CN112751871A - 数据传输方法、装置、网络设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种数据传输方法、装置、网络设备和存储介质。所述方法包括：确定接收到的业务数据是否为垂直行业的业务数据；若是，则根据所述业务数据中携带的目的设备的目的网际互连协议IP地址，对所述业务数据进行通用无线分组业务隧道用户面协议GTPU头部字段的封装或者解封装，得到目标业务数据；所述GTPU头部字段携带用于传输所述业务数据的隧道端点标识TEID和数据流标识QFI；根据所述目的IP地址传输所述目标业务数据。采用上述方法可以降低垂直行业的业务数据的传输时延，提升业务数据的传输可靠性。

Description

数据传输方法、装置、网络设备和存储介质

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种数据传输方法、装置、网络设备和存储介质。

背景技术

在无线通信系统中的独立组网模式下，用户设备(User Equipment，简称UE)的数据只能实现公网传输，也就是说，所有UE的数据都需要经过核心网进行转发，一方面导致核心网需要处理的数据量较大，负担较重；另一方面，UE的数据发送至核心网需要经过多个网络设备，在无人机业务、机器人业务、远程医疗业务等垂直行业应用场景下无法保证数据的低时延传输。

传统方法中，无线通信系统中可以在基站和核心网之间引入多接入边缘计算(Multi-Access Edge Computing，简称MEC)设备，通过MEC设备将第四代移动通信(4th-Generation，简称4G)业务数据中的部分数据分流至本地服务器，通过本地服务器对4G业务数据中的部分数据进行处理后回传给UE，而不需要将4G业务数据的所有数据均发送至核心网。

但是，上述MEC设备无法对第五代移动通信(5th-Generation，简称5G)业务数据进行分流。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够适用于5G系统的数据传输方法、装置、网络设备和存储介质。

一种数据传输方法，上述方法包括：

确定接收到的业务数据是否为垂直行业的业务数据；

若是，则根据业务数据中携带的目的设备的目的IP地址，对业务数据进行通用无线分组业务隧道用户面协议GTPU头部字段的封装或者解封装，得到目标业务数据；GTPU头部字段携带用于传输业务数据的隧道端点标识TEID和数据流标识QFI；

根据目的IP地址传输目标业务数据。

在其中一个实施例中，上述若业务数据为上行业务数据，根据目的IP地址对业务数据进行通用无线分组业务隧道用户面协议GTPU头部字段的封装或解封装，得到目标业务数据，包括：

获取目的IP地址对应的目的媒体存取控制位址MAC地址；目的MAC地址为接收上行业务数据的服务器的MAC地址；

根据目的MAC地址以及预设的网络设备的MAC地址，形成第一MAC头部字段；

剔除上行业务数据中携带的第一GTPU头部字段，并在解封装后的上行业务数据中封装第一MAC头部字段，形成目标业务数据；

相应地，根据目的IP地址传输目标业务数据，包括：

将目标业务数据发送至目的IP地址对应的服务器。

在其中一个实施例中，上述获取目的IP地址对应的目的媒体存取控制位址MAC地址，包括：

在预设的地址对应列表，查找目的IP地址对应的目的MAC地址；地址对应列表包括各IP地址对应的MAC地址。

在其中一个实施例中，上述方法还包括：

若地址对应列表中不包括目的IP地址对应的MAC地址，则通过网络设备的本地分流端口广播MAC地址请求消息；MAC地址请求消息用于请求目的IP地址对应的服务器返回目的IP地址对应的目的MAC地址。

在其中一个实施例中，上述确定接收到的业务数据是否为垂直行业的业务数据，包括：

解析上行业务数据中携带的目的IP地址；目的地IP地址为待接收上行业务数据的服务器的IP地址；

将目的IP地址与预设的上行分流列表进行匹配；上行分流列表中包括接收待分流的业务数据的至少一个服务器的IP地址；

若目的IP地址与上行分流列表匹配，则确定上行业务数据为垂直行业的业务数据。

在其中一个实施例中，上述剔除上行业务数据中携带的第一GTPU头部字段之前，还包括：

对第一GTPU头部字段进行解码，获得第一GTPU头部字段中携带的第一上行隧道端点标识UL-TEID和第一QFI；

基于第一UL-TEID和第一QFI，以及上行业务数据中携带的IP信息，对下行分流规则列表进行更新；下行分流规则列表中包括发送至服务器的各目标业务数据对应的UL-TEID、QFI以及IP信息。

在其中一个实施例中，上述确定接收到的业务数据是否为垂直行业的业务数据之前，还包括：

确定本地分流开关是否开启；

若是，则执行确定接收到的业务数据是否为垂直行业的业务数据的步骤。

在其中一个实施例中，上述若业务数据为下行业务数据，目的IP地址为接收下行业务数据的用户设备UE的UE IP地址；根据业务数据中携带的目的设备的目的IP地址，对业务数据进行通用无线分组业务隧道用户面协议GTPU头部字段的封装或者解封装，得到目标业务数据，包括：

根据UE IP地址确定第二GTPU头部字段；第二GTPU头部字段携带下行隧道端点标识DL-TEID和QFI，用于下行业务数据在网络设备与UE对应的基站之间的数据传输；

剔除下行业务数据中携带的第二MAC头部字段，并在解封后的下行业务数据中封装第二GTPU头部字段，形成目标业务数据；

相应地，根据目的IP地址传输目标业务数据，包括：

将目标业务数据发送至UE所在的基站。

在其中一个实施例中，上述根据UE IP地址确定第二GTPU头部字段，包括：

基于预设的会话信息列表，获取与UE IP地址匹配的目标会话信息；会话信息列表中包括各UE对应的会话信息，会话信息包括UE的IP地址、UL-TEID、DL-TEID、UE所在基站的IP地址、核心网用户面功能UPF IP地址以及QFI；

