CN101873574B - 无线网络点对点数据交换方法、无线接入设备及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种无线网络点对点数据交换方法、无线接入设备及系统，该方法包括：接收来自第一用户终端的报文，该报文的目的地为第二用户终端，该报文携带所述第二用户终端地址；判断所述报文携带的所述第二用户终端地址是否属于本地，并判断是否存在所述第一用户终端到所述第二用户终端的本地交换；若所述第二用户终端地址属于本地且存在所述第一用户终端到所述第二用户终端的本地交换，则将后续的所述第一用户终端到所述第二用户终端的报文进行本地转发。通过本发明实施例，可以降低本地以外的网络设备的负荷。

Description

无线网络点对点数据交换方法、无线接入设备及系统

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种无线网络点对点数据交换方法、无线接入设备及系统。

背景技术

近几年来，第三代数字通信(3rd Generation，以下简称3G)网络的无线性能得到了较大的提高。为了保持通用移动通信系统(Universal MobileTelecommunications System，以下简称UMTS)在未来移动通信领域的竞争地位，第三代合作伙伴计划(Third Generation Partnership Project，以下简称3GPP)于2004年底开始了3G长期演进(Long-Term Evolution,以下简称LTE)研究。

现有技术的无线网络点对点数据交换均通过服务网关(Serving Gateway,以下简称S-GW)和分组数据网关(PDN Gateway，以下简称P-GW)转发处理，对于点对点(从第一用户终端UE1到第二用户终端UE2)用户面数据，其数据流向为：UE1->eNodeB->S-GW->P-GW->S-GW->eNodeB->UE2。

发明人在实施本发明的过程中，发现现有技术方案至少存在如下缺陷：

在LTE-SAE(LTE Long Term Evolution)系统中，由于所有的数据流均需经由基站(eNodeB，以下简称eNB)，再经过S-GW和P-GW处理，20M Hz组网时eNB数据吞吐量大于300Mbps，全系统对承载网带宽需求很大，这样导致运营商的设备负荷太大。

发明内容

本发明实施例提供一种无线网络点对点数据交换方法，能够降低本地以外的网络设备的负荷。

本发明实施例无线网络点对点数据交换方法采用如下技术方案：

一种无线网络点对点数据交换方法，包括：

建立基于用户终端地址的本地主机地址表和本地交换表

无线接入设备接收来自第一用户终端的报文，该报文的目的地为第二用户终端，该报文携带所述第二用户终端地址；

判断所述报文携带的所述第二用户终端地址是否属于本地，并判断是否存在所述第一用户终端到所述第二用户终端的本地交换,所述判断所述第二用户终端地址是否属于本地即判断所述用户终端是否为无线接入设备所服务的用户终端；

若所述第二用户终端地址属于本地且存在所述第一用户终端到所述第二用户终端的本地交换，则将后续的所述第一用户终端到所述第二用户终端的报文进行本地转发；

当所述第一用户终端或第二用户终端的信息被删除时，删除所述第一用户终端或第二用户终端在所述本地主机地址表和所述本地交换表中的对应表项；

根据接收到的计费策略信息发送或不发送计费信息；其中，若所述计费策略信息为基于流量或基于流量和时间的计费：则无线接入设备针对用户终端各承载计算上下行数据流量，通过SCAP协议周期性上报给网络设备，网络设备将无线接入设备上报的本地交换的流量和自身处理的数据流量相加得到上下行数据总量，然后产生计费数据记录话单；

所述方法还包括：当网络设备在收到X1消息需要对某个第一用户终端开启监听时，发相应的关闭本地路由消息给无线接入设备，无线接入设备在收到该消息后回复ACK消息，并停止对该第一用户终端的本地交换功能；其中，所述X1消息能够正确处理监听网关下发的设置、查询和管理类消息，并且能上报告警。

本发明实施例提供的无线网络点对点数据交换方法通过判断目标用户终端地址是否属于本地，并判断是否存在源用户终端到目标用户终端的本地交换，建立同属于本地的用户终端的本地路由的无线网络点对点数据交换，降低了本地以外的网络设备的负荷。

本发明实施例的无线接入设备采用如下技术方案：

一种无线接入设备，包括：

本地交换表单元，用于建立基于用户终端地址的本地主机地址表和本地交换表；

接收单元，用于接收来自第一用户终端的报文，该报文的目的地为第二用户终端，该报文携带所述第二用户终端地址；

判断单元，用于判断所述报文携带的所述第二用户终端地址是否属于本地，并判断是否存在所述第一用户终端到所述第二用户终端的本地交换，所述判断所述第二用户终端地址是否属于本地即判断所述用户终端是否为无线接入设备所服务的用户终端；

