CN106416175B - 一种协议栈适配方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例提供一种协议栈适配方法及装置,能够使得在无线网络中部署网络传输优化技术,进而优化无线传输网络。所述方法包括:获取第一无线传输协议包;采用第一预设检测规则,检测所述第一无线传输协议包是否承载用户数据;若所述第一无线传输协议包承载用户数据,将所述第一无线传输协议包适配成相应的第一标准网络协议IP数据包;发送所述第一标准IP数据包给网络传输优化NTO设备;接收所述NTO设备发送的第二标准IP数据包;将所述第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包。本发明适用于通信领域。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域,尤其涉及一种协议栈适配方法及装置。
背景技术
随着移动业务的发展,无线网络的带宽需求不断增加,然而,无线网络的能力成为制约移动带宽发展的关键瓶颈。为了实现站点扩容,并优化无线网络的传输,一种压缩无线网络上传输数据的方法被提出。
其中,现有无线网络的协议中,有如下两种数据压缩机制:
第一,无线接口协议栈的分组数据会聚协议(Packet Data ConvergenceProtocol,PDCP)层提供了针对其上层传输的网络协议(Internet Protocol,IP)数据流的头部压缩,如传输控制协议(Transmission Control Protocol,TCP)/IP或实时传输协议(Real-time Transport Protocol,RTP)/用户数据报协议(User Datagram Protocol,UDP)/IP的头部压缩。
第二,用户数据应用层提供的压缩,这取决于应用本身。
然而,PDCP层提供的头部压缩仅仅压缩用户数据的协议头部,在协议载荷较小时会取得较好的效果,而当协议载荷较大时,其压缩效果有限。用户数据应用层的压缩虽是针对协议载荷,然而并非所有的应用都配置了压缩。
网络传输优化(Network Transmission Optimization,NTO)技术是一种用于互联网、企业网的技术,通过使用流量削减、流量压缩、流量缓存和协议加速等技术来提高网络或应用的性能,能避免上述两种压缩机制的缺陷。然而,NTO技术针对的是标准IP协议栈,无线网络特有的协议栈结构和应用场景,使得NTO技术无法直接应用,因此如何在无线网络中部署网络传输优化技术,成为目前需要解决的问题。
发明内容
本发明的实施例提供一种协议栈适配方法及装置,能够使得在无线网络中部署网络传输优化技术,进而优化无线传输网络。
为达到上述目的,本发明的实施例提供如下方案:
第一方面,提供一种协议栈适配装置,所述装置包括:获取单元、检测单元、适配单元、发送单元、接收单元;
所述获取单元,用于获取第一无线传输协议包;
所述检测单元,用于采用第一预设检测规则,检测所述第一无线传输协议包是否承载用户数据;
所述适配单元,用于若所述第一无线传输协议包承载用户数据,将所述第一无线传输协议包适配成相应的第一标准网络协议IP数据包;
所述发送单元,用于发送所述第一标准IP数据包给网络传输优化NTO设备;
所述接收单元,用于接收所述NTO设备发送的第二标准IP数据包;
所述适配单元,还用于将所述第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包。
在第一方面第一种可能的实现方式中,结合第一方面,若所述第一无线传输协议包为待压缩无线传输协议包,所述接收单元具体用于:
接收所述NTO设备发送的第二标准IP数据包,其中,所述第二标准IP数据包为所述NTO设备对接收到的N个第一标准IP数据包进行处理后获得的,N≥1,N为整数。
在第一方面第二种可能的实现方式中,结合第一方面第一种可能的实现方式,所述装置还包括:存储单元、确定单元、计数单元;
所述获取单元,还用于若所述第一无线传输协议包承载用户数据,获取所述第一无线传输协议包的第一传输网络层头部信息与所述第一标准IP数据包的五元组信息的映射关系;
所述存储单元,用于存储所述映射关系;
所述确定单元,用于在所述接收单元接收所述NTO设备发送的第二标准IP数据包之后,所述适配单元将所述第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包之前,根据所述第二标准IP数据包的五元组信息,以及所述映射关系,确定与所述第二标准IP数据包的五元组信息对应的N个第一传输网络层头部信息;
所述确定单元,还用于若所述N个第一传输网络层头部包括IP头部、用户数据报协议UDP头部和通用分组无线服务技术GPRS隧道协议用户面GTP-U头部,且所述N个第一传输网络层头部信息中的GTP-U头部的S标识为1,确定是否存储与所述N个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,其中,所述传输网络层会话信息中包括GTP-U序列号;
所述计数单元,用于若所述存储单元存储与所述N个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,将所述与所述N个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息中的GTP-U序列号加1;
所述存储单元,还用于若未存储与所述N个第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息,存储与所述N个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,其中,所述传输网络层会话信息中的GTP-U序列号为所述N个第一传输网络层头部信息中GTP-U头部的GTP-U序列号最小的序列号;
所述确定单元,还用于根据所述与所述N个第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息中的GTP-U序列号,以及所述N个第一传输网络头部信息,确定所述第二标准IP数据包对应的传输网络层头部信息。
在第一方面第三种可能的实现方式中,结合第一方面第一种可能的实现方式或第一方面第二种可能的实现方式,所述装置还包括更新单元;
所述更新单元,用于若所述第二标准IP数据包对应的第二传输网络层头部信息中的UDP头部的目的端口号为GTP-U端口号,在所述适配单元将所述第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包之前,将所述GTP-U端口号更新为无线网络传输优化WNTO端口号,所述WNTO端口号表征对应的标准IP数据包已被压缩优化。
在第一方面第四种可能的实现方式中,结合第一方面,若所述第一无线传输协议包为待解压缩无线传输协议包,所述接收单元具体用于:
接收所述NTO设备发送的第m个第二标准IP数据包,其中,所述第m个第二标准IP数据包为所述NTO设备对接收到的第一标准IP数据包进行处理后获得的M个第二标准IP数据包中的其中一个标准IP数据包,1≤m≤M,m和M均为整数;
所述适配单元具体用于:
将所述第m个第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包。
在第一方面第五种可能的实现方式中,结合第一方面第四种可能的实现方式,所述装置还包括:存储单元、确定单元、计数单元;
所述获取单元,还用于若所述第一无线传输协议包承载用户数据,获取所述第一无线传输协议包的第一传输网络层头部信息与所述第一标准IP数据包的五元组信息的映射关系;
所述存储单元,用于存储所述映射关系;
所述确定单元,用于在所述接收单元接收所述NTO设备发送的第m个第二标准IP数据包之后,所述适配单元将所述第m个第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包之前,根据所述第m个第二标准IP数据包的五元组信息,以及所述映射关系,确定与所述第m个第二标准IP数据包的五元组信息对应的第一传输网络层头部信息;
所述确定单元,还用于若所述第一传输网络层头部包括IP头部、UDP头部和GTP-U头部,且所述第一传输网络层头部信息中的GTP-U头部的S标识为1,确定是否存储与所述第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,其中,所述传输网络层会话信息中包括GTP-U序列号;
所述计数单元,用于若所述存储单元存储与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息,将所述与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息中的GTP-U序列号加1;
所述存储单元,还用于若未存储与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息,则存储与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息,其中,所述传输网络层会话信息中的GTP-U序列号为所述第一传输网络头部信息中GTP-U头部的GTP-U序列号;
所述确定单元,还用于根据所述与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息中的GTP-U序列号,以及所述第一传输网络头部信息,确定所述第m个第二标准IP数据包对应的传输网络层头部信息。
在第一方面第六种可能的实现方式中,结合第一方面至第一方面第五种可能的实现方式,所述装置还包括确定单元、分片单元;
所述确定单元,用于若所述第一无线传输协议包未承载用户数据,在所述检测单元检测所述第一无线传输协议包是否承载用户数据之后,确定所述第一无线传输协议包的总长度是否超过数据链路层的预设门限传输长度;
所述分片单元,用于若所述第一无线传输协议包的总长度超过所述预设门限传输长度,将所述第一无线传输协议包进行IP分片;
所述发送单元,还用于发送所述经过IP分片的第一无线传输协议包。
在第一方面第七种可能的实现方式中,结合第一方面至第一方面第六种可能的实现方式,若所述第一无线传输协议包的第一传输网络层头部包括IP头部、UDP头部和GTP-U头部,所述第一预设检测规则包括:
检测获取的无线传输协议包的传输网络层IP头部的IP地址是否满足预设的IP地址范围;
若所述传输网络层IP头部的IP地址满足预设的IP地址范围,确定所述无线传输协议包是否经过IP分片;
若所述无线传输协议包经过IP分片,对所述经过IP分片的无线传输协议包进行IP分片重组;
检测所述传输网络层IP头部的协议类型是否为UDP;
若所述传输网络层IP头部的协议类型为UDP,检测所述传输网络层UDP头部的UDP目的端口号是否为GTP-U端口号;
若所述UDP目的端口号为GTP-U端口号,检测所述传输网络层GTP-U头部的消息字段类型是否为GTP封装的用户面数据单元G-PDU;
若所述传输网络层GTP-U头部的消息字段类型为G-PDU,确定所述获取的无线传输协议包承载用户数据。
在第一方面第八种可能的实现方式中,结合第一方面第四种可能的实现方式或第一方面第五种可能的实现方式,所述装置还包括更新单元;
所述更新单元,用于若所述第m个第二标准IP数据包对应的传输网络层头部信息中的UDP头部的目的端口号为WNTO端口号,在所述适配单元将所述第m个第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包之前,将所述WNTO端口号更新为GTP-U端口号,所述WNTO端口号表征对应的标准IP数据包已被压缩优化。
在第一方面第九种可能的实现方式中,结合第一方面第八种可能的实现方式,若所述第一无线传输协议包的第一传输网络层头部包括IP头部、UDP头部和GTP-U头部,所述第一预设规则包括:
检测获取的无线传输协议包的传输网络层IP头部的IP地址是否满足预设的IP地址范围;
若所述传输网络层IP头部的IP地址满足预设的IP地址范围,确定所述无线传输协议包是否经过IP分片;
若所述无线传输协议包经过IP分片,对所述经过IP分片的无线传输协议包进行IP分片重组;
检测所述传输网络层IP头部的协议类型是否为UDP;
若所述传输网络层IP头部的协议类型为UDP,检测所述第一传输网络层UDP头部的UDP目的端口号是否为WNTO端口号;
若所述UDP目的端口号为WNTO端口号,确定所述第一无线传输协议包承载用户数据。
第二方面,提供一种协议栈适配方法,所述方法包括:
获取第一无线传输协议包;
采用第一预设检测规则,检测所述第一无线传输协议包是否承载用户数据;
若所述第一无线传输协议包承载用户数据,将所述第一无线传输协议包适配成相应的第一标准网络协议IP数据包;
发送所述第一标准IP数据包给网络传输优化NTO设备;
接收所述NTO设备发送的第二标准IP数据包;
将所述第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包。
