本发明涉及通信领域，具体的说是一种基于异构计算的归属签约用户服务器及方法。
背景技术：
归属签约用户服务器(homesubscriberserver)，即hss服务器缩写，是ims(ipmultimediasubsystem，ip多媒体子系统)中控制层的重要组成部分。hss支持用于处理调用会话的ims网络实体的主要用户数据库。它包含用户配置文件，执行用户的身份验证和授权，并可提供有关用户物理位置的信息。并且与hss通信的实体是应用服务器(as)和呼叫会话控制功能服务器(cscf)，其中应用服务器以ims环境为宿主并执行其中的服务。
ims网络数据存储在hss中，数据存储得不到安全保护，容易被篡改。因此可以通过加密的方式，对终端用户数据进行加密保护，保证用户数据存储在本地的安全性。同时由于数据加密和解密非常消耗cpu的系能，特别是在大规模呼叫并发中，频繁的读取数据，系统cpu功耗上升导致告警，出现呼损。鉴于上述技术问题，本发明考虑将fpga的异构计算引入到hss中，来解决数据存储的安全问题，以及hss中cpu功耗过高的问题。
技术实现要素：
本发明针对目前技术发展的需求和不足之处，提供一种基于异构计算的归属签约用户服务器及方法。
本发明所述基于异构计算的归属签约用户服务器，解决上述技术问题采用的技术方案如下：所述基于异构计算的归属签约用户服务器，其系统结构包括一归属签约用户服务器hss、ims网元，其中，所述归属签约用户服务器hss中配置一个fpga芯片，所述fpga芯片作为异构加速器，与所述hss的cpu相连并行处理信息；
所述hss与所述ims网元连接，并处理收到来自ims网元的用户信息；所述hss用于存储用户数据，所述fpga芯片对用户数据进行加密，并将加密数据发送至ims网元；
当用户开户签约时，所述ims网元将签约用户数据发送至所述hss，并通过fpga进行加密存储在hss；当用户设备ue发起注册时，所述ims网元向hss发送请求用户数据消息，所述hss收到该消息后将加密后用户数据发送至ims网元，完成ims各业务网元的用户注册流程。
具体的，所述hss通过sh接口与ims网元连接，并处理收到来自ims网元的sh接口信息。
具体的，所述fpga通过pcie接口与所述hss的cpu相连，所述fpga作为异构加速器与所述cpu并行处理。
具体的，当用户开户签约时，在ims系统中，spg收到boss/portal发起业务发放请求，并将签约的用户数据转换成soap格式的数据，发送至所述hss，hss收到该消息后，调用opencl接口信息至所述fpga芯片中，所述fpga芯片进行加密用户数据并存储在hss中。
具体的，当用户设备ue发起注册时，ims系统的核心网元p-cscf/sipas收到用户的register消息后，向所述hss发送请求用户数据消息，hss收到该消息后，根据impu将加密后的用户数据发送至ims网元中，完成ims各业务网元的用户注册流程。
本发明还提出了基于异构计算的归属签约用户方法，其实现过程包括：在归属签约用户服务器hss中配置一fpga芯片，所述fpga芯片作为异构加速器，与所述hss的cpu连接并行处理信息；同时所述hss与所述ims网元连接，并处理收到来自ims网元的用户信息；所述hss存储用户数据，通过fpga芯片对用户数据进行加密，并将加密数据发送至所述ims网元；
当用户开户签约时，所述ims网元将签约用户数据发送至所述hss，并通过fpga进行加密存储在hss；当用户设备ue发起注册时，所述ims网元向hss发送请求用户数据消息，所述hss收到该消息后将加密后用户数据发送至ims网元，完成ims各业务网元的用户注册流程。
具体的，所述hss通过sh接口与ims网元连接，并处理收到来自ims网元的sh接口信息。
具体的，所述fpga通过pcie接口与所述hss的cpu相连，所述fpga作为异构加速器与所述cpu并行处理。
具体的，当用户开户签约时，在ims系统中，spg收到boss/portal发起业务发放请求，并将签约的用户数据转换成soap格式的数据，发送至所述hss，hss收到该消息后，调用opencl接口信息至所述fpga芯片中，所述fpga芯片进行加密用户数据并存储在hss中。
具体的，当用户设备ue发起注册时，ims系统的核心网元p-cscf/sipas收到用户的register消息后，向所述hss发送请求用户数据消息，hss收到该消息后，根据impu将加密后的用户数据发送至ims网元中，完成ims各业务网元的用户注册流程。
本发明所述基于异构计算的归属签约用户服务器及方法，与现有技术相比具有的有益效果是：本发明将fpga的异构计算引入至hss中，在用户发起注册时，hss将对应用户加密数据发送至ims网元中，既能保证数据存储的安全性，同时基于fpga的异构计算并行处理能力，利用fpga对加密算法进行加速，能够降低系统cpu功耗，防止出现呼损，增加接通率，提高整个hss的可靠性，提高整个ims数据存储和网络通信的可靠性。
具体实施方式
为使本发明的技术方案、解决的技术问题和技术效果更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明的技术方案进行清查、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的所有实施例,都在本发明的保护范围之内。
实施例1:
本实施例提出基于异构计算的归属签约用户服务器，其系统结构包括一归属签约用户服务器hss、ims网元，其中，所述归属签约用户服务器hss中配置一个fpga芯片，所述fpga芯片作为异构加速器，fpga与该归属签约用户服务器hss的cpu相连；
hss与ims网元连接，并处理收到来自ims网元的用户信息；hss存储用户数据，fpga芯片对用户数据进行加密，并将加密数据发送至ims网元中。
本实施例基于异构计算的归属签约用户服务器，当用户开户签约时，ims网元将签约用户数据发送至hss，并通过fpga进行加密存储在hss；
当用户设备ue发起注册时，ims网元向hss发送请求用户数据消息，hss收到该消息后将加密后用户数据发送至ims网元，完成ims各业务网元的用户注册流程。
此外，可以采用所述hss通过sh接口与ims网元连接，并处理收到来自ims网元的sh接口信息；所述fpga通过pcie接口与该hss的cpu相连。
本实施例还提出了基于异构计算的归属签约用户方法，其技术方案与上述实施例1基于异构计算的归属签约用户服务器的可以相互参考，其实现过程包括：在归属签约用户服务器hss中配置一fpga芯片，fpga芯片与该hss的cpu连接；同时hss与ims网元连接，并处理收到来自ims网元的用户信息；hss存储用户数据，通过fpga芯片对用户数据进行加密，并将加密数据发送至ims网元；
当用户开户签约时，ims网元将签约用户数据发送至hss，并通过fpga进行加密存储在hss；当用户设备ue发起注册时，ims网元向hss发送请求用户数据消息，hss收到该消息后将加密后用户数据发送至ims网元，完成ims各业务网元的用户注册流程。
本实施例基于异构计算的归属签约用户方法，可以采用所述hss通过sh接口与ims网元连接，并处理收到来自ims网元的sh接口信息；所述fpga通过pcie接口与该hss的cpu相连，利用fpga芯片对加密算法进行加速，fpga作为异构加速器与cpu并行处理用户数据信息，提高了整个hss的计算性能和可靠性，保证用户数据的安全存储。
实施例2：
本实施例提出的基于异构计算的归属签约用户服务器，在实施例1基于异构计算的归属签约用户服务器的基础上，ims系统中增加用户数据转换功能，将签约用户数据转换成soap格式的数据，发送至hss中。
当用户开户签约时，在ims系统中，spg(senappaymentglobal移动支付)收到boss/portal发起业务发放请求，并将签约的用户数据转换成soap格式的数据，发送至hss，hss收到该消息后，调用opencl接口信息至fpga芯片中，由fpga芯片进行加密用户数据并存储在hss中。
boss(business&operationsupportsystem，boss)指的是业务运营支撑系统。portal是网关服务于因特网的一种web站点。
当用户设备ue发起注册时，ims系统的核心网元p-cscf/sipas收到用户的register消息后，会向hss发送请求用户数据消息，hss收到该消息后，根据impu将加密后的用户数据发送至ims网元(业务网元)中，完成ims各业务网元的用户注册流程。
p-cscf即代理呼叫会话控制功能(proxy-callsessioncontrolfuntion)是ims中用户的第一个联系节点(在信令平面)，主要负责处理多媒体呼叫会话过程中的信令控制，管理ims网络的用户鉴权、ims承载面qos、与其它网络实体配合进行sip会话的控制，以及业务协商和资源分配等。
sip(sessioninitiationprotocol，会话初始协议)是由ietf(internetengineeringtaskforce，因特网工程任务组)制定的多媒体通信协议。as(applicationserver，应用服务器)，是ims系统中位于最上层的应用层设备。as网元与cscf之间通过标准sip协议进行交互，进而实现各种网络业务的触发和执行。
impu(ipmultimediapublicidentity)是ip多媒体公共标识，ip多媒体公共标识(impu)和ip多媒体私有标识(impi)是被ip多媒体子系统(ims)使用的两种身份。
本实施例还提出了基于异构计算的归属签约用户方法，其技术方案与上述实施例2基于异构计算的归属签约用户服务器的可以相互参考，在实施例1基于异构计算的归属签约用户方法的基础上，给出了用户开户签约以及用户设备ue发起注册的一种详细技术方案，增加了本实施例的实用性和可行性。
当用户开户签约时，在ims系统中，spg(senappaymentglobal移动支付)收到boss/portal发起业务发放请求，并将签约的用户数据转换成soap格式的数据，发送至hss，hss收到该消息后，调用opencl接口信息至fpga芯片中，由fpga芯片进行加密用户数据并存储在hss中。
当用户设备ue发起注册时，ims系统的核心网元p-cscf/sipas收到用户的register消息后，会向hss发送请求用户数据消息，hss收到该消息后，根据impu将加密后的用户数据发送至ims网元(业务网元)中，完成ims各业务网元的用户注册流程。
以上应用具体个例对本发明的原理及实施方式进行了详细阐述，这些实施例只是用于帮助理解本发明的核心技术内容，并不用于限制本发明的保护范围，本发明的技术方案不限制于上述具体实施方式内。基于本发明的上述具体实施例，本技术领域的技术人员在不脱离本发明原理的前提下，对本发明所作出的任何改进和修饰，皆应落入本发明的专利保护范围。