一种网络融合通信方法、网关设备和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种网络融合通信方法、网关设备和系统。该方法包括：当第一接入网络与核心网络通信时，第一普适网关设备感知第一接入网络的标识地址长度以及协议类型；第一普适网关设备获取第一接入网络的标识地址与核心网络的标识地址之间的映射关系，获取第一接入网络的协议类型与核心网络的协议类型之间的转换关系；第一普适网关设备利用获取的映射关系在第一接入网络与核心网络之间进行数据包的传输。本发明专利技术实施例提供了一种兼容当前各种网络协议的，并对未来任何网络协议提供开放性的，“封装”、“继承”和“多态”式的网络融合通信方法、普适网关设备和系统，满足未来任何网络协议互联互通、智慧自动化运维的需求。

A Network Fusion Communication Method, Gateway Equipment and System

【技术实现步骤摘要】
一种网络融合通信方法、网关设备和系统
本专利技术涉及无线网络通信
，尤其涉及一种网络融合通信方法、网关设备和系统。
技术介绍
随着信息革命的快速发展，互联网已经成为信息传播的新渠道、生产生活的新空间、经济发展的新引擎等，而网络空间也成为继陆、海、空、天之后的第五大战略空间，是影响国家安全、社会稳定、经济发展和文化传播的核心。然而，在互联网技术发展过程中表现出各种各样的原始设计缺陷与不足，比如可扩展性差、安全性差等诸多问题，不能满足未来网络“高效”、“泛在”等通信需求。因此，网络研究者们纷纷开展未来网络体系架构的研究工作。例如，为解决现有IPv4网络地址空间不足的问题，IETF(TheInternetEngineeringTaskForce，互联网工程任务组)设计了IPv6协议，号称可以为全世界每一粒沙子分配地址。为解决IP既表示身份、又表示地址，即身份与地址绑定的问题，研究者们提出LISP(IdentifierSeparationProtocol，身份分离协议)。为解决TCP/IP网络资源与位置绑定的问题，研究者们提出NDN(NamedDataNetworking，命名数据网络)为典型范例的ICN(Information-CentricNetworking,信息中心网络)。为解决TCP/IP网络控制与转发绑定的问题，研究者们提出SDN(SoftwareDefinedNetwork,软件定义网络)。值得一提的是，我国网络研究者提出的SINET(SmartIdentifierNETwork，智慧协同标识网络)，首次尝试综合全面地解决现有TCP/IP网络“三重绑定”的问题。上述未来网络范例自提出以来，经历了理论体系构建、原型系统验证等重要阶段，大部分已经在工业互联网、物联网、车联网、军用自组织网络，甚至是第五代移动通信网络(5G)得到一定规模的部署。可以预见，随着互联网技术的飞速发展，新型网络协议将层出不穷，各网络协议之间相互依存，难以相互替代。因此，亟需一种兼容当前各种网络协议的，并对未来任何网络协议提供开放性的“封装”、“继承”和“多态”式的网络协议融合通信方法、普适网关设备和系统，以满足未来任何网络协议互联互通的需求。现有技术中的第一种融合网络的网络架构为多网络融合通信系统，该系统包括：融合通信控制台、集群网网关、蜂窝通信网网关、电话网络网关、自组织网络。所述融合通信控制台包括多个通信接口；所述集群网网关、所述蜂窝通信网网关、所述电话网络网关和所述自组织网络分别与所述融合通信控制台通过对应的通信接口连接，用于实现集群网、蜂窝通信网、电话网络以及自组织网络之间的互联互通。该专利技术专利的技术方案用于将不同制式、不同协议网络融合，实现互联互通。上述现有技术中的多网络融合通信系统的缺点为：该系统一方面只包括了集群网、蜂窝网、电话网以及自组织网体系架构，未对其它可能出现的未来网络体系及协议提供兼容性。另一方面，该系统中的集群网、蜂窝网、电话网以及自组织网网关功能“固态”、“僵化”，即需要开发人员提前编写代码定制各网关功能。