CN106937408A - 一种LTE网络的会话管理方法、基站及OpenFlow控制器 - Google Patents

Abstract

一种LTE网络的会话管理方法、基站及OpenFlow控制器，其中所述会话管理方法包括：与OpenFlow控制器交互，建立与UE间的RRC连接；通过所述RRC连接的重配置消息在无线链路上创建专用无线承载；将创建的所述专用无线承载的属性信息发送给所述OpenFlow控制器，以使OpenFlow控制器配置转发路径。OpenFlow控制器通过基站端创建的专用无线承载配置转发路径，可以动态的创建和删除，并且避免了频繁的GTP隧道重建，使得OpenFlow控制器可以针对整个LTE网络的情况对该专用无线承载进行协调控制，从而提高了回程网络和接入网的效率。

Description

一种LTE网络的会话管理方法、基站及OpenFlow控制器

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种LTE网络的会话管理方法、基站及OpenFlow控制器。

背景技术

目前LTE(Long Term Evolution，长期演进)或LTE-A(Long TermEvolution-Advanced，长期演进的升级)网络中从S-GW(Serving-GateWay，服务网关)/PDN-GW(Packet Data Network-GateWay，分组数据网关)到eNB(基站端)的UE(用户设备)流量数据一般通过GTP(GPRS TUNNELLING Protocol，GPRS隧道协议)隧道进行回程传输，具体如图1-1所示。但当UE移动到另一新的eNB时，即使UE流量数据中的IP地址并没有变化，也需要重新建立GTP隧道，具体如图1-2所示。显然如此频繁的GTP隧道重建是不能满足5G时代超密集网络的需求的。

发明内容

本发明所述的LTE网络的会话管理方法、基站及OpenFlow控制器能够满足5G时代超密集网络的需求，提高了回程网络的效率。

一个实施例包括一LTE网络的会话管理方法，其包括：

与开放流OpenFlow控制器交互，建立与用户设备UE间的无线资源控制RRC连接；

通过所述RRC连接的重配置消息在无线链路上创建专用无线承载；

将创建的所述专用无线承载的属性信息发送给所述OpenFlow控制器，以使OpenFlow控制器配置转发路径。

另一个实施例一LTE网络的会话管理方法，其包括：

与基站端eNB交互，以使eNB与用户设备UE间建立无线资源控制RRC连接；

接收所述eNB发送的专用无线承载的属性信息；

根据所述专用无线承载的属性信息配置转发路径。

另一个实施例一LTE网络会话管理的基站，其包括：

第一交互单元，用于与开放流OpenFlow控制器交互；

连接建立单元，用于通过所述第一交互单元的交互，建立基站eNB与用户设备UE间的无线资源控制RRC连接；

专用承载建立单元，用于通过所述RRC连接的重配置消息在无线链路上创建专用无线承载；

发送单元，用于将所述专用承载建立单元创建的所述专用无线承载的属性信息发送给所述OpenFlow控制器，以使OpenFlow控制器配置转发路径。

又一个实施例一LTE网络会话管理方法的OpenFlow控制器，其包括：

第二交互单元，用于与基站端eNB交互，以使eNB与用户设备UE间建立无线资源控制RRC连接；

第二接收单元，用于接收所述eNB发送的专用无线承载的属性信息；

路径配置单元，用于根据所述第二接收单元接收到的所述专用无线承载的属性信息配置转发路径。

本发明实施例中OpenFlow控制器通过基站端创建的专用无线承载配置转发路径，可以动态的创建和删除，并且避免了频繁的GTP隧道重建，使得OpenFlow控制器可以针对整个LTE网络的情况对该专用无线承载进行协调控制，从而提高了回程网络和接入网的效率。

附图说明

通过后面给出的详细描述和附图将会更加全面地理解本发明，其中相同的单元由相同的附图标记表示，附图仅仅是作为说明给出的，因此不意图对本发明构成限制，并且其中：

图1-1示出了现有方法中GTP隧道进行回程传输方法的流程示意图。

图1-2示出了现有方法中GTP隧道重新建立的流程示意图。

图2示出了根据一个示例性实施例的LTE网络的会话管理方法的流程图。

图3示出了根据一个示例性实施例的LTE网络的会话管理方法中步骤S220的流程图。

图4示出了根据另一个示例性实施例的LTE网络的会话管理方法的流程图。

图5示出了根据又一个示例性实施例的LTE网络的会话管理方法的流程图。

图6示出了根据一个示例性实施例的LTE网络会话管理的基站的结构框图。

图7示出了根据另一个示例性实施例的LTE网络会话管理的基站的结构框图。

图8示出了根据一个示例性实施例的LTE网络会话管理的OpenFlow控制器的结构框图。

图9示出了根据另一个示例性实施例的LTE网络会话管理的OpenFlow控制器的结构框图。

应当提到的是，这些附图意图说明在某些示例性实施例中所利用的方法、结构和/或材料的一般特性，并且对后面提供的书面描述做出补充。但是这些附图并非按比例绘制并且可能没有精确地反映出任何给定实施例的精确的结构或性能特性，并且不应当被解释成定义或限制由示例性实施例所涵盖的数值或属性的范围。在各幅图中使用类似的或完全相同的附图标记是为了表明类似的或完全相同的单元或特征的存在。