转发单元，用于当所述第二用户终端地址属于本地且存在所述第一用户终端到所述第二用户终端的本地交换时，将后续的所述第一用户终端到所述第二用户终端的报文进行本地转发；

第一删除模块，用于当所述第一用户终端或第二用户终端的信息被删除时，删除所述第一用户终端或第二用户终端在所述本地主机地址表中的对应表项；

第二删除模块，用于当所述第一用户终端或第二用户终端的信息被删除时，删除所述第一用户终端或第二用户终端在所述本地交换表中的对应表项；

计费上报单元，用于根据接收到的计费策略信息发送或不发送计费信息；其中，若所述计费策略信息为基于流量或基于流量和时间的计费：则无线接入设备针对用户终端各承载计算上下行数据流量，通过SCAP协议周期性上报给网络设备，网络设备将无线接入设备上报的本地交换的流量和自身处理的数据流量相加得到上下行数据总量，然后产生计费数据记录话单；

当网络设备在收到X1消息需要对某个第一用户终端开启监听时，发相应的关闭本地路由消息给无线接入设备，无线接入设备在收到该消息后回复ACK消息，并停止对该第一用户终端的本地交换功能；其中，所述X1消息能够正确处理监听网关下发的设置、查询和管理类消息，并且能上报告警。

本发明实施例提供的无线接入设备通过判断目标用户终端地址是否属于本地，并判断是否存在源用户终端到目标用户终端的本地交换，建立同属于本地的用户终端的本地路由的无线网络点对点数据交换，降低了本地以外的网络设备的负荷。

本发明实施例的无线网络点对点数据交换系统采用如下技术方案：

一种无线网络点对点数据交换系统，包括：无线接入设备、网络设备、第一用户终端和第二用户终端，其中，

所述无线接入设备用于建立基于用户终端地址的本地主机地址表和本地交换表，接收来自所述第一用户终端的报文，该报文的目的地为所述第二用户终端，该报文携带所述第二用户终端地址；判断所述报文携带的所述第二用户终端地址是否属于本地，并判断是否存在所述第一用户终端到所述第二用户终端的本地交换；所述判断所述第二用户终端地址是否属于本地即判断所述用户终端是否为无线接入设备所服务的用户终端；若所述第二用户终端地址属于本地且存在所述第一用户终端到所述第二用户终端的本地交换，则将后续的所述第一用户终端到所述第二用户终端的报文进行本地转发；当所述第一用户终端或第二用户终端的信息被删除时，删除所述第一用户终端或第二用户终端在所述本地主机地址表和所述本地交换表中的对应表项；根据接收到的计费策略信息发送或不发送计费信息；其中，若所述计费策略信息为基于流量或基于流量和时间的计费：则无线接入设备针对用户终端各承载计算上下行数据流量，通过SCAP协议周期性上报给网络设备，网络设备将无线接入设备上报的本地交换的流量和自身处理的数据流量相加得到上下行数据总量，然后产生计费数据记录话单；

当网络设备在收到X1消息需要对某个第一用户终端开启监听时，发相应的关闭本地路由消息给无线接入设备，无线接入设备在收到该消息后回复ACK消息，并停止对该第一用户终端的本地交换功能；其中，所述X1消息能够正确处理监听网关下发的设置、查询和管理类消息，并且能上报告警；

所述第一用户终端用于向所述无线接入设备发送报文和接收所述无线接入设备转发的所述第二用户终端的报文；

所述第二用户终端用于接收所述无线接入设备转发的所述第一用户终端发送的报文并向所述无线接入设备发送报文。

本发明实施例提供的无线网络点对点数据交换系统通过判断目标用户终端地址是否属于本地，并判断是否存在源用户终端到目标用户终端的本地交换，建立同属于本地的用户终端的本地路由的无线网络点对点数据交换，降低了本地以外的网络设备的负荷。

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，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明无线网络点对点数据交换方法实施例一的流程图；

图2为本发明无线网络点对点数据交换方法实施例三的流程图；

图3为本发明无线网络点对点数据交换方法实施例四的流程图；

图4为本发明无线网络点对点数据交换方法实施例五的信令图；

图5为本发明无线网络点对点数据交换方法实施例六的流程图；

图6为本发明无线网络点对点数据交换方法实施例建立本地主机地址表和本地交换表的流程图；

图7为本发明无线网络点对点数据交换方法实施例建立本地主机地址表和本地交换表的信令图；

图8为本发明无线网络点对点数据交换方法之利用SCAP协议的示意图；

图9为本发明无线网络点对点数据交换方法之合法监听的示意图；

图10为本发明无线接入设备实施例一的结构示意图；

图11为本发明无线接入设备实施例二的结构示意图；

图12为本发明无线网络点对点数据交换系统实施例一的结构示意图；

图13为本发明点对点数据交换系统实施例二的结构示意图；

图14为本发明网络设备实施例一的结构示意图；

图15为本发明网络设备实施例二的结构示意图；

图16为本发明点对点数据交换系统实施例三的结构示意图。

具体实施方式

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做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。

本发明实施例适用的无线接入制式不仅是长期演进(Long Term Evolution,LTE)，还可以是：全球移动通信系统(Global System for Mobile Communications，GSM)、宽带码分多址(Wideband-Code Division Multiple Access，WCDMA)、时分同步码分多址接入(Time Division-Synchronized Code Division MultipleAccess，TD-SCDMA)、码分多址(Code-Division Multiple Access，CDMA)、全球微波互联接入(Worldwide Interoperability for Microwave Access，WIMAX)、无线局域网(Wireless Local Area Network，WLAN)等。

