CN109155923B - 用于传输报文的方法、装置和系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于传输报文的方法、装置和系统，能够提高传输报文的效率。SDN转发装置从基站接收上行GTPU报文，上行GTPU报文携带目标服务器的IP地址；SDN转发装置确定目标服务器是否为网内服务器；在目标服务器为网内服务器的情况下，SDN转发装置向目标网关发送上行GTPU报文，目标网关为目标服务器对应的网关；在目标服务器非网内服务器的情况下，SDN转发装置向服务网关发送上行GTPU报文。

Description

用于传输报文的方法、装置和系统
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种用于传输报文的方法、装置和系统。
背景技术
现有技术中，随着长期演进(Long Term Evolution，LTE)系统的发展，内容分发网络(Content Delivery Network，CDN)在各地边缘的网关处部署有缓存服务器。通过中心平台的调度，用户设备(User Equipment，UE)可以就近访问各地边缘的缓存服务器。通常情况下，UE通过基站、服务网关(Serving Gateway，SGW)以及分组数据网络网关(Packet DataNetwork Gateway，PGW)接入互连网。在单一分组数据网络(Packet Data Network，PDN)连接的情况下，UE通过PGW与互连网连接，当UE发送的通过分组无线服务隧道用户面协议(General Packet Radio Service Tunneling Protocol User Plane，GTPU)报文访问的目标服务器为部署在该PGW以外的另一个GW处的服务器时，该GTPU报文需要经过基站、SGW、PGW、GW传输至该目标服务器。这种传输报文的路径造成了路由的迂回，不利于节约网络资源。
发明内容
本发明提供了一种用于传输报文的方法、装置和系统，以提高传输报文的效率。
第一方面，提供了一种用于传输报文的方法，包括：软件定义网络(SoftwareDefined Networking，SDN)转发装置从基站接收上行GTPU报文，所述上行GTPU报文携带目标服务器的互联网协议(Internet Protocol，IP)地址；所述SDN转发装置确定所述目标服务器是否为网内服务器；在所述目标服务器为网内服务器的情况下，所述SDN转发装置向目标网关发送所述上行GTPU报文，所述目标网关为所述目标服务器对应的网关；在所述目标服务器非网内服务器的情况下，所述SDN转发装置向服务网关发送所述上行GTPU报文。
SDN转发装置在确定上行GTPU报文的目标服务器为网内服务器的情况下，直接将该GTPU报文发送至该目标服务器对应的目标网关，避免了访问路径的路由迂回，节约了网络资源。
在一个可能的设计中，所述SDN转发装置向目标网关发送所述上行GTPU报文，包括：所述SDN转发装置确定所述目标网关的IP地址和所述目标网关的隧道端点标识符TEID；所述SDN转发装置根据所述目标网关的IP地址和所述TEID，向所述目标网关发送所述上行GTPU报文。
在一个可能的设计中，所述SDN转发装置确定所述目标网关的IP地址和所述目标网关的TEID，包括：所述SDN转发装置从SDN控制器接收所述目标网关的IP地址和所述TEID，其中，所述SDN控制器用于指示所述目标网关分配所述TEID。
在一个可能的设计中，所述SDN转发装置根据所述目标网关的IP地址和所述TEID，向所述目标网关发送所述上行GTPU报文，包括：所述SDN转发装置将所述上行GTPU报文的目的IP地址设置为所述目标网关的IP地址，以及将所述上行GTPU报文的目的TEID设置为所述TEID。
在一个可能的设计中，所述SDN转发装置确定所述目标服务器是否为网内服务器，包括：所述SDN转发装置根据所述目标服务器的IP地址确定所述目标服务器是否为网内服务器。
在一个可能的设计中，所述方法还包括：所述SDN转发装置接收下行GTPU报文；所述SDN转发装置向所述基站发送所述下行GTPU报文。
在一个可能的设计中，在所述SDN转发装置向所述基站发送所述下行GTPU报文之前，所述方法还包括：所述SDN转发装置确定所述下行GTPU报文的源IP地址是否为所述目标网关的IP地址；在所述下行GTPU报文的源IP地址为所述目标网关的IP地址的情况下，所述SDN转发装置将所述下行GTPU报文的源IP地址修改为所述服务网关的IP地址。
另一方面，提供了一种用于传输报文的方法，包括：SDN控制器从SDN转发装置或分组网关接收对应于上行GTPU报文的查询信息，所述上行GTPU报文携带目标服务器的IP地址；所述SDN控制器确定目标网关的IP地址和所述目标网关的隧道端点标识符TEID，所述目标网关为所述目标服务器对应的网关；所述SDN控制器向所述SDN转发装置或所述分组网关发送所述目标网关的IP地址和所述TEID，以便于所述SDN转发装置或所述分组网关向所述目标网关发送所述上行GTPU报文。
SDN控制器向SDN转发装置或分组网关发送目标服务器对应的目标网关的IP地址和TEID，以便于SDN转发装置或分组网关向目标网关发送上行GTPU报文，避免了访问路径的路由迂回，节约了网络资源。