在第二方面第一种可能的实现方式中,结合第二方面,若所述第一无线传输协议包为待压缩无线传输协议包,所述接收所述NTO设备发送的第二标准IP数据包,包括:
接收所述NTO设备发送的第二标准IP数据包,其中,所述第二标准IP数据包为所述NTO设备对接收到的N个第一标准IP数据包进行处理后获得的,N≥1,为整数。
在第二方面第二种可能的实现方式中,若所述第一无线传输协议包承载用户数据,所述方法还包括:
获取并存储所述第一无线传输协议包的第一传输网络层头部信息与所述第一标准IP数据包的五元组信息的映射关系;
在所述接收所述NTO设备发送的第二标准IP数据包之后,所述将所述第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包之前,还包括:
根据所述第二标准IP数据包的五元组信息,以及所述映射关系,确定与所述第二标准IP数据包的五元组信息对应的N个第一传输网络层头部信息;
若所述N个第一传输网络层头部包括IP头部、用户数据报协议UDP头部和通用分组无线服务技术GPRS隧道协议用户面GTP-U头部,且所述N个第一传输网络层头部信息中的GTP-U头部的S标识为1,确定是否存储与所述N个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,其中,所述传输网络层会话信息中包括GTP-U序列号;
若存储与所述N个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,将所述与所述N个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息中的GTP-U序列号加1;
若未存储与所述N个第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息,存储与所述N个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,其中,所述传输网络层会话信息中的GTP-U序列号为所述N个第一传输网络层头部信息中GTP-U头部的GTP-U序列号最小的序列号;
根据所述与所述N个第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息中的GTP-U序列号,以及所述N个第一传输网络头部信息,确定所述第二标准IP数据包对应的传输网络层头部信息。
在第二方面第三种可能的实现方式中,结合第二方面第一种可能的实现方式或第二方面第二种可能的实现方式,在所述将所述第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包之前,还包括:
若所述第二标准IP数据包对应的第二传输网络层头部信息中的UDP头部的目的端口号为GTP-U端口号,将所述GTP-U端口号更新为无线网络传输优化WNTO端口号,所述WNTO端口号表征对应的标准IP数据包已被压缩优化。
在第二方面第四种可能的实现方式中,结合第二方面,若所述第一无线传输协议包为待解压缩无线传输协议包,所述接收所述NTO设备发送的第二标准IP数据包,包括:
接收所述NTO设备发送的第m个第二标准IP数据包,其中,所述第m个第二标准IP数据包为所述NTO设备对接收到的第一标准IP数据包进行处理后获得的M个第二标准IP数据包中的其中一个标准IP数据包,1≤m≤M,m和M均为整数;
所述将所述第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包,包括:
将所述第m个第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包。
在第二方面第五种可能的实现方式中,结合第二方面第四种可能的实现方式,若所述第一无线传输协议包承载用户数据,所述方法还包括:
获取并存储所述第一无线传输协议包的第一传输网络层头部信息与所述第一标准IP数据包的五元组信息的映射关系;
在所述接收所述NTO设备发送的第m个第二标准IP数据包之后,所述将所述第m个第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包之前,还包括:
根据所述第m个第二标准IP数据包的五元组信息,以及所述映射关系,确定与所述第m个第二标准IP数据包的五元组信息对应的第一传输网络层头部信息;
若所述第一传输网络层头部包括IP头部、UDP头部和GTP-U头部,且所述第一传输网络层头部信息中的GTP-U头部的S标识为1,确定是否存储与所述第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,其中,所述传输网络层会话信息中包括GTP-U序列号;
若存储与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息,将所述与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息中的GTP-U序列号加1;
若未存储与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息,则存储与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息,其中,所述传输网络层会话信息中的GTP-U序列号为所述第一传输网络头部信息中GTP-U头部的GTP-U序列号;
根据所述与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息中的GTP-U序列号,以及所述第一传输网络头部信息,确定所述第m个第二标准IP数据包对应的传输网络层头部信息。
在第二方面第六种可能的实现方式中,结合第二方面至第二方面第五种可能的实现方式,在所述检测所述第一无线传输协议包是否承载用户数据之后,还包括:
若所述第一无线传输协议包未承载用户数据,确定所述第一无线传输协议包的总长度是否超过数据链路层的预设门限传输长度;
若所述第一无线传输协议包的总长度超过所述预设门限传输长度,将所述第一无线传输协议包进行IP分片;
发送所述经过IP分片的第一无线传输协议包。
在第二方面第七种可能的实现方式中,结合第二方面至第二方面第六种可能的实现方式,若所述第一无线传输协议包的第一传输网络层头部包括IP头部、UDP头部和GTP-U头部,所述第一预设检测规则包括:
检测获取的无线传输协议包的传输网络层IP头部的IP地址是否满足预设的IP地址范围;
若所述传输网络层IP头部的IP地址满足预设的IP地址范围,确定所述无线传输协议包是否经过IP分片;
若所述无线传输协议包经过IP分片,对所述经过IP分片的无线传输协议包进行IP分片重组;
检测所述传输网络层IP头部的协议类型是否为UDP;
若所述传输网络层IP头部的协议类型为UDP,检测所述传输网络层UDP头部的UDP目的端口号是否为GTP-U端口号;
若所述UDP目的端口号为GTP-U端口号,检测所述传输网络层GTP-U头部的消息字段类型是否为GTP封装的用户面数据单元G-PDU;
若所述传输网络层GTP-U头部的消息字段类型为G-PDU,确定所述获取的无线传输协议包承载用户数据。
在第二方面第八种可能的实现方式中,结合第二方面第四种可能的实现方式或第二方面第五种可能的实现方式,在所述将所述第m个第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包之前,还包括:
若所述第m个第二标准IP数据包对应的传输网络层头部信息中的UDP头部的目的端口号为WNTO端口号,将所述WNTO端口号更新为GTP-U端口号,所述WNTO端口号表征对应的标准IP数据包已被压缩优化。
在第二方面第九种可能的实现方式中,结合第二方面第八种可能的实现方式,若所述第一无线传输协议包的第一传输网络层头部包括IP头部、UDP头部和GTP-U头部,所述第一预设规则包括:
检测获取的无线传输协议包的传输网络层IP头部的IP地址是否满足预设的IP地址范围;
若所述传输网络层IP头部的IP地址满足预设的IP地址范围,确定所述无线传输协议包是否经过IP分片;
若所述无线传输协议包经过IP分片,对所述经过IP分片的无线传输协议包进行IP分片重组;
检测所述传输网络层IP头部的协议类型是否为UDP;
若所述传输网络层IP头部的协议类型为UDP,检测所述第一传输网络层UDP头部的UDP目的端口号是否为WNTO端口号;
若所述UDP目的端口号为WNTO端口号,确定所述第一无线传输协议包承载用户数据。
第三方面,提供一种协议栈适配装置,所述装置包括:处理器、发送器、接收器;
所述处理器,用于获取第一无线传输协议包;
所述处理器,还用于采用第一预设检测规则,检测所述第一无线传输协议包是否承载用户数据;
所述处理器,还用于若所述第一无线传输协议包承载用户数据,将所述第一无线传输协议包适配成相应的第一标准网络协议IP数据包;
所述发送器,用于发送所述第一标准IP数据包给网络传输优化NTO设备;
所述接收器,用于接收所述NTO设备发送的第二标准IP数据包;
所述处理器,还用于将所述第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包。
在第三方面第一种可能的实现方式中,结合第三方面,若所述第一无线传输协议包为待压缩无线传输协议包,所述接收器具体用于:
接收所述NTO设备发送的第二标准IP数据包,其中,所述第二标准IP数据包为所述NTO设备对接收到的N个第一标准IP数据包进行处理后获得的,N≥1,N为整数。
在第三方面第二种可能的实现方式中,结合第三方面第一种可能的实现方式,所述装置还包括:存储器;
所述处理器,还用于若所述第一无线传输协议包承载用户数据,获取所述第一无线传输协议包的第一传输网络层头部信息与所述第一标准IP数据包的五元组信息的映射关系;
所述存储器,用于存储所述映射关系;
所述处理器,还用于在所述接收器接收所述NTO设备发送的第二标准IP数据包之后,将所述第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包之前,根据所述第二标准IP数据包的五元组信息,以及所述映射关系,确定与所述第二标准IP数据包的五元组信息对应的N个第一传输网络层头部信息;
所述处理器,还用于若所述N个第一传输网络层头部包括IP头部、用户数据报协议UDP头部和通用分组无线服务技术GPRS隧道协议用户面GTP-U头部,且所述N个第一传输网络层头部信息中的GTP-U头部的S标识为1,确定是否存储与所述N个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,其中,所述传输网络层会话信息中包括GTP-U序列号;
所述处理器,还用于若所述存储器存储与所述N个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,将所述与所述N个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息中的GTP-U序列号加1;
所述存储器,还用于若未存储与所述N个第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息,存储与所述N个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,其中,所述传输网络层会话信息中的GTP-U序列号为所述N个第一传输网络层头部信息中GTP-U头部的GTP-U序列号最小的序列号;
所述处理器,还用于根据所述与所述N个第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息中的GTP-U序列号,以及所述N个第一传输网络头部信息,确定所述第二标准IP数据包对应的传输网络层头部信息。
在第三方面第三种可能的实现方式中,结合第三方面第一种可能的实现方式或第三方面第二种可能的实现方式,所述处理器,还用于若所述第二标准IP数据包对应的第二传输网络层头部信息中的UDP头部的目的端口号为GTP-U端口号,在所述将所述第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包之前,将所述GTP-U端口号更新为无线网络传输优化WNTO端口号,所述WNTO端口号表征对应的标准IP数据包已被压缩优化。
在第三方面第四种可能的实现方式中,结合第三方面,若所述第一无线传输协议包为待解压缩无线传输协议包,所述接收器具体用于:
接收所述NTO设备发送的第m个第二标准IP数据包,其中,所述第m个第二标准IP数据包为所述NTO设备对接收到的第一标准IP数据包进行处理后获得的M个第二标准IP数据包中的其中一个标准IP数据包,1≤m≤M,m和M均为整数;
所述处理器具体用于:
将所述第m个第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包。
在第三方面第五种可能的实现方式中,结合第三方面第四种可能的实现方式,所述装置还包括:存储器;
所述处理器,还用于若所述第一无线传输协议包承载用户数据,获取所述第一无线传输协议包的第一传输网络层头部信息与所述第一标准IP数据包的五元组信息的映射关系;
