CN113596917A - 基于信令辅助实现gtp通信数据报文处理方法、装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种基于信令辅助实现GTP通信数据报文处理方法、装置、介质及电子设备，涉及通信技术领域，包括：监听第一特定接口的N2信令，以获取用于构建第二特定接口建立的上下行GTP隧道通信的会话参数；根据第二特定接口获取GTP隧道上行数据包中的包头参数；根据会话参数和包头参数确定上行分发策略信息和下行分发策略信息；根据上行分发策略信息提取由用户设备发送至本地局域网的上行数据包，去除GTP分组头将数据分发至本地局域网；根据下行分发策略信息封装由本地局域网发送至用户设备的下行数据包为GTP报文，发送至gNB。可见，实施上述方法可以快速搭建5G专网，比独立部署5G核心网等其他组网方案，可以降低部署难度以及实现过程的复杂度。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种基于信令辅助实现GTP通信数据报文处理方法、基于信令辅助实现GTP通信数据报文处理装置、计算机可读存储介质及电子设备。
背景技术
5GNR(New Radio)，是基于正交频分复用技术(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，OFDM)的全新空口设计的全球性5G标准，也是下一代的蜂窝移动技术基础，5G技术将实现超低时延、高可靠性的数据传输。目前的组网越来越难承载诸如大数据、云计算、人工智能、万物互联等企业发展所需的新兴技术产生的信息流转。针对这一问题，亟需引入5G网络，以实现安全隔离等级、广覆盖、低时延、云网融合等不同层面的企业数字化转型所需信息基础设施需求。现有的解决上述问题的方式主要在于实现独立组网或在企业内部署5G核心网(5G Core Network，5GC)，但是，这种方式存在实现过程复杂度较高、部署困难的问题。
需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本申请的目的在于提供一种基于信令辅助实现GTP通信数据报文处理方法、基于信令辅助实现GTP通信数据报文处理装置、计算机可读存储介质及电子设备，可以基于会话参数和协议参数确定用于局域网内数据传输的上行分发策略信息和下行分发策略信息，从而基于上行分发策略信息和下行分发策略信息实现局域网内的数据传输，无需额外部署5G核心网或独立组网，可以降低部署难度以及实现过程的复杂度。
本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。
根据本申请的一方面，提供一种基于信令辅助实现GTP通信数据报文处理方法，包括：
监听第一特定接口的信令，以获取用于构建基站与5GC核心网之间用户数据面会话的会话参数；
根据第二特定接口获取用户设备发送的参考上行数据包中的协议参数；
根据会话参数和协议参数确定上行分发策略信息和下行分发策略信息；
根据上行分发策略信息提取由用户设备发送至本地局域网的上行数据包，并根据上行分发策略信息解析上行数据包；
根据下行分发策略信息提取由本地局域网发送至用户设备的下行数据包，并根据下行分发策略信息解析下行数据包。
在本申请的一种示例性实施例中，协议参数包括GPRS隧道协议的报头参数。
在本申请的一种示例性实施例中，监听第一特定接口的信令，以获取用于构建基站与5GC核心网之间用户数据面会话的会话参数，包括：
检测用户设备的基站切换情况；
若基站切换情况用于表示用户设备由非本地区域基站切换为本地区域基站，则监听第一特定接口的信令，以获取用于构建本地区域基站与5GC核心网之间用户数据面会话的会话参数。
在本申请的一种示例性实施例中，上述方法还包括：
检测用户设备的基站切换情况；
若基站切换情况用于表示用户设备由第一本地区域基站切换为第二本地区域基站，则根据第二本地区域基站对应的参数信息和用户设备对应的参数信息更新上行分发策略信息和下行分发策略信息。
在本申请的一种示例性实施例中，上述方法还包括：
检测用户设备的基站切换情况；
若基站切换情况用于表示用户设备与本地区域基站断联，则终止提取与用户设备相关的数据包。
在本申请的一种示例性实施例中，根据上行分发策略信息解析上行数据包，包括：
根据上行分发策略信息对上行数据包进行解封装，以获取上行数据包中满足于预设协议的完整数据报文；
对完整数据报文进行特定部分提取；其中，特定部分不包含冗余数据；
将特定部分发送至本地局域网。
在本申请的一种示例性实施例中，根据下行分发策略信息解析下行数据包，包括：
根据下行分发策略信息将下行数据包封装为满足于预设协议的目标数据报文；
将目标数据报文发送至用户设备或基站。
根据本申请的一方面，提供一种基于信令辅助实现GTP通信数据报文处理装置，包括：信令监听单元、上行数据获取单元、分发策略确定单元、上行数据包处理单元、下行数据包处理单元，其中：
信令监听单元，用于监听第一特定接口的信令，以获取用于构建基站与5GC核心网之间用户数据面会话的会话参数；
上行数据获取单元，用于根据第二特定接口获取用户设备发送的参考上行数据包中的协议参数；
分发策略确定单元，用于根据会话参数和协议参数确定上行分发策略信息和下行分发策略信息；