根据目标会话信息中的DL-TEID和QFI，生成第二GTPU头部字段。

在其中一个实施例中，上述基于预设的会话信息列表，获取与UE IP地址匹配的目标会话信息，包括：

在预设的下行分流规则列表中，获取与UE IP地址对应的目标UL-TEID；

在会话信息列表中查找与目标UL-TEID匹配的目标会话信息。

在其中一个实施例中，上述方法还包括：

若UE IP地址与下行分流规则列表不匹配，则在下行业务数据为非ICMP报文的情况下，采用与非ICMP报文匹配的默认IP地址，在会话信息列表中查找与默认IP地址匹配的目标会话信息。

在其中一个实施例中，上述在解封后的下行业务数据中封装第二GTPU头部字段，形成目标业务数据，包括：

根据目标会话信息中的基站的IP地址以及UPF IP地址生成IP头部字段；

根据目标会话信息中的基站的IP地址确定UE所在基站的MAC地址，生成第三MAC头部字段；

在解封后的下行业务数据上依次封装第三MAC头部字段、IP头部字段以及第二GTPU头部数据，形成目标业务数据。

在其中一个实施例中，上述方法还包括：

对基站与核心网之间传输的信令进行监测；

对于监测到的上行信令，提取上行信令中携带的第一承载信息，并将上行信令透传至核心网；第一承载信息包括上行信令对应的UE的IP地址、DL-TEID、以及基站的IP地址；

对于监测到的下行信令，提取下行信令中携带的第二承载信息，并将下行信令透传至基站；第二承载信息包括下行信令对应的UE的IP地址、UL-TEID、UPF IP地址、以及QFI；

基于第一承载信息和第二承载信息，更新会话信息列表。

在其中一个实施例中，上述若业务数据为下行业务数据，确定接收到的业务数据是否为垂直行业的业务数据包括：

若下行业务数据为服务器发送至网络设备的数据，则确定下行业务数据为垂直行业的业务数据。

一种数据传输装置，上述包括：

确定模块，用于确定接收到的业务数据是否为垂直行业的业务数据；

处理模块，用于在业务数据为垂直行业的业务数据的情况下，根据业务数据中携带的目的设备的目的IP地址，对业务数据进行通用无线分组业务隧道用户面协议GTPU头部字段的封装或者解封装，得到目标业务数据；GTPU头部字段携带用于传输业务数据的隧道端点标识TEID和数据流标识QFI；

传输模块，用于根据目的IP地址传输目标业务数据。

一种网络设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，上述处理器在执行计算机程序时实现上述数据传输方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现上述数据传输方法的步骤。

上述数据传输方法、装置、网络设备和存储介质，网络设备确定接收到的业务数据是否为垂直行业的业务数据；若是，则根据业务数据中携带的目的设备的目的IP地址，对业务数据进行通用无线分组业务隧道用户面协议GTPU头部字段的封装或者解封装，得到目标业务数据；然后，根据目的IP地址传输目标业务数据；其中，上述GTPU头部字段携带用于传输业务数据的隧道端点标识TEID和数据流标识QFI。由于网络设备(例如MEC设备)确定了业务数据为垂直行业的业务数据，使得垂直行业的业务数据可以在于网络设备连接的服务器处理，而不需要发送至核心网，降低了核心网的数据处理压力，提升业务数据的传输时延；进一步地，由于网络设备根据业务数据中携带的目的IP地址对业务数据进行GTPU头部字段的封装或者解封装，从而使得目标业务数据可以基于GTPU协议在无线通信网络中传输，提升了业务数据的传输可靠性。

附图说明

图1为一个实施例中数据传输方法的应用环境图；

图2为一个实施例中数据传输方法的流程示意图；

图3为一个实施例中数据传输方法的流程示意图；

图4为另一个实施例中数据传输方法的流程示意图；

图5为另一个实施例中数据传输方法的流程示意图；

图6为另一个实施例中数据传输方法的流程示意图；

图7为一个实施例中数据传输装置的结构框图；

图8为一个实施例中数据传输装置的结构框图；

图9为一个实施例中数据传输装置的结构框图；

图10为一个实施例中数据传输装置的结构框图；

图11为一个实施例中数据传输装置的结构框图；

图12为一个实施例中数据传输装置的结构框图；

图13为一个实施例中网络设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请提供的数据传输方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，网络设备100分别与多个基站200、核心网300连接。上述上述网络设备100可以是多接入边缘计算(Multi-Access Edge Computing，简称MEC)设备，上述网络设备100可以连接多个服务器400，也可以与服务器部署在同一设备中。上述服务器400可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。上述基站200可以但不限于宏基站、微基站以及小基站等类型的基站设备，上述基站200可以是5G网络中的基站、客户前置设备(Customer PremiseEquipment，简称CPE)等，在此并不限定。上述基站200可以与UE500连接，上述UE500可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备等。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种数据传输方法，以该方法应用于图1中的网络设备为例进行说明，包括：

S101、确定接收到的业务数据是否为垂直行业的业务数据。

其中，上述业务数据可以是上行业务数据，也可以是下行业务数据，在此不做限定。上述上行业务数据可以是基站发送至网络设备的数据，网络设备可以将上述上行业务数据分流至服务器，或者发送至核心网。上述下行业务数据可以是核心网发送给网络设备的数据，也可以是与网络设备连接的服务器发送的数据，网络设备可以将核心网或者网络设备发送的下行业务数据发送至基站。

