CN115589603A - 一种检测数据传输的质量的方法以及相关装置 - Google Patents

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CN115589603A CN202110764527.1A CN202110764527A CN115589603A CN 115589603 A CN115589603 A CN 115589603A CN 202110764527 A CN202110764527 A CN 202110764527A CN 115589603 A CN115589603 A CN 115589603A
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朱元基
刘杰
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Abstract

本申请实施例公开了一种检测数据传输的质量的方法以及相关装置,第一网元对多个通用分组无线业务隧道协议‑用户平面GTP‑U报文进行染色操作得到多个染色后的GTP‑U报文。第一网元向第二网元发送该多个染色后的GTP‑U报文,使得第二网元根据该多个染色后的GTP‑U报文检测与第一网元之间的关于该终端设备的数据传输的质量。通过细化检测粒度,提升网络质量。第二网元无需抓包,即可通过检测业务报文实现检测数据传输的质量,节省对网络资源的占用。

Description

一种检测数据传输的质量的方法以及相关装置
技术领域
本申请涉及通信技术领域,尤其涉及一种检测数据传输的质量的方法以及相关装置。
背景技术
随着第五代(the 5th generation,5G)通信技术的发展,通信业务对网络的传输质量和可靠性提出了更高的要求。目前常见的网络异常原因包括丢包或者报文乱序等。
为了定位出现异常的网络位置,目前通常采用互联网协议(Internet Protocol,IP)报文染色技术对IP报文进行染色(染色也可以称为作标记),第一网元向第二网元发送该染色的IP报文,第二网元通过检测该染色的IP报文的接收情况,确定第一网元与第二网元之间的网络质量。
但是IP报文染色技术仅能确定链路级的网络质量,无法确定更细粒度的网络质量。
发明内容
本申请实施例提供了一种检测数据传输的质量的方法。第一网元对GTP-U报文进行染色,得到染色后的GTP-U报文并向第二网元发送该染色后的GTP-U报文,使得第二网元根据该染色后的GTP-U报文检测与第一网元之间的与终端设备相关的数据传输的质量。通过细化检测粒度,提升网络质量。第二网元无需抓包,即可通过检测业务报文实现检测数据传输的质量,节省对网络资源的占用。
本申请实施例提供如下技术方案:
第一方面,本申请实施例提出一种检测数据传输的质量的方法,包括:
第一网元在获取W1个通用分组无线业务隧道协议-用户平面GTP-U报文期间,针对W1个GTP-U报文中的U1个GTP-U报文中的每一个GTP-U报文执行如下染色操作,U1个GTP-U报文用于检测第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量,其中,U1大于或等于1且小于或等于W1,U1为正整数,W1为正整数。需要说明的是,第一网元对每获取的一个GTP-U报文执行一次如下染色操作:
第一网元确定每一个GTP-U报文中的第一报文头包含终端设备的第一身份标识;第一网元对每一个GTP-U报文进行染色,得到染色后的GTP-U报文,包括:第一网元修改每一个GTP-U报文的内容,使得染色后的GTP-U报文的第二报文头包含染色标记,且还使得染色后的GTP-U报文包含发送顺序指示信息,染色标记用于指示染色后的GTP-U报文用于检测数据传输的质量,发送顺序指示信息用于指示染色后的GTP-U报文在第一网元发送的染色后的GTP-U报文中的次序;第一网元向第二网元发送染色后的GTP-U报文。
该GTP-U报文属于IP报文。按照用途划分,该GTP-U报文可以是业务报文,该业务报文包括但不限于视频,语音,网页,文本,或消息等多种业务报文。
第一网元确定U1个GTP-U报文中的每一个GTP-U报文中的第一报文头包含终端设备的第一身份标识。第一网元对U1个GTP-U报文中的每一个GTP-U报文进行染色,得到染色后的GTP-U报文,使得第二网元检测在第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量。
具体的,对U1个GTP-U报文中的每一个GTP-U报文GTP-U报文进行染色,包括:
修改U1个GTP-U报文的内容,使得染色后的GTP-U报文的第二报文头包含染色标记,且还使得染色后的GTP-U报文包含发送顺序指示信息。
该修改可以是对GTP-U报文的报文头进行修改,该修改也可以是对GTP-U报文的有效负载(payload)进行修改,该修改还可以是对GTP-U报文的保留字段进行修改,此处不做限制。
染色标记用于指示染色后的GTP-U报文用于检测数据传输的质量,携带该染色标记的GTP-U报文(即染色后的GTP-U报文)也可以称为染色后的GTP-U报文。第二网元通过检测该染色后的GTP-U报文检测在第一网元和第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量。
发送顺序指示信息用于指示U1个GTP-U报文中染色后的GTP-U报文在第一网元发送的染色后的GTP-U报文中的次序。例如:第一网元获取5个GTP-U报文后,对这5个GTP-U报文分别进行染色操作,得到5个染色后的GTP-U报文。每一个染色后的GTP-U报文中还包括发送顺序指示信息,例如:该发送顺序指示信息为:“1”、“2”、“3”、“4”或“5”。其中,该染色后的GTP-U报文A对应“1”、该染色后的GTP-U报文B对应“2”、该染色后的GTP-U报文C对应“3”、该染色后的GTP-U报文D对应“4”,该染色后的GTP-U报文E对应“5”。第一网元向第二网元发送上述染色后的GTP-U报文A-E,具体的发送顺序与该发送顺序指示信息指示的发送顺序一致。
该发送顺序指示信息可以通过序列号实现,例如:第一网元发送的第一个染色后的GTP-U报文中该发送顺序指示信息为“0”、第一网元发送的第二个染色后的GTP-U报文中该发送顺序指示信息为“1”、第一网元发送的第三个染色后的GTP-U报文中该发送顺序指示信息为“3”,以此类推。
该数据传输的质量包括但不限于:报文的丢包率,第一网元和第二网元之间关于该终端设备的数据传输的质量是否存在报文乱序或者是否存在报文丢失,报文的丢包个数,数据传输的成功率,异常节点的标识信息等。
该GTP-U报文承载的业务包括但不限于:视频业务,语音业务,网页业务,文本业务,或消息业务。再次,第一网元向第二网元发送该染色后的GTP-U报文。
本申请实施例中,第一网元对GTP-U报文进行染色,得到染色后的GTP-U报文。第一网元向第二网元发送多个染色后的GTP-U报文,使得第二网元根据多个染色后的GTP-U报文检测与第一网元之间的与终端设备相关的数据传输的质量。该染色后的GTP-U报文包括指示终端设备的第一报文头和包含染色标记的第二报文头,染色标记指示第二网元基于染色后的GTP-U报文检测在第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量。通过细化检测粒度,提升网络质量。第二网元无需抓包,即可通过检测业务报文实现检测第一网元与第二网元与终端设备相关的数据传输的质量,节省对网络资源的占用。
在本申请的一种可能的实现中,发送顺序指示信息为染色报文序列号,染色报文序列号为第一网元为染色后的GTP-U报文分配的序列号,该染色报文序列号按照U1个GTP-U报文中染色后的GTP-U报文在第一网元发送的染色后的GTP-U报文中的次序依次递增。例如:第一网元每发送一个染色后的GTP-U报文,则该染色后的GTP-U报文中的染色报文序列号依次递增。后一个发送的染色后的GTP-U报文中染色报文序列号的值大于前一个发送的染色后的GTP-U报文中染色报文序列号的值。染色后的GTP-U报文还可以用于检测是否存在报文乱序和是否存在报文丢失,进一步节约网络资源。
在本申请的一种可能的实现中,染色后的GTP-U报文中的报文头的序列号字段携带染色报文序列号,或者,染色后的GTP-U报文中的有效载荷携带染色报文序列号。
在本申请的一种可能的实现中,发送顺序指示信息由染色报文序列号和序列号重置次数指示,序列号重置次数是指第一网元分配的染色报文序列号达到最大值后重新从最小值开始分配的次数(即,序列号重置次数指示第一网元重置染色报文序列号的次数)。通过染色报文序列号和序列号重置次数联合指示染色后的GTP-U报文在第一网元发送的染色后的GTP-U报文中的次序,对该发送顺序指示信息进行扩容,降低染色后的GTP-U报文被误检为乱序报文的概率。
在本申请的一种可能的实现中,染色后的GTP-U报文中的报文头的序列号字段携带染色报文序列号,或者,染色后的GTP-U报文中的有效载荷携带染色报文序列号;染色后的GTP-U报文中的报文头携带序列号重置次数,或者,染色后的GTP-U报文中的有效载荷携带序列号重置次数。
在本申请的一种可能的实现中,第一网元接收来自网络管理服务器的第一检测请求,第一检测请求指示终端设备需要被检测数据传输的质量。具体的,网络管理服务器根据服务订阅请求,向第一网元和第二网元发送与该服务订阅请求关联的检测请求,其中,向第一网元发送的检测请求为第一检测请求,向第二网元发送的检测请求为第二检测请求。该服务订阅请求指的是请求检测某些终端设备的数据传输的质量。网络管理服务器接收该服务订阅请求后,确定哪些终端设备需要检测数据传输的质量。网络管理服务器向第一网元发送第一检测请求,向第二网元发送第二检测请求。该检测请求指示哪些终端设备需要检测数据传输的质量。相应的,第一网元接收来自网络管理服务器的第一检测请求,第一检测请求指示终端设备需要被检测数据传输的质量。
在本申请的一种可能的实现中,第一检测请求包括第二身份标识,该第二身份标识为需要检测数据传输的质量的终端设备的身份标识。
在本申请的一种可能的实现中,第一网元和第二网元接收第二身份标识(该第二身份标识可以来自网络管理服务器)后,根据该第二身份标识确定对应的第一身份标识,并建立映射关系。第一网元根据该第二身份标识,从第一网元已建立的GTP-U隧道中确定对应的终端设备的GTP-U隧道,进而确定该终端设备对应的GTP-U隧道的标识(即第一身份标识)。或者,第一网元接收第二身份标识后,建立该第二身份标识对应的终端设备的GTP-U隧道。
在本申请的一种可能的实现中,第一网元建立映射关系,映射关系中第一身份标识与第二身份标识关联,第一身份标识为第一网元与第二网元之间关于终端设备的GTP-U隧道的标识,第二身份标识为终端设备的身份标识。映射关系中包括需要检测的终端设备的身份标识。即需要检测的终端设备的第一身份标识和第二身份标识,记录在映射关系中。该映射关系可以是键值对的形式实现,其中,第一身份标识作为键(key),第二身份标识作为值(value)。
第二身份标识可以有多种实现方案,包括但不限于:终端设备的IP地址、终端设备的媒体介入控制层(media access control,MAC)地址、终端设备的国际移动用户识别码(international mobile subscriber identification number,IMSI)、终端设备的用户永久标识(subscription permanent identifier,SUPI)、终端设备的移动台国际用户识别码(mobile subscriber international ISDN number,MSISDN)、终端设备的通用公共用户标识(generic public subscription identifier,GPSI)、终端设备的国际移动设备识别码的类型分配码(international mobile equipment identity type allocation code,IMEI TAC)、手机终端识别码(EMSI)等。
在本申请的一种可能的实现中,第二身份标识来自网络管理服务器,第一网元向网络管理服务器发送映射关系。以便网络管理服务器根据映射关系统计当前网络中关于与终端设备相关的数据传输的质量。
另在本申请的一种可能的实现中,第一网元向网络管理服务器发送第一身份标识,以便网络管理服务器根据第一身份标识统计当前网络中关于与终端设备相关的数据传输的质量。
在本申请的一种可能的实现中,第一网元确定GTP-U报文中的第一身份标识;第一网元根据第一身份标识确定终端设备需要检测数据传输的质量;第一网元根据GTP-U报文中的第一身份标识和映射关系,确定映射关系中是否存在与第一身份标识具有关联关系的第二身份标识;若存在,则第一网元对GTP-U报文进行染色,得到染色后的GTP-U报文。
在本申请的一种可能的实现中,GTP-U报文的第二报文头为初始值“0”,第一网元修改该第二报文头为“1”,则染色后的GTP-U报文的第二报文头为“1”,“1”为染色标记,该染色标记指示染色后的GTP-U报文用于检测在第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量。
在另一种实现方式中,GTP-U报文的第二报文头为初始值“1”,第一网元修改该第二报文头为“0”,则染色后的GTP-U报文的第二报文头为“0”,“0”为染色标记,该染色标记指示染色后的GTP-U报文用于检测在第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量。
在另一种实现方式中,GTP-U报文的第二报文头为初始值空“-”,第一网元修改该第二报文头为“0”或“1”,则染色后的GTP-U报文的第二报文头为“0”或“1”,“0”或“1”为染色标记,该染色标记指示染色后的GTP-U报文用于检测在第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量。
在本申请的一种可能的实现中,第一身份标识为隧道标识符TEID。由于一个TEID仅对应一个终端设备,因此,检测染色后的GTP-U报文可以实现确定终端设备级的数据传输的质量。
在本申请的一种可能的实现中,第二报文头位于GTP-U报文中的报文头。
在本申请的一种可能的实现中,第二报文头为染色后的GTP-U报文中的报文头的第一字节的第四比特位。
在本申请的一种可能的实现中,第一字节的第四比特位为0时表示已染色,或者,第一字节的第四比特位为1时表示已染色。
在本申请的一种可能的实现中,序列号重置次数为染色后的GTP-U报文中的报文头的网络协议-数据传输单元N-PDU字段。通过沿用现有GTP-U报文头的字段,降低对报文结构的改动。
第二方面,本申请实施例提出一种检测数据传输的质量的方法,包括:
第二网元在从第一网元接收W2个通用分组无线业务隧道协议-用户平面GTP-U报文期间,第二网元针对W2个GTP-U报文中的每一个GTP-U报文执行如下检测操作以确定出U2个染色后的GTP-U报文,且基于U2个染色后的GTP-U报文检测在第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量,其中,U2大于或等于1且小于或等于W2,U2为正整数,W2为正整数:
第二网元确定每一个GTP-U报文的第一报文头包含终端设备的第一身份标识、每一个GTP-U报文的第二报文头包含染色标记,每一个GTP-U报文包含发送顺序指示信息,发送顺序指示信息用于指示染色后的GTP-U报文在第一网元发送的染色后的GTP-U报文中的次序。
该染色后的GTP-U报文承载的业务包括但不限于:视频业务,语音业务,网页业务,文本业务,或消息业务。
该数据传输的质量包括但不限于:报文的丢包率,第一网元和第二网元之间关于该终端设备的数据传输的质量是否存在报文乱序或者是否存在报文丢失,报文的丢包个数,数据传输的成功率,异常节点的标识信息等。
本申请实施例中,第一网元对GTP-U报文进行染色,得到染色后的GTP-U报文并向第二网元发送该染色后的GTP-U报文,使得第二网元根据多个染色后的GTP-U报文检测与第一网元之间的与终端设备相关的数据传输的质量。该染色后的GTP-U报文包括指示终端设备的第一报文头,和指示该染色后的GTP-U报文用于检测在第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量的染色标记。通过细化检测粒度,提升网络质量。第二网元无需抓包,即可通过检测业务报文实现检测数据传输的质量,节省对网络资源的占用。
在本申请的一种可能的实现中,第二网元根据U2个染色后的GTP-U报文中的每一个染色后的GTP-U报文中包含的发送顺序指示信息确定每一个染色后的GTP-U报文的发送顺序,且记录每一个染色后的GTP-U报文的接收顺序,发送顺序是指染色后的GTP-U报文在第一网元发送的染色后的GTP-U报文中的次序,接收顺序是指每一个GTP-U报文在第二网元接收的染色后的GTP-U报文中的次序;第二网元根据U2个染色后的GTP-U报文中的至少一个染色后的GTP-U报文对应的发送顺序和接收顺序,确定第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量。
