CN106714233B - 应用驱动网络的通信系统、组网方法及控制器 - Google Patents

应用驱动网络的通信系统、组网方法及控制器 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种应用驱动网络的通信系统，将通信系统中的控制信道根据应用类型进行划分和隔离。所述通信系统包括：核心控制器，网络控制器集群和接入站点集群，所述核心控制器用于根据应用类型分配所述网络控制器集群中的至少一个网络控制器和所述接入站点集群中的至少一个接入站点组成应用驱动网络，其中所述核心控制器用于组成应用控制信道并对所述至少一个接入站点进行管理，所述至少一个接入站点用于组成应用数据通道；所述接入站点集群中的接入站点用于与终端设备建立通信信道，将所述终端设备接入所述应用驱动网络中的所述控制信道和所述应用数据信道。

Description

应用驱动网络的通信系统、组网方法及控制器
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种应用驱动网络的通信系统，组网方法及控制器。
背景技术
随着移动互联网技术的发展，尤其是智能化的终端如手机、平板电脑等的兴起和普及，越来越多的用户直接使用这些终端进行网络访问，而且，随着终端操作系统及硬件性能的快速发展，使得许多原来在电脑上使用的软件可在智能化、小型化、可移动的终端上使用，尤其社交软件的使用频率较高，这些软件一般属于即时消息类软件，与网络的连接具有突发性，定时性等特点。以某一即时消息类软件为例，该软件在终端的操作系统上每两分钟发一个心跳包，以便终端定时通知服务器自己的状态。终端在使用即时消息类软件时，为了维持和服务器的连接，产生了大量的网络信令，而且所产生的网络信令仅仅为了进行很少字节的传输。在严重的时候，这种信令可能会对网络的正常业务产生干扰。同时，考虑到未来网络的发展前景，到时将会有大量的终端连接在网络上，与发送即时消息类似地，很多终端将会间断性地向网络发送内容较少、长度较短的数据，随着终端数量越来越多，会造成对网络信令资源的大量消耗。
发明内容
本发明实施例提出一种应用驱动网络，根据各种不同类型的应用建立针对该应用的控制信道，形成应用驱动的网络。各类应用之间的控制信令相互隔离。进一步可以根据网络信令的拥塞情况对网络进行调整和优化。
在现有网络中，所有的控制信令的信道没有做区分，同时各种网络类型的业务混在一个网络中，容易导致一类网络的信令拥塞导致其他类型网络的不可用、甚至一同瘫痪。同时，随着网络类型和访问量的剧增，对数据通道的使用效率也提出了更高的要求，现有的混合在一起的建网模式也不能满足网络需求。
本发明实施例提出一种应用驱动网络的概念，提出为应用Application建网，网络扁平化。网络硬件建立后，针对各类应用建立起相应的各应用的应用驱动网络，例如语音网络(例如蜂窝语音通信网络)、数据网络(例如IP网络)、网联网(水表网络，交通网、公安管理网、金融管理网等)，各应用可以租用相应的网络资源。还可以为例如及时消息类应用构建对应的网络。实践中个人也可以通过向网络硬件提供商申请创建自己私有网络。各应用驱动网络是在物理网络中由核心服务器配置或者构建出的通信网。这里的应用类型也可以是业务类型。
在本发明实施例中的通信系统中由两层控制信道和一层数据信道组成，和传统的网络相比不再区分控制面和控制信道。根据各种不同类型的应用建立针对该应用的控制信道，形成应用驱动的网络。各类应用之间的控制信令相互隔离。在实施中某一应用驱动网络可以是该应用的专网。在具体的应用中应用驱动网络作为专网来运作更有利于网络管理和网路优化，更容易避免某一种应用造成的信令洪泛或者拥塞对其他应用服务的影响。
本发明的技术方案，可以配置一张物理网络，根据应用种类分别形成与各应用对应通信网络。根据本发明实施例的方案，物理网络包括三层，由核心控制器组成的第一控制信道层，可以称为S层，为网络的第一层。核心控制器可以是核心控制器实体，服务器，网关等设备具有网络配置和管理的功能，在该层中各设备为S层设备S1、S2…Si等。由网络控制器组成的第二控制信道层，又为核心控制子层，可以称为C层，为网络的第二层。网络控制器可以是核心控制器实体，服务器，网关等设备具有网络调度和管理的功能，在该层中各设备为C层设备C1、C2…Ci等。由接入站点组成的数据通道层，可以称为D层，为网络的第三层。接入站点设备之间相互可以通信，为用户终端设备提供通信通道，并且接收核心控制器和网络控制器的管理与调度等。接入站点设备可以是无线基站Base Station或者接入站点Wireless Point等无线网络接入设备，在一些场合接入站点设备也可以是有线的接入设备用户终端设备UE通过接入站点(无线基站BS、或接入站点AP等等)接入网络。第二层和第三层接收核心控制器的管理，形成各种应用的应用驱动网络，终端使用各种应用时通过接入设备接入相应的网络。