CN102026289A

CN102026289A - 一种通用路由封装报文的处理方法及系统

Info

Publication number: CN102026289A
Application number: CN2010106005265A
Authority: CN
Inventors: 唐灵灵; 刘亮; 程潇; 佟志新; 王跃; 喻磊
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2010-12-22
Publication date: 2011-04-20

Abstract

本发明公开了一种通用路由封装报文的处理方法及系统，PCF模块检查从RP链路上接收到的GRE包的长度，对满足并包长度门限的GRE报文进行并包处理后发送至接入网设备，并在并包报文中包含并包标志；进一步地，接入网设备对接收到的包含并包标志的并包报文进行解析。采用本发明，在用户发送大量GRE小包时，通过GRE并包/解包处理，提升了接入网对RP链路数据的处理能力，大大降低了对AN侧的系统资源在底层转发上的占用。

Description

一种通用路由封装报文的处理方法及系统

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种通用路由封装报文的处理方法及系统。

背景技术

CDMA（Code Division Multiple Access，码分多址）2000 1x-EVDO（Evolution Data Only）移动通信系统中RP（Radio Packet，无线分组）链路是连接接入网（Access Network，简称为AN）与核心网（Core Network，简称为CN）的分组数据报文承载链路，在该段链路上采用的是GRE（Generic Routing Encapsulation，通用路由封装）协议方式进行封装，该段链路以分组控制功能（Packet Control Function，简称为PCF）模块为界分为AN-PCF段A8链路和PCF-PDSN（Packet Data Serving Node，分组业务数据节点）段A10链路两部分。在前向链路上核心网的IP数据包通过PDSN封装分片成GRE包，然后在RP链路经由PCF模块发送到AN，再由AN将PDSN侧封装的GRE报文解封装，将核心网的数据进行空口协议封装并通过空中接口（Air Interface）发送到终端用户侧（Access Terminal）。

随着CDMA2000 1x-EVDO移动通信系统技术的不断演进，使得空口数据传输的性能不断得到提升，为用户提供了更佳的无线服务体验，但是随着网络业务峰值速率的不断提升，也为接入网的系统设备性能提出了更高的性能处理要求。

数据下载是CDMA2000 1x-EVDO移动通信系统最常见的一类业务，该业务IP数据包一般较大（>1000Bytes），在系统极限峰值速率下，接入网的系统设备一般能够满足该类业务的处理需求。但是对于某些特殊的场景（如恶意的发送大量攻击性的小数据包），AN接收的前向GRE数据包会呈现出包长度小（小于某一包长度门限值，例如小于50Bytes），包数量大（例如大于300k/sec）的特点。在这种情况下，接入网的系统设备中进行GRE包业务处理的核心模块与PCF模块，将会在RP链路（A8链路段）上GRE报文的底层数据包转发上消耗大量的系统资源，从而影响GRE包业务处理核心模块的上层处理业务，进而导致系统的数据处理性能严重下降，并很可能威胁整个系统运行的稳定性和安全性。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种通用路由封装报文的处理方法及系统，通过并/解包处理，提升了接入网对RP链路数据的处理能力。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种通用路由封装报文的处理方法，包括：

分组控制功能（PCF）模块检查从无线分组（RP）链路上接收到的通用路由封装（GRE）包的长度，对满足并包长度门限的GRE报文进行并包处理后发送至接入网设备，并在并包报文中包含并包标志。

进一步地，所述PCF模块对所述满足并包长度门限的GRE报文进行并包处理，具体包括：

所述PCF模块当前接收到的GRE报文满足所述并包长度门限时，将所述GRE报文缓存到缓冲区，并将记录的缓存的GRE报文个数加1；

所述PCF模块判断所述缓冲区中缓存的GRE报文个数是否达到并包个数门限，若达到所述并包个数门限，则对缓存的所有GRE报文进行并包处理，并发送至所述接入网设备；若未达到所述并包个数门限，则启动并包等待定时器。

进一步地，所述PCF模块在启动的所述并包等待定时器到期时，对所述缓冲区中缓存的全部GRE报文进行并包处理。

进一步地，所述方法还包括：所述接入网设备接收到包含所述并包标志的并包报文时，对所述并包报文进行解析。

进一步地，所述PCF模块在对所述满足并包长度门限的GRE报文进行并包处理时，还在所述并包报文中包含并包总长度指示信息和小包总长度指示信息；

所述接入网设备根据所述并包报文中包含的所述并包总长度指示信息和小包总长度指示信息，对所述并包报文进行解析。

进一步地，如果所述PCF模块接收到的GRE包的长度不满足所述并包长度门限，则首先将所述缓冲区中缓存的GRE报文进行并包处理并发送至所述接入网设备后，再将当前接收到的该GRE包发送至所述接入网设备。

