CN103369739A - Lte网络设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种LTE网络设备。该设备包括：软件平台，用于在硬件平台上为业务处理单元提供软件支持，对硬件平台和业务处理单元进行驱动和配置，根据硬件平台为业务处理单元进行硬件适配；传输单元，用于在软件平台上提供本设备的业务处理单元与其它设备的传输接口；业务处理单元，用于在软件平台上实现接入层处理功能和/或非接入层处理功能。采用本发明提供的，能够节约LTE系统的成本。

Description

LTE网络设备

技术领域

本发明涉及移动通信技术，尤其涉及一种长期演进(Long TermEvolution，简称LTE)网络设备。

背景技术

在第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，简称3GPP)第四代移动通信技术(4th Generation，简称4G)LTE系统中，网络侧包括多个网元设备。图1为现有的LTE系统的网络架构示意图。如图1所示，现有的LTE系统的网络侧包括接入层网元设备和非接入层网元设备。参见图1，其中，接入层网元设备主要包括：演进基站(E-UTRANNode B，简称eNB)，用于完成LTE无线侧的物理层(即层1，简称L1)、媒体访问控制(Media AccessControl，简称MAC)层(即层2，简称L2)和层3(简称L3)的信令面和用户面等处理；非接入层网元设备包括：移动性管理实体(MobilityManagement Entity，简称MME)、信令网关(Signaling Gateway，简称S-GW)、分组数据网关(Packet Data Network Gateway，简称，P-GW)、归属用户服务器(Home Subscriber Server，简称HSS)，非接入层网元设备还可以包括其它功能模块，如策略与计费规则功能(Policy and Charging Rules Function，简称PCRF)模块等。上述各个设备之间分别通过多种接口连接，包括：LTE-Uu接口、S1-U接口、S1-MME接口、S3接口、S4接口、S5接口、S6a接口、S10接口、S11接口、S12接口、SGi接口、Gx接口、Rx接口等。

上述现有的3GPP的LTE网络架构中的网元设备众多，连接关系复杂，适用于中大规模的网络应用环境，如运营商的LTE系统。目前，小规模的网络应用环境日益增多，在小规模的网络应用环境中，用户数量较少。例如，在热点地区覆盖或企业网等网络中，eNB的数量为几十个，用户数量为几万个。在上述中小规模的网络应用环境下，采用上述现有的3GPP的LTE网络架构，由于网元设备众多，例如，仅非接入层设备就需要部署MME、HSS、S-GW、P-GW等一系列网元设备，对于中小规模的网络应用环境来说，其解决方案的成本过高，对众多网元设备进行部署、安装、启动、参数配置等操作均较复杂，造成网络的总体维护成本较高，并且，众多网元设备之间的信令交换较多，造成业务信令时延较大。

发明内容

本发明提供一种LTE网络设备，用以解决现有技术中的缺陷，节约LTE系统的成本。

本发明提供一种长期演进LTE网络设备，包括：

软件平台，用于在硬件平台上为业务处理单元提供软件支持，对所述硬件平台和所述业务处理单元进行驱动和配置，根据所述硬件平台为所述业务处理单元进行硬件适配；

传输单元，用于在所述软件平台上提供本设备的所述业务处理单元与其它设备的传输接口；

业务处理单元，用于在所述软件平台上实现接入层处理功能和/或非接入层处理功能。

如上所述的设备，其中，

所述设备还包括：操作维护单元，用于在所述软件平台上，根据网络管理设备的控制，对所述业务处理单元的操作进行管理和维护；

所述传输单元还用于在所述软件平台上提供本设备的所述操作维护单元与所述网络管理设备的传输接口。

如上所述的设备，其中，

所述业务处理单元包括：接入层处理子单元；其中，所述接入层处理子单元包括：信令面处理模块，用于在所述软件平台上实现信令面处理功能，所述信令面处理功能包括：接入过程的信令处理功能、空口资源管理功能、用户面配置功能；基带处理模块，用于在所述软件平台上实现基带处理功能，所述基带处理功能包括：接入过程的物理层信令处理功能和媒体访问控制MAC层的用户面协议处理功能；射频拉远单元RRU处理模块，用于在所述软件平台上实现RRU处理功能，所述RRU处理功能包括：控制所述硬件平台的RRU进行无线信号的发送和接收；

所述软件平台还用于使所述信令面处理模块、所述基带处理模块和所述RRU处理模块之间采用消息机制进行通信。

如上所述的设备，其中，

所述业务处理单元包括：非接入层处理子单元；其中，所述非接入层处理子单元包括：数据业务和移动性管理业务信令处理模块，用于在所述软件平台上实现第一信令处理功能，所述第一信令处理功能包括：数据业务信令处理功能和公共流程信令功能；网关模块，用于在所述软件平台上实现网关功能，所述网关功能包括：信令面和用户面的链路建立和数据交换功能；

所述软件平台还用于使所述数据业务和移动性管理业务信令处理模块和所述网关模块之间采用消息机制进行通信。

如上所述的设备，其中，

所述非接入层处理子单元还包括：集群功能处理模块，用于在所述软件平台上实现第二信令处理功能，所述第二信令处理功能包括：集群业务的信令处理功能；群组和用户管理模块，用于在所述软件平台上实现群组和用户管理功能，所述群组和用户管理功能包括：集群业务用户和数据业务用户的属性管理；

所述软件平台还用于使所述数据业务和移动性管理业务信令处理模块、所述网关模块、所述集群功能处理模块和所述群组和用户管理模块之间采用消息机制进行通信。

如上所述的设备，其中，所述业务处理单元还包括：调度子单元；

所述调度子单元包括：交互界面模块、转换接口模块和调度控制模块。其中，所述交互界面模块用于通过交互界面的方式获取调度指令，所述转换接口模块用于对所述调度指令进行协议格式转换，将所述调度指令转换为调度控制模块可识别的协议格式后发送给调度控制模块，所述调度控制模块接收协议格式转换后的调度指令，根据该调度指令对所述集群功能处理模块和所述群组和用户管理模块进行群组调度；所述软件平台还用于使所述交互界面模块、所述转换接口模块、所述调度控制模块、所述集群功能处理模块和所述群组和用户管理模块之间采用消息机制进行通信；

或者，所述调度子单元包括：调度控制模块，用于接收并根据来自外接调度台的调度指令对所述集群功能处理模块和所述群组和用户管理模块进行群组调度；所述软件平台还用于使所述调度控制模块、所述集群功能处理模块和所述群组和用户管理模块之间采用消息机制进行通信。

如上所述的设备，其中，

所述非接入层处理子单元还包括：配置和安全模块，用于在所述软件平台上实现配置和安全功能，所述配置和安全功能包括：参数配置和安全控制功能；

所述软件平台还用于使所述数据业务和移动性管理业务信令处理模块、所述网关模块和所述配置和安全模块之间采用消息机制进行通信。

如上所述的设备，其中，

所述网关模块还用于在所述软件平台上实现业务策略管理功能。

如上所述的设备，其中，

所述业务处理单元包括：接入层处理子单元和非接入层处理子单元；其中，所述接入层处理子单元包括：信令面处理模块、基带处理模块和RRU处理模块；信令面处理模块用于在所述软件平台上实现信令面处理功能，所述信令面处理功能包括：接入过程的信令处理功能、空口资源管理功能、用户面配置功能；基带处理模块用于在所述软件平台上实现基带处理功能，所述基带处理功能包括：接入过程的物理层信令处理功能和媒体访问控制MAC层的用户面协议处理功能；RRU处理模块用于在所述软件平台上实现RRU处理功能，所述RRU处理功能包括：控制所述硬件平台的RRU进行无线信号的发送和接收；所述非接入层处理子单元包括：数据业务和移动性管理业务信令处理模块和网关模块；数据业务和移动性管理业务信令处理模块用于在所述软件平台上实现第一信令处理功能，所述第一信令处理功能包括：数据业务信令处理功能和公共流程信令功能；网关模块用于在所述软件平台上实现网关功能，所述网关功能包括：信令面和用户面的链路建立和数据交换功能；

