對軟件定義的架構中的數據平面上的信令消息的處理的制作方法

對軟件定義的架構中的數據平面上的信令消息的處理的制作方法
【專利摘要】提供了用于處理軟件定義的架構中的數據平面上的信令消息的措施。這樣的措施可以示例性地包括在控制平面實體中建立用于對數據平面上的特定傳入信令消息以數據平面上的對應傳出消息進行反應的指令；從控制平面實體向數據平面實體提供所建立的指令以用于指示數據平面實體根據所建立的指令對特定傳入信令消息以對應傳出消息進行反應；以及在數據平面實體中，在檢測到數據平面上的特定傳入信令消息時，根據所提供的指令來對數據平面上的特定傳入信令消息進行反應。
【專利說明】
對軟件定義的架構中的數據平面上的信令消息的處理
技術領域
[0001] 本發明涉及對軟件定義的架構中的數據平面上的信令消息的處理。更具體地，本 發明涉及用于實現對軟件定義的架構中的數據平面上的信令消息的處理的措施（包括方 法、裝置和計算機程序產品）。
【背景技術】
[0002] 移動和固定數據傳輸以及數據服務不斷地取得進展，其中這樣的服務提供各種通 信服務，諸如語音、視頻、分組數據、消息傳送、廣播等。近年來，已經規定了 LTE和LTE-A，其 使用演進通用陸地無線電接入網(E-UTRAN)作為根據3GPP規范的無線電通信架構。
[0003] 此外，網絡虛擬化被用在最近的技術中，其將傳統網絡及其網絡元件分裂成要被 不同的在組織上獨立的組織使用、操作和管理的子集。網絡虛擬化的使用在未來網絡架構 的發展中提供了靈活性。
[0004] 在網絡虛擬化的環境中，與軟件定義的聯網（SDN)相組合的網絡元件的迀移能夠 將現今的網絡轉換成既高度高效又靈活的完全軟件定義的基礎設施。類似地，完全軟件定 義的基礎設施也能夠通過與網絡功能虛擬化(NFV)相組合的網絡元件的迀移來實現。因此， 軟件定義的聯網（SDN)架構和/或網絡功能虛擬化(NFV)架構即將在移動通信系統和/或固 定通信系統中被采用。
[0005] 在針對聯網/聯網中的軟件定義的基礎設施的發展內，采用了控制平面和數據平 面(其可以同樣被稱為用戶平面、轉發平面等）的分離。分離的控制平面和數據平面之間的 通信是經由專用通信協議(諸如，例如0penFlow、ForCES(轉發和控制元件分離協議)等）來 完成的。為了這個目的，中間控制器典型地被實現為平面間通信接口，其被配置為根據可應 用的通信協議(諸如，例如0penFlow、ForCES(轉發和控制元件分離協議)等)來控制控制平 面和數據平面上的相應的實體。
[0006] 參考 3GPP 規范，諸如 eNB、RNC、SGSN、GGSN、SGW、PGW、ePDG、BRASjPTWAN、&&LSR2 類的網絡元件可以被實現在SDN和/或NFV架構中，因而用中間的平面間通信控制器(其可以 集成在控制平面實體中/與控制平面實體集成）（在邏輯上)被分解在控制平面實體和數據 平面實體中。
[0007] 然而，在SDN和/或NFV架構中，（這樣的網絡元件中的任一個的）控制平面實體典型 地不能夠適當地處理數據平面上的信令消息、即生成和發送與數據平面上的這樣的傳入信 令消息對應的數據平面上的傳出消息。
[0008] 例如，（在3GPP TS 29.281中）GPRS隧道傳輸協議(GTP)定義了用戶平面協議部分 (GTP-U)，其中經由用于路徑管理和隧道管理的網絡元件(也稱為GTP-U對等體(peer))之間 的(GTP-U)隧道發送信令消息。這樣的GTP-U信令消息之一是GTP-U回聲請求，利用該GTP-U 回聲請求，GTP-U對等體嘗試找出在相對隧道端點處的GTP-U對等體是否是活躍的，并且該 GTP-U回聲請求因而必須被相對隧道端點處的GTP-U對等體通過GTP-U回聲響應來適當地進 行響應以便促進適當的路徑/隧道管理。然而，如果表示GTP-U隧道端點（即，GTP-U對等體） 的網絡元件被實現在具有經分解的控制平面實體和用戶平面實體的SDN架構中，則在用戶 平面上響應于對GTP-U回聲請求（即，在用戶平面上生成和發送GTP-U回聲響應)進行響應不 是可行的。
[0009] 因而，存在實現對軟件定義的架構中的數據平面上的信令消息的處理的需要。

【發明內容】

[0010] 本發明的各種例示性實施例的目的在于解決以上議題和/或問題和缺陷中的至少 一部分。
[0011] 在所附的權利要求中陳述本發明的例示性實施例的各種方面。
[0012] 根據本發明的示例方面，提供了一種方法，其包括:在控制平面實體中建立用于對 數據平面上的特定傳入信令消息以數據平面上的至少一個對應傳出消息進行反應的指令； 以及從控制平面實體向數據平面實體提供所建立的指令以用于指示數據平面實體根據所 建立的指令對特定傳入信令消息以至少一個對應傳出消息做出進行反應。
[0013] 根據本發明的示例方面，提供了一種方法，其包括:在數據平面實體中獲得用于對 數據平面上的特定傳入信令消息以數據平面上的至少一個對應傳出消息進行反應的指令； 在數據平面實體中，在檢測到數據平面上的特定傳入信令消息時，根據所獲得的指令構建 數據平面上的至少一個對應傳出消息；以及發布數據平面上的至少一個對應傳出消息作為 對特定傳入信令消息的反應。
[0014] 根據本發明的示例方面，提供了一種裝置，其包括處理器以及被配置成存儲計算 機程序代碼的存儲器，其中所述處理器被配置成使所述裝置執行:在控制平面實體中建立 用于對數據平面上的特定傳入信令消息以數據平面上的至少一個對應傳出消息進行反應 的指令；以及從控制平面實體向數據平面實體提供所建立的指令以用于指示數據平面實體 根據所建立的指令對特定傳入信令消息以至少一個對應傳出消息進行反應。
[0015] 根據本發明的示例方面，提供了一種裝置，其包括處理器以及被配置成存儲計算 機程序代碼的存儲器，其中所述處理器被配置成使所述裝置執行:在數據平面實體中獲得 用于對數據平面上的特定傳入信令消息以數據平面上的至少一個對應傳出消息進行反應 的指令;在數據平面實體中，在檢測到數據平面上的特定傳入信令消息時，根據所獲得的指 令構建數據平面上的至少一個對應傳出消息；以及發布數據平面上的至少一個對應傳出消 息作為對特定傳入信令消息的反應。
[0016] 根據本發明的示例方面，提供了一種裝置，其包括:用于在控制平面實體中建立用 于對數據平面上的特定傳入信令消息以數據平面上的至少一個對應傳出消息進行反應的 指令的部件；以及用于從控制平面實體向數據平面實體提供所建立的指令以用于指示數據 平面實體根據所建立的指令對特定傳入信令消息以至少一個對應傳出消息進行反應的部 件。
[0017] 根據本發明的示例方面，提供了一種裝置，其包括:用于在數據平面實體中獲得用 于對數據平面上的特定傳入信令消息以數據平面上的至少一個對應傳出消息進行反應的 指令的部件;用于在數據平面實體中在檢測到數據平面上的特定傳入信令消息時根據所獲 得的指令構建數據平面上的至少一個對應傳出消息的部件；以及用于發布數據平面上的至 少一個對應傳出消息作為對特定傳入信令消息的反應的部件。
[0018] 根據本發明的示例方面，提供了一種計算機程序產品，其包括計算機可執行的計 算機程序代碼，當所述程序代碼被執行(或運行)在計算機上或者所述程序被運行在計算機 (例如根據本發明的前述裝置相關的示例方面中的任一個方面的裝置的計算機)上時，所述 計算機程序代碼被配置成使所述計算機執行根據本發明的前述方法相關的示例方面中的 任一個方面的方法。
[0019] 計算機程序產品可以包括或者可以被體現為(有形的)計算機可讀(存儲)介質等， 在其上存儲計算機可執行的計算機程序代碼，和/或程序可直接加載到計算機或其處理器 的內部存儲器中。
[0020] 在以下陳述了本發明的前述示例性方面的另外的發展和/或修改。
[0021 ]作為本發明的例示性實施例，實現了對軟件定義的架構中的數據平面上的信令消 息的處理。換言之，在具有經分解的控制平面實體和數據平面實體的虛擬的基于軟件的架 構中實現了在數據平面上生成和發送針對數據平面上的特定傳入信令消息的對應傳出消 息。
【附圖說明】