上行数据包处理单元，用于根据上行分发策略信息提取由用户设备发送至本地局域网的上行数据包，并根据上行分发策略信息解析上行数据包；
下行数据包处理单元，用于根据下行分发策略信息提取由本地局域网发送至用户设备的下行数据包，并根据下行分发策略信息解析下行数据包。
在本申请的一种示例性实施例中，协议参数包括GPRS隧道协议的报头参数。
在本申请的一种示例性实施例中，信令监听单元监听第一特定接口的信令，以获取用于构建基站与5GC核心网之间用户数据面会话的会话参数，包括：
检测用户设备的基站切换情况；
若基站切换情况用于表示用户设备由非本地区域基站切换为本地区域基站，则监听第一特定接口的信令，以获取用于构建本地区域基站与5GC核心网之间用户数据面会话的会话参数。
在本申请的一种示例性实施例中，上述装置还包括：
基站切换情况检测单元，用于检测用户设备的基站切换情况；
分发策略更新单元，用于在基站切换情况用于表示用户设备由第一本地区域基站切换为第二本地区域基站时，根据第二本地区域基站对应的参数信息和用户设备对应的参数信息更新上行分发策略信息和下行分发策略信息。
在本申请的一种示例性实施例中，上述装置还包括：
基站切换情况检测单元，用于检测用户设备的基站切换情况；
终止提取单元，用于在基站切换情况用于表示用户设备与本地区域基站断联，则终止提取与用户设备相关的数据包。
在本申请的一种示例性实施例中，上行数据包处理单元根据上行分发策略信息解析上行数据包，包括：
根据上行分发策略信息对上行数据包进行解封装，以获取上行数据包中满足于预设协议的完整数据报文；
对完整数据报文进行特定部分提取；其中，特定部分不包含冗余数据；
将特定部分发送至本地局域网。
在本申请的一种示例性实施例中，下行数据包处理单元根据下行分发策略信息解析下行数据包，包括：
根据下行分发策略信息将下行数据包封装为满足于预设协议的目标数据报文；
将目标数据报文发送至用户设备或基站。
根据本申请的一方面，提供一种电子设备，包括：处理器；以及存储器，用于存储处理器的可执行指令；其中，处理器配置为经由执行可执行指令来执行上述任意一项的方法。
根据本申请的一方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项的方法。
根据本申请的一方面，提供一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述的各种可选实现方式中提供的方法。
本申请示例性实施例可以具有以下部分或全部有益效果：
在本申请的一示例实施方式所提供的基于信令辅助实现GTP通信数据报文处理方法中，可以监听第一特定接口的信令，以获取用于构建基站与5GC核心网之间用户数据面会话的会话参数；根据第二特定接口获取用户设备发送的参考上行数据包中的协议参数；根据会话参数和协议参数确定上行分发策略信息和下行分发策略信息；根据上行分发策略信息提取由用户设备发送至本地局域网的上行数据包，并根据上行分发策略信息解析上行数据包；根据下行分发策略信息提取由本地局域网发送至用户设备的下行数据包，并根据下行分发策略信息解析下行数据包。依据上述方案描述，本申请一方面，可以基于会话参数和协议参数确定用于局域网内数据传输的上行分发策略信息和下行分发策略信息，从而基于上行分发策略信息和下行分发策略信息实现局域网内的数据传输，无需额外部署5G核心网或独立组网，可以降低部署难度以及实现过程的复杂度。本申请另一方面，可以降低部署成本，实现本地局域网分流，避免专网数据在运营商网络的迂回流转，不仅可以保证数据私密性，还可以实现低时延通信。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了可以应用本申请实施例的一种基于信令辅助实现GTP通信数据报文处理方法及基于信令辅助实现GTP通信数据报文处理装置的示例性***架构的示意图；
图2示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机***的结构示意图；
图3示意性示出了根据本申请的一个实施例的基于信令辅助实现GTP通信数据报文处理方法的流程图；
图4示意性示出了根据本申请的一个实施例的本地分流设备中用于处理流量数据的结构示意图；
图5示意性示出了根据本申请的一个实施例的通信过程中的多端交互示意图；
图6示意性示出了根据本申请的另一个实施例的基于信令辅助实现GTP通信数据报文处理方法的流程图；
图7示意性示出了根据本申请的一个实施例中的基站切换情况示意图；
图8示意性示出了根据本申请的又一个实施例的基于信令辅助实现GTP通信数据报文处理方法的流程图；
图9示意性示出了根据本申请的一个实施例中的基于信令辅助实现GTP通信数据报文处理装置的结构框图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本申请将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本申请的各方面变得模糊。
此外，附图仅为本申请的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
图1示出了可以应用本申请实施例的一种基于信令辅助实现GTP通信数据报文处理方法及基于信令辅助实现GTP通信数据报文处理装置的示例性应用环境的***架构的示意图。
