CN115002016A - 报文处理系统、方法、设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种报文处理系统、方法、设备和存储介质，该方法包括：用户面功能网元先获取第一转发表，并从中确定出报文生成方与报文处理方式之间的对应关系，从而生成第二转发表。再发送此第二转发表至系统中的报文转发工具。报文转发工具通过查询第二转发表得到的报文处理方式处理报文生成方产生的报文。在上述过程中，第二转发表的数据量少于第一转发表，因此，报文转发工具在查询第二转发表并处理报文过程中消耗的CPU资源更少，保证报文的转发效率。且转发表生成和查询分别由报文转发系统中的用户面功能网元和报文转发工具完成，也即是实现了转发表生成和查询的解耦，也能够避免出现因用户面功能网元故障而导致报文无法处理的情况。

Description

报文处理系统、方法、设备和存储介质

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种报文处理系统、方法、设备和存储介质。

背景技术

随着第五代移动通信技术(5th Generation Mobile CommunicationTechnology，简称5G)的不断发展，5G通信系统已经应用到各个领域。比如对于终端设备上的、能够为用户提供不同服务的不同应用程序(Application，简称APP)，借助5G通信系统能够为用户提供更好的服务体验。又比如由车辆、路测设备和5G通信系统可以构成车联网，借助车联网能够为驾驶者提供更好的自动驾驶体验。又比如5G通信系统也可以应用到工业领域中。

承接上述举例，若用户在使用APP提供的服务或者自动驾驶服务时，服务质量与在服务提供过程中产生的报文的转发效率正相关。因此，如何提高报文的转发效率就成为一个亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种报文处理系统、方法、设备和存储介质，用以提高报文的转发效率。

第一方面，本发明实施例提供一种报文处理系统，包括：核心网中的第一用户面功能网元和报文转发工具；

所述第一用户面功能网元，用于获取第一转发表；从所述第一转发表中确定报文生成方和报文处理方式之间的对应关系，以生成第二转发表；发送所述第二转发表至所述报文转发工具；

所述报文转发工具，用于接收所述报文生成方发送的待处理报文；根据所述第二转发表处理所述待处理报文。

第二方面，本发明实施例提供一种报文处理方法，应用于报文处理系统中的第一用户面功能网元，包括：

获取第一转发表；

从所述第一转发表中确定报文生成方和报文处理方式之间的对应关系，以生成第二转发表；

发送所述第二转发表至所述报文处理系统中的报文转发工具，以由所述报文转发工具根据所述第二转发表处理所述报文生成方产生的待处理报文。

第三方面，本发明实施例提供一种报文处理方法，应用于核心网中的用户面功能网元，包括：

获取第一转发表；

从所述第一转发表中确定报文生成方和报文处理方式之间的对应关系，以生成第二转发表；

根据所述第二转发表处理所述报文生成方产生的待处理报文。

第四方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行时实现上述第二方面或第三方面中的报文处理方法。该电子设备还可以包括通信接口，用于与其他设备或通信网络通信。

第五方面，本发明实施例提供了一种非暂时性机器可读存储介质，所述非暂时性机器可读存储介质上存储有可执行代码，当所述可执行代码被电子设备的处理器执行时，使所述处理器至少可以实现如第二方面或第三方面所述的报文处理方法。

本发明实施例提供的报文处理系统，报文处理系统中的第一用户面功能网元先获取第一转发表，并从中确定出报文生成方与报文处理方式之间的对应关系以生成第二转发表。第一用户面功能网元再发送此第二转发表至报文处理系统中的报文转发工具。报文转发工具在接收到报文生成方产生的待处理报文后，可以在第二转发表中查询与发送方产生的报文对应的报文处理方式，并按照此报文处理方式进行报文处理。

相比于现有技术中，报文生成方产生的报文发送至核心网中的UPF网元，以由此UPF网元查询复杂的第一转发表，并按照查询到的报文处理方式对报文生成方产生的待处理报文进行处理。

而使用本发明实施例提供的系统时，第一用户面功能网元根据第一转发表生成一个小数据量的第二转发表，并由报文转发工具通过查询此小数据量的第二转发表来实现报文处理。一方面，查询轻量的第二转发表所消耗的CPU资源更少，从而提高报文的处理性能即转发效率。另一方面，第二转发表的生成和查询是分别由报文处理系统中的第一用户面功能网元和报文转发工具完成的，也即是实现了转发表生成和查询的解耦。解耦后，用户面功能网元或报文转发工具发生各自故障时并不会影响对方的正常运行，也就能够避免出现因第一用户面功能网元故障而导致报文无法处理的情况，从而能提高报文的转发效率。

