點對點協議vj壓縮數據還原方法
2023-05-11 07:43:56 1
專利名稱：點對點協議vj壓縮數據還原方法
技術領域：
本發明涉及到第三代移動通信系統的網絡監測技術領域，特別涉及到第三代移動通信系統中點對點協議VJ壓縮數據還原方法。
背景技術：
CDMA 2000 lx/EV_D0是第三代移動通信的標準之一(以下簡稱為C網)，C網又分為電路域CS (以下簡稱為CS)和分組域PS (以下簡稱為PS)，CS提供話音業務和低速數據業務，PS提供高速上網業務。隨著數據業務的日益普及，流量增長每年都超過100%，因此，分組域PS網絡質量和業務內容的監測以及流量分析越來越受到運營商的重視。 R-P接ロ是C網分組域PS最核心的一個網絡接ロ，也是C網監測最重要的接ロ，通過分析R-P接口數據可以再現移動用戶撥號上網的PPP連接建立過程。R-P接ロ位於分組控制功能PCF和分組數據服務節點I3DSN設備之間，又稱為A10/A11接ロ。其中，I3DSN是C網最核心的交換設備，負責移動終端IP位址的分配，AlO連接的建立和維護，以及業務數據的轉發等。手機上網，首先必須在終端和I3DSN之間建立點對點PPP連接(以下簡稱為PPP連接)，然後，才能通過此連接訪問網際網路。PPP連接建立過程分為三個階段鏈路控制協議LCP認證、ロ令認證協議PAP/挑戰握手認證協議CHAP認證和IP控制協議IPCP協商。經過這些過程後，手機將獲得IP位址以及傳輸鏈路屬性，然後，進行業務內容的傳遞。終端PPP連接建立過程在R-P接ロ透傳，因此，通過在PDSN側R-P接ロ進行數據採集能夠捕獲到全網的PPP連接建立過程。由於空中鏈路帶寬有限，業務內容傳遞時常常採用傳輸控制協議/網際協議TCP/IP (以下簡稱為TCP/IP)報頭壓縮技術，最常用的就是Van Jacobson TCP/IP報頭壓縮技術，即VJ壓縮技術，而採用VJ壓縮技術處理的數據被稱為VJ壓縮數據。採用VJ壓縮後，點對點協議PPP中直接封裝傳輸控制協議TCP淨荷，而源IP位址、目的IP位址、源端ロ號和目的端ロ號都將被省略。這些省略給R-P接ロ的分組域PS網絡質量和業務內容的監測以及流量分析帶來困難。因此，現有網絡監測技術往往是從R-P接ロ採集和分析信令數據，同時，從H)SN與網際網路之間的接ロ Pi採集和分析業務數據。這種監測方法將增加系統採集接口和重複採集的總流量，給系統穩定性帶來隱患。
發明內容
為了解決現有網絡監測技術從R-P接ロ採集和分析信令數據，同時，從roSN與網際網路之間的接ロ Pi採集和分析業務數據，存在著増加系統採集接口和重複採集的總流量，給系統穩定性帶來隱患等問題，本發明提出一種點對點協議VJ壓縮數據還原方法。本發明點對點協議VJ壓縮數據還原方法，從位於分組控制功能PCF和分組數據服務節點roSN設備之間的R-P接ロ採集點對點PPP數據，根據點對點PPP數據中的Protocol欄位取值判斷所接收的數據是否為Van Jacobson傳輸控制協議/網際協議TCP/IP報頭壓縮數據，即VJ壓縮數據；如果是非VJ壓縮數據，則取PPP連接上層IP頭中的protocol欄位作為連接號，並建立該連接號、通用路由封裝協議GRE Key、GRE下層源IP、GRE下層目的IP與PPP上層源IP、PPP上層目的IP、源埠號和目的埠號之間的映射關係表，即映射關係表，並以連接號、GRE Key、GRE下層源IP、GRE下層目的IP為組合索引鍵；並將PPP上層IP頭中的Protocol欄位的值修改為0x06，即指示PPP連接上層IP之上的傳輸控制協議TCP，即TCP協議；如果是VJ壓縮數據，則提取每個VJ壓縮數據幀攜帶的連接號與GRE Key、GRE下層源IP和GRE下層目的IP生成組合索引鍵，在已建立的映射關係表中進行搜索，成功匹配後即可獲取PPP上層的源IP位址、目的IP位址、源埠號和目的埠號。進ー步的，本發明點對點協議VJ壓縮數據還原方法包括以下步驟 ⑴從位於分組控制功能PCF和分組數據服務節點I3DSN設備之間的R-P接ロ採集點對點PPP數據，解析PPP數據中Protocol欄位的取值
