基于SDN的EPC云内迁移的关键技术研究

发布时间：2017-10-11 13:11

  本文关键词：基于SDN的EPC云内迁移的关键技术研究

  更多相关文章： EPC SDN 控制平面 用户平面 北向接口API OpenFlow SGW-C PGW-C

【摘要】：演进分组核心(EPC, Evolved Packet Core)是由第三代合作伙伴(3GPP, the 3rd Generation Partnership Project)提出的标准化移动核心网络,用以部署4G服务,目前已经投入运营。然而,随着移动互联网应用规模的扩大,移动核心网络如何才能更加灵活,如何方便、快捷地顺应用户业务的变化,成为了新一代移动网络设计者的头等问题。软件定义网络(SDN, Software Defined Network)技术的出现为此带来了解决的手段,SDN通过控制平面和用户平面的分离,使得用户平面网络设备可以通用化,将该技术引入EPC,实现基于SDN的EPC网络架构,可以使网络具有更灵活的资源管理和网络控制能力,有利于网络的进一步演进。论文研究了基于SDN的EPC网络架构的实现技术,主要研究该网络架构承载的建立、修改和删除。首先,论文描述了EPC网络的发展和演进,论述了EPC网络架构、承载的相关知识,并详细介绍了SDN的主要实现方案OpenFlow技术。然后,论文提出了基于SDN的EPC网络架构、接口协议、新增网络设备等迁移的关键技术,设计了北向接口API和相关信令流程。接着,论文设计并实现了控制平面SGW-C和PGW-C的原型系统,并提出使用支持OpenFlow的网络设备作为用户平面设备SGW-D和PGW-D。最后,论文介绍了该网络中控制平面SGW-C和PGW-C原型系统的测试用例、测试步骤和测试结果。测试结果显示控制平面SGW-C和PGW-C基本实现了基于SDN的EPC网络架构中所需的功能,论文研究工作对于进一步研究网络的演进具有参考价值。
【关键词】：EPC SDN 控制平面 用户平面 北向接口API OpenFlow SGW-C PGW-C
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN914.332
【目录】：

• 搞要4-5
• Abstract5-8
• 专用术语注释表8-9
• 第一章 绪论9-12
• 1.1 研究背景和意义9-11
• 1.2 研究内容11
• 1.3 组织结构11-12
• 第二章 EPC与SDN概述12-31
• 2.1 EPC概述12-21
• 2.1.1 EPS发展历史12-15
• 2.1.2 EPC网络架构及主要网元简介15-16
• 2.1.3 GTP协议16-19
• 2.1.4 EPS承载19-21
• 2.2 SDN概述21-27
• 2.2.1 SDN概念及演进沿革21-22
• 2.2.2 OpenFlow交换机组成22-23
• 2.2.3 OpenFlow端口23-24
• 2.2.4 OpenFlow流表24-27
• 2.3 基于SDN的EPC研究现状27-30
• 2.4 本章小结30-31
• 第三章 基于SDN的EPC研究31-51
• 3.1 基于SDN的EPC总体概述31-34
• 3.1.1 网络架构31-32
• 3.1.2 改造的网元功能实体32-33
• 3.1.3 基本接口协议33-34
• 3.2 电信级OpenFlow交换机和控制器的基本功能需求34-38
• 3.2.1 电信级OpenFlow交换机34-37
• 3.2.2 电信级OpenFlow控制器37-38
• 3.3 控制器北向接口API38-42
• 3.3.1 API接口的性能需求39
• 3.3.2 API接口的通信机制39-42
• 3.4 系统基本信令流程42-50
• 3.4.1 UE附着43-45
• 3.4.2 UE去附着45-47
• 3.4.3 UE业务请求47-49
• 3.4.4 资源获知49-50
• 3.5 本章小结50-51
• 第四章 基于SDN的EPC中的网元功能实体设计51-76
• 4.1 控制平面网元设计51-67
• 4.1.1 总控模块52-63
• 4.1.2 资源管理模块63-66
• 4.1.3 GTP-C模块66-67
• 4.2 用户平面网元实现67-75
• 4.2.1 OpenFlow交换机扩展68-72
• 4.2.2 OpenFlow协议扩展72-75
• 4.3 本章小结75-76
• 第五章 控制平面原型系统的测试76-85
• 5.1 测试环境76
• 5.2 功能测试76-83
• 5.2.1 测试准备77
• 5.2.2 UE附着77-80
• 5.2.3 UE去附着80-81
• 5.2.4 UE业务请求81-82
• 5.2.5 资源获知82-83
• 5.3 本章小结83-85
• 第六章 总结与展望85-86
• 参考文献86-88
• 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文88-89
• 附录2 攻读硕士学位期间申请的专利89-90
• 致谢90

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本文编号：1012695