如图1所示，***架构100可以包括终端设备101、102、103中的一个或多个，网络104和服务器105。网络104用以在终端设备101、102、103和服务器105之间提供通信链路的介质。网络104可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。终端设备101、102、103可以是具有显示屏的各种电子设备，包括但不限于台式计算机、便携式计算机、智能手机和平板电脑等等。应该理解，图1中的终端设备、网络和服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的终端设备、网络和服务器。比如服务器105可以是多个服务器组成的服务器集群等。
本申请实施例所提供的基于信令辅助实现GTP通信数据报文处理方法一般由服务器105执行，相应地，基于信令辅助实现GTP通信数据报文处理装置一般设置于服务器105中。但本领域技术人员容易理解的是，本申请实施例所提供的基于信令辅助实现GTP通信数据报文处理方法也可以由终端设备101、102或103执行，相应的，基于信令辅助实现GTP通信数据报文处理装置也可以设置于终端设备101、102或103中，本示例性实施例中对此不做特殊限定。举例而言，在一种示例性实施例中，服务器105可以监听第一特定接口的信令，以获取用于构建基站与5GC核心网之间用户数据面会话的会话参数；根据第二特定接口获取用户设备发送的参考上行数据包中的协议参数；根据会话参数和协议参数确定上行分发策略信息和下行分发策略信息；根据上行分发策略信息提取由用户设备发送至本地局域网的上行数据包，并根据上行分发策略信息解析上行数据包；根据下行分发策略信息提取由本地局域网发送至用户设备的下行数据包，并根据下行分发策略信息解析下行数据包。
图2示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机***的结构示意图。
需要说明的是，图2示出的电子设备的计算机***200仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图2所示，计算机***200包括中央处理单元(CPU)201，其可以根据存储在只读存储器(ROM)202中的程序或者从储存部分208加载到随机访问存储器(RAM)203中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 203中，还存储有***操作所需的各种程序和数据。CPU201、ROM 202以及RAM 203通过总线204彼此相连。输入/输出(I/O)接口205也连接至总线204。
以下部件连接至I/O接口205：包括键盘、鼠标等的输入部分206；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分207；包括硬盘等的储存部分208；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分209。通信部分209经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器210也根据需要连接至I/O接口205。可拆卸介质211，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器210上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入储存部分208。
特别地，根据本申请的实施例，下文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本申请的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分209从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质211被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)201执行时，执行本申请的方法和装置中限定的各种功能。
本示例实施方式提供了一种基于信令辅助实现GTP通信数据报文处理方法。该基于信令辅助实现GTP通信数据报文处理方法可以应用于上述服务器105，也可以应用于上述终端设备101、102、103中的一个或多个，本示例性实施例中对此不做特殊限定。参考图3所示，该基于信令辅助实现GTP通信数据报文处理方法可以包括以下步骤S310至步骤S350。
步骤S310：监听第一特定接口的信令，以获取用于构建基站与5GC核心网之间用户数据面会话的会话参数。
步骤S320：根据第二特定接口获取用户设备发送的参考上行数据包中的协议参数。
步骤S330：根据会话参数和协议参数确定上行分发策略信息和下行分发策略信息。
步骤S340：根据上行分发策略信息提取由用户设备发送至本地局域网的上行数据包，并根据上行分发策略信息解析上行数据包。
步骤S350：根据下行分发策略信息提取由本地局域网发送至用户设备的下行数据包，并根据下行分发策略信息解析下行数据包。
