CN110167076B - 一种4g网络的流量分流方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

本申请提出4G网络的流量分流方法，应用于分流设备，通过监听移动管理设备MME与服务网关SGW之间交互的GTPv2信令报文；获取监听到的GTPv2信令报文中携带的指示同一用户终端UE的数据面隧道标识与用户手机号，并建立所述数据面隧道标识与所述用户手机号的关联关系；获取接收到的数据报文中携带的目标数据面隧道标识；查找所述关联关系，确定与所述目标数据面隧道标识关联的用户手机号，并基于所述用户手机号对所述数据报文进行数据分流，以实现对不同用户终端的用户数据报文分流的目的。

Description

一种4G网络的流量分流方法、装置及设备

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，尤其涉及一种4G网络的流量分流方法、装置及设备。

背景技术

在4G网络中，支持4G网络的终端UE与外部网络进行数据报文的交互。

如图1所示，图1为本说明书示出的一种4G网络拓扑图。终端UE与eNB(基站)组成接入网，MME(移动管理设备)、SGW(服务网关)、PGW(边界网关)、HSS(归属地签约用户服务器)等组成核心网。

终端UE对外部网络进行数据访问，需先附着到4G网络中。当终端UE成功附着到4G网络后，将在4G网络中建立控制面隧道和数据面隧道(用户面隧道)。

其中，控制面隧道在MME与SGW间形成，用于信令报文的交互；数据面隧道在eNB与SGW间形成，用于转发用户数据报文；上述数据面隧道包括默认承载的数据面隧道与专有承载的数据面隧道，默认承载的数据面隧道用于用户基本数据报文的转发，专有承载的数据面隧道用于用户特定数据报文的转发。

由于在很多情况下，上述用户数据报文需要被分析，因此，找到合适的方法对用户数据报文进行分流显得很重要。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种4G网络的流量分流方法，应用于分流设备，上述方法包括：

监听移动管理设备MME与服务网关SGW之间交互的GTPv2信令报文；

获取监听到的GTPv2信令报文中携带的指示同一用户终端UE的数据面隧道标识与用户手机号，并建立所述数据面隧道标识与所述用户手机号的关联关系；

获取接收到的数据报文中携带的目标数据面隧道标识；

查找所述关联关系，确定与所述目标数据面隧道标识关联的用户手机号，并基于所述用户手机号对所述数据报文进行数据分流。

在示出的一种实施方式中，所述获取监听到的GTPv2信令报文中携带的指示同一用户终端UE的数据面隧道标识与用户手机号，并建立所述数据面隧道标识与所述用户手机号的关联关系包括：

获取监听到的GTPv2创建会话类信令报文中携带的控制面隧道标识与用户手机号；

获取监听到的GTPv2创建承载类信令报文携带的控制面隧道标识，将该控制面隧道标识与监听到的GTPv2创建会话类信令报文中携带的控制面隧道标识匹配；

若匹配成功，获取所述GTPv2创建承载类信令报文中的数据面隧道标识，并建立所述数据面隧道标识与所述用户手机号的关联关系。

在示出的一种实施方式中，所述分流设备包括第一存储节点，以及与所述第一存储节点关联的第二存储节点；将监听到的GTPv2创建会话类信令报文中携带的控制面隧道标识存储至所述第一存储节点；将所述数据面隧道标识与所述用户手机号存储至所述第二存储节点；

建立所述数据面隧道标识与所述用户手机号的关联关系包括：

在所述第二存储节点中建立所述获取的数据面隧道标识与所述用户手机号的关联关系。

在示出的一种实施方式中，所述第一存储节点与所述第二存储节点的关联关系包括：

所述第一存储节点与所述第二存储节点中存储了相同的用户手机号或相同的控制面隧道标识。

在示出的一种实施方式中，将监听到的GTPv2创建会话类信令报文中携带的控制面隧道标识存储至所述第一存储节点包括：

判断监听到的GTPv2创建会话类信令报文类型；

若所述GTPv2创建会话类信令报文类型为MME向SGW发送的CREATE SESSIONREQUEST创建会话请求报文，获取所述CREATE SESSION REQUEST报文携带的MME端控制面隧道标识与用户手机号，并将该MME端控制面隧道标识存储至所述第一存储节点；

若所述GTPv2创建会话类信令报文类型为SGW向MME发送的CREATE SESSIONRESPONSE创建会话响应报文，

获取所述CREATE SESSION RESPONSE报文携带的MME端控制面隧道标识，将该MME端控制面隧道标识与所述第一存储节点中的MME端控制面隧道标识匹配；

若匹配成功，获取所述CREATE SESSION RESPONSE报文携带的SGW端控制面隧道标识，并将该SGW端控制面隧道标识存储至所述第一存储节点。

在示出的一种实施方式中，将所述数据面隧道标识与所述用户手机号存储至所述第二存储节点包括：

将所述用户手机号存储至第二存储节点；

若所述GTPv2创建承载类信令报文类型为MME与SGW之间交互的MODIFY BEARERREQUEST建立默认承载请求报文、MODIFY BEARER RESPONSE建立默认承载响应报文、CREATEBEARER REQUEST创建专有承载请求报文或CREATE BEARER RESPONSE创建专有承载响应报文，