在一个可能的设计中，所述SDN控制器确定目标网关的IP地址和所述目标网关的TEID，包括：所述SDN控制器向所述目标网关发送指示消息，所述指示消息用于指示所述目标网关分配TEID；所述SDN控制器从所述目标网关接收所述目标网关的TEID。
在一个可能的设计中，所述SDN控制器确定目标网关的IP地址和所述目标网关的TEID，包括：所述SDN控制器根据所述目标服务器的IP地址，确定所述目标网关的IP地址。
在一个可能的设计中，所述方法还包括：所述SDN控制器确定所述目标网关的隧道信息，所述隧道信息包括第一IP地址和第一TEID，所述第一IP地址为所述目标网关的隧道对端的目标设备的IP地址，所述第一TEID为所述目标设备的TEID；所述SDN控制器将所述第一IP地址更新为基站的IP地址或者所述分组网关的IP地址，其中，所述基站为所述SDN转发装置对应的基站；所述SDN控制器将所述第一TEID更新为所述基站的TEID或者所述分组网关的TEID。
在一个可能的设计中，所述方法还包括：所述SDN控制器向所述目标网关发送所述第一IP地址和所述第一TEID。
另一方面，提供了一种SDN转发装置，该SDN转发装置具有实现上述方法设计中SDN转发装置行为的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。
在一个可能的设计中，SDN转发装置的结构中包括处理单元和通信单元，所述处理单元被配置为支持SDN转发装置执行上述方法中相应的功能。所述通信单元用于支持SDN转发装置与其它设备之间的通信。所述SDN转发装置还可以包括存储单元，所述存储单元用于与处理单元耦合，其保存SDN转发装置必要的程序指令和数据。作为示例，处理单元可以为处理器，通信单元可以为通信接口，存储单元可以为存储器。
又一方面，提供了一种SDN控制器，该SDN控制器具有实现上述方法设计中SDN控制器行为的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。
在一个可能的设计中，SDN控制器的结构中包括处理单元和通信单元，所述处理单元被配置为支持SDN控制器执行上述方法中相应的功能。所述通信单元用于支持SDN控制器与其它设备之间的通信。所述SDN控制器还可以包括存储单元，所述存储单元用于与处理单元耦合，其保存SDN控制器必要的程序指令和数据。作为示例，处理单元可以为处理器，通信单元可以为通信接口，存储单元可以为存储器。
又一方面，提供了一种通信系统，该系统包括上述方面所述的SDN转发装置和SDN控制器。
再一方面，提供了一种计算机存储介质，用于储存为上述SDN转发装置所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述方面所设计的程序。
再一方面，提供了一种计算机存储介质，用于储存为上述SDN控制器所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述方面所设计的程序。
相较于现有技术，本发明实施例提供的方案中，SDN转发装置在确定上行GTPU报文的目标服务器为网内服务器的情况下，直接将该GTPU报文发送至该目标服务器对应的目标网关，避免了访问路径的路由迂回，节约了网络资源。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述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可能的应用场景的示意图；
图2是现有技术的一种可能的应用场景的示意图；
图3是本发明实施例应用的一种可能的系统架构的示意图；
图4是本发明实施例提供的一种用于传输报文的方法的流程示意图；
图5是本发明实施例提供的另一种用于传输报文的方法的通信示意图；
图6是本发明实施例提供的又一种用于传输报文的方法的通信示意图；
图7是本发明实施例提供的一种用于传输报文的方法的通信示意图；
图8A是本发明实施例提供的一种SDN转发装置的结构示意图；
图8B是本发明实施例提供的另一种SDN转发装置的结构示意图；
图9A是本发明实施例提供的一种SDN控制器的结构示意图；
图9B是本发明实施例提供的另一种SDN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描述。
本发明实施例描述的网络架构以及业务场景是为了更加清楚的说明本发明实施例的技术方案，并不构成对本发明实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着网络架构的演变和新业务场景的出现，本发明实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
