首页 / 专利库 / 专利权 / 国际初步审查 / 国际初步审查要求 / 选定 / 用于控制平面参考模型框架的系统和方法

用于控制平面参考模型框架的系统和方法

阅读:639发布:2021-04-13

专利汇可以提供用于控制平面参考模型框架的系统和方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且提供 实施例 是为了实现控制平面功能,以在多个网络 节点 上配置数据平面。 软件 定义拓扑(SDT)组件用于确定指示多个 选定 节点的数据平面逻辑拓扑和连接所述选定节点的逻辑架构。所述数据平面逻辑拓扑实现了终端客户或运营商的业务或虚拟网络的流量传送。软件定义网络(SDN)组件用于与所述SDT组件进行交互,并将所述数据平面逻辑拓扑映射到物理网络。所述映射包括分配包括所述选定节点和网络资源的网络节点,所述网络资源实现所述业务或虚拟网络的通信,并且满足QoS要求。软件定义协议(SDP)组件用于与所述SDN进行交互,并为所述网络节点定义数据平面协议和处理功能。,下面是用于控制平面参考模型框架的系统和方法专利的具体信息内容。

1.一种由网络组件执行的方法,其特征在于,所述网络组件用于实现控制平面功能,以在多个网络节点上配置数据平面,所述方法包括:
采用软件定义拓扑SDT组件确定指示多个选定节点的数据平面逻辑拓扑和连接所述选定节点的逻辑架构;
采用软件定义网络SDN组件将所述数据平面逻辑拓扑映射到物理网络,所述映射包括分配业务或虚拟网络的网络节点,其中所分配的网络节点包括所述选定节点和网络资源,所述网络资源实现所述业务或虚拟网络的信息交换,并且满足服务质量QoS要求;
采用软件定义协议SDP组件为所分配的网络节点定义包括数据平面处理功能的数据平面协议。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,确定所述数据平面逻辑拓扑包括为所述选定节点配置流量过滤,流量聚合,流量汇聚,负载平衡功能中的至少一种,将所述数据平面逻辑拓扑映射到所述物理网络包括为所述网络节点配置数据转发规则,定义数据平面协议包括为所述网络节点配置一组数据处理功能,用于应对和处理流量的工作流,对应的参数,以及状态信息。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:所述软件定义协议SDP组件配置来自所述网络节点的无线节点的无线操作参数。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括在每个所述软件定义网络SDN组件,所述软件定义拓扑SDT组件和所述软件定义协议SDP组件之间交换信息,以协商和合作为所述网络节点配置数据平面。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述数据平面逻辑拓扑根据移动性跟踪,网络状态,体验质量QoE信息,以及网络节点能中的至少一种来确定并且映射到所述物理网络。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述数据平面逻辑拓扑根据业务要求,连通性要求,可用的网络资源,以及所述服务质量QoS要求中的至少一种来确定并且映射到所述物理网络,以处理端到端客户之间的流量传输。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述数据平面逻辑拓扑根据流量特征,终端设备分布,连通性要求,可用的网络资源,以及所述服务质量QoS要求中的至少一种来确定并且映射到所述物理网络,以处理机器间M2M通信。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述数据平面逻辑拓扑根据基于内容存储器的因素内容热度和所述服务质量QoS要求中的至少一种来确定并且映射到所述物理网络,以处理网络中的内容传播,其中确定所述数据平面逻辑拓扑包括确定网络中的内容缓存的目的地。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述数据平面逻辑拓扑根据内容的目的地,请求移动终端,以及所述服务质量QoS要求中的至少一种来确定并且映射到所述物理网络,以处理内容分发网络CDN中针对客户的内容传送,其中确定所述数据平面逻辑拓扑包括确定内容传送的源地。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,分配网络资源以满足数据平面逻辑拓扑和所述服务质量QoS要求包括在所述物理网络中为所述网络节点分配一条路径和对应带宽或多条路径和对应带宽。
11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述数据平面逻辑拓扑的所述选定节点指示所述业务或虚拟网络的源地位置和目的地位置,还指示逻辑架构以连接数据平面上的所述选定节点和所述选定节点的连接属性,数据平面属性包括速率和延迟属性中的至少一种。
