JP6434526B2 - 無線ネットワーク中のデータ処理装置および無線ネットワークシステム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、通信技術に関し、具体的には無線ネットワーク中のデータ処理装置および無線ネットワークシステムに関する。

既存の第３世代パートナシッププロジェクト（略して３ＧＰＰ）プロトコルにおいて定義された無線ネットワークアーキテクチュアは、モビリティ管理エンティティ（略してＭＭＥ）と、サービングゲートウェイ（略してＳＧＷ）と、パブリックデータネットワークゲートウェイ（略してＰＧＷ）と、基地局（Evolved Node B、略してｅＮｏｄｅＢ）となどを主に含む。製品の実装形態に関し、前述の構成要素は、独立した物理的な実体として存在し、それらの各自の機能を実装する。たとえば、ＰＧＷは、モバイルインターネットプロトコル（略してＩＰ）、データパケットフィルタリング、ジェネラルパケット無線サービストンネリングプロトコル（略してＧＴＰ）トンネリング管理、情報セキュリティ、課金サービスなどを含む、多数のデータプレーン機能（multiple data plane function）を実装するように構成される。通信技術の発展に伴い、通信標準の進歩に適応するために、前述の無線ネットワーク中のネットワークデバイス中に増加する機能が組み込まれ得る。

しかし、これらの機能は密接に結合され、相互の制約が各ネットワークデバイス内部およびネットワークデバイスの間に存在し、無線ネットワークの不十分な拡張可能性および低い通信効率をもたらしている。

本発明の実施形態は、無線ネットワークシステムの拡張可能性および通信効率を向上させるために、無線ネットワーク中のデータ処理装置および無線ネットワークシステムを提供する。

本発明の実施形態は、無線ネットワークシステムを提供し、
集中型の制御機能を実行するように構成される単独のネットワークコントローラ（single network controller）ＳＮＣと、データフロー処理ルールに関するマッチングを行うように構成されるイングレスネットワーク要素（ingress network element）と、ユーザプレーン機能（user plane function）を果たすように構成される機能ノードネットワーク（function node network）ＦＮＮであって、ＦＮＮは、少なくとも１つの機能ノード（function node）ＦＮを含む、機能ノードネットワークＦＮＮとを含み、
イングレスネットワーク要素とＦＮの両方は、ＳＮＣに通信可能に接続され、少なくとも２つのＦＮは、直接に、またはインターネットプロトコルＩＰネットワークを介して互いに接続され、
ＳＮＣは、無線ネットワークシステムの制御プレーン機能（control plane function）を実装し、かつデータフロー処理ルールをイングレスネットワーク要素またはＦＮに配信する態様でイングレスネットワーク要素およびＦＮの作業を制御し管理するようにシグナリング処理（signaling processing）を実行するように特に構成され、
イングレスネットワーク要素は、データパケットとデータフロー処理ルールとの間でマッチングを行って、成功裏にマッチングされたデータパケットにラベルの形態でマーキングするように特に構成され、それによりＦＮは、ラベルに従って、実行される必要があるデータ操作の命令情報を取得し、
ＦＮは、ラベルに従って、実行される必要があるデータ操作の命令情報を取得し、命令情報によるデータ処理およびデータ転送の１つまたは組み合わせを実行するように特に構成される。

本発明の実施形態における無線ネットワーク中のデータ処理装置および無線ネットワークシステムによれば、無線ネットワークシステム中のデバイスの機能は、切り離されて、制御プレーン機能モジュールとユーザプレーン機能モジュールとに分割され、多数のデバイスの制御プレーン機能モジュールは、単独のネットワークコントローラを形成するように組み合わされ、ユーザプレーン機能モジュールは、細粒度(fine granularity)に従って分割され、次いで機能ノードネットワーク中に機能ノード形態で展開され、単独のネットワークコントローラは、データフロー処理ルールを配信する態様でユーザプレーン機能ノードの振る舞いを制御し、さらに機能ノードを動的に増加させる、または減少させることがあり、それは、柔軟で高効率であり、無線ネットワークシステムの機能間の独立性を実現し、それによって各ネットワークデバイス内部の機能間およびネットワークデバイスの間の制約によって引き起こされる、無線ネットワークの不十分な拡張可能性および低い通信効率という問題を解決する。

本発明の本実施形態において、または従来技術においてより明瞭に技術的解決策を述べるために、以下では、本実施形態または先行技術を述べるために必要な添付図面を簡単に紹介する。明らかに、次の記述における添付図面は、本発明のいくつかの実施形態を示し、当業者は、創造的な努力なしに、これらの添付図面から他の図面をまだ導き得る。

本発明による無線ネットワークシステムの実施形態１の概略構造図である。 本発明による無線ネットワークシステムの実施形態２の概略構造図である。 本発明による無線ネットワーク中のデータ処理方法の実施形態１のフローチャートである。 本発明による無線ネットワーク中のデータ処理方法の実施形態２のフローチャートである。 本発明による無線ネットワーク中のデータ処理方法の実施形態３のフローチャートである。 本発明による無線ネットワーク中のデータ処理方法の実施形態４のフローチャートである。 本発明による無線ネットワーク中のデータ処理方法の実施形態５のフローチャートである。 本発明による無線ネットワーク中のデータ処理方法の実施形態５のフローチャートである。 本発明によるＳＮＣの実施形態１の概略構造図である。 本発明によるＳＮＣの実施形態２の概略構造図である。 本発明によるイングレスネットワーク要素の実施形態１の概略構造図である。 本発明によるイングレスネットワーク要素の実施形態２の概略構造図である。 本発明によるＦＮの実施形態１の概略構造図である。 本発明によるＳＮＣの実施形態３の概略構造図である。 本発明によるＳＮＣの実施形態４の概略構造図である。 本発明によるイングレスネットワーク要素の実施形態３の概略構造図である。 本発明によるＦＮの実施形態２の概略構造図である。

本発明の実施形態の目的、技術的解決策、および利点をより明らかにするために、以下では、本発明の実施形態における添付図面を参照して本発明の実施形態における技術的解決策を明瞭にかつ完全に述べる。明らかに、記述する実施形態は、本発明の実施形態の一部であり、すべてではない。本発明の実施形態に基づき、創造的な努力なしに当業者によって得られるすべての他の実施形態は、本発明の保護範囲内に含むべきものとする。

図１は、本発明による無線ネットワークシステムの実施形態１の概略構造図である。図１に示すように、本実施形態におけるシステムは、集中型の制御機能を実行するように構成される単独のネットワークコントローラ（Single Network Controller、略してＳＮＣ）１１と、データフロー処理ルールに関するマッチングを行うように構成されるイングレスネットワーク要素（ingress network element）と、ユーザプレーン機能を実行するように構成される機能ノードネットワーク（略してＦＮＮ）１３とを含み、ＦＮＮ１３は、少なくとも１つの機能ノード（略してＦＮ）１４を含み、イングレスネットワーク要素１２とＦＮ１４の両方は、ＳＮＣ１１に通信可能に接続され、少なくとも２つのＦＮ１４は、直接に、またはＩＰネットワークを介して互いに接続され、ＳＮＣ１１は、無線ネットワークシステムの制御プレーン機能を実装するために、シグナリング処理を実行し、かつデータフロー処理ルールをイングレスネットワーク要素またはＦＮに配信する態様でイングレスネットワーク要素およびＦＮの作業を制御し管理するように特に構成され、イングレスネットワーク要素１２は、データパケットとデータフロー処理ルールとの間でマッチングを行って、成功裏にマッチングされたデータパケットにラベルの形態でマーキングするように特に構成され、それによりＦＮは、ラベルに従って、実施される必要があるデータ操作の命令情報を取得し、ＦＮ１４は、ラベルに従って、実行される必要があるデータ操作の命令情報を取得し、命令情報によるデータ処理およびデータ転送の１つまたは組み合わせを実行するように特に構成され、データ処理のために必要なパラメータ情報は、無線ネットワークシステムによって実行されるサービス要件に従って決定される。

本実施形態では、既存の無線ネットワークアーキテクチュア中のＳＧＷおよびＰＧＷなどのネットワーク要素の機能は、切り離されて、制御プレーン機能モジュールとユーザプレーン機能モジュールとに分割される。すべての制御プレーン機能モジュールは、無線ネットワークシステム中でＳＮＣ１１を形成するようにＭＭＥと組み合わされ、すべてのユーザプレーン機能モジュールは、ＦＮＮ１３を形成する。さらに、ユーザプレーン機能モジュールは、機能粒度に従ってより多くの単一の機能モジュールに分割することがある。たとえば、無線ネットワークのプロトコル層構造に従って、物理層でのユーザプレーン機能、スケジューリング層でのユーザプレーン機能、およびネットワーク層でのユーザプレーン機能は、別々に分割され、分割後に得られるユーザプレーン機能は、独立したＦＮ１４によって実装され、ＦＮＮ１３中に展開することがある。ＦＮＮ１３が少なくとも２つのＦＮ１４を含むとき、少なくとも２つのＦＮ１４は、直接に、またはＩＰネットワークを介して互いに接続することがあり、ＩＰネットワークの内部データ転送は、ソフトウェアデファインドネットワーク（略してＳＤＮ）の様式で、または従来の自律的な方法で実行されることがある。本実施形態は、それに対して具体的な制限を設定しない。

