CN103298034A - 数据传输设备、方法以及通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种数据传输设备、方法以及通信系统，涉及通信领域。以解决现有无线网络运营和维护成本较高，无线宽带业务服务质量较差的问题。本发明提供的数据传输设备位于IP城域网络节点或者无线接入网的光线路终端位置上，包括：第一业务旁路处理模块，用于接收UE发送的上行分组业务数据，根据预先设置的业务分流策略确定该上行分组业务数据需要分流，将该上行分组业务数据通过本地预先设置的Gi接口直接分流到公共数据网PDN；和/或，第二业务旁路处理模块，用于从Gi接口直接接收PDN向UE发送的下行分组业务数据，将该下行分组业务数据发送给UE。本发明实施例可以应用在3G或者LTE等无线通信系统中。

Description

数据传输设备、方法以及通信系统

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种数据传输设备和方法以及通信系统。

背景技术

在现有的无线通信系统分组域（Packet Switch，PS）网络中，具有业务旁路（包括业务分流和注入）功能的节点位于核心网中，用户通过该具有业务旁路功能的节点与公共数据网（Public Data Network，PDN）进行通信。

例如：如图1所示，在通用移动通信系统（Universal MobileTelecommunications System，UMTS）/高速分组接入（High Speed Packet Access，HSPA）网络中，核心网的网关GPRS支持节点（Gateway GPRS Support Node，GGSN）为具有业务旁路功能的节点，当进行上行数据传输时，用户发送的分组业务数据通过无线接入基站（NodeB）接入到无线接入网，经过该无线接入网和IP城域网传输到无线网络控制器（Radio Network Controller，RNC），RNC完成无线资源的处理以及与核心网的协议适配后，将该分组业务数据经过IP骨干网传输至核心网的服务GPRS支持节点（Serving GPRS Support Node，SGSN）和GGSN，GGSN通过Gi接口将该分组业务数据分流到PDN中不同的业务子系统（如Internet、VOIP、Vidio或者VAS等）；当进行下行数据传输时，核心网的GGSN通过Gi接口注入PDN中不同的业务子系统向用户发送的分组业务数据，并将该分组业务数据通过核心网的SGSN、IP骨干网、RNC、IP城域网、无线接入网以及NodeB传输给用户。

现有技术中，具有业务旁路功能的节点位于核心网中，相对用户而言，业务的分流点/注入点太高，用户与PDN中不同业务子系统之间传输的分组业务数据需要经过多级传输网以及多个网元进行传输，传输距离较长、费用较高、延时较大，不利于如宽带视频业务等要求服务质量较高的业务发展。

发明内容

本发明的实施例提供一种数据传输设备和方法以及通信系统，能够节省无线网络的运营和维护成本，提高业务服务质量。

一方面，本发明实施例提供了一种数据传输设备，该数据传输设备位于IP城域网络节点或者无线接入网的光线路终端位置上，包括：

第一业务旁路处理模块，用于从无线接入设备接收用户设备发送的上行分组业务数据，根据预先设置的业务分流策略确定该上行分组业务数据需要分流，将该上行分组业务数据通过本地预先设置的Gi接口直接分流到公共数据网PDN；和/或，

第二业务旁路处理模块，用于从所述Gi接口直接接收PDN向所述用户设备发送的下行分组业务数据，将该下行分组业务数据发送给无线接入设备，无线接入设备将下行分组业务数据发送给所述用户设备。

本发明实施例提供的数据传输设备，位于IP城域网络节点或者无线接入网的光线路终端位置上，能够对用户设备和PDN之间传输的分组业务数据进行分流和注入，降低了业务分流/注入点在网络架构中的位置，缩短了用户设备和PDN之间的数据传输距离，节省了无线网络的运营和维护成本，提高了业务服务质量，适于如宽带视频业务等要求服务质量较高的业务发展。

另一方面，本发明实施例还提供了一种通信系统，包括：

数据传输设备，位于IP城域网络节点或者无线接入网的光线路终端位置上，用于从无线接入设备接收用户设备发送的上行分组业务数据，根据预先设置的业务分流策略确定该上行分组业务数据需要分流，将该上行分组业务数据通过本地预先设置的Gi接口直接分流到公共数据网PDN，和/或，用于从所述Gi接口直接接收PDN向所述用户设备发送的下行分组业务数据，将该下行分组业务数据发送给所述无线接入设备；

所述无线接入设备，位于无线接入网节点上，包括RRU和基带单元BBU，所述无线接入设备通过IDX接口，经高带宽承载网与所述数据传输设备相连，所述无线接入设备用于接收所述用户设备发送的上行分组业务数据，将该上行分组业务数据发送给所述数据传输设备，和/或，接收所述数据传输设备发送的下行分组业务数据，将该下行分组业务数据发送给所述用户设备。

本发明实施例提供的通信系统，能够通过位于IP城域网络节点或者无线接入网的光线路终端位置上的数据传输设备对用户设备和PDN之间传输的分组业务数据进行分流和注入，降低了业务分流/注入点在网络架构中的位置，缩短了用户设备和PDN之间的数据传输距离，节省了无线网络的运营和维护成本，提高了业务服务质量，适于如宽带视频业务等要求服务质量较高的业务发展；由于无线接入设备与数据传输设备采用两级架构设置，无线接入设备在无线接入网中部署更灵活，满足无线接入低维护成本和灵活部署的需求。

