CN107534608A - 用于在无线通信网络中处理数据流的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种流控制器，用于控制通过移动通信网络的数据流，该流控制器包括：处理器，被配置为从网络实体接收请求，所述请求指示所述网络实体的接口和数据流目的地，并且根据移动通信网络的数据流策略确定至少一个接口和路径。该处理器还被配置为向所述网络实体发送回复，该回复指示所述网络实体的所述接口中待用于所述数据流的至少一个接口以及待用于所述数据流的路径。

Description

用于在无线通信网络中处理数据流的方法和装置

技术领域

本公开的各方面一般涉及无线通信系统，并且特别涉及在无线通信网络中处理数据流。

背景技术

为了支持对更高数据速率的不断增长的需求，基于目前的标准和新的标准，包括长期演进(LTE)、高级LTE(LTE-A)和无线宽带标准802.11和802.16系列新版本，根据各种传输技术对多址网络进行部署。如图1所示，当前移动网络100可以被设计为分层系统，其中在被称为演进节点B(eNB)的基站105和服务网关/移动性管理实体组合(S-GW/MME)110之间存在多对一关系。S-GW/MME 110与通往一个或多个外部分组数据网络(PDN)120的分组数据网络网关(P-GW)115之间通常存在一对一关系。

在附着时，系统在形成通向P-GW 115的预定义用户面路径的所有元素中创建状态，以确保适当的数据转发。将这些虚拟连接定义为承载，然后用于对网络元件之间的数据流应用适当的服务质量(QoS)和安全性要求。

在从UE 125到基站105的上行链路中，在UE 125处完成数据流和承载之间的映射，并且直到分组在P-GW 115处解封装，外部分组信息，例如外部目的地IP地址，才用于路由决策。对于从基站105到UE 125的下行链路数据流，该过程也是相同的。因此，尽管数据流可以属于不同的承载，但是所有数据流都遵循UE 125、基站105、S-GW 110和通向PDN 120以及来自于PDN 120的P-GW 115之间的相同的数据路径。

至少一个问题起因于用户面的分层结构和用户设备(user equipment device，UE)125与P-GW 115之间的虚拟连接不允许通过运营商网络130进行灵活的数据流处理。例如，由3GPP开发的移动数据卸载技术本地IP接入(LIPA)和选择IP流量卸除(SIPTO)是基于每个PDN连接的。为了处理这些技术，UE 125支持多于一个PDN连接，至少一个连接到P-GW115，一个连接到S-GW 110。因此，不支持PDN连接之间的数据流或不使用P-GW 115或S-GW110的数据流。

为当前载波网络和未来载波网络提供数据流解决方案将是有利的，当前载波网络可具有基于承载的严格拓扑，而未来载波网络可具有用于数据路径形成的任意拓扑。

发明内容

本发明的目的是提供用于为通过通信网络的数据分组提供灵活的数据流路径的方法和装置。

根据本发明的第一方面，通过一种流控制器获得了上述的以及其他的目的和优点，所述流控制器用于控制通过移动通信网络的数据流。所述流控制器包括处理器，被配置为从至少网络实体接收请求，该请求指示所述至少一个网络实体的接口和数据流目的地。所述处理器还被配置为根据移动通信网络的数据流策略确定至少一个接口和路径，并向所述至少一个网络实体发送回复，该回复包括所述至少一个网络实体的所述接口中待用于所述数据流的至少一个接口和待用于所述数据流的路径，所述至少一个接口和所述路径根据所述移动通信网络的数据流策略进行确定。所述接口和路径为通过移动通信网络的数据流提供了有效的路由。

在根据第一方面的流控制器的一种实现方式中，所述处理器被配置为经由通信路径从数据流策略控制模块接收所述数据流策略。此操作为流控制器提供最新的数据流策略信息。

在根据第一方面的流控制器的第一种可能实现方式的第二种可能实现方式中，所述接收的数据流策略包括所述数据流所要求的服务质量(QoS)。使用包含所要求QoS的数据流策略确保了数据流路由提供适当的服务要求。