12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,物理网络分成多个控制域,所述软件定义拓扑SDT组件,软件定义网络SDN组件和软件定义协议SDP组件分配给来自物理网络中的所述多个控制域的第一域。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:所述网络组件与第二软件定义网络SDN组件,第二软件定义拓扑SDT组件或第二软件定义协议SDP组件进行信息交换,所述第二软件定义协议SDP组件分配给来自所述多个控制域的第二域,以合作为所述第一域或第二域中的网络节点配置数据平面。
14.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述网络节点对应于第一层,并且抽象成第二层上的虚拟节点,所述数据平面逻辑拓扑采用所述软件定义拓扑SDT组件来确定以用于所述第二层上的所述虚拟节点。
15.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
在控制平面上通过第一接口接收来自网络状态分析组件的网络状态分析信息,包括网络负载;
在控制平面上通过第二接口接收来自基础设施抽象组件的基础设施抽象信息,包括移动终端的有效频谱效率;
在控制平面上通过第三接口接收来自移动性管理和跟踪组件的移动性管理和跟踪信息,包括当前的地理位置,相对于网络的位置,或者终端客户的位置预测;
在控制平面上通过第四接口接收来自体验质量QoE分析组件的体验质量QoE分析信息;
在控制平面上通过第五接口为业务或虚拟网路提供控制功能决策,包括路由信息,数据处理功能和工作流。
16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述网络状态分析信息由所述网络状态分析组件根据网络状态信息来确定,其中所述网络状态信息包括通过控制平面与数据平面之间的第一接口从数据平面获得的节点负载或丢包率,所述体验质量QoE分析信息由所述体验质量QoE分析组件根据通过控制平面与数据平面之间的第四接口从数据平面获得的速率,丢包率或黑屏时间体验信息来确定。
17.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括重复步骤:采用所述软件定义拓扑SDT确定所述数据平面逻辑拓扑,采用所述软件定义网络SDN将所述数据平面逻辑拓扑映射到物理网络,采用软件定义协议SDP数据平面处理功能为所分配的网络节点定义数据平面协议,其中重复所述步骤动态调整了所述业务或虚拟网络相关的变化。
18.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述数据平面逻辑拓扑根据由客户提供的用于实现所述业务或虚拟网络的信息交换的逻辑拓扑来确定。
19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,所述客户为终端客户,业务运营商或者虚拟网络运营商。
20.一种网络实体,其特征在于,用于实现软件定义拓扑SDT控制平面功能,以在多个网络节点上配置数据平面,所述网络实体包括:
至少一个处理器;
非瞬时性计算机可读存储介质,用于存储供所述至少一个处理器执行的程序,所述程序包括指令,用于:
采用软件定义拓扑SDT组件确定指示多个选定节点的数据平面逻辑拓扑,连接所述数据平面上所述选定节点的逻辑架构,以及所述选定节点之间的连接属性,其中,所述数据平面逻辑拓扑根据由客户提供的用于实现业务或虚拟网络的信息交换的逻辑拓扑来确定;
将数据平面逻辑拓扑的信息发送给用于将所述数据平面逻辑拓扑映射到物理网络的软件定义网络SDN组件。
21.根据权利要求20所述的网络实体,其特征在于,所述网络节点包括由所述网络组件配置的数据平面上的无线节点,所述用于确定所述数据平面逻辑拓扑的指令包括用于为所述无线节点配置无线操作参数的指令。
22.一种网络实体,其特征在于,用于实现软件定义网络SDN控制平面功能,以在多个网络节点上配置数据平面,所述网络实体包括:
至少一个处理器;
非瞬时性计算机可读存储介质,用于存储供所述至少一个处理器执行的程序,所述程序包括指令,用于:
从软件定义拓扑SDT组件中接收数据平面逻辑拓扑的信息,其中所述数据平面逻辑拓扑根据由客户提供的用于实现业务或虚拟网络的信息交换的逻辑拓扑来确定;
将所述数据平面逻辑拓扑映射到物理网络,所述映射包括分配包括选定节点和网络资源的网络节点,所述网络资源实现所述业务或虚拟网络的信息交换,并且满足服务质量QoS要求;
将所述映射的信息发送给用于为所述网络节点定义数据平面协议的软件定义协议SDP组件。
23.根据权利要求22所述的网络实体,其特征在于,分配实现所述业务或虚拟网络的信息交换并满足所述服务质量QoS要求的网络资源包括在所述物理网络中为所述网络节点分配一条路径和对应带宽或多条路径和对应带宽。