另一方面，本发明实施例还提供了一种通信系统，包括：

数据传输设备，位于无线接入网的光线路终端位置上，用于通过基带单元接收无线远端单元设备发送的用户设备的上行分组业务数据，根据预先设置的业务分流策略确定该上行分组业务数据需要分流，将该上行分组业务数据通过本地预先设置的Gi接口直接分流到公共数据网PDN，和/或，从所述Gi接口直接接收PDN向所述用户设备发送的下行分组业务数据，将该下行分组业务数据通过所述基带单元发送给所述无线远端单元设备，其中，所述基带单元位于所述数据传输设备上；

所述无线远端单元设备，位于无线接入网节点上，通过CPRI接口，经高带宽承载网与所述数据传输设备的基带单元相连，用于接收所述用户设备发送的上行分组业务数据，将该上行分组业务数据发送到所述数据传输设备的基带单元，和/或，接收所述数据传输设备的基带单元发送的下行分组业务数据，将该下行分组业务数据发送给所述用户设备。

本发明实施例提供的通信系统，能够通过位于无线接入网的光线路终端位置上的数据传输设备对用户设备和PDN之间传输的分组业务数据进行分流和注入，降低了业务分流/注入点在网络架构中的位置，缩短了用户设备和PDN之间的数据传输距离，节省了无线网络的运营和维护成本，提高了业务服务质量，适于如宽带视频业务等要求服务质量较高的业务发展；由于无线远端单元设备与数据传输设备采用两级架构设置，无线远端单元设备在无线接入网中部署更灵活，满足无线接入低维护成本和灵活部署的需求。

再一方面，本发明实施例还提供了一种数据传输方法，包括：设置在IP城域网络节点或者无线接入网的光线路终端位置上的数据传输设备从无线接入设备接收用户设备发送的上行分组业务数据，根据预先设置的业务分流策略确定该上行分组业务数据需要分流，将该上行分组业务数据通过本地预先设置的Gi接口直接分流到公共数据网PDN；和/或，所述数据传输设备从所述Gi接口直接接收PDN向所述用户设备发送的下行分组业务数据，通过无线接入设备将所述下行分组业务数据发送给所述用户设备。

本发明实施例提供的数据传输方法，通过位于IP城域网络节点或者无线接入网的光线路终端位置上的数据传输设备对用户设备和PDN之间传输的分组业务数据进行分流和注入，降低了业务分流/注入点在网络架构中的位置，缩短了用户设备和PDN之间的数据传输距离，节省了无线网络的运营和维护成本，提高了业务服务质量，适于如宽带视频业务等要求服务质量较高的业务发展。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中UMTS/HSAP网络架构示意图；

图2为本发明实施例提供的数据传输设备结构示意图；

图3为本发明另一实施例提供的数据传输设备结构示意图；

图4为本发明又一实施例提供的数据传输设备结构示意图；

图5为本发明再一实施例提供的数据传输设备结构示意图；

图6为本发明实施例提供的通信系统结构示意图一；

图7为本发明实施例提供的通信系统结构示意图二；

图8为本发明另一实施例提供的通信系统结构示意图；

图9为本发明实施例提供的数据传输方法流程图；

图10为采用本发明实施例提供的数据传输设备和通信系统传输UE和PDN之间的分组业务数据的方法流程图。

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，所描述的实施例仅仅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。

为了解决现有无线网络运营和维护成本较高，无线宽带业务服务质量较差的问题，本发明实施例提供一种数据传输设备、方法以及通信系统。

如图2所示，本发明实施例提供的数据传输设备，所述数据传输设备位于IP城域网络节点上，包括：

第一业务旁路处理模块201，用于接收用户设备（User Equipment，UE）发送的上行分组业务数据，根据预先设置的业务分流策略确定该上行分组业务数据需要分流，将该上行分组业务数据通过本地预先设置的Gi接口直接分流到PDN；和/或，

第二业务旁路处理模块202，用于从Gi接口直接接收PDN向UE发送的下行分组业务数据，将该下行分组业务数据发送给用户设备。

在本实施例中，第一业务旁路处理模块201可以通过本地业务分流网关（Local Break Out Gateway，LBO GW）功能单元实现。具体地，LBO GW可以从所述上行分组业务数据中获取接入点名称（Access Point Name，APN），根据该APN和预先设置的业务分流策略确定该上行分组业务数据需要分流，将该上行分组业务数据通过本地预先设置的Gi接口直接分流到PDN；进一步地，LBOGW还可以采用深度报文检测技术（DPI）从所述上行分组业务数据中获取业务类型等信息，根据该业务类型等信息以及预先设置的业务分流策略确定该上行分组业务数据需要分流，将该上行分组业务数据通过本地预先设置的Gi接口直接分流到PDN。

在本实施例中，业务分流策略可以预先设置在数据传输设备中，如可以在数据传输设备中设置存储模块，在该存储模块中存储业务分流策略；业务分流策略也可以预先设置在其他网元上，如策略和计费规则功能（PCRF）实体等，数据传输设备（具体为第一业务旁路处理模块201）可以通过与该网元进行通信的方式获取业务分流策略。