在本发明的网络系统架构中，可包括核心控制器，根据网络容量大小，可以适应性的配置核心控制器的数量，网络控制器可以为网络控制器集群，接入站点可以为接入站点集群。在形成各应用驱动网络后，各类应用通过各自驱动网络传输该应用的信令，并且信令是在第二层和第三层之间传输，不会扩散到第一层S层。数据主要是通过第三层和相应的服务数据服务器，应用服务器等通信，传输应用需要的各种数据。而在具体的第二层和第三层形成各种应用的应用驱动网络中，在具体的应用驱动网络内网络控制器具有管理功能，根据对接入站点进行调度和管理，进行该应用驱动网络的网络优化以保证QoS、QoE等等。在具体的某应用驱动网络出现拥塞、断网或者其他影响网络质量等情况下，核心服务器再进行重新的配置形成新的应用驱动网络。在应用驱动网络能够正常提供服务时，由网络控制器进行网络管理，承担管理角色的网络控制器可以有核心控制器指定，并由核心控制器建立网络控制器对数据通道的管理关系。
本发明实施例的第一方面，提供一种应用驱动网络的通信系统，将通信系统中的控制信道根据应用类型进行划分和隔离。所述通信系统包括：核心控制器，网络控制器集群和接入站点集群。
根据本发明实施例的第一方面，所述核心控制器用于根据应用类型分配所述网络控制器集群中的网络控制器和所述接入站点集群中的接入站点组成应用驱动网络，所述应用驱动网络为所述应用类型的对应的应用Application提供服务。所述网络控制器集群中的所述网络控制器，用于提供所述应用驱动网络中的应用控制信道。所述接入站点集群中的所述接入站点，用于提供所述应用驱动网络中的应用数据信道，并与终端设备建立通信信道将所述终端设备接入所述应用驱动网络。
在第一方面的实施中，核心控制器还用于建立建立在所述应用驱动网络中所述网络控制器对所述接入站点的管理关系，并将所述管理关系发送至所述网络控制器。网络控制器接收管理关系后对应用驱动网络中的接入站点进行调度和管理。可以采用的管理策略包括所述接入站点的所述数据信道的QOS(Quality of Service)的管理策略、QOE(Qualityof Experience)的管理策略或者优先级队列管理策略等。核心控制器对一个应用驱动网络分配网络控制器，可能是一个，更多的情况可能是多个，核心控制器选择其中一个或根据网络容量选择多个网络控制器作为该应用驱动网络中具有管理能力的网络控制器，对该应用驱动网络中的接入站点进行管理和调度，相当于具体该应用驱动网络中的管理单元。核心控制器分配的网络控制器和接入站点的数量，逻辑关系，建立管理关系，具有管理单元功能的网络控制器根据该管理关系进行应用驱动网络内部的管理。以实现应用驱动网络内部的动态调整与优化，尽可能的发挥网络能力，以及减少用户的变化出发核心服务器调整应用驱动网络的分配等。
在第一方面的实施中，核心控制器核心服务器还用于根据用户数量随时间的分布情况确定所述应用类型，其中接入网络的用户数符合泊松分布的应用为所述语音类应用，接入网络的用户数符合幂律分布的应用为数据类应用，接入网络的用户数符合马尔科夫分布的应用为物联网类应用。用户接入的情况，核心控制器可以通过与各应用的应用服务器或者服务中心获得，还可以通过各网络控制器的上报获得，还可以通过用户的注册信息或者身份信息等获得，并对获得的大数据进行分析以判断各种应用的类型。或者，所述的户数量随时间的分布情况可以为核心控制层从其他设备获取的针对具体的应用/业务接入情况的统计数据，也可以是核心控制层在一段时间内，针对具体的应用/业务接入情况的自己统计分析的数据。
作为另一个本发明的方式，也可以在部署网络系统的时候分配出各个网络控制器或者接入站点以组成各种不同类型的应用驱动网络，应用驱动网络为所述应用类型的对应的应用Application提供服务。
对于语音应用服务，例如打电话，语音对讲等，核心控制器分配出特定的网络控制器和接入站点组成语音通信语音通信网络。在该语音通信网络中进行语音类应用的通信和传输。其中被分配的网络控制器组建所述语音通信网络中的语音信令信道，接入站点组成所述语音通信网络中的语音传输信道。接入站点可以与相应的服务器或者通信对端建立通信，进行语音的传输。
对于数据应用，例如互联网数据服务，内容现在，邮件系统等数据类型的服务，核心控制器分配出特定的一个或者多个网络控制器和一个或者多个接入站点组成数据通信网络。所述至少一个网络控制器组成所述数据通信网络中的数据信令控制信道，所述至少一个接入站点组成所述数据通信网络中的数据传输信道。接入站点可以与相应的服务器或者通信对端建立通信，进行数据的传输。
对于物联网，例如水表网络，公安监控网络，金融服务网络等等各种专用的物联网，核心控制器分配出特定的一个或者多个网络控制器和一个或者多个接入站点组成数据通信网络。至少一个网络控制器组成所述物联网中的物联信令控制信道，一个接入站点组成所述物联网中的数据传输信道。接入站点可以与相应的服务器或者通信对端建立通信，进行物联服务应用的数据传输。
还可以建立特点服务类型的网络，例如及时消息IM网络等等。
