本发明实施例涉及通信技术，尤其涉及一种消息处理方法和网关。
背景技术：
在通信技术(Communication Technology，以下简称CT)领域使用通用平台，例如云计算平台，是通信设备领域的发展趋势之一。现有的网关虚拟化方法是将网关功能完全的软件化，保持内部的功能模块间关系不变，从原来的由专用硬件实现，改为基于通用平台的软件实现。但是，与传统实体网关相同，现有的虚拟网关集成的功能繁多而且紧耦合于一体，相互制约，导致现有虚拟网关的可扩展性差，通信效率不高。
技术实现要素：
本发明实施例提供一种消息处理方法和网关，以增加网关的可扩展性。
本发明实施例提供一种网关，包括：
用于实现网关的控制面功能的控制面模块和至少一个用于实现网关的用户面功能的用户面模块；
所述控制面模块与所述至少一个用户面模块通过接口连接；
所述控制面模块，用于生成业务控制规则，并将所述业务控制规则下发给所述用户面模块，所述业务控制规则用于指示网关的用户面模块需要执行的数据操作；
所述用户面模块，用于根据接收到的所述业务控制规则进行数据转发或处理。
较优的，上述网关的所述用户面模块，进一步可以包括：至少一个输入/输出I/O子模块，至少一个会话处理子模块、至少一个扩展子模块以及内部交换子模块；
其中，所述I/O子模块，用于实现所述网关的数据I/O功能，并根据所述业务控制规则实现UE业务消息的转发；
所述会话处理子模块，用于根据所述业务控制规则实现UE的业务会话处理功能；
所述扩展子模块，用于根据所述控制面模块的业务控制规则对所述用户面模块进行扩展；
所述内部交换子模块，用于形成两个或两个以上所述用户面模块之间的通信链路，以实现所述两个或两个以上用户面模块之间的数据交换。
较优的，上述网关的所述控制面模块，进一步可以包括：
接入管理子模块，用于实现用户设备UE的接入管理功能；
会话管理子模块，用于实现UE的业务会话管理功能，并生成所述业务控制规则；
资源管理子模块，用于对所述用户面模块使用的资源进行管理。
本发明实施例消息处理方法和网关，通过将网关划分为控制面模块和用户面模块，实现网关的控制面功能和用户面功能的解耦，控制面以生成业务控制规则的方式控制用户面的工作，用户面根据业务控制规则执行具体的数据操作，增加网关的可扩展性，提高网关的工作效率。较优的，还可以对控制面模块和用户面功能模块化，从而可以动态地对各功能模块进行资源调整。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为基于专用硬件的网关设备结构示意图；
图2为本发明网关运行平台结构示意图；
图3为本发明网关实施例一的结构示意图；
图4为本发明网关实施例二的结构示意图；
图5为本发明消息处理方法实施例一的流程图；
图6为本发明消息处理方法实施例二的流程图；
图7为本发明网关业务处理实施例一的流程图；
图8为本发明网关业务处理实施例二的流程图；
图9为本发明网关业务处理实施例三的流程图。
具体实施方式
网关设备指的是第三代合作伙伴计划(The 3rd Generation Partnership Project，以下简称3GPP)规范中定义的数据网关设备，比如公共数据网网关(Public Data Network GateWay，以下简称PGW)、通用分组无线服务技术支持节点网关(Gateway General Packet Radio Service Support Node，以下简称GGSN)等，都是CT网络和外部公共数据网(Public Data Network，以下简称PDN)的边界设备，用于实现分组接入控制、路由选择、用户分组数据上下文管理、用户承载管理等，是CT核心网最为重要的用户面设备之一，这些网关设备功能强，支持庞大的用户数量，超大的数据流量。
