用于sdn中分布式流量工程的流行為驅(qū)動的動態(tài)分區(qū)的制作方法
【專利摘要】提供了用于為軟件定義網(wǎng)絡(luò)(software defined networking，SDN)中的分布式流量工程(traffic engineering，TE)進(jìn)行流行為驅(qū)動的動態(tài)分區(qū)的系統(tǒng)和方法實(shí)施例。在實(shí)施例中，在網(wǎng)絡(luò)組件中用于為SDN中的TE進(jìn)行動態(tài)分區(qū)的方法包括：在所述網(wǎng)絡(luò)組件中接收來自網(wǎng)絡(luò)中的多個SDN控制器中的至少一個SDN控制器的網(wǎng)絡(luò)信息；通過所述網(wǎng)絡(luò)組件根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)信息和分區(qū)方案確定所述網(wǎng)絡(luò)的多個TE區(qū)域，為每個所述多個TE區(qū)域選擇本地區(qū)域TE控制器，并選擇主TE控制器，其中所述本地區(qū)域TE控制和所述主TE控制器是從其中一個所述SDN控制器中選擇出來的；通過所述網(wǎng)絡(luò)組件向至少部分所述SDN控制器發(fā)送有關(guān)所述本地區(qū)域TE控制器，區(qū)域成員資格，和所述主控制器的指示。
【專利說明】
用于SDN中分布式流量工程的流行為驅(qū)動的動態(tài)分區(qū)
[0001 ]相關(guān)申請案交叉申請
[0002] 本申請要求2013年12月27日遞交的發(fā)明名稱為"用于SDN中分布式流量工程的流 行為驅(qū)動的動態(tài)分區(qū)"的第14/142，344號美國專利申請的優(yōu)先權(quán)，該在先申請的內(nèi)容以明 確的方式并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)中流量工程的系統(tǒng)和方法，尤其在特定的實(shí)施例中，涉及軟件定 義網(wǎng)絡(luò)中分布式流量工程的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0004] 軟件定義網(wǎng)絡(luò)（software defined networking，SDN)將流量管理（即控制平面)從 流量轉(zhuǎn)發(fā)（即數(shù)據(jù)平面）中解耦出來。在控制平面，SDN通過中央SDN控制器共同管理網(wǎng)絡(luò)資 源（如它們的使用方式）和控制網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流（如它們的發(fā)送位置）。業(yè)務(wù)流有各種體驗(yàn)質(zhì)量 (Quality of Experience，QoE)和服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service，QoS)要求（比如速率，時 延，時延抖動，運(yùn)行中斷和緩沖時間等等），這取決于它們的性質(zhì)（如視頻)和/或應(yīng)用（比如 視頻會議或下載等KSDN控制器負(fù)責(zé)設(shè)計流量，即共同為業(yè)務(wù)流規(guī)劃路由并沿著路由分配 資源(如容量、頻譜、功率等），因此，高效并有效地滿足它們的Q〇E/S要求。這通常是一個優(yōu) 化問題。
[0005] 當(dāng)前，中央SDN控制器解決了SDN流量工程（traffic engineering，TE)優(yōu)化問題。 SDN控制器收集支持信息。例如，節(jié)點(diǎn)上報它們的狀態(tài)(如負(fù)荷，資源可用性，資源質(zhì)量，覆蓋 等）以及它們的附帶鏈路狀態(tài)(如剩余容量，緩沖區(qū)大小，頻譜效率(spectral efficiency， SE))等。SDN控制器執(zhí)行用于解決TE優(yōu)化問題的計算邏輯，并且由SDN控制器進(jìn)行發(fā)放。SDN 控制器將TE資源分配決策傳送給相關(guān)節(jié)點(diǎn)。
[0006] 但是，完全集中的TE意味著硬件復(fù)雜度，高通信開銷以及發(fā)放時延。SDN控制器需 要強(qiáng)大的計算模塊來處理大規(guī)模優(yōu)化;否則，SDN控制器的計算能力限制將會導(dǎo)致大的計算 時延。此外，全局信息收集和發(fā)放占用高帶寬并引發(fā)大的端到端網(wǎng)絡(luò)時延。因此，SDN中TE優(yōu) 化需要改善的系統(tǒng)和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 根據(jù)一實(shí)施例，一種在網(wǎng)絡(luò)組件中用于為軟件定義網(wǎng)絡(luò)（software defined networking，SDN)中的流量工程（traff ic engineering，TE)進(jìn)行動態(tài)分區(qū)的方法包括：在 所述網(wǎng)絡(luò)組件中接收來自網(wǎng)絡(luò)中的多個SDN控制器中的至少一個SDN控制器的網(wǎng)絡(luò)信息;通 過所述網(wǎng)絡(luò)組件根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)信息和分區(qū)方案確定所述網(wǎng)絡(luò)的多個TE區(qū)域，為每個所述多 個TE區(qū)域選擇本地區(qū)域TE控制器，并選擇主TE控制器，其中所述本地區(qū)域TE控制器是從其 中一個所述SDN控制器中選擇出來的，所述主TE控制器是從其中一個所述SDN控制器中選擇 出來;通過所述網(wǎng)絡(luò)組件向至少部分所述SDN控制器發(fā)送有關(guān)區(qū)域構(gòu)成，本地區(qū)域TE控制器 和主控制器的指示。
[0008] 根據(jù)一實(shí)施例，一種用于為軟件定義網(wǎng)絡(luò)（software defined networking，SDN) 中的流量工程(traffic engineering，TE)進(jìn)行動態(tài)分區(qū)的網(wǎng)絡(luò)組件，包括處理器和存儲供 所述處理器執(zhí)行的程序的計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述程序包括指令用于:從網(wǎng)絡(luò)中的多個 SDN控制器中的至少一個SDN控制器中接收網(wǎng)絡(luò)信息；根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)信息和分區(qū)方案，確定 所述網(wǎng)絡(luò)的多個TE區(qū)域，為每個所述多個TE區(qū)域選擇本地區(qū)域TE控制器，并選擇主TE控制 器，其中所述本地區(qū)域TE控制器是從其中一個所述SDN控制器中選擇出來的，所述主TE控制 器是從其中一個所述SDN控制器中選擇出來的；向至少部分所述SDN控制器發(fā)送有關(guān)所述區(qū) 域構(gòu)成，所述本地區(qū)域TE控制器和所述主控制器的指示。
[0009] 根據(jù)一實(shí)施例，一種在分區(qū)控制器中為軟件定義網(wǎng)絡(luò)（software defined networking，SDN)中的流量工程（traffic engineering，TE)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)動態(tài)分區(qū)的方法包 括:在所述分區(qū)控制器中接收來自所述網(wǎng)絡(luò)中的多個SDN控制器中的至少部分SDN控制器的 網(wǎng)絡(luò)分區(qū)信息;通過所述分區(qū)控制器將所述網(wǎng)絡(luò)劃分為多個區(qū)域，從所述多個SDN控制器中 選擇主控制器，并從所述多個SDN控制器中選擇多個本地區(qū)域TE控制器，其中每個本地區(qū)域 TE控制器分別對應(yīng)所述多個區(qū)域中的其中一個;將安裝命令從所述分區(qū)控制器發(fā)送到至少 一個區(qū)域TE控制器;在所述分區(qū)控制器中接收來自所述至少一個區(qū)域TE控制器、用于確認(rèn) 所述多個區(qū)域中的其中一個區(qū)域成功安裝的確認(rèn)消息。
[0010] 根據(jù)一實(shí)施例，一種用于為軟件定義網(wǎng)絡(luò)（software defined networking，SDN) 中的流量工程(traffic engineering，TE)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)動態(tài)分區(qū)的分區(qū)控制器，包括處理器和 存儲供所述處理器執(zhí)行的程序的計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述程序包括指令用于:從網(wǎng)絡(luò)中 的多個SDN控制器中的至少部分SDN控制器中接收網(wǎng)絡(luò)分區(qū)信息;將所述網(wǎng)絡(luò)劃分成多個區(qū) 域，從所述多個SDN控制器中選擇主控制器和多個本地區(qū)域TE控制器，其中每個本地區(qū)域TE 控制器分別對應(yīng)其中一個所述多個區(qū)域；向至少一個區(qū)域TE控制器發(fā)送安裝命令;從所述 至少一個區(qū)域TE控制器中接收用于確認(rèn)所述多個區(qū)域中的其中一個區(qū)域成功安裝的確認(rèn) 消息。在一實(shí)施例中，可通過遞歸方式進(jìn)行分區(qū)以創(chuàng)建所需的區(qū)域?qū)蛹墶?br>【附圖說明】