本发明实施例的第二方面还提供了应用上述通信系统组建应用驱动网络的方法，以及通信系统中的核心控制器与网络控制器。组建应用驱动网络的方法包括将部署的通信系统根据应用类型配置出应用驱动网络。各个应用驱动网络为对应的应用提供服务。核心控制器根据应用类型分配网络控制器集群中的至少一个网络控制器组成应用驱动网络的应用控制信道，分配接入站点集群中的至少一个接入站点组成所述应用驱动网络的应用数据信道。所述至少一个网络控制器、所述应用控制信道、所述至少一个接入站点及所述应用数据数据信道组成应用驱动网络，该应用驱动网络为所述应用类型的对应的应用Application提供服务。然后所述接入站点集群中的接入站点与终端设备建立通信信道，将所述终端设备接入所述应用驱动网络中的所述控制信道和所述应用数据信道。通信系统中的核心控制器与网络控制器用于完成上述的方法，实现各功能，组建应用驱动网络为对应的应用提供服务。
根据本发明实施例提供的通信系统，通信系统分为三层，位于第一层的核心控制器根据应用类型分配第二层的网络控制器和第三层的接入站点组成应用驱动网络，该应用驱动网络为对应的应用服务。在该通信系统中各种应用的信令或者控制信号被相互分离，各应用在网络中使用的具体应用网络相互独立，能够有效的减少网络拥塞和一种应用的网络问题对其他应用的冲击。并且该三层的网络能够动态的组建各种应用驱动网络能够提高运营商对网络的应用率以及使用网络更加灵活。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例的一种应用驱动的网络通信系统架构示意图，
图2是本发明实施例的一种核心控制层的组网结构，
图3是本发明实施例的一种应用驱动的网络组网架构示意图，
图4是本发明实施例的一种应用驱动网络组网的方法流程图，
图5是本发明实施例的一种核心控制器的结构示意图，
图6是本发明实施例的一种网络控制器的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参见图1，图1是本发明实施例的一种应用驱动的网络(ADN，Application-Driven network)通信系统架构示意图；通信系统包括三层，第一层S层，为第一控制信道层，也可以叫核心控制层，包括核心控制器，第二层C层为第二控制信道层，也可以叫分配控制子层，包括网络控制器集群，网络控制器集群中的网络控制器之间的逻辑连接关系由核心控制器分配及管理，第三层为通信链路层D层，包括接入站点集群，接入站点集群的逻辑连接关系由核心控制器分配及管理，为用户终端提供有效数据的通道和网络。在本实施例中，所述网络架构包括三层的结构。
核心控制器，核心控制层S(第一控制信道层)，用于根据应用/业务类型(Application)，分配形成第二控制信道C(第二层，控制子层或网络控制层)的网络控制器和数据通道D层的接入站点(第三层，通信链路层)，从而组建以该应用类型驱动的网络，称为应用驱动网络。并且核心控制器建立应用驱动网络中网络控制器对数据通道的管理关系；从而组建以该应用/业务类型驱动的网络，其中控制子层做控制信道，数据通道D层做该类应用/业务的数据通道。
网络控制器集群构建控制子层C，用于接收来自用户的业务请求或来自网络设备的资源控制请求，并为其分配数据通道；也可以用于根据核心控制层制定的控制策略，对数据通道层进行调节和控制，向数据通道层发送控制命令。
网络控制器集群收核心控制器的管理，核心控制器根据应用类型选择集群中的网络控制器组成应用控制信道，该控制信道为某一特定应用类型的应用提供控制信道，传输该应用使用过程中的控制信令。例如及时消息类应用的心跳报，语音类应用中的七号信令，物联网中的传输协议，数据类应用中的TCP/IP协议信令，SIP协议信令等等。各类应用中的相应信令信号在现有技术中已经成熟，本层规划处对某一类应用的传输通道，用于传输该类应用的需要的信令。接入站点集群提供数据通道层D，用于与用户终端设备进行通信，根据核心控制层和控制子层的控制命令提供数据通道。用户终端设备可以是各种智能终端。
在图1中，例如核心控制器Si为A应用分配了网络控制器Cm和接入站点Dn-2和Dn-1组成为A应用服务的A应用驱动网络。根据A应用的用户量、信令或者数据量等因素核心控制器Si可以使用性的通过分配的网络控制器的和接入站点的数量调整A应用驱动网络的大小。核心控制器Si分配出A应用驱动网络后建立网络控制器Cm对接入站点Dn-2和Dn-1的管理关系和管理逻辑。在A应用驱动网络不再使用后，网络控制器Cm、接入站点Dn-2和Dn-1等又可以被分配到其他的应用驱动网络中，提供了网络设备的应用率和灵活性。并且在布局网络设备的过程中可以部署一次网络设备实现多种功能的网络服务。在具体的实施中，对于一些活跃度很低的网络，例如物联网中的水表超标系统(可能是月度为周期产生数据的网络)等可以复用网络控制器或者接入站点。
