CN105744575B - 用于小区切换的方法、无线网sdn控制器和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于小区切换的方法、无线网SDN控制器和系统。其中当根据接收到的用户终端发送的测量报告判断满足切换条件时，向核心网SDN控制器发送切换请求；为目标接入点下发对应的上行和下行数据流表规则；为源接入点下发对应的数据转发流表规则；通过源接入点向用户终端发送切换指示；当接收到用户终端通过目标接入点发送的空口切换完成消息后，向核心网SDN控制器发送路径转换请求；当目标接入点接收到源接入点转发的全部缓存数据后，指示源接入点删除数据转发流表规则，并释放占用的无线资源。本发明采用SDN网络架构，实现了切换数据转发与路由控制相分离，减少了切换对小区间传输带宽的要求，为跨系统间切换提供了一个统一的平台。

Description

用于小区切换的方法、无线网SDN控制器和系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种用于小区切换的方法、无线网SDN控制器和系统。

背景技术

无线小区切换是移动通信系统进行移动性管理的主要形式。第4代移动通信系统LTE-A(长期演进技术升级版：Long Term Evolution-Advanced)系统采用扁平化的网络架构，在现有技术中，这种数据与控制合一的扁平化网络架构在移动性管理方面存在缺陷，无线接入点除了传输数据之外，还要完成包括移动性管理在内的所有与无线资源管理相关的功能。用户终端在小区间移动切换，网络必须在无线接入点之间传输与用户终端相关的所有信息，这就提高了无线接入点之间的带宽需求。同时，由于缺少对无线资源的集中控制，导致用户终端小区切换失败的概率也较高。

发明内容

本发明提供了一种用于小区切换的方法、无线网SDN控制器和系统。本发明采用SDN网络架构，实现了切换数据转发与路由控制相分离，减少了切换对小区间传输带宽的要求，为跨系统间切换提供了一个统一的平台。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于小区切换的方法，包括：

当接收到用户终端发送的测量报告时，根据测量报告判断用户终端是否满足从源接入点切换到目标接入点的切换条件；

当满足切换条件时，向核心网SDN控制器发送切换请求，以便核心网SDN控制器为相关SDN交换机下发对应的上行数据流表规则；

为目标接入点下发对应的上行和下行数据流表规则，以便目标接入点与相关SDN交换机建立上行数据隧道；

为源接入点下发对应的数据转发流表规则，以便源接入点与目标接入点建立数据转发隧道；

通过源接入点向用户终端发送切换指示，以便用户终端接入目标接入点；

当接收到用户终端通过目标接入点发送的空口切换完成消息后，向核心网SDN控制器发送路径转换请求，以便核心网SDN控制器为相关SDN交换机下发对应的下行数据流表规则，从而使相关SDN交换机与目标接入点建立下行数据隧道；

当目标接入点接收到源接入点转发的全部缓存数据后，指示源接入点删除数据转发流表规则，并释放占用的无线资源。

在一个实施例中，当满足切换条件时，还包括：

当满足切换条件时，为源接入点生成数据转发路径，并生成与数据转发路径要求对应的数据转发流表规则；

为目标接入点生成上行和下行数据路径，并分别生成与上行和下行数据路径要求对应的上行和下行数据流表规则；

然后执行向核心网SDN控制器发送切换请求的步骤。

在一个实施例中，在分别生成与上行和下行数据路径要求对应的上行和下行数据流表规则的步骤之后，还包括：

为源接入点和目标接入点分配数据转发GTP-U隧道端点标识；

为目标接入点分配上行和下行数据GTP-U隧道端点标识；

然后执行向核心网SDN控制器发送切换请求的步骤。

在一个实施例中，切换请求包括目标接入点的地址信息、以及分配给目标接入点的下行数据GTP-U隧道端点标识。

在一个实施例中，为目标接入点下发对应的上行和下行数据流表规则，以便目标接入点与相关SDN交换机建立上行数据隧道的步骤包括：

当接收到核心网SDN控制器发送的切换请求响应时，从切换请求响应中提取核心网SDN控制器为相关SDN交换机分配的上行数据GTP-U隧道端点标识；

向目标接入点下发第一更新消息，其中第一更新消息包括与目标接入点对应的上行和下行数据流表规则、上下行数据GTP-U隧道端点标识、以及分配给相关SDN交换机的上行数据GTP-U隧道端点标识，以便目标接入点与相关SDN交换机建立上行数据GTP隧道。

