CN1323534C - 一种3g分组域边界网关的流控处理方法 - Google Patents

一种3g分组域边界网关的流控处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种3G分组域边界网关的流控处理方法，用于对边界网关的对外接口板发往用户面处理板的数据包进行预处理，其特点在于，包括：在对外接口板上配置用于对数据包进行优先级分类的预分类表；按照预分类表中的配置对由对外接口板发往用户面处理板的数据包做差分服务编码标识，实现数据包的在线预分类；由所述用户面处理板对所述在线预分类后的数据包做差分服务编码标识，实现数据包的最终分类，并在以后的网元服务质量处理中以最终分类为准。本发明避免了由于接口板到用户面处理板之间没有进行分类，无法实现流控功能的问题，从而为真正实现用户到端QoS提供了保证。

Description

一种3G分组域边界网关的流控处理方法
技术领域
本发明涉及一种流控处理方法，尤其涉及第三代移动通讯领域分组域的边界网关流控处理方法。
背景技术
在第三代移动通讯网络中对网络服务质量提出要求，该要求在3GPP(第三代移动通讯合作项目)标准3GPP TS23.107中有明确的描述。
为实现该质量要求功能，在网络的边界网关处正确实现网络数据流的服务质量等级分类是至关重要的。其中，要在3G(第三代移动通讯)网络的分组域核心网与Internet(互联网)网络之间的边界网关处实现下行方向的分类，目前在3GPP标准3GPP23.060中仅提出了通过用TFT(数据流模板)滤波器进行分类的实现方式，该TFT滤波器是用户业务激活上下文的一个重要属性，是一种用户相关属性。
3G边界网关出于大容量分布式处理的考虑，对外接口功能和用户面处理功能在物理单板上一般是分离的，如附图1所示，存在对外接口板和用户面处理板两种物理单板，这两种物理单板根据系统容量和单板处理能力的差异可以分别有多块。附图1中的对外接口板10和对外接口板20是其中的两块。用户面处理板30是其中的一块。用户相关上下文信息仅保存在用户面处理板上。在接口板上将不存在该用户相关上下文信息，这就造成在接口板无法实现用户数据包分类，进而导致下行用户数据流在接口板到用户面处理板之间无法实现服务质量保证，难以满足QoS(Quality of service服务质量)端到端保证的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种3G分组域边界网关的流控处理方法，解决现有技术中无法在接口板与用户面处理板之间实现QoS保证的问题。
为达到上述目的，本发明提供了一种3G分组域边界网关的流控处理方法，用于对边界网关的对外接口板发往用户面处理板的数据包进行预处理，其特点在于，包括如下步骤：
步骤一，在所述对外接口板上配置用于对数据包进行优先级分类的预分类表，完成离线预分类配置；
步骤二，按照所述预分类表中的配置对由所述对外接口板发往所述用户面处理板的数据包做差分服务编码标识，实现数据包的在线预分类；
步骤三，根据驻留在所述用户面处理板上的用户相关数据流模板分类信息，由所述用户面处理板对所述在线预分类后的数据包做差分服务编码标识，实现数据包的最终分类，并在以后的网元服务质量处理中以所述最终分类的分类为准。
上述的方法，其特点在于，在所述步骤二中，还包括有根据在线预分类的优先级进行优先级处理，并根据负荷分担原则将预分类后的数据包送往对应的用户面处理板的步骤。
上述的方法，其特点在于，在所述步骤一中，配置所述预分类表的原则是根据数据包的源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口、协议号和差分服务编码来进行优先级配置。
上述的方法，其特点在于，对于知名端口号为高优先级的业务做高优先级的预分类；对知名端口号为低优先级的业务做低优先级的预分类。
上述的方法，其特点在于，对于一类用户的IP地址即目的IP地址或一类服务器的IP地址即源IP地址进行高优先级的预分类。
上述的方法，其特点在于，在所述步骤二中，所述发往所述用户面处理板的数据包是所述对外接口板接收的来自互联网的数据包。
上述的方法，其特点在于，在所述步骤三中，所述以后的网元服务质量处理是指所述最终分类的数据包由所述用户面处理板发往下行核心网节点和无线接入网络节点，并按照所述最终分类实现优先级处理。
本发明的技术效果在于：
本发明方法通过在对外接口板上配置用于对数据包进行优先级分类的预分类表，来对边界网关的对外接口板发往用户面处理板的数据包进行预分类，避免了由于接口板到用户面处理板之间没有进行分类，无法实现流控功能的问题。从而真正实现了用户到端的QoS保证。
下面结合附图进一步详细说明本发明的具体实施例。
附图说明
图1是以WCDMA(宽带码分多址)为例的边界网关分类实现硬件分布式处理架构；
图2是以WCDMA为例的流控分类网络构架图；
图3是本发明方法的流程图；
图4是本发明的基于预分类的QoS端到端实现的实施例流程图。
具体实施方式
硬件部分由对外线路接口板和用户面处理板两种类型的单板构成。如图1所示，对于一个典型的用户数据流的处理，将包括从对外接口板10进入边界网关GGSN(网关GPRS支持节点)，转发到用户面处理板30上做用户面处理，之后，通过对外接口板20出GGSN发往SGSN(Serving GSN，业务GPRS支持节点)。这里，GGSN上存在多块对外接口板，附图1中的对外接口板10和对外接口板20是其中的两块。
GGSN上存在多块用户面处理单板，附图1中的用户面处理板30是其中的一块。
图2是现有的以WCDMA为例的流控分类网络构架图，在后面描述本发明方法时将涉及，此处不赘述。
如图3所示是本发明方法的流程图；本发明方法以下行方向流控分类为例进行说明，该方式将同样适用于上行用户数据流的分类。
该算法的实现，需要依赖于背景技术所述的边界网关用户面处理的分布式硬件实现架构。该硬件构架包括对外接口板和用户面处理板两种单板。同时存在多块对外接口板和用户面处理板。用户相关的TFT分类滤波器仅存在用户面处理板上。用户数据流从Internet网络流入边界网关，将通过不同的对外接口板送到不同的用户面处理板上做基于TFT滤波器的匹配分类。由于接口板到用户面处理板之间，没有进行分类，无法实现流控功能。为解决该问题，本发明提出在对外接口板上做预分类的实现方式。其具体实现如下步骤所示：
第一步100，实现离线预分类配置，在对外接口板上做预分类表的配置。该表的配置原则是根据该数据包的源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口、协议号和DSCP实现数据包优先级的分类。实现思路是，对于知名端口号为高优先级的业务做高优先级的预分类；对知名端口号为低优先级的业务做低优先级的预分类。同样，可以基于业务开展的实现策略，对于一类用户的IP地址即目的IP地址或一类服务器的IP地址即源IP地址实现高优先级的划分。
第二步200，实现在线预分类，对外接口板上收到来自互联网络的数据包，按照预分类表中的配置对该数据包做DSCP(差分服务编码)标识，实现数据包的预分类。根据预分类的优先级实现优先级处理，根据负荷分担原则送往对应用户面处理单板。
第三步300，用户面处理板DSCP分类，在用户面处理板根据其上驻留的用户相关TFT分类信息，对用户数据流实现真正DSCP标识，实现数据包的最终分类，在其后的网元QoS处理，将以该最终分类的分类为准。
通过以上三个步骤的结合，即将本发明中提出的预分类与传统的用户面单板TFT分类相结合，才可以实现3G边界网关的完整QoS保证，避免了传统QoS实现仅在用户面处理板上实现，难以真正实现QoS保证的缺陷。
如图4所示，是本发明的基于预分类的QoS端到端实现的实施例流程图。实施例的处理步骤如下：
步骤410.如图4所示，首先在对外接口板10、对外接口板20上根据预分类规则离线配置预分类规则表。该规则表的建立与具体用户的签约信息无关，适用于所有用户。预分类一般根据用户数据包的源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口、协议号和DSCP等相关信息，对用户数据包做预分类处理。
具体配置取决于运营商的实现策略，以下举例说明其基本预分类表配置思想。
源IP地址 目的IP地址 源端口 目的端口 协议类型 DSCP编码
* 168.1.*.* * * * EF
172.10.1.2 * * * * EF
* * * 20 TCP DS
* * * 80 TCP AF
如上表所示，表中*部分表示可以忽略不计，对于目的地址为168.1.*.*的高级用户，给予最高优先级EF类型的DSCP编码；对于来自VOD服务器，即源地址为172.10.1.2数据包提供EF优先级的服务；对于FTP服务，即目的端口号为20的TCP业务，给予最低优先级即DS的DSCP编码；对于TCP目的端口号为80的HTTP业务给予AF级别的优先级服务。
步骤420.在对外接口板10上，基于该预分类表实现DSCP预标识，实现优先级调度，从而根据预分类DSCP的编码结果实现流控分类处理，实现向用户面处理板30的转发。
步骤430.用户面处理板30上根据TFT做DSCP标识，基于新的标识实现优先级调度：在用户面处理板30上根据TFT的分类表实现基于用户签约信息的分类，根据该分类实现从用户面处理板30到对外接口板20的流控分类转发。
步骤440.在对外接口板20上基于处理板30上的标识实现优先级调度：对外接口板20将保留该分类信息在对外IP头信息的DSCP字段。实现向SGSN的发送。
步骤450.SGSN和RNC上依然基于该DSCP标识实现优先级调度：如附图2所示，该用户下行数据包将被依次发送到SGSN和RNC，在此期间，其流控分类将以在图1所示的用户面处理板30上的分类为准。其后，从RNC(无线网络控制器)到UE(用户设备)的发送将采用无线侧的分类标识实现流控功能。
这里需要指出的是，本发明虽然以WCDMA的下行数据分类为例，本发明所涉及的预分类方式，同样适用于其他第三代移动通讯技术在边界网关上的上下行数据流预分类。

