Сетевая система, способ, устройство и программа

Сетевая система, способ, устройство и программа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

(Ссылка на родственную заявку)

Эта заявка основывается на японской заявке и испрашивает приоритет таковой заявки на патент № 2012-252426, поданной 16 ноября 2012, раскрытие которой включено в настоящий документ полностью путем ссылки на таковую.

Настоящее изобретение относится к сетевой системе, способу, устройству и программе.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Распространение мобильных терминалов с улучшенными рабочими характеристиками, например, смартфонов, вызвало увеличение (бурный рост) трафика в сети мобильной связи. Становится необходимым увеличивать или расширять средства сетей, чтобы справиться с нехваткой полосы пропускания сети, снижением отклика или подобным из-за увеличения числа терминалов, использующих сеть, увеличения потоков информации, и т.д. Ввиду этого были предложены различные способы достижения снижения затрат разгрузкой трафика на другую сеть.

В LIPA (Местный IP доступ), как определено в технических условиях 3GPP (Проект партнерства систем связи 3-го поколения), например, трафик между мобильным терминалом UE (Пользовательское оборудование) и хост-узлом в частной сети (например, домашней сети, такой как внутридомовая LAN (Локальная сеть), учрежденческая сеть или подобная), подключенной к базовой станции (H(e)NB), такой как фемтосота или домашняя сота, не пересылается на базовую сеть. Вместо этого трафик разгружают из H(e)NB на частную сеть через локальный шлюз (L-GW) (см. Раздел 5.2.3 в Непатентной литературе 1). H(e)NB представляет HNB (Домашний Узел B, Home Node B) или HeNB (Домашний усовершенствованный Узел B).

В SIPTO (Избранная разгрузка (распределение) трафика IP, Selected IP Traffic Offload) в технических условиях 3GPP, трафик связанный с конкретным APN (Имя точки доступа доступа, Access Point Name) или конкретным приложением, может задаваться в целевой объект разгрузки. Альтернативно, управление разгрузкой может выполняться на основании IP-адреса (протокол Internet) назначения.

В решении 4 по SIPTO (см. Раздел 5.5 в Непатентной литературе 1) конфигурация, как проиллюстрировано на Фиг.19, раскрывается в качестве SIPTO, подлежащей применению к макросоте в UMTS (Универсальная система мобильной связи) и подсистеме HNB (фемтосота). Как проиллюстрировано на Фиг.19, обеспечивается TOF (Разгрузка трафика, Traffic Offload) между RNC (Контроллер радиосети)/HNB и SGSN (Обслуживающий узел поддержки услуг GPRS (Обобщенные услуги пакетной радиосвязи)). TOF взаимодействует через подмножество интерфейсов Gi с сетью Интернет. Фиг.19 является схемой на основе Фигуры 5.5.2.1 в Непатентной литературе 1. Со ссылкой на Фиг.19, TOF обеспечивается на интерфейсе Iu-PS и обеспечивает стандартный интерфейс Iu-PS к RNC и SGSN. Iu является интерфейсом между RNC и базовой сетью (MSC (Центр коммутации мобильной связи: станция коммутации мобильной связи) или SGSN), тогда как Iu-PS является интерфейсом между RNC и базовой сетью пакетной связи (с коммутацией пакетов, Packet Switched). Gi является интерфейсом между GGSN (шлюз с поддержкой GPRS) и PDN (Сеть пакетной передачи данных).

TOF на интерфейсе Iu-PS выполняет рассмотрение сообщения NAS (Non Access Stratum: слой без доступа)/RANAP (Прикладная часть сети радиодоступа), получает информацию абонента и затем устанавливает локальный контекст разгрузки UE. Кроме того, TOF получает информацию контекста PDP (протокол Передачи пакетных данных), и устанавливает локальный контекст разгрузки сеанса. TOF определяет, выполнять ли разгрузку в течение процедуры подключения и активации PDP, например, на основании вышеупомянутой информации. Если разгрузку выполняют, TOF извлекает трафик восходящей линии связи из туннеля GTP-U (Протокол туннелирования GPRS для плоскости пользователя) (туннель между UE и GGSN) и исполняет NAT (Преобразование сетевых адресов), используя шлюз NAT (Преобразование сетевых адресов) или подобное, например, посредством этого разгружая трафик. Относительно NAT преобразование адреса из частного IP-адреса в глобальный IP-адрес выполняется маршрутизатором или подобным. Альтернативно, осуществляется преобразование набора из IP-адреса и TCP (Протокол управления передачей) / номера порта UDP (Протокол дейтаграмм пользователя). TOF кроме того выполняет обратное NAT на трафике разгрузки нисходящей линии связи и возвращает трафик разгрузки нисходящей линии связи путем вставки трафика разгрузки нисходящей линии связи в туннель GTP-U.