如图1所示，UE通过无线接入网(Radio Access Network，RAN)及核心网(CoreNetwork，CN)接入运营商互联网协议(Internet Protocol，IP)业务网络，例如多媒体子系统(IP Multimedia System，IMS)网络、包交换流业务(Packet Switched StreamingService，简PSS)网络等。本发明描述的技术方案可以适用于长期演进(Long TermEvolution，LTE)系统，或其他采用各种无线接入技术的无线通信系统，例如采用码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)、频分多址(Frequency Division MultipleAccess，FDMA)、时分多址(Time Division Multiple Access，TDMA)、正交频分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，OFDMA)、单载波频分多址(SingleCarrier Frequency Division Multiple Access，SC-FDMA)等接入技术的系统。此外，还可以适用于LTE系统后续的演进系统，如第五代(5th Generation，5G)系统等。为清楚起见，这里仅以LTE系统为例进行说明。在LTE系统中，演进的通用陆地无线接入网(EvolvedUniversal Terrestrial Radio Access Network，E-UTRAN)作为无线接入网，演进分组核心网(Evolved Packet Core，EPC)作为核心网。UE通过E-UTRAN及EPC接入IMS网络。
本发明实施例中，名词“网络”和“系统”经常交替使用，但本领域技术人员可以理解其含义。本发明实施例所涉及到的用户设备UE可以包括各种具有无线通信功能的手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其他处理设备，以及各种形式的用户设备(User Equipment，UE)，移动台(Mobile Station，MS)，终端(terminal)，终端设备(terminal device)等等。为方便描述，本发明实施例中，上面提到的设备统称为用户设备或UE。本发明实施例所涉及到的基站(Base Station，BS)是一种部署在无线接入网中用以为UE提供无线通信功能的装置。所述基站可以包括各种形式的宏基站，微基站，中继站，接入点等等。在采用不同的无线接入技术的系统中，具有基站功能的设备的名称可能会有所不同。例如在LTE网络中，称为演进的节点B(evolved NodeB，eNB或eNodeB)，在第三代(3rd Generation，3G)网络中，称为节点B(Node B)等等。为方便描述，本发明实施例中，上述为UE提供无线通信功能的装置统称为基站或BS。
需要说明的是，本发明实施例提供的方案在应用于不同的系统架构时，服务网关可以为SGW或SGSN，分组网关可以为PGW或GGSN。例如，在应用于图3的架构中时，服务网关为SGW，分组网关为PGW。为了便于描述，下文中以服务网关为SGW，分组网关为PGW为例对本发明实施例提供的方案进行说明。
图2是现有技术中LTE网络的一种系统架构示意图。如图2所示，在建立PDN链接时，UE通过基站接入到SGW，并通过SGW接入到PGW。当UE发送GTPU报文访问的目标服务器对应的目标网关为GW时，PGW可以与GW建立连接，该GTPU报文通过基站、SGW、PGW、GW传输至该目标服务器。其中移动性管理实体(Mobility Management Entity，MME)作为控制面网元，通过端口分别与基站及SGW连接。这种传输报文的路径造成了路由的迂回，不利于节约网络资源。
图3是本发明实施例的一种可能的系统架构示意图。如图3所示，本发明实施在现有架构的基础上，引入了SDN转发装置和SDN控制器。其中SDN转发装置可以部署于移动电话交换局(Mobile Telephone Switching Office，MTSO)汇聚点、基站附近或基站内部。SDN转发装置可以用于转发基站向其他设备发送的报文，或者接收其他设备向基站发送的报文，并向基站转发报文。SDN转发装置可以对接收到的报文进行判断和处理。其相对于基站或其他设备相当于一个中转的设备。SDN控制器可以与MME、SDN转发装置、以及各网关(SGW、PGW、GW)之间进行信令交互。
可选地，图3中的目标网关可以为轻量型网关，该轻量型网关可以具有路径管理、承载协助、计费协助等功能，并与PGW、基站保持连接；PGW可以支持轻量级网关发起的承载管理、计费管理等功能。
需要说明的是，图3仅作为一种示例，当本发明实施例的方案应用于2G或3G的网络架构时，上述SGW的功能可以由服务通用分组无线技术支持节点(SGSN，Serving GeneralPacket Radio Service Support Node)完成，上述PGW的功能可以由网关通用分组无线技术支持节点(GGSN，Gateway General Packet Radio Service Support Node)完成。
针对上文所述的问题，本发明实施例提出了一种用于传输报文的方法，其主要思想是，在单一PDN链接下，SDN转发装置接收基站发送的上行GTPU报文，确定上行GTPU报文的目标服务器是否为网内服务器，在目标服务器为网内服务器的情况下，SDN转发装置向目标网关发送上行GTPU报文，在目标服务器非网内服务器的情况下，SDN转发装置向SGW发送上行GTPU报文。其中，上述SGW可以为该PDN链接默认的SGW。
