CN113852917B - 一种基于组播的下行数据包寻址方法及系统 - Google Patents

一种基于组播的下行数据包寻址方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于组播的下行数据包寻址方法及系统，包括：接收多个不同终端发送的上行打包数据；将所述上行打包数据处理后分流至目标应用，接收所述目标应用返回的下行数据包；基于预设区分包头信息，将所述下行数据包进行封装后组播至gNB，所述gNB向所述多个不同终端转发封装后的下行数据包；所述多个不同终端对所述封装后的下行数据包进行选择性接收。本发明通过组播的方式进行下行数据包寻址，能将边缘计算分流网关收到的下行数据包匹配至对应的GTP头，确保下行数据能发送至正确的CPE进行通信。

Description

一种基于组播的下行数据包寻址方法及系统
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种基于组播的下行数据包寻址方法及系统。
背景技术
在5G边缘计算场景下，客户端包括各种数据采集设备、PC等，通过CPE(CustomerPremise Equipment，用户前置热点)开放热点接入5G网络，边缘计算分流网关将gNB发出的客户端数据，去GTP头后转发给边缘计算应用，边缘计算应用收到处理后，再将下行数据发给边缘计算分流网关，边缘计算法分流网关需要根据数据包的IP五元组，找到对应的GTP头，封装后转发给gNB，gNB从空口将数据发送给CPE，CPE转发到客户端，至此一次业务流程处理完毕。
上述方法存在明显的缺点，不同的客户端通过多个CPE接入网络访问边缘计算应用时。如果CPE热点根据默认配置对客户端分配IP地址，可能出现不同客户端在不同CPE内分配的IP相同的情况。这时，不同CPE发送到gNB的上行数据包源地址相同，经过边缘计算分流网关去GTP头发送给目标应用，目标应用回复下行数据后，会出现边缘计算分流网关找不到对应的下行GTP头情况，导致下行数据无法发送给正确的CPE。
发明内容
本发明提供一种基于组播的下行数据包寻址方法及系统，用以解决现有技术中存在的缺陷。
第一方面，本发明提供一种基于组播的下行数据包寻址方法，包括：
接收多个不同终端发送的上行打包数据；
将所述上行打包数据处理后分流至目标应用，接收所述目标应用返回的下行数据包；
基于预设区分包头信息，将所述下行数据包进行封装后组播至gNB，所述gNB向所述多个不同终端转发封装后的下行数据包；
所述多个不同终端对所述封装后的下行数据包进行选择性接收。
在一个实施例中，所述接收多个不同终端发送的上行打包数据，包括：
分别接收第一终端发送的第一上行打包数据，以及第二终端发送的第二上行打包数据，存储所述预设区分包头信息；
所述第一上行打包数据由所述第一终端通过热点接入第一CPE，接收所述第一CPE分配的IP地址后，发送至所述gNB，加上第一GTP头后所得到；
所述第二上行打包数据由所述第二终端通过热点接入第二CPE，接收所述第二CPE分配的IP地址后，发送至所述gNB，加上第二GTP头后所得到。
在一个实施例中，所述将所述上行打包数据处理后分流至目标应用，接收所述目标应用返回的下行数据包，包括：
将所述第一上行打包数据去掉所述第一GTP头，分流至所述目标应用；
将所述第二上行打包数据去掉所述第二GTP头，分流至所述目标应用；
接收所述返回的下行数据包。
在一个实施例中，所述基于预设区分包头信息，将所述下行数据包进行封装后组播至gNB，所述gNB向所述多个不同终端转发封装后的下行数据包，包括：
查询IP五元组对应的不同GTP头信息；
将所述下行数据包加上所述不同GTP头信息进行封装，得到不同的封装后下行数据包；
将所述不同的封装后下行数据包向所述gNB进行组播；
所述gNB将所述不同的封装后下行数据包同时向所述多个不同终端进行发送。
第二方面，本发明还提供一种基于组播的下行数据包寻址方法，包括：
向边缘计算分流网关发送上行打包数据；
接收gNB转发封装后的下行数据包后，对所述封装后的下行数据包进行选择性接收。
在一个实施例中，所述接收gNB转发封装后的下行数据包后，对所述封装后的下行数据包进行选择性接收，包括：
接收由不同的CPE根据所述封装后的下行数据进行分析后，具有对应GTP包头的下行数据包，并舍弃具有不同GTP包头的下行数据包。