Таким образом, в решении 4 по SIPTO, разгрузку определяют на основании пользователя, APN, типа услуги, IP-адреса, и т.д., используя обследование пакета и NAT. Информационную нагрузку разгружают на интерфейсе Iu-PS, который является интерфейсом (плоскости пользователя) между RNC и SGSN. Для LTE (Долгосрочная эволюция сетей связи по стандартам 3GPP) является необходимым добавление локального шлюза сети пакетной передачи данных (L-PGW (Шлюз PDN (Сеть пакетной передачи данных))).

Решение 5 по SIPTO (см. Раздел 5.6 в Непатентной литературе 1) может охватывать макросоту, HNB, и UMTS и LTE вместе (и кроме того может охватывать UE, удерживающее или не удерживающее множество соединений PDN). Подсоединение к сети Интернет или подобной выполняется через L-PGW (L-GGSN), подсоединенный к обслуживающему шлюзу SGW (RNC) (см. Фигуру 5.6.3.2, 5.6.3.3 и 5.6.3.4 в Непатентной литературе 1). SGW может также обозначаться как S-GW.

Альтернативно, трафик может разгружаться в другую сеть. Мобильный терминал, такой как смартфон, планшетный терминал или подобный, оснащенный функцией соединения по стандарту Wi-Fi (Wireless Fidelity), подсоединятся к сети Интернет посредством точки Wi-Fi доступа или подобной, или беспроводной LAN (Беспроводная локальная сеть) или подобной (эта разгрузка также называется разгрузкой на Wi-Fi). В этом случае, когда мобильный терминал (UE) покидает позицию, где установлен пункт Wi-Fi доступа, соединение связи нельзя выполнить. То есть, имеется проблема с возможностью соединения и безопасностью, когда мобильный терминал (UE) перемещается. Также имеется конфигурация, в которой беспроводная LAN подсоединяется к PDN через PGW (Шлюз PDN: также обозначен как P-GW) и GGSN (см. Раздел 4.2 в Непатентной литературе 2).

Перечень литературы

Непатентная литература

NPL 1 Технические требования 3GPP TR 23.829, V10.0.1 (2011-10), 5.2.3, 5.5, 5.6

NPL 2 Технические условия 3GPP TS 23.402, V11.4.0 (2012-09), 4.2

NPL 3 Технические условия 3GPP TS 23.401, V11.3.0 (2012-09), 5.3

NPL 4 Технические условия 3GPP TS 23.228, V11.6.0 (2012-09), фигура 4.0

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Анализ предшествующих решений будет дан ниже.

В разгрузке на Wi-Fi или подобной, мобильность не может реализовываться, так что существует проблема с точки зрения безопасности и т.д.

Мобильность не может быть реализована посредством TOF в соответствии с решением 4 по SIPTO или подобным.

Вышеупомянутые предшествующие решения не раскрывают и не предлагают управление разгрузкой трафика для каждого потока в соответствии с приложением или подобным, подлежащим исполнению на мобильном терминале, например. Кроме того, относительно увеличения числа мобильных терминалов с улучшенными рабочими характеристиками, таких как смартфон, требуется реализация способа для выполнения разгрузки трафика, который предоставляет масштабируемость для мобильного терминала.

Соответственно, настоящее изобретение было задумано ввиду вышеупомянутых проблем. Основной объект настоящего изобретения состоит в обеспечении системы, способа, устройства и программы, сконфигурированной с возможностью снижения добавления сетевого средства из-за увеличения трафика и реализации мобильности для разгрузки трафика.

Согласно настоящему изобретению обеспечивается система, содержащая:

средство коммутации, размещенное между первой сетью и второй сетью; и

средство определения разгрузки, которое определяет, разгружать или не разгружать трафик для первой сети, и конфигурирует путь разгрузки, чтобы обходить первую сеть, для средства коммутации, если разгрузку выполняют, причем

когда трафик для первой сети разгружают, пакет, подлежащий разгрузке, пересылается между путем (соединением) для разгрузки и второй сетью через средство коммутации.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения, обеспечивается система, содержащая:

средство разгрузки для разгрузки трафика для первой сети; и

средство определения разгрузки для предписания средству разгрузки разгрузить трафик для первой сети, причем

средство разгрузки определяет, разгружать или не разгружать принятый пакет, по приему предписания разгрузки и направляет пакет на путь разгрузки, сконфигурированный для обхода первой сети.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, обеспечивается способ, содержащий:

определение, разгружать или нет трафик для первой сети и, если разгрузку выполняют, конфигурирование пути разгрузки для средства коммутации, размещенного между первой сетью и второй сетью, путь разгрузки, конфигурируемый для обхода первой сети; и

пересылку пакета, подлежащего разгрузке, между путем разгрузки и второй сетью через средство коммутации, когда трафик для первой сети разгружают.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения обеспечивается способ, содержащий:

по приему предписания разгрузки от средства определения разгрузки, которое определяет, выполнять или не выполнять разгрузку, осуществление определения, разгружать ли принятый пакет, и если разгрузку выполняют, осуществление пересылки принятого пакета на путь разгрузки, сконфигурированный для обхода первой сети, посредством средства разгрузки, чтобы разгрузить трафик для первой сети.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения обеспечивается устройство базовой станции, в котором

при разгрузке трафика устройство базовой станции передает запрос на конфигурирование пути разгрузки, который обходит базовую сеть, на узел, включающий в себя средство определения разгрузки, чтобы определить, разгружать ли принятый пакет, и пересылает принятый пакет на путь разгрузки во время разгрузки.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения обеспечивается устройство базовой станции, в котором

устройство базовой станции принимает предписание разгрузки от средства определения разгрузки, чтобы предписать разгрузку трафика для базовой сети; и

устройство базовой станции определяет, разгружать или не разгружать принятый пакет, и направляет пакет, подлежащий разгрузке, на путь разгрузки, сконфигурированный для обхода базовой сети.

Согласно еще одному другому аспекту настоящего изобретения, обеспечивается устройство управления, в котором

по приему запроса на конфигурирование пути разгрузки от средства разгрузки, которое выполняет разгрузку трафика для первой сети, устройство управления конфигурирует путь разгрузки для коммутатора, соединенного между первой сетью и второй сетью, путь разгрузки, конфигурируемый для подсоединения ко второй сети с обходом первой сети.

Согласно еще одному другому аспекту настоящего изобретения обеспечивается устройство управления, в котором:

по приему запроса на конфигурирование пути разгрузки от средства разгрузки, которое выполняет разгрузку трафика для первой сети, устройство управления передает предписание разгрузки на средство разгрузки, и когда принятый пакет является целевым объектом разгрузки, средство разгрузки разгружает принятый пакет на путь разгрузки, который был установлен.

Согласно очередному другому аспекту настоящего изобретения, обеспечивается программа для побуждения компьютера, содержащего устройство базовой станции, исполнять обработку:

если пакет, который поступил от мобильного терминала через (несущий) радиоканал, определен соответствующим целевому объекту разгрузки, осуществления передачи на коммутатор, размещенный между первой сетью и второй сетью, запроса соединения относительно пути разгрузки, сконфигурированного для обхода первой сети, напрямую или через первую сеть; и

осуществления передачи на коммутатор запроса разъединения для пути разгрузки, когда заранее заданная команда принимается от узла, сконфигурированного для управления мобильностью мобильного терминала. Согласно настоящему изобретению, обеспечивается читаемый компьютером носитель записи (полупроводниковая память или накопитель на магнитном диске/оптическом диске) с наличием хранимой на нем программы.

По дополнительному другому аспекту настоящего изобретения обеспечивается программа для побуждения компьютера, содержащего устройство управления, сконфигурированное для управления коммутатором, размещенным между первой сетью и второй сетью, исполнять обработку:

при приеме от устройства базовой станции через коммутатор запроса соединения относительно пути разгрузки, сконфигурированного для обхода первой сети, осуществления конфигурирования коммутатора с тем, что пакет, пересылаемый от устройства базовой станции на путь разгрузки, пересылается на вторую сеть и что пакет от второй сети пересылается на узел по пути разгрузки, и осуществления возврата на устройство базовой станции ответа на запрос соединения для запроса соединения относительно пути разгрузки; и

при приеме от устройства базовой станции через коммутатор запроса разъединения для пути разгрузки, осуществления конфигурирования коммутатора с тем, что узел шлюза первой сети подсоединяется к второй сети, и осуществления возврата на устройство базовой станции ответа на запрос разъединения для запроса разъединения пути разгрузки. Согласно настоящему изобретению, обеспечивается читаемый компьютером носитель записи (полупроводниковая память или накопитель на магнитном диске/оптическом диске) с наличием хранимой на нем программы.

Согласно настоящему изобретению, может быть снижено добавление мобильного сетевого средства или подобного, обусловленное возрастанием трафика, и реализуется мобильность для разгрузки трафика.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 - схема, поясняющая общее представление (один вариант) настоящего изобретения.

Фиг.2 - схема, поясняющая один пример осуществления настоящего изобретения.

Фиг.3 - схема, поясняющая один пример осуществления настоящего изобретения.

Фиг.4 - схема, поясняющая пример операции из одного примера осуществления настоящего изобретения.

Фиг.5 - схема, поясняющая пример операции из одного примера осуществления настоящего изобретения.

Фиг.6 - схема, поясняющая пример операции из одного примера осуществления настоящего изобретения.

Фиг.7 - схема, поясняющая пример операции из одного примера осуществления настоящего изобретения.