Claims (7)

1、一种3G分组域边界网关的流控处理方法，用于对边界网关的对外接口板发往用户面处理板的数据包进行预处理，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，在所述对外接口板上配置用于对数据包进行优先级分类的预分类表，完成离线预分类配置；
步骤二，按照所述预分类表中的配置对由所述对外接口板发往所述用户面处理板的数据包做差分服务编码标识，实现数据包的在线预分类；
步骤三，根据驻留在所述用户面处理板上的用户相关数据流模板分类信息，由所述用户面处理板对所述在线预分类后的数据包做差分服务编码标识，实现数据包的最终分类，并在以后的网元服务质量处理中以所述最终分类的分类为准。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤二中，还包括有根据在线预分类的优先级进行优先级处理，并根据负荷分担原则将预分类后的数据包送往对应的用户面处理板的步骤。
3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步骤一中，配置所述预分类表的原则是根据数据包的源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口、协议号和差分服务编码来进行优先级配置。
4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对于知名端口号为高优先级的业务做高优先级的离线预分类；对知名端口号为低优先级的业务做低优先级的离线预分类。
5、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对于一类用户的IP地址即目的IP地址或一类服务器的IP地址即源IP地址进行高优先级的离线预分类。
6、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述步骤二中，所述发往所述用户面处理板的数据包是所述对外接口板接收的来自互联网的数据包。
7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述步骤三中，所述以后的网元服务质量处理是指所述最终分类的数据包由所述用户面处理板发往对应的对外接口板并进一步依次发往下行核心网节点和无线接入网络节点，并按照所述最终分类实现优先级处理。
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