CN100407689C - 一种ggsn/pdsn设备及其数据转发的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种GGSN/PDSN设备,该设备包含一个主控板、一个或一个以上业务处理板、一个或一个以上接口板,每种板上都有CPU,GGSN/PDSN设备的各种功能由各板配合进行并行处理。本发明同时公开了一种GGSN/PDSN设备的数据转发方法,该方法预先为GGSN/PDSN设备的每块业务处理板设置地址;主控板配置路由表,并将路由表发送给每个业务处理板和接口板;由接口板接收数据报文,对移动网与数据网之间转发的数据通过业务处理板进行加封装或解封装处理后,再通过接口板转发出去,对其他数据由接口板接收后直接转发出去。应用本发明,能够减轻主控CPU的工作负担,使得设备具有较高的数据转发和处理的能力,而且升级方便,易于扩展。
Description
技术领域
本发明涉及一种第三代移动通信系统中的网关GPRS支持节点/分组数据业务节点(GGSN/PDSN)及其数据转发的方法。
背景技术
第三代移动通信(3G)系统是一种能提供多种类型、高质量的多媒体业务,能实现全球无缝覆盖,具有全球漫游能力,与固定网络相兼容,并以小型便携式终端在任何时候、任何地点进行任何种类通信的通信系统。其中,宽带码分多址(WCDMA)和CDMA2000是目前世界上主流的3G技术。
GGSN是WCDMA核心网中分组域的主要设备,提供数据包在WCDMA/GPRS网和外部数据网之间的路由和封装。GGSN需要提供移动台(MS)接入外部分组网络的关口功能,从外部网的观点来看,GGSN就象是可寻址GPRS网络中所有用户IP的路由器,需要同外部网络交换路由信息。具体地说,GGSN的主要功能包括:
1、完成GPRS隧道协议(GTP)隧道和分组数据协议上下文(PDPContext)的建立、维护和删除,进行业务质量(Qos)协商,用户认证和鉴权,分配用户IP地址和路径维护。
2、在外部数据网络和GPRS/UMTS网络之间转发数据,路由的收集和发布,数据过滤和隧道协议的处理。
3、3GPP计费和Radius计费功能。
PDSN是CDMA2000分组数据域中的核心设备,负责将MS接入IP网络,实现路由和封装转发,收集计费信息,生成计费记录,支持Simple IP和Mobile IP。具体地说,PDSN的主要功能包括:
1、处理A11信令,建立和维护A10连接。
2、终止MS发起的PPP,将MS接入IP网络,提供类似于网络接入服务器(NAS)的功能。
3、Simple IP情况下,负责为MS分配IP地址,完成Internet接入。
4、Mobile IP情况下,支持FA功能。
5、实现AAA(RADIUS)的Client。
6、收集计费信息,生成计费记录
GGSN/PDSN的主要功能概括起来就是接入、转发和计费、负责用户在移动网和数据网之间进行高速的数据业务,包括将数据从移动网转发到数据网(上行数据)和将数据从数据网转发到移动网(下行数据)。
目前,GGSN/PDSN设备采用了集中式结构进行数据转发,这种集中式结构,将主控功能、业务处理功能和接口功能都集中在同一块主板上,采用CPU软件集中处理,对CPU的性能和通信带宽提出了很高的要求。参见图1,图1为现有技术GGSN/PDSN设备的内部结构示意图。该GGSN/PDSN设备主要包括了:主控模块100、CE1接口模块110、以太网接口模块120和同步串口模块130。
其中,主控模块100包含CPU 101、存储器102等外围电路。该CPU 101负责所有事务处理,包括路由收集、报文转发、协议处理和设备管理等。该存储器102主要用于存储路由表、用户信息数据库等信息。CE 1接口模块110、以太网接口模块120、同步串口模块130都是网络接口模块,其中的一个模块在收到报文后,通过内部总线传递给CPU 101,由CPU 101完成所有处理,再从另一个网络接口模块传递出去。实际应用中,将有的网络接口模块单独设计为单个的网络接口卡,这些网络接口卡通过主板上的总线接口与主控模块100的CPU 101相连。
