CN105474579B - 通信网络中的控制方法、集中控制器及无线通信网络系统 - Google Patents

通信网络中的控制方法、集中控制器及无线通信网络系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种通信网络中的控制方法、集中控制器及无线通信网络系统，其中，方法包括：通过根据业务流的业务类型以及数据路径类型模板，生成待确认处理类型列表，待确认处理类型列表包含业务流可能需要的全部处理功能类型。再对待确认处理类型列表进行筛选，生成处理类型列表。处理类型列表包含业务流必需的处理功能类型。进一步的，逐一为每个处理实例选择工作策略和工作参数，生成完整路径策略，将完整路径策略发送给各个功能节点实例，从而实现根据不同的业务流对应的业务类型，来选择相应的业务流路径，从而均衡了网络负载，并提升网络资源利用率。

Description

通信网络中的控制方法、集中控制器及无线通信网络系统
技术领域
本发明涉及通信技术，尤其涉及一种通信网络中的控制方法、集中控制器及无线通信网络系统。
背景技术
在目前的虚拟化大潮下，在通信技术领域，现有技术提出了一种将网络架构设置于虚拟平台上得到的新型网络架构，对于通信厂家来说，利用通用平台设置网络架构，可以缩短开发周期，减低产品难度，从而减低开发成本；而对于使用通信设备的运营商来说，也可以减低产品采购价格，减少维护成本。该网络架构将包含现有网络中的网络节点：基站(Base Transceiver Station，简称：BTS)、多模基站控制器(Multimode Base StationController，简称：MBSC)、移动管理实体(Mobile Management Entity，简称：MME)、分组数据网络网关(Packet Data Network gateway，简称：PGW)/服务网关(Serving gateway，简称：SGW)、业务网关、协调器、网络开放器(Networker)、虚拟化平台和IP硬件设备，其中，BTS、MBSC、MME、PGW/SGW和业务网关依然采用原有的网络架构。进一步的，BTS、MBSC、MME和PGW/SGW都作为独立的物理实体存在。以PGW为例，PGW内部集成很多的数据面功能，比如移动IP、数据包过滤、GTP隧道管理、安全或计费等等。
但是，由于上述各个网络节点的功能以紧耦合的方式在一个物理盒子里实现，其每一个网络节点的功能已经固定配置好，对于不同的类型的业务，对于现有技术所提供的网络结构来说，该业务的路径是固定的，从而导致在低业务量时网络资源浪费，而在高业务量时网络拥塞。
发明内容
本发明实施例提供一种通信网络中的控制方法，集中控制器及无线通信网络系统，用于根据不同的业务流对应的业务类型，来选择相应的业务流路径。
本发明的第一个方面是提供一种通信网络中的控制方法，包括：
通信网络中的集中控制器根据业务流的业务类型以及数据路径类型模板，生成待确认处理类型列表，所述数据路径类型模板包含所有的处理功能类型以及每个所述处理功能类型对应的选择指示，所述待确认处理类型列表包含全部的第一处理功能类型，所述第一处理功能类型为业务流可能需要的全部处理功能类型；
所述集中控制器根据每个所述第一处理功能类型对应的选择指示对所述第一处理功能类型进行筛选，生成处理类型列表，所述处理类型列表包含全部的第二处理功能类型，所述第二处理功能类型为经过筛选后所述业务流必需的处理功能类型；
所述集中控制器为每个所述第二处理功能类型选择对应的处理实例，并逐一为每个所述处理实例选择工作策略和工作参数；
所述集中控制器生成完整路径策略，所述路径策略包含所述业务流逐次流经的所有所述处理实例和每个所述处理实例对应的工作策略和工作参数；
所述集中控制器根据网络拓扑将所述完整路径策略发送给各个功能节点实例，每个所述功能节点实例与一个所述处理实例对应，所述网络拓扑包括所有所述功能节点实例的功能类型，所有所述功能节点实例间的连接关系，所有所述功能节点实例的状态。
结合第一个方面，在第一种可能的实现方式中，所述集中控制器根据每个所述第一处理功能类型对应的选择指示对所述第一处理功能类型进行筛选，生成处理类型列表，包括：
对应所述业务流的业务类型，若所述第一处理功能类型对应的选择指示为必选，则所述集中控制器将所述第一处理功能类型加入所述处理类型列表；
对应所述业务流的业务类型，若所述第一处理功能类型对应的选择指示为可选，则所述集中控制器判断所述第一处理功能类型对应的激活参数是否满足激活条件，若满足，则所述集中控制器将所述第一处理功能类型加入所述处理类型列表。
结合第一个方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述第一处理功能类型对应的激活参数，包括：网络当前负载、用户等级或者所述业务流的业务QoS信息之一或者任意组合；
所述集中控制器判断所述第一处理功能类型对应的激活参数是否满足激活条件，若满足，则所述集中控制器将所述第一处理功能类型加入所述处理类型列表，包括：
若所述第一处理功能类型对应的网络当前负载大于或小于负载阈值，则所述集中控制器将所述第一处理功能类型加入所述处理类型列表；或者，
若所述第一处理功能类型对应的用户等级低于或大于用户门限等级，则所述集中控制器将所述第一处理功能类型加入所述处理类型列表；或者，
若所述第一处理功能类型对应的所述业务流的业务QoS信息满足或低于QoS要求，则所述集中控制器将所述第一处理功能类型加入所述处理类型列表。
结合第一个方面或者第一个方面的上述任一一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述集中控制器为每个所述第二处理功能类型选择对应的处理实例，包括：
每个所述第二处理功能类型对应一个所述处理实例，每个所述处理实例对应一个所述功能节点实例，所述集中控制器根据所述网络拓扑中每个所述功能节点实例的状态和所述业务流的业务QoS信息，为每个所述第二处理功能类型选择对应的处理实例。
