WO2015096005A1 - 消息处理方法和网关 - Google Patents

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WO2015096005A1
WO2015096005A1 PCT/CN2013/090233 CN2013090233W WO2015096005A1 WO 2015096005 A1 WO2015096005 A1 WO 2015096005A1 CN 2013090233 W CN2013090233 W CN 2013090233W WO 2015096005 A1 WO2015096005 A1 WO 2015096005A1
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WO
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module
gateway
user plane
service
sub
Prior art date
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PCT/CN2013/090233
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English (en)
French (fr)
Inventor
彭程晖
张伟
谭巍
Original Assignee
华为技术有限公司
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Publication date
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Priority to CN201380074403.4A priority patent/CN105009521B/zh
Priority to PCT/CN2013/090233 priority patent/WO2015096005A1/zh
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/46—Interconnection of networks
    • H04L12/4604—LAN interconnection over a backbone network, e.g. Internet, Frame Relay
    • H04L12/462—LAN interconnection over a bridge based backbone
    • H04L12/4625—Single bridge functionality, e.g. connection of two networks over a single bridge
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/66—Arrangements for connecting between networks having differing types of switching systems, e.g. gateways
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/34—Signalling channels for network management communication
    • H04L41/344—Out-of-band transfers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/64—Routing or path finding of packets in data switching networks using an overlay routing layer

Definitions

  • the embodiments of the present invention relate to communication technologies, and in particular, to a message processing method and a gateway. Background technique
  • the use of a common platform, such as a cloud computing platform, in the field of Communication Technology (CT) is one of the trends in the field of communication equipment.
  • the existing gateway virtualization method is to fully software the gateway function, keeping the relationship between the internal functional modules unchanged, from the original implementation by dedicated hardware to the software implementation based on the common platform.
  • the existing virtual gateway integration has many functions and is tightly coupled to each other, which restricts each other, resulting in poor scalability of the existing virtual gateway and low communication efficiency. Summary of the invention
  • the embodiment of the invention provides a message processing method and a gateway to increase the scalability of the gateway.
  • the embodiment of the invention provides a gateway, including:
  • control plane module for implementing a control plane function of the gateway and at least one user plane module for implementing a user plane function of the gateway;
  • the control plane module is connected to the at least one user plane module through an interface
  • the control plane module is configured to generate a service control rule, and send the service control rule to the user plane module, where the service control rule is used to indicate a data operation that the user plane module of the gateway needs to perform;
  • the user plane module is configured to perform data forwarding or processing according to the received service control rule.
  • the user plane module of the gateway may further include: at least one input/output I/O submodule, at least one session processing submodule, at least one extension submodule, and an internal switching submodule;
  • the I/O sub-module is configured to implement a data I/O function of the gateway, and implement forwarding of a UE service message according to the service control rule.
  • the session processing sub-module is configured to implement a service session processing function of the UE according to the service control rule;
  • the expansion submodule is configured to expand the user plane module according to a service control rule of the control plane module
  • the internal switching submodule is configured to form a communication link between two or more of the user plane modules to implement data exchange between the two or more user plane modules.
  • control plane module of the gateway may further include:
  • An access management sub-module configured to implement an access management function of the user equipment UE
  • a session management sub-module configured to implement a service session management function of the UE, and generate the service control rule
  • the resource management sub-module is configured to manage resources used by the user plane module.
  • the message processing method and the gateway in the embodiment of the present invention implement the decoupling between the control plane function and the user plane function of the gateway by dividing the gateway into the control plane module and the user plane module, and the control plane controls the user plane by generating a service control rule.
  • the user plane performs specific data operations according to the service control rules, increases the scalability of the gateway, and improves the working efficiency of the gateway.
  • the control plane module and the user plane function can be modularized, so that the resource modules of each function module can be dynamically adjusted.
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram of a gateway device based on dedicated hardware
  • FIG. 2 is a schematic structural diagram of a gateway operation platform according to the present invention.
  • Embodiment 1 of a gateway according to the present invention is a schematic structural diagram of Embodiment 1 of a gateway according to the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic structural diagram of a second embodiment of a gateway according to the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart of Embodiment 1 of a message processing method according to the present invention.
  • Embodiment 6 is a flowchart of Embodiment 2 of a message processing method according to the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart of Embodiment 1 of a gateway service processing according to the present invention.
  • 8 is a flowchart of a second embodiment of a gateway service processing according to the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart of Embodiment 3 of a gateway service processing according to the present invention. detailed description
  • Gateway devices refer to the 3rd Generation Partnership Project (The 3rd Generation Partnership)
  • the data gateway device defined in the 3GPP such as Public Data Network GateWay (hereinafter referred to as PGW), and General Packet Radio Service Support Node (Gateway General Packet Radio Service Support Node, hereinafter referred to as GGSN)
  • PGW Public Data Network GateWay
  • GGSN General Packet Radio Service Support Node
  • PDN Public Data Network
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a structure of a gateway device based on dedicated hardware.
  • a typical dedicated hardware-based gateway device has a very complicated function, including: a line interface processing unit (LPU), provided to The physical processing interface (Service Processing Unit, hereinafter referred to as SPU) performs the functions of service control, user packet forwarding, process control, service quality, content resolution, etc.; Main Processing Unit (hereinafter referred to as MPU) ), mainly responsible for system control and management, including routing calculation, equipment management and maintenance, equipment monitoring, etc.; Switch Fabric Unit (hereinafter referred to as SFU), which undertakes the exchange function of the entire system business data, adopts non-blocking Switching and Routing Processing Unit (SRU), which is mainly responsible for system control and management, including route calculation, device management and maintenance, device monitoring, etc.; Packet Enforcement The nt unit, hereinafter referred to as the "PEU”, provides the Internet Protocol Service Quality Management (IPQM) function, which implements the IPQM) function
  • the current virtualized gateway device adopts a simple software-based method to map the functions running on the dedicated hardware one-to-one to the software program that implements the same function, thereby ensuring the overall logical architecture unchanged and ensuring the stability of the system architecture. . But because of the relationship between the various functions and the original system As such, the coupling is relatively strong, making it difficult to achieve higher resource utilization. This patent will solve this problem.
  • the gateway of the present invention is a gateway running on the cloud platform.
  • each functional module can be run on a cloud platform composed of a hypervisor and a virtual machine, wherein the hypervisor runs on the hardware.
  • the middle layer between the operating system and the operating system the main purpose of which is to enable multiple operating systems and applications to share hardware. It is a key part of virtualization technology, mainly responsible for accessing hardware resources, and is also responsible for protecting between virtual machines. Virtual machines can run common operating systems, such as Microsoft Windows (Windows), open source operating systems (Linux), and so on.
  • Each functional module of the gateway can be used as an application (application, hereinafter referred to as APP) program, and runs in a virtual machine environment, and each functional module corresponds to at least one virtual machine environment, so that the communication mechanism between the multiple functional modules is converted into Communication between APP programs running on multiple virtual machines, so that the hardware resources used by each module are decoupled from each other, and dynamic resource management can be implemented for each individual functional module, for example, adding or reducing corresponding functional modules. Virtual machine environment.
  • the optimization technology of communication between multiple programs provided in the cloud technology can be used in the gateway implementation of each embodiment of the present invention to improve communication efficiency and reduce communication delay.
  • the operation platform includes a hypervisor 11, a virtual machine (VM) 12, and a function APP13.
  • the hypervisor 11 may be a Hypendso. It is an intermediate software layer running between the basic physical server and the operating system; the VM12 is used to run a common operating system; and the function APP13 is used to implement various functions of the gateway in the form of an APP in the environment provided by the VM12. It can be a gateway control plane function, or it can be a session processing function of the gateway. The specific function division depends on the actual situation of the gateway operation, and is not specifically limited herein.
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of a first embodiment of a gateway according to the present invention.
  • the gateway in this embodiment runs on a cloud platform, and the gateway device may include: a control plane module 21 and a user plane module 22, which are controlled according to functions.
  • the face module 21 and the user plane module 22 are connected through an interface 23, wherein
  • the control plane module 21 is configured to generate a service control rule, and send the service control rule to the user plane module.
  • the user plane module 22 is configured to perform data forwarding or processing according to the service control rule.
  • the virtual machine environment of this embodiment may adopt the running platform structure shown in FIG. 2.
  • the function APP includes an APP that implements the function of the control plane module 21 and an APP that implements the function of the user plane module 22.
  • the two APPs respectively run at least one In the virtual machine.
  • the user plane module 22 can be modularized, including: at least one input/output I/O submodule, at least one session processing submodule, at least one extension submodule, and internal switching.
  • the sub-module; the modularity of the control plane module 21 includes: an access management sub-module, a session management sub-module, and a resource management sub-module.
  • the control plane function and the user plane function of the gateway device are divided, and a gateway composed of the control plane module 21 and the user plane module 22 is formed, and the control plane is formed.
  • the module 21 and the user plane module 22 are connected through an interface 23, which may be a newly defined interface for the gateway, or may be an existing connection interface, which is not specifically limited in this embodiment.
  • the control plane module 21 is configured to generate a service control rule, and the service control rule is sent to the user plane module.
  • the user plane module 22 is configured to perform data processing according to the service control rule.
  • the user plane module 22 may be one or multiple. The specific quantity may be determined according to factors such as a further division result of the user plane function, a service type and quantity processed by the gateway, and a load condition of the user plane module 22.