在一个实施例中，为源接入点下发对应的数据转发流表规则，以便源接入点与目标接入点建立数据转发隧道的步骤包括：

向源接入点下发第二更新消息，其中第二更新消息包括与源接入点对应的数据转发流表规则、分配给源接入点和目标接入点的数据转发GTP-U隧道端点标识，以便源接入点与目标接入点建立数据转发GTP-U隧道。

根据本发明的另一方面，提供了一种无线网SDN控制器，包括第一接口单元、切换判决单元和第二接口单元，其中：

第一接口单元，用于接收用户终端发送的测量报告；还用于为目标接入点下发对应的上行和下行数据流表规则，以便目标接入点与相关SDN交换机建立上行数据隧道；为源接入点下发对应的数据转发流表规则，以便源接入点与目标接入点建立数据转发隧道；通过源接入点向用户终端发送切换指示，以便用户终端接入目标接入点；当目标接入点接收到源接入点转发的全部缓存数据后，指示源接入点删除数据转发流表规则，并释放占用的无线资源；

切换判决单元，用于当第一接口单元接收到用户终端发送的测量报告时，根据测量报告判断用户终端是否满足从源接入点切换到目标接入点的切换条件；

第二接口单元，用于根据切换判决单元的判断结果，当满足切换条件时，向核心网SDN控制器发送切换请求，以便核心网SDN控制器为相关SDN交换机下发对应的上行数据流表规则；还用于当第一接口单元接收到用户终端通过目标接入点发送的空口切换完成消息后，向核心网SDN控制器发送路径转换请求，以便核心网SDN控制器为相关SDN交换机下发对应的下行数据流表规则，从而使相关SDN交换机与目标接入点建立下行数据隧道。

在一个实施例中，上述无线网SDN控制器还包括路径管理单元，其中：

路径管理单元，用于根据切换判决模块的判断结果，当满足切换条件时，为源接入点生成数据转发路径，并生成与数据转发路径要求对应的数据转发流表规则；为目标接入点生成上行和下行数据路径，并分别生成与上行和下行数据路径要求对应的上行和下行数据流表规则；然后指示第二接口单元执行向核心网SDN控制器发送切换请求的操作。

在一个实施例中，路径管理单元还用于为源接入点和目标接入点分配数据转发GTP-U隧道端点标识，为目标接入点分配上行和下行数据GTP-U隧道端点标识。

在一个实施例中，切换请求包括目标接入点的地址信息、以及分配给目标接入点的下行数据GTP-U隧道端点标识。

在一个实施例中，上述无线网SDN控制器还包括提取单元，其中：

提取单元，用于当第二接口单元接收到核心网SDN控制器发送的切换请求响应时，从切换请求响应中提取核心网SDN控制器为相关SDN交换机分配的上行数据GTP-U隧道端点标识；指示第一接口单元向目标接入点下发第一更新消息，其中第一更新消息包括与目标接入点对应的上行和下行数据流表规则、上下行数据GTP-U隧道端点标识、以及分配给相关SDN交换机的上行数据GTP-U隧道端点标识，以便目标接入点与相关SDN交换机建立上行数据GTP隧道。

在一个实施例中，第一接口单元具体向源接入点下发第二更新消息，其中第二更新消息包括与源接入点对应的数据转发流表规则、分配给源接入点和目标接入点的数据转发GTP-U隧道端点标识，以便源接入点与目标接入点建立数据转发GTP-U隧道。

根据本发明的又一方面，还提供了一种用于小区切换的系统，包括源接入点、目标接入点、无线网SDN控制器、核心网SDN控制器、SDN交换机，其中：

无线网SDN控制器，为上述任一项涉及的无线网SDN控制器；

核心网SDN控制器，用于当接收到无线网SDN控制器发送的切换请求时，为相关SDN交换机下发对应的上行数据流表规则；当接收到无线网SDN控制器发送的路径转换请求时，为相关SDN交换机下发对应的下行数据流表规则；

相关SDN交换机，用于当接收到核心网SDN控制器下发的下行数据流表规则时，与目标接入点建立下行数据隧道；

目标接入点，用于在接收到无线网SDN控制器下发的对应的上行和下行数据流表规则时，与相关SDN交换机建立上行数据隧道；

源接入点，用于在接收到无线网SDN控制器下发的对应的数据转发流表规则时，与目标接入点建立数据转发隧道；还根据无线网SDN控制器的指示删除数据转发流表规则，并释放占用的无线资源。