具体实施方式

虽然示例性实施例可以有多种修改和替换形式，但是在附图中以举例的方式示出了其中的一些实施例，并且将在这里对其进行详细描述。但是应当理解的是，并不意图将示例性实施例限制到所公开的具体形式，相反，示例性实施例意图涵盖落在权利要求书的范围内的所有修改、等效方案和替换方案。相同的附图标记在各幅图的描述中始终指代相同的单元。

在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

这里所使用的术语“无线设备”或“设备”可以被视为与以下各项同义并且在后文中有时可以被称作以下各项：客户端、用户设备、移动站、移动用户、移动端、订户、用户、远程站、接入终端、接收器、移动单元等等，并且可以描述无线通信网络中的无线资源的远程用户。

类似地，这里所使用的术语“基站”可以被视为与以下各项同义并且在后文中有时可以被称作以下各项：B节点、演进型B节点、eNodeB、收发器基站(BTS)、RNC等等，并且可以描述在可以跨越多个技术世代的无线通信网络中与移动端通信并且为之提供无线资源的收发器。除了实施这里所讨论的方法的能力之外，这里所讨论的基站可以具有与传统的众所周知的基站相关联的所有功能。

后面所讨论的方法(其中一些通过流程图示出)可以通过硬件、软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言或者其任意组合来实施。当用软件、固件、中间件或微代码来实施时，用以实施必要任务的程序代码或代码段可以被存储在机器或计算机可读介质(比如存储介质)中。(一个或多个)处理器可以实施必要的任务。

这里所公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的，并且是用于描述本发明的示例性实施例的目的。但是本发明可以通过许多替换形式来具体实现，并且不应当被解释成仅仅受限于这里所阐述的实施例。

应当理解的是，虽然在这里可能使用了术语“第一”、“第二”等等来描述各个单元，但是这些单元不应当受这些术语限制。使用这些术语仅仅是为了将一个单元与另一个单元进行区分。举例来说，在不背离示例性实施例的范围的情况下，第一单元可以被称为第二单元，并且类似地第二单元可以被称为第一单元。这里所使用的术语“和/或”包括其中一个或更多所列出的相关联项目的任意和所有组合。

应当理解的是，当一个单元被称为“连接”或“耦合”到另一单元时，其可以直接连接或耦合到所述另一单元，或者可以存在中间单元。与此相对，当一个单元被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一单元时，则不存在中间单元。应当按照类似的方式来解释被用于描述单元之间的关系的其他词语(例如“处于...之间”相比于“直接处于...之间”，“与...邻近”相比于“与...直接邻近”等等)。

这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是，这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。

还应当提到的是，在一些替换实现方式中，所提到的功能/动作可以按照不同于附图中标示的顺序发生。举例来说，取决于所涉及的功能/动作，相继示出的两幅图实际上可以基本上同时执行或者有时可以按照相反的顺序来执行。

除非另行定义，否则这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)都具有与示例性实施例所属领域内的技术人员通常所理解的相同的含义。还应当理解的是，除非在这里被明确定义，否则例如在通常使用的字典中定义的那些术语应当被解释成具有与其在相关领域的上下文中的含义相一致的含义，而不应按照理想化的或者过于正式的意义来解释。

SDN(Software Defined Network，软件定义网络)是一种新型网络创新架构，是网络虚拟化的一种实现方式，其核心技术OpenFlow(开放流，一种网络交换模型)是SDN架构中定义的一个控制器与转发器之间的通信接口标准，其通过网络设备(例如：物理上的网络设备、虚拟路由器或交换机等)控制面与数据面分离，实现网络流量的灵活控制，使得网络作为管道变得更加智能，其中，数据面采用基于流的方式进行转发。OpenFlow网络由OpenFlow交换机、网络虚拟化层(例如：安全通道)和OpenFlow控制器组成，其中，OpenFlow交换机由FlowTable(流表)、安全通道和OpenFlow协议组成，安全通道是连接OpenFlow交换机到OpenFlow控制器的接口，OpenFlow交换机和OpenFlow控制器通过安全信道进行通信。OpenFlow端口分为物理端口、逻辑端口和OpenFlow定义的端口，其中物理端口为设备上物理可见的端口，逻辑端口是在物理端口基础上由转换机设备抽象出来的逻辑端口(例如：隧道或聚合等功能实现的逻辑端口)。所有OpenFlow的规则都被组织在不同的FlowTable中，在同一个FlowTable中按规则的优先级进行先后匹配。一个OpenFlow交换机可以保护一个或多个FlowTable。OpenFlow实现了数据层和控制层的分离，OpenFlow交换机进行数据层的转发，而OpenFlow控制器实现了控制层的功能。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