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为本发明实施例提供的一种报文处理系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种第二转发表的表结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种转发表查询方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的另一种消息处理系统的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种通信系统的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种第二转发表的表结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种报文处理方法的流程图；

图8为本发明实施例提供的报文处理方法、报文处理系统应用在直播场景下的示意图；

图9为本发明实施例提供的报文处理方法、报文处理系统应用在自动驾驶场景下的示意图；

图10为本发明实施例提供的另一种报文处理方法的流程图；

图11为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图；

图12为本发明实施例提供的另一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例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，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于识别”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果识别(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当识别(陈述的条件或事件)时”或“响应于识别(陈述的条件或事件)”。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

下面结合附图对本发明的一些实施方式作详细说明。在各实施例之间不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。另外，下述各方法实施例中的步骤时序仅为一种举例，而非严格限定。

为了便于理解，可以先从整个报文处理系统的角度对报文出处理过程进行说明。则图1为本发明实施例提供的一种报文处理系统的结构示意图。该系统中包括：核心网中的第一用户面功能网元和报文转发工具。

为了简化后续描述，可以将第一用户面功能(User Plane Function，简称UPF)网元简称为第一UPF网元。

报文处理系统的工作过程可以为：第一UPF网元可以获取自身已经配置的第一转发表，并根据此第一转发表，生成包含报文生成方和报文处理方式之间的对应关系的第二转发表。第一UPF网元可以借助自身和报文转发工具都支持的第一通信协议将第二转发表发送至报文转发工具。当报文转发工具接收到报文生成方产生的待处理报文时，则可以根据待处理报文中的标识信息，从第二转发表查询到对应的报文处理方式，并按照查询到的报文处理方式处理待处理报文。报文处理方式具体可以包括报文转发、报文缓存或者报文丢弃。

可选地，报文生成方可以是用户使用的终端设备，也可以是为用户提供不同服务的服务器。

第一转发表可以包括报文生成方的标识信息以及报文的转发规则。其中，标识信息具体可以包括报文生成方对应的网络地址(即报文生成方产生的待处理报文的源地址以及目的地址)或者报文生成方的设备编号以及待处理报文的目的地址等等。转发规则具体又可以包括不同优先级的包检测规则(Packet Detection Rule，简称PDR)以及各包检测规则各自关联的至少一个规则，比如包转发规则(Forwarding Action Rule，简称FAR)、使用量报告规则(Usage Reporting Rule，简称URR)、服务质量执行规则(QoS EnforcementRule,简称QER)、包缓存规则(Buffering Action Rule，简称BAR)等等。

基于第一转发表中包含的上述内容，对于第二转发表的生成，第一UPF网元可以以报文生成方的标识信息为主键在第一转发表中的转发规则进行查询，以查询到对应的报文处理方式，从而生成包含报文生成方和报文处理方式之间对应关系的第二转发表。由于第二转发表中包含的是报文生成方与报文处理方式之间的对应关系，并不包含复杂的转发规则，因此，第二转发表的数据量小于第一转发表，是一个轻量的转发表。这样使得报文转发工具在查询小数据量的第二转发表时所消耗的CPU资源更少，以提高报文的处理性能即报文的转发效率。

同时，报文转发工具的引入能够实现第二转发表生成过程和查询过程的解耦，报文转发工具和第一UPF网元各自发生故障时都不会影响对方的正常工作，即当第一UPF网元实例发生故障时，报文转发工具仍然可以使用已经配置的第二转发表正常处理报文，提高报文转发的可用性。

可选地，报文转发工具可以是软件形式即具有转发功能的第二用户面功能网元，简称第二UPF网元。可选地，报文转发工具也可以是硬件形式即转发设备。在实际中，转发设备具体可以是现场可编程逻辑门阵列器件(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)、处理器、智能交换机或者智能网卡等等，并且使用硬件形式的转发设备能够使报文转发效率的提升更加显著。

其中，第一UPF网元生成的第二转发表的表结构可以如图2所示。并且此表结构与网卡、交换机等转发设备自身所支持的表结构相同。图2中的UE代表终端设备，DN代表服务器，GNB代表5G基站。图2中的第一行，由于第二转发表中包括报文的出端口，因此，报文转发工具能够按照此出端口对终端设备或者服务器产生的报文进行转发。图2中的第三行，由于在第二转发表中没有查询到对应的报文处理方式，则待处理报文会被丢弃。