具体的,第二网元从第一网元接收W2个GTP-U报文期间,第二网元针对W2个GTP-U报文中的每一个GTP-U报文执行如下检测操作以确定出U2个染色后的GTP-U报文:第二网元接收来自第一网元的W2个GTP-U报文。其次,第二网元确定W2个GTP-U报文中包括U2个染色后的GTP-U报文,包括:确定U2个GTP-U报文中每一个GTP-U报文的第一报文头包含终端设备的第一身份标识、每一个GTP-U报文的第二报文头包含染色标记,以及每一个GTP-U报文包含发送顺序指示信息,发送顺序指示信息用于指示染色后的GTP-U报文在第一网元发送的染色后的GTP-U报文中的次序。
再次,第二网元根据U2个染色后的GTP-U报文中的每一个GTP-U报文记录接收顺序,接收顺序是指U2个染色后的GTP-U报文中的每一个GTP-U报文在第二网元接收的染色后的GTP-U报文中的次序。
第二网元根据U2个染色后的GTP-U报文,确定第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量,其中,第二网元根据U2个染色后的GTP-U报文对应的发送顺序指示信息和接收顺序,确定第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量。
示例性的,第二网元接收多个染色后的GTP-U报文的实际接收顺序为:染色后的GTP-U报文A、染色后的GTP-U报文B、染色后的GTP-U报文C、染色后的GTP-U报文E、染色后的GTP-U报文D。则第二网元记录上述多个染色后的GTP-U报文的接收顺序为:A、B、C、E、D。
而发送顺序指示信息指示的实际发送顺序为:A、B、C、D、E。那么第二网元根据上述接收顺序和发送顺序指示信息确定在第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量为存在报文乱序。
在本申请的一种可能的实现中,发送顺序指示信息为染色报文序列号,染色报文序列号为第一网元为染色后的GTP-U报文分配的序列号,该染色报文序列号按照U1个GTP-U报文中染色后的GTP-U报文在第一网元发送的染色后的GTP-U报文中的次序依次递增。例如:第一网元每发送一个染色后的GTP-U报文,则该染色后的GTP-U报文中的染色报文序列号依次递增。后一个发送的染色后的GTP-U报文中染色报文序列号的值大于前一个发送的染色后的GTP-U报文中染色报文序列号的值。染色后的GTP-U报文还可以用于检测是否存在报文乱序和是否存在报文丢失,进一步节约网络资源。
在本申请的一种可能的实现中,染色后的GTP-U报文中的报文头的序列号字段携带染色报文序列号,或者,染色后的GTP-U报文中的有效载荷携带染色报文序列号。
在本申请的一种可能的实现中,发送顺序指示信息由染色报文序列号和序列号重置次数指示,序列号重置次数是指第一网元分配的染色报文序列号达到最大值后重新从最小值开始分配的次数(序列号重置次数指示第一网元重置染色报文序列号的次数)。通过染色报文序列号和序列号重置次数联合指示染色后的GTP-U报文在第一网元发送的染色后的GTP-U报文中的次序,对该发送顺序指示信息进行扩容,降低染色后的GTP-U报文被误检为乱序报文的概率。
在本申请的一种可能的实现中,染色后的GTP-U报文中的报文头的序列号字段携带染色报文序列号,或者,染色后的GTP-U报文中的有效载荷携带染色报文序列号;染色后的GTP-U报文中的报文头携带序列号重置次数,或者,染色后的GTP-U报文中的有效载荷携带序列号重置次数。
在本申请的一种可能的实现中,第二网元接收来自网络管理服务器的第二检测请求,第二检测请求指示终端设备需要被检测数据传输的质量。具体的,网络管理服务器根据服务订阅请求,向第一网元和第二网元发送与该服务订阅请求关联的检测请求,其中,向第一网元发送的检测请求为第一检测请求,向第二网元发送的检测请求为第二检测请求。该服务订阅请求指的是请求检测某些终端设备的数据传输的质量。网络管理服务器接收该服务订阅请求后,确定哪些终端设备需要检测数据传输的质量。网络管理服务器向第一网元发送第一检测请求,向第二网元发送第二检测请求。该第一检测请求和第二检测请求指示哪些终端设备需要检测数据传输的质量。相应的,第二网元接收来自网络管理服务器的第二检测请求,第二检测请求指示终端设备需要被检测数据传输的质量。
在本申请的一种可能的实现中,第二检测请求包括第一身份标识,该第一身份标识终端设备需要被检测数据传输的质量。
在本申请的一种可能的实现中,第二网元根据发送顺序指示信息和接收顺序,确定第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量,包括:
当染色后的GTP-U报文的发送顺序指示信息与染色后的GTP-U报文的接收顺序不一致,则确定第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输存在报文乱序。
具体的,第二网元接收到GTP-U报文后,首先检测该报文的第一报文头(第一身份标识),若第一身份标识对应的终端设备需要检测数据传输的质量,则第二网元将第一报文头(第一身份标识)对应相同的终端设备的GTP-U报文归于一类。其次,检测该GTP-U报文的第二报文头是否包括染色标记。若包括,则该GTP-U报文为染色后的GTP-U报文,即该报文用于检测第一网元与第二网元之间关于该终端设备的数据传输的质量。
第二网元确定多个该染色后的GTP-U报文,该多个染色后的GTP-U报文对应相同的终端设备。即该多个染色后的GTP-U报文包含的第一身份标识相同。第二网元根据接收多个染色后的GTP-U报文的顺序,记录接收顺序。第二网元根据发送顺序指示信息和接收顺序,确定第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量。
在本申请的一种可能的实现中,第二网元根据第一身份标识确定接收的多个报文为染色后的GTP-U报文。则第二网元进一步解析该染色后的GTP-U报文中染色报文序列号(和序列号重置次数)。然后,第二网元将现在接收的染色后的GTP-U报文的染色报文序列号(和序列号重置次数)与前一个接收的染色后的GTP-U报文的染色报文序列号(和序列号重置次数)进行比较,确定第一网元和第二网元之间关于该终端设备的数据传输的质量是否存在报文乱序或者是否存在报文丢失。
在本申请的一种可能的实现中,当染色后的GTP-U报文的发送顺序指示信息与染色后的GTP-U报文的接收顺序不一致,则确定第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输存在报文乱序。
在本申请的一种可能的实现中,第二网元基于U2个染色后的GTP-U报文检测在第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量根据U2个染色后的GTP-U报文中每一个染色后的GTP-U报文对应的发送顺序指示信息和接收顺序,确定第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量,包括:
第二网元根据U2个染色后的GTP-U报文的接收顺序,确定第一GTP-U报文和第二GTP-U报文,其中,U2个染色后的GTP-U报文包括第一GTP-U报文和第二GTP-U报文,第一GTP-U报文为第二网元在U2个染色后的GTP-U报文中接收时序上接收第二GTP-U报文之前最后一个未存在报文乱序的报文;
第二网元根据第一GTP-U报文的发送顺序指示信息,与,第二GTP-U报文的发送顺序指示信息,确定第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量。
一种可能的实现方式中,第二网元第二网元根据第一GTP-U报文的染色报文序列号,与,第二GTP-U报文的染色报文序列号,确定第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量。
另一种可能的实现方式中,第二网元第二网元根据第一GTP-U报文的染色报文序列号和序列号重置次数,与,第二GTP-U报文的染色报文序列号和序列号重置次数,确定第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量。在本申请的一种可能的实现中,第二网元根据U2个染色后的GTP-U报文中每一个染色后的GTP-U报文对应的发送顺序指示信息和接收顺序,确定第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量,包括:
第二网元根据U2个染色后的GTP-U报文的接收顺序,确定第一GTP-U报文和第二GTP-U报文,其中,第一GTP-U报文和第二GTP-U报文为第二网元在U2个染色后的GTP-U报文中接收时序上临近的两个染色后的GTP-U报文,第二GTP-U报文的接收时间晚于第一GTP-U报文的接收时间,U2个染色后的GTP-U报文包括第一GTP-U报文和第二GTP-U报文,第一GTP-U报文为第二网元在U2个染色后的GTP-U报文中接收时序上接收第二GTP-U报文之前最后一个未存在报文乱序的报文;
第二网元根据第一GTP-U报文的染色报文序列号和序列号重置次数,与,第二GTP-U报文的染色报文序列号和序列号重置次数,确定第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量。
具体的,第一GTP-U报文的染色报文序列号为MX-1、第一GTP-U报文的序列号重置次数为CX-1,第二GTP-U报文的染色报文序列号为MX、第二GTP-U报文的序列号重置次数为CX,序列号的重置阈值为K,其中,MX-1、CX-1、MX、CX、K为大于或等于0的整数,X大于或等于1,X小于或等于U2;
如果(CX-CX-1)*K+MX=MX-1+1,则第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量为正常;
如果(CX-CX-1)*K+MX>MX-1+1,则第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输存在报文丢失,
如果(CX-CX-1)*K+MX<MX-1+1,则第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输存在报文乱序。
示例性的,第二网元接收的U2个染色后的GTP-U报文包括:“报文0”、“报文1”、“报文5”、“报文2”、“报文3”、“报文4”。其中,记录的接收顺序为:“报文0”、“报文1”、“报文5”、“报文2”、“报文3”、“报文4”。第一网元实际的发送顺序为:“报文0”、“报文1”、“报文2”、“报文3”、“报文4”、“报文5”。按照上述方法,第二网元接收“报文0”和“报文1”时,检测为正常(数据传输的质量为正常)。当第二网元接收到“报文5”时,U2个染色后的GTP-U报文中接收时序上接收“报文5”之前最后一个未存在报文乱序的报文为“报文1”,则第二网元确定存在报文丢失。当第二网元接收到“报文2”时,U2个染色后的GTP-U报文中接收时序上接收“报文2”之前最后一个未存在报文乱序的报文为“报文5”,则第二网元确定存在报文乱序。
又一种示例中,以K为65536为例,(1)、如果(CX-CX-1)*65536+MX=MX-1+1,则判断第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量为正常;(2)、如果(CX-CX-1)*65536+MX>MX-1+1,则判断当前第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输存在报文丢失;(3)、如果(CX-CX-1)*65536+MX<MX-1+1,则判断当前第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输存在报文乱序。
在本申请的一种可能的实现中,还包括:
若检测第一GTP-U报文与第二GTP-U报文为:(CX-CX-1)*K+MX<MX-1+1,则记录存在一次报文乱序;
计算U2个染色后的GTP-U报文中存在报文丢失的数量,包括:
令报文丢失的数量为A,U2个染色后的GTP-U报文中存在报文乱序的次数为B,A和B为大于或等于0的整数;
当(CX-CX-1)*K+MX>MX-1+1时,
Figure BDA0003150617250000091
A=A1-B。
示例性的,第二网元接收的U2个染色后的GTP-U报文包括:“报文0”、“报文1”、“报文5”、“报文2”、“报文3”、“报文4”。其中,记录的接收顺序为:“报文0”、“报文1”、“报文5”、“报文2”、“报文3”、“报文4”。第一网元实际的发送顺序为:“报文0”、“报文1”、“报文2”、“报文3”、“报文4”、“报文5”。按照上述方法,第二网元接收“报文0”和“报文1”时,检测为正常(数据传输的质量为正常)。当第二网元接收到“报文5”时,U2个染色后的GTP-U报文中接收时序上接收“报文5”之前最后一个未存在报文乱序的报文为“报文1”,则第二网元确定存在报文丢失,第二网元计算报文丢失的数量为A1=3。当第二网元接收到“报文2”时,U2个染色后的GTP-U报文中接收时序上接收“报文2”之前最后一个未存在报文乱序的报文为“报文5”,则第二网元确定存在报文乱序,记录存在一次报文乱序,B=1。当第二网元接收到“报文3”时,U2个染色后的GTP-U报文中接收时序上接收“报文3”之前最后一个未存在报文乱序的报文为“报文5”,则第二网元确定存在报文乱序,记录存在一次报文乱序,B=1+1=2。当第二网元接收到“报文4”时,U2个染色后的GTP-U报文中接收时序上接收“报文4”之前最后一个未存在报文乱序的报文为“报文5”,则第二网元确定存在报文乱序,记录存在一次报文乱序,B=2+1=3。则第二网元计算U2个染色后的GTP-U报文中存在报文丢失的数量为:A=A1-B=0。
在本申请的一种可能的实现中,第二报文头位于GTP-U报文中的报文头。
在本申请的一种可能的实现中,第二报文头为染色后的GTP-U报文中的报文头的第一字节的第四比特位。
在本申请的一种可能的实现中,第一字节的第四比特位为0时表示已染色,或者,第一字节的第四比特位为1时表示已染色。
在本申请的一种可能的实现中,序列号重置次数为染色后的GTP-U报文中的报文头的网络协议-数据传输单元N-PDU字段。通过沿用现有GTP-U报文头的字段,降低对报文结构的改动。
第三方面,本申请实施例提出一种网络设备,包括:
收发模块和处理模块,用于在获取W1个通用分组无线业务隧道协议-用户平面GTP-U报文期间,针对W1个GTP-U报文中的U1个GTP-U报文中的每一个GTP-U报文执行如下染色操作,U1个GTP-U报文用于检测在第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量,其中,U1大于或等于1且小于或等于W1:
处理模块,具体用于确定每一个GTP-U报文中的第一报文头包含终端设备的第一身份标识;
处理模块,具体用于对每一个GTP-U报文进行染色,得到染色后的GTP-U报文,包括:第一网元修改每一个GTP-U报文的内容,使得染色后的GTP-U报文的第二报文头包含染色标记,且还使得染色后的GTP-U报文包含发送顺序指示信息;染色标记用于指示染色后的GTP-U报文用于检测数据传输的质量,发送顺序指示信息用于指示染色后的GTP-U报文在第一网元发送的染色后的GTP-U报文中的次序;
收发模块,具体用于向第二网元发送染色后的GTP-U报文。
在本申请的一种可能的实现中,染色后的GTP-U报文的发送顺序指示信息为染色报文序列号,染色报文序列号为第一网元为染色后的GTP-U报文分配的序列号。
在本申请的一种可能的实现中,染色后的GTP-U报文中的报文头的序列号字段携带染色报文序列号,或者,染色后的GTP-U报文中的有效载荷携带染色报文序列号。
在本申请的一种可能的实现中,染色后的GTP-U报文的发送顺序指示信息包含序列号重置次数和染色报文序列号,其中,序列号重置次数是指第一网元分配的染色报文序列号达到最大值后重新从最小值开始分配的次数。
在本申请的一种可能的实现中,染色后的GTP-U报文中的报文头的序列号字段携带染色报文序列号,或者,染色后的GTP-U报文中的有效载荷携带染色报文序列号;
染色后的GTP-U报文中的报文头携带序列号重置次数,或者,染色后的GTP-U报文中的有效载荷携带序列号重置次数。
在本申请的一种可能的实现中,第一身份标识为隧道标识符TEID。
在本申请的一种可能的实现中,第二报文头为染色后的GTP-U报文中报文头的第一字节的第四比特位。
在本申请的一种可能的实现中,序列号重置次数为染色后的GTP-U报文中的报文头的网络协议-数据传输单元N-PDU字段。
在本申请的一种可能的实现中,收发模块,还用于第一网元接收来自网络管理服务器的第一检测请求,第一检测请求用于请求第一网元对终端设备的GTP-U报文进行染色操作。
第四方面,本申请实施例提出一种网络设备,包括:
收发模块和处理模块,用于在从第一网元接收W2个通用分组无线业务隧道协议-用户平面GTP-U报文期间,针对W2个GTP-U报文中的每一个GTP-U报文执行如下检测操作以确定出U2个染色后的GTP-U报文,且基于U2个染色后的GTP-U报文检测在第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量,其中,U2大于或等于1且小于或等于W2:
处理模块,具体用于确定每一个GTP-U报文的第一报文头包含终端设备的第一身份标识以及每一个GTP-U报文的第二报文头包含染色标记,以及确定每一个GTP-U报文包含发送顺序指示信息,发送顺序指示信息用于指示染色后的GTP-U报文在第一网元发送的染色后的GTP-U报文中的次序。
在本申请的一种可能的实现中,处理模块,具体用于根据U2个染色后的GTP-U报文中的每一个染色后的GTP-U报文中包含的发送顺序指示信息确定每一个染色后的GTP-U报文的发送顺序,且记录每一个染色后的GTP-U报文的接收顺序,发送顺序是指染色后的GTP-U报文在第一网元发送的染色后的GTP-U报文中的次序,接收顺序是指每一个GTP-U报文在第二网元接收的染色后的GTP-U报文中的次序;
处理模块,具体用于根据U2个染色后的GTP-U报文中的至少一个染色后的GTP-U报文对应的发送顺序和接收顺序,确定第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量。
在本申请的一种可能的实现中,染色后的GTP-U报文中的报文头的序列号字段携带染色报文序列号,或者,染色后的GTP-U报文中的有效载荷携带染色报文序列号。
在本申请的一种可能的实现中,染色后的GTP-U报文的发送顺序指示信息包含序列号重置次数和染色报文序列号,其中,序列号重置次数是指第一网元分配的染色报文序列号达到最大值后重新从最小值开始分配的次数。
在本申请的一种可能的实现中,染色后的GTP-U报文中的报文头的序列号字段携带染色报文序列号,或者,染色后的GTP-U报文中的有效载荷携带染色报文序列号;
染色后的GTP-U报文中的报文头携带序列号重置次数,或者,染色后的GTP-U报文中的有效载荷携带序列号重置次数。
在本申请的一种可能的实现中,处理模块,具体用于当U2个染色后的GTP-U报文中的任一染色后的GTP-U报文对应的发送顺序指示信息与接收顺序不一致,则确定第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输存在报文乱序。
在本申请的一种可能的实现中,处理模块,具体用于第二网元根据U2个染色后的GTP-U报文的接收顺序,确定第一GTP-U报文和第二GTP-U报文,其中,U2个染色后的GTP-U报文包括第一GTP-U报文和第二GTP-U报文,第一GTP-U报文为第二网元在U2个染色后的GTP-U报文中接收时序上接收第二GTP-U报文之前最后一个未存在报文乱序的报文;
处理模块,具体用于根据第一GTP-U报文的发送顺序指示信息,与,第二GTP-U报文的发送顺序指示信息,确定第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量。
在本申请的一种可能的实现中,处理模块,具体用于根据U2个染色后的GTP-U报文的接收顺序,确定第一GTP-U报文和第二GTP-U报文,其中,U2个染色后的GTP-U报文包括第一GTP-U报文和第二GTP-U报文,第一GTP-U报文为第二网元在U2个染色后的GTP-U报文中接收时序上接收第二GTP-U报文之前最后一个未存在报文乱序的报文;
处理模块,还用于根据第一GTP-U报文的染色报文序列号和序列号重置次数,与,第二GTP-U报文的染色报文序列号和序列号重置次数,确定第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量。
在本申请的一种可能的实现中,第一GTP-U报文的染色报文序列号为MX-1、第一GTP-U报文的序列号重置次数为CX-1,第二GTP-U报文的染色报文序列号为MX、第二GTP-U报文的序列号重置次数为CX,序列号的重置阈值为K,其中,MX-1、CX-1、MX、CX、K为大于或等于0的整数,X大于或等于1,X小于或等于U2;
如果(CX-CX-1)*K+MX=MX-1+1,则第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量为正常;
如果(CX-CX-1)*K+MX>MX-1+1,则第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输存在报文丢失,
如果(CX-CX-1)*K+MX<MX-1+1,则第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输存在报文乱序。
在本申请的一种可能的实现中,处理模块,还用于若检测第一GTP-U报文与第二GTP-U报文为:(CX-CX-1)*K+MX<MX-1+1,则处理模块记录存在一次报文乱序;
处理模块,还用于计算U2个染色后的GTP-U报文中存在报文丢失的数量,包括:
令报文丢失的数量为A,U2个染色后的GTP-U报文中存在报文乱序的次数为B,A和B为大于或等于0的整数;
当(CX-CX-1)*K+MX>MX-1+1时,
Figure BDA0003150617250000121
A=A1-B。
在本申请的一种可能的实现中,第一身份标识为隧道标识符TEID。
在本申请的一种可能的实现中,第二报文头为染色后的GTP-U报文中报文头的第一字节的第四比特位。
在本申请的一种可能的实现中,序列号重置次数为染色后的GTP-U报文中的报文头的网络协议-数据传输单元N-PDU字段。
在本申请的一种可能的实现中,收发模块,还用于接收来自网络管理服务器的第二检测请求,第二检测请求用于请求第二网元对终端设备的GTP-U报文进行检测操作。
第五方面,本申请实施例提供一种网络设备,该网络设备包括:处理器,用于使得网络设备实现如前述第一方面或第一方面的任一可能的实现方式中描述的方法。该设备还可以包括存储器,存储器与处理器耦合,处理器执行存储器中存储的指令时,可以使得网络设备实现前述第一方面任一种可能的实现方式描述的方法。该设备还可以包括通信接口,通信接口用于该装置与其它设备通信,示例性的,通信接口可以是收发器、电路、总线、模块或其它类型的通信接口。
本申请中存储器中的指令可以预先存储也可以在使用该网络设备时从互联网下载后存储,本申请对于存储器中指令的来源不进行具体限定。本申请中的耦合是装置、单元或模块之间的间接耦合或连接,其可以是电性,机械或其它的形式,用于装置、单元或模块之间的信息交互。
第六方面,本申请实施例提供一种网络设备,该网络设备包括:处理器,用于使得网络设备实现如前述第二方面或第二方面的任一可能的实现方式中描述的方法。该设备还可以包括存储器,存储器与处理器耦合,处理器执行存储器中存储的指令时,可以使得网络设备实现前述第二方面任一种可能的实现方式描述的方法。该设备还可以包括通信接口,通信接口用于该装置与其它设备通信,示例性的,通信接口可以是收发器、电路、总线、模块或其它类型的通信接口。
本申请中存储器中的指令可以预先存储也可以在使用该网络设备时从互联网下载后存储,本申请对于存储器中指令的来源不进行具体限定。本申请中的耦合是装置、单元或模块之间的间接耦合或连接,其可以是电性,机械或其它的形式,用于装置、单元或模块之间的信息交互。
第七方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有计算机程序或指令,当计算机程序或指令在计算机上运行时,使得计算机执行如第一方面至第一方面的任意一种可能的实现方式。该计算机可以为第一网元。
第八方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有计算机程序或指令,当计算机程序或指令在计算机上运行时,使得计算机执行如第二方面至第二方面的任意一种可能的实现方式。该计算机可以为第二网元。
第九方面,本申请实施例一种网络设备,该网络设备包括:处理器,用于使得网络设备实现如前述第一方面或第一方面的任一可能的实现方式中描述的方法。该设备还可以包括存储器,存储器与处理器耦合,处理器执行存储器中存储的指令时,可以使得网络设备实现前述第一方面任一种可能的实现方式描述的方法。该设备还可以包括通信接口,通信接口用于该装置与其它设备通信,示例性的,通信接口可以是收发器、电路、总线、模块或其它类型的通信接口。本申请中存储器中的指令可以预先存储也可以在使用该网络设备时从互联网下载后存储,本申请对于存储器中指令的来源不进行具体限定。本申请中的耦合是装置、单元或模块之间的间接耦合或连接,其可以是电性,机械或其它的形式,用于装置、单元或模块之间的信息交互。
第十方面,本申请实施例一种网络设备,该网络设备包括:处理器,用于使得网络设备实现如前述第二方面或第二方面的任一可能的实现方式中描述的方法。该设备还可以包括存储器,存储器与处理器耦合,处理器执行存储器中存储的指令时,可以使得网络设备实现前述第二方面任一种可能的实现方式描述的方法。该设备还可以包括通信接口,通信接口用于该装置与其它设备通信,示例性的,通信接口可以是收发器、电路、总线、模块或其它类型的通信接口。本申请中存储器中的指令可以预先存储也可以在使用该网络设备时从互联网下载后存储,本申请对于存储器中指令的来源不进行具体限定。本申请中的耦合是装置、单元或模块之间的间接耦合或连接,其可以是电性,机械或其它的形式,用于装置、单元或模块之间的信息交互。
第十一方面,本申请实施例提供一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行如第一方面或第一方面的任一可能的实现方式中描述的方法,和/或第二方面或第二方面的任一可能的实现方式中描述的方法。
第十二方面,本申请实施例提供一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行如第二方面或第二方面的任一可能的实现方式中描述的方法。
第十三方面,本申请实施例提供一种通信系统,该通信系统包括多个如上述第三方面的网络设备和/或第四方面的网络设备。
第十四方面,本申请实施例提供第十方面提供了一种检测数据传输的质量的方法,方法应用于通信系统,通信系统包括:第一网元和第二网元;其中,第一网元执行前述第一方面或第一方面的任一可能的实现方式中描述的方法;第二网元执行前述第二方面或第二方面的任一可能的实现方式中描述的方法。
上述第三方面至第十四方面提供的方案,用于实现或配合实现上述第一方面或第二方面提供的方法,因此可以与第一方面或第二方面达到相同或相应的有益效果,此处不再进行赘述。
上述提供的任一种装置或计算机存储介质或计算机程序产品或芯片或通信系统均用于执行上文所提供的对应的方法,因此,其所能达到的有益效果可参考上文提供的对应的方法中对应方案的有益效果,此处不再赘述。
附图说明
图1为本申请实施例涉及的一种通信系统示意图;
图2为本申请实施例中GTP-U隧道示意图;
图3为本申请实施例涉及的一种应用场景示意图;
图4为本申请实施例涉及的另一种应用场景示意图;
图5为本申请实施例提出的一种检测数据传输的质量的方法的流程示意图;
图6为GTP-U报文头示意图;
图7为本申请实施例提出的检测数据传输的质量的方法的又一种实施例示意图;
图8为本申请实施例提出的又一种应用场景示意图;
图9为本申请实施例提出的一种网络设备示意图;
图10为本申请实施例提供的芯片100的结构示意图;
图11为本申请实施例提供的一种网络设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
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描述。
为了便于清楚描述本申请实施例的技术方案,在本申请的实施例中,采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。例如,第一信息和第二信息仅仅是为了区分不同的信息,并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定,并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
本申请中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,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的情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b,或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,a b,a c,b c,或a b c,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。另外,本申请实施例采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。例如,第一阈值和第二阈值仅仅是为了区分不同的阈值,并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定。
需要说明的是,本申请中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
本申请实施例描述的业务场景以及通信系统是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案,并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限定,本领域普通技术人员可知,随着网络架构的演变和新业务场景的出现,本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题,同样适用。本申请实施例中以提供的方法应用于新无线(New Radio,NR)系统或5G网络中为例进行说明。
为了便于理解,请参阅图1,图1为本申请实施例涉及的一种通信系统示意图。该通信系统包括:接入网设备、一个或多个网络设备(例如图1中的N个网络设备,网络设备1~网络设备N,N为正整数)、核心网设备和管理上述各个设备的网络管理服务器。其中,
接入网设备可以与核心网设备连接。核心网设备可以是4G核心网(例如,核心分组网演进(evolved packet core,EPC))设备或者5G核心网(5G Core,5GC)设备、或未来的各种通信系统中的核心网设备。
以核心网设备可以是4G核心网设备为例,接入网设备可以为4G系统中的演进型基站(evolved Node B,eNB或eNodeB)。终端设备可以为与eNB进行信息传输的终端设备。eNB通过S1接口接入EPC网。
以核心网可以5G核心网设备为例,接入网设备可以为NR系统中的下一代节点B(the next generation node b,gNB),终端设备可以为与gNB进行信息传输的终端设备。gNB通过NG接口接入5G核心网设备。
示例性的,本申请实施例中涉及的核心网设备可以是核心网中的用户面设备,例如:用户面功能(user plane function,UPF)。
当然,接入网设备还可以为第三代合作伙伴计划(3rd Generation PartnershipProject,3GPP)协议基站,或者可以为非3GPP协议基站。
本申请实施例中涉及的终端设备可以是一种具有无线通信功能的设备,可以部署在陆地上,包括室内或室外、手持或车载。也可以部署在水面上(如轮船等)。还可以部署在空中(例如飞机、气球和卫星上等)。终端设备又称之为用户设备(user equipment,UE),移动台(mobile station,MS)、移动终端(mobile terminal,MT)以及终端设备等,是一种向用户提供语音和/或数据连通性的设备。例如,终端设备包括具有无线连接功能的手持式设备、车载设备等。目前,终端设备可以是:手机(mobile phone)、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、移动互联网设备(mobile internet device,MID)、可穿戴设备(例如智能手表、智能手环、计步器等),车载设备(例如,汽车、自行车、电动车、飞机、船舶、火车、高铁等)、虚拟现实(virtual reality,VR)设备、增强现实(augmented reality,AR)设备、工业控制(industrial control)中的无线终端、智能家居设备(例如,冰箱、电视、空调、电表等)、智能机器人、车间设备、无人驾驶(self driving)中的无线终端、远程手术(remote medicalsurgery)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端设备、运输安全(transportation safety)中的无线终端设备、智慧城市(smart city)中的无线终端设备,或智慧家庭(smart home)中的无线终端设备、飞行设备(例如,智能机器人、热气球、无人机、飞机)等。本申请一种可能的应用的场景中终端设备为经常工作在地面的终端设备,例如车载设备,例如:终端设备为车联网系统(telematics box,TBOX)。在本申请中,为了便于叙述,部署在上述设备中的芯片,例如片上系统(system on a chip,SOC)、基带芯片等,或者其他具备通信功能的芯片也可以称为终端设备。