在一个实施例中，核心网SDN控制器具体在接收到无线网SDN控制器发送的切换请求时，计算切换后的上行数据路径，为与切换后的上行数据路径相应的相关SDN交换机下发对应的上行数据流表规则，还为相关SDN交换机分配上行数据GTP-U隧道端点标识。

在一个实施例中，核心网SDN控制器还用于在接收到无线网SDN控制器发送的路径转换请求时，重新计算切换后的上行数据路径，为与切换后的上行数据路径相应的相关SDN交换机下发对应的下行数据流表规则，为相关SDN交换机分配下行数据GTP-U隧道端点标识；

相关SDN交换机还用于当接收到核心网SDN控制器下发的下行数据流表规则和分配的下行数据GTP-U隧道端点标识时，与目标接入点建立下行数据GTP隧道。

在一个实施例中，源接入点还用于在用户终端接入目标接入点后，将缓存的下行数据按照数据转发流表规则通过数据转发隧道转发给目标接入点；

目标接入点还用于在用户终端接入目标接入点后，将上行数据按照上行数据流表规则通过上行数据隧道发送给相关SDN交换机。

本发明公开了一种用于小区切换的方法、无线网SDN控制器和系统。其中，当根据接收到的用户终端发送的测量报告判断满足切换条件时，向核心网SDN控制器发送切换请求；为目标接入点下发对应的上行和下行数据流表规则；为源接入点下发对应的数据转发流表规则；通过源接入点向用户终端发送切换指示；当接收到用户终端通过目标接入点发送的空口切换完成消息后，向核心网SDN控制器发送路径转换请求；当目标接入点接收到源接入点转发的全部缓存数据后，指示源接入点删除数据转发流表规则，并释放占用的无线资源。本发明采用SDN网络架构，实现了切换数据转发与路由控制相分离，减少了切换对小区间传输带宽的要求，为跨系统间切换提供了一个统一的平台。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或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为本发明用于小区切换的方法的一个实施例示意图。

图2为本发明无线网SDN控制器的一个实施例示意图。

图3为本发明无线网SDN控制器的另一个实施例示意图。

图4为本发明用于小区切换的系统的一个实施例示意图。

图5为本发明的信息交互示意图。

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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

图1示出了本发明用于小区切换的方法的一个实施例。优选的，本实施例的方法步骤可由本发明的无线网SDN控制器执行，其中：

步骤101，当接收到用户终端发送的测量报告时，根据测量报告判断用户终端是否满足从源接入点切换到目标接入点的切换条件。

步骤102，当满足切换条件时，向核心网SDN控制器发送切换请求，以便核心网SDN控制器为相关SDN交换机下发对应的上行数据流表规则。

步骤103，为目标接入点下发对应的上行和下行数据流表规则，以便目标接入点与相关SDN交换机建立上行数据隧道。

步骤104，为源接入点下发对应的数据转发流表规则，以便源接入点与目标接入点建立数据转发隧道。

步骤105，通过源接入点向用户终端发送切换指示，以便用户终端接入目标接入点。

步骤106，当接收到用户终端通过目标接入点发送的空口切换完成消息后，向核心网SDN控制器发送路径转换请求，以便核心网SDN控制器为相关SDN交换机下发对应的下行数据流表规则，从而使相关SDN交换机与目标接入点建立下行数据隧道。

步骤107，当目标接入点接收到源接入点转发的全部缓存数据后，指示源接入点删除数据转发流表规则，并释放占用的无线资源。

软件定义网络(Software Defined Network，简称：SDN)，是一种新型网络创新架构，其核心技术是基于开放流(OpenFlow)协议将网络设备控制面与数据面分离，采用通用的“数据流表”进行数据交换。数据流表中的每一条数据流表项都可以用来描述转发规则、数据操作和数据状态，从而实现了网络的开放性与灵活控制的很好结合。从网络架构来看，基于OpenFlow协议的SDN网络由SDN交换机和SDN控制器组成，SDN交换机负责依据数据流表规则进行数据转发，SDN控制器负责路由控制。SDN控制器通过控制通道接收SDN交换机发送的事件报告、与SDN交换机进行数据报文的交互，以及向SDN交换机下发数据流表，从而实现对SDN交换机的配置和管理。