现有技术中，报文生成方产生的报文先被第一UPF网元接收，再由第一UPF网元查询复杂的第一转发表以得到报文处理方式，最终按照此方式丢弃或者转发报文。而本实施例中，第一UPF网元能够根据第一转发表生成一个小数据量的第二转发表，并且是由报文转发工具通过查询此小数据量的第二转发表来实现报文处理。一方面，查询轻量的第二转发表所消耗的CPU资源更少，保证报文的转发效率。另一方面，并且第二转发表的生成和查询是分别由报文处理系统中的第一UPF网元和报文转发工具完成的，也即是实现了转发表生成和查询的解耦，当第一UPF网元故障时，并不影响报文转发工具对报文的正常处理，能提高报文的转发效率。

根据图1所示的实施例可知，无论是软件形式还是硬件形式的报文转发工具，其都可以通过查询轻量的第二转发表得到待处理报文对应的报文处理方式。在转发表的查询过程中可以出现以下多种情况：

一种情况，正如图1所示实施例所描述的，若报文转发工具根据待处理报文中包含的报文生成方的标识信息，比如报文的源地址和目标地址，可以从第二转发表中查询到对应的报文处理方式，则报文转发工具可以按照查询到的报文处理方式转发或者丢弃待处理报文。

另一种情况，若报文转发工具根据待处理报文中的标识信息没有在第二转发表中查询到对应的报文处理方式，则报文转发工具可以利用报文转发工具和第一UPF网元均支持的第一通信协议，将待处理报文发送至第一UPF网元，以由第一UPF网元进一步在第一转发表中进行查询。若第一UPF网元在第一转发表中查询到与待处理报文对应的报文处理方式，则可以按照查询到的报文处理方式处理待处理报文。若第一UPF网元在第一转发表中没有查询到与待处理报文对应的报文处理方式，则丢弃此待处理报文。

上述在不同情况下使用不同的转发表进行多阶段查询的过程也可以结合图3所示的流程图理解。

并且需要说明的有，由于第二转发表是根据第一转发表生成的，因此，通常来说，若报文转发工具无法从第二转发表中查询到待处理报文的报文处理方式，则第一UPF网元也无法从第一转发表中查询到待处理报文的报文处理方式，此待处理报文最终会被丢弃。

但在实际中，相比于第一转发表，第二转发表中包含的对应关系可能会滞后，即当第一转发表发生更新后，更新内容所包含的报文生成方与报文处理方式之间的对应关系没有及时更新到第二转发表中。由于此中滞后，因此有可能出现虽然在第二转发表中没有查询到待处理报文对应的报文处理方式，但在第一转发表中可以查询到待处理报文对应的报文处理方式的情况。因此，使用图3所示的多阶段查询方式可以提高报文处理的正确性。

在实际中，在待处理报文的实际处理过程中，可选地，为了提高转发效率简化查询流程，若报文转发工具根据待处理报文中的标识信息没有在第二转发表中查询到对应的报文处理方式，则也可以直接丢弃此待处理报文。

可选地，为了提高报文转发的准确性，当待处理报文在第一转发表和第二转发表中都没有查询到对应的报文处理方式，则还可以继续在第一转发表进行查询。若在第一转发表中查询预设次数后仍未查询到待处理报文对应的报文处理方式，则丢弃此待处理报文。

在使用图1所示的报文处理系统对报文进行正常的接收和处理过程中，还需要使用到5G核心网中的其他网元，则图4为本发明实施例提供的另一种报文处理系统的结构示意图。在图1所示系统的基础上，该系统还可以包括：核心网中的会话管理功能(SessionManagement Function，简称SMF)网元。

SMF网元可以建立报文生成方与第一UPF网元之间的会话连接，并在建立会话连接的过程中，第一UPF网元能够得到SMF网元发送的第一转发表中的各项内容。并且根据图1所示实施例可知，第一UPF网元可以以报文生成方的标识信息作为主键在第一转发表中的转发规则进行查询，以生成第二转发表。而标识信息的获取也需要借助SMF网元的会话建立功能。

一种可选地获取方式，SMF网元可以接收并转发报文生成方发送的会话连接请求至第一UFP网元，从而建立起第一UPF网元和报文生成方之间的会话连接。则第一UPF网元可以响应于此会话连接的建立，获取会话建立请求中报文生产方的标识信息。其中，上述会话连接的建立过程可以认为是将报文生成方注册到第一UPF网元中的过程。虽然第一UPF网元不直接接收报文生成方生成的待处理报文，但由于第一UPF网元需要根据第一转发表生成第二转发表，因此，只有注册后，第二转发表中才能包含报文生成方与报文处理方式之间的对应关系，从而使报文转发工具正常处理注册的报文生成方产生的待处理报文。

