與所述第一 TEID，與所述第二 TEID以及QoS信息，分別生成對應于SGW的轉發(fā)指令和對應于PGW的轉發(fā)指令?？蛇x的，所述對應于SGW的轉發(fā)指令，具體包括第一 Set TEID指令或第一 pushHeader 指令?？蛇x的，所述對應于PGW的轉發(fā)指令，具體包括第二 Set TEID指令，或第二 pushHeader 指令，或 pop Header 指令?？蛇x的，轉發(fā)面設備通過所述基站接收所述用戶終端發(fā)送的報文，并在所述報文轉發(fā)指令的控制下，對所述報文進行轉發(fā)，具體包括確定所述報文是用戶側報文還是網(wǎng)絡側報文；在確定所述報文為用戶側報文時，所述對應的SGW采用所述第一 Set TEID指令將所述用戶側報文頭部的TEID修改成為所述對應的PGW上的第二 TEID，并將所述用戶側報文轉發(fā)至所述對應的PGW中；所述對應的PGW接收所述用戶側報文,并采用所述pop Header指令剝離所述用戶側報文頭部，并對所述用戶側報文進行QoS Mark處理和\或進行NAT處理后，轉發(fā)至外部IP網(wǎng)絡?？蛇x的，轉發(fā)面設備通過所述基站接收所述用戶終端發(fā)送的報文，并在所述報文轉發(fā)指令的控制下，對所述報文進行轉發(fā)，具體還包括在確定所述報文為網(wǎng)絡側報文時，所述對應的PGW接收所述網(wǎng)絡側報文后，使用第二 push Header指令封裝所述網(wǎng)絡側報文頭部,并采用所述第二 setTEID指令將所述網(wǎng)絡側報文頭部的TEID修改成為所述對應的SGW上的第一 TEID后，轉發(fā)所述網(wǎng)絡側報文至所述對應的SGW ；所述對應的SGW接收所述網(wǎng)絡側報文，將所述網(wǎng)絡終端IP地址修改為所述用戶終端的IP地址，并根據(jù)所述第一 push Header指令封裝所述網(wǎng)絡側報文頭部后，采用SetTEID指令將所述網(wǎng)絡側報文頭部的TEID設置為所述用戶終端或所述用戶會話的TEID，并通過所述基站將所述網(wǎng)絡側報文轉發(fā)給終端設備?？蛇x的，當所述第二業(yè)務請求為切換業(yè)務請求時，所述MME包括源MME和目標MME ；所述SGW包括源SGW和目標SGW ;所述基站包括源基站和目標基站?？蛇x的，所述0PENFL0W控制器接收所述第二業(yè)務請求，并基于第二業(yè)務請求生成報文轉發(fā)指令，具體還包括
接收所述源MME發(fā)送給所述目標MME的切換業(yè)務請求，基于所述切換業(yè)務請求，為所述用戶終端分配對應的目標SGW，生成對應于所述目標SGW上的第一轉發(fā)指令；接收所述目標MME發(fā)送的第一臨時指令，基于所述第一臨時指令為所述目標基站分配對應的目標SGW，生成對應于所述目標SGW上的第一臨時轉發(fā)指令；接收源MME發(fā)送的第二臨時指令，基于所述第二臨時指令為所述源基站分配對應的源SGW，上的第二臨時流表，生成對應于所述源SGW上的第二臨時轉發(fā)指令；接收目標MME發(fā)送的切換業(yè)務請求，基于所述切換業(yè)務請求為所述用戶終端分配對應的目標SGW，生成對應于所述目標SGW上的第二轉發(fā)指令?？蛇x的，所述0PENFL0W控制器接收所述第二業(yè)務請求，并基于第二業(yè)務請求生成報文轉發(fā)指令，具體還包括發(fā)送修改指令，將所述第二臨時轉發(fā)指令修改為所述第一臨時轉發(fā)指令。上述技術方案中的一個或多個技術方案，具有如下技術效果或優(yōu)點通過將新型網(wǎng)絡交換模型Open Flow引入EPC網(wǎng)絡中，通過Open Flow控制器控制EPC網(wǎng)絡中的轉發(fā)面設備SGW和PGW進行報文轉發(fā)，通過開放、集中以及可編程的控制架構支持了快速新功能的快速開發(fā)、部署，從而解決了 EPC網(wǎng)絡新功能引入周期過長，且研發(fā)成本極高的技術問題，具有能夠支持快速功能開發(fā)以及極大減少研發(fā)成本的技術效果。