需要说明的是，基于步骤S310至步骤S350公开的技术方案，本申请可以应用于5G网络面向封闭式区域(如，制造业园区、港口、矿山企业等)的使用场景，从而满足5G网络部署区域化、网络需求个性化、行业应用场景化等需求。
实施图3所示的方法，可以基于会话参数和协议参数确定用于局域网内数据传输的上行分发策略信息和下行分发策略信息，从而基于上行分发策略信息和下行分发策略信息实现局域网内的数据传输，无需额外部署5G核心网或独立组网，可以降低部署难度以及实现过程的复杂度。此外，可以降低部署成本，实现本地局域网分流，避免专网数据在运营商网络的迂回流转，不仅可以保证数据私密性，还可以实现低时延通信。
下面，对于本示例实施方式的上述步骤进行更加详细的说明。
在步骤S310中，监听第一特定接口的信令，以获取用于构建基站与5GC核心网之间用户数据面会话的会话参数。
具体地，协议参数包括GPRS隧道协议的报头参数。会话参数可以包括协议数据单元会话ID(PDUSessionID)，访问和移动管理功能侧(Access and Mobility ManagementFunction，AMF)的AMF-UE-NGAP-ID，5G基站侧(gNB)的RAN-UE-NGAP-ID，5G基站侧(gNB)的N3接口IP，5G基站侧(gNB)的GTP TEID，UPF侧N3接口IP，用户面功能侧(User PlaneFunction，UPF)的GTP TEID，网络切片选择辅助信息(Network Slice SelectionAssistance Information，NSSAI)的切片信息，服务质量(Quality of Service，QoS)数据流ID(QFI)，用于索引5G中QoS特性的5QI等。此外，第一特定接口可以表示为N2，N2可以用于连接5G基站(gNB)和5G核心网(5G Core Network，5GC)，gNB和5GC之间传输的信令可以称之为N2信令。
需要说明的是，协议数据单元(Protocol Data Unit，PDU)是分层网络结构中对等层次之间传递的数据单位。PDU物理层的PDU是数据位(bit)，数据链路层的PDU是数据帧(frame)，网络层的PDU是数据包(packet)，传输层的PDU是数据段(segment)，其他更高层次的PDU是报文(message)。
可选的，在步骤S310之前，上述方法还可以包括：在gNB接入侧部署本地分流设备，搭建本地分流设备对应的5G专网，以使得被授权的5G终端接入本地局域网，从而减少数据需要先到5G公网的迂回，降低了时延，保证了数据的私密性。
作为一种可选的实施例，监听第一特定接口的信令，以获取用于构建基站与5GC核心网之间用户数据面会话的会话参数，包括：检测用户设备的基站切换情况；若基站切换情况用于表示用户设备由非本地区域基站切换为本地区域基站，则监听第一特定接口的信令，以获取用于构建本地区域基站与5GC核心网之间用户数据面会话的会话参数。
具体地，非本地区域基站可以为本地局域网之外的其他基站，本地区域基站为本地局域网内用于进行信息中转、传输的基站。
可见，实施该可选的实施例，能够通过切换信令维持上下行流量通道，以使得进入本地局域网的用户设备可以实现局域网内的上行数据包和下行数据包分流，从而提升对于本地用户设备上传/接收的数据包的响应速度。
作为一种可选的实施例，上述方法还包括：检测用户设备的基站切换情况；若基站切换情况用于表示用户设备由第一本地区域基站切换为第二本地区域基站，则根据第二本地区域基站对应的参数信息和用户设备对应的参数信息更新上行分发策略信息和下行分发策略信息。
具体地，第二本地区域基站对应的参数信息用于对第二本地区域基站进行标识性描述以及属性描述。用户设备对应的参数信息可以包括gNB的N3接口IP、gNB的GTP TEID、UPF的N3接口IP、UPF的GTP TEID、UE IP、目的IP。其中，N3接口是区别于N2接口的另一种信令接口，用于连接用户面功能和本地分流设备，TEID(Tunnel Endpoint Identifier)用于表示一条通信隧道(PDP)，具体分为数据面TEID(TEID(U))和控制面TEID(TEID(C))，GTP具体为GPRS隧道协议(GPRS Tunnelling Protocol，GTP)，UPF具体为用户面功能(User PlaneFunction，UPF)，UE具体为用户设备(User Equipment，UE)。
可见，实施该可选的实施例，能够对本地基站切换的用户设备配置最新的上行分发策略信息和下行分发策略信息，从而有利于保证低时延通信，改善用户的使用体验。
作为一种可选的实施例，上述方法还包括：检测用户设备的基站切换情况；若基站切换情况用于表示用户设备与本地区域基站断联，则终止提取与用户设备相关的数据包。
可见，实施该可选的实施例，能够及时切断对于与用户设备相关的数据包的提取，从而避免网络资源的浪费。
在步骤S320中，根据第二特定接口获取用户设备发送的参考上行数据包中的协议参数。
具体地，协议参数可以包括以下至少一个：gNB的N3接口IP、gNB的GTP TEID、UPF的N3接口IP、UPF的GTP TEID、UE IP、目的IP。其中，根据第二特定接口获取用户设备发送的参考上行数据包中的协议参数，包括：监听第二特定接口的信令，以获取用户设备上传至基站的参考上行数据包。