结合第一个方面或者第一个方面的上述任一一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述集中控制器逐一为每个所述处理实例选择工作策略和工作参数，包括：
每个所述处理实例对应一个所述功能节点实例，所述集中控制器根据所述网络拓扑中每个所述功能节点实例的状态和预配置的策略信息，为每个所述处理实例选择工作策略和工作参数，并为所述业务流分配传输带宽资源和计算处理资源。
结合第一个方面或者第一个方面的上述任一一种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，在所述集中控制器根据业务流的业务类型以及数据路径类型模板，生成待确认处理类型列表之前，还包括：
所述集中控制器根据所述网络拓扑以及所述业务流的用户IP地址与空口节点之间的映射关系，确定所述业务流对应的所述空口节点；或者，
所述集中控制器根据所述网络拓扑以及所述业务流的用户IP地址与空口节点之间的映射关系，确定最后一跳所述功能节点实例。
本发明的第二个方面是提供一种集中控制器，包括：
列表生成模块，用于根据业务流的业务类型以及数据路径类型模板，生成待确认处理类型列表，所述数据路径类型模板包含所有的处理功能类型以及每个所述处理功能类型对应的选择指示，所述待确认处理类型列表包含全部的第一处理功能类型，所述第一处理功能类型为业务流可能需要的全部处理功能类型，还用于根据每个所述第一处理功能类型对应的选择指示对所述第一处理功能类型进行筛选，生成处理类型列表，所述处理类型列表包含全部的第二处理功能类型，所述第二处理功能类型为经过筛选后所述业务流必需的处理功能类型；
选择模块，用于为每个所述第二处理功能类型选择对应的处理实例，并逐一为每个所述处理实例选择工作策略和工作参数；
策略生成模块，用于生成完整路径策略，所述路径策略包含所述业务流逐次流经的所有所述处理实例和每个所述处理实例对应的工作策略和工作参数；
发送模块，用于根据网络拓扑将所述完整路径策略发送给各个功能节点实例，每个所述功能节点实例与一个所述处理实例对应，所述网络拓扑包括所有所述功能节点实例的功能类型，所有所述功能节点实例间的连接关系，所有所述功能节点实例的状态。
结合第二个方面，在第一种可能的实现方式中，所述列表生成模块，具体用于若所述第一处理功能类型对应的选择指示为必选，则将所述第一处理功能类型加入所述处理类型列表，或者，具体还用于若所述第一处理功能类型对应的选择指示为可选，则判断所述第一处理功能类型对应的激活参数是否满足激活条件，若满足，则将所述第一处理功能类型加入所述处理类型列表。
结合第二个方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述第一处理功能类型对应的激活参数，包括：网络当前负载、用户等级或者所述业务流的业务QoS信息之一或者任意组合；
所述列表生成模块，具体用于若所述第一处理功能类型对应的所述网络当前负载大于或小于负载阈值，则将所述第一处理功能类型加入所述处理类型列表；或者，还具体用于若所述第一处理功能类型对应的所述用户等级低于或大于用户门限等级，则将所述第一处理功能类型加入所述处理类型列表；或者，还具体用于若所述第一处理功能类型对应的所述业务QoS信息满足或低于QoS要求，则将所述第一处理功能类型加入所述处理类型列表。
结合第二个方面或者第二个方面的上述任一一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述选择模块，具体用于根据所述网络拓扑中每个所述功能节点实例的状态和所述业务流的业务QoS信息，为每个所述第二处理功能类型选择对应的处理实例，其中，每个所述第二处理功能类型对应一个所述处理实例，每个所述处理实例对应一个所述功能节点实例。
结合第二个方面或者第二个方面的上述任一一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述选择模块，还具体用于根据所述网络拓扑中每个所述功能节点实例的状态和预配置的策略信息，为每个所述处理实例选择工作策略和工作参数，并为所述业务流分配传输带宽资源和计算处理资源，其中，每个所述处理实例对应一个所述功能节点实例。
结合第二个方面或者第二个方面的上述任一一种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，还包括：
确定模块，用于在所述根据业务流的业务类型以及数据路径类型模板，生成待确认处理类型列表之前，根据所述网络拓扑以及所述业务流的用户IP地址与空口节点之间的映射关系，确定所述业务流对应的所述空口节点；或者，还用于根据所述网络拓扑以及所述业务流的用户IP地址与空口节点之间的映射关系，确定最后一跳所述功能节点实例。
本发明的第三个方面是提供一种无线通信网络系统，包括：第二个方面或第二个方面的上述任一一种可能的实现方式中所述的集中控制器、网络地址转换器、至少一个分发器、至少一个入口节点、至少一个功能节点和至少一个空口节点；
其中，所述网络地址转换器，用于对业务流的地址进行转换，保证业务流在接入网与外部数据网络之间传输；
所述分发器，用于将业务流的数据分发到至少一个所述入口节点上；
所述入口节点，用于将对所述业务流的数据进行数据规则匹配，并对所述业务流的数据打标签，以便业务路径上的所述功能节点可以根据所述入口节点所标记的标签，直接索引到处理实例进行处理；
所述功能节点，用于根据所述业务流的业务类型采用对应的处理实例对所述业务流的数据进行处理；
所述空口节点，用于接收或者发送所述业务流的数据。