[0022] 在以下，將參考附圖作為非限制性示例來更加詳細地描述本發明，在所述附圖中， 圖1示出圖示了根據本發明的例示性實施例的第一替換方案的控制平面實體和數據平 面實體處的方法的第一示例的示意圖， 圖2示出圖示了根據本發明的例示性實施例的第一替換方案的控制平面實體和數據平 面實體處的方法的第二示例的示意圖， 圖3示出圖示了根據本發明的例示性實施例的第一替換方案的SDN架構中的系統布置 中的過程的示例的示意圖， 圖4示出圖示了根據本發明的例示性實施例的第二替換方案的控制平面實體和數據平 面實體處的方法的示例的示意圖， 圖5示出圖示了根據本發明的例示性實施例的第二替換方案的SDN架構中的系統布置 中的過程的示例的示意圖， 圖6示出圖示了根據本發明的例示性實施例的第三替換方案的SDN架構中的系統布置 中的過程的示例的示意圖， 圖7示出圖示了根據本發明的例示性實施例的裝置的結構的示例的示意圖。
【具體實施方式】
[0023] 在本文中參考特定的非限制性示例以及參考目前被認為是本發明的可設想實施 例的內容來描述本發明。本領域技術人員將領會的是，本發明決不限制于這些示例并且可 以被更加廣泛地應用。
[0024] 要注意的是，對本發明及其實施例的以下描述主要涉及被用作針對特定例示性網 絡配置和系統部署的非限制性示例的規范。即，本發明及其實施例主要關于被用作針對特 定例示性網絡配置和部署的非限制性示例的3GPP和OpenFlow規范來描述。照這樣，在本文 中給出的例示性實施例的描述具體涉及直接與之相關的術語。這樣的術語僅僅用在所呈現 的非限制性示例的上下文中并且自然地不會以任何方式限制本發明。相反，任何其它網絡 配置或系統部署等也可以被利用，只要在本文中描述的例示性實施例適用于它。
[0025] 特別地，本發明及其實施例可以適用于支持SDN和/或NFV架構的任何移動和/或固 定通信系統和/或系統部署中，即，根據軟件定義的架構具有控制平面與數據平面之間的分 離的網絡元件的實現。
[0026] 當在本文中對控制平面實體和數據平面實體進行引用時，術語"實體"將被以最寬 泛的可能的方式(包括在物理的/基于硬件的和/或邏輯的/虛擬的/基于軟件的元件方面的 任何可設想實現方式)進行解釋。即，術語"實體"可以指軟件實體(潛在地，與其硬件環境一 起或者在其硬件環境內）或功能實體(潛在地，與其軟件環境一起或者在其軟件環境內）。當 在本文中對平面間通信控制器進行引用時，類似的概念同樣適用，所述平面間通信控制器 也將被以最寬泛的可能的方式(包括在物理的/基于硬件的和/或邏輯的/虛擬的/基于軟件 的元件方面的任何可設想實現方式)進行解釋，即，作為軟件實體或功能實體。
[0027] 更加具體地，控制平面實體、數據平面和平面間通信控制器中的任一個以（純)SDN 架構中、或以具有根據SDN原理的分離的控制平面和數據平面的NFV架構中、或以其組合來 實現。在(純)SDN架構中，控制平面實體、數據平面和平面間通信控制器可以被認為是軟件 實體，其可以被實現在網絡節點或元件等中。在具有根據SDN原理的分離的控制平面和數據 平面的NFV架構中，控制平面實體、數據平面和平面間通信控制器可以被認為是(虛擬化的） 功能實體或功能，其可以被實現在數據中心、中央服務器等中。
[0028] 在下文中，使用若干變型和/或替換方案來描述本發明及其方面的各種例示性實 施例和實現方式。通常要注意的是，根據特定需要和約束，所有所描述的變型和/或替換方 案可以被單獨地提供或者以任何可設想組合(還包括各種變型和/或替換方案的單獨特征 的組合)提供。在本說明書中，詞語"包括"和"包含"應當被理解為未將所描述的例示性實施 例和實現方式限制成僅由已經提及的那些特征組成，并且這樣的例示性實施例和實現方式 還可以包含尚未被具體提及的特征、結構、單元、模塊等。
[0029] 在附圖中，要注意的是將單獨的塊或實體互連的線/箭頭通常意在圖示出其間的 操作性耦合，其可以是物理耦合和/或邏輯耦合，其一方面是實現獨立的（例如，有線或無 線)而另一方面還可以包括未示出的任意數目的中間功能塊或實體。
[0030] 根據本發明的例示性實施例，一般地說，提供了用于實現對軟件定義的架構中的 數據平面上的信令消息的處理的措施和機制。
[0031] 通常，本發明的例示性實施例涉及控制平面實體和數據平面實體，其可以形成在 (純)SDN架構（即，作為純控制平面和數據平面實體)或NFV架構（即，作為虛擬化的控制平面 和數據平面實體)或其組合中實現的經分解的網絡元件。數據平面實體可以是專用協議類 型的交換機或路由器(例如，OpenFlow交換機/路由器、ForCES轉發元件等）（的部分），并且 控制平面實體可以是專用協議類型的控制器（例如，OpenFlow可操作的網絡元件控制器、 ForCES控制元件等）（的部分）。控制平面實體與數據平面實體之間的(未在圖1中示出的)平 面間通信控制器可以被集成在控制平面實體中或與其集成（由此將所謂的SB(南向接口）暴 露于數據平面實體），或者可以被實現為控制平面實體與數據平面實體其間的分離實體（由 此將所謂的SB(南向接口）暴露于數據平面實體并將所謂的NB(北向接口）暴露于控制平面 實體），或者可以被集成在數據平面實體中或與其集成（由此將所謂的NB(北向接口）暴露于 控制平面實體）。平面間通信控制器可以是專用協議類型的接口（例如，OpenFlow控制器、 ForCES網絡元件等)（的部分）。
[0032]控制平面實體可以被實現在云計算裝備中，并且可以與一個或多個數據平面實體 相關聯。也就是說，控制平面實體可以被中心實現用于單個數據平面實體、復數個數據平面 實體或特定管理域中的所有數據平面實體。另外，控制平面實體可以被實現在網絡計算裝 備中，并且可以與一個數據平面實體相關聯。也就是說，控制平面實體可以被分布式實現用 于單個數據平面實體，即，控制平面實體可以與相關聯的數據平面實體在相同的網絡計算 裝備上運行。
[0033]在以下描述本發明的根據例示性實施例的第一替換方案。
[0034]圖1示出圖示了根據本發明的例示性實施例的控制平面實體和數據平面實體處的 方法的第一示例的示意圖。
[0035] 如圖1中所示，根據本發明的例示性實施例的方法涉及控制平面實體1100。這樣的 方法包括:在控制平面實體中建立用于對數據平面上的特定傳入信令消息以數據平面上的 至少一個對應傳出消息進行反應的指令的操作（1110)，以及從控制平面實體向數據平面實 體(如虛線箭頭所指示的那樣)提供所建立的指令以用于指示數據平面實體根據所建立的 指令對特定傳入信令消息以至少一個對應傳出消息進行反應的操作（1120)。
[0036] 如圖1中所示，根據本發明的例示性實施例的方法涉及數據平面實體1200。這樣的 方法包括:在數據平面實體中獲得用于對數據平面上的特定傳入信令消息以數據平面上的 至少一個對應傳出消息進行反應的指令的操作（1210);在數據平面實體中在檢測到數據平 面上的特定傳入信令消息時根據所獲得的指令構建數據平面上的至少一個對應傳出消息 的操作（1220);以及發布數據平面上的至少一個對應傳出消息作為對特定傳入信令消息的 反應的操作（1230)。
[0037] 在圖1的示例布置中，假定控制平面實體1100向數據平面實體1200提供反應指令 連同用于存儲該反應指令作為本地存儲的指令。相應地，在獲得該反應指令的上下文中，數 據平面實體1200例如經由平面間通信控制器從控制平面實體1100接收該反應指令以及在 本地存儲該反應指令。基于這樣的本地方法，任何數據平面實體可以存儲反應指令本身并 將在本地存儲的反應指令用于對數據平面上的特定傳入信令消息進行反應中。也就是說， 針對特定傳入信令消息的相關的反應指令可以被存儲在(潛在地)處理這樣的特定傳入信 令消息的任何數據平面實體處，例如被存儲在任何GTP-U對等體處、或被存儲在任何其它實 體(g卩，不一定是數據平面實體)處。
[0038] 數據平面實體處的這樣的本地存儲可以針對數據平面實體的每一個傳入端口、信 道或連接以分布式/分離方式被實現，或者可以針對數據平面實體的所有傳入端口、信道或 連接以集中式方式被實現。在分布式/分離的本地存儲的情況下，反應指令能夠被存儲用于 取決于經由其/從其接收傳入信令消息的端口、信道或連接來處理相關的特定類型的傳入 信令消息。例如，反應指令能夠被存儲在不同的存儲位置處以用于處理來自不同的GTP對等 體/隧道的所有傳入GTP-U回聲請求消息。例如，當特定傳入信令消息是諸如GTP-U回聲請求 之類的GTP-U消息時，專用擴展信息元素可以為空或者被省略。在集中式本地存儲的情況 下，反應指令能夠被存儲（作為某種模板）以用于處理相關的特定類型的所有傳入信令消 息，而不管經由其/從其接收傳入信令消息的端口、信道或連接。例如，反應指令能夠被存儲 在單個存儲位置處(作為公共模板）以用于處理來自任何GTP對等體/隧道的所有傳入GTP-U 回聲請求消息。為了這個目的，在從控制平面實體向數據平面實體(例如在包含反應指令的 OpenFlow消息中）提供反應指令中，可以包括對（中央)存儲位置的引用，其中將存儲相關的 反應指令。因此，數據平面實體能夠引用中央存儲（以及因而存儲的反應指令）以用于處理 相關的特定類型的傳入信令消息。