[0011]為了更完整地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在參考下文結(jié)合附圖進(jìn)行的描述，其中： [0012]圖1不出了動態(tài)分區(qū)分布式TE系統(tǒng)的不意圖；
[0013]圖2示出了分區(qū)控制器的實(shí)施例；
[0014] 圖3示出了一種通過信號發(fā)送分區(qū)公告的方法的實(shí)施例；
[0015] 圖4示出了 一種為SDN中的分布式TE確定進(jìn)行分區(qū)的方法的實(shí)施例；
[0016]圖5示出了一種為SDN中的分布式TE確定進(jìn)行分區(qū)的方法的實(shí)施例；
[0017] 圖6示出了根據(jù)實(shí)施例可能用于實(shí)現(xiàn)本文描述的設(shè)備和方法的計算平臺。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下文將詳細(xì)論述當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例的制作和使用。然而，應(yīng)了解，本發(fā)明提供可在各 種具體上下文中體現(xiàn)的許多適用的發(fā)明性概念。所論述的具體實(shí)施例僅僅說明用以實(shí)施和 使用本發(fā)明的具體方式，而不限制本發(fā)明的范圍。
[0019] 在軟件定義網(wǎng)絡(luò)（sof tware def ined networking，SDN)中，所述流量工程 (traffic engineering，TE)任務(wù)通常是由控制平面中的中央TE控制器來完成。所述控制器 從所述數(shù)據(jù)平面中收集節(jié)點(diǎn)信息，如負(fù)荷、資源可用性、資源質(zhì)量等以及鏈路狀態(tài)，如剩余 容量、緩沖區(qū)大小、SE等；它運(yùn)行優(yōu)化邏輯以解決TE問題并將發(fā)放結(jié)果發(fā)送至數(shù)據(jù)平面設(shè) 備。這種完全集中的TE意味著硬件復(fù)雜性，通信開銷以及發(fā)放時延。
[0020] 然而，在集中控制系統(tǒng)中，所述TE控制器需要強(qiáng)大的計算模塊來處理大規(guī)模的優(yōu) 化。否則，它的處理能力限制將會導(dǎo)致大的計算時延。全局信息收集和發(fā)放占用了高帶寬， 并且引發(fā)大的端到端網(wǎng)絡(luò)時延。分布式TE可以規(guī)避這些問題。分布式TE將所述網(wǎng)絡(luò)組織為 多個稱為區(qū)域的組，每個組都帶有本地區(qū)域TE控制器，也稱為從控制器。每個從控制器收集 本地信息，解決本地TE問題并執(zhí)行本地TE發(fā)放。主控制器協(xié)調(diào)從控制器的計算過程，以確保 本地TE發(fā)放產(chǎn)生一致(最優(yōu)的）全局TE發(fā)放。主控制器可能與從控制器合設(shè)，或作為獨(dú)立組 件存在。
[0021] 分布式TE的開銷取決于網(wǎng)元如何分組。網(wǎng)絡(luò)區(qū)域越小，意味著開銷越本地化;但 是，"越小"意味著主控制器到從控制器以及從控制器到主控制器之間的通信的開銷越多， 分布式TE控制時間越長。分布式TE的性能也取決于業(yè)務(wù)負(fù)荷。由于業(yè)務(wù)負(fù)荷增加意味著計 算負(fù)荷在每個從控制器中增加，因此計算時延和控制成本隨著流量的突增而增加。當(dāng)計算 負(fù)荷超過從控制器能力時，可能發(fā)生難以忍受的時延。業(yè)務(wù)負(fù)荷增加導(dǎo)致從控制器協(xié)調(diào)上 的控制成本增加，反過來這會導(dǎo)致系統(tǒng)吞吐量減少。
[0022] 因此，應(yīng)該仔細(xì)完成分區(qū)以找到網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)開銷和分布式TE開銷之間的平衡，并動 態(tài)地與業(yè)務(wù)流行為變化保持一致，從而確保最佳的或滿意的TE執(zhí)行性能。本文公開的是一 種能夠?yàn)镾DN中的分布式TE進(jìn)行動態(tài)分區(qū)的分區(qū)控制器組件。由于分區(qū)是一個優(yōu)化問題，本 文公開的是關(guān)于不同TE優(yōu)化模型的數(shù)學(xué)公式。
[0023]本文公開的是將所述網(wǎng)絡(luò)組織為區(qū)域，每個區(qū)域帶有本地區(qū)域TE控制器的分布式 TE的方法和系統(tǒng)。每個區(qū)域TE控制器解決本地（區(qū)域)TE問題，并執(zhí)行本地TE發(fā)放。這樣，在 多個控制器之間分?jǐn)倧?fù)雜性，使得計算負(fù)荷分布于整個網(wǎng)絡(luò)。此外，在本地發(fā)送網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信 息，并在本地發(fā)送發(fā)放決策。因此，網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)開銷僅限于本地。在一實(shí)施例中，主TE控制器協(xié) 調(diào)區(qū)域TE控制器的計算，以確保本地TE發(fā)放產(chǎn)生一致且充分優(yōu)化的全局TE發(fā)放。
[0024]圖1示出了動態(tài)分區(qū)分布式TE系統(tǒng)100的示意圖。所述系統(tǒng)100包括為網(wǎng)絡(luò)104做出 動態(tài)分區(qū)決策的分區(qū)控制器102。網(wǎng)絡(luò)104包括多個預(yù)先配置的潛在SDN控制器120,122， 124,126,128,130,132,134。網(wǎng)絡(luò)104也包括許多其它網(wǎng)元（圖中未示出），例如，比如路由 器，交換機(jī)，服務(wù)器，數(shù)據(jù)存儲器和用戶設(shè)備(user eqUipment，UE)等。通過各種有線和無線 連接將所述潛在SDN控制器120，122，124，126，128，130，132，134和其他網(wǎng)元互相連接，這樣 數(shù)據(jù)和其它信號可以發(fā)送至或可以來自允許各種元件彼此通信的所述各種元件。所述潛在 SDN控制器120，122，124,126，128,130，132和134中每一個控制器都具有執(zhí)行TE計算的能 力。所述分區(qū)控制器102用于從所述潛在SDN控制器120,122,124,126,128,130,132,134中 選擇本地區(qū)域TE控制器和主TE控制器。所述分區(qū)控制器102也確定每個區(qū)域的成員，并從所 述潛在SDN控制器120,122,124,126,128,130,132,134中選擇主TE控制器。每個本地區(qū)域TE 控制器負(fù)責(zé)在其各自區(qū)域內(nèi)為所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和業(yè)務(wù)流做出TE決策。所述本地區(qū)域TE控制器 與所述主TE控制器通信，所述主TE控制器在區(qū)域間提供TE并且指示所述本地區(qū)域TE控制器 如何執(zhí)行它們的TE決策。術(shù)語本地區(qū)域TE控制器和從控制器彼此是對等的，在本發(fā)明中可 互換使用。另外，術(shù)語主TE控制器和主控制器彼此是對等的，也可在本發(fā)明中互換使用。 [0025]區(qū)域布局1在一個點(diǎn)及時示出了所述網(wǎng)絡(luò)104內(nèi)所述區(qū)域的布局，區(qū)域布局2在不 同的點(diǎn)及時示出了所述網(wǎng)絡(luò)104內(nèi)所述區(qū)域的布局。區(qū)域布局1包括兩個區(qū)域108,110,在區(qū) 域108和110中，控制器120已被分區(qū)控制器102選擇為區(qū)域108的區(qū)域TE控制器，控制器128 已被所述分區(qū)控制器102選擇為區(qū)域110的區(qū)域TE控制器?？刂破?26已被分區(qū)控制器102選 擇為區(qū)域布局1 104中的主TE控制器。
[0026] 分區(qū)是由TE執(zhí)行性能劣化和/或其他事件如超時事件動態(tài)觸發(fā)的。TE執(zhí)行性能劣 化，即執(zhí)行時間增加和/或控制流量增加，可以歸因于UE/流行為變化或網(wǎng)絡(luò)動力學(xué)。
[0027] UE/流行為變化可能引起端到端連接或拓?fù)渥兓?。?dāng)端到端連接的數(shù)目發(fā)生變化 (如由于流到達(dá)/離開），負(fù)荷變化;當(dāng)UE移動，路由路徑候選對象發(fā)生變化:或多或少的路徑 變得可用，并且路徑構(gòu)成變得不同。網(wǎng)絡(luò)動力學(xué)可能是一些外部因素如網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓?，?制平面拓?fù)涞淖兓?新的控制器候選對象;新的鏈路成本，新的控制器或節(jié)點(diǎn)能力等)等的 變化的以及數(shù)據(jù)平面拓?fù)渥兓?鏈路消失，新節(jié)點(diǎn)，新鏈路等)等的結(jié)果。上述變化及動力學(xué) 引起本地TE問題陳述變化，導(dǎo)致TE執(zhí)行性能劣化。
[0028] 主控制器(如區(qū)域布局1中的主TE控制器126或區(qū)域布局2中的主TE控制器122)能 夠集中檢測TE執(zhí)行性能劣化(一些閥值已檢測通過）。每個從控制器(如區(qū)域布局2中的本地 區(qū)域TE控制器120,130和132)也可以檢測其區(qū)域中的本地性能劣化。所述主控制器(如區(qū)域 布局1中的主TE控制器126)或從控制器(如區(qū)域布局1中的本地區(qū)域TE控制器128)可通知分 區(qū)控制器102關(guān)于TE執(zhí)行性能劣化，一接到通知，所述分區(qū)控制器102可進(jìn)行再分區(qū)。