24.根据权利要求22所述的网络实体,其特征在于,用于映射所述数据平面逻辑拓扑的指令包括用于为所述网络节点配置数据转发规则的指令。
25.根据权利要求22所述的网络实体,其特征在于,所述网络节点包括由所述网络组件配置的数据平面上的无线节点,其中用于映射所述数据平面逻辑拓扑的指令包括用于为所述无线节点配置无线操作参数的指令。
26.一种网络实体,其特征在于,用于实现软件定义协议SDP控制平面功能,以在多个网络节点上配置数据平面,所述网络实体包括:
至少一个处理器;
非瞬时性计算机可读存储介质,用于存储供所述至少一个处理器执行的程序,所述程序包括指令,用于:
从软件定义网络SDN组件中接收数据平面逻辑拓扑与物理网络之间的映射的信息,所述映射包括分配网络节点和网络资源,所述网络资源实现所述业务或虚拟网络的信息交换,并且满足服务质量QoS要求;
为对应于所映射的数据平面逻辑拓扑的物理网络中的所分配的网络节点定义包括数据平面处理功能的数据平面协议,其中用于定义所述数据平面协议的指令包括用于为来自网络节点的无线节点配置无线操作参数的指令。
27.根据权利要求26所述的网络实体,其特征在于,用于定义所述数据平面协议的指令包括用于为所述网络节点配置一组数据处理功能,用于应对和处理流量的工作流,对应的参数,以及状态信息的指令。
28.一种用于在数据平面配置无线节点的方法,其特征在于,所述方法包括:
在所述无线节点上接收软件定义协议SDP控制元件确定的指示一组数据处理功能,用于应对和处理流量的工作流和对应参数的信息,以及状态信息,所述接收到的信息用于实现业务或虚拟网络的信息交换;
所述无线节点根据所述接收到的信息在数据平面执行操作。
29.根据权利要求28所述的方法,其特征在于,还包括:
在所述无线节点上接收附加信息,以配置软件定义拓扑SDT控制元件确定的流量过滤,流量聚合,流量汇聚,负载平衡功能和无线操作参数中的至少一种,所述附加信息直接从所述软件定义拓扑SDT控制元件或者通过所述软件定义协议SDP控制元件接收;
所述无线节点根据所述附加信息在数据平面执行操作。
30.根据权利要求28所述的方法,其特征在于,还包括:
在所述无线节点上接收附加信息,以配置软件定义网络SDN控制元件确定的数据转发规则;
所述无线节点根据所述附加信息在数据平面执行操作。
31.一种由一个或多个控制平面组件在数据平面上配置的无线节点,其特征在于,所述无线节点包括:
至少一个处理器;
非瞬时性计算机可读存储介质,用于存储供所述至少一个处理器执行的程序,所述程序包括指令,用于:
接收软件定义协议SDP控制元件确定的指示一组数据处理功能,用于应对和处理流量的工作流和对应参数的信息,以及状态信息,所述接收到的信息用于实现业务或虚拟网络的信息交换;
根据所述接收到的信息在数据平面执行所述无线节点的操作。
32.根据权利要求31所述的无线节点,其特征在于,所述程序包括进一步的指令,用于:
接收附加信息,以配置软件定义拓扑SDT控制元件确定的流量过滤,流量聚合,流量汇聚,负载平衡功能和无线操作参数中的至少一种,所述指令直接从所述SDT控制元件或者通过所述SDP控制元件接收;
根据所述附加信息在数据平面执行所述无线节点的操作。
33.根据权利要求31所述的无线节点,其特征在于,所述程序包括进一步的指令,用于:
在所述无线节点上接收附加信息,以配置软件定义网络SDN控制元件确定的数据转发规则;
根据所述附加信息在数据平面执行所述无线节点的操作。
34.根据权利要求31所述的无线节点,其特征在于,所述程序包括进一步的指令,用于:
接收附加信息,以配置无线回程功能,用于所述无线回程功能的射频RF频段,窄波束回程链路,用于所述窄波束回程链路的射频RF频段,路由功能,接入链路功能和传感器功能中的至少一种;
根据所述附加信息在数据平面执行所述无线节点的操作。

说明书全文

用于控制平面参考模型框架的系统和方法

[0001] 本申请要求于2013年4月10日提交的发明名称为“用于控制平面参考模型框架的系统和方法”的第61/810,608号美国临时专利申请以及于2014年4月4日提交的发明名称为“用于控制平面参考模型框架的系统和方法”的第14/245,830号美国非临时专利申请的在先申请的优势,该两个申请的全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

[0002] 本发明涉及网络通信领域,尤其涉及一种用于控制平面参考模型框架的系统和方法。

背景技术