Фиг.8 - схема, поясняющая пример операции из одного примера осуществления настоящего изобретения.

Фиг.9 - схема, поясняющая пример операции из одного примера осуществления настоящего изобретения.

Фиг.10 - схема, поясняющая пример операции из одного примера осуществления настоящего изобретения.

Фиг.11 - схема, поясняющая пример операции из одного примера осуществления настоящего изобретения.

Фиг.12 - схема, поясняющая пример операции из одного примера осуществления настоящего изобретения.

Фиг.13 - схема, поясняющая пример операции из одного примера осуществления настоящего изобретения.

Фиг.14 - схема, поясняющая пример операции из одного примера осуществления настоящего изобретения.

Фиг.15 - схема, поясняющая другой пример осуществления настоящего изобретения.

Фиг.16 - схема, поясняющая дополнительный другой пример осуществления настоящего изобретения.

Фиг.17 - схема, иллюстрирующая конфигурацию базовой станции с функцией разгрузки в дополнительном другом примере осуществления настоящего изобретения.

Фиг.18 - схема, иллюстрирующая конфигурацию OFC в дополнительном другом примере осуществления настоящего изобретения.

Фиг.19 - схема, поясняющая 3GPP решение 4 по SIPTO.

Фиг.20A - схема, поясняющая общее представление настоящего изобретения, и

Фиг.20B - схема, поясняющая общее представление настоящего изобретения.

Фиг.21 - схема, поясняющая общее представление (другой вариант) настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Будет описан один из предпочтительных вариантов настоящего изобретения. Со ссылкой на Фиг.20A, в предпочтительном варианте настоящего изобретения обеспечивается средство коммутации (SW), размещенное между первой сетью (NW1) и второй сетью (NW2), и средство определения разгрузки, которое определяет, разгружать или не разгружать трафик для первой сети (NW1), и которое конфигурирует путь разгрузки для обходить первую сеть (NW1), для средства коммутации (SW), если разгрузку выполняют. Когда трафик к первой сети (NW1) разгружают, пакет, подлежащий разгрузке, пересылается между путем разгрузки и второй сетью через средство коммутации (SW). Средство разгрузки для разгрузки трафика для первой сети (NW1) направляет пакет на путь разгрузки, когда трафик разгружают. Пакет, направляемый на путь разгрузки, передается на вторую сеть (NW2) через средство коммутации (SW).

Со ссылкой на Фиг.20A, когда трафик разгружают к первой сети (NW1), средство разгрузки передает на средство определения разгрузки запрос на конфигурирование пути разгрузки. Средство определения разгрузки конфигурирует путь разгрузки для коммутатора (SW) между первой и второй сетями в ответ на запрос конфигурирования пути разгрузки. С помощью этой конфигурации средство разгрузки и вторая сеть (NW2) соединяются через путь разгрузки и средство коммутации (SW), и пакет, подлежащий передаче или приему между мобильным терминалом и второй сетью (NW2), направляется на путь разгрузки, сконфигурированный для обхода первой сети (NW1). Первая сеть (NW1) и вторая сеть (NW2) могут быть соответственно установлены в базовую сеть (Базовая Сеть: CN) и сеть пакетной передачи данных (Сеть пакетной передачи данных: PDN). Средство определения разгрузки и средство разгрузки в этом примере осуществления могут быть соответственно реализованы в контроллере с поддержкой OpenFlow (OFC) и базовой станции с функцией разгрузки, например. Альтернативно, средство определения разгрузки может быть реализовано в MME (Модуль управления мобильностью), SGSN или подобном, который является узлом, сконфигурированным для управления мобильностью мобильного терминала. В этом случае средство разгрузки может быть реализовано в базовой станции с функцией разгрузки, шлюзе с поддержкой SIPTO или подобном. Настоящее изобретение, само собой разумеется, не ограничено конфигурацией, в которой средство определения разгрузки и средство разгрузки реализованы в отдельных узлах. В качестве примера разновидности варианта осуществления, например, средство определения разгрузки и средство разгрузки могут быть объединены в единый блок, и могут быть реализованы в одном узле сети, таком как базовая станция.

Со ссылкой на Фиг.20B в другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения обеспечивается средство разгрузки для разгрузки трафика для первой сети (NW1), и средство определения разгрузки для предписания средству разгрузки разгружать трафик для первой сети (NW1). Средство разгрузки принимает предписание разгрузки, определяет, разгружать или не разгружать принятый пакет, и пересылает принятый пакет, подлежащий разгрузке, на путь разгрузки, сконфигурированный для обхода первой сети (NW1). В исполнении средство разгрузки передает на средство определения разгрузки запрос для конфигурирования пути разгрузки. Средство определения разгрузки уведомляет предписание по разгрузке на средство разгрузки. Средство определения разгрузки конфигурирует путь разгрузки, конфигурируемый для обхода первой сети (NW1), в средстве коммутации (SW) между первой сетью (NW1) и второй сетью (NW2). С помощью этой конфигурации средство разгрузки и вторая сеть (NW2) соединяются через путь разгрузки и средство коммутации (SW).

