[发明专利]一种5G通信用户面有序转发数据包的方法和终端

说明书

本发明公开了一种5G通信用户面有序转发数据包的方法和终端，所述方法包括：预先使用N个CPU核心运行5G通信用户面转发系统，并将N个CPU核心依次编号为0、1、2、…、(N‑2)和(N‑1)；接收GTP‑U数据包；逐个读取GTP‑U数据包中的隧道ID，将隧道ID记为M；计算M除以N的余数记为Q，Q对应一个CPU核心编号，并将GTP‑U数据包分配给编号为Q的CPU核心进行转发处理；本发明实现了将同一个用户传输的数据包(隧道ID相同的数据包)总是分配给同一个CPU核心处理，并按照先后顺序进行处理和转发，从而保证5G通信用户面对同一个用户发送的数据包按照其接收顺序进行转发。

技术领域

本发明涉及5G通信技术领域，尤其涉及一种5G通信用户面有序转发数据包的方法和终端。

背景技术

第五代移动通信技术(5th generation mobile networks或5th generationwireless systems、5th-Generation，简称5G或5G技术)是最新一代蜂窝移动通信技术，也是继4G(LTE-A、WiMax)、3G(UMTS、LTE)和2G(GSM)系统之后的延伸。5G的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。

5G通信用户面转发是指5G通信系统用户平面的数据包转发。5G通信用户面转发是指5G通信系统用户平面的数据包转发。GTP-U是指GPRS隧道协议-用户面(GPRS TunnelingProtocol-User Plane)，它是用户平面主要的数据包类型。GTP-U数据包携带了隧道ID用于标识一个数据流，用户不同使用的隧道ID也不同，相同用户的数据流对应的数据包的隧道ID也相同。

5G通信系统需要支持转发超大容量的数据包和接入大规模的用户设备，为此必须采用多核CPU并行转发处理大量用户的数据包。而多核CPU并行处理数据包时，很容易导致乱序问题。数据包乱序是指(通信双方为用户A和服务器B)服务器B接收数据包的次序与用户A发送数据包的次序不一致，例如用户A先后发送数据包1/数据包2而经过5G通信用户面转发之后，服务器B接收数据包的次序为数据包2/数据包1；接收到乱序数据包时需要消耗额外的性能对数据包进行排序。

采用多核CPU并行处理数据包的5G通信用户面转发，容易导致乱序问题的原因是每个CPU核心的运算速度并不绝对相等，而且CPU核心的运算速度也会实时波动；如果网卡先收到数据包1交给CPU核心1处理、后收到数据包2交给核心2处理，不能保证CPU核心1会先于CPU核心2将数据包1处理完转发出去。

在一个高效的IP通信系统中需要避免数据包乱序，否则通信双方以及通信系统会消耗大量的性能对数据包进行排序。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种5G通信用户面有序转发数据包的方法和终端，旨在解决现有技术中采用多核CPU并行处理数据包的5G通信用户面转发容易导致乱序，通信双方以及通信系统会消耗大量的性能对数据包进行排序问题。

为实现上述目的，本发明提供一种5G通信用户面有序转发数据包的方法，所述5G通信用户面有序转发数据包的方法包括如下步骤：

预先使用N个CPU核心运行5G通信用户面转发系统，并将N个CPU核心依次编号为0、1、2、…、(N-2)和(N-1)；

接收GTP-U数据包；

逐个读取所述GTP-U数据包中的隧道ID，将所述隧道ID记为M；

计算M除以N的余数记为Q，Q对应一个CPU核心编号，并将所述GTP-U数据包分配给编号为Q的CPU核心进行转发处理。