在一种实现方式中，在独立组网场景下，网络设备中可以包括本地分流模块，上述本地分流模块可以与基站的N3端口连接，以及与核心网和服务器连接。

上述垂直行业的业务数据是指垂直行业的业务场景中传输的业务数据。上述垂直行业的业务场景可以但不限于无人机业务场景、机器人业务场景、增强现实(AugmentedReality，简称AR)业务场景、虚拟现实技术(Virtual Reality，简称VR)业务场景、远程医疗业务场景以及远程教育业务场景等。

具体地，网络设备可以根据业务数据中携带的数据类型确定该业务数据是否为垂直行业的业务数据，也可以根据业务数据中携带的数据来源或者数据接收端，确定该业务数据是否为垂直行业的业务数据。例如，若上述业务数据为无人驾驶汽车上的终端发送给无人驾驶平台的数据，则网络设备可以该业务数据确定为垂直行业的业务数据。

S102、若是，则根据业务数据中携带的目的设备的目的网际互连协议IP地址，对业务数据进行通用无线分组业务隧道用户面协议GTPU头部字段的封装或者解封装，得到目标业务数据；GTPU头部字段携带用于传输业务数据的隧道端点标识TEID和数据流标识QFI。

若上述业务数据为垂直行业的业务数据，则网络设备可以确定该业务数据需要满足低时延的传输需求。进一步地，网络设备可以根据业务数据中携带的目的设备的目的网际互连协议(Internet Protocol，简称IP)地址，对业务数据进行通用无线分组业务隧道用户面协议(GPRS Tunnel Protocol User Plane,简称GTPU)头部字段的封装或者解封装，得到目标业务数据。

对于垂直行业的上行业务数据，上述上行业务数据的目的设备可以是服务器，上述目的IP地址可以是服务器的IP地址。对于垂直行业的下行业务数据，上述下行业务数据的目的设备可以是UE，上述UE可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备等。上述下行业务数据的目的IP地址可以是UE的IP地址。

在5G系统中，基站与核心网之间的数据传输需要满足GTP传输协议，对于用户面的业务数据，上述基站与核心网之间传输的业务数据需要包括GTPU头部字段。上述GTPU头部字段可以携带用于传输业务数据的隧道端点标识(Tunnel Endpoint Identifier，简称TEID)和数据流标识(QoS flow ID，简称QFI)。在5G系统中，业务数据通过GTPU隧道传输，每个GTPU隧道由TEID来唯一标识；不同的服务质量(Quality of Service，QoS)数据流由不同的数QFI进行标识。

对于基站发送的上行业务数据，上述上行业务数据中包含了基站侧封装的GTPU头部字段，为了将上行业务数据分流至服务器进行处理，网络设备可以对上行业务数据进行GTPU头部字段的解封装，使得解封装后的上行业务数据可以在网络设备和服务器之间传输。

对于服务器发送的下行业务数据，上述下行业务数据中不包含GTPU头部字段，网络设备可以对下行数据进行GTPU头部字段的封装，使得下行业务数据能够在网络设备和基站之间传输。

S103、根据目的IP地址传输目标业务数据。

进一步地，网络设备可以根据业务数据的目的IP地址传输业务数据。对于上行业务数据，网络设备可以将目标业务数据发送至目的IP地址对应的服务器，对于下行业务数据，网络设备可以根据目的IP地址，将目标业务数据发送至目的IP地址对应的UE所在的基站。

网络设备根据目的IP地址传输目标业务数据之后，可以开始统计数据流量。例如，网络设备将上行业务数据发送至目的IP对应的服务器之后，开始统计上行流量；网络设备将下行业务数据发送至基站之后，可以开始统计下行流量。

上述数据传输方法，网络设备确定接收到的业务数据是否为垂直行业的业务数据；若是，则根据业务数据中携带的目的设备的目的IP地址，对业务数据进行通用无线分组业务隧道用户面协议GTPU头部字段的封装或者解封装，得到目标业务数据；然后，根据目的IP地址传输目标业务数据；其中，上述GTPU头部字段携带用于传输业务数据的隧道端点标识TEID和数据流标识QFI。由于网络设备(例如MEC设备)确定了业务数据为垂直行业的业务数据，使得垂直行业的业务数据可以在于网络设备连接的服务器处理，而不需要发送至核心网，降低了核心网的数据处理压力，提升业务数据的传输时延；进一步地，由于网络设备根据业务数据中携带的目的IP地址对业务数据进行GTPU头部字段的封装或者解封装，从而使得目标业务数据可以基于GTPU协议在无线通信网络中传输，提升了业务数据的传输可靠性。

图3为另一个实施例中数据传输方法的流程示意图，本实施例涉及上行业务数据的数据传输方法，在上述实施例的基础上，若业务数据为上行业务数据，如图3所示，上述S102包括：

S201、获取目的IP地址对应的目的媒体存取控制位址MAC地址；目的MAC地址为接收上行业务数据的服务器的MAC地址。

网络设备可以在上行业务数据中跳过GTPU头部字段，提取上行业务数据中IP数据帧中的IP五元组信息。其中，上述IP五元组信息可以包括上行业务数据的源IP地址、目的IP地址、源端口、目标端口以及协议编号。网络设备可以根据IP五元组信息中的目的IP地址获取对应的媒体存取控制位址(Media Access Control Address，简称MAC)。