  • the gateway is divided into a control plane module and a user plane module to implement decoupling between the control plane function and the user plane function of the gateway, and the control plane controls the work of the user plane by generating a service control rule, and the user plane controls according to the service.
  • the rules perform specific data operations, increase the scalability of the gateway, and improve the efficiency of the gateway.
  • the control plane module 21 may further include The access management sub-module 211, the session management sub-module 212, and the resource management sub-module 213, wherein the access management sub-module 211 is configured to implement an access management function of a user equipment (User Equipment, hereinafter referred to as UE);
  • the sub-module 212 is configured to implement a service session management function of the UE, and generate the service control rule.
  • the resource management sub-module 213 is configured to manage resources used by the user plane module.
  • the access management sub-module 211 is mainly responsible for managing the access process of the UE, for example, implementing UE access authentication, UE access control, and Access Point Name (APN). Assignment, network protocol (IP) address allocation, etc.;
  • the session management sub-module 212 is mainly responsible for managing the session of the UE, and generating a service control rule, for example, may be context management of the UE session, and manage session processing of the user plane.
  • the sub-module and the like; the resource management sub-module 213 is mainly responsible for performing resource management, for example, monitoring resource consumption of the user plane module 22, recycling or allocating resources, and dynamically adjusting the resource occupancy ratio of the user plane module 22, etc. When a certain user plane module 22 fails, new resources are allocated as needed to carry the functions of the user plane module 22.
  • control plane module 21 by refining the control plane module 21, the three most important functions of the control plane are respectively implemented by the corresponding modules, on the one hand, the structure of the control plane module 21 can be made clearer, on the other hand, The control plane module 21 is more organized when processing the service, and the functions of the control plane sub-modules are clear, and the processing flow can be further simplified.
  • the user plane module 22 may include: an input/output (Input/Output, hereinafter referred to as I/O) sub-module 221, a session processing sub-module 222, an extension sub-module 223, and an internal switching sub-module 224.
  • I/O sub-module 221 is configured to implement the data I/O function of the gateway, and implement the forwarding of the UE service message according to the service control rule.
  • the session processing sub-module 222 is configured to control according to the service.
  • the rule implements a service session processing function of the UE; the extension sub-module 223 is configured to expand the user plane module according to the service control rule of the control plane module; and the internal exchange sub-module 224 is configured to form two or more A communication link between the user plane modules to implement data exchange between the two or more user plane modules.
  • the user plane module 22 of this embodiment may include one or more I/O submodules 221, one or more session processing submodules 222, and one or more extension submodules 223, and the specific number may be based on user plane functions. Further, the present embodiment does not specifically limit the result of the further division of the result, the type and number of services processed by the gateway, and the load of the user plane module 22.
  • the user plane module 22 implements high-speed data processing according to the service control rule delivered by the control plane module 21.
  • the I/O sub-module 221 is responsible for external input and output data processing of the gateway;
  • the session processing sub-module 222 is responsible for The packet processing of the service session is completed according to the service control rule delivered by the control plane.
  • the extension sub-module 223 is responsible for extending the user plane module 22.
  • the gateway needs to implement a newly added function, which is not implemented in the current user plane module 22.
  • the child of this new feature The module needs to be implemented by the extension sub-module 223.
  • the extension sub-module 223 needs to implement the external input and output functions of the gateway.
  • the internal switching sub-module 224 is responsible for connecting the user plane modules 22, which can solve the communication bandwidth bottleneck problem of the gateway and realize high-speed internal data exchange of the gateway.
  • the virtual machine environment of this embodiment can also adopt the running platform structure shown in FIG. 2.
  • the function APP includes an APP that implements the function of the control plane module 21, an APP that implements the function of the I/O submodule 221 of the user plane, and implements the user plane.
  • the three function modules of the control plane module 21 are: an access management sub-module 211, a session management sub-module 212, and a resource management sub-module 213, which can be deployed in the same virtual machine as needed, or can be deployed in multiple virtual machines separately.
  • the sub-modules of the user plane module 22 can be respectively run in at least one virtual machine.
  • the user plane module 22 is further refined, and each sub-module is independently deployed.
  • the I/O sub-module 221 is an independent user plane module, and the platform for implementing the sub-module function is only responsible for the I/O.
  • the function can be used to implement I/O functions by multiple such platforms, and the decoupling of multiple functions of the user plane is realized, so that the gateway can flexibly perform function expansion and performance improvement, and improve the working efficiency of the gateway.
  • FIG. 5 is a flowchart of Embodiment 1 of a message processing method according to the present invention. As shown in FIG. 5, the method in this embodiment may include:
  • Step 101 The control plane module of the gateway generates a service control rule, where the service control rule is used to indicate a data operation that the user plane module of the gateway needs to perform;
  • the execution body of the message processing method in this embodiment is a gateway, and the gateway may adopt the structure of any device embodiment shown in FIG. 2 to FIG. 4, and the gateway runs on the cloud platform.
  • the service control rule is used to indicate that the user plane module of the gateway needs to perform data operations. Specifically, it may be considered as a basis for the user plane module to perform data operations.
  • the service message forwarding rule may be used to indicate the user plane module.
  • the I/O sub-module forwards the service request message or the access request message sent by the UE to the access management sub-module of the control plane module;
  • the bearer establishment rule may be used to indicate the data packet of the session processing sub-module of the user plane module to the UE Conduct quality of service control.
  • control plane module Since the control plane module integrates the functions of the control layer of the gateway device, the control plane module can globally grasp the current resource usage of the gateway, and guide the behavior of each user plane module in the form of service control rules, and the service control rule.
  • the rule feature information and the data operation are included, where the rule feature information is used to match the service request message of the UE, and may include a Medium Access Control (MAC) layer, a network layer, a transport layer, and a session layer.
  • MAC Medium Access Control
  • the data operation is used to indicate the specific work of the user plane module, for example, instructing the I/O module to forward the data packet to the other
  • the module, the session processing sub-module performs a specific data control operation, and the like, and the content of the data operation may include only guiding the behavior of the user plane module participating in the current service, and may also include guiding all user plane module behaviors of the gateway. Only when the service request message and the rule feature information are all matched, the user plane module executes the data operation in the service control rule.
  • the control plane module generates the service control rule, which can be considered as a data path for processing the service data packet between the user plane modules, and each user plane module only needs to perform the data operation related to itself in the service control rule, the data path It can be built up automatically.
  • Step 102 The control plane module sends the service control rule to the user plane module.
  • the control plane module sends the generated service control rule to the user plane module, which may be a service control rule. It can be delivered to all user plane modules, or it can be delivered to the user plane module participating in the current service. For example, in the UE access service, only the I/O submodule participates in the service, and the control plane module can The service control rules for this service are sent to the I/O sub-module, and the service control rule can be sent to all user plane modules, including I/O sub-modules and session processing sub-modules.
  • the method can be used to implement the method in this embodiment, which is not specifically limited in this embodiment.
  • Step 103 The user plane module performs data forwarding or processing according to the service control rule.
  • the user plane module after receiving the service control rule sent by the control plane module, performs corresponding operations according to the data operation part in the service control rule. For example, the I/O submodule according to the indication of the service control rule The data packet is forwarded to the access management sub-module of the control plane; the session processing sub-module forwards the data packet to other user plane modules according to the indication of the service control rule, and performs quality of service (QoS) for the data packet. deal with.
  • QoS quality of service
  • the functions of the gateway are decoupled, and the control plane module generates a service control rule to guide the behavior of the user plane module, and the user plane module executes specific data according to the service control rule.
  • the way of operation not only realize the basic skills of the gateway
  • more diverse gateway functions can be implemented as needed to solve the problem that multiple functions of the existing gateway are tightly coupled and mutually constrained, which is not conducive to the function expansion and performance improvement of the gateway.
  • the user plane module performs data processing according to the service control rule
  • the specific implementation manner may be at least one of the following methods: First, the user plane And the module forwards the service request message and the user information data packet to the other user plane module or the control plane module according to the service control rule. Second, the user plane module performs the user equipment according to the service control rule. The data packet sent by the UE is processed.
  • the user plane module of the gateway performs a specific data operation according to the data operation part in the service control rule, and the data operation may be data forwarding.
  • the I/O submodule forwards the data packet of the UE to the control plane.
  • the module, or forwarding the data packet sent by the control plane module to the session processing sub-module, the data operation may also be processing the data packet according to the operator's requirements, for example, the session processing sub-module is controlled according to the service generated by the control plane module.
  • the bearer information in the rule performs a QoS control operation corresponding to the bearer information
  • the extended sub-module for implementing the compression function compresses the data packet
  • the extended sub-module for implementing the acceleration function performs data acceleration on the webpage browsing of the UE. Operation, etc.
  • the embodiment can flexibly perform diverse gateway user plane operations, and is not limited by the structure of the gateway device, so that the processing process of the UE service is more flexible and efficient.
  • the control plane module of the gateway generates a service control rule
  • the specific implementation manner may be at least one of the following methods: First, the control plane module is configured according to the gateway The function controls the service control rule in advance; second, the control plane module generates the service control rule according to the service request message. The second method is implemented after the control plane module receives the service request message sent by the user plane module. Further, before the service request message received by the control plane module, the I/O of the user plane module The sub-module first receives the service request message sent by the UE, and sends the service request message to the control plane module.