[0029] 所述分區(qū)控制器102認(rèn)為要輸入控制平面拓?fù)?，?shù)據(jù)平面拓?fù)?，以及業(yè)務(wù)流信息。 控制平面拓?fù)浒刂破骱蜻x對象，數(shù)據(jù)平面設(shè)備(路由器和基站），以及可選的，UE作為節(jié) 點(diǎn);直接邏輯鏈路存在于控制器候選對象之間，數(shù)據(jù)平面設(shè)備和控制器候選對象之間，UE和 控制器候選對象之間。節(jié)點(diǎn)和鏈路可能與能力和連接成本等參數(shù)相關(guān)聯(lián)。數(shù)據(jù)平面拓?fù)浒?括作為節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)平面設(shè)備，作為鏈路的物理鏈路，以及與它們相關(guān)聯(lián)的各種參數(shù)，比如容 量，負(fù)荷，SE等。業(yè)務(wù)流信息包括與每個流相關(guān)聯(lián)的每個流路由路徑候選對象和參數(shù)，比如 所屬的虛擬網(wǎng)絡(luò)。一個或多個SDN控制器120,122,124,126,128,130,132,134之間可能共享 部分或全部輸入數(shù)據(jù)，比如通過數(shù)據(jù)庫，或通過從網(wǎng)元，UE，或者從所述當(dāng)前主控制器(如區(qū) 域布局1中的主TE控制器126)經(jīng)過的消息，從一個或多個SDN控制器120,122,124,126,128， 130,132,134中得到部分或全部輸入數(shù)據(jù)。
[0030] 所述分區(qū)輸出包括主控制器選擇決策，在實(shí)施例中，若主控制器固定，其可選，并 且包括從（區(qū)域)控制器選擇決策。所述從控制器選擇決策也可從區(qū)域構(gòu)成決策中推斷出 來。也就是，不選擇沒有任何關(guān)聯(lián)的控制器候選對象。區(qū)域構(gòu)成決策包括網(wǎng)元和從控制器之 間的關(guān)聯(lián)?？赡苡幸恍┚W(wǎng)元不與任何從控制器相關(guān)聯(lián)?；蛘?，業(yè)務(wù)流和從控制器(配置時在 所述分區(qū)決策中指定流分組時）之間可能存在關(guān)聯(lián)。這里，業(yè)務(wù)流由其候選路由路徑表示。 分區(qū)可行性可以是輸出的一部分。分區(qū)可行性講述在所述分區(qū)算法考慮的約束下是否可 行。當(dāng)其不可行時，結(jié)果是次優(yōu)的。
[0031] 圖2示出了分區(qū)層級200的一個實(shí)施例。分區(qū)層級包括包含多個核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)、基礎(chǔ) 設(shè)施TP、UE、區(qū)域控制器以及其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（圖中未示出）的RAN核心網(wǎng)20 2和RAN接入部分網(wǎng) 絡(luò)204。分區(qū)層級200包括細(xì)分成多個子區(qū)域--如區(qū)域1 206,區(qū)域2 208,區(qū)域3 214,區(qū)域 4 216和區(qū)域5 234的區(qū)域0 201--從而創(chuàng)建了區(qū)域的層級。區(qū)域0是子區(qū)域1 206,區(qū)域2 208,區(qū)域3 214,區(qū)域4 216和區(qū)域5 234的父區(qū)域。區(qū)域控制器220為區(qū)域0 201的本地區(qū)域 TE控制器和所述子區(qū)域--區(qū)域1 206,區(qū)域2 208,區(qū)域3 214,區(qū)域4 216和區(qū)域5 218的 主區(qū)域控制器。區(qū)域2 208進(jìn)一步包括多個子區(qū)域--區(qū)域2a 210和區(qū)域2b 212。因此，區(qū) 域2 208是子區(qū)域210和212的父區(qū)域。區(qū)域2 208的所述本地區(qū)域TE控制器224為區(qū)域2a 210和區(qū)域2b 212的所述主TE控制器。區(qū)域1 206,區(qū)域3 214,區(qū)域4 216,和區(qū)域5 218中的 每一個區(qū)域也包括各自的本地區(qū)域TE控制器222，230，232，234。分區(qū)控制器，如圖1中的分 區(qū)控制器102用于創(chuàng)建圖2示出的所述區(qū)域的層級。此外，在實(shí)施例中，所述分區(qū)控制器用于 為不同級別的子區(qū)域使用不同的分區(qū)方案或?yàn)椴煌竻^(qū)域中的子區(qū)域使用不同的分區(qū)方 案，從而產(chǎn)生了混合層級分區(qū)系統(tǒng)。所述分區(qū)控制器可以動態(tài)地從網(wǎng)絡(luò)中創(chuàng)建不同的區(qū)域 以響應(yīng)上述和下述的觸發(fā)條件。所述分區(qū)控制器可以在一個點(diǎn)及時實(shí)施非層級分區(qū)系統(tǒng)， 然后在下一個點(diǎn)，基于網(wǎng)絡(luò)分區(qū)信息如控制平面拓?fù)?，?shù)據(jù)平面拓?fù)浜蜆I(yè)務(wù)流信息的變化 及時切換到層級系統(tǒng)或混合層級系統(tǒng)。所述分區(qū)控制器也可以從層級分區(qū)系統(tǒng)動態(tài)切換到 非層級分區(qū)系統(tǒng)。
[0032]圖3示出了分區(qū)控制器300的一個實(shí)施例。分區(qū)控制器300可以作為圖1中的分區(qū)控 制器102實(shí)現(xiàn)。分區(qū)控制器300包括網(wǎng)絡(luò)分區(qū)處理器302,配置接口 304,數(shù)據(jù)輸入接口 306,觸 發(fā)事件接口 308和輸出接口 310。所述配置接口接收包括選擇策略312和分區(qū)策略314的配置 信息。所述配置接口可能也接收允許分區(qū)算法動態(tài)配置并基于不同的管理員喜好或網(wǎng)絡(luò)條 件或拓?fù)涠淖兊姆謪^(qū)算法信息。所述數(shù)據(jù)輸入接口 306接收控制平面拓?fù)湫畔?16,數(shù)據(jù) 平面拓?fù)湫畔?18和業(yè)務(wù)流信息320。所述網(wǎng)絡(luò)分區(qū)處理器302使用來自所述數(shù)據(jù)輸入接口 306的所述配置信息（如選擇策略312和分區(qū)策略314)和網(wǎng)絡(luò)信息（如控制平面拓?fù)湫畔?316,數(shù)據(jù)平面拓?fù)湫畔?18和業(yè)務(wù)流信息320)來確定分區(qū)輸出信息如區(qū)域，所述網(wǎng)絡(luò)中多 個SDN控制器中本地區(qū)域TE控制器和主TE控制器的標(biāo)識。所述網(wǎng)絡(luò)分區(qū)處理器302為向所述 網(wǎng)絡(luò)中一個或多個SDN控制器發(fā)送所述分區(qū)輸出信息的所述輸出接口 310提供它的分區(qū)輸 出信息。所述輸出接口 310發(fā)送的所述輸出信息包括區(qū)域可行性結(jié)果322,主TE控制器標(biāo)識 324,本地區(qū)域TE控制器標(biāo)識326和區(qū)域構(gòu)成信息328。如上所述，分區(qū)可行性結(jié)果322講述在 所述分區(qū)算法考慮的約束下所述分區(qū)是否可行。區(qū)域構(gòu)成信息328指示的是每個區(qū)域中的 節(jié)點(diǎn)或網(wǎng)絡(luò)組件(如服務(wù)器，路由器，無線接入點(diǎn)和用戶設(shè)備等）。
[0033] 在實(shí)施例中，所述分區(qū)控制器300位于所述控制平面。物理上，所述分區(qū)控制器300 可能與所述網(wǎng)絡(luò)（如圖1中的網(wǎng)絡(luò)104)中的其中一個所述預(yù)先配置的SDN控制器（如圖1中 SDN控制器120,122,124,126,128,130,132,134)合設(shè)。所述分區(qū)控制器300從給定的SDN控 制器集合，稱為區(qū)域控制器候選對象或簡單稱為控制器候選對象中選擇作為主和從控制 器，并基于它們創(chuàng)建區(qū)域。在某些觸發(fā)事件發(fā)生時，它會根據(jù)特定的配置做出分區(qū)決策。觸 發(fā)事件的例子包括所述網(wǎng)絡(luò)中流行為的變化，拓?fù)渥兓?，?jié)點(diǎn)能力變化，節(jié)點(diǎn)和鏈路網(wǎng)絡(luò)狀 態(tài)變化，緩沖區(qū)狀態(tài)變化，時延統(tǒng)計變化以及可用帶寬變化。所述配置信息是從SDN控制器 中接收的。它指定了主選擇策略和分區(qū)策略。
[0034]主選擇策略向所述網(wǎng)絡(luò)分區(qū)處理器提供了如何從所述控制器候選對象中選擇所 述主控制器的方法論。可能的策略包括隨機(jī)選擇，固定選擇，聯(lián)合優(yōu)化分區(qū)等。選擇喜好/不 喜好和其他必要數(shù)據(jù)可以連同所述選擇策略一起被指定。所述分區(qū)策略314指示是否執(zhí)行 節(jié)點(diǎn)分組或流分組。前者意味著通過將節(jié)點(diǎn)（路由器，交換機(jī)，基站，UE等)和控制器相關(guān)聯(lián) 來創(chuàng)建區(qū)域，后者意味著通過將流（由它們的候選路由路徑表示)和控制器相關(guān)聯(lián)來完成此 步驟。在實(shí)施例中，采用何種策略取決于網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)狀態(tài)。例如，在穩(wěn)定的流網(wǎng)段中，流分組 比節(jié)點(diǎn)分組更加可取;而在不穩(wěn)定的流網(wǎng)段中，節(jié)點(diǎn)分組比流分組更加可取。