所述软件平台还用于使所述信令面处理模块、所述基带处理模块、所述RRU处理模块、所述数据业务和移动性管理业务信令处理模块和所述网关模块之间采用消息机制进行通信。

如上所述的设备，其中，

所述非接入层处理子单元还包括：集群功能处理模块，用于在所述软件平台上实现第二信令处理功能，所述第二信令处理功能包括：集群业务的信令处理功能；群组和用户管理模块，用于在所述软件平台上实现群组和用户管理功能，所述群组和用户管理功能包括：集群业务用户和数据业务用户的属性管理；

所述软件平台还用于使所述信令面处理模块、所述基带处理模块、所述RRU处理模块、所述数据业务和移动性管理业务信令处理模块、所述网关模块、所述集群功能处理模块和所述群组和用户管理模块之间采用消息机制进行通信。

如上所述的设备，其中，

所述业务处理单元还包括：调度子单元；

所述调度子单元包括：交互界面模块、转换接口模块和调度控制模块。其中，所述交互界面模块用于通过交互界面的方式获取调度指令，所述转换接口模块用于对所述调度指令进行协议格式转换，将所述调度指令转换为调度控制模块可识别的协议格式后发送给调度控制模块，所述调度控制模块接收协议格式转换后的调度指令，根据该调度指令对所述集群功能处理模块和所述群组和用户管理模块进行群组调度；所述软件平台还用于使所述交互界面模块、所述转换接口模块、所述调度控制模块、所述集群功能处理模块和所述群组和用户管理模块之间采用消息机制进行通信；

或者，所述调度子单元包括：调度控制模块，用于接收并根据来自外接调度台的调度指令对所述集群功能处理模块和所述群组和用户管理模块进行群组调度；所述软件平台还用于使所述调度控制模块、所述集群功能处理模块和所述群组和用户管理模块之间采用消息机制进行通信。

如上所述的设备，其中，

所述非接入层处理子单元还包括：配置和安全模块，用于在所述软件平台上实现配置和安全功能，所述配置和安全功能包括：参数配置和安全控制功能；

所述软件平台还用于使所述信令面处理模块、所述基带处理模块、所述RRU处理模块、所述数据业务和移动性管理业务信令处理模块、所述网关模块和所述配置和安全模块之间采用消息机制进行通信。

如上所述的设备，其中，

所述网关模块还用于在所述软件平台上实现业务策略管理功能。

根据上述发明内容可见，LTE网络设备中包括软件平台以及设置在软件平台上的业务处理单元，业务处理单元能够实现现有LTE系统网络侧的多个接入层网络设备的接入层处理功能和/或非接入层网络设备的非接入层处理功能。从而采用一个LTE网络设备即可替代现有LTE系统网络侧的多个接入层网络设备和/或非接入层网络设备，从而减少了LTE系统网络的设备数量，简化了LTE系统网络侧架构，节约了LTE系统的生产制造成本。

附图说明

图1为现有的LTE系统的网络架构示意图；

图2a为本发明实施例一的一种LTE网络设备的结构示意图；

图2b为本发明实施例一的另一种LTE网络设备的结构示意图；

图3为本发明实施例二的LTE网络设备的结构示意图；

图4为本发明实施例三的LTE网络设备的结构示意图；

图5为本发明实施例四的LTE网络设备的结构示意图。

具体实施方式

图2a为本发明实施例一的一种LTE网络设备的结构示意图。如图2a所示，该设备中至少包括：软件平台22、传输单元23和业务处理单元24。

其中，软件平台22用于在硬件平台上为业务处理单元24提供软件支持，对硬件平台和业务处理单元24进行驱动和配置，根据硬件平台为业务处理单元24进行硬件适配。

传输单元23用于在软件平台22上提供本设备的业务处理单元24与其它设备的传输接口。

业务处理单元24用于在软件平台22上实现接入层处理功能和/或非接入层处理功能。接入层处理功能包括现有LTE系统网络侧的接入层网元设备的功能，非接入层处理功能包括现有LTE系统网络侧的非接入层网元设备的功能。业务处理单元24为在软件平台22上设置的软件，本发明实施例一的LTE网络设备通过软件方式实现接入层处理功能和/或非接入层处理功能，即，通过软件方式实现现有的LTE系统网络侧的多个接入层网元和/或多个非接入层网元的功能。具体地，接入层处理功能可以包括：接入过程的信令处理功能、空口资源管理功能、用户面配置功能、接入过程的物理层信令处理功能和MAC层的用户面协议处理功能、无线信号的发送和接收功能等。非接入层处理功能可以包括：数据业务信令处理功能和公共流程信令功能、信令面和用户面的链路建立和数据交换功能等。

在上述技术方案的基础上，进一步地，该LTE网络设备中还可以包括：操作维护单元25。该操作维护单元25用于在软件平台22上，根据网络管理设备的控制，对业务处理单元24的操作进行管理和维护。传输单元23还用于在软件平台22上提供本设备的操作维护单元25与网络管理设备的传输接口。具体地，传输单元23可以提供网管接口，通过网管接口与网络管理设备进行交互，通过网络管理设备发起对LTE网络设备的日常管理和维护操作，例如：用户登陆安全管理、LTE网络设备的软件管理等操作。

图2b为本发明实施例一的另一种LTE网络设备的结构示意图。参见图2b，图2b中所示的LTE网络设备包括图2a所示的LTE网络设备中的软件平台22、传输单元23和业务处理单元24，进一步地，图2b中所示的LTE网络设备还包括承载上述软件平台22、传输单元23和业务处理单元24的硬件平台21。其中，硬件平台21用于为业务处理单元24提供硬件支撑，在业务处理单元24的控制下实现接入层处理功能和/或非接入层处理功能。软件平台22用于在硬件平台21上为业务处理单元24提供软件支持，对硬件平台21和业务处理单元24进行驱动和配置，根据硬件平台21为业务处理单元24进行硬件适配。图2b中所示的LTE网络设备中的软件平台22、传输单元23和业务处理单元24与上述图2a所示的LTE网络设备中的相同，在此不再赘述。

在本发明实施例一中，提出一种LTE网络设备中，该网络设备包括软件平台以及设置在软件平台上的业务处理单元，业务处理单元能够实现现有LTE系统网络侧的多个接入层网络设备的接入层处理功能和/或非接入层网络设备的非接入层处理功能。从而采用一个LTE网络设备即可替代现有LTE系统网络侧的多个接入层网络设备和/或非接入层网络设备，从而减少了LTE系统网络的设备数量，简化了LTE系统网络侧架构，节约了LTE系统的生产制造成本。

并且，在上述基础上，该设备还可以包括硬件平台，软件平台设置在硬件平台上，由硬件平台为业务处理单元提供硬件支撑。从而采用一个LTE网络设备即可替代现有LTE系统网络侧的多个接入层网络设备和/或非接入层网络设备，从而减少了LTE系统网络的设备数量，简化了LTE系统网络侧架构，节约了LTE系统的生产制造成本。

本发明实施例的LTE网络设备中，业务处理单元可以仅实现接入层处理功能，或者仅实现非接入层处理功能，或者同时实现接入层处理功能和非接入层处理功能，针对这三种具体实现方式，以下分别通过本发明实施例二、本发明实施例三和本发明实施例四进行详细说明。

图3为本发明实施例二的LTE网络设备的结构示意图。在本发明实施例二中，业务处理单元34仅实现接入层处理功能。如图3所示，该LTE网络设备可以如本发明实施例一的第一种LTE网络设备所述，包括：软件平台32、传输单元33和业务处理单元34。进一步地，该LTE网络设备还可以如本发明实施例一的另一种LTE网络设备所述，不仅包括软件平台32、传输单元33和业务处理单元34，还可以包括承载上述软件平台32、传输单元33和业务处理单元34的硬件平台3 1。在本发明实施例二中，仅以包括硬件平台3 1的情况为例予以说明。