本发明的小区切换方法采用了SDN网络架构，从而实现了切换数据转发与路由控制相分离，减少了切换对小区间传输带宽的要求，为跨系统间切换提供了一个统一的平台。

进一步的，在步骤102执行向核心网SDN控制器发送切换请求之前，还包括：

当满足切换条件时，为源接入点生成数据转发路径，并生成与数据转发路径要求对应的数据转发流表规则。

为目标接入点生成上行和下行数据路径，并分别生成与上行和下行数据路径要求对应的上行和下行数据流表规则。

然后执行向核心网SDN控制器发送切换请求的步骤。

本发明采用SDN网络架构，本领域技术人员可以根据本发明的小区切换方法，建立相应的数据隧道。

优选的，采用GTP-U隧道协议(GPRS Tunneling Protocol-User Plane，GPRS协议用户控制面)建立隧道。为源接入点和目标接入点分配数据转发GTP-U隧道端点标识(Tunnel End Point Identifier，简称：TEID)，为目标接入点分配上行和下行数据GTP-U隧道端点标识，然后执行向核心网SDN控制器发送切换请求的步骤。

进一步的，切换请求中包括目标接入点的地址信息、以及分配给目标接入点的下行数据GTP-U隧道端点标识。GTP-U隧道是通过一对隧道端点标识和一个IP(InternetProtocol，网络之间互连的协议)地址进行管理的。其中一对TEID用来标识一个GTP-U隧道，IP地址用来指出通过该GTP-U隧道进行的业务的IP路由，即传输层地址。

进一步的，步骤103具体包括：

当接收到核心网SDN控制器发送的切换请求响应时，从切换请求响应中提取核心网SDN控制器为相关SDN交换机分配的上行数据GTP-U隧道端点标识。

向目标接入点下发第一更新消息，其中第一更新消息包括与目标接入点对应的上行和下行数据流表规则、上下行数据GTP-U隧道端点标识、以及分配给相关SDN交换机的上行数据GTP-U隧道端点标识，以便目标接入点与相关SDN交换机建立上行数据GTP隧道，然后进入步骤104。

进一步的，步骤104具体包括：

向源接入点下发第二更新消息，其中第二更新消息包括与源接入点对应的数据转发流表规则、分配给源接入点和目标接入点的数据转发GTP-U隧道端点标识，以便源接入点与目标接入点建立数据转发GTP-U隧道，然后进入步骤105。

图2示出了本发明无线网SDN控制器的一个实施例示意图。如图2所示，本发明的无线网SDN控制器包括第一接口单元201、切换判决单元202和第二接口单元203，其中：

第一接口单元201，用于接收用户终端发送的测量报告；还用于为目标接入点下发对应的上行和下行数据流表规则，以便目标接入点与相关SDN交换机建立上行数据隧道；为源接入点下发对应的数据转发流表规则，以便源接入点与目标接入点建立数据转发隧道；通过源接入点向用户终端发送切换指示，以便用户终端接入目标接入点；当目标接入点接收到源接入点转发的全部缓存数据后，指示源接入点删除数据转发流表规则，并释放占用的无线资源。

切换判决单元202，用于当第一接口单元201接收到用户终端发送的测量报告时，根据测量报告判断用户终端是否满足从源接入点切换到目标接入点的切换条件。

第二接口单元203，用于根据切换判决单元202的判断结果，当满足切换条件时，向核心网SDN控制器发送切换请求，以便核心网SDN控制器为相关SDN交换机下发对应的上行数据流表规则；还用于当第一接口单元201接收到用户终端通过目标接入点发送的空口切换完成消息后，向核心网SDN控制器发送路径转换请求，以便核心网SDN控制器为相关SDN交换机下发对应的下行数据流表规则，从而使相关SDN交换机与目标接入点建立下行数据隧道。