第三方面，本发明还提供一种基于组播的下行数据包寻址系统，包括：
第一接收模块，用于接收多个不同终端发送的上行打包数据；
第一处理模块，用于将所述上行打包数据处理后分流至目标应用，接收所述目标应用返回的下行数据包；
第二处理模块，用于基于预设区分包头信息，将所述下行数据包进行封装后组播至gNB，所述gNB向所述多个不同终端转发封装后的下行数据包；
第二接收模块，用于所述多个不同终端对所述封装后的下行数据包进行选择性接收。
第四方面，本发明还提供一种基于组播的下行数据包寻址系统，包括：
发送模块，用于向边缘计算分流网关发送上行打包数据；
第三接收模块，用于接收gNB转发封装后的下行数据包后，对所述封装后的下行数据包进行选择性接收。
第五方面，本发明还提供一种电子设备，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，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述基于组播的下行数据包寻址方法的步骤。
第六方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述基于组播的下行数据包寻址方法的步骤。
本发明提供的基于组播的下行数据包寻址方法及系统，通过组播的方式进行下行数据包寻址，能将边缘计算分流网关收到的下行数据包匹配至对应的GTP头，确保下行数据能发送至正确的CPE进行通信。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是本发明提供的基于组播的下行数据包寻址方法的流程示意图之一；
图2是本发明提供的基于组播的下行数据包寻址方法的流程示意图之二；
图3是本发明提供的基于组播的下行数据包寻址方法的流程示意图之三；
图4是本发明提供的基于组播的下行数据包寻址系统的结构示意图之一；
图5是本发明提供的基于组播的下行数据包寻址系统的结构示意图之二；
图6是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明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，都属于本发明保护的范围。
图1是本发明提供的基于组播的下行数据包寻址方法的流程示意图之一，如图1所示，对应的执行主体为边缘计算分流网关，包括：
101，接收多个不同终端发送的上行打包数据；
102，将所述上行打包数据处理后分流至目标应用，接收所述目标应用返回的下行数据包；
103，基于预设区分包头信息，将所述下行数据包进行封装后组播至gNB，所述gNB向所述多个不同终端转发封装后的下行数据包；
104，所述多个不同终端对所述封装后的下行数据包进行选择性接收。
具体地，首先边缘计算分流网关开启下行组播功能，则其收到下行数据后，会对数据包进行GTP头组播处理，过程如图2所示。
边缘计算分流网关基于信令面解析出不同CPE的下行GTP隧道信息；边缘计算分流网关收到上行数据后，存储相同源IP地址不同TEID的下行GTP头信息；然后边缘计算分流网关去掉GTP头后，将IP数据包发送给对应的目标应用，在收到目标应用回复的下行数据包后，查询IP五元组对应的GTP头信息。
此时可能存在同一个IP五元组对应多个不同隧道信息的GTP头，边缘计算分流网关将数据包对应每个不同的GTP进行下行数据封装；边缘计算分流网关将封装后的数据包发送给gNB，这时一个原IP数据包编成多个不同GTP头的包分发给gNB；gNB将数据发给CPE，其他CPE收到错误数据丢弃；原CPE收到数据后继续处理，一次完整的收发流程完成。
本发明提供的基于组播的下行数据包寻址方法及系统，通过组播的方式进行下行数据包寻址，能将边缘计算分流网关收到的下行数据包匹配至对应的GTP头，确保下行数据能发送至正确的CPE进行通信。
基于上述实施例，该方法中步骤101包括：
分别接收第一终端发送的第一上行打包数据，以及第二终端发送的第二上行打包数据，存储所述预设区分包头信息；
所述第一上行打包数据由所述第一终端通过热点接入第一CPE，接收所述第一CPE分配的IP地址后，发送至所述gNB，加上第一GTP头后所得到；
所述第二上行打包数据由所述第二终端通过热点接入第二CPE，接收所述第二CPE分配的IP地址后，发送至所述gNB，加上第二GTP头后所得到。