获取所述GTPv2创建承载类信令报文携带的控制面隧道标识，将该控制面隧道标识与所述第一存储节点中的控制面隧道标识匹配；

若匹配成功，获取所述GTPv2创建承载类信令报文携带的数据面隧道标识，并将该数据面隧道标识存储至所述第二存储节点。

在示出的一种实施方式中，若匹配成功，获取所述CREATE SESSION RESPONSE报文携带的IP信息，并将该IP信息存储至所述第二存储节点。

在示出的一种实施方式中，所述基于所述用户手机号对所述数据报文进行数据分流包括：

将所述用户手机号标记于所述数据报文；

根据所述数据报文中标记的用户手机号进行分流。

在示出的一种实施方式中，所述分流设备包括若干出端口，所述分流设备中维护了用户手机号与出端口的对应关系；所述根据所述数据报文中标记的用户手机号进行分流包括：

根据所述数据报文中的用户手机号确定出端口；

将所述数据报文从所述出端口转发。

本申请还提供一种4G网络的流量分流装置，应用于分流设备，所述装置包括：

监听模块，监听移动管理设备MME与服务网关SGW之间交互的GTPv2信令报文；

建立模块，获取监听到的GTPv2信令报文中携带的指示同一用户终端UE的数据面隧道标识与用户手机号，并建立所述数据面隧道标识与所述用户手机号的关联关系；

获取数据面隧道标识模块，获取接收到的数据报文中携带的目标数据面隧道标识；

分流模块，查找所述关联关系，确定与所述目标数据面隧道标识关联的用户手机号，并基于所述用户手机号对所述数据报文进行数据分流。

在示出的一种实施方式中，所述建立模块包括：

第一获取子模块，获取监听到的GTPv2创建会话类信令报文中携带的控制面隧道标识与用户手机号；

第二获取子模块，获取监听到的GTPv2创建承载类信令报文携带的控制面隧道标识，将该控制面隧道标识与监听到的GTPv2创建会话类信令报文中携带的控制面隧道标识匹配；

建立关系模块，若匹配成功，获取所述GTPv2创建承载类信令报文中的数据面隧道标识，并建立所述数据面隧道标识与所述用户手机号的关联关系。

在示出的一种实施方式中，所述分流设备包括第一存储节点，以及与所述第一存储节点关联的第二存储节点；

所述建立关系模块还用于，将监听到的GTPv2创建会话类信令报文中携带的控制面隧道标识存储至所述第一存储节点；

将所述数据面隧道标识与所述用户手机号存储至所述第二存储节点；

在所述第二存储节点中建立所述获取的数据面隧道标识与所述用户手机号的关联关系。

在示出的一种实施方式中，所述第一存储节点与所述第二存储节点的关联关系包括：

所述第一存储节点与所述第二存储节点中存储了相同的用户手机号或相同的控制面隧道标识。

在示出的一种实施方式中，所述建立关系模块还用于：

判断监听到的GTPv2创建会话类信令报文类型；

若所述GTPv2创建会话类信令报文类型为MME向SGW发送的CREATE SESSIONREQUEST创建会话请求报文，获取所述CREATE SESSION REQUEST报文携带的MME端控制面隧道标识与用户手机号，并将该MME端控制面隧道标识存储至所述第一存储节点；

若所述GTPv2创建会话类信令报文类型为SGW向MME发送的CREATE SESSIONRESPONSE创建会话响应报文，

获取所述CREATE SESSION RESPONSE报文携带的MME端控制面隧道标识，将该MME端控制面隧道标识与所述第一存储节点中的MME端控制面隧道标识匹配；

若匹配成功，获取所述CREATE SESSION RESPONSE报文携带的SGW端控制面隧道标识，并将该SGW端控制面隧道标识存储至所述第一存储节点。

在示出的一种实施方式中，所述建立关系模块还用于：

将所述用户手机号存储至第二存储节点；

若所述GTPv2创建承载类信令报文类型为MME与SGW之间交互的MODIFY BEARERREQUEST建立默认承载请求报文、MODIFY BEARER RESPONSE建立默认承载响应报文、CREATEBEARER REQUEST创建专有承载请求报文或CREATE BEARER RESPONSE创建专有承载响应报文，

获取所述GTPv2创建承载类信令报文携带的控制面隧道标识，将该控制面隧道标识与所述第一存储节点中的控制面隧道标识匹配；

若匹配成功，获取所述GTPv2创建承载类信令报文携带的数据面隧道标识，并将该数据面隧道标识存储至所述第二存储节点。

在示出的一种实施方式中，所述建立关系模块还用于：

若匹配成功，获取所述CREATE SESSION RESPONSE报文携带的IP信息，并将该IP信息存储至所述第二存储节点。

在示出的一种实施方式中，所述分流模块还包括：

查找模块，查找所述关联关系，确定与所述目标数据面隧道标识关联的用户手机号；

标记模块，将所述用户手机号标记于所述数据报文；

分流子模块，根据所述数据报文中标记的用户手机号进行分流。

在示出的一种实施方式中，所述分流设备包括若干出端口，所述分流设备中维护了用户手机号与出端口的对应关系；所述分流子模块包括：

确定模块，根据所述数据报文中的用户手机号确定出端口；

转发模块，将所述数据报文从所述出端口转发。

本申请还提供一种4G网络的流量分流设备，所述分流设备包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述程序时实现如下方法：

监听移动管理设备MME与服务网关SGW之间交互的GTPv2信令报文；

获取监听到的GTPv2信令报文中携带的指示同一用户终端UE的数据面隧道标识与用户手机号，并建立所述数据面隧道标识与所述用户手机号的关联关系；

获取接收到的数据报文中携带的目标数据面隧道标识；

查找所述关联关系，确定与所述目标数据面隧道标识关联的用户手机号，并基于所述用户手机号对所述数据报文进行数据分流。

由上述技术方案可知，该分流设备通过监听MME与SGW之间交互的GTPv2信令报文，获取指示同一用户终端UE的用户手机号与数据面隧道标识信息；并通过维护二者间关联关系，使分流设备可以通过查找上述关联关系确定与用户数据报文携带的数据面隧道标识关联的用户手机号，从而将用户手机号与用户数据报文关联起来，实现了通过用户手机号对用户数据报文的分流。