本发明还提供了一种通用路由封装报文的处理系统，所述系统包括PCF模块中的长度检查模块和并包处理模块，其中

所述长度检查模块用于，检查从RP链路上接收到的GRE包的长度，判断是否满足并包长度门限；

所述并包处理模块用于，根据所述长度检查模块的判断结果，对满足并包长度门限的GRE报文进行并包处理后发送至接入网设备，并在并包报文中包含并包标志。

进一步地，所述并包处理模块用于，根据所述长度检查模块的判断结果，如果接收到的GRE包的长度满足所述并包长度门限，则将其缓存到缓冲区，并将记录的缓存的GRE报文个数加1；

判断所述缓冲区中缓存的GRE报文个数是否达到并包个数门限，若达到所述并包个数门限，则对缓存的所有GRE报文进行并包处理，并发送至所述接入网设备；若未达到所述并包个数门限，则启动并包等待定时器。

进一步地，所述并包处理模块还用于，在启动的所述并包等待定时器到期时，对所述缓冲区中缓存的全部GRE报文进行并包处理。

进一步地，所述系统还包括接入网设备中的解包处理模块，

所述解包处理模块用于，接收到包含所述并包标志的并包报文时，对所述并包报文进行解析。

进一步地，所述并包处理模块还用于，在对所述满足并包长度门限的GRE报文进行并包处理时，还在所述并包报文中包含并包总长度指示信息和小包总长度指示信息；

所述解包处理模块用于，根据所述并包报文中包含的所述并包总长度指示信息和小包总长度指示信息，对所述并包报文进行解析。

进一步地，所述并包处理模块还用于，根据所述长度检查模块的判断结果，如果接收到的GRE包的长度不满足所述并包长度门限，则首先将所述缓冲区中缓存的GRE报文进行并包处理并发送至所述接入网设备后，再将当前接收到的该GRE包发送至所述接入网设备。

采用本发明，在用户发送大量GRE小包时，通过GRE并包处理，可以大大降低对AN侧的系统资源在底层转发上的占用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1a为未进行GRE并包处理的示意图；

图1b为本发明实施例的进行GRE并包处理的示意图；

图2a为本发明实施例的进行并包处理的GRE并包报文格式；

图2b为未进行并包处理的GRE报文格式；

图3为本发明实施例的GRE并包处理的流程示意图；

图4为本发明实施例的未进行并包处理的GRE报文的处理流程示意图；

图5为本发明实施例的解GRE并包报文的处理流程示意图。

具体实施方式

为了保证整个系统的稳定性和安全性，同时也为了提升接入网对于RP链路数据的处理能力，本发明的核心思想在于：通过在PCF模块上对RP链路上承载的长度较小的前向GRE包进行并包处理，而在GRE报文业务处理核心模块上对并包进行解包的策略，从而使得在接入网内部在底层报文转发上的资源消耗大大降低。

根据上述思想，本发明提出一种GRE报文的处理方法，具体采用如下技术方案：

PCF模块检查从RP链路上接收到的GRE包的长度，对满足并包长度门限的GRE报文进行并包处理后发送至接入网设备，并在并包报文中包含并包标志。

进一步地，所述接入网设备收到包含所述并包标志的并包报文时，对所述并包报文进行解析。

所述PCF模块当前接收到的GRE报文满足所述并包长度门限时，将所述GRE报文缓存到缓冲区，并将记录的缓存的GRE报文的个数加1；

所述PCF模块判断所述缓冲区中缓存的GRE报文个数是否达到并包个数门限，若到达所述并包个数门限，则对缓存的所有GRE报文进行并包处理，并发送至所述接入网设备；若未达到所述并包个数门限，则启动并包等待定时器。

进一步地，所述PCF模块在启动的并包等待定时器到期时，对所述缓冲区中缓存的全部GRE报文进行并包处理，并发送至所述接入网设备。

此外，如果所述PCF模块接收到的GRE包的长度不满足所述并包长度门限，则在将所述缓冲区中缓存的GRE报文进行并包处理并发送至所述接入网设备后，再将接收到的该GRE包发送至所述接入网设备。

