[發明專利]一種數據處理方法、用戶面功能及裝置

有效

• 申請號: 202010794975.1
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN114079674B
• 公開（公告）日: 2023-02-21
• 發明（設計）人: 程志密;胡渭琦
• 申請（專利權）人: 大唐移動通信設備有限公司
• 主分類號: H04L69/22
• 分類號: H04L69/22;H04L45/745
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;陳麗寧

本發明公開了一種數據處理方法、用戶面功能及裝置。數據處理方法包括：與接入網AN通信的第一UPF接收GPRS隧道協議GTP數據報文，并對所述GTP報文進行處理，得到IP數據報文；所述第一UPF傳輸所述IP數據報文。本發明的方案可以解決核心網內部的鏈路上傳送的報文是IP數據報文，降低數據處理傳輸的復雜度。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種數據處理方法、用戶面功能及裝置。

背景技術

軟件定義網絡(SDN)的主要思想是控制平面和轉發平面的分離；網絡資源集中控制和調度；開放的可編程能力，允許應用對網絡資源的編程調度，實現應用和網絡資源的無縫結合。

如圖1所示，為SDN網絡的架構示意圖，SDN網絡中的網絡設備通常為Openflow交換機，更廣義上，網絡設備可以包括所有轉發規則受SDN控制器控制的轉發設備。

如圖2所示，SDN網絡中控制平面與轉發平面分離。控制平面節點為SDNController(SDN控制器)，負責網絡拓撲計算，網絡狀態監測，路徑計算，路徑規則生成等。轉發平面節點稱為SDN交換機，負責根據流表中的表項進行數據轉發，目前的SDN交換機均支持Openflow協議。控制器和交換機之間的通信依賴于Openflow協議，主要進行未知分組的上報，網絡狀態和流量統計的上報，流規則的下發等。

SDN網絡中數據轉發機制與傳統IP網絡中的分組轉發機制大不相同，SDN交換機在進行分組轉發時，首先根據分組的包頭信息進行流表匹配，包頭信息主要有11個字段組成。

如果SDN交換機找到該分組的匹配項，則SDN交換機會根據匹配項中的action(動作域)表項進行下一步動作，如drop，output，set queue等。當數據分組被轉發時，SDN交換機僅僅將該分組從相應的端口發送出去即完成轉發。

如果SDN交換機未找到分組的匹配表項，則SDN交換機需要將該分組，或者該分組的包頭信息通過packet in消息發送給SDN控制器，由SDN控制器根據包頭信息計算轉發路徑和相應規則。

SDN控制器根據解析出的分組的MAC地址，IP地址等信息，搜索保存的網絡拓撲，獲取最短路徑信息，路徑信息主要包括交換機標識，數據接收端口和轉發端口等。然后SDN控制器根據路徑信息計算出每個交換機對應的轉發規則，并通過FLOW_MOD消息發送給SDN交換機。SDN交換機收到流轉發規則后，進行流表更新，隨后可以根據流表進行轉發。

支持Openflow協議的SDN交換機后續還能支持多流表轉發，即在進行流表查詢時需要進行多級流表匹配。

在5G系統中，核心用戶面采用GTP-U協議進行數據轉發，也就是RAN收到數據報文之后，為數據報文添加GTP-U數據報文頭部成為GTP數據報文，GTP數據報文頭部攜帶UPF(若存在中間的UPF)分配的GTP隧道標識TEID。UPF收到數據報文后，根據PSA分配的IP地址和TEID重新封裝成GTP數據報文。GTP數據報文到達PSA后，PSA將GTP數據報文頭部剝離得到IP數據報文，而后將IP數據報文通過N6接口轉發到DN中。如果在SDN網絡中仍然采用GTP-U協議，將帶來以下不足：

1.需要所有的交換機來處理GTP協議報文；

2.進行隧道封裝，增加包頭，降低傳輸效率，增加處理時延。

3.對于需要基于IP數據報文的頭部信息進行數據處理的場景，需要把IP數據報文從GTP數據報文提取出，而后再進行處理，這樣增加處理時延，降低傳輸效率。

4.當與RAN相連的UPF更換時，SMF還需要向RAN更新核心網的隧道信息，增加信令開銷。