CN114143831A - 一种报文处理方法、客户前置设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种报文处理方法、客户前置设备及计算机可读存储介质。该方法应用于CPE，包括：从CPE接入的至少两个网络切片处获取报文；确定报文的优先级参数；将从同一个网络切片处获取的所有报文放入同一个队列中，并按照网络切片的优先级顺序，依次处理对应队列中的报文，同一个队列中的报文按照报文的优先级参数确定处理顺序。

Description

一种报文处理方法、客户前置设备及计算机可读存储介质
技术领域
本申请涉及通信技术领域，例如涉及一种报文处理方法、客户前置设备及计算机可读存储介质。
背景技术
第五代移动通信技术(5th-generation，5G)系统提出网络切片概念，网络切片可以根据承载业务的不同类型或不同用户提供不同的服务质量(quality of service，QoS)。对于单一用户使用的终端设备，第三代合作伙伴项目(3rd generation partnershipproject，3GPP)已经定义了本地业务如何映射到不同网络切片的策略。然而，对于客户前置设备(Customer Premise Equipment，CPE)，现有的映射策略并不适用。
发明内容
本申请实施例提供一种报文处理方法，应用于客户前置设备CPE，包括：
从CPE接入的至少两个网络切片处获取报文；
确定报文的优先级参数；
将从同一个网络切片处获取的所有报文放入同一个队列中，并按照网络切片的优先级顺序，依次处理对应队列中的报文，同一个队列中的报文按照报文的优先级参数确定处理顺序。
本申请实施例提供一种客户前置设备，包括：处理器；处理器用于在执行计算机程序时实现上述任一实施例的方法。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例的方法。
关于本申请的以上实施例和其他方面以及其实现方式，在附图说明、具体实施方式和权利要求中提供更多说明。
附图说明
图1是一实施例提供的网络切片满足不同服务需求的网络架构示意图；
图2是一实施例提供的一种报文处理方法的流程示意图；
图3是一实施例提供的一种报文处理装置的结构示意图；
图4是一实施例提供的一种客户前置设备的结构示意图。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
5G系统提出网络切片概念。图1示出了一实施例提供的网络切片满足不同服务需求的网络架构示意图。目前，3GPP对5G的典型场景归纳为以下三种：如图1所示，增强的移动宽带业务(enhanced mobile broadband，eMBB)，海量机器类型连接业务(massive machinetype communication，mMTC)以及超可靠低时延业务(ultra-reliable and low latencycommunications，URLLC)，URLLC也可以称为特定机器类型连接业务(Critical machinetype communication)。其中，eMBB是指在现有移动宽带业务场景的基础上，对于用户体验等性能的进一步提升，mMTC则主要针对物联网的应用场景，适用于大规模，低功耗，低成本，深度覆盖的物联网终端提供网络接入服务，而URLLC则面向对数据传输可靠性以及时延要求苛刻的业务，如车联网，工业控制等场景。三大场景中包含了多样化，差异性的服务，并非所有未来的用例都对速率，覆盖有较强的需求，因此，3GPP允许运营商通过独立网络功能集合与参数配置构建网络切片，用来服务多个以及虚拟运营商的需求，同时，3GPP要求可以根据不同的市场场景动态生成网络切片。
网络切片可以实现QoS的隔离，灵活的网络管控与网络效率的提升。即可以为同一用户提供多个网络切片，不同的业务适用不同的网络切片，对于单一用户使用的终端设备，3GPP已经定义了本地业务如何映射到不同网络切片的策略。但是对于CPE来说，现有的映射策略并不适用，这是因为：首先，CPE是个管道设备，其很难分辨出哪些业务要走高优先级的网络切片，哪些业务要走普通网络切片；其次，CPE的QoS功能比较简单，无法映射到网络切片，即使5G网络分给某个业务非常高的QoS，但是到了CPE后，又会导致所有业务的QoS基本一致了。这样即使5G网络分给高优先级业务再高的QoS，通过CPE后，QoS还是无法得到保障。
本申请实施例提供了一种报文处理方法、客户前置设备及计算机可读存储介质，能够在CPE端实现网络切片的映射，保证整条链路的QoS都满足业务的需求。
下面对报文处理方法、客户前置设备及其技术效果进行描述。
图2示出了一实施例提供的一种报文处理方法的流程示意图，如图2所示，本实施例提供的方法适用于CPE，该方法包括如下步骤。