图1为基于专用硬件的网关设备结构示意图，如图1所示，典型的基于专用硬件的网关设备功能非常复杂，其中包括：线路接口处理单元(Line interface Processing Unit，以下简称LPU)，提供到外部网络的物理接口；业务处理单元(Service Processing Unit，以下简称SPU)，完成业务控制、用户报文转发、流程控制、服务质量、内容解析等功能；主处理板(Main Processing Unit，以下简称MPU)，主要负责系统的控制和管理工作，包括路由计算、设备管理和维护、设备监控等；交换处理单元(Switch Fabric Unit，以下简称SFU)，承担整个系统业务数据的交换功能，采用无阻塞的交换网；交换与路由单元(Switch and Route Processing Unit，以下简称SRU)，主要负责系统的控制和管理工作，包括路由计算、设备管理和维护、设备监控等；分组增强板(Packet Enforcement Unit，以下简称PEU)，提供网络协议服务质量管理(Internet Protocol Service Quality Management，以下简称IPSQM)功能，即完成下行基于基站粒度的流量整形，可以平滑基站的下行突发流量，提高基站与网关之间的用户面接口的承载链路带宽利用率。
目前的虚拟化网关设备采用简单的软件化方式，将上述运行在专用硬件上的功能一对一的映射到实现相同功能的软件程序上，从而可以保证整体逻辑架构不变，保证系统架构的稳定。但是由于各个功能间的关系与原系统一样，耦合性比较强，因而难以实现更高的资源利用，本专利将解决这个问题。
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，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的网关是运行于云平台上的网关，根据网关功能的划分，可以将每一个功能模块运行在由超管理器和虚拟机组成的云平台之上，其中，超管理器是运行在硬件和操作系统之间的中间层，其主要目的是使多个操作系统及应用可以共享硬件，是虚拟化技术中关键的部分，主要负责硬件资源的访问，也负责在各个虚拟机之间施加防护；虚拟机可以运行常见的操作系统，比如微软视窗(windows)、开源操作系统(linux)等。网关的各个功能模块可以作为应用(application，以下简称APP)程序，运行在虚拟机环境中，每个功能模块对应至少一个虚拟机环境，这样一来多个功能模块之间的通信机制，转换为运行在多个虚拟机之上的APP程序之间的通信，以使得各模块使用的硬件资源相互解耦，可以对每个单独的功能模块实现动态的资源管理，例如增加或减少功能模块对应的虚拟机环境。目前云技术中提供的多个程序间通信的优化技术，可以用于本发明各实施方式的网关实现中，提升通信效率，减少通信时延。
图2为本发明网关运行平台结构示意图，如图2所示，该运行平台包括超管理器11、虚拟机(Virtual Machine，以下简称VM)12以及功能APP13，其中，超管理器11可以是Hypervisor，是一种运行在基础物理服务器和操作系统之间的中间软件层；VM12用于运行常见的操作系统；功能APP13，用于在VM12提供的环境中以APP的形式实现网关的各个功能，该功能可以是网关控制面功能，还可以是网关的会话处理功能，具体的功能划分根据网关运行的实际情况而定，此处不做具体限定。
图3为本发明网关实施例一的结构示意图，如图3所示，本实施例的网关运行于云平台上，按照功能划分，网关设备可以包括：控制面模块21和用户面模块22，控制面模块21与用户面模块22通过接口23连接，其中，控制面模块21，用于生成业务控制规则，并将所述业务控制规则下发给所述用户面模块；用户面模块22，用于根据所述业务控制规则进行数据转发或处理。
本实施例的虚拟机环境可以采用图2所示的运行平台结构，功能APP包括实现控制面模块21的功能的APP和实现用户面模块22的功能的APP，上述两个APP分别运行在至少一个虚拟机中。
较优的，在上述网关结构的基础上，可以对用户面模块22功能模块化，包括：至少一个输入/输出I/O子模块，至少一个会话处理子模块、至少一个扩展子模块以及内部交换子模块；对控制面模块21功能模块化，包括：接入管理子模块、会话管理子模块以及资源管理子模块。
