无线网络数据处理装置和无线网络系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种无线网络数据处理装置和无线网络系统。本发明专利技术无线网络系统，包括：用于执行集中控制功能的集中网络控制网元SNC、用于进行数据流处理规则匹配的入口网元以及用于执行用户面功能的功能节点网络FNN，所述FNN包括至少一个功能节点FN；所述入口网元、所述FN均与所述SNC通信连接，一个以上所述FN之间直接连接或者通过互联网协议IP网络连接；所述SNC，具体用于实现无线网络系统的控制面功能；所述入口网元，具体用于进行规则匹配，并将数据包打上标签；所述FN，具体用于根据标签进行数据处理和数据转发之一或者组合。本发明专利技术实施例解决各网络设备内部、网络设备之间由于功能相互制约，导致无线网络的可扩展性差，通信效率不高的问题。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无线网络数据处理装置和无线网络系统
本专利技术实施例涉及通信技术，尤其涉及一种无线网络数据处理装置和无线网络系统。
技术介绍
现有的第三代移动通信伙伴组织(3rdGenerationPartnershipProject，简称3GPP)协议中定义的无线网络架构主要包括：移动管理实体(MobilityManagementEntity，简称MME)、服务网关(ServingGateWay，简称SGW)、公共数据网网关(PublicDataNetworkGateWay，简称PGW)、基站(EvolvedNodeB，简称eNodeB)等。在产品实现中上述各组成部分都是作为独立的物理实体存在的，并实现各自的功能，例如，PGW用于实现多个数据面功能，包括移动互联网协议(InternetProtocol，简称IP)、数据包过滤、通用分组无线业务隧道协议(GeneralPacketRadioServiceTunnelingProtocol，简称GTP)隧道管理、信息安全、业务计费等。随着通信技术的发展，为了适应通信标准的进步，上述无线网络中的网络设备将集成的越来越多功能。但是，这些功能都是紧耦合于一体的，在网络设备内部、网络设备之间都存在相互制约，导致无线网络的可扩展性差，通信效率不高。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种无线网络数据处理装置和无线网络系统，以增强无线网络系统的可扩展性和通信效率。本专利技术实施例提供一种无线网络系统，包括：用于执行集中控制功能的集中网络控制网元SNC、用于进行数据流处理规则匹配的入口网元以及用于执行用户面功能的功能节点网络FNN，所述FNN包括至少一个功能节点FN；其中，所述入口网元、所述FN均与所述SNC通信连接，一个以上所述FN之间直接连接或者通过互联网协议IP网络连接；所述SNC，具体用于进行信令处理，实现所述无线网络系统的控制面功能，以向所述入口网元或者所述FN下发数据流处理规则的方式控制管理所述入口网元和所述FN的工作；所述入口网元，具体用于进行数据包与所述数据流处理规则的匹配，并将匹配成功的数据包以打标签的形式进行标记，以使所述FN根据所述标签获取需要执行的数据操作的指示信息；所述FN，具体用于根据所述标签获取需要执行的数据操作的指示信息，并根据所述指示信息进行数据处理和数据转发之一或者组合。