所述的核心控制层根据应用/业务类型，建立控制子层对数据通道层的管理关系包括，针对语音通信应用/业务，核心控制层从控制子层中选择网络控制器C1做为控制设备，从数据通道层选择k个数据信道，组成语音通信网络，该网络模型符合泊松分布；针对数据通信应用/业务，核心控制层从控制子层中选择网络控制器C2做为控制设备，从数据通道层选择m个数据信道，组成数据通信网络，该网络模型符合幂律分布；针对物联网(M2M，Machine to Machine)通信应用/业务，核心控制层从控制子层中选择网络控制器C3做为控制设备，从数据通道层选择；f个数据信道，组成物联网通信网络，该网络模型符合马尔科夫分布；其中，k+m+f<n。这样，C1、C2和C3包含不同应用/业务的控制信息，且彼此是隔离的，当针对语音通信的C1网络的控制信息发生拥塞的时，并不会导致拥塞蔓延到C2和C3的控制子层，从而即使语音通信网络发生控制信息拥塞，数据通信网络和物联网网络不会受到影响而能正常运行。所述的语音通信网络的模型符合泊松分布指的是网络的接入(呼叫)用户数量随时间的分布服从泊松分布；所述的数据通信网络模型符合幂律分布，指的是接入数据网络的用户数量随时间的分布服从幂律分布；所述的物联网通信网络模型符合马尔科夫分布，指的是设备接入网络随时间的分布服从马尔科夫分布。其中，所述的户数量随时间的分布情况可以为核心控制层从其他设备获取的针对具体的应用/业务接入情况的统计数据，也可以是核心控制层在一段时间内，针对具体的应用/业务接入情况的自己统计分析的数据。
网络控制器C1的控制信息主要包括语音的呼叫、被叫和信道调用等信令信息，如7号信令、会话启动协议(Session Initiation Protocol，简称SIP)信令等；C2的控制信息包括传输控制协议/因特网互联协议(Transmission Control Protocol/InternetProtocol，简称TCP/IP)的握手协议，心跳信息，状态报告，或链路或媒体传输协商消息等；C3的控制信息包括SIP信令、TCP/IP握手协议和状态报告等；由此可见，不同的网络模型中，可能会采用同样的控制信息。
请参见图2，图2是本发明实施例的一种核心控制层的组网结构。所述核心控制层的i个网元(核心控制器)采用全互连的结构连接，即每个网元之间可以通过直接连接进行通信。运营商可以通过部署多个核心控制器S建立一张广覆盖的网络。
进一步的，图3是本发明施例的一种应用驱动的网络组网架构图。其中，核心控制器对应于上述的核心控制层(S层)，控制子层控制单元和用户数据服务器对应于上述的控制子层(C层)，无线基站对应于上述的数据通道层(D层)。其中，核心控制器根据上述的应用/业务，构建控制子层C与数据通道D层的各类应用驱动的网络，核心控制器根据总体控制策略，其中包括根据应用/业务选择网络控制器，根据需求配置数据通道(D层)，其中所述的数据通道可以是由一个或者几个基站组成的为对应于该控制子层的应用/业务的物理通道；也可以是由一个基站的部分空口资源组成的为对应于该控制子层的应用/业务的物理通道，部分空口资源指的是从频域或者时域上从一个基站的空口资源中划分出的通信接口，用于与终端设备进行连接。同时，核心控制器的总体控制策略包括：根据网络访问量和拥塞程度，对数据通道数量进行增减；根据应用/业务类型创建控制子层的逻辑关系；更新和下发网络控制器对数据通道的管理策略等。所述的网络控制器对数据通道的管理策略包括，QOS(Quality of Service)的管理策略、QOE(Quality of Experience)的管理策略、优先级队列管理策略等。控制子层单元与用户数据服务器通信，读取接入的终端设备的各类信息，包括用户的合约信息、用户等级(QOS或QOE)、优先级、归属信息等；控制子层读取上述信息后，根据管理策略调度和分配数据通道给终端设备用户。具体的，由控制子层C与数据通道D层组建的网络中(语音通信网络、数据通信网络或者物联网网络等)，网络控制器对数据通道(D层)进行调度管理，当终端设备终端设备接入或者需要占用数据通道时，终端设备通过基站与控制子层单元进行通信。控制子层单元根据终端设备的标识信息从用户数据服务器读取终端设备对应的用户信息，再根据管理策略调度或者分配数据通道给终端设备。典型的，当终端设备申请占用数据通道时，控制子层单元读取到对应的用户的优先级为最高级别，在调用数据通道时优先分配给该终端设备数据通道。
当上述应用驱动网络的控制子层的调度信令被占满或者数据通道被占满，导致该网络严重拥塞，甚至无法正常工作时；控制子层单元向核心控制器发送消息，提示本网络的资源紧张的问题；核心控制层从控制子层单元收集并分析资源紧张的原因，并对控制子层C与数据通道D层的网络进行处理，处理方式包括：让控制子层按现有的方式进行运行；更新控制子层的管理策略；增加本网络中D层的数据通道，即增加基站数量或者在一个基站中划分更多的通信接口作为本网络的数据通道。或者出现应用驱动网络运行出现问题，触发核心控制器S对该应用重新分配和规划应用驱动网络。
参与图4，本发明实施例在给出一种应用驱动网络组网的方法，该方法包括：