S110、从CPE接入的至少两个网络切片处获取报文。
CPE可以从接入的至少两个网络切片处获取报文，以实现QoS的隔离。每条报文对应一个网络切片。报文的数量为多条。
例如，CPE接入的网络切片的数量为2(分别记为网络切片1和网络切片2)，从网络切片1处获取了三条报文(分别记为报文1、报文2和报文3)，从网络切片2处获取了两条报文(分别记为报文4和报文5)。那么，报文1对应网络切片1，报文2对应网络切片1，报文3对应网络切片1，报文4对应网络切片2，报文5对应网络切片5。
S120、确定报文的优先级参数。
在一实施例中，优先级参数为差分服务代码点(Differentiated Services CodePoint，DSCP)值。
DSCP值位于报文IP头部的服务类别TOS标识字节中，利用已使用的6比特和未使用的2比特，通过编码值来区分报文的优先级。通常，DSCP值的范围为0-63。DSCP值越大，表示报文的优先级越高；DSCP值越小，表示报文的优先级越低。
具体的，步骤S120中“确定报文的DSCP值”的方法可以包括如下两个步骤中的任意一个：
步骤1.报文中预置有报文的DSCP值，维持报文的DSCP值不变。
步骤2.报文中未预置有报文的DSCP值，根据报文对应的网络切片的优先级，设置报文的DSCP值。
在根据报文对应的网络切片的优先级，设置报文的DSCP值时，报文对应的网络切片的优先级越高，设置的报文的DSCP值越大；报文对应的网络切片的优先级越低，设置的报文的DSCP值越小。
对于未预置有报文的DSCP值的报文，对应同一个网络切片的报文设置后的DSCP值相等。
在一实施例中，若报文不具有可用令牌，则丢弃报文；若报文具有可用令牌，则对报文进行流量整形。
具体的，在确定报文的优先级参数后，还可以根据报文的网际互连协议(InternetProtocol，IP)五元组，以及报文来自哪个切片，对报文进行分类，放入对应的令牌桶；当令牌桶中没有令牌，说明该类报文的速率过大，需要丢弃报文；若令牌桶中有令牌，说明该类报文可以正常处理，需要对报文进行流量整形(又称流量限速)。
流量整形的目的是为了限制某一类报文的速率，防止该类报文的速率过大，影响其他类型的报文。
S130、将从同一个网络切片处获取的所有报文放入同一个队列中，并按照网络切片的优先级顺序，依次处理对应队列中的报文，同一个队列中的报文按照报文的优先级参数确定处理顺序。
在一实施例中，网络切片的优先级根据网络切片的QoS确定。
例如，CPE接入的网络切片的数量为2(分别记为网络切片1和网络切片2)，网络切片1的优先级高于网络切片2的优先级。CPE从网络切片1处获取了三条报文(分别记为报文1、报文2和报文3)，从网络切片2处获取了两条报文(分别记为报文4和报文5)。那么，CPE将报文1、报文2和报文3放入队列1中，将报文4和报文5放入队列2中，然后先处理队列1中的三条报文，再处理队列2中的两条报文。
同一个队列中的报文按照报文的优先级参数确定处理顺序。具体的，假设任意一个队列为预设队列，步骤S130中“处理预设队列中的报文”的方法可以包括如下两个步骤：
步骤一.根据报文的DSCP值，将报文放入N个子队列中，N为大于或者等于2的整数。
通常，N的取值为4；四个子队列分别为：语音接入子队列、视频接入子队列、尽力接入子队列和后台接入子队列。
N的取值为4；根据报文的DSCP值，将报文放入N个子队列中的方法包括：
1.报文的DSCP值小于或者等于第一阈值，将报文放入第一子队列中；
2.报文的DSCP值大于第一阈值、且小于或者等于第二阈值，将报文放入第二子队列中；
3.报文的DSCP值大于第二阈值、且小于或者等于第三阈值，将报文放入第三子队列中；
4.报文的DSCP值大于第三阈值，将报文放入第四子队列中。
步骤二.按照N个子队列的优先级顺序，依次处理子队列中的报文。
通常，N的取值为4；四个子队列分别为：语音接入子队列、视频接入子队列、尽力接入子队列和后台接入子队列，其中，语音接入子队列的优先级最高，其次是视频接入子队列的优先级，然后是尽力接入子队列的优先级，后台接入子队列的优先级最低。
如此，能够在CPE端实现网络切片的映射，保证整条链路的QoS都满足业务的需求。
示例性的，假设CPE接入网络切片A和网络切片B，CPE从接入的网络切片A处获取报文1-报文6，CPE从接入的网络切片B处获取报文7-报文10。表1示出了报文和网络切片的对应关系及报文的初始DSCP值。
表1
报文 初始DSCP值 所属网络切片
报文1 无 网络切片A
报文2 50 网络切片A
报文3 45 网络切片A
报文4 26 网络切片A
报文5 2 网络切片A
报文6 无 网络切片A
报文7 无 网络切片B
报文8 无 网络切片B
报文9 无 网络切片B
报文10 无 网络切片B