[0039] 圖2示出圖示了根據本發明的例示性實施例的控制平面實體和數據平面實體處的 方法的第二示例的示意圖。
[0040] 如圖2中所示，涉及控制平面實體2100的根據本發明的例示性實施例的方法基本 上對應于涉及圖1的控制平面實體1100的方法，并且涉及數據平面實體2300的根據本發明 的例示性實施例的方法基本上對應于涉及圖1的數據平面實體1200的方法。具體地，圖2的 操作2110和2120基本上對應于圖1的操作1110和1120,并且圖2的操作2310至2330分別基本 上對應于圖1的操作1210至1230。因此，為了細節而對圖1的以上描述進行參考。
[0041] 在圖2的示例布置中，然而假定控制平面實體2100向諸如例如數據平面實體2200 之類的實體提供反應指令，并且諸如數據平面實體2300之類的另一實體從數據平面實體 2200獲得反應指令。即，諸如數據平面實體2200之類的實體可以充當針對反應指令的中央 存儲。為了這個目的，控制平面實體2100向諸如數據平面實體2200之類的實體提供反應指 令連同用于存儲該反應指令作為中央存儲的指令。在獲得該反應指令的上下文中，數據平 面實體2300從諸如充當中央存儲的數據平面實體2200之類的實體獲取反應指令。可以實現 通過訪問反應指令的中央存儲的這樣的獲取，因為反應指令與對其中央存儲的引用唯一地 鏈接。基于這樣的中央方法，諸如管理域中的單個數據平面實體之類的單個實體可以存儲 反應指令，并且(除了通過存儲實體的其本地使用以外)所存儲的反應指令可以被諸如管理 域中的任何其它數據平面實體之類的任何其它實體用作中央存儲的反應指令來對數據平 面上的特定傳入信令消息進行反應。為了從中央存儲位置(例如數據平面實體2200)獲取反 應指令，處理這樣的特定傳入信令消息的實體(諸如數據平面實體)可以使用像例如RPC(遠 程過程呼叫）、數據庫接口等那樣的外部協議。
[0042] 即，反應指令能夠被存儲(作為某種模板）以用于處理多個實體處的相關特定類型 的所有傳入信令消息。為了這個目的，在從控制平面實體向諸如存儲數據平面實體之類的 存儲實體(例如在包含反應指令的OpenFlow消息中）提供反應指令中，可以包括對(中央)存 儲位置的引用，其中存儲相關的反應指令。因此，任何實體能夠引用中央存儲（以及因而存 儲的反應指令）以用于處理相關的特定類型的傳入信令消息。由此，管理域和/或總體系統/ 網絡中的總體存儲要求能夠被減少。
[0043]根據本發明的例示性實施例的前述反應指令可以是針對數據平面上的任何種類 的信令消息特定的。這樣的特定信令消息可以例如包括以下各項中的一個或多個:GTP-U消 息、RTCP消息、TCP消息、0SPF消息、IS-IS消息、BH)消息、MPLS消息、MPLS-TP消息、MPLS-般 關聯信道消息(RFC5586 )和RSVP消息。
[0044] 根據本發明的例示性實施例的前述反應指令可以指對特定傳入信令消息進行響 應。在這點上，反應指令可以包括用于通過將特定傳入信令消息轉換成對應響應消息來構 建作為響應于特定傳入信令消息的響應消息的至少一個傳出消息的指令。例如，GTP-U回聲 響應消息可以被構建并發送作為對GTP-U回聲請求消息的反應。
[0045] 根據本發明的例示性實施例的前述反應指令可以（另外或可替換地)指對特定傳 入信令消息的另一種反應(不同于(直接）響應）。在這點上，反應指令可以包括用于通過生 成對特定傳入信令消息進行反應的專用消息來構建作為所述專用消息的至少一個傳出消 息的指令，所述專用消息是由特定傳入信令消息來觸發的。即，數據平面上的特定傳入信令 消息的接收可以可替換地或附加于以上描述的（直接）響應消息而觸發專用消息的構建和 發送來作為對特定傳入信令消息的反應。例如，到監視實體的通知可以被提及，該監視實體 愿意被告知關于所討論的數據平面實體處的特定事件（即，涉及數據平面上的特定傳入信 令消息的接收的事件）。
[0046] 當提到響應處理時，根據本發明的例示性實施例的前述反應指令可以包括命令 集，其用于設定響應消息類型和進行以下中的至少一項:交換源和目的地地址、交換源和目 的地端口、以及生成、修改或刪除至少一個信息元素或報頭，并且相關的構建可以因而包括 設定響應消息類型和交換源和目的地地址、交換源和目的地端口、以及生成、修改或刪除至 少一個信息元素或報頭中的至少一項的對應操作。反應指令(或具體地，其命令集)可以以 各種方式被實現。例如，命令集可以被列為原子命令，即，每一個命令可以被單獨地識別/定 義，或者，命令集或其子集可以被聚合在復合列表中，即，復數個命令可以被共同地識別/定 義。這樣的復合列表可以更加高效，因為相比于單獨命令的列表，該復合列表可以用更短的 引用被引用，由此使得能夠節省控制平面實體與存儲響應指令的數據平面實體之間的控制 信道上的資源。
[0047] 圖3示出圖示了根據本發明的例示性實施例的SDN架構中的系統布置中的過程的 示例的示意圖。
[0048] 如圖3中所示，基礎的系統布置示例性地包括3GPP網絡元件eNB、SGW和PGW，它們被 實現在SDN架構中，其中OpenFlow被用作平面間通信協議。相應地，網絡元件eNB、SGW和PGW 中的任一個利用根據OpenFlow協議(0FC)的中間平面間通信控制器被分解在控制平面實體 (eNB-C、SGW-C和PGW-C)和數據/用戶平面實體(eNB-U、SGW-U和PGW-U)中。類似地，在這點上 也可以應用其它網絡元件，包括例如RNC、SGSN、GGSN、eroG、BRAS和TWAN。即使UE在SDN架構 中被分解，也可能應用這樣的SDN UE。
[0049] 當在NFV架構或組合的SDN/NFV架構中被實現時，單獨實體（即，（針對eNB和/或SGW 和/或PGW)的eNB-C、eNB-U、SGW-C、SGW-U、PGW-C、PGW-U和0FC)中的至少一部分將被包括在 至少一個數據中心、中央服務器等中（而不是在對應的網絡節點或元件中）。
[0050] 雖然OpenFlow控制器被例示為針對所圖示的網絡元件中的每一個的控制平面實 體與數據平面實體之間的單獨實體，但是它可以同樣被集成在相應的控制平面實體或相應 的數據平面實體中/與其集成，如上所述。在當前示例中，相應的控制平面實體、平面間通信 控制器以及數據平面實體之間的任何通信是基于OpenFlow協議的。取決于在相應的控制平 面實體或相應的數據平面實體中OpenFlow控制器的實現方式，可以經由所謂的SB接口或所 謂的NB接口承載任何這樣的通信，如圖3中所指示的那樣。
[0051] 在以下的描述中，示例性地假定從SGW經由GTP-U隧道向eNB發送的GTP-U回聲請求 表示要被eNB響應的特定信令消息。這樣的示例僅僅是出于說明的目的并且不限制本發明。 具體地，可以在所圖示的網絡元件中的任一個處類似地處理數據/用戶平面上的任何其它 信令消息。
[0052]在第一步驟中，eNB-C建立用于對GTP-U回聲請求進行響應(作為反應的非限制性 示例）的指令以及將該指令提供給OFC。在第二步驟中，OFC將該指令轉發給eNB-U。
[0053]在OpenFlow的當前說明的上下文中，指令可以包括用于將特定信令消息（本示例 中的GTP-U回聲請求）與數據平面實體的流表中的所添加的或經修改的流條目（flow entry)相匹配的匹配規則和與匹配流條目關聯的動作集，所述動作集用于定義用于將特定 信令消息(本示例中的GTP-U回聲請求)轉換成對應響應消息(本示例中的GTP-U回聲響應） 的一個或多個命令。相應地，可以經由0FC向eNB-U以針對所討論的GTP-U隧道的流修改指令 (MOD-FLOW)或流添加指令(ADD-FL0W)的形式提供指令。在這樣的指令中，針對要被應用于 GTP-U回聲請求的某些動作的特定命令被識別/定義，如以下例示的那樣。
[0054] 在第三步驟中，eNB-U經由GTP-U隧道從SGW接收GTP-U回聲請求，即檢測到其接收， 并且通過根據來自eNB-C的指令將GTP-U回聲請求轉換成GTP-U回聲響應來構建響應。在第 四步驟中，eNB-U經由GTP-U隧道向SGW發布數據平面上的GTP-U回聲響應作為對GTP-U回聲 請求的反應。
