CN1863150A - 基于ggsn和外部数据网络之间的数据处理方法和系统 - Google Patents

基于ggsn和外部数据网络之间的数据处理方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于GGSN和外部数据网络之间的数据处理方法和系统，包括GGSN数据提取模块和数据信息处理模块，该方法主要包括：GGSN数据提取模块提取GGSN设备所收到的数据，所述数据包括GTP隧道信令报文和普通数据报文，GGSN数据提取模块根据所提取的报文类别进行相应的处理，数据信息处理模块接收GGSN数据提取模块所发来的数据和外部数据网络所发来的数据，通过在GGSN设备中加入GGSN数据提取模块，可以将GTP隧道中的数据进行分类管理，并将GTP隧道删除报文及时通知数据处理模块，避免了数据的错误转发，且工作模式简单，数据处理模块只工作在路由模式就可以了，这样，一方面减少了单点故障率，另一方面降低了运营成本。

Description

基于GGSN和外部数据网络之间的数据处理方法和系统
技术领域
本发明涉及通讯领域，尤其涉及一种基于GGSN和外部数据网络之间的数据处理方法和系统。
背景技术
通用分组无线业务(GPRS)是在全球移动通信系统(GSM)网络基础上利用“包交换”的概念所发展出的一套利用无线网络传输数据的一种方式。如图1所示，GPRS网络是一个在GSM网络上改造的承载网，具体地说是一个二层承载网。从这个意义上讲，GPRS网络和以太网、令牌环网、帧中继网是一样的，都是用来承载三层的数据包。GPRS网络是基于现有的GSM网络来实现的，需要在现有的GSM网络中增加一些节点。GPRS支撑点(GSN)是GPRS网络中最重要的网络节点。GSN具有移动路由管理功能，它可以连接各种类型的数据网络，并可以连到GPRS寄存器。GSN可以完成移动台和各种数据网络之间的数据传送和格式转换。GSN可以是一种类似于路由器的独立设备，也可以与GSM中的移动交换中心(MSC)集成在一起。
GSN有两种类型：一种为服务GPRS支撑点(SGSN)，另一种为网关GPRS支撑点(GGSN)，SGSN的主要作用是记录移动台的当前位置信息，并且在移动台和GGSN之间完成移动分组数据的发送和接收。GGSN主要是起网关作用，它可以和多种不同的数据网络连接，如综合业务数字网(ISDN)、分组交换公用数据网(PSPDN)和局域网(LAN)等。有的文献中，把GGSN称为GPRS路由器。GGSN可以把GSM网中的GPRS分组数据包进行协议转换，从而可以把这些分组数据包传送到远端的传输控制协议/网际协议(TCP/IP)或X.25网络。
GPRS工作时，是通过路由管理来进行寻址和建立数据连接的，具体来说，
1.移动台MS1取得一个IP地址，请求网络(WEB)服务，在SGSN和GGSN之间建立GPRS隧道协议(GTP)隧道，MS1与WEB服务器建立了一个会话连接。
2.当WEB服务器开始向MS1发送数据报文的时候，MS1向SGSN发送请求删除GTP隧道，但是没有主动中断与服务器的会话。GGSN因为没有GTP隧道，将接收到的数据报文丢弃。
3.一个新的移动台MS2向SGSN发送请求，建立到GGSN的GTP隧道。MS2获得了同一个IP地址，SGSN创建了一个新的GTP隧道到GGSN，而GGSN还在接收原有相同目的地址的数据包，GGSN检测到以MS2的目的地址的GTP隧道，则将这些数据报文转发给MS2。这样，MS2虽然没有请求这些流量，却要为这些流量付费。
现有技术中的解决方案如图1所示，在SGSN和GGSN之间放置一台设备A，检测GTP隧道的状态；在GGSN与WEB服务器直接放置另外一台设备B，检测MS与WEB服务器连接的会话状态。设备A和设备B可以根据某种协议相互通信。设备A解析GTP隧道，如果发现GTP隧道删除，则通知设备B隧道已删除，同时将MS1和WEB服务器的会话信息通知设备B，设备B根据收到的信息，删除MS1与WEB服务器的会话表，丢弃WEB服务器向MS1发送的报文。
这种解决方案存在很多局限性：
一.设备需要支持解析GTP隧道协议。GGSN与WEB服务器直接的数据流就是普通的IP报文，而SGSN和GGSN之间是GTP隧道协议报文，如果设备要检测GTP隧道的状态，就要对GTP隧道协议进行解析。设备不但要支持每个GTP协议版本，而且当SGSN和GGSN升级GTP协议版本的时候，设备也要升级版本。
二.组网有一定局限性。设备A检测到GTP隧道删除，发送通知报文给设备B，只能通过两种方式：要么设备A直连一根线到设备B；要么设备A通过GGSN转发到设备B。如果SGSN和GGSN建立GTP隧道的两端地址属于同一网段地址，那设备A的工作模式只能是透明桥模式。