  • the method for generating the service control rule by the control plane module of the gateway may be to preset the service control rule according to the basic function of the gateway.
  • the control plane module may define the function of the gateway device and the gateway device signaling message according to the 3GPP standard.
  • the message forwarding rule of the I/O sub-module is set in advance, so that when the I/O sub-module receives the signaling message sent by the other network element through the interface, the signaling message is forwarded to the control plane module according to the preset service control rule.
  • Session management submodule After the service request message of the UE sent by the I/O sub-module is received, the service control rule is generated for the service request message.
  • the control plane module generates a bearer according to the bearer setup request sent by the I/O sub-module.
  • a rule is established to enable the session processing sub-module to perform QoS control on the data packet, and the I/O sub-module forwards the data packet.
  • the control plane module can generate a service control rule for the basic function of the gateway, so that the user plane module can implement the basic function, and can also generate a service control rule for the service request of the UE.
  • the extension of the basic functions of the gateway also enables the flexible expansion and performance expansion of the gateway.
  • FIG. 6 is a flowchart of Embodiment 2 of the message processing method of the present invention. As shown in FIG. 6, the method in this embodiment may include:
  • Step 201 The user plane module of the gateway receives the service request message sent by the UE, and sends a service request message to the control plane module of the gateway.
  • Step 202 The control plane module receives the service request message sent by the user plane module.
  • Step 203 The control plane module generates a service control rule according to the service request message. In this embodiment, the control plane module generates a service control rule according to the service request message. The process is similar to step 101 of the foregoing method embodiment, and details are not described herein again.
  • Step 204 The control plane module sends a service control rule to the user plane module.
  • the process of the service plane module sending the service control rule to the user plane module is similar to the step 102 of the foregoing method embodiment, and details are not described herein again.
  • Step 205 The user plane module receives the service control rule sent by the control plane module, and saves the service control rule locally.
  • the user plane module in order to make the operation of the procedure more efficient, after receiving the service control rule sent by the control plane, the user plane module saves the service control rule locally, if subsequent encounters the same or similar service request, Direct use of locally saved business control rules eliminates interaction with control plane modules and makes business processes more concise.
  • Step 206 The user plane module matches one or more protocol header information of the service request message with all the service control rules saved locally, and obtains a service control rule corresponding to the service request message.
  • the service request message of the UE that is received by the user plane module includes one or more protocol headers (PHs), which can be used to record the MAC layer, the network layer, the transport layer, and the session layer.
  • PHs protocol headers
  • the service identifier, the gateway signaling, or the protocol type of the message the user plane module respectively matches the rule feature information of all the service control rules stored locally according to the information in the protocol header, and if one or more feature information does not match, The service control rule is filtered out until a service control rule that exactly matches the service request message is matched.
  • the service control rule is a rule generated by the control plane module for the service request, and includes a data operation that the user plane module needs to perform.
  • Step 207 The user plane module performs data processing according to the service control rule.
  • the process of the data processing by the user plane module according to the service control rule is similar to the step 103 of the foregoing method embodiment, and details are not described herein again.
  • a service control rule is generated by the control plane module for the service request message of the UE, and the user plane module is instructed to perform corresponding data operations, so that the service processing procedure of the gateway is simple and efficient.
  • the method further includes: controlling the step of expanding the user plane module
  • the specific implementation manner may be: the control plane module is configured according to the service request message and the resource information of the gateway, Adding at least one extension submodule for implementing at least one function corresponding to the service request message is added to the gateway.
  • the control plane module generates a service control rule according to the service request message
  • the specific implementation manner may be: the control plane module generates the service control rule, where the service control rule is used. The data operation that the user plane module needs to perform after indicating the addition of the at least one extension submodule.
  • the gateway device needs to implement some special functions, such as video acceleration, web browsing acceleration, etc.
  • the control plane module is based on the service request message.
  • At least one extension submodule is added to the gateway, and the extension submodule is used to implement at least one special function involved in the service request message, for example, a video acceleration request message relates to a video acceleration function, but this function is not a basic function of the gateway.
  • the user plane module does not have a submodule for implementing the video acceleration function, so the control plane module adds at least one extension submodule to the gateway, and the extension submodule is used to implement the video acceleration function, and the number of the extended extension submodules can be increased according to The resource status of the gateway and the size of the traffic are determined, and are not specifically limited herein.
  • the control plane module considers the added extension sub-module, and may add content indicating the data operation that the extension sub-module needs to perform in the service control rule, and also update the indication to participate in the video acceleration service.
  • the content of data operations that other user plane modules need to perform can be considered to be added in the data path of the service data packets of other user plane modules. Extend the submodule as a path node.
  • the function expansion and performance extension of the gateway can be flexibly implemented.
  • FIG. 7 is a flowchart of a first embodiment of a gateway service processing according to the present invention.
  • the control plane module is also responsible for checking the status of the user plane module, so as to facilitate timely troubleshooting of the gateway.
  • the method in this embodiment may include:
  • the resource management submodule checks the working state of the user plane module.
  • the resource management sub-module may determine whether the state of the user plane module is normal by whether the connection with the user plane module is normal; or may send a query message to the user plane module, and determine the state of the user plane module by querying the feedback condition of the message. Whether the user plane module sends the identification information to the control plane module. If the control plane module does not receive the identification information of the user plane module within the specified time, the user plane module is in a non-working state and needs to be faulty. deal with.
  • the above various methods can be performed periodically. The specific implementation manner is not specifically limited in this embodiment.
  • the resource management submodule adds at least one extension submodule for replacing the user plane module to the gateway according to the resource information of the gateway, and the function implemented by the at least one extension submodule is The user plane module has the same function;
  • the solution is to additionally add at least one extension submodule for implementing the function of the faulty user plane module, and using at least one extension.
  • the module replaces the faulty user plane module, which is equivalent to discarding the faulty user plane module, and replacing the user plane module with other modules, which can quickly eliminate the fault of the gateway.
  • the session management sub-module updates a service control rule, where the service control rule is used to indicate a data operation that the user plane module needs to perform after the replacement operation.
  • the control plane module needs to update the service control rule.
  • the specific implementation manner may be that only the service control rule related to the faulty user plane module is updated, and the updated service control rule is updated.
  • the data operation part in the section updates the content of the original faulty user plane module to the content of the added extended submodule, which can be regarded as the business of the user plane module.
  • a path node in the data path of the service packet has changed.
  • the session management sub-module sends a service control rule to the extended sub-module and other related user plane modules.
  • control plane module sending the service control rule to the user plane module is similar to the step 102 of the foregoing method embodiment, and details are not described herein again.
  • the extended submodule performs data processing according to the service control rule.
  • the process of the data processing by the user plane module according to the service control rule is similar to the step 103 of the foregoing method embodiment, and details are not described herein again.
  • the user plane module that fails in the gateway can be discovered in time, and the fault is eliminated, and the gateway is effectively processed.
  • FIG. 8 is a flowchart of a second embodiment of a gateway service processing according to the present invention. As shown in FIG. 8, the method in this embodiment may include:
  • the Packet Data Protocol (PDP) activation process can be divided into two cases. One is that when the UE initially accesses, the gateway will activate the default PDP context for the UE as the default bearer channel of the UE. The other is that when the UE performs a specific service, the gateway reactivates the PDP context of the dedicated bearer for the UE to carry the specified service. Generally, the QoS requirement is required for the dedicated bearer.
  • the I/O submodule receives a PDP activation message sent by the UE.
  • the PDP activation message sent by the UE may be a Create PDP Context Request message defined in the 3GPP.
  • the I/O submodule matches the forwarding rule corresponding to the PDP activation message according to the locally saved service control rule.
  • the I/O sub-module matches one of the multiple service control rules stored locally according to the received PDP activation message, where the multiple service control rules may be based on the basic functions of the gateway and the 3GPP standard.
  • the gateway message defined in the pre-set, the I/O sub-module splits the protocol header in the PDP activation message, and matches one or more rule feature information of multiple locally stored service control rules to find the PDP.
  • the forwarding rule corresponding to the activation message, and the content of the forwarding rule may be:
  • the I/O sub-module learns to forward the PDP activation message to the access management sub-module of the control plane module.
  • the I/O submodule forwards the PDP activation message to the access management submodule according to the forwarding rule.
  • the access management sub-module processes the access process of the UE, and sends the PDP context data to the session management sub-module;
  • the access management sub-module interacts with the user data network element to obtain the context information of the user, and generates PDP context data in combination with the PDP activation message and the subscription information of the user, and then sends the PDP context data to the control plane.
  • the session management submodule of the module interacts with the user data network element to obtain the context information of the user, and generates PDP context data in combination with the PDP activation message and the subscription information of the user, and then sends the PDP context data to the control plane.
  • the session management sub-module generates a PDP activation processing rule, and sends the PDP activation processing rule to the I/O sub-module and the session processing sub-module;
  • the session management sub-module selects one of the session processing sub-modules to process the PDP activation process of the UE according to the received PDP context data and the resource usage of the session processing sub-module of the current gateway user plane module, and according to The result of the selection generates a PDP activation processing rule IJ, and then the PDP activation processing rule is sent to the I/O sub-module and the selected session processing sub-module.
  • the I/O submodule forwards the data generated by the PDP activation process to the session processing submodule according to the received PDP activation processing rule.