网络设备中可以预设地址对应列表，上述地址对应列表中可以包括各IP地址对应的MAC地址。上述地址对应列表可以是地址解析协议(Address Resolution Protocol，简称ARP)列表。网络设备可以根据目的IP地址在上述地址对应列表中获取服务器的目的MAC地址。

具体地，若目的IP地址与网络设备的本地分流端口在同一网段内，网络设备可以在预设的地址对应列表，查找目的IP地址对应的目的MAC地址。若地址对应列表中存在与目的IP地址匹配的MAC地址，那么可以将该MAC地址确定为目的MAC地址。若地址对应列表中不包括目的IP地址对应的MAC地址，网络设备通过网络设备的本地分流端口广播MAC地址请求消息。其中，上述MAC地址请求消息用于请求目的IP地址对应的服务器返回目的IP地址对应的目的MAC地址。网络设备发送MAC地址请求信息之后，可以接收到目的IP地址对应的服务器返回的目的MAC地址。

若目的IP地址与网络设备的本地分流端口不在同一网段内，网络设备可以在地址对应列表中查找默认路由IP，并确定是否存在该默认路由IP对应的MAC地址；若存在，则将该默认路由IP对应的MAC地址确定为目的MAC地址。若地址对应列表中不存在默认路由IP对应的MAC地址，则网络设备可以通过默认路由IP广播MAC地址查询消息，以获取目的MAC地址。

网络设备可以在确定上行业务数据为垂直行业的业务数据的情况下，直接获取目的IP地址对应的目的媒体存取控制位址MAC地址，以将上行业务数据分流至服务器进行处理，也可以根据网络设备中的参数设置确定是否对上行业务数据进行分流。可选地，网络设备可以确定本地分流开关是否开启；若是，则执行确定接收到的业务数据是否为垂直行业的业务数据的步骤。

S202、根据目的MAC地址以及预设的网络设备的MAC地址，形成第一MAC头部字段。

在上述步骤的基础上，网络设备可以根据目的MAC地址以及预设的网络设备的MAC地址，形成第一MAC头部字段。上述网络设备的MAC地址可以是MEC设备的本地分流端口的MAC地址。

S203、剔除上行业务数据中携带的第一GTPU头部字段，并在解封装后的上行业务数据中封装第一MAC头部字段，形成目标业务数据。

进一步地，网络设备可以基于GTP传输协议，剔除上行业务数据中携带的第一GTPU头部字段，对上行业务数据进行GTPU头部字段的解封装。然后，在解封装后的上行业务数据中封装第一MAC头部字段，形成目标业务数据。

上述目标业务数据包含第一MAC头部字段，可以在网络设备和服务器之间传输。服务器接收到目标业务数据之后，可以根据第一MAC头部字段确定是由网络设备的本地分口端口发送的数据。

可选地，网络设备在剔除上行业务数据中携带的第一GTPU头部字段之前，还可以对第一GTPU头部字段进行解码，获得第一GTPU头部字段中携带的第一上行隧道端点标识UL-TEID和第一QFI；然后，基于第一UL-TEID和第一QFI，以及上行业务数据中携带的IP信息，对下行分流规则列表进行更新；下行分流规则列表中包括发送至服务器的各目标业务数据对应的UL-TEID、QFI以及IP信息。其中，上述IP信息可以是上行业务数据的IP五元组信息。

例如，网络设备对UE1的上行业务数据进行分流之后，可以将传输UE1所用的第一UL-TEID和第一QFI，以及上行业务数据的IP五元组信息存储在下行分流规则列表中。当服务器对上行业务数据进行处理之后，向UE返回下行业务数据时，可以基于下行分流规则列表确定是哪一个UE的数据，并根据下行分流规则列表中存储的信息对下行分流数据进行GTPU头部字段的封装。

上述数据传输方法，网络设备对上行分流数据进行GTPU头部字段的解封装，以及第一MAC头部字段的封装，使得目标业务数据可以顺利在网络设备与服务器之间传输，提升了上行业务数据的传输可靠性；进一步地，网络设备将垂直行业的业务数据发送至服务器进行处理，可以降低上行业务数据的传输时延，满足垂直行业的时延需求。

图4为另一个实施例中数据传输方法的流程示意图，本实施例涉及确定上行业务数据为垂直行业的业务数据的一种实现方式，在上述实施例的基础上，如图4所示，上述S101包括：

S301、解析上行业务数据中携带的目的IP地址；目的地IP地址为待接收上行业务数据的服务器的IP地址。

具体地，网络设备可以在上行业务数据中跳过GTPU头部字段，提取上行业务数据中IP数据帧中的IP五元组信息，并从IP五元组信息中提取目的IP地址。

S302、将目的IP地址与预设的上行分流列表进行匹配；上行分流列表中包括接收待分流的业务数据的至少一个服务器的IP地址。

网络设备中可以预设上行分流列表，上述上行分流列表中可以包括接收待分流的业务数据至少一个服务器的IP地址。上述上行分流列表中的服务器可以是与网络设备连接的所有服务器，也可以是与网络设备连接的部分服务器，在此不做限定。

另外，上述上行分流列表还可以包括接收待分流的业务数据的服务器端口，网络设备在上行分流列表中查找是否存在与目的IP地址匹配的服务器，也可以在上行分流列表中查找是否存在与目的IP地址以及目的端口同时匹配的服务器，对于上述匹配方式在此不做限定。