本实施例提供的通信网络中的控制方法，集中控制器及无线通信网络系统，通过根据业务流的业务类型以及数据路径类型模板，生成待确认处理类型列表，其中，数据路径类型模板包含所有的处理功能类型以及每个处理功能类型对应的选择指示，待确认处理类型列表包含全部的第一处理功能类型，第一处理功能类型为业务流可能需要的处理功能类型。再根据每个第一处理功能类型对应的选择指示对第一处理功能类型进行筛选，生成处理类型列表。其中，处理类型列表包含全部的第二处理功能类型，第二处理功能类型为经过筛选后业务流必需的处理功能类型。进一步的，为每个第二处理功能类型选择对应的处理实例，并逐一为每个处理实例选择工作策略和工作参数，生成完整路径策略，路径策略包含业务流逐次流经的所有处理实例和每个处理实例对应的工作策略和工作参数，根据网络拓扑将完整路径策略发送给各个功能节点实例，以便每个功能节点实例根据完整路径策略对业务流进行处理，从而实现根据不同的业务流对应的业务类型，来选择相应的业务流路径，从而均衡了网络负载，并提升网络资源利用率。
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做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明实施例提供的一种通信网络中的控制方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种处理功能类型选择流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种为每个处理实例选择工作策略和工作参数的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种通信网络中的控制方法的流程示意图；
图5为发明实施例提供的一种集中控制器的结构示意图；
图6为发明实施例提供的另一种集中控制器的结构示意图；
图7为发明实施例提供的一种无线通信网络系统的结构示意图；
图8为发明实施例提供的一种集中控制器的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
图1为本发明实施例提供的一种通信网络中的控制方法的流程示意图，其执行主体为集中控制器，该集中控制器有两方面的功能。信令面的集中处理，处理用户相关信令(如用户接入鉴权、移动或者承载管理等等)和网元间的交互信令(如网络状态信息更新或者网络拓扑维护等等)；用户面的集中控制，根据获取的信令面信息，决策用户数据的数据面处理规则，包括处理路径及处理策略或者参数等，并将处理规则传送到数据面功能节点。并且在集中控制器上预配置业务流的业务路径决策。在业务流经过接入网络时，集中控制器负责从整网角度，综合网络状态、用户状态和业务需求等，协调规划各个数据流在接入网不同功能节点实例间的数据路径，以及功能节点实例上处理实例和相应参数，以达到网络资源利用率最大化的目的。具体的，在用户发起新的业务，新的业务流需要传输时，集中控制器需要为当前的业务流处理路径进行决策，该业务路径决策方法包括如下步骤：
步骤100、通信网络中的集中控制器根据业务流的业务类型以及数据路径类型模板，生成待确认处理类型列表。
具体的，数据路径类型模板包含所有的处理功能类型以及每个处理功能类型对应的选择指示，待确认处理类型列表包含全部的第一处理功能类型，第一处理功能类型为业务流可能需要的处理功能类型，第一处理功能类型为可选时，第一处理功能类型对应的激活条件。
步骤101、集中控制器根据每个第一处理功能类型对应的选择指示对第一处理功能类型进行筛选，生成处理类型列表。
具体的，处理类型列表包含全部的第二处理功能类型，第二处理功能类型为经过筛选后业务流必需的处理功能类型。
步骤102、集中控制器为每个第二处理功能类型选择对应的处理实例，并逐一为每个处理实例选择工作策略和工作参数。
步骤103、集中控制器生成完整路径策略，路径策略包含业务流逐次流经的所有处理实例和每个处理实例对应的工作策略和工作参数。
步骤104、集中控制器根据网络拓扑将完整路径策略发送给各个与处理实例对应的功能节点实例。
具体的，由于每个功能节点实例与一个处理实例对应，网络拓扑包括所有功能节点实例的功能类型；所有功能节点实例间的连接关系(带宽和/或传输时延等等)；所有功能节点实例的状态，其中，功能节点实例的状态包括：功能节点实例的负载、功能节点实例的带宽或功能节点实例的处理能力之一或者任意组合。例如，每秒钟处理的比特数；用户IP地址与空口节点之间的映射关系。
本实施例提供的业务路径决策方法，通过通信网络中的集中控制器根据业务流的业务类型以及数据路径类型模板，生成待确认处理类型列表，其中，数据路径类型模板包含所有的处理功能类型以及每个处理功能类型对应的选择指示，待确认处理类型列表包含全部的第一处理功能类型，第一处理功能类型为业务流可能需要的处理功能类型。集中控制器再根据每个第一处理功能类型对应的选择指示对第一处理功能类型进行筛选，生成处理类型列表。其中，处理类型列表包含全部的第二处理功能类型，第二处理功能类型为经过筛选后业务流必需的处理功能类型。进一步的，集中控制器为每个第二处理功能类型选择对应的处理实例，并逐一为每个处理实例选择工作策略和工作参数，集中控制器生成完整路径策略，路径策略包含业务流逐次流经的所有处理实例和每个处理实例对应的工作策略和工作参数，集中控制器根据网络拓扑将完整路径策略发送给各个功能节点实例，以便每个功能节点实例根据完整路径策略对业务流进行处理，从而实现根据不同的业务流对应的业务类型，来选择相应的业务流路径，从而均衡了网络负载，并提升网络资源利用率。
需要说明的是，本实施例中集中控制器预先配置网络拓扑、数据路径类型模板、不同功能节点实例的处理功能类型以及预设定的处理参数。
其中，数据路径类型模板包含如下信息：经过的处理功能类型，可选必选指示，可选时的激活条件，策略集，可选处理策略的触发条件，以及策略对应的处理参数集；不同功能节点实例的处理策略类型以及预设定的处理参数，比如空口处理的RLC层功能的UM/AM等不同工作模式等。
具体的，集中控制器预先配置的上述信息可以通过集中表达方式体现或者通过分层表达方式实现，参照如下表1及表2，其中表1为集中表达方式示意表格，表2为分层表达方式示意表格。
表1
表2-层1
表2-层1
进一步的，图1中步骤101的可以具有两种可能的实现方式为：
方式一：对应业务流的业务类型，若第一处理功能类型对应的选择指示为必选，则集中控制器将第一处理功能类型加入处理类型列表。