所述存储器,用于存储所述映射关系;
所述处理器,还用于在所述接收器接收所述NTO设备发送的第m个第二标准IP数据包之后,所述将所述第m个第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包之前,根据所述第m个第二标准IP数据包的五元组信息,以及所述映射关系,确定与所述第m个第二标准IP数据包的五元组信息对应的第一传输网络层头部信息;
所述处理器,还用于若所述第一传输网络层头部包括IP头部、UDP头部和GTP-U头部,且所述第一传输网络层头部信息中的GTP-U头部的S标识为1,确定是否存储与所述第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,其中,所述传输网络层会话信息中包括GTP-U序列号;
所述处理器,还用于若所述存储器存储与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息,将所述与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息中的GTP-U序列号加1;
所述存储器,还用于若未存储与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息,则存储与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息,其中,所述传输网络层会话信息中的GTP-U序列号为所述第一传输网络头部信息中GTP-U头部的GTP-U序列号;
所述处理器,还用于根据所述与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息中的GTP-U序列号,以及所述第一传输网络头部信息,确定所述第m个第二标准IP数据包对应的传输网络层头部信息。
在第三方面第六种可能的实现方式中,结合第三方面至第三方面第五种可能的实现方式,所述处理器,还用于若所述第一无线传输协议包未承载用户数据,在所述检测所述第一无线传输协议包是否承载用户数据之后,确定所述第一无线传输协议包的总长度是否超过数据链路层的预设门限传输长度;
所述处理器,还用于若所述第一无线传输协议包的总长度超过所述预设门限传输长度,将所述第一无线传输协议包进行IP分片;
所述发送器,还用于发送所述经过IP分片的第一无线传输协议包。
在第三方面第七种可能的实现方式中,结合第三方面至第三方面第六种可能的实现方式,若所述第一无线传输协议包的第一传输网络层头部包括IP头部、UDP头部和GTP-U头部,所述第一预设检测规则包括:
检测获取的无线传输协议包的传输网络层IP头部的IP地址是否满足预设的IP地址范围;
若所述传输网络层IP头部的IP地址满足预设的IP地址范围,确定所述无线传输协议包是否经过IP分片;
若所述无线传输协议包经过IP分片,对所述经过IP分片的无线传输协议包进行IP分片重组;
检测所述传输网络层IP头部的协议类型是否为UDP;
若所述传输网络层IP头部的协议类型为UDP,检测所述传输网络层UDP头部的UDP目的端口号是否为GTP-U端口号;
若所述UDP目的端口号为GTP-U端口号,检测所述传输网络层GTP-U头部的消息字段类型是否为GTP封装的用户面数据单元G-PDU;
若所述传输网络层GTP-U头部的消息字段类型为G-PDU,确定所述获取的无线传输协议包承载用户数据。
在第三方面第八种可能的实现方式中,结合第三方面第四种可能的实现方式或第三方面第五种可能的实现方式,所述处理器,还用于若所述第m个第二标准IP数据包对应的传输网络层头部信息中的UDP头部的目的端口号为WNTO端口号,在所述将所述第m个第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包之前,将所述WNTO端口号更新为GTP-U端口号,所述WNTO端口号表征对应的标准IP数据包已被压缩优化。
在第三方面第九种可能的实现方式中,结合第三方面第八种可能的实现方式,若所述第一无线传输协议包的第一传输网络层头部包括IP头部、UDP头部和GTP-U头部,所述第一预设规则包括:
检测获取的无线传输协议包的传输网络层IP头部的IP地址是否满足预设的IP地址范围;
若所述传输网络层IP头部的IP地址满足预设的IP地址范围,确定所述无线传输协议包是否经过IP分片;
若所述无线传输协议包经过IP分片,对所述经过IP分片的无线传输协议包进行IP分片重组;
检测所述传输网络层IP头部的协议类型是否为UDP;
若所述传输网络层IP头部的协议类型为UDP,检测所述第一传输网络层UDP头部的UDP目的端口号是否为WNTO端口号;
若所述UDP目的端口号为WNTO端口号,确定所述第一无线传输协议包承载用户数据。
本发明实施例提供一种协议适配方法及装置,因为协议栈适配装置能够将无线传输协议包适配成标准IP数据包,然后发送给NTO设备处理,并且能够将NTO设备处理后获得的标准IP数据包适配成无线传输协议包,因此能够使得在无线传输网络中部署NTO技术,从而能够削减无线网络的数据流量的带宽占用,降低无线网络和用户应用时延,达到优化无线网络的传输的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种NTO设备结构示意图;
图2.1为本发明实施例提供LTE Backhaul用户面协议栈结构示意图;
图2.2为本发明实施例提供的UMTS Iu-PS用户面协议栈结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一种协议适配装置结构示意图一;
图4为本发明实施例提供的一种协议适配装置结构示意图二;
图5为本发明实施例提供的一种协议适配装置结构示意图三;
图6为本发明实施例提供的一种协议适配装置结构示意图四;
图7为本发明实施例提供的一种协议适配方法流程示意图;
图8为本发明实施例提供的一种压缩场景下的协议适配方法流程示意图;
图9为本发明实施例提供的一种解压缩场景下的协议适配方法流程示意图;
图10为本发明实施例提供的一种协议适配方法的交互示意图;
图11为本发明实施例提供的一种协议适配装置结构示意图五;
图12为本发明实施例提供的一种协议适配装置结构示意图六。
具体实施方式
为了下述各实施例的描述清楚简洁,首先给出几个简要介绍:
第一,NTO技术:
NTO是一种用于互联网、企业网的技术,通过使用流量削减、流量压缩、流量缓存和协议加速等技术来提高网络和应用的性能。NTO技术包括重复数据消除、传统数据压缩、缓存机制、协议加速技术等,以上技术可以单独或组合使用,以达到削减带宽占用、降低网络时延的目的。其中的重复数据消除技术不同于传统的数据压缩算法,传统的数据压缩算法仅仅是针对单个用户数据在局部范围内的数据压缩,而重复数据消除技术能够针对同一链路上的单个用户数据在较大范围内的或是不同用户间的重复数据实现压缩,因此能够取得较好的压缩效果。
NTO模块由两部分组成,以一对一或一对多部署,以其中一个方向的数据流(上行、下行均可),其所经过的处理模块如图1所示。每个NTO模块包含TCP/IP协议处理子模块、数据去重和压缩子模块、数据解压和还原子模块、以及可选的TCP优化、超文本传输协议(Hypertext Transfer Protocol,HTTP)优化、码本缓存等,其中,TCP/IP协议处理子模块分为TCP/IP协议解析和TCP/IP协议封装。
NTO模块中主要的几个子模块的处理流程如下:
1、TCP/IP协议解析子模块:用于输入标准的IP数据包,对IP分片重组,解析传输层协议,获取应用层数据,若协议层为TCP协议,对TCP会话重组。
2、数据去重和压缩子模块:分为切片模块与编码模块。
2.1)切片模块:用于对应用数据进行切片并对切片生成指纹,即数据切片的数字摘要;还用于建立指纹与原始数据的索引结构,生成码本,并在NTO两端的模块之间同步码本。
2.2)编码模块:用于根据指纹判断是否存在重复的数据切片,用指纹代替重复的数据切片后,将指纹与未重复的数据切片组合后重新编码,可选择Lempel-Ziv系列传统压缩算法压缩,生成新的应用数据。
3、数据解压和还原子模块:
根据上述编码模块的编码规则,若应用数据经过压缩,则解压为原始数据;之后识别出指纹和未重复的数据切片,查询码本,用原始数据替换指纹;最后将还原后的数据切片组装成一个整体。
4、TCP/IP协议封装子模块:用于将编码后的应用层数据重新封装成标准的IP数据包发送出去。
5、可选的,TCP/IP协议处理子模块还用于对TCP数据流进行传输优化。
6、可选的,TCP/IP协议处理子模块还用于对HTTP业务流进行传输优化。
7、可选的,TCP/IP协议处理子模块还用于对应用数据进行缓存优化。
第二,无线传输协议:
无线传输协议是指无线网络用户面传输用户数据的协议。无线传输协议分为两层:用户数据层和传输网络层。用户数据层用于承载终端和服务器之间传输的用户IP数据,传输网络层用于承载用户数据层。以长期演进(Long Time Evolution,LTE)网络的回程网(Backhaul)为例,基站和服务网关(Serving Gateway,SGW)之间的用户面协议栈如图2.1所示,基站内部的传输模块完成无线传输协议数据的转发,Internet协议安全(InternetProtocol Security,IPSec)模块完成基站侧的数据加密和解密,IPSec网关(Gateway,GW)完成核心网侧的数据加密和解密,SGW完成核心网侧的数据的处理和转发。
以通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System,UMTS)的Iu-分组交换(Packet Switch,PS)接口为例,无线网络控制器(Radio NetworkController,RNC)和通用分组无线服务技术(General Packet Radio Service,GPRS)服务支持节点(Serving GPRS Support Node,SGSN)之间的用户面协议栈如图2.2所示,RNC完成Iub协议栈处理后,将PS域的数据转发到SGSN。
在上述LTE的Backhaul用户面协议栈或UMTS的Iu-PS接口用户面协议栈中,无线传输协议分为以下两层:
1)用户数据层:包括IP头部、TCP/UDP头部、应用(App)层数据。
2)传输网络层:包括GPRS隧道协议(GPRS Tunnelling Protocol,GTP)用户面(GTPUser,GTP-U)头部、以及GTP-U层下面的UDP头部、IP头部、数据链路层、物理层。
其中,LTE的基站传输模块和SGW之间的用户IP数据,或者UMTS的RNC和SGSN之间的用户IP数据,均经过了传输网络层的协议封装,而NTO技术是针对标准的IP协议栈结构,无法直接应用到现有的无线网络中。
第三、GTP-U头部格式:
3GPP TS 29.281中规定的GTP-U头部格式如表一所示:
表一
其中,注释0:(*)表示空闲位;
注释1:1)表示当S标志为1时有效;
注释2:2)表示当PN标志为1时有效;
注释3:3)表示当E标志为1时有效;
注释4:4)表示当S、PN和E中至少有一个为1时,此字段才出现。
GTP-U扩展头部格式如表二所示:
表二
GTP-U解析函数如下:
1、定义指针ptr指向GTP-U的头部,定义GTP-U头部长度gtp_hlen=0;
2、后移8字节固定头部长度:gtp_hlen+=8;
3、根据E、S或PN标志位,判断是否有可选字段,若有4字节可选字段:gtp_hlen+=4;
4、若有可选字段,根据E标志位和下一扩展头类型字段判断是否有扩展头部,若有扩展头部则执行步骤5,否则,gtp_hlen即GTP-U的头部长度,返回;
5、根据扩展头部中的下一扩展头长度字段进行解析:gtp_hlen+=(ExtensionHeader Length*4),读取(ptr+gtp_hlen-1)处的下一扩展头类型字段,若非0,则循环执行步骤4,直到下一扩展头类型字段为0;此时,得到GTP-U头部长度gtp_hlen,返回。
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案,在本发明的实施例中,采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分,本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并对不对数量和执行次序进行限定。
另外,本发明中所涉及的无线传输协议包是指以无线传输协议封装的数据包。
实施例一、
本发明实施例提供一种协议栈适配装置300,具体如图3所示,所述装置300包括:获取单元301、检测单元302、适配单元303、发送单元304、接收单元305。
所述获取单元301,用于获取第一无线传输协议包。
所述检测单元302,用于采用第一预设检测规则,检测所述第一无线传输协议包是否承载用户数据。
特别的,若所述第一无线传输协议包的第一传输网络层头部包括IP头部、UDP头部和GTP-U头部,所述第一预设检测规则可以包括:
检测获取的无线传输协议包的传输网络层IP头部的IP地址是否满足预设的IP地址范围。