在本实施例中，业务分流策略的形式可以为多种，例如：业务分流策略可以为需要分流的APN，如果第一业务旁路处理模块201接收到的上行分组业务数据包含的APN与业务分流策略包含的需要分流的APN相同，则该上行分组业务数据需要分流；再如：业务分流策略可以为需要分流业务的业务类型（如Internet业务，或者视频业务等），如果第一业务旁路处理模块201接收到的上行分组业务数据包含的业务类型与业务分流策略包含的需要分流的业务类型相同，则该上行分组业务数据需要分流。当然，在实际的使用过程中还可以将业务分流策略设置成其他形式，此处不对每种情况进行一一赘述。

在本实施例中，第一业务旁路处理模块201和/或第二业务旁路处理模块202可以通过位于无线接入网靠近用户侧节点上的无线接入设备与UE进行通信。

其中，所述无线接入设备，用于接收UE发送的上行分组业务数据，将该上行分组业务数据发送给第一业务旁路处理模块201，和/或，接收第二业务旁路处理模块202发送的下行分组业务数据，将该下行分组业务数据发送给UE。

在本实施例中，无线接入设备包括无线远端单元（Radio Remote Unit，RRU）2021和基带单元（Base Band Unit，BBU）2022，该无线接入设备可以作为一个单独的设备独立设置，也可以嵌入在无线接入网靠近用户侧节点（如UMTS/HSPA网络结构下的NodeB，或者，LTE网络架构下的eNodeB等）上；此时，无线接入设备可以与第一业务旁路处理模块201和/或第二业务旁路处理模块202之间通过内部数据交换协议（Internal Data Exchange，IDX）接口，经高带宽承载网（如光纤网络等）进行通信。

进一步地，为了避免由于本发明实施例提供的数据传输设备相对于无线接入设备的位置较高，导致数据传输设备与无线接入设备之间传输分组业务数据的质量可能受网络环境影响较大的问题，在本实施例中，数据传输设备也可以设置在无线接入网的光线路终端（Optical Line Terminal，OLT）位置上。

进一步地，为了提高本发明实施例提供的数据传输设备的服务质量，在本实施例中，数据传输设备还可以具有如高速缓存（Cache）、电信运营商主动参与P2P网络（Proactive network Provider Participation for P2P，P4P）交换业务处理以及防火墙（Firewall）等功能。

本发明实施例提供的数据传输设备，位于IP城域网络节点或者无线接入网的OLT位置上，能够对UE和PDN之间传输的分组业务数据进行分流和注入，降低了业务分流/注入点在网络架构中的位置，缩短了UE和PDN之间的数据传输距离，节省了无线网络的运营和维护成本，提高了无线网络的业务服务质量，适于如宽带视频业务等要求服务质量较高的业务发展；由于本实施例提供的数据传输设备与无线接入设备采用两级架构设置，使得无线接入设备在无线接入网中部署更灵活，满足无线接入低维护成本和灵活部署的需求。

本发明另一实施例还提供一种数据传输设备，该数据传输设备与如图2所示的基本相似，区别在于：

如图3所示，本发明实施例提供的数据传输设备还可以包括：

第一管理模块203，用于当数据传输设备应用在3G网络架构（如UMTS/HSPA等）时，对无线资源进行管理和控制，提供与其他网元之间的通信连接接口；和/或，

第二管理模块204，用于当数据传输设备应用在长期演进（Long TermEvolution，LTE）网络架构时，对无线资源进行管理和控制，提供与其他网元之间的通信连接接口。

在本实施例中，第一管理模块203可以具有无线资源控制功能（例如RNC功能）以及Iub、Iu-CS/PS和Iur接口功能等，可选地，还可以具有GGSN功能；第二管理模块204可以具有S1和X2接口功能等，可选地，还可以具有分组数据网关（PDN Gateway，P-GW）功能。

可选地，在本实施例中，如果第一业务旁路处理模块201确定UE向PDN发送的上行分组业务数据不需要分流，第一业务旁路处理模块201可以通过本地预先设置的Iu-PS接口或者S1接口将该上行分组业务数据经IP骨干网和核心网的SGSN或者移动性管理实体（mobility management entity，MME），传输到核心网的GGSN/P-GW上，由GGSN/P-GW将该上行分组业务数据传输到PDN中。

进一步地，如图3所示，本发明实施例提供的数据传输设备还可以包括：

控制模块205，用于对第一业务旁路处理模块201、第二业务旁路处理模块202、第一管理模块203和第二管理模块204的功能设置以及工作状态进行管理和控制。

在本实施例中，控制模块205可以通过软件控制的形式对第一业务旁路处理模块201、第二业务旁路处理模块202、第一管理模块203和第二管理模块204的功能设置以及工作状态进行管理和控制。例如：当本发明实施例提供的数据传输设备应用在UMTS/HSPA网络架构时，控制模块205可以通过软件控制的形式启动第一管理模块203，并且关闭第二管理模块204；又如：当需要将无线网络从UMTS/HSPA升级到LTE时，控制模块205可以通过软件控制的形式关闭第一管理模块203，并且启动第二管理模块204；再如：控制模块205可以通过软件控制的形式向数据传输设备添加诸如Firewall或者P4P switch等功能。