方式二：对应业务流的业务类型，若第一处理功能类型对应的选择指示为可选，则集中控制器判断第一处理功能类型对应的激活参数是否满足激活条件，若满足，则集中控制器将第一处理功能类型加入处理类型列表。
图2为本发明实施例提供的一种处理功能类型选择流程示意图，如图2所示，对上述方式一和方式二的选择过程进行说明，包括如下步骤：
步骤200、集中控制器判断第一处理功能类型对应的选择指示。
具体的，若第一处理功能类型对应的选择指示为必选，则执行步骤201；若第一处理功能类型对应的选择指示为可选，则执行步骤202。
步骤201、集中控制器将第一处理功能类型加入处理类型列表。
步骤202、集中控制器根据网络状态、用户状态和业务信息判断第一处理功能类型对应的激活参数是否满足激活条件。
具体的，若第一处理功能类型对应的激活参数满足激活条件，则执行步骤201；若第一处理功能类型对应的激活参数不满足激活条件，则不将该第一处理功能类型加入处理类型列表。
需要说明的是，如表1和表2所示，对于一个业务流来说，其可能需要多种处理功能类型，因此本实施例中的处理功能类型选择流程，是逐一对每一个第一处理功能类型进行筛选，当完成一个第一处理功能类型的选择后，随即对下一个第一处理功能类型进行选择，重复上述步骤200至202。
进一步的，上述业务路径决策考虑的因素主要有：网络状态、用户状态和业务信息。因此，方式二中第一处理功能类型对应的激活参数，包括：网络当前负载、用户等级或者业务流的业务服务质量(Quality of Service，简称：QoS)信息之一或者任意组合。
步骤方式二中“集中控制器判断第一处理功能类型对应的激活参数是否满足激活条件，若满足，则集中控制器将第一处理功能类型加入处理类型列表”包括如下任一一种或组合的实现方式：
方式a：若第一处理功能类型对应的网络当前负载大于或小于负载阈值，则集中控制器将第一处理功能类型加入处理类型列表。
其中，根据不同的处理功能，激活条件可以设置为大于负载阈值来触发，也可以设置为小于负载阈值来触发，并且对于等于的选项可以包含在大于的方式，或者小于的方式中，此处不予限定。
方式b：若第一处理功能类型对应的用户等级低于或大于用户门限等级，则集中控制器将第一处理功能类型加入处理类型列表。
其中，根据不同的处理功能，激活条件可以设置为低于用户门限等级来触发，也可以设置为大于用户门限等级来触发，并且对于等于的选项可以包含在大于的方式，或者小于的方式中，此处不予限定。
方式c：若第一处理功能类型对应的业务QoS信息满足或低于QoS要求，则集中控制器将第一处理功能类型加入处理类型列表。
其中，根据不同的处理功能，激活条件可以设置为满足QoS要求来触发，也可以设置为低于QoS要求来触发，并且对于等于的选项可以包含在大于的方式，或者小于的方式中，此处不予限定。
例如，将三种方式结合，在视频业务中，存在某一第一处理功能类型对应视频内容压缩，在网络当前负载高于一负载阈值时，针对用户等级低于用户门限等级，在满足QoS要求的情况下，对视频业务数据进行内容压缩的处理，以节省整体网络传输资源，服务更多的用户，则该视频内容压缩的第一处理功能类型可以加入处理类型列表，作为第二处理功能类型。
优选的，对于图1中步骤102中集中控制器为每个第二处理功能类型选择对应的处理实例的一种可行的实现方式为：
由于每个第二处理功能类型对应一个处理实例，且每个处理实例对应一个功能节点实例，因此，集中控制器根据网络拓扑中每个功能节点实例的状态和业务流的业务QoS信息，为每个第二处理功能类型选择对应的处理实例。
具体的，每一个功能处理类型本身对应多个处理实例，但是对于每一个业务流，依据不同的业务流类型，当集中控制器确定了该业务流必选的第二处理功能类型后，该第二处理功能类型只能对应一个处理实例，又由于每个处理实例对应一个功能节点实例，因此根据处理类型列表以及网络拓扑中每个功能节点实例的状态，结合业务QoS需求，选择处理实例。其中，功能节点实例的状态包括：功能节点实例的负载、功能节点实例的带宽或功能节点实例的处理能力之一或者任意组合。例如，针对一种类型的业务流，在确定了所需要使用的所有第二处理功能类型之后，考虑从入口节点到最后的空口节点之间的网络拓扑(包括节点之间的带宽和传输时延等信息)，以及所需每个第二处理功能类型对应的实例在网络拓扑中的分布及各个实例上的负载情况，选择每个第二处理功能类型对应的处理实例。
优选的，图1步骤103中逐一为每个处理实例选择工作策略和工作参数，其一种可行的实现方式为：
集中控制器根据网络拓扑中每个功能节点实例的状态和预配置的策略信息，为每个处理实例选择工作策略和工作参数，并为业务流分配传输带宽资源和计算处理资源。
具体的，其中，功能节点实例的状态包括：功能节点实例的负载、功能节点实例的带宽、功能节点实例的处理能力。并且，每个处理实例对应一个功能节点实例。
图3为本发明实施例提供的一种为每个处理实例选择工作策略和工作参数的流程示意图，如图3所示，该流程包括如下步骤：
步骤300、集中控制器判断当前的工作策略是否满足触发条件。
具体的，若当前的工作策略满足触发条件，则执行步骤301；若当前的工作策略不满足触发条件，则执行步骤302。
具体的，触发条件包括三个方面的因素：网络状态、用户状态和业务信息。
步骤301、集中控制器为处理实例选择该工作策略。
步骤302、集中控制器判断当前的工作策略是否是最后一条工作策略。
具体的，由于每个处理实例可能对应多个工作策略，若当前的工作策略不是该处理实例对应的最后一个工作策略，则返回执行步骤300，对下一个工作策略进行判断；若当前的工作策略是最后一条工作策略，则执行步骤303。
步骤303、集中控制器为处理实例选择默认工作策略。
具体的，集中控制器会针对每个处理实例预先设置一个默认工作策略，若发现该处理实例没有工作策略可以匹配，则为该处理实例选择默认工作策略，随后返回步骤300为下一跳处理实例选择工作策略。
优选的，空口节点指的是带有射频功能的空口节点，可以采用射频拉远的方式，也可以是完整基站。因此在图1步骤100之前，还包括：
