[發明專利]一種IP數據包的匹配方法和匹配加速器

有效

• 申請號: 201110459754.X
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN103188042A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 佘廣橋;周勃;楊煉;朱正發
• 申請（專利權）人: 重慶重郵信科通信技術有限公司
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04W28/06;H04W28/14
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發明涉及移動通信系統領域，尤其涉及業務流模板中一種IP數據包的匹配方法和匹配加速器。

背景技術

隨著無線通信技術與網絡互聯協議(IP，Internet?Protocol)技術的緊密結合，移動通信網絡從全球移動通訊系統(GSM，Global?System?of?Mobilecommunication)系統的電路交換網發展到通用分組無線業務(GPRS，GeneralPacket?Radio?Service)的分組交換網。為了滿足用戶對高速無線數據業務的新需求，GPRS經歷增強型數據速率GSM演進技術(EDGE，Enhanced?Data?Ratefor?GSM?Evolution)向第三代移動通信技術(3G，3rd-generation)/通用移動通信系統(UMTS，Universal?Mobile?Telecommunications?System)的演進。

雖然3G移動通信系統比起2G有了很大改進，但是仍然無法滿足用戶的要求，又進一步推出了演進UMTS技術即演進分組系統(EPS，Evolved?PacketSystem)，目標是為實時和非實時業務提供一種統一的體系結構，并且為用戶提供高數據傳輸速率、低時延和優化的分組無線接入技術。

這個目標由EPS的兩個重要組成部分：無線接口長期演進(LTE，LongTerm?Evolution)和系統結構演進(SAE，System?Architecture?Evolution)來完成。同時針對服務質量(QoS，Quality?of?Service)、針對未來數據業務具有突發性的特點，引入EPS專用承載與默認承載的概念，有效地減少了業務承載的建立時延，真正實現了用戶的“永遠在線”。默認承載是一個種滿足默認QoS的數據和信令的用戶承載。專用承載是對某些特定業務所使用的SAE承載。一般情況下專用SAE承載QoS比默認QoS的要求高。專用承載在用戶設備(UE，User?Equipment)關聯一個上行的業務流模板(TFT，Traffic?FlowTemplate)，在公用數據網網關(PDNGW，Public?Data?Network?Gateway)關聯一個下行的TFT，TFT中包含業務數據流的分組過濾器(PF，Packet?Pilter)，只有IP數據包與PF匹配成功才能傳輸。

在EPS系統中，同一承載上的所有業務數據流將獲得同樣的QoS保障，不同承載類型提供不同的QoS保障。一個EPS承載可看作用戶設備與公用數據網網關(PDNGW，Public?Data?Network?Gateway)之間的邏輯電路，業務流模板中的每個分組包過濾器(PF)對應一個EPS承載。通過與承載對應的PF，將PDN下的業務數據流進行分類并分發到不同的EPS承載上傳輸。

在EPS系統中，接入點名稱(APN，Access?Point?Name)連接可能存在多個專用承載(含有多個PF)。如果接收到的IP數據包頭部參數與某PF中有效屬性組合的屬性值全匹配，則IP數據包與PF匹配成功，同時IP數據包可在本PF映射的無線承載上傳輸。

現有的IP數據包與PF的軟件實現匹配方法，如圖1所示，在Ti時刻，先從IP數據流提取出一個IP數據包(圖1中為IP1)，然后從該IP數據包中提取頭部參數與PF按照優先級高低從PF0至PF255逐一進行匹配比較，一直持續到IP數據包與其中某個PF匹配成功，再將此IP數據包與EPS承載標識(EBI，EPS?Bearer?Identity)綁定后發送給協議棧處理，然后在(Ti+1)時刻再提取下一個IP數據包(IP2)進行類似的匹配處理，也就是說，當上一個IP數據包與PF未匹配成功時下一個IP包必須等待，如圖1所示，當IP1在匹配時，IP2必須等待，只有當IP1與PF匹配成功后IP2才能開始從優先級最高的PF0至PF255逐一開始匹配，這就是一個串行的過程，而對于現在要求越來越高的上行速度，這種串行的實現過程需要的匹配時間較長。

發明內容

本發明實施例提供了一種IP數據包的匹配方法和匹配加速器，用于提高IP數據包與分組過濾器的匹配效率。

一方面，本發明實施例提供的IP數據包的匹配方法，包括：

IP頭部參數緩存器從IP數據流的n個IP數據包中分別提取每一個IP數據包的頭部參數值和結構體地址，然后分別保存至所述IP頭部參數緩存器的x個緩存塊中，其中n，x都是正整數；