⑵PPP數據中的Protocol欄位值為0x0021，即IP位址，則將數據幀直接交給上層IP協議層處理，返回執行步驟⑴；
⑶PPP數據中的Protocol欄位值為0x002f，即為非VJ壓縮數據，一方面將PPP上層IP頭中的Protocol欄位的值修改為0x06，即指示PPP連接上層IP之上的傳輸控制協議TCP，即TCP協議，並將數據幀直接交給上層IP協議層處理；另ー方面從PPP協議層的上層IP協議層中直接獲取protocol欄位，將其作為連接號；從通用路由封裝協議GRE協議層獲取GRE Key,從GRE下層的IP協議層獲取GRE下層源IP和GRE下層目的IP，從PPP上層IP協議分析層獲取PPP上層源IP和PPP上層目的IP ;並建立連接號、GRE Key,GRE下層源IP和GRE下層目的IP與PPP上層源IP、PPP上層目的IP、源端ロ號和目的端ロ號之間的映射關係表，即映射關係表，並以連接號、GRE Key、GRE下層源IP、GRE下層目的IP為組合索引鍵，返回執行步驟⑴；
⑷PPP數據中的Protocol欄位值為0X002d，即為VJ壓縮數據，一方面完成從壓縮TCP/IP頭中獲取連接號，從GRE協議層提取GRE Key, GRE下層的IP協議層獲取GRE下層源IP、GRE下層目的IP，另ー方面將連接號、GRE Key、GRE下層源IP、GRE下層目的IP生成組合索引鍵，並以此在映射關係表中進行搜索，成功匹配後即可獲取映射關係表中的PPP上層的源IP位址、目的IP位址、源埠號和目的埠號，也即VJ壓縮時被省略的源IP位址、目的IP位址、源埠號和目的埠號；根據埠號獲得相應協議類型，得到協議類型後再將數據交給對應的協議層次處理，返回執行步驟⑴;
(5)PPP數據中的Protocol欄位值為0x0c21，即為鏈路控制協議LCP，若為LCP終止連接請求，即PPP連接釋放請求，則在此過程，清除建立在該PPP連接上的所有組合索引鍵與PPP上層目的IP、源埠號和目的埠號之間的映射關係以釋放內存，並結束PPP連接；若非LCP終止連接請求，返回執行步驟⑴；
(6)PPP數據中的Protocol欄位值為以上四種情況以外的值，則提交網絡中相應的協議層處理，返回執行步驟⑴。本發明點對點協議VJ壓縮數據還原方法的有益技術效果是能夠在位於分組控制功能PCF和分組數據服務節點roSN設備之間的R-P接ロ採集點對點PPP數據同時實現信令和業務數據的監測與分析，解決了現有網絡監測技術從R-P接ロ採集和分析信令數據，同時，從rosN與網際網路之間的接ロ Pi採集和分析業務數據，存在的增加系統採集接口和重複採集的總流量，給系統穩定性帶來隱患等問題，並使網絡監測結果更接近實際，更具代表性。
附圖I為本發明點對點協議VJ壓縮數據還原方法流程圖。下面附圖和具體實施方式
對本發明點對點協議VJ壓縮數據還原方法做進ー步的說明。
具體實施例方式附圖I為本發明點對點協議VJ壓縮數據還原方法流程圖，由圖可知，本發明點對點協議VJ壓縮數據還原方法，從位於分組控制功能PCF和分組數據服務節點rosN設備之間的R-P接ロ採集點對點PPP數據，根據點對點PPP數據中的Protocol欄位取值判斷所 接收的數據是否為Van Jacobson傳輸控制協議/網際協議TCP/IP報頭壓縮數據，即VJ壓縮數據；如果是非VJ壓縮數據，則取PPP連接上層IP頭中的protocol欄位作為連接號，並建立該連接號、通用路由封裝協議GRE Key、GRE下層源IP、GRE下層目的IP與PPP上層源IP、PPP上層目的IP、源端ロ號和目的端ロ號之間的映射關係表，即映射關係表，並以連接號、GRE Key、GRE下層源IP、GRE下層目的IP為組合索引鍵；並將PPP上層IP頭中的Protocol欄位的值修改為0x06，即指示PPP連接上層IP之上的傳輸控制協議TCP，即TCP協議；如果是VJ壓縮數據，則提取每個VJ壓縮數據幀攜帶的連接號與GRE Key、GRE下層源IP和GRE下層目的IP生成組合索引鍵，在已建立的映射關係表中進行搜索，成功匹配後即可獲取PPP上層的源IP位址、目的IP位址、源埠號和目的埠號。具體而言，本發明點對點協議VJ壓縮數據還原方法包括以下步驟