在本发明实施例中，SDN转发装置在确定上行GTPU报文的目标服务器为网内服务器的情况下，直接将该GTPU报文发送至该目标服务器对应的目标网关，避免了访问路径的路由迂回，节约了网络资源。
下面结合图4，对本发明实施例提供的方案进行说明。图4示出了本发明实施例提供的一种用于传输报文的方法400，如图4所示，该方法包括：
在S410部分，SDN转发装置从基站接收上行GTPU报文，所述上行GTPU报文携带目标服务器的IP地址；
其中，上述目标服务器可以指该上行GTPU报文访问的服务器。该上行GTPU报文内可以封装该目标服务器的IP地址。
可选地，SDN装置可以接收基站发送的上行报文，并确定该上行报文是否为GTPU报文，若是，则进一步确定该上行GTPU报文的目标服务器是否为网内服务器，若不是，则保持原有上行报文不变，直接转发。
可选地，该上行GTPU报文内可以封装IP报文，该IP报文的目标地址可以为该目标服务器的IP地址。
在S420部分，所述SDN转发装置确定所述目标服务器是否为网内服务器；
其中，所述SDN转发装置可以根据目标服务器的IP地址，确定所述目标服务器是否为网内服务器。
例如，SDN转发装置可以从上行GTPU报文中抽取该目标服务器的IP地址，与预先存储的流表规则进行匹配，确定目标服务器是否为网内服务器。
其中，网内服务器可以部署于网内域控制器(Dormain Controller，DC)或基站等位置。
在S430部分，在所述目标服务器为网内服务器的情况下，所述SDN转发装置向目标网关发送所述上行GTPU报文，所述目标网关为所述目标服务器对应的网关；
可选地，SDN转发装置可以确定目标网关的IP地址和目标网关的隧道端点标识符(Tunneling Endpoint Identifier，TEID)；SDN转发装置根据该目标网关的IP地址和目标网关的TEID，向目标网关发送所述上行TEID报文。
可选地，SDN转发装置可以根据目标服务器的IP地址，在本地查找是否存在目标网关的IP地址和TEID。若存在，则确定该目标网关的IP地址和TEID；若不存在，则向SDN控制器查询该目标网关的IP地址和TEID。
可选地，SDN转发装置可以从SDN控制器接收目标网关的IP地址和TEID。例如，SDN控制器可以用于指示目标网关分配TEID。目标网关在分配TEID之后，向SDN控制器发送TEID。SDN控制器在获取TEID之后，可以在本地保存TEID，并向SDN转发装置发送TEID。SDN控制器也可以保存局域网内的服务器的IP地址与网关的IP地址的对应关系。从而根据目标服务器的IP地址，确定目标网关的IP地址，并向SDN转发装置发送目标网关的IP地址。
可选地，上述SDN控制器可以确定目标网关的隧道信息，隧道信息可以包括第一IP地址和第一TEID，隧道信息还可以包括目标网关的IP地址、目标网关的TEID，第一IP地址为目标网关的隧道对端的目标设备的IP地址，第一TEID为目标网关的隧道对端的目标设备的TEID；SDN控制器可以将第一IP地址更新为基站的IP地址，将第一TEID更新为基站的TEID。其中，基站为SDN转发装置对应的基站，即所述SDN转发装置用于转发所述基站的报文。然后，SDN控制器可以向目标网关发送更新后的隧道信息，以便于目标网关更新隧道信息，并根据更新后的隧道信息向基站发送报文。
可选地，SDN转发装置根据该目标网关的IP地址和TEID，向目标网关发送所述上行TEID报文，可以是SDN转发装置将所述上行GTPU报文的目的IP地址设置为所述目标网关的IP地址，以及将所述上行GTPU报文的目的TEID设置为所述目标网关的TEID。
在本发明实施例中，为了尽量不对现有技术中的基站进行修改，基站在发送该上行GTPU报文时的目的IP地址可以是PDN链接建立时默认的服务网关，或者说对于基站来说，基站发送该上行GTPU报文的下一跳和现有技术相同，都为服务网关。SDN转发装置在接收到上行GTPU报文时，将该上行GTPU报文的目的IP地址由服务网关的IP地址修改为目标网关的IP地址，再转发至目标网关。相当于对于基站，该上行GTPU报文的目的地址和现有技术中相同，都是服务网关的IP地址。从而避免了对基站的修改。
在S440部分，在所述目标服务器非网内服务器的情况下，所述SDN转发装置向服务网关发送所述上行GTPU报文。
应理解，该服务网关可以是建立PDN链接时的默认服务网关。在目标服务器非网内服务器的情况下，SDN转发装置根据现有的流程，不对所述上行GTPU报文进行修改，直接向服务网关转发该上行GTPU报文。也即，在本步骤中，SDN转发装置相当于透传。
在本发明实施例中，SDN转发装置在确定上行GTPU报文的目标服务器为网内服务器的情况下，直接将该GTPU报文发送至该目标服务器对应的目标网关，避免了访问路径的路由迂回，节约了网络资源。
可选地，该方法400还包括：
S450，SDN转发装置接收下行GTPU报文；SDN转发装置向基站发送该下行GTPU报文。
在本步骤中，SDN转发装置还用于向基站转发其他设备发送给基站的下行报文。
可选地，SDN转发装置在接收到下行报文之后，可以确定该下行报文是否为GTPU报文，若是，则SDN转发装置可以进一步确定该下行GTPU报文的源IP是否是目标网关；若不是，则SDN转发装置将所述下行报文直接转发至基站，相当于透传。