圖I為本發(fā)明實施例一中移動分組域網(wǎng)絡系統(tǒng)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例一中當?shù)诙I(yè)務請求為承載業(yè)務請求時，0PENFL0W控制器中的具體功能模塊示意圖；圖3為本發(fā)明實施例一中轉發(fā)面設備的具體功能模塊示意圖；圖4本發(fā)明實施例一中當?shù)诙I(yè)務請求為切換業(yè)務請求時，0PENFL0W控制器中的具體功能模塊示意圖；圖5為本發(fā)明實施例二中移動分組域網(wǎng)絡中轉發(fā)報文的方法的具體流程圖；圖6為本發(fā)明實施例二中當?shù)诙I(yè)務請求為承載業(yè)務請求時，0PENFL0W控制器生成報文轉發(fā)指令的具體流程圖；圖7為本發(fā)明實施例二中當?shù)诙I(yè)務請求為承載業(yè)務請求時，0PENFL0W控制器生成轉發(fā)指令的方法流程圖；圖8為本發(fā)明實施例二中當?shù)诙I(yè)務請求為切換請求時，0PENFL0W控制器接收切換業(yè)務請求生成報文轉發(fā)指令的詳細步驟圖。
具體實施方式
為了解決現(xiàn)有技術中EPC網(wǎng)絡新功能引入周期過長，且研發(fā)成本極高的技術問題，本發(fā)明實施例提供一種移動分組域網(wǎng)絡系統(tǒng)，以下結合說明書附圖對本發(fā)明的實施例進行說明，應當理解，此處所描述的實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明，并且在不沖突的情況下，本發(fā)明中的所有實施例及實施例中的特征可以相互組合。參考圖1，為本發(fā)明實施例一中提供的一種移動分組域網(wǎng)絡系統(tǒng)，包括基站101，和用戶終 端相連接，用于接收所述用戶終端發(fā)送的報文和第一業(yè)務請求。MME102，和所述基站101連接，用于通過所述基站101接收所述第一業(yè)務請求，并生成與所述第一業(yè)務請求相關的第二業(yè)務請求，所述第二業(yè)務請求為承載業(yè)務請求和切換業(yè)務請求。0PENFL0W控制器103，和所述MME102連接，用于接收所述第二業(yè)務請求，并基于第二業(yè)務請求生成報文轉發(fā)指令。其中，參考圖2，0PENFL0W控制器103具體包括第一分配模塊1031，用于基于所述承載業(yè)務請求，為所述用戶終端分配對應的SGW和對應的PGW ;第二分配模塊1032，用于基于所述對應的SGW，為所述用戶終端或所述用戶會話分配所述對應的SGW上的第一 TEID，并基于所述對應的PGW，為所述用戶終端或所述用戶會話分配所述對應的PGW上的第二 TEID ；第一生成模塊1033，用于接收由所述MME發(fā)送來的包含有基于所述第一 TEID獲得的第三TEID的操作指令，并根據(jù)所述包含有第三TEID的操作指令，與所述第一 TEID，與所述第二TEID以及QoS信息，分別生成對應于SGW的轉發(fā)指令和對應于PGW的轉發(fā)指令。而第一生成模塊1033中對應于SGW的轉發(fā)指令，具體包括第一 Set TEID指令或第一 push Header指令。第一生成模塊1033中對應于PGW的轉發(fā)指令,具體包括第二 SetTEID指令，或第二 push Header指令，或pop Header指令。轉發(fā)面設備104，與所述0PENFL0W控制器103及所述基站連接，用于在所述報文轉發(fā)指令的控制下，對所述報文進行轉發(fā)，其中，轉發(fā)面設備104包括SGW和PGW。