其中，硬件平台31用于为业务处理单元34提供硬件支撑，在业务处理单元34的控制下实现接入层处理功能。硬件平台31的具体实现和该平台中各个功能单元的部署可以根据实际的应用环境采用不同的硬件选型、机框和单板。在一种较佳的实施方式中，该硬件平台31包括：主控板311、基带板312和射频拉远单元(Radio Remote Unit，简称RRU)313。其中，主控板311用于为接入层处理子单元341提供接入过程的信令处理功能的硬件支撑，还可以提供资源管理、操作维护和数据处理的硬件支撑。基带板312用于为接入层子单元提供接入过程的物理层信令处理功能以及MAC层的用户面协议处理功能的硬件支撑。RRU 313用于在接入层子单元的RRU处理模块3413的控制下进行无线信号发送和接收。RRU 313作为无线收发信机，对无线信号进行接收和发送，进一步地，RRU 313还可以在接入层子单元的RRU处理模块3413的控制下，在接收和发送无线信号的过程中，对该无线信号进行中频处理和/或射频处理。

软件平台32用于在硬件平台31上为业务处理单元34提供软件支持。具体地，软件平台32对硬件平台31和业务处理单元34进行驱动和配置，根据硬件平台31为业务处理单元34进行硬件适配。并且，软件平台32还用于使业务处理单元34内部的各个模块之间采用消息机制进行通信，软件平台32提供上述各个模块之间通信的信令通道，具体地，软件平台32使信令面处理模块3411、基带处理模块3412和RRU处理模块3413之间采用消息机制进行通信。采用消息机制进行通信的具体方法是：软件平台32为信令面处理模块3411、基带处理模块3412和RRU处理模块3413分别创建对应的邮箱，在上述模块之间发送消息时，对需要发送的消息标识目的邮箱和源邮箱，分别用以标识接收该消息的模块和发送该消息的模块。软件平台32根据目的邮箱和源邮箱的标识，将该消息从源邮箱对应的模块发送到目的邮箱对应的模块。软件平台32采用消息队列通信机制，通过在操作系统上封装适配层软件实现业务处理单元34的各个模块之间的消息通信。消息队列通信机制的具体实现方式可以根据软件平台32采用的操作系统确定。进一步地，软件平台32还可以用于内存管理、对硬件平台31中的单板等硬件进行配置、文件下载、跟踪等功能。在实际应用中，可以根据实际的硬件平台31中各硬件设备的资源情况设置软件平台32。

传输单元33用于在软件平台32上提供本设备的业务处理单元34与其它设备的传输接口。具体地，在本发明实施例二中，该LTE网络设备的业务处理单元34中仅包括接入层处理子单元341，该LTE网络设备可以作为一个eNB，采用该LTE网络设备替代现有的LTE网络架构中的eNB，该设备可以与终端侧的UE进行交互，还可以与网络侧的LTE核心网中的设备进行交互，例如MME、SGSN、HSS等设备。则传输单元33具体用于提供本LTE网络设备的业务处理单元34与UE和/或LTE核心网设备的传输接口。具体地，传输单元33提供连接本LTE网络设备与LTE核心网设备的S1接口，该S1接口接收的来自LTE核心网的消息和数据输送到本LTE网络设备的业务处理单元34。进一步地，传输单元33还用于配置和管理软件平台32中的用于业务处理单元34内部的各个模块之间采用消息机制进行通信的信令通道。

业务处理单元34用于在软件平台32上实现接入层处理功能。接入层处理功能包括现有LTE系统网络侧的接入层网元设备的功能。业务处理单元34为在软件平台32上设置的软件，本发明实施例二的LTE网络设备通过软件方式实现接入层处理功能，即，通过软件方式实现现有的LTE系统网络侧的多个接入层网元的功能。具体地，业务处理单元34包括：接入层处理子单元341。其中，接入层处理子单元341包括：信令面处理模块3411、基带处理模块3412和RRU处理模块3413。信令面处理模块3411用于在软件平台32上实现信令面处理功能，信令面处理功能可以包括：接入过程的信令处理功能、空口资源管理功能、用户面配置功能。基带处理模块3412用于在软件平台32上实现基带处理功能，基带处理功能可以包括：接入过程的物理层信令处理功能和MAC层的用户面协议处理功能，具体包括：对包含分组数据汇聚层(Packet Data Convergence Protocol，简称PDCP)、无线链路控制层(RadioLink Control，简称RLC)、MAC和/或物理层(简称PHY)的数据进行处理的功能、资源调度功能和配置功能。RRU处理模块3413用于在软件平台32上实现RRU处理功能，RRU处理功能可以包括：控制硬件平台3 1的RRU 313进行无线信号的发送和接收，具体包括控制硬件平台31的RRU 313进行接收、发送和处理，并对硬件平台31的RRU 313进行配置。

在实际应用中，可以采用多种软件语言编写软件，实现本发明实施例二的业务处理单元34，本发明对实现业务处理单元34的软件语言不做限制，只要能够实现上述接入层处理功能，采用任何软件语言编写的软件均可适用。

在上述技术方案的基础上，进一步地，该LTE网络设备中还可以包括：操作维护单元35。该操作维护单元35用于在软件平台32上，根据网络管理设备的控制，对业务处理单元34的操作进行管理和维护。传输单元33还用于在软件平台32上提供本设备的操作维护单元35与网络管理设备的传输接口。具体地，传输单元33可以提供网管接口，通过网管接口与网络管理设备进行交互，从网络管理设备发起对LTE网络设备的日常管理和维护操作，例如：用户登陆安全管理、LTE网络设备的软件管理等操作。

在本发明实施例二中，在LTE网络设备中，业务处理单元能够实现现有LTE系统网络侧的多个接入层网络设备的接入层处理功能，从而采用一个LTE网络设备即可替代现有LTE系统网络侧的多个接入层网络设备，从而减少了LTE系统网络的设备数量，简化了LTE系统网络侧架构，节约了LTE系统的生产制造成本。在本发明实施例二中，仅在业务处理单元中集成了接入层处理子单元，该LTE网络设备仅实现接入层处理功能，因此，该LTE网络设备可以作为一个eNB，采用该LTE网络设备替代现有的LTE网络架构中的eNB，与终端侧的UE和网络侧的LTE核心网中的设备进行交互。

进一步地，在上述基础上，该LTE网络设备的硬件平台包括底层的硬件平台、设置在硬件平台上的软件平台以及设置在软件平台上的业务处理单元，硬件平台为业务处理单元提供硬件支撑，业务处理单元采用软件方式替代现有LTE系统的eNB，实现接入层处理功能。由于该LTE网络设备的硬件平台仅由若干单板组成，该LTE网络设备的生产制造成本低，并且占用空间小。

图4为本发明实施例三的LTE网络设备的结构示意图。在本发明实施例三中，业务处理单元44仅实现非接入层处理功能。如图4所示，该LTE网络设备可以如本发明实施例一的第一种LTE网络设备所述，包括：软件平台42、传输单元43和业务处理单元44。进一步地，该LTE网络设备还可以如本发明实施例一的另一种LTE网络设备所述，不仅包括软件平台42、传输单元43和业务处理单元44，还可以包括承载上述软件平台42、传输单元43和业务处理单元44的硬件平台41。在本发明实施例三中，仅以包括硬件平台41的情况为例予以说明。

其中，硬件平台41用于为业务处理单元44提供硬件支撑，在业务处理单元44的控制下实现非接入层处理功能。硬件平台41的具体实现和该平台中各个功能单元的部署可以根据实际的应用环境采用不同的硬件选型、机框和单板。在一种较佳的实施方式中，该硬件平台41包括：主控板411。该主控板411用于为非接入层处理子单元442提供数据业务信令处理功能和公共流程信令功能的硬件支撑。