在根据第一方面的流控制器的第三种可能实现方式中，所述接收的数据流策略包括数据流的优先级。使用包含优先级的数据流策略确保了该数据流路由优先于其他数据流。

在根据第一方面的流控制器的第四种可能实现方式中，所述数据流策略提供移动通信网络的用户设备之间的直接路径。直接路径减少了数据流所遍历的实体数量。

在根据第一方面的流控制器的第五种可能实现方式中，所述处理器被配置为通过以下方式根据所述网络实体请求中的信息、所接收的数据流策略和所述移动通信网络的状态信息来确定所述至少一个接口和所述路径：确定耦合到所述发送请求的网络实体的所述接口的其他网络实体，确定所述耦合的其他网络实体为活动的还是空闲的，以及选择提供所要求的QoS的、通往所述数据流目的地的接口和路径。根据所述信息确定所述至少一个接口和路径提供了有效的数据流路由。

在根据第一方面的流控制器的第六种可能实现方式中，所述处理器被配置为经由通信路径从管理和监视控制接收所述移动通信网络的状态信息。此操作为流控制器提供最新的数据网络状态信息。

在根据第一方面的流控制器的第七种可能实现方式中，所述移动通信网络的所述状态信息指示多个空闲网络实体，所述空闲网络实体能够被激活以提供用于所述数据流的一部分所述路径，其中所述处理器被配置为确定所述路径，使得所述数据流的至少一部分被沿着所述状态信息中指示为空闲的网络实体进行路由。利用空闲网络实体提供了对网络资源的有效利用。

在根据第一方面的流控制器的第八种可能实现方式中，所述移动通信网络的所述状态信息指示能够被设为空闲的多个活动的网络实体。因此，未充分利用的网络实体可以被设为空闲以节省网络资源。

在根据第一方面的流控制器的第九种可能实现方式中，来自所述至少一个网络实体的所述请求还包括至少一个其他网络实体的接口。所述接口可用于确定优化的数据流路径。

在根据第一方面的流控制器的第十种可能实现方式中，所述请求包括所述网络实体接口的使用级别，其待用于确定所选择的、满足所述数据流所要求的QoS的接口和路径。所述使用级别提供了用于选择数据流路径的接口的附加数据。

在根据第一方面的流控制器的第十一种可能实现方式中，所述使用级别可以包括通过所述网络实体接口的多个数据流。所述多个数据流提供了用于选择数据流路径的接口的进一步附加数据。

在根据第一方面的流控制器的第十二种可能实现方式中，该请求可以包括向所述网络实体提供数据流的多个用户设备。所述多个用户设备提供了确定网络实体的负载的准确性。

在根据第一方面的流控制器的第十三种可能实现方式中，所述至少一个网络实体包括多个网络实体，并且所述处理器被配置为从所述移动通信网络的数据流策略控制模块接收所述数据流策略，并从所述移动通信网络的管理和监视控制模块接收网络状态信息。所述处理器还被配置为确定用于在所述多个网络实体之间路由数据的流上下文信息并将所述流上下文信息发送到所述移动通信网络中的所述多个网络实体。确定并将流上下文信息发送到网络实体允许在网络实体之间进行有效的数据流路由。

在根据第一方面的流控制器的第十四种可能实现方式中，所述流控制器包括存储器，用于存储所述多个网络实体之间的数据流路径，且所述流控制器被配置为在一个或多个数据流路径发生变化时，向所述多个网络实体发送更新的流上下文信息。在一个或多个数据流路径发生变化时发送更新的流上下文信息允许网络实体之间有效地分配更新的流上下文信息。

根据本发明的第二方面，通过一种用于在移动通信网络中提供灵活数据流的流控制器中的方法获得上述和其它目的和优点。该方法包括接收请求，该请求包括至少一个网络实体的接口和数据流目的地。该方法还包括发送回复，该回复包括所述接口中待用于所述数据流的至少一个接口以及待用于所述数据流的路径，其中所述至少一个接口以及所述路径根据所述移动通信网络的数据流策略来确定。发送所述具有所述至少一个接口和所述路径的回复提供了一种有效的路由，用于传送通过所述移动通信网络的数据流。

在根据第二方面的方法的一种实现方式中，所述至少一个网络实体包括多个网络实体，并且所述方法包括：接收所述移动通信网络的移动通信网络数据流策略信息，并且接收所述移动通信网络的网络状态信息。该方法还包括确定用于在移动通信网络中的多个网络实体之间路由数据的流上下文信息，并将所述流上下文信息发送到所述移动通信网络中的所述多个网络实体。将流上下文信息发送到多个网络实体允许在网络实体之间进行有效的数据流路由。