S102，核心控制器根据应用类型分配网络控制器集群中的至少一个网络控制器组成应用驱动网络的应用控制信道，分配接入站点集群中的至少一个接入站点组成所述应用驱动网络的应用数据信道。
S104，所述核心控制器将网络控制器及应用控制信道、接入站点及所述应用数据数据信道组成应用驱动网络，所述应用驱动网络为所述应用类型的对应的应用Application提供服务。
在上述方法组建的应用驱动网络后，应用驱动网络中的接入站点与终端设备建立通信信道，将所述终端设备接入所述应用驱动网络中的所述控制信道和所述应用数据信道。终端设备即可利用该应用驱动网络适应相应的应用和服务。
在具体的实施中核心控制器核心服务器根据用户数量随时间的分布情况确定所述应用类型，其中接入网络的用户数符合泊松分布的应用为所述语音类应用，接入网络的用户数符合幂律分布的应用为数据类应用，接入网络的用户数符合马尔科夫分布的应用为物联网类应用。用户接入的情况，核心控制器可以通过与各应用的应用服务器或者服务中心获得，还可以通过各网络控制器的上报获得，还可以通过用户的注册信息或者身份信息等获得，并对获得的大数据进行分析以判断各种应用的类型。或者，所述的户数量随时间的分布情况可以为核心控制层从其他设备获取的针对具体的应用接入情况的统计数据，也可以是核心控制层在一段时间内，针对具体的应用接入情况的自己统计分析的数据。
在相应的应用驱动网络中，网络控制器提供的应用控制信道传输相应的信令或者控制信号，接入站点提供的应用数据信道传输相应的应用内容数据，例如语音，网络数据，内容数据，物联网数据等等。
在另一种实施中，在网络部署的时候对核心控制器进行配置，配置核心服务器对应用的识别策略或者触发根据服务类型分配应用驱动网络的条件。在应用驱动网络的过程中，核心控制器为一个应用创建一个应用驱动网络即核心控制器根据应用类型分配应用驱动网络。当然，在一些特定的情况下，接入站点或者网络控制器可以在应用驱动网络之间复用。
本发明实施例还提供一种核心服务器，该核心服务器用于应用驱动网络的通信系统。该核心服务器与上述实施例基于同一发明构思。参与图5，本发明提供的核心控制器50，处理器501，网络收发器(收发器)，收发器3由发送电路5031、接收电路5032组成，存储器507及总线5100。核心控制器50的各个组件通过总线系统5100耦合在一起，其中总线系统3100除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图中将各种总线都标为总线系统5100。
处理器501，用于根据应用类型确定网络控制器集群中的至少一个网络控制器和接入站点集群中的至少一个接入站点组成驱动网络，其中所述网络控制器提供应用控制信道，所述接入站点提供应用数据信道，所述应用驱动网络为所述应用类型的对应的应用Application提供服务。处理器能够获得各类应用的应用类型。然后进行应用驱动网络的分配。处理器501可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器，解码器等。处理器还具有判断应用类型的能力和功能，因此梳理器还能够用于还用于根据用户接入数量随时间的分布情况确定所述应用类型。检测到接入网络的用户数符合泊松分布的应用为所述语音类应用，接入网络的用户数符合幂律分布的应用为数据类应用，接入网络的用户数符合马尔科夫分布的应用为物联网类应用。处理器还包括一个调度控制器，用于生成所述应用驱动网络中对所述接入站点的管理关系，并将所述管理关系发送到所述网络控制器，所述管理关系用于所述网络控制器对所述接入站点进行调度管理。
存储器507，用于存储所述处理器所执行的控制网络的程序和数据。存储器507可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器501提供需要的信令或数据、程序等等。存储器307的一部分还可以包括非易失行随机存取存储器(NVRAM)。
收发器503由发送电路5031、接收电路5032组成，用于接收机发送与所述网络控制器集群、所述接入站点集群的信息。例如将调度控制器生成的应用驱动网络中对所述接入站点的管理关系发送给相应的网络控制器。发送分配应用驱动的配置命令等。
本发明提供的核心控制器50通过上述各个执行模块的配合实现上述方法和系统实施例中核心服务器完成的各项功能及步骤。
本发明实施例还提供一种网络服务器，该网络服务器用于应用驱动网络的通信系统。该核心服务器与上述实施例基于同一发明构思。参与图6，本发明提供的网络控制器60，处理器601，网络收发器603(收发器)，收发器603由发送电路6031、接收电路6032组成，存储器607及总线6100。
收发器603，用于与核心控制器、接入站点之间的信息收发，接收核心控制器发送的管理命令。作为一个网络控制器，收发器603实现与网络中其他设备的信息交互，从网络中获得信息并将网络控制器对外发送的信息发送到网络中以便到达目的。