第三代移动通信技术(3G)离越来越走近人们的生活,它能够提供更高的数据通信速率,更开放的业务接口和更强的业务能力。高速的数据业务为3G用户提供了无限乐趣,也是3G业务中的重点。随着3G的发展,对于数据业务的转发性能提出了越来越高的要求。然而,目前GGSN/PDSN设备采用集中式结构进行数据转发,其CPU负担很重,数据转发性能和吞吐量都受到制约。由于每一个报文都要经过总线送交CPU处理,随着网络用户的增多,网络流量的增大,总线带宽和CPU的瓶颈就越来越突出,不能满足很大流量的数据转发处理,而且不易于系统扩展与升级。
发明内容
有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种GGSN/PDSN设备,该设备能够减轻主控CPU的工作负担,具有较高的数据转发和处理的能力,而且升级方便,易于扩展。
本发明的另一个主要目的在于提供一种GGSN/PDSN设备的数据转发方法,提高GGSN/PDSN设备的数据转发性能和处理能力。
为达到上述目的的一个方面,本发明提供了一种GGSN/PDSN设备,该设备包含一个主控板、一个或一个以上业务处理板、一个或一个以上接口板;
所述主控板用于:配置路由表并管理路由信息及用户信息;且将路由表下发给每个业务处理板和接口板;且为路由表的每条移动网与数据网之间的路由设置上、下行报文路由标志;
所述接口板用于:接收主控板发送的路由表并存储;接口板接收外部数据信息,将接收到的路由消息、控制报文发送给主控板,如果接收的不是路由消息、控制报文,则查找路由表,根据上、下行报文路由标志判断是上行数据或下行数据,并判断数据信息类型,如果是移动网与数据网之间的数据则发送给业务处理板,如果不是移动网与数据网之间的数据则根据路由表的目的地址,将该数据信息转发出去;且接口板接收业务处理板发送的数据,根据路由表的目的地址转发出去;
所述业务处理板用于:接收主控板发送的路由表并存储;且接收接口板发送的移动网与数据网之间的数据,对上行数据进行解封装,对下行数据进行加封装;且根据路由表的目的地址将解封装或加封装后的数据通过接口板转发出去。
其中,所述主控板可以包含CPU及其外围电路;所述业务处理板可以包含CPU及其外围电路;所述接口板可以包含CPU及其外围电路、网络接口电路,网络接口电路通过接口板CPU的总线与接口板CPU相连;
所述主控板、业务处理板、接口板可以通过各自CPU的总线互相连接。
所述主控板CPU的外围电路至少包含:存储器,其通过主控板CPU的总线与主控板CPU相连;存储所有路由表、用户信息数据;
所述业务处理板CPU的外围电路至少包含:存储器,其通过业务处理板CPU的总线与业务处理板CPU相连;存储主控板下发的路由表;
所述接口板CPU的外围电路至少包含:存储器,其通过接口板CPU的总线与接口板CPU相连;存储主控板下发的路由表。
所述的业务处理板可以进一步包含:网络处理器NP,其通过业务处理板CPU的总线与业务处理板CPU相连;业务处理板CPU将从接口板接收的移动网与数据网之间的数据,发送给NP,NP对上行数据进行解封装处理,对下行数据进行加封装处理,并根据路由表的目的地址将处理后的数据发送给接口板;
所述的接口板可以进一步包含:网络处理器NP,其通过接口板CPU的总线与接口板CPU相连,其根据路由表的目的地址将数据发送出去。
所述接口板的网络接口电路可以包含:外接的网络接口卡,其通过接口板上CPU的总线接口与接口板CPU相连。
该设备可以进一步包含:交换网板,所述主控板、业务处理板和接口板通过交换网板互相连接。
所述的交换网板可以包含:一个用于连接主控板的背板连接器、一个或一个以上用于连接业务处理板的背板连接器、一个或一个以上用于连接接口板的背板连接器;
所述主控板可以包含背板接口,用于将主控板与交换网板上对应的背板连接器相连;
所述业务处理板可以包含背板接口,用于将业务处理板与交换网板上对应的背板连接器相连;
所述接口板包含可以背板接口,用于将接口板与交换网板上对应的背板连接器相连。
所述的交换网板可以为高速背板。
为达到上述目的的另一个方面,本发明提供了一种GGSN/PDSN设备的数据转发方法,该方法使用上述的GGSN/PDSN设备,预先为GGSN/PDSN设备的每块业务处理板设置地址;主控板配置路由表,为路由表的每条移动网到数据网的路由设置上行报文路由标志、每条数据网到移动网的路由设置下行报文路由标志;并将路由表发送给每个业务处理板和接口板;数据转发过程包括以下步骤:
1)接口板接收用户接入请求发送给业务处理板;
2)业务处理板接受用户请求,并记录用户信息;
3)接口板收到数据报文后,查找路由表,根据上、下行报文路由标志判断收到的数据报文是上行报文或下行报文,并判断数据报文的类型,如果数据报文是移动网到数据网的上行数据,则根据路由表中业务处理板地址将数据报文发送给该业务处理板;如果数据报文是数据网到移动网的下行数据,则将数据报文随机发送给一个业务处理板;如果数据报文不是移动网与数据网间的数据,则根据路由表将数据报文直接转发出去;
4)业务处理板收到数据报文后,对于移动网到数据网的上行数据,根据步骤2)记录的用户信息对数据报文进行解封装,再根据路由表,通过接口板将解封装后的数据报文发送给数据网;
对于数据网到移动网的下行数据,根据步骤2)记录的用户信息查找到业务处理板地址,查找到的业务处理板根据步骤2)记录的用户信息对数据报文进行加封装,再根据路由表,通过接口板将加封装后的数据报文发送给移动网。
其中,步骤1)所述的请求可以为激活用户上下文请求;
步骤2)业务处理板接受用户请求,并记录用户信息的可以方法为:给发起接入请求用户分配用户索引号,业务处理板将激活用户上下文请求中的用户信息内容加入到该用户索引号对应的用户转发表项中,将其中用户的目的地址对应的目标业务处理板板号和用户索引号加入到下行用户索引表项中。
步骤3)所述判断数据报文的类型的过程可以为:依次根据数据的物理层、链路层和网络层协议数据内容判断数据报文是否为移动网与数据网间的数据;对上行数据再根据传输层协议数据的内容,判断是否为移动网侧过来的协议报文,并判断该报文是信令报文还是数据报文。
所述的用户转发表项至少包含:协议版本号、SGSN IP地址、TID和用户IP地址;或者至少包含:协议版本号、SGSN IP地址、TEID和用户IP地址。
步骤4)所述的根据步骤2)记录用户信息对数据报文进行解封装的过程可以为:根据数据中用户隧道标识TID或者隧道端点标识TEID得到用户索引号,然后通过用户索引号找到用户转发表项,从用户转发表项中得到用户信息内容,根据该用户信息内容对数据报文进行解封装;
步骤4)所述的根据步骤2)记录用户信息对数据报文进行加封装的过程可以为:查找步骤2)记录的下行用户索引表项,根据用户的目标地址得到目标业务处理板板号和用户的索引号,然后在目标板上通过用户索引号找到用户转发表项,从用户转发表项中得到用户信息内容,根据该用户信息内容对数据报文进行加封装。
该方法可以进一步包括:在数据转发过程中,由业务处理板收集计费信息,并到主控板查找用户信息,进行计费,生成计费记录。
由本发明的技术方案可见,本发明的这种GGSN/PDSN设备及其数据转发方法,采用了主要包括主控板、业务处理板和接口板的分布式转发体系结构,进行分布式数据转发,每种板上都有CPU,GGSN/PDSN设备的各种功能由各CPU配合进行并行处理,减轻了主控CPU的工作负担,使得设备具有较高的数据转发和处理的能力,而且升级方便,易于扩展。
附图说明
图1为现有技术GGSN/PDSN设备的内部结构示意图;
图2为本发明一个较佳实施例的GGSN设备的内部结构示意图;
图3为图2所示实施例进行数据转发的流程图;
图4a为GGSN用户面协议栈示意图;
图4b为PDSN用户面协议栈示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明进一步详细说明。
本发明的这种GGSN/PDSN设备,采用了分布式转发体系结构,主要包括主控板、业务处理板和接口板。每种板上都有CPU,GGSN/PDSN设备的各种功能由各CPU配合进行并行处理。
参见图2,图2为本发明一个较佳实施例的GGSN设备的内部结构示意图。该GGSN设备包括了:一个主控板200、一个交换网板210、两个业务处理板220、两个接口板:接口板230、接口板240。
其中主控板200包含:CPU201、存储器202,主要用于:配置路由表并管理路由信息及用户信息;且将路由表下发给每个业务处理板220和接口板230、240;且为路由表的每条移动网与数据网间的路由设置上、下行报文路由标志,即:为移动网到数据网的路由设置上行报文路由标志、为数据网到移动网的路由设置下行路由标志。存储器202通过CPU201的总线与该CPU201相连;存储所有路由表、用户信息数据。