Каждый из некоторых примеров осуществления настоящего изобретения включают в себя узел (102 на Фиг.1, 124 на Фиг.15 или 133 на Фиг.16, например) с наличием функции разгрузки трафика к базовой сети (CN) и коммутатор (OFS) (105 на каждой из Фиг.1, 15 и 16) между узлом шлюза (таким как PGW (шлюз PDN) в S/P-GW (SGW/PGW) 103 на каждой из Фиг.1 и 16 или PGW 103P на Фиг.15) и внешней сетью пакетной передачи данных (PDN 104 на каждой из Фиг.1, 15 и 16). Когда трафик разгружают, коммутатор (OFS) подсоединяет узел (102 на Фиг.1, 124 на Фиг.15 и 133 на Фиг.16, например) к внешней сети пакетной передачи данных (104 на каждой из Фиг.1, 15 и 16) через путь разгрузки (107 на Фиг.1, 107, 127 на Фиг.15 и 137 на Фиг.16), чтобы обходить базовую сеть. Когда разгрузку не выполняют, узел (102 на Фиг.1, 124 на Фиг.15 и 133 на Фиг.16, например) подсоединяется к базовой сети (CN), и коммутатор подсоединяет узел шлюза (PGW в S/P-GW 103 на каждой из Фиг.1 и 16 или PGW 103P на Фиг.15) к внешней сети пакетной передачи данных (PDN 104 на каждой из Фиг.1, 15, и 16). Некоторые примеры осуществления обеспечивают средство для реализации межстанционного хэндовера (передачи обслуживания) между базовыми станциями с функцией разгрузки и дополнительной реализации межстанционного хэндовера с использованием базовой станции с функцией разгрузки в качестве мобильного отправителя / мобильного получателя и базовой станции без функции разгрузки в качестве мобильного получателя / мобильного отправителя. При этом пакет соответствует блоку последовательности данных, и включает в себя и пакет для уровня 3 (сетевой уровень), и кадр в случае уровня 2 (канальный уровень).

<Первый пример осуществления>

Пример осуществления настоящего изобретения будет описан со ссылкой на чертежи. Фиг.1 соответствует варианту, описанному со ссылкой на Фиг.20A, и первая и вторая сети соответственно установлены в базовую сеть и PDN (Сеть пакетной передачи данных). Согласно этому примеру осуществления, в опорной точке (RP: Опорная точка), SGi (для 2G/3G (второе поколение / третье поколение)) между PDN (Сеть пакетной передачи данных) 104 и PGW, коммутатор (OFS) 105 размещен в местоположении, соответствующем опорной точке Gi между PDN и GGSN. Когда разгрузка трафика (TOF) выполняется, поток данных восходящей линии связи от мобильного терминала 101 разгружается в узле разгрузки трафика в сети радиодоступа (RAN: сеть радиодоступа), и пересылается на PDN 104 через коммутатор 105 с обходом базовой сети (CN: например, сеть LTE/EPC (Долгосрочная эволюция сетей связи по стандартам 3GPP/ Базовая сеть стандарта LTE и LTE-Advanced)). Узел разгрузки трафика в сети радиодоступа (RAN) является узлом eNB (базовая станция стандарта LTE и LTE-Advanced) (102 на Фиг.1) с функцией разгрузки, например, в случае E-UTRAN (Универсальная наземная сеть радиодоступа стандарта LTE и LTE-Advanced), и вышеупомянутым TOF (124 на Фиг.15) на интерфейсе Iu-PS, например, в случае UTRAN (Универсальная наземная сеть радиодоступа). Трафик нисходящей линии связи от PDN 104 направляется от коммутатора 105 на узел разгрузки трафика сети радиодоступа (RAN) с обходом базовой сети (CN) и затем радиосвязью передается на мобильный терминал 101. Когда разгрузку не выполняют, поток данных восходящей линии связи от мобильного терминала 101 пересылается на PDN 104 через сеть радиодоступа (RAN), базовую сеть (CN) и коммутатор 105. Трафик нисходящей линии связи от PDN 104 пересылается от коммутатора 105 на мобильный терминал 101 через базовую сеть (CN) и сеть радиодоступа (RAN).