在根据第二方面的流控制器的一种实现方式中，一种计算机程序产品包括非暂时性计算机程序指令，当处理器执行所述计算机程序指令时引发所述处理器执行根据第二方面所述的方法。使用处理器执行该方法提供了所公开的实施例的自动化实现方式。

所公开的实施例允许从严格分层的面向PDN的网络迁移到网络内的基于数据流的粒度(granularity)，其允许网络实体之间的灵活数据流。所公开的实施例还提供改进的用户面延迟、网络实体之间的负载平衡、流量卸载和可扩展性，以适应网络内的数据量的增加。

所公开的实施例还提供了用于现有网络基础设施到支持数据流灵活分配的结构和技术的平滑迁移路径，所述结构和技术通过到网络内部和外部的目的地实体的各种网络接口或路径来支持数据流的灵活分配。

根据所描述的实施例并结合附图考虑，示例性实施例的这些和其它方面、实现方式和优点将变得显而易见。然而，应当理解，说明书和附图仅为了说明的目的而设计，而不是定义为对所公开的发明的限制，对此应当参考所附权利要求。本发明的其他方面和优点将在下面的描述中阐述，并且其部分方面和优点将在描述中显而易见，或者可以通过本发明的实践来进行了解。此外，本发明的方面和优点可以通过所附权利要求中特别指出的手段和组合来实现和获得。

附图说明

在本公开的以下详细部分中，将参照附图中示出的示例实施例更详细地解释本发明，其中：

图1示出了示例性传统移动网络；

图2示出了用于实现灵活处理多个数据流的方案的移动网络；

图3示出了包含本发明的各方面的移动网络的框图；

图4示出了具有网络实体和流控制器之间的通信路径的示例性移动网络；

图5示出了用于提供移动通信网络的灵活数据流的流程图；

图6示出了移动网络的另一实现方式的框图；

图7示出了由流控制器执行的承载建立过程的简化示例；

图8A-8D示出了确定流路径的示例性过程；

图9示出了具有在流控制器与管理和监视控制模块之间的通信路径的示例性移动网络；

图10示出了提供灵活数据流的流程图；

图11示出了操作网络实体的流程图；

图12示出了操作流控制器的流程图；和

图13示出了包含所公开的实施例的各方面的流控制器的框图。

具体实施方式

图2示出了用于说明通过运营商网络230的多个数据流的灵活处理概念的示例性移动网络200。如本文所公开的，基站是指促进用户设备和移动网络之间的无线通信的设备，并且包括例如被示出为基站205_1、205_2的接入节点(ANd)和演进型NodeB(eNB)。用户设备是指通过基站连接到运营商网络的移动电话、计算机或任何设备，例如用户设备225_1、225_2)。网络实体是指提供数据转发的运营商网络230内的任何实体，包括但不限于分组数据网络网关P-GW_1 215、P-GW_2 240、服务网关S-GW_1 210、S-GW_2 245、路由器260、本地网关L-GW_1 250以及基站205_1、205_2。

移动网络200通常包括运营商网络230，其连接到外部分组数据网络220、运营商特定服务235、至少一个其他网络255和用户设备225_1、225_2。运营商网络230可以包括一个或多个分组数据网络网关P-GW_1 215、P-GW_2 240以及在该实施例中实现为服务网关/移动性管理实体组合的一个或多个服务网关S-GW_1 210、S-GW_2 245。应当理解的是，服务网关也可以在没有移动性管理实体或与移动性管理实体分离的情况下实现。运营商网络还可以包括一个或多个路由器260、本地网关L-GW_1 250和基站205_1、205_2。如上所述，基站205_1、205_2可以包括ANd和eNB。

如图2所示，可以经由基站205_1的不同接口1、2、3、4、5以及移动网络230的不同路径A、B、C、D、E对数据流进行路由。例如，来自UE 225_1的数据流可以从基站205_1通过接口1和路径A移动到S-GW_1 210、P-GW_1 215和外部分组数据网络220。虽然根据基站205_1的接口1、2、3、4和5来描述示例性的所公开的实施例，但是应当理解，所公开的实施例包括适于实施本文所公开的技术或实现本文所公开的结构的任何网络实体的任何接口。

如果需要仅通过P-GW_2 240提供的特定服务235，则可以通过基站205_1的接口2和通向S-GW_2 245和P-GW_2 240的路径B，建立相应的流，从而具有较短的路径。相比之下，传统网络中的数据流通常都将被路由经过公共服务网关。