⑴從位於分組控制功能PCF和分組數據服務節點I3DSN設備之間的R-P接ロ採集點對點PPP數據，解析PPP數據中Protocol欄位的取值
⑵PPP數據中的Protocol欄位值為0x0021，即IP位址，則將數據幀直接交給上層IP協議層處理，返回執行步驟⑴；
⑶PPP數據中的Protocol欄位值為0x002f，即為非VJ壓縮數據，一方面將PPP上層IP頭中的Protocol欄位的值修改為0x06，即指示PPP連接上層IP之上的傳輸控制協議TCP,即TCP協議，並將數據幀直接交給上層IP協議層處理；另一方面從PPP協議層的上層IP協議層中直接獲取protocol欄位，將其作為連接號；從通用路由封裝協議GRE協議層獲取GRE Key,從GRE下層的IP協議層獲取GRE下層源IP和GRE下層目的IP，從PPP上層IP協議分析層獲取PPP上層源IP和PPP上層目的IP ;並建立連接號、GRE Key,GRE下層源IP和GRE下層目的IP與PPP上層源IP、PPP上層目的IP、源端ロ號和目的端ロ號之間的映射關係表，即映射關係表，並以連接號、GRE Key、GRE下層源IP、GRE下層目的IP為組合索引鍵，返回執行步驟⑴；
⑷PPP數據中的Protocol欄位值為0X002d，即為VJ壓縮數據，一方面完成從壓縮TCP/IP頭中獲取連接號，從GRE協議層提取GRE Key, GRE下層的IP協議層獲取GRE下層源IP、GRE下層目的IP，另ー方面將連接號、GRE Key、GRE下層源IP、GRE下層目的IP生成組合索引鍵，並以此在映射關係表中進行搜索，成功匹配後即可獲取映射關係表中的PPP上層的源IP位址、目的IP位址、源埠號和目的埠號，也即VJ壓縮時被省略的源IP位址、目的IP位址、源端ロ號和目的端ロ號；根據端ロ號獲得相應協議類型，得到協議類型後再將數據交給對應的協議層次處理，返回執行步驟⑴。例如將80端ロ的數據交付給HTTP協議層。另外，還需說明的是，根據rfcll44標準規定壓縮數據方法，在收到壓縮數據之前必將先收到非VJ壓縮數據，此時，連接號、GRE Key、GRE下層源IP和GRE下層目的IP與PPP上層源IP、PPP上層目的IP、源埠號和目的埠號之間的映射關係表已經建立，即映射關係表已經建立，此時根據連接號、GRE Key,GRE下層源IP、GRE下層目的IP生成的組合索引鍵在映射關係表中搜索，必將搜索到匹配的PPP上層的源IP位址、目的IP位址、源埠號和目的埠號。 (5) PPP數據中的Protocol欄位值為0x0c21，即為鏈路控制協議LCP，若為LCP終止連接請求，即PPP連接釋放請求，則在此過程，清除建立在該PPP連接上的所有組合索引鍵與PPP上層目的IP、源端ロ號和目的端ロ號之間的映射關係以釋放內存，並結束PPP連接；若非LCP終止連接請求，返回執行步驟⑴；
(6)PPP數據中的Protocol欄位值為以上四種情況以外的值，則提交網絡中相應的協議層處理，返回執行步驟⑴。顯然，本發明點對點協議VJ壓縮數據還原方法的有益技術效果是能夠在位於分組控制功能PCF和分組數據服務節點rosN設備之間的R-P接ロ採集點對點PPP數據，同時實現信令和業務數據的監測與分析，解決了現有網絡監測技術從R-P接ロ採集和分析信令數據，同時，從rosN與網際網路之間的接ロ Pi採集和分析業務數據，存在的増加系統採集接口和重複採集的總流量，給系統穩定性帶來隱患等問題，並使網絡監測結果更接近實際，更具代表性。
權利要求
1.一種點對點協議VJ壓縮數據還原方法，其特徵在於從位於分組控制功能PCF和分組數據服務節點I3DSN設備之間的R-P接口採集點對點PPP數據，根據點對點PPP數據中的Protocol欄位取值判斷所接收的數據是否為Van Jacobson傳輸控制協議/網際協議TCP/IP報頭壓縮數據，即VJ壓縮數據；如果是非VJ壓縮數據，則取PPP連接上層IP頭中的protocol欄位作為連接號，並建立該連接號、通用路由封裝協議GRE Key、GRE下層源IP、GRE下層目的IP與PPP上層源IP、PPP上層目的IP、源埠號和目的埠號之間的映射關係表，即映射關係表，並以連接號、GRE Key、GRE下層源IP、GRE下層目的IP為組合索引鍵；並將PPP上層IP頭中的Protocol欄位的值修改為0x06，即指示PPP連接上層IP之上的傳輸控制協議TCP，即TCP協議；如果是VJ壓縮數據，則提取每個VJ壓縮數據幀攜帶的連接號與GRE Key、GRE下層源IP和GRE下層目的IP生成組合索引鍵，在已建立的映射關係表中進行搜索，成功匹配後即可獲取PPP上層的源IP位址、目的IP位址、源埠號和目的埠號。