软件平台42用于在硬件平台41上为业务处理单元44提供软件支持。具体地，软件平台42对硬件平台41和业务处理单元44进行驱动和配置，根据硬件平台41为业务处理单元44进行硬件适配。并且，软件平台42还用于使业务处理单元44内部的各个模块之间采用消息机制进行通信，软件平台42提供上述各个模块之间通信的信令通道，具体地，软件平台42使数据业务和移动性管理业务信令处理模块4421和网关模块4422之间采用消息机制进行通信。采用消息机制进行通信的具体方法是：软件平台42为数据业务和移动性管理业务信令处理模块4421以及网关模块4422分别创建对应的邮箱，在上述模块之间发送消息时，对需要发送的消息标识目的邮箱和源邮箱，分别用以标识接收该消息的模块和发送该消息的模块。软件平台42根据目的邮箱和源邮箱的标识，将该消息从源邮箱对应的模块发送到目的邮箱对应的模块。软件平台42采用消息队列通信机制，通过在操作系统上封装适配层软件实现业务处理单元44的各个模块之间的消息通信。消息队列通信机制的具体实现方式可以根据软件平台42采用的操作系统确定。进一步地，软件平台42还可以用于内存管理、对硬件平台41中的单板等硬件进行配置、文件下载、跟踪等功能。在实际应用中，可以根据实际的硬件平台41中各硬件设备的资源情况设置软件平台42。

传输单元43用于在软件平台42上提供本设备的业务处理单元44与其它设备的传输接口。具体地，在本发明实施例三中，该LTE网络设备的业务处理单元44中仅包括非接入层处理子单元442，该LTE网络设备可以作为一个LTE核心网，采用该LTE网络设备替代现有的LTE网络架构中的LTE核心网，该设备可以与网络侧的eNB进行交互。则传输单元43具体用于提供本LTE网络设备的业务处理单元44与eNB的传输接口。具体地，传输单元43提供连接本LTE网络设备与eNB的S1接口，该S1接口接收的来自eNB的消息和数据输送到本LTE网络设备的业务处理单元44。并且，采用该LTE网络设备替代现有的LTE网络架构中的LTE核心网，该设备还可以与网络侧的应用服务器等其它网络设备进行交互。则传输单元43还具体用于提供本LTE网络设备的业务处理单元44与其它网络设备的传输接口。具体地，传输单元43提供连接本LTE网络设备与其它网络设备的互联网协议(InternetProtocol，简称IP)接口，该IP接口接收的来自其它网络设备的消息和数据输送到本LTE网络设备的业务处理单元44。进一步地，传输单元43还用于配置和管理软件平台42中的用于业务处理单元44内部的各个模块之间采用消息机制进行通信的信令通道。

业务处理单元44用于在软件平台42上实现非接入层处理功能。非接入层处理功能包括现有LTE系统网络侧的非接入层网元设备的功能，例如MME、HSS、SGSN等设备。业务处理单元44为在软件平台42上设置的软件，本发明实施例三的LTE网络设备通过软件方式实现非接入层处理功能，即，通过软件方式实现现有的LTE系统网络侧的多个非接入层网元的功能。具体地，该业务处理单元44包括：非接入层处理子单元442。该非接入层处理子单元442包括：数据业务和移动性管理业务信令处理模块4421和网关模块4422。具体地，数据业务和移动性管理业务信令处理模块4421用于在软件平台42上实现第一信令处理功能，第一信令处理功能可以包括：数据业务信令处理功能和公共流程信令功能。具体地，数据业务可以包括：数据业务的建立、修改、删除、UE附着、位置区更新(Tracking Area Update，简称TAU)和移动性管理等，数据业务和移动性管理业务信令处理模块4421对上述数据业务涉及的信令，以及公共流程中涉及的信令进行处理。网关模块4422用于在软件平台42上实现网关功能，网关功能可以包括：信令面和用户面的链路建立和数据交换功能。

在上述技术方案的基础上，进一步地，非接入层处理子单元442中还可以包括：集群功能处理模块4423和群组和用户管理模块4424。具体地，集群功能处理模块4423用于在软件平台42上实现第二信令处理功能，第二信令处理功能可以包括：集群业务的信令处理功能。具体地，集群业务可以包括：群组建立、话权申请、话权授予、群组关闭等功能，集群功能处理模块4423对上述集群业务涉及的信令进行处理。群组和用户管理模块4424用于在软件平台42上实现群组和用户管理功能，群组和用户管理功能可以包括：集群业务用户和数据业务用户的属性管理。具体地，上述对用户进行管理可以包括：确定新建群组中的用户、群组用户的增加、群组用户的删除、群组用户的修改、用户开通、用户注销等，群组和用户管理模块4424对上述管理过程涉及的信令进行处理。相应地，软件平台42用于使数据业务和移动性管理业务信令处理模块4421、网关模块4422、集群功能处理模块4423和群组和用户管理模块4424之间采用消息机制进行通信，软件平台42提供上述各个模块之间通信的信令通道。软件平台42为数据业务和移动性管理业务信令处理模块4421、网关模块4422、集群功能处理模块4423和群组和用户管理模块4424分别创建对应的邮箱，在上述模块之间发送消息时，对需要发送的消息标识目的邮箱和源邮箱，分别用以标识接收该消息的模块和发送该消息的模块。软件平台42根据目的邮箱和源邮箱的标识，将该消息从源邮箱对应的模块发送到目的邮箱对应的模块。软件平台42采用消息队列通信机制，通过在操作系统上封装适配层软件实现业务处理单元44的各个模块之间的消息通信。消息队列通信机制的具体实现方式可以根据软件平台42采用的操作系统确定。

在上述技术方案的基础上。进一步地，该非接入层处理子单元442中还可以包括：配置和安全模块4425。配置和安全模块4425用于在软件平台42上实现配置和安全功能，配置和安全功能可以包括：参数配置和安全控制功能。例如，配置和安全模块4425可以对业务参数进行配置，还可以实现认证、授权和计费(Authentication，Authorization and Accounting，简称AAA)功能等。相应地，软件平台42用于使数据业务和移动性管理业务信令处理模块4421、网关模块4422和配置和安全模块4425之间采用消息机制进行通信；在非接入层处理子单元442中包括集群功能处理模块4423和群组和用户管理模块4424的情况下，软件平台42用于使数据业务和移动性管理业务信令处理模块4421、网关模块4422、集群功能处理模块4423、群组和用户管理模块4424和配置和安全模块4425之间采用消息机制进行通信。采用消息机制进行通信的具体方法是：软件平台42为数据业务和移动性管理业务信令处理模块4421、网关模块4422、集群功能处理模块4423、群组和用户管理模块4424和配置和安全模块4425分别创建对应的邮箱，在上述模块之间发送消息时，对需要发送的消息标识目的邮箱和源邮箱，分别用以标识接收该消息的模块和发送该消息的模块。软件平台42根据目的邮箱和源邮箱的标识，将该消息从源邮箱对应的模块发送到目的邮箱对应的模块。软件平台42采用消息队列通信机制，通过在操作系统上封装适配层软件实现业务处理单元44的各个模块之间的消息通信。消息队列通信机制的具体实现方式可以根据软件平台42采用的操作系统确定。

在上述技术方案的基础上。进一步地，网关模块4422还用于在软件平台42上实现业务策略管理功能。例如，业务策略管理功能具体可以为业务承载的PCRF。

在上述技术方案的基础上。进一步地，该非接入层处理子单元442中还可以包括：调度子单元443，用于实现集群调度功能。上述软件平台42还用于使调度子单元443内的各模块之间、以及调度子单元443内的各模块与上述非接入层处理子单元442的各模块之间采用消息机制进行通信。具体地，该调度子单元443可以采用以下两种实现方式。

在方式一中，调度子单元443中可以包括：交互界面模块、转换接口模块和调度控制模块。其中，交互界面模块用于通过交互界面的方式实现人机交互，获取调度人员下达的调度指令。转换接口模块用于对调度人员下达的调度指令进行协议格式转换，将其转换为调度控制模块可识别的协议格式后发送给调度控制模块。调度控制模块接收协议格式转换后的调度指令，根据该调度指令对集群功能处理模块4423和群组和用户管理模块4424进行群组调度，例如，调度控制模块根据调度指令向群组和用户管理模块4424发送群组和/或用户的配置信息，调度控制模块根据调度指令向集群功能处理模块4423发送群组建立和/或关闭命令等。软件平台42还用于使转换接口模块、调度控制模块、集群功能处理模块4423、群组和用户管理模块4424之间采用消息机制进行通信。采用消息机制进行通信的具体方法是：软件平台42为转换接口模块、调度控制模块、集群功能处理模块4423、群组和用户管理模块4424分别创建对应的邮箱，在上述模块之间发送消息时，对需要发送的消息标识目的邮箱和源邮箱，分别用以标识接收该消息的模块和发送该消息的模块。软件平台42根据目的邮箱和源邮箱的标识，将该消息从源邮箱对应的模块发送到目的邮箱对应的模块。软件平台42采用消息队列通信机制，通过在操作系统上封装适配层软件实现上述各个模块之间的消息通信。硬件平台41还用于为业务处理单元44提供硬件支撑，具体地，为业务处理单元44中的调度子单元443提供硬件支撑，在业务处理单元44的控制下实现调度功能。