三.增加了单点的故障率。SGSN和GGSN之间的流量很大，设备A需要逐包解析GTP协议报文，这样对设备A的处理能力要求非常高。另外，SGSN和GGSN设备位置处于GPRS骨干网的核心位置，运行稳定是非常重要的，引入了设备A，等于增加一个节点的故障隐患。
四.增加运营成本。这种解决方案，必须用两台设备：设备A检测GTP隧道状态，发送GTP隧道删除通知报文给设备B；设备B接收通知报文，删除相应的会话，两个设备缺一不可。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的是提供一种基于GGSN和外部数据网络之间的数据处理方法和系统，其能够优化GGSN和外部数据网路之间的数据处理过程，并避免了现有技术中的局限性。
本发明提供一种基于GGSN和外部数据网络之间的数据处理方法，包括如下步骤：
A.GGSN数据提取模块提取GGSN设备所收到的数据，所述数据包括GTP隧道删除报文；
B.当GGSN数据提取模块收到GTP隧道删除报文时，解析GTP隧道中的信息，并将所述信息发送给数据信息处理模块；
C.数据信息处理模块接收GGSN数据提取模块所发来的信息，并将所述信息禁用。
所述的步骤B中的所述信息以隧道删除通知报文的形式发送给数据处理模块。
所述的信息包括移动台的地址、移动台的端口信息、移动台与外部数据网络所使用的协议号、外部数据网络地址和外部数据网络端口信息。
所述的步骤C具体包括：
C1.数据信息处理模块预先设置地址禁用列表；
C2.若所述报文是隧道删除通知报文，则解析所述报文中的信息，并将所述信息加入地址禁用列表中。
在所述的步骤C后还包括步骤D，GGSN数据提取模块将隧道删除通知报文发送给数据信息处理模块后，数据信息处理模块将发送响应报文给GGSN数据提取模块。
所述的步骤D还包括，如果GGSN数据提取模块收到数据信息处理模块的响应报文，结束处理；如果GGSN数据提取模块等待一定时间后没有收到数据信息处理模块的响应报文，则重发报文给数据信息处理模块。
步骤A中GGSN数据提取模块所提取的数据还包括普通数据报文和GTP隧道创建报文；
步骤B中还包括，当GGSN数据提取模块收到的数据是普通数据报文时，直接将所述报文发送给数据信息处理模块；当GGSN数据提取模块所收到的数据是GTP隧道创建报文时，则进行GTP隧道创建；
步骤C中数据信息处理模块所收到的报文还包括外部数据网络所发来的报文。
所述的步骤C还包括，在数据信息处理模块预先设置地址禁用列表；当数据信息处理模块所收到的报文是普通数据报文时，如果所述报文中含有地址禁用列表中相应的信息，则删除地址禁用列表中所述的信息；否则将所述报文直接发送给外部数据网络。
所述的步骤C还包括，在数据信息处理模块预先设置地址禁用列表；当数据信息处理模块所收到的报文来源于外部数据网络时，如果所述报文中含有地址禁用列表中相应的信息，则直接丢弃所述报文；否则将所述报文直接发送给GGSN设备。
本发明还提供一种基于GGSN和外部数据网络之间的数据处理系统，包括GGSN设备、外部数据网络，其特征在于，还包括GGSN数据提取模块和数据信息处理模块，其中：
GGSN数据提取模块用于提取GTP隧道删除报文，解析GTP隧道中的信息，并将所述信息发送给数据信息处理模块；
数据信息处理模块用于接收GGSN数据提取模块所发来的信息，并将所述信息禁用。
GGSN数据提取模块所解析的信息包括移动台的地址、移动台的端口信息、移动台与外部数据网络所使用的协议号、外部数据网络地址和外部数据网络端口信息。
数据信息处理模块进一步还用于收到GGSN数据提取模块所发来的信息时，发送响应报文给GGSN数据提取模块。
所述的GGSN数据提取模块和数据信息处理模块均内嵌在GGSN设备中。所述的GGSN数据提取模块内嵌在GGSN设备中，所述的数据信息处理模块由一个物理设备构成，所述物理设备串联在GGSN设备和外部数据网络之间。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，通过在GGSN设备中加入GGSN数据提取模块，可以将GTP隧道中的数据进行分类管理，并将GTP隧道删除报文及时通知数据处理模块，避免了数据的错误转发，且工作模式简单，数据处理模块只工作在路由模式就可以了，这样，一方面减少了单点故障率，另一方面降低了运营成本。
附图说明
图1是GPRS系统应用图；
图2是现有技术的技术方案示意图；
图3是本发明一实施例中的基于GGSN和外部数据网络之间的数据处理系统示意图；
图4是本发明另一实施例中的基于GGSN和外部数据网络之间的数据处理系统示意图；
图5是本发明的实施例中的GGSN数据提取模块对GGSN所发来的数据处理方法流程图；
图6是本发明实施例中的数据处理模块对所接收数据的处理方法流程图。
具体实施方式
本发明提供了一种基于GGSN和外部数据网络之间的数据处理方法和系统，本发明的核心是在GGSN设备和外部数据网络之间设置GGSN数据提取模块和数据信息处理模块，从而对GGSN设备和外部数据网络之间的数据处理进行优化。