[0035] 其他參數(shù)如區(qū)域邊界類型等可以包含在分區(qū)配置314中。有三個邊界類型：只共享 鏈路，只共享節(jié)點(diǎn)以及共享鏈路和節(jié)點(diǎn)。
[0036]如上所述，可通過遞歸方式進(jìn)行分區(qū)以創(chuàng)建所需的區(qū)域?qū)蛹?。在每次遞歸中，根據(jù) 不同的配置完成分區(qū)，例如不同的主選擇策略和/或不同的分區(qū)策略(節(jié)點(diǎn)分組或流分組）， 最終產(chǎn)生混合分區(qū)結(jié)果。所述分區(qū)控制器300通過向從控制器發(fā)送安裝命令安裝區(qū)域，并期 待從這些區(qū)域獲得ACK。所述命令講述了網(wǎng)元所從屬其區(qū)域的從控制器。在接收到安裝命令 時，從控制器邀請所述命令中指定的節(jié)點(diǎn)來加入其區(qū)域。所述邀請消息講述了其附帶鏈路 一起被邀請的所述節(jié)點(diǎn)。每個區(qū)域成員（節(jié)點(diǎn)）向所述從控制器發(fā)送ACK作為對所述邀請的 回應(yīng)。
[0037]接收到所有邀請ACK后，從控制器向所述分區(qū)控制器300發(fā)送ACK作為對所述安裝 命令的回應(yīng)。接收到所有安裝ACK后，所述分區(qū)控制器通知所述主控制器關(guān)于從控制器和每 個區(qū)域(或簡單稱為整個分區(qū)決策）的邊界以及所使用的分區(qū)策略。就區(qū)域安裝而言，所述 分區(qū)控制器300可兩者選一。
[0038] 可選的，所述分區(qū)控制器300可以明確地向控制器候選對象發(fā)送關(guān)于它們的狀態(tài) 如是否選擇作為主控制器和/或是否用作從控制器的信號。若所述分區(qū)控制器300沒有從從 控制器中接收到確認(rèn)消息，則從控制器從所述候選對象列表中去除，并且再次完成了分區(qū)。 [0039]圖示出了一種通過信號發(fā)送分區(qū)公告的方法400的實(shí)施例。方法400可以由圖1中 描述的動態(tài)分區(qū)分布式TE系統(tǒng)100來實(shí)施。方法400從所述分區(qū)控制器404將所述網(wǎng)絡(luò)劃分 為區(qū)域并選擇主TE控制器的方框412開始。在方框414中，所述分區(qū)控制器404安裝區(qū)域并向 所述區(qū)域TE控制器406發(fā)送安裝命令。在方框416中，所述區(qū)域TE控制器向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)410發(fā)送 成員邀請以邀請區(qū)域成員。在方框418中，所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接受所述邀請并將確認(rèn)消息發(fā)送至 所述區(qū)域TE控制器406。在方框420中，所述區(qū)域TE控制器406從所述區(qū)域TE控制器406控制 的所述區(qū)域中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中收集所述邀請確認(rèn)消息，在方框422中，所述區(qū)域TE控制器406 判斷是否已經(jīng)接收到所有確認(rèn)消息。若沒有，所述方法400返回到方框420,所述區(qū)域TE控制 器406繼續(xù)從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)收集所述邀請確認(rèn)消息。一旦接收到所有所述確認(rèn)消息，所述方法 400從方框422前進(jìn)到方框424,所述區(qū)域TE控制器406確認(rèn)所述區(qū)域成功安裝并將確認(rèn)消息 發(fā)送至指示所述區(qū)域成功安裝的所述分區(qū)控制器404。
[0040]在方框426中，所述分區(qū)控制器404從已向其發(fā)送區(qū)域安裝命令的所述多個區(qū)域TE 控制器中收集所述安裝確認(rèn)消息，并在方框428中，判斷是否已經(jīng)接收到所有所述確認(rèn)消 息。若沒有接收到所有所述確認(rèn)消息，所述方法400返回到方框426,繼續(xù)收集所述安裝確認(rèn) 消息。一旦接收到所有所述確認(rèn)消息，所述方法400前進(jìn)到方框430,所述分區(qū)控制器404向 所述主TE控制器402發(fā)送分區(qū)策略和分區(qū)決策，在此之后，在所述分區(qū)控制器中終止所述方 法400。
[0041] 所述主TE控制器402從所述分區(qū)控制器404中接收所述分區(qū)策略和所述分區(qū)決策。 所述分區(qū)策略和所述分區(qū)決策包括可行性報告432,分區(qū)策略434,區(qū)域TE控制器436的標(biāo)識 和所述區(qū)域邊界438的標(biāo)識。
[0042]在實(shí)施例中，預(yù)先定義所述主控制器。也就是說，假設(shè)存在控制器候選對象集合， 所述集合中的其中一個控制器候選對象任命為主控制器。分區(qū)的目的是為了從所述候選對 象中選擇從控制器并將節(jié)點(diǎn)和鏈路與從控制器相關(guān)聯(lián)，若在所述組合區(qū)域中運(yùn)行分布式TE 算法，則它的成本減到最小。
[0043]分布式TE執(zhí)行的成本來自從控制器初始化開銷，內(nèi)部區(qū)域信息收集開銷和主-從 協(xié)調(diào)開銷。最后一種類型的開銷是因?yàn)樗鲋骺刂破魇占矔r結(jié)果并更新區(qū)域邊界元件 (節(jié)點(diǎn)和鏈路)的某種成本。兩種分區(qū)策略即節(jié)點(diǎn)分組和流分組分別對應(yīng)兩個眾所周知的TE 問題公式模型，即此處描述的弧形模型和路徑模型。下面的符號用于整個發(fā)明當(dāng)中。
[0044] N:所述網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的集合
[0045] S:控制器候選對象的集合，S ￡ /V [0046] F:業(yè)務(wù)流的集合
[0047] m:所述主控制器，me S
[0048] α:每個節(jié)點(diǎn)報告中數(shù)據(jù)單元的數(shù)目
[0049] β:每個鏈路報告中數(shù)據(jù)單元的數(shù)目
[0050] γ :區(qū)域(邊界元件)間共享的每個元件中的數(shù)據(jù)單元的數(shù)目
[0051] μ:每個流描述中數(shù)據(jù)單元的數(shù)目
[0052] η:分布式ΤΕ優(yōu)化迭代的數(shù)目
[0053] qs:控制器候選對象的所述處理負(fù)荷sES
[0054] 1 ij: i和j的所述連接指示符Vi, j e N
[0055] hij:從i至lj j每個數(shù)據(jù)單元中的所述控制成本，Vp j e S U N
[0056] nfg:f，g和V/中共享的網(wǎng)元的數(shù)目，gGF(僅路徑TE)
[0057] if中i的包含指示符，Af，vf e F(僅路徑TE)
[0058] 中鏈路（i，j)的包含指示符，W，jeN:l1產(chǎn)l，V/'6i 7。(僅路徑TE)
[0059] 通過節(jié)點(diǎn)分組進(jìn)行分區(qū)
[0060] 在實(shí)施例中，當(dāng)所述弧形模型應(yīng)用于TE問題公式中，通過所述網(wǎng)絡(luò)中的每個鏈路 為每個流做出比率分配決策。此時，每個從控制器與完整的流信息一同初始化，并通過運(yùn)用 所述節(jié)點(diǎn)分組策略進(jìn)行分區(qū)，即，將節(jié)點(diǎn)(路由器，交換機(jī)，基站和UE等)與從控制器相關(guān)聯(lián)， 將節(jié)點(diǎn)與從控制器向關(guān)聯(lián)的決策受從控制器選擇的影響。
[0061 ]在實(shí)施例中，每個節(jié)點(diǎn)（路由器，交換機(jī)，基站和UE等)與有且僅有一個從控制器相 關(guān)聯(lián):一旦節(jié)點(diǎn)與從控制器相關(guān)聯(lián)，則節(jié)點(diǎn)的附帶鏈路將自動與相同的控制器相關(guān)聯(lián)。當(dāng)給 出所述網(wǎng)絡(luò)和所述流集合時，控制器候選對象的處理負(fù)荷指的是關(guān)聯(lián)向量A s的函數(shù)，所述 選擇指示符(^指的是8；^3:(^)，
[0062] As= {ais |ais = l若i與s相關(guān)聯(lián)，否則為0:iEN}。
[0063]若cs = l，所述函數(shù)gs(As:Cs)返回正值，否則返回零。在實(shí)施例中，在每個優(yōu)化迭代 中，開始下一個迭代之前，所述主控制器從所有從控制器中收集瞬時結(jié)果。在實(shí)施例中，為 使等待時間縮到最短，需要平衡從控制器之間的所述處理負(fù)荷。在實(shí)施例中，所述分區(qū)問題 可為優(yōu)化問題，公式如下。
[0064]問題 1
[0075] 其中，ai4Pcs是決策變量，各自指示是否i與s相關(guān)聯(lián)，是否s選擇為從控制器。
[0076] 約束（1)給出每個區(qū)域初始化成本;約束(2)指示每個區(qū)域信息收集成本;約束(3) 提供每個區(qū)域主-從協(xié)調(diào)成本。約束(4)為每個從控制器處理負(fù)荷約束。約束(5)和(6)分別 將節(jié)點(diǎn)控制器關(guān)聯(lián)和從控制器選擇的決策約束為二進(jìn)制。約束(7)指示每個節(jié)點(diǎn)恰好與一 個控制器相關(guān)聯(lián)。約束（8)說明選擇的控制器自我相關(guān)聯(lián)。由于約束(4)，該問題可能不可 行。
[0077] 簡化