这就导致需要定制多个网关来兼容各个不同网络协议，当某一接入网更换网络协议时，需要开发人员重新编写代码实现该网络协议的网关，其过程繁琐，工作重复，无法以一种普适性的网关来兼容任何网络协议，并支持在线自动更新。现有技术中的第二种融合网络的网络架构为：实现信息中心网络(ICN)与TCP/IP网络互通的融合网络。该融合网络的网络架构为：以现有应用中的TCP/IP网络为骨干网络，在边缘网中部署了一些ICN网络，相较于现有的以ICN网络为骨干网络的融合网络，该专利技术实施例提供的融合网络，对现有应用中的TCP/IP网络架构的改动要小的多，因此，可以利用现有应用中的TCP/IP网络架构，较大规模的实现ICN网络与TCP/IP网络融合。上述现有技术中的实现信息中心网络(ICN)与TCP/IP网络互通的融合网络的缺点为：该融合网络只介绍了未来网络范例ICN与当前TCP/IP网络互通融合的方法，无法满足未来网络多网络体系多网络协议的需求。例如，该专利技术专利并未提供智慧协同网络(SINET)与当前TCP/IP网络互通融合的方法。另外，该专利技术专利也无法解决未来可能出现的网络协议与当前TCP/IP网络互通融合的问题。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种网络融合通信方法、网关设备和系统，以克服现有技术的问题。为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案。根据本专利技术的一个方面，提供了一种网络融合通信的普适网关设备，包括：标识地址感知模块、网络协议感知模块、网络标识和协议知识库和数据平面通讯接口；所述的标识地址感知模块，用于分析通过数据平面通讯接口获取到的数据包，根据分析结果通过与网络标识和协议知识库交互获取该普适网关设备当前所处网络采用的标识地址长度；所述的网络协议感知模块，用于分析通过数据平面通讯接口获取到的数据流；根据分析结果通过与网络标识和协议知识库交互获取该普适网关设备当前所处网络采用的网络协议类型。优选地，所述设备还包括：网关功能描述模块，用于描述当前普适网关设备所支持的功能、协议类型和标识地址；与智慧控制台通讯交互网关功能的描述文件；与网络标识和协议知识库交互获取网关功能的描述文件。优选地，所述设备还包括：映射条目管理模块，用于管理标识地址、协议类型的映射关系，该映射关系包括接入网络的标识地址、协议类型向核心网络的标识地址、协议类型的映射；核心网络的标识地址、协议类型向接入网络标识地址、协议类型的映射。优选地，所述的网络标识和协议知识库，具体用于存储网络标识地址、协议类型知识图谱；通过与网关功能描述模块交互下发网关功能的描述文件；通过与标识地址感知模块交互指示该普适网关设备所处网络采用的标识地址长度；通过与网络协议感知模块交互指示该普适网关设备当前所处网络采用的网络协议类型；通过数据平面与控制平面通讯接口查询、更新和删除本地的网络标识和协议知识图谱。优选地，所述的数据平面通讯接口、数据平面与控制平面通讯接口包括：有线电信号接口、无线电信号接口、有线光信号接口和/或无线光信号接口。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种基于所述的网络融合通信的普适网关设备的网络融合通信方法，包括：当第一接入网络与核心网络通信时，第一普适网关设备感知第一接入网络的标识地址长度以及协议类型；第一普适网关设备获取所述第一接入网络的标识地址与所述核心网络的标识地址之间的映射关系，获取所述第一接入网络的协议类型与所述核心网络的协议类型之间的转换关系；所述第一普适网关设备利用获取的映射、转换关系在所述第一接入网络与所述核心网络之间进行数据包的传输。优选地，所述的第一普适网关设备感知第一接入网络的标识地址长度以及协议类型，包括：第一普适网关设备通过数据接口收集数据包的比特流，将比特流序列化成帧，通过监督学习、半监督学习和/或深度学习的手段分析各个帧，从而识别出第一接入网络的标识地址长度和协议类型。