由于分流设备通过监听MME与SGW之间交互的GTPv2信令报文，获取到了GTPv2信令报文中携带的指示同一用户终端UE的数据面隧道标识与用户手机号，并建立了该数据面隧道标识与该用户手机号的关联关系；因此，当该分流设备接收到来自不同的用户终端发送的用户数据报文时，可以通过与这些用户数据报文中携带的数据面隧道标识关联的不同手机号，来区分不同用户终端发送的用户数据报文，进而实现了按照用户手机号对不同用户终端发送的用户数据报文进行分流。

附图说明

图1为本说明书示出的一种4G网络拓扑图；

图2为本说明书示出的一种4G流量分流方法的的实施流程图；

图3为本发明示出的MME与SGW之间交互的GTPv2协议信令报文示意图；

图4为本发明示出的一种建立用户手机号与数据面隧道标识关联关系的方法流程图；

图5为本发明示出的一种使用分流设备进行用户数据报文分流的拓扑图；

图6为本发明示出的一种4G网络分流装结构图；

图7为本说明示出的一种4G网络分流设备内部结构图。

具体实施方式

下面将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的设备和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

以下是本说明书中出现的词语释义：

GTPv2：GTP version 2,control plane即控制平面GPRS隧道传输协议，应用于核心网的S11和S5/S8接口，是核心网的控制协议流，主要实现控制隧道的建立、使用、管理和释放。

MME：Mobility Management Entity即移动管理设备，MME是核心网中唯一的控制面设备，主要功能是接入控制、移动性管理、会话管理、网元选择和存储用户信息。

SGW：Serving GateWay即服务网关，网元SGW位于用户面平面，主要功能是进行用户管理、路由选择和数据转发、QoS控制、计费以及存储信息等。

PGW：PDN GateWay即PDN网关，网元PGW也位于用户平面，属于核心网的边界网关，主要功能提供用户的会话管理和承载控制、数据转发、IP地址分配以及非3GPP用户接入等功能。

HSS：Home Subscriber Server即归属地签约用户服务器，用于存储用户签约信息的数据库

eNB：Evolved Node B即演进型基站。

UE：User Equipment即用户终端，用户终端身份唯一标识为IMSI。

在本发明示出的一实施例中，示出了一种数据报文分流的方法。

监听eNB与SGW间数据面隧道的用户数据报文，并利用监听到的数据报文的三元组或五元组信息实现对数据报文的分流。

由于用户终端UE的IP是由核心网随机分配的，当终端UE重新附着到该核心网时，该IP可能将发生变化，因此，仅通过用户数据报文的三元组或五元组信息无法确定该用户数据报文属于哪一个用户终端。也就是说，利用目前的分流方法无法实现将不同用户终端发送的用户数据报文分流的需求。

基于此，本申请提出一种4G网络的流量分流方法，应用于分流设备。通过在该分流设备中建立数据面隧道标识与用户手机号的关联关系，将该用户手机号与携带该数据面隧道标识的用户数据报文关联起来，以实现通过手机号对用户数据报文的分流。

以下执行主体为分流设备，具体方法流程如图2所示，图2为本说明书示出的一种4G流量分流方法的的实施流程图。

S201，监听移动管理设备MME与服务网关SGW之间交互的GTPv2信令报文；

S202，获取监听到的GTPv2信令报文中携带的指示同一用户终端UE的数据面隧道标识与用户手机号，并建立所述数据面隧道标识与所述用户手机号的关联关系；

S203，获取接收到的数据报文中携带的目标数据面隧道标识；

S204，查找所述关联关系，确定与所述目标数据面隧道标识关联的用户手机号，并基于所述用户手机号对所述数据报文进行数据分流。

由上述技术方案可知，该分流设备通过监听MME与SGW之间交互的GTPv2信令报文，获取指示同一用户终端UE的用户手机号与数据面隧道标识信息；并通过维护二者间关联关系，使分流设备可以通过查找上述关联关系确定与用户数据报文携带的数据面隧道标识关联的用户手机号，从而将用户手机号与用户数据报文关联起来，实现了通过用户手机号对用户数据报文的分流。

由于分流设备通过监听MME与SGW之间交互的GTPv2信令报文，获取到了GTPv2信令报文中携带的指示同一用户终端UE的数据面隧道标识与用户手机号，并建立了该数据面隧道标识与该用户手机号的关联关系；因此，当该分流设备接收到来自不同的用户终端发送的用户数据报文时，可以通过与这些用户数据报文中携带的数据面隧道标识关联的不同手机号，来区分不同用户终端发送的用户数据报文，进而实现了按照用户手机号对不同用户终端发送的用户数据报文进行分流。

在本发明示出的一实施例中，在MME与SGW之间交互的GTPv2协议信令报文可以分为四类报文：创建会话类信令报文、创建承载类报文、删除承载类报文以及删除会话类报文，具体请参见图3，图3为本发明示出的MME与SGW之间交互的GTPv2协议信令报文示意图。

如图3所示，创建会话类信令报文包括CREATE SESSION REQUEST(创建会话请求)报文与CREATE SESSION RESPONSE(创建会话响应)报文；创建承载类报文包括MODIFYBEARER REQUEST(建立默认承载请求)报文、MODIFY BEARER RESPONSE(建立默认承载响应)报文，CREATE BEARER REQUEST(创建专有承载请求)报文，以及CREATE BEARER RESPONSE(创建专有承载响应)报文；删除承载类报文包括DELETE BEARER REQUEST(删除专有承载请求)报文与DELETE BEARER RESPONSE(删除专有承载响应)报文；删除会话类报文包括DELETE SESSION REQUEST(删除会话请求)报文与DELETE SESSION RESPONSE(删除会话响应)报文。