具体地，如图2所示，以不同的第一终端和第二终端为例，分别对应第一CPE和第二CPE，终端分别通过热点接入各自对应的CPE，由CPE分配内部的IP地址给对应的终端。
第一终端发送数据访问应用给第一CPE，第一CPE将数据访问应用发送给gNB，加上第一GTP头后得到第一上行打包数据；同样，第二终端发送数据访问应用给第二CPE，第二CPE将数据访问应用发送给gNB，加上第二GTP头后得到第二上行打包数据。
基于上述任一实施例，该方法步骤102包括：
将所述第一上行打包数据去掉所述第一GTP头，分流至所述目标应用；
将所述第二上行打包数据去掉所述第二GTP头，分流至所述目标应用；
接收所述返回的下行数据包。
具体地，由边缘计算分流网关将第一上行打包数据和第二上行打包数据分别去掉各自的GTP头，分流至目标应用，待目标应用回复下行数据。
基于上述任一实施例，该方法步骤103包括：
查询IP五元组对应的不同GTP头信息；
将所述下行数据包加上所述不同GTP头信息进行封装，得到不同的封装后下行数据包；
将所述不同的封装后下行数据包向所述gNB进行组播；
所述gNB将所述不同的封装后下行数据包同时向所述多个不同终端进行发送。
具体地，以图2中所示的目标应用返回的第一终端下行数据为例，边缘计算分流网关查询IP五元组对应的不同GTP头信息，将第一终端下行数据分别封装之前存储的第一GTP头和第二GTP头，分别封装后向gNB进行组播第一下行数据包和第二下行数据包，再由gNB向不同终端对应的CPE节点进行转发，由CPE节点进行解析判断是否进一步向终端转发。
图3是本发明提供的基于组播的下行数据包寻址方法的流程示意图之三，如图3所示，对应的执行主体为终端，包括：
201，向边缘计算分流网关发送上行打包数据；
202，接收gNB转发封装后的下行数据包后，对所述封装后的下行数据包进行选择性接收。
具体地，由边缘计算分流网关开启下行组播功能，则其收到下行数据后，会对数据包进行GTP头组播处理，过程如图2所示。
边缘计算分流网关基于信令面解析出不同CPE的下行GTP隧道信息；边缘计算分流网关收到上行数据后，存储相同源IP地址不同TEID的下行GTP头信息；然后边缘计算分流网关去掉GTP头后，将IP数据包发送给对应的目标应用，在收到目标应用回复的下行数据包后，查询IP五元组对应的GTP头信息。
此时可能存在同一个IP五元组对应多个不同隧道信息的GTP头，边缘计算分流网关将数据包对应每个不同的GTP进行下行数据封装；边缘计算分流网关将封装后的数据包发送给gNB，这时一个原IP数据包编成多个不同GTP头的包分发给gNB；gNB将数据发给CPE，其他CPE收到错误数据丢弃；原CPE收到数据后继续处理，一次完整的收发流程完成。
本发明提供的基于组播的下行数据包寻址方法及系统，通过组播的方式进行下行数据包寻址，能将边缘计算分流网关收到的下行数据包匹配至对应的GTP头，确保下行数据能发送至正确的CPE进行通信。
基于上述任一实施例，该方法中步骤202包括：
接收由不同的CPE根据所述封装后的下行数据进行分析后，具有对应GTP包头的下行数据包，并舍弃具有不同GTP包头的下行数据包。
具体地，如图2中所示的步骤17至20，以对应第一终端的下行数据包为例，由gNB分别向第一CPE和第二CPE转发的第一下行数据包和第二下行数据包，第一CPE判断第一下行数据包包含第一GTP和第一终端的数据，判断为正确的数据包，继续处理转发给第一终端，而第二CPE判断第二下行数据包包含第二GTP和第一终端的数据，判断为错误的数据包，直接舍弃不再做进一步处理。
下面对本发明提供的基于组播的下行数据包寻址系统进行描述，下文描述的基于组播的下行数据包寻址系统与上文描述的基于组播的下行数据包寻址方法可相互对应参照。
图4是本发明提供的基于组播的下行数据包寻址系统的结构示意图之一，如图4所示，包括：第一接收模块41、第一处理模块42、第二处理模块43和第二接收模块44，其中：
第一接收模块41用于接收多个不同终端发送的上行打包数据；第一处理模块42用于将所述上行打包数据处理后分流至目标应用，接收所述目标应用返回的下行数据包；第二处理模块43用于基于预设区分包头信息，将所述下行数据包进行封装后组播至gNB，所述gNB向所述多个不同终端转发封装后的下行数据包；第二接收模块44用于所述多个不同终端对所述封装后的下行数据包进行选择性接收。
本发明通过解决下行GTP隧道的匹配问题，从而保证相同目的IP的数据包由通过匹配的下行GTP隧道由gNB发送给正确的CPE。