本地网关L-GW_1 250可以提供对另一个网络255(例如，IP网络)的访问，因特网或企业网络可以经由接口3为UE 225_1和另一个网络255之间的数据流提供更直接的路径C。可以从S-GW_1 210或S-GW_2 245和P-GW_1 115或P-GW_2 240有效地卸载数据流，减少运营商网络节点处的负载，并且减少数据路径长度，进而减少端到端延迟

如果运营商网络230的两个用户设备225_1、225_2正在通信，则可以通过基站205_2经由接口4使用数据路径直接在它们之间建立路径D，从而避免从UE 225_1经过P-GW_1115并返回到UE 225_2的路径。

作为另一示例，如果外部分组数据网络220和UE 225_1之间经由P-GW_1 115的数据流不需要S-GW_1 210的资源，则例如用于负载平衡目的，可以使用接口5由路径E通过路由器260或其他合适的网络实体对数据流进行路由。

因此，通过运营商网络内的一个或多个网络实体的不同接口提供灵活的数据流，这提供了流量卸载、负载平衡、端到端延迟和网络可扩展性的改进。

图3示出了包含本公开的各方面的移动网络300的框图。移动网络300包括运营商网络330，其连接到外部分组数据网络320、运营商特定服务335、至少一个其他网络355和用户设备325_1、325_2。运营商网络330包括网络实体395，网络实体395包括一个或多个分组数据网络网关P-GW_1 315、P-GW_2 340以及在该实施例中实现为服务网关/移动性管理实体组合的一个或多个服务网关S-GW_1 310、S-GW_2 345。应当理解的是，服务网关也可以在没有移动性管理实体或与移动性管理实体分离的情况下实现。网络实体395还可以包括一个或多个路由器360、本地网关L-GW_1 350和基站305_1、205_2。

运营商网络330还包括流控制器365，用于经由运营商网络330的网络实体的不同接口将数据流分配给不同的路径。如图3所示，流控制器365具有到通信路径370_1-370_8的接口，用于与各种网络实体395，P-GW_1 315、P-GW_2 340、S-GW_1 310、S-GW_2 345、路由器360、L-GW_1 350和基站305_1、305_2进行通信，以便配置网络实体的接口之间的数据流特定映射。流控制器还包括到通信路径375的接口，用于与数据流策略控制模块380进行通信。

虽然流控制器365被示出为具有到各种网络实体中的每一个网络实体的通信路径370_1-370_8的接口，但是应当理解，一些网络实体可能没有到流控制器365的通信路径。例如，如果流控制器在如下关于图7所述的移动性管理实体(MME)中实现，则在一些实施例中，流控制器可不具有连接到P-GW_1 315或L-GW_1 350的接口。

图4示出了网络实体395(在该示例中为基站305_1)和流控制器365之间的通信路径370_7的示例。网络实体395和流控制器365之间的通信通常可以是路径请求475和路径回复480的形式。例如，基站305_1可以向流控制器365发起路径请求475。路径请求475可以包括基站的接口1、2、3、4、5以及数据流目的地。路径请求475还可以包括关于接口1、2、3、4、5的信息，例如接口的当前状态、它们的可用性和接口的使用级别中的一个或多个。在一个方面，使用级别可以包括通过接口的多个流。路径请求475还可以包括关于另一网络实体的接口的信息，所述另一网络实体例如可以连接到本网络实体。路径请求475还可以包括可用于为数据流指定适当路径的附加信息，例如在流量负载、能量消耗、资源利用或关于相邻节点的其他信息方面的相邻节点的当前状态信息。流控制器365可以存储该信息以构建网络实体395、其接口、路径和通过运营商网络330的数据流的状态的最新概览。流控制器365可以被配置为维护和持续更新关于网络实体395、接口、路径和数据流的状态的准确信息。路径请求475还可以包括向特定网络实体395提供数据流的多个用户设备，并且还可以包括数据流标识符。