在步骤S330中，根据会话参数和协议参数确定上行分发策略信息和下行分发策略信息。
具体地，根据会话参数和协议参数确定上行分发策略信息和下行分发策略信息，包括：将会话参数和协议参数与预设分发策略表进行比对，将命中该会话参数和协议参数的预设分发策略信息确定为所需的预设分发策略，预设分发策略中可以包括上述的上行分发策略信息和下行分发策略信息。
在步骤S340中，根据上行分发策略信息提取由用户设备发送至本地局域网的上行数据包，并根据上行分发策略信息解析上行数据包。
具体地，本地局域网可以为预设范围内的用户设备提供网络服务，其中，局域网(Local Area Network，LAN)是局部地区形成的区域网络，用于实现文件管理、应用软件共享、打印机共享等功能，在使用局域网的过程当中维护局域网的网络安全，可以有效地保护资料安全并保证局域网的网络的稳定运行。
在步骤S350中，根据下行分发策略信息提取由本地局域网发送至用户设备的下行数据包，并根据下行分发策略信息解析下行数据包。
作为一种可选的实施例，根据上行分发策略信息解析上行数据包，包括：根据上行分发策略信息对上行数据包进行解封装，以获取上行数据包中满足于预设协议的完整数据报文；对完整数据报文进行特定部分提取；其中，特定部分不包含冗余数据；将特定部分发送至本地局域网。
具体地，根据上行分发策略信息对上行数据包进行解封装，包括：根据上行分发策略信息对上行数据包中的GTP数据报文进行解封装，以获取上行数据包中满足于预设协议的完整数据报文(即，GTP数据报文)。基于此，对完整数据报文进行特定部分提取，包括：删除GTP数据报文中的GTP报头(即，冗余数据)，以获得内层IP数据报文，作为特定部分。
可见，实施该可选的实施例，能够基于上行分发策略对数据包进行本地分流，降低了数据包的响应时延，并保证了数据的私密性，有利于提升对于数据包的响应效率。
作为一种可选的实施例，根据下行分发策略信息解析下行数据包，包括：根据下行分发策略信息将下行数据包封装为满足于预设协议的目标数据报文；将目标数据报文发送至用户设备或基站。
具体地，根据下行分发策略信息将下行数据包封装为满足于预设协议的目标数据报文，包括：根据下行分发策略信息在下行数据包中增加GTP报头，以将下行数据包封装为满足于预设协议的GTP数据报文(即，目标数据报文)。
可见，实施该可选的实施例，能够基于下行分发策略对数据包进行本地分流，降低了数据包的响应时延，并保证了数据的私密性，有利于提升对于数据包的响应效率。
请参阅图4，图4示意性示出了根据本申请的一个实施例的本地分流设备中用于处理流量数据的结构示意图。如图4所示，本地分流设备中可以包括N2信令分析模块410、数据报文分析模块420和数据报文处理模块430。具体地，N2信令分析模块410，用于监听N2接口的信令，以获取用于构建基站与5GC核心网之间用户数据面会话的会话参数。数据报文分析模块420，用于根据第二特定接口获取用户设备发送的参考上行数据包中的协议参数。
进而，本地分流设备可以根据会话参数和协议参数确定数据报文分发策略信息，其中，数据报文分发策略信息具体包括上行分发策略信息和下行分发策略信息。数据报文处理模块430，用于根据上行分发策略信息提取由用户设备发送至本地局域网的上行数据包，并根据上行分发策略信息对上行数据包进行解封装，以获取上行数据包中满足于预设协议的完整数据报文，对完整数据报文进行特定部分提取，其中，特定部分不包含冗余数据，进而将特定部分发送至本地局域网(LAN)。数据报文处理模块430，还用于根据下行分发策略信息提取由本地局域网发送至用户设备的下行数据包，并根据下行分发策略信息将下行数据包封装为满足于预设协议的目标数据报文，将目标数据报文通过数据网络(DN)发送至用户设备(User Equipment，UE)或发送至基站(gNB)。
请参阅图5，图5示意性示出了根据本申请的一个实施例的通信过程中的多端交互示意图。如图5所示，多端交互示意图包括基站510、本地分流设备520、用户面功能530、5G核心网540、数据网络(DN)550、本地局域网560；其中，本地分流设备520的数量可以为一个或多个，本申请实施例不作限定。5G核心网用于将控制面和用户面彻底分离，在5G核心网中，每个节点被称之为网络功能(NF)，NF通常包括网络切片选择功能(NSSF)、认证服务器功能(AUSF)、统一数据管理(UDM)、接入和移动性管理能(AMF)、会话管理功能(SMF)、策略控制功能(PCF)、应用程序功能(AF)、用户面功能(UPF)、数据网络(DN)。
具体地，基站510可以为gNB，用于通过N2接口与5G核心网540进行数据传输，基站510与5G核心网540之间交互的数据包的信令称之为N2信令；基站510还可以与本地分流设备520进行数据传输，本地分流设备520用于基于本地局域网560向用户设备传输响应的数据包；用户面功能530用于通过N3接口与本地分流设备520进行数据传输、通过N4接口与5G核心网540进行数据传输、通过N6接口与数据网络。
其中，本地分流设备520可以监听基站510与5G核心网540之间的数据传输信令(即，N2信令)，以获取用于构建基站与5GC核心网之间用户数据面会话的会话参数，以及可以获取用户面功能530上传的参考上行数据包的数据传输信令(即，N3信令)并确定参考上行数据包中的协议参数。进而，本地分流设备520可以根据会话参数和协议参数确定上行分发策略信息和下行分发策略信息。