S303、若目的IP地址与上行分流列表匹配，则确定上行业务数据为垂直行业的业务数据。

若目的IP地址与上行分流列表匹配，那么网络设备可以认为该上行业务数据为垂直行业的业务数据，可以将该上行业务数据分流至服务器进行处理。

上述数据传输方法，网络设备根据目的IP地址以及预设的上行分流列表，可以快速确定该上行分流数据是否为垂直行业的业务数据，从而快速将上行业务数据分流至服务器进行处理，进一步提升了上行业务数据的传输时延。

图5为另一个实施例中数据传输方法的流程示意图，本实施例涉及下行业务数据的数据传输方法，在上述实施例的基础上，若业务数据为下行业务数据，目的IP地址为接收下行业务数据的用户设备UE的UE IP地址；如图5所示，上述S102包括：

S401、根据UE IP地址确定第二GTPU头部字段；第二GTPU头部字段携带下行隧道端点标识DL-TEID和QFI，用于下行业务数据在网络设备与UE对应的基站之间的数据传输。

网络设备可以根据下行业务数据的来源确定该下行业务数据是否为垂直行业的下行业务数据。若网络设备接收到的下行业务数据为核心网发送的，那么网络设备可以认为该下行业务数据不是垂直行业的下行业务数据，网络设备可以直接将核心网发送的下行业务数据透传至基站。若网络设备接收到的下行业务数据为服务器发送的，那么网络设备可以认为该下行业务数据为垂直行业的业务数据。

对于垂直行业的下行业务数据，该数据中携带第二MAC头部字段以及IP五元组信息。上述第二MAC头部字段包括服务器的MAC地址以及网络设备的本地分流端口的MAC地址。上述IP五元组信息包括服务器的IP地址、服务器的端口、接收该下行业务数据的UE IP地址、UE的端口以及传输协议编号。

网络设备可以对下行业务数据进行解析，提取UE IP地址，然后根据该UE IP地址确定网络设备与该UE所在的基站之间传输下行数据所用的DL-TEID和QFI，并根据上述DL-TEID和QFI形成第二GTPU头部字段。

具体地，网络设备在确定第二GTPU头部字段时，根据UE IP在预设表格中查询与UEIP匹配的信息，也可以根据UE IP在下行分流规则列表中查询与UE IP匹配的信息。可选地，上述预设表格可以是会话信息列表。网络设备可以基于预设的会话信息列表，获取与UE IP地址匹配的目标会话信息；其中，会话信息列表中包括各UE对应的会话信息，会话信息包括UE的IP地址、UL-TEID、DL-TEID、UE所在基站的IP地址、核心网用户面功能UPF IP地址以及QFI；然后，网络设备可以根据目标会话信息中的DL-TEID和QFI，生成第二GTPU头部字段。其中，上述会话信息列表可以是网络设备通过信令监听获得的，可以记录通过该网络设备传输数据的所有UE对应的会话信息。

在一种实现方式中，网络设备还可以先确定该下行业务数据与通过网络设备实现上行业务数据本地分流UE对应，然后再在会话信息列表中匹配信息。具体地，网络设备可以在预设的下行分流规则列表中，获取与UE IP地址对应的目标UL-TEID；然后，在会话信息列表中查找与目标UL-TEID匹配的目标会话信息。例如，网络设备将UE的上行业务数据分流至服务器之后，基于该UE对应的UL-TEID和QFI，以及上行业务数据中携带的IP信息，对下行分流规则列表进行更新；网络设备接收到服务器发送的下行业务数据之后，可以根据下行业务数据中获取的UE IP地址，在下行分流规则列表中查找以该IP地址作为目的IP地址的信息，并确定该目的IP地址对应的目标UL-TEID。进一步地，网络设备可以根据目标UL-TEID，在会话信息列表中查询与目标UL-TEID匹配的目标会话信息。

若UE IP地址与下行分流规则列表不匹配，则在下行业务数据为非Internet控制报文协议(Internet Control Message Protocol，简称ICMP)报文的情况下，采用与非ICMP报文匹配的默认IP地址，在会话信息列表中查找与默认IP地址匹配的目标会话信息。

S402、剔除下行业务数据中携带的第二MAC头部字段，并在解封后的下行业务数据中封装第二GTPU头部字段，形成目标业务数据。

在上述步骤的基础上，网络设备可以剔除下行业务数据中携带的第二MAC头部字段，完成对下行业务数据的MAC头部解封装；然后，在解封后的下行业务数据中封装第二GTPU头部字段，形成目标业务数据。

为了使得目标业务数据在网络设备与基站之间顺利传输，网络设备还可以基于目标会话信息获得下行业务数据的IP头部字段、第三MAC头部字段等头部信息。上述IP头部字段中可以携带UE所在基站的IP地址以及核心网用户面的IP地址，上述第三MAC头部字段中可以包括基站的MAC地址以及核心网用户面的MAC地址。

具体地，网络设备可以根据目标会话信息中的基站的IP地址以及核心网的用户端口功能(User Port Function，简称UPF)IP地址生成IP头部字段；然后，根据目标会话信息中的基站的IP地址确定UE所在基站的MAC地址，生成第三MAC头部字段；并在解封后的下行业务数据上依次封装第三MAC头部字段、IP头部字段以及第二GTPU头部数据，形成目标业务数据。另外，上述目标业务数据中还可以包括用户数据报协议(User Datagram Protocol，简称UDP)头部字段，上述UDP头部字段可以为预设的字段值。