Коммутатор 105 в примере осуществления настоящего изобретения составляет коммутатор OpenFlow (OFS). Кроме того, в состав включен контроллер 106 OpenFlow, сконфигурированный для управления коммутатором OpenFlow (OFS). Контроллер 106 Openflow выполняет во время разгрузки трафика установку параметров потока в таблице потоков в коммутаторе OpenFlow (OFS). Относительно потока, используемого для установки параметров в таблице потоков в коммутаторе OpenFlow, путь (через PGW) во время без разгрузки может быть установлен в значение по умолчанию.

<OpenFlow>

Последующее в общих чертах описывает «Открытый поток». OpenFlow является технологией управления сетью, предложенной консорциумом по оборудованию коммутаторов OpenFlow. В OpenFlow, последовательность коммуникаций, заданных посредством комбинацией идентификаторов, таких как физический номер порта (L1), MAC (Управление доступом к среде передачи) адрес (L2), IP-адрес (L3), номер порта (L4) и т.д., определяется как "поток". Управление трактом передачи реализуется для каждого потока. Коммутатор OpenFlow (сокращенно - OFS), сконфигурированный с возможностью функционирования в качестве узла пересылки, работает в соответствии с таблицей потоков, по отношению к которой добавление и повторная запись предписываются от Контроллера OpenFlow (сокращенно - OFC). Таблица потоков для каждого потока включает в себя правило (которое является условием фильтрации, подлежащим сравнению с информацией заголовка пакета), статистическую информацию (которая может указываться в виде счетчиков). Статистическая информация включает в себя статистическую информацию потока, такую как число пакетов, число байтов и активный период потока), и действия (такого как обработка потока, пересылка пакета (Forward), отбрасывание (Drop) и модификация (Modify-Field) специфического для пакета поля), которое задает обработку, подлежащую применению к пакету в соответствии с правилом. В качестве пересылки пакета (Forward), выбирают один из следующих видов обработки, например:

- пересылку на конкретный порт коммутатора;

- пересылку на все порты коммутатора; и

- пересылку на OFC.

По приему пакета, OFS осуществляет поиск в таблице потоков в OFS и выполняет сравнение (установление соответствия) между информацией заголовка пакета и правилом. В качестве поля заголовка, подлежащего сравнению, может использоваться произвольная комбинация полей уровня 1 (L1), уровня 2 (L2), уровня 3 (L3) и уровня 4 (L4). Последующее является примером уровней 1 (L1) - 4 (L4):

L1: Ingress Port (Входной порт) (физический номер порта коммутатора)

L2: Ether src (MAC-адрес отправителя передачи), Ether dst (MAC-адрес получателя), Ether type (тип протокола), id (идентификатор) (Виртуальной локальной сети, Virtual Local Area), приоритет VLAN;

L3: IP src (IP-адрес отправителя передачи), IP dst (IP-адрес получателя), тип IP протокола, значение TOS (тип услуги);

L4: src port (номер порта отправителя передачи по L4) по TCP (протокол управления передачей) / UDP (протокол дейтаграмм пользователя), dst port (номер порта получателя по L4) по TCP/UDP

Когда информация заголовка принятого пакета соответствует правилу (условию) некоторому элементу описания потока, исполняется обработка (обработка, подлежащая исполнению над пакетом, когда правило соответствует информации заголовка принятого пакета), заданная в действии (в поле «action» элемента потока), соответствующем правилу. Когда элемент потока с наличием правила, которое соответствует информации заголовка принятого пакета, не найден в результате поиска в таблице потоков, OFS пересылает принятый пакет на OFC, используя защищенный канал. OFC выполняет вычисление пути, определяет путь пересылки принятого пакета и выполняет установку параметров в таблице потоков для реализации определенного пути пересылки для каждого OFS на пути пересылки (установка потока) на основании информации об отправителе передачи и получателе передачи принятого пакета. OFC, который выполнил установку потока, направляет принятый пакет на OFS, использующийся в качестве выхода для потока, подлежащего передаче получателю передачи через OFS, который используется в качестве выхода для потока, например. После этого, информация заголовка пакета, принадлежащего тому же потоку, что и принятый пакет, соответствует правилу в таблице потоков OFS, для которого была выполнена установка потока. Затем, пакет пересылается на каждый OFS на пути пересылки пакета согласно таблице потоков (которая задает правило и действие), которая была установлена, и затем пересылается на терминал получателя передачи. Пакет, который не соответствует правилу в таблице потоков в результате поиска в таблице потоков OFS, часто является пакетом, подлежащим пересылке на начало некоторого потока. Такой пакет также собирательно именуется “первый пакет”.