具体地，上述技术方案主要包含以下几部分内容：

一、PDSN在RP链路上向PCF模块发送大量GRE小包，PCF模块将GRE小包进行并包处理，并通过A8链路发送到接入网设备；

进一步地，并包处理的具体流程主要包括以下步骤：

1）PDSN在短时间内通过A10链路向PCF模块发送针对同一个用户的大量GRE小包。

2）PCF模块检查GRE报文头部A10链路的A10 GREKey值，通过该GREKey值确定GRE包的头部在A8链路上传输所需填充的A8 GREKey值，并确定发送给对应的接入网业务处理模块地址及相应的A8链路。

其中，上述步骤1）和步骤2）为现有流程。

3）PCF模块检查GRE包的长度，若发现不满足并包长度门限，则立即发送该GRE包；否则，不立即发送该GRE小包（即小于并包长度门限的包），并启动并包等待定时器，在设定的并包等待定时器时延内等待后续同一个用户的报文（通过报文中的A10 GREKey值即可以判断是否属于同一个用户）并判断是否仍为GRE小包，在该定时器时间内，如果连续接收到有同一用户的多个GRE小包，则将多个小包按照并包个数门限进行并包处理，即按照并包的报文格式，对报文进行封装。若并包定时器超时或者并包已达到并包个数门限，则将该处理后的GRE并包通过A8链路发送到AN。

二、接入网GRE报文业务处理模块将底层转发的并包报文进行解析，解包为多个GRE小包后进行业务处理。

其中，解包处理的具体流程主要包括如下步骤：

1）接入网GRE报文业务处理模块收到底层转发的媒体面报文消息，处理GRE并包。

2）接入网GRE报文业务处理模块解析GRE并包头部信息，若并包标志位为TRUE，则根据并包内指示的GRE小包长度依次解出多个GRE小包，并依次进行业务层面处理；若并包标志位为FALSE，则直接将GRE报文进行业务处理。

为了便于阐述本发明，以下将结合附图及具体实施例对本发明技术方案的实施作进一步详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

图1a示出了未进行并包处理的场景。如图1a所示，在未进行GRE并包情况下，AN和PCF模块之间通过4次底层报文转发，将PDSN侧的4个GRE小包发送到AN侧。

图1b示出了在进行GRE并包情况下，AN侧PCF模块之间仅通过一次底层报文转发，即将PDSN侧的4个GRE小包以并包的方式发送到AN侧的场景。

通过图1a和图1b的对比可见，在用户发送大量GRE小包时，GRE并包可以大大降低对AN侧的系统资源在底层转发上的占用。

图2a示出了当PCF模块对PDSN侧发送的GRE小包进行并包处理情况下的报文的格式，如图2a中所示，GRE并包报文包括两部分：GRE并包的报头，以及由若干GRE小包构成的并包净荷。

其中，GRE并包的包头包含两个域：

域M为GRE并包标志位，用于描述当前报文是否为由若干GRE小包并包处理后的GRE并包；

域TL为GRE并包总长度位，用于描述当前报文的总长度（含报文头部），用于数据长度校验。

而对于每个GRE小包，并包净荷内部的每一个GRE小包头部增加了域BL（GRE并包总长度位），用于描述下一个GRE小包的长度，以便进行报文解析。

图2b则示出了PCF模块未对PDSN侧发送的GRE包进行并包处理情况下的报文格式，此时，GRE包同样包含两部分：报文头部和一个GRE报文（含GRE头部和GRE净荷），其中，报文头部与上述一致，只是对于该情况下，净荷部分的GRE包不包含BL域，因为该类报文净荷仅为一个GRE包。