[0078] 檢查約束(2)和(3)。變量cs在與&^的乘法運(yùn)算中是多余的。這是因?yàn)槿鬝eS，ic s =0，ais = 0: Vi 因此，這些多余的變量可安全地從這些運(yùn)算中去除。注意由于變量ais 的二進(jìn)并注意所述目標(biāo)函數(shù)將會減至最小。這兩個事實(shí)允許將gs(As，cs)減 至gs(As)，并用下面的非二進(jìn)制取代所述二進(jìn)制約束(6):
[0079] ais<cs，Vse5。
[0080]約束（3)中的術(shù)語(ais+ajs-2aisaj s)反應(yīng)是否節(jié)點(diǎn)i和j中僅有一個與從控制器s相 關(guān)聯(lián)。由于ais和ajs是二進(jìn)制變量，可推斷出ais+ajs-2ai saj= (ais_ajs)2= |ais_ajs |，因此
[0081]
[0082] 向該問題添加輔助變量1^和下面兩個約束
[0083]
[0084]
[0085] 并且在新的表述，進(jìn)一步用&^取代| als_ajs |。由于所述目標(biāo)函數(shù)將減至 最小，將執(zhí)行6?使其等于|als-ajs|，并代表是否i和j與不同的從控制器相關(guān)聯(lián)。
[0086] 上述簡化操作后，得到下面的線性問題（即問題2)，該問題等效于問題1，但是二進(jìn) 制約束更少。
[0087] 問題2
[0100] 其中ais，^^Pcs為決策變量。
[0101] 通過流分組進(jìn)行分區(qū)
[0102] 基于路徑模型的TE要求為每個業(yè)務(wù)流預(yù)先確定路由路徑候選對象。通過將流與從 控制器相關(guān)聯(lián)，這允許劃分所述網(wǎng)絡(luò)，以此將從控制器初始化成本僅限制為屬于它們自己 區(qū)域的所述流的分布信息的成本。結(jié)果，沒有歧義時，術(shù)語"流"用于代表它的路由路徑候選 對象的集合。每個流與有且僅有一個從控制器相關(guān)聯(lián)，一旦流與從控制器相關(guān)聯(lián)，它所包括 的網(wǎng)元(節(jié)點(diǎn)和鏈路)將自動與該從控制器相關(guān)聯(lián)。明顯地，區(qū)域均可共享鏈路和節(jié)點(diǎn)?？刂?器候選對象s的處理負(fù)荷指的是公式中的關(guān)聯(lián)向量1的函數(shù)，所述選擇指示符c s指的是gs (As : Cs)，
[0103] As= {afs |afs = l若f與s相關(guān)聯(lián)，否則為0;f EF}。
[0104] 若cs = l，則所述函數(shù)gs(As:Cs)返回正值，否則，返回零。下面為該場景的優(yōu)化問題 (即問題3)，公式如下。
[0105] 問題3
[0106]
[0107]約束條件為：
[0117] 其中af4Pcs為決策變量，并且約束（13)和（14)指示網(wǎng)元(節(jié)點(diǎn)或鏈路)是否與從控 制器相關(guān)聯(lián)。
[0118] 使用之前描述的簡化技巧，可以去除變量Cs的所述二進(jìn)制約束，該問題可以轉(zhuǎn)化 為下面的問題（即問題4):
[0119] 問題 4

[0132] 其中afs，/?/6,，和Vf/為決策變量。
[0133] 控制器處理負(fù)荷
[0134] 問題2和4均有每個處理器處理負(fù)荷約束。所述約束涉及每個處理器處理負(fù)荷限制 和每個控制器負(fù)荷函數(shù)。處理負(fù)荷可以用不同的方法來測量。由于處理負(fù)荷通常為其自身 的增函數(shù)，所以一種方法就是使用控制器在它的區(qū)域TE優(yōu)化中能夠處理的決策變量的最大 數(shù)目。在問題2(節(jié)點(diǎn)分組）中，正是與控制器相關(guān)聯(lián)的鏈路數(shù)目乘以流的數(shù)目：
[0135]
[0136] 在問題4(流分組）中，正是流的和的大小與控制器相關(guān)聯(lián)：
[0137]
[0138] 通過已知經(jīng)驗(yàn)可知，其中流f的大小|f |定義為f的候選路由路徑的數(shù)目，
[0139] 每個控制器處理負(fù)荷限制(^會受到控制器處理能力以及所述系統(tǒng)的操作要求的 影響?？晒烙嫿y(tǒng)計使用的歷史數(shù)據(jù)。一旦指定gs(A sWPqs，所述分區(qū)控制器能夠解決問題2 (節(jié)點(diǎn)分組)和問題4 (流分組），從而獲得分區(qū)決策。
[0140] 圖5示出了SDN中確定對分布式TE進(jìn)行分區(qū)的方法500的實(shí)施例。方法500可由圖3 中的分區(qū)控制器300來實(shí)施。所述方法500從所述分區(qū)控制器接收分區(qū)配置信息的方框502 開始。所述分區(qū)配置信息可以包括選擇策略，分區(qū)策略以及分區(qū)算法。所述分區(qū)算法可能為 一個允許所述算法基于所述變化轉(zhuǎn)變?yōu)楣芾韱T喜好或轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)條件比如業(yè)務(wù)流和網(wǎng)絡(luò) 拓?fù)涞鹊目梢耘渲玫姆謪^(qū)算法。分區(qū)策略可以包括喜好，如基于節(jié)點(diǎn)分組的分區(qū)方案或者 基于流分組的分區(qū)方案等?；诠?jié)點(diǎn)分組的分區(qū)方案是一種基于地理的分區(qū)方案。在實(shí)施 例中，所述分區(qū)配置信息可動態(tài)變化以響應(yīng)變化條件或網(wǎng)絡(luò)管理員喜好的變化。在方框504 中，所述分區(qū)控制器接收觸發(fā)事件。所述觸發(fā)事件促使所述分區(qū)控制器做出分區(qū)決策。觸發(fā) 事件的例子包括TE執(zhí)行性能劣化的指示和/或其它事件如超時事件。TE執(zhí)行性能劣化，即執(zhí) 行時間增加和/或控制流量增加，可以歸因于UE/流行為變化或網(wǎng)絡(luò)動力學(xué)。在方框506中， 所述分區(qū)控制器接收網(wǎng)絡(luò)TE信息，在方框508中，所述分區(qū)控制器使用所述網(wǎng)絡(luò)TE信息和所 述分區(qū)配置信息來確定分區(qū)策略以響應(yīng)所述觸發(fā)事件。網(wǎng)絡(luò)TE信息的例子包括控制平面拓 撲，數(shù)據(jù)平面拓?fù)浜蜆I(yè)務(wù)流信息。所述分區(qū)決策可以包括分區(qū)可行性決策，來自網(wǎng)絡(luò)中的多 個SDN控制器中的主TE控制器的標(biāo)識，來自網(wǎng)絡(luò)中的所述多個SDN控制器中的多個本地區(qū)域 TE控制器的標(biāo)識以及每個區(qū)域的構(gòu)成。每個區(qū)域的構(gòu)成可以包括每個區(qū)域中包括的所述網(wǎng) 元的標(biāo)識。在方框510中，向一個或多個SDN控制器發(fā)送所述分區(qū)決策，在此之后，結(jié)束所述 方法500。在實(shí)施例中，可以僅向一些SDN控制器發(fā)送部分分區(qū)決策信息（也稱為部分決策信 息）。部分分區(qū)決策信息可以包括每個區(qū)域中成員的部分列表。所述部分列表可以僅僅包 括，比如，為邊界節(jié)點(diǎn)（如與不同的區(qū)域有聯(lián)系的節(jié)點(diǎn)或者兩個區(qū)域中的成員）的節(jié)點(diǎn)的標(biāo) 識。比如，在實(shí)施例中，只有SDN控制器已經(jīng)被指派為所述本地區(qū)域TE控制器的所述區(qū)域的 所述區(qū)域構(gòu)成可能會被發(fā)送到該SDN控制器上。
[0141] 圖6是處理系統(tǒng)600的方框圖，該處理系統(tǒng)可以用來實(shí)現(xiàn)本文公開的設(shè)備和方法。 特定設(shè)備可利用所有所示的組件或所述組件的僅一子集，且設(shè)備之間的集成程度可能不 同。此外，設(shè)備可以包括組件的多個實(shí)例，例如多個處理單元、處理器、存儲器、發(fā)射器、接收 器等。處理系統(tǒng)600可以包括配備一個或多個輸入/輸出設(shè)備，例如揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)、鼠標(biāo)、觸 摸屏、按鍵、鍵盤、打印機(jī)、顯示器等的處理單元601。處理單元601可包括中央處理器 (central processing unit，CPU)610、存儲器620、大容量存儲器設(shè)備630、網(wǎng)絡(luò)接口650、1/ 0接口 660,以及連接至總線640的天線電路670。處理單元601還包括連接至天線電路的天線 元件675。
[0142] 總線640可以是任意類型的若干總線架構(gòu)中的一個或多個，包括存儲總線或存儲 控制器、外設(shè)總線、視頻總線等等。所述CPU 610可包括任何類型的電子數(shù)據(jù)處理器。存儲器 620可包括任意類型的系統(tǒng)存儲器，例如靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器（static random access memory，SRAM)、動態(tài)隨機(jī)存取存儲器（dynamic random access memory，DRAM)、同步DRAM (synchronous DRAM，SDRAM)、只讀存儲器（read-only memory，R0M)或其組合等等。在實(shí)施 例中，存儲器620可包括在開機(jī)時使用的ROM以及在執(zhí)行程序時使用的存儲程序和數(shù)據(jù)的 DRAM〇
[0143] 大容量存儲器設(shè)備630可包括任意類型的存儲設(shè)備，其用于存儲數(shù)據(jù)、程序和其它 信息，并使這些數(shù)據(jù)、程序和其它信息通過總線640訪問。大容量存儲器設(shè)備630可包括如下 項(xiàng)中的一種或多種：固態(tài)磁盤、硬盤驅(qū)動器、磁盤驅(qū)動器、光盤驅(qū)動器等等。