[0003] 软件定义网络(SDN)提供了逻辑拓扑需求与物理基础设施资源之间的映射。无线协同是无线接入网络(RAN)的SDN的一部分。RAN中的SDN通常负责管理路由和流量工程(TE),以提供转发路径以及所述路径(也可能是多条路由)中每条链路上的业务流所需的带宽或速率。RAN中的SDN也负责管理无线协同,以提供无线节点规格的按需配置,包括接入链路/回程链路和载波。所述按需配置可以包括选择具有不同规格的内置组件。按需配置也可以包括将五元组无线资源(时间/频率/编码/功率/空间)的映射/分配协调到活跃流。然而,随着无线节点功能和RAN或其它集成网络的一般演进,如就SDN框架而言,管理控制平面变得具有挑战性。对于包括无线节点和其他节点的此类网络,需要一种改进的控制平面参考模型和架构。

发明内容

[0004] 根据一个实施例,提供了一种由网络组件执行的方法,所述网络组件用于实现控制平面功能,以在多个网络节点上配置数据平面,所述方法包括:采用软件定义拓扑(SDT)组件确定指示多个选定节点的数据平面逻辑拓扑和连接所述选定节点的逻辑架构;所述方法还包括:采用软件定义网络(SDN)组件将所述数据平面逻辑拓扑映射到物理网络,所述映射包括分配包含有所述选定节点和网络资源的网络节点,所述网络资源实现了业务或虚拟网络的信息传送和通信,并且满足服务质量(QoS)要求。所述方法还包括:采用软件定义协议(SDP)组件为所分配的网络节点定义包括数据平面处理功能的数据平面协议。
[0005] 根据另一实施例,提供了一种网络组件,用于实现软件定义拓扑(SDT)控制平面功能,以在多个网络节点上配置数据平面,所述网络组件包括:至少一个处理器;非瞬时性计算机可读存储介质,用于存储供所述至少一个处理器执行的程序。所述程序包括指令,用于:采用软件定义拓扑(SDT)组件确定指示多个选定节点的数据平面逻辑拓扑,连接所述数据平面上所述选定节点的逻辑架构,以及所述选定节点之间的连接属性。所述数据平面逻辑拓扑根据由客户提供的用于实现业务或虚拟网络的信息传送和通信的逻辑拓扑来确定。所述程序包括进一步的指令,用于:将数据平面逻辑拓扑的信息发送给用于将所述数据平面逻辑拓扑映射到物理网络的软件定义网络(SDN)组件。
[0006] 根据另一实施例,提供了一种网络组件,用于实现软件定义网络(SDN)控制平面功能,以在多个网络节点上配置数据平面,所述网络组件包括:至少一个处理器;非瞬时性计算机可读存储介质,用于存储供所述至少一个处理器执行的程序。所述程序包括指令,用于:从软件定义拓扑(SDT)组件中接收根据由客户提供的用于实现业务或虚拟网络的信息传送和通信的逻辑拓扑来确定的数据平面逻辑拓扑的信息。所述程序包括进一步的指令,用于:将所述数据平面逻辑拓扑映射到物理网络,所述映射包括分配包含有所述选定节点和网络资源的网络节点,所述网络资源实现业务或虚拟网络的信息传送和通信,并且满足服务质量(QoS)要求。所述程序包括进一步的指令,用于:将所述映射的信息发送给用于为所述网络节点定义数据平面协议的软件定义协议(SDP)组件。
[0007] 根据另一实施例,提供了一种网络组件,用于实现软件定义协议(SDP)控制平面功能,以在多个网络节点上配置数据平面,所述网络组件包括:至少一个处理器;非瞬时性计算机可读存储介质,用于存储供所述至少一个处理器执行的程序。所述程序包括指令,用于:从软件定义网络(SDN)组件中接收数据平面逻辑拓扑与物理网络之间的映射的信息,所述映射包括分配网络节点和网络资源,所述网络资源实现业务或虚拟网络的信息传送和通信,并且满足服务质量(QoS)要求。所述程序包括进一步的指令,用于:为对应于所映射的数据平面逻辑拓扑的物理网络中的所分配的网络节点定义包括数据平面处理功能的数据平面协议。所述用于定义所述数据平面协议的指令包括用于为来自所述网络节点的无线节点配置无线操作参数的指令。
[0008] 根据另一实施例,提供了一种用于在数据平面配置无线节点的方法,所述方法包括:在所述无线节点上接收如软件定义协议(SDP)控制元件确定的指示一组数据处理功能,用于应对和处理流量的工作流和对应参数的信息,以及状态信息。所述接收到的信息用于实现业务或虚拟网络的通信和流量传送。所述方法还包括:所述无线节点根据所述接收到的信息在数据平面执行操作。
[0009] 根据又一实施例,提供了一种可由一个或多个控制平面组件在数据平面上配置的无线节点组件,所述无线节点组件包括:至少一个处理器;非瞬时性计算机可读存储介质,用于存储供所述至少一个处理器执行的程序。所述程序包括指令,用于:接收如软件定义协议(SDP)控制元件确定的指示一组数据处理功能,用于应对和处理流量的工作流和对应参数的信息,以及状态信息。所述接收到的信息用于实现业务或虚拟网络的通信和信息传送。所述程序包括进一步的指令,用于:根据所述接收到的信息在数据平面执行所述无线节点的操作。
[0010] 上述较宽泛地概括了本发明实施例的特征,以便能够更好理解以下本发明的详细描述。下文将对本发明实施例的其他特征和优势进行说明,这也构成了本发明权利要求的主题。本领域的技术人员应当理解,所公开的概念和特定实施例易被用作修改或设计其他实现与本发明相同的目的的结构或过程的基础。本领域的技术人员还应当意识到,这种等同构造不脱离所附权利要求书所阐述的本发明的精神和范围。附图说明
[0011] 为了更完整地理解本发明及其优点,现在参考下文结合附图进行的描述,其中:
[0012] 图1示出了在控制平面上实现多个共存的定制虚拟网络的场景;
[0013] 图2示出了控制平面架构的一种实施例;
[0014] 图3示出了域控制器内控制组件的一种实施例;
[0015] 图4示出了用于处理端到端客户之间的内容传输的工作流的一种实施例;
[0016] 图5示出了用于处理机器间(M2M)通信的工作流的一种实施例;
[0017] 图6示出了用于处理内容分发网络(CDN)中的内容传播的工作流的一种实施例;
[0018] 图7示出了用于处理CDN中针对客户的内容传送的工作流的一种实施例;
[0019] 图8示出了一种可配置的多功能无线节点的一种实施例;
[0020] 图9示出了控制平面与无线节点之间的接口的一种实施例;
[0021] 图10是一种能够用于实施各种实施例的示例性处理系统的图。
[0022] 除非另有指示,否则不同图中的对应标号和符号通常指代对应部分。绘制各图是为了清楚地说明实施例的相关方面,因此未必是按比例绘制的。

具体实施方式

[0023] 下文将详细论述当前的优选实施例的制作和采用。然而,应了解,本发明提供可在各种具体上下文中体现的许多适用的发明构思。所论述的具体实施例仅仅说明用以实施和采用本发明的具体方式,而不限制本发明的范围。
[0024] 当前的和未来的无线网络或集成无线和非无线网络期望能够实现客户(如虚拟网络运营商)与消费者之间的高度灵活性,高效率,以及高度开放性和定制化。当前,无线或集成网络中没有控制平面功能的系统化描述。此类网络也缺乏控制平面功能工作流的系统化描述。进一步地,没有对数据平面(如无线节点级别上)与不同的控制平面组件之间的接口进行定义。
[0025] 为了实现这种高功能的无线或集成(组合的无线和非无线)网络,在此提供实施例是为了呈现一种用于此类网络的控制平面参考模型的框架。所述实施例包括:识别控制平面的关键控制功能,并提供控制平面架构以实现多个控制组件的控制功能。另外,提供了控制组件之间的接口。对于示例性场景,也提供了控制组件之间的各种工作流。
[0026] 为了避免软件定义网络(SDN)的过度复杂性和数据平面中网络节点的处理复杂性,将软件定义拓扑(SDT)功能引入控制平面以定义基于SDN前的业务逻辑拓扑的业务/应用/虚拟网络(VN)特定的数据平面拓扑。业务可以是由网络资源提供的任何网络业务,如数据业务,语音业务,视频业务,其他基于网络的业务或者它们的组合。为了提供完全定制的网络,也将软件定义数据平面协议(SDP)功能引入到控制平面以定义业务/应用/VN特定的数据处理。除了SDN功能组件,SDT组件和SDP组件也包括在控制平面中。实施例也包括识别用于改进的或未来的无线网络的无线节点功能和远程控制平面与此类无线节点(如数据平面上的无线节点)之间的接口。参考模型的框架和接口设计可以用于系统化设计,算法开发,和未来的无线或集成网络架构的控制机制。
[0027] 图1示出了可以采用本文的控制平面功能以及进一步采用集成物理网络资源120实现的多个共存的定制虚拟网络100。所述集成物理网络资源可以包括多个域或子网络150。可以根据各种逻辑架构来配置采用控制平面功能实现的所述共存的定制虚拟网络
100,所述逻辑架构例如包括:用于内容传送等的任意架构,用于机器间(M2M)通信等的分层星形架构,以及用于终端客户之间等的扁平数据平面架构。
[0028] 图2示出了控制平面架构200的一种实施例,所述控制平面架构200实现了可配置的数据平面架构,如可配置的数据平面架构100,并允许数据平面上的各种配置的VN 102的功能运行和操作。所述控制平面架构200是一个逻辑控制架构,具有分层结构以处理多个地理域250,所述地理域250可以是网络,子网络,或其他类型的网络域。分配给不同的域250的多个域控制器220分别配置有三个控制元件,包括软件定义拓扑(SDT)组件,软件定义网络(SDN)组件和软件定义协议(SDP)组件。可以通过软件、硬件或这二者实现这些控制组件。这些组件的控制功能的物理实现可以由网络实体或位置(例如,域控制器220对应的一个节点或数据中心)实现,或者可替换地成为基于虚拟(例如,以分布式的方式跨越称为云的网络或虚拟网络)。所述SDT组件提供可按需配置的定制化逻辑数据平面架构。所述SDN组件提供按需定制的资源管理以满足所定义的数据平面架构的要求。所述SDP组件提供可按需配置的定制化数据平面处理协议,该协议可以同时无线相关和非无线相关。对于每个单个的域控制器220,域250的大小可以不同,并可以动态配置。另外,域间协调器210可以用于协调不同的域控制器220之间的域间控制功能。每个域控制器220可以通过在图2中称为域控制到编排器(C-O)接口的第一接口(例如,通过API)与域间协调器210进行通信。域控制器220可以通过在图2中称为域控制到域控制(C-C)接口的第二接口与另一个域控制器220进行通信。所述域控制器220也可以通过在图2中称为域控制到物理网络(C-P)接口或控制平面到数据平面(C-D)接口的第三接口与其各自的域进行通信。