さらに、前述のＳＮＣ１１はさらに、イングレスネットワーク要素の負荷ステータスに従ってイングレスネットワーク要素を増加させる、または減少させ、かつＦＮの負荷ステータスに従ってＦＮを増加させる、または減少させるように構成される。

本実施形態におけるＳＮＣ１１は、３つの態様において機能に対して責任があり得る。すなわち、第１の態様は、ユーザアクセス認証、移動性、ベアラ管理（bearer management）などのユーザ関連シグナリングの処理、および、ネットワークステータス情報アップデートおよびネットワークトポロジメンテナンスなどのネットワーク要素デバイスの間の対話的なシグナリングの処理を含む集中型のシグナリング処理である。第２の態様は、集中型の制御であり、無線ネットワークシステムの制御プレーン機能を実装するために、イングレスネットワーク要素１２またはＦＮ１４の作業が、データフロー処理ルールをイングレスネットワーク要素１２またはＦＮ１４に配信する態様で制御され管理され、具体的にはＳＮＣ１１は、シグナリングに従って、またはイングレスネットワーク要素１２によって送られたルール要求メッセージに従ってデータパケットに関する処理方針を決定することがあり、処理方針は、データパケットの処理経路および処理方法、パラメータなどを含むことがあり、ＦＮ１４が、対応するデータ操作を実行し、無線ネットワークシステムのサービス処理を完了するように命令するために、イングレスネットワーク要素１２を使用することによって、処理方針を実行するＦＮ１４に処理ルールを伝えることができ、集中型の制御は、ＳＮＣ１１のコア機能である。第３の態様は、イングレスネットワーク要素１２の負荷ステータスによるイングレスネットワーク要素１２の増加または減少、およびＦＮ１４の負荷ステータスによるＦＮ１４の増加または減少を含む動的なリソース調節である。具体的には、ＳＮＣ１１は、イングレスネットワーク要素１２およびＦＮ１４の作業状態をモニタすることがあり、デバイスが過負荷作業状態である場合、リソースは、過負荷作業状態であるデバイスを動的に増加させるようにスケジュールされ、これと反対に、デバイスが過少負荷状態である、または実に無負荷状態である場合、デバイスは、無線ネットワークシステムから取り除かれる。データパケットが外部ネットワークから無線ネットワークシステムに届くイングレスポイント（ingress point）として、イングレスネットワーク要素１２は、データパケットに対応するデータフロー処理ルールを取得するためにデータパケットに対してルールマッチングを行って、データパケットにラベルでマーキングするように構成され、ラベルは、後続のＦＮ１４がデータパケットの処理方法、パラメータなどを直接指示し得る。ＦＮ１４は、無線ネットワークシステム中にあり、ユーザプレーンデータ処理を特に実行し、そしてデータパケットのラベルに従って、実行される必要があるデータ操作の命令情報を読み出すことができるデバイスであり、命令情報により、ＦＮ１４は、データパケット対してＦＮ１４によって実行されるデータ処理の方法やパラメータなどを学習することがあり、さらにデータパケットを転送するためのネクストホップ（next-hop）情報を学習することを有効にすることができ、データ処理の具体的な方法や具体的なパラメータなどは、無線ネットワークシステムによって現在実行されているサービス要件に従って決定することがある。

本実施形態によれば、無線ネットワークシステム中のデバイスの機能は、切り離されて、制御プレーン機能モジュールとユーザプレーン機能モジュールとに分割され、多数のデバイスの制御プレーン機能モジュールは、単独のネットワークコントローラを形成するように組み合わされ、ユーザプレーン機能モジュールは、細粒度に従って分割され、次いで機能ノードネットワーク中に機能ノード形態で展開され、そして単独のネットワークコントローラは、データフロー処理ルールを配信するようにユーザプレーン機能ノードの振る舞いを制御し、そしてさらに、機能ノードを動的に増加させる、または減少させることができ、それは、柔軟であって高効率であり、無線ネットワークシステムの機能間の独立性を実現し、それによって各ネットワークデバイス内部の機能間およびネットワークデバイスの間の制約によって引き起こされる、無線ネットワークの拡張可能性が不十分であって通信効率が低いという問題を解決する。

図２は、本発明による無線ネットワークシステムの実施形態２の概略構造図である。図２に示すように、図１に示すシステムの構造に基づき、本実施形態におけるシステムは、ネットワークアドレス変換装置（略してＮＡＴ）２１と、分散ネットワーク要素２２と、無線ノード（略してＲＮ）２３と、調整ネットワーク要素２４とをさらに含むようにしてよく、ＮＡＴ２１は、分散ネットワーク要素２２に通信可能に接続され、分散ネットワーク要素２２は、ＳＮＣ１１およびイングレスネットワーク要素１２に通信可能に接続され、ＮＡＴ２１は、無線ネットワークシステムと外部データネットワークとの間にインターフェースをもたらし、かつポーリング方式で受信したデータパケットを分散ネットワーク要素２２に送るように構成され、分散ネットワーク要素２２は、ＳＮＣ１１によって送られた分散ルールを受信し、かつ分散ルールに従って、対応するイングレスネットワーク要素１２にＮＡＴ２１によって送られたデータパケットを転送するように構成され、ＲＮ２３は、無線ネットワークシステムの無線周波数機能を実装するように構成され、調整ネットワーク要素２４は、無線ネットワークシステムのリソースを管理し、かつＳＮＣ１１が負荷ステータスに従ってイングレスネットワーク要素１２またはＦＮ１４を増加させる、または減少させる必要があるとき、動的なリソース割り当てを実現するように構成される。

本実施形態では、ＮＡＴ２１は実際には、無線ネットワークシステムと外部データネットワークとの間の統一されたインターフェースであり、外部ネットワークによって送られたデータパケットを分散ネットワーク要素２２に送り、具体的な送出方法は、ポーリング方式としてよい。たとえば、分散ネットワーク要素が無線ネットワークシステム中に３つ存在する場合、ＮＡＴ２１は、連続して順番にデータパケットを３つの分散ネットワーク要素に送り、ＮＡＴ２１は、本明細書では、カウントすることによって、データパケットを現在送る必要があるピア分散ネットワーク要素を決定するようにしてよいし、または別の態様でピア分散ネットワーク要素を決定するようにしてよく、それは、本明細書では特に限定されない。分散ネットワーク要素２２は、分散ルールに従って、ＮＡＴ２１によって転送されたデータパケットを多数のイングレスネットワーク要素に分配する責任があり、分散ルールは、本明細書では、ＳＮＣ１１によって配信され、ＳＮＣ１１によって予め設定するようにしてよいし、またはイングレスネットワーク要素１２の展開ステータスの変化に従ってリアルタイムでＳＮＣ１１によって生成されるようにしてよい。データパケットとイングレスネットワーク要素との間の関連について簡単な分割原理が存在し得、イングレスネットワーク要素によって処理されるデータパケットのＩＰアドレスは、バインドし得る、つまり、各イングレスネットワーク要素によって処理されるＩＰネットワークセグメントは、予め決定される。分散ネットワーク要素２２は、データパケットのＩＰアドレスに従ってデータパケットを対応するイングレスネットワーク要素に送り、分割原理は、本明細書では、単に任意選択の解決策であり、それは、本明細書では特に限定されない。ＲＮ２３は、無線ネットワークシステムの無線周波数機能を実装し、本実施形態におけるＲＮ２３は、無線周波数モジュールとすることがあり、または全体のｅＮｏｄｅＢとすることがあり、それは、本明細書では特に限定されない。調整ネットワーク要素２４は、無線ネットワークシステムの物理的なリソース管理に対して主に責任がある。ＳＮＣ１１は、イングレスネットワーク要素１２またはＦＮ１４の負荷ステータスに従ってイングレスネットワーク要素１２またはＦＮ１４を増加させる、または減少させることを決定するとき、調整ネットワーク要素２４と対話する必要がある。調整ネットワーク要素２４は、デバイスが増加される場合、新しく増加されたデバイスにリソースを割り当てる、または調整ネットワーク要素２４は、デバイスが取り除かれた場合、取り除かれたデバイスによって前に占有されていたリソースを回収する。したがって、物理的なリソースを動的に調節するという目的が達成される。

本実施形態によれば、ＮＡＴおよび分散ネットワーク要素は、無線ネットワークシステムと外部ネットワークとの間にデータチャネルをもたらし、ＲＮは、無線ネットワークシステムのための無線周波数機能をもたらし、そして調整ネットワーク要素は、無線ネットワークシステムの物理的リソースを管理し、それにより無線ネットワークシステムの機能は、さらに切り離されて、多数の機能が分離され、それは、柔軟であって高効率であり、無線ネットワークシステムの機能間の独立性を実現し、それによって各ネットワークデバイス内部の機能間およびネットワークデバイスの間の制約によって引き起こされる、無線ネットワークの拡張可能性が不十分であって通信効率が低いという問題をより良好に解決する。