本发明实施例提供的数据传输设备，在降低业务分流/注入点位置，缩短UE和PDN之间的数据传输距离的基础上，进一步可以提供3G和/或LTE网络架构下的无线资源管理和控制，以及与其他网元之间的通信连接接口等功能；由于本发明实施例提供的数据传输设备兼具3G和LTE网络架构的无线资源管理和控制功能，使得本发明实施例提供的技术方案避免了现有技术由于3G网络包含RNC设备而LTE网络没有RNC设备，造成网络演进过程中运营商设备投资损失问题；由于本发明实施例提供的数据传输设备集成接口功能（如Iub、Iu-CS/PS和Iur接口，以及S1和X2接口等），使得无线接入设备在无线接入网中的部署更灵活，降低了网络运营和维护成本，解决了现有技术在LTE网络架构下由于演进基站（集成无线接入和接口功能）数量较多，造成演进基站与其他网元（如核心网网元，或者其他演进基站）之间连接复杂，网络运营和维护成本高的问题；由于本发明实施例提供的数据传输设备能够通过控制模块对第一业务旁路处理模块、第二业务旁路处理模块、第一管理模块和第二管理模块的功能设置以及工作状态进行管理和控制，使得本发明实施例提供的数据传输设备更适于网络的平滑演进。

本发明又一实施例还提供一种数据传输设备，该数据传输设备与如图2所示的基本相似，区别在于：

当无线接入设备仅包括RRU时，如图4所示，本发明实施例提供的数据传输设备还可以包括：

基带单元模块206，用于通过通用公共无线接口（Common Public RadioInterface，CPRI）与无线接入设备即RRU通信，通过该RRU与UE通信。

具体地，基带单元模块206可以通过CPRI，经高带宽承载网（如光纤网络等）与RRU进行通信，接收RRU发送的上行分组业务数据，将该上行分组业务数据发送给第一业务旁路处理模块201进行处理；和/或，基带单元模块206接收第二业务旁路处理模块202发送的下行分组业务数据，通过CPRI，经高带宽承载网（如光纤网络等）将该下行分组业务数据发送给RRU，由RRU将该下行分组业务数据发送UE。

本发明实施例提供的数据传输设备，在降低业务分流/注入点位置，缩短UE和PDN之间的数据传输距离的基础上，进一步将基带单元（BBU）上移到数据传输设备中，使得在数据传输设备内部能够构成基带单元池（BBU Pool），增加了BBU资源共享，同时提高了小区边缘增益。

本发明再一实施例还提供一种数据传输设备，该数据传输设备与如图3所示的基本相似，区别在于：

当无线接入设备仅包括RRU时，如图5所示，本发明实施例提供的数据传输设备还可以包括：

基带单元模块206，用于通过CPRI与无线接入设备即RRU通信，通过该RRU与UE通信。

具体地，基带单元模块206通过CPRI，经高带宽承载网（如光纤网络等）与RRU进行通信，接收RRU发送的上行分组业务数据，将该上行分组业务数据发送给第一业务旁路处理模块201、第一管理模块203或者第二管理模块204等进行处理；和/或，基带单元模块206接收第二业务旁路处理模块202、第一管理模块203或者第二管理模块204等发送的下行分组业务数据，通过CPRI，经高带宽承载网（如光纤网络等）将该下行分组业务数据发送给RRU，由RRU将该下行分组业务数据发送UE。

本发明实施例提供的数据传输设备，在降低业务分流/注入点位置，缩短UE和PDN之间的数据传输距离的基础上，进一步可以提供3G和/或LTE网络架构下的无线资源管理和控制，以及与其他网元之间的通信连接接口等功能；由于本发明实施例提供的数据传输设备兼具3G和LTE网络架构的无线资源管理和控制功能，使得本发明实施例提供的技术方案避免了现有技术由于3G网络包含RNC设备而LTE网络没有RNC设备，造成网络演进过程中运营商设备投资损失问题；由于本发明实施例提供的数据传输设备集成接口功能（如Iub、Iu-CS/PS和Iur接口，以及S1和X2接口等）集成，使得无线接入设备在无线接入网中的部署更灵活，降低了网络运营和维护成本，解决了现有技术在LTE网络架构下由于演进基站（集成无线接入和接口功能）数量较多，造成演进基站与其他网元（如核心网网元，或者其他演进基站）之间连接复杂，网络运营和维护成本高的问题；由于本发明实施例提供的数据传输设备能够通过控制模块对第一业务旁路处理模块、第二业务旁路处理模块、第一管理模块和第二管理模块的功能设置以及工作状态进行管理和控制，使得本发明实施例提供的数据传输设备更适于网络的平滑演进；由于具有基带单元模块，使得数据传输设备内部能够构成基带单元池（BBU Pool），增加了BBU资源共享，同时提高了小区边缘增益。