本地分流设备520进而可以根据上行分发策略信息提取由用户设备发送至本地局域网的上行数据包，并根据上行分发策略信息对上行数据包进行解封装，以获取上行数据包中满足于预设协议的完整数据报文，对完整数据报文进行特定部分提取，其中，特定部分不包含冗余数据，进而将特定部分发送至本地局域网560。本地分流设备520还可以根据下行分发策略信息提取由本地局域网发送至用户设备的下行数据包，并根据下行分发策略信息将下行数据包封装为满足于预设协议的目标数据报文，将目标数据报文通过数据网络(DN)550发送至用户设备或发送至基站510。
请参阅图6，图6示意性示出了根据本申请的另一个实施例的基于信令辅助实现GTP通信数据报文处理方法的流程图。如图6所示，基于信令辅助实现GTP通信数据报文处理方法包括步骤S610～步骤S670。
步骤S610：根据会话参数和协议参数确定上行分发策略信息和下行分发策略信息。
步骤S620：根据上行分发策略信息提取由用户设备发送至本地局域网的上行数据包。
步骤S630：根据上行分发策略信息对上行数据包进行解封装，以获取上行数据包中满足于预设协议的完整数据报。
步骤S640：对完整数据报文进行特定部分提取，其中，特定部分不包含冗余数据，进而将特定部分发送至本地局域网。
步骤S650：根据下行分发策略信息提取由本地局域网发送至用户设备的下行数据包。
步骤S660：根据下行分发策略信息将下行数据包封装为满足于预设协议的目标数据报文。
步骤S670：将目标数据报文发送至用户设备或基站。
需要说明的是，步骤S620～步骤S640是基于上行分发策略信息对于上行数据包的处理，步骤S650～步骤S670是基于下行分发策略信息对于下行数据包的处理，步骤S620～步骤S640与步骤S650～步骤S670可以并列执行，实现对于本地局域网内的数据分流，实现局域网内的数据流转，提升数据包处理效率。
请参阅图7，图7示意性示出了根据本申请的一个实施例中的基站切换情况示意图。如图7所示，基站切换情况中示意性示出的各参与方包括：本地区域的基站群710、本地分流设备720、用户面功能730、5G核心网740、数据网络(DN)750、本地局域网760；其中，本地分流设备720的数量可以为一个或多个，本申请实施例不作限定。
具体地，本地分流设备720可以监听基站710与5G核心网540之间的数据传输信令(即，N2信令)，以获取用于构建基站与5GC核心网之间用户数据面会话的会话参数，以及可以获取用户面功能730上传的参考上行数据包的数据传输信令(即，N3信令)并确定参考上行数据包中的协议参数。进而，本地分流设备720可以根据会话参数和协议参数确定上行分发策略信息和下行分发策略信息。本地分流设备720进而可以根据上行分发策略信息提取由用户设备发送至本地局域网的上行数据包，并根据上行分发策略信息对上行数据包进行解封装，以获取上行数据包中满足于预设协议的完整数据报文，对完整数据报文进行特定部分提取，其中，特定部分不包含冗余数据，进而将特定部分发送至本地局域网760。本地分流设备720还可以根据下行分发策略信息提取由本地局域网发送至用户设备的下行数据包，并根据下行分发策略信息将下行数据包封装为满足于预设协议的目标数据报文，将目标数据报文通过数据网络(DN)750发送至用户设备或发送至基站710。
其中，本地分流设备720可以对用户设备的基站切换情况进行检测，若基站切换情况用于表示用户设备由非本地区域基站切换为本地区域的基站群710中的任一基站，则监听第一特定接口的信令，以获取用于构建基站与5GC核心网之间用户数据面会话的会话参数。若基站切换情况用于表示用户设备由本地区域的基站群710中的一个基站切换为本地区域的基站群710中的另一个基站，则根据另一个基站对应的参数信息和用户设备对应的参数信息更新上行分发策略信息和下行分发策略信息。若基站切换情况用于表示用户设备由本地区域的基站群710中的任一基站切换为本地区域的基站群710外的任一基站，则判定用户设备与本地区域基站断联，并终止提取与用户设备相关的数据包。
请参阅图8，图8示意性示出了根据本申请的又一个实施例的基于信令辅助实现GTP通信数据报文处理方法的流程图。如图8所示，基于信令辅助实现GTP通信数据报文处理方法包括：步骤S800～步骤S880。
步骤S800：检测用户设备的基站切换情况。
步骤S810：若基站切换情况用于表示用户设备由非本地区域基站切换为本地区域基站，则监听第一特定接口的信令，以获取用于构建基站与5GC核心网之间用户数据面会话的会话参数。
步骤S820：根据第二特定接口获取用户设备发送的参考上行数据包中的协议参数。
步骤S830：根据会话参数和协议参数确定上行分发策略信息和下行分发策略信息。
步骤S840：根据上行分发策略信息提取由用户设备发送至本地局域网的上行数据包，并根据上行分发策略信息对上行数据包进行解封装，以获取上行数据包中满足于预设协议的完整数据报文，对完整数据报文进行特定部分提取，其中，特定部分不包含冗余数据，进而将特定部分发送至本地局域网。
步骤S850：根据下行分发策略信息提取由本地局域网发送至用户设备的下行数据包，并根据下行分发策略信息将下行数据包封装为满足于预设协议的目标数据报文，将目标数据报文发送至用户设备或基站。