[0055]用于將GTP-U回聲請求轉換成GTP-U回聲響應的指令可以包括命令集，其用于以響 應消息類型替換請求消息類型和進行以下中的至少一項：交換源和目的地因特網協議地 址、交換源和目的地因特網協議端口、交換源和目的地用戶數據報協議端口、替換隧道端點 標識符、添加或替換專用擴展信息元素、以及推入(push)恢復信息元素，并且相關的轉換可 以因而包括以響應消息類型替換請求消息類型和交換源和目的地因特網協議地址、交換源 和目的地因特網協議端口、交換源和目的地用戶數據報協議端口、替換隧道端點標識符、添 加或替換專用擴展信息元素、以及推入恢復信息元素中的至少一項的對應操作。
[0056] GTP-U回聲請求的布局如下： -專用擴展【可選】 -GTP-U報頭(包括消息類型、TEID、序列號、N-PDU號） -UDP -IP GTP-U回聲響應的布局如下： -專用擴展【可選】 _恢復 -GTP-U報頭(包括MSG類型、TEID、序列號、N-PDU號） -UDP -IP 專用擴展信息元素包含用于表示供應商特定的信息的擴展標識符和擴展值。專用擴展 信息元素是可選信息元素，其可以被包括在任何GTP信令消息中，其中GTP信令消息可以包 括專用擴展類型的多于一個信息元素。
[0057] 恢復信息元素包含總是被設定為0的重啟計數器。
[0058] 鑒于以上概述的消息布局，以下動作/命令能夠被包括在用于將GTP-U回聲請求轉 換成GTP-U回聲響應的指令中。
[0059] 這樣的動作/命令可以與用于接收GTP-U回聲請求的匹配規則相關聯以便在所接 收的GTP-U回聲請求匹配于對應流條目時在該GTP-U回聲請求上執行，即，通過eNB-U基于所 接收的GTP-U回聲請求來評估相關聯的動作/命令。然后經由與起源的IP地址和端口關聯的 輸出端口發送出因而轉換的GTP-U回聲響應。
[0060] 因此，代替從eNB-U向0FC轉發GTP-U回聲請求，eNB-U根據如與GTP-U回聲請求的匹 配規則相關聯的命令/動作的要求而保持在其范圍內的GTP-U回聲請求，以便操縱所接收的 消息使得其被重寫成GTP-U回聲響應。
[0061] 在基于OpenFlow的系統布置中，本發明的例示性實施例涵蓋以下過程。一方面，關 于指令的動作/指示至少被添加到ADD-FL0W或MOD-FLOW消息。另一方面，數據平面實體通告 其能力能夠在用于建立OpenFlow信道的握手過程期間響應于朝向0FC的特征請求消息而根 據特征回復消息中的指令應用新的命令/動作集。
[0062] 如從以上很明顯的那樣，根據3GPP規范的GTP-U回聲過程被根據本發明的例示性 實施例的第一替換方案完全支持。
[0063] 根據本發明的例示性實施例的第一替換方案實現了作為對數據平面上的特定信 令消息的反應而構建了數據平面上的對應傳出消息。在這點上，數據平面實體(和/或，在被 集成的情況下，平面間通信控制器)僅在數據/轉發平面級上評估(并且潛在地修改)特定信 令消息并且在數據平面上發布所得到的傳出消息。
[0064] 與將在以下描述的第二替換方案相對比，根據本發明的例示性實施例的第一替換 方案表現出各種優點。基本上，有益的是，不要求控制平面實體（以上示例中的eNB-C和/或， 在被集成的情況下，平面間通信控制器)和/或對應的平面間通信控制器接收或處理特定傳 入信令消息（以上示例中的GTP-U回聲請求)和創建對應傳出消息（以上示例中的GTP-U回聲 響應）。此外，計算負荷較低，這使控制平面實體（以上示例中的eNB-C和/或，在被集成的情 況下，平面間通信控制器）、平面間通信接口以及數據平面實體（以上示例中的eNB-U和/或， 在被集成的情況下，平面間通信控制器)負擔。因此，可以防止這些實體中的潛在重負荷。這 導致了具有能夠被同時處理的在對應的網絡元件或對等體之間的更多連接(諸如GTP隧道） 的可能性。這在資源使用方面更加高效。也就是說，根據本發明的例示性實施例的第一替換 方案使控制平面實體（以上示例中的eNB-C和/或，在被集成的情況下，平面間通信控制器） 和平面間通信控制器（以上示例中的OFC)免于附加的負荷并且最小化在它們之間的平面間 通信接口上的業務負荷。
[0065] 在以下描述根據本發明的例示性實施例的第二替換方案。
[0066] 圖4示出圖示了根據本發明的例示性實施例的控制平面實體和數據平面實體處的 方法的示例的示意圖。
[0067] 如圖4中所示，根據本發明的例示性實施例的方法涉及數據平面實體4200。這樣的 方法包括:在檢測到數據平面上的特定傳入信令消息時向控制數據實體4100轉發特定傳入 信令消息的操作(4210);從控制平面實體4100獲得對特定傳入信令消息的至少一個對應傳 出消息的操作(4220);以及在數據平面上發布至少一個對應傳出消息作為對特定傳入信令 消息的反應的操作(4230)。
[0068]如圖4中所示，根據本發明的例示性實施例的方法涉及控制平面實體4100。這樣的 方法包括:建立用于對數據平面上的特定傳入信令消息以數據平面上的至少一個對應傳出 消息進行反應的指令的操作(4110);從數據平面實體4200獲得特定傳入信令消息的操作 (4120);根據所建立的指示構建數據平面上的至少一個對應傳出消息的操作(4130);以及 向數據平面實體4200轉發針對特定傳入信令消息的至少一個對應傳出消息的操作(4140)。
[0069] 根據本發明的例示性實施例的前述指令可以是針對數據平面上的任何種類的信 令消息特定的。這樣的特定信令消息可以例如包括以下各項中的一個或多個:GTP-U消息、 RTCP消息、TCP消息、0SPF消息、IS-IS消息、BFD消息、MPLS消息、MPLS-TP消息、MPLS-般關聯 信道消息(RFC5586 )以及RSVP消息。
[0070] 如以上所解釋的那樣，根據本發明的例示性實施例的前述反應指令可以指對特定 傳入信令消息進行響應和/或對特定傳入信令消息的另一種反應(不同于(直接)響應）。即， 反應指令可以包括用于通過將特定傳入信令消息轉換成對應響應消息來構建作為響應于 特定傳入信令消息的響應消息的至少一個傳出消息的指令和/或用于通過反應于特定傳入 信令消息而生成專用消息來構建作為所述專用消息的至少一個傳出消息的指令，所述專用 消息是由特定傳入信令消息觸發的。
[0071] 當參考響應處理時，根據本發明的例示性實施例的前述反應指令可以包括用于對 應操作的命令集，并且相關的構建可以因而包括對應操作，如上在第一替換方案中所描述 的。因此，不重復在這方面的詳細描述，但是在這點上為了細節而對以上進行參考。特別地， 如果控制平面實體在邏輯上和/或在物理上與利用NB(北向）或0F接口的平面間通信控制器 分離，那么第二替換方案的信號消息處理方法是特別適用的。
[0072] 圖5示出圖示了根據本發明的例示性實施例的SDN架構中的系統布置中的過程的 示例的示意圖。
[0073]如圖5中所示，基礎的系統布置對應于圖3的系統布置。即，例示了 3GPP網絡元件 eNB、SGW和PGW，它們被實現在SDN架構中，其中OpenFlow被用作平面間通信協議。此外，僅出 于說明的目的例示了對GTP-U回聲請求進行響應。為了在這方面的進一步的細節，對圖3的 描述進行參考。關于NFV架構或組合的SDN/NFV架構中的實現方式的以上概念也在同樣的措 施中適用。
[0074] 在第一步驟中，eNB-U經由GTP-U隧道從SGW接收GTP-U回聲請求，即檢測到其接收。 在第二步驟中，eNB-U經由OpenFlow"分組入(Packet In)"消息向0FC轉發所接收的GTP-U回 聲請求。在第三步驟中，0FC經由OpenFlow "分組入"消息向eNB-C轉發所接收的GTP-U回聲請 求。然后，eNB-C評估如OpenFlow "分組入"消息中所承載的GTP-U回聲請求并根據用于對 GTP-U回聲請求進行響應(作為反應的非限制性示例）的相關的指令將該GTP-U回聲請求轉 換成GTP-U回聲響應。在第四步驟中，eNB-C經由OpenFlow"分組出（Packet Out)"消息向0FC 轉發所構建的GTP-U回聲響應。在第五步驟中，0FC經由OpenFlow "分組出"消息向eNB-U轉發 所接收的GTP-U回聲響應。在第六步驟中，eNB-U經由GTP-U隧道向SGW發布數據平面上的 GTP-U回聲響應。