  • the PDP activation processing rule generated by the session management sub-module includes content indicating a data operation that the I/O sub-module needs to perform, and the I/O sub-module can learn the data operation that needs to be performed according to the PDP activation processing rule.
  • the session processing sub-module performs QoS control and data forwarding according to the received PDP activation processing rule.
  • the PDP activation processing rule generated by the session management sub-module includes content indicating a data operation that the session processing sub-module needs to perform, for example, bearer information, a data path, and the like of the UE, and the session processing sub-module performs processing according to the PDP.
  • the rules can know the specific parameters of the QoS control that they need to perform, as well as the forwarding object of the data packet.
  • the gateway creates a default or dedicated bearer for the UE, and the UE can Transmit business data on the bearer.
  • the I/O sub-module matches the service control rule corresponding to the service request message of the UE from multiple locally stored service control rules, and executes the The data operation indicated by the service control rule forwards the service data packet, and the process of the I/O sub-module can be repeatedly executed to implement the forwarding of the service data packet of the gateway, and finally the I/O sub-module transfers the result data out of the gateway;
  • the service control rule corresponding to the service request message of the UE may be matched from the locally saved service control rule, and the corresponding data operation is performed according to the service control rule.
  • the control plane module generates a service control rule, which can be considered as a data path for processing the service data packet between the user plane modules, and each user plane module only needs to execute the service control rule.
  • the data operation related to itself can be performed, and the data path can be automatically established.
  • FIG. 9 is a flowchart of a third embodiment of the gateway service processing according to the present invention. As shown in FIG. 9, the method in this embodiment may include:
  • the user plane module of the gateway has two types of basic function modules, an I/O submodule and a session processing submodule.
  • I/O submodule In an actual gateway device, there are some more complicated functions, such as billing and content identification.
  • user plane function such as the content compression, the webpage acceleration, and the video acceleration, which are added according to the special requirements of the operator, and the manner in which the data path is established based on the service control rule in the gateway architecture, and the specific implementation manner may be: Take the video acceleration service as an example.
  • the I/O submodule receives the PDP service request message sent by the UE.
  • the I/O sub-module matches the forwarding rule corresponding to the PDP service request message according to the locally saved service control rule, and forwards the PDP service request message to the session management sub-module and the resource management sub-module;
  • the I/O sub-module matches the PDP service request message and the locally saved service control rule one by one, and according to the matching result, the PDP service is a video acceleration service, and the service data packet needs to be forwarded to the control plane module. It may be a session management sub-module of the control plane module, and the I/O sub-module performs the forwarding operation.
  • the resource management submodule adds at least one extended submodule for implementing video acceleration in the gateway.
  • the control plane module learns that the PDP service is a video acceleration service according to the PDP service request message, but the current user plane module does not have a function of processing video acceleration. Therefore, the control plane module combines the current resource usage, and adds at least one sub-module for implementing the video acceleration function in the gateway, and the gateway has the user plane function of video acceleration.
  • the session management sub-module generates a video acceleration control rule, and sends the video acceleration control rule to the I/O sub-module, the session processing sub-module, and the extension sub-module;
  • the video acceleration control rule generated by the session management sub-module includes content indicating a data operation that needs to be performed by the added extended sub-module, and further includes a data operation that is required to be performed by other user plane modules participating in the video acceleration service.
  • Content for example, video acceleration needs to be managed by I/O and QoS, so at least one I/O sub-module and at least one session processing sub-module will also participate in the video acceleration service, and these user plane modules will also receive