本实施例中，将基于专用硬件的网关设备进行虚拟化处理时，将网关设备的控制面功能和用户面功能划分开来，形成由控制面模块21和用户面模块22组成的网关，控制面模块21与用户面模块22通过接口23连接，该接口23可以是为了网关新定义的接口，也可以是使用现有的连接接口，本实施例对此不作具体限定。控制面模块21用于生成业务控制规则，并将业务控制规则下发给用户面模块，用户面模块22用于根据业务控制规则进行数据处理，用户面模块22可以是一个，也可以是多个，具体的数量可以根据用户面功能的进一步划分结果、网关处理的业务类型和数量、用户面模块22的负载情况等因素决定。
本实施例通过将网关划分为控制面模块和用户面模块，实现网关的控制面功能和用户面功能的解耦，控制面以生成业务控制规则的方式控制用户面的工作，用户面根据业务控制规则执行具体的数据操作，增加网关的可扩展性，提高网关的工作效率。
图4为本发明网关实施例二的结构示意图，如图4所示，本实施例的网关运行于云平台上，在图3所示装置结构的基础上，进一步地，控制面模块21可以包括：接入管理子模块211、会话管理子模块212以及资源管理子模块213，其中，接入管理子模块211，用于实现用户设备(User Equipment，以下简称UE)的接入管理功能；会话管理子模块212，用于实现UE的业务会话管理功能，并生成所述业务控制规则；资源管理子模块213，用于对所述用户面模块使用的资源进行管理。
本实施例中，接入管理子模块211主要负责对UE的接入过程进行管理，例如可以是实现UE接入鉴权认证、UE接入控制、接入点(Access Point Name，以下简称APN)分配、网络协议(Internet Protocol，以下简称IP)地址分配等；会话管理子模块212主要负责对UE的会话进行管理，生成业务控制规则，例如可以是UE会话的上下文管理、管理用户面的会话处理子模块等；资源管理子模块213主要负责进行资源管理，例如可以是监控用户面模块22的资源消耗情况、对资源进行回收或者分配、动态的调整用户面模块22的资源占用比例等，还可以是当某个用户面模块22出现故障时，按需要分配新的资源来承载该用户面模块22的功能。
本实施例通过对控制面模块21进一步的细化，将控制面的三个最主要的功能分别由相应的模块实现，一方面可以使控制面模块21的结构更清晰，另一方面可以使控制面模块21在对业务进行处理的时候更加有条理，各控制面子模块功能明确，处理流程可以进一步简化。
进一步的，如图4所示，用户面模块22可以包括：输入/输出(Input/Output，以下简称I/O)子模块221、会话处理子模块222、扩展子模块223以及内部交换子模块224，其中，I/O子模块221，用于实现所述网关的数据I/O功能，并根据所述业务控制规则实现UE业务消息的转发；会话处理子模块222，用于根据所述业务控制规则实现UE的业务会话处理功能；扩展子模块223，用于根据所述控制面模块的业务控制规则对所述用户面模块进行扩展；内部交换子模块224，用于形成两个或两个以上所述用户面模块之间的通信链路，以实现所述两个或两个以上用户面模块之间的数据交换。本实施例的用户面模块22中可以包括一个或多个I/O子模块221、一个或多个会话处理子模块222以及一个或多个扩展子模块223，具体的数量可以根据用户面功能的进一步划分结果、网关处理的业务类型和数量、用户面模块22的负载情况等因素决定，本实施例对此不做具体限定。
本实施例中，用户面模块22根据控制面模块21下发的业务控制规则实现高速的数据处理，具体地，I/O子模块221负责网关的对外输入输出数据处理；会话处理子模块222负责根据控制面下发的业务控制规则完成业务会话的报文处理；扩展子模块223负责对用户面模块22进行扩展，例如，网关需要实现新增加的功能，在当前的用户面模块22中没有实现该新增功能的子模块，则需要由扩展子模块223来对该新增功能进行实现，又例如，当前网关的I/O子模块221处于超负荷工作状态，则需要由扩展子模块223实现网关的对外输入输出功能以分担I/O子模块221的工作量；内部交换子模块224负责连接各个用户面模块22，可以解决网关的通信带宽瓶颈问题，实现网关的高速内部数据交换。