本发明的无线网SDN控制器，采用SDN网络架构，从而实现了切换数据转发与路由控制相分离，减少了切换对小区间传输带宽的要求，为跨系统间切换提供了一个统一的平台。

进一步的，如图3所示，本发明的无线网SDN控制器包括第一接口单元301(相当于图2第一接口单元201)、切换判决单元302(相当于图2切换判决单元202)和第二接口单元303(相当于图2第二接口单元203)，还包括路径管理单元304，用于根据切换判决模块302的判断结果，当满足切换条件时，为源接入点生成数据转发路径，并生成与数据转发路径要求对应的数据转发流表规则；为目标接入点生成上行和下行数据路径，并分别生成与上行和下行数据路径要求对应的上行和下行数据流表规则；然后指示第二接口单元303执行向核心网SDN控制器发送切换请求的操作。

优选的，上述无线网SDN控制器采用GTP-U隧道协议建立隧道，切换请求包括目标接入点的地址信息、以及分配给目标接入点的下行数据GTP-U隧道端点标识。

进一步的，如图3所示，本发明的无线网SDN控制器还包括提取单元305，用于当第二接口单元303接收到核心网SDN控制器发送的切换请求响应时，从切换请求响应中提取核心网SDN控制器为相关SDN交换机分配的上行数据GTP-U隧道端点标识；指示第一接口单元301向目标接入点下发第一更新消息，其中第一更新消息包括与目标接入点对应的上行和下行数据流表规则、上下行数据GTP-U隧道端点标识、以及分配给相关SDN交换机的上行数据GTP-U隧道端点标识，以便目标接入点与相关SDN交换机建立上行数据GTP隧道。

进一步的，第一接口单元301具体向源接入点下发第二更新消息，其中第二更新消息包括与源接入点对应的数据转发流表规则、分配给源接入点和目标接入点的数据转发GTP-U隧道端点标识，以便源接入点与目标接入点建立数据转发GTP-U隧道。

图4示出了本发明小区切换系统的示意图。如图4所示，包括源接入点、目标接入点、无线网SDN控制器、核心网SDN控制器、SDN交换机，其中：

无线网SDN控制器，为上述任一项涉及的无线网SDN控制器。

核心网SDN控制器，用于当接收到无线网SDN控制器发送的切换请求时，为相关SDN交换机下发对应的上行数据流表规则；当接收到无线网SDN控制器发送的路径转换请求时，为相关SDN交换机下发对应的下行数据流表规则。

相关SDN交换机，用于当接收到核心网SDN控制器下发的下行数据流表规则时，与目标接入点建立下行数据隧道。

目标接入点，支持SDN网络结构的OpenFlow协议，用于在接收到无线网SDN控制器下发的对应的上行和下行数据流表规则时，与相关SDN交换机建立上行数据隧道。

源接入点，支持SDN网络结构的OpenFlow协议，用于在接收到无线网SDN控制器下发的对应的数据转发流表规则时，与目标接入点建立数据转发隧道；还根据无线网SDN控制器的指示删除数据转发流表规则，并释放占用的无线资源。

本发明的小区切换系统，采用SDN网络架构，实现了切换数据转发与路由控制相分离，减少了切换对小区间传输带宽的要求，为跨系统间切换提供了一个统一的平台。

进一步的，核心网SDN控制器具体在接收到无线网SDN控制器发送的切换请求时，计算切换后的上行数据路径，为与切换后的上行数据路径相应的相关SDN交换机下发对应的上行数据流表规则，还为相关SDN交换机分配上行数据GTP-U隧道端点标识。

进一步的，核心网SDN控制器还用于在接收到无线网SDN控制器发送的路径转换请求时，重新计算切换后的上行数据路径，为与切换后的上行数据路径相应的相关SDN交换机下发对应的下行数据流表规则，为相关SDN交换机分配下行数据GTP-U隧道端点标识。

相关SDN交换机还用于当接收到核心网SDN控制器下发的下行数据流表规则和分配的下行数据GTP-U隧道端点标识时，与目标接入点建立下行数据GTP隧道。

进一步的，源接入点还用于在用户终端接入目标接入点后，将缓存的下行数据按照数据转发流表规则通过数据转发隧道转发给目标接入点。

目标接入点还用于在用户终端接入目标接入点后，将上行数据按照上行数据流表规则通过上行数据隧道发送给相关SDN交换机。

图5为本发明的信息交互图。下面结合图4、图5，示例性说明本发明的小区切换过程。

切换准备阶段：

步骤501，用户终端将测量报告通过源接入点发送至无线网SDN控制器。具体的，无线网SDN控制器将用户终端漫游与接入限制信息通过用户终端当前连接的源接入点通知用户终端，并对用户终端进行测量配置，通过测量配置，用户终端获得信道测量评估门限与测量上报方式，通过源接入点将测量报告发送至无线网SDN控制器。