终端设备可以是具有相应通信功能的车辆,或者车载网络设备,或者其它嵌入式网络设备,也可以是用户手持通信设备,包括手机,平板电脑等。
作为示例,在本申请实施例中,终端设备还可以包括可穿戴设备。可穿戴设备也可以称为穿戴式智能设备,是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备的总称,如眼镜、手套、手表、服饰及鞋等。可穿戴设备即直接穿在身上,或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备。可穿戴设备不仅仅是一种硬件设备,更是通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的功能。广义穿戴式智能设备包括功能全、尺寸大、可不依赖智能手机实现完整或者部分的功能,例如:智能手表或智能眼镜等,以及只专注于某一类应用功能,需要和其它设备如智能手机配合使用,如各类进行体征监测的智能手环、智能首饰等。
接入网设备为与终端设备配合使用的一种可以用于发射或接收信号的实体。例如,可以是WLAN中的接入点(access point,AP),还可以是LTE中的演进型基站(evolvedNode B,eNB或eNodeB),或者中继站或接入点,或者车载设备、可穿戴设备以及未来5G网络中的网络装置或者未来演进的PLMN网络中的接入网设备等。
另外,在本申请实施例中,接入网设备为小区提供服务,终端设备通过该小区使用的传输资源(例如,时域资源,或者,频域资源,或者,时频资源)与接入网设备进行通信。该小区可以是接入网设备(例如基站)对应的小区,小区可以属于宏基站,也可以属于小小区(small cell)对应的基站,这里的小小区可以包括:城市小区(metro cell)、微小区(microcell)、微微小区(Pico cell)、毫微微小区(femto cell)等,这些小小区具有覆盖范围小和发射功率低的特点,适用于提供高速率的数据传输服务。
本申请实施例中,终端设备还可以包括中继(relay)。或者理解为,能够与网络装置进行数据通信的都可以看作终端设备。
而如上介绍的各种终端设备,如果位于车辆(例如放置在车辆内或者安装在车辆内),可以认为是车载终端设备,车载终端设备可以实现为车载单元(on-board unit,OBU)或用于OBU的网络设备;或者,如上介绍的各种终端设备,如果位于路侧,例如设置在路边基础设施,可以实现为路侧单元(road-side unit,RSU)或用于RSU的网络设备,其中,RSU通常是V2X系统的路边单元,可用于接收交通信号机或应用网络管理服务器或网络装置发送的实时交通信息,并动态通知给相关车辆,避免或减少交通事故,提升交通通行效率,OBU为V2X系统的车载单元,可利用PC5口与RSU/OBU进行通信,实现V2X系统中的V2V、V2P、V2I和V2N功能,并可以进而支持全自动驾驶服务。
本申请实施例中,用于实现终端设备的功能的装置可以是终端设备,也可以是能够支持终端设备实现该功能的装置,例如芯片系统,该装置可以被安装在终端设备中。本申请实施例中,芯片系统可以由芯片构成,也可以包括芯片和其它分立器件。本申请实施例提供的技术方案中,以用于实现终端设备的功能的装置是终端设备为例,描述本申请实施例提供的技术方案。
图1所示的通信系统中,网络设备可以是网络承载设备(简称为承载设备),该网络设备可以是网关设备,该网络设备也可以是交换机、网络设备还可以是路由器等。该网络设备用于实现接入网设备与核心网设备的通信连接,以实现两侧的数据交互。在本申请实施例中,仅以网络设备为交换机和路由器为例进行说明。
在一些可能的实施例中,上述网络设备可以实现为虚拟化设备。
例如,虚拟化设备可以是运行有用于发送报文功能的程序的虚拟机(英文:virtual machine,VM),虚拟机部署在硬件设备上(例如,物理网络管理服务器)。虚拟机指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。可以将虚拟机配置为网络设备。例如,可以基于通用的物理网络管理服务器结合网络功能虚拟化(network functions virtualization,NFV)技术来实现网络设备。网络设备为虚拟主机、虚拟路由器或虚拟交换机。本领域技术人员通过阅读本申请即可结合NFV技术在通用物理网络管理服务器上虚拟出具有上述功能的网络设备。此处不再赘述。
例如,虚拟化设备可以是容器,容器是一种用于提供隔离的虚拟化环境的实体,例如,容器可以是docker容器。可以将容器配置为网络设备。例如,可以通过对应的镜像来创建出网络设备,例如可以通过proxy-container(提供代理服务的容器)的镜像,为proxy-container创建2个容器实例,分别是容器实例proxy-container1、容器实例proxy-containerN,将容器实例proxy-container1提供为网络设备1,将容器实例proxy-containerN提供为网络设备N。采用容器技术实现时,网络设备可以利用物理机的内核运行,多个网络设备可以共享物理机的操作系统。通过容器技术可以将不同的网络设备隔离开来。容器化的网络设备可以在虚拟化的环境中运行,例如可以在虚拟机中运行,容器化的网络设备可也可以直接在物理机中运行。
例如,虚拟化设备可以是Pod,Pod是Kubernetes(Kubernetes是谷歌开源的一种容器编排引擎,英文简称为K8s)为部署、管理、编排容器化应用的基本单位。Pod可以包括一个或多个容器。同一个Pod中的每个容器通常部署在同一主机上,因此同一个Pod中的每个容器可以通过该主机进行通信,并且可以共享该主机的存储资源和网络资源。可以将Pod配置为网络设备。例如,具体地,可以指令容器即服务(英文全称:container as a service,英文简称:CaaS,是一种基于容器的PaaS服务)来创建Pod,将Pod提供为网络设备。
当然,网络设备还可以是其他虚拟化设备,在此不做一一列举。
进一步的,介绍通用分组无线业务隧道协议-用户平面(GPRS TunnelingProtocol-User plane,GTP-U)。请参阅图2,图2为本申请实施例中GTP-U隧道示意图。接入网设备与核心网设备之间可以建立GTP-U隧道以传输报文。接入网设备和/或核心网设备需要根据GTP-U隧道协议对报文进行封装,使得报文可以通过GTP-U隧道进行传输。该报文可以是互联网协议(Internet Protocol,IP)报文。
具体的,该报文可以包括隧道端点标识(tunnel endpoint identifier,TEID)和终端设备的身份标识。由于不同的终端设备不能对应相同的GTP-U隧道,因此,一个TEID只能对应一个终端设备。
例如图2示意的GTP-U隧道1、GTP-U隧道2和GTP-U隧道3。其中,GTP-U隧道1对应终端设备1(图中未示出),该GTP-U隧道1中传输的报文包括TEID 11,该TEID 11只能对应于终端设备1。以此类推,GTP-U隧道2对应终端设备2(图中未示出),该GTP-U隧道2中传输的报文包括TEID 12,该TEID 12只能对应于标识该终端设备2。GTP-U隧道3对应终端设备3(图中未示出),该GTP-U隧道3中传输的报文包括TEID 13,该TEID 13只能对应于标识该终端设备3。
需要说明的是,一条GTP-U隧道仅能对应一个终端设备,但是对于一个终端设备可以存在多条GTP-U隧道。本申请实施例中仅以一个终端设备存在一条GTP-U隧道为例进行说明。
该终端设备的身份标识包括但不限于:终端设备的IP地址、终端设备的媒体介入控制层(media access control,MAC)地址、终端设备的国际移动用户识别码(international mobile subscriber identification number,IMSI)、终端设备的用户永久标识(subscription permanent identifier,SUPI)、终端设备的移动台国际用户识别码(mobile subscriber international ISDN number,MSISDN)、终端设备的通用公共用户标识(generic public subscription identifier,GPSI)、终端设备的国际移动设备识别码的类型分配码(international mobile equipment identity type allocation code,IMEI TAC)等。
为了定位出现异常的网络位置,目前通常采用互联网协议(Internet Protocol,IP)报文染色技术对IP报文进行染色(染色也可以称为标记),第一网元向第二网元发送该染色的IP报文,第二网元通过检测该染色的IP报文的接收情况,确定第一网元与第二网元之间的网络质量。但是IP报文染色技术仅能确定链路级的网络质量,无法确定更细粒度的网络质量。基于此,本申请实施例提出一种检测数据传输的质量的方法。第一网元对GTP-U报文进行染色,得到染色后的GTP-U报文并向第二网元发送该染色后的GTP-U报文,使得第二网元根据该染色后的GTP-U报文检测与第一网元之间的与终端设备相关的数据传输的质量。通过细化检测粒度,提升网络质量。第二网元无需抓包,即可通过检测业务报文实现检测数据传输的质量,节省对网络资源的占用。通过细化检测粒度,提升网络质量。第二网元无需抓包,即可通过检测业务报文实现检测数据传输的质量,节省对网络资源的占用。
下面对本申请实施例进行详细说明。首先介绍本申请实施例涉及的多种应用场景。请参阅图3,图3为本申请实施例涉及的一种应用场景示意图。由接入网设备作为第一网元,网络设备1~网络设备N作为第二网元,核心网设备作为第二网元。
接入网设备(第一网元)生成染色后的GTP-U报文后,向网络设备1(第二网元)发送染色后的GTP-U报文,网络设备1(第二网元)检测该染色后的GTP-U报文,染色后的GTP-U报文用于检测在第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量。
网络设备1收到染色后的GTP-U报文后,向网络设备N转发该染色后的GTP-U报文,此时,网络设备N作为第二网元,网络设备N(第二网元)检测该染色后的GTP-U报文。
网络设备N收到该染色后的GTP-U报文后,向核心网设备转发该染色后的GTP-U报文,此时,核心网设备作为第二网元,核心网设备(第二网元)检测该染色后的GTP-U报文。
在另一种应用场景中,如图4所示,图4为本申请实施例涉及的另一种应用场景示意图。由核心网设备作为第一网元,网络设备1~网络设备N作为第二网元,接入网设备作为第二网元。
核心网设备(第一网元)生成染色后的GTP-U报文后,向网络设备N(第二网元)发送染色后的GTP-U报文,网络设备N(第二网元)检测该染色后的GTP-U报文。
网络设备N收到染色后的GTP-U报文后,向网络设备1转发该染色后的GTP-U报文,此时,网络设备1作为第二网元,网络设备1(第二网元)检测该染色后的GTP-U报文。
网络设备1收到该染色后的GTP-U报文后,向接入网设备转发该染色后的GTP-U报文,此时,接入网设备作为第二网元,接入网设备(第二网元)检测该染色后的GTP-U报文。
接下来,结合附图介绍本申请实施例。请参阅图5,图5为本申请实施例提出的一种检测数据传输的质量的方法的流程示意图。本申请实施例提出的一种检测数据传输的质量的方法包括步骤501-步骤506。
501、获取GTP-U报文。
本实施例中,第一网元获取GTP-U报文。该GTP-U报文属于IP报文。从用途划分,该GTP-U报文可以是业务报文,该业务报文包括但不限于视频,语音,网页,文本,或消息等多种业务报文,此处不作限定。
以第一网元为接入网设备为例,则该GTP-U报文的目的地是核心网设备;以第一网元为核心网设备为例,则该GTP-U报文的目的地是接入网设备。
本申请实施例中,第一网元在获取W1个通用分组无线业务隧道协议-用户平面GTP-U报文期间,针对W1个GTP-U报文中的U1个GTP-U报文中的每一个GTP-U报文执行如下染色操作,U1个GTP-U报文用于检测第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量,其中,U1大于或等于1且小于或等于W1,U1为正整数,W1为正整数。
需要说明的是,第一网元对每获取的一个GTP-U报文执行一次如下染色操作:
第一网元确定每一个GTP-U报文中的第一报文头包含终端设备的第一身份标识;第一网元对每一个GTP-U报文进行染色,得到染色后的GTP-U报文,包括:第一网元修改每一个GTP-U报文的内容,使得染色后的GTP-U报文的第二报文头包含染色标记,且还使得染色后的GTP-U报文包含发送顺序指示信息,染色标记用于指示染色后的GTP-U报文用于检测数据传输的质量,发送顺序指示信息用于指示染色后的GTP-U报文在第一网元发送的染色后的GTP-U报文中的次序;第一网元向第二网元发送染色后的GTP-U报文。
具体的说明,请参阅步骤503-504。
502a、接收第一检测请求。
本实施例中,第一网元接收来自网络管理服务器的第一检测请求,第一检测请求指示终端设备需要被检测数据传输的质量。具体的,网络管理服务器根据服务订阅请求,向第一网元和第二网元发送与该服务订阅请求关联的检测请求,其中,向第一网元发送的检测请求为第一检测请求,向第二网元发送的检测请求为第二检测请求。该服务订阅请求指的是请求检测某些终端设备的数据传输的质量。网络管理服务器接收该服务订阅请求后,确定哪些终端设备需要检测数据传输的质量。网络管理服务器向第一网元发送第一检测请求,向第二网元发送第二检测请求。该检测请求指示哪些终端设备需要检测数据传输的质量。相应的,第一网元接收来自网络管理服务器的第一检测请求,第一检测请求指示终端设备需要被检测数据传输的质量。
在本申请的一种可能的实现中,第一检测请求包括第二身份标识,该第二身份标识为需要检测数据传输的质量的终端设备的身份标识。
一种可能的实现方式中,第一网元和第二网元接收第二身份标识(该第二身份标识可以来自网络管理服务器)后,根据该第二身份标识确定对应的第一身份标识,并建立映射关系。第一网元根据该第二身份标识,从第一网元已建立的GTP-U隧道中确定对应的终端设备的GTP-U隧道,进而确定该终端设备对应的GTP-U隧道的标识(即第一身份标识)。或者,第一网元接收第二身份标识后,建立该第二身份标识对应的终端设备的GTP-U隧道。
具体的,第一网元建立映射关系,映射关系中第一身份标识与第二身份标识关联,第一身份标识为第一网元与第二网元之间关于终端设备的GTP-U隧道的标识,第二身份标识为终端设备的身份标识。映射关系中包括需要检测的终端设备的身份标识。即需要检测的终端设备的第一身份标识和第二身份标识,记录在映射关系中。该映射关系可以是键值对的形式实现,其中,第一身份标识作为键(key),第二身份标识作为值(value)。
一种可能的实现方式中,第二身份标识来自网络管理服务器,第一网元向网络管理服务器发送映射关系。以便网络管理服务器根据映射关系统计当前网络中关于与终端设备相关的数据传输的质量。
另一种可能的实现方式中,第一网元向网络管理服务器发送第一身份标识,以便网络管理服务器根据第一身份标识统计当前网络中关于与终端设备相关的数据传输的质量。
第二身份标识可以有多种实现方案,包括但不限于:终端设备的IP地址、终端设备的媒体介入控制层(media access control,MAC)地址、终端设备的国际移动用户识别码(international mobile subscriber identification number,IMSI)、终端设备的用户永久标识(subscription permanent identifier,SUPI)、终端设备的移动台国际用户识别码(mobile subscriber international ISDN number,MSISDN)、终端设备的通用公共用户标识(generic public subscription identifier,GPSI)、终端设备的国际移动设备识别码的类型分配码(international mobile equipment identity type allocation code,IMEI TAC)、手机终端识别码(EMSI)等。
示例性的,以第一身份标识为TEID,第二身份标识为EMSI为例。该映射关系如表1所示:
表1
终端设备 第一身份标识(TEID) 第二身份标识(EMSI)
终端设备1 0x2ee9e7c2 4600809770000XX
终端设备2 0x32f02bf9 5700901770000XX