本实施例的虚拟机环境同样可以采用图2所示的运行平台结构，功能APP包括实现控制面模块21的功能的APP、实现用户面的I/O子模块221的功能的APP、实现用户面的会话处理子模块222的功能的APP以及实现用户面的扩展子模块223的功能的APP。控制面模块21的3个功能模块：接入管理子模块211、会话管理子模块212以及资源管理子模块213，根据需要可以部署在同一个虚拟机中，也可以单独部署在多个虚拟机中。用户面模块22的子模块可以分别运行在至少一个虚拟机中。
本实施例通过对用户面模块22进一步细化，并将各个子模块独立部署，例如I/O子模块221是一个独立的用户面模块，用于实现该子模块功能的平台只负责I/O功能，可以由多个这样的平台都用于实现I/O功能，实现用户面多个功能的解耦，使得网关可以灵活地进行功能扩展及性能改进，提高网关的工作效率。
图5为本发明消息处理方法实施例一的流程图，如图5所示，本实施例的方法可以包括：
步骤101、网关的控制面模块生成业务控制规则，所述业务控制规则用于指示网关的用户面模块需要执行的数据操作；
本实施例消息处理方法的执行主体为网关，该网关可以采用图2～图4所示任一装置实施例的结构，网关运行于云平台上。本实施例中，业务控制规则用于指示网关的用户面模块需要执行的数据操作，具体地，可以认为是用户面模块执行数据操作的依据，例如，业务消息转发规则可以用于指示用户面模块的I/O子模块将UE发送的业务请求消息或接入请求消息转发给控制面模块的接入管理子模块；承载建立规则可以用于指示用户面模块的会话处理子模块对UE的数据包进行服务质量控制。由于控制面模块集成了网关设备的控制管理层的功能，因此控制面模块可以全局掌握网关当前资源的使用情况，并且以业务控制规则的形式指导各个用户面模块的行为，业务控制规则包括规则特征信息和数据操作两部分，其中，规则特征信息用于和UE的业务请求消息进行匹配，可以包括介质访问控制(Medium Access Control，以下简称MAC)层、网络层、传输层、会话层以及应用层的特征信息，例如该消息的源IP、源MAC地址、协议类型、业务标识等；数据操作用于指示用户面模块的具体工作，例如，指示I/O模块将数据包转发给其它的模块、指示会话处理子模块执行具体的数据控制操作等，数据操作的内容可以只包括指导参与当前业务的用户面模块行为，也可以包括指导网关所有的用户面模块行为。只有当业务请求消息与规则特征信息全都匹配上了，用户面模块才执行该业务控制规则中的数据操作。控制面模块生成业务控制规则可以认为是在用户面模块间搭建了一个处理该业务数据包的数据路径，各用户面模块只需要执行业务控制规则中与自身相关的数据操作即可，该数据路径就能够自动建立起来。
步骤102、所述控制面模块向所述用户面模块下发所述业务控制规则；
本实施例中，控制面模块将生成的业务控制规则下发给用户面模块，可以是将业务控制规则下发给所有的用户面模块，也可以是只下发给参与当前业务的用户面模块，例如，在UE接入业务中，用户面只有I/O子模块参与该业务，控制面模块可以将针对这一业务的业务控制规则只下发给I/O子模块，也可以将该业务控制规则下发给所有的用户面模块，包括I/O子模块、会话处理子模块等，这两种方式都可以用于实现本实施例的方法，本实施例对此不作具体限定。
步骤103、所述用户面模块根据所述业务控制规则进行数据转发或者处理。
本实施例中，用户面模块接收到控制面模块下发的业务控制规则后，根据业务控制规则中的数据操作部分进行相应的操作，例如，I/O子模块根据业务控制规则的指示，将数据包转发给控制面的接入管理子模块；会话处理子模块根据业务控制规则的指示，将数据包转发给其它用户面模块，并且对数据包进行服务质量(Quality of Service，以下简称QoS)处理。
本实施例，通过将网关划分为控制面模块和用户面模块，使网关的功能解耦合，以控制面模块生成业务控制规则指导用户面模块的行为，用户面模块根据业务控制规则执行具体的数据操作的方式，不但实现网关的基本功能，还可以根据需要实现更多样化的网关功能，以解决现有的网关多个功能紧耦合于一体，相互制约，不利于网关的功能扩展和性能改进的问题。