其中，创建会话类信令报文中携带了用户手机号信息与为该用户终端分配的控制面隧道标识信息；创建承载类信令报文、删除承载类报文与删除会话类报文中携带了为该用户终端分配的数据面隧道标识信息与用于匹配的控制面隧道信息。

在本发明示出的一实施例中，提出了一种建立指示同一用户终端的用户手机号与数据面隧道标识关联关系的方法，具体流程请参见图4，图4为本发明示出的一种建立用户手机号与数据面隧道标识关联关系的方法流程图。

S401，获取监听到的GTPv2创建会话类信令报文中携带的控制面隧道标识与用户手机号；

在此步骤中，控制面隧道标识包括MME为该用户终端UE分配的MME端控制面隧道标识与SGW为该用户终端UE分配的SGW端控制面隧道标识。当MME与SGW互发信令报文时，均会携带对端的控制面隧道标识，使对端设备在接收到本端设备发送的信令报文时可以识别该信令报文相关的终端UE。例如，SGW向MME发送不同类型的信令报文时，将携带为终端UE分配的MME端控制面隧道标识，使MME端在收到该信息时，可以识别出该信令信息相关的终端UE。

S402，获取监听到的GTPv2创建承载类信令报文携带的控制面隧道标识，将该控制面隧道标识与监听到的GTPv2创建会话类信令报文中携带的控制面隧道标识匹配；

S403，若匹配成功，获取所述GTPv2创建承载类信令报文中的数据面隧道标识，并建立所述数据面隧道标识与所述用户手机号的关联关系。

在上述步骤中，为了确保获取的数据面隧道标识是与该用户终端UE相关的，在监听到的GTPv2创建承载类信令报文时，先将该信令报文中携带的控制面隧道标识与本地存储的控制面隧道标识匹配，若匹配成功，即说明该信令报文与该用户终端UE相关。此时，再获取该信令报文中携带的为该用户分配的数据面隧道标识，并建立上述数据面隧道标识与上述用户手机号的关联关系，从而保证上述用户手机号与上述数据面隧道标识指示了同一个用户终端UE。

需要说明的是，分流设备存储上述信息(包括用户手机号信息、数据面隧道信息与控制面隧道信息)的方式有很多，例如，将上述信息以一份如表1所示的整体的表格的存储至分流设备；或将上述信息以能够体现各信息关联关系的存储方式分开存储至分流设备。

表1

在本发明示出的一实施例中，实现了一种分流设备存储上述信息的方式。

例如，分流设备中创建了两个有关联关系的存储节点，其中一个存储节点匹配信令报文时不区分该报文流向，并存储控制面隧道标识信息，另一个存储节点存储用户手机号与数据面隧道标识信息，并在该存储节点中建立二者关联关系。当然，创建两个关联的存储节点方式有很多，例如，两个存储节点中存储有相同的用户手机号，或控制面隧道标识信息，在此不作限定。

在本发明示出的一实施例中，实现了另一种分流设备存储上述信息的方式。

例如，分流设备中创建了三个有关联关系的存储节点，其中一个存储节点存储MME端控制面隧道标识，用来匹配由SGW发送至MME的信令报文；另一存储节点存储SGW端控制面隧道标识，用来匹配由MME发送至SGW的信令报文。第三个存储节点存储用户手机号与数据面隧道标识之间的关联关系。

在本发明示出的一实施例中，提出了一种使用分流设备进行用户数据报文分流的方法。

请参见图5，图5为本发明示出的一种使用分流设备进行用户数据报文分流的拓扑图。

如图5所示，该分流设备可以监听到MME与SGW之间交互的信令报文，也可以获取到eNB与SGW之间交互的用户数据报文。另外，该分流设备中有两个关联的存储节点，以下称为第一存储节点与第二存储节点。上述第一存储节点匹配信令报文时不区分该报文流向，并存储了控制面隧道标识与用户手机号的对应关系，上述第二存储节点存储用户手机号与数据面隧道标识的关联关系。

需要说明的是，分流设备监听报文的方式有很多种，例如，报文由本端设备发送至对端设备时，可以抄送至该分流设备，或者该分流设备仅监听SGW设备发送或接收的报文等，在此不作限定。以下以报文由一端设备发送至另一端设备时，抄送至分流设备为例进行说明。

当用户终端UE需要接入外部网络时，需先请求附着在4G网络中。因此，该终端UE将通过eNB向MME发起附着请求，上述附着请求中将携带有该终端用户手机号信息。

MME在接收到上述附着请求后，将为该终端UE分配MME端控制面隧道标识与MME端数据面隧道标识，并将上述MME端控制面隧道标识与用户手机号等信息通过CREATESESSION REQUEST报文发送至SGW和上述分流设备。

该分流设备在接收到该CREATE SESSION REQUEST报文后，执行S601，将获取该报文中携带的为该用户终端UE分配的MME端控制面隧道标识以及用户手机号；执行S602，将该MME端控制面隧道标识与该用户手机号存储至第一存储节点，执行S603，将该用户手机号存储至第二存储节点。

SGW接收到上述CREATE SESSION REQUEST报文后将为该终端UE分配SGW端控制面隧道标识并将该终端UE附着入网的请求通知PGW，PGW响应于该通知为该终端UE分配IP地址、策略计费以及路由选择等信息，并返回至该SGW。该SGW将上述SGW端控制面隧道标识与PGW分配的信息一并通过CREATE SESSION RESPONSE报文返回上述MME并抄送一份至上述分流设备。

该分流设备在接收到该CREATE SESSION RESPONSE报文后，执行S604，将获取该报文携带的MME端控制面隧道标识，并将该隧道标识与上述第一存储节点中MME控制面隧道标识匹配，当匹配成功时，则说明该报文中的SGW端控制面隧道标识是为该终端UE分配的，因此，执行S605，将该SGW端控制面隧道标识存储至上述第一存储节点。在此需要说明的是，由于核心网为该终端UE分配的IP是可变的，为了方便根据用户手机号查询该终端UE上网IP，也可以将上述CREATE SESSION RESPONSE报文中IP信息存储至上述第二存储节点。