本发明实施例提供一种无线网络点对点数据交换方法、无线接入设备及系统，能够使同属于本地的用户终端在进行无线网络点对点数据交换时，降低本地以外的网络设备的负荷。

下面结合附图对本发明实施例本地路由方法、装置及系统进行详细描述。

图1为本发明无线网络点对点数据交换方法实施例一的流程图，如图1所示，本实施例无线网络点对点数据交换方法包括：

步骤101、接收来自第一用户终端的报文，该报文的目的地为第二用户终端，该报文携带所述第二用户终端地址；

步骤102、判断所述报文携带的所述第二用户终端地址是否属于本地，并判断是否存在所述第一用户终端到所述第二用户终端的本地交换；

步骤103、若所述第二用户终端地址属于本地且存在所述第一用户终端到所述第二用户终端的本地交换，则将后续的所述第一用户终端到所述第二用户终端的报文进行本地转发。

需要说明的是，无线接入设备所服务的用户终端定义为本地用户终端，则上述判断用户终端地址是否属于本地即为判断所述用户终端是否为无线接入设备所服务的用户终端。

本发明实施例提供的无线网络点对点数据交换方法通过判断目标用户终端地址是否属于本地，并判断是否存在源用户终端到目标用户终端的本地交换，建立同属于本地的用户设备的点对点数据交换，降低了本地以外的网络设备的负荷。

本发明无线网络点对点数据交换方法实施例二，进一步地，判断所述报文携带的所述第二用户终端地址是否属于本地包括：查询本地主机地址表是否包含所述第二用户终端地址，若是，则确定所述第二用户终端地址属于本地。

本地主机地址表包含无线接入设备所服务的用户设备的地址，查询本地主机地址表从而确定目标用户终端地址是否属于本地。

进一步地，判断是否存在所述第一用户终端到所述第二用户终端的本地交换可以包括：查询本地交换表是否包含所述来自第一用户终端的报文对应的网际协议流与所述第二用户终端的层二链路的对应关系，若是，则确定存在所述第一用户终端到所述第二用户终端的本地交换。

本地交换表包含第一用户终端的报文对应的网际协议流与所述第二用户终端的层二链路的对应关系，查询本地交换表从而确定是否存在第一用户终端到第二用户终端的本地交换。

图2为本发明点对点数据交换方法实施例三的流程图，如图2所示，本实施例的点对点数据交换方法包括：

步骤201、网络设备接收无线接入设备发送的本地路由请求消息；

步骤202、网络设备向无线接入设备发送本地路由允许消息或本地路由拒绝消息。

其中，所述本地路由允许消息包含计费策略。

图3为本发明点对点数据交换方法实施例四的流程图，如图3所示，

进一步地，在步骤202之后还包括：

步骤2031、网络设备根据无线接入设备发送的计费信息和计费数据产生计费数据纪录话单。

进一步地，在步骤202之后还包括：

步骤2032、网络设备向无线接入设备发送关闭本地路由消息或开启本地路由消息(因合法监听或其他策略控制的需要)。

本发明实施例提供的点对点数据交换方法通过网络设备向无线接入设备发送允许发起本地路由消息，实现网络设备对无线接入设备的控制，建立同属于本地的用户终端的本地点对点数据交换，降低了本地以外的网络设备的负荷。

图4为本发明无线网络点对点数据交换方法实施例五的信令图，如图4所示，在本实施例及下述实施例中，以无线接入网络设备为eNB+、网络设备为P-GW说明本发明的技术方案。eNB+分析上行报文，判断出目标地址在本地且能找到该网际协议流(IP流)对应下行LTE空口侧用户面承载(Data RadioBearer，以下简称DRB)的PDCP id，则触发本地无线网络点对点数据交换功能，具体包括以下步骤：

S101、eNB+分析UE1上行报文(UE1到UE2的数据)，判断出目标地址在本地；

S102、若能找到该报文IP流对应的下行DRB的PDCP id，eNB+则认为可以打开本地交换，进行本地无线网络点对点数据交换；

S103、eNB+分析完该数据报文后将所述数据报文上传给P-GW；

S104、P-GW通过eNB+将数据报文下发给UE2；

S105、eNB+通知P-GW关于本地无线网络点对点数据交换的决定；

S106、P-GW若允许本地无线网络点对点数据交换，则发送ACK消息(该ACK消息包含计费策略)，否则发送reject消息，该业务在控制代理协议(ServiceControl Agency Protocol，以下简称SCAP)中定义；

S107、eNB+收到ACK消息后对于UE1与UE2间的报文(UE1到UE2和UE2到UE1的数据)进行本地交换处理，并根据计费策略开始周期性发送计费数据。

本发明实施例提供的无线网络点对点数据交换方法，在基站建立均被其服务的用户设备间的无线网络点对点数据交换，降低了本地以外的网络设备的负荷。

图5为本发明无线网络点对点数据交换方法实施例六的流程图，如图5所示，在步骤101之前还包括：

步骤100、建立基于所服务的用户终端地址的本地主机地址表和本地交换表。

建立本地主机地址表和本地交换表，以备在进行本地交换时，提供查询。

图6为本发明无线网络点对点数据交换方法实施例建立本地主机地址表和本地交换表的流程图，如图6所示，进一步地，步骤100包括：

步骤1001、根据获取到的下行报文中的目标地址或上行报文中的源地址得到第一用户终端和第二用户终端的地址，建立本地主机地址表；

对于第一用户终端到第二用户终端的数据报文，判断上行报文的源地址，如果本地主机地址表中不存在该地址，则将其(第一用户终端地址)加入本地主机地址表中；对于第二用户终端到第一用户终端的数据报文，判断上行报文的源地址，如果本地主机地址表中不存在该地址，则将其(第二用户终端地址)加入本地主机地址表中；

或者：对于第二用户终端到所述第一用户终端的数据报文，判断下行报文的目标地址，如果本地主机地址表中不存在该地址，则将其(第一用户终端地址)加入本地主机地址表中；对于第一用户终端到所述第二用户终端的数据报文，判断下行报文的目标地址，如果本地主机地址表中不存在该地址，则将其(第二用户终端地址)加入本地主机地址表中。

步骤1002、上发所述第一用户终端的报文，若所述报文的目标地址属于本地，则根据接收到的发回的报文查询所述本地主机地址表，判断所述报文的源地址属于本地，获得所述报文对应的网际协议流与所述第二用户终端的层二链路关系，建立本地交换表。

在建立本地主机地址表的基础上建立本地交换表，从而确定进行本地交换的报文从哪一个空口链路下发。

图7为本发明无线网络点对点数据交换方法实施例建立本地主机地址表和本地交换表的信令图，如图7所示，建立本地主机地址表包括以下步骤：

S201、第一用户设备(UE1)和第二用户设备(UE2)成功注册到LTE-SAE网络；

S202、带有本地转发特性的基站(eNodeB+，以下简称eNB+)将UE1上发的报文通过GTP隧道(经过S-GW)发给分组数据网关(P-GW)；

S203、P-GW判断出目标地址(UE2)在本LTE-SAE内，则将报文通过对应GTP隧道发回给eNB+(经过S-GW)；

S204、eNB+分析P-GW(S-GW)下发的报文(UE1到UE2的数据)IP头部，将其目标地址(UE2)加入本地主机地址表；

S205、eNB+将分析后的报文通过对应的DRB下发给UE2；

S206、eNB+将UE2上发的报文通过GTP隧道发给P-GW(经过S-GW)；

S207、P-GW判断出目标地址(UE1)在本LTE-SAE内，则将报文通过对应GTP隧道发回给eNB+(经过S-GW)；

S208、eNB+分析P-GW(S-GW)下发的报文(UE2到UE1数据)IP头部，将其目标地址(UE1)加入本地主机地址表；

S209、eNB+将分析后的报文通过对应的DRB下发给UE1；

通过步骤S201-S209建立本地主机地址表，需要说明的是，对于步骤S101-S109，eNB+也可通过分析用户设备(UE)上行报文的源地址来建立本地主机地址表。

在此基础上，进一步建立本地交换表，具体包括以下步骤：

S210、eNB+将UE1上发的报文通过GTP隧道发给P-GW(经过S-GW)；

S211、P-GW判断出目标地址(UE2)在本地内，则将报文通过对应GTP隧道发回给eNB+(经过S-GW)；

S212、eNB+分析P-GW(S-GW)下发的报文(UE1到UE2数据)IP头部，查询本地主机地址表，发现源地址在本地，则将该IP流加入本地交换表，该路由表内容为IP流(五元组)对应的用户面承载ID；

S213、eNB+将分析后的报文通过对应的DRB下发给UE2。

通过此流程，eNB+可动态建立本地交换表，其中包含本地所有UE地址，及IP流对应的PDCP ID。

本发明实施例动态建立本地主机地址表和本地交换表，为基于本地的用户设备的本地交换提供查询。

图8为本发明无线网络点对点数据交换方法之利用SCAP协议的示意图，如图8所示，虽然启用本地交换时数据由eNB+直接转发，但必须保证计费及合法监听的功能，因此需要P-GW对eNB+进行策略控制。为此，引入一种新的业务控制代理协议：SCAP，eNB+通过本地的业务控制代理(Service ControlAgency，以下简称SCA)与P-GW交互，该协议承载在用户面(eNB+到P-GW的GTP Tunnel)上，可利用已有的e-NB+到P-GW的缺省承载隧道。当本地交换功能关闭时(P-GW通知关闭)，数据仍通过已有的承载隧道转发。

SCAP协议的主要用途：

1、P-GW通知eNB+关闭本地交换功能时(因合法监听或其他策略控制的需要)。

2、P-GW计费策略的下发。

3、eNB+对于本地交换计费数据的上报。

图9为本发明无线网络点对点数据交换方法之合法监听的示意图，如图9所示，当P-GW在收到X1消息需要对某个UE(UE1)开启监听时，发相应的关闭本地路由消息给eNB+，eNB+在收到该消息后回复ACK消息，并停止对该UE(UE1)的本地交换功能。此时UE1到其他UE(UE2等)的报文，及其他UE(UE2等)到UE1的报文均通过相应的用户面GTP隧道上发给S-GW/P-GW，由S-GW及P-GW对用户监听。

同样，P-GW停止对UE进行监听时，通知eNB+打开本地交换功能，eNB+对后续符合本地交换的报文进行本地路由。

其中，X1消息能够正确处理监听网关下发的设置、查询和管理类消息，并且能上报告警；

X2消息能正常上报监听目标的IRI(监听相关信息)相关事件；

X3消息能正常上报监听目标的用户报文。

更进一步地，本发明无线网络点对点数据交换方法实施例还包括计费，对于基于时间的计费：则由P-GW产生计费数据纪录(Charging Data Record，以下简称CDR)话单，所有计费工作由P-GW完成，eNB+无需参与。

对于基于流量或基于流量和时间的计费：eNB+针对UE各承载计算上下行数据流量，通过SCAP协议周期性上报给P-GW，P-GW将eNB+上报的本地交换的流量和自身处理的数据流量相加得到上下行数据总量，然后产生CDR话单。

在上述实施例的基础上，再进一步地，当第一用户终端或第二用户终端的信息被删除时，删除第一用户终端或第二用户终端在本地主机地址表中的对应表项。当第一用户终端或第二用户终端的信息被删除时，删除第一用户终端或第二用户终端在本地交换表中的对应表项。

具体地，当UE由LTE连接态(ECM_CONNECTED)状态转到LTE空闲态(ECM_IDLE)后，eNB+将该UE从本地交换表及本地主机地址表中删除；当UE直接在连接态下网(detach)时，eNB+删除该UE对应的本地交换表项；当UE从该eNB+切换到其他eNB+时，eNB+删除该UE对应的本地交换表项。这样，eNB+针对该UE不用再做其他额外处理。当UE再变成LTE连接态时，eNB+会重新学习该UE的IP地址并建立相应的本地交换表项。

需要说明的是，上述实施例的技术方案可以不仅仅限定为eNB，相关功能也可以在S-GW上实现，实现更大范围的本地交换。上述实施例也只描述了LTE/SAE上的具体实现，上述技术方案也适用于其它无线网络的通信系统。上述实施例的用户终端可以是手机、笔记本电脑等。

本发明实施例提供的无线网络点对点数据交换方法，通过本地交换表的自学习机制扩展了eNB本地交换的功能，实现本地交换可降低运营商承载网建设或租赁的成本，大幅降低运营商TCO；同时充分利用eNB与P-GW间已有的GTP用户面隧道，引入了SCAP协议，对控制面影响最小的情况下解决了计费及合法监听的问题，在减少运营商承载网投资的同时，保障最大限度的收益。

图10为本发明无线接入设备实施例一的结构示意图，如图10所示，本发明无线接入设备1包括：接收单元11，用于接收来自第一用户终端的报文，该报文的目的地为第二用户终端，该报文携带所述第二用户终端地址；判断单元12，用于判断所述报文携带的所述第二用户终端地址是否属于本地，并判断是否存在所述第一用户终端到所述第二用户终端的本地交换；转发单元13，用于当所述第二用户终端地址属于本地且存在所述第一用户终端到所述第二用户终端的本地交换时，将后续的所述第一用户终端到所述第二用户终端的报文进行本地转发。

本发明实施例提供的无线接入设备通过判断目标用户终端地址是否属于本地，并判断是否存在本地交换，建立同属于本地的用户设备的本地交换，降低了本地以外的网络设备的负荷。

图11为本发明无线接入设备实施例二的结构示意图，如图11所示，进一步地，判断单元12包括：地址判断模块121，用于查询本地主机地址表是否包含所述第二用户终端地址，若是，则确定所述第二用户终端地址属于本地；本地交换判断模块122，用于查询本地交换表是否包含所述来自第一用户终端的报文对应的网际协议流与所述第二用户终端的层二链路的对应关系，若是，则确定存在所述第一用户终端到所述第二用户终端的本地交换。

进一步地，无线接入设备1还包括：本地交换表单元14，用于建立基于所服务的用户终端的地址的本地主机地址表和本地交换表。

进一步地，本地交换表单元14包括：本地主机地址表模块141，用于根据获取到的下行报文中的目标地址或上行报文中的源地址得到第一用户终端和第二用户终端的地址，建立本地主机地址表；本地交换表模块142，用于上发所述第一用户终端的报文，若所述报文的目标地址属于本地，则根据接收到的发回的报文查询所述本地主机地址表，判断所述报文的源地址属于本地，获得所述报文对应的网际协议流与所述第二用户终端的层二链路关系，建立本地交换表；第一删除模块143，用于当所述第一用户终端或第二用户终端的信息被删除时，删除所述第一用户终端或所述第二用户终端在所述本地主机地址表中的对应表项；第二删除模块144，用于当所述第一用户终端或第二用户终端的信息被删除时，删除所述第一用户终端或所述第二用户终端在所述本地交换表中的对应表项。

进一步地，无线接入设备1还包括：计费上报单元15，用于根据接收到的计费策略信息发送或不发送计费信息。

进一步地，无线接入设备1还包括：关闭开启单元16，用于根据接收到的关闭本地交换消息关闭所述第一用户终端与所述第二用户终端的本地交换或根据接收到的开启本地交换消息开启所述第一用户终端与所述第二用户终端的本地交换。上述实施例的无线接入设备可以是基站等。上述实施例的用户终端可以是手机、笔记本电脑等。

本发明实施例提供的无线接入设备通过动态建立本地主机地址表和本地交换表，判断目标用户终端地址是否属于本地，并判断是否存在本地交换，建立同属于本地的用户设备的本地交换，降低了本地以外的网络设备的负荷的同时也实现了基于该无线接入设备的计费和合法监听。

图12为本发明无线网络点对点数据交换系统实施例一的结构示意图，如图12所示，本实施例无线网络点对点数据交换系统包括：无线接入设备1、第一用户终端2和第二用户终端3，其中，无线接入设备1用于接收来自第一用户终端2的报文，该报文的目的地为第二用户终端3，该报文携带第二用户终端地址；判断报文携带的第二用户终端地址是否属于本地，并判断是否存在第一用户终端2到第二用户终端3的本地交换；若第二用户终端地址属于本地且存在第一用户终端2到第二用户终端3的本地交换，则将后续的第一用户终端2到第二用户终端3的报文进行本地转发；第一用户终端2用于向无线接入设备1发送报文和接收无线接入设备1转发的第二用户终端3的报文；第二用户终端3用于接收无线接入设备1转发的第一用户终端2发送的报文并向无线接入设备1发送报文。上述实施例的无线接入设备可以是基站等。上述实施例的用户终端可以是手机、笔记本电脑等。

发明实施例提供的无线网络点对点数据交换系统通过判断目标用户终端地址是否属于本地，并判断是否存在本地交换，建立同属于本地的用户设备的本地交换，降低了本地以外的网络设备的负荷，降低运营商承载网建设或租赁的成本，大幅降低运营商TCO，在减少运营商承载网投资的同时，保障最大限度的收益。

图13为本发明点对点数据交换系统实施例二的结构示意图，如图13所示，进一步地，无线接入设备1包括：接收单元11，用于接收来自第一用户终端的报文，该报文的目的地为第二用户终端，该报文携带所述第二用户终端地址；判断单元12，用于判断所述报文携带的所述第二用户终端地址是否属于本地，并判断是否存在所述第一用户终端到所述第二用户终端的本地交换；转发单元13，用于当所述第二用户终端地址属于本地且存在所述第一用户终端到所述第二用户终端的本地交换时，将后续的所述第一用户终端到所述第二用户终端的报文进行本地转发。

本发明实施例提供的点对点数据交换系统通过判断目标用户终端地址是否属于本地，并判断是否存在本地交换，建立同属于本地的用户设备的本地交换，降低了本地以外的网络设备的负荷。

图14为本发明网络设备实施例一的结构示意图，如图14所示，本实施例网络设备4实施例包括：接收单元41，用于接收无线接入设备发送的本地路由请求消息；发送单元42，用于根据接收到的本地路由请求消息向无线接入设备发送本地路由允许消息或本地路由拒绝消息。

图15为本发明网络设备实施例二的结构示意图，如图15所示，进一步地，本实施例的网络设备4还包括：计费单元43，用于根据无线接入设备发送的计费信息和计费数据产生计费数据纪录话单；关闭开启单元44，用于向无线接入设备发送关闭本地路由消息或开启本地路由消息。

本发明实施例提供的网络设备通过向无线接入设备发送允许发起本地路由消息，实现对无线接入设备的控制，从而建立同属于本地的用户终端的本地点对点数据交换，降低了本地以外的网络设备的负荷。

图16为本发明点对点数据交换系统实施例三的结构示意图，如图16所示，本实施例点对点数据交换系统包括：无线接入设备1、网络设备4、第一用户终端2和第二用户终端3，其中，所述无线接入设备1用于接收来自第一用户终端2的报文，判断报文携带的第二用户终端地址是否属于本地，并判断是否存在第一用户终端2到第二用户终端3的本地交换；若第二用户终端地址属于本地且存在第一用户终端2到第二用户终端3的本地交换，则向所述第二用户设备3发送本地路由请求消息；根据接收到的所述第二用户设备3下发的本地路由允许消息将后续的第一用户终端2到第二用户终端3的报文进行本地转发；所述网络设备4用于接收所述无线接入设备1发送的本地路由请求消息；并向所述第一网络设备1发送本地路由允许消息或本地路由拒绝消息；第一用户终端2用于向无线接入设备1发送报文和接收无线接入设备1转发的第二用户终端3的报文；第二用户终端3用于接收无线接入设备1转发的第一用户终端2发送的报文并向无线接入设备1发送报文。上述实施例的无线接入设备可以是基站等。上述实施例的用户终端可以是手机、笔记本电脑等。本发明实施例设备的各个单元可以集成于一体，也可以分离部署。上述单元可以合并为一个单元，也可以进一步拆分成多个子单元。

本发明实施例提供的点对点数据交换系统，通过网关对eNB的控制，扩展了eNB的本地路由功能，实现了本地所服务的用户设备的本地点对点数据交换，降低了本地以外的网络设备的负荷，降低运营商承载网建设或租赁的成本，大幅降低运营商TCO，在减少运营商承载网投资的同时，保障最大限度的收益。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种无线网络点对点数据交换方法，其特征在于，包括：

建立基于用户终端地址的本地主机地址表和本地交换表；

无线接入设备接收来自第一用户终端的报文，该报文的目的地为第二用户终端，该报文携带所述第二用户终端地址；

判断所述报文携带的所述第二用户终端地址是否属于本地，以及是否存在所述第一用户终端到所述第二用户终端的本地交换，所述判断所述第二用户终端地址是否属于本地即判断所述用户终端是否为无线接入设备所服务的用户终端；

若所述第二用户终端地址属于本地且存在所述第一用户终端到所述第二用户终端的本地交换，则将后续的所述第一用户终端到所述第二用户终端的报文进行本地转发；

当所述第一用户终端或第二用户终端的信息被删除时，删除所述第一用户终端或第二用户终端在所述本地主机地址表和所述本地交换表中的对应表项；

根据接收到的计费策略信息发送或不发送计费信息；其中，若所述计费策略信息为基于流量或基于流量和时间的计费：则无线接入设备针对用户终端各承载计算上下行数据流量，通过SCAP协议周期性上报给网络设备，网络设备将无线接入设备上报的本地交换的流量和自身处理的数据流量相加得到上下行数据总量，然后产生计费数据记录话单；

所述方法还包括：当网络设备在收到X1消息需要对某个第一用户终端开启监听时，发相应的关闭本地路由消息给无线接入设备，无线接入设备在收到该消息后回复ACK消息，并停止对该第一用户终端的本地交换功能；其中，所述X1消息能够正确处理监听网关下发的设置、查询和管理类消息，并且能上报告警。

2.根据权利要求1所述的无线网络点对点数据交换方法，其特征在于，判断所述报文携带的所述第二用户终端地址是否属于本地包括：

查询本地主机地址表是否包含所述第二用户终端地址，

若是，则确定所述第二用户终端地址属于本地。

3.根据权利要求1所述的无线网络点对点数据交换方法，其特征在于，判断是否存在所述第一用户终端到所述第二用户终端的本地交换包括：

查询本地交换表是否包含所述来自第一用户终端的报文对应的网际协议流与所述第二用户终端的层二链路的对应关系，

若是，则确定存在所述第一用户终端到所述第二用户终端的本地交换。

4.根据权利要求1所述的无线网络点对点数据交换方法，其特征在于，所述建立基于所服务的用户终端地址的本地主机地址表和本地交换表包括：

根据获取到的下行报文中的目标地址或上行报文中的源地址得到第一用户终端和第二用户终端的地址，建立本地主机地址表；

发送所述第一用户终端的报文，若所述报文的目标地址属于本地，则根据接收到的发回的报文查询所述本地主机地址表，判断所述报文的源地址属于本地，获得所述报文对应的网际协议流与所述第二用户终端的层二链路关系，建立本地交换表。

5.根据权利要求1所述的无线网络点对点数据交换方法，其特征在于，所述根据接收到的计费策略信息发送或不发送计费信息包括：

若所述计费策略信息为基于时间计费，则无需发送计费信息；

若所述计费策略信息为基于流量或基于流量及基于时间计费，则周期性上报计费数据。

6.根据权利要求1所述的无线网络点对点数据交换方法，其特征在于，还包括：

根据接收到的关闭本地交换消息关闭所述第一用户终端与所述第二用户终端的本地交换或根据接收到的开启本地交换消息开启所述第一用户终端与所述第二用户终端的本地交换。

7.一种无线接入设备，其特征在于，包括：

本地交换表单元，用于建立基于用户终端地址的本地主机地址表和本地交换表；

接收单元，用于接收来自第一用户终端的报文，该报文的目的地为第二用户终端，该报文携带所述第二用户终端地址；

判断单元，用于判断所述报文携带的所述第二用户终端地址是否属于本地，并判断是否存在所述第一用户终端到所述第二用户终端的本地交换，所述判断所述第二用户终端地址是否属于本地即判断所述用户终端是否为无线接入设备所服务的用户终端；

转发单元，用于当所述第二用户终端地址属于本地且存在所述第一用户终端到所述第二用户终端的本地交换时，将后续的所述第一用户终端到所述第二用户终端的报文进行本地转发；

第一删除模块，用于当所述第一用户终端或第二用户终端的信息被删除时，删除所述第一用户终端或第二用户终端在所述本地主机地址表中的对应表项；

第二删除模块，用于当所述第一用户终端或第二用户终端的信息被删除时，删除所述第一用户终端或第二用户终端在所述本地交换表中的对应表项；

计费上报单元，用于根据接收到的计费策略信息发送或不发送计费信息；其中，若所述计费策略信息为基于流量或基于流量和时间的计费：则无线接入设备针对用户终端各承载计算上下行数据流量，通过SCAP协议周期性上报给网络设备，网络设备将无线接入设备上报的本地交换的流量和自身处理的数据流量相加得到上下行数据总量，然后产生计费数据记录话单；

当网络设备在收到X1消息需要对某个第一用户终端开启监听时，发相应的关闭本地路由消息给无线接入设备，无线接入设备在收到该消息后回复ACK消息，并停止对该第一用户终端的本地交换功能；其中，所述X1消息能够正确处理监听网关下发的设置、查询和管理类消息，并且能上报告警。

8.根据权利要求7所述的无线接入设备，其特征在于，所述判断单元包括：

地址判断模块，用于查询本地主机地址表是否包含所述第二用户终端地址，若是，则确定所述第二用户终端地址属于本地；

本地交换判断模块，用于查询本地交换表是否包含所述来自第一用户终端的报文对应的网际协议流与所述第二用户终端的层二链路的对应关系，若是，则确定存在所述第一用户终端到所述第二用户终端的本地交换。

9.根据权利要求7所述的无线接入设备，其特征在于，所述本地交换表单元具体用于：

根据获取到的下行报文中的目标地址或上行报文中的源地址得到第一用户终端和第二用户终端的地址，建立本地主机地址表；

发送所述第一用户终端的报文，若所述报文的目标地址属于本地，则根据接收到的发回的报文查询所述本地主机地址表，判断所述报文的源地址属于本地，获得所述报文对应的网际协议流与所述第二用户终端的层二链路关系，建立本地交换表。

10.根据权利要求7所述的无线接入设备，其特征在于，还包括：

关闭开启单元，用于根据接收到的关闭本地交换消息关闭所述第一用户终端与所述第二用户终端的本地交换或根据接收到的开启本地交换消息开启所述第一用户终端与所述第二用户终端的本地交换。

11.一种无线网络点对点数据交换系统，其特征在于，包括：无线接入设备、网络设备、第一用户终端和第二用户终端，其中，

所述无线接入设备用于建立基于用户终端地址的本地主机地址表和本地交换表，接收来自所述第一用户终端的报文，该报文的目的地为所述第二用户终端，该报文携带所述第二用户终端地址；判断所述报文携带的所述第二用户终端地址是否属于本地，并判断是否存在所述第一用户终端到所述第二用户终端的本地交换；所述判断所述第二用户终端地址是否属于本地即判断所述用户终端是否为无线接入设备所服务的用户终端；若所述第二用户终端地址属于本地且存在所述第一用户终端到所述第二用户终端的本地交换，则将后续的所述第一用户终端到所述第二用户终端的报文进行本地转发；当所述第一用户终端或第二用户终端的信息被删除时，删除所述第一用户终端或第二用户终端在所述本地主机地址表和所述本地交换表中的对应表项；根据接收到的计费策略信息发送或不发送计费信息；其中，若所述计费策略信息为基于流量或基于流量和时间的计费：则无线接入设备针对用户终端各承载计算上下行数据流量，通过SCAP协议周期性上报给网络设备，网络设备将无线接入设备上报的本地交换的流量和自身处理的数据流量相加得到上下行数据总量，然后产生计费数据记录话单；

当网络设备在收到X1消息需要对某个第一用户终端开启监听时，发相应的关闭本地路由消息给无线接入设备，无线接入设备在收到该消息后回复ACK消息，并停止对该第一用户终端的本地交换功能；其中，所述X1消息能够正确处理监听网关下发的设置、查询和管理类消息，并且能上报告警；

所述第一用户终端用于向所述无线接入设备发送报文和接收所述无线接入设备转发的所述第二用户终端的报文；

所述第二用户终端用于接收所述无线接入设备转发的所述第一用户终端发送的报文并向所述无线接入设备发送报文。

12.根据权利要求11所述的无线网络点对点数据交换系统，其特征在于，所述无线接入设备包括：

本地交换表单元，用于建立基于用户终端地址的本地主机地址表和本地交换表；

接收单元，用于接收来自第一用户终端的报文，该报文的目的地为第二用户终端，该报文携带所述第二用户终端地址；

判断单元，用于判断所述报文携带的所述第二用户终端地址是否属于本地，并判断是否存在所述第一用户终端到所述第二用户终端的本地交换，所述判断所述第二用户终端地址是否属于本地即判断所述用户终端是否为无线接入设备所服务的用户终端；

转发单元，用于当所述第二用户终端地址属于本地且存在所述第一用户终端到所述第二用户终端的本地交换时，将后续的所述第一用户终端到所述第二用户终端的报文进行本地转发；

第一删除模块，用于当所述第一用户终端或第二用户终端的信息被删除时，删除所述第一用户终端或第二用户终端在所述本地主机地址表中的对应表项；

第二删除模块，用于当所述第一用户终端或第二用户终端的信息被删除时，删除所述第一用户终端或第二用户终端在所述本地交换表中的对应表项；

计费上报单元，用于根据接收到的计费策略信息发送或不发送计费信息。