図３は、本発明による無線ネットワーク中のデータ処理方法の実施形態１のフローチャートである。図３に示すように、本実施形態における方法は、次のステップを含むようにしてよい。

ステップ１０１：サービス要件、機能ノードＦＮの展開ステータス、および無線ネットワークのステータス情報に従ってデータフロー処理ルールを生成する。

本実施形態は、ＳＮＣによって実行し得る。ＳＮＣは、サービス要件、機能ノードＦＮの展開ステータス、および無線ネットワークのステータス情報に従ってデータフロー処理ルールを生成し、データフロー処理ルールは、データフローを処理するためのデータ経路に関する情報およびデータ経路上のすべてのＦＮによって実行される必要があるデータ操作の命令情報を含む。具体的には、サービス要件は、ユーザ機器のアクセスおよびハンドオーバ、ベアラ（bearer）確立などを含む、無線ネットワークシステムによって特に実現されるユーザサービスである。多くのサービスのタイプがあり、それは、本明細書では特に限定されない。ＦＮの展開ステータスは、ユーザプレーン機能が、ＦＮＮのアーキテクチュア確立の間、どのように無線ネットワークシステム中に分割されるのかを示し、ＦＮＮ中に含まれるＦＮの数量またはスケールは、異なる分割角度および粒度とともに変化し、ＦＮによって特に実現されるユーザプレーン機能はまた、様々である。ＦＮがどのように展開されるのかは、本明細書では特に限定されない。無線ネットワークのステータス情報は、無線ネットワークシステムの現在の動作ステータスを含み、たとえば、ネットワーク輻輳が起きるかどうか、無線ネットワークがどのサービスを実現するために使用されているかなどであり、それは、本明細書では特に限定されない、どちらでもない。ＳＮＣは、前述の情報に従って少なくとも１つのデータフロー処理ルールを生成し、データフロー処理ルールは、データパケットを処理するためのものであり、ＦＮによってシーケンシャルな順序で形成されるデータ経路を含み、ＦＮは、データパケットが、無線ネットワークシステムに入った後に、無線ネットワークシステム中で通過する必要があるＦＮであり、ＦＮによって実行される必要があるデータ操作の命令情報をさらに含み、命令情報は、本明細書では、ＦＮの振る舞いを制御するために、ＦＮによってデータパケットに対して実行される処理方法やパラメータなどを含む。たとえば、処理方法は、ベアラ確立としてよく、パラメータは、ベアラ確立の間、使用する必要があるベアラ情報とするようにしてよい。ＦＮは、２つの情報を使用することによって、データパケットについてデータサービスを実行するように命令される。

ステップ１０２：データフロー処理ルールを配信する。

本実施形態では、ＳＮＣは、生成されたデータフロー処理ルールを無線ネットワークシステム中のユーザプレーンデータ処理デバイスに配信し、それによりイングレスネットワーク要素は、データフロー処理ルールと分散ネットワーク要素から転送されたデータパケットとの間でマッチングを行って、成功裏にマッチングされたデータパケットにラベルでマーキングし、それによりＦＮは、ラベルに従って、実行される必要があるデータ操作の命令情報を取得する。ＳＮＣは、データフロー処理ルールを使用することによって、イングレスネットワーク要素およびＦＮの振る舞いを制御する。イングレスネットワーク要素によって、データパケットに対するルールマッチングを行い、データフロー処理ルールに従ってデータパケットにラベルでマーキングする目的は、データ操作を実行するときに後続のＦＮによって行われるルールマッチングの作業負荷を軽減することであり、ＦＮは、ローカルのデータフロー処理ルールを検索するために索引としてラベルだけを使用することによって、実行される必要があるデータ操作の命令情報を取得することができる。ＳＮＣは、一度データフロー処理ルールを生成して配信すると、イングレスネットワーク要素およびＦＮの振る舞いを制御することができ、それによって無線ネットワークシステムの集中型の制御機能を実装する。

本実施形態によれば、ＳＮＣは、データフロー処理ルールを生成して、無線ネットワークシステム中のユーザプレーンデータ処理デバイスに配信し、それによりユーザプレーンデータ処理デバイスは、データフロー処理ルールに従って対応するデータ操作を実行し、それによって無線ネットワークシステムの集中型の制御を柔軟に高効率に実現する。

さらに、前述の実施形態のステップ１０２でデータフロー処理ルールを配信するための具体的な実現方法は、データフロー処理ルールをイングレスネットワーク要素に配信することとしてよく、それによりイングレスネットワーク要素は、分散ネットワーク要素によって転送されたデータパケットとローカルに格納されたデータフロー処理ルール一つずつとの間でルールマッチングを行って、成功裏にマッチングされたデータパケットにラベルでマーキングし、後続のホップバイホップ（hop-by-hop）ルーティング情報をデータパケットのヘッダに加えて、データパケットをＦＮに転送し、それによりＦＮは、データ処理を実行するための情報をラベルに従って取得すること、および後続のホップバイホップルーティング情報に従ってネクストホップルーティング情報を取得することの１つまたは組み合わせを実行する。

本実施形態では、ソースルーティング(source routing)方式が、データ経路上でのデータパケットのルーティングを実現するために導入される。ＳＮＣは、データフロー処理ルールを配信するとき、すべての生成されたルールをイングレスネットワーク要素に配信し、イングレスネットワーク要素は、分散ネットワーク要素によって転送されたデータパケットを受信した後に、データパケットとすべてのローカルに格納されたデータフロー処理ルール一つずつとの間でルールマッチングを行う。具体的なマッチングの方法は、ローカルのデータフロー処理ルール中の照合フィールドをＩＰアドレスおよびサービス識別子など、データパケットのヘッダ中の情報と比較することとするようにしてよく、マッチングは、すべての情報が照合フィールドと一致している、つまりデータパケットに対応するデータフロー処理ルールが見つけられた場合に、成功とする。イングレスネットワーク要素はさらに、成功裏にマッチングされたデータパケットにラベルでマーキングすることに対して責任があり、ラベルとデータフロー処理ルールは、１対１のマッピング関係を有し、後続のＦＮは、ラベルに従うだけで要求するデータフロー処理ルールを読み出すことができ、イングレスネットワーク要素は、データパケットにラベルでマーキングするときにさらに、データフロー処理ルール中のデータ経路に関する情報に従って、後続のホップバイホップの情報をデータパケットのヘッダに加える。たとえば、イングレスネットワーク要素によって受信されたデータパケットは、データ経路に関する情報に従ってＦＮ１、ＦＮ２およびＦＮ３を通過する必要があり、次いでイングレスネットワーク要素は、データパケットのヘッダに、ＦＮ１からＦＮ２へ、次いでＦＮ３へというホップバイホップルーティング情報を加える。任意選択で、イングレスネットワーク要素によって加えられる後続のホップバイホップルーティング情報はまた、データ経路ラベルの形態で加えるようにしてよく、ＦＮは、データ経路ラベルに従ってネクストホップ情報を読み出すことができる。本実施形態におけるＳＮＣは、データフロー処理ルールをＦＮに直接配信しないが、しかし、データフロー処理ルールを最初のデータパケットに加えて、イングレスネットワーク要素を使用することによって最初のデータパケットをＦＮに転送する。後続の同様のデータパケットの処理プロセスでは、ＦＮは、データパケットに対応するデータフロー処理ルールを取得するために、すべてのローカルのデータフロー処理ルールをラベルに従って検索することによって、データ処理を実行するための情報を取得することができる。ＦＮはさらに、イングレスネットワーク要素によってデータパケットのヘッダに加えられた後続のホップバイホップルーティング情報に従って、ネクストホップルーティング情報を学習するようにしてよい。たとえば、現在、データパケットがＦＮ１中にあるとき、ＦＮ１は、ラベルに従って、データパケットの処理方法およびパラメータを取得し、さらに、データパケットのヘッダ中の後続のホップバイホップルーティング情報に従ってデータパケットが転送されるネクストホップがＦＮ２であるということを、次いでルーティング情報に従って、処理されたデータパケットをＦＮ２に転送するということを学習する。ＦＮによってデータパケットに対して実行される操作は、データ処理およびデータ転送を含むが、しかし、これらの２つ操作は、必ずしも実行される必要がなく、いくつかのＦＮがデータ転送のみに対して責任があり得、いくつかのＦＮがデータ処理のみに対して責任があり得て、サービスを終了する前にデータパケットを転送する必要がなく、そしていくつかのＦＮがデータ処理とデータ転送の両方を実行する必要があり得、それは、本明細書では特に限定されないことに留意すべきである。ＳＮＣにより、ルールをＦＮへ配信するプロセスは、本実施形態におけるルール配信方法では除外される、つまりＳＮＣのシグナリング配信が縮小され、それにより通信効率が向上する。

