SDN(Software Defined Network,软件定义网络)将传统网络中控制与转发功能进行解耦,采用集成了网络控制功能的SDN控制器通过开放南向接口对整个网络进行统一的配置管理,在业务应用方面,通过北向接口对网络应用提供可编程能力的支持,SDN技术的这些优势为替代传统网络提供了很好的方向,为解决新兴的电信网络业务应用提供了可能。SDN通过北向接口为应用开发提供可编程接口,使得网络业务开发人员不仅可以实现传统电信应用的开发,而且可以实现创新性网络应用。由于各厂商北向接口开放方式的不同,网络应用的复杂多变,业界目前对北向接口并没有一个统一的标准。更好的设计北向接口,不仅有利于SDN网络技术的本身的发展,更决定了未来网络应用的发展速度。论文通过对SDN在电信网中的应用及控制功能的研究,对SDN控制器北向接口的业务需求进行了分析,对需求进行了提炼。基于SDN控制器北向接口服务功能的抽象级别,设计了一种基于层次化架构的北向接口模型,将北向接口层次模型分为基本级、网络级、业务级三层,通过上层调用下层API,实现更高级别的API。论文采用REST(Representational State Transfer,表述性状态转移)相关技术进行开发,实现了一种功能可扩展的SDN北向接口;针对流媒体等对QoS(Quality of Service,服务质量保证)具有较大需求的电信网络业务应用,设计并实现了具有QoS参数的SDN北向接口,包括链路网络参数的获取,如丢包、时延等,还可以对用户流带宽的管理。并基于QoS北向接口设计了一个业务应用服务层,使得网络管理人员可以实时获取网络中服务质量参数,进行网络控制。测试结果表明,论文设计的层次化北向接口具有一定的灵活性和可扩展性,能够对电信网的QoS业务应用提供一定的支持。