S460，SDN转发装置确定该下行GTPU报文的源IP地址是否为该目标网关的IP地址；在该下行GTPU报文的源IP地址为该目标网关的IP地址的情况下，该SDN转发装置将该下行GTPU报文的源IP地址修改为该服务网关的IP地址。
在本发明实施例中，为了尽量不对现有技术中的基站进行修改，SDN转发装置在接收到目标网关发送的下行GTPU报文时，将该下行GTPU报文的源IP地址由目标网关的IP地址修改为服务网关的IP地址，再转发至基站。相当于对于基站，该下行GTPU报文的源地址和现有技术中相同，都是服务网关的IP地址，从而避免了对基站的修改，提高了传输效率。
下面将结合更多的附图，对本发明实施例的方案做进一步说明。
图5示出了本发明实施例提供的用于传输报文的方法，在该方法中，SDN控制器可以提前将报文的分流和处理规则下发至SDN转发装置，且UE已经与基站、SGW、PGW建立PDN链接，该方法如下所述：
S501，基站接收UE发送的IP报文，并将该IP报文封装成上行GTPU报文，发送至SDN转发装置；
在现有技术中，基站在接收到UE发送的IP报文后，通常将IP报文封装成GTPU报文，并发送至下一跳设备。
S502，SDN转发装置确定该上行GTPU报文的目标服务器是网内服务器，则确定目标服务器对应的目标网关的隧道信息，若到目标网关的隧道信息不存在，则请求SDN控制器查询该隧道信息；
其中，该隧道信息包括目标网关的IP地址以及目标网关的TEID。SDN控制器可以向SDN控制器发送上行GTPU报文的相关信息，例如，GTPU的UE标识，上行GTPU报文的目标服务器的IP地址等，以便于SDN控制器确定该隧道信息。
S503，SDN控制器确定是否存在与该目标网关对应的隧道信息，若存在，则向SDN转发装置发送该隧道信息，若不存在，则指示目标网关建立GTPU隧道。
其中，SDN控制器可以用于控制和管理网内的SDN转发装置与其他网关之间的隧道信息。隧道信息可以包括隧道两端的设备的IP地址以及TEID。
SDN控制器可以根据目标服务器的IP地址，确定目标网关的IP地址，若本地不存在目标网关的TEID，则可以根据目标网关的IP地址，向目标网关发送指示消息，指示该目标网关建立GTPU隧道。
可选地，本步骤中，若不存在与该目标网关对应的隧道信息时，SDN控制器可以向MME获取UE及承载服务质量(Quality of Service，QoS)信息，并将UE及承载QoS信息发送至目标网关，以便于目标网关建立隧道。其中，上述UE及承载QoS信息可以包括以下信息中的至少一种信息：UE的标识信息、UE的国际移动用户识别码(International MobileSubscriber Identification Number，IMSI)、承载ID、承载的(QoS Class Identifier，QCI)等信息。
S504、目标网关建立GTPU隧道，分配相应的TEID，并向SDN控制器发送该TEID。
应理解，在本步骤中，对于目标网关来说，该GTPU隧道的对端是基站，而不是SDN转发装置。即该GTPU隧道的一端为基站，另一端为目标网关。
S505，SDN控制器在接收TEID后，向SDN转发装置发送隧道信息。
在本步骤中，该隧道信息包括目标网关的TEID和/或目标网关的IP地址。
S506，SDN转发装置保存目标网关的隧道信息，并根据该隧道信息，向目标网关发送上行GTPU报文。
其中，SDN转发装置在发送上行GTPU报文前，将上行GTPU报文的目的IP地址修改为目标网关的IP地址，将GTPU的目的TEID修改为目标网关的TEID。
而对于基站来说，基站在向SDN转发装置发送上行GTPU报文时，其封装的下一跳地址为SGW。该上行GTPU报文在到达SDN转发装置后，由SDN转发装置将其下一跳地址修改为目标网关。
该方法500还包括：
S507，SDN转发装置接收目标网关的下行GTPU报文，并将下行GTPU报文的源地址修改为SGW的IP地址。
在本步骤中，对于基站来说，基站接收到的下行GTPU报文的上一跳为SGW。如此可以和现有技术相同，从而避免对基站进行修改。
S508，基站解封GTPU报文，将解封得到的IP报文发送给UE。
图6示出了本发明实施例提供的另一种用于传输报文的方法。图6所示方法中，与图5所示方法相同或相似的内容可以参考与图5有关的详细描述，此处不再赘述。在图6所示的方法中，假设基站由第一基站切换至第二基站，其中，第一基站和第二基站都支持与本发明实施例中的SDN转发装置连接。第一基站与第二基站分别对应第一SDN转发装置与第二SDN转发装置。在切换基站之前UE通过第一基站、第一SDN转发装置、目标网关与目标服务器之间通信。且UE与第一基站、SGW、PGW已建立PDN链接。该方法如下所述。
S601，切换基站之后，第二基站接收UE发送的IP报文，并将IP报文封装成上行GTPU报文，发送至SDN转发装置。
S602，第二SDN控制器确定该上行GTPU报文封装的目标服务器是网内服务器，则确定目标服务器对应的目标网关的隧道信息，若到对应的目标网关的隧道信息不存在，则请求SDN控制器查询该隧道信息；
S603，SDN控制器确定存在与该目标网关对应的隧道信息，SDN控制器更新隧道信息(将隧道信息的对端由第一基站修改为第二基站)，通知目标网关更新隧道信息。以及将隧道信息(目标网关的IP地址以及TEID)发送至第二SDN转发装置。