さらに、前述の実施形態のステップ１０２でデータフロー処理ルールを配信するための具体的な実現方法は、データフロー処理ルールをイングレスネットワーク要素に配信し、そしてデータフロー処理ルールを第２のデータフロー処理ルールに分割することであって、第２のデータフロー処理ルールは、ＦＮによって実行される必要があるデータ処理に関する情報およびデータパケットを転送するためのネクストホップルーティング情報の１つまたはその組み合わせを含む、分割することと、第２のデータフロー処理ルールを対応するＦＮに配信することとすることができ、それによりイングレスネットワーク要素は、分散ネットワーク要素によって転送されたデータパケットとローカルに格納されたデータフロー処理ルール一つずつとの間でルールマッチングを行って、成功裏にマッチングされたデータパケットにラベルでマーキングし、次いでデータパケットをＦＮに転送し、それによりＦＮは、ラベルに従って、かつローカルの第２のデータフロー処理ルールを参照して、データ処理を実行するための情報、およびデータ転送を実行するためのネクストホップルーティング情報の１つまたは組み合わせを取得する。

本実施形態では、ホップバイホップルーティング方式がデータ経路上でのデータパケットのルーティングを実現するために導入される。ＳＮＣは、データフロー処理ルールを配信するとき、すべての生成されたルールをイングレスネットワーク要素に配信し、データフロー処理ルールを第２のデータフロー処理ルールに分割し、第２のデータフロー処理ルールは、単一のＦＮに対応し、その単一のＦＮによって実行される必要があるデータ処理に関する情報およびデータパケットを転送するためのネクストホップルーティング情報の１つまたは組み合わせを含む。ＳＮＣによって生成されたデータフロー処理ルールは、データ経路上のすべてのＦＮによって実行される必要があるデータ操作の命令情報を含み、各ＦＮは、別のＦＮによって実行される必要がある操作を知る必要がない。したがって、ＳＮＣは、データフロー処理ルールを分割することがあり、第２のデータフロー処理ルールは、単一のＦＮに対応し、そのＦＮによって実行される必要があるデータ操作の命令情報を含む。ＳＮＣは、分割後に得られた第２のデータフロー処理ルールを第２のデータフロー処理ルールに対応するＦＮに配信する。このようにして、各ＦＮは、そのＦＮによって必要とされるデータフロー処理ルールの部分（part）を格納する。イングレスネットワーク要素は、分散ネットワーク要素によって転送されたデータパケットを受信した後に、データパケットとすべてのローカルに格納されたデータフロー処理ルール一つずつとの間でルールマッチングを行う。具体的なマッチングの方法は、前述のマッチングの方法としてよく、イングレスネットワーク要素は、成功裏にマッチングされたデータパケットにラベルでマーキングし、それにより後続のＦＮは、単にラベルに従って、要求するデータフロー処理ルールを読み出すことができる。任意選択で、ラベルは、データ経路ラベルおよびデータフローラベルを含むようにしてよく、ＦＮは、ネクストホップルーティング情報を取得するために、データ経路ラベルに従ってローカルの第２のデータフロー処理ルールを検索し、データ処理を実行するための情報を取得するために、データフローラベルに従ってローカルの第２のデータフロー処理ルールを検索する。同様に、ＦＮによってデータパケットに対して実行される操作は、データ処理およびデータ転送を含むが、しかしこれらの２つの操作は、必ずしも実行される必要がなく、いくつかのＦＮがデータ転送のみに対して責任を負うようにしてよいし、いくつかのＦＮがデータ処理のみに対して責任を負うようにしてよく、サービスを終了する前にデータパケットを転送する必要がなく、いくつかのＦＮがデータ処理とデータ転送の両方を実行する必要があり得、それは、本明細書では特に限定されない。

ＳＮＣはさらに、前述の実施形態のステップ１０１で、サービス要件、機能ノードＦＮの展開ステータスおよび無線ネットワークのステータス情報に従ってデータフロー処理ルールを生成する前に、イングレスネットワーク要素から送られたルール要求メッセージまたはユーザデータフローを作成するためのシグナリングを受信するようにしてよく、その２つは、データフロー処理ルールを生成するためにＳＮＣを始動させる条件として使用し得る。イングレスネットワーク要素が分散ネットワーク要素によって転送されたデータパケットを受信した後に、データパケットに対応するデータフロー処理ルールがローカルにマッチングされないとき、イングレスネットワーク要素は、ＳＮＣから新しいルールを要求するルール要求メッセージを送る。ＳＮＣはまた、シグナリングを処理するとき、ユーザデータフローを作成するための関連したシグナリングと出会うことがある。たとえば、シグナリングは、ユーザのアクセス、およびユーザのハンドオーバであることがあり、それは、両方がユーザのデータフローの変更を引き起こすことがあり、したがってユーザデータフローは、再作成する必要がある。ＳＮＣは、前述の２つの情報に従って、すなわちルール要求メッセージに従って、かつサービス要件、機能ノードＦＮの展開ステータスおよび無線ネットワークのステータス情報を参照してデータフロー処理ルールを生成する、またはシグナリングに従って、かつサービス要件、機能ノードＦＮの展開ステータスおよび無線ネットワークのステータス情報を参照してデータフロー処理ルールを生成する。

ＳＮＣはさらに、前述の実施形態のステップ１０１で、サービス要件、機能ノードＦＮの展開ステータスおよび無線ネットワークのステータス情報に従ってデータフロー処理ルールを生成する前に、イングレスネットワーク要素の展開ステータスに従って分散ルールを生成するようにしてよく、それにより分散ネットワーク要素は、分散ルールに従って、受信したデータパケットを対応するイングレスネットワーク要素に転送する。分散ルールを生成して配信するプロセスは、無線ネットワークの構造展開の間に実行するようにしてよく、ＳＮＣは、イングレスネットワーク要素の数量およびイングレスネットワーク要素のキャパシティなどの情報に従って、たとえばＩＰネットワークセグメントに従ってイングレスネットワーク要素を分類する。このように、分散ネットワーク要素は、データパケットが分散ネットワーク要素に到着した後、データパケットのＩＰアドレスに従って、データパケットをそのＩＰアドレスを含むイングレスネットワーク要素に送り、さらに、サービス要件およびユーザサブスクリプションアドレスなどの他の情報に従ってデータパケットを送るようにしてよく、それは、本明細書では特に限定されない。

さらに、ＳＮＣは、前述の実施形態のステップ１０２でデータフロー処理ルールを配信した後にさらに、イングレスネットワーク要素を増加させる、または減少させるために、イングレスネットワーク要素の負荷ステータスに従って調整ユニットと対話し、ＦＮを増加させる、または減少させるために、ＦＮの負荷ステータスに従って調整ユニットと対話するようにしてよい。具体的には、イングレスネットワーク要素は、データパケットに対してルールマッチングを行って、データパケットにラベルでマーキングすることに対して責任があり、ＦＮは、特定のユーザプレーンデータ処理に対して責任があり、この２つのデバイスは、大量のデータがあるとき、比較的重い負荷に直面する。したがって、ＳＮＣは、２つのデバイスをリアルタイムでモニタする必要があり、デバイスが過負荷作業状態にある場合、リソースは、過負荷作業状態のデバイスを動的に増加させるようにスケジュールされ、その反対に、デバイスが過少負荷状態、または実に無負荷状態にある場合、デバイスは、無線ネットワークシステムから取り除かれる。このようにして、無線ネットワークシステムの物理的なリソースは、動的に調節することができ、効率が向上する。ＳＮＣは、デバイスの負荷をモニタするとき、デバイスのプロセッサの作業状態に従って、またはデバイスによって定期的に報告される作業負荷情報に従って、デバイスが過負荷であるのか、または過少負荷であるのかを決定するようにしてよく、具体的な実現方法は、本明細書では特に限定されないことに留意すべきである。

図４は、本発明による無線ネットワーク中のデータ処理方法の実施形態２のフローチャートである。図４に示すように、本実施形態における方法は、次のステップを含むようにしてよい。

ステップ２０１：分散ネットワーク要素から転送されたデータパケットを受信する。

本実施形態は、イングレスネットワーク要素によって実行し得る。イングレスネットワーク要素は、分散ネットワーク要素から転送されたデータパケットを受信し、データパケットは、コアネットワークによって無線ネットワークシステムに配信されるデータとしてよい。

ステップ２０２：データパケットに対応するデータフロー処理ルールを得るために、データパケットとすべてのローカルに格納されたデータフロー処理ルール一つずつとの間でルールマッチングを行う。

本実施形態では、データフロー処理ルールは、データパケットを処理するためのデータ経路に関する情報およびデータ経路上のすべてのＦＮによって実行される必要があるデータ操作の命令情報を含む。イングレスネットワーク要素は、受信したデータパケットとすべてのローカルに格納されたデータフロー処理ルール一つずつとの間でルールマッチングを行う。多数のデータフロー処理ルールが、イングレスネットワーク要素中に格納されており、すべてのこれらのデータフロー処理ルールは、ＳＮＣによって生成され配信される。イングレスネットワーク要素がマッチングを行うとき、具体的な実現方法は、ローカルのデータフロー処理ルール中の照合フィールドをＩＰアドレスおよびサービス識別子など、データパケットのヘッダ中の情報と比較することとしてよく、すべての情報が照合フィールドと一致する場合、そのデータパケットに対応するデータフロー処理ルールが見つけられる。