步骤502，无线网SDN控制器根据接收的用户终端测量报告，结合用户终端的无线承载业务质量信息以及目标接入点小区的负荷情况，判断是否需要进行小区切换。

步骤503，在满足切换条件，需要进行小区切换时，无线网SDN控制器为源接入点生成数据转发路径，并生成与数据转发路径要求对应的数据转发流表规则。为目标接入点生成上行和下行数据路径，并分别生成与上行和下行数据路径要求对应的上行和下行数据流表规则。

如图4所示，源接入点和目标接入点的数据转发流表规则如下：

与目标接入点上行和下行数据路径要求对应的上行和下行数据流表规则如下：

步骤504，无线网SDN控制器为源接入点和目标接入点分配数据转发GTP-U隧道端点标识；为目标接入点分配上行和下行数据GTP-U隧道端点标识。

步骤505，无线网SDN控制器向核心网SDN控制器发送切换请求。切换请求中包括目标接入点的地址信息、以及分配给目标接入点的下行数据GTP-U隧道端点标识。

步骤506，核心网SDN控制器具体在接收到无线网SDN控制器发送的切换请求时，计算切换后的上行数据路径，为与切换后的上行数据路径相应的相关SDN交换机下发对应的上行数据流表规则，还为相关SDN交换机分配上行数据GTP-U隧道端点标识。如图4所示，一个具体的上行数据流表规则如下：

步骤507，核心网SDN控制器为相关SDN交换机下发对应的上行数据流表规则及GTP-U隧道端点标识。

步骤508，核心网SDN控制器发送切换请求响应至无线网SDN控制器。切换请求响应包括相关SDN交换机分配的上行数据GTP-U隧道端点标识。

步骤509，无线SDN控制器从切换请求响应中提取核心网SDN控制器为相关SDN交换机分配的上行数据GTP-U隧道端点标识。

步骤510，无线SDN控制器向目标接入点下发第一更新消息，其中第一更新消息包括与目标接入点对应的上行和下行数据流表规则、上下行数据GTP-U隧道端点标识、以及分配给相关SDN交换机的上行数据GTP-U隧道端点标识。

步骤511，目标接入点和相关SDN控制器根据相应的上行数据流表规则和上行数据GTP-U隧道端点标识建立上行数据GTP隧道。

步骤512，无线SDN控制器向源接入点下发第二更新消息，其中第二更新消息包括与源接入点对应的数据转发流表规则、分配给源接入点和目标接入点的数据转发GTP-U隧道端点标识，以便源接入点与目标接入点建立数据转发GTP-U隧道。

步骤513，源接入点和目标接入点根据相应的数据转发流表规则和数据转发GTP-U隧道端点标识建立数据转发GTP-U隧道。

切换执行阶段：

步骤514，小区切换。无线网SDN控制器通过源接入点将目标接入点的无线资源信息通知用户终端，向用户终端发送切换指令，通知用户终端在目标小区进行同步与接入。

步骤515，当用户终端成功接入小区后，用户终端通过目标接入点发送空口切换完成消息至无线网SDN控制器。此时，源接入点按照数据转发流表规则通过数据转发GTP-U隧道将缓存的下行数据转发给目标接入点。目标接入点按照上行数据流表规则通过上行数据GTP隧道将上行数据发送至相关SDN交换机。

步骤516，无线网SDN控制器在接收到空口切换完成消息后，向核心网SDN控制器发送路径转换请求。

步骤517，核心网SDN控制器重新计算切换后的上行数据路径，为与切换后的上行数据路径相应的相关SDN交换机更新对应的下行数据流表规则，为相关SDN交换机分配下行数据GTP-U隧道端点标识。

步骤518，核心网SDN控制器将为相关SDN交换机分配的下行数据流表规则和下行数据GTP-U隧道端点标识以及目标接入点的下行数据GTP-U隧道端点标识发送至相关SDN交换机，如图4所示：