按照上述获取方式，第一UPF网元可以在待处理报文产生前就得到标识信息并生成第二转发表。当待处理报文产生时，报文转发工具可以直接查询第二转发表，从而提高待处理报文的处理速度。

另一种可选地获取方式，在SMF网元建立报文生成方与第一UPF网元之间的起会话连接并且当报文生成方首次生成的待处理报文即目标报文被报文转发工具接收到后，报文转发工具可以借助第一通信协议将此目标报文转发至第一UPF网元。此时，第一UPF网元可以获取目标报文中包含的报送生成方的标识信息。

按照上述方式，第一UPF网元可以响应于待处理报文的首次产生，得到标识信息并生成第二转发表。第二转发表会立即被报文转发工具查询，从而查询结果转发或丢弃待处理报文，这样可以保证第二转发表的使用率。

其中，需要说明的有，当报文转发工具具体为软件形式的第二UPF网元时，为了保证报文生成方产生的待处理报文能够被第二UPF网元接收到，则报文处理系统中的SMF网元还用于建立报文生成方与第二UPF网元之间的会话连接。

可选地，报文转发工具还可以进行流量统计，即统计预设时间段内报文转发工具接收到的待处理报文的总量，流量统计结果可以上报给第一UPF网元。

可选地，报文转发工具还可以统计预设时间段内转发失败的待处理报文的累计数量，并发送此累计数量至第一UPF网元。当累计数量达到预设数量时，表明第二转发表中的转发规则不合理，则第一UPF网元可以生成提示报文，报文生成方可以通过此提示报文知晓转发规则不合理，并进一步由报文生成方的运维人员确定是否需要修改转发规则。

本实施例中，借助核心网中的SMF网元的会话连接建立功能，能够使第一UPF网元获取报文生成方的标识信息，并根据此标识信息生成第二转发表。其中，标识信息的获取时机也即是第二转发表的生成时机可以是会话连接建立后，这样可以提高报文的处理速度。标识信息的获取时机即第二转发表的生成时机还可以是报文转发工具接收到目标报文后，这样可以提高转发表的使用率。另外，本实施例中未详细描述的内容以及所能实现的技术效果可以参见上述各实施例中的相关描述，在此不再赘述。

上述各实施例中重点描述了报文转发工具对待处理报文的处理过程。然而报文转发工具并不是报文处理的终点，一个完整的报文处理过程还可以借助一个通信系统实现。图5为本发明实施例提供的一种通信系统的结构示意图。该系统可以包括：终端设备、5G基站、报文处理子系统以及服务器。报文处理子系统具体包括报文转发工具、核心网中的第一UPF网元和SMF网元。

系统中的5G基站以及报文转发工具可以支持第二通信协议，则在二者之间传输的待处理报文需要适用于此第二通信协议，也即是在二者之间传输的待处理报文需要包含此第二通信协议对应的报文头。而在通信系统中的其他设备之间传输的待处理报文则无需包含此第二通信协议对应的报文头。可选地，第二通信协议具体可以是GPRS隧道协议(GPRSTunneling Protocol，简称GTP)或者任一种5G基站和报文转发工具所支持的通信协议。因此，报文转发工具在接收到报文生成方产生的待处理报文后，根据待处理报文的传输方向不同，报文转发工具在对待处理报文进行转发或丢弃之前，还需要对待处理报文进行相应的操作，操作方式可以包含添加第二通信协议的报文头即报文封装或者去除第二通信协议的报文头即报文解封装。需要说明的还有，当报文转发工具可以表现为网卡、交换机等硬件形式时，报文转发工具需要是至GTP协议的智能网卡或者智能交换机。下面均以GTP协议为例进行说明。

系统中的报文处理子系统的整体工作过程与图4所示实施例类似，报文处理子系统中的第一UPF网元可以根据第一转发表生成的第二转发表，第二转发表中包括报文生成方和报文处理方式之间的对应关系。但由于5G基站和报文转发工具之间的报文传输需要借助GTP协议，因此，与上述实施例区别的，第二转发表中报文处理方式包括的是报文发送方式以及报文操作方式。报文发送方式具体包括转发或者丢弃；报文操作方式具体包括添加GTP报文头和去除GTP报文头。报文生成方与报文操作方式之间的对应关系具体可以为：若报文生成方为终端设备，则报文操作方式为去除GTP报文头；若报文生成方为服务器，则报文操作方式为添加GTP报文头。则本实施例中，第二转发表的表结构可以如图6所示。相比于图2所示的表结构，增加了报文操作方式这一字段。第二转发表的生成过程可以参见上述各实施例中的相关描述，在此不再赘述。