至此，上述分流设备的第一存储节点中存储了为该终端UE分配的控制面隧道标识与用户手机号的对应关系。由于，GTPv2协议信令报文中的创建承载类信令报文、删除承载类报文与删除会话类报文中均携带了为该用户终端分配的数据面隧道标识信息与控制面隧道信息，因此，只需将上述各类报文中携带的控制面隧道信息与上述第一存储节点中存储的控制面隧道信息匹配，若匹配成功，即可说明该报文中携带的数据面隧道标识是为该用户终端UE分配的，即将该数据面隧道标识存储至上述第二存储节点。当上述分流设备对各类GTPv2协议信令报文执行完该步骤后，上述第二存储节点将存储指示同一用户终端UE的数据面隧道标识(包括默认承载的数据面隧道和专有承载的数据面隧道)与用户手机号，此时，再在该节点内建立二者的关联关系即可。

同理，不同用户终端UE在请求附着4G网络时，均可通过前述步骤在上述分流设备中建立为该终端UE分配的数据面隧道标识与用户手机号的关联关系，详细步骤在此不作说明。

需要说明的是，不同用户终端的上述关联关系可以存储在同一存储节点中，也可以存储在不同的存储节点中，在此不作限定，同样，为不同终端分配的控制面隧道标识可以存储在同一存储节点中，也可以存储在不同的存储节点中，在此不作限定。

在本发明示出的一实施例中，为不同终端分配的控制面隧道标识存储在同一存储节点中，不同用户终端的上述关联关系也存储在同一存储节点中。

以下结合分流设备创建数据面隧道标识与用户手机号关联关系的步骤详细进行说明。

例如，终端1与终端2请求附着入4G网络中，其中，终端1用户手机号为13000000000，核心网为终端1分配的MME端控制面隧道标识为A1，SGW端控制面隧道标识为B1，默认承载的MME端数据面隧道标识为C1，默认承载的SGW端数据面隧道标识为D1，专有承载的MME端数据面隧道标识为E1，专有承载的SGW端数据面隧道标识为F1；

终端2用户手机号为13011111111，核心网为终端2分配的MME端控制面隧道标识为A2，SGW端控制面隧道标识为B2，默认承载的MME端数据面隧道标识为C2，默认承载的SGW端数据面隧道标识为D2，专有承载的MME端数据面隧道标识为E2，专有承载的SGW端数据面隧道标识为F2。

当分流设备执行完S601-S605步之后，第一存储节点中存储内容可以如表2所示，第二存储节点中存储内容可以如表3所示。

表2

表3

当分流设备接收到由SGW向MME发送的与终端2相关的CREATE BEARER REQUEST报文时，将该信令报文携带的MME端控制面隧道标识A2与第一存储节点存储的控制面隧道标识匹配，匹配成功，查询该A2对应的用户手机号为13011111111，即将该信令报文携带的专有承载的SGW端数据面隧道标识F2存储至第二数据节点中手机号为13011111111对应的专有承载的SGW端数据面隧道标识项目中，即第二存储节点中存储内容可以如表4所示。

表4

同理，上述分流设备完成终端1和终端2创建数据面隧道标识与用户手机号关联关系的步骤后，第二存储节点中存储内容可以如表5所示。

表5

通过上述步骤，上述分流设备的第二存储节点中即维护了不同用户终端的数据面隧道标识与用户手机号之间的关联关系。

在本发明示出的一实施例中，上述分流设备拥有多个出端口，分流设备中维护了用户手机号与出端口的对应关系，分流设备将不同用户手机号对应的用户数据报文从不同的出端口转发。

当该分流设备接收到eNB与SGW间交互的用户数据报文后，首先获取该报文中携带的数据面隧道标识；接着查找分流设备中维护的数据面隧道标识与用户手机号关联关系，确定与所述目标数据面隧道标识关联的用户手机号，并将该用户手机号标记于该报文；再根据该报文中的用户手机号确定出端口，将上述用户数据报文从该出端口转发。

由上述技术方案可知，该分流设备通过监听MME与SGW之间交互的GTPv2信令报文，获取指示同一用户终端UE的用户手机号与数据面隧道标识信息；并通过维护二者间关联关系，使分流设备可以通过查找上述关联关系确定与用户数据报文携带的数据面隧道标识关联的用户手机号，从而将用户手机号与用户数据报文关联起来，实现了通过用户手机号对用户数据报文的分流。

由于分流设备通过监听MME与SGW之间交互的GTPv2信令报文，获取到了GTPv2信令报文中携带的指示同一用户终端UE的数据面隧道标识与用户手机号，并建立了该数据面隧道标识与该用户手机号的关联关系；因此，当该分流设备接收到来自不同的用户终端发送的用户数据报文时，可以通过与这些用户数据报文中携带的数据面隧道标识关联的不同手机号，来区分不同用户终端发送的用户数据报文，进而实现了按照用户手机号对不同用户终端发送的用户数据报文进行分流。