GPRS工作时，是通过路由管理来进行寻址和建立数据连接的，GGSN对于GPRS内网来说，相当于去公共数据网的边界网关；对于公共数据网来说，相当于普通的路由器。GGSN提供了GTP隧道的封装和解封装处理，同时还支持普通的数据报文转发，。
本发明在此基础上，提供了一种基于GGSN和外部数据网络之间的数据处理方法，包括GGSN数据提取模块和数据信息处理模块，具体为如下步骤，
步骤1、GGSN数据提取模块提取GGSN设备所收到的数据，所述数据包括GTP隧道信令报文和普通数据报文，其中GTP隧道信令报文至少包括GTP隧道创建报文和GTP隧道删除报文；
步骤2、GGSN数据提取模块根据所提取的报文类别进行相应的处理，若所提取的数据是GTP隧道创建报文，则进行隧道创建；若所提取的数据是GTP隧道删除报文和普通数据报文，则发送数据给数据信息处理模块；
如图5所示，GGSN数据提取模块首先对所收到的报文类型进行判断，如果其收到的是普通数据报文，则其将所收到的报文进行解封装转发给数据信息处理模块；如果其收到的是GTP隧道创建报文，则GGSN数据提取模块将所收到的报文进行GTP隧道创建；如果其收到的是GTP隧道删除报文，则GGSN数据提取模块将解析GTP隧道中移动台的地址、移动台的端口信息、移动台与外部数据网络所使用的协议号、外部数据网络地址和外部数据网络端口信息，构成隧道删除通知报文，并将所述的隧道删除通知报文发送给数据处理模块。当GGSN数据提取模块将隧道删除报文发送给数据信息处理模块后，数据信息处理模块将发送响应报文给GGSN数据提取模块。如果GGSN数据提取模块收到数据信息处理模块的响应报文，结束处理；如果GGSN数据提取模块等待一定时间后没有收到数据信息处理模块的响应报文，则重发报文给数据信息处理模块。
步骤3、数据信息处理模块接收GGSN数据提取模块所发来的数据和外部数据网络所发来的数据；若所接收数据来源于外部数据网络，其解析所述报文中移动台的地址、移动台的端口信息、移动台与外部数据网络所使用的协议号、外部数据网络地址和外部数据网络端口信息是否已经被禁用，如果所述信息被禁用，则将所述数据直接丢弃，否则将所述数据发送给GGSN；若所接收数据是来源于GGSN数据提取模块的普通数据报文，其解析所述报文中移动台的地址、移动台的端口信息、移动台与外部数据网络所使用的协议号、外部数据网络地址和外部数据网络端口信息是否被禁用，如果所述信息被禁用，则将所述信息进行解禁，然后发送所述数据给外部数据网络；若所接收数据是来源于GGSN数据提取模块的隧道删除通知报文，其将解析所述报文中解析所述报文中移动台的地址、移动台的端口信息、移动台与外部数据网络所使用的协议号、外部数据网络地址和外部数据网络端口信息，并将其禁用；
如图6所示，首先在数据信息处理模块中预先设置地址禁用列表，所述的地址禁用列表信息至少包括移动台地址、移动台的端口信息、移动台与外部数据网络所使用的协议号、外部数据网络地址和外部数据网络端口信息；。
当数据信息处理模块接收到数据报文时，其首先判断所收到的数据报文来源，若其所收到的报文来源于GGSN数据提取模块，接着判断所收到的报文是普通数据报文还是隧道删除通知报文。若其所收到的报文是普通数据报文，则解析所述报文中与地址禁用列表中相应的信息，若所述报文中的相应信息与地址禁用列表中的相应信息完全一致，则删除地址禁用列表中所述的相应的信息；若所述报文中的相应信息与地址禁用列表中的相应信息不完全一致，则将所述报文直接发送给外部数据网络；如果其收到的报文是隧道删除报文，则其解析所述报文中与地址禁用列表中相应的信息并将其加入到地址禁用列表中。
当数据信息处理模块所收到的报文来源于外部数据网络，则解析所述报文中与地址禁用列表中相应的信息，若所述报文中的相应信息与地址禁用列表中的相应信息完全一致，则直接丢弃所述报文；否则，将所述报文直接发送给GGSN设备。
本发明还提供了一种基于GGSN和外部数据网络之间的数据处理系统，包括GGSN设备、外部数据网络，在此基础上，还包括GGSN数据提取模块和数据信息处理模块。GGSN数据提取模块用于提取GTP隧道删除报文，解析GTP隧道中的信息，并将所述信息发送给数据信息处理模块；数据信息处理模块用于接收GGSN数据提取模块所发来的信息，并将所述信息禁用。其中，GGSN数据提取模块所解析的信息包括移动台的地址、移动台的端口信息、移动台与外部数据网络所使用的协议号、外部数据网络地址和外部数据网络端口信息。数据信息处理模块进一步还用于收到GGSN数据提取模块所发来的信息时，发送响应报文给GGSN数据提取模块。