需要说明的是,第一身份标识与第二身份标识具有唯一的关联关系。即一个第一身份标识仅关联唯一的一个第二身份标识。
需要说明的是,映射关系中包括需要检测的终端设备的身份标识。即需要检测数据传输的质量的终端设备的第一身份标识和第二身份标识,记录在映射关系中。该映射关系可以是键值对的形式实现,其中,第一身份标识作为键(key),第二身份标识作为值(value)。
一种可能的实现方式中,网络管理服务器(例如是网络管理网络管理服务器)向当前网络中第一网元(接入网设备或者核心网设备)发送第二身份标识。由第一网元根据该第二身份标识和本地获取的第一身份标识建立映射关系。第一网元建立映射关系后,向网络管理服务器发送该映射关系。由网络管理服务器向其它的第二网元发送该映射关系。
在另一种可能的实现方式中,网络管理服务器在本地建立好映射关系后,向当前网络中各个接入网设备、交换机、路由器和核心网设备发送该映射关系。
需要说明的是,步骤501与步骤502a的执行顺序此处不作限制。一种可能的实现方式中,第一网元获取GTP-U报文后,向网络管理服务器询问该GTP-U报文对应的终端设备是否需要检测数据传输的质量,此时,首先执行步骤501,其次执行步骤502a。另一种可能的实现方式中,首先执行步骤502a,即第一网元接收网络管理服务器发送的第一检测请求,确定哪些终端设备需要检测数据传输的质量。
步骤502a为可选步骤,第一网元中也可以预先配置哪些终端设备需要检测数据传输的质量。
502b、接收第二检测请求。
本实施例中,第二网元接收来自网络管理服务器的第二检测请求,第二检测请求用于请求第二网元对终端设备的GTP-U报文进行检测操作。第二检测请求指示哪些终端设备需要被检测数据传输的质量。具体的,网络管理服务器根据服务订阅请求,向第一网元和第二网元发送与该服务订阅请求关联的检测请求,其中,向第一网元发送的检测请求为第一检测请求,向第二网元发送的检测请求为第二检测请求。该服务订阅请求指的是请求检测某些终端设备的数据传输的质量。网络管理服务器接收该服务订阅请求后,确定哪些终端设备需要检测数据传输的质量。网络管理服务器向第一网元发送第一检测请求,向第二网元发送第二检测请求。该第一检测请求和第二检测请求指示哪些终端设备需要检测数据传输的质量。相应的,第二网元接收来自网络管理服务器的第二检测请求,第二检测请求指示终端设备需要被检测数据传输的质量。
一种可能的实现方式中,第二网元接收的来自网络管理服务器的第二检测请求包括第一身份标识,该第一身份标识指示的终端设备需要被检测数据传输的质量。
一种可能的实现方式中,第二网元接收的来自网络管理服务器的第二检测请求还包括第二身份标识。需要说明的是,步骤501与步骤502b的执行顺序此处不作限制。步骤502a与步骤502b的执行顺序此处不作限制。
步骤502b为可选步骤,第二网元中也可以预先配置哪些终端设备需要检测数据传输的质量。
503、根据GTP-U报文包括的第一身份标识,确定第一身份标识对应的终端设备需要检测数据传输的质量。
本实施例中,第一网元确定U1个GTP-U报文中的每一个GTP-U报文中的第一报文头包含终端设备的第一身份标识。下面以对一个GTP-U报文进行处理为例进行说明,可以理解的是,对U1个GTP-U报文中的每一个GTP-U报文进行染色操作的方式与对一个GTP-U报文进行染色操作的方式一致。第一网元每获取一个GTP-U报文,则对该GTP-U报文进行染色操作。
具体的,第一网元确定U1个GTP-U报文中的每一个GTP-U报文中的第一报文头包含终端设备的第一身份标识。第一网元获取该GTP-U报文后,进一步获取该GTP-U报文中的第一身份标识,该第一身份标识为终端设备的身份标识。其次,第一网元以该第一身份标识,在映射关系中查询是否存在相关记录。若存在,即映射关系中包括该第一身份标识和与之关联的第二身份标识,则第一网元确定该第一身份标识对应的终端设备需要检测数据传输的质量。
例如:第一网元获取的GTP-U报文包括的第一身份标识为“0x2ee9e7c2”。第一网元根据该第一身份标识检测映射关系中是否存在与该第一身份标识具有关联关系的第二身份标识。若存在,即映射关系包括“0x2ee9e7c2”和对应的第二身份标识“4600809770000XX”,则第一网元确定该第一身份标识对应的终端设备(终端设备1)需要检测数据传输的质量。进入步骤504。
在另一种可能的实现方式中,第一网元解析得到GTP-U报文的第一身份标识后,第一网元向网络管理服务器发送该第一身份标识。由网络管理服务器根据该第一身标识检测映射关系(保存在网络管理服务器的本地)中是否存在与该第一身份标识具有关联关系的第二身份标识。若存在,则网络管理服务器指示第一网元该第一身份标识对应的终端设备需要检测数据传输的质量。进入步骤504。
504、基于GTP-U报文生成染色后的GTP-U报文。
本实施例中,第一网元对U1个GTP-U报文中的每一个GTP-U报文进行染色操作,生成染色后的GTP-U报文。下面以对一个GTP-U报文进行染色操作为例进行说明,可以理解的是,对U1个GTP-U报文中的每一个GTP-U报文进行染色操作的方式与对一个GTP-U报文进行染色操作的方式一致。第一网元每获取一个GTP-U报文后,确定该GTP-U报文对应的终端设备需要检测数据传输指令,则对该GTP-U报文进行染色操作。
第一网元对该GTP-U报文进行染色,得到染色后的GTP-U报文。具体的,第一网元修改U1个GTP-U报文中每一个GTP-U报文的内容,使得染色后的GTP-U报文的第二报文头包含染色标记,且还使得染色后的GTP-U报文包含发送顺序指示信息,发送顺序指示信息用于指示染色后的GTP-U报文在第一网元发送的染色后的GTP-U报文中的次序。
具体的,对U1个GTP-U报文中的每一个GTP-U报文GTP-U报文进行染色,包括:
修改U1个GTP-U报文的内容,使得染色后的GTP-U报文的第二报文头包含染色标记,且还使得染色后的GTP-U报文包含发送顺序指示信息。
该修改可以是对GTP-U报文的报文头进行修改,该修改也可以是对GTP-U报文的有效负载(payload)进行修改,该修改还可以是对GTP-U报文的保留字段进行修改,此处不做限制。
一种可能的实现方式中,该染色后的GTP-U报文的有效载荷(payload)与GTP-U报文的有效载荷相同。染色后的GTP-U报文相当于是第一网元对GTP-U报文中的报文头进行修改得到的新报文。
在另一种可能的实现方式中,第一网元也可以不基于已有的GTP-U报文,直接构造染色后的GTP-U报文。
示例性的,第一网元对GTP-U报文染色,得到染色后的GTP-U报文的方法如下:当第一网元根据获取的报文中的第一身份标识,确定该第一身份标识对应的终端设备为需要检测数据传输的质量的终端设备。第一网元可以采用GTP-U协议封装该报文,生成携带GTP-U报文头的染色后的GTP-U报文。
又一种示例中,第一网元也可以基于有效载荷为空的该GTP-U报文,生成染色后的GTP-U报文,此处不作限制。
该数据传输的质量包括但不限于:报文的丢包率,第一网元和第二网元之间关于该终端设备的数据传输的质量是否存在报文乱序或者是否存在报文丢失,报文的丢包个数,数据传输的成功率,异常节点的标识信息等。
染色标记用于指示染色后的GTP-U报文用于检测数据传输的质量,携带该染色标记的GTP-U报文(即染色后的GTP-U报文)也可以称为染色后的GTP-U报文。第二网元通过检测该染色后的GTP-U报文检测在第一网元和第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量。
第一网元填充染色后的GTP-U报文的第二报文头,填充后的第二报文头包含染色标记,该染色标记指示染色后的GTP-U报文用于检测第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量。
发送顺序指示信息用于指示U1个GTP-U报文中染色后的GTP-U报文在第一网元发送的染色后的GTP-U报文中的次序。例如:第一网元获取5个GTP-U报文后,对这5个GTP-U报文分别进行染色处理,得到5个染色后的GTP-U报文。每一个染色后的GTP-U报文中还包括发送顺序指示信息,例如:该发送顺序指示信息为:“1”、“2”、“3”、“4”或“5”。其中,该染色后的GTP-U报文A对应“1”、该染色后的GTP-U报文B对应“2”、该染色后的GTP-U报文C对应“3”、该染色后的GTP-U报文D对应“4”,该染色后的GTP-U报文E对应“5”。第一网元向第二网元发送上述染色后的GTP-U报文A-E,具体的发送顺序与该发送顺序指示信息指示的发送顺序一致。
该发送顺序指示信息可以通过序列号实现,例如:第一网元发送的第一个染色后的GTP-U报文中该发送顺序指示信息为“0”、第一网元发送的第二个染色后的GTP-U报文中该发送顺序指示信息为“1”、第一网元发送的第三个染色后的GTP-U报文中该发送顺序指示信息为“3”,以此类推。
该发送顺序指示信息可以位于染色后的GTP-U报文的报文头(即GTP-U报文头)中。该发送顺序指示信息可以位于染色后的GTP-U报文的有效负载中。该发送顺序指示信息还可以位于染色后的GTP-U报文的其它报文头(例如新封装的报文头)中。
该数据传输的质量包括但不限于:报文的丢包率,第一网元和第二网元之间关于该终端设备的数据传输的质量是否存在报文乱序或者是否存在报文丢失,报文的丢包个数,数据传输的成功率,异常节点的标识信息等。
可选的,第一身份标识为隧道标识符TEID。可选的,第一报文头(第一身份标识)还可以是其它指示终端设备身份的唯一标识,例如是一组随机数。该随机数可以是根据TEID生成的随机数,该随机数与终端设备之间存在唯一的对应关系。
可选的,该第二报文头位于染色后的GTP-U报文中的报文头中。
可选的,该第二报文头可以位于染色后的GTP-U报文头中。该第二报文头也可以位于染色后的GTP-U报文的其它报文头(例如新封装的报文头)中。即,该染色标记可以位于染色后的GTP-U报文头中。该染色标记也可以位于染色后的GTP-U报文的其它报文头(例如新封装的报文头)中。该染色标记还可以位于染色后的GTP-U报文的有效负载中。
示例性的,为了便于理解,请参阅图6,图6为GTP-U报文头示意图。GTP-U报文头中包括多个字段:版本(Version)字段、PT字段、保留(*)字段、E字段、S字段、PN字段、消息类型(Message Type)字段、长度(length)字段、隧道端标识(tunnel endpoint identifier,TEID)字段、序列号(Sequence Number)字段、网络协议传输单元(N-PDU)字段和下一扩展消息头类型(Next Extension Header Type)。本申请实施例中,GTP-U报文的报文头指的是GTP-U报文头。染色后的GTP-U报文的第一报文头可以采用该GTP-U报文头的隧道端标识(tunnel endpoint identifier,TEID)字段,第二报文头可以采用GTP-U报文头的保留(*)字段。具体的,第二报文头为染色后的GTP-U报文中的报文头的第一字节的第四比特位。
以第二报文头为GTP-U报文头的保留字段为例,一种可能的实现方式中,GTP-U报文的第二报文头为初始值“0”,第一网元修改该第二报文头为“1”,则染色后的GTP-U报文的第二报文头为“1”,“1”为染色标记,该染色标记指示染色后的GTP-U报文用于检测在第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量。
在另一种实现方式中,GTP-U报文的第二报文头为初始值“1”,第一网元修改该第二报文头为“0”,则染色后的GTP-U报文的第二报文头为“0”,“0”为染色标记,该染色标记指示染色后的GTP-U报文用于检测在第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量。
在另一种实现方式中,GTP-U报文的第二报文头为初始值空“-”,第一网元修改该第二报文头为“0”或“1”,则染色后的GTP-U报文的第二报文头为“0”或“1”,“0”或“1”为染色标记,该染色标记指示染色后的GTP-U报文用于检测在第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量。
一种可能的实现方式中,该第二报文头为染色后的GTP-U报文中的报文头的第一字节的第四比特位。即,该染色标记可以位于染色后的GTP-U报文头中。
可选的,该染色标记也可以位于染色后的GTP-U报文的其它报文头(例如新封装的报文头)中。
可选的,该染色标记可以是GTP-U报文中的其它字段,例如有效载荷中的字段。
一种可能的实现方式中,发送顺序指示信息为染色报文序列号,染色报文序列号为第一网元为染色后的GTP-U报文分配的序列号。该染色报文序列号按照U1个GTP-U报文中染色后的GTP-U报文在第一网元发送的染色后的GTP-U报文中的次序依次递增。例如:第一网元每发送一个染色后的GTP-U报文,则该染色后的GTP-U报文中的染色报文序列号依次递增。后一个发送的染色后的GTP-U报文中染色报文序列号的值大于前一个发送的染色后的GTP-U报文中染色报文序列号的值。染色后的GTP-U报文还可以用于检测是否存在报文乱序和是否存在报文丢失,进一步节约网络资源。
一种可能的实现方式中,发送顺序指示信息由染色报文序列号和序列号重置次数指示,序列号重置次数是指第一网元分配的染色报文序列号达到最大值后重新从最小值开始分配的次数(即,序列号重置次数指示第一网元重置染色报文序列号的次数)。通过染色报文序列号和序列号重置次数联合指示染色后的GTP-U报文在第一网元发送的染色后的GTP-U报文中的次序,对该发送顺序指示信息进行扩容,降低染色后的GTP-U报文被误检为乱序报文的概率。
示例性的,该序列号重置阈值为65536。第一网元每发送一个染色后的GTP-U报文(这里的染色后的GTP-U报文包括相同的第一身份标识),则染色后的GTP-U报文中染色报文序列号依次递增。例如:第一网元发送的第一个染色后的GTP-U报文,该染色后的GTP-U报文中染色报文序列号为“0”;第一网元发送的第二个染色后的GTP-U报文,该染色后的GTP-U报文中染色报文序列号为“1”,以此类推。当第一网元发送的第65537个染色后的GTP-U报文时,该染色后的GTP-U报文的染色报文序列号应该为“65536”。此时由于该染色报文序列号达到序列号重置阈值,则该染色报文序列号重置,重置后的染色报文序列号为0,即该第65537个染色后的GTP-U报文的染色报文序列号为“0”。序列号重置次数记录该序列号重置次数,该第65537个染色后的GTP-U报文的序列号重置次数为“1”。通过染色报文序列号和序列号重置次数联合指示该GTP-U报文在第一网元发送的染色后的GTP-U报文中的次序。对序列号进行扩容,降低染色后的GTP-U报文被误检为乱序报文的概率。
在本申请的一种可能的实现中,染色后的GTP-U报文中的报文头的序列号字段携带染色报文序列号,或者,染色后的GTP-U报文中的有效载荷携带染色报文序列号。
在本申请的一种可能的实现中,染色后的GTP-U报文中的报文头的序列号字段携带染色报文序列号,或者,染色后的GTP-U报文中的有效载荷携带染色报文序列号;染色后的GTP-U报文中的报文头携带序列号重置次数,或者,染色后的GTP-U报文中的有效载荷携带序列号重置次数。
一种可能的实现方式中,该染色报文序列号位于染色后的GTP-U报文中的报文头。染色报文序列号为染色后的GTP-U报文中的报文头的序列号字段。序列号重置次数为染色后的GTP-U报文中的报文头的网络协议-数据传输单元N-PDU字段。即染色报文序列号占用GTP-U报文中的报文头的16比特(bits)。序列号重置次数占用GTP-U报文中的报文头的8比特。
在另一种可能的实现方式中,该染色报文序列号和/或序列号重置次数还可以位于染色后的GTP-U报文中的其它字段,例如染色后的GTP-U报文的有效载荷(payload)中。此处不作限制。
505、发送染色后的GTP-U报文。
本实施例中,第一网元生成染色后的GTP-U报文后,向第二网元发送该染色后的GTP-U报文。
第一网元每生成一个染色后的GTP-U报文,第一网元向第二网元发送该染色后的GTP-U报文。
506、检测染色后的GTP-U报文。
本实施例中,第二网元在从第一网元接收W2个通用分组无线业务隧道协议-用户平面GTP-U报文期间,第二网元针对W2个GTP-U报文中的每一个GTP-U报文执行如下检测操作以确定出U2个染色后的GTP-U报文,且基于U2个染色后的GTP-U报文检测在第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量,其中,U2大于或等于1且小于或等于W2,U2为正整数,W2为正整数:
第二网元确定每一个GTP-U报文的第一报文头包含终端设备的第一身份标识、每一个GTP-U报文的第二报文头包含染色标记,每一个GTP-U报文包含发送顺序指示信息,发送顺序指示信息用于指示染色后的GTP-U报文在第一网元发送的染色后的GTP-U报文中的次序。