2.根據權利要求I所述點對點協議VJ壓縮數據還原方法，其特徵在於該點對點協議VJ壓縮數據還原方法包括以下步驟 ⑴從位於分組控制功能PCF和分組數據服務節點I3DSN設備之間的R-P接口採集點對點PPP數據，解析PPP數據中Protocol欄位的取值 ⑵PPP數據中的Protocol欄位值為0x0021，即IP位址，則將數據幀直接交給上層IP協議層處理，返回執行步驟⑴； ⑶PPP數據中的Protocol欄位值為0x002f，即為非VJ壓縮數據，一方面將PPP上層IP頭中的Protocol欄位的值修改為0x06，即指示PPP連接上層IP之上的傳輸控制協議TCP，即TCP協議，並將數據幀直接交給上層IP協議層處理；另一方面從PPP協議層的上層IP協議層中直接獲取protocol欄位，將其作為連接號；從通用路由封裝協議GRE協議層獲取GRE Key,從GRE下層的IP協議層獲取GRE下層源IP和GRE下層目的IP，從PPP上層IP協議分析層獲取PPP上層源IP和PPP上層目的IP ;並建立連接號、GRE Key,GRE下層源IP和GRE下層目的IP與PPP上層源IP、PPP上層目的IP、源埠號和目的埠號之間的映射關係表，即映射關係表，並以連接號、GRE Key、GRE下層源IP、GRE下層目的IP為組合索引鍵，返回執行步驟⑴； ⑷PPP數據中的Protocol欄位值為0X002d，即為VJ壓縮數據，一方面完成從壓縮TCP/IP頭中獲取連接號，從GRE協議層提取GRE Key, GRE下層的IP協議層獲取GRE下層源IP、GRE下層目的IP，另一方面將連接號、GRE Key、GRE下層源IP、GRE下層目的IP生成組合索引鍵，並以此在映射關係表中進行搜索，成功匹配後即可獲取映射關係表中的PPP上層的源IP位址、目的IP位址、源埠號和目的埠號，也即VJ壓縮時被省略的源IP位址、目的IP位址、源埠號和目的埠號；根據埠號獲得相應協議類型，得到協議類型後再將數據交給對應的協議層次處理，返回執行步驟(1); (5)PPP數據中的Protocol欄位值為0x0c21，即為鏈路控制協議LCP，若為LCP終止連接請求，即PPP連接釋放請求，則在此過程，清除建立在該PPP連接上的所有組合索引鍵與PPP上層目的IP、源埠號和目的埠號之間的映射關係以釋放內存，並結束PPP連接；若非LCP終止連接請求，返回執行步驟⑴； (6)PPP數據中的Protocol欄位值為以上四種情況以外的值，則提交網絡中相應的協議層處理， 返回執行步驟⑴。
全文摘要
為解決現有網絡監測技術從R-P接口採集和分析信令數據，同時從PDSN與網際網路之間的接口Pi採集和分析業務數據所存在的增加系統採集接口和重複採集的總流量，給系統穩定性帶來隱患等問題，本發明提出一種點對點協議VJ壓縮數據還原方法。本發明方法從R-P接口採集點對點PPP數據，建立該連接號、通用路由封裝協議GREKey、GRE下層源IP、GRE下層目的IP與PPP上層源IP、PPP上層目的IP、源埠號和目的埠號之間的映射關係表，並以連接號、GREKey、GRE下層源IP、GRE下層目的IP為組合索引鍵。本發明方法的有益技術效果是能夠在R-P接口採集PPP數據同時實現信令和業務數據的監測與分析，並使網絡監測結果更接近實際，更具代表性。
文檔編號H04W24/00GK102769862SQ201210291328
公開日2012年11月7日 申請日期2012年8月16日 優先權日2012年8月16日
發明者張治中, 楊力, 袁亮, 謝雕, 雒江濤 申請人:重慶重郵匯測通信技術有限公司