ステップ２０３：データパケットに対応するデータフロー処理ルールに従って成功裏にマッチングされたデータパケットにラベルでマーキングする。

本実施形態では、イングレスネットワーク要素は、データフロー処理ルールに従ってデータパケットにラベルでマーキングし、ラベルは、本明細書では、ＳＮＣによって決定され、ＳＮＣは、ラベルとデータフロー処理ルールが１対１の通信を有することができるようにし、そしてマッピング結果を無線ネットワークシステム中のすべてのデバイスに一斉通信する。ＦＮは、ラベルに従って、データパケットに対応するデータフロー処理ルールを直接読み出すことができ、ルールマッチングをさらに行う必要がなく、それは、マッチングの作業負荷を軽減する。

ステップ２０４：ラベルが付けられたデータパケットを機能ノードＦＮに転送し、それによりＦＮは、ラベルに従って、実行される必要があるデータ操作の命令情報を取得する。

本実施形態では、イングレスネットワーク要素は、ラベルが付けられたデータパケットをＦＮに転送する。具体的には、イングレスネットワーク要素は、ラベルが付けられたデータパケットを、データフロー処理ルール中に含まれるデータ経路上の第１のＦＮに転送する。第１のＦＮは、データパケットを受信した後、ラベルに従ってネクストホップルーティング情報を学習して、データパケットを伝えることができる。

本実施形態によれば、ルールマッチングがデータパケットについて実行され、データパケットは、ラベルでマーキングされ、それにより後続のＦＮは、単にラベルに従って、実行される必要があるデータ操作の命令情報を取得することができ、それは、ルールマッチングの作業負荷を軽減し、通信効率を向上させる。

図５は、本発明による無線ネットワーク中のデータ処理方法の実施形態３のフローチャートである。図５に示すように、本実施形態における方法は、次のステップを含むようにしてよい。

ステップ３０１：ＳＮＣによって配信されたデータフロー処理ルールを受信し、データフロー処理ルールをローカルに格納する。

本実施形態では、イングレスネットワーク要素は、ＳＮＣによって配信されたデータフロー処理ルールを受信し、データフロー処理ルールをローカルに格納し、ルールを受信するための機会は、無線ネットワークシステムの最初の展開ステージとしてよく、そこでＳＮＣは、展開ステータスに従ってデータフロー処理ルールを生成して配信する、または、ユーザデータフローを作成するためのシグナリングを処理するときにＳＮＣは、対応するデータフロー処理ルールを生成して配信するときとするようにしてよい。イングレスネットワーク要素は、すべての受信したデータフロー処理ルールをローカルに格納する。

ステップ３０２：分散ネットワーク要素によって転送されたデータパケットを受信する。

ステップ３０３：データパケットに対応するデータフロー処理ルールを得るために、データパケットとすべてのローカルに格納されたデータフロー処理ルール一つずつとの間でルールマッチングを行う。

本実施形態では、イングレスネットワーク要素がルールマッチングを行うプロセスは、前述の方法実施形態中のステップ２０２と同様であり、詳細は、ここでは再び述べない。

ステップ３０４：データパケットに対応するデータフロー処理ルールに従って成功裏にマッチングされたデータパケットにラベルでマーキングする。

本実施形態では、イングレスネットワーク要素は、データパケットに対応するデータフロー処理ルールに従って、かつ単独のネットワークコントローラＳＮＣ中に予め設定されたラベルマッピング情報を参照して成功裏にマッチングされたデータパケットにラベルでマーキングし、ラベルは、データパケットに対応するデータフロー処理ルールにマッピングされ、そしてイングレスネットワーク要素は、データ経路に関する情報に従って後続のホップバイホップルーティング情報をデータパケットのヘッダに加えるようにしてよい。ソースルーティングのルーティング方式が、本明細書では導入される。イングレスネットワーク要素はさらに、データパケットにラベルでマーキングした後に、データフロー処理ルール中のデータ経路に関する情報に従って後続のホップバイホップルーティング情報をデータパケットのヘッダに加える必要があり、それによりＦＮが、後続のホップバイホップルーティング情報に従ってネクストホップルーティング情報を取得する。たとえば、イングレスネットワーク要素によって受信されたデータパケットは、データ経路に関する情報に従ってＦＮ１、ＦＮ２、およびＦＮ３を通過する必要があり、次いでイングレスネットワーク要素は、ＦＮ１からＦＮ２に、次いでＦＮ３へのホップバイホップルーティング情報をデータパケットのヘッダに加える。さらに、イングレスネットワーク要素によって加えられた後続のホップバイホップルーティング情報はまた、データ経路ラベルの形態で加えられるようにしてよく、ＦＮは、データ経路ラベルに従ってネクストホップ情報を読み出すことができる。さらに、ソースルーティング方式では、データパケットが最初のデータパケットである場合、イングレスネットワーク要素は、さらに、第１のデータフロー処理ルールをラベルが付けられたデータパケットに加えるようにしてよく、第１のデータフロー処理ルールは、ＦＮによって実行される必要があるデータ処理に関する情報を含む。つまり、この場合、後続のＦＮは、データパケットに関するいずれの処理ルールを格納しない。したがって、イングレスネットワーク要素は、データパケットを送るとき、データフロー処理ルールをデータパケットに加える必要があり、データフロー処理ルールは、本明細書では、ＳＮＣによって配信されたデータフロー処理ルールと異なり、データ経路に関する情報を含む必要がない。なぜなら、後続のホップバイホップルーティング情報は、データパケットのヘッダに加えられているからである。したがって、第１のデータフロー処理ルールは、ＦＮによって実行される必要があるデータ処理に関する情報だけを含む。

任意選択で、イングレスネットワーク要素はさらに、データパケットに対応するデータフロー処理ルールに従って、かつ単独のネットワークコントローラＳＮＣ中に予め設定されたラベルマッピング情報を参照して成功裏にマッチングされたデータパケットにラベルでマーキングするようにしてよく、ラベルは、データパケットに対応するデータフロー処理ルールにマッピングされる。ホップバイホップルーティングのルーティング方式が、本明細書では導入される。イングレスネットワーク要素は、ルーティング情報をデータパケットに加える必要がない。なぜなら、ＳＮＣがデータフロー処理情報を第２のデータフロー処理ルールに分割して、第２のデータフロー処理ルールを対応するＦＮに配信しており、ＦＮは、データパケットを取得した後に、ラベルに従って、実行される必要があるデータ操作の命令情報を取得し、情報は、データ処理の方法、パラメータおよびネクストホップルーティング情報の１つまたはその組み合わせを含むからである。

ステップ３０５：ラベルが付けられたデータパケットを機能ノードＦＮに転送し、それによりＦＮは、ラベルに従って、実行される必要があるデータ操作の命令情報を取得する。

本実施形態では、ソースルーティング方式において、イングレスネットワーク要素は、データ経路に関する情報に従って、ラベルが付けられたデータパケットをネクストホップＦＮに転送し、それによりデータ経路上のすべてのＦＮは、データ処理を実行するための情報をラベルに従って取得すること、およびネクストホップルーティング情報を後続のホップバイホップルーティング情報に従って取得することの１つまたは組み合わせを実行する。ＦＮによってラベルに従って読み出された第１のデータフロー処理ルールは、ＦＮによって実行される必要があるデータ処理に関する情報を含み、ネクストホップルーティング情報は、データパケットのヘッダ中の後続のホップバイホップルーティング情報から取得するようにしてよい。ＦＮによってデータパケットに対して実行される操作は、データ処理およびデータ転送を含むが、しかしこれらの２つの操作は、必ずしも実行される必要がなく、いくつかのＦＮがデータ転送のみに対して責任があり得、いくつかのＦＮがデータ処理のみに対して責任があり得て、サービスを終了する前にデータパケットを転送する必要がなく、いくつかのＦＮがデータ処理とデータ転送の両方を実行する必要があり得、それは、本明細書では特に限定されないことに留意すべきである。

ホップバイホップルーティング方式では、イングレスネットワーク要素は、データ経路に関する情報に従って、ラベルが付けられたデータパケットをネクストホップルーティング情報ＦＮに転送し、それによりデータ経路上のすべてのＦＮは、ラベルに従って、かつローカルの第２のデータフロー処理ルールを参照して、データ処理を実行するための情報およびデータ転送を実行するためのネクストホップルーティング情報の１つまたは組み合わせを取得し、第２のデータフロー処理ルールは、ＦＮによって実行される必要があるデータ処理に関する情報およびデータパケットを転送するためのネクストホップルーティング情報の１つまたは組み合わせを含む。ＦＮによってデータパケットに対して実行される操作は、データ処理およびデータ転送を含むが、しかしこれらの２つの操作は、必ずしも実行される必要がなく、いくつかのＦＮがデータ転送のみに対して責任があり得、いくつかのＦＮがデータ処理のみに対して責任があり得て、サービスを終了する前にデータパケットを転送する必要がなく、いくつかのＦＮがデータ処理とデータ転送の両方を実行する必要があり得、それは、本明細書では特に限定されないことに留意すべきである。