CPE获取到这10条报文后，首先在确定这10条报文的DSCP值。如表1所示，报文2、报文3和报文4中预置有DSCP值，因此保持报文2、报文3和报文4的DSCP值不变；报文1、报文6-报文10中未预置有DSCP值，因此，CPE要为这些报文设置DSCP值。
具体的，由于报文1和报文6对应的网络切片A，网络切片A的优先级高于网络切片B的优先级，因此，根据网络切片A的优先级，设置报文1和报文6的DSCP值为60；根据网络切片B的优先级，设置报文7-报文10的DSCP值为10。表2示出了报文和网络切片的对应关系及报文设置后的DSCP值。
表2
报文 设置后的DSCP值 所属网络切片
报文1 60 网络切片A
报文2 50 网络切片A
报文3 45 网络切片A
报文4 26 网络切片A
报文5 2 网络切片A
报文6 60 网络切片A
报文7 10 网络切片B
报文8 10 网络切片B
报文9 10 网络切片B
报文10 10 网络切片B
CPE接入的网络切片的数量为2，此时创建两个队列，根据报文的IP五元组以及报文来自哪个切片，将报文1-报文6放入队列1中、将报文7-报文10放入队列2中。由于网络切片A的优先级高于网络切片B的优先级，因此先发送队列1中的报文到CPE的wifi层进行处理，当队列1中的报文都处理完后，再发送队列2中的报文到CPE的wifi层进行处理。
在对队列1中的报文进行处理时，首先根据报文1-报文6的DSCP值，将报文1-报文6放入4个子队列中。表3示出了报文1-报文6的DSCP值与子队列的对应关系。
表3
报文 DSCP值 所属子队列
报文1 60 AC_VO
报文2 50 AC_VO
报文3 45 AC_VI
报文4 26 AC_BE
报文5 2 AC_BG
报文6 60 AC_VO
如表3所示，假设第一阈值为15，第二阈值为31，第三阈值为47。
报文1、报文2和报文6的DSCP值大于第三阈值47，将报文1、报文2和报文6放入语音接入子队列AC_VO中；
报文3的DSCP值大于第二阈值31、且小于第三阈值47，将报文3放入视频接入子队列AC_VI中；
报文4的DSCP值大于第一阈值15、且小于第二阈值31，将报文4放入尽力接入子队列AC_BE中；
报文5的DSCP值小于第一阈值15，将报文5放入后台接入子队列AC_BG中。
因此，在处理队列1中的报文时，首先处理语音接入子队列AC_VO中的报文1、报文2和报文6；然后处理视频接入子队列AC_VI中的报文3；再处理尽力接入子队列AC_BE中的报文4；最后处理后台接入子队列AC_BG中的报文5。
处理完队列1中的报文后，对队列2中的报文进行处理。首先根据报文7-报文10的DSCP值，将报文7-报文10放入4个子队列中。表4示出了报文7-报文10的DSCP值与子队列的对应关系。
表4
报文 DSCP值 所属子队列
报文7 10 AC_BG
报文8 10 AC_BG
报文9 10 AC_BG
报文10 10 AC_BG
如表4所示，假设第一阈值为15，第二阈值为31，第三阈值为47。
报文7-报文10的DSCP值均相等，报文7-报文10的DSCP值小于第一阈值15，将报文7-报文10放入后台接入子队列AC_BG中。
因此，在处理队列2中的报文时，由于语音接入子队列AC_VO、视频接入子队列AC_VI和尽力接入子队列AC_BE中均没有报文，此时直接处理后台接入子队列AC_BG中的报文7-报文10即可。
本申请实施例提供一种报文处理方法，应用于CPE，包括：从CPE接入的至少两个网络切片处获取报文；确定报文的优先级参数；将从同一个网络切片处获取的所有报文放入同一个队列中，并按照网络切片的优先级顺序，依次处理对应队列中的报文，同一个队列中的报文按照报文的优先级参数确定处理顺序。能够在CPE端实现网络切片的映射，保证整条链路的QoS都满足业务的需求。
图3示出了一实施例提供的一种报文处理装置的结构示意图，如图3所示，报文处理装置可以配置于CPE中，报文处理装置包括：报文获取模块10，参数确定模块11，队列生成模块12和报文处理模块13。
报文获取模块10，用于从CPE接入的至少两个网络切片处获取报文；
参数确定模块11，用于确定报文的优先级参数；
队列生成模块12，用于将从同一个网络切片处获取的所有报文放入同一个队列中；
报文处理模块13，用于按照网络切片的优先级顺序，依次处理对应队列中的报文，同一个队列中的报文按照报文的优先级参数确定处理顺序。
本实施例提供的报文处理装置为实现上述实施例的报文处理方法，本实施例提供的报文处理装置实现原理和技术效果与上述实施例类似，此处不再赘述。
在一实施例中，优先级参数为差分服务代码点DSCP值。
在一实施例中，参数确定模块11，具体用于报文中预置有报文的DSCP值，维持报文的DSCP值不变；报文中未预置有报文的DSCP值，根据报文对应的网络切片的优先级，设置报文的DSCP值。
在一实施例中，网络切片的优先级根据网络切片的业务质量QoS确定。