相应于上面的方法实施例，本申请还提供一种4G网络分流装置600，应用于分流设备，请参照图6，图6为本发明示出的一种4G网络分流装结构图，所述装置包括：

监听模块610，监听移动管理设备MME与服务网关SGW之间交互的GTPv2信令报文；

建立模块620，获取监听到的GTPv2信令报文中携带的指示同一用户终端UE的数据面隧道标识与用户手机号，并建立所述数据面隧道标识与所述用户手机号的关联关系；

获取数据面隧道标识模块630，获取接收到的数据报文中携带的目标数据面隧道标识；

分流模块640，查找所述关联关系，确定与所述目标数据面隧道标识关联的用户手机号，并基于所述用户手机号对所述数据报文进行数据分流。

在示出的一种实施方式中，所述建立模块620包括：

第一获取子模块，获取监听到的GTPv2创建会话类信令报文中携带的控制面隧道标识与用户手机号；

第二获取子模块，获取监听到的GTPv2创建承载类信令报文携带的控制面隧道标识，将该控制面隧道标识与监听到的GTPv2创建会话类信令报文中携带的控制面隧道标识匹配；

建立关系模块，若匹配成功，获取所述GTPv2创建承载类信令报文中的数据面隧道标识，并建立所述数据面隧道标识与所述用户手机号的关联关系。

在示出的一种实施方式中，所述分流设备包括第一存储节点，以及与所述第一存储节点关联的第二存储节点；

所述建立关系模块还用于，将监听到的GTPv2创建会话类信令报文中携带的控制面隧道标识存储至所述第一存储节点；

将所述数据面隧道标识与所述用户手机号存储至所述第二存储节点；

在所述第二存储节点中建立所述获取的数据面隧道标识与所述用户手机号的关联关系。

在示出的一种实施方式中，所述第一存储节点与所述第二存储节点的关联关系包括：

所述第一存储节点与所述第二存储节点中存储了相同的用户手机号或相同的控制面隧道标识。

在示出的一种实施方式中，所述建立关系模块还用于：

判断监听到的GTPv2创建会话类信令报文类型；

若所述GTPv2创建会话类信令报文类型为MME向SGW发送的CREATE SESSIONREQUEST创建会话请求报文，获取所述CREATE SESSION REQUEST报文携带的MME端控制面隧道标识与用户手机号，并将该MME端控制面隧道标识存储至所述第一存储节点；

若所述GTPv2创建会话类信令报文类型为SGW向MME发送的CREATE SESSIONRESPONSE创建会话响应报文，

获取所述CREATE SESSION RESPONSE报文携带的MME端控制面隧道标识，将该MME端控制面隧道标识与所述第一存储节点中的MME端控制面隧道标识匹配；

若匹配成功，获取所述CREATE SESSION RESPONSE报文携带的SGW端控制面隧道标识，并将该SGW端控制面隧道标识存储至所述第一存储节点。

在示出的一种实施方式中，所述建立关系模块还用于：

将所述用户手机号存储至第二存储节点；

若所述GTPv2创建承载类信令报文类型为MME与SGW之间交互的MODIFY BEARERREQUEST建立默认承载请求报文、MODIFY BEARER RESPONSE建立默认承载响应报文、CREATEBEARER REQUEST创建专有承载请求报文或CREATE BEARER RESPONSE创建专有承载响应报文，

获取所述GTPv2创建承载类信令报文携带的控制面隧道标识，将该控制面隧道标识与所述第一存储节点中的控制面隧道标识匹配；

若匹配成功，获取所述GTPv2创建承载类信令报文携带的数据面隧道标识，并将该数据面隧道标识存储至所述第二存储节点。

在示出的一种实施方式中，所述建立关系模块还用于：

若匹配成功，获取所述CREATE SESSION RESPONSE报文携带的IP信息，并将该IP信息存储至所述第二存储节点。

在示出的一种实施方式中，所述分流模块640还包括：

查找模块，查找所述关联关系，确定与所述目标数据面隧道标识关联的用户手机号；

标记模块，将所述用户手机号标记于所述数据报文；

分流子模块，根据所述数据报文中标记的用户手机号进行分流。

在示出的一种实施方式中，所述分流设备包括若干出端口，所述分流设备中维护了用户手机号与出端口的对应关系；所述分流子模块包括：

确定模块，根据所述数据报文中的用户手机号确定出端口；

转发模块，将所述数据报文从所述出端口转发。

本申请分流装置的实施例可以应用在分流设备上。装置实施例可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。以软件实现为例，作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在分流设备的处理器将非易失性存储器中对应的计算机程序指令读取到内存中运行形成的。从硬件层面而言，如图7所示，为本申请分流装置所在分流设备的一种硬件结构图，除了图7所示的处理器、内存、网络接口、以及非易失性存储器之外，实施例中装置所在的分流设备通常根据该分流设备的实际功能，还可以包括其他硬件，对此不再赘述。

请参考图7所示的一种4G网络的流量分流设备，所述分流设备包括：存储器、处理器701及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器701执行所述程序时实现如下方法：

监听移动管理设备MME与服务网关SGW之间交互的GTPv2信令报文；

获取监听到的GTPv2信令报文中携带的指示同一用户终端UE的数据面隧道标识与用户手机号，并建立所述数据面隧道标识与所述用户手机号的关联关系；

获取接收到的数据报文中携带的目标数据面隧道标识；

查找所述关联关系，确定与所述目标数据面隧道标识关联的用户手机号，并基于所述用户手机号对所述数据报文进行数据分流。

上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。

对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

本说明书中描述的主题及功能操作的实施例可以在以下中实现：数字电子电路、有形体现的计算机软件或固件、包括本说明书中公开的结构及其结构性等同物的计算机硬件、或者它们中的一个或多个的组合。本说明书中描述的主题的实施例可以实现为一个或多个计算机程序，即编码在有形非暂时性程序载体上以被数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作的计算机程序指令中的一个或多个模块。可替代地或附加地，程序指令可以被编码在人工生成的传播信号上，例如机器生成的电、光或电磁信号，该信号被生成以将信息编码并传输到合适的接收机装置以由数据处理装置执行。计算机存储介质可以是机器可读存储设备、机器可读存储基板、随机或串行存取存储器设备、或它们中的一个或多个的组合。