步骤519，相关SDN控制器和目标接入点根据相应的下行数据流表规则和下行数据GTP-U隧道端点标识建立下行数据GTP隧道。

步骤520，核心网SDN控制器向无线网SDN控制器发送路径转换请求响应消息。

切换完成阶段：

步骤521，当目标接入点接收到源接入点转发的全部缓存数据后，目标接入点向无线网SDN控制器发送数据转发完毕消息。

步骤522，无线网SDN控制器指示源接入点删除数据转发流表规则，并释放占用的无线资源，小区切换完成。

由于本发明的小区切换系统采用了基于OpenFlow协议的SDN网络结构，因此实现了切换数据转发与路由控制相分离，减少了切换对小区间传输带宽的要求，为跨系统间切换提供了一个统一的平台。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (16)

1.一种用于小区切换的方法，其特征在于，包括：

当接收到用户终端发送的测量报告时，根据测量报告判断用户终端是否满足从源接入点切换到目标接入点的切换条件；

当满足切换条件时，向核心网SDN控制器发送切换请求，以便核心网SDN控制器为相关SDN交换机下发对应的上行数据流表规则；

为目标接入点下发对应的上行和下行数据流表规则，以便目标接入点与相关SDN交换机建立上行数据隧道；

为源接入点下发对应的数据转发流表规则，以便源接入点与目标接入点建立数据转发隧道；

通过源接入点向用户终端发送切换指示，以便用户终端接入目标接入点；

当接收到用户终端通过目标接入点发送的空口切换完成消息后，向核心网SDN控制器发送路径转换请求，以便核心网SDN控制器为相关SDN交换机下发对应的下行数据流表规则，从而使相关SDN交换机与目标接入点建立下行数据隧道；

当目标接入点接收到源接入点转发的全部缓存数据后，指示源接入点删除数据转发流表规则，并释放占用的无线资源。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

当满足切换条件时，还包括：

当满足切换条件时，为源接入点生成数据转发路径，并生成与数据转发路径要求对应的数据转发流表规则；

为目标接入点生成上行和下行数据路径，并分别生成与上行和下行数据路径要求对应的上行和下行数据流表规则；

然后执行向核心网SDN控制器发送切换请求的步骤。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

在分别生成与上行和下行数据路径要求对应的上行和下行数据流表规则的步骤之后，还包括：

为源接入点和目标接入点分配数据转发GTP-U隧道端点标识；

为目标接入点分配上行和下行数据GTP-U隧道端点标识；

然后执行向核心网SDN控制器发送切换请求的步骤。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述切换请求包括目标接入点的地址信息、以及分配给目标接入点的下行数据GTP-U隧道端点标识。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

为目标接入点下发对应的上行和下行数据流表规则，以便目标接入点与相关SDN交换机建立上行数据隧道的步骤包括：

当接收到核心网SDN控制器发送的切换请求响应时，从切换请求响应中提取核心网SDN控制器为相关SDN交换机分配的上行数据GTP-U隧道端点标识；

向目标接入点下发第一更新消息，其中第一更新消息包括与目标接入点对应的上行和下行数据流表规则、上下行数据GTP-U隧道端点标识、以及分配给相关SDN交换机的上行数据GTP-U隧道端点标识，以便目标接入点与相关SDN交换机建立上行数据GTP隧道。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

为源接入点下发对应的数据转发流表规则，以便源接入点与目标接入点建立数据转发隧道的步骤包括：

向源接入点下发第二更新消息，其中第二更新消息包括与源接入点对应的数据转发流表规则、分配给源接入点和目标接入点的数据转发GTP-U隧道端点标识，以便源接入点与目标接入点建立数据转发GTP-U隧道。

7.一种用于小区切换的无线网SDN控制器，其特征在于，包括第一接口单元、切换判决单元和第二接口单元，其中：

第一接口单元，用于接收用户终端发送的测量报告；还用于为目标接入点下发对应的上行和下行数据流表规则，以便目标接入点与相关SDN交换机建立上行数据隧道；为源接入点下发对应的数据转发流表规则，以便源接入点与目标接入点建立数据转发隧道；通过源接入点向用户终端发送切换指示，以便用户终端接入目标接入点；当目标接入点接收到源接入点转发的全部缓存数据后，指示源接入点删除数据转发流表规则，并释放占用的无线资源；