其中，网络设备根据基站的IP地址确定UE所在基站的MAC地址时，可以在预设的ARP列表中查询，也可以先通过ARP请求获取最新的基站的MAC地址，在此不做限定。

上述数据传输方法，网络设备对服务器发送的下行业务数据进行GTPU头部字段的封装，使得目标业务数据可以基于GTPU协议在网络设备和基站之间顺利传输，提升了下行业务数据的传输可靠性；另外，网络设备将服务器发送的下行业务数据直接发送至基站，可以避免服务器将下行业务数据发送至核心网再由核心网发送至基站导致的数据传输时延过长，降低了下行业务的数据传输时延。

图6为另一个实施例中数据传输方法的流程示意图，本实施例涉及会话信息列表的一种获取方式，在上述实施例的基础上，如图6所示，上述方法还包括：

S501、对基站与核心网之间传输的信令进行监测。

网络设备中可以包括信令监听模块，上述信令监听模块可以与基站的N2端口连接，并于核心网连接。网络设备可以通过上述连接，接收基站发送的上行信令以及核心网发送的下行信令。

S502、对于监测到的上行信令，提取上行信令中携带的第一承载信息，并将上行信令透传至核心网；第一承载信息包括上行信令对应的UE的IP地址、DL-TEID、以及基站的IP地址。

若网络设备接收到上行信令，可以基于NGAP协议对上行信令进行解析，提取上行信令中的第一承载信息。上述第一承载信息包括上行信令对应的UE的IP地址、DL-TEID、以及基站的IP地址。

进一步地，网络设备可以将上行信令透传至核心网。

S503、对于监测到的下行信令，提取下行信令中携带的第二承载信息，并将下行信令透传至基站；第二承载信息包括下行信令对应的UE的IP地址、UL-TEID、UPF IP地址、以及QFI。

若网络设备接收到下行信令，可以基于NGAP协议对下行信令进行解析，提取下行信令中携带的第二承载信息。上述第二承载信息包括下行信令对应的UE的IP地址、UL-TEID、UPF IP地址、以及QFI。

进一步地，网络设备可以将下行信令透传至基站。

S504、基于第一承载信息和第二承载信息，更新会话信息列表。

在上述步骤的基础上，网络设备可以基于第一承载信息和第二承载信息，更新会话信息列表。

上述数据传输方法，网络设备通过维护会话信息列表，从而可以根据会话信息列表快速获取下行业务数据需要的第二GTPU头部字段中的信息，使得封装了第二GTPU头部字段的目标业务数据可以在网络设备与基站之间传输，提升了下行业务数据的传输可靠性。

应该理解的是，虽然图2-6的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2-6中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图7所示，提供了一种数据传输装置，包括：

确定模块10，用于确定接收到的业务数据是否为垂直行业的业务数据；

处理模块20，用于在业务数据为垂直行业的业务数据的情况下，根据业务数据中携带的目的设备的目的IP地址，对业务数据进行通用无线分组业务隧道用户面协议GTPU头部字段的封装或者解封装，得到目标业务数据；GTPU头部字段携带用于传输业务数据的隧道端点标识TEID和数据流标识QFI；

传输模块30，用于根据目的IP地址传输目标业务数据。

上述提供的数据传输装置，可以执行上述数据传输方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

在一个实施例中，在上述实施例的基础上，如图8所示，若业务数据为上行业务数据，上述处理模块20包括：

获取单元201，用于获取目的IP地址对应的目的媒体存取控制位址MAC地址；目的MAC地址为接收上行业务数据的服务器的MAC地址；

形成单元202，用于根据目的MAC地址以及预设的网络设备的MAC地址，形成第一MAC头部字段；

剔除单元203，用于剔除上行业务数据中携带的第一GTPU头部字段，并在解封装后的上行业务数据中封装第一MAC头部字段，形成目标业务数据；

相应地，传输模块30具体用于：将目标业务数据发送至目的IP地址对应的服务器。

在一个实施例中，在上述实施例的基础上，获取单元201具体用于：在预设的地址对应列表，查找目的IP地址对应的目的MAC地址；地址对应列表包括各IP地址对应的MAC地址。

在一个实施例中，在上述实施例的基础上，获取单元201还用于：若地址对应列表中不包括目的IP地址对应的MAC地址，则通过网络设备的本地分流端口广播MAC地址请求消息；MAC地址请求消息用于请求目的IP地址对应的服务器返回目的IP地址对应的目的MAC地址。

在一个实施例中，在上述实施例的基础上，上述确定模块10具体用于：解析上行业务数据中携带的目的IP地址；目的地IP地址为待接收上行业务数据的服务器的IP地址；将目的IP地址与预设的上行分流列表进行匹配；上行分流列表中包括接收待分流的业务数据的至少一个服务器的IP地址；若目的IP地址与上行分流列表匹配，则确定上行业务数据为垂直行业的业务数据。

在一个实施例中，在上述实施例的基础上，如图9所示，上述处理模块20还包括更新单元204，用于：对第一GTPU头部字段进行解码，获得第一GTPU头部字段中携带的第一上行隧道端点标识UL-TEID和第一QFI；基于第一UL-TEID和第一QFI，以及上行业务数据中携带的IP信息，对下行分流规则列表进行更新；下行分流规则列表中包括发送至服务器的各目标业务数据对应的UL-TEID、QFI以及IP信息。

在一个实施例中，在上述实施例的基础上，如图10所示，上述装置还包括开启模块40，用于：确定本地分流开关是否开启；若是，则执行确定接收到的业务数据是否为垂直行业的业务数据的步骤。