上述目标网关的隧道信息可以包括第一IP地址和第一TEID，第一IP地址为目标网关的隧道对端的目标设备的IP地址，第一TEID为目标网关的隧道对端的目标设备的TEID；在更新隧道信息之前，第一IP地址和第一TEID分别为第一基站的IP地址以及TEID。上述更新隧道信息可以指SDN控制器将所述第一IP地址更新为第二基站的IP地址，将所述第一TEID更新为第二基站的TEID。
S604，第二SDN转发装置保存目标网关的隧道信息，并根据该隧道信息，向目标网关发送GTPU报文；
S605，目标网关在确定UE切换基站后，向第一基站发送结束标志信息(例如，EndMarker)，该结束标志信息由第一SDN转发装置转发至第一基站。
在本发明实施例中，在发生基站切换，并且切换后的基站支持连接SDN转发装置的情况下，SDN控制器对隧道信息进行更新，并向SDN转发装置和目标网关发送隧道信息，以便于通过SDN转发装置向目标网关传输报文。
在本发明实施例中，在发生基站切换时，SDN控制器更新隧道信息，并同时指示目标网关更新隧道信息，以提高通信效率。
图7示出了本发明实施例提供的另一种用于传输报文的方法。图7所示方法中，与图5或图6所示方法相同或相似的内容可以参考与图5或6有关的详细描述，此处不再赘述。在图7所示的方法中，假设基站由第一基站切换至第二基站，其中，第一基站支持与本发明实施例中的SDN转发装置连接。第二基站不支持与SDN转发装置连接。第一基站对应第一SDN转发装置。在切换基站之前UE通过第一基站、第一SDN转发装置、目标网关与目标服务器之间通信。且UE与第一基站、SGW、PGW已建立PDN链接。该方法如下所述。
S701，切换基站之后，第二基站接收UE发送的IP报文，并将IP报文封装成GTPU报文，通过SGW发送至PGW。
S702，PGW确定该上行GTPU报文封装的目标服务器是网内服务器，则确定目标服务器对应的网关的隧道信息，若到目标网关的隧道信息不存在，则请求SDN控制器查询该隧道信息；
S703，SDN控制器确定存在与该目标网关对应的隧道信息，SDN控制器更新隧道信息(将隧道信息的对端由第一基站修改为PGW)，通知目标网关更新隧道信息，以及向PGW发送隧道信息(目标网关的IP地址以及TEID)。
上述目标网关的隧道信息可以包括第一IP地址和第一TEID，第一IP地址为目标网关的隧道对端的目标设备的IP地址，第一TEID为目标网关的隧道对端的目标设备的TEID；在更新隧道信息之前，第一IP地址和第一TEID分别为第一基站的IP地址以及TEID。上述更新隧道信息可以指SDN控制器将所述第一IP地址更新为PGW的IP地址，将所述第一TEID更新为PGW的TEID。
S704，PGW保存目标网关的隧道消息，并根据该隧道消息，向目标网关发送GTPU报文；
S705，目标网关在确定UE切换基站后，向第一基站发送结束标志信息(例如，EndMarker)，该结束标志信息由第一SDN转发装置转发至第一基站。
在本发明实施例中，在发生基站切换，切换后的基站不支持连接SDN转发装置的情况下，SDN控制器对隧道信息进行更新，并向PGW和目标网关发送隧道信息，以便于通过PGW向目标网关传输报文。
在本发明实施例中，在发生基站切换时，SDN控制器更新隧道信息，并同时指示目标网关更新隧道信息，以提高传输报文的效率。
上述主要从各个网元之间交互的角度对本发明实施例的方案进行了介绍。可以理解的是，各个网元，例如SDN转发装置、SDN控制器、分组网关等为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本发明能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
本发明实施例可以根据上述方法示例对SDN转发装置、SDN控制器、分组网关(例如PGW)等进行功能单元的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能单元，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。需要说明的是，本发明实施例中对单元的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
在采用集成的单元的情况下，图8A示出了上述实施例中所涉及的SDN转发装置的一种可能的结构示意图。SDN转发装置800包括：处理单元802和通信单元803。处理单元802用于对SDN转发装置的动作进行控制管理，例如，处理单元802用于支持SDN转发装置执行图4至图7中的过程，和/或用于本文所描述的技术的其它过程。通信单元803用于支持SDN转发装置与其他网络实体的通信，例如与图3中示出的基站、SDN控制器、目标网关、SGW等之间的通信。SDN转发装置还可以包括存储单元801，用于存储SDN转发装置的程序代码和数据。