交换网板210是一种高速背板,主控板200、业务处理板220和接口板230、240通过交换网板210互相连接。本实施例中其包含:一个用于连接主控板200的背板连接器、两个用于连接业务处理板220的背板连接器、两个用于连接接口板230、240的背板连接器。为了能通过交换网板210互相连接,本实施例的主控板200还包含背板接口,用于将主控板200与交换网板210上对应的背板连接器相连;业务处理板220也包含背板接口,用于将业务处理板220与交换网板210上对应的背板连接器相连;接口板230、240同样包含背板接口,用于将接口板230、240与交换网板210上对应的背板连接器相连。
接口板230包含CPU231、NP232、ATM接口卡233、CE1接口卡234和存储器235。该板主要用于:接收主控板200发送的路由表并存储;接口板230接收外部数据信息,将接收的路由消息、控制报文发送给主控板200,如果接收的不是路由消息、控制报文,则由NP232查找路由表,根据上、下行报文路由标志判断是上行数据或下行数据,并判断数据信息的类型,如果是移动网与数据网之间的数据则发送给一个业务处理板220,如果不是移动网与数据网之间的数据则根据路由表的目的地址,将该数据信息转发出去;且接口板230接收业务处理板220发送的数据,根据路由表的目的地址转发出去。
接口板240包含CPU241、NP242、以太网接口卡243、同步串口卡244和存储器245。该板除了接口卡不同,其基本的功能是相同的。
接口板230、240的存储器235、245是通过各板CPU231、241的总线与该CPU相连;都用于存储主控板200下发的路由表。
本实施例中接口板230、240的ATM接口卡233、CE1接口卡234、以太网接口卡243和同步串口卡244都采用了现有技术已设计好的外接的网络接口卡,它们是通过各板的CPU总线接口连接到CPU的。接口板上连接的网络接口卡可以相同也可以不同,可以是一个、两个也可以更多,可以根据GGSN设备的容量来设计。本实施例中连接的是这四种网络接口卡,实际可以根据需要连接其他网络接口卡,软件上根据不同接口卡作相应的修改,就可以扩展GGSN设备的应用。
本实施例中业务处理板220包含:CPU221、NP222和存储器223。该板主要用于:接收主控板200发送的路由表并存储;且接收接口板230或240发送的移动网与数据网之间的数据,对上行数据进行解封装,对下行数据进行加封装;且根据路由表的目的地址将解封装或加封装后的数据通过接口板230或240转发出去。存储器223通过各业务处理板220的CPU221的总线与该CPU221相连;存储主控板200下发的路由表。本实施例中业务处理板的NP222,通过CPU221的总线与该CPU221相连;CPU221将从接口板234或240接收的移动网与数据网之间的数据,发送给NP222,NP222对上行数据进行解封装处理,对下行数据进行加封装处理,并根据路由表的目的地址将处理后的数据发送给接口板234或240。
由于使用NP查找路由表速度快,所以本实施例中的业务处理板220、接口板230、240分别包含NP222、232、242,主要用于查找路由表和数据转发。它们板上的CPU都是主要对控制消息报文进行处理。接口板230、240根据需要通过预留的总线接口,将已设计好的网络接口卡安装到电路板上即可。业务处理板与接口板的硬件结构相同,只是安装的软件不同,这样降低了设计成本,提高了板的通用性。
以上对GGSN设备进行了详细说明,由于PDSN设备与本实施例结构相同,本文不再赘述。
事实上,本发明中GGSN/PDSN设备的功能与现有技术相同,即本发明GGSN/PDSN设备的主要功能也是接入、转发和计费,本发明主要在结构上做了改进。由于本发明的GGSN/PDSN设备采用了分布式的结构,因此可以实现分布式数据转发。
本发明中,主控板设置用户操作维护台,用户可以通过该维护台直接配置路由表、为移动网到数据网的路由设置上行报文路由标志、为数据网到移动网的路由设置下行路由标志、为每个业务处理板分配地址。主控板可以收集路由,将收集的路由信息加入到路由表中。收集路由的过程包括两个步骤:
步骤1,启动路由协议通过接口板发出路由请求。