在一个实施例中，在上述实施例的基础上，如图11所示，若业务数据为下行业务数据，目的IP地址为接收下行业务数据的用户设备UE的UE IP地址；上述处理模块20包括：

确定单元205，用于根据UE IP地址确定第二GTPU头部字段；第二GTPU头部字段携带下行隧道端点标识DL-TEID和QFI，用于下行业务数据在网络设备与UE对应的基站之间的数据传输；

封装单元206，用于剔除下行业务数据中携带的第二MAC头部字段，并在解封后的下行业务数据中封装第二GTPU头部字段，形成目标业务数据；

相应地，传输模块30具体用于：将目标业务数据发送至UE所在的基站。

在一个实施例中，在上述实施例的基础上，上述确定单元205具体用于：基于预设的会话信息列表，获取与UE IP地址匹配的目标会话信息；会话信息列表中包括各UE对应的会话信息，会话信息包括UE的IP地址、UL-TEID、DL-TEID、UE所在基站的IP地址、核心网用户面功能UPF IP地址以及QFI；根据目标会话信息中的DL-TEID和QFI，生成第二GTPU头部字段。

在一个实施例中，在上述实施例的基础上，上述确定单元205具体用于：在预设的下行分流规则列表中，获取与UE IP地址对应的目标UL-TEID；在会话信息列表中查找与目标UL-TEID匹配的目标会话信息。

在一个实施例中，在上述实施例的基础上，上述确定单元205还用于：若UE IP地址与下行分流规则列表不匹配，则在下行业务数据为非ICMP报文的情况下，采用与非ICMP报文匹配的默认IP地址，在会话信息列表中查找与默认IP地址匹配的目标会话信息。

在一个实施例中，在上述实施例的基础上，封装单元206具体用于：根据目标会话信息中的基站的IP地址以及UPF IP地址生成IP头部字段；根据目标会话信息中的基站的IP地址确定UE所在基站的MAC地址，生成第三MAC头部字段；在解封后的下行业务数据上依次封装第三MAC头部字段、IP头部字段以及第二GTPU头部数据，形成目标业务数据。

在一个实施例中，在上述实施例的基础上，如图12所示，上述装置还包括信令监测模块50：用于：对基站与核心网之间传输的信令进行监测；对于监测到的上行信令，提取上行信令中携带的第一承载信息，并将上行信令透传至核心网；第一承载信息包括上行信令对应的UE的IP地址、DL-TEID、以及基站的IP地址；对于监测到的下行信令，提取下行信令中携带的第二承载信息，并将下行信令透传至基站；第二承载信息包括下行信令对应的UE的IP地址、UL-TEID、UPF IP地址、以及QFI；基于第一承载信息和第二承载信息，更新会话信息列表。

在一个实施例中，在上述实施例的基础上，确定模块10具体用于：若下行业务数据为服务器发送至网络设备的数据，则确定下行业务数据为垂直行业的业务数据。

上述提供的数据传输装置，可以执行上述数据传输方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

关于数据传输装置的具体限定可以参见上文中对于数据传输方法的限定，在此不再赘述。上述数据传输装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种网络设备，该网络设备可以是服务器，其内部结构图可以如图13所示。该网络设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该网络设备的处理器用于提供计算和控制能力。该网络设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该网络设备的数据库用于存储数据传输数据。该网络设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种数据传输方法。

本领域技术人员可以理解，图13中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种网络设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现实现上述各方法实施例中的步骤。

本实施例提供的网络设备，其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不再赘述。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

本实施例提供的计算机存储介质，其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (17)

1.一种数据传输方法，其特征在于，所述方法包括：

确定接收到的业务数据是否为垂直行业的业务数据；

若是，则根据所述业务数据中携带的目的设备的目的网际互连协议IP地址，对所述业务数据进行通用无线分组业务隧道用户面协议GTPU头部字段的封装或者解封装，得到目标业务数据；所述GTPU头部字段携带用于传输所述业务数据的隧道端点标识TEID和数据流标识QFI；

根据所述目的IP地址传输所述目标业务数据。

2.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，若所述业务数据为上行业务数据，所述根据所述目的网际互连协议IP地址对所述业务数据进行通用无线分组业务隧道用户面协议GTPU头部字段的封装或解封装，得到目标业务数据，包括：

获取所述目的IP地址对应的目的媒体存取控制位址MAC地址；所述目的MAC地址为接收所述上行业务数据的服务器的MAC地址；

根据所述目的MAC地址以及预设的网络设备的MAC地址，形成第一MAC头部字段；

剔除所述上行业务数据中携带的第一GTPU头部字段，并在解封装后的上行业务数据中封装所述第一MAC头部字段，形成所述目标业务数据；

相应地，所述根据所述目的IP地址传输所述目标业务数据，包括：

将所述目标业务数据发送至所述目的IP地址对应的服务器。

3.根据权利要求2所述的数据传输方法，其特征在于，所述获取所述目的IP地址对应的目的媒体存取控制位址MAC地址，包括：

在预设的地址对应列表，查找所述目的IP地址对应的目的MAC地址；所述地址对应列表包括各IP地址对应的MAC地址。

4.根据权利要求3所述的数据传输方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述地址对应列表中不包括所述目的IP地址对应的MAC地址，则通过所述网络设备的本地分流端口广播MAC地址请求消息；所述MAC地址请求消息用于请求所述目的IP地址对应的服务器返回所述目的IP地址对应的目的MAC地址。