如图3所示，GGSN数据提取模块和数据信息处理模块均内嵌在GGSN设备中。此外，如图4所示，GGSN数据提取模块可内嵌在GGSN设备中，数据信息处理模块可由一个物理设备构成，该物理设备与GGSN设备和外部数据网络通过串连的方式进行连接。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1、一种基于GGSN和外部数据网络之间的数据处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
A.GGSN数据提取模块提取GGSN设备所收到的数据，所述数据包括GTP隧道删除报文；
B.当GGSN数据提取模块收到GTP隧道删除报文时，解析GTP隧道中的信息，并将所述信息发送给数据信息处理模块；
C.数据信息处理模块接收GGSN数据提取模块所发来的信息，并将所述信息禁用。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤B中的所述信息以隧道删除通知报文的形式发送给数据处理模块。
3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的信息包括移动台的地址、移动台的端口信息、移动台与外部数据网络所使用的协议号、外部数据网络地址和外部数据网络端口信息。
4、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的步骤C具体包括：
C1.数据信息处理模块预先设置地址禁用列表；
C2.若所述报文是隧道删除通知报文，则解析所述报文中的信息，并将所述信息加入地址禁用列表中。
5、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述的步骤C后还包括步骤D，GGSN数据提取模块将隧道删除通知报文发送给数据信息处理模块后，数据信息处理模块将发送响应报文给GGSN数据提取模块。
6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的步骤D还包括，如果GGSN数据提取模块收到数据信息处理模块的响应报文，结束处理；如果GGSN数据提取模块等待一定时间后没有收到数据信息处理模块的响应报文，则重发报文给数据信息处理模块。
7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
步骤A中GGSN数据提取模块所提取的数据还包括普通数据报文和GTP隧道创建报文；
步骤B中还包括，当GGSN数据提取模块收到的数据是普通数据报文时，直接将所述报文发送给数据信息处理模块；当GGSN数据提取模块所收到的数据是GTP隧道创建报文时，则进行GTP隧道创建；
步骤C中数据信息处理模块所收到的报文还包括外部数据网络所发来的报文。
8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的步骤C还包括，在数据信息处理模块预先设置地址禁用列表；当数据信息处理模块所收到的报文是普通数据报文时，如果所述报文中含有地址禁用列表中相应的信息，则删除地址禁用列表中所述的信息；否则将所述报文直接发送给外部数据网络。
9、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的步骤C还包括，在数据信息处理模块预先设置地址禁用列表；当数据信息处理模块所收到的报文来源于外部数据网络时，如果所述报文中含有地址禁用列表中相应的信息，则直接丢弃所述报文；否则将所述报文直接发送给GGSN设备。
10、一种基于GGSN和外部数据网络之间的数据处理系统，包括GGSN设备、外部数据网络，其特征在于，还包括GGSN数据提取模块和数据信息处理模块，其中：
GGSN数据提取模块用于提取GTP隧道删除报文，解析GTP隧道中的信息，并将所述信息发送给数据信息处理模块；
数据信息处理模块用于接收GGSN数据提取模块所发来的信息，并将所述信息禁用。
11、根据权利要求10所述的系统，其特征在于，GGSN数据提取模块所解析的信息包括移动台的地址、移动台的端口信息、移动台与外部数据网络所使用的协议号、外部数据网络地址和外部数据网络端口信息。
12、根据权利要求10所述的系统，其特征在于，数据信息处理模块进一步还用于收到GGSN数据提取模块所发来的信息时，发送响应报文给GGSN数据提取模块。
13、根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述的GGSN数据提取模块和数据信息处理模块均内嵌在GGSN设备中。
14、根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述的GGSN数据提取模块内嵌在GGSN设备中，所述的数据信息处理模块由一个物理设备构成，所述物理设备串联在GGSN设备和外部数据网络之间。
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