CN102932842A - 一种应用于Gn接口的用户会话级分流方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应用于Gn接口的用户会话级分流方法，该方法具体包括：GTP封装时添加移动用户有关的信息标识，其中该标识包括：隧道端点标识符TELD、IP地址、IMSI三种GTP协议标识；GTP分流时捕获GTP-C报文；建立信息表，将提取信息字段所携带的移动用户有关的标识存储到表项中；查找表项，将具有相同TELD标识的GTP报文相关联，并到相同的物理端口或中央处理器CPU上处理。本发明改进传统的信令监测系统对数据按照五元组方式采集及分流的技术，当监测系统部署在Gn接口时，是按照GTP报文的TEID标识分流，在帮助监测系统更加准确的分析用户数据，在维护了运营商的利益的前提下，也使得终端用户更加方便使用业务。

Description

一种应用于Gn接口的用户会话级分流方法
技术领域
本发明涉及移动通讯领域，尤其是涉及通信领域内的业务支撑技术领域。
背景技术
无线通信领域近年来经历了迅猛的发展，不论是从网络和终端技术、服务用户的规模以及业务发展等方面都有巨大的变化。同时，运营商和终端用户对通信网络有了更多的需求，而通信技术也随着这种市场的需要不断地发展，无线通信网络正在经历从2G技术向2.5G技术、3G技术，进而是LTE/SAE演进过程。在演进的过程中，无论是在网络和业务方面，在技术上的协议及架构方面，还是在运营商的部署方面都逐渐的由原始的分散化向统一化发展。例如，建设集中化管理的中国移动互联网数据业务分析系统，对促进移动数据业务的发展将发挥重大的关键性作用。数据业务分析系统部署在移动核心网的Gn接口，实现对链路、网元、终端、用户和服务提供商的全面监控，综合提供网元安全防护、服务提供商管理、用户网络交互等功能。而Gn接口流量远远超过一台数据业务分析系统设备的处理能力，这就需要将流量均匀分流到多台处理设备。
参见图1，Gn接口即公众陆地移动网PLMN内部GSN节点间的接口，该接口是信令和传输接口，包括GTP控制平面（GTP-C）和GTP数据传输平面（GTP-U）。Gn接口使用GPRS隧道协议，即GTP协议，在GPRS核心分组网中封装传输GSN之间的数据，主要是SGSN和GGSN之间的数据。GTP协议控制平面信令用于创建、修改和删除隧道。在数据传输平面，GTP使用隧道机制(GTP-U)为搭载用户数据分组提供服务。
现有的在Gn接口部署的方案，GTP数据从Gn接口由TAP、分光或镜像后，只能依据IP对来分流，而当运营商网元因为搬迁，升级导致IP变化，就会导致分流的不准确，进而导致后端的监测系统处理设备某些处以闲置状态，某些因为流量太大处理不过来而丢包的问题。
运营商现网网元因系统升级、扩容、搬迁等原因，导致网元的IP地址频繁变动，现有分流方式按照IP地址对采集的流量进行分流后台处理的策略，在网元IP地址发生变化后，就无法正常将采集的数据分流出去。导致数据大量丢失，或处理设备分流不均的情况时有发生，无法保证数据完整性。同时，随着数据业务的迅猛发展，单个SGSN的流量已经逐渐超过了单台处理设备的处理能力，因此如果不能对单个SGSN流量进行分流的话，就会导致处理设备的处理流量超负荷，产生丢包的情况。另外，当后面监测系统只需用信令来分析时，无法将数据丢弃只保留信令。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明就是要提供一种应用于G网的Gn节点的分流方法，即按照Gn口GTP报文中的隧道端标识信息TEID标识作为分流的唯一依据，通过对GTP报文的识别，对信令报文的捕获，将相同标识的GTP报文相关联，根据规则将报文分流到不同的端口，在保证用户会话的完整性的前提下，进而保证后台处理设备CDR合成的准确性。
同时，本发明可以配置报文先按照五元组信息进行过滤后再匹配GTP协议分流，该配置为后台设备对于现网中不关心的GTP数据包如何处理提供解决方案；本发明还可以配置GTP报文的数据部分是否要保留还是丢弃。应用十分灵活。
具体地，本发明提出了一种应用于Gn接口的用户会话级分流方法，该方法具体包括：
S101，GTP封装时添加移动用户有关的信息标识，其中该标识包括：隧道端点标识符TELD、IP地址、IMSI三种GTP协议标识；
S102，GTP分流时捕获GTP-C报文；
S103，建立信息表，将提取信息字段所携带的移动用户有关的标识存储到表项中；
S104，查找表项，将具有相同TELD标识的GTP报文相关联，并到相同的物理端口或中央处理器CPU上处理。
根据本发明的另一方面，其中进一步包括：GTP协议分流时，将GTP-C与GTP-U相关联，并且具有相同TELD标识的GTP报文按照相同的策略关联，并由相同的接口输出给后台设备。
根据本发明的另一方面，其中进一步包括:为了减轻压力，GTP协议分流时可以将数据丢弃，只保留信令。
根据本发明的另一方面，其中进一步包括GTP协议分流时，可以按照指定IP的报文进行GTP协议分流，不符合指定IP的信令数据包被丢弃。