[0075] 用于將GTP-U回聲請求轉換成GTP-U回聲響應的指令可以包括用于對應操作的命 令集，并且相關的轉換可以因而包括對應操作，如上關于結合圖3描述的。因此，不重復在這 方面的詳細描述，但是在這方面為了細節而對圖3的描述進行參考。
[0076] 因此，從eNB-U向0FC以及進一步向eNB-C轉發GTP-U回聲請求，并且eNB-C根據如與 GTP-U回聲請求相關聯的命令/動作的要求來評估在其范圍內的GTP-U回聲請求，以便操縱 所接收的消息使得其被重寫成GTP-U回聲響應。
[0077]無論如何，eNB-U可以被配置有用于將特定信令消息(本示例中的GTP-U回聲請求） 與數據平面實體的流表中的所添加的或經修改的流條目相匹配的匹配規則以便使得能夠 將特定信令消息（本示例中的GTP-U回聲請求)與對應傳出消息（本示例中的GTP-U回聲響 應)唯一地匹配。相應地，可以經由0FC以針對所討論的GTP-U隧道的流修改指令(M0D-FL0W) 或流添加指令(ADD-FL0W)的形式從eNB-C向eNB-U(與第一替換方案中類似)提供與反應指 令相關聯的指令。
[0078] 如從以上明顯的那樣，根據3GPP規范的GTP-U回聲過程被根據本發明的例示性實 施例的第二替換方案完全支持。
[0079] 根據本發明的例示性實施例的第二替換方案實現了作為對數據平面上的特定傳 入信令消息的反應而構建了數據平面上的對應傳出消息。在這點上，數據平面實體(和/或， 在被集成的情況下，平面間通信控制器）向控制平面實體(和/或，在被集成的情況下，平面 間通信控制器)轉發特定傳入信令消息以用于生成對其的反應，并且控制平面實體(和/或， 在被集成的情況下，平面間通信控制器)僅在控制平面級上評估(并且潛在地)修改特定傳 入信令消息并且向數據平面實體轉發所得到的傳出消息以供在數據平面上發布。
[0080] 在以下描述根據本發明的例示性實施例的第三替換方案。
[0081] 雖然未示出，但是根據本發明的例示性實施例的控制平面實體和數據平面實體處 的方法的單獨操作基本上類似于如上所述的第二替換方案中的操作。
[0082] 即，圖4的操作4110(以及與圖1的操作1120的規定類似的規定)可以被實現在控制 平面實體中，圖4的操作4120、4130和4140可以被實現在平面間通信控制器中，并且圖4的操 作4210、4220和4230可以被實現在數據平面實體中。
[0083]圖6示出圖示了根據本發明的例示性實施例的第三替換方案的SDN架構中的系統 布置中的過程的示例的示意圖。
[0084] 如圖6中所示，基礎的系統布置對應于圖3和5的系統布置。即，例示了 3GPP網絡元 件eNB、SGW和PGW，它們被實現在SDN架構中，其中OpenFlow被用作平面間通信協議。此外，僅 出于說明的目的例示了對GTP-U回聲請求進行響應。為了在這方面的進一步的細節，對圖3 的描述進行參考。關于NFV架構或組合的SDN/NFV架構中的實現方式的以上概念也在同樣的 措施中適用。
[0085] 在預備步驟(被表示為步驟0)中，eNB-C指示0FC代表eNB-C在處理數據平面上的特 定傳入信令消息的方面行動。這樣的指令可以包括用于對特定傳入信令消息進行反應的指 令的規定，如以上詳細解釋的那樣。
[0086] 在第一步驟中，eNB-U經由GTP-U隧道從SGW接收GTP-U回聲請求，即檢測到其接收。 在第二步驟中，eNB-U經由OpenFlow"分組入"消息向0FC轉發所接收的GTP-U回聲請求。然 后，根據來自eNB-C的指令，0FC評估如OpenFlow "分組入"消息中所承載的GTP-U回聲請求并 根據用于對GTP-U回聲請求進行響應(作為反應的非限制性示例）的相關的指令將該GTP-U 回聲請求轉換成GTP-U回聲響應。在第三步驟中，0FC經由OpenFlow "分組出"消息向eNB-U轉 發所構建的GTP-U回聲響應。在第四步驟中，eNB-U經由GTP-U隧道向SGW發布數據平面上的 GTP-U回聲響應。
[0087] 用于將GTP-U回聲請求轉換成GTP-U回聲響應的指令可以包括用于對應操作的命 令集，并且相關的轉換可以因而包括對應操作，如以上關于圖3和5所描述的。因此，不重復 在這方面的詳細描述，但是在這方面為了細節而對圖3的描述進行參考。
[0088] 因此，從eNB-U向0FC轉發GTP-U回聲請求，并且0FC根據如與GTP-U回聲請求相關聯 的命令/動作的要求而評估在其范圍內的GTP-U回聲請求，以便操縱所接收的消息使得其被 重寫成GTP-U回聲響應。
[0089] 如從以上明顯的那樣，根據3GPP規范的GTP-U回聲過程被根據本發明的例示性實 施例的第三替換方案完全支持。
[0090]根據本發明的例示性實施例的第三替換方案如上所述能夠被認為是基于第一和 第二替換方案的混合解決方案。它實現了作為對數據平面上的特定傳入信令消息的反應而 構建了數據平面上的對應傳出消息。在這點上，數據平面實體向平面間通信控制器轉發特 定傳入信令消息以用于生成對其的反應，并且平面間通信控制器評估(并且潛在地)修改特 定傳入信令消息并且向數據平面實體轉發所得到的傳出消息以供在數據平面上發布。取決 于在相應的控制平面實體或相應的數據平面實體中的OpenFlow控制器的實現方式，特定傳 入信令消息的評估僅在控制平面級發生或僅在數據/轉發平面級發生。
[0091]借助于本發明的例示性實施例，如從以上明顯的那樣，實現了軟件定義的架構中 在數據平面上的信令消息的處理。換言之，在具有經分解的控制平面和數據平面實體的軟 件定義的架構(諸如SDN和/或NFV架構）中實現了在數據平面上生成并發送針對數據平面上 的特定傳入信令消息的對應傳出消息。在這點上，描述了用于針對數據平面上的所接收的 信令消息構建適當的傳出消息的各種方式。
[0092]雖然前面的描述聚焦于信令消息的特定示例，但是要注意的是，本發明的例示性 實施例同樣適用于數據平面上所承載的任何種類的信令消息。例如，根據本發明的例示性 實施例的特定信令消息可以是任何GTP-U消息，其可以被接收并且對其的對應傳出消息(諸 如例如響應)將被構建并發送。一般而言，根據本發明的例示性實施例的機制可以適用于像 例如RTCP、TCP等那樣(在邏輯上/虛擬地)接近于數據/用戶/轉發平面的任何種類協議的任 何消息。原則上，依據根據本發明的例示性實施例的機制，例如甚至0SPF消息、IS-IS消息、 Bro MPLS消息、MPLS-TP消息、MPLS-般關聯信道消息（RFC5586)和/或RSVP保持活躍的響 應、信令錯誤等可能被構建和發送。
[0093]雖然前面的描述聚焦于基于OpenFlow協議的SDN架構的特定示例，但是要注意的 是，本發明的例示性實施例同樣適用于適于在SDN和/或NFV架構中采用的任何種類的（平面 間)通信協議。例如，根據本發明的例示性實施例的(平面間)通信協議可以是能夠定義和控 制（例如特定網絡元件的）控制平面實體與數據平面實體之間的平面間通信接口的任何通 信協議。這樣的(平面間）通信協議示例性地包括ForCES、SNMP或NetConf。
[0094] 以上描述的方法、過程和功能可以通過如以下所描述的相應的功能元件、實體、模 塊、單元、處理器等來實現。
[0095] 雖然主要參考方法、過程和功能來描述了本發明的前面的例示性實施例，但是本 發明的對應例示性實施例也覆蓋相應的裝置、實體、模塊、單元、網絡節點和系統，包括軟件 和/或其硬件兩者。
[0096] 在以下參考圖7來描述本發明的相應的例示性實施例，然而為了簡潔的緣故，對根 據圖1至6的相應的對應配置/設置、方案、方法和功能性、原理和操作的詳細描述進行參考。
[0097] 圖7示出圖示了根據本發明的例示性實施例的裝置的結構的示例的示意圖。
[0098] 在圖7中，實線框基本上被配置成執行如上所述的相應的方法、過程和/或功能。實 線框的整體基本上被配置成分別執行如上所述的方法、過程和/或功能。關于圖7,要注意的 是，單獨的塊意在說明分別實現相應的功能、處理或過程的相應功能塊。這樣的功能塊是實 現方式獨立的，即，可以分別借助于任何種類的硬件或軟件或其組合來實現。
[0099] 此外，在圖7中，僅圖示出涉及上述方法、過程和/或功能中的任一個的那些功能 塊。技術人員將承認相應的結構布置(諸如例如電源、中央處理單元、相應的存儲器等)的操 作所需的任何其它傳統功能塊的存在。除了其它的以外，一個或多個存儲器尤其被提供用 于存儲程序或程序指令，以用于控制或實現單獨的功能實體或其任何組合來如關于例示性 實施例在本文中所描述的那樣進行操作。