当网络中的空口节点为完整基站，则集中控制器根据网络拓扑以及业务流的用户IP地址与空口节点之间的映射关系，确定业务流对应的空口节点；或者，
当网络中空口节点为天线，则集中控制器根据网络拓扑以及业务流的用户IP地址与空口节点之间的映射关系，确定最后一跳功能节点实例。
由上述实施例可知，集中控制器在进行业务路径决策的过程中，主要是结合预配置信息和动态信息来进行业务路径决策的，其中预配置信息主要包括上述网络拓扑、数据路径类型模板、不同功能节点实例的处理功能类型以及预设定的处理参数等，而动态信息主要指每个业务流对应的相关信息，例如，业务流的类型、用户IP地址、网络状态、用户状态或业务信息等之一或者任意组合。图4为本发明实施例提供的另一种通信网络中的控制方法的流程示意图，下面结合图4，从利用预配置信息和动态信息的角度对业务路径决策方法进行说明，参照图4，该方法包括如下步骤：
步骤400、集中控制器根据预备信息中的网络拓扑，结合动态信息中的用户IP地址确定空口节点。
具体的，根据用户IP地址可以确定用户归属的基站，从而确定空口节点。
步骤401、集中控制器根据预配置信息中的数据路径类型模板、功能节点实例，结合网络状态、用户状态和业务信息，对功能节点实例进行选择，得到处理类型列表。
步骤402、集中控制器根据预配置信息中的网络拓扑，结合网络状态、用户状态和业务信息，逐跳为每个处理实例选择工作策略和工作参数，得到完整路径策略。
图5为发明实施例提供的一种集中控制器的结构示意图，业务路径决策装置具体为集中控制器，该集中控制器有两方面的功能。信令面的集中处理，处理用户相关信令(如用户接入鉴权、移动或者承载管理等等)、网元间的交互信令(如网络状态信息更新或者网络拓扑维护等等)；用户面的集中控制，根据获取的信令面信息，决策用户数据的数据面处理规则，包括处理路径及处理策略或者参数等，并将处理规则传送到数据面功能节点。并且在集中控制器上预配置业务流的业务路径决策。在业务流经过接入网络时，集中控制器负责从整网角度，综合网络状态、用户状态和业务需求等，协调规划各个数据流在接入网不同功能节点实例间的数据路径，以及功能节点实例上处理实例和相应参数，以达到网络资源利用率最大化的目的。具体的，在用户发起新的业务，新的业务流需要传输时，集中控制器需要为当前的业务流处理路径进行决策，如图5所示该集中控制器包括：列表生成模块10、选择模块11、策略生成模块12、发送模块13。
列表生成模块10，用于根据业务流的业务类型以及数据路径类型模板，生成待确认处理类型列表，数据路径类型模板包含所有的处理功能类型以及每个处理功能类型对应的选择指示，待确认处理类型列表包含全部的第一处理功能类型，第一处理功能类型为业务流可能需要的处理功能类型。
列表生成模块10，还用于根据每个第一处理功能类型对应的选择指示对第一处理功能类型进行筛选，生成处理类型列表，处理类型列表包含全部的第二处理功能类型，第二处理功能类型为经过筛选后业务流必需的处理功能类型。
选择模块11，用于为每个第二处理功能类型选择对应的处理实例，并逐一为每个处理实例选择工作策略和工作参数。
策略生成模块12，用于生成完整路径策略，路径策略包含业务流逐次流经的所有处理实例和每个处理实例对应的工作策略和工作参数。
发送模块13，用于根据网络拓扑将完整路径策略发送给各个功能节点实例，每个功能节点实例与一个处理实例对应，网络拓扑包括所有功能节点实例的功能类型，所有功能节点实例间的连接关系，所有功能节点实例的状态。
本实施例提供的集中控制器，通过列表生成模块根据业务流的业务类型以及数据路径类型模板，生成待确认处理类型列表，其中，数据路径类型模板包含所有的处理功能类型以及每个处理功能类型对应的选择指示，待确认处理类型列表包含全部的第一处理功能类型，第一处理功能类型为业务流可能需要的处理功能类型。再列表生成模块根据每个第一处理功能类型对应的选择指示对第一处理功能类型进行筛选，生成处理类型列表。其中，处理类型列表包含全部的第二处理功能类型，第二处理功能类型为经过筛选后业务流必需的处理功能类型。进一步的，选择模块为每个第二处理功能类型选择对应的处理实例，并逐一为每个处理实例选择工作策略和工作参数，策略生成模块生成完整路径策略，路径策略包含业务流逐次流经的所有处理实例和每个处理实例对应的工作策略和工作参数，发送模块根据网络拓扑将完整路径策略发送给各个功能节点实例，以便每个功能节点实例根据完整路径策略对业务流进行处理，从而实现根据不同的业务流对应的业务类型，来选择相应的业务流路径，从而均衡了网络负载，并提升网络资源利用率。
进一步的，列表生成模块10，具体用于若第一处理功能类型对应的选择指示为必选，则将第一处理功能类型加入处理类型列表，或者，具体还用于若第一处理功能类型对应的选择指示为可选，则判断第一处理功能类型对应的激活参数是否满足激活条件，若满足，则将第一处理功能类型加入处理类型列表。
进一步的，第一处理功能类型对应的激活参数，包括：网络当前负载、用户等级或者业务流的业务服务质量(Quality of Service，简称：QoS)信息之一或者任意组合。
列表生成模块10，具体用于若第一处理功能类型对应的网络当前负载大于或小于负载阈值，则将第一处理功能类型加入处理类型列表；或者，还具体用于若第一处理功能类型对应的用户等级低于或大于用户门限等级，则将第一处理功能类型加入处理类型列表；或者，还具体用于若第一处理功能类型对应的业务QoS信息满足或低于QoS要求，则将第一处理功能类型加入处理类型列表。
进一步的，选择模块11，具体用于根据网络拓扑中每个功能节点实例的状态和业务流的业务QoS信息，为每个第二处理功能类型选择对应的处理实例，其中，每个第二处理功能类型对应一个处理实例，每个处理实例对应一个功能节点实例。
进一步的，选择模块11，还具体用于根据网络拓扑中每个功能节点实例的状态和预配置的策略信息，为每个处理实例选择工作策略和工作参数，并为业务流分配传输带宽资源和计算处理资源，其中，每个处理实例对应一个功能节点实例。
图6为发明实施例提供的另一种集中控制器的结构示意图，业务路径决策装置具体为集中控制器，该业务路径决策装置，还包括：确定模块14。