如图6所示，本发明实施例还提供一种通信系统，包括：

数据传输设备601，位于IP城域网络节点上，用于从无线接入设备602接收UE发送的上行分组业务数据，根据预先设置的业务分流策略确定该上行分组业务数据需要分流，将该上行分组业务数据通过本地预先设置的Gi接口直接分流到公共数据网PDN，和/或，用于从Gi接口直接接收PDN向UE发送的下行分组业务数据，将该下行分组业务数据发送给无线接入设备602；

无线接入设备602，可以位于无线接入网靠近用户侧节点上，包括RRU和BBU，无线接入设备602通过IDX接口，经高带宽承载网与数据传输设备601相连，无线接入设备602用于接收UE发送的上行分组业务数据，将该上行分组业务数据发送给数据传输设备601，和/或，接收数据传输设备601发送的下行分组业务数据，将该下行分组业务数据发送给UE。

进一步地，数据传输设备601，还可以用于当应用在3G网络架构下时，对无线资源进行管理和控制，提供与其他网元之间的通信连接接口，和/或，当应用在LTE架构下时，对无线资源进行管理和控制，提供与其他网元之间的通信连接接口。

具体地，当数据传输设备601用于对3G网络架构下的无线资源进行管理和控制，提供与其他网元之间的通信连接接口时，数据传输设备601可以具有无线资源控制功能（例如RNC功能）以及Iub、Iu-CS/PS和Iur接口功能等，可选地，还可以具有GGSN功能；当数据传输设备601用于对LTE网络架构下的无线资源进行管理和控制，提供与其他网元之间的通信连接接口时，数据传输设备601可以具有S1和X2接口功能等，可选地，还可以具有P-GW功能。

可选地，在本实施例中，如果数据传输设备601确定UE向PDN发送的上行分组业务数据不需要分流，则数据传输设备601可以通过本地预先设置的Iu-PS接口或者S1接口将该分组业务数据经IP骨干网和核心网的SGSN/MME，传输到核心网的GGSN/P-GW上，由GGSN/P-GW将该上行分组业务数据传输到PDN中。

进一步地，为了提高本实施例提供的通信系统的服务质量，在本实施例中，数据传输设备601还可以具有如Cache、P4P Switch以及Firewall等功能。

进一步地，为了避免由于数据传输设备601相对于无线接入设备602的位置较高，导致数据传输设备601与无线接入设备602之间传输分组业务数据的质量可能受网络环境影响较大的问题，如图7所示，数据传输设备601也可以设置在无线接入网的OLT位置上。

本发明实施例提供的通信系统具体实现可以参见本发明实施例提供的数据传输设备所述，此处不做赘述。

本发明实施例提供的通信系统，能够通过位于IP城域网络节点或者无线接入网的OLT位置上的数据传输设备对UE和PDN之间传输的分组业务数据进行分流和注入，降低了业务分流/注入点在网络架构中的位置，缩短了UE和PDN之间的数据传输距离，节省了无线网络的运营和维护成本，提高了无线网络的业务服务质量，适于如宽带视频业务等要求服务质量较高的业务发展；数据传输设备兼具3G和LTE网络架构的无线资源管理和控制功能，使得本发明实施例提供的技术方案避免了现有技术由于3G网络包含RNC设备而LTE网络没有RNC设备，造成网络演进过程中运营商设备投资损失问题；由于数据传输设备集成接口功能（如Iub、Iu-CS/PS和Iur接口，以及S1和X2接口等），使得无线接入设备在无线接入网中的部署更灵活，降低了网络运营和维护成本，解决了现有技术在LTE网络架构下由于演进基站（集成无线接入和接口功能）数量较多，造成演进基站与其他网元（如核心网网元，或者其他演进基站）之间连接复杂，网络运营和维护成本高的问题。

如图8所示，本发明另一实施例还提供一种通信系统，包括：

数据传输设备801，位于无线接入网的OLT上，用于通过基带单元8011接收无线远端单元设备802发送的UE的上行分组业务数据，根据预先设置的业务分流策略确定该上行分组业务数据需要分流，将该上行分组业务数据通过本地预先设置的Gi接口直接分流到PDN，和/或，从Gi接口直接接收PDN向UE发送的下行分组业务数据，将该下行分组业务数据通过基带单元8011发送给无线远端单元设备802，其中，基带单元8011位于数据传输设备801上；

无线远端单元设备802，位于无线接入网靠近用户侧节点上，通过CPRI接口，经高带宽承载网与数据传输设备801的基带单元8011相连，用于接收UE发送的上行分组业务数据，将该上行分组业务数据发送到数据传输设备801的基带单元8011，和/或，接收数据传输设备801的基带单元8011发送的下行分组业务数据，将该下行分组业务数据发送给UE。

进一步地，数据传输设备801，还可以用于当应用在3G网络架构下时，对无线资源进行管理和控制，提供与其他网元之间的通信连接接口，和/或，当应用在长期演进网络架构下时，对无线资源进行管理和控制，提供与其他网元之间的通信连接接口。

具体地，当数据传输设备801用于对3G网络架构下的无线资源进行管理和控制，提供与其他网元之间的通信连接接口时，数据传输设备801可以具有无线资源控制功能（例如RNC功能）以及Iub、Iu-CS/PS和Iur接口功能等，可选地，还可以具有GGSN功能；当数据传输设备801用于对LTE网络架构下的无线资源进行管理和控制，提供与其他网元之间的通信连接接口时，数据传输设备801可以具有S1和X2接口功能等，可选地，还可以具有P-GW功能。