如上所述，流控制器365可以包括到通信路径375的接口，用于与数据流策略控制模块380进行通信。数据流策略控制模块380支持与数据流授权、数据流优先化、数据流QoS管理以及管理数据流费用相关的操作，并且基于这些操作大体上确定运营商网络的数据流策略。在至少一种实现方式中，数据流策略控制模块380可以基于特定数据流所需的QoS级别来确定数据流策略。在其他实现方式中，数据流策略控制模块380可以基于通过一个或多个网络实体接口耦合的其他网络实体的负载平衡方案来确定数据流策略。还可以基于网络实体的有效使用来确定数据流策略。例如，如果两个用户设备325_1、325_2彼此通信，则数据流策略可以通过基站305_1和305_2提供它们之间的直接数据流路径。在进一步的实施方式中，数据流策略控制模块380可以在管理所支持的操作时动态地确定网络数据流策略。数据流策略控制模块380通常向流控制器365提供与数据流策略和所支持的操作相关的数据，用于在网络实体接口之间进行选择。

响应于路径请求475，流控制器365利用路径请求中的信息和由数据流策略控制模块380提供的信息来确定待用于所述数据流的网络实体的接口以及通向特定目的地设备、网络实体或外部网络的路径信息。然后，流控制器发起路径回复480，其包括待与路径信息一起使用的网络实体的接口。根据本文公开的过程确定的任何其他合适的信息也可以包括在路径回复中。

图5示出了用于在图3和图4的移动通信网络300中提供灵活数据流的流程图500。步骤505包括从网络实体接收请求，该请求包括网络实体的接口和数据流目的地。步骤510包括向网络实体发送回复，该回复包括待用于所述数据流的网络实体的至少一个接口以及待用于所述数据流的路径，所述至少一个接口和所述路径根据移动通信网络的数据流策略确定。

图6示出了运营商网络330的另一实现方式，其中流控制器365还包括到通信路径385的接口，用于与管理和监视控制模块390进行通信。管理和监视控制模块390通常监视运营商网络330并维护关于运营商网络330的当前状态的信息。关于网络的当前状态的信息可以包括空闲和活动网络实体的清单。根据网络330的要求，基站305_2、P-GW_1315、P-GW_2340、S-GW_1 310、S-GW_2 345、路由器360和L-GW_1 350中的任何一个可以被激活或设为空闲。管理和监视控制模块390可以维护与空闲网络实体相关的数据，并且可以提供与能够被激活的那些空闲网络实体相关的信息，这些空闲网络实体能够被激活以提供数据流路径的一部分，例如用于负载平衡或提供资源用于维持QoS。管理和监视控制模块390还可以维护与活动网络实体相关的数据，并且可以提供与那些可能由于低使用率而被设为空闲的活动网络实体相关的信息，使得流控制器可以停止指定流通过待设为空闲的网络实体。因此，向流控制器365提供了来自路径请求、数据流策略控制模块380以及管理和监控控制模块390的信息，这些信息可用于确定网络实体之间的数据流路径。例如，流控制器365可以确定哪些其他网络实体耦合到发起路径请求的网络实体的接口、数据流所要求的服务质量以及耦合的其他实体的主动或空闲状态，以确定待用于数据流的网络实体的接口以及路径信息。

响应于路径请求475，流控制器365可选地可以在发送路径回复480之前用对于更详细信息的查询做出响应。例如，路径请求可以包括针对发起请求的网络实体的每个接口的负载指示，并且流控制器365请求关于每个数据流或类的发送或接收速率的信息。因此，如果需要，流控制器365可以基于附加信息做出关于重新优化数据流的路由的进一步决定。

可以基于由流控制器365规定的接口和路径将不同的路由方案应用于各种数据流。例如，如果路径回复包括用于数据流的特定网络实体，例如，用于卸载或负载均衡的目的，可以使用源路由。作为另一示例，如果路径回复仅包括到外部网络的网关的IP地址(例如，L-GW地址)和源接口，则可以基于分组的最终目的地来使用非源路由，把经由所指定的接口的数据流当做尽力服务(best-effort)流量。在一些实现方式中，可以将数据流指定给预定路径，例如使用多协议标签交换(MPLS)进行配置的预定路径。将网络实体接口包括在路径回复中的一个好处是，流控制器365具有根据网络的当前状态来配置接口和路径之间的数据流特定映射的能力，特别是在网络实体接口动态变化的状态下。在另一种实现方式中，网络实体接口可以规定特定路由。例如，到S-GW的网络实体接口可以明确地指示要像现在在3GPP网络(GTP隧道)中那样处理数据流，并且可以触发与承载建立、激活和修改相关的已建立的3GPP过程。

