[发明专利]一种基于控制面与媒体面分离的网络架构实现的通信网络

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域的网络架构，尤其涉及一种基于控制面与媒体面分离的网络架构实现的通信网络。

背景技术

第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，简称为3GPP)演进的分组系统(Evolved Packet System，简称为EPS)由演进的通用移动通信系统陆地无线接入网(Evolved Universal Terrestrial Radio AccessNetwork，简称为E-UTRAN)、移动管理实体(Mobility Management Entity，简称为MME)、服务网关(Serving Gateway，S-GW)、分组数据网络网关(Packet Data Network Gateway，简称为P-GW或者PDN GW)、归属用户服务器(Home Subscriber Server，简称为HSS)、3GPP的认证授权计费(Authentication、Authorization and Accounting，简称为AAA)服务器，策略和计费规则功能(Policy and Charging Rules Function，简称为PCRF)实体及其他支撑节点组成。图1a是根据现有EPS的系统架构的示意图。

在3GPP中，通过接入点名称(Access Point Name，简称为APN)可以找到对应的PDN网络。通常将UE到PDN网络的一个连接称为一个IP连接接入网(IP Connectivity Access Network，简称为IP-CAN)会话。

在传统的TCP/IP网络环境中，IP为因特网(Internet)提供了路由功能，它给所有节点(包括主机和路由器)都分配了逻辑地址，即IP地址，且每台主机的各个端口都分配一个IP地址。IP地址包括网络前缀和主机部分，同一条链路上的所有主机的IP地址通常有相同的网络前缀和不同的主机部分。这使得IP可以依据目的节点的IP地址的网络前缀部分来进行路由选择，从而使路由器只需保存一条简单的网络前缀路由，而不必为每台主机保存一条单独的路由。在这种情况下，由于采用了网络前缀路由，因此当节点从一条链路切换到另一条链路而没有改变其IP地址时，该节点则不可能在新链路上接收到数据报文，从而也就无法与其他节点进行通信。

现有应用TCP/IP协议的网络技术存在如下不足：

采用固定锚点的方式支持终端的移动性，如，LTE网络中采用GTP协议，规定网关PGW作为终端的移动锚点；WiMAX网络中采用Mobile IP协议，把家乡代理(HA：Home Agent)作为锚点。固定锚点的引入带来了数据包路径迂回的问题，加重了传输延时和带宽浪费。而MIPV6的路由优化过程需要参与通信的主机支持MIPV6协议，部署困难。

IP地址具有双重功能：既作为网络层的通信终端主机网络接口在网络拓扑中的位置标识，又作为传输层主机网络接口的身份标识。当主机的IP地址发生变化时，不仅路由要发生变化，通信终端主机的身份标识也会发生变化，这样会导致路由负载越来越重，而且主机标识的变化会导致应用和连接的中断。

应用TCP/IP协议的控制面与媒体面分离的现有移动通信网络，包括上述EPS系统同样具有上述缺陷。现有技术中不存在基于控制面与媒体面分离的网络架构实现身份标识与位置分离的通信网络的方案。

发明内容

针对以上现有技术的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种基于控制面与媒体面分离的网络架构实现的通信网络，可以实现用户终端的身份标识和位置分离。

本发明要解决的又一技术问题是提供一种基于控制面与媒体面分离的网络架构实现的通信网络，可以支持移动终端的应用场景，有效解决了该场景下的迂回路由问题。

本发明要解决的又一技术问题是提供一种基于控制面与媒体面分离的网络架构实现的通信网络，在该架构的部署中考虑兼容终端、兼容上层业务的需求，仅需升级网络侧设备，兼容不更改终端的应用场景。

本发明要解决的又一技术问题是提供一种基于控制面与媒体面分离的网络架构实现的通信网络，可以在终端接入该通信网络时实现身份标识和位置分离。

本发明要解决的又一技术问题是提供一种基于控制面与媒体面分离的网络架构实现的通信网络，可以实现终端在通信网络中通信时的身份标识和位置分离。

本发明要解决的又一技术问题是提供一种基于控制面与媒体面分离的网络架构实现的通信网络，可以实现终端在通信网络中离线时的身份标识和位置分离。