參考圖3，轉發(fā)面設備104具體包括確定模塊1041，用于確定所述報文是用戶側報文還是網(wǎng)絡側報文；第一轉發(fā)模塊1042，用于在確定所述報文為用戶側報文時，所述對應的SGW采用所述第一 Set TEID指令將所述用戶側報文頭部的TEID修改成為所述對應的PGff上的第二 TEID，并將所述用戶側報文轉發(fā)至所述對應的PGW中；第二轉發(fā)模塊1043，用于所述對應的PGW接收所述用戶側報文,并采用所述pop Header指令剝離所述用戶側報文頭部，并對所述用戶側報文進行QoS Mark處理和\或進行NAT處理后，轉發(fā)至外部IP網(wǎng)絡。轉發(fā)面設備104具體還包括第三轉發(fā)模塊1044，用于在確定所述報文為網(wǎng)絡側報文時，所述對應的PGW接收所述網(wǎng)絡側報文后，使用第二 push Header指令封裝所述網(wǎng)絡側報文頭部，并采用所述第二 set TEID指令將所述網(wǎng)絡側報文頭部的TEID修改成為所述對應的SGW上的第一 TEID后，轉發(fā)所述網(wǎng)絡側報文至所述對應的SGW ;第四轉發(fā)模塊1045，用于所述對應的SGW接收所述網(wǎng)絡側報文，將所述網(wǎng)絡終端IP地址修改為所述用戶終端的IP地址，并根據(jù)所述第一 push Header指令封裝所述網(wǎng)絡側報文頭部后，采用Set TEID指令將所述網(wǎng)絡側報文頭部的TEID設置為所述用戶終端或所述用戶會話的TEID，并通過所述基站將所述網(wǎng)絡側報文轉發(fā)給終端設備。當所述第二業(yè)務請求為切換業(yè)務請求時，所述MME包括源MME和目標MME ;所述SGff包括源SGW和目標SGW ;所述基站包括源基站和目標基站。參考圖4，0PENFL0W控制器103，具體還包括第二生成模塊1034，用于接收所述源MME發(fā)送給所述目標MME的切換業(yè)務請求，基于所述切換業(yè)務請求，為所述用戶終端分配對應的目標SGW，生成對應于所述目標SGW上的第一轉發(fā)指令；第三生成模塊1035，用于接收所述目標MME發(fā)送的第一臨時指令，基于所述第一臨時指令為所述目標基站分配對應的目標SGW，生成對應于所述目標SGW上的第一臨時轉發(fā)指令；第四生成模塊1036，用于接收源MME發(fā)送的第二臨時指令，基于所述第二臨時指令為所述源基站分配對應的源SGW，上的第二臨時流表，生成對應于所述源SGW上的第二臨時轉發(fā)指令；第五生成模塊1037，用于接收目標MME發(fā)送的切換業(yè)務請求，基于所述切換業(yè)務請求為所述用戶終端分配對應的目標SGff,生成對應于所述目標SGW上的第二轉發(fā)指令。OPENFLOff控制器103，具體還包括修改模塊1038，用于發(fā)送修改指令，將所述第二臨時轉發(fā)指令修改為所述第一臨時轉發(fā)指令。通過上述的詳細介紹，對本發(fā)明實施例一中的移動分組域網(wǎng)絡系統(tǒng)，以及系統(tǒng)中各個部分相互的聯(lián)系及功能進行了詳細的說明。下面結合圖5，用實施例二對移動分組域網(wǎng)絡中轉發(fā)報文的方法進行詳細的說明。步驟501，基站接收用戶終端發(fā)送第一業(yè)務請求。步驟502，MME從所述基站接收所述第一業(yè)務請求，并生成與所述第一業(yè)務請求相關的第二業(yè)務請求。第二業(yè)務請求可以為承載業(yè)務請求或切換業(yè)務請求。當?shù)诙I(yè)務請求為承載業(yè)務請求時，0PENFL0W控制器生成報文轉發(fā)指令的具體步驟參考圖6，如下步驟5021，基于所述承載業(yè)務請求，為所述用戶終端分配對應的SGW和對應的PGW。步驟5022，基于所述對應的SGW，為所述用戶終端或所述用戶會話分配所述對應的SGW上的第一 TEID，并基于所述對應的PGW，為所述用戶終端或所述用戶會話分配所述對應的PGW上的第二 TEID。步驟5023，接收由所述MME發(fā)送來的包含有基于所述第一 TEID獲得的第三TEID的操作指令，并根據(jù)所述包含有第三TEID的操作指令，與所述第一 TEID，與所述第二 TEID以及QoS信息，分別生成對應于SGW的轉發(fā)指令和對應于PGW的轉發(fā)指令。其中，對應于SGW的轉發(fā)指令包括第一 Set TEID指令或第一 push Header指令。對應于PGW的轉發(fā)指令包括第二 Set TEID指令,或第二 push Header指令,或pop Header指令。步驟503，OPENFLOff控制器接收所述第二業(yè)務請求，并基于第二業(yè)務請求生成報文轉發(fā)指令。轉發(fā)面設備，具體包括SGW和PGW。