[0100]如圖7中所指示的那樣，根據本發明的例示性實施例，裝置10可以包括至少一個處 理器11和至少一個存儲器12(以及可能地還有至少一個連接器13)，其可以例如通過總線14 等分別在操作上被連接或耦合。裝置10可以是云計算裝備或網絡計算裝備(的部分）。
[0101] 裝置10的處理器11和/或連接器13還可以分別包括用于促進通過（固線或無線)鏈 路的通信的調制解調器等。裝置10的連接器13可以包括合適的發射器、接收器或收發器，其 連接到或耦合到一個或多個天線、天線單元(諸如天線陣列）或用于分別與所鏈接的、所耦 合的或所連接的（一個或多個)設備（固線或無線)通信的通信設施或部件。裝置10的連接器 13通常被配置成與至少一個其它裝置、設備、節點或實體(特別是其連接器)通信。
[0102] 裝置10的存儲器12可以存儲相應的程序、程序產品、宏命令或小應用程序等或其 部分，其可以被假定為包括程序指令或計算機程序代碼，其當被相應的處理器執行時使得 相應的電子設備或裝置能夠根據本發明的例示性實施例進行操作。
[0103] -般來說，相應的設備/裝置(和/或其部分)可以表示用于執行相應的操作和/或 表現出相應的功能性的裝置，和/或相應的設備(和/或其部分)可以具有用于執行相應的操 作和/或表現出相應的功能性的功能。
[0104] 鑒于以上，因而所圖示的裝置10適合于在實踐本發明的例示性實施例的一個或多 個中使用，如本文中所描述的那樣。
[0105] 當在隨后的描述中陳述處理器(或某個其它部件)被配置成執行某個功能時，這將 被解釋為等同于如下描述，其陳述潛在地與相應的裝置的存儲器中存儲或者以其它方式可 用的計算機程序代碼協作（應當領會的是存儲器也可以是外部存儲器或者被云服務等提 供/實現）的一個（即至少一個)處理器或對應電路被配置成使裝置至少執行因而提及的功 能。而且，這樣的功能將被解釋為可被用于執行相應功能的具體配置的電路或部件等同地 實現（即，表達"被配置成【使裝置】執行XXX的處理器"被解釋為等同于諸如"用于XXX的部 件"之類的表達）。
[0106] 因而所圖示的裝置10可以表示根據本發明的例示性實施例的控制平面實體和/或 (集成的/關聯的)平面間通信控制器(的部分），并且其可以被配置成執行(或實行、實施等） 過程和/或表現出如在圖1至6的任一個(尤其是圖1至3的任一個）中（針對(例如任意網絡元 件的)控制平面實體)所描述的功能性。
[0107] 在該情況下，裝置10或其處理器11(可能地連同存儲在存儲器12中的計算機程序 代碼）以其最基本的形式被配置成在控制平面實體中建立用于對數據平面上的特定傳入信 令消息以數據平面上的至少一個對應傳出消息進行反應的指令；以及從控制平面實體向數 據平面實體提供所建立的指令以用于指示數據平面實體根據所建立的指令對特定傳入信 令消息以至少一個對應傳出消息進行反應。
[0108] 作為替換方案，裝置10或其處理器11(可能地連同存儲在存儲器12中的計算機程 序代碼)可以被配置成向平面間通信控制器而不是數據平面實體提供所建立的指令。
[0109] 因而圖示的裝置10可以表示根據本發明的例示性實施例的數據平面實體和/或 (集成的/關聯的)平面間通信控制器(的部分），并且其可以被配置成執行(或實行、實施等） 過程和/或表現出如在圖1至6的任一個(尤其是圖1至3的任一個）中（針對(例如任意網絡元 件的)數據平面實體)所描述的功能性。
[0110]在該情況下，裝置10或其處理器11(可能地連同存儲在存儲器12中的計算機程序 代碼）以其最基本的形式被配置成在數據平面實體中獲得用于對數據平面上的特定傳入信 令消息以數據平面上的至少一個對應傳出消息進行反應的指令;在數據平面實體中，在檢 測到數據平面上的特定傳入信令消息時，根據所獲得的指令構建數據平面上的至少一個對 應傳出消息；以及發布數據平面上的至少一個對應傳出消息作為對特定傳入信令消息的反 應。
[0111] 作為替換方案，裝置10或其處理器11(可能地連同存儲在存儲器12中的計算機程 序代碼)可以被配置成充當平面間通信控制器，其被布置在數據平面與控制平面之間使得 在平面間通信控制器而不是數據平面實體中獲得指令并且在平面間通信控制器而不是數 據平面實體中構建至少一個對應傳出消息。然后，照這樣，平面間通信控制器可以向數據平 面實體而不是向數據平面(隧道、信道、連接等)發布因而所構建的至少一個對應傳出消息。
[0112] 根據本發明的例示性實施例，處理器、存儲器和連接器中的任何一個可以被實現 為單獨的模塊、芯片、芯片集、電路等，或者它們中的一個或多個能夠分別被實現為公共模 塊、芯片、芯片集、電路等。
[0113] 如上所述，根據本發明的例示性實施例的任何裝置可以通過包括用于執行對應操 作、過程和/或功能的相應部件來構成。例如，這樣的部件可以基于如以上在圖6中例示的裝 置結構（即，通過一個或多個處理器11、一個或多個存儲器12、一個或多個連接器13、或其任 何組合)來實施/實現。
[0114] 參考圖1和2,根據本發明的例示性實施例的裝置(其涉及控制平面實體）可以包 括:用于在控制平面實體中建立用于對數據平面上的特定傳入信令消息以數據平面上的至 少一個對應傳出消息進行反應(如塊1110和2110所指示的那樣)的指令的部件；以及用于從 控制平面實體向數據平面實體提供所建立的指令以用于指示數據平面實體根據所建立的 指令對特定傳入信令消息以至少一個對應傳出消息進行反應(如塊1120和2120所指示的那 樣)的部件。
[0115] 參考圖1和2,根據本發明的例示性實施例的裝置(其涉及數據平面實體）可以包 括:用于在數據平面實體中獲得用于對數據平面上的特定傳入信令消息以數據平面上的至 少一個對應傳出消息進行反應的指令(如塊1210和2310所指示的那樣)的部件;用于在數據 平面實體中在檢測到數據平面上的特定傳入信令消息時根據所獲得的指令構建數據平面 上的至少一個對應傳出消息（如塊1220和2320所指示的那樣）的部件；以及用于響應于特定 傳入信令消息而發布數據平面上的至少一個對應傳出消息（如塊1230和2330所指示的那 樣)的裝置。
[0116] 根據本發明的例示性實施例，系統可以包括被配置成如上所述進行協作的因而所 描繪的設備/裝置和其它網絡元件的任何可設想組合。
[0117] 通常，要注意的是，根據上述方面的相應功能塊或元件能夠分別通過任何已知的 手段(用硬件和/或軟件)來實現，如其僅適于執行相應部分的所描述功能的話。所提及的方 法步驟能夠在單獨的功能塊中或通過單獨的設備來實現，或者方法步驟中的一個或多個能 夠在單個功能塊中或通過單個設備來實現。
[0118] 通常，在不改變本發明的思想的情況下，任何方法步驟適于被實現為軟件或者通 過硬件來實現。這樣的軟件可以是軟件代碼獨立的并且能夠使用任何已知或未來發展的編 程語言（諸如例如Java、C++、C和匯編程序)來規定，只要通過方法步驟限定的功能性被保 留。這樣的硬件可以是硬件類型獨立的并且能夠使用任何已知或未來發展的硬件技術或這 些的任何混合(諸如M0S(金屬氧化物半導體）、CM0S(互補M0S)、BiM0S(雙極型M0S)、BiCM0S (雙極型CM0S)、ECL(發射器耦合邏輯）、TTL(晶體管-晶體管邏輯)等），使用例如ASIC(專用 1C(集成電路））組件、FPGA(現場可編程門陣列）組件、CPLD(復雜可編程邏輯設備）組件或 DSP(數字信號處理器)組件來實現。設備/裝置可以通過半導體芯片、芯片集、或包括這樣的 芯片或芯片集的(硬件)模塊來表示;然而，這不排除設備/裝置或模塊的功能性代替于是硬 件實現的而被實現為(軟件)模塊中的軟件(諸如包括供處理器執行/在處理器上運行的可 執行軟件代碼部分的計算機程序產品或計算機程序)的可能性。設備可以被視為設備/裝置 或者作為多于一個設備/裝置的組件，例如無論彼此在功能上協作或還是在功能上與彼此 獨立但在相同設備外殼中。
[0119] 裝置和/或部件或其部分能夠被實現為單獨的設備，但是這不排除它們以遍及系 統的分布式方式被實現，只要設備的功能性被保留。這樣的和類似的原理將被認為是對技 術人員已知的。
