[发明专利]基于交换机和UPF设备协同的UPF系统及其控制方法

权利要求书

1.一种基于交换机和用户面功能UPF设备协同的UPF系统，其特征在于，包括UPF设备和交换机，所述交换机包括输出端口、输入端口、交换机管理CPU和交换芯片；

所述UPF设备用于接收隧道协议GPRS的控制面GTP-C报文，并根据所述GTP-C报文建立GPRS隧道协议GTP会话和确定所述GTP会话的转发策略，以及下发所述转发策略；

所述交换机管理CPU用于转发UPF设备和交换芯片之间的信息；

所述交换芯片用于从输入端口获取GTP-C报文和隧道协议GPRS的用户面GTP-U报文，通过所述交换机管理CPU向所述UPF设备转发GTP-C报文，以及从所述交换机管理CPU处接收所述UPF设备下发的所述转发策略，根据所述转发策略向输出端口转发GTP-U报文，并进行计费统计；

所述交换芯片通过数据通道向所述交换机管理CPU转发GTP-C报文或者GTP-U报文，所述交换机管理CPU通过管理通道向所述交换芯片下发所述GTP会话的转发策略；

所述交换机管理CPU和所述UPF设备通过远程过程调用RPC接口通信。

2.根据权利要求1所述的一种基于交换机和用户面功能UPF设备协同的UPF系统，其特征在于，所述交换芯片还用于通过所述交换机管理CPU向所述UPF设备转发部分的GTP-U报文，所述UPF设备还用于处理部分的GTP-U报文。

3.根据权利要求2所述的一种基于交换机和用户面功能UPF设备协同的UPF系统，其特征在于，所述交换芯片在接收到所述转发策略后，根据所述转发策略更新转发表项和GTP隧道解封装表项。

4.根据权利要求3所述的一种基于交换机和用户面功能UPF设备协同的UPF系统，其特征在于，所述交换芯片根据所述转发策略向输出端口或者所述UPF设备转发UPF报文的策略为：

根据待转发的GTP-U报文在转发表项中查找，在查找命中输出端口的情况下，向命中的输出端口转发所述待转发的GTP-U报文；在查找没有命中输出端口的情况下，通过所述交换机管理CPU向所述UPF设备转发所述待转发的GTP-U报文。

5.根据权利要求1所述的一种基于交换机和UPF设备协同的UPF系统，其特征在于，所述交换芯片基于内置的stats统计功能进行计费。

6.根据权利要求1所述的一种基于交换机和用户面功能UPF设备协同的UPF系统，其特征在于，所述交换芯片在向所述输出端口转发GTP-U报文之前，对GTP-U报文进行编辑，其中，编辑内容包括：GTP-Header中TEID字段、扩展头、GTP内层和外层的MAC地址、IP地址以及UDP端口号中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一种基于交换机和用户面功能UPF设备协同的UPF系统，其特征在于，所述UPF设备用于对预设类型的GTP-U报文进行处理。

8.根据权利要求7所述的一种基于交换机和用户面功能UPF设备协同的UPF系统，其特征在于，所述UPF设备通过运行GTP协议栈处理程序对所述GTP-C报文和预设类型的GTP-U报文进行处理。

9.一种基于交换机和UPF设备协同的UPF系统的控制方法，其特征在于，所述系统包括UPF设备和交换机，所述交换机包括输出端口、输入端口、交换机管理CPU和交换芯片，所述方法包括以下步骤：

所述交换芯片从输入端口接收GTP-C报文；

所述交换芯片通过所述交换机管理CPU向所述UPF设备转发所述GTP-C报文；

所述UPF设备根据所述GTP-C报文建立GTP会话和确定所述GTP会话的转发策略；

所述UPF设备通过所述交换机管理CPU向所述交换芯片下发所述转发策略；

所述交换芯片根据所述转发策略向输出端口转发从输入端口获取的GTP-U报文，并进行计费统计；

其中，所述交换芯片通过数据通道向所述交换机管理CPU转发GTP-C报文或者GTP-U报文，所述交换机管理CPU通过管理通道向所述交换芯片下发所述GTP会话的转发策略；

所述交换机管理CPU和所述UPF设备通过RPC接口通信。