步驟504，轉發(fā)面設備通過所述基站接收所述用戶終端發(fā)送的報文，并在所述報文轉發(fā)指令的控制下，對所述報文進行轉發(fā)。上述步驟詳細的描述了當?shù)诙I(yè)務請求為承載業(yè)務請求時，0PENFL0W控制器生成轉發(fā)指令的方法，而使用該生成的轉發(fā)指令進行轉發(fā)的過程，則參考圖7，如下步驟701，確定所述報文是用戶側報文還是網(wǎng)絡側報文。
步驟702，在確定所述報文為用戶側報文時，所述對應的SGW采用所述第一 SetTEID指令將所述用戶側報文頭部的TEID修改成為所述對應的PGW上的第二 TEID，并將所述用戶側報文轉發(fā)至所述對應的PGW中。步驟703,所述對應的PGW接收所述用戶側報文,并采用所述pop Header指令剝離所述用戶側報文頭部，并對所述用戶側報文進行QoS Mark處理和\或進行NAT處理后，轉 發(fā)至外部IP網(wǎng)絡。對應的，還包括步驟704，在確定所述報文為網(wǎng)絡側報文時，所述對應的PGW接收所述網(wǎng)絡側報文后，使用第二push Header指令封裝所述網(wǎng)絡側報文頭部，并采用所述第二set TEID指令將所述網(wǎng)絡側報文頭部的TEID修改成為所述對應的SGW上的第一 TEID后，轉發(fā)所述網(wǎng)絡側報文至所述對應的SGW。步驟705，所述對應的SGW接收所述網(wǎng)絡側報文，將所述網(wǎng)絡終端IP地址修改為所述用戶終端的IP地址，并根據(jù)所述第一 push Header指令封裝所述網(wǎng)絡側報文頭部后，采用Set TEID指令將所述網(wǎng)絡側報文頭部的TEID設置為所述基站的TEID，并通過所述基站將所述網(wǎng)絡側報文轉發(fā)給終端設備。當運用轉發(fā)面設備對報文進行轉發(fā)時，可以預先在0PENFL0W控制器中生成轉發(fā)指令，通過將該轉發(fā)指令發(fā)送給轉發(fā)面設備對報文進行轉發(fā)，也可以在對報文進行轉發(fā)時，根據(jù)報文的類型即時生成轉發(fā)指令，通過將該轉發(fā)指令發(fā)送給轉發(fā)面設備對報文進行轉發(fā)。 以下用GTP封裝的報文進行說明，對OpenFlow協(xié)議的轉發(fā)指令進行擴充并下發(fā)給轉發(fā)面設備。在GPT封裝時，下發(fā)給轉發(fā)面的指令有Push GTP-Header，在報文中增加一個GTP頭部；Pop GTP-Header，在報文中剝離一個GTP頭部；set GTP-TEID，設置GTP源隧道端點ID0除此之外，還可以用GRE封裝報文，GRE封裝和GTP封裝類似，這里就不再贅述了。若用戶終端需要轉發(fā)一個IP報文時，該報文首先會經(jīng)過基站到達SGW，通過對其判斷為用戶側報文，則SGW會采用所述第一 Set GTP-TEID指令將所述用GTP封裝的用戶側報文頭部的TEID修改成為所述對應的PGW上的第二 TEID，并將所述用GTP封裝的用戶側報文轉發(fā)至所述對應的PGW中，然后PGW接收所述用GTP封裝的用戶側報文，并采用所述popGTP-Header指令剝離所述用GTP封裝的用戶側報文頭部，并對所述用GTP封裝的用戶側報文進行QoSMark處理和\或進行NAT處理后，轉發(fā)至網(wǎng)絡終端。上述舉例說明了預先在0PENFL0W控制器中生成轉發(fā)指令，通過將該轉發(fā)指令發(fā)送給轉發(fā)面設備對報文進行轉發(fā)的情況。