图5是本发明提供的基于组播的下行数据包寻址系统的结构示意图之二，如图5所示，包括：发送模块51和第三接收模块52，其中：
发送模块51用于向边缘计算分流网关发送上行打包数据；第三接收模块52用于接收gNB转发封装后的下行数据包后，对所述封装后的下行数据包进行选择性接收。
本发明通过解决下行GTP隧道的匹配问题，从而保证相同目的IP的数据包由通过匹配的下行GTP隧道由gNB发送给正确的CPE。
图6示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图6所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)610、通信接口(CommunicationsInterface)620、存储器(memory)630和通信总线640，其中，处理器610，通信接口620，存储器630通过通信总线640完成相互间的通信。处理器610可以调用存储器630中的逻辑指令，以执行基于组播的下行数据包寻址方法，该方法包括：接收多个不同终端发送的上行打包数据；将所述上行打包数据处理后分流至目标应用，接收所述目标应用返回的下行数据包；基于预设区分包头信息，将所述下行数据包进行封装后组播至gNB，所述gNB向所述多个不同终端转发封装后的下行数据包；所述多个不同终端对所述封装后的下行数据包进行选择性接收。
此外，上述的存储器630中的逻辑指令可以通过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)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-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的基于组播的下行数据包寻址方法，该方法包括：接收多个不同终端发送的上行打包数据；将所述上行打包数据处理后分流至目标应用，接收所述目标应用返回的下行数据包；基于预设区分包头信息，将所述下行数据包进行封装后组播至gNB，所述gNB向所述多个不同终端转发封装后的下行数据包；所述多个不同终端对所述封装后的下行数据包进行选择性接收。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的基于组播的下行数据包寻址方法，该方法包括：接收多个不同终端发送的上行打包数据；将所述上行打包数据处理后分流至目标应用，接收所述目标应用返回的下行数据包；基于预设区分包头信息，将所述下行数据包进行封装后组播至gNB，所述gNB向所述多个不同终端转发封装后的下行数据包；所述多个不同终端对所述封装后的下行数据包进行选择性接收。
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实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种基于组播的下行数据包寻址方法，其特征在于，包括：
接收多个不同终端发送的上行打包数据；
将所述上行打包数据处理后分流至目标应用，接收所述目标应用返回的下行数据包；
基于预设区分包头信息，将所述下行数据包进行封装后组播至gNB，所述gNB向所述多个不同终端转发封装后的下行数据包；
所述多个不同终端对所述封装后的下行数据包进行选择性接收；
其中，所述多个不同终端对所述封装后的下行数据包进行选择性接收，包括：
所述多个不同终端接收由不同的CPE根据所述封装后的下行数据进行分析后，具有对应GTP包头的下行数据包，并舍弃具有不同GTP包头的下行数据包；
其中，所述接收多个不同终端发送的上行打包数据，包括：
分别接收第一终端发送的第一上行打包数据，以及第二终端发送的第二上行打包数据，存储所述预设区分包头信息；
所述第一上行打包数据由所述第一终端通过热点接入第一CPE，接收所述第一CPE分配的IP地址后，发送至所述gNB，加上第一GTP头后所得到；
所述第二上行打包数据由所述第二终端通过热点接入第二CPE，接收所述第二CPE分配的IP地址后，发送至所述gNB，加上第二GTP头后所得到；
其中，所述基于预设区分包头信息，将所述下行数据包进行封装后组播至gNB，所述gNB向所述多个不同终端转发封装后的下行数据包，包括：
查询IP五元组对应的不同GTP头信息；
