[发明专利]一种基于DPDK的5G用户面功能QoS流实现方法

权利要求书

1.一种基于DPDK的5G用户面功能QoS流实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，QoS流建立流程；

步骤2，使用DPDK处理数据报文流程。

2.根据权利要求1所述的一种基于DPDK的5G用户面功能QoS流实现方法，其特征在于，所述步骤1包括以下步骤：

步骤1.1，终端通过基站向核心网发起PDU会话建立过程，消息中携带SUPI、PDU会话Id、PDU会话类型及基站侧隧道端点标识参数；

步骤1.2，核心网根据用户SUPI查找用户签约地址信息、签约QoS信息，并结合用户携带的PDU会话Id、PDU会话类型信息，向UPF发送PDU会话建立请求消息，消息中携带PDU会话信息，包括PDU会话Id、PDU会话类型；PDR信息，包括用户地址、报文五元组；转发动作规则FAR信息，基站侧隧道端点标识，转发规则；服务质量应用规则信息，包括服务质量应用规则标识、门限规则、最大比特率、保证比特率、包速率；

步骤1.3，UPF网元收到核心网发来PDU会话建立请求消息，解码得到用户的PDU会话信息，包括检测规则信息，转发动作规则信息及服务质量应用规则信息，UPF将核心网带来的上述信息分别保存到不同的上下文链表中，包括PDR上下文、FAR上下文、QER上下文；

步骤1.4，UPF网元将QER信息按照DPDK三色算法所需格式进行填充，并缓存到Policer链表中，进行如下处理：

将QER信息中的最大比特率转换填充至承诺速率的Kbps；

将QER信息中的包速率填充至承诺速率的pps；

将Conform Action设置为允许通过；

将Exceed Action设置为丢弃；

将Violate Action设置为丢弃；

步骤1.5，UPF网元处理PDU会话建立请求消息成功后给核心网返回PDU会话建立响应消息，Cause值填写为成功，并在响应消息中携带用户面隧道UPF侧的TEID；

步骤1.6，核心网收到UPF返回PDU会话建立响应消息，将消息中的UPF侧TEID通过N2口消息带给基站，N2口是指核心网与基站之间的控制面接口。

3.根据权利要求1所述的一种基于DPDK的5G用户面功能QoS流实现方法，其特征在于，所述步骤2包括以下步骤：

步骤2.1，终端通过基站向核心网发送数据报文；

步骤2.2，UPF网元使用DPDK的报文接收接口从网卡接收到数据报文，并解码报文的2层3层协议，校验报文是否是发送给本网元，当报文是发给本网元，则继续步骤2.3，否则丢弃；

步骤2.3，UPF根据对端Ip地址查找会话上下文链表，得到用户PDU会话上下文，并继续解码4层协议，判断是否是分组数据GTPU报文，当是GTPU报文则解码得到TEID值，继续步骤2.4，否则丢弃；

步骤2.4，UPF根据PDU会话上下文关联的FAR链表中判断TEID值是否匹配,当TEID值匹配，则继续步骤2.5，否则丢弃；

步骤2.5，UPF剥离掉数据报文的GTPU头，继续解码3层4层协议，并根据用户Ip地址、报文五元组查找PDR上下文链表，校验是否能匹配得到用户的PDR上下文，当查找PDR上下文成功，则继续步骤2.6，否则丢弃；

步骤2.6，UPF根据PDR上下文关联的QER上下文最终找到用户的策略值，UPF将数据报文长度及策略值调用DPDK三色算法接口进行计算，并根据DPDK计算反馈的结果进行如下的分类判断处理：

返回结果是Conform Action，则允许报文通过；

返回结果是Exceed Action，则丢弃报文；

返回结果是Violate Action，则丢弃报文；

步骤2.7，UPF根据报文的目的Ip查找路由表，得到目的地址的媒体存取控制地址并封装用户面数据报文的二层协议；

步骤2.8，UPF通过DPDK的报文发送接口将用户面数据报文发送至DN，DN是指互联网公用网络。