在方式二中，调度子单元443中可以只包括调度控制模块，并且，为该LTE网络设备外接调度台，在该调度台中设置交互界面模块和转换接口模块。该交互界面模块和转换接口模块的功能与上述方式一中的交互界面模块和转换接口模块的功能相同。并且，在外接的调度台与本LTE网络设备之间可以采用预设协议交互，例如通用的标准协议或双方约定的私有协议，转换接口模块在将调度人员下达的调度指令转换为本发明实施例的LTE网络设备中的调度控制模块可识别的协议格式之后，按照上述预设协议将上述协议格式转换后的调度指令封包并发送给本LTE网络设备，在本LTE网络设备中，依次通过硬件平台411和软件平台42将上述协议格式转换后的调度指令发送到调度控制模块。该调度控制模块用于接收并根据来自外接调度台的调度指令对集群功能处理模块5423和群组和用户管理模块5424进行群组调度。采用方式二，调度人员通过外接的调度台下达调度指令，外接调度台中的转换接口模块对调度人员下达的调度指令进行协议格式转换，将其转换为本发明实施例的LTE网络设备中的调度控制模块可识别的协议格式，然后发送给该LTE网络设备，LTE网络设备的调度控制模块接收经历硬件平台411和软件平台42传送的协议格式转换后的调度指令，根据该调度指令进行群组调度，例如，调度控制模块根据调度指令向群组和用户管理模块4424发送群组和/或用户的配置信息，调度控制模块根据调度指令向集群功能处理模块4423发送群组建立和/或关闭命令等。软件平台42还用于向调度控制模块传送来自外接调度台的协议格式转换后的调度指令，并且，软件平台42还用于使调度控制模块、集群功能处理模块4423、群组和用户管理模块4424之间采用消息机制进行通信。采用消息机制进行通信的具体方法是：软件平台42为调度控制模块、集群功能处理模块4423、群组和用户管理模块4424分别创建对应的邮箱，在上述模块之间发送消息时，对需要发送的消息标识目的邮箱和源邮箱，分别用以标识接收该消息的模块和发送该消息的模块。软件平台42根据目的邮箱和源邮箱的标识，将该消息从源邮箱对应的模块发送到目的邮箱对应的模块。软件平台42采用消息队列通信机制，通过在操作系统上封装适配层软件实现上述各个模块之间的消息通信。硬件平台41还用于为业务处理单元44提供硬件支撑，具体地，为业务处理单元44中的调度子单元443提供硬件支撑，在业务处理单元44的控制下实现调度功能。

在实际应用中，可以采用多种软件语言编写软件，实现本发明实施例三的业务处理单元44，本发明对实现业务处理单元44的软件语言不做限制，只要能够实现上述接入层处理功能，采用任何软件语言编写的软件均可适用。

进一步地，在上述技术方案的基础上，该LTE网络设备还包括：操作维护单元45。操作维护单元45用于在软件平台42上，根据网络管理设备的控制，对业务处理单元44的操作进行管理和维护。相应地，传输单元43还用于在软件平台42上提供本设备的操作维护单元45与网络管理设备的传输接口。具体地，传输单元43可以提供网管接口，通过网管接口与网络管理设备进行交互，从网络管理设备发起对LTE网络设备的日常管理和维护操作，例如：用户登陆安全管理、LTE网络设备的软件管理等操作。

在本发明实施例三中，业务处理单元能够实现现有LTE系统网络侧的多个非接入层网络设备的非接入层处理功能。从而采用一个LTE网络设备即可替代现有LTE系统网络侧的多个非接入层网络设备，从而减少了LTE系统网络的设备数量，简化了LTE系统网络侧架构，节约了LTE系统的生产制造成本。在LTE网络设备中，仅在业务处理单元中集成了非接入层处理子单元，该LTE网络设备仅实现非接入层处理功能，因此，该LTE网络设备可以作为一个集成的LTE核心网，采用该LTE网络设备替代现有的LTE网络架构中的LTE核心网，与网络侧的eNB进行交互。

进一步地，在上述基础上该LTE网络设备的硬件平台包括底层的硬件平台、设置在硬件平台上的软件平台以及设置在软件平台上的业务处理单元，硬件平台为业务处理单元提供硬件支撑，业务处理单元采用软件方式替代现有LTE系统的核心网中的多个非接入层设备，实现非接入层处理功能。由于该LTE网络设备的硬件平台仅由若干单板组成，该LTE网络设备的生产制造成本低，并且占用空间小。采用该LTE网络设备替代现有的LTE核心网中的多个设备，节约了LTE系统的网络架构成本。并且，将LTE核心网中的多个设备集成到本发明实施例三的一个LTE网络设备中，原有LTE核心网中各个设备之间通过硬件通信接口进行交互的方式，在LTE网络设备中改为通过软件平台采用消息机制实现非接入层处理子单元内的各个组成模块之间的通信，因此避免了现有通过通信接口对信令进行频繁交互导致的通信时延，从而能够减小LTE系统的业务信令时延。

图5为本发明实施例四的LTE网络设备的结构示意图。在本发明实施例四中，业务处理单元54同时实现接入层处理功能和非接入层处理功能。如图5所示，该LTE网络设备可以如本发明实施例一的第一种LTE网络设备所述，包括：软件平台52、传输单元53和业务处理单元54。进一步地，该LTE网络设备还可以如本发明实施例一的另一种LTE网络设备所述，不仅包括软件平台52、传输单元53和业务处理单元54，还可以包括承载上述软件平台52、传输单元53和业务处理单元54的硬件平台51。在本发明实施例四中，仅以包括硬件平台51的情况为例予以说明。

其中，硬件平台51用于为业务处理单元54提供硬件支撑，在业务处理单元54的控制下实现接入层处理功能和非接入层处理功能。硬件平台51的具体实现和该平台中各个功能单元的部署可以根据实际的应用环境采用不同的硬件选型、机框和单板。在一种较佳的实施方式中，该硬件平台51包括：主控板511、基带板512和RRU 513。其中，主控板511用于为接入层处理子单元541提供接入过程的信令处理功能的硬件支撑，并为非接入层处理子单元542提供数据业务信令处理功能和公共流程信令功能的硬件支撑，还可以提供资源管理、操作维护和数据处理的硬件支撑。基带板512用于为接入层子单元提供接入过程的物理层信令处理功能以及MAC层的用户面协议处理功能的硬件支撑。RRU 513用于在接入层子单元的RRU处理模块5413的控制下进行无线信号发送和接收。RRU 513作为无线收发信机，对无线信号进行接收和发送，进一步地，RRU 513还可以在接入层子单元的RRU处理模块5413的控制下，在接收和发送无线信号的过程中，对该无线信号进行中频处理和/或射频处理。

