数据报文发送方法、装置和系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种数据报文发送方法、装置和系统。其中，该方法包括：第一GwU接收数据报文；第一GwU根据测量信息和APN-AMBR标识信息，统计APN-AMBR标识信息对应的APN的非保障带宽承载的累计比特率；在累计比特率小于或等于预设比特率的情况下，第一GwU转发数据报文至下一节点。通过本发明专利技术，解决了相关技术中无法执行GW控制面和用户面分离架构中的APN-AMBR带宽控制的问题，实现了GW控制面和用户面分离架构中的APN-AMBR带宽控制。

Data message transmitting method, device and system

The invention provides a method, a device and a system for transmitting data packets. Among them, the method comprises the following steps: first GwU receiving data message; the first GwU APN-AMBR according to the measurement information and identification information, the corresponding statistical APN-AMBR identification information APN non guaranteed bandwidth capacity accumulated bit rate; in the total bit rate is less than or equal to a preset condition of bit rate, the first GwU forwarding data packets to the next node. The invention solves the GW control plane and user plane separation in the architecture of APN-AMBR bandwidth control problems cannot be performed in the relevant technology, the GW control plane and user plane separation architecture in APN-AMBR bandwidth control.

【技术实现步骤摘要】
数据报文发送方法、装置和系统
本专利技术涉及通信领域，具体而言，涉及一种数据报文发送方法、装置和系统。
技术介绍
图1是根据相关技术的3GPP演进分组系统结构示意图，如图1所示，3GPP演进分组系统(EvolvedPacketSystem，简称为EPS)由演进的通用移动通信系统陆地无线接入网(EvolvedUniversalTerrestrialRadioAccessNetwork，简称为E-UTRAN)、移动管理单元(MobilityManagementEntity，简称为MME)、服务网关(ServingGateway，简称为S-GW)、分组数据网络网关(PacketDataNetworkGateway，简称为PDNGW或P-GW)、归属用户服务器(HomeSubscriberServer，简称为HSS)、3GPP的认证授权计费(Authentication、AuthorizationandAccounting，简称为AAA)服务器、策略和计费规则功能实体(PolicyandChargingRulesFunction，简称为PCRF)及其它支撑节点组成。MME用于移动性管理、非接入层信令的处理和用户移动管理上下文的管理等控制面相关工作；S-GW是与E-UTRAN相连的接入网关设备，在E-UTRAN与P-GW之间转发数据，并且用于对寻呼等待数据进行缓存；P-GW则是EPS与PDN的边界网关，用于PDN的接入及在EPS与PDN间转发数据等功能。PCRF负责策略决策和计费规则的制定，提供基于业务数据流的门控、服务质量控制及计费规则给GW，在承载面执行PCRF所制定的策略和计费规则。在承载建立时，GW按照PCRF发送的规则进行服务质量(QoS)授权和门控控制。根据PCRF发送的计费规则，执行相应的业务数据流计费操作，计费既可以是在线计费，也可以是离线计费。如果是在线计费，则需要和在线计费系统(OnlineChargingSystem，简称为OCS)一起进行信用管理。离线计费则和离线计费系统(OfflineChargingSystem，简称为OFCS)之间交换相关的计费信息。GW与PCRF之间的接口是Gx接口，与OCS之间的接口是Gy接口，与OFCS之间的接口是Gz接口。由于EPS网关存在如下几个问题：首先，用户数据流处理集中在PDN出口网关，造成网关设备功能繁杂，可扩展性差；其次，网关的控制面与转发面高度耦合，不利于核心网平滑演进；再次，转发面扩容需求频度高于控制面，紧耦合导致控制面转发面同步扩容，设备更新周期短导致复合成本增加；以及，网络层数据转发难以识别用户、业务特征，仅能根据上层传递的QoS转发，导致网络资源利用低效，难以依据用户和业务特性对数据流进行精细控制。此外，大量策略需要手工配置，导致管理复杂度增加，运营成本居高不下。因此，需要将分组域网关中的控制功能与转发功能进行分离，以适应网络发展和市场应用的需求。