第二网元根据U2个染色后的GTP-U报文中的每一个染色后的GTP-U报文中包含的发送顺序指示信息确定每一个染色后的GTP-U报文的发送顺序,且记录每一个染色后的GTP-U报文的接收顺序,发送顺序是指染色后的GTP-U报文在第一网元发送的染色后的GTP-U报文中的次序,接收顺序是指每一个GTP-U报文在第二网元接收的染色后的GTP-U报文中的次序;第二网元根据U2个染色后的GTP-U报文中的至少一个染色后的GTP-U报文对应的发送顺序和接收顺序,确定第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量。
下面以对一个GTP-U报文进行检测操作为例进行说明,可以理解的是,对U2个GTP-U报文中的每一个GTP-U报文进行检测操作的方式与对一个GTP-U报文进行检测操作的方式一致。第二网元每接收一个GTP-U报文,则对该GTP-U报文进行检测操作。
具体的,第二网元从第一网元接收W2个GTP-U报文期间,第二网元针对W2个GTP-U报文中的每一个GTP-U报文执行如下检测操作以确定出U2个染色后的GTP-U报文:第二网元接收来自第一网元的W2个GTP-U报文。其次,第二网元确定W2个GTP-U报文中包括U2个染色后的GTP-U报文,包括:确定U2个GTP-U报文中每一个GTP-U报文的第一报文头包含终端设备的第一身份标识、每一个GTP-U报文的第二报文头包含染色标记,以及每一个GTP-U报文包含发送顺序指示信息,发送顺序指示信息用于指示染色后的GTP-U报文在第一网元发送的染色后的GTP-U报文中的次序。
再次,第二网元根据U2个染色后的GTP-U报文中的每一个GTP-U报文记录接收顺序,接收顺序是指U2个染色后的GTP-U报文中的每一个GTP-U报文在第二网元接收的染色后的GTP-U报文中的次序。
第二网元根据U2个染色后的GTP-U报文,确定第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量,其中,第二网元根据U2个染色后的GTP-U报文对应的发送顺序指示信息和接收顺序,确定第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量。
示例性的,第二网元接收多个染色后的GTP-U报文的实际接收顺序为:染色后的GTP-U报文A、染色后的GTP-U报文B、染色后的GTP-U报文C、染色后的GTP-U报文E、染色后的GTP-U报文D。则第二网元记录上述多个染色后的GTP-U报文的接收顺序为:A、B、C、E、D。
而发送顺序指示信息指示的实际发送顺序为:A、B、C、D、E。那么第二网元根据上述接收顺序和发送顺序指示信息确定在第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量为存在报文乱序。
具体的,第二网元解析该GTP-U报文的报文头,当该GTP-U的报文头中第二报文头(即GTP-U报文头中第一字节的第四比特位)为“1”时,该报文为染色后的GTP-U报文;当该GTP-U报文头中第二报文头(即GTP-U报文头中第一字节的第四比特位)为“0”时,该报文不是染色后的GTP-U报文。
该染色后的GTP-U报文承载的业务包括但不限于:视频业务,语音业务,网页业务,文本业务,或消息业务。
该数据传输的质量包括但不限于:报文的丢包率,第一网元和第二网元之间关于该终端设备的数据传输的质量是否存在报文乱序或者是否存在报文丢失,报文的丢包个数,数据传输的成功率,异常节点的标识信息等。
在一种可能的实现方式中,第二网元根据发送顺序指示信息和接收顺序,确定第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量,包括:当染色后的GTP-U报文的发送顺序指示信息与染色后的GTP-U报文的接收顺序不一致,则确定第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输存在报文乱序。
具体的,第二网元接收到GTP-U报文后,首先检测该报文的第一报文头(第一身份标识),若第一身份标识对应的终端设备需要检测数据传输的质量,则第二网元将第一报文头(第一身份标识)对应相同的终端设备的GTP-U报文归于一类。其次,检测该GTP-U报文的第二报文头是否包括染色标记。若包括,则该GTP-U报文为染色后的GTP-U报文,即该报文用于检测第一网元与第二网元之间关于该终端设备的数据传输的质量。
第二网元确定多个该染色后的GTP-U报文,该多个染色后的GTP-U报文对应相同的终端设备。即该多个染色后的GTP-U报文包含的第一身份标识相同。第二网元根据接收多个染色后的GTP-U报文的顺序,记录接收顺序。第二网元根据发送顺序指示信息和接收顺序,确定第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量。
进一步的,第二网元根据第一身份标识确定接收的多个报文为染色后的GTP-U报文。则第二网元进一步解析该染色后的GTP-U报文中染色报文序列号(和序列号重置次数)。然后,第二网元将现在接收的染色后的GTP-U报文的染色报文序列号(和序列号重置次数)与前一个接收的染色后的GTP-U报文的染色报文序列号(和序列号重置次数)进行比较,确定第一网元和第二网元之间关于该终端设备的数据传输的质量是否存在报文乱序或者是否存在报文丢失。
在另一种可能的实现方式中,第二网元根据U2个染色后的GTP-U报文中每一个染色后的GTP-U报文对应的发送顺序指示信息和接收顺序,确定第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量,包括:
第二网元根据U2个染色后的GTP-U报文的接收顺序,确定第一GTP-U报文和第二GTP-U报文,其中,第一GTP-U报文和第二GTP-U报文为第二网元在U2个染色后的GTP-U报文中接收时序上临近的两个染色后的GTP-U报文,第二GTP-U报文的接收时间晚于第一GTP-U报文的接收时间,U2个染色后的GTP-U报文包括第一GTP-U报文和第二GTP-U报文,第一GTP-U报文为第二网元在U2个染色后的GTP-U报文中接收时序上接收第二GTP-U报文之前最后一个未存在报文乱序的报文;
第二网元根据第一GTP-U报文的染色报文序列号和序列号重置次数,与,第二GTP-U报文的染色报文序列号和序列号重置次数,确定第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量。
具体的,第一GTP-U报文的染色报文序列号为MX-1、第一GTP-U报文的序列号重置次数为CX-1,第二GTP-U报文的染色报文序列号为MX、第二GTP-U报文的序列号重置次数为CX,序列号的重置阈值为K,其中,MX-1、CX-1、MX、CX、K为大于或等于0的整数,X大于或等于1,X小于或等于U2;
如果(CX-CX-1)*K+MX=MX-1+1,则第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量为正常;
如果(CX-CX-1)*K+MX>MX-1+1,则第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输存在报文丢失,
如果(CX-CX-1)*K+MX<MX-1+1,则第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输存在报文乱序。
示例性的,第二网元接收的U2个染色后的GTP-U报文包括:“报文0”、“报文1”、“报文5”、“报文2”、“报文3”、“报文4”。其中,记录的接收顺序为:“报文0”、“报文1”、“报文5”、“报文2”、“报文3”、“报文4”。第一网元实际的发送顺序为:“报文0”、“报文1”、“报文2”、“报文3”、“报文4”、“报文5”。按照上述方法,第二网元接收“报文0”和“报文1”时,检测为正常(数据传输的质量为正常)。当第二网元接收到“报文5”时,U2个染色后的GTP-U报文中接收时序上接收“报文5”之前最后一个未存在报文乱序的报文为“报文1”,则第二网元确定存在报文丢失。当第二网元接收到“报文2”时,U2个染色后的GTP-U报文中接收时序上接收“报文2”之前最后一个未存在报文乱序的报文为“报文5”,则第二网元确定存在报文乱序。
又一种示例中,以K为65536为例,(1)、如果(CX-CX-1)*65536+MX=MX-1+1,则判断第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量为正常;(2)、如果(CX-CX-1)*65536+MX>MX-1+1,则判断当前第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输存在报文丢失;(3)、如果(CX-CX-1)*65536+MX<MX-1+1,则判断当前第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输存在报文乱序。
进一步的,
若检测第一GTP-U报文与第二GTP-U报文为:(CX-CX-1)*K+MX<MX-1+1,则记录存在一次报文乱序;
计算U2个染色后的GTP-U报文中存在报文丢失的数量,包括:
令报文丢失的数量为A,U2个染色后的GTP-U报文中存在报文乱序的次数为B,A和B为大于或等于0的整数;
当(CX-CX-1)*K+MX>MX-1+1时,
Figure BDA0003150617250000281
A=A1-B。
示例性的,第二网元接收的U2个染色后的GTP-U报文包括:“报文0”、“报文1”、“报文5”、“报文2”、“报文3”、“报文4”。其中,记录的接收顺序为:“报文0”、“报文1”、“报文5”、“报文2”、“报文3”、“报文4”。第一网元实际的发送顺序为:“报文0”、“报文1”、“报文2”、“报文3”、“报文4”、“报文5”。按照上述方法,第二网元接收“报文0”和“报文1”时,检测为正常(数据传输的质量为正常)。当第二网元接收到“报文5”时,U2个染色后的GTP-U报文中接收时序上接收“报文5”之前最后一个未存在报文乱序的报文为“报文1”,则第二网元确定存在报文丢失,第二网元计算报文丢失的数量为A1=3。当第二网元接收到“报文2”时,U2个染色后的GTP-U报文中接收时序上接收“报文2”之前最后一个未存在报文乱序的报文为“报文5”,则第二网元确定存在报文乱序,记录存在一次报文乱序,B=1。当第二网元接收到“报文3”时,U2个染色后的GTP-U报文中接收时序上接收“报文3”之前最后一个未存在报文乱序的报文为“报文5”,则第二网元确定存在报文乱序,记录存在一次报文乱序,B=1+1=2。当第二网元接收到“报文4”时,U2个染色后的GTP-U报文中接收时序上接收“报文4”之前最后一个未存在报文乱序的报文为“报文5”,则第二网元确定存在报文乱序,记录存在一次报文乱序,B=2+1=3。则第二网元计算U2个染色后的GTP-U报文中存在报文丢失的数量为:A=A1-B=0。
第二网元通过检测染色后的GTP-U报文,确定关于终端设备的第一网元与第二网元之间的数据传输的质量,该数据传输的质量指的是第一网元与第二网元之间关于终端设备的数据传输的质量。第二网元可以向网络管理服务器上报与终端设备相关的数据传输的质量。网络管理服务器根据各个第二网元上报的数据传输的质量,确定当前网络中发生异常的网络节点。
本申请实施例中,第一网元向第二网元发送该染色后的GTP-U报文,使得第二网元根据该染色后的GTP-U报文检测与第一网元之间的与终端设备相关的数据传输的质量。通过细化检测粒度,提升网络质量。第二网元无需抓包,即可通过检测业务报文实现检测数据传输的质量,节省对网络资源的占用。通过染色报文序列号和序列号重置次数联合指示该GTP-U报文在第一网元发送的染色后的GTP-U报文中的次序,对序列号进行扩容,降低染色后的GTP-U报文被误检为乱序报文的概率。通过第二报文头和发送顺序指示信息的联合指示,还可以确定存在报文丢包或者报文乱序的时间点。
结合前述实施例,下面介绍本申请实施例提出的检测数据传输的质量的方法的又一种实施例。以图3所示的应用场景为例进行说明,需要说明的是,该检测数据传输的质量的方法应用于图4所示的应用场景与应用于图3所示的应用场景类似,此处不作赘述。请参阅图7,图7为本申请实施例提出的检测数据传输的质量的方法的又一种实施例示意图。该检测数据传输的质量的方法包括步骤701a-步骤706。
701a、网络管理服务器向接入网设备发送第一身份标识。
可选的,接入网设备根据第一身份标识和第二身份标识,生成映射关系。接入网设备向网络管理服务器发送该映射关系。
701b、网络管理服务器向网络设备发送第一身份标识。
可选的,网络管理服务器还向网络设备发送映射关系。
需要说明的是,图7中仅以接入网设备与核心网设备之间包括一个网络设备为例进行说明,可以理解的是,该接入网设备与核心网设备之间还可以包括多个网络设备,该多个网络设备用于实现接入网设备与核心网设备的通信。该多个网络设备执行的方法与图7中描述的一个网络设备执行的方法类似,此处不作赘述。
701c、网络管理服务器向核心网设备发送第一身份标识。
可选的,网络管理服务器还向核心网设备发送映射关系。
702、接入网设备生成多个染色后的GTP-U报文。
703a、接入网设备向网络设备发送多个染色后的GTP-U报文。
704a、网络设备检测多个染色后的GTP-U报文。
705a、网络设备对多个染色后的GTP-U报文进行检测,确定该染色后的GTP-U报文的检测结果。该染色后的GTP-U报文的检测结果用于指示接入网设备与网络设备之间关于该终端设备的数据传输的质量。网络设备向网络管理服务器发送染色后的GTP-U报文的检测结果。
703b、网络设备向核心网设备发送多个染色后的GTP-U报文。
704b、核心网设备检测多个染色后的GTP-U报文。
705b、核心网设备对多个染色后的GTP-U报文进行检测,确定该染色后的GTP-U报文的检测结果。该染色后的GTP-U报文的检测结果用于指示接入网设备与核心网设备之间与终端设备相关的数据传输的质量。核心网设备向网络管理服务器发送染色后的GTP-U报文的检测结果。
706、网络管理服务器根据各个第二网元(网络设备和核心网设备)上报的染色后的GTP-U报文的检测结果,确定异常节点。
例如:接入网设备先后向网络设备发送两个染色后的GTP-U报文,分别为第15000个染色后的GTP-U报文和第15001个染色后的GTP-U报文。网络设备首先接收的是第15001个染色后的GTP-U报文,其次接收的是第15000个染色后的GTP-U报文。网络设备与接入网设备之间存在报文乱序。网络管理服务器确定异常节点为接入网设备和/或网络设备。进一步的,网络管理服务器还可以根据染色后的GTP-U报文的染色报文序列号,确定存在报文乱序的时间,该时间为接入网设备发送第15000个染色后的GTP-U报文至发送第15001个染色后的GTP-U报文之间。
本申请实施例中,第一网元向第二网元发送该染色后的GTP-U报文,使得第二网元根据该染色后的GTP-U报文检测与第一网元之间的与终端设备相关的数据传输的质量。网络管理服务器可以根据各个第二网元上报的终端设备级的数据传输的质量,确定当前网络中与终端设备相关的数据传输的质量,进而精确定位发生异常的异常节点。
结合前述实施例,对于终端设备发生移动的场景,本申请实施例提出的检测数据传输的质量的方法同样适用。下面结合附图进行说明。请参阅图8,图8为本申请实施例提出的又一种应用场景示意图。当终端设备从源接入网设备切换至目标接入网设备后,即终端设备由源接入网设备提供通信服务,变更为终端设备由目标接入网设备提供通信服务,该源接入网设备与核心网设备之间建立关于该终端设备的GTP-U隧道A,该目标接入网设备与核心网设备之间建立关于该终端设备的GTP-U隧道B。
第一网元(可以是目标接入设备或者核心网设备)发送的关于该终端设备的染色后的GTP-U报文中,染色报文序列号重置,例如:染色报文序列号重置为0。一种可能的实现方式中,染色报文序列号和序列号重置次数重置为0。以确保在新的接入网设备(目标接入网设备)中,不会因为染色后的GTP-U报文继续使用原染色报文序列号的数值而错误的判断存在报文乱序。
本申请实施例可以根据上述方法示例对网络设备进行功能模块的划分,例如,可以对应各个功能划分各个功能模块,也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是,本申请实施例中对模块的划分是示意性的,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。
下面对本申请中的网络设备进行详细描述,请参阅图9,图9为本申请实施例中网络设备的一种实施例示意图。第一网元与第二网元(即网络设备)可以部署于接入网设备、交换机、路由器或核心网设备或芯片系统中,网络设备900包括:收发模块901和处理模块902,其中,该网络设备900可以用于图5~图8中第一网元与第二网元(例如接入网设备、交换机、路由器或核心网设备)执行的步骤,可以参考上述方法实施例中的相关描述。
例如:
