自適應(yīng)流量工程配置的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種網(wǎng)絡(luò)中流量工程的系統(tǒng)和方法，并且具體實(shí)施例設(shè)及一種自適應(yīng) 流量工程配置的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 軟件定義網(wǎng)絡(luò)（software defined networking,SDN)將流量管理（即控制面）與流 量轉(zhuǎn)發(fā)（即數(shù)據(jù)面)解禪。在控制面上，SDN使用中央SDN控制器同時(shí)管理網(wǎng)絡(luò)資源(如如何使 用)和控制網(wǎng)絡(luò)流量流(如將其發(fā)往何處）。根據(jù)其性質(zhì)（如視頻)和/或用途(如視頻會(huì)議或 下載等），流量流具有多樣化的體驗(yàn)質(zhì)量(QoE)和服務(wù)質(zhì)量(QoS)要求(如速率、延遲、延遲抖 動(dòng)、中斷、緩沖時(shí)間等。SDN控制器的任務(wù)是設(shè)計(jì)流量，即計(jì)劃流量流的路徑并同時(shí)沿所述路 徑分配資源(例如容量、頻譜、功率等），從而能夠有效并高效地達(dá)到其QoE/S要求。運(yùn)通常是 一個(gè)優(yōu)化問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 根據(jù)一實(shí)施例，提供了一種網(wǎng)絡(luò)組件在軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN)中自適應(yīng)流量工程 (TE)配置的方法，包括:在網(wǎng)絡(luò)組件接收TE配置信息，其中所述TE配置信息包括至少與W下 之一有關(guān)的信息：網(wǎng)絡(luò)條件、TE算法、用戶設(shè)備(肥)信息和所述網(wǎng)絡(luò)組件；W及根據(jù)TE配置 信息的變化，使用網(wǎng)絡(luò)組件動(dòng)態(tài)改變TE配置。
[0004] 根據(jù)一實(shí)施例，提供了一種用于在軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)中自適應(yīng)流量工程(TE)配 置的網(wǎng)絡(luò)組件，包括:處理器和計(jì)算機(jī)可讀的存儲(chǔ)介質(zhì)，所述存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有由處理器執(zhí)行 的程序，其中所述程序包括指令，用W接受TE配置信息，其中所述TE配置信息包括至少與W 下之一有關(guān)的信息：網(wǎng)絡(luò)條件信息、TE算法、用戶設(shè)備UE信息和網(wǎng)絡(luò)組件；W及根據(jù)TE配置 信息的變化，動(dòng)態(tài)改變TE配置。
[0005] 根據(jù)一實(shí)施例，提供了一種用于在軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)中自適應(yīng)流量工程(TE)配 置的流量工程(TE)組件，包括輸入接口，用于接收TE配置輸入變量，所述TE配置輸入變量包 括網(wǎng)絡(luò)信息、TE算法信息和/或其他TE配置相關(guān)信息;TE配置單元，與所述輸入接日禪合，用 于響應(yīng)于觸發(fā)事件的出現(xiàn)確定TE配置信息；W及輸出接口，與所述TE配置單元禪合，用于將 所述TE配置單元確定的配置信息發(fā)送至TE確定單元W用于做出TE決策。
【附圖說(shuō)明】
[0006] 為了更完整地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，參考下述結(jié)合附圖的描述，其中：
[0007] 圖1示出了用于通信數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)；
[000引圖2示出了自適應(yīng)TE配置TE框架的一實(shí)施例；
[0009] 圖3示出了TE配置系統(tǒng)的一實(shí)施例；
[0010] 圖4示出了根據(jù)TE配置輸入變量的變化進(jìn)行自適應(yīng)TE配置的方法的一實(shí)施例；
[0011] 圖5示出了 TE可行性和決策確定的方法的一實(shí)施例；