步骤2,接口板收到数据信息时,先判断是否为路由信息,如果是直接转发给主控板,主控板对路由信息进行解析,将解析出的路由设置上、下行报文路由标志后添加到路由表中。
对于图2所示的实施例,在该GGSN进行用户接入和数据转发之前,预先在与其相连的SGSN中备份了每块业务处理板的IP地址,并且主控板将配置好的路由表下发给每块业务处理板和接口板。然后就可以进行用户接入和数据转发了。
参见图3,图3为图2所示实施例用户进行接入和数据转发的流程图。该流程包括以下步骤:
步骤301,GGSN的接口板接收经过SGSN处理的用户发送的激活上下文请求的信令消息后,跟据SGSN在信令消息中增加的业务处理板IP地址选择业务处理板,并向选定的业务处理板转发该信令消息。
用户选择GGSN的哪一个业务处理板作为网关,是在PDP Contexts激活过程中根据用户的签约信息以及用户请求的接入点名确定的。
步骤302,业务处理板收到该信令消息后,给发起接入请求用户分配用户索引号,对信令消息进行分析,并从该用户信令请求中的PDP Context中获得:版本号、SGSN IP地址、隧道标识(TID)或隧道端点标识(TEID)和用户IP地址等用户信息内容加入到该用户索引号对应的用户转发表项中;将TEID或者TID、用户目的地址对应的目标处理板板号和用户索引号加入到下行用户索引表项中。
用户转发表项中的内容主要用来判断用户的合法性和用户的相关信息,以供转发封装报文或者解封装报文使用。下行用户索引表项主要通过用户的IP地址查找用户的索引号和业务处理板板号,以便于得到用户信息。
步骤303,业务处理板上的CPU将用户转发表项和下行用户索引表项下发给本板的NP。
步骤304,接口板收到数据信息后,在接口板上查找路由表,首先判断是否匹配上行报文路由标志,如果报文匹配上行路由标志成功,则该数据报文为上行报文,执行步骤305;如果报文匹配下行路由标志成功,则该数据报文为下行报文,执行步骤311;
步骤305,对于上行报文,按照图4a中的用户面协议栈判断报文类型:依次根据数据的物理层(L1)、链路层(L2)、网络层(IP)数据内容是否为移动网与数据网间的数据。如果是则执行步骤307,否则执行步骤306,根据路由表中的目的地址信息直接转发。
本实施例是GGSN设备,如果是PDSN设备,则按照图4b中的用户面协议栈判断报文类型:依次根据数据的物理理层(PL)数据内容、链路层(R-P)数据内容是否为移动网与数据网间的数据。如果是则执行步骤307,否则执行步骤306,根据路由表中的目的地址信息直接转发。
步骤307、分析传输层协议(UDP)报文,根据UDP报文的目的端口号来判断是GPRS隧道协议(GTP)报文,并判断该报文是信令报文还是数据报文。如果是信令报文,则由业务处理板CPU进行信令处理。如果是数据报文则根据上行报文的目的IP地址查路由表查找到目标业务处理板的IP地址,取出目标业务处理板的板号,将上行报文送到该业务处理板;如果不是GTP报文则丢弃。对于PDSN设备则根据上行报文的目的IP地址查路由表查找的目标业务处理板的IP地址,将上行报文送到该业务处理板。
步骤308,业务处理板在NP中根据用户的TID或者TEID得到查找用户索引表,得到用户的索引号,然后通过用户索引号找到用户转发表项。
步骤309,业务处理板的NP根据用户转发表项得到用户信息内容,对上行报文进行解封装处理。
步骤310,业务处理板的NP查找路由表,根据路由表选择接口板,将处理后的数据从选定的接口板出去,这样数据就从移动网转发到数据网。
步骤311,对于下行报文,按照图4a中的用户面协议栈判断报文类型:依次根据数据的物理层(L1)、链路层(L2)、网络层(IP)数据内容是否为移动网与数据网间的数据。如果是则执行步骤313,否则执行步骤312,根据路由表中的目的地址信息直接转发。
本实施例是GGSN设备,如果是PDSN设备,则按照图4b中的用户面协议栈判断报文类型:依次根据数据的物理层(PL)数据内容、链路层(R-P)数据内容是否为移动网与数据网间的数据。如果是则执行步骤313,否则执行步骤312,根据路由表中的目的地址信息直接转发。
步骤313,如果UDP报文是GTP协议数据,则随机选出一个业务处理板,将下行报文送到该业务处理板;否则丢弃。对于PDSN设备同样随机将下行报文送到一个业务处理板。
