[發(fā)明專利]住宅網(wǎng)關(guān)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)側(cè)控制設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380078483.0
• 申請(qǐng)日: 2013-08-28
• 公開（公告）號(hào): CN105409184B
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·奧格赫;R·塞廷;殷芹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 阿爾卡特朗訊;上海諾基亞貝爾股份有限公司
• 主分類號(hào): H04L29/06
• 分類號(hào): H04L29/06
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 王茂華

本發(fā)明在住宅網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)平面和控制平面之間做了清晰分離，并且提出了住宅網(wǎng)關(guān)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)側(cè)控制設(shè)備。住宅網(wǎng)關(guān)設(shè)備被配備以住宅網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)平面功能，其中，住宅網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)平面功能包括：住宅網(wǎng)關(guān)的層3/層4分組處理功能；并且住宅網(wǎng)關(guān)設(shè)備還包括：第一接口，用于與網(wǎng)絡(luò)側(cè)控制設(shè)備交換與住宅網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)平面功能相關(guān)的控制信息，網(wǎng)絡(luò)側(cè)控制設(shè)備被配備以住宅網(wǎng)關(guān)的控制平面功能；以及控制器，用于根據(jù)來自網(wǎng)絡(luò)側(cè)控制設(shè)備的控制信息對(duì)住宅網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)平面功能進(jìn)行配置。網(wǎng)絡(luò)側(cè)控制設(shè)備被配備以住宅網(wǎng)關(guān)的控制平面功能，其中，該網(wǎng)絡(luò)側(cè)控制設(shè)備沒有住宅網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)平面功能，住宅網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)平面功能包括：住宅網(wǎng)關(guān)的層3/層4分組處理功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及接入網(wǎng)絡(luò)。

背景技術(shù)

接入網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商正逐漸地發(fā)展到虛擬住宅家庭網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)功能的方向上。如圖1所示，虛擬住宅網(wǎng)關(guān)vRG被設(shè)計(jì)成以虛擬化的方式處理用戶控制平面和用戶數(shù)據(jù)平面兩者：

-控制平面：LAN側(cè)和WAN側(cè)的控制平面協(xié)議都需要由vRG進(jìn)行處理，這些協(xié)議例如是IP轉(zhuǎn)發(fā)(DHCP服務(wù)器、DHCP客戶端、ARP、ICMP、PPPoE客戶端等)、NAPT(PCP、IGD、DMZ、UPnP等)、TR-69、VoIP等，NAPT協(xié)議主要滿足IPv4的需要，并且可以也滿足IPv6提供簡(jiǎn)單的安全性手段的需要。

-數(shù)據(jù)平面：IPv4/IPv6用戶數(shù)據(jù)分組的轉(zhuǎn)發(fā)、用于IPv4的NAPT、QoS、VoIP等。

vRG需要將家庭網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)中存在的所有信息(intelligence)移動(dòng)到家庭網(wǎng)絡(luò)的外部，并且在網(wǎng)絡(luò)側(cè)虛擬化這些信息。這種虛擬化主要由下列因素驅(qū)動(dòng)：

-OPEX(運(yùn)營(yíng)開銷)的節(jié)省。由于每個(gè)住宅家庭網(wǎng)關(guān)僅配備了諸如以太網(wǎng)交換的簡(jiǎn)單功能，因而網(wǎng)關(guān)設(shè)備的成本很低，從而降低了包含數(shù)百個(gè)網(wǎng)關(guān)設(shè)備的接入網(wǎng)絡(luò)的總成本。

-部署新業(yè)務(wù)的靈活性——及時(shí)市場(chǎng)化的優(yōu)點(diǎn)。如果需要部署新的業(yè)務(wù)/策略，該業(yè)務(wù)/策略可以在vRG中而不是住宅家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備中實(shí)現(xiàn)。在vRG中部署業(yè)務(wù)/策略相對(duì)更快，并且比更新所有的住宅家庭網(wǎng)關(guān)成本更低，因此該業(yè)務(wù)/策略能夠在最短的部署時(shí)間內(nèi)投放市場(chǎng)。

-對(duì)技術(shù)演進(jìn)(例如，協(xié)議等)的限制較少——時(shí)間上高效。vRG通常具有很強(qiáng)的計(jì)算/處理能力，因而易于升級(jí)以支持新的協(xié)議。傳統(tǒng)的住宅家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備并不具有這種可擴(kuò)展性，因此很難進(jìn)行升級(jí)以支持新的協(xié)議。

發(fā)明內(nèi)容

在現(xiàn)有的虛擬住宅網(wǎng)關(guān)解決方案中，將vRG實(shí)現(xiàn)為集中化的服務(wù)器功能(在家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備外部)，其管控用戶控制和用戶數(shù)據(jù)分組處理兩者。然而，數(shù)據(jù)平面功能卻消耗了大量處理能力。由于其是集中式的，這可能成為用戶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理的主要瓶頸。例如，在vRG中執(zhí)行諸如網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換、分組檢測(cè)、防火墻等層3/層4分組處理功能。因此，vRG必須具有非常強(qiáng)大的處理能力以支持這些功能。在接入網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模增大的情況下，處理能力同樣需要提高。這可以通過將數(shù)據(jù)平面的處理分布到vRG中的多個(gè)服務(wù)器卡上以及添加更多的服務(wù)器卡來實(shí)現(xiàn)，但是這些功能在本質(zhì)上仍然位于vRG中，vRG的復(fù)雜性和成本仍然在增加。因此，集中式的vRG是不可擴(kuò)展的。

本發(fā)明的實(shí)施例的基本構(gòu)思是在數(shù)據(jù)平面和控制平面之間進(jìn)行清晰的分離：vRG控制協(xié)議處理被集中在網(wǎng)絡(luò)側(cè)控制設(shè)備中，而用戶數(shù)據(jù)平面處理被分布到用戶家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備中。因?yàn)閿?shù)據(jù)平面處理是分布式的，這提供了更好的可擴(kuò)展的解決方案。

基于該基本構(gòu)思，本發(fā)明的第一個(gè)方面提出了具有住宅網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)平面功能的住宅網(wǎng)關(guān)設(shè)備，其中，該住宅網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)平面功能包括：

-住宅網(wǎng)關(guān)的層3/層4分組處理功能；

住宅網(wǎng)關(guān)設(shè)備還包括：

-第一接口，用于與網(wǎng)絡(luò)側(cè)控制設(shè)備交換與住宅網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)平面功能相關(guān)的控制信息，該網(wǎng)絡(luò)側(cè)控制設(shè)備被配備以住宅網(wǎng)關(guān)的控制平面功能；