本发明提出的GTP协议分流程序将GTP-C与GTP-U相关联，并且具有相同标识的GTP报文走相同的策略，由相同的接口输出给后台设备。同时，可配置丢弃数据，只保留信令，减轻后端处理设备的处理压力，该发明帮助监测系统更加准确的分析用户数据，在维护了运营商的利益的前提下，也使得终端用户更加方便使用业务。
附图说明
下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。
图1是Gn接口在GPRS网络结构中位置示意图；
图2是本发明提出的GTP协议分流处理流程示意图；
图3是本发明提出的Gn接口的用户会话级分流方法流程图；
图4是本发明提出GTP协议分流原理示意图；
图5是本发明提出的GTP协议分流丢弃数据原理示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明中的分流方法采用GTP协议进行数据的封装传输及分流，GTP协议在SGSN和GGSN之间建立GTP通道，GTP封装时添加移动用户有关的信息字段，例如TELD、IP、IMSI等，本发明中分流程序捕获GTP-C报文，建立一张信息表项，分流程序提取信息字段所携带的IMSI、TEID、IP等GTP协议标识，查找表项，将具有相同标识的GTP报文相关联分流程序通过关联把相关的报文定向到相同的物理端口或cpu上处理，分流程序分流时，只按照TEID作为唯一的标识去Hash分流，将一个完整的会话均匀分流到固定的物理端口输出到后台监测系统设备，保证了数据合成的完整性。
本发明中GTP协议分流程序处理流程如下图2所示，可以看到在收到GTP报文时，首先进行报文解码，判断报文类型，然后根据不同的报文类型例如GTP-C和GTP-U来进行处理，并形成相应的信息表，通过查询表格和匹配规则策略将相同标识的报文进行关联并输出。
参见图3，本发明提出的一种应用于Gn接口的用户会话级分流方法方法具体包括：
S101，GTP封装时添加移动用户有关的信息标识，其中该标识包括：隧道端点标识符TELD、IP地址、IMSI三种GTP协议标识；
S102，GTP分流时捕获GTP-C报文；
S103，建立信息表，将提取信息字段所携带的移动用户有关的标识存储到表项中；
S104，查找表项，将具有相同TELD标识的GTP报文相关联，并到相同的物理端口或中央处理器CPU上处理。
如图4所示，GTP协议分流时，将GTP-C与GTP-U相关联，并且具有相同TELD标识的GTP报文按照相同的策略关联，并由相同的接口输出给后台设备。
另外，当后面处理系统为了减轻压力，只需要信令时，GTP协议分流时可以将数据丢弃，只保留信令。如图5所示。
此外，GTP协议分流时，可以按照指定IP的报文进行GTP协议分流，不符合指定IP的信令数据包被丢弃。
本发明改进传统的信令监测系统对数据按照五元组方式采集及分流的技术，当监测系统部署在Gn接口时，是按照GTP报文的TEID标识分流。GTP协议分流程序将GTP-C与GTP-U相关联，并且具有相同标识的GTP报文走相同的策略，由相同的接口输出给后台设备。同时，可配置丢弃数据，只保留信令，减轻后端处理设备的处理压力，该发明帮助监测系统更加准确的分析用户数据，在维护了运营商的利益的前提下，也使得终端用户更加方便使用业务。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例披露如上，然而其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种变动与修饰。因此，本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定的范围为准。

Claims (4)

1.一种应用于Gn接口的用户会话级分流方法，该方法具体包括：
S101，GTP封装时添加移动用户有关的信息标识，其中该标识包括：隧道端点标识符TELD、IP地址、IMSI三种GTP协议标识；
S102，GTP分流时捕获GTP-C报文；
S103，建立信息表，将提取信息字段所携带的移动用户有关的信息标识存储到表项中；
S104，查找表项，将具有相同TELD标识的GTP报文相关联，并到相同的物理端口或中央处理器CPU上处理。
2.如权利要求1所述的方法，其中进一步包括：GTP协议分流时，将GTP-C与GTP-U相关联，并且具有相同TELD标识的GTP报文按照相同的策略关联，并由相同的接口输出给后台设备。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中进一步包括:为了减轻压力，GTP协议分流时可以将数据丢弃，只保留信令。
4.如权利要求1或2所述的方法，其中进一步包括GTP协议分流时，可以按照指定IP的报文进行GTP协议分流，不符合指定IP的信令数据包被丢弃。
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