收发模块901和处理模块902,用于在获取W1个通用分组无线业务隧道协议-用户平面GTP-U报文期间,针对W1个GTP-U报文中的U1个GTP-U报文中的每一个GTP-U报文执行如下染色操作,U1个GTP-U报文用于检测在第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量,其中,U1大于或等于1且小于或等于W1:
处理模块902,具体用于确定每一个GTP-U报文中的第一报文头包含终端设备的第一身份标识;
处理模块902,具体用于对每一个GTP-U报文进行染色,得到染色后的GTP-U报文,包括:第一网元修改每一个GTP-U报文的内容,使得染色后的GTP-U报文的第二报文头包含染色标记,且还使得染色后的GTP-U报文包含发送顺序指示信息;染色标记用于指示染色后的GTP-U报文用于检测数据传输的质量,发送顺序指示信息用于指示染色后的GTP-U报文在第一网元发送的染色后的GTP-U报文中的次序;
收发模块901,具体用于向第二网元发送染色后的GTP-U报文。
在本申请的一种可能的实现中,染色后的GTP-U报文的发送顺序指示信息为染色报文序列号,染色报文序列号为第一网元为染色后的GTP-U报文分配的序列号。
在本申请的一种可能的实现中,染色后的GTP-U报文中的报文头的序列号字段携带染色报文序列号,或者,染色后的GTP-U报文中的有效载荷携带染色报文序列号。
在本申请的一种可能的实现中,染色后的GTP-U报文的发送顺序指示信息包含序列号重置次数和染色报文序列号,其中,序列号重置次数是指第一网元分配的染色报文序列号达到最大值后重新从最小值开始分配的次数。
在本申请的一种可能的实现中,染色后的GTP-U报文中的报文头的序列号字段携带染色报文序列号,或者,染色后的GTP-U报文中的有效载荷携带染色报文序列号;
染色后的GTP-U报文中的报文头携带序列号重置次数,或者,染色后的GTP-U报文中的有效载荷携带序列号重置次数。
在本申请的一种可能的实现中,第一身份标识为隧道标识符TEID。
在本申请的一种可能的实现中,第二报文头为染色后的GTP-U报文中报文头的第一字节的第四比特位。
在本申请的一种可能的实现中,序列号重置次数为染色后的GTP-U报文中的报文头的网络协议-数据传输单元N-PDU字段。
在本申请的一种可能的实现中,收发模块901,还用于第一网元接收来自网络管理服务器的第一检测请求,第一检测请求用于请求第一网元对终端设备的GTP-U报文进行染色操作。
又例如:
收发模块901和处理模块902,用于在从第一网元接收W2个通用分组无线业务隧道协议-用户平面GTP-U报文期间,针对W2个GTP-U报文中的每一个GTP-U报文执行如下检测操作以确定出U2个染色后的GTP-U报文,且基于U2个染色后的GTP-U报文检测在第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量,其中,U2大于或等于1且小于或等于W2:
处理模块902,具体用于确定每一个GTP-U报文的第一报文头包含终端设备的第一身份标识以及每一个GTP-U报文的第二报文头包含染色标记,以及确定每一个GTP-U报文包含发送顺序指示信息,发送顺序指示信息用于指示染色后的GTP-U报文在第一网元发送的染色后的GTP-U报文中的次序。
在本申请的一种可能的实现中,处理模块902,具体用于根据U2个染色后的GTP-U报文中的每一个染色后的GTP-U报文中包含的发送顺序指示信息确定每一个染色后的GTP-U报文的发送顺序,且记录每一个染色后的GTP-U报文的接收顺序,发送顺序是指染色后的GTP-U报文在第一网元发送的染色后的GTP-U报文中的次序,接收顺序是指每一个GTP-U报文在第二网元接收的染色后的GTP-U报文中的次序;
处理模块902,具体用于根据U2个染色后的GTP-U报文中的至少一个染色后的GTP-U报文对应的发送顺序和接收顺序,确定第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量。
在本申请的一种可能的实现中,染色后的GTP-U报文中的报文头的序列号字段携带染色报文序列号,或者,染色后的GTP-U报文中的有效载荷携带染色报文序列号。
在本申请的一种可能的实现中,染色后的GTP-U报文的发送顺序指示信息包含序列号重置次数和染色报文序列号,其中,序列号重置次数是指第一网元分配的染色报文序列号达到最大值后重新从最小值开始分配的次数。
在本申请的一种可能的实现中,染色后的GTP-U报文中的报文头的序列号字段携带染色报文序列号,或者,染色后的GTP-U报文中的有效载荷携带染色报文序列号;
染色后的GTP-U报文中的报文头携带序列号重置次数,或者,染色后的GTP-U报文中的有效载荷携带序列号重置次数。
在本申请的一种可能的实现中,处理模块902,具体用于当U2个染色后的GTP-U报文中的任一染色后的GTP-U报文对应的发送顺序指示信息与接收顺序不一致,则确定第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输存在报文乱序。
在本申请的一种可能的实现中,处理模块902,具体用于第二网元根据U2个染色后的GTP-U报文的接收顺序,确定第一GTP-U报文和第二GTP-U报文,其中,U2个染色后的GTP-U报文包括第一GTP-U报文和第二GTP-U报文,第一GTP-U报文为第二网元在U2个染色后的GTP-U报文中接收时序上接收第二GTP-U报文之前最后一个未存在报文乱序的报文;
处理模块902,具体用于根据第一GTP-U报文的发送顺序指示信息,与,第二GTP-U报文的发送顺序指示信息,确定第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量。在本申请的一种可能的实现中,处理模块902,具体用于根据U2个染色后的GTP-U报文的接收顺序,确定第一GTP-U报文和第二GTP-U报文,其中,U2个染色后的GTP-U报文包括第一GTP-U报文和第二GTP-U报文,第一GTP-U报文为第二网元在U2个染色后的GTP-U报文中接收时序上接收第二GTP-U报文之前最后一个未存在报文乱序的报文;
处理模块902,还用于根据第一GTP-U报文的染色报文序列号和序列号重置次数,与,第二GTP-U报文的染色报文序列号和序列号重置次数,确定第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量。
在本申请的一种可能的实现中,第一GTP-U报文的染色报文序列号为MX-1、第一GTP-U报文的序列号重置次数为CX-1,第二GTP-U报文的染色报文序列号为MX、第二GTP-U报文的序列号重置次数为CX,序列号的重置阈值为K,其中,MX-1、CX-1、MX、CX、K为大于或等于0的整数,X大于或等于1,X小于或等于U2;
如果(CX-CX-1)*K+MX=MX-1+1,则第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量为正常;
如果(CX-CX-1)*K+MX>MX-1+1,则第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输存在报文丢失,
如果(CX-CX-1)*K+MX<MX-1+1,则第一网元与第二网元之间与终端设备相关的数据传输存在报文乱序。
在本申请的一种可能的实现中,处理模块902,还用于若检测第一GTP-U报文与第二GTP-U报文为:(CX-CX-1)*K+MX<MX-1+1,则处理模块902记录存在一次报文乱序;
处理模块902,还用于计算U2个染色后的GTP-U报文中存在报文丢失的数量,包括:
令报文丢失的数量为A,U2个染色后的GTP-U报文中存在报文乱序的次数为B,A和B为大于或等于0的整数;
当(CX-CX-1)*K+MX>MX-1+1时,
Figure BDA0003150617250000331
A=A1-B。
在本申请的一种可能的实现中,染色后的GTP-U报文中的报文头的序列号字段携带染色报文序列号,或者,染色后的GTP-U报文中的有效载荷携带染色报文序列号。
在本申请的一种可能的实现中,第一身份标识为隧道标识符TEID。
在本申请的一种可能的实现中,第二报文头为染色后的GTP-U报文中报文头的第一字节的第四比特位。
在本申请的一种可能的实现中,序列号重置次数为染色后的GTP-U报文中的报文头的网络协议-数据传输单元N-PDU字段。
在本申请的一种可能的实现中,收发模块901,还用于接收来自网络管理服务器的第二检测请求,第二检测请求用于请求第二网元对终端设备的GTP-U报文进行检测操作。
在一种可能的实现方式中,处理模块902为处理器。
在一种可能的实现方式中,处理模块902为处理器,收发模块901为发送器或者接收器。
例如,在本申请的另一个实施例中,收发模块901用于执行上述实施例的图5的步骤501、步骤502a中由第一网元执行的收发动作。处理模块902用于执行上述实施例的图5的步骤505、步骤504中由第一网元执行的处理动作。
又例如,在本申请的另一个实施例中,收发模块901用于执行上述实施例的图5的步骤502b、步骤505中由第二网元执行的收发动作。处理模块902用于执行上述实施例的图5的步骤506中由第二网元执行的处理动作。
又例如,在本申请的另一个实施例中,收发模块901用于执行上述实施例的图7的步骤701a、步骤701b、步骤701c、步骤703a、步骤703b、步骤705a、步骤705b中由接入网设备、网络设备和核心网设备执行的收发动作。处理模块902用于执行上述实施例的图7的步骤702、步骤704a、步骤704b中由接入网设备、网络设备和核心网设备执行的处理动作。
图10为本申请实施例提供的芯片100的结构示意图。芯片100包括一个或两个以上(包括两个)处理器1010和通信接口1030。
可选的,该芯片100还包括存储器1040,存储器1040可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器1010提供操作指令和数据。存储器1040的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器(non-volatile random access memory,NVRAM)。
在一些实施方式中,存储器1040存储了如下的元素,执行模块或者数据结构,或者他们的子集,或者他们的扩展集。
在本申请实施例中,通过调用存储器1040存储的操作指令(该操作指令可存储在操作系统中),执行相应的操作。
一种可能的实现方式中为:第一网元、第二网元的结构类似,不同的装置可以使用不同的芯片以实现各自的功能。
处理器1010控制第一网元、第二网元中任一个的处理操作,处理器1010还可以称为中央处理单元(central processing unit,CPU)。
存储器1040可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器1010提供指令和数据。存储器1040的一部分还可以包括NVRAM。例如应用中存储器1040、通信接口1030以及存储器1040通过总线系统1020耦合在一起,其中总线系统1020除包括数据总线之外,还可以包括电源总线、控制总线和状态信号总线等。但是为了清楚说明起见,在图10中将各种总线都标为总线系统1020。
上述本申请实施例揭示的方法可以应用于处理器1010中,或者由处理器1010实现。处理器1010可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器1010中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器1010可以是通用处理器、数字信号处理器(digital signal processing,DSP)、ASIC、现成可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器1040,处理器1010读取存储器1040中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。
一种可能的实现方式中,通信接口1030用于执行图5~图8所示的实施例中的第一网元的接收和发送的步骤。处理器1010用于执行图5~图8所示的实施例中的第一网元的处理的步骤。
一种可能的实现方式中,通信接口1030用于执行图5~图8所示的实施例中的第二网元的接收和发送的步骤。处理器1010用于执行图5~图8所示的实施例中的第二网元的处理的步骤。
如图11所示,图11为本申请实施例提供的一种网络设备的硬件结构示意图。本申请实施例中涉及到的第一网元、第二网元的结构可以参考如图11所示的网络设备的结构示意图。该网络设备包括处理器1101,通信线路1104以及至少一个通信接口(图11中示例性的以通信接口1103为例进行说明)。
处理器1101可以是一个通用中央处理器(central processing unit,CPU),微处理器,特定应用集成电路(application-specific integrated circuit,ASIC),或一个或多个用于控制本申请方案程序执行的集成电路。
通信线路1104可包括一通路,在上述组件之间传送信息。
通信接口1103,用于与其他装置进行信息交互,例如使用任何收发器一类的装置,用于与其他设备或通信网络通信,如以太网,无线接入网(radio access network,RAN),无线局域网(wireless local area networks,WLAN)等。
可选的,该网络设备还可以包括存储器1102。
存储器1102可以是只读存储器(read-only memory,ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备,随机存取存储器(random access memory,RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备,也可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory,EEPROM)、只读光盘(compactdisc read-only memory,CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,但不限于此。存储器可以是独立存在,通过通信线路1104与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。
其中,存储器1102用于存储执行本申请方案的计算机执行指令,并由处理器1101来控制执行。处理器1101用于执行存储器1102中存储的计算机执行指令,从而实现本申请下述实施例提供的一种检测数据传输的质量的方法。
可选的,本申请实施例中的计算机执行指令也可以称之为应用程序代码,本申请实施例对此不作具体限定。
在具体实现中,作为一种实施例,处理器1101可以包括一个或多个CPU,例如图11中的CPU0和CPU1。
在具体实现中,作为一种实施例,网络设备可以包括多个处理器,例如图11中的处理器1101和处理器1105。这些处理器中的每一个可以是一个单核(single-CPU)处理器,也可以是一个多核(multi-CPU)处理器。这里的处理器可以指一个或多个设备、电路、和/或用于处理数据(例如计算机程序指令)的处理核。
以上通信模块可以是该装置的一种通信接口,用于从其它装置接收信号。例如,当该装置以芯片的方式实现时,该通信模块是该芯片用于从其它芯片或装置接收信号或发送信号的通信接口。
一方面,提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有指令,当指令被运行时,实现如图5~图8中由第一网元执行的功能。
一方面,提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有指令,当指令被运行时,实现如图5~图8中由第二网元执行的功能。
一方面,提供一种包括指令的计算机程序产品,计算机程序产品中包括指令,当指令被运行时,实现如图5~图8中由第一网元执行的功能。
一方面,提供一种包括指令的计算机程序产品,计算机程序产品中包括指令,当指令被运行时,实现如图5~图8中由第二网元执行的功能。
一方面,提供一种芯片,该芯片应用于第一网元中,芯片包括至少一个处理器和通信接口,通信接口和至少一个处理器耦合,处理器用于运行指令,以实现如图5~图8中由第一网元执行的功能。
一方面,提供一种芯片,该芯片应用于第一电子设备中,芯片包括至少一个处理器和通信接口,通信接口和至少一个处理器耦合,处理器用于运行指令,以实现如图5~图8中由第二网元执行的功能。
本申请实施例提供一种通信系统,该通信系统包括:第一网元和第二网元。其中,第一网元用于执行如图5~图8中由第一网元执行的功能,第二网元用于执行图5~图8中由第二网元执行的功能。
以上对本申请实施例进行了详细介绍,本申请实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调度、合并或删减;本申请实施例装置中的模块可以根据实际需要进行划分、合并或删减。