进一步的，上述实施例的步骤103中，所述用户面模块根据所述业务控制规则进行数据处理，具体的实现方式可以是下述方法中的至少一种方法：第一种，所述用户面模块根据所述业务控制规则，向其它用户面模块或所述控制面模块转发所述业务请求消息和用户信息数据包；第二种，所述用户面模块根据所述业务控制规则，对用户设备UE发送的数据包进行处理。
本实施例中，网关的用户面模块根据业务控制规则中的数据操作部分，执行具体的数据操作，该数据操作可以是数据转发，例如，I/O子模块将UE的数据包转发给控制面模块，或者将控制面模块发送的数据包转发给会话处理子模块，该数据操作还可以是根据运营商的需求对数据包进行的处理，例如，会话处理子模块根据控制面模块生成的业务控制规则中的承载信息，执行与该承载信息对应的QoS控制操作，用于实现压缩功能的扩展子模块对数据包做压缩处理、用于实现加速功能的扩展子模块对UE的网页浏览做数据加速操作等。基于上述网关的结构，本实施例可以灵活的执行多样化的网关用户面操作，不必受限于网关设备的结构，使UE业务的处理流程更加灵活、高效。
进一步的，上述实施例的步骤101中，网关的控制面模块生成业务控制规则，具体的实现方式可以是下述方法中的至少一种方法：第一种，所述控制面模块根据所述网关的功能预先设置所述业务控制规则；第二种，所述控制面模块根据所述业务请求消息生成所述业务控制规则。其中，第二种方法是基于所述控制面模块接收所述用户面模块发送的业务请求消息后才实施的，进一步的，在控制面模块接收的业务请求消息之前，用户面模块的I/O子模块先接收UE发送的业务请求消息，并将该业务请求消息发送给所述控制面模块。
本实施例中，网关的控制面模块生成业务控制规则的方法可以是根据网关的基本功能预先设置业务控制规则，例如，控制面模块可以根据3GPP标准中定义网关设备的功能以及网关设备信令消息预先设置I/O子模块的消息转发规则，使得当I/O子模块通过接口接收到其它网元发送的信令消息时，根据预设的业务控制规则将该信令消息转发给控制面模块的会话管理子模块；也可以是在收到I/O子模块发送的UE的业务请求消息后，针对该业务请求消息生成业务控制规则，例如，控制面模块根据I/O子模块发送的承载建立请求生成承载建立规则，使得会话处理子模块对数据包进行QoS控制，I/O子模块对数据包进行转发。通过上述的两种业务控制规则生成方式，控制面模块不但可以针对网关的基本功能生成业务控制规则，以使用户面模块实现该基本功能，还可以针对UE的业务请求生成业务控制规则，是对网关基本功能的扩展，也使得网关的功能扩展和性能扩展得以灵活的实现。
图6为本发明消息处理方法实施例二的流程图，如图6所示，本实施例的方法可以包括：
步骤201、网关的用户面模块接收UE发送的业务请求消息，并将业务请求消息发送给网关的控制面模块；
步骤202、控制面模块接收用户面模块发送的业务请求消息；
步骤203、控制面模块根据业务请求消息生成业务控制规则；
本实施例中，控制面模块根据业务请求消息生成业务控制规则的过程与上述方法实施例的步骤101类似，此处不再赘述。
步骤204、控制面模块向用户面模块下发业务控制规则；
本实施例中，控制面模块向用户面模块下发业务控制规则的过程与上述方法实施例的步骤102类似，此处不再赘述。
步骤205、用户面模块接收控制面模块发送的业务控制规则，并将业务控制规则保存在本地；
本实施例中，为了使手续的操作进行的更高效，用户面模块在接收到控制面发送的业务控制规则后，将该业务控制规则保存在本地，如果后续遇到相同或类似的业务请求可以直接使用本地保存的业务控制规则，省去了与控制面模块之间的交互，使业务流程更加简洁。
步骤206、用户面模块将业务请求消息的一个或多个协议头信息与本地保存的所有业务控制规则进行匹配，获取与业务请求消息对应的业务控制规则；