在一实施例中，令任意一个队列为预设队列，报文处理模块13，具体用于根据报文的DSCP值，将报文放入N个子队列中，N为大于或者等于2的整数；按照N个子队列的优先级顺序，依次处理子队列中的报文。
在一实施例中，N的取值为4；报文处理模块13，具体用于报文的DSCP值小于或者等于第一阈值，将报文放入第一子队列中；报文的DSCP值大于第一阈值、且小于或者等于第二阈值，将报文放入第二子队列中；报文的DSCP值大于第二阈值、且小于或者等于第三阈值，将报文放入第三子队列中；报文的DSCP值大于第三阈值，将报文放入第四子队列中。
在一实施例中，N的取值为4；
四个子队列分别为：语音接入子队列、视频接入子队列、尽力接入子队列和后台接入子队列。
在一实施例中，报文获取模块10，还用于报文不具有可用令牌，丢弃报文；报文具有可用令牌，对报文进行流量整形。
本申请实施例还提供了一种客户前置设备，包括：处理器，处理器用于在执行计算机程序时实现如本申请任意实施例所提供的方法。
图4示出了一实施例提供的一种客户前置设备的结构示意图，如图4所示，该客户前置设备包括处理器60、存储器61和通信接口62；客户前置设备中处理器60的数量可以是一个或多个，图4中以一个处理器60为例；客户前置设备中的处理器60、存储器61、通信接口62可以通过总线或其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。总线表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
存储器61作为一种计算机可读存储介质，可设置为存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的方法对应的程序指令/模块。处理器60通过运行存储在存储器61中的软件程序、指令以及模块，从而执行客户前置设备的至少一种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。
存储器61可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器61可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器61可包括相对于处理器60远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至客户前置设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、网络、移动通信网及其组合。
通信接口62可设置为数据的接收与发送。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质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本申请任意实施例所提供的方法。
本申请实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于：电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质包括(非穷举的列表)：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可擦式可编程只读存储器(e lectrically erasable,programmable Read-Only Memory，EPROM)、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，数据信号中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、射频(Radio Frequency，RF)等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或多种程序设计语言组合来编写用于执行本公开操作的计算机程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言(诸如Java、Smalltalk、C++、Ruby、Go)，还包括常规的过程式程序设计语言(诸如“C”语言或类似的程序设计语言)。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络(包括网络(Local Area Network，LAN)或广域网(Wide Area Network，WAN))连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
