CN111328108A

CN111328108A - 5g业务数据处理方法、装置和分流设备

Info

Publication number: CN111328108A
Application number: CN202010110348.1A
Authority: CN
Inventors: 朱梁
Original assignee: Hangzhou DPtech Information Technology Co Ltd
Current assignee: Hangzhou DPtech Information Technology Co Ltd
Priority date: 2020-02-21
Filing date: 2020-02-21
Publication date: 2020-06-23
Anticipated expiration: 2040-02-21
Also published as: CN111328108B

Abstract

本申请提供了一种5G业务数据处理方法、装置和分流设备，涉及通信技术领域，该方法包括：确定待处理N3数据报文以及基于预先确定的关联表，确定所述目标隧道标识对应的目标用户设备身份标识；然后，基于所述目标用户设备身份标识对所述待处理N3数据报文进行标记，以便基于所述目标用户设备身份标识对应的数据处理规则对所述待处理N3数据报文进行处理。以此能够实现基于特定UE信息进行过滤和分流流量，提高后端分析系统的灵活性以及分析效率。

Description

5G业务数据处理方法、装置和分流设备

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其是涉及一种5G业务数据处理方法、装置和分流设备。

背景技术

由于流量巨大，旁路数据分析系统在接入5G流量时(在N3参考点接入，流量全都是GTPv1报文)，需要现把5G流量接入分流设备，由分流设备按照特定的规则分流到分析系统，这样后端数据分析系统就可以进行分析。

目前，一般是按五元组(IP头协议号、源IP、源端口、目的IP、目的端口)或其组合(有2^5＝32种组合)来过滤和分流流量。但是，此种方案不够灵活，分析效果一般。

发明内容

本申请的目的在于提供一种5G业务数据处理方法、装置和分流设备，以缓解了分流处理方式不够灵活，效率低的问题。

第一方面，实施例提供一种5G业务数据处理方法，应用于分流设备，所述方法包括：

确定待处理N3数据报文，所述待处理N3数据报文包括目标隧道标识；

基于预先确定的关联表，确定所述目标隧道标识对应的目标用户设备身份标识；其中，所述关联表包括隧道标识与用户设备身份标识的对应关系，所述关联表基于N11信令报文确定；

基于所述目标用户设备身份标识对所述待处理N3数据报文进行标记，以便基于所述目标用户设备身份标识对应的数据处理规则对所述待处理N3数据报文进行处理。

在可选的实施方式中，在确定待处理N3数据报文的步骤之前，所述方法还包括：

确定N11信令报文，所述N11信令报文包括目标用户设备身份标识以及目标隧道标识；

基于所述目标用户设备身份标识和所述目标隧道标识生成关联表。

在可选的实施方式中，所述目标隧道标识包括目标隧道的IP地址和隧道端点标识。

在可选的实施方式中，所述目标用户设备身份标识为目标用户设备的国际移动用户识别码。

在可选的实施方式中，所述关联表中还包括基站标识；所述方法还包括：

基于预先确定的关联表，确定所述目标隧道标识对应的目标基站标识。

在可选的实施方式中，基于所述目标用户设备身份标识对所述待处理N3数据报文进行标记的步骤包括：

基于所述目标用户设备身份标识和所述目标基站标识对所述待处理N3数据报文进行标记，以便基于所述目标用户设备身份标识和/或所述基站标识对应的数据处理规则对所述待处理N3数据报文进行处理。

在可选的实施方式中，所述N11信令报文包括N11 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext Request消息和N11Namf_Communication_N1N2MessageTransferRequest消息，其中，所述N11 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext Request消息包括所述目标基站的隧道端点标识和所述目标用户设备身份标识，所述N11Namf_Communication_N1N2MessageTransfer Request消息包括核心网的隧道端点标识和所述目标用户设备身份标识，所述目标隧道标识为所述基站的隧道端点标识或所述核心网的隧道端点标识；所述关联表包括隧道端点标识、所述核心网的隧道端点标识和所述目标用户设备身份标识。

第二方面，实施例提供一种5G业务数据处理装置，应用于分流设备，所述装置包括：

第一确定模块，用于确定待处理N3数据报文，所述待处理N3数据报文包括目标隧道标识；

第二确定模块，用于基于预先确定的关联表，确定所述目标隧道标识对应的目标用户设备身份标识；其中，所述关联表包括隧道标识与用户设备身份标识的对应关系，所述关联表基于N11信令报文确定；

标记模块，用于基于所述目标用户设备身份标识对所述待处理N3数据报文进行标记，以便基于所述目标用户设备身份标识对应的数据处理规则对所述待处理N3数据报文进行处理。

第三方面，实施例提供一种分流设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述前述实施方式任一项所述的方法的步骤。

第四方面，实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有机器可运行指令，所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，所述计算机可运行指令促使所述处理器运行所述前述实施方式任一项所述的方法。

本申请提供的5G业务数据处理方法、装置和分流设备，通过确定待处理N3数据报文以及基于预先确定的关联表，确定所述目标隧道标识对应的目标用户设备身份标识；然后，基于所述目标用户设备身份标识对所述待处理N3数据报文进行标记，以便基于所述目标用户设备身份标识对应的数据处理规则对所述待处理N3数据报文进行处理。以此能够实现基于特定UE信息进行过滤和分流流量，提高后端分析系统的灵活性以及分析效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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为本申请实施例提供的网络架构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种5G业务数据处理方法流程示意图；

图3为本申请实施例提供的一种5G业务数据处理方法示例；

图4为本申请实施例提供的一种5G业务数据处理装置结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种分流设备结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，在本申请实施例中，UE(User Equement)为用户设备的缩写，在本申请实施例中该UE可以指5G终端，也可以称为5G UE。

IMSI(International Mobile Subscriber Identity)为国际移动用户识别码的缩写，在本申请实施例中该IMSI与5G SIM卡一一对应，唯一标识一个注册的移动用户。

5G核心网可以为管理5G UE以及传输业务数据的网络的统称，可理解为5G UE和Internet之间的互通的“网关”，由多个逻辑功能上独立的网元构成，与本申请有关的网元有gNodeB(5G基站)、AMF(移动性和接入管理实体)、SMF(隧道管理实体)、UPF(用户面实体)。

N3可以为5G基站(gNodeB)和UPF之间数据协议接口的参考点名称，是由GTPv1-U承载的流量，GTPv1-U是一种隧道报文协议，隧道端点(简称F-TEID)由外层目的IP和GTP头部TEID字段组成，一个GTPv1-U隧道有包含两端的隧道端点，例如一条N3隧道，就包含gNodeB和UPF两端的隧道端点。

N11可以为核心网网元AMF和SMF之间协议接口的参考点名称，是HTTP/2流量。

本申请实施例提供的5G业务数据处理方法、装置和分流设备，用以解决分流处理方式不够灵活，效率低的问题。该方法适用于5G通信场景。该5G通信场景可以如图1所示：该gNodeB为5G基站，用于传输控制的信令和用户面的业务数据。该AMF为5G核心网网元，主要负责移动性管理和接入管理，属于纯控制面网元。该SMF为5G核心网网元，主要负责会话和隧道管理，属于纯控制面网元。该UPF5G核心网网元，主要负责业务数据传输，属于用户业务面网元。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图2为本申请实施例提供的一种5G业务数据处理方法流程示意图。如图2所示，该方法应用于分流设备，该方法包括：

步骤S210，确定待处理N3数据报文。该待处理N3数据报文包括目标隧道标识。

在本申请实施例中，该5G业务数据还可以称为5G流量。该5G业务数据可以包括该N3报文。

该目标隧道标识可以包括该目标隧道的IP地址和隧道端点标识。

步骤S220，基于预先确定的关联表，确定目标隧道标识对应的目标用户设备身份标识。其中，该关联表包括隧道标识与用户设备身份标识的对应关系，该关联表基于N11信令报文确定。

该目标用户设备身份标识可以为该目标用户设备的国际移动用户识别码。

在本申请实施例中UE身份信息主要指IMSI，基于特定UE信息过滤和分流即是指基于IMSI来过滤分流。

对于UE的业务数据会经过gNodeB、UPF两个逻辑网元来实现与数据网络(DN)的通信，其中，上行数据走向：UE->gNodeB->UPF->DN，下行数据走向：DN->UPF->gNodeB->UE。业务数据一般不会携带IMSI，在对业务数据根据IMSI做过滤和分流等处理时，需要识别出上下行业务数据所属IMSI(即所属的5G UE)。

业务数据(参考点N3)是通过GTPv1-U隧道传输的，在传输业务数据之前先需要建立GTPv1-U隧道。GTPv1-U隧道的建立过程过程中会用到5G UE的IMSI，所以通过分析GTPv1-U隧道的建立过程，就可以获得GTPv1-U隧道和5G UE的IMSI之间的对应关系，从而识别出上下行业务数据流量所属的IMSI。

N11信令包含了N3 GTPv1-U隧道建立的关键流程和关键信息。通过分析N11信令即可以获得GTPv1-U隧道和5G UE的IMSI之间的对应关系。N11是AMF和SMF这两个逻辑网元之间信令传输的参考点名称，该N11信令的传输是基于HTTP/2协议的。

步骤S230，基于目标用户设备身份标识对待处理N3数据报文进行标记，以便基于目标用户设备身份标识对应的数据处理规则对待处理N3数据报文进行处理。

通过本申请实施例能够实现基于特定UE信息进行过滤和分流流量，提高后端分析系统的灵活性以及分析效率。

在一些实施例中，关联表的生成方式可以在在上述步骤S210之前进行，具体的该方法还可以包括：

步骤1.1)，确定N11信令报文，该N11信令报文包括目标用户设备身份标识以及目标隧道标识；

步骤1.2)，基于目标用户设备身份标识和目标隧道标识生成关联表。

另外，上述关联表中还可以包括基站标识；基于此，上述方法还包括：

步骤2.1)，基于预先确定的关联表，确定目标隧道标识对应的目标基站标识。

步骤2.2)，基于目标用户设备身份标识和目标基站标识对待处理N3数据报文进行标记，以便基于目标用户设备身份标识和/或基站标识对应的数据处理规则对待处理N3数据报文进行处理。

其中，N11信令报文包括N11 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext Request消息和N11Namf_Communication_N1N2MessageTransfer Request消息，其中，该N11 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext Request消息包括目标基站的隧道端点标识和目标用户设备身份标识，该N11Namf_Communication_N1N2MessageTransfer Request消息包括核心网的隧道端点标识和目标用户设备身份标识，该目标隧道标识为基站的隧道端点标识或核心网的隧道端点标识；该关联表包括隧道端点标识、核心网的隧道端点标识和目标用户设备身份标识。

下面结合图3以及具体示例对本申请实施例进行进一步地介绍。

第一步、先是信令报文处理。分光报文到达设备，判断如果是HTTP/2报文，则初步认为是信令报文，再根据N11信令特点(如HTTP/2流中包含“/nsmf”或“/namf”字符串)，判断是N11信令报文，再详细解析如果：

(1)是N11 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext Request消息，则消息会携带IMSI和N2 SM information，其中N2 SM information内容中包含gNB数据面隧道信息IP和TEID。此消息是AMF发送给SMF的。

(2)是N11 Namf_Communication_N1N2MessageTransfer Request消息，则消息会携带IMSI和N2 SM information，其中N2 SM information内容中包含CN N3 Tunnel Info(即UPF数据面隧道信息IP和TEID)。此消息是SMF发送给AMF的。

(3)将前两种信令报文中获取到的IMSI、基站ID、N3隧道信息(可以包括隧道端点信息，该隧道端点包含gNodeB端和UPF端)合成一个关联表，并加入关联表管理结构。

第二步、然后是数据报文处理。N3隧道由信令流程成功建立后，UE主动或被动产生业务，就有流量通过N3隧道传输，分光报文到达设备后，判断如果是GTPv1报文，且UDP源或目的端口号是2152，则是N3数据报文，获取目的IP和GTP头里面的TEID，用此IP和TEID去第一步产生的关联表管理结构中查找匹配，如果可以找到IP和TEID相匹配的关联表，则取出关联表中的IMSI和基站ID。

第三步、用第二步取出的IMSI和基站ID给N3数据报文打标(即将信息添加在报文尾部)，用打标的数据报文和预先配置的策略(策略中包含IMSI、基站ID和处理动作)进行IMSI或基站ID匹配，如果匹配上则按照策略中的处理动作过滤或分流输出数据报文。

图4为本申请实施例提供的一种5G业务数据处理装置结构示意图。该装置应用于分流设备，如图4所示，该装置包括：

第一确定模块401，用于确定待处理N3数据报文，所述待处理N3数据报文包括目标隧道标识；

第二确定模块402，用于基于预先确定的关联表，确定所述目标隧道标识对应的目标用户设备身份标识；其中，所述关联表包括隧道标识与用户设备身份标识的对应关系，所述关联表基于N11信令报文确定；

标记模块403，用于基于所述目标用户设备身份标识对所述待处理N3数据报文进行标记，以便基于所述目标用户设备身份标识对应的数据处理规则对所述待处理N3数据报文进行处理。

在一些实施例中，还包括：

第三确定模块，用于确定N11信令报文，所述N11信令报文包括目标用户设备身份标识以及目标隧道标识；

生成模块，用于基于所述目标用户设备身份标识和所述目标隧道标识生成关联表。

在一些实施例中，所述目标隧道标识包括目标隧道的IP地址和隧道端点标识。所述目标用户设备身份标识为目标用户设备的国际移动用户识别码。

在一些实施例中，所述关联表中还包括基站标识；所述第二确定模块402还用于：

在一些实施例中，标记模块403具体用户：

在一些实施例中，所述N11信令报文包括N11 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContextRequest消息和N11Namf_Communication_N1N2MessageTransfer Request消息，其中，所述N11 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext Request消息包括所述目标基站的隧道端点标识和所述目标用户设备身份标识，所述N11Namf_Communication_N1N2MessageTransferRequest消息包括核心网的隧道端点标识和所述目标用户设备身份标识，所述目标隧道标识为所述基站的隧道端点标识或所述核心网的隧道端点标识；所述关联表包括隧道端点标识、所述核心网的隧道端点标识和所述目标用户设备身份标识。

本申请实施例提供的5G业务数据处理装置，与上述实施例提供的5G业务数据处理方法具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

如图5所示，本申请实施例提供的一种分流设备700，包括：处理器701、存储器702和总线，所述存储器702存储有所述处理器701可执行的机器可读指令，当分流设备运行时，所述处理器701与所述存储器702之间通过总线通信，所述处理器701执行所述机器可读指令，以执行如上述5G业务数据处理方法的步骤。

具体地，上述存储器702和处理器701能够为通用的存储器和处理器，这里不做具体限定，当处理器701运行存储器702存储的计算机程序时，能够执行上述5G业务数据处理方法。

对应于上述5G业务数据处理方法，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有机器可运行指令，所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，所述计算机可运行指令促使所述处理器运行上述5G业务数据处理方法的步骤。

本申请实施例所提供的5G业务数据处理装置可以为设备上的特定硬件或者安装于设备上的软件或固件等。本申请实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。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，前述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，均可以参考上述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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，又例如，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通信接口，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。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请提供的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。

所述功能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，本申请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分流设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述移动控制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(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的范围。都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种5G业务数据处理方法，其特征在于，应用于分流设备，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定待处理N3数据报文的步骤之前，所述方法还包括：

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述目标隧道标识包括目标隧道的IP地址和隧道端点标识。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述目标用户设备身份标识为目标用户设备的国际移动用户识别码。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述关联表中还包括基站标识；所述方法还包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，基于所述目标用户设备身份标识对所述待处理N3数据报文进行标记的步骤包括：

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述N11信令报文包括N11 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext Request消息和N11Namf_Communication_N1N2MessageTransfer Request消息，其中，所述N11 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContextRequest消息包括所述目标基站的隧道端点标识和所述目标用户设备身份标识，所述N11Namf_Communication_N1N2MessageTransfer Request消息包括核心网的隧道端点标识和所述目标用户设备身份标识，所述目标隧道标识为所述基站的隧道端点标识或所述核心网的隧道端点标识；所述关联表包括隧道端点标识、所述核心网的隧道端点标识和所述目标用户设备身份标识。

8.一种5G业务数据处理装置，其特征在于，应用于分流设备，所述装置包括：

9.一种分流设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有机器可运行指令，所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，所述计算机可运行指令促使所述处理器运行所述权利要求1至7任一项所述的方法。