另也可以在對報文進行轉發(fā)時，根據(jù)報文的類型即時生成轉發(fā)指令，通過將該轉發(fā)指令發(fā)送給轉發(fā)面設備對報文進行轉發(fā)。用戶終端打算發(fā)起一個Web訪問，則首先發(fā)出一個TCP (TransmissionControlProtocol，傳輸控制協(xié)議)連接類報文，該報文經(jīng)由基站首先到達SGW。而該SGW缺少OpenFlow控制器發(fā)送的指令，因此該報文被轉發(fā)給OpenFlow控制器。OpenFlow控制器判斷其是一個普通的Web訪問，則根據(jù)該報文生成適用于該報文轉發(fā)的指令。該指令包括Push GTP-Header,在報文中增加一個GTP頭部；PopGTP_Header，在報文中剝離一個GTP頭部；set GTP-TEID，設置GTP源隧道端點ID。
OpenFlow控制器將上述指令發(fā)送給SGW，并指示SGW對TCP連接類報文的轉發(fā)，SGff根據(jù)OpenFlow的指令執(zhí)行pop GTP-Header剝離GTP頭部，并進行NAT處理后，轉發(fā)該TCP連接類報文到網(wǎng)絡終端。當網(wǎng)絡終端側接收到該TCP連接時，會響應該TCP連接，當響應該TCP連接時，會經(jīng)過SGW。SGW根據(jù)set GTP-TEID 指令變換報文的TEID為基站為用戶分配的隧道標識，然后通過基站到達用戶終端，連接建立后，用戶終端就可以正常訪問Web業(yè)務。應當理解，此處舉例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明，轉發(fā)報文根據(jù)實際情況進行選擇，此處不再一一列舉。而當?shù)诙I(yè)務請求為切換請求時，0PENFL0W控制器接收切換業(yè)務請求生成報文轉發(fā)指令的詳細步驟，參考圖8，如下步驟801，接收所述源MME發(fā)送給所述目標MME的切換業(yè)務請求，基于所述切換業(yè)務請求，為所述用戶終端分配對應的目標SGW，生成對應于所述目標SGW上的第一轉發(fā)指令。步驟802，接收所述目標MME發(fā)送的第一臨時指令，基于所述第一臨時指令為所述目標基站分配對應的目標SGW，生成對應于所述目標SGW上的第一臨時轉發(fā)指令。步驟803，接收源MME發(fā)送的第二臨時指令，基于所述第二臨時指令為所述源基站分配對應的源SGW，上的第二臨時流表，生成對應于所述源SGW上的第二臨時轉發(fā)指令。步驟804，接收目標MME發(fā)送的切換業(yè)務請求，基于所述切換業(yè)務請求為所述用戶終端分配對應的目標SGW，生成對應于所述目標SGW上的第二轉發(fā)指令。除上述步驟之外，具體還包括步驟805，發(fā)送修改指令，將所述第二臨時轉發(fā)指令修改為所述第一臨時轉發(fā)指令。應當理解，由于上述生成的第一轉發(fā)指令可以省去，則此處將所述第一轉發(fā)指令修改為生成第二轉發(fā)指令，其并不影響本發(fā)明的實施，也不用于限定本發(fā)明。通過本發(fā)明的一個或多個實施例，可以實現(xiàn)如下技術效果通過將新型網(wǎng)絡交換模型Open Flow引入EPC網(wǎng)絡中，通過Open Flow控制器控制EPC網(wǎng)絡中的轉發(fā)面設備SGW和PGW進行報文轉發(fā)，通過開放、集中以及可編程的控制架構支持了快速新功能的快速開發(fā)、部署，從而解決了 EPC網(wǎng)絡新功能引入周期過長，且研發(fā)成本極高的技術問題，具有能夠支持快速功能開發(fā)以及極大減少研發(fā)成本的技術效果。顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1.一種移動分組域網(wǎng)絡系統(tǒng)，其特征在于，包括 基站，和用戶終端相連接，用于接收所述用戶終端發(fā)送的報文和第一業(yè)務請求； MME，和所述基站連接，用于通過所述基站接收所述第一業(yè)務請求，并生成與所述第一業(yè)務請求相關的第二業(yè)務請求； OPENFLOff控制器，和所述MME連接，用于接收所述第二業(yè)務請求，并基于第二業(yè)務請求生成報文轉發(fā)指令； 轉發(fā)面設備，與所述0PENFL0W控制器及所述基站連接，用于在所述報文轉發(fā)指令的控制下，對所述報文進行轉發(fā)。