[0120] 在本說明書的意義上的軟件包括這樣的軟件代碼，其包括用于執行的相應功能的 代碼部件或部分或計算機程序或計算機程序產品、以及潛在地在其處理期間體現在諸如在 其上存儲有相應的數據結構或代碼部件/部分的計算機可讀(存儲)介質之類的有形介質上 或者被體現在信號中或芯片中的軟件(或計算機程序或計算機程序產品）。
[0121] 本發明還覆蓋如上所述的方法步驟和操作的任何可設想組合、以及如上所述的節 點、裝置、模塊或元件的任何可設想組合，只要上述方法和結構布置的概念是可適用的。
[0122] 鑒于上述，提供了用于處理軟件定義的架構中的數據平面上的信令消息的措施。 這樣的措施可以示例性地包括:在控制平面實體中建立用于對數據平面上的特定傳入信令 消息以數據平面上的對應傳出消息進行反應的指令;從控制平面實體向數據平面實體提供 所建立的指令以用于指示數據平面實體根據所建立的指令對特定傳入信令消息以對應傳 出消息進行反應；以及在數據平面實體中，在檢測到數據平面上的特定傳入信令消息時，根 據所提供的指令對數據平面上的特定傳入信令消息以數據平面上的對應傳出消息進行反 應。
[0123] 即使在以上根據附圖參考示例來描述了本發明，但是要理解的是，本發明不限于 此。而是，對于本領域技術人員而言明顯的是，本發明能夠在不背離如本文中所公開的創造 性思想的范圍的情況下以許多方式進行修改。
[0124] 首字母縮寫與縮略語的列表 3GPP第3代合作伙伴計劃 BFD雙向轉發檢測 BRAS寬帶接入服務器 eNB增強型節點B(LTE中的基站） eNB-C增強型節點B控制平面 eNB-U增強型節點B用戶平面 ePDG演進型分組數據網關 ETSI歐洲電信標準協會 E-UTRAN演進型通用陸地無線電接入網 ForCES轉發和控制元素分離協議 GGSN網關GPRS支持節點 GPRS通用分組無線電服務 GTP GPRS隧道傳輸協議 GTP-U GPRS隧道傳輸協議用戶平面 IS-IS中間系統到中間系統協議 LSR標簽交換路由器 LTE長期演進 LTE-A高級長期演進 MME移動性管理實體 MPLS多協議標簽交換 MPLS-TP MPLS傳輸協議 NB北向 NFV網絡功能虛擬化 N-PDU網絡協議數據單元 OF OpenFlow協議 OFC OpenFlow控制器 OSPF開放最短路徑優先 PGW分組網關 PGW-C分組網關控制平面 PGW-U分組網關用戶平面 RNC無線電網絡控制器 RPC遠程過程呼叫 RSVP資源預留協議 RTCP實時傳輸控制協議 SB南向 SDN軟件定義的聯網 SGSN服務GPRS支持節點 SGW服務網關 SGW-C服務網關控制平面 SGW-U服務網關用戶平面 SNMP簡單網絡管理協議 TCP傳輸控制協議 TEID隧道端點標識符 TWAN可信WLAN接入網 UDP用戶數據報協議 UE用戶設備 WLAN無線局域網。
【主權項】
1. 一種方法，包括： 在控制平面實體中建立用于對數據平面上的特定傳入信令消息以數據平面上的至少 一個對應傳出消息進行反應的指令;以及 從控制平面實體向數據平面實體提供所建立的指令以用于指示數據平面實體根據所 建立的指令對特定傳入信令消息以至少一個對應傳出消息進行反應。2. 根據權利要求1所述的方法，其中所述指令包括： 用于通過將特定傳入信令消息轉換成對應響應消息來構建作為響應于特定傳入信令 消息的響應消息的至少一個傳出消息的指令。3. 根據權利要求1或2所述的方法，其中所述指令包括命令集，其用于 設定響應消息類型，和 進行以下中的至少一項：交換源和目的地地址、交換源和目的地端口、以及生成、修改 或刪除至少一個信息元素或報頭。4. 根據權利要求1至3中的任一項所述的方法，其中所述指令包括： 用于通過對特定傳入信令消息進行反應地生成專用消息來構建作為所述專用消息的 至少一個傳出消息的指令，所述專用消息是被特定傳入信令消息觸發的。5. 根據權利要求1至4中的任一項所述的方法，其中特定信令消息是以下之一:GTP-U消 息、RTCP消息、TCP消息、OSPF消息、IS-IS消息、MPLS消息、MPLS-TP、BH)消息、MPLS-般關聯 信道消息以及RSVP消息。6. 根據權利要求1或2所述的方法，其中 特定信令消息是GTP-U回聲請求并且對應消息是GTP-U回聲響應，以及 所述指令包括命令集，其用于 以響應消息類型替換請求消息類型，和 進行以下中的至少一項：交換源和目的地因特網協議地址、交換源和目的地因特網協 議端口、交換源和目的地用戶數據報協議端口、替換隧道端點標識符、添加或替換專用擴展 信息元素以及推入恢復信息元素。7. 根據權利要求1至6中的任一項所述的方法，其中 經由具有0penFlow、ForCES、SNMP、NetConf或NFV協議類型的接口的平面間通信控制器 提供指令，和/或 數據平面實體是OpenFlow、ForCES、SNMP、NetConf或NFV協議類型的交換機或路由器。8. 根據權利要求1至7中的任一項所述的方法，其中 所述指令包括用于將特定信令消息與數據平面實體的流表中的所添加的或經修改的 流條目相匹配的匹配規則和用于定義用于對特定信令消息進行反應的一個或多個命令的 與匹配的流條目關聯的動作集。9. 根據權利要求1至8中的任一項所述的方法，還包括： 指示數據平面實體存儲指令作為本地存儲，或 指示實體存儲指令作為中央存儲。10. 根據權利要求1至9中的任一項所述的方法，其中 控制平面和數據平面是軟件定義的架構的層，和/或 控制平面實體和數據平面實體是在軟件定義的聯網架構或網絡功能虛擬化架構中實 現的網絡元件的部分。11. 根據權利要求1至10中的任一項所述的方法，其中 所述方法可操作在以下各項中的至少一項的控制平面實體中或在其處:增強型節點B、 網關通用分組無線電服務支持節點、服務通用分組無線電服務支持節點、分組網關、服務網 關、演進型分組數據網關、可信無線局域網接入網、無線電網絡控制器、寬帶接入服務器、以 及標簽交換路由器，和/或 控制平面實體被實現在云計算裝備或網絡計算裝備中。12. -種方法，包括： 在數據平面實體中獲得用于對數據平面上的特定傳入信令消息以數據平面上的至少 一個對應傳出消息進行反應的指令； 在數據平面實體中，在檢測到數據平面上的特定傳入信令消息時，根據所獲得的指令 構建數據平面上的至少一個對應傳出消息；以及 發布數據平面上的至少一個對應傳出消息作為對特定傳入信令消息的反應。13. 根據權利要求12所述的方法，其中所述指令包括： 用于通過將特定傳入信令消息轉換成對應響應消息來構建作為響應于特定傳入信令 消息的響應消息的至少一個傳出消息的指令。14. 根據權利要求12或13所述的方法，其中基于響應指令中的命令集進行構建包括： 設定響應消息類型，和 進行以下中的至少一項：交換源和目的地地址、交換源和目的地端口、以及生成、修改 或刪除至少一個信息元素或報頭。15. 根據權利要求12至14中的任一項所述的方法，其中所述指令包括： 用于通過對特定傳入信令消息做出反應地生成專用消息來構建作為所述專用消息的 至少一個傳出消息的指令，所述專用消息是被特定傳入信令消息觸發的。16. 根據權利要求12至15中的任一項所述的方法，其中特定信令消息是以下各項之一： GTP-U消息、RTCP消息、TCP消息、OSPF消息、IS-IS消息、MPLS消息、MPLS-TP消息、BFD消息、 MPLS-般關聯信道消息以及RSVP消息。17. 根據權利要求12或13所述的方法，其中 特定信令消息是GTP-U回聲請求并且對應消息是GTP-U回聲響應，以及 基于響應指令中的命令集進行構建包括： 以響應消息類型替換請求消息類型，和 進行以下中的至少一項：交換源和目的地因特網協議地址、交換源和目的地因特網協 議端口、交換源和目的地用戶數據報協議端口、替換隧道端點標識符、添加或替換專用擴展 信息元素以及推入恢復信息元素。18. 根據權利要求12至17中的任一項所述的方法，其中 經由具有0penFlow、ForCES、SNMP、NetConf或NFV協議類型的接口的平面間通信控制器 獲得指令，和/或 數據平面實體是OpenFlow、ForCES、SNMP、NetConf或NFV協議類型的交換機或路由器。19. 根據權利要求12至18中的任一項所述的方法，其中 所述指令包括用于將特定信令消息與數據平面實體的流表中的所添加的或經修改的 流條目相匹配的匹配規則和用于定義用于對特定信令消息進行反應的一個或多個命令的 與匹配的流條目關聯的動作集。20. 根據權利要求12至19中的任一項所述的方法，其中所述獲得包括： 從控制平面實體接收指令并且在本地存儲響應指令，或 從另一實體獲取指令，其中在中央存儲該指令。