若所述传输网络层IP头部的IP地址满足预设的IP地址范围,确定所述无线传输协议包是否经过IP分片。
若所述无线传输协议包经过IP分片,对所述经过IP分片的无线传输协议包进行IP分片重组。
检测所述传输网络层IP头部的协议类型是否为UDP;
若所述传输网络层IP头部的协议类型为UDP,检测所述传输网络层UDP头部的UDP目的端口号是否为GTP-U端口号;
若所述UDP目的端口号为GTP-U端口号,检测所述传输网络层GTP-U头部的消息字段类型是否为GTP封装的用户面数据单元(GTP encapsulated user Plane Data Unit,G-PDU)。
若所述传输网络层GTP-U头部的消息字段类型为G-PDU,确定所述获取的无线传输协议包承载用户数据。
当然,也可能存在其它的第一预设检测规则,本发明实施例对此不作具体限定。
所述适配单元303,用于若所述第一无线传输协议包承载用户数据,将所述第一无线传输协议包适配成相应的第一标准网络协议IP数据包。
所述发送单元304,用于发送所述第一标准IP数据包给网络传输优化NTO设备。
所述接收单元305,用于接收所述NTO设备发送的第二标准IP数据包。
所述适配单元303,还用于将所述第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包。
一种可能的实现方式中,若所述第一无线传输协议包为待压缩无线传输协议包,所述接收单元305具体用于:
接收所述NTO设备发送的第二标准IP数据包,其中,所述第二标准IP数据包为所述NTO设备对接收到的N个第一标准IP数据包进行处理后获得的,N≥1,N为整数。
进一步的,如图4所示,所述装置300还包括:存储单元306、确定单元307、计数单元308。
所述获取单元301,还用于若所述第一无线传输协议包承载用户数据,获取所述第一无线传输协议包的第一传输网络层头部信息与所述第一标准IP数据包的五元组信息的映射关系。
所述存储单元306,用于存储所述映射关系。
所述确定单元307,用于在所述接收单元305接收所述NTO设备发送的第二标准IP数据包之后,所述适配单元303将所述第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包之前,根据所述第二标准IP数据包的五元组信息,以及所述映射关系,确定与所述第二标准IP数据包的五元组信息对应的N个第一传输网络层头部信息。
所述确定单元307,还用于若所述N个第一传输网络层头部包括IP头部、用户数据报协议UDP头部和通用分组无线服务技术GPRS隧道协议用户面GTP-U头部,且所述N个第一传输网络层头部信息中的GTP-U头部的S标识为1,确定是否存储与所述N个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,其中,所述传输网络层会话信息中包括GTP-U序列号。
所述计数单元308,用于若所述存储单元306存储与所述N个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,将所述与所述N个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息中的GTP-U序列号加1。
所述存储单元306,还用于若未存储与所述N个第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息,存储与所述N个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,其中,所述传输网络层会话信息中的GTP-U序列号为所述N个第一传输网络层头部信息中GTP-U头部的GTP-U序列号最小的序列号。
所述确定单元307,还用于根据所述与所述N个第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息中的GTP-U序列号,以及所述N个第一传输网络头部信息,确定所述第二标准IP数据包对应的传输网络层头部信息。
进一步的,如图5所示,所述装置300还包括更新单元309。
所述更新单元309,用于若所述第二标准IP数据包对应的第二传输网络层头部信息中的UDP头部的目的端口号为GTP-U端口号,在所述适配单元303将所述第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包之前,将所述GTP-U端口号更新为无线网络传输优化(Wireless Network Transmission Optimization,WNTO)端口号,所述WNTO端口号表征对应的标准IP数据包已被压缩优化。
另一种可能的实现方式中,若所述第一无线传输协议包为待解压缩无线传输协议包,所述接收单元305具体用于:
接收所述NTO设备发送的第m个第二标准IP数据包,其中,所述第m个第二标准IP数据包为所述NTO设备对接收到的第一标准IP数据包进行处理后获得的M个第二标准IP数据包中的其中一个标准IP数据包,1≤m≤M,m和M均为整数。
所述适配单元303具体用于:
将所述第m个第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包。
进一步的,如图4所示,所述装置300还包括:存储单元306、确定单元307、计数单元308。
所述获取单元301,还用于若所述第一无线传输协议包承载用户数据,获取所述第一无线传输协议包的第一传输网络层头部信息与所述第一标准IP数据包的五元组信息的映射关系。
所述存储单元306,用于存储所述映射关系。
所述确定单元307,用于在所述接收单元305接收所述NTO设备发送的第m个第二标准IP数据包之后,所述适配单元303将所述第m个第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包之前,根据所述第m个第二标准IP数据包的五元组信息,以及所述映射关系,确定与所述第m个第二标准IP数据包的五元组信息对应的第一传输网络层头部信息。
所述确定单元307,还用于若所述第一传输网络层头部包括IP头部、UDP头部和GTP-U头部,且所述第一传输网络层头部信息中的GTP-U头部的S标识为1,确定是否存储与所述第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,其中,所述传输网络层会话信息中包括GTP-U序列号。
所述计数单元308,用于若所述存储单元306存储与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息,将所述与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息中的GTP-U序列号加1。
所述存储单元306,还用于若未存储与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息,则存储与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息,其中,所述传输网络层会话信息中的GTP-U序列号为所述第一传输网络头部信息中GTP-U头部的GTP-U序列号。
所述确定单元307,还用于根据所述与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息中的GTP-U序列号,以及所述第一传输网络头部信息,确定所述第m个第二标准IP数据包对应的传输网络层头部信息。
进一步的,如图5所示,所述装置300还包括更新单元309。
所述更新单元309,用于若所述第m个第二标准IP数据包对应的传输网络层头部信息中的UDP头部的目的端口号为WNTO端口号,在所述适配单元303将所述第m个第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包之前,将所述WNTO端口号更新为GTP-U端口号,所述WNTO端口号表征对应的标准IP数据包已被压缩优化。
特别的,此时若所述第一无线传输协议包的第一传输网络层头部包括IP头部、UDP头部和GTP-U头部,所述第一预设规则可以包括:
检测获取的无线传输协议包的传输网络层IP头部的IP地址是否满足预设的IP地址范围;
若所述传输网络层IP头部的IP地址满足预设的IP地址范围,确定所述无线传输协议包是否经过IP分片;
若所述无线传输协议包经过IP分片,对所述经过IP分片的无线传输协议包进行IP分片重组;
检测所述传输网络层IP头部的协议类型是否为UDP;
若所述传输网络层IP头部的协议类型为UDP,检测所述第一传输网络层UDP头部的UDP目的端口号是否为WNTO端口号;
若所述UDP目的端口号为WNTO端口号,确定所述第一无线传输协议包承载用户数据。
进一步的,如图6所示,所述装置300还包括确定单元307、分片单元310。
所述确定单元307,用于若所述第一无线传输协议包未承载用户数据,在所述检测单元302检测所述第一无线传输协议包是否承载用户数据之后,确定所述第一无线传输协议包的总长度是否超过数据链路层的预设门限传输长度。
所述分片单元310,用于若所述第一无线传输协议包的总长度超过所述预设门限传输长度,将所述第一无线传输协议包进行IP分片。
所述发送单元304,还用于发送所述经过IP分片的第一无线传输协议包。
具体的,通过所述协议适配装置进行协议适配的方法具体可参考实施例二的描述,本发明实施例在此不作具体阐述。
基于本发明实施例提供的上述协议栈适配装置,因为该协议栈适配装置能够将无线传输协议包适配成标准IP数据包,然后发送给NTO设备处理,并且能够将NTO设备处理后获得的标准IP数据包适配成无线传输协议包,因此能够使得在无线传输网络中部署NTO技术,从而能够削减无线网络的数据流量的带宽占用,降低无线网络和用户应用时延,达到优化无线网络的传输的目的。
实施例二、
本发明实施例提供一种协议栈适配方法,具体如图7所示,所述方法包括:
701、协议栈适配装置获取第一无线传输协议包。
具体的,本发明实施例中,所述第一无线传输协议包可能为一个完整的协议包,也可能为多个IP分片,本发明实施例对此不作具体限定,仅说明协议栈适配装置获取第一无线传输协议包。
702、协议栈适配装置采用第一预设检测规则,检测所述第一无线传输协议包是否承载用户数据。
具体的,本发明实施例中,若协议栈适配装置采用第一预设检测规则,检测到所述第一无线传输协议包承载用户数据,则进一步的可以执行步骤703,否则,不执行步骤703。
特别的,若所述第一无线传输协议包的第一传输网络层头部包括IP头部、UDP头部和GTP-U头部,则所述第一预设检测规则可以如下,包括:
检测获取的无线传输协议包的传输网络层IP头部的IP地址是否满足预设的IP地址范围;
若所述传输网络层IP头部的IP地址满足预设的IP地址范围,确定所述无线传输协议包是否经过IP分片;
若所述无线传输协议包经过IP分片,对所述经过IP分片的无线传输协议包进行IP分片重组;
检测所述传输网络层IP头部的协议类型是否为UDP;
若所述传输网络层IP头部的协议类型为UDP,检测所述传输网络层UDP头部的UDP目的端口号是否为GTP-U端口号;
若所述UDP目的端口号为GTP-U端口号,检测所述传输网络层GTP-U头部的消息字段类型是否为G-PDU;
若所述传输网络层GTP-U头部的消息字段类型为G-PDU,确定所述获取的无线传输协议包承载用户数据。
当然,也可能存在其它的第一预设检测规则,本发明实施例对此不作具体限定,仅说明采用第一预设检测规则,可以检测所述第一无线传输协议包是否承载用户数据。
703、若所述第一无线传输协议包承载用户数据,协议栈适配装置将所述第一无线传输协议包适配成相应的第一标准IP数据包。
示例性的,本发明实施例中,协议栈适配装置将所述第一无线传输协议包适配成相应的第一标准IP数据包的方法可以如下:
首先,协议栈适配装置解析第一无线传输协议包的IP头部、UDP头部,获取所述第一无线传输协议包的第一传输网络层IP头部字段、UDP头部字段;
其次,协议栈适配装置可以根据以下步骤解析第一传输网络层GTP-U头部:
a)定义指针ptr指向GTP-U的头部。
b)调用GTP-U解析函数,得到GTP-U头部长度gtp_hlen。
c)根据指针ptr位置以及GTP-U头部长度gtp_hlen,获取GTP-U头部,并且指针ptr后移gtp_hlen字节。
d)此时指针ptr已经指向第一无线传输协议包用户数据层IP数据包头部,指针ptr开始至数据包结尾的部分即为第一标准IP数据包。读取用户数据层的源IP地址、目的IP地址、协议类型。若协议类型为TCP或者UDP,则读取相应的源端口号、目的端口号,可以得到用户数据层五元组。
至此,协议栈适配装置完成将所述第一无线传输协议包适配成第一标准IP数据包的过程。
704、协议栈适配装置发送所述第一标准IP数据包给NTO设备。
具体的,协议栈适配装置在将所述第一无线传输协议包适配成第一标准IP数据包之后,将发送所述第一标准IP数据包给NTO设备,由NTO设备对所述第一标准IP数据包进行处理。
具体的,所述NTO设备对接收到的第一标准IP数据包进行压缩处理的方法可参考具体实施方式前序部分的NTO技术简介,本发明实施例在此不再赘述。