将所述下行数据包加上所述不同GTP头信息进行封装，得到不同的封装后下行数据包；
将所述不同的封装后下行数据包向所述gNB进行组播；
所述gNB将所述不同的封装后下行数据包同时向所述多个不同终端进行发送。
2.根据权利要求1所述的基于组播的下行数据包寻址方法，其特征在于，所述将所述上行打包数据处理后分流至目标应用，接收所述目标应用返回的下行数据包，包括：
将所述第一上行打包数据去掉所述第一GTP头，分流至所述目标应用；
将所述第二上行打包数据去掉所述第二GTP头，分流至所述目标应用；
接收所述返回的下行数据包。
3.一种基于组播的下行数据包寻址方法，其特征在于，包括：
向边缘计算分流网关发送上行打包数据；所述上行打包数据是通过热点接入对应的CPE，接收所述CPE分配的IP地址后，发送至gNB，加上GTP头后所得到的；
接收gNB转发封装后的下行数据包后，对所述封装后的下行数据包进行选择性接收；所述封装后的下行数据包是通过所述边缘计算分流网关将所述上行打包数据处理后分流至目标应用，接收所述目标应用返回的下行数据包后，查询IP五元组对应的不同GTP头信息，并将所述目标应用返回的下行数据包加上所述不同GTP头信息进行封装得到的；
所述接收gNB转发封装后的下行数据包后，对所述封装后的下行数据包进行选择性接收，包括：
接收由不同的CPE根据所述封装后的下行数据进行分析后，具有对应GTP包头的下行数据包，并舍弃具有不同GTP包头的下行数据包。
4.一种基于组播的下行数据包寻址系统，其特征在于，包括：
第一接收模块，用于接收多个不同终端发送的上行打包数据；
第一处理模块，用于将所述上行打包数据处理后分流至目标应用，接收所述目标应用返回的下行数据包；
第二处理模块，用于基于预设区分包头信息，将所述下行数据包进行封装后组播至gNB，所述gNB向所述多个不同终端转发封装后的下行数据包；
第二接收模块，用于所述多个不同终端对所述封装后的下行数据包进行选择性接收；
所述第二接收模块具体用于：
所述多个不同终端接收由不同的CPE根据所述封装后的下行数据进行分析后，具有对应GTP包头的下行数据包，并舍弃具有不同GTP包头的下行数据包；
所述第一接收模块具体用于：
分别接收第一终端发送的第一上行打包数据，以及第二终端发送的第二上行打包数据，存储所述预设区分包头信息；
所述第一上行打包数据由所述第一终端通过热点接入第一CPE，接收所述第一CPE分配的IP地址后，发送至所述gNB，加上第一GTP头后所得到；
所述第二上行打包数据由所述第二终端通过热点接入第二CPE，接收所述第二CPE分配的IP地址后，发送至所述gNB，加上第二GTP头后所得到；
所述第二处理模块具体用于：
查询IP五元组对应的不同GTP头信息；
将所述下行数据包加上所述不同GTP头信息进行封装，得到不同的封装后下行数据包；
将所述不同的封装后下行数据包向所述gNB进行组播；
所述gNB将所述不同的封装后下行数据包同时向所述多个不同终端进行发送。
5.一种基于组播的下行数据包寻址系统，其特征在于，包括：
发送模块，用于向边缘计算分流网关发送上行打包数据；所述上行打包数据是通过热点接入对应的CPE，接收所述CPE分配的IP地址后，发送至gNB，加上GTP头后所得到的；
第三接收模块，用于接收gNB转发封装后的下行数据包后，对所述封装后的下行数据包进行选择性接收；所述封装后的下行数据包是通过所述边缘计算分流网关将所述上行打包数据处理后分流至目标应用，接收所述目标应用返回的下行数据包后，查询IP五元组对应的不同GTP头信息，并将所述目标应用返回的下行数据包加上所述不同GTP头信息进行封装得到的；
所述第三接收模块具体用于：
接收由不同的CPE根据所述封装后的下行数据进行分析后，具有对应GTP包头的下行数据包，并舍弃具有不同GTP包头的下行数据包。
6.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并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如权利要求1至3任一项所述基于组播的下行数据包寻址方法的步骤。
7.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任一项所述基于组播的下行数据包寻址方法的步骤。
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