本实施例中，用户面模块接收到的UE的业务请求消息中，包括一个或多个协议头(Protocol Header，以下简称PH)，可以用于记录MAC层、网络层、传输层、会话层以及应用层中至少一个的特征信息，例如该业务请求消息的业务标识、网关信令或者协议类型等，用户面模块根据协议头中的信息对本地保存的所有的业务控制规则的规则特征信息分别匹配，如果有一个或多个特征信息都不匹配，则滤掉该业务控制规则，直到匹配出与该业务请求消息完全匹配的业务控制规则。该业务控制规则为控制面模块针对该业务请求生成的规则，其中包括了用户面模块需要执行的数据操作。
步骤207、用户面模块根据所述业务控制规则进行数据处理。
本实施例中，用户面模块根据所述业务控制规则进行数据处理的过程与上述方法实施例的步骤103类似，此处不再赘述。
本实施例，通过控制面模块针对UE的业务请求消息生成业务控制规则，指导用户面模块执行对应的数据操作，使网关的业务处理流程简洁高效。
进一步的，上述实施例的步骤202之后，还包括控制面对用户面模块进行扩展的步骤，具体的实现方式可以是：控制面模块根据所述业务请求消息和所述网关的资源信息，在所述网关中增加至少一个用于实现所述业务请求消息对应的至少一个功能的扩展子模块。这种情况下，上述实施例的步骤203中，控制面模块根据业务请求消息生成业务控制规则，具体的实现方式可以是：所述控制面模块生成所述业务控制规则，所述业务控制规则用于指示增加所述至少一个扩展子模块后所述用户面模块需要执行的数据操作。
本实施例中，根据运营商的需求，网关设备除了基本功能，还需要实现一些特殊的功能，例如视频加速、网页浏览加速等，在这种情况下，控制面模块要根据业务请求消息，在网关中增加至少一个扩展子模块，这些扩展子模块用于实现该业务请求消息中涉及的至少一个特殊功能，例如，视频加速请求消息中，涉及到视频加速功能，但是这功能不是网关的基本功能，用户面模块中没有用于实现视频加速功能的子模块，因此控制面模块在网关中增加至少一个扩展子模块，该扩展子模块用于实现视频加速功能，增加的扩展子模块的数量可以根据网关的资源情况以及业务量大小来决定，此处不做具体限定。控制面模块在生成业务控制规则时，考虑增加的扩展子模块，可以在业务控制规则中增加指示该扩展子模块需要执行的数据操作的内容，同时还要更新指示参与到该视频加速业务中的其它用户面模块需要执行的数据操作的内容，可以认为是在其它用户面模块的业务数据包的数据路径中增加了扩展子模块这一路径节点。
本实施例，通过增加用户面模块使网关实现运营商要求的特殊功能，使得网关的功能扩展和性能扩展得以灵活的实现。
下面采用三个具体的实施例，对上述网关实现具体业务的流程进行详细说明。
图7为本发明网关业务处理实施例一的流程图，本实施例中，控制面模块还负责检查用户面模块的状态，便于及时排除网关的故障。如图7所示，本实施例的方法可以包括：
S301、资源管理子模块检查用户面模块的工作状态；
具体的，资源管理子模块可以通过与用户面模块的连接是否正常来判断该用户面模块状态是否正常；还可以是向用户面模块发送查询消息，通过查询消息的反馈情况判断该用户面模块状态是否正常；还可以是用户面模块向控制面模块发送标识信息，如果控制面模块在规定的时间内没收到该用户面模块的标识信息，则说明该用户面模块处于非工作状态，需要进行故障处理。上述各种方式可以周期性的进行。具体的实现方式本实施例不作具体限定。
S302、若检查到用户面模块处于非工作状态，则资源管理子模块根据网关的资源信息，在网关中增加至少一个用于替换用户面模块的扩展子模块，至少一个扩展子模块实现的功能与用户面模块的功能相同；
本实施例中，若资源管理子模块检查到用户面模块处于非工作状态，解决的办法是另外增加至少一个扩展子模块，用于实现出现故障的用户面模块的功能，并用至少一个扩展子模块替换故障用户面模块，相当于是抛弃出现故障的用户面模块，用其它的模块代替该用户面模块，可以快速排除网关的故障。
S303、会话管理子模块更新业务控制规则，该业务控制规则用于指示替换操作后所述用户面模块需要执行的数据操作；
本实施例中，由于用户面模块发生了替换，所以控制面模块需要更新业务控制规则，具体的实现方式可以是只将与故障用户面模块相关的业务控制规则进行更新，更新后的业务控制规则中的数据操作部分将原来的故障用户面模块的内容更新为增加的扩展子模块的内容，可以认为是用户面模块的业务数据包的数据路径中的一个路径节点发生了变化。