图7示出了当在如图2至图4和图6所示的移动性管理实体(MME)中实现流控制器765时的承载建立过程700的简化示例。在该示例中，正在建立如eNB 705所示的基站和P-GW715之间经由S-GW 710的数据流。流控制器765向S-GW 710和P-GW 715两者发起会话请求720。S-GW 710和P-GW 715用会话响应725进行回复。流控制器765与eNB 705交换初始上下文建立请求和响应730，并且与S-GW 710和P-GW 715交换请求和响应735以修改承载。

图8A-8D中示出了根据来自路径请求、数据流策略控制模块380和管理和监视控制模块390的信息确定流路径的过程的一些示例。

参考图8A，根据分析来自路径请求、数据流策略控制模块380以及管理和监视控制模块390的信息，流控制器365确定数据流要求特定的QoS并且确定接口1和通用分组无线业务隧道协议(GTP)将用于所述数据流。

如图8B所示，根据分析来自路径请求、数据流策略控制模块380以及管理和监视控制模块390的信息，流控制器365确定数据流不要求特定的QoS，并且可以被卸载。因此，流控制器确定接口3和经由最近的L-GW的尽力服务处理将用于所述数据流。

图8C示出了一个例子，其中根据分析来自路径请求、数据流策略控制模块380以及管理和监视控制模块390的信息，流控制器365确定目的地网络可经由P-GW访问，S-GW过载，并且数据流是可容忍延迟的。因此，流控制器365确定接口3和源路由将被用于所述数据流。

在图8D中，流控制器365根据分析来自路径请求、数据流策略控制模块380以及管理和监控控制模块390的信息已经确定正在相邻终端设备之间建立流。因此，流控制器365确定将使用接口4并且安排(不经由P-GW的)最短直接路径避免任何空闲网络实体。

图9示出了运营商网络330，其中除了到通信路径370_1-370_8的接口(其用于与各种网络实体P-GW_1 315、P-GW_2 340、S-GW_1 310、S-GW_2 345、路由器360、L-GW_1 350、和基站305_1、305_2通信)之外，流控制器还具有到管理和监视控制模块390的通信路径385的接口，用于在网络实体的接口之间配置数据流特定映射。流控制器365还可以向网络实体中的一个或多个发送更新的流上下文信息，用于处理和路由通过运营商网络330的数据流。流上下文信息可以包括待使用的接口、路由路径、用于特定接口的特定路由过程、用于特定网络实体的路由表、业务过滤器、数据流生命期、数据流优先级、用于移动业务的绑定ID和用于经由运行商网络330路由信息的其他信息。

例如，流控制器365可以存储和维护网络实体之间的数据流路径的映射。流控制器365可以从数据流策略控制模块380接收移动通信网络数据流策略信息，并且可以从管理和监视控制模块390接收移动通信网络状态信息。流控制器365操作以处理数据流策略信息和网络状态信息，以确定用于在移动通信网络中的网络实体之间路由数据的流上下文信息。流控制器365将流上下文信息发送到移动通信网络中的一个或多个网络实体。如果数据流变化，例如由于网络拓扑变化或负载优化方案，流控制器365可以为需要重新映射的数据流发送更新的流上下文信息，并且还可以更新其他网络实体。在至少一种可能的实现方式中，网络实体存储用于路由数据流的流上下文信息。

应当理解的是，在一些实施例中，流控制器可以仅将流上下文信息发送到网络实体的子集。例如，在某些实现方式中，流控制器可以仅将流上下文信息发送到可能要求流上下文信息的那些网络实体。在其他示例性实现方式中，流上下文信息可以仅发送到P-GW_1315和用户设备325_1、325_2。

图10示出了用于提供如图9所描述的灵活数据流的流程图1000。步骤1005包括从移动通信网络的数据流策略控制模块接收数据流策略信息。步骤1010包括从移动通信网络的管理和监视控制模块接收网络状态信息。步骤1015包括确定用于在移动通信网络中的网络实体之间路由数据的流上下文信息。步骤1020包括将流上下文信息发送到移动通信网络中的网络实体。

在关于图6的其他示例中，网络实体(例如基站305_1)可以存储流上下文信息，并且仅当没有为进来的分组规定的流上下文信息时发送路径请求475。图11示出了以这种方式操作网络实体的流程图1100。在步骤1105中，接收分组，并且在步骤1110中，网络实体检查流量上下文信息是否可用于该分组。如步骤1115所示，如果流上下文信息可用，则根据流上下文信息发送该分组。如步骤1120所示，如果流上下文信息不可用，则网络实体向流控制器发送路径请求。如步骤1125所示，网络实体接收包括流上下文信息的路径回复。如步骤1130所示，网络实体存储流上下文信息，并且如步骤1135所示，根据流上下文信息发送该分组。