步骤314,查找步骤2)记录的下行用户索引表项,根据用户的目标地址得到目标业务处理板板号和用户的索引号。
步骤315,判断获得的业务处理板板号是否为本板,如果是则执行步骤317,否则执行步骤316。步骤316,将用户索引号和报文一起转发到目标业务处理板。
步骤317,目标业务处理板通过用户索引号找到用户转发表项。
步骤318,从用户转发表项取出用户信息内容,进行报文加封装处理。
步骤319,业务处理板的NP查找路由表,根据路由表选择接口板,将处理后的数据从选定的接口板出去,这样数据就从数据网转发到移动网。
本实施例中,整个数据转发过程包括路由表、用户索引表和数据转发表。路由表由主控板进行收集和下发,每一个接口板和业务处理板的路由表是相同的;用户索引表和数据转发表由业务处理板确定,对于上行报文的用户索引表在每个业务处理板上不同,对于下行报文的用户索引表在每个业务处理板上是相同的;数据转发表是根据用户激活上下文的信息由协议模块下发到NP中,每个业务处理板上的数据转发表是不同的。通过这种分布式处理,可以由协议模块灵活确定用户的数据在哪块业务处理板上处理,避免流量拥塞,而且通过增加多块业务处理板,可以使用户流量分布到每一块业务处理板上,用户数据在业务处理板上利用网络处理器NP独立进行转发处理,从而形成多CPU并行分布式处理的体系结构,大大提高了转发性能。PDSN设备的数据转发处理流程和GGSN设备相似。
本实施例的GGSN设备是由业务处理板进行计费的,计费的方法与现有技术相同,区别只是由业务处理板收集计费信息,业务处理板到主控板的用户信息数据库查找用户信息,进行计费,生成计费记录。
由上述的实施例可见,本发明的这种GGSN/PDSN设备及其数据转发方法,采用分布式体系结构,进行分布式数据转发,减轻了主控CPU的工作负担,使得设备具有较高的数据转发和处理的能力,而且升级方便,易于扩展,实现了业务灵活性和高性能的有机结合。
Claims (14)
1.一种GGSN/PDSN设备,其特征在于,该设备包含一个主控板、一个或一个以上业务处理板、一个或一个以上接口板;
所述主控板用于:配置路由表并管理路由信息及用户信息;且将路由表下发给每个业务处理板和接口板;且为路由表的每条移动网与数据网之间的路由设置上、下行报文路由标志;
所述接口板用于:接收主控板发送的路由表并存储;接口板接收外部数据信息,将接收到的路由消息、控制报文发送给主控板,如果接收的不是路由消息、控制报文,则查找路由表,根据上、下行报文路由标志判断是上行数据或下行数据,并判断数据信息类型,如果是移动网与数据网之间的数据则发送给业务处理板,如果不是移动网与数据网之间的数据则根据路由表的目的地址,将该数据信息转发出去;且接口板接收业务处理板发送的数据,根据路由表的目的地址转发出去;
所述业务处理板用于:接收主控板发送的路由表并存储;且接收接口板发送的移动网与数据网之间的数据,对上行数据进行解封装,对下行数据进行加封装;且根据路由表的目的地址将解封装或加封装后的数据通过接口板转发出去。
2.如权利要求1所述的设备,其特征在于,所述主控板包含CPU及其外围电路;所述业务处理板包含CPU及其外围电路;所述接口板包含CPU及其外围电路、网络接口电路,网络接口电路通过接口板CPU的总线与接口板CPU相连;
所述主控板、业务处理板、接口板通过各自CPU的总线互相连接。
3.如权利要求2所述的设备,其特征在于,所述主控板CPU的外围电路至少包含:存储器,其通过主控板CPU的总线与主控板CPU相连;存储所有路由表、用户信息数据;
所述业务处理板CPU的外围电路至少包含:存储器,其通过业务处理板CPU的总线与业务处理板CPU相连;存储主控板下发的路由表;
所述接口板CPU的外围电路至少包含:存储器,其通过接口板CPU的总线与接口板CPU相连;存储主控板下发的路由表。
4.如权利要求2所述的设备,其特征在于,所述的业务处理板进一步包含:网络处理器NP,其通过业务处理板CPU的总线与业务处理板CPU相连;业务处理板CPU将从接口板接收的移动网与数据网之间的数据,发送给NP,NP对上行数据进行解封装处理,对下行数据进行加封装处理,并根据路由表的目的地址将处理后的数据发送给接口板;
所述的接口板进一步包含:网络处理器NP,其通过接口板CPU的总线与接口板CPU相连,其根据路由表的目的地址将数据发送出去。