[0144] 1/0接口 660可提供接口以將外部輸入輸出設(shè)備耦合到處理單元601。1/0接口 660 可包括視頻適配器。輸入輸出設(shè)備的示例包括耦合至視頻適配器的顯示器和耦合至1/0接 口的鼠標(biāo)/鍵盤/打印機(jī)。其它設(shè)備可以耦合到處理單元601上，并且可以利用額外的或較少 的接口卡。例如，可使用如通用串行總線(USB)(未示出）等串行接口將接口提供給打印機(jī)。
[0145] 天線電路670和天線元件675可允許處理單元601通過網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程單元通信。在一 實(shí)施例中，天線電路670和天線元件675提供對無線廣域網(wǎng)(wireless wide area network， WAN)和/或?qū)Ψ涓C網(wǎng)絡(luò)的接入，例如長期演進(jìn)(Long Term Evolution，LTE)、碼分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)、寬帶CDMA(Wideband CDMA，WCDMA)，以及全球移動通信 系統(tǒng)(Global System for Mobile Communications，GSM)網(wǎng)絡(luò)。在某些實(shí)施例中，天線電路 670和天線元件675還可向其它設(shè)備提供藍(lán)牙和/或WiFi連接。
[0146] 處理單元601可以包括一個或多個網(wǎng)絡(luò)接口650,網(wǎng)絡(luò)接口650可包括有線鏈路，如 以太網(wǎng)電纜等等，和/或無線鏈路以接入節(jié)點(diǎn)或不同網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)接口 601允許處理單元601通 過網(wǎng)絡(luò)680與遠(yuǎn)程單元通信。比如，網(wǎng)絡(luò)接口 650可以經(jīng)由一個或多個發(fā)送器/發(fā)射天線以及 一個或多個接收器/接收天線提供無線通信。在一個實(shí)施例中，處理單元601耦合到局域網(wǎng) 或廣域網(wǎng)上以用于數(shù)據(jù)處理以及與遠(yuǎn)程設(shè)備通信，所述遠(yuǎn)程設(shè)備例如其它處理單元、因特 網(wǎng)、遠(yuǎn)程存儲設(shè)施或其類似者。
[0147]盡管進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但應(yīng)理解，可在不脫離由所附權(quán)利要求書界定的本發(fā)明 的精神和范圍的情況下，對本文做出各種改變、替代和更改。此外，本發(fā)明的范圍不希望限 于本文中所描述的特定實(shí)施例，所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將從本發(fā)明中容易了解到，過程、 機(jī)器、制造工藝、物質(zhì)成分、構(gòu)件、方法或步驟(包括目前存在的或以后將開發(fā)的）可執(zhí)行與 本文所述對應(yīng)實(shí)施例大致相同的功能或?qū)崿F(xiàn)與本文所述對應(yīng)實(shí)施例大致相同的效果。相應(yīng) 地，所附權(quán)利要求范圍包括這些流程，機(jī)器，制造，物質(zhì)組分，構(gòu)件，方法，及步驟。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種在網(wǎng)絡(luò)組件中用于為軟件定義網(wǎng)絡(luò)（software defined networking，SDN)中的 流量工程(traffic engineering，TE)進(jìn)行動態(tài)分區(qū)的方法，其特征在于，所述方法包括： 在所述網(wǎng)絡(luò)組件中接收來自網(wǎng)絡(luò)中的多個SDN控制器中的至少一個SDN控制器的網(wǎng)絡(luò) 信息； 通過所述網(wǎng)絡(luò)組件根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)信息和分區(qū)方案確定所述網(wǎng)絡(luò)的多個TE區(qū)域，為每個 所述多個TE區(qū)域選擇本地區(qū)域TE控制器，以及確定每個所述TE區(qū)域的區(qū)域成員資格和選擇 主TE控制器中的至少一個，其中所述本地區(qū)域TE控制器是從其中一個所述SDN控制器中選 擇出來的，所述主TE控制器是從其中一個所述SDN控制器中選擇出來； 通過所述網(wǎng)絡(luò)組件向至少一個所述SDN控制器發(fā)送有關(guān)至少一個所述本地區(qū)域TE控制 器，以及至少一個所述TE區(qū)域中的所述區(qū)域成員資格的至少部分列表和所述至少一個主控 制器中的指不。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述分區(qū)方案包括可配置算法。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括對所述網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行再分區(qū)以響應(yīng)一個 或多個SDN控制器的觸發(fā)事件。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述觸發(fā)事件包括所述網(wǎng)絡(luò)的流行為變 化，拓?fù)渥兓?jié)點(diǎn)能力變化，節(jié)點(diǎn)和鏈路網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)變化，緩沖區(qū)狀態(tài)變化，延時統(tǒng)計變化和 可用帶寬變化中的至少一個。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括： 接收TE執(zhí)行性能劣化的指示； 對所述網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行再分區(qū)。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述TE執(zhí)行性能劣化的指示是從其中一個 所述主控制器和其中一個所述多個本地區(qū)域TE控制器中接收到的。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，對所述網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行再分區(qū)包括確定所述網(wǎng)絡(luò) 的多個新TE區(qū)域，每個所述多個TE區(qū)域的新的本地區(qū)域TE控制器以及新的主TE控制器。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述分區(qū)方案包括當(dāng)業(yè)務(wù)流行為比較穩(wěn)定 時的基于流的分區(qū)方案。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，包括流的候選路由路徑的網(wǎng)元屬于同一個 區(qū)域，所述網(wǎng)絡(luò)信息包括業(yè)務(wù)流信息。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述分區(qū)方案包括基于節(jié)點(diǎn)分組的分區(qū) 方案或基于流分組的分區(qū)方案。11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)信息包括業(yè)務(wù)流信息，網(wǎng)絡(luò)拓 撲，節(jié)點(diǎn)能力，節(jié)點(diǎn)和鏈路網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)(緩沖區(qū)狀態(tài)，時延統(tǒng)計，可用帶寬）中的至少一個。12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括向所述主TE控制器發(fā)送至少一個 分區(qū)策略和至少部分決策信息。13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述主TE控制器也是所述本地區(qū)域TE控 制器中的一個。14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過所述網(wǎng)絡(luò)組件向至少一個所述SDN控 制器發(fā)送有關(guān)至少一個所述本地區(qū)域TE控制器，以及至少一個所述TE區(qū)域中的所述區(qū)域成 員資格的至少部分列表和至少一個所述主控制器中的指示包括向?qū)?yīng)的第一本地區(qū)域TE 控制器發(fā)送第一 TE區(qū)域中所述區(qū)域成員資格的列表，其中所述第一區(qū)域包括所述TE區(qū)域中 的一個，所述第一本地區(qū)域TE控制器使用所述第一 TE區(qū)域中所述區(qū)域成員資格的列表邀請 所述第一 TE區(qū)域的成員加入所述第一 TE區(qū)域。15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，還包括： 從所述對應(yīng)的第一本地區(qū)域TE控制器中接收所述第一 TE區(qū)域成功安裝的確認(rèn)消息。