[0029] 在一种实施例中,网络节点属于例如各个域250上的第一层,并抽象(或分组)成第二层上的虚拟节点。因此,该第二层包括在第一层上分别成为一组多个物理节点的虚拟节点。第二层上的虚拟节点由SDT/SDN/SDP组件处理,例如在域控制器220中,作为具有用于控制和配置的相应的输入和输出参数的单个节点。因此,形成虚拟节点的第一层上的网络节点对SDT/SDN/SDP组件来说可以是透明的。多个抽象层可以用于将节点分组成更高抽象层节点。例如,物理网络层上的网络节点可以分组成第一抽象层上的虚拟节点。第一抽象层上的虚拟节点可以进一步分组成第二抽象层上的虚拟节点,然后该第二抽象层上的虚拟节点可以作为单个节点由所述SDT/SDN/SDP组件处理。该网络层抽象简化了所述SDT/SDN/SDP组件对多个网络或域中的大量节点的处理和管理。
[0030] 图3示出了域控制器310内的控制组件300的一种实施例。如上所述,所述控制组件300包括具有各自控制功能的SDT组件311,SDN组件312和SDP元件313。域控制器310的控制组件为相应的域320提供控制功能。集成物理网络320可以包括或对应的域可以是包括无线节点的无线网络。域控制器310可以由运营商管理或操作,以处理业务或VN的按需通信和信息传送。为了执行控制组件300的控制功能,所述域控制器310通过API(应用程序编程接口)接收来自应用/业务/VN运营商的输入信息以获得业务要求(如业务逻辑拓扑,服务质量,优选费用)。所述域控制器310也接收来自所述集成物理网络320的输入信息,所述输入信息包括网络状态分析信息,基础设施抽象信息,移动性跟踪信息(如用于移动用户的移动性跟踪信息)和/或服务质量(QoS)分析信息。所述域控制器310上的控制元件处理此类信息以提供定制的数据平面,所述数据平面通过路径/带宽或速率分配等资源管理来处理业务或VN的通信和数据转发,从而满足所定义的数据平面和用于相关流量的转发/处理的数据平面处理协议的要求。通过控制平面与数据平面之间的接口(I-CD)将来自所述域控制器310上的控制元件的决策发送给数据平面(网络节点)。应用/业务/虚拟网络运营商与控制平面之间的接口包括业务逻辑拓扑,应用/流量特征,终端客户移动性分布,所需业务QoS等信息和/或其他用于实现应用/业务/虚拟网络的相关信息。移动性管理/跟踪与控制平面之间的接口(I-Mob)包括终端客户的当前位置如地理位置,相对于网络的位置以及可能的位置预测等信息。控制平面与传送的QoE分析之间的接口(I-QoE)包括QoE分析信息,如基于QoE的信息(如速率,丢包率,黑屏时间)。数据平面与控制平面之间的接口(I-DC-QoE)包括QoE信息。
控制平面与基础设施抽象之间的接口(I-abs)包括移动终端的有效光谱效率等信息。控制平面与网络状态分析之间的接口(I-NS)包括网络负载等信息。数据平面与控制平面之间的接口(I-DC-NS)包括节点负载和丢包率等信息。所述接口(I-CD)包括路由信息,数据处理功能和工作流等信息。
[0031] 图4示出了用于处理端到端客户之间的内容/信息传输的工作流400的一种实施例。所述工作流400是由控制元件(SDT,SDN和SDP)实现的一种示例性方案,例如,采用控制平面架构200来配置用于转发/处理/应对端到端客户之间的流量的虚拟网络。所述SDT组件基于业务/连通性要求,可用的网络资源和QoS要求等因素和/或其他因素确定逻辑数据平面拓扑结构和源地/目的地位置。作为确定数据平面的逻辑拓扑的一部分,所述SDT组件选择网络元件或节点和所需服务质量以实施或实现数据平面(用于业务或VN)。例如,所述选定元件可以是至少一个用于处理端到端客户/设备之间的内容/信息传输的源地位置/节点和目的地位置/节点。所述SDT也采用移动性跟踪,网络状态,以及体验质量(QoE)信息。所述SDT为所述SDN组件提供决策。
[0032] 所述SDN组件将逻辑拓扑(来自SDT组件)映射到物理网络资源。该过程包括分配网络资源(例如一个或多个路径或路由,带宽)以满足所需数据平面架构和QoS要求。所述SDN组件操作可能涉及控制组件和/或域间控制器之间的多次握手和协商。所述SDN组件操作也可以采用物理基础设施抽象信息。根据所述SDN组件决策,所述SDP组件定义数据平面处理功能,例如,如果考虑到由所述SDN组件分配的包括用于无线网络的无线节点的每个涉及到的网络节点,所述数据平面处理功能作为数据平面协议的一部分。所述控制组件通过接口相互连接并协商出最佳解决方案,例如,以便通过最少的网络资源满足QoS和/或实现运营商/客户收入最大化。附加的持续的适配也可能随之而来。例如,所述SDT组件可能需要重新配置逻辑数据平面架构以适应动态变化,例如,用于处理节点/终端用户设备上的网络拥塞或接收器行为的源速率适配造成的所需端到端业务/流速的变化,链路拥塞造成的压缩引起的转发路径上的一些链路的业务/流速的变化,或节点/用户移动性造成的源地或目的地位置的变化。所述SDN需要适应逻辑数据平面拓扑的修改,以将逻辑连通性重新映射到物理网络资源,并重新配置(由所述SDP组件执行)数据平面协议。在一个实施例中,所述SDT,SDN和SDP迭代地或连续地执行其相应的控制功能,从而动态调整可能在业务或虚拟网络上发生的变化。这提供了数据平面拓扑的动态变化和根据变化重新映射到调整过的网络资源的必要性。