5.如权利要求2所述的设备,其特征在于,所述接口板的网络接口电路包含:外接的网络接口卡,其通过接口板上CPU的总线接口与接口板CPU相连。
6.如权利要求1所述的设备,其特征在于,该设备进一步包含:交换网板,所述主控板、业务处理板和接口板通过交换网板互相连接。
7.如权利要求6所述的设备,其特征在于,所述的交换网板包含:一个用于连接主控板的背板连接器、一个或一个以上用于连接业务处理板的背板连接器、一个或一个以上用于连接接口板的背板连接器;
所述主控板包含背板接口,用于将主控板与交换网板上对应的背板连接器相连;
所述业务处理板包含背板接口,用于将业务处理板与交换网板上对应的背板连接器相连;
所述接口板包含背板接口,用于将接口板与交换网板上对应的背板连接器相连。
8.如权利要求6或7所述的设备,其特征在于,所述的交换网板为高速背板。
9.一种权利要求1所述GGSN/PDSN设备的数据转发方法,其特征在于,该方法预先为GGSN/PDSN设备的每块业务处理板设置地址;主控板配置路由表,为路由表的每条移动网到数据网的路由设置上行报文路由标志、每条数据网到移动网的路由设置下行报文路由标志;并将路由表发送给每个业务处理板和接口板;数据转发过程包括以下步骤:
1)接口板接收用户接入请求发送给业务处理板;
2)业务处理板接受用户请求,并记录用户信息;
3)接口板收到数据报文后,查找路由表,根据上、下行报文路由标志判断收到的数据报文是上行报文或下行报文,并判断数据报文的类型,如果数据报文是移动网到数据网的上行数据,则根据路由表中业务处理板地址将数据报文发送给该业务处理板;如果数据报文是数据网到移动网的下行数据,则将数据报文随机发送给一个业务处理板;如果数据报文不是移动网与数据网间的数据,则根据路由表将数据报文直接转发出去;
4)业务处理板收到数据报文后,对于移动网到数据网的上行数据,根据步骤2)记录的用户信息对数据报文进行解封装,再根据路由表,通过接口板将解封装后的数据报文发送给数据网;
对于数据网到移动网的下行数据,根据步骤2)记录的用户信息查找到业务处理板地址,查找到的业务处理板根据步骤2)记录的用户信息对数据报文进行加封装,再根据路由表,通过接口板将加封装后的数据报文发送给移动网。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,步骤1)所述的请求为激活用户上下文请求;
步骤2)业务处理板接受用户请求,并记录用户信息的方法为:给发起接入请求用户分配用户索引号,业务处理板将激活用户上下文请求中的用户信息内容加入到该用户索引号对应的用户转发表项中,将其中用户的目的地址对应的目标业务处理板板号和用户索引号加入到下行用户索引表项中。
11.如权利要求9所述的方法,其特征在于,步骤3)所述判断数据报文的类型的过程为:依次根据数据的物理层、链路层和网络层协议数据内容判断数据报文是否为移动网与数据网间的数据;对上行数据再根据传输层协议数据的内容,判断是否为移动网侧过来的协议报文,并判断该报文是信令报文还是数据报文。
12.如权利要求10所述的方法,其特征在于,所述的用户转发表项至少包含:协议版本号、SGSN IP地址、隧道标识TID和用户IP地址;
或者所述的用户转发表项至少包含:协议版本号、SGSN IP地址、隧道端点标识TEID和用户IP地址。
13.如权利要求12所述的方法,其特征在于,步骤4)所述的根据步骤2)记录用户信息对数据报文进行解封装的过程为:根据数据中用户TID或者TEID得到用户索引号,然后通过用户索引号找到用户转发表项,从用户转发表项中得到用户信息内容,根据该用户信息内容对数据报文进行解封装;
步骤4)所述的根据步骤2)记录用户信息对数据报文进行加封装的过程为:查找步骤2)记录的下行用户索引表项,根据用户的目标地址得到目标业务处理板板号和用户的索引号,然后在目标板上通过用户索引号找到用户转发表项,从用户转发表项中得到用户信息内容,根据该用户信息内容对数据报文进行加封装。
14.如权利要求9所述的方法,其特征在于,该方法进一步包括:在数据转发过程中,由业务处理板收集计费信息,并到主控板查找用户信息,进行计费,生成计费记录。
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