在图6所示的进一步的实现方式中，在进来的分组方面，流控制器365可以存储流上下文信息，并且仅当不存在为发送请求的网络实体规定的流上下文信息时从数据流策略控制模块以及管理和监视控制模块380、390请求信息。图12示出了以这种方式操作流控制器365的流程图1200。在步骤1205中，流控制器365接收路径请求475。在步骤1210中，流控制器365确定是否存在用于网络实体、分组类型和目的地的流上下文信息。如步骤1220所示，如果存在，则流控制器365向网络实体发送具有流上下文信息的路径回复480。如步骤1225_1所示，如果用于网络实体、分组类型和目的地的流上下文信息不存在，则流控制器与数据流策略控制模块以及管理和监视控制模块380、390通信，并且如步骤1230所示，确定流上下文信息，并且如步骤1220所示继续向网络实体发送具有流上下文信息的路径回复480。

图13示出了流控制器365的框图。流控制器365包括耦合到存储器1310的处理器1305、一个或多个网络通信路径或接口1315_1、1315_2以及可选用户界面1320。处理器1305可以是单个处理设备，或者可以包括多个处理设备，其包括专用设备，例如其可以包括数字信号处理(DSP)设备、微处理器或其他专用处理设备以及一个或多个通用计算机处理器。处理器被配置为执行上述流控制过程。存储器1310可以被实现为计算机程序产品，并且可以包括各种类型的易失性或非易失性计算机存储器中的一个或多个，例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘或光盘、或其他类型的计算机存储器。存储器1310存储可由处理器1305访问和执行的计算机程序指令1325，以使处理器1305执行各种期望的计算机实现的过程或方法。在至少一个实施例中，计算机程序指令是非暂时性的。存储在存储器1310中的程序指令1325可以被组织为程序指令组或集合，本领域技术人员以各种术语对其进行提及，例如程序、软件组件、软件模块、单元等，其中每个程序可以是公认类型，诸如操作系统、应用程序、设备驱动程序或其他常规公认类型的软件组件。存储器1310中还包括由计算机程序指令存储和处理的程序数据和数据文件。

一个或多个通信路径或接口1315_1、1315_2被配置为与上述公开的各种网络实体交换通信，包括但不限于分组数据网络网关P-GW_1 315、P-GW_2 340、服务网关S-GW_1310、S-GW_2 345、路由器360、本地网关L-GW_1 350、基站305_1、305_2、流策略控制模块380以及管理和监视控制模块390。

本发明有利地提供了用于为通过通信网络的数据分组提供灵活的数据流路径的方法和装置。本发明还提供了用于在网络实体之间进行负载平衡、激活网络实体以提供增加的或更有效的数据流、使网络实体空闲以节省能量的方法和装置，并且普遍地提供利用通过网络的可用路径的能力以进行流量路由。

因此，尽管已经示出、描述和指出了应用于其示例性实施例的本发明的基本新颖特征，但是应当理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以做出所示出的装置和方法的形式和细节及其操作的各种省略、替换和变化。此外，本文明确地旨在表达，以基本上相同的方式执行基本上相同的功能以实现相同结果的那些元件的所有组合都在本发明的范围内。此外，应当认识到，结合任何本发明公开的形式或实施例所示和/或描述的结构和/或元件可以并入任何其他公开或描述或建议的形式或实施例中作为一般情况下的设计选择。因此，旨在仅受所附权利要求书的范围所指示的内容的限制。

Claims (15)

1.一种流控制器(365)，用于控制通过移动通信网络(330)的数据流，所述流控制器包括：

处理器(1305)，被配置为：

从至少一个网络实体(305_1)接收请求(475)，所述请求指示所述至少一个网络实体(305_1)的接口(1，2，3，4，5)和数据流目的地(320，325_1，335，355)；

根据所述移动通信网络(330)的数据流策略确定至少一个接口(1，2，3，4，5)和路径(A，B，C，D，E)；

向所述至少一个网络实体(305_1)发送回复(480)，所述回复指示所述至少一个网络实体(305_1)的所述接口(1，2，3，4，5)中待用于所述数据流的至少一个接口和待用于所述数据流的路径(A，B，C，D，E)。