软件平台52用于在硬件平台51上为业务处理单元54提供软件支持。具体地，软件平台52对硬件平台51和业务处理单元54进行驱动和配置，根据硬件平台51为业务处理单元54进行硬件适配。并且，软件平台52还用于使业务处理单元54内部的各个模块之间消息采用机制进行通信，软件平台52提供上述各个模块之间通信的信令通道，具体地，软件平台52用于使信令面处理模块5411、基带处理模块5412、RRU处理模块5413、数据业务和移动性管理业务信令处理模块5421以及网关模块5422之间采用消息机制进行通信。采用消息机制进行通信的具体方法是：软件平台52为信令面处理模块5411、基带处理模块5412、RRU处理模块5413、数据业务和移动性管理业务信令处理模块5421以及网关模块5422分别创建对应的邮箱，在上述模块之间发送消息时，对需要发送的消息标识目的邮箱和源邮箱，分别用以标识接收该消息的模块和发送该消息的模块。软件平台52根据目的邮箱和源邮箱的标识，将该消息从源邮箱对应的模块发送到目的邮箱对应的模块。软件平台52采用消息队列通信机制，通过在操作系统上封装适配层软件实现业务处理单元54的各个模块之间的消息通信。消息队列通信机制的具体实现方式可以根据软件平台52采用的操作系统确定。进一步地，软件平台52还可以用于内存管理、对硬件平台51中的单板等硬件进行配置、文件下载、跟踪等功能。在实际应用中，可以根据实际的硬件平台51中各硬件设备的资源情况设置软件平台52。

传输单元53用于在软件平台52上提供本设备的业务处理单元54与其它设备的传输接口。具体地，在本发明实施例四中，该LTE网络设备的业务处理单元54中不仅包括接入层处理子单元541，而且还包括非接入层处理子单元542，该LTE网络设备可以作为一个集成eNB和LTE核心网一体化的基站，该LTE网络设备可以单站运行，采用该LTE网络设备替代现有的LTE网络架构中的eNB和LTE核心网，该设备可以与终端侧的UE进行交互。则传输单元53具体用于提供本LTE网络设备的业务处理单元54与UE之间的传输接口。并且，采用该LTE网络设备替代现有的LTE网络架构中的eNB和LTE核心网，该设备还可以与网络侧的应用服务器等其它网络设备进行交互。则传输单元53还具体用于提供本LTE网络设备的业务处理单元54与其它网络设备的传输接口。具体地，传输单元53提供连接本LTE网络设备与其它网络设备的IP接口，该IP接口接收的来自其它网络设备的消息和数据输送到本LTE网络设备的业务处理单元54。进一步地，传输单元53还用于配置和管理软件平台52中的用于业务处理单元54内部的各个模块之间采用消息机制进行通信的信令通道。

业务处理单元54用于在软件平台52上实现接入层处理功能和非接入层处理功能。接入层处理功能包括现有LTE系统网络侧的接入层网元设备的功能。非接入层处理功能包括现有LTE系统网络侧的非接入层网元设备的功能，例如MME、HSS、SGSN等设备。业务处理单元54为在软件平台52上设置的软件，本发明实施例四的LTE网络设备通过软件方式实现接入层处理功能和非接入层处理功能，即，通过软件方式实现现有的LTE系统网络侧的多个接入层网元和非接入层网元的功能。具体地，业务处理单元54包括：接入层处理子单元541和非接入层处理子单元542。其中，接入层处理子单元541包括：信令面处理模块5411、基带处理模块5412和RRU处理模块5413。

信令面处理模块5411用于在软件平台52上实现信令面处理功能，信令面处理功能可以包括：接入过程的信令处理功能、空口资源管理功能、用户面配置功能。基带处理模块5412用于在软件平台52上实现基带处理功能，基带处理功能可以包括：接入过程的物理层信令处理功能和MAC层的用户面协议处理功能，具体包括：对包含PDCP、RLC、MAC和/或物理层的数据进行处理的功能、资源调度功能和配置功能。RRU处理模块5413用于在软件平台52上实现RRU处理功能，RRU处理功能可以包括：控制硬件平台51的RRU 513进行无线信号的发送和接收，具体包括控制硬件平台51的RRU513进行接收、发送和处理，并对硬件平台51的RRU 513进行配置。非接入层处理子单元542包括：数据业务和移动性管理业务信令处理模块5421和网关模块5422。具体地，数据业务和移动性管理业务信令处理模块5421用于在软件平台52上实现第一信令处理功能，第一信令处理功能可以包括：数据业务信令处理功能和公共流程信令功能。具体地，数据业务可以包括：数据业务的建立、修改、删除、UE附着、TAU和移动性管理等，数据业务和移动性管理业务信令处理模块5421对上述数据业务涉及的信令，以及公共流程中涉及的信令进行处理。网关模块5422用于在软件平台52上实现网关功能，网关功能可以包括：信令面和用户面的链路建立和数据交换功能。

在上述技术方案的基础上，进一步地，非接入层处理子单元542中还可以包括：集群功能处理模块5423和群组和用户管理模块5424。具体地，集群功能处理模块5423用于在软件平台52上实现第二信令处理功能，第二信令处理功能可以包括：集群业务的信令处理功能。具体地，集群业务可以包括：群组建立、话权申请、话权授予、群组关闭等功能，集群功能处理模块5423对上述集群业务涉及的信令进行处理。群组和用户管理模块5424用于在软件平台52上实现群组和用户管理功能，群组和用户管理功能可以包括：集群业务用户和数据业务用户的属性管理。具体地，上述对用户进行管理可以包括：确定新建群组中的用户、群组用户的增加、群组用户的删除、群组用户的修改、用户开通、用户注销等，群组和用户管理模块5424对上述管理过程涉及的信令进行处理。相应地，软件平台52用于使信令面处理模块5411、基带处理模块5412、RRU处理模块5413、数据业务和移动性管理业务信令处理模块5421、网关模块5422、集群功能处理模块5423和群组和用户管理模块5424之间采用消息机制进行通信。采用消息机制进行通信的具体方法是：软件平台52为信令面处理模块5411、基带处理模块5412、RRU处理模块5413、数据业务和移动性管理业务信令处理模块5421、网关模块5422、集群功能处理模块5423和群组和用户管理模块5424分别创建对应的邮箱，在上述模块之间发送消息时，对需要发送的消息标识目的邮箱和源邮箱，分别用以标识接收该消息的模块和发送该消息的模块。软件平台52根据目的邮箱和源邮箱的标识，将该消息从源邮箱对应的模块发送到目的邮箱对应的模块。软件平台52采用消息队列通信机制，通过在操作系统上封装适配层软件实现业务处理单元54的各个模块之间的消息通信。消息队列通信机制的具体实现方式可以根据软件平台52采用的操作系统确定。

在上述技术方案的基础上。进一步地，该非接入层处理子单元542中还可以包括：配置和安全模块5425。配置和安全模块5425用于在软件平台52上实现配置和安全功能，配置和安全功能可以包括：参数配置和安全控制功能。例如，配置和安全模块5425可以对业务参数进行配置，还可以实现AAA功能等。相应地，软件平台52用于使信令面处理模块5411、基带处理模块5412、RRU处理模块5413、数据业务和移动性管理业务信令处理模块5421、网关模块5422和配置和安全模块5425之间采用消息机制进行通信；在非接入层处理子单元542中包括集群功能处理模块5423和群组和用户管理模块5424的情况下，软件平台52用于使信令面处理模块5411、基带处理模块5412、RRU处理模块5413、数据业务和移动性管理业务信令处理模块5421、网关模块5422、集群功能处理模块5423和群组和用户管理模块5424和配置和安全模块5425之间采用消息机制进行通信。采用消息机制进行通信的具体方法是：软件平台52为信令面处理模块5411、基带处理模块5412、RRU处理模块5413、数据业务和移动性管理业务信令处理模块5421、网关模块5422、集群功能处理模块5423、群组和用户管理模块5424和配置和安全模块5425分别创建对应的邮箱，在上述模块之间发送消息时，对需要发送的消息标识目的邮箱和源邮箱，分别用以标识接收该消息的模块和发送该消息的模块。软件平台52根据目的邮箱和源邮箱的标识，将该消息从源邮箱对应的模块发送到目的邮箱对应的模块。软件平台52采用消息队列通信机制，通过在操作系统上封装适配层软件实现业务处理单元54的各个模块之间的消息通信。消息队列通信机制的具体实现方式可以根据软件平台52采用的操作系统确定。