图2是根据本申请的一个实施例的LTE网络的会话管理方法的流程图。

结合图2中所示，针对eNB侧，本实施例所述的LTE网络的会话管理方法，包括如下步骤：

S210、与开放流OpenFlow控制器交互，建立与UE间的RRC(RadioResource Control，无线资源控制)连接；

S220、通过所述RRC连接重配置消息在无线链路上创建专用无线承载；

S230、将创建的所述专用无线承载的属性信息发送给所述OpenFlow控制器，以使OpenFlow控制器配置转发路径。

下面对各步骤做进一步详细介绍。

步骤S210中，网关(S-GW/PDN-GW)接收到因特网发送的下行链路数据包时，找不到匹配的流入口进行后续数据的转发，说明此下行链路数据包为新的业务流，则通知OpenFlow控制器新建配置路径。OpenFlow控制器接收到通知后触发其MME(Mobility ManagementEntity，移动管理节点)功能。OpenFlow控制器通过MME功能与eNB进行交互，使得eNB与OpenFlow控制器建立下行链路数据包的接收UE、所述eNB、至少一个OpenFlow交换机、S-GW/PDN-GW和所述OpenFlow控制器间的EPS(Evolved Packet System，演进分组系统)承载，以建立eNB与所述UE间的RRC连接。

结合图3中所示，步骤S220的步骤可以包括：

S2201、通过与RRC连接重配置消息初始化一个PDCP(Packet DataConvergence Protocol，分组数据汇聚协议)实体。

具体地，PDCP实体属于无线接口协议栈的第二层，处理控制平面上的RRC消息以及用户平面上的IP(Internet Protocol，因特网协议)数据包，每个专用无线承载连接到一个PDCP实体。在用户平面上，PDCP实体得到来自上层的IP数据分组后，可以对IP数据分组进行数据包头压缩和解压。eNB基于LTE无线协议栈来服务EPS承载需要初始化一个PDCP实体。

S2202、创建一个临时端口；

具体地，临时端口是一种时间上存在于OpenFlow交换机且与逻辑端口具有相同运转状态的虚拟端口。eNB为了服务EPS承载需要创建一个与LTE空中接口相关的临时端口，由于无线传输与有线传输不同，临时端口将被定义多个新的状态，例如：分组错误率(PER)、长期信道信息(例如：SINR(Single to Interference plus Noise Ratio，信干燥比))和使用的资源(例如：PRB(Physical Resource Block，物理资源块)的颗粒度)等，这些新的状态将基于LTE空中接口的传输被计算并通知给OpenFlow控制器，因此，OpenFlow控制器可以根据所述通知进一步协调LTE控制接口的操作。

S2203、将所述PDCP实体和所述临时端口相关联。

具体地，每个PDCP实体可以与一个临时端口相关联。同时任何分组输出到该临时端口将直接发送给PDCP实体进行处理。临时端口可以与相关联的PDCP实体具有相同的寿命。在EPS承载建立的过程中，PDCP实体与临时端口的关联也完成了，因此，eNB配置流入口，以转发来自LTE无线部分回程网络的下行链路流量的分组。由于该临时端口同时支持分组的输入和输出，故作为可选的，可以用一个临时端口关联两个PDCP实体，一个用于下行链路，另一个用于上行链路。将所述PDCP实体和所述临时端口相关联即为该PDCP实体只负责处理与其相关联的所述临时端口输出的数据包。

步骤S230中，eNB发送EPS承载建立的消息给OpenFlow控制器，该EPS承载建立的消息中包括所述专用无线承载的属性信息以及基于OpenFlow架构下eNB的必要信息，其中，专用无线承载的属性信息可以包括：创建的临时端口的端口号以及基于OpenFlow架构下eNB的必要信息可以包括：eNB的MAC(Media Access Control，媒体访问控制)地址。OpenFlow控制器基于eNB的MAC地址和为EPS承载分配的VLAN(虚拟局域网)标签可以确定从S-GW/PDN-GW到eNB的转发路径，并在该转发路径上配置转发规则。和/或，根据所述临时端口的端口号确定来自PDCP实体的数据包到回程网络的转发规则。

进一步，首先，S-GW/PDN-GW基于传入的因特网数据包的IP地址建立流入口。S-GW/PDN-GW的流入口接收到匹配的IP数据包，将该IP数据包封装到一个802.1Q数据包，将所述802.1Q数据包作为以太网数据包反馈给基于回程网络的以太网，该802.1Q数据包的目标地址为eNB的MAC地址，该802.1Q数据包含有一个VLAN标签。然后，在S-GW/PDN-GW和eNB间的OpenFlow交换机根据802.1Q数据包中eNB的MAC地址和VLAN标签与流入口进行匹配，当OpenFlow交换机接收到匹配的802.1Q数据包时，根据定义在流入口中的指令转发该802.1Q数据包到下一跳。最后，eNB接收802.1Q数据包，若所述数据包中的MAC地址和VLAN标签与预定数据匹配，则提取所述数据包所承载的IP数据包，并通过所述临时端口与所述UE进行通信。具体地，预定数据为eNB流入口设置的MAC地址和VLAN标签，若eNB接收到匹配的802.1Q数据包，则提取封装的IP数据，并将提取的IP数据输出到相应的临时端口，然后进入LTE协议栈。