Фиг.2 является схемой, иллюстрирующей один пример осуществления настоящего изобретения. Один пример осуществления включает в себя мобильный терминал (UE) (Пользовательское оборудование) 101, базовую станцию eNB (eNode B), подсоединенную к UE 101 в зоне обслуживания по линии беспроводной связи (базовая станция eNB с функцией разгрузки и с наличием функции разгрузки трафика также сокращенно именуется “eNB+TOF”) и станцию 110. Станция 110 включает в себя S/P-GW 103, OFS 105, OFC 106, сервер 108 RADIUS (Удаленная аутентификация мобильного пользователя коммутируемой сети), сконфигурированный с возможностью функционирования в качестве сервера AAA (Аутентификация, авторизация и ведение учета), который управляет аутентификацией (Authentication), авторизацией (Authorization) и ведением учета (Accounting), и маршрутизатор 109, сконфигурированный с возможностью выполнения управления ретрансляцией на уровне 3. Маршрутизатор 109 соединен с PDN 104. Маршрутизатор 109 завершает MAC адрес при выполнении ретрансляции, и кадр MAC, подлежащий передаче маршрутизатором, имеет MAC адрес порта маршрутизатора 109. Со ссылкой на Фиг.2, MME (Модуль управления мобильностью), HSS (Сервер абонентских данных), PCRF (Функция правил политики и тарификации) и пр. опущены. Хотя какое-либо конкретное ограничение не налагается, со ссылкой на Фиг.2, коммутатор уровня 2 (L2SW) может быть размещен в местной станции (между базовой станцией с функцией разгрузки (eNB+TOF) 102 и станцией 110) по иерархии непосредственно ниже станции 110. Для упрощения один PGW подсоединен к OFS 105 вблизи маршрутизатора 109 на Фиг.2. Однако, конфигурация, где множество PGW соединены с OFS, функционирующем в качестве коммутатора уровня 2, может использоваться, чтобы сформировать конфигурацию масштабируемой системы (действующую с возможностью выполнения расширения/ сокращения системы, соответствующего увеличению/ уменьшению числа абонентов или увеличению/ уменьшению нагрузки), или может использоваться избыточная конфигурация. Согласно применению OFS, содействуют улучшению масштабируемости сети.

В ответ на уведомление от базовой станции с функцией разгрузки (eNB+TOF) 102, OFC 106 добавляет путь 107 разгрузки (путь 107 между базовой станцией eNB+TOF 102 и OFS 105 на Фиг.2) для каждого UE 101 и конфигурирует путь 107 разгрузки в OFS 105. Если разгрузку выполняют, OFS 105 направляет пакет восходящий линии связи, разгружаемый в базовой станции с функцией разгрузки (eNB+TOF) 102, на маршрутизатор 109, чтобы подлежать передаче на PDN 104, и направляет пакет нисходящей линии связи, пересылаемый от PDN 104 через маршрутизатор 109, на базовую станцию с функцией разгрузки (eNB+TOF) 102, согласно таблице потоков (включающей набор «правило и действие» для каждого потока), установленной посредством OFC 106. Если разгрузку не выполняют, OFS 105 направляет пакет восходящий линии связи, пересылаемый на S/P-GW 103 от базовой станции с функцией разгрузки (eNB+TOF) 102, на маршрутизатор 109, чтобы подлежать передаче на PDN 104, и направляет пакет нисходящей линии связи, пересылаемый от PDN 104 через маршрутизатор 109, на базовую станцию с функцией разгрузки (eNB+TOF) 102 через S/P-GW 103. Со ссылкой на Фиг.2 сервер RADIUS соединен с PGW, чтобы выполнять аутентификацию, например. Однако сервер RADIUS также соединен с OFS 105. Это схематично указывает, что OFS 105 перехватывает пакет, пересылаемый между PGW и сервером RADIUS, чтобы направить пакет на OFC 106, как будет описано далее. Кроме того, только для упрощения, каждая из Фиг.1 и 2 иллюстрирует конфигурацию, где SGW (Обслуживающий шлюз) и PGW устроены как целое. Однако, как само собой разумеется, SGW и PGW могут быть устроены отдельно друг к другу.

Согласно этому примеру осуществления, выбор сети для просмотра веб-страниц, получение электронной почты, сообщения твиттера, урегулирования счетов, просмотр кинофильмов или подобное посредством мобильного терминала (UE) 101 делается возможным согласно каждому приложением, например. OFC 106 выбирает сеть связи для каждого потока, посредством этого позволяя использование оптимальной сети связи при приеме UE 101 услуги связи или подобного.

Хотя без ограничения на это, будет дано описание примера приложения, где сеть радиодоступа (RAN) установлена в E-UTRAN, и базовая сеть (CN) установлена в сеть EPC/LTE. Фиг.3 является схемой, иллюстрирующей пример, использующий конфигурацию по каждой из Фиг.1 и 2. Со ссылкой на Фиг.3, одинаковый ссылочный знак назначается элементу, который является одинаковым с таковым на каждой из Фиг.1 и 2. Каждый элемент будет описан в общих чертах ниже. Узел eNB 102a соединен с SGW посредством интерфейса S1-U и соединен с MME посредством интерфейса S1-MME.