则基于上述描述，通信系统对终端设备产生的上行报文的完整处理过程可以为：

终端设备产生的初始报文可以发送至5G基站，则5G基站可以利用自身支持的GTP协议，对此初始报文添加GTP报文头，以得到上行报文，并将此上行报文进一步发送至报文转发工具。报文转发工具可以通过解析上行报文中的GTP报文头来获取终端设备的标识信息，并根据此标识信息从第二转发表中查询到上行报文对应的报文发送方式为报文转发，查询到上行报文对应的报文操作方式为去除GTP报文头。最终，报文转发工具可以去除GTP报文头以还原得到终端设备产生的初始报文，并将此初始报文发送至服务器。

类似的，通信系统对服务器产生的初始报文的完整处理过程可以为：

服务器产生的初始报文可以发送至报文转发工具，则报文转发工具可以根据服务器的标识信息(比如下行报文的目的地址)从第二转发表中查询到下行报文对应的发送方式为报文转发，查询到初始报文对应的操作方式为添加GTP报文头。进一步的，报文转发工具可以将添加有GTP报文头的初始报文作为下行报文转发至5G基站。5G基站在接收到包含GTP报文头的下行报文后，可以利用自身支持的GTP协议去除下行报文的GTP报文头，以还原得到服务产生的初始报文，并将此初始报文发送至终端设备。

本实施例中，当报文生成方产生的待处理报文在基于GTP协议在5G基站和报文转发工具之间传输时，则报文转发工具可以在第二转发表中查询到对应的报文发送方式和报文操作方式，并按照查询到的内容对待处理报文进行处理。另外，本实施例中未详细描述的内容以及所能实现的技术效果可以参见上述各实施例中的相关描述，在此不再赘述。

在此需要说明的有，上述各实施例提及的报文生成方产生的、需要被报文转发工具处理的待处理报文更准确来说可以是图5所示实施例中包含报文头的上行报文或者下行报文。并且上述实施例中已经说明了对于报文生成方产生的上行报文或者下行报文，报文转发工具可以通过查询第二转发表的方式对其进行处理，具体过程可以如图3所示的流程图。

而在实际中，对于报文转发工具接收到的上行报文和下行报文，若报文转发工具具有缓存功能，则报文转发工具可以直接将上行报文或下行报文缓存到本地，等待报文转发工具对其进行进一步转发。

若报文转发工具没有缓存功能，则对于接收到的无法立即处理的上行报文和下行报文，报文转发工具可以借助自身和第一UPF网元支持的第一通信协议，将此下行报文上报给第一UPF网元，以由第一UPF网元通过查询第一转发表来对下行报文进行处理，从而保证待处理报文的正确处理。

上述各实施例均是从系统的角度对报文处理过程进行描述的，下面还可以从第一UPF网元的角度进行描述。则图7为本发明实施例提供的一种报文处理方法的流程图。该方法可以由报文处理系统中的第一UPF网元执行。如图7所示，该方法可以包括如下步骤：

S101，获取第一转发表。

S102，从第一转发表中确定报文生成方和报文处理方式之间的对应关系，以生成第二转发表。

S103，发送第二转发表至报文处理系统中的报文转发工具，以由报文转发工具根据第二转发表处理报文生成方产生的待处理报文。

SMF网元在建立报文生成方与第一UPF网元之间会话连接的过程中，可以将各种转发规则发送至第一UPF网元，以使第一UPF网元得到第一转发表。接着，第一UPF网元根据报文生成方的标识信息，从第一转发表中确定出报文生成方和报文处理方式之间的对应关系，并生成包含此对应关系的第二转发表。最终，第一UPF网元将此第二转发表发送至报文转发工具，以由报文转发工具根据此第二转发表处理报文生成方产生的待处理报文。

可选地，报文转发工具可以是硬件形式的转发设备，比如处理器、FPGA、智能网卡、智能交换机等等；也可以是软件形式第二UPF网元。

可选地，对于报文生成方的标识信息的获取时机，可以在SMF网元建立第一UPF网元与报文生成方之间的会话连接时，也可以在建立会话连接后报文转发工具接收到报文生成方产生的首个待处理报文时。

其中，本实施例中未详细描述的内容可以参见图1所示实施例中的相关描述，在此不再赘述。

本实施例中，第一UPF网元先获取第一转发表，并从中确定出报文生成方与报文处理方式之间的对应关系，从而生成第二转发表。第一UPF网元再发送此第二转发表至报文处理系统中的报文转发工具，并由此报文处理工具从第二转发表中查询与发送方产生的报文对应的报文处理方式，并按照此报文处理方式进行报文处理。

