[發明專利]針對移動通信網絡的OpenFlow協議架構及業務分片處理方法

有效

• 申請號: 201310201584.4
• 申請日: 2013-05-27
• 公開（公告）號: CN103327529A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 許曉東;鄭宇辰;張慧鑫;陶小峰;張平
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04W28/06
• 分類號: H04W28/06;H04L12/951
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本發明涉及移動通信網絡領域，具體涉及一種針對移動通信網絡的OpenFlow協議架構及業務分片處理方法。

背景技術

隨著移動通信網絡的快速發展，人們對于數據傳輸質量的要求在不斷提高，網絡規模也在不斷增加,網絡架構在不斷變得復雜。如何利用現有技術實現技術創新，創造出更快、更高效、更可靠的通信網絡系統就顯得尤為重要。OpenFlow最早是由斯坦福大學的Nick?Mckeown提出來的對傳統互聯網有著革命性創新的技術，利用OpenFlow可以實現Software?Defined?Network（SDN）、并且擁有更加靈活的分組處理、分組歸類、并支持包頭壓縮與解壓縮等功能。總的來說OpenFlow就是一套開放接口、支持控制的交換標準。有了這一控制機制，網絡才可以實現真正的智能、高效、可控。另外，OpenFlow還實現了數據傳輸和數據管理的分層處理，這樣做可以大大簡化網絡的管理和底層的數據通道，并且可以通過在控制器上自由調用底層的API來實現各種功能和網絡的創新設計。這些都得益于OpenFlow給網絡帶來的革命性的創新。

隨著OpenFlow在計算機網絡如火如荼的發展，如何把這項創新性的技術應用在移動通信中就顯得十分必要。不僅有固網的，移動互聯網領域的相關產品也開始紛紛試水。雖然移動通信網絡與計算機互聯網有所不同，但是通過本發明發現將OpenFlow適應性應用于移動通信網絡是十分可行可靠的。并且在全球4G的快速發展下，相信此發明可以給未來網絡發展和融合發展起到積極的推動作用。另外，OpenRAN架構具有開放性和可控性，是OpenFlow在移動通信網絡中實現SDN的主要技術手段。

目前，移動通信領域尚沒有成熟的協議如OpenFlow來支持SDN在Open?RAN的實現，從而達到通過軟件來進行集中管理并且運用抽象的開發模型進行各種研究與嘗試。所以本發明推動了OpenFlow在移動通信網絡中的應用。

發明內容

（一）解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供一種針對移動通信網絡的OpenFlow協議架構及業務分片處理方法，針對移動通信網絡中不同業務的分片問題，解決了將OpenFlow應用到Open?RAN架構的問題。

（二）技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

一種針對移動通信網絡的OpenFlow協議架構，包含以下模塊：控制器模塊、資源池模塊、核心網模塊、服務節點模塊和終端模塊，控制器模塊、核心網模塊、服務節點模塊和終端模塊塊依次相連，控制器模塊和資源池模塊相連；

其中，

控制器模塊：實現網絡管理的任務，具體為配置管理各個網關，接收來自終端模塊的消息，以及控制數據流從網關的發送；

資源池模塊：為控制器模塊提供對于網絡物理資源的不同觀測和抽象分析，針對終端模塊不同的服務質量需求為終端模塊分配資源；

核心網模塊：控制終端模塊和建立承載服務的功能；

服務節點模塊：連接核心網模塊與終端模塊，為終端模塊提供服務；

終端模塊：為特定移動通信網絡中的用戶。

其中，所述服務節點模塊之間通過X2接口相連，所述服務節點模塊與所述核心網模塊通過S1接口相連。

本發明還提供了一種針對移動通信網絡的OpenFlow協議架構的業務分片處理方法，其特征在于，包含以下步驟：

S1、將控制器模塊與核心網模塊相連接；

S2、完成所述控制器模塊與所述核心網模塊的連接后，針對終端模塊不同的服務質量需求，通過服務節點模塊或者所述控制器模塊來進行終端模塊承載服務的建立。

其中，步驟S1包含以下步驟：

S11、所述控制器模塊與所述核心網模塊中之間互相發送攜帶通信系統所支持的最高協議版本的OFPT_HELLO消息給對方；

S12、如果所述最高協議版本被所述控制器模塊和所述核心網模塊同時支持，則所述控制器模塊與所述核心網模塊連接成功；如果所述最高協議版本不能被所述控制器模塊和所述核心網模塊同時支持，則所述核心網模塊發送攜帶連接失敗原因的OFPT_ERROR消息給所述控制器模塊，并且終止所述控制器模塊與所述核心網模塊的連接；

S13、與步驟S12同步，當所述控制器模塊與所述核心網模塊連接發生異常時,所述核心網模塊先嘗試連接備份控制器模塊，如果多次嘗試連接均失敗，所述核心網模塊將會進入緊急模式，放棄掉所述控制器模塊所有數據流和信息的發送與接收；當所述核心網模塊再次與所述控制器連接時，現存的流表項將會被保留。