在上述技术方案的基础上。进一步地，网关模块5422还用于在软件平台52上实现业务策略管理功能。例如，业务策略管理功能具体可以为业务承载的PCRF。

在上述技术方案的基础上。进一步地，该非接入层处理子单元542中还可以包括：调度子单元543，用于实现集群调度功能。上述软件平台52还用于使调度子单元543内的各模块之间、以及调度子单元543内的各模块与上述非接入层处理子单元542的各模块之间采用消息机制进行通信。具体地，该调度子单元543可以采用以下两种实现方式。

在方式一中，调度子单元543中可以包括：交互界面模块、转换接口模块和调度控制模块。其中，交互界面模块用于通过交互界面的方式实现人机交互，获取调度人员下达的调度指令。转换接口模块用于对调度人员下达的调度指令进行协议格式转换，将其转换为调度控制模块可识别的协议格式后发送给调度控制模块。调度控制模块接收协议格式转换后的调度指令，根据该调度指令对集群功能处理模块5423和群组和用户管理模块5424进行群组调度，例如，调度控制模块根据调度指令向群组和用户管理模块5424发送群组和/或用户的配置信息，调度控制模块根据调度指令向集群功能处理模块5423发送群组建立和/或关闭命令等。软件平台52还用于使转换接口模块、调度控制模块、集群功能处理模块5423、群组和用户管理模块5424之间采用消息机制进行通信。采用消息机制进行通信的具体方法是：软件平台52为转换接口模块、调度控制模块、集群功能处理模块5423、群组和用户管理模块5424分别创建对应的邮箱，在上述模块之间发送消息时，对需要发送的消息标识目的邮箱和源邮箱，分别用以标识接收该消息的模块和发送该消息的模块。软件平台52根据目的邮箱和源邮箱的标识，将该消息从源邮箱对应的模块发送到目的邮箱对应的模块。软件平台52采用消息队列通信机制，通过在操作系统上封装适配层软件实现上述各个模块之间的消息通信。硬件平台51还用于为业务处理单元54提供硬件支撑，具体地，为业务处理单元54中的调度子单元543提供硬件支撑，在业务处理单元54的控制下实现调度功能。

在方式二中，调度子单元543中可以只包括调度控制模块，并且，为该LTE网络设备外接调度台，在该调度台中设置交互界面模块和转换接口模块。该交互界面模块和转换接口模块的功能与上述方式一中的交互界面模块和转换接口模块的功能相同。并且，在外接的调度台与本LTE网络设备之间可以采用预设协议交互，例如通用的标准协议或双方约定的私有协议，转换接口模块在将调度人员下达的调度指令转换为本发明实施例的LTE网络设备中的调度控制模块可识别的协议格式之后，按照上述预设协议将上述协议格式转换后的调度指令封包并发送给本LTE网络设备，在本LTE网络设备中，依次通过硬件平台511和软件平台52将上述协议格式转换后的调度指令发送到调度控制模块。该调度控制模块用于接收并根据来自外接调度台的调度指令对集群功能处理模块5423和群组和用户管理模块5424进行群组调度。采用方式二，调度人员通过外接的调度台下达调度指令，外接调度台中的转换接口模块对调度人员下达的调度指令进行协议格式转换，将其转换为本发明实施例的LTE网络设备中的调度控制模块可识别的协议格式，然后发送给该LTE网络设备，LTE网络设备的调度控制模块接收经历硬件平台511和软件平台52传送的协议格式转换后的调度指令，根据该调度指令对集群功能处理模块5423和群组和用户管理模块5424进行群组调度，例如，调度控制模块根据调度指令向群组和用户管理模块5424发送群组和/或用户的配置信息，调度控制模块根据调度指令向集群功能处理模块5423发送群组建立和/或关闭命令等。软件平台52还用于向调度控制模块传送来自外接调度台的协议格式转换后的调度指令，并且，软件平台52还用于使调度控制模块、集群功能处理模块5423、群组和用户管理模块5424之间采用消息机制进行通信。采用消息机制进行通信的具体方法是：软件平台52为调度控制模块、集群功能处理模块5423、群组和用户管理模块5424分别创建对应的邮箱，在上述模块之间发送消息时，对需要发送的消息标识目的邮箱和源邮箱，分别用以标识接收该消息的模块和发送该消息的模块。软件平台52根据目的邮箱和源邮箱的标识，将该消息从源邮箱对应的模块发送到目的邮箱对应的模块。软件平台52采用消息队列通信机制，通过在操作系统上封装适配层软件实现上述各个模块之间的消息通信。硬件平台51还用于为业务处理单元54提供硬件支撑，具体地，为业务处理单元54中的调度子单元543提供硬件支撑，在业务处理单元54的控制下实现调度功能。

在实际应用中，可以采用多种软件语言编写软件，实现本发明实施例四的业务处理单元54，本发明对实现业务处理单元54的软件语言不做限制，只要能够实现上述接入层处理功能，采用任何软件语言编写的软件均可适用。

在上述技术方案的基础上，进一步地，该LTE网络设备中还可以包括：操作维护单元55。该操作维护单元55用于在软件平台52上，根据网络管理设备的控制，对业务处理单元54的操作进行管理和维护。传输单元53还用于在软件平台52上提供本设备的操作维护单元55与网络管理设备的传输接口。具体地，传输单元53可以提供网管接口，通过网管接口与网络管理设备进行交互，从网络管理设备发起对LTE网络设备的日常管理和维护操作，例如：用户登陆安全管理、LTE网络设备的软件管理等操作。

在本发明实施例四中，业务处理单元能够实现现有LTE系统网络侧的多个接入层网络设备的接入层处理功能和非接入层网络设备的非接入层处理功能。从而采用一个LTE网络设备即可替代现有LTE系统网络侧的多个接入层网络设备和非接入层网络设备，从而减少了LTE系统网络的设备数量，简化了LTE系统网络侧架构，节约了LTE系统的生产制造成本。在LTE网络设备中，在业务处理单元中集成了接入层处理子单元和非接入层处理子单元，该LTE网络设备可以同时实现接入层处理功能和非接入层处理功能，因此，该LTE网络设备可以作为一个集成了eNB和LTE核心网的一体化基站，采用该LTE网络设备替代现有的LTE网络架构中的eNB和LTE核心网，与终端侧的UE设备进行交互。

进一步地，在上述基础上，该LTE网络设备的硬件平台包括底层的硬件平台、设置在硬件平台上的软件平台以及设置在软件平台上的业务处理单元，硬件平台为业务处理单元提供硬件支撑，业务处理单元采用软件方式替代现有LTE系统的eNB和LTE核心网，实现接入层处理功能和非接入层处理功能。由于该LTE网络设备的硬件平台仅由若干单板组成，该LTE网络设备的生产制造成本低，并且占用空间小。采用该LTE网络设备替代现有的eNB以及LTE核心网中的多个设备，节约了LTE系统的网络架构成本。并且，将eNB和LTE核心网中的多个设备集成到本发明实施例四的一个LTE网络设备中，原有eNB和LTE核心网中各个设备之间通过硬件通信接口进行交互的方式，在LTE网络设备中改为通过软件平台采用消息机制实现接入层处理子单元和非接入层处理子单元内的各个组成模块之间的通信，因此避免了现有通过通信接口对信令进行频繁交互导致的通信时延，从而能够减小LTE系统的业务信令时延。

由上述本发明实施例一至本发明实施例四可见，在本发明提出的LTE网络设备中，在硬件平台和软件平台的基础上，业务处理单元中的接入层处理子单元和非接入层处理子单元可以灵活部署，即可以将上述两个子单元均集成在该LTE网络设备中，也可以只将其中一个子单元集成在该LTE网络设备中，从而灵活地制作成具有不同功能的LTE网络设备。如果在LTE网络设备中仅部署接入层处理子单元，而不部署非接入层处理子单元，则该LTE网络设备就是一个LTE基站设备，可以替换现有LTE系统中的eNB，通过S1接口与LTE核心网进行交互。如果在LTE网络设备中同时部署了接入层处理子单元和非接入层处理子单元，则该LTE网络设备就是一个LTE单站设备，可以同时支持LTE系统中的接入层功能和非接入层功能，该LTE网络设备可以单站运行，替代现有LTE系统中的eNB以LTE核心网，该LTE网络设备通过IP方式与外部设备进行交互。如果在LTE网络设备中仅部署非接入层处理子单元，而不部署接入层处理子单元，则该LTE网络设备就是一个LTE非接入层设备，可以替换现有LTE系统中的LTE核心网，该LTE网络设备与基站通过S1接口进行交互，与其它网元设备通过IP进行交互，该LTE网络设备可以作为小规模的核心网设备使用。