2.如權利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二業(yè)務請求為承載業(yè)務請求和切換業(yè)務請求。
3.如權利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述轉發(fā)面設備，具體包括SGW和PGW。
4.如權利要求2或3任一權項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述0PENFL0W控制器，具體包括 第一分配模塊，用于基于所述承載業(yè)務請求，為所述用戶終端分配對應的SGW和對應的 PGff ； 第二分配模塊，用于基于所述對應的SGW，為所述用戶終端或用戶會話分配所述對應的SGff上的第一 TEID，并基于所述對應的PGW，為所述用戶終端或所述用戶會話分配所述對應的PGW上的第二 TEID ； 第一生成模塊，用于接收由所述MME發(fā)送來的包含有基于所述第一 TEID獲得的第三TEID的操作指令，并根據(jù)所述包含有第三TEID的操作指令，與所述第一 TEID，與所述第二TEID以及QoS信息，分別生成對應于SGW的轉發(fā)指令和對應于PGW的轉發(fā)指令。
5.如權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述生成模塊中對應于SGW的轉發(fā)指令，具體包括第一 Set TEID指令或第一 push Header指令。
6.如權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述生成模塊中對應于PGW的轉發(fā)指令，具體包括第二 Set TEID指令,或第二 push Header指令,或popHeader指令。
7.如權利要求5或6任一權項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述轉發(fā)面設備具體包括 確定模塊，用于確定所述報文是用戶側報文還是網(wǎng)絡側報文； 第一轉發(fā)模塊，用于在確定所述報文為用戶側報文時，所述對應的SGW采用所述第一Set TEID指令將所述用戶側報文頭部的TEID修改成為所述對應的PGW上的第二 TEID，并將所述用戶側報文轉發(fā)至所述對應的PGW中； 第二轉發(fā)模塊，用于所述對應的PGW接收所述用戶側報文，并采用所述pop Header指令剝離所述用戶側報文頭部，并對所述用戶側報文進行QoS Mark處理和\或進行NAT處理后，轉發(fā)至外部IP網(wǎng)絡。
8.如權利要求5或6任一權項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述轉發(fā)面設備具體還包括 第三轉發(fā)模塊，用于在確定所述報文為網(wǎng)絡側報文時，所述對應的PGW接收所述網(wǎng)絡側報文后，使用第二push Header指令封裝所述網(wǎng)絡側報文頭部,并采用所述第二set TEID指令將所述網(wǎng)絡側報文頭部的TEID修改成為所述對應的SGW上的第一 TEID后，轉發(fā)所述網(wǎng)絡側報文至所述對應的SGW ； 第四轉發(fā)模塊，用于所述對應的SGW接收所述網(wǎng)絡側報文，將所述網(wǎng)絡終端IP地址修改為所述用戶終端的IP地址，并根據(jù)所述第一 push Header指令封裝所述網(wǎng)絡側報文頭部后，采用Set TEID指令將所述網(wǎng)絡側報文頭部的TEID設置為所述基站所述用戶終端或所述用戶會話的TEID，并通過所述基站將所述網(wǎng)絡側報文轉發(fā)給終端設備。