作为可选的，当eNB与所述UE的通信结束时，eNB通过RRC连接重配置消息释放所述专用无线承载；删除所述临时端口，并通知所述OpenFlow控制器。OpenFlow控制器在接收到通知后通过删除S-GW/PDN-GW的相关流入口、在S-GW/PDN-GW和eNB间的OpenFlow交换机以及eNB来完成转发路径的删除。

结合图4中所示，针对OpenFlow控制器侧，本实施例所述的LTE网络的会话管理方法，包括如下步骤：

S410、与eNB交互，以建立eNB与UE间的RRC连接；

S420、接收所述eNB发送的专用无线承载的属性信息；

S430、根据所述专用无线承载的属性信息配置转发路径。

下面对各步骤做进一步详细介绍。

步骤S410中，S-GW/PDN-GW接收到因特网发送的下行链路数据包时，找不到匹配的流条目进行后续数据的转发，则说明此下行链路数据包为新的业务流，则通知OpenFlow控制器新建配置路径。OpenFlow控制器接收到所述新建配置路径的通知后触发其MME功能。OpenFlow控制器通过MME功能与eNB进行交互，以建立eNB与所述UE间的RRC连接。

步骤S420、eNB发送EPS承载建立的消息给OpenFlow控制器，该EPS承载建立的消息中包括所述专用无线承载的属性信息以及基于OpenFlow架构下eNB的必要信息，其中，专用无线承载的属性信息可以包括：创建的临时端口的端口号以及基于OpenFlow架构下eNB的必要信息可以包括：eNB的MAC地址。

步骤S430中，OpenFlow控制器配置eNB上的转发规则，即根据VLAN标签确定从网关接收到的数据包到所述临时端口的转发规则；和/或，根据所述临时端口的端口号确定来自PDCP实体的数据包到回程网络的转发规则。

进一步，首先，S-GW/PDN-GW基于传入的因特网数据包的IP地址建立流入口。S-GW/PDN-GW的流入口接收到匹配的IP数据包，将该IP数据包封装到一个802.1Q数据包后反馈给基于回程网络的以太网，该802.1Q数据包的目标地址为eNB的MAC地址，该802.1Q数据包含有一个VLAN标签。然后，在S-GW/PDN-GW和eNB间的OpenFlow交换机根据以太网数据包中eNB的MAC地址和VLAN标签与流入口进行匹配，当OpenFlow交换机接收到匹配的以太网数据包时，根据定义在流入口中的指令转发该以太网数据包到下一跳。最后，eNB接收以太网数据包，若所述数据包中的MAC地址和VLAN标签与预定数据匹配，则提取所述数据包承载的IP数据包，并通过所述临时端口与所述UE进行通信。具体地，预定数据为eNB流入口设置的MAC地址和VLAN标签，若eNB接收到匹配的以太网数据包，则提取封装的IP数据，并将提取的IP数据输出到相应的临时端口，而后进入LTE协议栈。

作为可选的，当eNB与所述UE的通信结束时，通过RRC连接重配置消息释放所述专用无线承载；删除所述临时端口，并通知所述OpenFlow控制器。OpenFlow控制器在接收到删除所述临时端口的通知后通过删除S-GW/PDN-GW的相关流入口、在S-GW/PDN-GW和eNB间的OpenFlow交换机以及eNB来删除所述转发路径。

作为可选的，eNB的所有临时端口均会主动或被动的发送其属性数据给OpenFlow控制器，OpenFlow控制器根据所述属性数据和LTE网络状况对所述临时端口进行协调管理，所述属性数据可以包括但不限于：分组错误率(PER)、长期信道信息(例如：SINR)和使用的资源(例如：PRB的颗粒度)等。具体地，OpenFlow控制器由于可以接收到所有临时端口的属性信息，故具有了整个LTE网络的全局信息，其可以控制临时端口的创建和删除，以协调管理eNB的干扰或CoMP(CoordinatedMultiple Points，协同多点传输)等。

结合图5中所示，本实施例所述的LTE网络的会话管理方法，包括如下步骤：

S501、S-GW/PDN-GW接收到因特网发送的下行链路数据包，若找不到匹配的流入口进行后续数据的转发，则通知OpenFlow控制器新建配置路径。

作为可选的，S-GW/PDN-GW可以通过组中消息通知OpenFlow控制器新建配置路径。

S502、OpenFlow控制器触发MME功能与eNB进行交互。

S503、建立eNB与UE之间RRC连接。

S504、eNB通过所述RRC连接重配置消息初始化一个PDCP实体并创建一个临时端口，将所述PDCP实体和所述临时端口相关联。

S505、eNB发送包含有所述临时端口的端口号的EPS承载建立的消息给OpenFlow控制器。

S506、OpenFlow控制器配置eNB上的转发规则，即根据VLAN标签确定从网关接收到的数据包到所述临时端口的转发规则；和/或，根据所述临时端口的端口号确定来自PDCP实体的数据包到回程网络的转发规则。