确定模块14，用于在根据业务流的业务类型以及数据路径类型模板，生成待确认处理类型列表之前，根据网络拓扑以及业务流的用户IP地址与空口节点之间的映射关系，确定业务流对应的空口节点；或者，还用于根据网络拓扑以及业务流的用户IP地址与空口节点之间的映射关系，确定最后一跳功能节点实例。
图7为发明实施例提供的一种无线通信网络系统的结构示意图，参照图7，该网络系统，包括：上述任一一种实施例所述的集中控制器(Single Network Controller)装置20、网络地址转换器21(Network Address Translation，简称：NAT)、至少一个分发器22(Distributor)、至少一个入口节点23(Entry)、至少一个功能节点24(Function Nodes)和至少一个空口节点25(Radio Nodes)组成。这些功能实体可以是在专用的物理实体上实现，也可以作为虚拟机的形式，部署在通用硬件设备上。该网络系统将现有的网络内从分组数据网关(Packet Data Network Gateway，简称PDN GW)到基站的功能从原有的物理设备中拆分出来，按照功能粒度，独立部署在功能节点24网络(Function Nodes Network)中。可能的具体功能类型：物理层处理功能的分解，层二功能的分解，层三功能的分解，视频优化，跨层优化，缓存(Cache)，深度包检测(Deep Packet Inspection，简称：DPI)等。
其中，集中控制器20有两方面的功能。信令面的集中处理，处理用户相关信令(如用户接入鉴权、移动或承载管理等等)、网元间的交互信令(如网络状态信息更新、网络拓扑维护等等)；用户面的集中控制，根据获取的信令面信息，决策用户数据的数据面处理规则，包括处理路径、处理策略或参数等，并将处理规则传送到数据面功能节点24。并且在集中控制器20上预配置业务流的业务路径决策。在业务流经过接入网络时，集中控制器20负责从整网角度，综合网络状态、用户状态和业务需求等，协调规划各个数据流在接入网不同功能节点24实例间的数据路径，以及功能节点24实例上处理实例和相应参数，以达到网络资源利用率最大化的目的。
网络地址转换器21，用于对业务流的地址进行转换，保证业务流在接入网与外部数据网络之间传输。
具体的，本质上网络地址转换器21是接入网络与外部数据网络之间的统一接口，数据的上下行必经之路，与是否有NAT操作并没有直接关系。
分发器22，用于将业务流的数据分发到至少一个入口节点23上。
具体的，考虑到入口节点23会有多个，此处引入至少一个分发器22，负责将接受到的下行数据分发到多个入口节点23上。分发器22的策略可以默认配置，也可以由集中控制器20下发。
入口节点23，用于将对业务流的数据进行数据规则匹配，并对业务流的数据打标签，以便业务路径上的功能节点24可以根据入口节点23所标记的标签，直接索引到处理实例进行处理。
具体的，为了减少数据规则匹配的工作量，在这里引入入口节点23的功能设计。入口节点23的核心功能是进行数据规则的匹配，并通过打标签的方式进行标记，后继数据路径上的处理功能节点24可以根据入口节点23所标记的标签，直接索引到处理策略以及决策下一跳路由等。
功能节点24，用于根据业务流的业务类型采用对应的处理实例对业务流的数据进行处理。
具体的，此处本实施例中的网络系统与现有技术中的IP传输网有本质区别，IP传输网络中的设备功能都是相同的数据转发，因此不同设备是同质的，而在本发明的网络系统中，功能节点24所提供的功能，不仅仅是路由器/交换机的数据转发，还有很多数据处理的功能。同时功能节点24有处理能力(计算和存储)和带宽等的限制。在功能节点24对数据流的处理上，可以是有相同的处理实例，也可以有不同的处理实例。对于不同的处理实例，需要集中控制器20预配下来或者逐条下发。对于预配的方式，功能节点24上预配有若干种处理实例，在业务流的数据经过入口节点23处理时，入口节点23需要在数据包头增加每个功能节点24的处理实例指示，功能节点24根据该处理实例指示索引到数据处理的处理实例。对于下发的方式，如果数据流在某一步功能处理时有特定的处理实例和参数，则由集中控制器20在数据流建立的过程中将处理实例和参数下发到该功能节点24上，同时告知该功能节点24针对该数据流采用该处理实例和参数。这里所提到的功能节点24，包括对于数据流的处理方法，比如视频压缩时的压缩方式或压缩算法等，还包括数据处理优先级；处理参数，包括在使用某一个处理方式时的具体参数。
空口节点25，用于接收或者发送业务流的数据。
具体的，带有射频功能的空口节点25，可以为射频拉远设备，也可以是完整基站。
本实施例提供的无线通信网络系统，分发器将业务流的数据分发到至少一个入口节点上，入口节点将对业务流的数据进行数据规则匹配，并对业务流的数据打标签，功能节点根据入口节点所标记的标签，直接索引到完整路径策略中相应的处理实例进行处理，其中，集中控制器针对不同业务类型的业务流制定不同的完整路径策略，并将该完整路径策略下发给功能节点，从而实现了整个网络系统依据业务流的不同类型，来选择相应的业务流路径，从而均衡了网络负载，并提升网络资源利用率。
图8为发明实施例提供的一种集中控制器的结构示意图，业务路径决策装置具体为集中控制器，该集中控制器有两方面的功能。信令面的集中处理，处理用户相关信令(如用户接入鉴权、移动或者承载管理等等)、网元间的交互信令(如网络状态信息更新或者网络拓扑维护等等)；用户面的集中控制，根据获取的信令面信息，决策用户数据的数据面处理规则，包括处理路径及处理策略或者参数等，并将处理规则传送到数据面功能节点。并且在集中控制器上预配置业务流的业务路径决策。在业务流经过接入网络时，集中控制器负责从整网角度，综合网络状态、用户状态和业务需求等，协调规划各个数据流在接入网不同功能节点实例间的数据路径，以及功能节点实例上处理实例和相应参数，以达到网络资源利用率最大化的目的。具体的，在用户发起新的业务，新的业务流需要传输时，集中控制器需要为当前的业务流处理路径进行决策，如图8所示该集中控制器包括：处理器30、发射器31。