本专利技术实施例无线网络数据处理装置和无线网络系统，通过将无线网络系统中的各设备的功能解耦合，拆分成控制面功能模块和用户面功能模块，将多个设备的控制面功能模块合并组成集中网络控制网元，将用户面功能模块细粒度拆分后以功能节点的形式部署在功能节点网络中，集中控制网元以下发数据流处理规则的形式控制用户面功能节点的行为，还可以动态地增加或减少功能节点，灵活高效，实现无线网络系统的功能独立，解决了各网络设备内部、网络设备之间由于功能相互制约，导致无线网络的可扩展性差，通信效率不高的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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为本专利技术无线网络系统实施例一的结构示意图；图2为本专利技术无线网络系统实施例二的结构示意图；图3为本专利技术无线网络数据处理方法实施例一的流程图；图4为本专利技术无线网络数据处理方法实施例二的流程图；图5为本专利技术无线网络数据处理方法实施例三的流程图；图6为本专利技术无线网络数据处理方法实施例四的流程图；图7为本专利技术无线网络数据处理方法实施例五的流程图；图8为本专利技术SNC实施例一的结构示意图；图9为本专利技术SNC实施例二的结构示意图；图10为本专利技术入口网元实施例一的结构示意图；图11为本专利技术入口网元实施例二的结构示意图；图12为本专利技术FN实施例一的结构示意图；图13为本专利技术SNC实施例三的结构示意图；图14为本专利技术SNC实施例四的结构示意图；图15为本专利技术入口网元实施例三的结构示意图；图16为本专利技术FN实施例二的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术无线网络系统实施例一的结构示意图，如图1所示，本实施例的系统包括：用于执行集中控制功能的集中网络控制网元(SingleNetworkController，简称SNC)11、用于进行数据流处理规则匹配的入口网元以及用于执行用户面功能的功能节点网络(FunctionNodesNetwork，简称FNN)13，FNN13包括至少一个功能节点(FunctionNode，简称FN)14，其中，入口网元12、FN14均与SNC11通信连接，一个以上FN14之间直接连接或者通过IP网络连接；SNC11，具体用于进行信令处理，以向所述入口网元或者所述FN下发数据流处理规则的方式控制管理所述入口网元和所述FN的工作，实现所述无线网络系统的控制面功能；入口网元12，具体用于进行数据包与所述数据流处理规则的匹配，并将匹配成功的数据包以打标签的形式进行标记，以使所述FN根据所述标签获取需要执行的数据操作的指示信息；FN14，具体用于根据所述标签获取需要执行的数据操作的指示信息，并根据所述指示信息进行数据处理和数据转发之一或者组合，所述数据处理所需的参数信息根据所述无线网络系统执行的业务需求确定。本实施例中，将现有无线网络架构中的SGW、PGW等网元的功能解耦合，拆分成控制面功能模块和用户面功能模块，将所有控制面功能模块与MME合并，组成无线网络系统中的SNC11，将所有用户面功能模块组成FNN13，进一步可以把用户面功能模块按照功能粒度进行划分，拆分成更单一的功能模块，例如根据无线网络的协议层结构，将物理层用户面功能、调度层用户面功能以及网络层用户面功能分别进行拆分，拆分后的用户面功能分别由独立的FN14实现，并可以部署在FNN13中。当FNN13中包括一个以上FN14时，FN14之间可以采用直接连接的方式，也可以通过IP网络连接，该IP网络内部的数据转发可以使用软件定义网络(SoftwareDefinedNetwork，简称SDN)的方式，也可以使用传统的自治方式，本实施例对此不作具体限定。进一步的，上述SNC11还用于根据所述入口网元的负载情况增加或减少所述入口网元，根据所述FN的负载情况增加或减少所述FN。本实施例的SNC11可以负责三方面的功能：第一类是信令的集中处理，包括处理用户相关信令，例如用户接入鉴权、移动、承载管理等，以及处理网元设备之间的交互信令，例如网络状态信息更新、网络拓扑维护等。第二类是集中控制，以向入口网元12或者FN14下发数据流处理规则的方式控制管理入口网元12以及FN14的工作，实现无线网络系统的控制面功能；具体的，可以是SNC11根据信令或者入口网元12发送的规则请求消息，决策数据包的处理策略，该处理策略可以包括数据包的本文档来自技高网...