16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，還包括： 接收到每個所述多個TE區(qū)域成功安裝的確認(rèn)消息后，向所述主TE控制器發(fā)送至少部分 分區(qū)決策。17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述部分分區(qū)決策包括每個本地區(qū)域TE 控制器的標(biāo)識，對應(yīng)每個本地區(qū)域TE控制器的各自區(qū)域，以及每個TE區(qū)域中至少部分成員 的標(biāo)識。18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述每個TE區(qū)域至少部分成員的標(biāo)識包 括至少兩個TE區(qū)域間共享的每個所述TE區(qū)域的邊界節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識和鏈路的標(biāo)識。19. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，至少一個所述TE區(qū)域包括多個TE子區(qū)域， 其中所述至少一個所述TE區(qū)域的本地區(qū)域TE控制器包括所述多個TE子區(qū)域的主控制器。20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，用于確定所述多個TE子區(qū)域的分區(qū)方案 不同于用于確定所述TE區(qū)域的所述分區(qū)方案。21. 一種用于為軟件定義網(wǎng)絡(luò)（software defined networking，SDN)中的流量工程 (traffic engineering，TE)進(jìn)行動態(tài)分區(qū)的網(wǎng)絡(luò)組件，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)組件包括： 處理器； 存儲供所述處理器執(zhí)行的程序的計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述程序包括指令用于： 從網(wǎng)絡(luò)中的多個SDN控制器中的至少一個SDN控制器中接收網(wǎng)絡(luò)信息； 根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)信息和分區(qū)方案確定所述網(wǎng)絡(luò)的多個TE區(qū)域； 根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)信息和所述分區(qū)方案為每個所述多個TE區(qū)域選擇本地區(qū)域TE控制器，其 中所述本地區(qū)域TE控制器是從其中一個所述SDN控制器中選擇出來的； 根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)信息和所述分區(qū)方案確定每個所述TE區(qū)域的至少一個區(qū)域成員資格和 主TE控制器，其中所述主TE控制器是從其中一個所述SDN控制器中選擇出來的； 向至少一個所述SDN控制器發(fā)送有關(guān)所述本地區(qū)域TE控制器，以及至少一個所述TE區(qū) 域中的所述區(qū)域成員資格的至少部分列表和至少一個所述主控制器中的指示。22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的網(wǎng)絡(luò)組件，其特征在于，所述分區(qū)方案包括可配置算法。23. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的網(wǎng)絡(luò)組件，其特征在于，所述程序還包括指令用于:對所述 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行再分區(qū)以響應(yīng)來自一個或多個SDN控制器的觸發(fā)事件。24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的網(wǎng)絡(luò)組件，其特征在于，所述觸發(fā)事件包括所述網(wǎng)絡(luò)中流行 為變化，拓?fù)渥兓?jié)點(diǎn)能力變化，節(jié)點(diǎn)和鏈路網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)變化，緩沖區(qū)狀態(tài)變化，延時統(tǒng)計變 化和可用帶寬變化中的至少一個。25. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的網(wǎng)絡(luò)組件，其特征在于，所述程序還包括指令用于： 接收TE執(zhí)行性能劣化的指示； 對所述網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行再分區(qū)。26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的網(wǎng)絡(luò)組件，其特征在于，所述TE執(zhí)行性能劣化的指示是從其 中一個所述主TE控制器和其中一個所述多個本地區(qū)域TE控制器中接收到的。27. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的網(wǎng)絡(luò)組件，其特征在于，對所述網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行再分區(qū)包括確定所 述網(wǎng)絡(luò)的多個新的TE區(qū)域，每個所述多個TE區(qū)域的新的本地區(qū)域TE控制器以及新的主TE控 制器。28. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的網(wǎng)絡(luò)組件，其特征在于，所述分區(qū)方案包括基于業(yè)務(wù)流分組 的分區(qū)方案。29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的網(wǎng)絡(luò)組件，其特征在于，包括流的候選路由路徑的網(wǎng)元屬于 同一個區(qū)域，所述網(wǎng)絡(luò)信息包括業(yè)務(wù)流信息，拓?fù)洌?jié)點(diǎn)能力，節(jié)點(diǎn)和鏈路網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)(緩沖區(qū) 狀態(tài)，時延統(tǒng)計，可用帶寬）。30. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的網(wǎng)絡(luò)組件，其特征在于，所述分區(qū)方案包括當(dāng)業(yè)務(wù)流行為不 穩(wěn)定時基于節(jié)點(diǎn)分組的分區(qū)方案。31. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的網(wǎng)絡(luò)組件，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)信息包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜凸?jié)點(diǎn) 能力中的至少一個。32. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的網(wǎng)絡(luò)組件，其特征在于，所述程序還包括指令用于：向所述 主TE控制器發(fā)送至少一個分區(qū)策略和至少部分分區(qū)成員資格信息。33. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的網(wǎng)絡(luò)組件，其特征在于，所述主TE控制器也是所述本地區(qū)域 TE控制器中的一個。34. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的網(wǎng)絡(luò)組件，所述用于通過所述網(wǎng)絡(luò)組件向至少一個所述SDN 控制器發(fā)送有關(guān)至少一個所述本地區(qū)域TE控制器，以及至少一個所述TE區(qū)域中的所述區(qū)域 成員資格的至少部分列表和至少一個所述主控制器中的指示的指令包括用于向?qū)?yīng)的第 一本地區(qū)域TE控制器發(fā)送第一 TE區(qū)域的所述區(qū)域成員資格的列表的指令，其中所述第一區(qū) 域包括所述TE區(qū)域中的其中一個，所述第一本地區(qū)域TE控制器使用所述第一 TE區(qū)域中所述 區(qū)域成員資格的列表邀請所述第一 TE區(qū)域的成員加入所述第一 TE區(qū)域。35. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的網(wǎng)絡(luò)組件，其特征在于，所述程序還包括指令用于： 從所述對應(yīng)的第一本地區(qū)域TE控制器中接收所述第一 TE區(qū)域成功安裝的確認(rèn)消息。36. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的網(wǎng)絡(luò)組件，其特征在于，所述程序還包括指令用于： 接收到每個所述多個TE區(qū)域成功安裝的確認(rèn)消息后，向所述主TE控制器發(fā)送至少部分 分區(qū)決策。37. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的網(wǎng)絡(luò)組件，其特征在于，所述部分分區(qū)決策包括每個本地區(qū) 域TE控制器的標(biāo)識，對應(yīng)每個本地區(qū)域TE控制器的各自區(qū)域，以及每個TE區(qū)域中至少部分 成員的標(biāo)識。