9.如權利要求I或2任一權項所述的系統(tǒng)，其特征在于，當所述第二業(yè)務請求為切換業(yè)務請求時，所述MME包括源MME和目標MME ;所述SGW包括源SGW和目標SGW ;所述基站包括源基站和目標基站。
10.如權利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述OPENFLOW控制器，具體還包括第二生成模塊，用于接收所述源MME發(fā)送給所述目標MME的切換業(yè)務請求，基于所述切換業(yè)務請求，為所述用戶終端分配對應的目標SGW，生成對應于所述目標SGW上的第一轉發(fā)指令；第三生成模塊，用于接收所述目標MME發(fā)送的第一臨時指令，基于所述第一臨時指令為所述目標基站分配對應的目標SGW，生成對應于所述目標SGW上的第一臨時轉發(fā)指令；第四生成模塊，用于接收源MME發(fā)送的第二臨時指令，基于所述第二臨時指令為所述源基站分配對應的源SGW，上的第二臨時流表，生成對應于所述源SGW上的第二臨時轉發(fā)指令；第五生成模塊，用于接收目標MME發(fā)送的切換業(yè)務請求，基于所述切換業(yè)務請求為所述用戶終端分配對應的目標SGW，生成對應于所述目標SGW上的第二轉發(fā)指令。
11.如權利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述OPENFLOW控制器，具體還包括修改模塊，用于發(fā)送修改指令，將所述第二臨時轉發(fā)指令修改為所述第一臨時轉發(fā)指令。
12.—種移動分組域網(wǎng)絡中轉發(fā)報文的方法，其特征在于，所述方法包括基站接收用戶終端發(fā)送第一業(yè)務請求；MME從所述基站接收所述第一業(yè)務請求，并生成與所述第一業(yè)務請求相關的第二業(yè)務請求；OPENFLOW控制器接收所述第二業(yè)務請求，并基于第二業(yè)務請求生成報文轉發(fā)指令；轉發(fā)面設備通過所述基站接收所述用戶終端發(fā)送的報文，并在所述報文轉發(fā)指令的控制下，對所述報文進行轉發(fā)。
13.如權利要求12所述的方法，其特征在于，所述第二業(yè)務請求為承載業(yè)務請求或切換業(yè)務請求。
14.如權利要求12所述的方法，其特征在于，所述轉發(fā)面設備，具體包括SGW和PGW。
15.如權利要求13或14任一權項所述的方法，其特征在于，當所述第二業(yè)務請求為承載業(yè)務請求時，所述OPENFLOW控制器接收所述第二業(yè)務請求，并基于第二業(yè)務請求生成報文轉發(fā)指令，具體包括基于所述承載業(yè)務請求，為所述用戶終端分配對應的SGW和對應的PGW ；基于所述對應的SGW，為所述用戶終端或用戶會話分配所述對應的SGW上的第一 TEID， 并基于所述對應的PGW，為所述用戶終端或所述用戶會話分配所述對應的PGW上的第二 TEID ；接收由所述MME發(fā)送來的包含有基于所述第一 TEID獲得的第三TEID的操作指令，并根據(jù)所述包含有第三TEID的操作指令，與所述第一 TEID，與所述第二 TEID以及QoS信息，分別生成對應于SGW的轉發(fā)指令和對應于PGW的轉發(fā)指令。
16.如權利要求15所述的方法，其特征在于，所述對應于SGW的轉發(fā)指令，具體包括第一Set TEID 指令或第一 push Header 指令。
17.如權利要求15所述的方法，其特征在于，所述對應于PGW的轉發(fā)指令，具體包括第二Set TEID 指令,或第二 push Header 指令，或 pop Header 指令。