  • the video acceleration control rules issued by the control plane module indicate that they forward data or perform QoS management.
  • the 5505, I/O submodules, session processing submodules, and extension submodules perform their own data operations based on video acceleration control rules.
  • the gateway can implement the video acceleration function required by the operator. Based on a similar process, the gateway can also implement various special functions such as data compression, webpage acceleration, and billing-based QoS service, and the implementation process of these special functions is simple. Efficient, flexible deployment and implementation.
  • the disclosed apparatus and method may be implemented in other manners.
  • the device embodiments described above are merely illustrative.
  • the division of the unit is only a logical function division.
  • there may be another division manner for example, multiple units or components may be combined or Can be integrated into another system, or some features can be ignored, or not executed.
  • the coupling or direct coupling or communication connection shown or discussed may be an indirect coupling or communication connection through some interface, device or unit, and may be electrical, mechanical or otherwise.
  • the units described as separate components may or may not be physically separated, and the components displayed as the unit may or may not be physical units, that is, may be located in one place, or may be distributed to multiple network units. . Some or all of the units may be selected according to actual needs to achieve the objectives of the solution of the embodiment.
  • each functional unit in each embodiment of the present invention may be integrated into one processing unit, or each unit may exist physically separately, or two or more units may be integrated into one unit.
  • the above integrated unit can be implemented in the form of hardware or in the form of hardware plus software functional units.
  • the above-described integrated unit implemented in the form of a software functional unit can be stored in a computer readable storage medium.
  • the above software functional unit is stored in a storage medium and includes instructions for causing a computer device (which may be a personal computer, a server, or a network device, etc.) or a processor to perform the method of various embodiments of the present invention. Part of the steps.
  • the foregoing storage medium includes: a U disk, a removable hard disk, a read-only memory (ROM), a random access memory (RAM), a magnetic disk, or an optical disk, and the like, which can store program codes. .

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Abstract

本发明实施例提供一种消息处理方法和网关。本发明网关，运行于云平台上，包括：用于实现网关的控制面功能的控制面模块和至少一个用于实现网关的用户面功能的用户面模块；所述控制面模块与所述至少一个用户面模块通过接口连接；所述控制面模块，用于生成业务控制规则，并将所述业务控制规则下发给所述用户面模块，所述业务控制规则用于指示网关的用户面模块需要执行的数据操作；所述用户面模块，用于根据接收到的所述业务控制规则进行数据转发或处理。本发明实施例解决了现有的网关多个功能紧耦合于一体，相互制约，导致可扩展性差，通信效率不高的问题。

Description

消息处理方法和网关
技术领域
本发明实施例涉及通信技术， 尤其涉及一种消息处理方法和网关。 背景技术
在通信技术 （Communication Technology, 以下简称 CT) 领域使用通用 平台， 例如云计算平台， 是通信设备领域的发展趋势之一。 现有的网关虚拟 化方法是将网关功能完全的软件化， 保持内部的功能模块间关系不变， 从原 来的由专用硬件实现， 改为基于通用平台的软件实现。 但是， 与传统实体网 关相同， 现有的虚拟网关集成的功能繁多而且紧耦合于一体， 相互制约， 导 致现有虚拟网关的可扩展性差， 通信效率不高。 发明内容
本发明实施例提供一种消息处理方法和网关， 以增加网关的可扩展性。 本发明实施例提供一种网关， 包括：
用于实现网关的控制面功能的控制面模块和至少一个用于实现网关的用 户面功能的用户面模块；
所述控制面模块与所述至少一个用户面模块通过接口连接；
所述控制面模块， 用于生成业务控制规则， 并将所述业务控制规则下发 给所述用户面模块， 所述业务控制规则用于指示网关的用户面模块需要执行 的数据操作；
所述用户面模块， 用于根据接收到的所述业务控制规则进行数据转发或 处理。
较优的， 上述网关的所述用户面模块， 进一歩可以包括： 至少一个输入 /输出 I/O子模块， 至少一个会话处理子模块、 至少一个扩展子模块以及内部 交换子模块；
其中， 所述 I/O子模块， 用于实现所述网关的数据 I/O功能， 并根据所述 业务控制规则实现 UE业务消息的转发； 所述会话处理子模块， 用于根据所述业务控制规则实现 UE的业务会话 处理功能；
所述扩展子模块， 用于根据所述控制面模块的业务控制规则对所述用户 面模块进行扩展；
所述内部交换子模块， 用于形成两个或两个以上所述用户面模块之间的 通信链路， 以实现所述两个或两个以上用户面模块之间的数据交换。
较优的， 上述网关的所述控制面模块， 进一步可以包括：
接入管理子模块， 用于实现用户设备 UE的接入管理功能；
会话管理子模块， 用于实现 UE 的业务会话管理功能， 并生成所述业务 控制规则；
资源管理子模块， 用于对所述用户面模块使用的资源进行管理。
本发明实施例消息处理方法和网关， 通过将网关划分为控制面模块和用 户面模块， 实现网关的控制面功能和用户面功能的解耦， 控制面以生成业务 控制规则的方式控制用户面的工作， 用户面根据业务控制规则执行具体的数 据操作， 增加网关的可扩展性， 提高网关的工作效率。 较优的， 还可以对控 制面模块和用户面功能模块化， 从而可以动态地对各功能模块进行资源调
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 不付出创造性劳动性的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1为基于专用硬件的网关设备结构示意图；
图 2为本发明网关运行平台结构示意图；
图 3为本发明网关实施例一的结构示意图；
图 4为本发明网关实施例二的结构示意图；
图 5为本发明消息处理方法实施例一的流程图；
图 6为本发明消息处理方法实施例二的流程图；
图 7为本发明网关业务处理实施例一的流程图； 图 8为本发明网关业务处理实施例二的流程图；
图 9为本发明网关业务处理实施例三的流程图。 具体实施方式
网关设备指的是第三代合作伙伴计划 （The 3rd Generation Partnership
Project, 以下简称 3GPP)规范中定义的数据网关设备， 比如公共数据网网关 (Public Data Network GateWay, 以下简称 PGW) 、 通用分组无线服务技术 支持节点网关（Gateway General Packet Radio Service Support Node, 以下简称 GGSN ) 等， 都是 CT网络和外部公共数据网 （Public Data Network, 以下简 称 PDN) 的边界设备， 用于实现分组接入控制、 路由选择、 用户分组数据上 下文管理、 用户承载管理等， 是 CT核心网最为重要的用户面设备之一， 这 些网关设备功能强， 支持庞大的用户数量， 超大的数据流量。
图 1为基于专用硬件的网关设备结构示意图， 如图 1所示， 典型的基于 专用硬件的网关设备功能非常复杂， 其中包括： 线路接口处理单元 （Line interface Processing Unit, 以下简称 LPU) ， 提供到外部网络的物理接口； 业 务处理单元（Service Processing Unit, 以下简称 SPU)， 完成业务控制、 用户 报文转发、 流程控制、 服务质量、 内容解析等功能； 主处理板 （Main Processing Unit, 以下简称 MPU) ， 主要负责系统的控制和管理工作， 包括 路由计算、 设备管理和维护、 设备监控等； 交换处理单元 （Switch Fabric Unit, 以下简称 SFU) ， 承担整个系统业务数据的交换功能， 采用无阻塞的 交换网； 交换与路由单元 （Switch and Route Processing Unit , 以下简称 SRU ) ， 主要负责系统的控制和管理工作， 包括路由计算、 设备管理和维 护、 设备监控等； 分组增强板 （Packet Enforcement Unit, 以下简称 PEU) , 提供网络协议服务质量管理 （Internet Protocol Service Quality Management, 以下简称 IPSQM)功能， 即完成下行基于基站粒度的流量整形， 可以平滑基 站的下行突发流量， 提高基站与网关之间的用户面接口的承载链路带宽利用 率。
