软件定义的分组传送网的带宽控制方法及设备技术

一种软件定义的分组传送网的带宽控制方法及设备，其中，所述方法包括：SPTN的管理平面的第一DT系统，接收SPTN的控制平面的域间控制器的数字孪生路由器和域内控制器的数字孪生带宽调度器发送的第一状态参数，对所述域间控制器和域内控制器进行离线仿真，生成策略并配置给所述数字孪生路由器和数字孪生带宽调度器；SPTN的管理平面的第一AI系统，接收SPTN的控制平面的域间控制器的第二AI系统和域内控制器的第三AI系统发送的第二状态参数，为所述第二AI系统和第三AI系统训练AI模型，对所述第二AI系统和第三AI系统进行配置和调度。本发明专利技术能够根据传输需求实现传输网络的智能控制，从而实现高服务质量的数据传输。而实现高服务质量的数据传输。而实现高服务质量的数据传输。

【技术实现步骤摘要】
软件定义的分组传送网的带宽控制方法及设备


[0001]本专利技术涉及分组传送网(Packet Transport Network，PTN)
，具体涉及一种软件定义的分组传送网的带宽控制方法及设备。

技术介绍

[0002]分组传送网(PTN)是以分组交换为内核，采用多协议标签交换传送应用(Multi
‑
Protocol Label Switching Transport Profile，MPLS
‑
TP)协议的多业务传送技术。软件定义的分组传送网(Software
‑
defined Packet Transport Network，SPTN)技术的提出，推动了软件定义网络(Software Defined Network，SDN)技术在PTN网络的引入，通过集中式的网络可编程控制和网络能力的开放，更好地满足信息、通信、数据技术(Information,Communication,and Data Technology，ICDT)深度融合时代以网络为中心的业务运营需求。
[0003]如图1所示，SPTN系统架构由转发平面、控制平面、管理平面和应用平面组成。其中，控制平面采用层次化控制架构，网元级的多级控制器支撑网络的灵活扩展，分为域内控制器(Domain Controller，D
‑
Controller)和域间控制器(Super Controller，S
‑
Controller)，其中D
‑
Controller负责域内业务的控制，并通过南向接口控制转发平面设备。S
‑
Controller负责域间业务的控制，通过调用D
‑
Controller提供的北向接口，完成全网的资源协调和业务调度，实现网络资源的跨域协同控制。S
‑
Controller是SPTN架构的核心，用于域间业务的控制和协调，具备域间拓扑的管理、路径计算和业务编排的功能，S
‑
Controller可以进行多级嵌套，拓展网络控制规模。S
‑
Controller通过南北向接口与D
‑
Controller的协同，计算端到端业务转发路径。首先根据上层拓扑，计算域间转发路径，并将域内业务的路径请求下发给D
‑
Controller，D
‑
Controller完成域内的路径计算后，将计算结果向上反馈，由S
‑
Controller对路径进行最优化拼接，形成端到端的跨域转发路径。
[0004]管理平面仍然长期存在，管理平面要继续负责转发面和控制器的资源和版本管理、告警和性能监控，满足网络的运维需求。
[0005]第四代/第五代移动通信(4G/5G)网络中的人工智能(Artificial Intelligence，AI)为外挂式AI，即通过网络侧(基站、核心网)和终端侧给AI功能节点上报AI所需要的各种信息，在网元外部运行AI相关的处理，AI功能节点进行数据收集、处理、AI模型训练，并把AI运行的结果或者产生的策略(Policy)再发送到网络中。
[0006]目前4G/5G网络中的AI为外挂式AI，并且只聚焦于对核心网和基站的控制，对终端的测量上报，没有把核心网和基站之间以及基站集中单元(CU)和分布式单元(DU)之间的传输网络的智能化驱动考虑进来。作为端到端内生AI的一部分，传输网络的AI驱动是实现端到端AI网络的关键路径，无论核心网和基站具有多高的智能化水平，如果传输网络成为瓶颈，也无法达到端到端的智能化控制。

