[发明专利]一种基于DPDK的5G用户面功能QoS流实现方法

说明书

本发明公开了一种基于DPDK的5G用户面功能QoS流实现方法。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，本发明的有益效果是：实现了一种基于3GPP标准的QoS流实现方法；本发明所述方法通过对用户面数据报文的匹配、识别、调度实现了QoS流的最大比特率、包速率的基本功能。

技术领域

本发明属于5G通信技术领域，具体涉及一种基于DPDK的5G用户面功能(UPF)QoS(服务质量)流实现方法。

背景技术

3GPP(The 3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划)成立于1998年12月,联合七个电信标准开发组织(ARIB、ATIS、CCSA、ETSI、TSDSI、TTA、TTC)，被称为“组织合作伙伴”，并为其成员提供稳定的环境来制作报告以及定义3GPP技术的规范，从3GPP第15版开始，制定了5G相关协议标准。DPDK是INTEL公司开发的一款高性能的网络驱动组件，能够为数据面应用程序提供一个简单方便的、完整的、快速的数据包处理解决方案，特别适合用作对性能和延时有高要求的5GC数据平面的底层转发平台。

发明专利公开号CN105897698B公开了一种基于QoS的多流的视频会议系统和控制方法，包括媒体转发服务器和视频终端；媒体转发服务器包括服务器视频流接收端、服务器视频流存储模块、服务器传出流模块、服务器视频流发送端、服务器Qos收发模块和服务器Qos分析判断模块，视频终端包括终端视频流发送模块、终端视频流接收模块和终端Qos信息模块。

在4G LTE时代，核心网是通过服务网关SGW及PGW网元共同完成用户面网络功能的，核心网会为用户在基站和Internet之间建立EPS(演进的分组系统)承载，每个EPS承载与用户面的S1U-GTPU隧道是一一对应的关系，也就是说用户创建的EPS承载只有一种QoS(服务质量)策略，用户面流量控制不够灵活。

到了5GC时代，核心网通过UPF(用户面功能)网元实现用户面网络功能，并且重新设计了基于QoS流的QoS模型，QoS流是PDU(协议数据单元)会话中最精细的QoS区分粒度，一个PDU(协议数据单元)会话能够为用户创建多个不同的用户面隧道，每个用户面隧道都有自己的QoS流，从而实现对用户面数据的精细管理，5GC的QoS模型支持不同的QoS策略，适用于不同的用户场景。

3GPP标准中虽然制定了QoS模型，但没有给出相应的算法，由于通过不同的算法实现QoS会对用户面的传输能力造成影响，所以一种优秀的QoS算法对于5GC来说是非常有必要的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于DPDK的5G用户面功能QoS流实现方法。

本发明所述方法包括以下步骤：

步骤1，QoS流建立流程：

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(用户身份标志符)、PDU会话Id(标识)、PDU会话类型及基站侧隧道端点标识(TEID)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(TEID)，转发规则；服务质量应用规则(QER)信息，包括服务质量应用规则标识(QER Id)、门限规则(Gate Status)、最大比特率(MBR)、保证比特率(GBR)、包速率(Packet Rate)；