步骤S860：检测用户设备的基站切换情况。进而，执行步骤S870或步骤S880。
步骤S870：若基站切换情况用于表示用户设备由第一本地区域基站切换为第二本地区域基站，根据第二本地区域基站对应的参数信息和用户设备对应的参数信息更新上行分发策略信息和下行分发策略信息。
步骤S880：若基站切换情况用于表示用户设备与本地区域基站断联，则终止提取与用户设备相关的数据包。
需要说明的是，步骤S800～步骤S880与图3所示的各步骤及其实施例相对应，针对步骤S800～步骤S880的具体实施方式，请参阅图3所示的各步骤及其实施例，此处不再赘述。
可见，实施图8所示的方法，可以基于会话参数和协议参数确定用于局域网内数据传输的上行分发策略信息和下行分发策略信息，从而基于上行分发策略信息和下行分发策略信息实现局域网内的数据传输，无需额外部署5G核心网或独立组网，可以降低部署难度以及实现过程的复杂度。此外，可以降低部署成本，实现本地局域网分流，避免专网数据在运营商网络的迂回流转，不仅可以保证数据私密性，还可以实现低时延通信。
进一步的，本示例实施方式中，还提供了一种基于信令辅助实现GTP通信数据报文处理装置。参考图9所示，该基于信令辅助实现GTP通信数据报文处理装置900可以包括：信令监听单元901、上行数据获取单元902、分发策略确定单元903、上行数据包处理单元904、下行数据包处理单元905，其中：
信令监听单元901，用于监听第一特定接口的信令，以获取用于构建基站与5GC核心网之间用户数据面会话的会话参数；
上行数据获取单元902，用于根据第二特定接口获取用户设备发送的参考上行数据包中的协议参数；
分发策略确定单元903，用于根据会话参数和协议参数确定上行分发策略信息和下行分发策略信息；
上行数据包处理单元904，用于根据上行分发策略信息提取由用户设备发送至本地局域网的上行数据包，并根据上行分发策略信息解析上行数据包；
下行数据包处理单元905，用于根据下行分发策略信息提取由本地局域网发送至用户设备的下行数据包，并根据下行分发策略信息解析下行数据包。
其中，协议参数包括GPRS隧道协议的报头参数。
可见，实施图9所示的装置，可以基于会话参数和协议参数确定用于局域网内数据传输的上行分发策略信息和下行分发策略信息，从而基于上行分发策略信息和下行分发策略信息实现局域网内的数据传输，无需额外部署5G核心网或独立组网，可以降低部署难度以及实现过程的复杂度。此外，可以降低部署成本，实现本地局域网分流，避免专网数据在运营商网络的迂回流转，不仅可以保证数据私密性，还可以实现低时延通信。
在本申请的一种示例性实施例中，信令监听单元901监听第一特定接口的信令，以获取用于构建基站与5GC核心网之间用户数据面会话的会话参数，包括：
检测用户设备的基站切换情况；
若基站切换情况用于表示用户设备由非本地区域基站切换为本地区域基站，则监听第一特定接口的信令，以获取用于构建本地区域基站与5GC核心网之间用户数据面会话的会话参数。
可见，实施该可选的实施例，能够通过切换信令维持上下行流量通道，以使得进入本地局域网的用户设备可以实现局域网内的上行数据包和下行数据包分流，从而提升对于本地用户设备上传/接收的数据包的响应速度。
在本申请的一种示例性实施例中，上述装置还包括：
基站切换情况检测单元(未图示)，用于检测用户设备的基站切换情况；
分发策略更新单元(未图示)，用于在基站切换情况用于表示用户设备由第一本地区域基站切换为第二本地区域基站时，根据第二本地区域基站对应的参数信息和用户设备对应的参数信息更新上行分发策略信息和下行分发策略信息。
可见，实施该可选的实施例，能够对本地基站切换的用户设备配置最新的上行分发策略信息和下行分发策略信息，从而有利于保证低时延通信，改善用户的使用体验。
在本申请的一种示例性实施例中，上述装置还包括：
基站切换情况检测单元(未图示)，用于检测用户设备的基站切换情况；
终止提取单元(未图示)，用于在基站切换情况用于表示用户设备与本地区域基站断联，则终止提取与用户设备相关的数据包。
可见，实施该可选的实施例，能够及时切断对于与用户设备相关的数据包的提取，从而避免网络资源的浪费。
在本申请的一种示例性实施例中，上行数据包处理单元904根据上行分发策略信息解析上行数据包，包括：
根据上行分发策略信息对上行数据包进行解封装，以获取上行数据包中满足于预设协议的完整数据报文；
对完整数据报文进行特定部分提取；其中，特定部分不包含冗余数据；
将特定部分发送至本地局域网。
可见，实施该可选的实施例，能够基于上行分发策略对数据包进行本地分流，降低了数据包的响应时延，并保证了数据的私密性，有利于提升对于数据包的响应效率。
在本申请的一种示例性实施例中，下行数据包处理单元905根据下行分发策略信息解析下行数据包，包括：
根据下行分发策略信息将下行数据包封装为满足于预设协议的目标数据报文；
将目标数据报文发送至用户设备或基站。
可见，实施该可选的实施例，能够基于下行分发策略对数据包进行本地分流，降低了数据包的响应时延，并保证了数据的私密性，有利于提升对于数据包的响应效率。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本申请的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