技术实现思路

[0007]本专利技术的至少一个实施例提供了一种软件定义的分组传送网的带宽控制方法及设备，能够根据传输需求实现传输网络的智能控制，从而实现高服务质量(Quality of Service，QoS)的数据传输。
[0008]根据本专利技术的一个方面，至少一个实施例提供了一种软件定义的分组传送网SPTN的管理平面，包括第一工智能AI系统和/或第一数字孪生DT系统；
[0009]第一DT系统，用于接收SPTN的控制平面的域间控制器的数字孪生路由器和域内控制器的数字孪生带宽调度器发送的第一状态参数，对所述域间控制器和域内控制器进行离线仿真，生成策略并配置给所述数字孪生路由器和数字孪生带宽调度器；
[0010]第一AI系统，用于接收SPTN的控制平面的域间控制器的第二AI系统和域内控制器的第三AI系统发送的第二状态参数，为所述第二AI系统和第三AI系统训练AI模型，对所述第二AI系统和第三AI系统进行配置和调度。
[0011]此外，根据本专利技术的至少一个实施例，所述第一AI系统是分布式AI功能在所述管理平面上运行的部分，所述分布式AI功能还包括在所述域间控制器上运行的所述第二AI系统、在所述域内控制器上运行的所述第三AI系统、在核心网上运行的第四AI系统、在传输网上运行的第五AI系统、在基站和终端的OAM系统上运行的第六AI系统，所述第一AI系统、第二AI系统、第三AI系统、第四AI系统、第五AI系统和第六AI系统共同执行预定AI算法或预定任务。
[0012]此外，根据本专利技术的至少一个实施例，所述第一DT系统，还用于在对所述域间控制器和域内控制器进行离线仿真时，仿真传输网络的规模变化趋势、负载变化趋势、服务器质量变化趋势、故障预测、域内控制器和域间控制器之间的控制协作，并生成策略并配置给所述数字孪生路由器和数字孪生带宽调度器。
[0013]根据本专利技术的另一方面，至少一个实施例提供了一种SPTN的控制平面，包括域间控制器和域内控制器，所述域间控制器包括数字孪生路由器和/或第二AI系统；所述域内控制器包括数字孪生带宽调度器和/或第三AI系统；
[0014]所述数字孪生路由器，用于同步获得所述域间控制器承载的第一数据信息和第一控制状态，向SPTN的管理平面的第一DT系统发送所述第一控制状态；接收SPTN的管理平面的第一DT系统发送的第一策略，根据所述第一策略，对所述域间控制器的功能进行在线仿真，以及，为所述第二AI系统提供AI算法运行、策略执行、命令验证的功能支撑；
[0015]所述第二AI系统，用于接收所述SPTN的管理平面的第一AI系统的配置和调度，并在所述配置和调度下运行，通过监控SPTN每个域上传输的数据特征，产生针对数据传输的路由选择、带宽管理和QoS管理的预测、策略或者控制命令；
[0016]所述数字孪生带宽调度器，用于同步获得所述域内控制器承载的第二数据信息和第二控制状态，向SPTN的管理平面的第一DT系统发送所述第二控制状态；接收SPTN的管理平面的第一DT系统发送的第二策略，根据所述第二策略，对所述域内控制器的功能进行在线仿真，以及，为所述第三AI系统提供AI算法运行、策略执行、命令验证的功能支撑；
[0017]所述第三AI系统，用于接收所述SPTN的管理平面的第一AI系统的配置和调度，并在所述配置和调本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种软件定义的分组传送网SPTN的管理平面，其特征在于，包括第一工智能AI系统和/或第一数字孪生DT系统；第一DT系统，用于接收SPTN的控制平面的域间控制器的数字孪生路由器和域内控制器的数字孪生带宽调度器发送的第一状态参数，对所述域间控制器和域内控制器进行离线仿真，生成策略并配置给所述数字孪生路由器和数字孪生带宽调度器；第一AI系统，用于接收SPTN的控制平面的域间控制器的第二AI系统和域内控制器的第三AI系统发送的第二状态参数，为所述第二AI系统和第三AI系统训练AI模型，对所述第二AI系统和第三AI系统进行配置和调度。2.如权利要求1所述的管理平面，其特征在于，所述第一AI系统是分布式AI功能在所述管理平面上运行的部分，所述分布式AI功能还包括在所述域间控制器上运行的所述第二AI系统、在所述域内控制器上运行的所述第三AI系统、在核心网上运行的第四AI系统、在传输网上运行的第五AI系统、在基站和终端的OAM系统上运行的第六AI系统，所述第一AI系统、第二AI系统、第三AI系统、第四AI系统、第五AI系统和第六AI系统共同执行预定AI算法或预定任务。3.如权利要求1所述的管理平面，其特征在于，所述第一DT系统，还用于在对所述域间控制器和域内控制器进行离线仿真时，仿真传输网络的规模变化趋势、负载变化趋势、服务器质量变化趋势、故障预测、域内控制器和域间控制器之间的控制协作，并生成策略并配置给所述数字孪生路由器和数字孪生带宽调度器。4.