目前的虚拟化网关设备采用简单的软件化方式， 将上述运行在专用硬件 上的功能一对一的映射到实现相同功能的软件程序上， 从而可以保证整体逻 辑架构不变， 保证系统架构的稳定。 但是由于各个功能间的关系与原系统一 样， 耦合性比较强， 因而难以实现更高的资源利用， 本专利将解决这个问 题。
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。
本发明的网关是运行于云平台上的网关， 根据网关功能的划分， 可以将 每一个功能模块运行在由超管理器和虚拟机组成的云平台之上， 其中， 超管 理器是运行在硬件和操作系统之间的中间层， 其主要目的是使多个操作系统 及应用可以共享硬件， 是虚拟化技术中关键的部分， 主要负责硬件资源的访 问， 也负责在各个虚拟机之间施加防护； 虚拟机可以运行常见的操作系统， 比如微软视窗（windows) 、 开源操作系统（linux)等。 网关的各个功能模块 可以作为应用（application, 以下简称 APP)程序， 运行在虚拟机环境中， 每 个功能模块对应至少一个虚拟机环境， 这样一来多个功能模块之间的通信机 制， 转换为运行在多个虚拟机之上的 APP程序之间的通信， 以使得各模块使 用的硬件资源相互解耦， 可以对每个单独的功能模块实现动态的资源管理， 例如增加或减少功能模块对应的虚拟机环境。 目前云技术中提供的多个程序 间通信的优化技术， 可以用于本发明各实施方式的网关实现中， 提升通信效 率， 减少通信时延。
图 2为本发明网关运行平台结构示意图， 如图 2所示， 该运行平台包括 超管理器 11、 虚拟机（Virtual Machine, 以下简称 VM) 12以及功能 APP13 , 其中， 超管理器 11可以是 Hypendso 是一种运行在基础物理服务器和操作 系统之间的中间软件层； VM12用于运行常见的操作系统； 功能 APP13 , 用 于在 VM12提供的环境中以 APP的形式实现网关的各个功能， 该功能可以是 网关控制面功能， 还可以是网关的会话处理功能， 具体的功能划分根据网关 运行的实际情况而定， 此处不做具体限定。
图 3为本发明网关实施例一的结构示意图， 如图 3所示， 本实施例的网 关运行于云平台上， 按照功能划分， 网关设备可以包括： 控制面模块 21 和 用户面模块 22， 控制面模块 21与用户面模块 22通过接口 23连接， 其中， 控制面模块 21， 用于生成业务控制规则， 并将所述业务控制规则下发给所述 用户面模块； 用户面模块 22， 用于根据所述业务控制规则进行数据转发或处 理。
本实施例的虚拟机环境可以采用图 2所示的运行平台结构， 功能 APP包 括实现控制面模块 21的功能的 APP和实现用户面模块 22的功能的 APP, 上 述两个 APP分别运行在至少一个虚拟机中。
较优的， 在上述网关结构的基础上， 可以对用户面模块 22 功能模块 化， 包括： 至少一个输入 /输出 I/O子模块， 至少一个会话处理子模块、 至少 一个扩展子模块以及内部交换子模块； 对控制面模块 21 功能模块化， 包 括： 接入管理子模块、 会话管理子模块以及资源管理子模块。
本实施例中， 将基于专用硬件的网关设备进行虚拟化处理时， 将网关设 备的控制面功能和用户面功能划分开来， 形成由控制面模块 21 和用户面模 块 22组成的网关， 控制面模块 21与用户面模块 22通过接口 23连接， 该接 口 23 可以是为了网关新定义的接口， 也可以是使用现有的连接接口， 本实 施例对此不作具体限定。 控制面模块 21 用于生成业务控制规则， 并将业务 控制规则下发给用户面模块， 用户面模块 22用于根据业务控制规则进行数 据处理， 用户面模块 22 可以是一个， 也可以是多个， 具体的数量可以根据 用户面功能的进一歩划分结果、 网关处理的业务类型和数量、 用户面模块 22 的负载情况等因素决定。
本实施例通过将网关划分为控制面模块和用户面模块， 实现网关的控制 面功能和用户面功能的解耦， 控制面以生成业务控制规则的方式控制用户面 的工作， 用户面根据业务控制规则执行具体的数据操作， 增加网关的可扩展 性， 提高网关的工作效率。
图 4为本发明网关实施例二的结构示意图， 如图 4所示， 本实施例的网 关运行于云平台上， 在图 3所示装置结构的基础上， 进一步地， 控制面模块 21可以包括： 接入管理子模块 211、 会话管理子模块 212以及资源管理子模 块 213， 其中， 接入管理子模块 211， 用于实现用户设备 （User Equipment, 以下简称 UE) 的接入管理功能； 会话管理子模块 212， 用于实现 UE的业务 会话管理功能， 并生成所述业务控制规则； 资源管理子模块 213， 用于对所 述用户面模块使用的资源进行管理。 本实施例中， 接入管理子模块 211 主要负责对 UE 的接入过程进行管 理， 例如可以是实现 UE接入鉴权认证、 UE接入控制、 接入点（Access Point Name, 以下简称 APN)分配、 网络协议（Internet Protocol, 以下简称 IP)地 址分配等； 会话管理子模块 212主要负责对 UE的会话进行管理， 生成业务 控制规则， 例如可以是 UE会话的上下文管理、 管理用户面的会话处理子模 块等； 资源管理子模块 213主要负责进行资源管理， 例如可以是监控用户面 模块 22 的资源消耗情况、 对资源进行回收或者分配、 动态的调整用户面模 块 22的资源占用比例等， 还可以是当某个用户面模块 22出现故障时， 按需 要分配新的资源来承载该用户面模块 22的功能。
本实施例通过对控制面模块 21 进一歩的细化， 将控制面的三个最主要 的功能分别由相应的模块实现， 一方面可以使控制面模块 21 的结构更清 晰， 另一方面可以使控制面模块 21 在对业务进行处理的时候更加有条理， 各控制面子模块功能明确， 处理流程可以进一步简化。
进一步的， 如图 4 所示， 用户面模块 22 可以包括： 输入 /输出 (Input/Output, 以下简称 I/O) 子模块 221、 会话处理子模块 222、 扩展子模 块 223以及内部交换子模块 224， 其中， I/O子模块 221， 用于实现所述网关 的数据 I/O功能， 并根据所述业务控制规则实现 UE业务消息的转发； 会话处 理子模块 222， 用于根据所述业务控制规则实现 UE的业务会话处理功能； 扩 展子模块 223， 用于根据所述控制面模块的业务控制规则对所述用户面模块 进行扩展； 内部交换子模块 224， 用于形成两个或两个以上所述用户面模块 之间的通信链路， 以实现所述两个或两个以上用户面模块之间的数据交换。 本实施例的用户面模块 22中可以包括一个或多个 I/O子模块 221、 一个或多 个会话处理子模块 222 以及一个或多个扩展子模块 223， 具体的数量可以根 据用户面功能的进一步划分结果、 网关处理的业务类型和数量、 用户面模块 22的负载情况等因素决定， 本实施例对此不做具体限定。
本实施例中， 用户面模块 22根据控制面模块 21下发的业务控制规则实 现高速的数据处理， 具体地， I/O子模块 221负责网关的对外输入输出数据处 理； 会话处理子模块 222负责根据控制面下发的业务控制规则完成业务会话 的报文处理； 扩展子模块 223负责对用户面模块 22进行扩展， 例如， 网关需 要实现新增加的功能， 在当前的用户面模块 22 中没有实现该新增功能的子 模块， 则需要由扩展子模块 223来对该新增功能进行实现， 又例如， 当前网 关的 I/O子模块 221处于超负荷工作状态， 则需要由扩展子模块 223实现网 关的对外输入输出功能以分担 I/O子模块 221的工作量； 内部交换子模块 224 负责连接各个用户面模块 22， 可以解决网关的通信带宽瓶颈问题， 实现网关 的高速内部数据交换。
本实施例的虚拟机环境同样可以采用图 2 所示的运行平台结构， 功能 APP包括实现控制面模块 21的功能的 APP、 实现用户面的 I/O子模块 221的 功能的 APP、 实现用户面的会话处理子模块 222的功能的 APP以及实现用户 面的扩展子模块 223的功能的 APP。 控制面模块 21的 3个功能模块： 接入管 理子模块 211、 会话管理子模块 212以及资源管理子模块 213， 根据需要可以 部署在同一个虚拟机中， 也可以单独部署在多个虚拟机中。 用户面模块 22 的子模块可以分别运行在至少一个虚拟机中。
本实施例通过对用户面模块 22 进一步细化， 并将各个子模块独立部 署， 例如 I/O子模块 221是一个独立的用户面模块， 用于实现该子模块功能 的平台只负责 I/O功能， 可以由多个这样的平台都用于实现 I/O功能， 实现用 户面多个功能的解耦， 使得网关可以灵活地进行功能扩展及性能改进， 提高 网关的工作效率。
图 5为本发明消息处理方法实施例一的流程图， 如图 5所示， 本实施例 的方法可以包括：
步骤 101、 网关的控制面模块生成业务控制规则， 所述业务控制规则用 于指示网关的用户面模块需要执行的数据操作；
本实施例消息处理方法的执行主体为网关， 该网关可以采用图 2~图 4所 示任一装置实施例的结构， 网关运行于云平台上。 本实施例中， 业务控制规 则用于指示网关的用户面模块需要执行的数据操作， 具体地， 可以认为是用 户面模块执行数据操作的依据， 例如， 业务消息转发规则可以用于指示用户 面模块的 I/O子模块将 UE发送的业务请求消息或接入请求消息转发给控制面 模块的接入管理子模块； 承载建立规则可以用于指示用户面模块的会话处理 子模块对 UE的数据包进行服务质量控制。 由于控制面模块集成了网关设备 的控制管理层的功能， 因此控制面模块可以全局掌握网关当前资源的使用情 况， 并且以业务控制规则的形式指导各个用户面模块的行为， 业务控制规则 包括规则特征信息和数据操作两部分， 其中， 规则特征信息用于和 UE的业 务请求消息进行匹配， 可以包括介质访问控制 （Medium Access Control, 以 下简称 MAC)层、 网络层、 传输层、 会话层以及应用层的特征信息， 例如该 消息的源 IP、 源 MAC地址、 协议类型、 业务标识等； 数据操作用于指示用 户面模块的具体工作， 例如， 指示 I/O模块将数据包转发给其它的模块、 指 示会话处理子模块执行具体的数据控制操作等， 数据操作的内容可以只包括 指导参与当前业务的用户面模块行为， 也可以包括指导网关所有的用户面模 块行为。 只有当业务请求消息与规则特征信息全都匹配上了， 用户面模块才 执行该业务控制规则中的数据操作。 控制面模块生成业务控制规则可以认为 是在用户面模块间搭建了一个处理该业务数据包的数据路径， 各用户面模块 只需要执行业务控制规则中与自身相关的数据操作即可， 该数据路径就能够 自动建立起来。
歩骤 102、 所述控制面模块向所述用户面模块下发所述业务控制规则； 本实施例中， 控制面模块将生成的业务控制规则下发给用户面模块， 可 以是将业务控制规则下发给所有的用户面模块， 也可以是只下发给参与当前 业务的用户面模块， 例如， 在 UE接入业务中， 用户面只有 I/O子模块参与该 业务， 控制面模块可以将针对这一业务的业务控制规则只下发给 I/O 子模 块， 也可以将该业务控制规则下发给所有的用户面模块， 包括 I/O子模块、 会话处理子模块等， 这两种方式都可以用于实现本实施例的方法， 本实施例 对此不作具体限定。