[0033] 图5示出了用于处理机器间(M2M)通信的工作流500的一种实施例。所述工作流500是由控制元件(SDT,SDN和SDP)实现的一种示例性方案,例如,在域控制器310中,配置数据平面用于转发和处理例如缺少用户直接参与的传感器或仪表等机器之间的M2M通信的流量。所述SDT组件,例如对于第一VN,基于流量特性,终端设备分布,连通性/QoS要求,可用的网络资源等因素和/或其他因素确定逻辑数据平面拓扑结构。所述SDT也可以采用移动性跟踪,网络状态和QoE信息。所述SDT为所述SDN组件提供决策。所述SDN组件将逻辑拓扑(来自SDT组件)映射到物理网络资源。该过程包括分配网络资源(例如一个或多个路径或路由,带宽)以满足所需数据平面架构和QoS要求。所述SDN组件操作可能涉及控制组件和/或域间控制器之间的多次握手和协商。所述SDN组件操作也可以采用物理基础设施抽象信息。根据所述SDN组件决策,所述SDP组件定义数据平面处理功能,例如,如果考虑到由所述SDN组件分配的包括用于无线网络的无线节点的每个涉及到的网络节点,所述数据平面处理功能作为数据平面协议的一部分。所述控制组件通过接口相互连接并协商出最佳解决方案,例如,以便通过最少的网络资源满足QoS和/或实现运营商/客户收入最大化。附加的持续的适配也可能随之而来,例如逻辑拓扑随着流量分布(如流动性)变化和网络状态变化而变化(由SDT组件执行),将逻辑拓扑重新映射到(由SDN组件执行)物理网络资源,并重新配置(由SDP组件执行)数据平面协议。
[0034] 图6示出了用于处理CDN中的内容传播的工作流600的一种实施例。所述工作流600是由控制元件(SDT,SDN和SDP)实现的一种示例性方案,例如,在域控制器310中,配置数据平面用于CDN的内容流量传播。所述SDT组件确定逻辑数据平面拓扑结构,包括基于内容热度级别和QoS信息等因素确定内容存储器的位置。所述SDT也可以采用移动性跟踪,网络状态和QoE信息。所述SDT为所述SDN组件提供决策。所述SDN组件将逻辑拓扑映射到物理网络资源,例如,包括分配网络资源(例如,一个或多个路径或路由,带宽)以满足所需数据平面架构和QoS要求。所述SDN组件操作可能涉及控制组件和/或域控制器之间的多次握手和协商。所述SDN组件操作也可以采用物理基础设施抽象信息。根据所述SDN组件决策,所述SDP组件定义数据平面处理功能,例如,对于由所述SDN组件分配的包括无线节点的每个涉及到的网络节点,所述数据平面处理功能作为数据平面协议的一部分。所述控制组件通过接口相互连接并协商出最佳解决方案,例如,以便通过最少的网络资源满足QoS和/或实现运营商/客户收入最大化。例如,根据内容热度变化,消费者分布变化和网络状态变化,附加的持续的适配也可能随之而来。此类变化可能触发由SDT组件执行的重新配置。数据平面架构的适配也可能触发逻辑拓扑与物理网络资源之间的重新映射(由SDN组件执行)和数据平面协议的重新配置(由SDP组件执行)。
[0035] 图7示出了用于处理CDN中针对客户的内容传送的工作流700的一种实施例。所述工作流700是由控制元件(SDT,SDN和SDP)实现的一种示例性方案,如,在域控制器310中,配置数据平面用于针对用户(如内容的消费者)的CDN内容传送。所述SDT组件确定逻辑数据平面拓扑结构,包括确定内容源的位置和用于基于内容传送/请求和QoS信息等因素进行传送的目标用户(或内容消费者)。所述SDT也可以采用移动性跟踪,网络状态和QoE信息。所述SDT为所述SDN组件提供决策。所述SDN组件将逻辑拓扑映射到物理网络资源,例如,包括分配网络资源(例如,一个或多个路径或路由,带宽)以满足所需数据平面架构和QoS要求。所述SDN组件操作可能涉及控制组件和/或域控制器之间的多次握手和协商。所述SDN组件操作也可以采用物理基础设施抽象信息。根据所述SDN组件决策,所述SDP组件定义数据平面处理功能,例如,对于由所述SDN组件分配的包括无线节点的每个涉及到的网络节点,所述数据平面处理功能作为数据平面协议的一部分。所述控制组件通过接口相互连接并协商出最佳解决方案,例如,以便通过最少的网络资源满足QoS和/或实现运营商/客户收入最大化。例如,根据消费者位置变化(用户移动性)和客户变化,附加的持续的适配也可能随之而来。此类变化可能触发由SDT组件执行的重新配置。数据平面架构的适配也可能触发逻辑拓扑与物理网络资源之间的重新映射(由SDN组件执行)和数据平面协议的重新配置(由SDP组件执行)。