S304、会话管理子模块向扩展子模块、其它相关用户面模块下发业务控制规则；
本实施例中，控制面模块向所述用户面模块下发所述业务控制规则的过程与上述方法实施例的步骤102类似，此处不再赘述。
S305、扩展子模块根据业务控制规则进行数据处理。
本实施例中，用户面模块根据所述业务控制规则进行数据处理的过程与上述方法实施例的步骤103类似，此处不再赘述。
本实施例中，通过网关的控制面模块检查用户面模块的状态，可以及时发现网关中出现故障的用户面模块，并对故障进行排除，实现网关高效的故障处理。
图8为本发明网关业务处理实施例二的流程图，如图8所示，本实施例的方法可以包括：
分组数据协议(Packet Data Protocol，以下简称PDP)激活流程可以分为两种情况，一种是UE初始接入时，网关将为该UE激活缺省的PDP上下文，作为该UE的缺省承载通道；另一种是UE在进行具体业务时，网关为该UE再次激活专有承载的PDP上下文，用于承载指定的业务，一般这种情况对专用承载会带有QoS要求。
S401、I/O子模块接收UE发送的PDP激活消息；
本实施例是一个PDP激活的具体实施例，UE发送的PDP激活消息可以是3GPP中定义的Create PDP Context Request消息。
S402、I/O子模块根据本地保存的业务控制规则匹配出PDP激活消息对应的转发规则；
本实施例中，I/O子模块根据接收到的PDP激活消息在本地保存的多个业务控制规则中逐一匹配，这里的多个业务控制规则可以是控制面模块根据网关的基本功能以及3GPP标准中定义的网关消息预先设置的，I/O子模块将PDP激活消息中的协议头拆分出来，与本地保存的多个业务控制规则的一个或多个规则特征信息进行匹配，找出该PDP激活消息对应的转发规则，该转发规则的内容可以是：
|Request＝Create PDP Context Request|Actions＝Controller：Access|
其中，Request表示该转发规则的规则特征信息，Actions表示数据操作。
根据该转发规则，I/O子模块获知要将PDP激活消息转发给控制面模块的接入管理子模块。
S403、I/O子模块根据转发规则将该PDP激活消息转发给接入管理子模块；
S404、接入管理子模块处理UE的接入过程，并将PDP上下文数据发送给会话管理子模块；
本实施例中，接入管理子模块与用户数据网元交互，获取用户的上下文信息，并结合PDP激活消息、用户的签约信息等，生成PDP上下文数据，然后将该PDP上下文数据发送给控制面模块的会话管理子模块。
S405、会话管理子模块生成PDP激活处理规则，并将PDP激活处理规则下发给I/O子模块和会话处理子模块；
本实施例中，会话管理子模块根据接收到的PDP上下文数据，以及当前网关用户面模块的会话处理子模块的资源使用情况，选择其中一个会话处理子模块处理该UE的PDP激活流程，并根据选择的结果生成PDP激活处理规则，然后将该PDP激活处理规则下发给I/O子模块和选中的会话处理子模块。
S406、I/O子模块根据接收到的PDP激活处理规则，将该PDP激活流程产生的数据转发到会话处理子模块；
本实施例中，会话管理子模块生成的PDP激活处理规则包括指示I/O子模块需要执行的数据操作的内容，I/O子模块根据该PDP激活处理规则即可获知自身需要执行的数据操作。
S407、会话处理子模块根据接收到的PDP激活处理规则，进行QoS控制以及数据转发。
本实施例中，会话管理子模块生成的PDP激活处理规则包括指示会话处理子模块需要执行的数据操作的内容，例如，该UE的承载信息、数据路径等，会话处理子模块根据该PDP激活处理规则即可获知自身需要执行的QoS控制的具体参数，以及数据包的转发对象。