[0012]圖6示出了 TE過(guò)程的一實(shí)施例；
[OOU]圖7示出了TE過(guò)程的一實(shí)施例；W及
[0014] 圖8示出了根據(jù)一實(shí)施例的用于實(shí)施例如本發(fā)明的設(shè)備和方法的一運(yùn)算平臺(tái)。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面將更詳細(xì)地討論當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)和運(yùn)用。然而，應(yīng)理解，本發(fā)明提供了 可W體現(xiàn)在多種具體環(huán)境中的許多可應(yīng)用的發(fā)明構(gòu)思。所討論的具體實(shí)施例僅僅說(shuō)明了實(shí) 現(xiàn)和運(yùn)用本發(fā)明的特定方式，并不限制本發(fā)明的范圍。
[0016]現(xiàn)有的流量工程(traffic engineering ,TE)解決方案只考慮核屯、網(wǎng)中的聚合流 量，而不考慮無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)(RAN)。此外，現(xiàn)有的TE解決方案不是針對(duì)蜂窩網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的。然 而，同時(shí)處理核屯、網(wǎng)和RAN會(huì)明顯提高系統(tǒng)性能。此外，現(xiàn)有的TE解決方案不允許響應(yīng)網(wǎng)絡(luò) 條件的變化而自適應(yīng)地改變。相反地，現(xiàn)有的TE解決方案具有靜態(tài)TE配置，不能響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)條 件而發(fā)生改變。
[0017] 本發(fā)明公開(kāi)了用于自適應(yīng)TE配置的系統(tǒng)和方法。一個(gè)固定的目標(biāo)功能可能不適合 于所有的流量負(fù)載/配置文件的情況。自適應(yīng)TE配置允許TE組件根據(jù)各種網(wǎng)絡(luò)因素選擇合 適的目標(biāo)和路徑，如網(wǎng)絡(luò)負(fù)載、網(wǎng)絡(luò)流量配置文件W及用戶的QoE。不同類型的流量，例如視 頻和非視頻流量，具有不同的要求。例如，30 %流量為視頻流量、70 %流量為非視頻流量的 網(wǎng)絡(luò)條件所適用的TE配置和TE決策，可能并不適用于70%流量為視頻流量、30%流量為非 視頻流量的網(wǎng)絡(luò)條件。因此，本發(fā)明公開(kāi)的自適應(yīng)TE配置提供了大幅優(yōu)化TE決策的系統(tǒng)和 方法，其通過(guò)改變TE配置來(lái)匹配當(dāng)前的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)條件及其他網(wǎng)絡(luò)因素。一實(shí)施例中，TE配置 對(duì)網(wǎng)絡(luò)條件的變化具有自適應(yīng)性。確定是否改變TE配置的因素包括網(wǎng)絡(luò)流量負(fù)載、網(wǎng)絡(luò)流 量配置文件、監(jiān)測(cè)的QoE/QoS和TE算法運(yùn)行時(shí)間。一實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)流量配置文件包括網(wǎng)絡(luò) 流量類型的指示及不同類型的網(wǎng)絡(luò)流量的相對(duì)比例。一實(shí)施例中，TE配置基于變化的網(wǎng)絡(luò) 條件在基于路徑的TE(path-based TE)和基于弧的TE(a;rc-based TE)之間自適應(yīng)地改變。 一實(shí)施例中，TE配置基于變化的網(wǎng)絡(luò)條件在增量TEQncremental TE)和全局TE(global TE)之間自適應(yīng)地改變。一實(shí)施例中，TE配置對(duì)目標(biāo)功能的變化和路徑選擇及限制的變化具 有自適應(yīng)性。