图2是根据相关技术的非漫游场景下GW控制面和用户面分离的结构示意图，如图2所示，该架构将原有的EPS架构中的S/PGW拆分成了网关控制面(GatewayController，简称为GwC)和网关用户面(GatewayUser，简称为GwU)两类功能网元。GwC负责S/PGW的控制面功能，包括负荷分担、GwU的选择、IP地址和隧道标识的分配、策略和计费控制等功能。GwU负责S/PGW的用户面相关功能，包括数据流识别和深度包解析、QoS处理和承载绑定，下行寻呼数据的缓存等功能。UE为访问分组数据网络(PacketDataNetwork，简称为PDN)会建立一个IP连接接入网(IPConnectivityAccessNetwork，简称为IP-CAN)会话的PDN连接。PDN连接是由承载组成，承载由业务数据流组成。网络按相应授权的QoS为其业务数据流提供数据传输需要的网络资源，在同一个承载内的业务数据流具有相同的QoS参数，即相同的承载QoS特性。相关的QoS参数包括承载级别的QoS分类标识(QoSClassIdentifier，简称为QCI)、资源分配和保留优先级(AllocationandRetentionPriority，简称为ARP)、保障带宽(GuaranteedBitRate，简称为GBR)和最大带宽(MaximumBitRate，简称为MBR)，以及多个EPS承载汇聚相关的QoS参数UE-AMBR和APN-AMBR。承载分为GBR承载和non-GBR承载：GBR承载包含MBR和GBR，是保障最低带宽的承载；non-GBR承载只包含MBR，是提供尽力而为带宽的承载。当UE附着到网络建立PDN连接后，会建立默认承载，对QoS要求更高的数据业务会建立专有承载。通常专有承载QoS比默认承载QoS要求高。默认承载一定是non-GBR承载。专用承载可以是GBR承载或Non-GBR承载。APN-AMBR是存储在HSS中的每个APN的一个签约参数。该参数限制了同一个APN下，所有PDN连接的non-GBR承载的最大比特率。每个non-GBR承载都有可能占用到全部APN-AMBR带宽，例如当其他non-GBR承载没有任何数据流量时。APN-AMBR只针对non-GBR承载，不包括GBR承载在内。PGW会根据HSS中签约的APN-AMBR数值，对该APN下的所有PDN连接的non-GBR承载的上行和下行数据流执行带宽限制。一个UE相同APN上的所有同时激活的PDN连接，需要在同一个PGW上。即，即使UE支持单APN多PDN连接功能，该UE的所有同时激活的关联到相同APN下的PDN连接，也必须由同一个PGW提供。因此，当前的APN-AMBR只要在该APN对应的PGW上执行即可。但对于GW控制面和用户面分离的架构，PGW分为了多个GwC实例和多个GwU实例。由于存在多个会话和多个承载的问题，GwU上的数据流分发无法保证将同一个用户同一APN下的所有PDN连接分发到同一个GwU实例(例如，部分UE采用静态地址，如果该部分的IP段已经捆绑到相应到通用分组无线业务隧道协议用户平面(GPRSTunnelingProtocolUserPlane，简称为GTPU)节点，即该部分的IP段对应到相应的GwU实例。但该部分UE的GTP和PMIP之间切换，UE前后选择的可能是两个GwU实例)，因此APN-AMBR无法在同一个GwU(PGW)上执行带宽统计和限制。针对相关技术中无法执行GW控制面和用户面分离架构中的APN-AMBR带宽控制的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术提供了一种数据报文发送方法、装置和系统，以至少解决相关技术中无法执行GW控制面和用户面分离架构中的APN-AMBR带宽控制的问题。根据本专利技术的一个方面，提供了一种数据报文发送方法，包括：第一GwU接收数据报文，其中，所述数据报文携带有对所述数据报文的比特率的测量信息和所述数据报文的APN-AMBR标识信息；所述第一GwU根据所述测量信息和所述APN-AMBR标识信息，统计所述APN-AMBR标识信息对应的APN的非保障带宽承载的累计比特率，其中，所述累计比特率为携带有所述APN-AMBR标识信息的全部数据报文的比特率；在所述累计比特率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据报文发送方法，其特征在于，包括：第一网关用户面GwU接收数据报文，其中，所述数据报文携带有对所述数据报文的比特率的测量信息和所述数据报文的APN‑AMBR标识信息；所述第一GwU根据所述测量信息和所述APN‑AMBR标识信息，统计所述APN‑AMBR标识信息对应的APN的非保障带宽承载的累计比特率，其中，所述累计比特率为携带有所述APN‑AMBR标识信息的全部数据报文的比特率；在所述累计比特率小于或等于预设比特率的情况下，所述第一GwU转发所述数据报文至下一节点。

【技术特征摘要】