应理解,说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此,在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外,这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解,在本申请的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
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,上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,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,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。
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。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机程序或指令。在计算机上加载和执行计算机程序或指令时,全部或部分地执行本申请实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、网络设备、用户设备或者其它可编程装置。计算机程序或指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,计算机程序或指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线或无线方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是集成一个或多个可用介质的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质,例如,软盘、硬盘、磁带;也可以是光介质,例如,数字视频光盘(digital video disc,DVD);还可以是半导体介质,例如,固态硬盘(solid statedrive,SSD)。
尽管在此结合各实施例对本申请进行了描述,然而,在实施所要求保护的本申请过程中,本领域技术人员通过查看附图、公开内容、以及所附权利要求书,可理解并实现公开实施例的其他变化。在权利要求中,“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤,“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施,但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。
尽管结合具体特征及其实施例对本申请进行了描述,显而易见的,在不脱离本申请的精神和范围的情况下,可对其进行各种修改和组合。相应地,本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本申请的示例性说明,且视为已覆盖本申请范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (32)

1.一种检测数据传输的质量的方法,其特征在于,所述方法应用于第一网元,所述方法包括:
所述第一网元在获取W1个通用分组无线业务隧道协议-用户平面GTP-U报文期间,针对所述W1个GTP-U报文中的U1个GTP-U报文中的每一个GTP-U报文执行如下染色操作,所述U1个GTP-U报文用于检测在所述第一网元与所述第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量,其中,U1大于或等于1且小于或等于W1:
所述第一网元确定所述每一个GTP-U报文中的第一报文头包含所述终端设备的第一身份标识;
所述第一网元对所述每一个GTP-U报文进行染色,得到染色后的GTP-U报文,包括:所述第一网元修改所述每一个GTP-U报文的内容,使得所述染色后的GTP-U报文的第二报文头包含染色标记,且还使得所述染色后的GTP-U报文包含发送顺序指示信息;所述染色标记用于指示所述染色后的GTP-U报文用于检测数据传输的质量,所述发送顺序指示信息用于指示所述染色后的GTP-U报文在所述第一网元发送的染色后的GTP-U报文中的次序;
所述第一网元向所述第二网元发送所述染色后的GTP-U报文。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述染色后的GTP-U报文的发送顺序指示信息为染色报文序列号,所述染色报文序列号为所述第一网元为所述染色后的GTP-U报文分配的序列号。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述染色后的GTP-U报文中的报文头的序列号字段携带所述染色报文序列号,或者,所述染色后的GTP-U报文中的有效载荷携带所述染色报文序列号。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述染色后的GTP-U报文的发送顺序指示信息包含序列号重置次数和染色报文序列号,其中,所述序列号重置次数是指所述第一网元分配的染色报文序列号达到最大值后重新从最小值开始分配的次数。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,
所述染色后的GTP-U报文中的报文头的序列号字段携带所述染色报文序列号,
或者,所述染色后的GTP-U报文中的有效载荷携带所述染色报文序列号;
所述染色后的GTP-U报文中的报文头携带所述序列号重置次数,
或者,所述染色后的GTP-U报文中的有效载荷携带所述序列号重置次数。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法,其特征在于,所述第一身份标识为隧道标识符TEID。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法,其特征在于,所述第二报文头为所述染色后的GTP-U报文中报文头的第一字节的第四比特位。
8.根据权利要求4-7中任一项所述的方法,其特征在于,
所述序列号重置次数为所述染色后的GTP-U报文中的报文头的网络协议-数据传输单元N-PDU字段。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述第一网元接收来自网络管理服务器的第一检测请求,所述第一检测请求用于请求所述第一网元对所述终端设备的GTP-U报文进行染色操作。
10.一种检测数据传输的质量的方法,其特征在于,所述方法应用于第二网元,所述方法包括:
所述第二网元在从第一网元接收W2个通用分组无线业务隧道协议-用户平面GTP-U报文期间,针对所述W2个GTP-U报文中的每一个GTP-U报文执行如下检测操作以确定出U2个染色后的GTP-U报文,且基于所述U2个染色后的GTP-U报文检测在所述第一网元与所述第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量,其中,U2大于或等于1且小于或等于W2:
所述第二网元确定所述每一个GTP-U报文的第一报文头包含所述终端设备的第一身份标识以及所述每一个GTP-U报文的第二报文头包含染色标记,以及确定所述每一个GTP-U报文包含发送顺序指示信息,所述发送顺序指示信息用于指示所述染色后的GTP-U报文在所述第一网元发送的染色后的GTP-U报文中的次序。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述第二网元基于所述U2个染色后的GTP-U报文检测在所述第一网元与所述第二网元之间与所述终端设备相关的数据传输的质量,包括:
所述第二网元根据所述U2个染色后的GTP-U报文中的每一个染色后的GTP-U报文中包含的发送顺序指示信息确定所述每一个染色后的GTP-U报文的发送顺序,且记录所述每一个染色后的GTP-U报文的接收顺序,所述发送顺序是指所述染色后的GTP-U报文在所述第一网元发送的染色后的GTP-U报文中的次序,所述接收顺序是指所述每一个GTP-U报文在所述第二网元接收的染色后的GTP-U报文中的次序;
所述第二网元根据所述U2个染色后的GTP-U报文中的至少一个染色后的GTP-U报文对应的发送顺序和接收顺序,确定所述第一网元与所述第二网元之间与所述终端设备相关的数据传输的质量。
12.根据权利要求10-11中任一项所述的方法,其特征在于,所述染色后的GTP-U报文的发送顺序指示信息为染色报文序列号,所述染色报文序列号为所述第一网元为所述染色后的GTP-U报文分配的序列号。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述染色后的GTP-U报文中的报文头的序列号字段携带所述染色报文序列号,或者,所述染色后的GTP-U报文中的有效载荷携带所述染色报文序列号。
14.根据权利要求10-11中任一项所述的方法,其特征在于,所述染色后的GTP-U报文的发送顺序指示信息包含序列号重置次数和染色报文序列号,其中,所述序列号重置次数是指所述第一网元分配的染色报文序列号达到最大值后重新从最小值开始分配的次数。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,
所述染色后的GTP-U报文中的报文头的序列号字段携带所述染色报文序列号,
或者,所述染色后的GTP-U报文中的有效载荷携带所述染色报文序列号;
所述染色后的GTP-U报文中的报文头携带所述序列号重置次数,
或者,所述染色后的GTP-U报文中的有效载荷携带所述序列号重置次数。
16.根据权利要求11-15中任一项所述的方法,其特征在于,所述第二网元根据所述U2个染色后的GTP-U报文中至少一个染色后的GTP-U报文对应的发送顺序和接收顺序,确定所述第一网元与所述第二网元之间与所述终端设备相关的数据传输的质量,包括:
当所述U2个染色后的GTP-U报文中的任一染色后的GTP-U报文对应的发送顺序指示信息与接收顺序不一致,则确定所述第一网元与所述第二网元之间与所述终端设备相关的数据传输存在报文乱序。
17.根据权利要求10-15中任一项所述的方法,其特征在于,所述第二网元基于所述U2个染色后的GTP-U报文检测在所述第一网元与所述第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量,包括:
所述第二网元确定第一GTP-U报文和第二GTP-U报文,其中,所述U2个染色后的GTP-U报文包括所述第一GTP-U报文和所述第二GTP-U报文,所述第一GTP-U报文为所述第二网元在所述U2个染色后的GTP-U报文中接收时序上接收所述第二GTP-U报文之前最后一个未存在报文乱序的报文;
所述第二网元根据所述第一GTP-U报文的所述发送顺序指示信息,与,所述第二GTP-U报文的所述发送顺序指示信息,确定所述第一网元与所述第二网元之间与所述终端设备相关的数据传输的质量。
18.根据权利要求10-17中任一项所述的方法,其特征在于,所述第一身份标识为隧道标识符TEID。
19.根据权利要求10-18中任一项所述的方法,其特征在于,所述第二报文头为所述染色后的GTP-U报文中报文头的第一字节的第四比特位。
20.根据权利要求14-19中任一项所述的方法,其特征在于,
所述序列号重置次数为所述染色后的GTP-U报文中的报文头的网络协议-数据传输单元N-PDU字段。
21.根据权利要求10-20中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述第二网元接收来自网络管理服务器的第二检测请求,所述第二检测请求用于请求所述第二网元对所述终端设备的GTP-U报文进行检测操作。
22.一种检测数据传输的质量的方法,其特征在于,所述方法应用于通信系统,所述通信系统包括:第一网元和第二网元;
所述第一网元在获取W1个通用分组无线业务隧道协议-用户平面GTP-U报文期间,针对所述W1个GTP-U报文中的U1个GTP-U报文中的每一个GTP-U报文执行如下染色操作,所述U1个GTP-U报文用于检测在所述第一网元与所述第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量,其中,U1大于或等于1且小于或等于W1:
所述第一网元确定所述每一个GTP-U报文中的第一报文头包含所述终端设备的第一身份标识;
所述第一网元对所述每一个GTP-U报文进行染色,得到染色后的GTP-U报文,包括:所述第一网元修改所述每一个GTP-U报文的内容,使得所述染色后的GTP-U报文的第二报文头包含染色标记,且还使得所述染色后的GTP-U报文包含发送顺序指示信息;所述染色标记用于指示所述染色后的GTP-U报文用于检测数据传输的质量,所述发送顺序指示信息用于指示所述染色后的GTP-U报文在所述第一网元发送的染色后的GTP-U报文中的次序;
所述第一网元向所述第二网元发送所述染色后的GTP-U报文;
所述第二网元在从第一网元接收W2个通用分组无线业务隧道协议-用户平面GTP-U报文期间,针对所述W2个GTP-U报文中的每一个GTP-U报文执行如下检测操作以确定出U2个染色后的GTP-U报文,且基于所述U2个染色后的GTP-U报文检测在所述第一网元与所述第二网元之间与终端设备相关的数据传输的质量,其中,U2大于或等于1且小于或等于W2:
所述第二网元确定所述每一个GTP-U报文的第一报文头包含所述终端设备的第一身份标识以及所述每一个GTP-U报文的第二报文头包含染色标记,以及确定所述每一个GTP-U报文包含发送顺序指示信息,所述发送顺序指示信息用于指示所述染色后的GTP-U报文在所述第一网元发送的染色后的GTP-U报文中的次序。
23.根据权利要求22所述的方法,其特征在于,所述第二网元基于所述U2个染色后的GTP-U报文检测在所述第一网元与所述第二网元之间与所述终端设备相关的数据传输的质量,包括:
所述第二网元根据所述U2个染色后的GTP-U报文中的每一个染色后的GTP-U报文中包含的发送顺序指示信息确定所述每一个染色后的GTP-U报文的发送顺序,且记录所述每一个染色后的GTP-U报文的接收顺序,所述发送顺序是指所述染色后的GTP-U报文在所述第一网元发送的染色后的GTP-U报文中的次序,所述接收顺序是指所述每一个GTP-U报文在所述第二网元接收的染色后的GTP-U报文中的次序;
所述第二网元根据所述U2个染色后的GTP-U报文中的至少一个染色后的GTP-U报文对应的发送顺序和接收顺序,确定所述第一网元与所述第二网元之间与所述终端设备相关的数据传输的质量。
24.根据权利要求22-23中任一项所述的方法,其特征在于,所述染色后的GTP-U报文的发送顺序指示信息包含序列号重置次数和染色报文序列号,其中,所述序列号重置次数是指所述第一网元分配的染色报文序列号达到最大值后重新从最小值开始分配的次数。
25.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,
所述染色后的GTP-U报文中的报文头的序列号字段携带所述染色报文序列号,
或者,所述染色后的GTP-U报文中的有效载荷携带所述染色报文序列号;
所述染色后的GTP-U报文中的报文头携带所述序列号重置次数,
或者,所述染色后的GTP-U报文中的有效载荷携带所述序列号重置次数。
26.根据权利要求22-25中任一项所述的方法,其特征在于,所述第一身份标识为隧道标识符TEID。
27.根据权利要求22-26中任一项所述的方法,其特征在于,所述第二报文头为所述染色后的GTP-U报文中报文头的第一字节的第四比特位。
28.根据权利要求26-27中任一项所述的方法,其特征在于,
所述序列号重置次数为所述染色后的GTP-U报文中的报文头的网络协议-数据传输单元N-PDU字段。
29.一种网络设备,其特征在于,所述网络设备包括:处理器;
所述处理器,用于执行存储器中存储的计算机程序或指令,以使所述网络设备执行如权利要求1-9中任一项所述的方法。
30.一种网络设备,其特征在于,所述网络设备包括:处理器;
所述处理器,用于执行存储器中存储的计算机程序或指令,以使所述网络设备执行如权利要求10-21中任一项所述的方法。
31.一种通信系统,其特征在于,所述通信系统包括:前述权利要求29所述的网络设备和前述权利要求30所述的网络设备。
32.一种芯片系统,其特征在于,所述芯片系统包括至少一个处理器,所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序或指令,当所述计算机程序或所述指令在所述至少一个处理器中执行时,使得如权利要求1-9,和/或权利要求10-21中任一所述的方法被实现。
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