处理器30，用于根据业务流的业务类型以及数据路径类型模板，生成待确认处理类型列表，数据路径类型模板包含所有的处理功能类型以及每个处理功能类型对应的选择指示，待确认处理类型列表包含全部的第一处理功能类型，第一处理功能类型为业务流可能需要的处理功能类型。
处理器30，还用于根据每个第一处理功能类型对应的选择指示对第一处理功能类型进行筛选，生成处理类型列表，处理类型列表包含全部的第二处理功能类型，第二处理功能类型为经过筛选后业务流必需的处理功能类型。
处理器30，还用于为每个第二处理功能类型选择对应的处理实例，并逐一为每个处理实例选择工作策略和工作参数。
处理器30，还用于生成完整路径策略，路径策略包含业务流逐次流经的所有处理实例和每个处理实例对应的工作策略和工作参数。
发射器31，用于根据网络拓扑将完整路径策略发送给各个功能节点实例，每个功能节点实例与一个处理实例对应，网络拓扑包括所有功能节点实例的功能类型，所有功能节点实例间的连接关系，所有功能节点实例的状态。
本实施例提供的集中控制器，通过处理器根据业务流的业务类型以及数据路径类型模板，生成待确认处理类型列表，其中，数据路径类型模板包含所有的处理功能类型以及每个处理功能类型对应的选择指示，待确认处理类型列表包含全部的第一处理功能类型，第一处理功能类型为业务流可能需要的处理功能类型。处理器再根据每个第一处理功能类型对应的选择指示对第一处理功能类型进行筛选，生成处理类型列表。其中，处理类型列表包含全部的第二处理功能类型，第二处理功能类型为经过筛选后业务流必需的处理功能类型。进一步的，处理器为每个第二处理功能类型选择对应的处理实例，并逐一为每个处理实例选择工作策略和工作参数，处理器生成完整路径策略，路径策略包含业务流逐次流经的所有处理实例和每个处理实例对应的工作策略和工作参数，发射器根据网络拓扑将完整路径策略发送给各个功能节点实例，以便每个功能节点实例根据完整路径策略对业务流进行处理，从而实现根据不同的业务流对应的业务类型，来选择相应的业务流路径，从而均衡了网络负载，并提升网络资源利用率。
进一步的，处理器30，具体用于若第一处理功能类型对应的选择指示为必选，则将第一处理功能类型加入处理类型列表，或者，具体还用于若第一处理功能类型对应的选择指示为可选，则判断第一处理功能类型对应的激活参数是否满足激活条件，若满足，则将第一处理功能类型加入处理类型列表。
进一步的，第一处理功能类型对应的激活参数，包括：网络当前负载、用户等级或者业务流的业务服务质量(Quality of Service，简称：QoS)信息之一或者任意组合。
处理器30，具体用于若第一处理功能类型对应的网络当前负载大于或小于负载阈值，则将第一处理功能类型加入处理类型列表；或者，还具体用于若第一处理功能类型对应的用户等级低于或大于用户门限等级，则将第一处理功能类型加入处理类型列表；或者，还具体用于若第一处理功能类型对应的业务QoS信息满足或低于QoS要求，则将第一处理功能类型加入处理类型列表。
进一步的，处理器30，具体用根据网络拓扑中每个功能节点实例的状态和业务流的业务QoS信息，为每个第二处理功能类型选择对应的处理实例，其中，每个第二处理功能类型对应一个处理实例，每个处理实例对应一个功能节点实例。
进一步的，处理器30，还具体用于根据网络拓扑中每个功能节点实例的状态和预配置的策略信息，为每个处理实例选择工作策略和工作参数，并为业务流分配传输带宽资源和计算处理资源，其中，每个处理实例对应一个功能节点实例。
处理器30，用于在根据业务流的业务类型以及数据路径类型模板，生成待确认处理类型列表之前，根据网络拓扑以及业务流的用户IP地址与空口节点之间的映射关系，确定业务流对应的空口节点；或者，还用于根据网络拓扑以及业务流的用户IP地址与空口节点之间的映射关系，确定最后一跳功能节点实例。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (13)

1.一种通信网络中的控制方法，包括：
通信网络中的集中控制器根据业务流的业务类型以及数据路径类型模板，生成待确认处理类型列表，所述数据路径类型模板包含所有的处理功能类型以及每个所述处理功能类型对应的选择指示，所述待确认处理类型列表包含全部的第一处理功能类型，所述第一处理功能类型为业务流可能需要的处理功能类型；
所述集中控制器根据每个所述第一处理功能类型对应的选择指示对所述第一处理功能类型进行筛选，生成处理类型列表，所述处理类型列表包含全部的第二处理功能类型，所述第二处理功能类型为经过筛选后所述业务流必需的处理功能类型；
所述集中控制器为每个所述第二处理功能类型选择对应的处理实例，并逐一为每个所述处理实例选择工作策略和工作参数；
所述集中控制器生成完整路径策略，所述路径策略包含所述业务流逐次流经的所有所述处理实例和每个所述处理实例对应的工作策略和工作参数；
所述集中控制器根据网络拓扑将所述完整路径策略发送给各个功能节点实例，每个所述功能节点实例与一个所述处理实例对应，所述网络拓扑包括所有所述功能节点实例的功能类型，所有所述功能节点实例间的连接关系，所有所述功能节点实例的状态。
2.根据权利要求1所述的方法，所述集中控制器根据每个所述第一处理功能类型对应的选择指示对所述第一处理功能类型进行筛选，生成处理类型列表，包括：
对应所述业务流的业务类型，若所述第一处理功能类型对应的选择指示为必选，则所述集中控制器将所述第一处理功能类型加入所述处理类型列表；
对应所述业务流的业务类型，若所述第一处理功能类型对应的选择指示为可选，则所述集中控制器判断所述第一处理功能类型对应的激活参数是否满足激活条件，若满足，则所述集中控制器将所述第一处理功能类型加入所述处理类型列表。
3.根据权利要求2所述的方法，所述第一处理功能类型对应的激活参数，包括：网络当前负载、用户等级或者所述业务流的业务QoS信息之一或者任意组合；
所述集中控制器判断所述第一处理功能类型对应的激活参数是否满足激活条件，若满足，则所述集中控制器将所述第一处理功能类型加入所述处理类型列表，包括：