处理器601，用于获得所述核心控制器发送的管理命令，生成应用驱动网络中的控制信道逻辑关系以构建控制信道。处理器501可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器，解码器等
存储器607，用于存储所述处理器所执行的程序和数据。存储器607可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器501提供需要的信令或数据、程序等等。存储器307的一部分还可以包括非易失行随机存取存储器(NVRAM)。
在更为高阶的网络控制器，收发器603还用于接收核心控制器发送的所述应用驱动网络中的管理关系。在该种情况下，网络控制器具有对接入站点的关联功能。处理器601还用于获得所述管理关系，利用所述管理关系根据管理策略对所述应用驱动网路中的接入站点进行调度管理；所述管理策略包括所述接入站点的所述数据信道的QOS(Quality ofService)的管理策略、QOE(Quality of Experience)的管理策略或者优先级队列管理策略。所述处理器，还用于监控所述接入站点的数据通道的负荷情况，管理所述接入站点的用户接入情况；监控所述控制信道的负荷情况，并将所述负荷情况向所述核心控制器发送。通过这些功能网络控制器实现对接入站点的关联和调度。通过对接入电站的各种运行情况的检测，在应用驱动网络内适应性的调整和调度接入站点的逻辑关系和应用控制通道及应用数据通道的连接关系。当出现网络控制器不能解决的问题或者网络变化较大，或者终端设备变化较大时，向核心控制器反馈触发新的应用驱动网络的调整优化。本发明提供的核心控制器60通过上述各个执行模块的配合实现上述方法和系统实施例中核心服务器完成的各项功能及步骤。
根据本发明实施例提供的通信系统和方法，在该通信系统为各种应用创建应用驱动网络，该应用的各种信令或者控制信号在对应的应用驱动网络中传输，被相互分离。各应用在网络中使用的具体应用网络相互独立，能够有效的减少网络拥塞和一种应用的网络问题对其他应用的冲击。并且该三层的网络能够动态的组建各种应用驱动网络能够提高运营商对网络的应用率以及使用网络更加灵活。本发明提供的核心控制器和网络控制器能够实现上述的引用驱动网络。

Claims (30)

1.一种应用驱动网络Application Driven Network ADN通信系统，其特征在于，所述通信系统包括：
核心控制器，网络控制器集群和接入站点集群；
所述核心控制器，用于根据应用类型分配所述网络控制器集群中的网络控制器和所述接入站点集群中的接入站点组成应用驱动网络，不同的应用类型对应不同的应用控制信道，所述应用驱动网络为所述应用类型的对应的应用Application提供服务；
所述网络控制器集群中的所述网络控制器，用于提供所述应用驱动网络中的应用控制信道；
所述接入站点集群中的所述接入站点，用于提供所述应用驱动网络中的应用数据信道，并与终端设备建立通信信道将所述终端设备接入所述应用驱动网络。
2.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，所述应用类型为语音类应用，则所述应用驱动网络为语音通信网络，所述应用控制信道为语音信令信道，所述应用数据信道为语音传输信道；
所述核心控制器具体用于判断所述应用类型的种类，如果判断结果所述应用类型为语音类应用，分配所述网络控制器集群中的至少一个网络控制器和所述接入站点集群中的至少一个接入站点组成语音通信网络，其中所述至少一个网络控制器组建所述语音通信网络中的语音信令信道，所述至少一个接入站点组成所述语音通信网络中的语音传输信道。
3.根据权利要求2所述的通信系统，其特征在于，核心控制器用于根据接入用户数量随时间的分布情况确定所述应用类型；对接入网络的用户数符合泊松分布的应用确定判断结果为所述语音类应用。
4.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，所述应用类型为数据类应用，则所述应用驱动网络为数据通信网络，所述应用控制信道为数据信令控制信道，所述应用数据信道为数据传输信道；
所述核心控制器具体用于判断所述应用类型的种类，如果判断结果所述应用类型为数据类应用，分配所述网络控制器集群中的至少一个网络控制器和所述接入站点集群中的至少一个接入站点组成数据应用网络，其中所述至少一个网络控制器组成所述数据通信网络中的数据信令控制信道，所述至少一个接入站点组成所述数据通信网络中的数据传输信道。
5.根据权利要求3所述的通信系统，其特征在于，核心控制器用于根据接入用户数量随时间的分布情况确定所述应用类型；对接入网络的用户数符合幂律分布的应用判断结果为数据类应用。
6.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，所述应用类型为物联网应用，则所述应用驱动网络为语音通信网络，所述应用控制信道为物联信令控制信道，所述应用数据信道为数据传输信道；