本実施形態によれば、ルールマッチングが、データパケットに対して実行され、データパケットは、ラベルでマーキングされ、後続のＦＮは、２つのルーティング方式で、実行される必要があるデータ操作の命令情報をラベルに従って取得し、それは、ルールマッチングの作業負荷を軽減し、通信効率を向上させる。

さらに、イングレスネットワーク要素は、前述の実施形態のステップ３０２で分散ネットワーク要素によって転送されたデータパケットを受信した後、データパケットとすべてのローカルに格納されたデータフロー処理ルール一つずつとの間でルールマッチングを行い、データパケットに対応するデータフロー処理ルールが得られない場合、ルール要求メッセージをＳＮＣに送り、それによりＳＮＣは、ルール要求メッセージに従って、かつサービス要件、機能ノードＦＮの展開ステータスおよび無線ネットワークのステータス情報を参照してデータフロー処理ルールを生成し、イングレスネットワーク要素は、ＳＮＣによって配信されたデータフロー処理ルールを受信する。具体的には、イングレスネットワーク要素が、データパケットに対してルールマッチングを行ったとき、データパケットに対応するデータフロー処理ルールを見つけなかった場合、イングレスネットワーク要素は、ルール要求メッセージをＳＮＣに送り、それによりＳＮＣは、ルール要求メッセージに従って新しいルールを生成して配信する、つまりイングレスネットワーク要素は、ＳＮＣから新しいデータフロー処理ルールをタイムリーに要求し得る。したがって、ＳＮＣによって生成されたルールは、より柔軟であって適切である。さらに、この要求メカニズムは、無線ネットワークシステムの制御手続きをより柔軟であって効率的なものにし、また、無線ネットワークシステムの拡張可能性の必要条件である。

図６は、本発明による無線ネットワーク中のデータ処理方法の実施形態４のフローチャートである。図６に示すように、本実施形態における方法は、次のステップを含むようにしてよい。

ステップ４０１：イングレスネットワーク要素によって送られたラベルが付けられたデータパケットを受信する。

本実施形態は、ＦＮによって実行し得る。ＦＮは、イングレスネットワーク要素によって送られたラベルが付けられたデータパケットを受信し、ＦＮは、本明細書ではデータ経路上のすべてのＦＮを示すようにしてよく、ＦＮは、既存の順序でデータパケットを受信し、この順序は、ＳＮＣがデータフロー処理ルールを生成するとき、決定される。

ステップ４０２：ラベルに従って、実行される必要があるデータ操作の命令情報を取得する。

本実施形態では、ＦＮは、データパケットのラベルに従ってローカルのデータフロー処理ルールを検索することによって、ＦＮによって実行される必要があるデータ操作の命令情報を取得することができる。

ステップ４０３：命令情報によるデータパケットに対するデータ処理およびデータ転送の１つまたは組み合わせを実行する。

本実施形態では、ＦＮは、命令情報に従ってデータパケットを処理する。ＦＮによってデータパケットに対して実行される操作は、データ処理およびデータ転送を含むが、しかしこれらの２つの操作は、必ずしも実行される必要がなく、いくつかのＦＮがデータ転送のみに対して責任があり得、いくつかのＦＮがデータ処理のみに対して責任があり得て、サービスを終了する前にデータパケットを転送する必要がなく、いくつかのＦＮがデータ処理とデータ転送の両方を実行する必要があり得、それは、本明細書では特に限定されないことに留意すべきである。

さらに、ラベルに従って、前述の実施形態のステップ４０２で実行される必要があるデータ操作の命令情報を取得するための具体的な実現方法は、ラベルに対応する第１のデータフロー処理ルールを取得するために、ラベルに従ってローカルの第１のデータフロー処理ルールを検索することとするようにしてよく、第１のデータフロー処理ルールは、機能ノードＦＮによって実行される必要があるデータ処理に関する情報を含む。そして前述の実施形態のステップ４０３で命令情報によるデータパケットに対するデータ処理およびデータ転送の１つまたは組み合わせを実行するための具体的な実現方法は、第１のデータフロー処理ルールに従ってデータパケットに対するデータ処理を実行すること、およびデータパケットのヘッダ中の後続のホップバイホップルーティング情報に従ってネクストホップルーティング情報を取得することの１つまたは組み合わせを実行することとし得る。ソースルーティング方式が本明細書では導入される。ＳＮＣは、データフロー処理ルールをＦＮに直接配信せず、ＦＮは、イングレスネットワーク要素によって最初のデータパケットに加えられた第１のデータフロー処理ルールをローカルに格納する。ＦＮは、ラベルに従って読み出されたデータフロー処理ルールに従って、実行される必要があるデータ処理の方法、パラメータなどを取得するようにしてよく、ＦＮは、イングレスネットワーク要素によって送られたデータパケットのヘッダ中の後続のホップバイホップルーティング情報に従って、ネクストホップルーティング情報を取得する。このようにして、データパケットが最初のデータパケットである場合、ＦＮは、データパケットのデータフロー処理ルールを格納せず、ＦＮによって受信された最初のデータパケットはさらに、第１のデータフロー処理ルールを運び、第１のデータフロー処理ルールは、ローカルに格納される。

任意選択で、ラベルに従って、前述の実施形態のステップ４０２で実行される必要があるデータ操作の命令情報を取得するための具体的な実現方法は、ラベルに対応する第２のデータフロー処理ルールを取得するために、ラベルに従ってローカルの第２のデータフロー処理ルールを検索するようにしてよく、第２のデータフロー処理ルールは、機能ノードＦＮによって実行される必要があるデータ処理に関する情報およびデータパケットを転送するためのネクストホップルーティング情報の１つまたはその組み合わせを含む。前述の実施形態のステップ４０３での命令情報によるデータパケットに対するデータ処理およびデータ転送の１つまたは組み合わせを実行するための具体的な実現方法は、データパケットに対するデータ処理および第２のデータフロー処理ルールによるデータパケットに対するネクストホップルーティング情報への転送の１つまたはその組み合わせを実行することとし得る。ホップバイホップルーティング方式が本明細書では導入される。ＳＮＣは、データフロー処理ルールを第２のデータフロー処理ルールに分割し、第２のデータフロー処理ルールを対応するＦＮに配信し、ＦＮは、ＳＮＣによって配信された第２のデータフロー処理ルールをローカルに格納し、ＦＮは、ラベルに従って読み出されたデータフロー処理ルールに従って、実行される必要があるデータ処理の方法、パラメータおよびネクストホップルーティング情報の１つまたは組み合わせを取得することができる。このようにして最初、ＦＮは、いずれもデータフロー処理ルールを格納せず、したがってＳＮＣは、データフロー処理ルールを生成した後、データフロー処理ルールを配信する必要があり、ＳＮＣは、ルールをＦＮに配信するときにルールを分割して、ＦＮに対応するルールの部分だけ、つまり第２のデータフロー処理ルールを配信することがあり、したがってＦＮはさらに、ＳＮＣによって送られた第２のデータフロー処理ルールを受信する必要がある。

図７Ａおよび図７Ｂは、本発明による無線ネットワーク中のデータ処理方法の実施形態５のフローチャートである。図７Ａおよび図７Ｂに示すように、本実施形態における方法は、次のステップを含むようにしてよい。

ｓ５０１：ＳＮＣは、イングレスネットワーク要素の展開ステータスに従って分散ルールを生成し、分散ルールを分散ネットワーク要素に送る。

ｓ５０２：ＳＮＣは、サービス要件、ＦＮの展開ステータスおよび無線ネットワークのステータス情報に従ってデータフロー処理ルールを生成する。

ｓ５０３：ＳＮＣは、データフロー処理ルールを配信する。

ｓ５０４：ＮＡＴは、外部ネットワークによって送られたデータパケットを受信し、データパケットを分散ネットワーク要素に転送する。

ｓ５０５：分散ネットワーク要素は、分散ルールに従ってデータパケットをイングレスネットワーク要素に転送する。

ｓ５０６：イングレスネットワーク要素は、データパケットに対応するデータフロー処理ルールを得るために、データパケットとすべてのローカルに格納されたデータフロー処理ルール一つずつとの間でルールマッチングを行う。

ｓ５０７：イングレスネットワーク要素は、データパケットに対応するデータフロー処理ルールに従って成功裏にマッチングされたデータパケットにラベルでマーキングする。

ｓ５０８：イングレスネットワーク要素は、ラベルが付けられたデータパケットをＦＮに転送する。

ｓ５０９：ＦＮは、ラベルに従って、実行される必要があるデータ操作の命令情報を取得する。

ｓ５１０：ＦＮは、命令情報によるデータパケットに対するデータ処理およびデータ転送の１つまたは組み合わせを実行する。

本実施形態によれば、無線ネットワーク中のデータ処理方法の実現プロセスは、無線ネットワークシステム中のネットワーク要素が互いに対話するフローチャートを使用することによって述べられる。本実施形態におけるステップは、前述の実施形態中で詳細に述べられ、実現原理は、同様であり、詳細はここで再び述べない。図中のＦＮノードは、２つ以上存在し得ることに留意すべきである。データパケットは、サービス要件に従って多数のＦＮの間で転送される必要があり得、各ＦＮが、ＦＮの機能に従ってデータパケットを処理し、次いでルーティング情報に従ってデータパケットを次のＦＮに転送し、データ経路上の最後のＦＮがデータパケットの処理を完了するまで行われる。したがって、ＦＮの機能は、データ処理のみ、またはデータ転送のみとしてもよい。さらに、いくつかのＦＮが、さらに、データパケットを複製し、処理して、多数の経路を使用することによってデータパケットを転送するようにしてよい。たとえば、この機能は、調整された多ポイント送信（略してCOMP）技術で使用され得る。