[0036] 图8示出了一种可配置的多功能无线节点800的一种实施例。所述无线节点800是无线或集成网络的一个节点或组件,所述无线或集成网络可由SDP组件,例如在数据平面级别采用上述控制平面架构配置适当的无线节点功能。所述无线节点800配备有单个或多个可配置的或内置的无线发射器/接收器。所述无线节点800的发射器/接收器可以定制,以采用可配置的载波频段,天线转向,天线(转向,波束宽度和/或其它天线特征)同时支持接入链路和回程链路通信。所述无线节点800还可以配备有适当的存储能。所述无线节点还可以执行切换功能,以便例如基于来自控制平面的指示作为选定发射器的接收器连接进行操作。所述可配置的无线节点800可以包括具有可配置波段RF的一个或多个无线/fabric回程功能。所述可配置的无线节点800还可以包括窄波束回程功能,例如,更高的RF频带上的路由功能,一个或多个可配置的接入链路功能,带内或带外传感器功能或它们的组合。多种类型的多功能无线节点800可能依据实现的功能进行配置。
[0037] 图9示出了控制平面与在数据平面上具有可配置功能的无线节点/网络节点,例如无线节点800,之间的接口900的一种实施例。相对于例如在域控制器310中的域控制器组件上的所述无线节点,控制平面可以是集中式的和远程的,也可以是基于虚拟云的。集中式无线控制和协调的深度是可配置的。例如,快速适配所需的控制(例如,链路适配,快速错误恢复)可以在无线节点上实现本地控制。慢速适配所需的控制(例如,功率控制,空间控制,载波协调)可以在控制平面上实现远程(集中)控制。所述接口900可以包括SDP到数据平面逻辑接口,用于为无线节点配置一组数据处理功能,用于应对/处理流量的工作流,以及相应的参数和状态。所述接口900可以包括SDN到数据平面逻辑接口,用于为无线节点配置转发规则和无线操作参数。所述接口900也可以包括SDT到数据平面逻辑接口,用于为无线节点配置内容存储器,流量速率,压缩规则和流量过滤。
[0038] 图10是可以用于实施各种实施例的示例性处理系统1000的方框图。特定设备可利用所有所示的组件或仅利用所述组件的一个子集,且集成程度可能因设备而异。此外,设备可包含组件的多个实例,例如多个处理单元、处理器、存储器、发射器、接收器等等。处理系统1000可包括配备一个或多个输入/输出设备(如网络接口、存储接口等)的处理单元1001。处理单元1001可包括中央处理器(CPU)1010、存储器1020、大容量存储设备1030,以及连接到总线的I/O接口1060。所述总线可以为任何类型的若干总线架构中的一个或多个,包括存储器总线或者存储器控制器、外设总线等等。
[0039] 所述CPU 1010可包括任何类型的电子数据处理器。存储器1020可包括任意类型的系统存储器,例如静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、只读存储器(ROM)或其组合等等。在实施例中,存储器1020可包括在开机时采用的ROM以及在执行程序时采用的存储程序和数据的DRAM。在实施例中,存储器1020是非瞬时的。大容量存储设备1030可包括任意类型的存储设备,其用于存储数据、程序和其它信息,并使这些数据、程序和其它信息可通过总线访问。大容量存储设备1030可包括如下项中的一种或多种:固态硬盘、硬盘驱动器、磁盘驱动器、光盘驱动器等等。
[0040] 处理单元1001还包括一个或多个网络接口1050,网络接口1050可包括以太网电缆等有线链路,和/或到接入节点或者一个或多个网络1080的无线链路。网络接口1050允许处理单元1001通过网络1080与远程单元通信。例如,网络接口1050可以通过一个或多个发射器/发射天线以及一个或多个接收器/接收天线提供无线通信。在一个实施例中,处理单元1001耦合到局域网或广域网上以用于数据处理以及与其它处理单元、因特网、远程存储设施等远程设备进行通信。
[0041] 虽然本发明中已提供若干实施例,但应理解,在不脱离本发明的精神或范围的情况下,本发明所公开的系统和方法可以以许多其他特定形式来体现。本发明的实例应被视为说明性而非限制性的,且本发明并不限于本文本所给出的细节。例如,各种元件或组件可以在另一系统中组合或集成,或者某些特征可以省略或不实施。
[0042] 此外,在不脱离本发明的范围的情况下,各种实施例中描述和说明为离散或单独的技术、系统、子系统和方法可以与其它系统、模、技术或方法进行组合或集成。展示或论述为彼此耦合或直接耦合或通信的其它项也可以采用电方式、机械方式或其它方式通过某一接口、设备或中间组件间接地耦合或通信。其他变化、替代和改变的示例可以由本领域的技术人员在不脱离本文精神和所公开的范围的情况下确定。
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