[0018] -實(shí)施例中，TE組件從核屯、網(wǎng)（即有線網(wǎng)絡(luò))和無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)（即無(wú)線網(wǎng)絡(luò)）的多種 網(wǎng)絡(luò)組件中收集TE信息，并提供包括端到端的解決方案的TE決策，所述端到端例如為從無(wú) 線用戶設(shè)備到核屯、網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。一實(shí)施例中，TE組件是一個(gè)SDN控制器。然而，在其他實(shí) 施例中，所述TE組件可實(shí)施為其他網(wǎng)絡(luò)組件。TE信息可包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，包括路由器和用戶設(shè) 備(UE)、TE配置(例如，TE目標(biāo)，多路徑對(duì)單路徑等）、線路部分的鏈路容量和緩沖區(qū)的大小、 無(wú)線部分的節(jié)點(diǎn)處無(wú)線資源及無(wú)線鏈路的頻譜效率(SE)值、各節(jié)點(diǎn)操作開(kāi)銷、各鏈路操作 開(kāi)銷、源和目的信息、源和目的之間的QoE/S需求(如速率，延遲等)及QoE/S反饋。沈的測(cè)量 單位是比特/秒/赫茲。無(wú)線接入鏈路的SE值表示鏈路質(zhì)量，其依賴于所有接入節(jié)點(diǎn)的無(wú)線 傳輸配置。TE配置對(duì)于網(wǎng)絡(luò)和其它變量的變化具有實(shí)時(shí)的自適應(yīng)性。一實(shí)施例中，響應(yīng)于接 收觸發(fā)事件，TE組件基于作為輸入所接收的TE信息，計(jì)算可行性結(jié)果和TE決策。觸發(fā)事件例 如包括一次性的超時(shí)事件、周期性的超時(shí)事件、輸入變化事件及服務(wù)QoE/S性能退化事件。 輸入變化事件例如包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓?如增加/刪除節(jié)點(diǎn)（路由器或UE))、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)變化(如 鏈路SE變化，無(wú)線資源可用性變化，鏈路容量變化，緩沖區(qū)大小變化，操作開(kāi)銷變化等），W 及服務(wù)需求(邏輯數(shù)據(jù)面拓?fù)?變化(如增力日/刪除源/目標(biāo)、邏輯鏈路(源到目標(biāo))的QoE/S需 求變化等）。所述可行性結(jié)果用來(lái)指示當(dāng)前的TE問(wèn)題（由所有輸入信號(hào)所定義)是否可行。所 述TE決策例如提供端到端路徑(路由），各路由的資源/速率分配等，或用于端到端路由的鏈 路及各鏈路的資源/速率分配等。
[0019] 圖1示出了用于通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)100。網(wǎng)絡(luò)100包括RAN102、核屯、網(wǎng)104W及與RAN 102和核屯、網(wǎng)104中的一個(gè)或多個(gè)組件進(jìn)行通信的TE組件130dRAN102和核屯、網(wǎng)104可包括軟 件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN)。一實(shí)施例中，TE組件130可在核屯、網(wǎng)104中的一個(gè)核屯、節(jié)點(diǎn)114或RAN102 中的一個(gè)RAN節(jié)點(diǎn)112中實(shí)現(xiàn)。一實(shí)施例中，TE組件130是一個(gè)邏輯組件，可在一個(gè)物理節(jié)點(diǎn) 上實(shí)現(xiàn)或W分布的方式在多個(gè)物理節(jié)點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)。RAN 102包括多個(gè)RAN節(jié)點(diǎn)112和無(wú)線接入 點(diǎn)(AP)llO。多個(gè)用戶設(shè)備化6)120、121、122無(wú)線連接到4?110。本文中所使用的術(shù)語(yǔ)4口也 可稱為傳輸點(diǎn)（TP)、基站(BS)或基站收發(fā)器(BTS)，本文中上述四種術(shù)語(yǔ)可W交替使用。AP 110可包括能夠提供無(wú)線接入的任意組件，尤其是通過(guò)與UE120、121和122建立上行鏈路 化L)(虛線）和/或下行鏈路（DL)(虛線）連接來(lái)提供無(wú)線接入的組件，如BTS、增強(qiáng)基