相比于现有技术中，报文生成方产生的报文发送至核心网中的UPF网元，则此UPF网元先查询第一转发表以得到报文处理方式，再按照此方式对报文进行丢弃或者转发。而使用本发明实施例提供的方法，第二转发表是根据第一转发表得到的，因此，第二转发表的数据量少于第一转发表，则报文转发工具在查询第二转发表并处理报文过程中消耗的CPU资源更少，保证报文的处理速度。并且转发表的生成由报文处理系统中的用户面功能网元完成，报文的处理由系统中的报文转发工具完成，也即是实现了转发表生成和查询的解耦，用户面功能网元或报文转发工具发生各自故障时并不会影响对方的正常运行，也就能够避免出现因第一用户面功能网元故障而导致报文无法处理的情况。

可选地，图7所示实施例中第一UPF生成的第二转发表的表结构可以如图2或图6所示，则报文转发工具可以按照图1～图6所示实施例中提供的方式进行待处理报文的转发，并且所能实现的技术也可以参见上述各实施例中的相关描述，在此不再赘述。

上述各系统和方法实施例中，报文生成方待处理报文可以是针对于不同服务的，比如背景技术中提及的各种APP提供的服务或者自动驾驶服务等等。

当报文生成方为终端设备，且终端设备中安装有提供直播服务的直播APP时，则终端设备产生初始此初始报文可以为用于请求直播数据的请求报文。当报文生成方是存储直播数据的直播服务器时，则直播服务器产生的初始报文的主体包括直播数据。

为了便于理解，可以结合直播场景对以上提供的报文处理系统和方法的具体实现过程进行示例性说明。下述过程可以结合图8理解。

数据上行阶段：用户可以启动终端设备中安装的直播APP，并选择进入的直播间2。此时，响应于直播间2的进入操作，终端设备可以产生并发送请求报文至5G基站。5G基站可以根据自身支持的GTP协议为请求报文添加GTP报文头，以得到上行报文，并进一步将此上行报文发送至报文转发工具。

接着，报文转发工具可以解析上行报文中的GTP报文头，以得到上行报文的源地址即终端设备的网络地址，以及上行报文的目的地址即直播服务器的网络地址，并按照源地址从第二转发表查询到上行报文对应的报文发送方式是转发，报文操作方式是去除5G基站添加的GTP报文头。其中，第二转发表的生成过程可以参见上述各实施例中的相关描述，在此不再赘述。

最终，报文转发工具可以将去除上行报文中的GTP报文头，以还原出终端设备生成的请求报文，并将此请求报文发送至直播服务器。

数据下行阶段：直播服务器响应终端设备产生的请求报文，并生成包含直播间2的直播数据的初始报文，其中，直播数据即为此初始报文的主体。直播服务器可以发送自身生成的初始报文至报文转发工具。

接着，报文转发工具可以直接根据初始报文中包括的目的地址即终端设备的网络地址，从第二转发表中查询到下行报文对应的报文发送方式是转发，报文操作方式是添加GTP报文头。

最终，报文转发工具可以为初始报文添加GTP报文头，以得到下行报文，并将此下行报文发送至5G基站。5G基站再去除下行报文的GTP报文头，并按照下行报文的目的地址发送至终端设备，此时，用户便可以观看到直播视频。

可选地，用户观看到的直播视频可以是体育赛事、游戏的直播视频，也可以是用以实现远程教育和远程医疗的直播视频。

可选地，在上述的数据上行和数据下行阶段，若报文转发工具不能根据自身部署的第二转发表查询到报文对应的报文发送方式和报文操作方式，则报文转发工具还可以将此报文发送至第一UPF网元，以由第一UPF网元查询自身部署的第一转发表，并根据查询进行报文处理，从而保证报文的正确处理。正如图8中虚线所示的流程。

当报文生成方是处于自动驾驶模式的交通工具时，则交通工具产生初始报文，此初始报文为用于请求路径规划数据的请求报文。当报文生成方是接收交通工具采集的行驶数据并进行路径规划的服务器时，则服务器产生的初始报文的主体包括路径规划数据。