21. 根據權利要求12至20中的任一項所述的方法，其中 數據平面是軟件定義的聯網架構的層，和/或 數據平面實體是在軟件定義的聯網架構或網絡功能虛擬化架構中實現的網絡元件的 部分。22. 根據權利要求12至21中的任一項所述的方法，其中 所述方法可操作在以下各項中的至少一項的數據平面實體中或在其處:增強型節點B、 網關通用分組無線電服務支持節點、服務通用分組無線電服務支持節點、分組網關、服務網 關、演進型分組數據網關、可信無線局域網接入網、無線電網絡控制器、寬帶接入服務器、以 及標簽交換路由器，和/或 數據平面實體被實現在網絡計算裝備中。23. -種裝置，包括： 處理器；以及 存儲器，其被配置成存儲計算機程序代碼， 其中所述處理器被配置成使所述裝置執行： 在控制平面實體中建立用于對數據平面上的特定傳入信令消息以數據平面上的至少 一個對應傳出消息進行反應的指令，以及 從控制平面實體向數據平面實體提供所建立的指令以用于指示數據平面實體根據所 建立的指令對特定傳入信令消息以至少一個對應傳出消息進行反應。24. 根據權利要求23所述的裝置，其中所述指令包括： 用于通過將特定傳入信令消息轉換成對應響應消息來構建作為響應于特定傳入信令 消息的響應消息的至少一個傳出消息的指令。25. 根據權利要求23或24所述的裝置，其中所述指令包括命令集，其用于 設定響應消息類型，和 進行以下中的至少一項：交換源和目的地地址、交換源和目的地端口、以及生成、修改 或刪除至少一個信息元素或報頭。26. 根據權利要求23至25中的任一項所述的裝置，其中所述指令包括： 用于通過對特定傳入信令消息進行反應地生成專用消息來構建作為所述專用消息的 至少一個傳出消息的指令，所述專用消息是被特定傳入信令消息觸發的。27. 根據權利要求23至26中的任一項所述的裝置，其中特定信令消息是以下各項之一： GTP-U 消息、RTCP 消息、TCP 消息、OSPF 消息、IS-IS 消息、MPLS 消息、MPLS-TP、BFD 消息、MPLS- 般關聯信道消息以及RSVP消息。28. 根據權利要求23或24所述的裝置，其中 特定信令消息是GTP-U回聲請求并且對應消息是GTP-U回聲響應，以及 所述指令包括命令集，其用于 以響應消息類型替換請求消息類型，和 進行以下中的至少一項：交換源和目的地因特網協議地址、交換源和目的地因特網協 議端口、交換源和目的地用戶數據報協議端口、替換隧道端點標識符、添加或替換專用擴展 信息元素以及推入恢復信息元素。29. 根據權利要求23至28中的任一項所述的裝置，其中 所述處理器被配置成經由具有OpenFlow、ForCES、SNMP、NetConf或NFV協議類型的接口 的平面間通信控制器提供指令，和/或 數據平面實體是OpenFlow、ForCES、SNMP、NetConf或NFV協議類型的交換機或路由器。30. 根據權利要求23至29中的任一項所述的裝置，其中 所述指令包括用于將特定信令消息與數據平面實體的流表中的所添加的或經修改的 流條目相匹配的匹配規則和用于定義用于對特定信令消息進行反應的一個或多個命令的 與匹配的流條目關聯的動作集。31. 根據權利要求23至30中的任一項所述的裝置，其中所述處理器被配置成使所述裝 置執行： 指示數據平面實體存儲指令作為本地存儲，或 指示實體存儲指令作為中央存儲。32. 根據權利要求23至31中的任一項所述的裝置，其中 控制平面和數據平面是軟件定義的架構的層，和/或 控制平面實體和數據平面實體是在軟件定義的聯網架構或網絡功能虛擬化架構中實 現的網絡元件的部分。33. 根據權利要求23至32中的任一項所述的裝置，其中 所述裝置可操作為以下各項中的至少一項的控制平面實體或可操作在以下各項中的 至少一項的控制平面實體處:增強型節點B、網關通用分組無線電服務支持節點、服務通用 分組無線電服務支持節點、分組網關、服務網關、演進型分組數據網關、可信無線局域網接 入網、無線電網絡控制器、寬帶接入服務器、以及標簽交換路由器，和/或 控制平面實體被實現在云計算裝備或網絡計算裝備中。34. -種裝置，包括： 處理器；以及 存儲器，其被配置成存儲計算機程序代碼， 其中所述處理器被配置成使所述裝置執行： 在數據平面實體中獲得用于對數據平面上的特定傳入信令消息以數據平面上的至少 一個對應傳出消息進行反應的指令； 在數據平面實體中，在檢測到數據平面上的特定傳入信令消息時，根據所獲得的指令 構建數據平面上的至少一個對應傳出消息；以及 發布數據平面上的至少一個對應傳出消息作為對特定傳入信令消息的反應。35. 根據權利要求34所述的裝置，其中所述指令包括： 用于通過將特定傳入信令消息轉換成對應響應消息來構建作為響應于特定傳入信令 消息的響應消息的至少一個傳出消息的指令。36. 根據權利要求34或35所述的裝置，其中所述處理器被配置成使所述裝置基于響應 指令中的命令集執行： 設定響應消息類型，和 以下各項中的至少一項：交換源和目的地地址、交換源和目的地端口、以及生成、修改 或刪除至少一個信息元素或報頭。37. 根據權利要求34至36中的任一項所述的裝置，其中所述指令包括： 用于通過對特定傳入信令消息進行反應地生成專用消息來構建作為所述專用消息的 至少一個傳出消息的指令，所述專用消息是被特定傳入信令消息觸發的。38. 根據權利要求34至37中的任一項所述的裝置，其中特定信令消息是以下各項之一： GTP-U消息、RTCP消息、TCP消息、OSPF消息、IS-IS消息、MPLS消息、MPLS-TP消息、BFD消息、 MPLS-般關聯信道消息以及RSVP消息。39. 根據權利要求34或35所述的裝置，其中 特定信令消息是GTP-U回聲請求并且對應消息是GTP-U回聲響應，以及 所述處理器被配置成使所述裝置基于響應指令中的命令集執行： 以響應消息類型替換請求消息類型，和 進行以下各項中的至少一項：交換源和目的地因特網協議地址、交換源和目的地因特 網協議端口、交換源和目的地用戶數據報協議端口、替換隧道端點標識符、添加或替換專用 擴展信息元素以及推入恢復信息元素。40. 根據權利要求34至39中的任一項所述的裝置，其中 所述處理器被配置成經由具有OpenFlow、ForCES、SNMP、NetConf或NFV協議類型的接口 的平面間通信控制器獲得指令，和/或 數據平面實體是OpenFlow、ForCES、SNMP、NetConf或NFV協議類型的交換機或路由器。41. 根據權利要求34至40中的任一項所述的裝置，其中 所述指令包括用于將特定信令消息與數據平面實體的流表中的所添加的或經修改的 流條目相匹配的匹配規則和用于定義用于對特定信令消息進行反應的一個或多個命令的 與匹配的流條目關聯的動作集。42. 根據權利要求34至41中的任一項所述的裝置，其中所述處理器被配置成使所述裝 置執行： 從控制平面實體接收指令并且在本地存儲響應指令，或 從另一實體獲取指令，其中在中央存儲該指令。43. 根據權利要求34至42中的任一項所述的裝置，其中 數據平面是軟件定義的聯網架構的層，和/或 數據平面實體是在軟件定義的聯網架構或網絡功能虛擬化架構中實現的網絡元件的 部分。44. 根據權利要求34至43中的任一項所述的裝置，其中 所述裝置可操作為以下各項中的至少一項的數據平面實體或可操作在以下各項中的 至少一項的數據平面實體處:增強型節點B、網關通用分組無線電服務支持節點、服務通用 分組無線電服務支持節點、分組網關、服務網關、演進型分組數據網關、可信無線局域網接 入網、無線電網絡控制器、寬帶接入服務器、以及標簽交換路由器，和/或 數據平面實體被實現在網絡計算裝備中。45. -種計算機程序產品，其包括計算機可執行的計算機程序代碼，當該計算機程序代 碼被執行在計算機上時，所述計算機程序產品被配置成使所述計算機執行根據權利要求1 至11或12至22中的任一項所述的方法。46. 根據權利要求45所述的計算機程序產品，其中所述計算機程序產品包括計算機可 讀介質，在所述計算機可讀介質上存儲計算機可執行的計算機程序代碼，和/或其中程序可 直接加載到處理器的內部存儲器中。
【文檔編號】H04L29/06GK105960789SQ201380081078
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2013年9月20日
【發明人】K.霍夫曼
【申請人】諾基亞通信管理國際兩合公司