[發明專利]云計算系統和在云計算系統中實現演進分組核心(EPC)的控制平面的方法

有效

• 申請號: 201380017699.6
• 申請日: 2013-03-08
• 公開（公告）號: CN104205055B
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: J.肯普夫;B.E.約翰松;S.彼得松;T.K.尼爾松;H.呂寧
• 申請（專利權）人: 瑞典愛立信有限公司
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50;H04L29/08;H04W24/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 楊美靈;湯春龍

一種方法在云計算系統中實現長期演進（LTE）網絡的演進分組核心（EPC）的控制平面。云管理器監視由每個控制平面模塊處理的控制平面業務和每個控制平面模塊的資源使用。云管理器檢測對于EPC的多個控制平面模塊中的一個的資源使用或業務負載的閾值水平。新的控制平面模塊作為獨立虛擬機由云管理器響應于檢測到閾值水平而初始化。該新的控制平面模塊對數據平面中的多個網絡元件傳遞信號來建立流規則和動作以使用控制協議在數據平面中建立差分流路由選擇，其中流匹配使用可擴展匹配結構（其中流匹配編碼為類型?長度?值（TLV））來編碼。

相關申請的交叉引用

本申請是在2011年5月23日提交的、標題為“Implementing EPC in a CloudComputer with OpenFlow Data plane(在具有OpenFlow數據平面的云計算機中實現EPC)”的美國專利申請號13/113,727的部分接續并且要求其的優先權益。本申請還是2012年3月29日提交的、標題為“Implementing EPC in a Cloud Computer with OpenFlow Dataplane(在具有OpenFlow數據平面的云計算機中實現EPC)”的臨時美國專利申請號61/617,597的正常申請并且要求其的權益。

技術領域

本發明的實施例涉及用于在云計算機系統中實現演進分組核心的控制平面的方法和系統。具體地，本發明的實施例涉及使用OpenFlow協議以通過在云計算機系統中執行控制平面來實現控制數據平面。

背景技術

通用分組無線電系統(GPRS)是用于在例如蜂窩電話等用戶設備與互聯網之間傳送互聯網協議分組的系統。該GPRS系統包括GPRS核心網絡，其是全球移動通信系統 (GSM)的集成部分。這些系統廣泛地被蜂窩電話網絡提供商使用來實現大區域上的蜂窩電話服務。

GPRS隧道協議(GTP)是在GPRS核心網絡中使用的重要通信協議。GTP使GSM 網絡中的最終用戶設備(例如，蜂窩電話)能夠到處移動同時持續連接到互聯網。這些最終用戶設備通過網關GPRS支持節點(GGSN)連接到其它設備。GGSN跟蹤來自最終用戶設備的服務GPRS支持節點(GGSN)的最終用戶設備數據，該服務GPRS支持節點處理起源于最終用戶設備的會話。

GPRS核心網絡使用三個形式的GTP。GTP-U用于對于每個分組數據協議(PDP)上下文在獨立隧道中傳輸用戶數據。GTP-C用于控制，其包括PDP上下文的設置和刪除、 GGSN和SGSN可達性的證實以及更新。在最終用戶設備從一個SGSN移動到另一個時， GTP-C用影響該傳輸。GTP'用于將計費數據從GSM傳輸到計費網關功能(CGF)，其向收費系統提供必要的最終用戶設備使用信息。

發明內容

方法在云計算系統中實現第三代合作伙伴計劃(3GPP)長期演進(LTE)網絡的演進分組核心(EPC)的控制平面。該云計算系統包括云管理器和控制器。該控制器執行多個控制平面模塊。控制平面通過控制協議與在3GPP LTE網絡的多個網絡元件中實現的EPC的數據平面通信。具有在云計算系統中實現的控制平面的EPC比具有在3GPP LTE網絡的多個網絡元件中實現的控制平面的架構更高效地使用資源。方法包括使控制器內的EPC的多個控制平面模塊初始化的步驟。多個控制平面模塊中的每個控制平面模塊作為獨立虛擬機被云管理器初始化。每個控制平面模塊提供用于管理數據平面的一組控制平面功能。云管理器監視由每個控制平面模塊處理的控制平面業務和每個控制平面模塊的資源使用。云管理器檢測對于EPC的多個控制平面模塊中的一個的資源使用或業務負載的閾值水平。新的控制平面模塊作為獨立虛擬機由云管理器響應于檢測到閾值水平而初始化。該新的控制平面模塊共享多個控制平面模塊中的一個的負載并且對數據平面中的多個網絡元件傳遞信號來建立流規則和動作以使用控制協議在數據平面中建立差分流路由選擇，其中控制協議是OpenFlow協議，并且其中流匹配使用可擴展匹配結構(其中流匹配編碼為類型-長度-值(TLV))來編碼。