消息处理方法和网关技术

本发明专利技术实施例提供一种消息处理方法和网关。本发明专利技术网关，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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】消息处理方法和网关
本专利技术实施例涉及通信技术，尤其涉及一种消息处理方法和网关。
技术介绍
在通信技术(CommunicationTechnology，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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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，进一步可以包括：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。本专利技术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整。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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为本专利技术网关运行平台结构示意图；图3为本专利技术网关实施例一的结构示意图；图4为本专利技术网关实施例二的结构示意图；图5为本专利技术消息处理方法实施例一的流程图；图6为本专利技术消息处理方法实施例二的流程图；图7为本专利技术网关业务处理实施例一的流程图；图8为本专利技术网关业务处理实施例二的流程图；图9为本专利技术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(The3rdGenerationPartnershipProject，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(PublicDataNetworkGateWay，以下简称PGW)、通用分组无线服务技术支持节点网关(GatewayGeneralPacketRadioServiceSupportNode，以下简称GGSN)等，都是CT网络和外部公共数据网(PublicDataNetwork，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(LineinterfaceProcessingUnit，以下简称LPU)，提供到外部网络的物理接口；业务处理单元(ServiceProcessingUnit，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(MainProcessingUnit，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(SwitchFabricUnit，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(SwitchandRouteProcessingUnit，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(PacketEnforcementUnit，以下简称PEU)，提供网络协议服务质量管理(InternetProtocolServiceQualityManagement，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。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术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，可以用于本专利技术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为本专利技术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(VirtualMachine，以下简称VM)12以及功能APP13，其中，超管理器11可以是Hypervisor，是一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
PCT国内申请，权利要求书已公开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】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；其中，所述控制面模块，还用于根据业务请求消息和所述网关的资源信息，在所述网关中增加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；所述业务控制规则包括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的业务控制规则；所述控制面模块包括资源管理子模块，所述资源管理子模块，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所述扩展子模块，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2所述的网关，其特征在于，所述控制面模块，还包括：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，生成所述业务控制规则；所述资源管理子模块，还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，所述控制面模块，还用于根据业务请求消息和所述网关的资源信息，在所述网关中增加用于实现所述业务请求消息对应的至少一个功能的扩...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭程晖，张伟，谭巍，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44