705、协议栈适配装置接收所述NTO设备发送的第二标准IP数据包。
706、协议栈适配装置将所述第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包。
具体的,本发明实施例中,协议栈适配装置可以结合将第一无线传输协议包适配成相应的第一标准IP数据包的方法类似的反推得到将第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包的方法,即依次给所述第二标准IP数据包添加传输网络层的GTP-U头部、UDP头部以及IP头部,从而获得所述第二无线传输协议包,本发明实施例在此不再赘述。
下面将结合具体的压缩和解压缩场景,对本发明实施例提供的协议适配方法分别进行进一步阐述。
一种可能的场景下,以在如图2.1所示的LTE Backhaul用户面协议栈结构中进行压缩适配为例进行说明,即若所述第一无线传输协议包为待压缩无线传输协议包,则如图8所示,本发明实施例提供的协议适配方法中,步骤705,即协议栈适配装置接收所述NTO设备发送的第二标准IP数据包,具体可以包括:
705a、协议栈适配装置接收所述NTO设备发送的第二标准IP数据包,其中,所述第二标准IP数据包为所述NTO设备对接收到的N个第一标准IP数据包进行处理后获得的,N≥1,为整数。
即,NTO设备对接收到的标准IP数据包进行压缩优化处理时,可能是将一个标准IP数据包单独进行压缩优化,也可能是将多个标准IP数据包压缩合并成一个标准IP数据包,本发明实施例对此不作具体限定。
因此,本发明实施例中,所述第二标准IP数据包为所述NTO设备对接收到的N个第一标准IP数据包进行处理后获得的。其中,N的取值可以为1,也可以为大于1的整数,本发明实施例对此不作具体限定。
进一步的,在该场景下,若所述第一无线传输协议包承载用户数据,所述方法还包括:
协议栈适配装置获取并存储所述第一无线传输协议包的第一传输网络层头部信息与所述第一标准IP数据包的五元组的映射关系。
具体的,协议栈适配装置中可以维护一个协议栈适配映射关系,该映射关系为无线传输协议包传输网络层头部信息与用户数据层五元组信息的映射关系,具体可以包括以下字段:传输网络层IP头部、传输网络层UDP头部、传输网络层GTP-U头部及长度、用户数据层五元组,其中,用户数据层五元组中包含源IP地址、目的IP地址、协议类型、源端口号、目的端口号字段。该协议栈适配映射关系可以通过GTP-U适配表格来实现,也可以通过其它方式实现,本发明实施例对此不作具体限定。
假设本发明实施例中,协议栈适配映射关系通过GTP-U适配表格实现,则协议栈适配装置在执行步骤702之后,若所述第一无线传输协议包承载用户数据,协议栈适配装置将获取所述第一无线传输协议包对应的协议栈适配映射并将其存储至GTP-U适配表格中。
示例性的,假设协议栈适配装置接收到的3个第一无线传输协议包的第一传输网络层IP头部分别为IP1、IP2、IP3;第一传输网络层UDP头部分别为UDP1、UDP2、UDP3;第一传输网络层GTP-U头部分别为GTP-U1 GTP-U2、GTP-U3;第一传输网络层GTP-U头部长度分别为L1、L2、L3;用户数据层五元组为S1、S2、S3,则可以得到如表三所述的协议栈适配映射结果。
表三
在所述协议栈适配装置接收所述NTO设备发送的第二标准IP数据包之后,将所述第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包之前,还包括:
协议栈适配装置根据所述第二标准IP数据包的五元组信息,以及所述映射关系,确定与所述第二标准IP数据包的五元组信息对应的N个第一传输网络层头部信息。
若所述N个第一传输网络层头部包括IP头部、UDP头部和GTP-U头部,且所述N个第一传输网络层头部信息中的GTP-U头部的S标识为1,确定是否存储与所述N个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,其中,所述传输网络层会话信息中包括GTP-U序列号。
若存储与所述N个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,将所述与所述N个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息中的GTP-U序列号加1;
若未存储与所述N个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,存储与所述N个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,其中,所述传输网络层会话信息中的GTP-U序列号为所述N个第一传输网络层头部信息中GTP-U头部的GTP-U序列号最小的序列号。
根据所述与所述N个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息中的GTP-U序列号,以及所述N个第一传输网络层头部信息,确定所述第二标准IP数据包对应的传输网络层头部信息。
示例性的,假设第二标准IP数据包为所述NTO设备对接收到的2个第一标准IP数据包进行处理后获得的,即N=2,并且所述2个第一标准IP数据包对应的第一无线传输协议包的协议栈适配映射分别如表三中的前2行映射结果所示,则此时协议栈适配装置在接收所述NTO设备发送的第二标准IP数据包之后,具体可以执行以下步骤:
a)定义指针ptr指向第二标准IP数据包的头部,读取此第二标准IP数据包的源IP地址、目的IP地址、协议类型,若协议类型是TCP或UDP,则读取相应的源端口号、目的端口号,得到该第二标准IP数据包的五元组信息;然后根据该第二标准IP数据包的五元组信息,查找如表三所示的映射关系,则可以得到与第二标准IP数据包对应的2个第一传输网络层头部信息,分别为:传输网络层IP头部为IP1、UDP头部为UDP1、GTP-U头部为GTP-U1;传输网络层IP头部为IP2、UDP头部为UDP2、GTP-U头部为GTP-U2。
需要说明的是,NTO设备将多个标准IP数据包压缩合并成一个标准IP数据包的必要条件是,所述多个标准IP数据包的五元组信息相同。合并后的标准IP数据包的五元组信息即为原来多个标准IP数据包的五元组信息中的任一五元组信息。而多个标准IP数据包的五元组信息对应多个协议栈适配映射关系,因此根据第二标准IP数据包的五元组信息,查找预存储的映射关系,可能得到多个协议栈适配映射关系。
b)由于本发明实施例应用在如图2.1所示的LTE Backhaul用户面协议栈结构中,因此步骤a)中确定的2个第一传输网络层头部包括IP头部、UDP头部和GTP-U头部。若该GTP-U头部的S标识为1,由表一所述的GTP-U头部结构可知,此时GTP-U头部的GTP-U序列号有效,为了保证最终经过协议栈适配后获得的第二无线传输协议包的序列号连续,从而接收端能够正确检测,需要更新经由NTO设备压缩合并后,并经过协议栈适配装置适配后获得的第二无线传输协议包的GTP-U序列号。因此协议栈适配装置确定是否存储与所述确定的2个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,该传输网络层会话信息中包括GTP-U序列号。
需要说明的是,协议栈适配装置中可以维护一个传输网络层会话信息,该会话信息用于无线传输协议的会话管理,包括GTP-U序列号字段。当然所述传输网络层会话信息还可以包括以下字段:传输网络层IP头部的目的IP地址、GTP-U头部的TEID等,本发明实施例对此不作具体限定。
示例性的,假设传输网络层会话信息包括以上所列字段,则传输网络层会话信息可以通过如表四所示的GTP-U会话表格实现;当然,该会话信息也可以通过其它方式实现,本发明实施例对此不作具体限定。
表四
其中,Address1、Address2、Address3表示传输网络层目的IP地址;TEID1、TEID2、TEID3表示GTP-U头部的TEID;P1、P2、P3表示GTP-U序列号的数值。
需要说明的是,若NTO设备能够将多个标准IP数据包压缩合并成一个标准IP数据包,则所述多个标准IP数据包对应的多个映射关系中传输网络层IP头部字段的目的IP地址相同,并且传输网络层UDP头部的TEID相同,因此可以通过读取步骤a)中确定的2个第一传输网络层头部的IP头部的目的地址、UDP头部的TEID,并检索会话信息进而确定是否存储与所述确定的2个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息。
c)示例性的,若存储与所述确定的2个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,即假设表三中IP1与IP2的目的IP地址均为Address1,UDP1与UDP2的TEID均为TEID1,则此时将P1的数值加1,并将更新后的P1作为重新封装的GTP-U头部的序列号。
此时,第二标准IP数据包对应的传输网络层头部信息为传输网络层IP头部为IP1(IP2)、UDP头部为UDP1(UDP2)、GTP-U头部为GTP-U1(GTP-U2),其中,第二标准IP数据包的GTP-U头部的GTP-U序列号为更新后的P1。
d)示例性的,若未存储与所述确定的2个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,即假设表三中IP1与IP2的目的IP地址均为Address4,UDP1与UDP2的TEID均为TEID4,此时需要在表四中添加与所述确定的2个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,如表五所示:
表五
其中,P4为GTP-U1与GTP-U2头部中的GTP-U序列号较小的序列号,并将P4作为重新封装的GTP-U头部的序列号。
第二标准IP数据包对应的传输网络层头部信息为传输网络层IP头部为IP1(IP2)、UDP头部为UDP1(UDP2)、GTP-U头部为GTP-U1(GTP-U2),其中,第二标准IP数据包的GTP-U头部的GTP-U序列号为P4。
需要说明的是,在将所述第二标准IP数据包适配成第二无线传输协议包时,可以将与其对应的多个映射关系中的多个传输网络层头部的任一传输网络层头部作为所述第二标准IP数据包的传输网络层头部,其中,所述第二标准IP数据包的GTP-U头部的GTP-U序列号可以通过上述方式确定。当然,所述第二标准IP数据包的传输网络层头部信息中GTP-U头部长度、UDP头部长度、UDP校验和、IP头部长度、IP头部校验和等一些其它信息也可能需要更新,具体可参考现有技术中相关量的计算方法,本发明实施例对此不作具体阐述与限定。
需要说明的是,在将所述第二标准IP数据包适配成第二无线传输协议包之后,可以删除与所述第二标准IP数据包对应的所有协议栈适配映射关系,这样可以节省系统的存储资源,本发明实施例对此不作具体限定。
进一步的,在该场景下,本发明实施例提供的协议栈适配方法中,在所述将所述第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包之前,还可以包括:
若所述第二标准IP数据包对应的第二传输网络层头部信息中的UDP头部的目的端口号为GTP-U端口号,协议栈适配装置将所述GTP-U端口号更新为WNTO端口号,所述WNTO端口号表征对应的标准IP数据包已经被压缩优化。
这样,当解压缩侧对应的协议栈适配装置接收到所述第二无线传输包时,可以直接根据所述第二无线传输协议包的WNTO端口号,确定该第二无线传输协议包为压缩优化后的无线传输协议包,提高了协议栈适配装置的检测效率,从而可以提高无线传输效率。
另一种可能的场景下,以在如图2.1所示的LTE Backhaul用户面协议栈结构中进行解压缩适配为例进行说明,即若所述第一无线传输协议包为待解压缩无线传输协议包,则如图9所示,本发明实施例提供的协议适配方法中,步骤705,即协议栈适配装置接收所述NTO设备发送的第二标准IP数据包,具体可以包括:
705b、协议栈适配装置接收所述NTO设备发送的第m个第二标准IP数据包,其中,所述第m个第二标准IP数据包为所述NTO设备对接收到的第一标准IP数据包处理后获得的M个第二标准IP数据包中的其中一个标准IP数据包,1≤m≤M,m和M均为整数。
需要说明的是,NTO设备对接收到的标准IP数据包进行解压缩还原处理时,可能解压缩还原为一个标准IP数据包,也可能将将解压还原的标准IP数据包拆分成多个标准IP数据包,本发明实施例对此不作具体限定。
因此,本发明实施例中,所述NTO设备对接收到的第一标准IP数据包处理后获得M个第二标准IP数据包,M的取值可以为1,也可以为大于1的整数,本发明实施例对此不作具体限定。假设M=3,则m的取值可以为1、2、3,即协议栈适配装置依次接收第1个第二标准IP数据包、第2个第二标准IP数据包、第3个第二标准IP数据包。
步骤706,即协议栈适配装置将所述第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包,具体可以包括:
706b、协议栈适配装置将所述第m个第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包。
进一步的,在该场景下,若所述第一无线传输协议包承载用户数据,所述方法还包括:
获取并存储所述第一无线传输协议包的第一传输网络层头部信息与所述第一标准IP数据包的五元组信息的映射关系;
在所述接收所述NTO设备发送的第m个第二标准IP数据包之后,所述将所述第m个第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包之前,还包括:
根据所述第m个第二标准IP数据包的五元组信息,以及所述映射关系,确定与所述第m个第二标准IP数据包的五元组信息对应的第一传输网络层头部信息;
若所述第一传输网络层头部包括IP头部、UDP头部和GTP-U头部,且所述第一传输网络层头部信息中的GTP-U头部的S标识为1,确定是否存储与所述第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,其中,所述传输网络层会话信息中包括GTP-U序列号;
若存储与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息,将所述与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息中的GTP-U序列号加1;
若未存储与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息,则存储与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息,其中,所述传输网络层会话信息中的GTP-U序列号为所述第一传输网络头部信息中GTP-U头部的GTP-U序列号;
根据所述与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息中的GTP-U序列号,以及所述第一传输网络头部信息,确定所述第m个第二标准IP数据包对应的传输网络层头部信息。
具体的,上述解压缩过程中,当S标识为1时的会话管理过程可参考压缩过程中当S标识为1时的会话管理过程,在此不再赘述。
示例性的,假设M=2,m=1,并且所述第一标准IP数据包对应的第一无线传输协议包的协议栈适配映射如表三中的第一行映射结果所示,则此时协议栈适配装置在接收所述NTO设备发送的第1个第第二标准IP数据包(记第1个第二标准IP数据包为W1)之后,具体可以执行以下步骤:
a)定义指针ptr指向W1的头部,读取W1的源IP地址、目的IP地址、协议类型,若协议类型是TCP或UDP,则读取相应的源端口号、目的端口号,得到W1的五元组信息;然后根据W1的五元组信息,查找如表三所示的映射关系,则可以得到与W1对应的第一传输网络层头部信息为:传输网络层IP头部为IP1、UDP头部为UDP1、GTP-U头部为GTP-U1。
b)由于本发明实施例应用在如图2.1所示的LTE Backhaul用户面协议栈结构中,因此步骤a)中确定的第一传输网络层头部包括IP头部、UDP头部和GTP-U头部。若该GTP-U头部的S标识为1,由表一所述的GTP-U头部结构可知,此时GTP-U头部的GTP-U序列号有效,为了保证最终经过协议栈适配后获得的第二无线传输协议包的序列号连续,从而接收端能够正确检测,需要更新经由NTO设备解压还原,并经过协议栈适配装置适配后获得的第二无线传输协议包的GTP-U序列号。因此协议栈适配装置确定是否存储与所述确定的第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,该传输网络层会话信息中包括GTP-U序列号。
其中,传输网络层会话信息的相关描述可参考上述实施例,此处不再赘述。
c)示例性的,若存储与所述确定的第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,即假设表三中IP1的目的IP地址为Address1,UDP1的TEID为TEID1,则此时将P1的数值加1,并将更新后的P1作为重新封装的GTP-U头部的序列号。
此时,W1对应的传输网络层头部信息为传输网络层IP头部为IP1、UDP头部为UDP1、GTP-U头部为GTP-U1,其中,W1的GTP-U头部的GTP-U序列号为更新后的P1。
当m=2时,对第2个第二标准IP数据包可采用类似a-c的方法处理,此处不再赘述。
d)示例性的,若未存储与所述确定的第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,即假设表三中IP1的目的IP地址为Address4,UDP1的TEID均为TEID4,此时需要在表四中添加与所述确定的第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,如表五所示。其中,P4为GTP-U1头部中的GTP-U序列号。
此时,W1对应的传输网络层头部信息为传输网络层IP头部为IP1、UDP头部为UDP1、GTP-U头部为GTP-U1,其中,W1的GTP-U头部的GTP-U序列号为P4。
当m=2时,对第2个第二标准IP数据包可采用类似步骤a)、b)的方法处理后,确定存储与所述确定的第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,即表五中的第4个会话信息,则此时将P4的数值加1,并将更新后的P4作为重新封装的GTP-U头部的序列号。
如上所述,所述第m个第二标准IP数据包的传输网络层头部信息中GTP-U头部长度、UDP头部长度、UDP校验和、IP头部长度、IP头部校验和等一些其它信息也可能需要更新,具体可参考现有技术中相关量的计算方法,此处不作具体阐述与限定。
如上所述,在将所述第m个第二标准IP数据包适配成对应的第二无线传输协议包之后,可以删除与所述第m个第二标准IP数据包对应的协议栈适配映射关系,这样可以节省系统的存储资源,本发明实施例对此不作具体限定。
进一步的,在该场景下,本发明实施例提供的协议栈适配方法中,在所述将所述第m个第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包之前,还可以包括:
若所述第m个第二标准IP数据包对应的传输网络层头部信息中的UDP头部的目的端口号为WNTO端口号,将所述WNTO端口号更新为GTP-U端口号,所述WNTO端口号表征对应的标准IP数据包已被压缩优化。
即在解压缩时,需要将压缩优化时打上的压缩优化标签去除,比如将WNTO端口号更新为原始的GTP-U端口号,以保证后续的无线传输过程能够顺利进行。
进一步的,若经过压缩优化后的无线传输协议包均打上了压缩优化标签,比如压缩优化后的无线传输协议包的传输网络层头部中的UDP头部的目的端口号为WNTO端口号,则所述第一预设检测规则可以如下,包括:
检测获取的无线传输协议包的传输网络层IP头部的IP地址是否满足预设的IP地址范围;
若所述传输网络层IP头部的IP地址满足预设的IP地址范围,确定所述无线传输协议包是否经过IP分片;
若所述无线传输协议包经过IP分片,对所述经过IP分片的无线传输协议包进行IP分片重组;
检测所述传输网络层IP头部的协议类型是否为UDP;
若所述传输网络层IP头部的协议类型为UDP,检测所述第一传输网络层UDP头部的UDP目的端口号是否为WNTO端口号;
若所述UDP目的端口号为WNTO端口号,确定所述第一无线传输协议包承载用户数据。
图8和图9所示的实施例分别以如图2.1所示的LTE Backhaul用户面协议栈结构为例,描述了压缩场景下的协议适配方法和解压缩场景下的协议适配方法,当然,本发明实施例提供的协议适配方法也可能适用于其他协议栈结构与LTE Backhaul用户面协议栈结构相同或类似的网元中,本发明实施例对此不作具体限定。
进一步的,本发明实施例还提供一种第一无线传输协议包未承载用户数据时的处理方法,即,在所述检测所述第一无线传输协议包是否承载用户数据之后,还可以包括:
若所述第一无线传输协议包未承载用户数据,确定所述第一无线传输协议包的总长度是否超过数据链路层的预设门限传输长度;
若所述第一无线传输协议包的总长度超过所述预设门限传输长度,将所述第一无线传输协议包进行IP分片;
发送所述经过IP分片的第一无线传输协议包。
这样,协议栈适配装置可以对获取的所有无线传输协议包进行分类处理,不仅达到了优化无线传输网络的目的,而且保证了所有无线传输协议包均可以正常传输,使无线传输质量得以保证。
下面仍以如图2.1所示的LTE Backhaul用户面协议栈结构为例,假设基站侧对应的协议栈适配装置为第一协议栈适配装置,NTO设备为第一NTO设备,SGW侧对应的协议栈适配装置为第二协议栈适配装置为第二协议栈适配装置,NTO设备为第二NTO设备,N=3,M=2,则如图10所示,对第一无线传输协议包由基站发送至SGW的完整协议栈适配过程详细说明如下:
1001、第一协议栈适配装置获取无线传输协议包Ri(i=1,2,3)。
1002、第一协议栈适配装置采用第一预设检测规则,检测所述Ri是否承载用户数据。
1003、若Ri承载用户数据,第一协议栈适配装置将Ri适配成相应的标准IP数据包Ti。
1004、第一协议栈适配装置发送Ti给第一NTO设备。
1005、第一NTO设备接收Ti。
需要说明的是,本示例中分别令步骤1001-1005中的i=1,2,3,重复执行步骤1001-1005,直至所述第一NTO设备接收N=3个标准IP数据包T1、T2、T3。
1006、第一NTO设备对接收到的3个标准IP数据包进行压缩优化处理,获得标准IP数据包T4。
1007、第一NTO设备发送T4给第一协议栈适配装置。
1008、第一协议栈适配装置接收所述第一NTO设备发送的T4。
1009、第一协议栈适配装置将T4适配成相应的无线传输协议包R4。
1010、第一协议栈适配装置发送R4给第二协议栈适配装置。
需要说明的是,根据所述第一协议栈适配装置与所述第二协议栈适配装置的部署位置的不同,所述第一协议栈适配装置可能并非直接将所述无线传输协议包R2发送给所述第二协议栈适配装置,而是需要通过某些单元模块,本示例对此不作具体限定,仅说明所述无线传输协议包R2经由第一协议栈适配装置发送至第二协议栈适配装置。
1011、第二协议栈适配装置获取无线传输协议包R4。
1012、第二协议栈适配装置采用第一预设检测规则,检测R4是否承载用户数据。
1013、若R4承载用户数据,第二协议栈适配装置将R4适配成相应的标准IP数据包T4。
1014、第二协议栈适配装置发送T4给第二NTO设备。
1015、第二NTO设备接收T4。
1016、第二NTO设备对接收到的T4进行解压缩还原处理,获得标准IP数据包Ti(i=5,6)。
1017、第二NTO设备发送Ti给第二协议栈适配装置。
1018、第二协议栈适配装置接收所述第二NTO设备发送的Ti。
1019、第二协议栈适配装置将Ti适配成相应的无线传输协议包Ri。
分别令步骤1017-1019中的i=5,6,重复执行步骤1017-1019,直至第二协议栈适配装置将M=2个标准IP数据包分别适配成无线传输协议包R5、R6,至此一个完整的协议栈适配过程结束。
具体的,步骤1001-1019的相关描述可参考图7-9所示的实施例的描述,本发明实施例在此不再赘述。
基于本发明实施例提供的上述协议栈适配方法,因为协议栈适配装置能够将无线传输协议包适配成标准IP数据包,然后发送给NTO设备处理,并且能够将NTO设备处理后获得的标准IP数据包适配成无线传输协议包,因此能够使得在无线传输网络中部署NTO技术,从而能够削减无线网络的数据流量的带宽占用,降低无线网络和用户应用时延,达到优化无线网络的传输的目的。
实施例三、
本发明实施例提供一种协议栈适配装置1100,具体如图11所示,所述装置1100包括:处理器1101、发送器1102、接收器1103。
所述处理器1101,用于获取第一无线传输协议包。
所述处理器1101,还用于采用第一预设检测规则,检测所述第一无线传输协议包是否承载用户数据。
特别的,若所述第一无线传输协议包的第一传输网络层头部包括IP头部、UDP头部和GTP-U头部,所述第一预设检测规则可以包括:
检测获取的无线传输协议包的传输网络层IP头部的IP地址是否满足预设的IP地址范围。
若所述传输网络层IP头部的IP地址满足预设的IP地址范围,确定所述无线传输协议包是否经过IP分片。
若所述无线传输协议包经过IP分片,对所述经过IP分片的无线传输协议包进行IP分片重组。
检测所述传输网络层IP头部的协议类型是否为UDP;
若所述传输网络层IP头部的协议类型为UDP,检测所述传输网络层UDP头部的UDP目的端口号是否为GTP-U端口号;
若所述UDP目的端口号为GTP-U端口号,检测所述传输网络层GTP-U头部的消息字段类型是否为G-PDU。
若所述传输网络层GTP-U头部的消息字段类型为G-PDU,确定所述获取的无线传输协议包承载用户数据。
当然,也可能存在其它的第一预设检测规则,本发明实施例对此不作具体限定。