切换判决单元，用于当第一接口单元接收到用户终端发送的测量报告时，根据测量报告判断用户终端是否满足从源接入点切换到目标接入点的切换条件；

第二接口单元，用于根据切换判决单元的判断结果，当满足切换条件时，向核心网SDN控制器发送切换请求，以便核心网SDN控制器为相关SDN交换机下发对应的上行数据流表规则；还用于当第一接口单元接收到用户终端通过目标接入点发送的空口切换完成消息后，向核心网SDN控制器发送路径转换请求，以便核心网SDN控制器为相关SDN交换机下发对应的下行数据流表规则，从而使相关SDN交换机与目标接入点建立下行数据隧道。

8.根据权利要求7所述的控制器，其特征在于，还包括路径管理单元，其中：

路径管理单元，用于根据切换判决模块的判断结果，当满足切换条件时，为源接入点生成数据转发路径，并生成与数据转发路径要求对应的数据转发流表规则；为目标接入点生成上行和下行数据路径，并分别生成与上行和下行数据路径要求对应的上行和下行数据流表规则；然后指示第二接口单元执行向核心网SDN控制器发送切换请求的操作。

9.根据权利要求8所述的控制器，其特征在于，

路径管理单元还用于为源接入点和目标接入点分配数据转发GTP-U隧道端点标识，为目标接入点分配上行和下行数据GTP-U隧道端点标识。

10.根据权利要求9所述的控制器，其特征在于，

所述切换请求包括目标接入点的地址信息、以及分配给目标接入点的下行数据GTP-U隧道端点标识。

11.根据权利要求10所述的控制器，其特征在于，还包括提取单元，其中：

提取单元，用于当第二接口单元接收到核心网SDN控制器发送的切换请求响应时，从切换请求响应中提取核心网SDN控制器为相关SDN交换机分配的上行数据GTP-U隧道端点标识；指示第一接口单元向目标接入点下发第一更新消息，其中第一更新消息包括与目标接入点对应的上行和下行数据流表规则、上下行数据GTP-U隧道端点标识、以及分配给相关SDN交换机的上行数据GTP-U隧道端点标识，以便目标接入点与相关SDN交换机建立上行数据GTP隧道。

12.根据权利要求11所述的控制器，其特征在于，

第一接口单元具体向源接入点下发第二更新消息，其中第二更新消息包括与源接入点对应的数据转发流表规则、分配给源接入点和目标接入点的数据转发GTP-U隧道端点标识，以便源接入点与目标接入点建立数据转发GTP-U隧道。

13.一种用于小区切换的系统，其特征在于，包括源接入点、目标接入点、无线网SDN控制器、核心网SDN控制器、SDN交换机，其中：

无线网SDN控制器，为权利要求7-12中任一项涉及的无线网SDN控制器；

核心网SDN控制器，用于当接收到无线网SDN控制器发送的切换请求时，为相关SDN交换机下发对应的上行数据流表规则；当接收到无线网SDN控制器发送的路径转换请求时，为相关SDN交换机下发对应的下行数据流表规则；

相关SDN交换机，用于当接收到核心网SDN控制器下发的对应的下行数据流表规则时，与目标接入点建立下行数据隧道；

目标接入点，用于在接收到无线网SDN控制器下发的上行和下行数据流表规则时，与相关SDN交换机建立上行数据隧道；

源接入点，用于在接收到无线网SDN控制器下发的对应的数据转发流表规则时，与目标接入点建立数据转发隧道；还根据无线网SDN控制器的指示删除数据转发流表规则，并释放占用的无线资源。

14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，

核心网SDN控制器具体在接收到无线网SDN控制器发送的切换请求时，计算切换后的上行数据路径，为与切换后的上行数据路径相应的相关SDN交换机下发对应的上行数据流表规则，还为相关SDN交换机分配上行数据GTP-U隧道端点标识。

15.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，

核心网SDN控制器还用于在接收到无线网SDN控制器发送的路径转换请求时，重新计算切换后的上行数据路径，为与切换后的上行数据路径相应的相关SDN交换机下发对应的下行数据流表规则，为相关SDN交换机分配下行数据GTP-U隧道端点标识；

相关SDN交换机还用于当接收到核心网SDN控制器下发的下行数据流表规则和分配的下行数据GTP-U隧道端点标识时，与目标接入点建立下行数据GTP隧道。

16.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，

源接入点还用于在用户终端接入目标接入点后，将缓存的下行数据按照数据转发流表规则通过数据转发隧道转发给目标接入点；

目标接入点还用于在用户终端接入目标接入点后，将上行数据按照上行数据流表规则通过上行数据隧道发送给相关SDN交换机。