若所述第一处理功能类型对应的网络当前负载大于或小于负载阈值，则所述集中控制器将所述第一处理功能类型加入所述处理类型列表；或者，
若所述第一处理功能类型对应的用户等级低于或大于用户门限等级，则所述集中控制器将所述第一处理功能类型加入所述处理类型列表；或者，
若所述第一处理功能类型对应的所述业务流的业务QoS信息满足或低于QoS要求，则所述集中控制器将所述第一处理功能类型加入所述处理类型列表。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，所述集中控制器为每个所述第二处理功能类型选择对应的处理实例，包括：
每个所述第二处理功能类型对应一个所述处理实例，每个所述处理实例对应一个所述功能节点实例，所述集中控制器根据所述网络拓扑中每个所述功能节点实例的状态和所述业务流的业务QoS信息，为每个所述第二处理功能类型选择对应的处理实例。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，所述集中控制器逐一为每个所述处理实例选择工作策略和工作参数，包括：
每个所述处理实例对应一个所述功能节点实例，所述集中控制器根据所述网络拓扑中每个所述功能节点实例的状态和预配置的策略信息，为每个所述处理实例选择工作策略和工作参数，并为所述业务流分配传输带宽资源和计算处理资源。
6.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，在所述集中控制器根据业务流的业务类型以及数据路径类型模板，生成待确认处理类型列表之前，还包括：
所述集中控制器根据所述网络拓扑以及所述业务流的用户IP地址与空口节点之间的映射关系，确定所述业务流对应的所述空口节点；或者，
所述集中控制器根据所述网络拓扑以及所述业务流的用户IP地址与空口节点之间的映射关系，确定最后一跳所述功能节点实例。
7.一种集中控制器，应用于无线通信网络，包括：
列表生成模块，用于根据业务流的业务类型以及数据路径类型模板，生成待确认处理类型列表，所述数据路径类型模板包含所有的处理功能类型以及每个所述处理功能类型对应的选择指示，所述待确认处理类型列表包含全部的第一处理功能类型，所述第一处理功能类型为业务流可能需要的处理功能类型，还用于根据每个所述第一处理功能类型对应的选择指示对所述第一处理功能类型进行筛选，生成处理类型列表，所述处理类型列表包含全部的第二处理功能类型，所述第二处理功能类型为经过筛选后所述业务流必需的处理功能类型；
选择模块，用于为每个所述第二处理功能类型选择对应的处理实例，并逐一为每个所述处理实例选择工作策略和工作参数；
策略生成模块，用于生成完整路径策略，所述路径策略包含所述业务流逐次流经的所有所述处理实例和每个所述处理实例对应的工作策略和工作参数；
发送模块，用于根据网络拓扑将所述完整路径策略发送给各个功能节点实例，每个所述功能节点实例与一个所述处理实例对应，所述网络拓扑包括所有所述功能节点实例的功能类型，所有所述功能节点实例间的连接关系，所有所述功能节点实例的状态。
8.根据权利要求7所述的集中控制器，所述列表生成模块，具体用于若所述第一处理功能类型对应的选择指示为必选，则将所述第一处理功能类型加入所述处理类型列表，或者，具体还用于若所述第一处理功能类型对应的选择指示为可选，则判断所述第一处理功能类型对应的激活参数是否满足激活条件，若满足，则将所述第一处理功能类型加入所述处理类型列表。
9.根据权利要求8所述的集中控制器，所述第一处理功能类型对应的激活参数，包括：网络当前负载、用户等级或者所述业务流的业务QoS信息之一或者任意组合；
所述列表生成模块，具体用于若所述第一处理功能类型对应的所述网络当前负载大于或小于负载阈值，则将所述第一处理功能类型加入所述处理类型列表；或者，还具体用于若所述第一处理功能类型对应的所述用户等级低于或大于用户门限等级，则将所述第一处理功能类型加入所述处理类型列表；或者，还具体用于若所述第一处理功能类型对应的所述业务QoS信息满足或低于QoS要求，则将所述第一处理功能类型加入所述处理类型列表。
10.根据权利要求7-9任意一项所述的集中控制器，所述选择模块，具体用于根据所述网络拓扑中每个所述功能节点实例的状态和所述业务流的业务QoS信息，为每个所述第二处理功能类型选择对应的处理实例，其中，每个所述第二处理功能类型对应一个所述处理实例，每个所述处理实例对应一个所述功能节点实例。
11.根据权利要求7-9任意一项所述的集中控制器，所述选择模块，还具体用于根据所述网络拓扑中每个所述功能节点实例的状态和预配置的策略信息，为每个所述处理实例选择工作策略和工作参数，并为所述业务流分配传输带宽资源和计算处理资源，其中，每个所述处理实例对应一个所述功能节点实例。
12.根据权利要求7-9任意一项所述的集中控制器，还包括：
确定模块，用于在所述根据业务流的业务类型以及数据路径类型模板，生成待确认处理类型列表之前，根据所述网络拓扑以及所述业务流的用户IP地址与空口节点之间的映射关系，确定所述业务流对应的所述空口节点；或者，还用于根据所述网络拓扑以及所述业务流的用户IP地址与空口节点之间的映射关系，确定最后一跳所述功能节点实例。
13.一种无线通信网络系统，包括：权利要求7-12任意一项所述的集中控制器、网络地址转换器、至少一个分发器、至少一个入口节点、至少一个功能节点和至少一个空口节点；
其中，所述网络地址转换器，用于对业务流的地址进行转换，保证业务流在接入网与外部数据网络之间传输；
所述分发器，用于将业务流的数据分发到至少一个所述入口节点上；
所述入口节点，用于将对所述业务流的数据进行数据规则匹配，并对所述业务流的数据打标签，以便业务路径上的所述功能节点可以根据所述入口节点所标记的标签，直接索引到处理实例进行处理；
所述功能节点，用于根据所述业务流的业务类型采用对应的处理实例对所述业务流的数据进行处理；
所述空口节点，用于接收或者发送所述业务流的数据。
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