歩骤 103、 所述用户面模块根据所述业务控制规则进行数据转发或者处 理。
本实施例中， 用户面模块接收到控制面模块下发的业务控制规则后， 根 据业务控制规则中的数据操作部分进行相应的操作， 例如， I/O 子模块根据 业务控制规则的指示， 将数据包转发给控制面的接入管理子模块； 会话处理 子模块根据业务控制规则的指示， 将数据包转发给其它用户面模块， 并且对 数据包进行服务质量 （Quality of Service, 以下简称 QoS ) 处理。
本实施例， 通过将网关划分为控制面模块和用户面模块， 使网关的功能 解耦合， 以控制面模块生成业务控制规则指导用户面模块的行为， 用户面模 块根据业务控制规则执行具体的数据操作的方式， 不但实现网关的基本功 能， 还可以根据需要实现更多样化的网关功能， 以解决现有的网关多个功能 紧耦合于一体， 相互制约， 不利于网关的功能扩展和性能改进的问题。
进一步的， 上述实施例的步骤 103中， 所述用户面模块根据所述业务控 制规则进行数据处理， 具体的实现方式可以是下述方法中的至少一种方法： 第一种， 所述用户面模块根据所述业务控制规则， 向其它用户面模块或所述 控制面模块转发所述业务请求消息和用户信息数据包； 第二种， 所述用户面 模块根据所述业务控制规则， 对用户设备 UE发送的数据包进行处理。
本实施例中， 网关的用户面模块根据业务控制规则中的数据操作部分， 执行具体的数据操作， 该数据操作可以是数据转发， 例如， I/O子模块将 UE 的数据包转发给控制面模块， 或者将控制面模块发送的数据包转发给会话处 理子模块， 该数据操作还可以是根据运营商的需求对数据包进行的处理， 例 如， 会话处理子模块根据控制面模块生成的业务控制规则中的承载信息， 执 行与该承载信息对应的 QoS控制操作， 用于实现压缩功能的扩展子模块对数 据包做压缩处理、 用于实现加速功能的扩展子模块对 UE的网页浏览做数据 加速操作等。 基于上述网关的结构， 本实施例可以灵活的执行多样化的网关 用户面操作， 不必受限于网关设备的结构， 使 UE业务的处理流程更加灵 活、 高效。
进一步的， 上述实施例的步骤 101 中， 网关的控制面模块生成业务控制 规则， 具体的实现方式可以是下述方法中的至少一种方法： 第一种， 所述控 制面模块根据所述网关的功能预先设置所述业务控制规则； 第二种， 所述控 制面模块根据所述业务请求消息生成所述业务控制规则。 其中， 第二种方法 是基于所述控制面模块接收所述用户面模块发送的业务请求消息后才实施 的， 进一步的， 在控制面模块接收的业务请求消息之前， 用户面模块的 I/O 子模块先接收 UE发送的业务请求消息， 并将该业务请求消息发送给所述控 制面模块。
本实施例中， 网关的控制面模块生成业务控制规则的方法可以是根据网 关的基本功能预先设置业务控制规则， 例如， 控制面模块可以根据 3GPP标 准中定义网关设备的功能以及网关设备信令消息预先设置 I/O子模块的消息 转发规则， 使得当 I/O子模块通过接口接收到其它网元发送的信令消息时， 根据预设的业务控制规则将该信令消息转发给控制面模块的会话管理子模 块； 也可以是在收到 I/O子模块发送的 UE的业务请求消息后， 针对该业务请 求消息生成业务控制规则， 例如， 控制面模块根据 I/O子模块发送的承载建 立请求生成承载建立规则， 使得会话处理子模块对数据包进行 QoS 控制， I/O 子模块对数据包进行转发。 通过上述的两种业务控制规则生成方式， 控 制面模块不但可以针对网关的基本功能生成业务控制规则， 以使用户面模块 实现该基本功能， 还可以针对 UE的业务请求生成业务控制规则， 是对网关 基本功能的扩展， 也使得网关的功能扩展和性能扩展得以灵活的实现。
图 6为本发明消息处理方法实施例二的流程图， 如图 6所示， 本实施例 的方法可以包括：
歩骤 201、 网关的用户面模块接收 UE发送的业务请求消息， 并将业务请 求消息发送给网关的控制面模块；
歩骤 202、 控制面模块接收用户面模块发送的业务请求消息； 歩骤 203、 控制面模块根据业务请求消息生成业务控制规则； 本实施例中， 控制面模块根据业务请求消息生成业务控制规则的过程与 上述方法实施例的步骤 101类似， 此处不再赘述。
步骤 204、 控制面模块向用户面模块下发业务控制规则；
本实施例中， 控制面模块向用户面模块下发业务控制规则的过程与上述 方法实施例的歩骤 102类似， 此处不再赘述。
步骤 205、 用户面模块接收控制面模块发送的业务控制规则， 并将业务 控制规则保存在本地；
本实施例中， 为了使手续的操作进行的更高效， 用户面模块在接收到控 制面发送的业务控制规则后， 将该业务控制规则保存在本地， 如果后续遇到 相同或类似的业务请求可以直接使用本地保存的业务控制规则， 省去了与控 制面模块之间的交互， 使业务流程更加简洁。
步骤 206、 用户面模块将业务请求消息的一个或多个协议头信息与本地 保存的所有业务控制规则进行匹配， 获取与业务请求消息对应的业务控制规 则；
本实施例中， 用户面模块接收到的 UE的业务请求消息中， 包括一个或 多个协议头 （Protocol Header, 以下简称 PH) ， 可以用于记录 MAC层、 网 络层、 传输层、 会话层以及应用层中至少一个的特征信息， 例如该业务请求 消息的业务标识、 网关信令或者协议类型等， 用户面模块根据协议头中的信 息对本地保存的所有的业务控制规则的规则特征信息分别匹配， 如果有一个 或多个特征信息都不匹配， 则滤掉该业务控制规则， 直到匹配出与该业务请 求消息完全匹配的业务控制规则。 该业务控制规则为控制面模块针对该业务 请求生成的规则， 其中包括了用户面模块需要执行的数据操作。
步骤 207、 用户面模块根据所述业务控制规则进行数据处理。
本实施例中， 用户面模块根据所述业务控制规则进行数据处理的过程与 上述方法实施例的步骤 103类似， 此处不再赘述。
本实施例， 通过控制面模块针对 UE 的业务请求消息生成业务控制规 则， 指导用户面模块执行对应的数据操作， 使网关的业务处理流程简洁高 效。
进一歩的， 上述实施例的步骤 202之后， 还包括控制面对用户面模块进 行扩展的步骤， 具体的实现方式可以是： 控制面模块根据所述业务请求消息 和所述网关的资源信息， 在所述网关中增加至少一个用于实现所述业务请求 消息对应的至少一个功能的扩展子模块。 这种情况下， 上述实施例的步骤 203 中， 控制面模块根据业务请求消息生成业务控制规则， 具体的实现方式 可以是： 所述控制面模块生成所述业务控制规则， 所述业务控制规则用于指 示增加所述至少一个扩展子模块后所述用户面模块需要执行的数据操作。
本实施例中， 根据运营商的需求， 网关设备除了基本功能， 还需要实现 一些特殊的功能， 例如视频加速、 网页浏览加速等， 在这种情况下， 控制面 模块要根据业务请求消息， 在网关中增加至少一个扩展子模块， 这些扩展子 模块用于实现该业务请求消息中涉及的至少一个特殊功能， 例如， 视频加速 请求消息中， 涉及到视频加速功能， 但是这功能不是网关的基本功能， 用户 面模块中没有用于实现视频加速功能的子模块， 因此控制面模块在网关中增 加至少一个扩展子模块， 该扩展子模块用于实现视频加速功能， 增加的扩展 子模块的数量可以根据网关的资源情况以及业务量大小来决定， 此处不做具 体限定。 控制面模块在生成业务控制规则时， 考虑增加的扩展子模块， 可以 在业务控制规则中增加指示该扩展子模块需要执行的数据操作的内容， 同时 还要更新指示参与到该视频加速业务中的其它用户面模块需要执行的数据操 作的内容， 可以认为是在其它用户面模块的业务数据包的数据路径中增加了 扩展子模块这一路径节点。
本实施例， 通过增加用户面模块使网关实现运营商要求的特殊功能， 使 得网关的功能扩展和性能扩展得以灵活的实现。
下面采用三个具体的实施例， 对上述网关实现具体业务的流程进行详细 说明。
图 7为本发明网关业务处理实施例一的流程图， 本实施例中， 控制面模 块还负责检査用户面模块的状态， 便于及时排除网关的故障。 如图 7所示， 本实施例的方法可以包括：
5301、 资源管理子模块检査用户面模块的工作状态；
具体的， 资源管理子模块可以通过与用户面模块的连接是否正常来判断 该用户面模块状态是否正常； 还可以是向用户面模块发送查询消息， 通过查 询消息的反馈情况判断该用户面模块状态是否正常； 还可以是用户面模块向 控制面模块发送标识信息， 如果控制面模块在规定的时间内没收到该用户面 模块的标识信息， 则说明该用户面模块处于非工作状态， 需要进行故障处 理。 上述各种方式可以周期性的进行。 具体的实现方式本实施例不作具体限 定。
5302、 若检查到用户面模块处于非工作状态， 则资源管理子模块根据网 关的资源信息， 在网关中增加至少一个用于替换用户面模块的扩展子模块， 至少一个扩展子模块实现的功能与用户面模块的功能相同；
本实施例中， 若资源管理子模块检査到用户面模块处于非工作状态， 解 决的办法是另外增加至少一个扩展子模块， 用于实现出现故障的用户面模块 的功能， 并用至少一个扩展子模块替换故障用户面模块， 相当于是抛弃出现 故障的用户面模块， 用其它的模块代替该用户面模块， 可以快速排除网关的 故障。
S303、 会话管理子模块更新业务控制规则， 该业务控制规则用于指示替 换操作后所述用户面模块需要执行的数据操作；
本实施例中， 由于用户面模块发生了替换， 所以控制面模块需要更新业 务控制规则， 具体的实现方式可以是只将与故障用户面模块相关的业务控制 规则进行更新， 更新后的业务控制规则中的数据操作部分将原来的故障用户 面模块的内容更新为增加的扩展子模块的内容， 可以认为是用户面模块的业 务数据包的数据路径中的一个路径节点发生了变化。
5304、 会话管理子模块向扩展子模块、 其它相关用户面模块下发业务控 制规则；
本实施例中， 控制面模块向所述用户面模块下发所述业务控制规则的过 程与上述方法实施例的步骤 102类似， 此处不再赘述。
5305、 扩展子模块根据业务控制规则进行数据处理。
本实施例中， 用户面模块根据所述业务控制规则进行数据处理的过程与 上述方法实施例的步骤 103类似， 此处不再赘述。
本实施例中， 通过网关的控制面模块检査用户面模块的状态， 可以及时 发现网关中出现故障的用户面模块， 并对故障进行排除， 实现网关高效的故 障处理。
图 8为本发明网关业务处理实施例二的流程图， 如图 8所示， 本实施例 的方法可以包括：
分组数据协议（Packet Data Protocol, 以下简称 PDP )激活流程可以分为 两种情况， 一种是 UE初始接入时， 网关将为该 UE激活缺省的 PDP上下 文， 作为该 UE的缺省承载通道； 另一种是 UE在进行具体业务时， 网关为该 UE再次激活专有承载的 PDP上下文， 用于承载指定的业务， 一般这种情况 对专用承载会带有 QoS要求。
5401、 I/O子模块接收 UE发送的 PDP激活消息；
本实施例是一个 PDP激活的具体实施例， UE发送的 PDP激活消息可以 是 3GPP中定义的 Create PDP Context Request消息。
5402、 I/O子模块根据本地保存的业务控制规则匹配出 PDP激活消息对 应的转发规则；
本实施例中， I/O子模块根据接收到的 PDP激活消息在本地保存的多个 业务控制规则中逐一匹配， 这里的多个业务控制规则可以是控制面模块根据 网关的基本功能以及 3GPP标准中定义的网关消息预先设置的， I/O子模块将 PDP激活消息中的协议头拆分出来， 与本地保存的多个业务控制规则的一个 或多个规则特征信息进行匹配， 找出该 PDP激活消息对应的转发规则， 该转 发规则的内容可以是：
IRequest=Create PDP Context RequestlActions=Controller:Accessl 其中， Request表示该转发规则的规则特征信息， Actions 表示数据操 作。
根据该转发规则， I/O子模块获知要将 PDP激活消息转发给控制面模块 的接入管理子模块。