2.根据权利要求1所述的流控制器，其中所述处理器被配置为经由通信路径(375)从数据流策略控制模块DFPCM(380)接收所述数据流策略。

3.根据权利要求1或2所述的流控制器，其中所述接收的数据流策略包括所述数据流所要求的服务质量QoS。

4.根据前述权利要求中任一项所述的流控制器，其中所述接收的数据流策略包括所述数据流的优先级。

5.根据前述权利要求中任一项所述的流控制器，其中所述处理器被配置为通过以下方式根据所述网络实体请求中的信息、所述接收的数据流策略和所述移动通信网络的状态信息确定所述至少一个接口和所述路径：

确定耦合到所述发送请求的网络实体(305_1)的所述接口(1，2，3，4，5)的其他网络实体；

确定所述耦合的其他网络实体是活动的还是空闲的；和

选择提供所要求的QoS的、通往所述数据流目的地的接口和路径。

6.根据权利要求5所述的流控制器，其中所述处理器被配置为经由通信路径(385)从管理和监视控制模块MMCM(390)接收所述移动通信网络的状态信息。

7.根据权利要求5或6所述的流控制器，其中所述移动通信网络的所述状态信息指示多个空闲网络实体(305_2，310，315，340，345，350，360)，所述空闲网络实体能够被激活以提供用于所述数据流的一部分所述路径；

其中所述处理器被配置为确定所述路径，使得所述数据流的至少一部分被沿着所述状态信息中指示为空闲的网络实体进行路由。

8.根据权利要求6所述的流控制器，其中所述移动通信网络的所述状态指示能够被设为空闲的多个活动的网络实体。

9.根据前述权利要求中任一项所述的流控制器，其中来自所述至少一个网络实体的所述请求(475)还包括至少一个其他网络实体(305_2，310，345，350，360)的接口。

10.根据权利要求1至5和9中任一项所述的流控制器，其中所述请求(475)包括所述网络实体接口(1，2，3，4，5)的使用级别，其待用于确定所选择的、满足所述数据流所要求的QoS的接口和路径。

11.根据权利要求1所述的流控制器(365)，其中所述至少一个网络实体(305_1)包括多个网络实体(305_1，305_2，310，315，340，345，350，360)，并且其中所述处理器(1305)还被配置为：

从所述移动通信网络(330)的数据流策略控制模块DFPCM(380)接收所述数据流策略；

从所述移动通信网络(330)的管理和监视控制模块MMCM(390)接收网络状态信息；

确定用于在所述移动通信网络中的所述多个网络实体(305_1，305_2，310，315，340，345，350，360)之间路由数据的流上下文信息；以及

将所述流上下文信息发送到所述移动通信网络中的所述多个网络实体。

12.根据权利要求11所述的流控制器，还包括：存储器(1310)，用于存储所述多个网络实体之间的数据流路径，其中所述流控制器被配置为在一个或多个数据流路径发生变化时，向所述多个网络实体发送更新的流上下文信息。

13.一种用于在移动通信网络(330)中提供灵活数据流的方法(500)，包括：

接收请求(475，505)，所述请求包括至少一个网络实体(305_1)的接口(1，2，3，4，5)和数据流目的地(320，335，355)；和

发送回复(480，510)，所述回复包括所述接口(1，2，3，4，5)中待用于所述数据流的至少一个接口以及待用于所述数据流的路径(A，B，C，D，E)，所述至少一个接口(1，2，3，4，5)以及所述路径(A，B，C，D，E)根据所述移动通信网络(330)的数据流策略来确定。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述至少一个网络实体(305_1)包括多个网络实体(305_1，305_2，310，315，340，345，350，360)，所述方法还包括：

接收所述移动通信网络(330)的所述移动通信网络数据流策略；

接收(1010)所述移动通信网络(330)的网络状态信息；

确定(1015)用于在所述移动通信网络(330)中的所述多个网络实体(305_1，305_2，310，315，340，345，350，360)之间路由数据的流上下文信息；和

将所述流上下文信息发送(1020)到所述移动通信网络(330)中的所述多个网络实体(305_1，305_2，310，315，340，345，350，360)。

15.一种计算机程序产品(1310)，包括非暂时性计算机程序指令(1325)，当处理器(1305)执行所述所述计算机程序指令时引发所述处理器执行根据权利要求13所述的方法。