可选地，在本实施例中，如果数据传输设备801确定UE向PDN发送的上行分组业务数据不需要分流，则数据传输设备801可以通过本地预先设置的Iu-PS接口或者S1接口将该分组业务数据经IP骨干网和核心网的SGSN/MME，传输到核心网的GGSN/P-GW上，由GGSN/P-GW将该上行分组业务数据传输到PDN中。

进一步地，在本实施例中，数据传输设备801还可以具有如Cache、P4PSwitch以及Firewall等功能。

本发明实施例提供的通信系统具体实现可以参见本发明实施例提供的数据传输设备所述，此处不做赘述。

本发明实施例提供的通信系统，能够通过位于无线接入网的光线路终端位置上的数据传输设备对UE和PDN之间传输的分组业务数据进行分流和注入，降低了业务分流/注入点在网络架构中的位置，缩短了用户设备和PDN之间的数据传输距离，节省了无线网络的运营和维护成本，提高了业务服务质量，适于如宽带视频业务等要求服务质量较高的业务发展；由于数据传输设备兼具3G和LTE网络架构的无线资源管理和控制功能，使得本发明实施例提供的技术方案避免了现有技术由于3G网络包含RNC设备而LTE网络没有RNC设备，造成网络演进过程中运营商设备投资损失问题；由于数据传输设备集成了接口功能（如Iub、Iu-CS/PS和Iur接口，以及S1和X2接口等），使得无线远端单元设备在无线接入网中的部署更灵活，降低了网络运营和维护成本，解决了现有技术在LTE网络架构下由于演进基站（集成无线接入和接口功能）数量较多，造成演进基站与其他网元（如核心网网元，或者其他演进基站）之间连接复杂，网络运营和维护成本高的问题；由于基带单元设置在数据传输设备中，使得在数据传输设备内部能够构成基带单元池（BBU Pool），增加了BBU资源共享，同时提高了小区边缘增益。

如图9所示，本发明实施例还提供一种数据传输方法，包括：

步骤901，设置在IP城域网络节点或者无线接入网的光线路终端位置上的数据传输设备接收用户设备发送的上行分组业务数据，根据预先设置的业务分流策略确定该上行分组业务数据需要分流，将该上行分组业务数据通过本地预先设置的Gi接口直接分流到公共数据网PDN；和/或，

步骤902，数据传输设备从Gi接口直接接收PDN向用户设备发送的下行分组业务数据，将该下行分组业务数据发送给该用户设备。

在本实施例中，业务分流策略的形式可以为多种，例如：业务分流策略可以为需要分流的APN，如果上行分组业务数据包含的APN与业务分流策略包含的需要分流的APN相同，则该上行分组业务数据需要分流；再如：业务分流策略可以为需要分流业务的业务类型（如Internet业务，或者视频业务等），如果上行分组业务数据包含的业务类型与业务分流策略包含的需要分流的业务类型相同，则该上行分组业务数据需要分流。当然，在实际的使用过程中还可以将业务分流策略设置成其他形式，此处不对每种情况进行一一赘述。

本发明实施例提供的数据传输方法不对如图9所示的步骤具体执行顺序进行限定，步骤901可以在步骤902之前完成，也可以在步骤902之后完成。

可选地，本发明实施例提供的数据传输方法还可以包括：

如果根据预先设置的业务分流策略确定上行分组业务数据不需要分流，通过本地预先设置的Iu-PS接口或者S1接口将上行分组业务数据经IP骨干网和核心网的SGSN或者MME，传输到核心网的GGSN或者P-GW上，由所述GGSN或者P-GW将该上行分组业务数据传输到PDN中。

可选地，本发明实施例提供的数据传输方法还可以包括：

在3G网络架构下，数据传输设备通过预先设置的无线资源控制功能和/或GGSN功能，对无线资源进行管理和控制；和/或，

在长期演进网络架构下，数据传输设备通过预先设置的P-GW功能对无线资源进行管理和控制。

本发明实施例提供的数据传输方法的具体实现可以参见本发明实施例提供的数据传输设备以及通信系统的解决方案，此处不再赘述。

本发明实施例提供的数据传输方法，通过位于IP城域网络节点或者无线接入网的光线路终端位置上的数据传输设备对用户设备和PDN之间传输的分组业务数据进行分流和注入，降低了业务分流/注入点在网络架构中的位置，缩短了用户设备和PDN之间的数据传输距离，节省了无线网络的运营和维护成本，提高了业务服务质量，适于如宽带视频业务等要求服务质量较高的业务发展；并且，所述数据传输设备可以提供3G和/或LTE网络架构下的无线资源管理和控制，以及与其他网元之间的通信连接接口等功能，由于兼具3G和LTE网络架构的无线资源管理和控制功能，使得本发明实施例提供的技术方案避免了现有技术由于3G网络包含RNC设备而LTE网络没有RNC设备，造成网络演进过程中运营商设备投资损失问题；由于所述数据传输设备集成接口功能（如Iub、Iu-CS/PS和Iur接口，以及S1和X2接口等），使得无线接入设备在无线接入网中的部署更灵活，降低了网络运营和维护成本，解决了现有技术在LTE网络架构下由于演进基站（集成无线接入和接口功能）数量较多，造成演进基站与其他网元（如核心网网元，或者其他演进基站）之间连接复杂，网络运营和维护成本高的问题。

