[发明专利]一种3G、4G手机上网信令集群处理优化系统

说明书

本发明公开了一种3G、4G手机上网信令集群处理优化系统，该系统采用中心主机HUB接入核心网GGSN发来手机上网3G/4G信令，分发给后端业务集群主机处理业务。HUB至少有一个，可以配置多个。所有HUB按相同规则连接后端业务主机。在HUB主机内，HUB主机资源有限，轻量化处理输入信令，减少深度解析信令，按信令中TE ID做哈希值划分，以将相同用户分发到相同的线程及其绑定的CPU核处理，以减少线程、内存切换开销。同样按哈希值映射到后端信令分发网卡，而HUB的分发网卡与后端集群后端业务主机接受网卡点对点一一连接。这样每台业务主机处理TE ID做哈希值划分的用户集合，相同用户的信令会被分发到同一业务主机。HUB主机和业务主机之间，用改造后的内部总线通讯。

技术领域

本发明涉及数据通信技术领域，尤其涉及一种3G、4G手机上网信令集群处理优化系统。

背景技术

在3G、4G的网络构架中，手机用户通过3G/4G无线数据通道上网过程中，所有用户的上线、离线、所在基站切换的信令都需要经过GGSN网络。在移动运营商的GGSN网元，用光分多路装置复制分出多路信令数据给第三方应用，应用方可以实现多种增值功能，例如：基于这些信令数据，开发网络质量检测、用户上网行为分析等应用功能。这些光信号中包含了千万级用户的上线、离线、位置更新3G\4G命令信令(GTPC)、上网数据信令(GTPU)。具体从协议来讲，是3G\4G创建会话、更新会话、删除会话、传送上网数据等承载信令，由于信令、的数量是巨量的，特别是用户上网数据信令更是海量，单机无法处理，需要多台主机集群构架才能处理。

针对上述问题目前的解决方案中，最常用的有两种方案：方案一是将多路命令信令(GTPC)、上网数据信令(GTPU)等3G/4G信令接入到一个集中处理的高性能中央主机(HUB)，然后由这台主机将分发到后端的集群各主机。所有信令由一台中心HUB主机接入，为了能分析每个用户的位置、上网相关的信令，而命令信令和上网信令都是上下文相关的，如果简单的将命令信令(GTPC)、上网数据信令(GTPC)分发到集群主机。方案二是将多路命令信令(GTPC)、上网数据信令(GTPU)等3G/4G信令接入到集群各业务主机，再配置一台中心主机(HUB)。各业务主机收到3G/4G命令信令后，转发给HUB主机，HUB主机广播给集群内各主机，每个主机处理所有用户信令的副本，建立用户上下文，并处理接受导的信令数据。但是现有方案一中，所有信令由一台中心HUB主机接入，可以全量地将信令广播给集群内各主机，每台主机上处理所有用户的命令信令数据。这对CPU、内存资源消耗很大，很多台机器在做同样的重复工作。HUB也可以按一定的路由原则分发给集群各主机。HUB主机要对所有信令深度解码，要维护所有用户上下文，对每条注入信令均要做维护上下文、路由分发工作，集群各分机均要求对分发到信令做3G/4G协议编解码工作。

方案二中，所有集群分机收到用户的命令信令要先发送给HUB，再由HUB给各主机。每台集群主机上处理所有用户的命令信令数据，维护所有用户上下文。这对CPU、内存资源消耗很大，很多台机器需要解析处理所有用户的命令信令，在做同样的重复工作。各集群分机通知HUB、以及HUB广播消息量通信量巨大，特别是内存属于重复冗余投资。用户数据被接入到不同主机，即便同一用户的上网数据信令可能分发给不同业务主机，处理的结果必须汇聚方能使用，增加数据管理难度和性能开销。

发明内容

根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种3G、4G手机上网信令集群处理优化系统，接收用户手机端通过核心网发出的3G、4G信令的输入端；

接收所述输入端传送的3G、4G信令的HUB主机，其中3G、4G信令包括命令信令和上网数据信令，其中所述HUB主机将上网数据信令不做理解只提取上网数据GTPU的TE ID字段后直接传送出去，所述HUB主机将命令信令转为自定义PDU格式再发送；