优选地，所述的标识地址是可变长度的标识地址，包括：16位网络地址、32位网络地址、48位网络地址、64位网络地址以及128位网络地址；所述的协议类型是设备间网络层面通信所采用的网络协议，包括：IPv4/IPv6协议、位置/身份分离映射协议、命名数据网本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种网络融合通信的普适网关设备，其特征在于，包括：标识地址感知模块、网络协议感知模块、网络标识和协议知识库和数据平面通讯接口；所述的标识地址感知模块，用于分析通过数据平面通讯接口获取到的数据包，根据分析结果通过与网络标识和协议知识库交互获取该普适网关设备当前所处网络采用的标识地址长度；所述的网络协议感知模块，用于分析通过数据平面通讯接口获取到的数据流；根据分析结果通过与网络标识和协议知识库交互获取该普适网关设备当前所处网络采用的网络协议类型。

【技术特征摘要】
1.一种网络融合通信的普适网关设备，其特征在于，包括：标识地址感知模块、网络协议感知模块、网络标识和协议知识库和数据平面通讯接口；所述的标识地址感知模块，用于分析通过数据平面通讯接口获取到的数据包，根据分析结果通过与网络标识和协议知识库交互获取该普适网关设备当前所处网络采用的标识地址长度；所述的网络协议感知模块，用于分析通过数据平面通讯接口获取到的数据流；根据分析结果通过与网络标识和协议知识库交互获取该普适网关设备当前所处网络采用的网络协议类型。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：网关功能描述模块，用于描述当前普适网关设备所支持的功能、协议类型和标识地址；与智慧控制台通讯交互网关功能的描述文件；与网络标识和协议知识库交互获取网关功能的描述文件。3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：映射条目管理模块，用于管理标识地址、协议类型的映射关系，该映射关系包括接入网络的标识地址、协议类型向核心网络的标识地址、协议类型的映射；核心网络的标识地址、协议类型向接入网络标识地址、协议类型的映射。4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述的网络标识和协议知识库，具体用于存储网络标识地址、协议类型知识图谱；通过与网关功能描述模块交互下发网关功能的描述文件；通过与标识地址感知模块交互指示该普适网关设备所处网络采用的标识地址长度；通过与网络协议感知模块交互指示该普适网关设备当前所处网络采用的网络协议类型；通过数据平面与控制平面通讯接口查询、更新和删除本地的网络标识和协议知识图谱。5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述的数据平面通讯接口、数据平面与控制平面通讯接口包括：有线电信号接口、无线电信号接口、有线光信号接口和/或无线光信号接口。6.一种基于权利要求1至5任一项所述的网络融合通信的普适网关设备的网络融合通信方法，其特征在于，包括：当第一接入网络与核心网络通信时，第一普适网关设备感知第一接入网络的标识地址长度以及协议类型；第一普适网关设备获取所述第一接入网络的标识地址与所述核心网络的标识地址之间的映射关系，获取所述第一接入网络的协议类型与所述核心网络的协议类型之间的转换关系；所述第一普适网关设备利用获取的映射、转换关系在所述第一接入网络与所述核心网络之间进行数据包的传输。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的第一普适网关设备感知第一接入网络的标识地址长度以及协议类型，包括：第一普适网关设备通过数据接口收集数据包的比特流，将比特流序列化成帧，通过监督学习、半监督学习和/或深度学习的手段分析各个帧，从而识别出第一接入网络的标识地址长度和协议类型。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的标识地址是可变长度的标识地址，包括：16位网络地址、32位网络地址、...

【专利技术属性】
技术研发人员：权伟，张宏科，刘刚，于成晓，刘明远，覃帅，周春良，肖逸然，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京,11