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CN107026857B - 一种信息处理方法及网关设备 - Google Patents

一种信息处理方法及网关设备 Download PDF

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CN107026857B CN201710201688.3A CN201710201688A CN107026857B CN 107026857 B CN107026857 B CN 107026857B CN 201710201688 A CN201710201688 A CN 201710201688A CN 107026857 B CN107026857 B CN 107026857B
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Abstract

本发明实施例提供一种信息处理方法及网关设备，用于解决请求消息因无法被信令处理模块解析而使得通信过程无法进行的技术问题。该方法包括：网关设备内的安全接入模块接收用户设备发送的请求消息；其中，所述网关设备包括所述安全接入模块、协议转换模块和信令处理模块；所述协议转换模块将所述请求消息包括的信息映射到所述协议转换模块构造的协议数据单元中；其中，所述信令处理模块能够识别承载在所述协议数据单元中的信息；所述协议转换模块将映射后的所述协议数据单元发送给所述信令处理模块；所述信令处理模块根据所述映射后的所述协议数据单元包括的信息进行相应处理。

Description

一种信息处理方法及网关设备
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种信息处理方法及网关设备。
背景技术
随着第四代通讯技术(4Generation，4G)网络不断深入的覆盖，给人们的生活带来许多的便利。但室内4G网络信号强度不佳是客观存在的一大问题，而目前解决这一问题的其中一种办法就是无线保真语音业务(Voice over WiFi，VoWiFi)。其中，VoWiFi是通过无线保真(WIreless-Fidelity，WiFi)网络接入运营商的核心网来完成通信的方法，例如可以通过VoWiFi来打电话，发短信等等。VoWiFi通过室内WiFi网络就可以代替4G网络完成相应的通信业务，很好地解决了室内4G网络信号强度不佳这一难题。
目前，VoWiFi通常有两种接入方式，分别为授信接入方式以及非授信接入方式。其中，非授信接入方式可以通过任意的WiFi网络接入运营商的核心网，并且对网络侧的改造比较少，应用较为广泛。在非授信接入方式中，需要引入新网元，即演进型分组数据网关(evolved Packet Data Gateway，ePDG)，用户设备(User Equipment，UE)通过新增的ePDG与核心网进行通信。一般来讲，ePDG包括安全接入模块和信令处理模块两部分。当用户设备发起请求消息时，为了保证数据传输的安全性，用户设备会根据互联网安全协议(InternetProtocol Security，IPsec)对该请求消息进行加密，并通过用户设备与ePDG之间的IPsec隧道传输加密后的请求消息，因为通过IPsec隧道来进行传输可以使得数据传输不被非授信网络的网元所感知，也就是说，通过用户设备与ePDG之间的IPsec隧道传输加密后的请求消息，可以保证传输的信息不被用户设备接入的WiFi网络的网元所感知，从而保证了请求消息传输的安全性。ePDG中的安全接入模块可以通过安全连接和密钥管理协议(InternetSecurity Association and Key Management Protocol，ISAKMP协议)与用户设备交互，其中，ISAKMP协议是IPsec协议中的一种协议，则安全接入模块可以接收该请求消息，安全接入模块再将接收的请求消息发送给信令处理模块，以进行相应处理。但是目前来讲，信令处理模块还不支持ISAKMP协议，所以信令处理模块无法获取请求消息的具体内容，也就使得信令处理模块无法处理该请求消息，致使通信过程无法进行。
发明内容
本发明实施例提供一种信息处理方法及网关设备，用于解决请求消息因无法被信令处理模块解析而使得通信过程无法进行的技术问题。
第一方面，提供一种信息处理方法方法，该方法包括：
网关设备内的安全接入模块接收用户设备发送的请求消息；其中，所述网关设备包括所述安全接入模块、协议转换模块和信令处理模块；
所述协议转换模块将所述请求消息包括的信息映射到所述协议转换模块构造的协议数据单元中；其中，所述信令处理模块能够识别承载在所述协议数据单元中的信息；
所述协议转换模块将映射后的所述协议数据单元发送给所述信令处理模块；
所述信令处理模块根据所述映射后的所述协议数据单元包括的信息进行相应处理。
可选的，在所述网关设备内的安全接入模块接收用户设备发送的请求消息之后，还包括：
所述安全接入模块获取密钥；所述密钥用于解密所述请求消息；
所述安全接入模块根据所述密钥解密所述请求消息，以获得所述请求消息包括的信息。
可选的，所述协议转换模块构造的所述协议数据单元包括消息头单元、消息类型单元、消息内容单元、消息长度单元和校验单元；其中，所述消息头单元用于承载所述请求消息的地址信息；所述消息类型单元用于承载所述请求消息的类型信息；所述消息内容单元用于承载所述请求消息的内容；所述消息长度单元用于承载所述协议数据单元的总长度信息；所述校验单元用于对所述协议数据单元包括的信息进行校验。
可选的，所述协议转换模块将所述请求消息包括的信息映射到所述协议转换模块构造的协议数据单元中，包括：
所述协议转换模块将所述请求消息包括的地址信息映射到所述消息头单元，将所述请求消息包括的所述请求消息的类型信息映射到所述消息类型单元，将所述请求消息包括的所述请求消息的内容映射到所述消息内容单元。
可选的，所述请求消息为附着请求或去附着请求；所述附着请求用于请求在所述用户设备与所述网关设备所接入的网络之间建立连接，所述去附着请求用于请求断开所述用户设备与所述网关设备所接入的网络之间的连接。
第二方面，提供一种网关设备，该网关设备包括：
安全接入模块，用于接收用户设备发送的请求消息；
协议转换模块，用于将所述请求消息包括的信息映射到所述协议转换模块构造的协议数据单元中；其中，所述信令处理模块能够识别承载在所述协议数据单元中的信息；
所述协议转换模块还用于将映射后的所述协议数据单元发送给所述信令处理模块；
所述信令处理模块，用于根据所述映射后的所述协议数据单元包括的信息进行相应处理。
可选的，所述安全接入模块还用于：在所述安全接入模块接收用户设备发送的请求消息之后，获取密钥，所述密钥用于解密所述请求消息；根据所述密钥解密所述请求消息，以获得所述请求消息包括的信息。
可选的，所述协议转换模块构造的所述协议数据单元包括消息头单元、消息类型单元、消息内容单元、消息长度单元和校验单元；其中，所述消息头单元用于承载所述请求消息的地址信息；所述消息类型单元用于承载所述请求消息的类型信息；所述消息内容单元用于承载所述请求消息的内容；所述消息长度单元用于承载所述协议数据单元的总长度信息；所述校验单元用于对所述协议数据单元包括的信息进行校验。
可选的，所述协议转换模块用于将所述请求消息包括的信息映射到所述协议转换模块构造的协议数据单元中，包括：
所述协议转换模块将所述请求消息包括的地址信息映射到所述消息头单元，将所述请求消息包括的所述请求消息的类型信息映射到所述消息类型单元，将所述请求消息包括的所述请求消息的内容映射到所述消息内容单元。
可选的，所述请求消息为附着请求或去附着请求；所述附着请求用于请求在所述用户设备与所述网关设备所接入的网络之间建立连接，所述去附着请求用于请求断开所述用户设备与所述网关设备所接入的网络之间的连接。
本发明实施例在网关设备中新增协议转换模块，例如该网关设备为ePDG。该协议转换模块可以将安全接入模块接收的消息请求的内容映射至该协议转换模块构造的协议数据单元中，并且信令处理模块可以识别该协议转换模块构造的协议数据单元中的信息，这样，信令处理模块就可以通过协议数据单元来获取消息请求携带的信息，进行根据获取的信息进行相应的处理，也就使得用户设备发送的消息请求可以被及时处理，使得通信过程得以正常继续。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明实施例的一种应用场景示意图；
图2为本发明实施例提供的网关设备的一种结构示意图；
图3为本发明实施例提供的信息处理方法的流程图；
图4为本发明实施例提供的协议数据单元的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
以下，对本发明实施例中的部分用语进行解释说明，以便于本领域技术人员理解。
用户设备，是指向用户提供语音和/或数据连通性的设备，例如可以包括具有无线连接功能的手持式设备、或连接到无线调制解调器的处理设备。该用户设备可以经无线接入网(Radio Access Network，RAN)与核心网进行通信，与RAN交换语音和/或数据。该用户设备可以包括UE、无线终端设备、移动终端设备、订户单元(Subscriber Unit)、订户站(Subscriber Station)，移动站(Mobile Station)、移动台(Mobile)、远程站(RemoteStation)、接入点(Access Point，AP)、远程终端设备(Remote Terminal)、接入终端设备(Access Terminal)、用户终端设备(User Terminal)、用户代理(User Agent)、或用户装备(User Device)等。例如，可以包括移动电话(或称为“蜂窝”电话)，具有移动终端设备的计算机，便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置。例如，个人通信业务(Personal Communication Service，PCS)电话、无绳电话、会话发起协议(SIP)话机、无线本地环路(Wireless Local Loop，WLL)站、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、智能穿戴式设备等设备。
首先介绍本发明实施例的一种应用场景，请参见图1。其中，当用户使用运营商网络进行通信时，用户设备通过运营商网络来与演进型基站(evolved Node B，eNodeB)连接，再通过eNodeB与演进型分组核心网(Evolved Packet Core，EPC)进行通信。其中，EPC包括服务网关(Serving-Gateway，S-GW)、分组数据网网关(Packet Data Network Gateway，P-GW)、移动管理实体(Mobility Management Entity，MME)以及归属签约用户服务器(HomeSubscriber Server，HSS)。当用户设备接入VoWiFi系统时，若需要跟运营商的核心网进行通信，则需要通过ePDG来接入核心网。其中，用户设备连接到WiFi网络，并通过用户设备的SWu接口与ePDG相连接，可以通过SWm接口与验证、授权和记账服务器(Authentication,Authorization and Accounting，AAA)连接，以及ePDG还通过S2b接口和核心网中的P-GW连接。
用户设备在使用VoWiFi功能时，用户设备通过WIFi网络将请求消息发送给ePDG，ePDG接收到请求消息，对该请求消息进行解密，获取该请求消息包括的信息，不同的请求消息需要不同的设备来处理，或者需要多个设备协同处理。因此，ePDG会根据获取的信息确定需要由哪个设备来处理，再将获取的信息发送给相应的设备。例如，若ePDG根据获取的信息确定需要ePDG来处理，则ePDG直接根据获取的信息进行相应的处理；若ePDG确定需要由其他设备来处理，则ePDG将获取的信息发送给该其他设备，由该其他设备进行处理；若ePDG确定需要由ePDG和其他设备来协同处理，则ePDG除了直接根据获取的信息进行相应的处理，还会将获取的信息发送给其他设备。其中，其他设备例如为EPC包括的任意设备，或者是AAA等设备。也就是说，用户设备发送的请求消息都需要经由ePDG处理或经由ePDG发送给AAA或EPC。但目前的ePDG只包括安全接入模块和信令处理模块两个部分，并且信令处理模块无法解析安全接入模块从用户设备获取的消息请求携带的内容，因而使得信令处理模块无法处理该请求消息，致使通信过程无法进行。
鉴于此，本发明实施例提供一种信息处理方法，该方法在网元设备中新增协议转换模块，该协议转换模块可以将安全接入模块接收的消息请求的内容映射至该协议转换模块构造的协议数据单元中，并且信令处理模块可以识别该协议转换模块构造的协议数据单元中的信息，这样，信令处理模块就可以通过协议数据单元来获取消息请求携带的信息，进行根据获取的信息进行相应的处理，也就使得用户设备发送的消息请求可以被及时处理，使得通信过程得以正常继续。
下面结合附图介绍本发明实施例提供的技术方案。在下面的介绍过程中，以将本发明实施例提供的技术方案应用在图1所示的网络架构中为例，当然本发明实施例的应用场景不限于此。
请参见图2，本发明一实施例提供一种网关设备20，该网关设备20可用于执行本发明实施例提供的方法。该网关设备20包括安全接入模块201、协议转换模块202和信令处理模块203。其中，安全接入模块201、协议转换模块202和信令处理模块203均可以通过中央处理器(Central Processing Unit，CPU)或微处理器(Microprocessor Control Unit，MCU)等部件来实现，当然，也可以通过其他可能的部件来实现。另外，安全接入模块201、协议转换模块202和信令处理模块203的功能可通过同一个部件来实现，例如同一个CPU或者同一个MCU。在一种实施方式中，该网关设备20可以通过ePDG实现。
请参见图3，本发明一实施例提供一种信息处理方法，该方法的流程描述如下：
步骤301：网关设备20内的安全接入模块201接收用户设备发送的请求消息；其中，网关设备20包括安全接入模块201、协议转换模块202和信令处理模块203；
步骤302：协议转换模块202将请求消息包括的信息映射到协议转换模块202构造的协议数据单元中；其中，信令处理模块203能够识别承载在协议数据单元中的信息；
步骤303：协议转换模块202将映射后的协议数据单元发送给信令处理模块203；
步骤304：信令处理模块203根据映射后的协议数据单元包括的信息进行相应处理。
本发明实施例中，用户设备可以给网关设备20发送请求消息。具体的，当用户设备连接到WiFi网络时，用户设备可以通过WiFi网络向网关设备20发送请求消息。另外，在用户设备发送请求消息时，为确保信息传输的安全性，通常会对传输的消息进行加密，也就是说用户设备和网关设备20之间通信时会应用相应的传输协议，当网关设备20接收到请求消息后，也可通过该传输协议对请求消息进行解密以获取请求消息携带的信息。具体的，用户设备和网关设备20之间所应用的传输协议可以是ISAKMP协议，当然，也可以是其他可能的协议，本发明实施例对此不做限制。
具体的，用户设备发送的请求消息可以是附着请求或者去附着请求，当然，也可以是其他可能的请求消息，本发明实施例对此不做限制。其中，若用户设备支持VoWiFi功能，则用户设备开机接入WiFi网络或者用户设备从运营商网络切换到WiFi网络时，用户设备都会向ePDG发送附着请求，以请求在用户设备与该ePDG接入的网络之间建立连接。而在用户设备关机或者用户设备从WiFi网络切换到运营商网络时，用户设备则会向ePDG发送去附着请求，以请求断开用户设备与该ePDG接入的网络之间的连接。
本发明实施例中，在用户设备通过WiFi网络发送请求消息之后，则安全接入模块201可以接收该请求消息。在安全接入模块201接收该请求消息之后，安全接入模块201还可以通过与用户设备之间的传输协议与用户设备协商获取密钥，再根据获取的密钥对该请求消息进行解密，以获取该请求消息携带的信息。具体的，请求消息携带的信息可以包括请求消息的内容，以及发送该请求消息的用户设备的相关信息等。
在安全接入模块201获取请求消息携带的信息之后，安全接入模块201则会通知协议转换模块202，协议转换模块202就会构造协议数据单元，其中，该协议数据单元所应用的协议是信令处理模块203所支持的，因此信令处理模块203可以识别该协议数据单元中的信息。
本发明实施例中，协议转换模块202构造的协议数据单元可以包括多个字段，每个字段用于承载相应的信息。具体的，请参见图4，协议数据单元可以包括消息头单元、消息类型单元、消息内容单元、消息长度单元和校验单元。其中，消息头单元用于承载请求消息的地址信息，例如，可以包括用户设备的源地址，以及该请求消息的目的地址等。消息类型单元用于承载该请求消息的类型信息，例如，消息类型单元所承载的信息用于指示该请求消息的类型为附着请求或取附着请求等。消息内容单元则用于请求消息的内容。请求消息不同时，请求消息的内容也会有所不同，例如，若请求消息为去附着请求，则消息内容单元可以承载该用户设备的标识信息和接入网信息等。其中，用户设备的标识信息可以是用户设备的国际移动用户识别码(International Mobile Subscriber Identification Number，IMSI)，通过该IMSI则可以确定发送请求消息的用户设备。消息长度单元则用于承载协议数据单元的总长度信息。校验单元则用于对协议数据单元包括的信息进行校验，通过校验单元可以校验该协议数据单元数据的完整性、正确性等。
在协议转换模块202构造协议数据单元完毕后，协议转换模块202则会将安全接入模块201解密后的请求消息携带的信息映射到该协议转换模块202构造的协议数据单元中。具体的，协议转换模块202会将请求消息包括的地址信息映射到消息头单元，将请求消息包括的请求消息的类型信息映射到消息类型单元，将请求消息的内容映射到消息内容单元。其中，消息长度单元和校验单元承载的信息是协议转换模块202自动生成的。
本发明实施例中，协议转换模块202完成映射之后，则会将映射后得到的协议数据单元发送给信令处理模块203。因为信令处理模块203可以识别该协议数据单元中的信息，因此信令处理模块203接收映射后的协议数据单元之后，可以获取该映射后的协议数据单元中所包括的信息，并根据该映射后的协议数据单元中所包括的信息进行相应的处理。例如，该映射后的协议数据单元中所包括的信息为去附着请求相关的信息时，若用户设备使用的全部网络资源或部分网络资源是由ePDG分配的，则信令处理模块203会释放ePDG为该用户设备所分配的网络资源，同时，信令处理模块203还将映射后的协议数据单元中包括的用户设备的标识信息发送给AAA和P-GW，使得AAA释放AAA为该用户设备分配的网络资源，以及使得P-GW释放P-GW为该用户设备分配的网络资源。若映射后的协议数据单元中所包括的信息为附着请求相关的信息，安全接入模块201会保存解密得到的请求消息，以及信令处理模块203也会保存接收的映射之后的协议数据单元。在信令处理模块203执行去附请求时，则会释放用户设备相应的网络资源，该网络资源包括在处理附着请求时安全接入模块201保存的解密得到的请求消息和信令处理模块203对保存的协议数据单元。
综上所述，本发明实施例在网元设备中新增协议转换模块202，该协议转换模块202可以将安全接入模块201接收的消息请求的内容映射到该协议转换模块202构造的协议数据单元中，并且信令处理模块203可以识别该协议转换模块202构造的协议数据单元中的信息，这样，信令处理模块203就可以通过协议数据单元来获取消息请求携带的信息，根据获取的信息进行相应的处理，也就使得用户设备发送的消息请求可以被及时处理，使得通信过程得以正常继续。
在本发明实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，还应该理解到，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接，可以是通过一些接口、设备或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电性或其它的形式。