一种SPTN的控制平面，包括域间控制器和域内控制器，其特征在于，所述域间控制器包括数字孪生路由器和/或第二AI系统；所述域内控制器包括数字孪生带宽调度器和/或第三AI系统；所述数字孪生路由器，用于同步获得所述域间控制器承载的第一数据信息和第一控制状态，向SPTN的管理平面的第一DT系统发送所述第一控制状态；接收SPTN的管理平面的第一DT系统发送的第一策略，根据所述第一策略，对所述域间控制器的功能进行在线仿真，以及，为所述第二AI系统提供AI算法运行、策略执行、命令验证的功能支撑；所述第二AI系统，用于接收所述SPTN的管理平面的第一AI系统的配置和调度，并在所述配置和调度下运行，通过监控SPTN每个域上传输的数据特征，产生针对数据传输的路由选择、带宽管理和QoS管理的预测、策略或者控制命令；所述数字孪生带宽调度器，用于同步获得所述域内控制器承载的第二数据信息和第二控制状态，向SPTN的管理平面的第一DT系统发送所述第二控制状态；接收SPTN的管理平面的第一DT系统发送的第二策略，根据所述第二策略，对所述域内控制器的功能进行在线仿真，以及，为所述第三AI系统提供AI算法运行、策略执行、命令验证的功能支撑；所述第三AI系统，用于接收所述SPTN的管理平面的第一AI系统的配置和调度，并在所述配置和调度下运行，产生针对带宽或QoS需求的QoS保障方案。5.如权利要求4所述的控制平面，其特征在于，所述第二AI系统是分布式AI功能在所述域间控制器上运行的部分，所述第三AI系统是分布式AI功能在所述域内控制器上运行的部分，所述第一AI系统是分布式AI功能在所述管理平面上运行的部分，所述分布式AI功能还包括在核心网上运行的第四AI系统、在传输网
上运行的第五AI系统、在基站和终端的OAM系统上运行的第六AI系统，所述第一AI系统、第二AI系统、第三AI系统、第四AI系统、第五AI系统和第六AI系统共同执行预定AI算法或预定任务。6.如权利要求4所述的控制平面，其特征在于，所述域间控制器还包括：带宽管理功能，用于根据传输网络承载的数据的特征或者需求，进行动态域间带宽管理；所述域内控制器还包括：带宽分配功能，用于在所述带宽管理功能的控制下，执行域内的带宽分配功能。7.如权利要求6所述的控制平面，其特征在于，所述带宽管理功能，具体用于在第二AI系统的驱动下，探测传输网络承载的数据特征并结合传输过程中产生的状态信息，产生传输的数据的特征，并结合管理平面配置的数据处理或者业务的性能指标，产生针对所述数据的带宽管理命令并发送给所述带宽分配功能；所述带宽分配功能，具体用于接收所述带宽管理功能发送的针对所述数据的带宽管理命令，根据所述带宽管理命令，调用所述第三AI系统进行域内带宽分配，产生全局最优或者局部最优的带宽分配方案，或者调用所述第三AI系统提前制定带宽分配策略，并将所述带宽分配方案或带宽分配策略上报给所述带宽管理功能；所述第三AI系统，还用于根据所述带宽分配功能的调用，产生带宽分配方案或带宽分配策略。8.如权利要求4所述的控制平面，其特征在于，所述域间控制器还包括：QoS管理功能，用于根据传输网络承载的数据的特征或者需求，进行动态域间传输数据的QoS保障管理；所述域内控制器还包括：QoS控制功能，用于在所述QoS管理功能的控制下，执行域内的QoS控制。9.如权利要求8所述的控制平面，其特征在于，所述QoS管理功能，具体用于在第二AI系统的驱动下，检测传输网络承载的数据特征并结合传输过程中产生的状态信息，产生传输的数据QoS特征刻画，并结合管理平面配置的数据或者业务QoS指标，产生针对所述数据的QoS管理命令并发送给所述QoS控制功能；所述QoS控制功能，具体用于接收所述QoS管理功能发送的QoS管理命令，根据所述QoS管理命令，调用所述第三AI系统进行域内QoS保障控制，产生全局最优或者局部最优的QoS保障方案，或者，调用所述第三AI系统实现按需的QoS保障方案，并将域内QoS保障的状态信息上报给所述QoS管理功能；所述第三AI系统，还用于根据所述QoS控制功能的调用，产生QoS保障方案。10.如权利要求6或8所述的控制平面，其特征在于，所述传输网络承载的数据的特征或者需求是由所述第一AI系统预测得到的，或者是OAM系统配置的。11.一种SPTN的带宽控制方法，其特征在于，SPTN的管理平面的第一DT系统，接收SPTN的控制平面的域间控制器的数字孪生路由器和域内控制器的数字孪生带宽调度器发送的第一状态参数，对所述域间控制器和域内控制
器进行离线仿真，生成策略并配置给所述数字孪生路由器和数字孪生带宽调度器；SPTN的管理平面的第一AI系统，接收SPTN的控制平面的域间控制器的第二AI系统和域内控制器的第三AI系统发送的第二状态参数，为所述第二AI系统和第三AI系统训练AI模型，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙军帅，李娜，王莹莹，赵芸，
申请(专利权)人：中国移动通信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：