通过上述PDP激活流程，网关为UE创建缺省或专用承载，UE即可以在该承载上传送业务数据。当UE在该承载上的业务数据包到达I/O子模块时，I/O子模块从本地保存的多个业务控制规则中匹配到与UE的业务请求消息对应的业务控制规则，并执行该业务控制规则指示的数据操作，对业务数据包进行转发，I/O子模块的这个过程可以重复执行，实现网关内部业务数据包的转发，最终I/O子模块将结果数据转出网关；对于会话子模块来讲，同样也可以从本地保存的业务控制规则中匹配到与UE的业务请求消息对应的业务控制规则，再根据该业务控制规则执行相应的数据操作。从上述用户面模块的数据操作过程可以看出，控制面模块生成业务控制规则可以认为是在用户面模块间搭建了一个处理该业务数据包的数据路径，各用户面模块只需要执行业务控制规则中与自身相关的数据操作即可，该数据路径就能够自动建立起来。
图9为本发明网关业务处理实施例三的流程图，如图9所示，本实施例的方法可以包括：
通常情况下，网关的用户面模块有两类基本功能模块，I/O子模块和会话处理子模块，而在实际的网关设备中，会有一些更为复杂的功能，比如计费、内容识别等，或者根据运营商的特殊需求加入的如内容压缩、网页加速、视频加速等用户面功能，在网关架构下，基于业务控制规则建立数据路径的方式，具体的实现方式可以是：本实施例以视频加速业务为例。
S501、I/O子模块接收UE发送的PDP业务请求消息；
S502、I/O子模块根据本地保存的业务控制规则匹配出PDP业务请求消息对应的转发规则，并将该PDP业务请求消息转发给会话管理子模块和资源管理子模块；
本实施例中，I/O子模块将PDP业务请求消息与本地保存的业务控制规则逐一匹配，根据匹配结果获知该PDP业务是一个视频加速业务，需要将业务数据包转发给控制面模块，具体的可以是控制面模块的会话管理子模块，I/O子模块执行该转发操作。
S503、资源管理子模块在网关中增加至少一个用于实现视频加速的扩展子模块；
本实施例中，控制面模块根据PDP业务请求消息获知该PDP业务是一个视频加速业务，但是当前的用户面模块中没有处理视频加速这一功能的模块，因此，控制面模块结合当前资源使用情况，在网关中增加至少一个用于实现视频加速功能扩展子模块，于是网关具备了视频加速的用户面功能。
S504、会话管理子模块生成视频加速控制规则，并将视频加速控制规则发送给I/O子模块、会话处理子模块以及扩展子模块；
本实施例中，会话管理子模块生成的视频加速控制规则包括指示增加的扩展子模块的需要执行的数据操作的内容，还包括指示参与到视频加速业务中的其它用户面模块需要执行的数据操作的内容，例如，视频加速中有需要由I/O和QoS管理，因此至少一个I/O子模块和至少一个会话处理子模块也会参与到视频加速业务中，这些用户面模块也会接收到控制面模块下发的视频加速控制规则，指示它们转发数据或执行QoS管理。
S505、I/O子模块、会话处理子模块以及扩展子模块根据视频加速控制规则执行各自的数据操作。
通过上述流程，网关可以实现运营商需要的视频加速功能，基于类似的流程，网关还可以实现数据压缩、网页加速、基于计费的QoS服务等多种特殊功能，而且这些特殊功能的实现流程简单、高效，可以灵活部署和实施。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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。另一点，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，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述该作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元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(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部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、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。
本领域技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。