S507、S-GW/PDN-GW根据步骤S501中接收到的因特网发送的下行链路数据包的IP地址建立流入口。

S508、S-GW/PDN-GW接收到匹配的IP数据包，将该IP数据包封装到一个802.1Q数据包后反馈给基于回程网络的以太网。

具体地，该802.1Q数据包的目标地址为eNB的MAC地址，该802.1Q数据包含有一个VLAN标签。

S509、若OpenFlow交换机根据802.1Q数据包中eNB的MAC地址和VLAN标签与流入口匹配，则转发该802.1Q数据包到下一跳。

具体地，是将802.1Q数据包中eNB的MAC地址和VLAN标签与步骤S506中OpenFlow交换机的流入口配置的MAC地址和VLAN标签进行匹配，若匹配结果为相同，则转发该802.1Q数据包到下一跳，否则丢弃该802.1Q数据包。

S510、eNB接收802.1Q数据包，若所述数据包中的MAC地址和VLAN标签与预定数据匹配，则提取所述数据包承载的IP数据包，并通过所述临时端口与所述UE进行通信。

具体地，预定数据为步骤S506中eNB的流入口配置的MAC地址和VLAN标签，若匹配结果为相同，则提取封装的IP数据，并将提取的IP数据输出到相应的临时端口，然后进入LTE协议栈。

S511、当eNB与所述UE的通信结束时，eNB通过RRC连接重配置消息释放所述专用无线承载，删除所述临时端口。

S512、eNB发送删除所述临时端口的通知给OpenFlow控制器。

S513、OpenFlow控制器通过删除S-GW/PDN-GW的相关流入口、在S-GW/PDN-GW和eNB间的OpenFlow交换机以及eNB来删除所述转发路径。

结合图6中所示，本实施例所述的LTE网络会话管理的基站，包括如下装置：

第一交互单元610，用于与OpenFlow控制器交互；

连接建立单元620，用于通过所述第一交互单元610的交互，建立eNB与UE间的RRC连接；

专用承载建立单元630，用于通过所述RRC连接的重配置消息在无线链路上创建专用无线承载；

发送单元640，用于将所述专用承载建立单元630创建的所述专用无线承载的属性信息发送给所述OpenFlow控制器，以使OpenFlow控制器配置转发路径。

下面对各装置做进一步详细介绍：

连接建立单元620中，S-GW/PDN-GW接收到因特网发送的下行链路数据包时，找不到匹配的流入口进行后续数据的转发，说明此下行链路数据包为新的业务流，则通知OpenFlow控制器新建配置路径。OpenFlow控制器接收到通知后触发其MME功能。OpenFlow控制器通过MME功能与eNB进行交互，使得eNB与OpenFlow控制器建立下行链路数据包的接收UE、所述eNB、至少一个OpenFlow交换机、S-GW/PDN-GW和所述OpenFlow控制器间的EPS承载，以建立eNB与所述UE间的RRC连接。

结合图7所示，所述专用承载建立单元630包括：

PDCP初始化子单元6301，用于通过所述重配置消息初始化一个PDCP实体。

具体地，PDCP实体属于无线接口协议栈的第二层，处理控制平面上的RRC消息以及用户平面上的IP数据包，每个专用无线承载连接到一个PDCP实体。在用户平面上，PDCP实体得到来自上层的IP数据分组后，可以对IP数据分组进行数据包头压缩和解压。eNB基于LTE无线协议栈来服务EPS承载需要初始化一个PDCP实体。

端口创建子单元6302，用于创建一个临时端口。

具体地，临时端口是一种时间上存在于OpenFlow交换机且与逻辑端口具有相同运转状态的虚拟端口。eNB为了服务EPS承载需要创建一个与LTE空中接口相关的临时端口，由于无线传输与有线传输不同，临时端口将被定义多个新的状态，例如：分组错误率(PER)、长期信道信息(例如：SINR)和使用的资源(例如：PRB的颗粒度)等，这些新的状态将基于LTE空中接口的传输被计算并通知给OpenFlow控制器，因此，OpenFlow控制器可以根据所述通知进一步协调LTE控制接口的操作。

关联子单元6303，用于将所述PDCP初始化子单元6301初始化的所述PDCP实体和所述端口创建子单元6302创建的临时端口相关联。

具体地，每个PDCP实体可以与一个临时端口相关联。同时任何分组输出到该临时端口将直接发送给PDCP实体进行处理。临时端口可以与相关联的PDCP实体具有相同的寿命。在EPS承载建立的过程中，PDCP实体与临时端口的关联也完成了，因此，eNB配置流入口，以转发来自LTE无线部分回程网络的下行链路流量的分组。由于该临时端口同时支持分组的输入和输出，故作为可选的，可以用一个临时端口关联两个PDCP实体，一个用于下行链路，另一个用于上行链路。将所述PDCP实体和所述临时端口相关联即为该PDCP实体只负责处理与其相关联的所述临时端口输出的数据包。