図８は、本発明によるＳＮＣの実施形態１の概略構造図である。図８に示すように、本実施形態における装置は、ルール生成モジュール１１およびルール配信モジュール１２を含むようにしてよく、ルール生成モジュール１１は、サービス要件、機能ノードＦＮの展開ステータスおよび無線ネットワークのステータス情報に従ってデータフロー処理ルールを生成するように構成され、データフロー処理ルールは、データパケットを処理するためのデータ経路に関する情報およびデータ経路上のすべてのＦＮによって実行される必要があるデータ操作の命令情報を含み、ルール配信モジュール１２は、データフロー処理ルールを配信するように構成され、それによりイングレスネットワーク要素は、データフロー処理ルールと分散ネットワーク要素によって転送されたデータパケットとの間でマッチングを行って、成功裏にマッチングされたデータパケットにラベルでマーキングし、それによりＦＮは、ラベルに従って、実行される必要があるデータ操作の命令情報を取得する。

本実施形態における装置は、図３に示す方法実施形態で技術的解決策を実行するように構成することができ、実現原理およびその技術的作用は同様であり、本明細書で再び述べない。

図９は、本発明によるＳＮＣの実施形態２の概略構造図である。図９に示すように、図８に示す装置の構造に基づき、本実施形態における装置は、受信モジュール２１、分散ルール生成モジュール２２およびリソース管理モジュール２３をさらに含むようにしてよく、受信モジュール２１は、イングレスネットワーク要素によって送られたルール要求メッセージを受信するように構成され、分散ルール生成モジュール２２は、イングレスネットワーク要素の展開ステータスに従って分散ルールを生成するように構成され、それにより分散ネットワーク要素は、分散ルールに従って、受信したデータパケットを対応するイングレスネットワーク要素に転送し、そしてリソース管理モジュール２３は、イングレスネットワーク要素を増加させる、または減少させるために、イングレスネットワーク要素の負荷ステータスに従って調整ユニットと対話し、ＦＮを増加させる、または減少させるために、ＦＮの負荷ステータスに従って調整ユニットと対話するように構成される。

本実施形態における装置は、図３に示す方法実施形態で技術的解決策を実行するように構成することができ、実現原理およびその技術的作用は同様であり、本明細書で再び述べない。

図１０は、本発明によるイングレスネットワーク要素の実施形態１の概略構造図である。図１０に示すように、本実施形態における装置は、受信モジュール１１、ルールマッチングモジュール１２、ラベル付けモジュール１３および転送モジュール１４を含むようにしてよく、受信モジュール１１は、分散ネットワーク要素によって転送されたデータパケットを受信するように構成され、ルールマッチングモジュール１２は、データパケットに対応するデータフロー処理ルールを得るために、データパケットとすべてのローカルに格納されたデータフロー処理ルール一つずつとの間でルールマッチングを行うように構成され、データフロー処理ルールは、データパケットを処理するためのデータ経路に関する情報およびデータ経路上のすべてのＦＮによって実行される必要があるデータ操作の命令情報を含み、ラベル付けモジュール１３は、データパケットに対応するデータフロー処理ルールに従って成功裏にマッチングされたデータパケットにラベルでマーキングするように構成され、そして転送モジュール１４は、ラベルが付けられたデータパケットを機能ノードＦＮに転送するように構成され、それによりＦＮは、ラベルに従って、実行される必要があるデータ操作の命令情報を取得する。

本実施形態における装置は、図４または図５に示す方法実施形態で技術的解決策を実行するように構成するようにしてよく、実現原理およびその技術的作用は同様であり、本明細書で再び述べない。

図１１は、本発明によるイングレスネットワーク要素の実施形態２の概略構造図である。図１１に示されるように、図１０に示す装置の構造に基づき、本実施形態における装置は、要求送出モジュール２１をさらに含むようにしてよく、このモジュールは、ルールマッチングがデータパケットとすべてのローカルに格納されたデータフロー一つずつとの間で実行された後、データパケットに対応するデータフロー処理ルールが得られなかった場合、ルール要求メッセージをＳＮＣに送るように構成され、それによりＳＮＣは、ルール要求メッセージに従って、かつサービス要件、機能ノードＦＮの展開ステータスおよび無線ネットワークのステータス情報を参照してデータフロー処理ルールを生成する、そして要求送出モジュールは、ＳＮＣによって配信されたデータフロー処理ルールを受信するように構成される。

本実施形態における装置は、図４または図５に示す方法実施形態で技術的解決策を実行するように構成することができ、実現原理およびその技術的作用は同様であり、本明細書で再び述べない。

図１２は、本発明によるＦＮの実施形態１の概略構造図である。図１２に示されるように、本実施形態における装置は、受信モジュール１１、取得モジュール１２および処理モジュール１３を含むようにしてよく、受信モジュール１１は、イングレスネットワーク要素から送られたラベルが付けられたデータパケットを受信するように構成され、取得モジュール１２は、ラベルに従って、実行される必要があるデータ操作の命令情報を取得するように構成され、処理モジュール１３は、命令情報によるデータパケットに対するデータ処理およびデータ転送の１つまたはその組み合わせを実行するように構成される。

本実施形態における装置は、図６に示される方法実施形態で技術的解決策を実行するように構成するようにしてよく、実現原理およびその技術的作用は同様であり、本明細書で再び述べない。

図１３は、本発明によるＳＮＣの実施形態３の概略構造図である。図１３に示されるように、本実施形態におけるデバイスは、プロセッサ１１およびトランスミッタ１２を含むようにしてよく、プロセッサ１１は、サービス要件、機能ノードＦＮの展開ステータスおよび無線ネットワークのステータス情報に従ってデータフロー処理ルールを生成するように構成され、データフロー処理ルールは、データパケットを処理するためのデータ経路に関する情報およびデータ経路上のすべてのＦＮによって実行される必要があるデータ操作の命令情報を含み、トランスミッタ１２は、データフロー処理ルールを配信するように構成され、それによりイングレスネットワーク要素は、データフロー処理ルールと分散ネットワーク要素によって転送されたデータパケットとの間でマッチングを行って、成功裏にマッチングされたデータパケットにラベルでマーキングし、それによりＦＮは、ラベルに従って、実行される必要があるデータ操作の命令情報を取得する。

本実施形態における装置は、図３に示される方法実施形態で技術的解決策を実行するように構成するようにしてよく、実現原理およびその技術的作用は同様であり、本明細書で再び述べない。

図１４は、本発明によるＳＮＣの実施形態４の概略構造図である。図１４に示すように、図１３に示される装置の構造に基づき、本実施形態におけるデバイスは、イングレスネットワーク要素によって送られたルール要求メッセージを受信するように構成されるレシーバ２１をさらに含むようにしてよい。

本実施形態における装置は、図３に示される方法実施形態で技術的解決策を実行するように構成するようにしてよく、実現原理およびその技術的作用は同様であり、本明細書で再び述べない。

図１５は、本発明によるイングレスネットワーク要素の実施形態３の概略構造図である。図１５に示されるように、本実施形態におけるデバイスは、レシーバ１１、プロセッサ１２およびトランスミッタ１３を含むようにしてよく、レシーバ１１は、分散ネットワーク要素によって転送されたデータパケットを受信するように構成され、プロセッサ１２は、データパケットに対応するデータフロー処理ルールを得るために、データパケットとすべてのローカルに格納されたデータフロー処理ルール一つずつとの間でルールマッチングを行うように構成され、データフロー処理ルールは、データパケットを処理するためのデータ経路に関する情報およびデータ経路上のすべてのＦＮによって実行される必要があるデータ操作の命令情報を含み、プロセッサは、データパケットに対応するデータフロー処理ルールに従って成功裏にマッチングされたデータパケットにラベルでマーキングするように構成され、トランスミッタ１３は、ラベルが付けられたデータパケットを機能ノードＦＮに転送するように構成され、それによりＦＮは、ラベルに従って、実行される必要があるデータ操作の命令情報を取得する。

本実施形態における装置は、図４または図５に示される方法実施形態で技術的解決策を実行するように構成するようにしてよく、実現原理およびその技術的作用は同様であり、本明細書で再び述べない。

図１６は、本発明によるＦＮの実施形態２の概略構造図である。図１６に示すように、本実施形態におけるデバイスは、レシーバ１１およびプロセッサ１２を含むようにしてよく、レシーバ１１は、イングレスネットワーク要素から送られたラベルが付けられたデータパケットを受信するように構成され、プロセッサ１２は、ラベルに従って、実行される必要があるデータ操作の命令情報を取得し、命令情報によるデータパケットに対するデータ処理およびデータ転送の１つまたはその組み合わせを実行するように構成される。