18.如權利要求16或17任一權項所述的方法，其特征在于，轉發(fā)面設備通過所述基站接收所述用戶終端發(fā)送的報文，并在所述報文轉發(fā)指令的控制下，對所述報文進行轉發(fā)，具體包括 確定所述報文是用戶側報文還是網(wǎng)絡側報文； 在確定所述報文為用戶側報文時，所述對應的SGW采用所述第一 Set TEID指令將所述用戶側報文頭部的TEID修改成為所述對應的PGW上的第二 TEID，并將所述用戶側報文轉發(fā)至所述對應的PGW中； 所述對應的PGW接收所述用戶側報文,并采用所述pop Header指令剝離所述用戶側報文頭部，并對所述用戶側報文進行QoS Mark處理和\或進行NAT處理后，轉發(fā)至外部IP網(wǎng)絡。
19.如權利要16或17任一權項所述的方法，其特征在于，轉發(fā)面設備通過所述基站接收所述用戶終端發(fā)送的報文，并在所述報文轉發(fā)指令的控制下，對所述報文進行轉發(fā)，具體還包括 在確定所述報文為網(wǎng)絡側報文時，所述對應的PGW接收所述網(wǎng)絡側報文后，使用第二push Header指令封裝所述網(wǎng)絡側報文頭部，并采用所述第二 setTEID指令將所述網(wǎng)絡側報文頭部的TEID修改成為所述對應的SGW上的第一 TEID后，轉發(fā)所述網(wǎng)絡側報文至所述對應的SGW ； 所述對應的SGW接收所述網(wǎng)絡側報文，將所述網(wǎng)絡終端IP地址修改為所述用戶終端的IP地址，并根據(jù)所述第一 push Header指令封裝所述網(wǎng)絡側報文頭部后，采用Set TEID指令將所述網(wǎng)絡側報文頭部的TEID設置為所述用戶終端或所述用戶會話的TEID，并通過所述基站將所述網(wǎng)絡側報文轉發(fā)給終端設備。
20.如權利要求12或13任一權項所述的方法，其特征在于，當所述第二業(yè)務請求為切換業(yè)務請求時，所述MME包括源MME和目標MME ;所述SGW包括源SGW和目標SGW ;所述基站包括源基站和目標基站。
21.如權利要求20所述的方法，其特征在于，所述0PENFL0W控制器接收所述第二業(yè)務請求，并基于第二業(yè)務請求生成報文轉發(fā)指令，具體還包括 接收所述源MME發(fā)送給所述目標MME的切換業(yè)務請求，基于所述切換業(yè)務請求，為所述用戶終端分配對應的目標SGW，生成對應于所述目標SGW上的第一轉發(fā)指令； 接收所述目標MME發(fā)送的第一臨時指令，基于所述第一臨時指令為所述目標基站分配對應的目標SGW，生成對應于所述目標SGW上的第一臨時轉發(fā)指令； 接收源MME發(fā)送的第二臨時指令，基于所述第二臨時指令為所述源基站分配對應的源SGff,上的第二臨時流表，生成對應于所述源SGW上的第二臨時轉發(fā)指令； 接收目標MME發(fā)送的切換業(yè)務請求，基于所述切換業(yè)務請求為所述用戶終端分配對應的目標SGW，生成對應于所述目標SGW上的第二轉發(fā)指令。
22.如權利要求21所述的方法，其特征在于，所述OPENFLOW控制器接收所述第二業(yè)務請求，并基于第二業(yè)務請求生成報文轉發(fā)指令，具體還包括發(fā)送修改指令，將所述第二臨時轉發(fā)指令修改為所述第一臨時轉發(fā)指令。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種移動分組域網(wǎng)絡系統(tǒng)，包括基站，和用戶終端相連接，用于接收所述用戶終端發(fā)送的報文和第一業(yè)務請求；MME，和所述基站連接，用于通過所述基站接收所述第一業(yè)務請求，并生成與所述第一業(yè)務請求相關的第二業(yè)務請求；OPENFLOW控制器，和所述MME連接，用于接收所述第二業(yè)務請求，并基于第二業(yè)務請求生成報文轉發(fā)指令；轉發(fā)面設備，與所述OPENFLOW控制器及所述基站連接，用于在所述報文轉發(fā)指令的控制下，對所述報文進行轉發(fā)。
文檔編號H04W36/12GK102625363SQ20111040807
公開日2012年8月1日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權日2011年12月9日
發(fā)明者汪軍 申請人:中興通訊股份有限公司