5.根据权利要求2所述的数据传输方法，其特征在于，所述确定接收到的业务数据是否为垂直行业的业务数据，包括：

解析所述上行业务数据中携带的所述目的IP地址；所述目的IP地址为待接收所述上行业务数据的服务器的IP地址；

将所述目的IP地址与预设的上行分流列表进行匹配；所述上行分流列表中包括接收待分流的业务数据的至少一个服务器的IP地址；

若所述目的IP地址与所述上行分流列表匹配，则确定所述上行业务数据为垂直行业的业务数据。

6.根据权利要求2所述的数据传输方法，其特征在于，所述剔除所述上行业务数据中携带的第一GTPU头部字段之前，还包括：

对所述第一GTPU头部字段进行解码，获得所述第一GTPU头部字段中携带的第一上行隧道端点标识UL-TEID和第一QFI；

基于所述第一UL-TEID和所述第一QFI，以及所述上行业务数据中携带的IP信息，对下行分流规则列表进行更新；所述下行分流规则列表中包括发送至服务器的各目标业务数据对应的UL-TEID、QFI以及IP信息。

7.根据权利要求2所述的数据传输方法，其特征在于，所述确定接收到的业务数据是否为垂直行业的业务数据之前，还包括：

确定本地分流开关是否开启；

若是，则执行确定接收到的业务数据是否为垂直行业的业务数据的步骤。

8.根据权利要求1-7任一项所述的数据传输方法，其特征在于，若所述业务数据为下行业务数据，所述目的IP地址为接收所述下行业务数据的用户设备UE的UE IP地址；所述根据所述业务数据中携带的目的设备的目的网际互连协议IP地址，对所述业务数据进行通用无线分组业务隧道用户面协议GTPU头部字段的封装或者解封装，得到目标业务数据，包括：

根据所述UE IP地址确定第二GTPU头部字段；所述第二GTPU头部字段携带下行隧道端点标识DL-TEID和QFI，用于所述下行业务数据在网络设备与所述UE对应的基站之间的数据传输；

剔除所述下行业务数据中携带的第二MAC头部字段，并在解封后的下行业务数据中封装所述第二GTPU头部字段，形成所述目标业务数据；

相应地，所述根据所述目的IP地址传输所述目标业务数据，包括：

将所述目标业务数据发送至所述UE所在的基站。

9.根据权利要求8所述的数据传输方法，其特征在于，所述根据所述UE IP地址确定第二GTPU头部字段，包括：

基于预设的会话信息列表，获取与所述UE IP地址匹配的目标会话信息；所述会话信息列表中包括各UE对应的会话信息，所述会话信息包括UE的IP地址、UL-TEID、DL-TEID、UE所在基站的IP地址、核心网用户面功能UPF IP地址以及QFI；

根据所述目标会话信息中的DL-TEID和QFI，生成所述第二GTPU头部字段。

10.根据权利要求9所述的数据传输方法，其特征在于，所述基于预设的会话信息列表，获取与所述UE IP地址匹配的目标会话信息，包括：

在预设的下行分流规则列表中，获取与UE IP地址对应的目标UL-TEID；

在所述会话信息列表中查找与所述目标UL-TEID匹配的目标会话信息。

11.根据权利要求10所述的数据传输方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述UE IP地址与所述下行分流规则列表不匹配，则在所述下行业务数据为非ICMP报文的情况下，采用与所述非ICMP报文匹配的默认IP地址，在所述会话信息列表中查找与所述默认IP地址匹配的目标会话信息。

12.根据权利要求9所述的数据传输方法，其特征在于，所述在解封后的下行业务数据中封装所述第二GTPU头部字段，形成所述目标业务数据，包括：

根据所述目标会话信息中的基站的IP地址以及UPF IP地址生成IP头部字段；

根据所述目标会话信息中的基站的IP地址确定UE所在基站的MAC地址，生成第三MAC头部字段；

在所述解封后的下行业务数据上依次封装所述第三MAC头部字段、所述IP头部字段以及所述第二GTPU头部数据，形成所述目标业务数据。

13.根据权利要求9所述的数据传输方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述基站与核心网之间传输的信令进行监测；

对于监测到的上行信令，提取所述上行信令中携带的第一承载信息，并将所述上行信令透传至所述核心网；所述第一承载信息包括所述上行信令对应的UE的IP地址、DL-TEID、以及所述基站的IP地址；

对于监测到的下行信令，提取所述下行信令中携带的第二承载信息，并将所述下行信令透传至所述基站；所述第二承载信息包括所述下行信令对应的UE的IP地址、UL-TEID、UPFIP地址、以及QFI；

基于所述第一承载信息和第二承载信息，更新所述会话信息列表。

14.根据权利要求8所述的数据传输方法，其特征在于，所述确定接收到的业务数据是否为垂直行业的业务数据包括：

若所述下行业务数据为服务器发送至网络设备的数据，则确定所述下行业务数据为所述垂直行业的业务数据。

15.一种数据传输装置，其特征在于，包括：

确定模块，用于确定接收到的业务数据是否为垂直行业的业务数据；

处理模块，用于在所述业务数据为垂直行业的业务数据的情况下，根据所述业务数据中携带的目的设备的目的IP地址，对所述业务数据进行通用无线分组业务隧道用户面协议GTPU头部字段的封装或者解封装，得到目标业务数据；所述GTPU头部字段携带用于传输所述业务数据的隧道端点标识TEID和数据流标识QFI；

传输模块，用于根据所述目的IP地址传输所述目标业务数据。

16.一种网络设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器在执行计算机程序时实现权利要求1-14任一项所述的方法的步骤。

17.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至14中任一项所述的方法的步骤。

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