本领域内的技术人员应明白，术语用户终端涵盖任何适合类型的无线用户设备，例如移动电话、便携数据处理装置、便携网络浏览器或车载移动台。
一般来说，本申请的多种实施例可以在硬件或专用电路、软件、逻辑或其任何组合中实现。例如，一些方面可以被实现在硬件中，而其它方面可以被实现在可以被控制器、微处理器或其它计算装置执行的固件或软件中，尽管本申请不限于此。
本申请的实施例可以通过移动装置的数据处理器执行计算机程序指令来实现，例如在处理器实体中，或者通过硬件，或者通过软件和硬件的组合。计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(Instruction Set Architecture，ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码。
本申请附图中的任何逻辑流程的框图可以表示程序步骤，或者可以表示相互连接的逻辑电路、模块和功能，或者可以表示程序步骤与逻辑电路、模块和功能的组合。计算机程序可以存储在存储器上。存储器可以具有任何适合于本地技术环境的类型并且可以使用任何适合的数据存储技术实现，例如但不限于只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、光存储器装置和系统(数码多功能光碟DVD或CD光盘)等。计算机可读介质可以包括非瞬时性存储介质。数据处理器可以是任何适合于本地技术环境的类型，例如但不限于通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑器件(Field－Programmable Gate Array，FGPA)以及基于多核处理器架构的处理器。

Claims (10)

1.一种报文处理方法，其特征在于，应用于客户前置设备CPE，包括：
从所述CPE接入的至少两个网络切片处获取报文；
确定所述报文的优先级参数；
将从同一个所述网络切片处获取的所有所述报文放入同一个队列中，并按照网络切片的优先级顺序，依次处理对应队列中的所述报文，所述同一个队列中的所述报文按照所述报文的优先级参数确定处理顺序。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述优先级参数为差分服务代码点DSCP值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述报文的DSCP值，包括：
所述报文中预置有所述报文的DSCP值，维持所述报文的DSCP值不变；
所述报文中未预置有所述报文的DSCP值，根据所述报文对应的网络切片的优先级，设置所述报文的DSCP值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述网络切片的优先级根据所述网络切片的业务质量QoS确定。
5.根据权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于，令任意一个队列为预设队列，所述处理预设队列中的所述报文，包括：
根据所述报文的DSCP值，将所述报文放入N个子队列中，N为大于或者等于2的整数；
按照N个子队列的优先级顺序，依次处理子队列中的所述报文。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，N的取值为4；所述根据所述报文的DSCP值，将所述报文放入4个子队列中，包括：
所述报文的DSCP值小于或者等于第一阈值，将所述报文放入第一子队列中；
所述报文的DSCP值大于所述第一阈值、且小于或者等于第二阈值，将所述报文放入第二子队列中；
所述报文的DSCP值大于所述第二阈值、且小于或者等于第三阈值，将所述报文放入第三子队列中；
所述报文的DSCP值大于所述第三阈值，将所述报文放入第四子队列中。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，N的取值为4；
四个子队列分别为：语音接入子队列、视频接入子队列、尽力接入子队列和后台接入子队列。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在确定所述报文的优先级参数后，还包括：
所述报文不具有可用令牌，丢弃所述报文；
所述报文具有可用令牌，对所述报文进行流量整形。
9.一种客户前置设备，其特征在于，包括：处理器；所述处理器用于在执行计算机程序时实现如权利要求1-8中任一所述的报文处理方法。
10.一种计算机可读存储介质，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1-8中任一所述的报文处理方法。
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