为了使本领域技术人员能够更清楚地理解本发明实施例提供的技术方案，下面以在UMTS/HSPA架构下，采用本发明实施例提供的数据传输设备和通信系统传输UE和PDN之间的分组业务数据为例进行说明。

本实施例采用如图6所示的通信系统，其中，无线接入设备嵌入在无线接入网的NodeB中。如图10所示，采用本发明实施例提供的数据传输设备和通信系统传输UE和PDN之间的分组业务数据的方法，包括：

步骤1001，UE通过无线接入设备向数据传输设备发起无线网络接入请求，获取无线网络接入权限。

步骤1002，UE向核心网的GGSN发起分组域业务请求，与GGSN之间进行非接入层（Non Access Stratum，NAS）认证，获取IP地址。

可选地，如果数据传输设备具有GGSN功能，则在步骤1002中UE可以向数据传输设备发起分组域业务请求，由该数据传输设备对UE进行NAS认证，并为该UE分配IP地址。

当需要进行上行分组业务数据传输时，

步骤1003，UE将上行分组业务数据发送给无线接入设备。

在本实施例中，无线接入设备可以包括RRU和BBU，UE具体将上行分组业务数据发送给无线接入设备的RRU，再由RRU传输给BBU。

步骤1004，无线接入设备将UE的上行分组业务数据通过IDX接口，经光纤网络发送给数据传输设备。

步骤1005，数据传输设备根据预先设置的业务分流策略判断所述上行分组业务数据是否需要分流，当需要分流时执行步骤1006，否则执行步骤1007。

在本实施例中，数据传输设备可以从本地预先设置的存储模块中获取业务分流策略，也可以从其他网元（如PCRF）获取业务分流策略；数据传输设备可以根据业务分流策略以及用户和业务的不同APN判断UE的上行分组业务数据是否需要分流，进一步地，当APN相同时，数据传输设备还可以采用深度报文检测技术（DPI）从所述上行分组业务数据中获取目标业务服务器的IP地址或者业务类型等信息，根据该目标业务服务器的IP地址或者业务类型等信息以及业务分流策略判断所述上行分组业务数据是否需要分流。

步骤1006，数据传输设备通过本地预先设置的Gi接口直接将UE的上行分组业务数据分流到PDN的业务服务器上，完成上行分组业务数据传输。

步骤1007，数据传输设备通过本地预先设置的Iu-PS接口将UE的上行分组业务数据通过IP骨干网和核心网的SGSN发送到GGSN，由GGSN将该上行分组业务数据发送到PDN的业务服务器上，完成上行分组业务数据传输。

可选地，当需要进行下行分组业务数据传输时，

步骤1008，数据传输设备通过Gi接口直接从PDN接收业务服务器向UE发送的下行分组业务数据。

步骤1009，数据传输设备将所述下行分组业务数据通过IDX接口，经光纤网络发送给无线接入设备。

步骤1010，无线接入设备将所述下行分组业务数据发送给UE，完成下行分组业务数据传输。

本发明实施例提供的数据传输设备、方法以及通信系统，能够通过位于IP城域网络节点上的数据传输设备对用户设备和PDN之间传输的分组业务数据进行分流和注入，降低了业务分流/注入点在网络架构中的位置，缩短了用户设备和PDN之间的数据传输距离，节省了无线网络的运营和维护成本，提高了业务服务质量，适于如宽带视频业务等要求服务质量较高的业务发展；由于无线接入设备与数据传输设备采用两级架构设置，无线接入设备在无线接入网中部署更灵活，满足无线接入低维护成本和灵活部署的需求。

本发明实施例提供的数据传输设备、方法以及通信系统，能够应用在3G或者LTE等无线通信系统中。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟或光盘等。

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 (13)

1.一种数据传输设备，其特征在于，所述数据传输设备位于IP城域网络节点或者无线接入网的光线路终端位置上，包括：

第一业务旁路处理模块，用于从无线接入设备接收用户设备发送的上行分组业务数据，根据预先设置的业务分流策略确定该上行分组业务数据需要分流，将该上行分组业务数据通过本地预先设置的Gi接口直接分流到公共数据网PDN；和/或，