由于本申请的示例实施例的基于信令辅助实现GTP通信数据报文处理装置的各个功能模块与上述基于信令辅助实现GTP通信数据报文处理方法的示例实施例的步骤对应，因此对于本申请装置实施例中未披露的细节，请参照本申请上述的基于信令辅助实现GTP通信数据报文处理方法的实施例。
作为另一方面，本申请还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该电子设备执行时，使得该电子设备实现上述实施例中所述的方法。
需要说明的是，本申请所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的***、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的***、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本申请实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种基于信令辅助实现GTP通信数据报文处理方法，其特征在于，包括：
监听第一特定接口的信令，以获取用于构建基站与5GC核心网之间用户数据面会话的会话参数；
根据第二特定接口获取用户设备发送的参考上行数据包中的协议参数；
根据所述会话参数和所述协议参数确定上行分发策略信息和下行分发策略信息；
根据所述上行分发策略信息提取由所述用户设备发送至本地局域网的上行数据包，并根据所述上行分发策略信息解析所述上行数据包；
根据所述下行分发策略信息提取由所述本地局域网发送至所述用户设备的下行数据包，并根据所述下行分发策略信息解析所述下行数据包。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述协议参数包括GPRS隧道协议的报头参数。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，监听第一特定接口的信令，以获取用于构建基站与5GC核心网之间用户数据面会话的会话参数，包括：
检测所述用户设备的基站切换情况；
若所述基站切换情况用于表示所述用户设备由非本地区域基站切换为本地区域基站，则监听所述第一特定接口的信令，以获取用于构建所述本地区域基站与所述5GC核心网之间用户数据面会话的会话参数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
检测所述用户设备的基站切换情况；
若所述基站切换情况用于表示所述用户设备由第一本地区域基站切换为第二本地区域基站，则根据所述第二本地区域基站对应的参数信息和所述用户设备对应的参数信息更新所述上行分发策略信息和所述下行分发策略信息。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
检测所述用户设备的基站切换情况；
若所述基站切换情况用于表示所述用户设备与本地区域基站断联，则终止提取与所述用户设备相关的数据包。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述上行分发策略信息解析所述上行数据包，包括：
根据所述上行分发策略信息对所述上行数据包进行解封装，以获取所述上行数据包中满足于预设协议的完整数据报文；
对所述完整数据报文进行特定部分提取；其中，所述特定部分不包含冗余数据；
将所述特定部分发送至所述本地局域网。
7.根据权利要求1～6任一项所述的方法，其特征在于，根据所述下行分发策略信息解析所述下行数据包，包括：
根据所述下行分发策略信息将所述下行数据包封装为满足于预设协议的目标数据报文；
将所述目标数据报文发送至所述用户设备或所述基站。
8.一种基于信令辅助实现GTP通信数据报文处理装置，其特征在于，包括：
信令监听单元，用于监听第一特定接口的信令，以获取用于构建基站与5GC核心网之间用户数据面会话的会话参数；
上行数据获取单元，用于根据第二特定接口获取所述用户设备发送的参考上行数据包中的协议参数；
分发策略确定单元，用于根据所述会话参数和所述协议参数确定上行分发策略信息和下行分发策略信息；
上行数据包处理单元，用于根据所述上行分发策略信息提取由所述用户设备发送至本地局域网的上行数据包，并根据所述上行分发策略信息解析所述上行数据包；
下行数据包处理单元，用于根据所述下行分发策略信息提取由所述本地局域网发送至所述用户设备的下行数据包，并根据所述下行分发策略信息解析所述下行数据包。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一项所述的方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
处理器；以及
存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；
其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1-7任一项所述的方法。
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