本说明书中描述的处理及逻辑流程可以由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程计算机执行，以通过根据输入数据进行操作并生成输出来执行相应的功能。所述处理及逻辑流程还可以由专用逻辑电路—例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)来执行，并且装置也可以实现为专用逻辑电路。

适合用于执行计算机程序的计算机包括，例如通用和/或专用微处理器，或任何其他类型的中央处理单元。通常，中央处理单元将从只读存储器和/或随机存取存储器接收指令和数据。计算机的基本组件包括用于实施或执行指令的中央处理单元以及用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。通常，计算机还将包括用于存储数据的一个或多个大容量存储设备，例如磁盘、磁光盘或光盘等，或者计算机将可操作地与此大容量存储设备耦接以从其接收数据或向其传送数据，抑或两种情况兼而有之。然而，计算机不是必须具有这样的设备。此外，计算机可以嵌入在另一设备中，例如移动电话、个人数字助理(PDA)、移动音频或视频播放器、游戏操纵台、全球定位系统(GPS)接收机、或例如通用串行总线(USB)闪存驱动器的便携式存储设备，仅举几例。

适合于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的非易失性存储器、媒介和存储器设备，例如包括半导体存储器设备(例如EPROM、EEPROM和闪存设备)、磁盘(例如内部硬盘或可移动盘)、磁光盘以及CD ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可由专用逻辑电路补充或并入专用逻辑电路中。

虽然本说明书包含许多具体实施细节，但是这些不应被解释为限制任何发明的范围或所要求保护的范围，而是主要用于描述特定发明的具体实施例的特征。本说明书内在多个实施例中描述的某些特征也可以在单个实施例中被组合实施。另一方面，在单个实施例中描述的各种特征也可以在多个实施例中分开实施或以任何合适的子组合来实施。此外，虽然特征可以如上所述在某些组合中起作用并且甚至最初如此要求保护，但是来自所要求保护的组合中的一个或多个特征在一些情况下可以从该组合中去除，并且所要求保护的组合可以指向子组合或子组合的变型。

类似地，虽然在附图中以特定顺序描绘了操作，但是这不应被理解为要求这些操作以所示的特定顺序执行或顺次执行、或者要求所有例示的操作被执行，以实现期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，上述实施例中的各种系统模块和组件的分离不应被理解为在所有实施例中均需要这样的分离，并且应当理解，所描述的程序组件和系统通常可以一起集成在单个软件产品中，或者封装成多个软件产品。

由此，主题的特定实施例已被描述。其他实施例在所附权利要求书的范围以内。在某些情况下，权利要求书中记载的动作可以以不同的顺序执行并且仍实现期望的结果。此外，附图中描绘的处理并非必需所示的特定顺序或顺次顺序，以实现期望的结果。在某些实现中，多任务和并行处理可能是有利的。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (19)

1.一种4G网络的流量分流方法，应用于分流设备，其特征在于，所述方法包括：

监听移动管理设备MME与服务网关SGW之间交互的GTPv2信令报文；

获取监听到的GTPv2信令报文中携带的指示同一用户终端UE的数据面隧道标识与用户手机号，并建立所述数据面隧道标识与所述用户手机号的关联关系；

获取接收到的数据报文中携带的目标数据面隧道标识；

查找所述关联关系，确定与所述目标数据面隧道标识关联的用户手机号，并基于所述用户手机号对所述数据报文进行数据分流。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取监听到的GTPv2信令报文中携带的指示同一用户终端UE的数据面隧道标识与用户手机号，并建立所述数据面隧道标识与所述用户手机号的关联关系包括：

获取监听到的GTPv2创建会话类信令报文中携带的控制面隧道标识与用户手机号；

获取监听到的GTPv2创建承载类信令报文携带的控制面隧道标识，将该控制面隧道标识与监听到的GTPv2创建会话类信令报文中携带的控制面隧道标识匹配；

若匹配成功，获取所述GTPv2创建承载类信令报文中的数据面隧道标识，并建立所述数据面隧道标识与所述用户手机号的关联关系。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述分流设备包括第一存储节点，以及与所述第一存储节点关联的第二存储节点；将监听到的GTPv2创建会话类信令报文中携带的控制面隧道标识存储至所述第一存储节点；将所述数据面隧道标识与所述用户手机号存储至所述第二存储节点；

建立所述数据面隧道标识与所述用户手机号的关联关系包括：

在所述第二存储节点中建立所述获取的数据面隧道标识与所述用户手机号的关联关系。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一存储节点与所述第二存储节点的关联关系包括：

所述第一存储节点与所述第二存储节点中存储了相同的用户手机号或相同的控制面隧道标识。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将监听到的GTPv2创建会话类信令报文中携带的控制面隧道标识存储至所述第一存储节点包括：

判断监听到的GTPv2创建会话类信令报文类型；

若所述GTPv2创建会话类信令报文类型为MME向SGW发送的CREATE SESSION REQUEST创建会话请求报文，获取所述CREATE SESSION REQUEST报文携带的MME端控制面隧道标识与用户手机号，并将该MME端控制面隧道标识存储至所述第一存储节点；

若所述GTPv2创建会话类信令报文类型为SGW向MME发送的CREATE SESSION RESPONSE创建会话响应报文，

获取所述CREATE SESSION RESPONSE报文携带的MME端控制面隧道标识，将该MME端控制面隧道标识与所述第一存储节点中的MME端控制面隧道标识匹配；

若匹配成功，获取所述CREATE SESSION RESPONSE报文携带的SGW端控制面隧道标识，并将该SGW端控制面隧道标识存储至所述第一存储节点。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将所述数据面隧道标识与所述用户手机号存储至所述第二存储节点包括：