所述处理器1101,还用于若所述第一无线传输协议包承载用户数据,将所述第一无线传输协议包适配成相应的第一标准网络协议IP数据包。
所述发送器1102,用于发送所述第一标准IP数据包给网络传输优化NTO设备。
所述接收器1103,用于接收所述NTO设备发送的第二标准IP数据包。
所述处理器1101,还用于将所述第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包。
一种可能的实现方式中,若所述第一无线传输协议包为待压缩无线传输协议包,所述接收器1103具体用于:
接收所述NTO设备发送的第二标准IP数据包,其中,所述第二标准IP数据包为所述NTO设备对接收到的N个第一标准IP数据包进行处理后获得的,N≥1,N为整数。
进一步的,如图12所示,所述装置1100还包括:存储器1104。
所述处理器1101,还用于若所述第一无线传输协议包承载用户数据,获取所述第一无线传输协议包的第一传输网络层头部信息与所述第一标准IP数据包的五元组信息的映射关系。
所述存储器1104,用于存储所述映射关系。
所述处理器1101,还用于在所述接收器1103接收所述NTO设备发送的第二标准IP数据包之后,将所述第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包之前,根据所述第二标准IP数据包的五元组信息,以及所述映射关系,确定与所述第二标准IP数据包的五元组信息对应的N个第一传输网络层头部信息。
所述处理器1101,还用于若所述N个第一传输网络层头部包括IP头部、用户数据报协议UDP头部和通用分组无线服务技术GPRS隧道协议用户面GTP-U头部,且所述N个第一传输网络层头部信息中的GTP-U头部的S标识为1,确定是否存储与所述N个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,其中,所述传输网络层会话信息中包括GTP-U序列号。
所述处理器1101,还用于若所述存储器1104存储与所述N个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,将所述与所述N个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息中的GTP-U序列号加1。
所述存储器1104,还用于若未存储与所述N个第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息,存储与所述N个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,其中,所述传输网络层会话信息中的GTP-U序列号为所述N个第一传输网络层头部信息中GTP-U头部的GTP-U序列号最小的序列号。
所述处理器1101,还用于根据所述与所述N个第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息中的GTP-U序列号,以及所述N个第一传输网络头部信息,确定所述第二标准IP数据包对应的传输网络层头部信息。
进一步的,所述处理器1101,还用于若所述第二标准IP数据包对应的第二传输网络层头部信息中的UDP头部的目的端口号为GTP-U端口号,在所述将所述第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包之前,将所述GTP-U端口号更新为无线网络传输优化WNTO端口号,所述WNTO端口号表征对应的标准IP数据包已被压缩优化。
另一种可能的实现方式中,若所述第一无线传输协议包为待解压缩无线传输协议包,所述接收器1103具体用于:
接收所述NTO设备发送的第m个第二标准IP数据包,其中,所述第m个第二标准IP数据包为所述NTO设备对接收到的第一标准IP数据包进行处理后获得的M个第二标准IP数据包中的其中一个标准IP数据包,1≤m≤M,m和M均为整数;
所述处理器1101具体用于:
将所述第m个第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包。
进一步的,如图12所示,所述装置1100还包括:存储器1104。
所述处理器1101,还用于若所述第一无线传输协议包承载用户数据,获取所述第一无线传输协议包的第一传输网络层头部信息与所述第一标准IP数据包的五元组信息的映射关系。
所述存储器1104,用于存储所述映射关系。
所述处理器1101,还用于在所述接收器1103接收所述NTO设备发送的第m个第二标准IP数据包之后,所述将所述第m个第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包之前,根据所述第m个第二标准IP数据包的五元组信息,以及所述映射关系,确定与所述第m个第二标准IP数据包的五元组信息对应的第一传输网络层头部信息。
所述处理器1101,还用于若所述第一传输网络层头部包括IP头部、UDP头部和GTP-U头部,且所述第一传输网络层头部信息中的GTP-U头部的S标识为1,确定是否存储与所述第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,其中,所述传输网络层会话信息中包括GTP-U序列号。
所述处理器1101,还用于若所述存储器1104存储与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息,将所述与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息中的GTP-U序列号加1。
所述存储器1104,还用于若未存储与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息,则存储与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息,其中,所述传输网络层会话信息中的GTP-U序列号为所述第一传输网络头部信息中GTP-U头部的GTP-U序列号。
所述处理器1101,还用于根据所述与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息中的GTP-U序列号,以及所述第一传输网络头部信息,确定所述第m个第二标准IP数据包对应的传输网络层头部信息。
进一步的,所述处理器1101,还用于若所述第m个第二标准IP数据包对应的传输网络层头部信息中的UDP头部的目的端口号为WNTO端口号,在所述将所述第m个第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包之前,将所述WNTO端口号更新为GTP-U端口号,所述WNTO端口号表征对应的标准IP数据包已被压缩优化。
特别的,此时若所述第一无线传输协议包的第一传输网络层头部包括IP头部、UDP头部和GTP-U头部,所述第一预设规则可以包括:
检测获取的无线传输协议包的传输网络层IP头部的IP地址是否满足预设的IP地址范围;
若所述传输网络层IP头部的IP地址满足预设的IP地址范围,确定所述无线传输协议包是否经过IP分片;
若所述无线传输协议包经过IP分片,对所述经过IP分片的无线传输协议包进行IP分片重组;
检测所述传输网络层IP头部的协议类型是否为UDP;
若所述传输网络层IP头部的协议类型为UDP,检测所述第一传输网络层UDP头部的UDP目的端口号是否为WNTO端口号;
若所述UDP目的端口号为WNTO端口号,确定所述第一无线传输协议包承载用户数据。
进一步的,所述处理器1101,还用于若所述第一无线传输协议包未承载用户数据,在所述检测所述第一无线传输协议包是否承载用户数据之后,确定所述第一无线传输协议包的总长度是否超过数据链路层的预设门限传输长度。
所述处理器1101,还用于若所述第一无线传输协议包的总长度超过所述预设门限传输长度,将所述第一无线传输协议包进行IP分片。
所述发送器1102,还用于发送所述经过IP分片的第一无线传输协议包。
具体的,通过所述协议适配装置进行协议适配的方法具体可参考实施例二的描述,本发明实施例在此不作具体阐述。
基于本发明实施例提供的上述协议栈适配装置,因为该协议栈适配装置能够将无线传输协议包适配成标准IP数据包,然后发送给NTO设备处理,并且能够将NTO设备处理后获得的标准IP数据包适配成无线传输协议包,因此能够使得在无线传输网络中部署NTO技术,从而能够削减无线网络的数据流量的带宽占用,降低无线网络和用户应用时延,达到优化无线网络的传输的目的。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的装置,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (16)
1.一种协议栈适配装置,其特征在于,所述装置包括:获取单元、检测单元、适配单元、发送单元、接收单元、存储单元、确定单元、计数单元;
所述获取单元,用于获取第一无线传输协议包;
所述检测单元,用于采用第一预设检测规则,检测所述第一无线传输协议包是否承载用户数据;
所述适配单元,用于若所述第一无线传输协议包承载用户数据,将所述第一无线传输协议包适配成相应的第一标准网络协议IP数据包;
所述发送单元,用于发送所述第一标准IP数据包给网络传输优化NTO设备;
所述接收单元,用于接收所述NTO设备发送的第二标准IP数据包;
所述适配单元,还用于将所述第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包;
若所述第一无线传输协议包为待压缩无线传输协议包,所述接收单元具体用于:接收所述NTO设备发送的第二标准IP数据包,其中,所述第二标准IP数据包为所述NTO设备对接收到的N个第一标准IP数据包进行处理后获得的,N≥1,N为整数;
所述获取单元,还用于若所述第一无线传输协议包承载用户数据,获取所述第一无线传输协议包的第一传输网络层头部信息与所述第一标准IP数据包的五元组信息的映射关系;
所述存储单元,用于存储所述映射关系;
所述确定单元,用于在所述接收单元接收所述NTO设备发送的第二标准IP数据包之后,所述适配单元将所述第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包之前,根据所述第二标准IP数据包的五元组信息,以及所述映射关系,确定与所述第二标准IP数据包的五元组信息对应的N个第一传输网络层头部信息;
所述确定单元,还用于若所述N个第一传输网络层头部包括IP头部、用户数据报协议UDP头部和通用分组无线服务技术GPRS隧道协议用户面GTP-U头部,且所述N个第一传输网络层头部信息中的GTP-U头部的S标识为1,确定是否存储与所述N个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,其中,所述传输网络层会话信息中包括GTP-U序列号;
所述计数单元,用于若所述存储单元存储与所述N个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,将所述与所述N个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息中的GTP-U序列号加1;
所述存储单元,还用于若未存储与所述N个第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息,存储与所述N个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,其中,所述传输网络层会话信息中的GTP-U序列号为所述N个第一传输网络层头部信息中GTP-U头部的GTP-U序列号最小的序列号;
所述确定单元,还用于根据所述与所述N个第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息中的GTP-U序列号,以及所述N个第一传输网络头部信息,确定所述第二标准IP数据包对应的传输网络层头部信息。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置还包括更新单元;
所述更新单元,用于若所述第二标准IP数据包对应的第二传输网络层头部信息中的UDP头部的目的端口号为GTP-U端口号,在所述适配单元将所述第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包之前,将所述GTP-U端口号更新为无线网络传输优化WNTO端口号,所述WNTO端口号表征对应的标准IP数据包已被压缩优化。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,若所述第一无线传输协议包为待解压缩无线传输协议包,所述接收单元具体用于:
接收所述NTO设备发送的第m个第二标准IP数据包,其中,所述第m个第二标准IP数据包为所述NTO设备对接收到的第一标准IP数据包进行处理后获得的M个第二标准IP数据包中的其中一个标准IP数据包,1≤m≤M,m和M均为整数;
所述适配单元具体用于:
将所述第m个第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包。
4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
所述确定单元,用于在所述接收单元接收所述NTO设备发送的第m个第二标准IP数据包之后,所述适配单元将所述第m个第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包之前,根据所述第m个第二标准IP数据包的五元组信息,以及所述映射关系,确定与所述第m个第二标准IP数据包的五元组信息对应的第一传输网络层头部信息;
所述确定单元,还用于若所述第一传输网络层头部包括IP头部、UDP头部和GTP-U头部,且所述第一传输网络层头部信息中的GTP-U头部的S标识为1,确定是否存储与所述第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,其中,所述传输网络层会话信息中包括GTP-U序列号;
所述计数单元,用于若所述存储单元存储与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息,将所述与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息中的GTP-U序列号加1;
所述存储单元,还用于若未存储与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息,则存储与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息,其中,所述传输网络层会话信息中的GTP-U序列号为所述第一传输网络头部信息中GTP-U头部的GTP-U序列号;
所述确定单元,还用于根据所述与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息中的GTP-U序列号,以及所述第一传输网络头部信息,确定所述第m个第二标准IP数据包对应的传输网络层头部信息。
5.根据权利要求1-4任一项所述的装置,其特征在于,所述装置还包括分片单元;
所述确定单元,用于若所述第一无线传输协议包未承载用户数据,在所述检测单元检测所述第一无线传输协议包是否承载用户数据之后,确定所述第一无线传输协议包的总长度是否超过数据链路层的预设门限传输长度;
所述分片单元,用于若所述第一无线传输协议包的总长度超过所述预设门限传输长度,将所述第一无线传输协议包进行IP分片;
所述发送单元,还用于发送经过IP分片的第一无线传输协议包。
6.根据权利要求1-4任一项所述的装置,其特征在于,若所述第一无线传输协议包的第一传输网络层头部包括IP头部、UDP头部和GTP-U头部,所述第一预设检测规则包括:
检测获取的无线传输协议包的传输网络层IP头部的IP地址是否满足预设的IP地址范围;
若所述传输网络层IP头部的IP地址满足预设的IP地址范围,确定所述无线传输协议包是否经过IP分片;
若所述无线传输协议包经过IP分片,对所述经过IP分片的无线传输协议包进行IP分片重组;
检测所述传输网络层IP头部的协议类型是否为UDP;
若所述传输网络层IP头部的协议类型为UDP,检测所述传输网络层UDP头部的UDP目的端口号是否为GTP-U端口号;
若所述UDP目的端口号为GTP-U端口号,检测所述传输网络层GTP-U头部的消息字段类型是否为GTP封装的用户面数据单元G-PDU;
若所述传输网络层GTP-U头部的消息字段类型为G-PDU,确定所述获取的无线传输协议包承载用户数据。
7.根据权利要求3或4所述的装置,其特征在于,所述装置还包括更新单元;
所述更新单元,用于若所述第m个第二标准IP数据包对应的传输网络层头部信息中的UDP头部的目的端口号为WNTO端口号,在所述适配单元将所述第m个第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包之前,将所述WNTO端口号更新为GTP-U端口号,所述WNTO端口号表征对应的标准IP数据包已被压缩优化。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,若所述第一无线传输协议包的第一传输网络层头部包括IP头部、UDP头部和GTP-U头部,所述第一预设规则包括:
检测获取的无线传输协议包的传输网络层IP头部的IP地址是否满足预设的IP地址范围;
若所述传输网络层IP头部的IP地址满足预设的IP地址范围,确定所述无线传输协议包是否经过IP分片;
若所述无线传输协议包经过IP分片,对所述经过IP分片的无线传输协议包进行IP分片重组;
检测所述传输网络层IP头部的协议类型是否为UDP;
若所述传输网络层IP头部的协议类型为UDP,检测所述第一传输网络层UDP头部的UDP目的端口号是否为WNTO端口号;
若所述UDP目的端口号为WNTO端口号,确定所述第一无线传输协议包承载用户数据。
9.一种协议栈适配方法,其特征在于,所述方法包括:
获取第一无线传输协议包;
采用第一预设检测规则,检测所述第一无线传输协议包是否承载用户数据;
若所述第一无线传输协议包承载用户数据,将所述第一无线传输协议包适配成相应的第一标准网络协议IP数据包;
发送所述第一标准IP数据包给网络传输优化NTO设备;
接收所述NTO设备发送的第二标准IP数据包;
将所述第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包;
若所述第一无线传输协议包为待压缩无线传输协议包,所述接收所述NTO设备发送的第二标准IP数据包,包括:接收所述NTO设备发送的第二标准IP数据包,其中,所述第二标准IP数据包为所述NTO设备对接收到的N个第一标准IP数据包进行处理后获得的,N≥1,为整数;
若所述第一无线传输协议包承载用户数据,获取并存储所述第一无线传输协议包的第一传输网络层头部信息与所述第一标准IP数据包的五元组信息的映射关系;
在所述接收所述NTO设备发送的第二标准IP数据包之后,所述将所述第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包之前,还包括:
根据所述第二标准IP数据包的五元组信息,以及所述映射关系,确定与所述第二标准IP数据包的五元组信息对应的N个第一传输网络层头部信息;
若所述N个第一传输网络层头部包括IP头部、用户数据报协议UDP头部和通用分组无线服务技术GPRS隧道协议用户面GTP-U头部,且所述N个第一传输网络层头部信息中的GTP-U头部的S标识为1,确定是否存储与所述N个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,其中,所述传输网络层会话信息中包括GTP-U序列号;
若存储与所述N个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,将所述与所述N个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息中的GTP-U序列号加1;
若未存储与所述N个第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息,存储与所述N个第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,其中,所述传输网络层会话信息中的GTP-U序列号为所述N个第一传输网络层头部信息中GTP-U头部的GTP-U序列号最小的序列号;
根据所述与所述N个第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息中的GTP-U序列号,以及所述N个第一传输网络头部信息,确定所述第二标准IP数据包对应的传输网络层头部信息。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,在所述将所述第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包之前,还包括:
若所述第二标准IP数据包对应的第二传输网络层头部信息中的UDP头部的目的端口号为GTP-U端口号,将所述GTP-U端口号更新为无线网络传输优化WNTO端口号,所述WNTO端口号表征对应的标准IP数据包已被压缩优化。
11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,若所述第一无线传输协议包为待解压缩无线传输协议包,所述接收所述NTO设备发送的第二标准IP数据包,包括:
接收所述NTO设备发送的第m个第二标准IP数据包,其中,所述第m个第二标准IP数据包为所述NTO设备对接收到的第一标准IP数据包进行处理后获得的M个第二标准IP数据包中的其中一个标准IP数据包,1≤m≤M,m和M均为整数;
所述将所述第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包,包括:
将所述第m个第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,若所述第一无线传输协议包承载用户数据,所述方法还包括:
在所述接收所述NTO设备发送的第m个第二标准IP数据包之后,所述将所述第m个第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包之前,还包括:
根据所述第m个第二标准IP数据包的五元组信息,以及所述映射关系,确定与所述第m个第二标准IP数据包的五元组信息对应的第一传输网络层头部信息;
若所述第一传输网络层头部包括IP头部、UDP头部和GTP-U头部,且所述第一传输网络层头部信息中的GTP-U头部的S标识为1,确定是否存储与所述第一传输网络层头部信息相对应的传输网络层会话信息,其中,所述传输网络层会话信息中包括GTP-U序列号;
若存储与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息,将所述与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息中的GTP-U序列号加1;
若未存储与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息,则存储与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息,其中,所述传输网络层会话信息中的GTP-U序列号为所述第一传输网络头部信息中GTP-U头部的GTP-U序列号;
根据所述与所述第一传输网络头部信息相对应的传输网络层会话信息中的GTP-U序列号,以及所述第一传输网络头部信息,确定所述第m个第二标准IP数据包对应的传输网络层头部信息。
13.根据权利要求9-12任一项所述的方法,其特征在于,在所述检测所述第一无线传输协议包是否承载用户数据之后,还包括:
若所述第一无线传输协议包未承载用户数据,确定所述第一无线传输协议包的总长度是否超过数据链路层的预设门限传输长度;
若所述第一无线传输协议包的总长度超过所述预设门限传输长度,将所述第一无线传输协议包进行IP分片;
发送经过IP分片的第一无线传输协议包。
14.根据权利要求9-12任一项所述的方法,其特征在于,若所述第一无线传输协议包的第一传输网络层头部包括IP头部、UDP头部和GTP-U头部,所述第一预设检测规则包括:
检测获取的无线传输协议包的传输网络层IP头部的IP地址是否满足预设的IP地址范围;
若所述传输网络层IP头部的IP地址满足预设的IP地址范围,确定所述无线传输协议包是否经过IP分片;
若所述无线传输协议包经过IP分片,对所述经过IP分片的无线传输协议包进行IP分片重组;
检测所述传输网络层IP头部的协议类型是否为UDP;
若所述传输网络层IP头部的协议类型为UDP,检测所述传输网络层UDP头部的UDP目的端口号是否为GTP-U端口号;
若所述UDP目的端口号为GTP-U端口号,检测所述传输网络层GTP-U头部的消息字段类型是否为GTP封装的用户面数据单元G-PDU;
若所述传输网络层GTP-U头部的消息字段类型为G-PDU,确定所述获取的无线传输协议包承载用户数据。
15.根据权利要求11或12所述的方法,其特征在于,在所述将所述第m个第二标准IP数据包适配成相应的第二无线传输协议包之前,还包括:
若所述第m个第二标准IP数据包对应的传输网络层头部信息中的UDP头部的目的端口号为WNTO端口号,将所述WNTO端口号更新为GTP-U端口号,所述WNTO端口号表征对应的标准IP数据包已被压缩优化。
16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,若所述第一无线传输协议包的第一传输网络层头部包括IP头部、UDP头部和GTP-U头部,所述第一预设规则包括:
检测获取的无线传输协议包的传输网络层IP头部的IP地址是否满足预设的IP地址范围;
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |