[发明专利]基于异构计算的MMTel应用服务器、会话系统及方法

说明书

本发明公开了基于异构计算的MMTel应用服务器、会话系统及方法，属于IMS网络领域，要解决的技术问题为如何同时保证数据存储的安全性以及MMTel应用服务器的可靠性，包括呼叫控制服务器和数据存储服务器，数据存储服务器包括RDB模块和具备异构计算的FPGA芯片，呼叫控制服务器、RDB模块和FPGA芯片依次连接；呼叫控制服务器用于接收并处理来自用户终端的请求消息以及来自HSS服务器的用户数据；RDB模块用于接受用户数据并调用OpenCL接口将用户数据传入FPGA芯片以及存储加密后的用户数据；FPGA芯片作为异构加速器，通过PCIE接口与CPU连接，用于对用户数据进行加密计算和解密计算。

技术领域

本发明涉及IMS网络领域，具体地说是基于异构计算的MMTel应用服务器、会话系统及方法。

背景技术

IMS（英文全称为IP Multimedia Subsystem，中文翻译为IP多媒体子系统）是一种全新的多媒体业务形式，它能够满足现在的终端客户更新颖、更多样化多媒体业务的需求。

MMTel（MultiMedia Telephony）是由ETSI/TISPAN和3GPP两大标准化组织联合开发的基于IMS的多媒体电话业务标准，是一个全球标准规范，支持电信运营商将传统的电路交换业务演进为基于IP的实时多媒体电话业务，包括话音和视频呼叫、消息业务和视频图像共享等，同时支持固定和移动宽带接入。MMTel应用服务器时IMS网络的核心网元，通过RF接口与IMS网络中的计费网元相连接，通过SH接口与HSS（英文全称为Home SubscriberServer，中文翻译为归属签约用户服务器）服务器相连，并通过发送UDR/PUR消息至HSS服务器获取用户数据。

异构计算主要是指使用不同体系的计算单元（CPU、GPU、FPGA等）组成计算系统的方式。专有的计算单元工作频率较低，但是具备更高的并行计算能力，总体性能和功耗较低。

在IMS网络中，当用户发起注册时，用户数据从HSS上下载至MMTel应用服务器中并存储至MMTel应用服务器的RDB模块中，当用户发起呼叫时，直接读取RDB模块中存储的用户数据进行呼叫业务处理，数据存储得不到安全保护，用户数容易被篡改。

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的性能，特别是在大规模呼叫并发中，频繁的读取数据，系统CPU上升导致告警，出现呼损。

如何同时保证数据存储的安全性以及MMTel应用服务器的可靠性，是需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上不足，提供基于异构计算的MMTel应用服务器、会话系统及方法，来解决如何同时保证数据存储的安全性以及MMTel应用服务器的可靠性的问题。

本发明的技术任务是按以下方式实现的：

基于异构计算的MMTel应用服务器，包括呼叫控制服务器和数据存储服务器，数据存储服务器包括RDB模块和具备异构计算的FPGA芯片，呼叫控制服务器、RDB模块和FPGA（英文全称为Field Programmable Gate Array，中文翻译为现场可编程逻辑门阵列）芯片依次连接；呼叫控制服务器用于接收并处理来自用户终端的请求消息以及来自HSS服务器的用户数据； RDB模块用于接受用户数据并调用OpenCL（英文全称为Open ComputingLanguage，中文翻译为开放运算语言，是一个为异构平台编写程序的框架，此异构平台可由CPU，GPU或其他类型的处理器组成）接口将用户数据传入FPGA芯片以及存储加密后的用户数据；FPGA芯片作为异构加速器，通过PCIE接口与CPU连接，用于对用户数据进行加密计算和解密计算。

其中，RDB模块为用户数据存储模块，接收到用户数据后，将用户数据传入FPGA芯片进行加密计算，FPGA芯片将加密后的用户数据返回RDB模块进行存储。