38. 根據(jù)權(quán)利要求37所述的網(wǎng)絡(luò)組件，其特征在于，所述每個TE區(qū)域中至少部分成員的 標(biāo)識包括至少兩個TE區(qū)域間共享的每個所述TE區(qū)域邊界節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識和鏈路的標(biāo)識。39. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的網(wǎng)絡(luò)組件，其特征在于，至少一個所述TE區(qū)域包括多個TE子 區(qū)域，其中至少一個所述TE區(qū)域的本地區(qū)域TE控制器包括所述多個TE子區(qū)域中的主控制 器。40. 根據(jù)權(quán)利要求39所述的網(wǎng)絡(luò)組件，其特征在于，用于確定所述多個TE子區(qū)域的分區(qū) 方案不同于用于確定所述TE區(qū)域的所述分區(qū)方案。41. 一種在分區(qū)控制器中為軟件定義網(wǎng)絡(luò)（software defined networking，SDN)中的 流量工程(traffic engineering，TE)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)動態(tài)分區(qū)的方法，其特征在于，所述方法包 括： 在所述分區(qū)控制器中接收來自所述網(wǎng)絡(luò)中的多個SDN控制器中的至少部分SDN控制器 的網(wǎng)絡(luò)分區(qū)信息； 通過所述分區(qū)控制器將所述網(wǎng)絡(luò)劃分為多個區(qū)域，從所述多個SDN控制器中選擇主TE 控制器，并從所述多個SDN控制器中選擇多個本地區(qū)域TE控制器，其中每個本地區(qū)域TE控制 器分別對應(yīng)所述多個區(qū)域中的一個； 將安裝命令從所述分區(qū)控制器發(fā)送到至少一個區(qū)域TE控制器； 在所述分區(qū)控制器中接收來自所述至少一個區(qū)域TE控制器、用于確認(rèn)所述多個區(qū)域中 的其中一個區(qū)域成功安裝的確認(rèn)消息。42. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其特征在于，還包括： 從所述本地區(qū)域TE控制器中收集安裝確認(rèn)消息； 向所述主TE控制器發(fā)送分區(qū)策略和分區(qū)決策。43. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于，所述分區(qū)策略和所述分區(qū)決策包括可行 性、分區(qū)策略、本地區(qū)域TE控制器標(biāo)識以及區(qū)域邊界。44. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其特征在于，所述主TE控制器包括其中一個所述本地 區(qū)域TE控制器。45. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其特征在于，所述安裝命令促使所述至少一個區(qū)域TE 控制器向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)送成員邀請，其中所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)被認(rèn)定為屬于對應(yīng)于所述至少一個區(qū) 域TE控制器的TE區(qū)域。46. 根據(jù)權(quán)利要求45所述的方法，其特征在于，接收到來自所述至少一個區(qū)域TE控制器 已向其發(fā)送成員邀請的所述TE區(qū)域的成員的邀請確認(rèn)消息后，通過所述至少一個區(qū)域TE控 制器將來自所述至少一個區(qū)域TE控制器的確認(rèn)消息發(fā)送給所述分區(qū)控制器。47. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)分區(qū)信息包括控制平面拓?fù)洌?數(shù)據(jù)平面拓?fù)浜蜆I(yè)務(wù)流信息中的至少一個。48. 根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其特征在于，所述控制平面拓?fù)浒刂破骱蜻x對 象，數(shù)據(jù)平面設(shè)備，用戶設(shè)備(user eqUipment，UE)，控制器候選對象之間的直接邏輯鏈路， 數(shù)據(jù)平面設(shè)備和控制器候選對象之間的直接邏輯鏈路，以及UE和控制器候選對象之間的直 接邏輯鏈路中的至少一個。49. 根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)平面拓?fù)浒ㄖ辽僖粋€作為節(jié) 點(diǎn)的數(shù)據(jù)平面設(shè)備，物理鏈路，容量，負(fù)荷和頻譜效率(spectral efficiency，SE)。50. 根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其特征在于，所述業(yè)務(wù)流信息包括每個流路由路徑候 選對象和每個流路由路徑參數(shù)中的至少一個。51. 一種用于為軟件定義網(wǎng)絡(luò)（software defined networking，SDN)中的流量工程 (traffic engineering，TE)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)動態(tài)分區(qū)的分區(qū)控制器，其特征在于，所述分區(qū)控制 器包括： 處理器； 存儲供所述處理器執(zhí)行的程序的計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述程序包括指令用于： 從多個SDN控制器中的至少部分SDN控制器中接收網(wǎng)絡(luò)分區(qū)信息； 將所述網(wǎng)絡(luò)劃分成多個區(qū)域； 從所述多個SDN控制器中選擇主TE控制器和多個本地區(qū)域TE控制器，其中每個本地區(qū) 域TE控制器分別對應(yīng)其中一個所述多個區(qū)域； 向至少一個區(qū)域TE控制器發(fā)送安裝命令； 從所述至少一個區(qū)域TE控制器中接收用于確認(rèn)所述多個區(qū)域中的其中一個區(qū)域成功 安裝的確認(rèn)消息。52. 根據(jù)權(quán)利要求51所述的分區(qū)控制器，其特征在于，所述程序還包括指令用于： 從所述本地區(qū)域TE控制器中收集安裝確認(rèn)消息； 向所述主TE控制器發(fā)送分區(qū)策略和分區(qū)決策。53. 根據(jù)權(quán)利要求52所述的分區(qū)控制器，其特征在于，所述分區(qū)策略和分區(qū)決策包括可 行性、分區(qū)策略、本地區(qū)域TE控制器標(biāo)識以及區(qū)域邊界。54. 根據(jù)權(quán)利要求51所述的分區(qū)控制器，其特征在于，所述主TE控制器包括其中一個所 述本地區(qū)域TE控制器。55. 根據(jù)權(quán)利要求51所述的分區(qū)控制器，其特征在于，所述安裝命令促使所述至少一個 所述區(qū)域TE控制器向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)送成員邀請，其中所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)被認(rèn)定為屬于對應(yīng)于所述 至少一個區(qū)域TE控制器的TE區(qū)域。56. 根據(jù)權(quán)利要求55所述的分區(qū)控制器，其特征在于，接收到來自所述至少一個區(qū)域TE 控制器已向其發(fā)送成員邀請的所述TE區(qū)域的成員的邀請確認(rèn)消息后，通過所述至少一個區(qū) 域TE控制器將來自所述至少一個區(qū)域TE控制器的確認(rèn)消息發(fā)送給所述分區(qū)控制器。57. 根據(jù)權(quán)利要求51所述的分區(qū)控制器，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)分區(qū)信息包括控制平面 拓?fù)洌瑪?shù)據(jù)平面拓?fù)浜蜆I(yè)務(wù)流信息中的至少一個。58. 根據(jù)權(quán)利要求57所述的分區(qū)控制器，其特征在于，所述控制平面拓?fù)浒刂破骱?選對象，數(shù)據(jù)平面設(shè)備，用戶設(shè)備(user equipment，UE)，控制器候選對象之間的直接邏輯 鏈路，數(shù)據(jù)平面設(shè)備和控制器候選對象之間的直接邏輯鏈路，以及UE和控制器候選對象之 間的直接邏輯鏈路中的至少一個。59. 根據(jù)權(quán)利要求57所述的分區(qū)控制器，其特征在于，所述數(shù)據(jù)平面拓?fù)浒ㄖ辽僖粋€ 作為節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)平面設(shè)備，物理鏈路，容量，負(fù)荷和頻譜效率(spectral efficiency，SE)。60. 根據(jù)權(quán)利要求57所述的分區(qū)控制器，其特征在于，所述業(yè)務(wù)流信息包括每個流路由 路徑候選對象和每個流路由路徑參數(shù)中的至少一個。
【文檔編號】H04L29/06GK105900393SQ201480070798
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年12月25日
【發(fā)明人】李頊, 貝塔·朱克, 張航
【申請人】華為技術(shù)有限公司