第二业务旁路处理模块，用于从所述Gi接口直接接收PDN向所述用户设备发送的下行分组业务数据，通过无线接入设备将所述下行分组业务数据发送给所述用户设备。

2.根据权利要求1所述的数据传输设备，其特征在于，所述数据传输设备还包括：

第一管理模块，用于当所述数据传输设备应用在3G网络架构下时，对无线资源进行管理和控制，提供与其他网元之间的通信连接接口；和/或，

第二管理模块，用于当所述数据传输设备应用在长期演进网络架构下时，对无线资源进行管理和控制，提供与其他网元之间的通信连接接口。

3.根据权利要求2所述的数据传输设备，其特征在于，所述第一管理模块具有Iub、Iu-CS/PS和Iur接口功能；或者，

Iub、Iu-CS/PS和Iur接口功能以及网关GPRS支持节点GGSN功能。

4.根据权利要求2所述的数据传输设备，其特征在于，所述第二管理模块具有S1和X2接口功能，或者，S1和X2接口功能以及分组数据网关P-GW功能。

5.根据权利要求2所述的数据传输设备，其特征在于，还包括：

控制模块，用于对所述第一业务旁路处理模块、第二业务旁路处理模块、第一管理模块和第二管理模块的功能设置以及工作状态进行管理和控制。

6.根据权利要求1所述的数据传输设备，其特征在于，还包括：

基带单元模块，用于通过通用公共无线接口CPRI与无线远端单元RRU通信。

7.一种通信系统，其特征在于，包括：

数据传输设备，位于IP城域网络节点或者无线接入网的光线路终端位置上，包括：第一业务旁路模块，用于从无线接入设备接收用户设备发送的上行分组业务数据，根据预先设置的业务分流策略确定该上行分组业务数据需要分流，将该上行分组业务数据通过本地预先设置的Gi接口直接分流到公共数据网PDN，和/或，第二业务旁路模块，用于从所述Gi接口直接接收PDN向所述用户设备发送的下行分组业务数据，将该下行分组业务数据发送给所述无线接入设备；

所述无线接入设备，位于无线接入网节点上，包括RRU和基带单元BBU，所述无线接入设备通过IDX接口，经高带宽承载网与所述数据传输设备相连，所述无线接入设备用于接收所述用户设备发送的上行分组业务数据，将该上行分组业务数据发送给所述数据传输设备，和/或，接收所述数据传输设备发送的下行分组业务数据，将该下行分组业务数据发送给所述用户设备。

8.根据权利要求7所述的通信系统，其特征在于，所述数据传输设备，还包括：第一管理模块，用于当应用在3G网络架构下时，对无线资源进行管理和控制，提供与其他网元之间的通信连接接口，和/或，第二管理模块，用于当应用在长期演进网络架构下时，对无线资源进行管理和控制，提供与其他网元之间的通信连接接口。

9.一种通信系统，其特征在于，包括：

数据传输设备，位于无线接入网的光线路终端位置上，包括：基带单元模块，用于通过通用公共无线接口与无线接入设备通信，通过所述无线接入设备与用户设备通信；第一业务旁路模块，用于接收通过所述基带单元模块接收的无线远端单元设备发送的用户设备的上行分组业务数据，根据预先设置的业务分流策略确定该上行分组业务数据需要分流，将该上行分组业务数据通过本地预先设置的Gi接口直接分流到公共数据网PDN，和/或，第二业务旁路模块，用于从所述Gi接口直接接收PDN向所述用户设备发送的下行分组业务数据，将该下行分组业务数据通过所述基带单元发送给所述无线远端单元设备，其中，所述基带单元位于所述数据传输设备上；

所述无线远端单元设备，位于无线接入网节点上，通过CPRI接口，经高带宽承载网与所述数据传输设备的基带单元相连，用于接收所述用户设备发送的上行分组业务数据，将该上行分组业务数据发送到所述数据传输设备的基带单元，和/或，接收所述数据传输设备的基带单元发送的下行分组业务数据，将该下行分组业务数据发送给所述用户设备。

10.根据权利要求9所述的通信系统，其特征在于，所述数据传输设备，还包括：第一管理模块，用于当应用在3G网络架构下时，对无线资源进行管理和控制，提供与其他网元之间的通信连接接口，和/或，第二管理模块，用于当应用在长期演进网络架构下时，对无线资源进行管理和控制，提供与其他网元之间的通信连接接口。

11.一种数据传输方法，其特征在于，包括：

设置在IP城域网络节点或者无线接入网的光线路终端位置上的数据传输设备从无线接入设备接收用户设备发送的上行分组业务数据，根据预先设置的业务分流策略确定该上行分组业务数据需要分流，将该上行分组业务数据通过本地预先设置的Gi接口直接分流到公共数据网PDN；和/或，

所述数据传输设备从所述Gi接口直接接收PDN向所述用户设备发送的下行分组业务数据，通过无线接入设备将所述下行分组业务数据发送给所述用户设备。

12.根据权利要求11所述的数据传输方法，其特征在于，还包括：

如果根据预先设置的业务分流策略确定所述上行分组业务数据不需要分流，通过本地预先设置的Iu-PS接口，经过IP骨干网、核心网的服务GPRS支持节点和核心网的GGSN，将所述上行分组业务数据传输到PDN中，或者通过本地预先设置的S1接口，经过IP骨干网、移动性管理实体和核心网的P-GW，将所述上行分组业务数据传输到PDN中。

13.根据权利要求11所述的数据传输方法，其特征在于，还包括：

在3G网络架构下，所述数据传输设备通过预先设置的无线资源控制功能和/或GGSN功能，对无线资源进行管理和控制；和/或，

在长期演进网络架构下，所述数据传输设备通过预先设置的P-GW功能对无线资源进行管理和控制。

Images