其中，处理单元802可以是处理器或控制器，例如可以是中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)，通用处理器，数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)，专用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit，ASIC)，现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本发明公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。所述处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等等。通信单元803可以是收发器、收发电路或通信接口等。存储单元801可以是存储器。
当处理单元802为处理器，通信单元803为通信接口，存储单元801为存储器时，本发明实施例所涉及的SDN转发装置可以为图8B所示的SDN转发装置。
参阅图8B所示，该SDN转发装置810包括：处理器812、通信接口813、存储器811。可选的，SDN转发装置810还可以包括总线814。其中，通信接口813、处理器812以及存储器811可以通过总线814相互连接；总线814可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，简称EISA)总线等。所述总线814可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图8B中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
在采用集成的单元的情况下，图9A示出了上述实施例中所涉及的SDN控制器的一种可能的结构示意图。SDN控制器900包括：处理单元902和通信单元903。处理单元902用于对SDN控制器的动作进行控制管理，例如，处理单元902用于支持SDN控制器执行图4至图7中的过程，和/或用于本文所描述的技术的其它过程。通信单元903用于支持SDN控制器与其他网络实体的通信，例如与图3中示出的SDN转发装置、目标网关、PGW、MME等之间的通信。SDN控制器还可以包括存储单元901，用于存储SDN控制器的程序代码和数据。
其中，处理单元902可以是处理器或控制器，例如可以是中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)，通用处理器，数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)，专用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit，ASIC)，现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本发明公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。所述处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等等。通信单元903可以是通信接口、收发器或收发电路等，其中，该通信接口是统称，在具体实现中，该通信接口可以包括一个或多个接口。存储单元901可以是存储器。
当处理单元902为处理器，通信单元903为通信接口，存储单元901为存储器时，本发明实施例所涉及的SDN控制器可以为图9B所示的SDN控制器。
参阅图9B所示，该SDN控制器910包括：处理器912、通信接口913、存储器911。可选的，SDN控制器910还可以包括总线914。其中，通信接口913、处理器912以及存储器911可以通过总线914相互连接；总线914可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，简称EISA)总线等。所述总线914可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图9B中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
另外，本文中术语“系统”和“网络”在本文中常被可互换使用。本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应理解，在本发明实施例中，“与A相应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其他信息确定B。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，该单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其他的形式连接。
该作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
该集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例该方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上某一实施例中的技术特征和描述，为了使申请文件简洁清楚，可以理解适用于其他实施例，在其他实施例不再一一赘述。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种用于传输报文的方法，其特征在于，包括：