Базовые станции 102-1 и 102-2 являются базовыми станциями, каждую из которых получают включением вышеупомянутым eNB 102a в себя функции разгрузки трафика (TOF) согласно настоящему изобретению, и обозначаются «eNBs+TOF», как описано выше.

SGW (Обслуживающий шлюз) S/P-GW 103 пересылает пакет данных пользователя согласно маршрутизации и одновременно функционирует в качестве точки привязки (anchor) мобильности плоскости пользователя в течение хэндовера между eNB. SGW функционирует в качестве точки привязки мобильности между LTE и другой технологией 3GPP (окончания интерфейса S4 и пересылки трафика между системой 2G/3G и PGW, например). Для UE, находящихся в состоянии ожидания, SGW завершает путь передачи данных нисходящей связи и инициирует персональный вызов, когда данные нисходящей линии связи поступают для UE. SGW управляет и сохраняет контексты UE (например, параметры IP службы передачи данных и информацию сетевой внутренней маршрутизации).

MME (Модуль управления мобильностью) 112 функционирует в качестве узла управления мобильностью в каждом мобильном терминале (UE) в LTE сети доступа и выполняет отслеживание и персональный вызов мобильного терминала (UE) в режиме ожидания, активацию/деактивацию канала передачи, выбор SGW и PGW в исходной точке подключения, управление установлением туннеля между SGW и PGW, выбор SGW для мобильного терминала (UE) во время хэндовера в LTE и аутентификацию пользователя наряду с HSS, и так далее. MME соединен с каждой базовой станцией (eNB) посредством интерфейса S1-MME, к которому применяется протокол S1-AP (уровня приложения) для обмена сообщениями. Кроме того, MME 112 соединен с SGW посредством интерфейса S11.

PGW (Шлюз PDN) в S/P-GW 103 реализует соединение каждого мобильного терминала (UE) с PDN, находящейся вовне. Мобильный терминал (UE) может одновременно иметь две или большее число возможностей соединения для осуществления доступа к множеству PDN. PGW исполняет выделение (распределение) IP-адресов, применение политики и фильтрацию пакета (такую как глубокое обследование пакета или отбраковку пакета), например, для мобильного терминала (UE), который подсоединился к PGW, чтобы отобразить трафик на соответствующий уровень QoS (Качество обслуживания). Фиг.3 раскрывает конфигурацию, в которой SGW и PGW обеспечиваются как целое. Однако, как само собой разумеется, SGW и PGW могут размещаться отдельно друг от друга. Когда PGW и SGW размещены в той же PLMN (Наземная сеть мобильной связи общего пользования), PGW связывается с SGW по интерфейсу S5. Когда SGW находится в PLMN, расположенной вовне (в зоне обслуживания), PGW связывается с SGW по интерфейсу S8.

PCRF (Функция правил политики и тарификации) 113 управляет политикой и правилом тарификации. PCRF 113 связывается с PGW по интерфейсу S7.

HSS (Сервер абонентских данных)/AAA (Аутентификация, авторизация и ведение учета) 114 выполняет управление и аутентификацию информации абонента. Сервер HSS и сервер AAA могут размещаться отдельно друг к другу. Сервер AAA на Фиг.3 может быть сервером 108 RADIUS по Фиг.2. Сервер AAA обозначается «RADIUS» в пояснительных схемах операций после Фиг.5.

В примере конфигурации, иллюстрируемом на Фиг.3, два набора из интерфейсов SGi1 и SGi2 обеспечиваются в качестве интерфейсов SGi между PGW и PDN, и коммутаторы OFS 1 и 2 снабжаются соответствующими интерфейсам SGi1 и SGi2, соответственно. Кроме того, обеспечиваются OFC1 и OFC2, которые соответственно соединены с OFS 1 и OFS 2 и соответственно управляют OFS1 и OFS2. OFS1 и OFS2 соответственно соединены с PDN 104 через маршрутизаторы 109-1 и 109-2. Сервер 104-1 в PDN 104 может быть веб-сервером или подобным, или сервером тестирования, или подобным, сконфигурированным с возможностью тестировать возможность соединения функции разгрузки трафика на основе OpenFlow и выполняет различные установки параметров.

Со ссылкой на Фиг.3, пути, соединенные между eNB 102-1 и 102-2 и коммутаторами OFS 1 и 2 через коммутаторы (L2SW) 111 и 111-2 уровня 2 (прерывистые линии, соединенные с eNBs 102-1 и 102-2, соответственно иллюстрируются одноточечной линией и двуточечной линией) указывают пути разгрузки, сконфигурированные для обхода S/P-GW 103. OFC 1 соединен с PCRF 113, и уведомляет подсчет для пакета, который подвергся обработке разгрузки, в форме информации тарификации. OFC 2 также выполняет подобную обработку. С