【技术保护点】
PCT国内申请，权利要求书已公开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种无线网络系统，其特征在于，包括：用于执行集中控制功能的集中网络控制网元SNC、用于进行数据流处理规则匹配的入口网元以及用于执行用户面功能的功能节点网络FNN，所述FNN包括至少一个功能节点FN；其中，所述入口网元、所述FN均与所述SNC通信连接，一个以上所述FN之间直接连接或者通过互联网协议IP网络连接；所述SNC，具体用于进行信令处理，实现所述无线网络系统的控制面功能，以向所述入口网元或者所述FN下发数据流处理规则的方式控制管理所述入口网元和所述FN的工作；所述入口网元，具体用于进行数据包与所述数据流处理规则的匹配，并将匹配成功的数据包以打标签的形式进行标记，以使所述FN根据所述标签获取需要执行的数据操作的指示信息；所述FN，具体用于根据所述标签获取需要执行的数据操作的指示信息，并根据所述指示信息进行数据处理和数据转发之一或者组合。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述无线网络系统，还包括：网络地址转换NAT和分发网元，所述NAT与所述分发网元通信连接，所述分发网元与所述SNC以及所述入口网元通信连接；其中，所述NAT，用于提供所述无线网络系统与外部数据网络之间的接口，并将接收的数据包以轮询的方式发送给所述分发网元；所述分发网元，用于接收所述SNC发送的分发规则，并根据所述分发规则将所述NAT发送的所述数据包转发给对应的所述入口网元。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述无线网络系统，还包括：空口节点RN，所述RN，用于实现所述无线网络系统的射频功能。4.根据权利要求1～3中任一项所述的系统，其特征在于，所述无线网络系统，还包括：协调网元，所述协调网元，用于对所述无线网络系统的资源进行管理，在所述SNC根据负载情况需要增加或减少所述入口网元或所述FN时，实现动态资源分配。5.根据权利要求4所述系统，其特征在于，所述SNC，还用于根据所述入口网元的负载情况增加或减少所述入口网元，根据所述FN的负载情况增加或减少所述FN。6.一种集中网络控制网元SNC，其特征在于，包括：规则生成模块，用于根据业务需求、功能节点FN的部署情况以及无线网络的状态信息，生成数据流处理规则，所述数据流处理规则包括处理数据包的数据路径信息以及处于所述数据路径上的所有所述FN需要执行的数据操作的指示信息；规则下发模块，用于下发所述数据流处理规则，以使入口网元对分发网元转发来的数据包进行数据流处理规则匹配，并将匹配成功的数据包打上标签，以使所述FN根据所述标签获取需要执行的数据操作的指示信息。7.根据权利要求6所述的SNC，其特征在于，所述规则下发模块，具体用于将所述数据流处理规则下发给所述入口网元，以使所述入口网元将所述分发网元转发来的数据包与本地保存的所述数据流处理规则逐一进行规则匹配，并将匹配成功的数据包打上标签，同时在所述数据包头增加后续逐跳路由信息，转发给所述FN，并且使所述FN根据所述标签获取进行数据处理的信息和根据所述后续逐跳路由信息获取下一跳路由信息之一或者组合。8.根据权利要求6所述的SNC，其特征在于，所述规则下发模块，具体用于将所述数据流处理规则下发给所述入口网元，将所述数据流处理规则拆分为第二数据流处理规则，所述第二数据流处理规则对应于单个所述FN，包括所述单个所述FN需要执行的数据处理的信息和转发数据包的下一跳路由信息之一或者组合，并将所述第二数据流处理规则分别下发给对应的所述FN，以使所述入口网元将所述分发网元转发来的数据包与本地保存的所述数据流处理规则逐一进行规则匹配，并将匹配成功的数据包打上标签转发给所述FN，并且使所述FN根据所述标签结合本地的所述第二数据流处理规则，获取进行数据处理的信息和进行数据转发的下一跳路由信息之一或者组合。9.根据权利要求6～8中任一项所述的SNC，其特征在于，还包括：接收模块，用于接收所述入口网元发送的规则请求消息；所述规则生成模块，还用于根据所述规则请求消息，并结合所述业务需求、功能节点FN的部署情况以及无线网络的状态信息，生成所述数据流处理规则。10.根据权利要求6～8中任一项所述的SNC，其特征在于，还包括：接收模块，用于接收创建用户数...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，彭程晖，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44