软件定义网络SDN转发装置从基站接收上行通用分组无线服务隧道用户面协议GTPU报文，所述上行GTPU报文携带目标服务器的互联网协议IP地址；
所述SDN转发装置确定所述目标服务器是否为网内服务器；
在所述目标服务器为网内服务器的情况下，所述SDN转发装置向目标网关发送所述上行GTPU报文，所述目标网关为所述目标服务器对应的网关；
在所述目标服务器非网内服务器的情况下，所述SDN转发装置向服务网关发送所述上行GTPU报文。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SDN转发装置向目标网关发送所述上行GTPU报文，包括：
所述SDN转发装置确定所述目标网关的IP地址和所述目标网关的隧道端点标识符TEID；
所述SDN转发装置根据所述目标网关的IP地址和所述TEID，向所述目标网关发送所述上行GTPU报文。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述SDN转发装置确定所述目标网关的IP地址和所述目标网关的TEID，包括：
所述SDN转发装置从SDN控制器接收所述目标网关的IP地址和所述TEID，其中，所述SDN控制器用于指示所述目标网关分配所述TEID。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述SDN转发装置根据所述目标网关的IP地址和所述TEID，向所述目标网关发送所述上行GTPU报文，包括：
所述SDN转发装置将所述上行GTPU报文的目的IP地址设置为所述目标网关的IP地址，以及将所述上行GTPU报文的目的TEID设置为所述TEID。
5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述SDN转发装置确定所述目标服务器是否为网内服务器，包括：
所述SDN转发装置根据所述目标服务器的IP地址确定所述目标服务器是否为网内服务器。
6.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述SDN转发装置接收下行GTPU报文；
所述SDN转发装置向所述基站发送所述下行GTPU报文。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述SDN转发装置向所述基站发送所述下行GTPU报文之前，所述方法还包括：
所述SDN转发装置确定所述下行GTPU报文的源IP地址是否为所述目标网关的IP地址；
在所述下行GTPU报文的源IP地址为所述目标网关的IP地址的情况下，所述SDN转发装置将所述下行GTPU报文的源IP地址修改为所述服务网关的IP地址。
8.一种软件定义网络SDN转发装置，其特征在于，包括：处理单元和通信单元，
所述处理单元用于通过所述通信单元从基站接收上行通用分组无线服务隧道用户面协议GTPU报文，所述上行GTPU报文携带目标服务器的互联网协议IP地址；以及确定所述目标服务器是否为网内服务器；以及在所述目标服务器为网内服务器的情况下，通过所述通信单元向目标网关发送所述上行GTPU报文，所述目标网关为所述目标服务器对应的网关；以及在所述目标服务器非网内服务器的情况下，通过所述通信单元向服务网关发送所述上行GTPU报文。
9.如权利要求8所述的SDN转发装置，其特征在于，所述处理单元具体用于确定所述目标网关的IP地址和所述目标网关的隧道端点标识符TEID；以及根据所述目标网关的IP地址和所述TEID，通过所述通信单元向所述目标网关发送所述上行GTPU报文。
10.如权利要求9所述的SDN转发装置，其特征在于，所述处理单元具体用于通过所述通信单元从SDN控制器接收所述目标网关的IP地址和所述TEID，其中，所述SDN控制器用于指示所述目标网关分配所述TEID。
11.如权利要求9所述的SDN转发装置，其特征在于，所述处理单元具体用于通过所述通信单元将所述上行GTPU报文的目的IP地址设置为所述目标网关的IP地址，以及将所述上行GTPU报文的目的TEID设置为所述TEID。
12.如权利要求8至11中任一项所述的SDN转发装置，其特征在于，所述处理单元具体用于根据所述目标服务器的IP地址确定所述目标服务器是否为网内服务器。
13.如权利要求8至11中任一项所述的SDN转发装置，其特征在于，所述处理单元还用于通过所述通信单元接收下行GTPU报文；以及通过所述通信单元向所述基站发送所述下行GTPU报文。
14.如权利要求13所述的SDN转发装置，其特征在于，在所述处理单元通过所述通信单元向所述基站发送所述下行GTPU报文之前，所述处理单元还用于确定所述下行GTPU报文的源IP地址是否为所述目标网关的IP地址；以及在所述下行GTPU报文的源IP地址为所述目标网关的IP地址的情况下，将所述下行GTPU报文的源IP地址修改为所述服务网关的IP地址。
15.一种通信系统，其特征在于，包括如权利要求8至14中任一项所述的软件定义网络SDN转发装置。
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