本実施形態における装置は、図６に示される方法実施形態で技術的解決策を実行するように構成するようにしてよく、実現原理およびその技術的作用は同様であり、本明細書で再び述べない。

本発明で提示したいくつかの実施形態では、開示した装置および方法は、他の方法で実現してよいことを理解すべきである。たとえば、述べられた装置実施形態は、単に例示するものである。たとえば、ユニット分割は、単に論理的な機能分割であり、実際の実装形態では他の分割をし得る。たとえば、多数のユニットまたは構成要素は、組み合わせる、または別のシステムに統合することがあり、またはいくつかの特徴は、無視されることがあるか、あるいは実行しないようにしてよい。さらに、表示した、または議論した相互結合または直接結合または通信接続は、いくつかのインターフェースを使用することによって実現するようにしてよい。装置またはユニットの間の間接的な結合または通信接続は、電子的、機械的または他の形態で実現するようにしてよい。

別々の部品として述べられたユニットは、物理的に分かれていてもよく、そうでなくともよく、ユニットとして表示された部品は、物理的なユニットであってもよく、そうでなくともよく、１つの位置に位置決めることができるか、または多数のネットワークユニット上に分散させることができる。ユニットのいくつか、またはそのすべては、実際の必要性に従って選択して実施形態の解決策の目的を達成し得る。

さらに、本発明の本実施形態における機能的なユニットは、１つの処理ユニットに統合することがある、またはユニットのそれぞれが、物理的に単独で存在することがある、または２つ以上のユニットが、１つのユニットに統合される。統合されたユニットは、ハードウェアの形態で実現するようにしてよい、またはソフトウェアの機能的なユニットに追加されたハードウェアの形態で実現されるようにしてよい。

前述の統合されたユニットが、ソフトウェアの機能的なユニットの形態で実現されるとき、統合されたユニットは、コンピュータ可読記憶媒体中に格納されるようにしてよい。ソフトウェアの機能的なユニットは、記憶媒体中に格納され、コンピュータデバイス（それは、パーソナルコンピュータ、サーバ、またはネットワークデバイスとし得る）またはプロセッサが本発明の実施形態で述べた方法のステップのいくつかを実行するように命令するためのいくつかの命令を含む。前述の記憶媒体は、プログラムコードを格納することができるいずれかの媒体、たとえばＵＳＢフラッシュドライブ、リムーバブルハードディスク、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスクまたは光ディスクを含む。

当業者は、都合良く簡易に記述する目的のために、前述の機能的なモジュールの分割が例示する例として取り上げられたことをはっきりと理解し得る。実際の適用では、前述の機能は、必要に応じて、異なる機能的なモジュールに割り当てて実装することができ、すなわち装置の内部構造は、異なる機能的なモジュールに分割し、それによって上述の機能のすべてまたはいくつかを実装する。前述の装置の詳細な作業プロセスに関し、前述の方法実施形態中の対応するプロセスを参照されたい。詳細は、本明細書で再び述べない。

最後に、前述の実施形態は、本発明の技術的解決策を述べるように単に意図されており、本発明を限定するようには意図されていないことに留意すべきである。前述の実施形態を参照して本発明が詳細に述べられたが、当業者は、本発明の実施形態の技術的解決策の範囲を逸脱せずに、当業者が前述の実施形態で述べられた技術的解決策に対してさらに修正し得る、またはいくつかの、またはすべてのその技術的な特徴に対する同等の代替物を作り得ることを理解すべきである。

Claims (5)

1. 集中型の制御機能を実行するように構成される単独のネットワークコントローラ，ＳＮＣ，と、データフロー処理ルールに対してマッチングを行うように構成されるイングレスネットワーク要素と、ユーザプレーン機能を実行するように構成される機能ノードネットワーク，ＦＮＮ，であって、前記ＦＮＮは、少なくとも１つの機能ノード，ＦＮ，を含む、機能ノードネットワークＦＮＮとを含み、
   前記イングレスネットワーク要素と前記ＦＮの両方は、前記ＳＮＣに通信可能に接続され、少なくとも２つのＦＮは、直接に、またはインターネットプロトコルＩＰネットワークを介して互いに接続され、
   前記ＳＮＣは、無線ネットワークシステムの制御プレーン機能を実行するために、シグナリング処理を実施し、データフロー処理ルールを前記イングレスネットワーク要素に配信するとともに前記データフロー処理ルールを第２のデータフロー処理ルールに分割して前記第２のデータフロー処理ルールを各ＦＮに配信する態様で前記イングレスネットワーク要素および前記ＦＮの作業を制御し管理するように特に構成され、
   前記イングレスネットワーク要素は、データパケットと前記データフロー処理ルールとの間でマッチングを行って、成功裏にマッチングされたデータパケットにラベルの形態でマーキングするように特に構成され、
   前記ＦＮは、前記ラベルに従って、実行される必要がある前記データ操作の命令情報を取得し、対応する前記第２のデータフロー処理ルールに従って、データ処理およびデータ転送の１つまたは組み合わせを実行するように特に構成され、
   前記無線ネットワークシステムは、ネットワークアドレス変換，ＮＡＴ，と、分散ネットワーク要素とをさらに含み、
   前記ＮＡＴは、前記分散ネットワーク要素に通信可能に接続され、前記分散ネットワーク要素は、前記ＳＮＣおよび前記イングレスネットワーク要素に通信可能に接続され、
   前記ＮＡＴは、前記無線ネットワークシステムと外部データネットワークとの間にインターフェースをもたらし、受信したデータパケットを前記分散ネットワーク要素にポーリング方式で送るように構成され、
   前記分散ネットワーク要素は、前記ＳＮＣによって送られた分散ルールを受信し、前記分散ルールに従って、前記ＮＡＴによって送られた前記データパケットを対応するイングレスネットワーク要素に転送するように構成され、前記分散ルールは、前記イングレスネットワーク要素の展開ステータスの変化に従ってリアルタイムで前記ＳＮＣによって生成されることを特徴とするシステム。
2. 前記無線ネットワークシステムは、無線ノード，ＲＮ，をさらに含み、前記ＲＮは、前記無線ネットワークシステムの無線周波数機能を実装するように構成されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 前記無線ネットワークシステムは、調整ネットワーク要素をさらに含み、前記調整ネットワーク要素は、前記無線ネットワークシステムのリソースを管理し、前記ＳＮＣが負荷ステータスに従って前記イングレスネットワーク要素または前記ＦＮを増加させる、または減少させる必要があるとき、動的なリソース割り当てを実行するように構成されることを特徴とする請求項１または２に記載のシステム。
4. 前記ＳＮＣはさらに、前記イングレスネットワーク要素の負荷ステータスに従って前記イングレスネットワーク要素を増加させる、または減少させ、かつ前記ＦＮの負荷ステータスに従って前記ＦＮを増加させる、または減少させるように構成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のシステム。
5. 単独のネットワークコントローラ，ＳＮＣ，とイングレスネットワーク要素とに結合される機能ノード，ＦＮ，であって、
   前記イングレスネットワーク要素によって送られたラベルを有するデータパケットと、前記ＳＮＣによって送られた第２のデータフロー処理ルールとを受信するように構成される受信モジュールであって、前記第２のデータフロー処理ルールは、前記ＳＮＣによってデータフロー処理ルールから分割されて、前記分割された第２のデータフロー処理ルールに対応する各ＦＮに配信され、前記データフロー処理ルールは、前記ＳＮＣから前記イングレスネットワーク要素に配信される、受信モジュールと、
   前記ラベルに従って、実行される必要があるデータ操作の命令情報を取得するように構成される取得モジュールと、
   前記命令情報による前記データパケットに対するデータ処理およびデータ転送の１つまたは組み合わせを実行するように構成される処理モジュールと
   を含み、
   前記処理モジュールは、前記ラベルに従って、実行される必要がある前記データ操作の前記命令情報を取得し、対応する前記第２のデータフロー処理ルールに従って、データ処理およびデータ転送の１つまたは組み合わせを実行するように構成され、
   前記ＳＮＣは、ネットワークアドレス変換，ＮＡＴに結合され、前記ＮＡＴは、前記分散ネットワーク要素に通信可能に接続され、分散ネットワーク要素は、前記ＳＮＣおよび前記イングレスネットワーク要素に通信可能に接続され、
   前記ＮＡＴは、無線ネットワークシステムと外部データネットワークとの間にインターフェースをもたらし、受信したデータパケットを前記分散ネットワーク要素にポーリング方式で送るように構成され、
   前記分散ネットワーク要素は、前記ＳＮＣによって送られた分散ルールを受信し、前記分散ルールに従って、前記ＮＡＴによって送られた前記データパケットを対応するイングレスネットワーク要素に転送するように構成され、前記分散ルールは、前記イングレスネットワーク要素の展開ステータスの変化に従ってリアルタイムで前記ＳＮＣによって生成される
   ことを特徴とするＦＮ。

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