将所述用户手机号存储至第二存储节点；

若所述GTPv2创建承载类信令报文类型为MME与SGW之间交互的MODIFY BEARERREQUEST建立默认承载请求报文、MODIFY BEARER RESPONSE建立默认承载响应报文、CREATEBEARER REQUEST创建专有承载请求报文或CREATE BEARER RESPONSE创建专有承载响应报文，

获取所述GTPv2创建承载类信令报文携带的控制面隧道标识，将该控制面隧道标识与所述第一存储节点中的控制面隧道标识匹配；

若匹配成功，获取所述GTPv2创建承载类信令报文携带的数据面隧道标识，并将该数据面隧道标识存储至所述第二存储节点。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若匹配成功，获取所述CREATE SESSION RESPONSE报文携带的IP信息，并将该IP信息存储至所述第二存储节点。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述用户手机号对所述数据报文进行数据分流包括：

将所述用户手机号标记于所述数据报文；

根据所述数据报文中标记的用户手机号进行分流。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述分流设备包括若干出端口，所述分流设备中维护了用户手机号与出端口的对应关系；所述根据所述数据报文中标记的用户手机号进行分流包括：

根据所述数据报文中的用户手机号确定出端口；

将所述数据报文从所述出端口转发。

10.一种4G网络的流量分流装置，应用于分流设备，其特征在于，所述装置包括：

监听模块，监听移动管理设备MME与服务网关SGW之间交互的GTPv2信令报文；

建立模块，获取监听到的GTPv2信令报文中携带的指示同一用户终端UE的数据面隧道标识与用户手机号，并建立所述数据面隧道标识与所述用户手机号的关联关系；

获取数据面隧道标识模块，获取接收到的数据报文中携带的目标数据面隧道标识；

分流模块，查找所述关联关系，确定与所述目标数据面隧道标识关联的用户手机号，并基于所述用户手机号对所述数据报文进行数据分流。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述建立模块包括：

第一获取子模块，获取监听到的GTPv2创建会话类信令报文中携带的控制面隧道标识与用户手机号；

第二获取子模块，获取监听到的GTPv2创建承载类信令报文携带的控制面隧道标识，将该控制面隧道标识与监听到的GTPv2创建会话类信令报文中携带的控制面隧道标识匹配；

建立关系模块，若匹配成功，获取所述GTPv2创建承载类信令报文中的数据面隧道标识，并建立所述数据面隧道标识与所述用户手机号的关联关系。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述分流设备包括第一存储节点，以及与所述第一存储节点关联的第二存储节点；

所述建立关系模块还用于，将监听到的GTPv2创建会话类信令报文中携带的控制面隧道标识存储至所述第一存储节点；

将所述数据面隧道标识与所述用户手机号存储至所述第二存储节点；

在所述第二存储节点中建立所述获取的数据面隧道标识与所述用户手机号的关联关系。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述第一存储节点与所述第二存储节点的关联关系包括：

所述第一存储节点与所述第二存储节点中存储了相同的用户手机号或相同的控制面隧道标识。

14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述建立关系模块还用于：

判断监听到的GTPv2创建会话类信令报文类型；

若所述GTPv2创建会话类信令报文类型为MME向SGW发送的CREATE SESSION REQUEST创建会话请求报文，获取所述CREATE SESSION REQUEST报文携带的MME端控制面隧道标识与用户手机号，并将该MME端控制面隧道标识存储至所述第一存储节点；

若所述GTPv2创建会话类信令报文类型为SGW向MME发送的CREATE SESSION RESPONSE创建会话响应报文，

获取所述CREATE SESSION RESPONSE报文携带的MME端控制面隧道标识，将该MME端控制面隧道标识与所述第一存储节点中的MME端控制面隧道标识匹配；

若匹配成功，获取所述CREATE SESSION RESPONSE报文携带的SGW端控制面隧道标识，并将该SGW端控制面隧道标识存储至所述第一存储节点。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述建立关系模块还用于：

将所述用户手机号存储至第二存储节点；

若所述GTPv2创建承载类信令报文类型为MME与SGW之间交互的MODIFY BEARERREQUEST建立默认承载请求报文、MODIFY BEARER RESPONSE建立默认承载响应报文、CREATEBEARER REQUEST创建专有承载请求报文或CREATE BEARER RESPONSE创建专有承载响应报文，

获取所述GTPv2创建承载类信令报文携带的控制面隧道标识，将该控制面隧道标识与所述第一存储节点中的控制面隧道标识匹配；

若匹配成功，获取所述GTPv2创建承载类信令报文携带的数据面隧道标识，并将该数据面隧道标识存储至所述第二存储节点。

16.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述建立关系模块还用于：

若匹配成功，获取所述CREATE SESSION RESPONSE报文携带的IP信息，并将该IP信息存储至所述第二存储节点。

17.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述分流模块还包括：

查找模块，查找所述关联关系，确定与所述目标数据面隧道标识关联的用户手机号；

标记模块，将所述用户手机号标记于所述数据报文；

分流子模块，根据所述数据报文中标记的用户手机号进行分流。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述分流设备包括若干出端口，所述分流设备中维护了用户手机号与出端口的对应关系；所述分流子模块包括：

确定模块，根据所述数据报文中的用户手机号确定出端口；

转发模块，将所述数据报文从所述出端口转发。

19.一种4G网络的流量分流设备，其特征在于，所述分流设备包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述程序时实现如下方法：

监听移动管理设备MME与服务网关SGW之间交互的GTPv2信令报文；

获取监听到的GTPv2信令报文中携带的指示同一用户终端UE的数据面隧道标识与用户手机号，并建立所述数据面隧道标识与所述用户手机号的关联关系；

获取接收到的数据报文中携带的目标数据面隧道标识；

查找所述关联关系，确定与所述目标数据面隧道标识关联的用户手机号，并基于所述用户手机号对所述数据报文进行数据分流。

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