所述核心控制器具体用于判断所述应用类型的种类，如果判断结果所述应用类型为物联网应用，分配所述网络控制器集群中的至少一个网络控制器和所述接入站点集群中的至少一个接入站点组成物联网，其中所述至少一个网络控制器组成所述物联网中的物联信令控制信道，所述至少一个接入站点组成所述物联网中的数据传输信道。
7.根据权利要求6所述的通信系统，其特征在于，核心控制器用于根据接入用户数量随时间的分布情况确定所述应用类型；接入网络的用户数符合马尔科夫分布的应用判断结果为物联网类应用。
8.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，所述应用类型为及时消息应用IM，则所述应用驱动网络为及时消息网络，所述应用控制信道为IM信令信道，所述应用数据信道为IM数据信道；
所述核心控制器具体用于判断所述应用类型的种类，如果判断结果所述应用类型为及时消息应用，分配所述网络控制器集群中的至少一个网络控制器和所述接入站点集群中的至少一个接入站点组成及时消息网络，其中所述至少一个网络控制器组成所述及时消息网络中的IM信令信道，所述至少一个接入站点组成所述及时消息网络中的IM数据信道。
9.根据权利要求1-8中任一权利要求所述的通信系统，其特征在于，
所述核心控制器还用于建立在所述应用驱动网络中所述网络控制器对所述接入站点的管理关系，并将所述管理关系发送至所述网络控制器；
所述网络控制器还用于，根据所述管理关系利用管理策略对所述应用驱动网络中的所述接入站点进行调度管理。
10.根据权利要求9所述的通信系统，其特征在于，
所述网络控制器具体用于提供所述应用驱动网络中的应用控制信道，根据所述管理关系利用管理策略对所述接入站点进行调度管理，所述管理策略包括所述接入站点的所述数据信道的QOS，Quality of Service，的管理策略、QOE，Quality of Experience的管理策略或者优先级队列管理策略。
11.一种应用驱动组建通信网络的方法，其特征在于，所述方法包括：
核心控制器根据应用类型分配网络控制器集群中的至少一个网络控制器组成应用驱动网络的应用控制信道，不同的应用类型对应不同的应用控制信道；
所述核心控制器根据所述应用类型分配接入站点集群中的至少一个接入站点组成所述应用驱动网络的应用数据信道；
其中，所述至少一个网络控制器、所述应用控制信道、所述至少一个接入站点及所述应用数据数据信道组成应用驱动网络，所述应用驱动网络为所述应用类型的对应的应用Application提供服务。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述接入站点集群中的接入站点与终端设备建立通信信道，将所述终端设备接入所述应用驱动网络中的所述控制信道和所述应用数据信道。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述核心控制器根据用户接入数量随时间的分布情况确定所述应用类型；
如果所述核心控制器检测到接入网络的用户数符合泊松分布则所述应用类型为语音类应用，所述应用驱动网络为语音通信网络，所述应用控制信道为语音信令信道，所述应用数据信道为语音传输信道；
则所述核心控制器分配所述至少一个网络控制器组建所述语音信令信道和分配所述至少一个接入站点组件所述语音传输信道。
14.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述核心控制器根据用户接入数量随时间的分布情况确定所述应用类型；
如果所述核心控制器检测到接入网络的用户数符合幂律分布则所述应用类型为数据类应用，所述应用驱动网络为数据通信网络，所述应用控制信道为数据信令控制信道，所述应用数据信道为数据传输信道；
则所述核心控制器分配所述至少一个网络控制器组建所述数据信令控制信道和分配所述至少一个接入站点组建所述数据传输信道。
15.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述核心控制器根据用户接入数量随时间的分布情况确定所述应用类型；
如果所述核心控制器检测到接入网络的用户数符合马尔科夫分布则所述应用类型为物联网类应用，所述应用驱动网络为语音通信网络，所述应用控制信道为物联信令控制信道，所述应用数据信道为数据传输信道；
则所述核心控制器分配所述至少一个网络控制器组建所述物联信令控制信道和分配所述至少一个接入站点组建所述数据传输信道。
16.根据权利要求11-12任一所述的方法，其特征在于，
所述核心控制器建立所述应用驱动网络中所述网络控制器对所述接入站点的管理关系，并将所述管理关系发送到所述网络控制器，所述管理关系用于所述网络控制器对所述接入站点进行调度管理。
17.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，
所述核心控制器建立所述应用驱动网络中所述网络控制器对所述接入站点的管理关系，并将所述管理关系发送到所述网络控制器，所述管理关系用于所述网络控制器对所述接入站点进行调度管理。