与上述直播场景类似的，数据上述阶段：当交通工具处于自动驾驶模式时，其可以产生请求报文，且交通工具的位置数据可以作为主体包含于此请求报文中。请求报文传输至5G基站后，5G基站会为其添加GTP报文头以得到上行报文，并将包含GTP报文头的上行报文发送至报文转发工具。接着，报文转发工具可以解析上行报文中的GTP报文头，以得到的上行报文的源地址即交通工具的网络地址以及上行报文的目的地址即服务器的网络地址，并根据源地址从第二转发表中查询到报文对应的报文发送方式是转发，报文操作方式是去除5G基站添加的GTP报文头。最终，报文转发工具可以去除上行报文中的GTP报文头，以还原得到初始报文并将其发送至服务器。

数据下行阶段：服务器响应请求报文，生成并发送包含路径规划数据的初始报文至报文转发工具。接着，报文转发工具可以根据服务器产生的初始报文包括的目的地址即交通工具的网络地址，从第二转发表中查询到此初始报文对应的报文发送方式是转发，报文操作方式是添加GTP报文头。

最终，报文转发工具可以对初始报文添加GTP报文头，以得到下行报文，并将此下行报文发送至5G基站。5G基站再去除下行报文的GTP报文头，以还原得到服务器产生的初始报文，并按照此初始报文的目的地址发送至交通工具，此时，交通工具可以按照初始报文中的导航数据实现自动驾驶。

上述自动驾驶场景中，上行报文以及下行报文的处理过程也可以结合图9理解。

上述各实施例中均是由与第一UPF网元独立的报文转发工具来对报文生成方产生的待处理报文进行处理的过程，从第二转发表生成和查询的过程解耦以及减少转发表中数据量两方面提高报文的转发效率。在实际中，可选地，使用轻量的第二转发表也可以在一定程度上提高报文的转发效率。

则图10为本发明实施例提供的另一种报文处理方法的流程图。该方法可以由报文处理系统中的第一UPF网元执行。如图10所示，该方法可以包括如下步骤：

S201，获取第一转发表。

S202，从第一转发表中确定报文生成方和报文处理方式之间的对应关系，以生成第二转发表。

S203，根据第二转发表处理报文生成方产生的待处理报文。

第一UPF网元在SMF网元建立第一UPF网元和报文生成方之间的会话连接的过程中，可以将各自转发规则发送至第一UPF网元中，以使第一UPF网元得到包含各种转发规则的第一转发表。接着，根据第一转发表生成第二转发表，并将第二转发表部署于第一UPF网元内部。第一UPF网元可以查询轻量的第二转发表，以得到对报文生成方产生的待处理报文对应的报文处理方式，并按照此方式处理报文。其中，根据第二转发表的表结构不同，报文处理方式具体可以包括报文发送方式，或者报文发送方式和报文处理方式。

可选地，与图3所示流程图类似的，当在第二转发表中没有查询到对应的报文处理方式时，则可以进一步查询第一转发表，并根据从第一转发表查询到的报文处理方式。

本实施例中未详细描述的内容还可以参见上述各实施例中的相关描述，在此不再赘述。

与图1～图9所示实施例相比，第一UPF网元在具有第二转发表生成能力的同时，还具有上述各实施例中报文转发工具的报文处理能力。

本实施例中，第一UPF网元先获取第一转发表，并从中确定出报文生成方与报文处理方式之间的对应关系，从而生成第二转发表，再根据此第二转发表处理报文生成方产生的待处理报文。

相比于现有技术中，UPF网元直接查询复杂的第一转发表以确定丢弃或者转发报文生成方产生的待处理报文，在本实施例中，第二转发表是根据第一转发表得到的，因此，第二转发表的数据量少于第一转发表，则第一UPF网元直接查询轻量的第二转发表，从而使得查询过程中消耗的CPU资源更少，保证报文的处理速度即提高报文的转发效率。

并且图10提供的报文处理方法同样可以应用得到图8和图9所示的直播和自动驾驶场景中。具体过程不再赘述。

在一个可能的设计中，上述各实施例提供的报文处理方法可以应用在一电子设备中，如图11所示，该电子设备可以包括：处理器21和存储器22。其中，所述存储器22用于存储支持该电子设备执行上述图1～图9所示实施例中提供的报文处理方法的程序，所述处理器21被配置为用于执行所述存储器22中存储的程序。

所述程序包括一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器21执行时能够实现如下步骤：

获取第一转发表；

从所述第一转发表中确定报文生成方和报文处理方式之间的对应关系，以生成第二转发表；

发送所述第二转发表至所述报文处理系统中的报文转发工具，以由所述报文转发工具根据所述第二转发表处理所述报文生成方产生的待处理报文。

可选地，所述处理器21还用于执行前述图1～图9所示实施例中的全部或部分步骤。

其中，所述电子设备的结构中还可以包括通信接口23，用于该电子设备与其他设备或通信网络通信。

在一个可能的设计中，上述各实施例提供的报文处理方法可以应用在一电子设备中，如图12所示，该电子设备可以包括：处理器31和存储器32。其中，所述存储器32用于存储支持该电子设备执行上述图10所示实施例中提供的报文处理方法的程序，所述处理器31被配置为用于执行所述存储器22中存储的程序。