发送单元640，具体用于将所述临时端口对应的端口号添加在EPS承载建立的消息中发送给所述OpenFlow控制器。

具体地，eNB发送EPS承载建立的消息给OpenFlow控制器，该EPS承载建立的消息中包括所述专用无线承载的属性信息以及基于OpenFlow架构下eNB的必要信息，其中，专用无线承载的属性信息可以包括：创建的临时端口的端口号以及基于OpenFlow架构下eNB的必要信息可以包括：eNB的MAC地址。OpenFlow控制器eNB的MAC地址和为EPS承载分配的VLAN(虚拟局域网)标签可以确定从S-GW/PDN-GW到eNB的转发路径，并在该转发路径上配置转发规则。和/或，根据所述临时端口的端口号确定来自PDCP实体的数据包到回程网络的转发规则。

结合图7所示，本发明实施例所述的基站还可以包括以下装置：

第一接收单元710，用于接收以太网数据包。

具体地，首先，S-GW/PDN-GW基于传入的因特网数据包的IP地址建立流入口。S-GW/PDN-GW的流入口接收到匹配的IP数据包，将该IP数据包封装到一个802.1Q数据包，将所述802.1Q数据包作为以太网数据包反馈给基于回程网络的以太网，该802.1Q数据包的目标地址为eNB的MAC地址，该802.1Q数据包含有一个VLAN标签。然后，在S-GW/PDN-GW和eNB间的OpenFlow交换机根据802.1Q数据包中eNB的MAC地址和VLAN标签与流入口进行匹配，当OpenFlow交换机接收到匹配的802.1Q数据包时，根据定义在流入口中的指令转发该802.1Q数据包到下一跳。最后，eNB接收到该802.1Q数据包。

匹配单元720，用于若所述数据包中的MAC地址和VLAN标签与预定数据匹配，则执行提取通信单元730。

具体地，预定数据为eNB流入口设置的MAC地址和VLAN标签，若eNB接收到匹配的802.1Q数据包，则执行提取通信单元730，否则丢弃该数据包。

所述提取通信单元730，用于提取所述数据包所承载的IP数据包，并通过所述临时端口与所述UE进行通信。

具体地，提取802.1Q数据包中封装的IP数据，并将提取的IP数据输出到相应的临时端口，然后进入LTE协议栈。

结合图7所示，本发明实施例所述的基站还可以包括以下装置：

承载释放单元740，用于当与所述UE的通信结束时，通过RRC连接重配置消息释放所述专用无线承载，并执行端口删除单元；

端口删除单元750，用于删除所述临时端口；

所述发送单元640，还用于发送删除所述临时端口的通知给OpenFlow控制器，以使OpenFlow控制器删除转发路径。

具体地，OpenFlow控制器在接收到通知后通过删除S-GW/PDN-GW的相关流入口、在S-GW/PDN-GW和eNB间的OpenFlow交换机以及eNB来完成转发路径的删除。

结合图8中所示，本实施例所述的LTE网络会话管理的OpenFlow控制器，包括如下装置：

第二交互单元810，用于与eNB交互，以使eNB与UE间建立RRC连接；

第二接收单元820，用于接收所述eNB发送的专用无线承载的属性信息；

路径配置单元830，用于根据所述第二接收单元820接收到的所述专用无线承载的属性信息配置转发路径。

下面对各装置做进一步详细介绍。

结合图9中所示，本发明实施例还可以包括以下装置：

所述第二接收单元820，还用于接收网关发送的新建配置路径的通知。

具体地，S-GW/PDN-GW接收到因特网发送的下行链路数据包时，找不到匹配的流条目进行后续数据的转发，则说明此下行链路数据包为新的业务流，则通知OpenFlow控制器新建配置路径。

MME触发单元920，用于触发移动管理节点MME功能，以执行第二交互单元810。

第二交互单元810中，OpenFlow控制器通过MME触发单元920触发的MME功能与eNB进行交互，使得eNB与OpenFlow控制器建立下行链路数据包的接收UE、所述eNB、至少一个OpenFlow交换机、S-GW/PDN-GW和所述OpenFlow控制器间的EPS承载，以建立eNB与所述UE间的RRC连接。

第二接收单元820，具体用于接收所述eNB发送的EPS承载建立的消息，并获得所述EPS承载建立的消息中临时端口对应的端口号。

具体地，eNB发送EPS承载建立的消息给OpenFlow控制器，该EPS承载建立的消息中包括所述专用无线承载的属性信息以及基于OpenFlow架构下eNB的必要信息，其中，专用无线承载的属性信息可以包括：创建的临时端口的端口号以及基于OpenFlow架构下eNB的必要信息可以包括：eNB的MAC地址。

路径配置单元830，具体用于配置eNB上的转发规则，即根据VLAN标签确定从网关接收到的数据包到所述临时端口的转发规则；和/或，根据所述临时端口的端口号确定来自PDCP实体的数据包到回程网络的转发规则。