在本发明实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，或者各个单元也可以均是独立的物理模块。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备，例如可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等，或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：通用串行总线闪存盘(Universal Serial Bus flash drive)、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以对本申请的技术方案进行了详细介绍，但以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明实施例的方法，不应理解为对本发明实施例的限制。本技术领域的技术人员可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种信息处理方法，其特征在于，包括:
网关设备内的安全接入模块接收用户设备发送的请求消息；其中，所述网关设备包括所述安全接入模块、协议转换模块和信令处理模块，所述请求消息为所述用户设备使用VoWiFi功能时发送给所述网关设备的附着请求或去附着请求；所述附着请求用于请求在所述用户设备与所述网关设备所接入的网络之间建立连接，所述去附着请求用于请求断开所述用户设备与所述网关设备所接入的网络之间的连接；
所述安全接入模块获取密钥；所述密钥用于解密所述请求消息；
所述安全接入模块根据所述密钥解密所述请求消息，以获得所述请求消息携带的信息，所述请求消息携带的信息包括所述请求消息的内容，以及发送所述请求消息的用户设备的相关信息；
所述协议转换模块将所述请求消息包括的地址信息映射到所述协议转换模块构造的协议数据单元的消息头单元，将所述请求消息包括的类型信息映射到所述协议数据单元的消息类型单元，将所述请求消息的内容映射到所述协议数据单元的消息内容单元；其中，所述信令处理模块能够识别承载在所述协议数据单元中的信息；
所述协议转换模块将映射后的所述协议数据单元发送给所述信令处理模块；
所述信令处理模块根据所述映射后的所述协议数据单元包括的信息进行相应处理，包括：
若所述协议数据单元包括的信息为附着请求相关的信息，则所述信令处理模块保存接收到的所述映射后的协议数据单元；
若所述协议数据单元包括的信息为去附着请求相关的信息，则所述信令处理模块释放为所述用户设备所分配的网络资源。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述协议转换模块构造的所述协议数据单元包括消息头单元、消息类型单元、消息内容单元、消息长度单元和校验单元；其中，所述消息头单元用于承载所述请求消息的地址信息；所述消息类型单元用于承载所述请求消息的类型信息；所述消息内容单元用于承载所述请求消息的内容；所述消息长度单元用于承载所述协议数据单元的总长度信息；所述校验单元用于对所述协议数据单元包括的信息进行校验。
3.一种网关设备，其特征在于，包括:
安全接入模块，用于接收用户设备发送的请求消息；其中，所述请求消息为所述用户设备使用VoWiFi功能时发送给所述网关设备的附着请求或去附着请求；所述附着请求用于请求在所述用户设备与所述网关设备所接入的网络之间建立连接，所述去附着请求用于请求断开所述用户设备与所述网关设备所接入的网络之间的连接；
协议转换模块，用于将所述请求消息包括的地址信息映射到所述协议转换模块构造的协议数据单元的消息头单元，将所述请求消息包括的类型信息映射到所述协议数据单元的消息类型单元，将所述请求消息的内容映射到所述协议数据单元的消息内容单元；其中，信令处理模块能够识别承载在所述协议数据单元中的信息；
所述协议转换模块还用于将映射后的所述协议数据单元发送给所述信令处理模块；
所述信令处理模块，用于根据所述映射后的所述协议数据单元包括的信息进行相应处理，包括：
若所述协议数据单元包括的信息为附着请求相关的信息，则所述信令处理模块保存接收到的所述映射后的协议数据单元；
若所述协议数据单元包括的信息为去附着请求相关的信息，则所述信令处理模块释放为所述用户设备所分配的网络资源。
4.如权利要求3所述的网关设备，其特征在于，所述协议转换模块构造的所述协议数据单元包括消息头单元、消息类型单元、消息内容单元、消息长度单元和校验单元；其中，所述消息头单元用于承载所述请求消息的地址信息；所述消息类型单元用于承载所述请求消息的类型信息；所述消息内容单元用于承载所述请求消息的内容；所述消息长度单元用于承载所述协议数据单元的总长度信息；所述校验单元用于对所述协议数据单元包括的信息进行校验。
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