1.一种数据报文发送方法，其特征在于，包括：第一网关用户面GwU接收数据报文，其中，所述数据报文携带有对所述数据报文的比特率的测量信息和所述数据报文的APN-AMBR标识信息；所述第一GwU根据所述测量信息和所述APN-AMBR标识信息，统计所述APN-AMBR标识信息对应的APN的非保障带宽承载的累计比特率，其中，所述累计比特率为携带有所述APN-AMBR标识信息的全部数据报文的比特率；在所述累计比特率小于或等于预设比特率的情况下，所述第一GwU转发所述数据报文至下一节点。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一GwU根据所述测量信息和所述APN-AMBR标识信息，统计所述累计比特率包括：所述第一GwU根据所述APN-AMBR标识信息查询所述APN对应的APN-AMBR测量统计表；所述第一GwU将所述测量信息统计到所述APN-AMBR测量统计表中，得到所述累计比特率。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一GwU根据所述测量信息和所述APN-AMBR标识信息，统计所述累计比特率之后，所述方法还包括：在所述累计比特率大于预设比特率的情况下，所述第一GwU确定丢弃所述数据报文。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述第一GwU确定丢弃所述数据报文之后，所述方法还包括：所述第一GwU在所述数据报文中设置丢弃标识；所述第一GwU发送所述数据报文至第二GwU。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述数据报文包括：通用分组无线业务隧道协议用户平面GTPU数据报文。6.一种数据报文发送方法，其特征在于，包括：第二GwU接收数据报文；所述第二GwU测量所述数据报文的比特率信息，得到所述数据报文的测量信息；所述第二GwU对所述数据报文进行处理；所述第二GwU将处理后的所述数据报文发送至第一GwU，其中，处理后的所述数据报文中携带有所述测量信息和所述数据报文的APN-AMBR标识信息，所述测量信息和所述APN-AMBR标识信息用于所述第一GwU统计所述APN-AMBR标识信息对应的APN的累计比特率，所述累计比特率为携带有所述APN-AMBR标识信息的全部数据报文的比特率。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述第二GwU接收所述数据报文之后，所述方法还包括：所述第二GwU根据所述数据报文的五元组信息，查询所述数据报文对应的流量统计表和处理策略，其中，所述五元组信息包括：源地址、源端口、目的地址、目的端口和传输层协议；在查询到所述流量统计表和所述处理策略的情况下，所述第二GwU根据所述处理策略对所述数据报文进行计费和/或用量统计，得到统计结果；所述第二GwU根据所述统计结果，更新所述流量统计表。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述第二GwU未查询到所述流量统计表的情况下，所述方法还包括：所述第二GwU建立所述数据报文的所述流量统计表。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述第二GwU未查询到所述处理策略的情况下，所述方法还包括：所述第二GwU向GwC和/或第三GwU请求所述处理策略。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述数据报文为下行数据报文的情况下，所述第二GwU向所述GwC和/或所述第三GwU请求所述处理策略包括：在所述第二GwU查询到所述流量统计表的情况下，所述第二GwU根据所述流量统计表中的预定标识，判断是否向所述第三GwU请求所述处理策略；在判断结果为是的情况下，所述第二GwU发送第一请求信息至所述第三GwU，其中，所述第三GwU用于根据所述第一请求信息，查询所述数据报文的应用标识信息；所述第二GwU根据所述应用标识信息，查询所述数据报文的所述处理策略。11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述第二GwU向所述GwC和/或所述第三GwU请求所述处理策略包括：在所述第二GwU未查询到所述流量统计表和所述处理策略的情况下且在所述第二GwU建立所述流量统计表之后，或者，在所述第二GwU根据所述应用标识信息无法查询到所述处理策略的情况下，所述第二GwU发送用于请求所述处理策略的第二请求信息至所述GwC，其中，所述GwC用于根据所述第二请求信息在所述GwC的本地策略库查询所述处理策略，或者根据所述第二请求信息向策略决策实体请求所述处理策略；所述第二GwU接收所述GwC发送的所述处理策略。12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述数据报文为上行数据报文的情况下，所述第二GwU向所述GwC和/或所述第三GwU请求所述处理策略包括：在所述第二GwU未查询所述流量统计表和所述处理策略的情况下且在所述第二GwU建立所述流量统计表之后，所述第二GwU发送第三请求信息至所述第三GwU，其中，所述第三GwU用于根据所述第三请求信息，查询所述数据报文的应用标识信息；所述第二GwU根据所述应用标识信息，查询所述数据报文的所述处理策略。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第二GwU向所述GwC和/或所述第三GwU请求所述处理策略还包括：在所述第二GwU根据所述应用标识信息无法查询到所述处理策略的情况下，所述第二GwU发送用于请求所述处理策略的第四请求信息至所述GwC，其中，所述GwC用于根据所述第四请求信息在所述GwC的本地策略库查询所述处理策略，或者根据所述第四请求信息向策略决策实体请求所述处理策略；所述第二GwU接收所述GwC发送的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴锦花，朱进磊，陈东华，周晓云，朱宜斌，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44