所述程序包括一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器31执行时能够实现如下步骤：

获取第一转发表；

从所述第一转发表中确定报文生成方和报文处理方式之间的对应关系，以生成第二转发表；

根据所述第二转发表处理所述报文生成方产生的待处理报文。

可选地，所述处理器31还用于执行前述图10所示实施例中的全部或部分步骤。

其中，所述电子设备的结构中还可以包括通信接口33，用于该电子设备与其他设备或通信网络通信。

另外，本发明实施例提供了一种计算机存储介质，用于储存上述电子设备所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述图1至图10所示方法实施例报文处理方法所涉及的程序。

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 (14)

1.一种报文处理系统，其特征在于，包括：核心网中的第一用户面功能网元和报文转发工具；

所述第一用户面功能网元，用于获取第一转发表；从所述第一转发表中确定报文生成方和报文处理方式之间的对应关系，以生成第二转发表；发送所述第二转发表至所述报文转发工具；

所述报文转发工具，用于接收所述报文生成方发送的待处理报文；根据所述第二转发表处理所述待处理报文。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述报文转发工具包括转发设备或者具有转发功能的第二用户面功能网元。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述报文转发工具，用于若所述第二转发表中不包含所述待处理报文对应的报文处理方式，则根据所述报文转发工具和所述第一用户面功能网元各自支持的第一通信协议，发送所述待处理报文至所述第一用户面功能网元；

所述第一用户面功能网元，用于根据所述第一转发表处理所述待处理报文。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述报文转发工具，还用于统计预设时间段内转发失败的待处理报文的累计数量；发送所述累计数量至所述第一用户面网元。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第一用户面功能网元，用于若所述累计数量达到预设数量，则生成反映待处理报文转发失败的提示报文，将所述提示报文发送至所述报文发送方。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一用户面网元，用于获取所述报文生成方的标识信息；

根据所述标识信息，从所述第一转发表包括的转发规则查询与所述标识信息报文生成方对应的报文处理方式；

确定所述报文生成方与所述报文处理方式之间的对应关系，以生成所述第二转发表。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一用户面网元，用于响应于所述报文生成方与所述第一用户面功能网元之间会话连接的建立，获取所述标识信息；

或者，响应于所述报文转发工具接收到目标报文，获取所述标识信息，所述目标报文为所述会话连接建立后所述报文生成方首次发送的待处理报文。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述报文转发工具和基站支持第二通信协议，所述待处理报文为所述基站根据所述第二通信协议对接收到的报文进行封装后得到的上行报文；

所述报文转发工具，用于接收由基站转发的所述上行报文；

根据所述第二通信协议从所述基站转发的上行报文中解析出所述报文生成方的标识信息；

根据所述标识信息和所述第二转发表处理所述上行报文。

9.一种报文处理方法，其特征在于，应用于报文处理系统中的第一用户面功能网元，包括：

获取第一转发表；

从所述第一转发表中确定报文生成方和报文处理方式之间的对应关系，以生成第二转发表；

发送所述第二转发表至所述报文处理系统中的报文转发工具，以由所述报文转发工具根据所述第二转发表处理所述报文生成方产生的待处理报文。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述报文转发工具包括所述报文处理系统中的转发设备或者具有转发功能的第二用户面功能网元。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收所述报文转发工具送的未处理的待处理报文，所述报文转发工具借助所述报文转发工具和所述第一用户面功能网元各自支持的第一通信协议，发送所述未处理的待处理报文；

根据所述第一转发表处理所述待处理报文。

12.一种报文处理方法，其特征在于，应用于核心网中的用户面功能网元，包括：

获取第一转发表；

从所述第一转发表中确定报文生成方和报文处理方式之间的对应关系，以生成第二转发表；

根据所述第二转发表处理所述报文生成方产生的待处理报文。

13.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器；其中，所述存储器上存储有可执行代码，当所述可执行代码被所述处理器执行时，使所述处理器执行如权利要求9至12中任一项所述的报文处理方法。

14.一种非暂时性机器可读存储介质，其特征在于，所述非暂时性机器可读存储介质上存储有可执行代码，当所述可执行代码被电子设备的处理器执行时，使所述处理器执行如权利要求9至12中任一项所述的报文处理方法。

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