18.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，
所述核心控制器建立所述应用驱动网络中所述网络控制器对所述接入站点的管理关系，并将所述管理关系发送到所述网络控制器，所述管理关系用于所述网络控制器对所述接入站点进行调度管理。
19.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，
所述核心控制器建立所述应用驱动网络中所述网络控制器对所述接入站点的管理关系，并将所述管理关系发送到所述网络控制器，所述管理关系用于所述网络控制器对所述接入站点进行调度管理。
20.一种核心控制器，其特征在于，所述核心控制器包括：
处理器，用于根据应用类型确定网络控制器集群中的至少一个网络控制器和接入站点集群中的至少一个接入站点组成应用驱动网络，其中，不同的应用类型对应不同的应用控制信道，所述网络控制器提供应用控制信道，所述接入站点提供应用数据信道，所述应用驱动网络为所述应用类型的对应的应用Application提供服务；
存储器，用于存储所述处理器所执行的控制网络的程序和数据；
收发器，用于接收机发送与所述网络控制器集群、所述接入站点集群的信息。
21.根据权利要求20所述的核心控制器，其特征在于，
所述处理器，还用于根据用户接入数量随时间的分布情况确定所述应用类型。
22.根据权利要求21所述的核心控制器，其特征在于，
所述处理器具体用于检测到接入网络的用户数符合泊松分布,分配所述网络控制器集群中的至少一个网络控制器和所述接入站点集群中的至少一个接入站点组成语音通信网络，其中所述至少一个网络控制器组建所述语音通信网络中的语音信令信道，所述至少一个接入站点组成所述语音通信网络中的语音传输信道。
23.根据权利要求21所述的核心控制器，其特征在于，
所述处理器具体用于检测到接入网络的用户数符合幂律分布,分配所述网络控制器集群中的至少一个网络控制器和所述接入站点集群中的至少一个接入站点组成数据通信网络，其中所述至少一个网络控制器组成所述数据通信网络中的数据信令控制信道，所述至少一个接入站点组成所述数据通信网络中的数据传输信道。
24.根据权利要求21所述的核心控制器，其特征在于，
所述处理器具体用于检测到接入网络的用户数符合马尔科夫分布,分配所述网络控制器集群中的至少一个网络控制器和所述接入站点集群中的至少一个接入站点组成物联网，其中所述至少一个网络控制器组成所述物联网中的物联信令控制信道，所述至少一个接入站点组成所述物联网中的数据传输信道。
25.根据权利要求20所述的核心控制器，其特征在于，所述核心控制器还包括调度控制器，所述调度控制器用于生成所述应用驱动网络中对所述接入站点的管理关系，并将所述管理关系发送到所述网络控制器，所述管理关系用于所述网络控制器对所述接入站点进行调度管理。
26.根据权利要求20所述的核心控制器，其特征在于，所述核心控制器还包括：
调度控制器，所述调度控制器用于生成所述应用驱动网络中对所述接入站点的管理关系，并将所述管理关系发送到所述网络控制器，所述管理关系用于所述网络控制器对所述接入站点进行调度管理，根据管理策略对所述接入站点进行管理，所述管理策略包括所述接入站点的所述数据信道的QOS(Quality of Service)的管理策略、QOE(Quality ofExperience)的管理策略或者优先级队列管理策略。
27.一种网络控制器，其特征在于，所述网络控制器包括：
收发器，用于与核心控制器、接入站点之间的信息收发，接收核心控制器发送的管理命令；
处理器，用于获得所述核心控制器发送的管理命令，生成应用驱动网络中的控制信道逻辑关系以构建控制信道；
存储器，用于存储所述处理器所执行的程序和数据；
其中，所述应用驱动网络为所述核心控制器根据应用类型分配所述网络控制器和所述接入站点组成，不同的应用类型对应不同的应用控制信道，所述应用驱动网络为所述应用类型的对应的应用Application提供服务。
28.根据权利要求27所述的网络控制器，其特征在于，
所述收发器还用于接收核心控制器发送的所述应用驱动网络中的管理关系；
处理器，还用于获得所述管理关系，利用所述管理关系根据管理策略对所述应用驱动网路中的接入站点进行调度管理；所述管理策略包括所述接入站点的数据信道的QOS，Quality of Service的管理策略、QOE，Quality of Experience的管理策略或者优先级队列管理策略。
29.根据权利要求28所述的网络控制器，其特征在于，
所述处理器，还用于监控所述接入站点的数据通道的负荷情况，管理所述接入站点的用户接入情况。
30.根据权利要求28所述的网络控制器，其特征在于，
所述处理器，还用于监控所述控制信道的负荷情况，并将所述负荷情况向所述核心控制器发送。
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