进一步，首先，S-GW/PDN-GW基于传入的因特网数据包的IP地址建立流入口。S-GW/PDN-GW的流入口接收到匹配的IP数据包，将该IP数据包封装到一个802.1Q数据包后反馈给基于回程网络的以太网，该802.1Q数据包的目标地址为eNB的MAC地址，该802.1Q数据包含有一个VLAN标签。然后，在S-GW/PDN-GW和eNB间的OpenFlow交换机根据以太网数据包中eNB的MAC地址和VLAN标签与流入口进行匹配，当OpenFlow交换机接收到匹配的以太网数据包时，根据定义在流入口中的指令转发该以太网数据包到下一跳。最后，eNB接收以太网数据包，若所述数据包中的MAC地址和VLAN标签与预定数据匹配，则提取所述数据包承载的IP数据包，并通过所述临时端口与所述UE进行通信。具体地，预定数据为eNB流入口设置的MAC地址和VLAN标签，若eNB接收到匹配的以太网数据包，则提取封装的IP数据，并将提取的IP数据输出到相应的临时端口，而后进入LTE协议栈。

结合图9中所示，本发明实施例还可以包括以下装置：

所述第二接收单元820，还用于接收所述eNB发送的删除所述临时端口的通知。

具体地，当eNB与所述UE的通信结束时，通过RRC连接重配置消息释放所述专用无线承载；删除所述临时端口，并通知所述OpenFlow控制器。

路径删除单元930，用于删除所述转发路径。

具体地，OpenFlow控制器在接收到删除所述临时端口的通知后通过删除S-GW/PDN-GW的相关流入口、在S-GW/PDN-GW和eNB间的OpenFlow交换机以及eNB来删除所述转发路径。

结合图9中所示，本发明实施例还可以包括以下装置：

所述第二接收单元820，还用于接收所述临时端口的属性数据。

作为可选的eNB的所有临时端口均会主动或被动的发送其属性数据给OpenFlow控制器，所述属性数据可以包括但不限于：分组错误率(PER)、长期信道信息(例如：SINR)和使用的资源(例如：PRB的颗粒度)等。

协调管理单元940，用于根据所述临时端口的属性数据和网络状况对所述临时端口进行协调管理。

具体地，OpenFlow控制器由于可以接收到所有临时端口的属性信息，故具有了整个LTE网络的全局信息，其可以控制临时端口的创建和删除，以协调管理eNB的干扰或CoMP等。

本发明实施例所述的包括S-GW/PDN-GW和eNB在内的整个回程网络均启用了OpenFlow，并由OpenFlow控制器进行控制。通过VLAN标签(IEEE802.1Q)来识别所述回程网络中的EPS承载(即S1承载)。OpenFlow控制器使用该VLAN标签和eNB的MAC地址来配置OpenFlow域内的转发规则。

本发明实施例所述的LTE网络的会话管理方法、基站及OpenFlow控制器，在LTE/LTE-A蜂窝网络中eNB启用OpenFlow，通过当前OpenFlow规范eNB建立临时端口来实现回程网络的通信，并且该临时端口对OpenFlow控制器是可见的，同时，OpenFlow控制器可以收集这些临时端口的属性数据，使得可以根据整个网络状况对这些临时端口进行协调控制。另外，这些临时端口可以动态的创建或删除，满足了5G时代超密集网络的需求。本发明实施例中，eNB不仅可以支持SDN/OpenFlow的功能来提高回程网络的效率，同时也为OpenFlow控制器提供了一个抽象的方式来管理LTE/LTE-A蜂窝网络。

需要注意的是，本发明可在软件和/或软件与硬件的组合体中被实施，例如，本发明的各个装置可采用专用集成电路(ASIC)或任何其他类似硬件设备来实现。在一个实施例中，本发明的软件程序可以通过处理器执行以实现上文所述步骤或功能。同样地，本发明的软件程序(包括相关的数据结构)可以被存储到计算机可读记录介质中，例如，RAM存储器，磁或光驱动器或软磁盘及类似设备。另外，本发明的一些步骤或功能可采用硬件来实现，例如，作为与处理器配合从而执行各个步骤或功能的电路。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (22)