图3描述了本发明实施例中，在PDSN侧通过A10链路发送GRE小包情况下，RP链路的并包处理流程，如图3所示，该流程具体步骤描述如下：

步骤101：PCF模块接收到PDSN侧发送的GRE报文

步骤102：PCF模块解析GRE头部信息得到A10 GREKey，查找映射表得到对应的A8 GREKey，以及GRE报文发送的接入网侧的目的地址。

步骤103：PCF模块判断当前的GRE报文的长度是否大于GRE并包长度门限，如果大于，则转入非GRE小包处理流程，否则，转入步骤104。

步骤104：当前GRE报文的长度小于GRE并包长度门限，将GRE报文缓存入对应的报文缓冲区中。

步骤105：检查当前缓存的GRE小包是否已达到一个GRE并包所能容纳的GRE并包数门限，若为是，转入步骤108，否则转入步骤106。

步骤106：启动并包等待定时器，保证GRE报文的传输时延得到控制。

本实施例中，每收到一个小包就会重新启动并包定时器，在处理每一个小包时按照步骤101-105完成后，到步骤106开始启动定时器。

步骤107：并包定时器未超时，则继续等待后续的前向GRE报文进行处理，转入101；若定时器超时，转入步骤108。

步骤108：将缓冲区的多个GRE小包按照图2所述报文格式合并构造成GRE并包报文。

步骤109：将GRE并包报文通过A8链路发送给基站。

图4描述了本发明实施例中，在PDSN侧通过A10链路发送非GRE小包情况下，RP链路的处理流程，如图4所示，该流程具体步骤描述如下：

步骤201：PCF模块接收的当前GRE报文长度大于GRE并包长度门限。

步骤202：PCF模块检查对应缓冲区中是否缓存有GRE小包，若是，则转入步骤203，否则，转入步骤205。

此处，由于GRE报文都是有序号的，需要保证报文能够顺序到达接入网设备，如果在一个GRE小包存入缓冲区后面立即来到一个非GRE小包，为了保证连续性，会先将之前存的GRE小包发走，再发后面的非GRE小包。本发明实际上主要针对大量连续的GRE小包的情况下进行并包处理，这种情况对接入网设备的冲击很大。

步骤203：对缓冲区中缓存的全部GRE小包进行合并构造成GRE并包报文。

步骤204：将GRE并包报文发送到对应的A8链路。

步骤205：将当前接收的非GRE小包发送到对应的A8链路。

图5描述了本发明实施例中，AN侧解GRE并包报文的流程，如图5所示，该流程具体步骤描述如下：

步骤301：AN收到GRE并包报文。

步骤302：解析GRE并包报文头部信息，判断当前报文是否包含多个GRE小包，若是，转入步骤303，否则，转入步骤304。

步骤303：根据GRE小包头部的长度信息，提取出GRE小包内容。

步骤304：对提取出的GRE小包净荷进行业务层面处理。

步骤305：判断GRE并包报文中的小包是否全部提取完成，若是，则结束GRE并包报文处理，否则，转入步骤303，继续提取后续GRE小包的内容。

此外，本发明实施例中还提供了一种通用路由封装报文的处理系统，该系统主要包括PCF模块中的长度检查模块和并包处理模块，其中：

进一步地，所述系统还包括接入网设备中的解包处理模块，

以上仅为本发明的优选实施案例而已，并不用于限制本发明，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

Claims

1.一种通用路由封装报文的处理方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PCF模块对所述满足并包长度门限的GRE报文进行并包处理，具体包括：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述PCF模块在启动的所述并包等待定时器到期时，对所述缓冲区中缓存的全部GRE报文进行并包处理。

4.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述接入网设备接收到包含所述并包标志的并包报文时，对所述并包报文进行解析。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，

所述PCF模块在对所述满足并包长度门限的GRE报文进行并包处理时，还在所述并包报文中包含并包总长度指示信息和小包总长度指示信息；

6.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，

如果所述PCF模块接收到的GRE包的长度不满足所述并包长度门限，则首先将所述缓冲区中缓存的GRE报文进行并包处理并发送至所述接入网设备后，再将当前接收到的该GRE包发送至所述接入网设备。

7.一种通用路由封装报文的处理系统，其特征在于，所述系统包括PCF模块中的长度检查模块和并包处理模块，其中

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，

所述并包处理模块用于，根据所述长度检查模块的判断结果，如果接收到的GRE包的长度满足所述并包长度门限，则将其缓存到缓冲区，并将记录的缓存的GRE报文个数加1；

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，

所述并包处理模块还用于，在启动的所述并包等待定时器到期时，对所述缓冲区中缓存的全部GRE报文进行并包处理。

10.、如权利要求7、8或9所述的系统，其特征在于，所述系统还包括接入网设备中的解包处理模块，

11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，

所述并包处理模块还用于，在对所述满足并包长度门限的GRE报文进行并包处理时，还在所述并包报文中包含并包总长度指示信息和小包总长度指示信息；

12.如权利要求8或9所述的系统，其特征在于，

所述并包处理模块还用于，根据所述长度检查模块的判断结果，如果接收到的GRE包的长度不满足所述并包长度门限，则首先将所述缓冲区中缓存的GRE报文进行并包处理并发送至所述接入网设备后，再将当前接收到的该GRE包发送至所述接入网设备。