S403、 I/O子模块根据转发规则将该 PDP激活消息转发给接入管理子模 块；
5404、 接入管理子模块处理 UE的接入过程， 并将 PDP上下文数据发送 给会话管理子模块；
本实施例中， 接入管理子模块与用户数据网元交互， 获取用户的上下文 信息， 并结合 PDP激活消息、 用户的签约信息等， 生成 PDP上下文数据， 然 后将该 PDP上下文数据发送给控制面模块的会话管理子模块。
5405、 会话管理子模块生成 PDP激活处理规则， 并将 PDP激活处理规 则下发给 I/O子模块和会话处理子模块；
本实施例中， 会话管理子模块根据接收到的 PDP上下文数据， 以及当前 网关用户面模块的会话处理子模块的资源使用情况， 选择其中一个会话处理 子模块处理该 UE的 PDP激活流程， 并根据选择的结果生成 PDP激活处理规 贝 IJ , 然后将该 PDP激活处理规则下发给 I/O 子模块和选中的会话处理子模 块。
5406、 I/O子模块根据接收到的 PDP激活处理规则， 将该 PDP激活流程 产生的数据转发到会话处理子模块；
本实施例中， 会话管理子模块生成的 PDP激活处理规则包括指示 I/O子 模块需要执行的数据操作的内容， I/O子模块根据该 PDP激活处理规则即可 获知自身需要执行的数据操作。
5407、 会话处理子模块根据接收到的 PDP激活处理规则， 进行 QoS控制 以及数据转发。
本实施例中， 会话管理子模块生成的 PDP激活处理规则包括指示会话处 理子模块需要执行的数据操作的内容， 例如， 该 UE的承载信息、 数据路径 等， 会话处理子模块根据该 PDP激活处理规则即可获知自身需要执行的 QoS 控制的具体参数， 以及数据包的转发对象。
通过上述 PDP激活流程， 网关为 UE创建缺省或专用承载， UE即可以 在该承载上传送业务数据。 当 UE在该承载上的业务数据包到达 I/O子模块 时， I/O子模块从本地保存的多个业务控制规则中匹配到与 UE的业务请求消 息对应的业务控制规则， 并执行该业务控制规则指示的数据操作， 对业务数 据包进行转发， I/O 子模块的这个过程可以重复执行， 实现网关内部业务数 据包的转发， 最终 I/O子模块将结果数据转出网关； 对于会话子模块来讲， 同样也可以从本地保存的业务控制规则中匹配到与 UE的业务请求消息对应 的业务控制规则， 再根据该业务控制规则执行相应的数据操作。 从上述用户 面模块的数据操作过程可以看出， 控制面模块生成业务控制规则可以认为是 在用户面模块间搭建了一个处理该业务数据包的数据路径， 各用户面模块只 需要执行业务控制规则中与自身相关的数据操作即可， 该数据路径就能够自 动建立起来。
图 9为本发明网关业务处理实施例三的流程图， 如图 9所示， 本实施例 的方法可以包括：
通常情况下， 网关的用户面模块有两类基本功能模块， I/O 子模块和会 话处理子模块， 而在实际的网关设备中， 会有一些更为复杂的功能， 比如计 费、 内容识别等， 或者根据运营商的特殊需求加入的如内容压缩、 网页加 速、 视频加速等用户面功能， 在网关架构下， 基于业务控制规则建立数据路 径的方式， 具体的实现方式可以是： 本实施例以视频加速业务为例。
S501、 I/O子模块接收 UE发送的 PDP业务请求消息；
S502, I/O子模块根据本地保存的业务控制规则匹配出 PDP业务请求消 息对应的转发规则， 并将该 PDP业务请求消息转发给会话管理子模块和资源 管理子模块；
本实施例中， I/O子模块将 PDP业务请求消息与本地保存的业务控制规 则逐一匹配， 根据匹配结果获知该 PDP业务是一个视频加速业务， 需要将业 务数据包转发给控制面模块， 具体的可以是控制面模块的会话管理子模块， I/O子模块执行该转发操作。
S503、 资源管理子模块在网关中增加至少一个用于实现视频加速的扩展 子模块；
本实施例中， 控制面模块根据 PDP业务请求消息获知该 PDP业务是一个 视频加速业务， 但是当前的用户面模块中没有处理视频加速这一功能的模 块， 因此， 控制面模块结合当前资源使用情况， 在网关中增加至少一个用于 实现视频加速功能扩展子模块， 于是网关具备了视频加速的用户面功能。
5504、 会话管理子模块生成视频加速控制规则， 并将视频加速控制规则 发送给 I/O子模块、 会话处理子模块以及扩展子模块；
本实施例中， 会话管理子模块生成的视频加速控制规则包括指示增加的 扩展子模块的需要执行的数据操作的内容， 还包括指示参与到视频加速业务 中的其它用户面模块需要执行的数据操作的内容， 例如， 视频加速中有需要 由 I/O和 QoS管理， 因此至少一个 I/O子模块和至少一个会话处理子模块也 会参与到视频加速业务中， 这些用户面模块也会接收到控制面模块下发的视 频加速控制规则， 指示它们转发数据或执行 QoS管理。
5505、 I/O 子模块、 会话处理子模块以及扩展子模块根据视频加速控制 规则执行各自的数据操作。
通过上述流程， 网关可以实现运营商需要的视频加速功能， 基于类似的 流程， 网关还可以实现数据压缩、 网页加速、 基于计费的 QoS服务等多种特 殊功能， 而且这些特殊功能的实现流程简单、 高效， 可以灵活部署和实施。
在本发明所提供的几个实施例中， 应该理解到， 所揭露的装置和方法， 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， 所述单元的划分， 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。
所述该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， 在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元 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， 也可以采用硬件加 软件功能单元的形式实现。 上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元， 可以存储在一个计算机 可读取存储介质中。 上述软件功能单元存储在一个存储介质中， 包括若干指 令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机， 服务器， 或者网络设备等） 或处理器 （processor ) 执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。 而前述 的存储介质包括： U 盘、 移动硬盘、 只读存储器 （Read-Only Memory , ROM) 、 随机存取存储器 （Random Access Memory, RAM) 、 磁碟或者光 盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域技术人员可以清楚地了解到， 为描述的方便和简洁， 仅以上述各 功能模块的划分进行举例说明， 实际应用中， 可以根据需要而将上述功能分 配由不同的功能模块完成， 即将装置的内部结构划分成不同的功能模块， 以 完成以上描述的全部或者部分功能。 上述描述的装置的具体工作过程， 可以 参考前述方法实施例中的对应过程， 在此不再赘述。
最后应说明的是： 以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案， 而非对 其限制； 尽管参照前述各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， 或者对其中部分或者全部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范围。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种网关， 其特征在于， 所述网关运行于云平台上， 包括： 用于实现网关的控制面功能的控制面模块和至少一个用于实现网关的用 户面功能的用户面模块；
所述控制面模块与所述至少一个用户面模块通过接口连接；
所述控制面模块， 用于生成业务控制规则， 并将所述业务控制规则下发 给所述用户面模块， 所述业务控制规则用于指示网关的用户面模块需要执行 的数据操作；
所述用户面模块， 用于根据接收到的所述业务控制规则进行数据转发或 处理。
2、 根据权利要求 1 所述的网关， 其特征在于， 所述用户面模块， 包 括： 至少一个输入 /输出 I/O子模块， 至少一个会话处理子模块、 至少一个扩 展子模块以及内部交换子模块；
其中， 所述 I/O子模块， 用于实现所述网关的数据 I/O功能， 并根据所述 业务控制规则实现 UE业务消息的转发；
所述会话处理子模块， 用于根据所述业务控制规则实现 UE的业务会话 处理功能；
所述扩展子模块， 用于根据所述控制面模块的业务控制规则对所述用户 面模块进行扩展；
所述内部交换子模块， 用于形成两个或两个以上所述用户面模块之间的 通信链路， 以实现所述两个或两个以上用户面模块之间的数据交换。
3、 根据权利要求 1或 2所述的网关， 其特征在于， 所述控制面模块， 包 括：
接入管理子模块， 用于实现用户设备 UE的接入管理功能；
会话管理子模块， 用于实现 UE 的业务会话管理功能， 并生成所述业务 控制规则；
资源管理子模块， 用于对所述用户面模块使用的资源进行管理。
4、 根据权利要求 3所述的网关， 其特征在于， 所述 I/O子模块， 具体用 于接收 UE的业务请求消息， 并根据本地保存的业务控制规则将所述业务请 求消息转发给所述接入管理子模块； 所述接入管理子模块， 具体用于处理所述 UE的接入过程的信令， 并将 所述 UE的上下文数据发送给所述会话管理子模块；
所述会话管理子模块， 具体用于根据所述业务请求消息和所述 UE的上 下文数据生成所述业务控制规则；
所述 I/O子模块， 还用于将所述业务控制规则转发给所述会话处理子模 块；
所述会话处理子模块， 具体用于根据所述业务控制规则实现 UE 的业务 会话处理功能。
5、 根据权利要求 3 所述的网关， 其特征在于， 所述资源管理子模块， 具体用于根据 UE 的业务请求消息和所述网关的资源信息， 在所述网关中增 加至少一个用于实现所述业务请求消息对应的至少一个功能的扩展子模块； 所述会话管理子模块， 具体用于生成所述业务控制规则， 所述业务控制 规则用于指示增加所述至少一个扩展子模块后所述用户面模块需要执行的数 据操作。
6、 根据权利要求 3 所述的网关， 其特征在于， 所述资源管理子模块， 具体用于检查所述用户面模块的工作状态； 若检查到所述用户面模块处于非 工作状态， 则所述资源管理子模块根据网关的资源信息， 在所述网关中增加 至少一个用于替换所述用户面模块的扩展子模块， 所述至少一个扩展子模块 实现的功能与所述用户面模块的功能相同；
所述会话管理子模块， 具体用于更新所述业务控制规则， 所述业务控制 规则用于指示替换操作后所述用户面模块需要执行的数据操作。
7、 一种消息处理方法， 其特征在于， 所述方法适用于网关， 所述网关 运行于云平台上， 所述方法包括：
网关的控制面模块生成业务控制规则， 所述业务控制规则用于指示网关 的用户面模块需要执行的数据操作；
所述控制面模块向所述用户面模块下发所述业务控制规则；
所述用户面模块根据所述业务控制规则进行数据转发或者处理。
8、 根据权利要求 Ί 所述的方法， 其特征在于， 所述用户面模块根据所 述业务控制规则进行数据转发或者处理之前， 还包括：
所述用户面模块接收所述控制面模块发送的所述业务控制规则， 并将所 述业务控制规则保存在本地；
所述用户面模块将业务请求消息的一个或多个协议头信息与本地保存的 所有所述业务控制规则进行匹配， 获取与所述业务请求消息对应的所述业务 控制规则， 所述业务请求消息用于表示用户设备请求的业务信息。
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