1.一种LTE网络的会话管理方法，其包括：

与开放流OpenFlow控制器交互，建立与用户设备UE间的无线资源控制RRC连接；

通过所述RRC连接的重配置消息在无线链路上创建专用无线承载；

将创建的所述专用无线承载的属性信息发送给所述OpenFlow控制器，以使OpenFlow控制器配置转发路径。

2.权利要求1的会话管理方法，所述通过所述RRC连接的重配置消息在无线链路上创建专用无线承载的步骤包括：

通过所述重配置消息初始化一个分组数据汇聚协议PDCP实体；

创建一个临时端口；

将所述PDCP实体和所述临时端口相关联。

3.权利要求2的会话管理方法，所述将创建的所述专用无线承载的属性信息发送给所述OpenFlow控制器的步骤包括：

将所述临时端口对应的端口号添加在EPS承载建立的消息中发送给所述OpenFlow控制器。

4.权利要求2-3任一项的会话管理方法，还包括：

接收以太网数据包；

若所述数据包中的虚拟局域网VLAN标签与预定数据匹配，则提取所述数据包承载的IP数据包，并通过所述临时端口与所述UE进行通信。

5.权利要求4的会话管理方法，还包括：

当与所述UE的通信结束时，通过RRC连接重配置消息释放所述专用无线承载；

删除所述临时端口，并通知所述OpenFlow控制器，以使OpenFlow控制器删除转发路径。

6.一种LTE网络的会话管理方法，其包括：

与基站端eNB交互，以使eNB与用户设备UE间建立无线资源控制RRC连接；

接收所述eNB发送的专用无线承载的属性信息；

根据所述专用无线承载的属性信息配置转发路径。

7.权利要求6的会话管理方法，在与基站端eNB交互之前，还包括：

接收网关发送的新建配置路径的通知；

触发移动管理节点MME功能。

8.权利要求7的会话管理方法，所述接收所述eNB发送的专用无线承载的属性信息的步骤包括：

接收所述eNB发送的EPS承载建立的消息，并获得所述EPS承载建立的消息中临时端口对应的端口号。

9.权利要求8的会话管理方法，所述根据所述专用无线承载的属性信息配置转发路径的步骤包括：

根据虚拟局域网VLAN标签确定从网关接收到的数据包到所述临时端口的转发规则；和/或，

根据所述临时端口的端口号确定来自分组数据汇聚协议PDCP实体的数据包到回程网络的转发规则。

10.权利要求8的会话管理方法，还包括：

接收所述eNB发送的删除所述临时端口的通知；

删除所述转发路径。

11.权利要求8的会话管理方法，还包括：

接收所述临时端口的属性数据；

根据所述临时端口的属性数据和网络状况对所述临时端口进行协调管理。

12.一种LTE网络会话管理的基站，其包括：

第一交互单元，用于与开放流OpenFlow控制器交互；

连接建立单元，用于通过所述第一交互单元的交互，建立基站eNB与用户设备UE间的无线资源控制RRC连接；

专用承载建立单元，用于通过所述RRC连接的重配置消息在无线链路上创建专用无线承载；

发送单元，用于将所述专用承载建立单元创建的所述专用无线承载的属性信息发送给所述OpenFlow控制器，以使OpenFlow控制器配置转发路径。

13.权利要求12的基站，所述专用承载建立单元包括：

PDCP初始化子单元，用于通过所述重配置消息初始化一个分组数据汇聚协议PDCP实体；

端口创建子单元，用于创建一个临时端口；

关联子单元，用于将所述PDCP初始化子单元初始化的所述PDCP实体和所述端口创建子单元创建的临时端口相关联。

14.权利要求13的基站，所述发送单元，具体用于将所述临时端口对应的端口号添加在EPS承载建立的消息中发送给所述OpenFlow控制器。

15.权利要求13-14任一项的基站，还包括：

第一接收单元，用于接收以太网数据包；

匹配单元，用于若所述数据包中的虚拟局域网VLAN标签与预定数据匹配，则执行提取通信单元；

所述提取通信单元，用于提取所述数据包承载的IP数据包，并通过所述临时端口与所述UE进行通信。

16.权利要求15的基站，还包括：

承载释放单元，用于当与所述UE的通信结束时，通过RRC连接重配置消息释放所述专用无线承载，并执行端口删除单元；

端口删除单元，用于删除所述临时端口；

所述发送单元，还用于发送删除所述临时端口的通知给OpenFlow控制器，以使OpenFlow控制器删除转发路径。

17.一种LTE网络会话管理方法的OpenFlow控制器，其包括：

第二交互单元，用于与基站端eNB交互，以使eNB与用户设备UE间建立无线资源控制RRC连接；

第二接收单元，用于接收所述eNB发送的专用无线承载的属性信息；

路径配置单元，用于根据所述第二接收单元接收到的所述专用无线承载的属性信息配置转发路径。

18.权利要求17的OpenFlow控制器，还包括：

所述第二接收单元，还用于接收网关发送的新建配置路径的通知；

MME触发单元，用于触发移动管理节点MME功能。

19.权利要求18的OpenFlow控制器，所述第二接收单元，具体用于接收所述eNB发送的EPS承载建立的消息，并获得所述EPS承载建立的消息中临时端口对应的端口号。

20.权利要求19的OpenFlow控制器，所述路径配置单元，具体用于根据虚拟局域网VLAN标签确定从网关接收到的数据包到所述临时端口的转发规则；和/或，

根据所述临时端口的端口号确定来自分组数据汇聚协议PDCP实体的数据包到回程网络的转发规则。

21.权利要求19的OpenFlow控制器，还包括：

所述第二接收单元，还用于接收所述eNB发送的删除所述临时端口的通知；

路径删除单元，用于删除所述转发路径。

22.权利要求19的OpenFlow控制器，还包括：

所述第二接收单元，还用于接收所述临时端口的属性数据；

协调管理单元，用于根据所述临时端口的属性数据和网络状况对所述临时端口进行协调管理。