并且，本发明提出的LTE网络设备支持数据业务的接入层处理功能和非接入层处理功能，该LTE网络设备可以支持PS数据业务。网络侧的处理对于UE是透明的，不必修改现有的LTE Uu接口，也不必修改现有的UE。该LTE网络设备可以支持PS数据业务，因此不需要在系统中再单独部署MME。该LTE网络设备还可以支持集群业务，因此不需要在系统中再单独部署集群处理单元。并且，本发明提出的LTE网络设备中还可以集成调度功能，具体地，可以在该LTE网络设备中集成交互界面模块、转换接口模块和调度控制模块，或者在该LTE网络设备中不集成交互界面模块、转换接口模块，仅集成调度控制模块，在该LTE网络设备外部连接调度台，该外接的调度台中包括交互界面模块和转换接口模块，从而提供宽带集群业务的调度。采用本发明提出的LTE网络设备，LTE系统中分离的网元数量减少。将现有的多个网元集成到一个LTE网络设备中后，现有的网元之间的信令交换，在LTE网络设备中简化为在该设备内部采用消息通道交换，因此减少了信令交换导致的时延，作为集群业务的关键性能指标的时延指标得到提升。采用本发明提出的LTE网络设备，网络部署简单，现有的网络中的eNB、MME、S-GW、P-GW、HSS等多个网元的部署简化为采用一个LTE网络设备代替，从而能够降低网元部署的复杂度和网络维护成本。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

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。

Claims (13)

1.一种长期演进LTE网络设备，其特征在于，包括：

软件平台，用于在硬件平台上为业务处理单元提供软件支持，对所述硬件平台和所述业务处理单元进行驱动和配置，根据所述硬件平台为所述业务处理单元进行硬件适配；

传输单元，用于在所述软件平台上提供本设备的所述业务处理单元与其它设备的传输接口；

业务处理单元，用于在所述软件平台上实现接入层处理功能和/或非接入层处理功能。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述设备还包括：操作维护单元，用于在所述软件平台上，根据网络管理设备的控制，对所述业务处理单元的操作进行管理和维护；

所述传输单元还用于在所述软件平台上提供本设备的所述操作维护单元与所述网络管理设备的传输接口。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，

所述业务处理单元包括：接入层处理子单元；其中，所述接入层处理子单元包括：信令面处理模块，用于在所述软件平台上实现信令面处理功能，所述信令面处理功能包括：接入过程的信令处理功能、空口资源管理功能、用户面配置功能；基带处理模块，用于在所述软件平台上实现基带处理功能，所述基带处理功能包括：接入过程的物理层信令处理功能和媒体访问控制MAC层的用户面协议处理功能；射频拉远单元RRU处理模块，用于在所述软件平台上实现RRU处理功能，所述RRU处理功能包括：控制所述硬件平台的RRU进行无线信号的发送和接收；

所述软件平台还用于使所述信令面处理模块、所述基带处理模块和所述RRU处理模块之间采用消息机制进行通信。

4.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，

所述业务处理单元包括：非接入层处理子单元；其中，所述非接入层处理子单元包括：数据业务和移动性管理业务信令处理模块，用于在所述软件平台上实现第一信令处理功能，所述第一信令处理功能包括：数据业务信令处理功能和公共流程信令功能；网关模块，用于在所述软件平台上实现网关功能，所述网关功能包括：信令面和用户面的链路建立和数据交换功能；

所述软件平台还用于使所述数据业务和移动性管理业务信令处理模块和所述网关模块之间采用消息机制进行通信。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，

所述非接入层处理子单元还包括：集群功能处理模块，用于在所述软件平台上实现第二信令处理功能，所述第二信令处理功能包括：集群业务的信令处理功能；群组和用户管理模块，用于在所述软件平台上实现群组和用户管理功能，所述群组和用户管理功能包括：集群业务用户和数据业务用户的属性管理；

所述软件平台还用于使所述数据业务和移动性管理业务信令处理模块、所述网关模块、所述集群功能处理模块和所述群组和用户管理模块之间采用消息机制进行通信。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述业务处理单元还包括：调度子单元；

所述调度子单元包括：交互界面模块、转换接口模块和调度控制模块。其中，所述交互界面模块用于通过交互界面的方式获取调度指令，所述转换接口模块用于对所述调度指令进行协议格式转换，将所述调度指令转换为调度控制模块可识别的协议格式后发送给调度控制模块，所述调度控制模块接收协议格式转换后的调度指令，根据该调度指令对所述集群功能处理模块和所述群组和用户管理模块进行群组调度；所述软件平台还用于使所述交互界面模块、所述转换接口模块、所述调度控制模块、所述集群功能处理模块和所述群组和用户管理模块之间采用消息机制进行通信；

或者，所述调度子单元包括：调度控制模块，用于接收并根据来自外接调度台的调度指令对所述集群功能处理模块和所述群组和用户管理模块进行群组调度；所述软件平台还用于使所述调度控制模块、所述集群功能处理模块和所述群组和用户管理模块之间采用消息机制进行通信。

7.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，

所述非接入层处理子单元还包括：配置和安全模块，用于在所述软件平台上实现配置和安全功能，所述配置和安全功能包括：参数配置和安全控制功能；

所述软件平台还用于使所述数据业务和移动性管理业务信令处理模块、所述网关模块和所述配置和安全模块之间采用消息机制进行通信。

8.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，

所述网关模块还用于在所述软件平台上实现业务策略管理功能。

9.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，

所述业务处理单元包括：接入层处理子单元和非接入层处理子单元；其中，所述接入层处理子单元包括：信令面处理模块、基带处理模块和RRU处理模块；信令面处理模块用于在所述软件平台上实现信令面处理功能，所述信令面处理功能包括：接入过程的信令处理功能、空口资源管理功能、用户面配置功能；基带处理模块用于在所述软件平台上实现基带处理功能，所述基带处理功能包括：接入过程的物理层信令处理功能和媒体访问控制MAC层的用户面协议处理功能；RRU处理模块用于在所述软件平台上实现RRU处理功能，所述RRU处理功能包括：控制所述硬件平台的RRU进行无线信号的发送和接收；所述非接入层处理子单元包括：数据业务和移动性管理业务信令处理模块和网关模块；数据业务和移动性管理业务信令处理模块用于在所述软件平台上实现第一信令处理功能，所述第一信令处理功能包括：数据业务信令处理功能和公共流程信令功能；网关模块用于在所述软件平台上实现网关功能，所述网关功能包括：信令面和用户面的链路建立和数据交换功能；

所述软件平台还用于使所述信令面处理模块、所述基带处理模块、所述RRU处理模块、所述数据业务和移动性管理业务信令处理模块和所述网关模块之间采用消息机制进行通信。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，

所述非接入层处理子单元还包括：集群功能处理模块，用于在所述软件平台上实现第二信令处理功能，所述第二信令处理功能包括：集群业务的信令处理功能；群组和用户管理模块，用于在所述软件平台上实现群组和用户管理功能，所述群组和用户管理功能包括：集群业务用户和数据业务用户的属性管理；

所述软件平台还用于使所述信令面处理模块、所述基带处理模块、所述RRU处理模块、所述数据业务和移动性管理业务信令处理模块、所述网关模块、所述集群功能处理模块和所述群组和用户管理模块之间采用消息机制进行通信。

11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述业务处理单元还包括：调度子单元；

所述调度子单元包括：交互界面模块、转换接口模块和调度控制模块。其中，所述交互界面模块用于通过交互界面的方式获取调度指令，所述转换接口模块用于对所述调度指令进行协议格式转换，将所述调度指令转换为调度控制模块可识别的协议格式后发送给调度控制模块，所述调度控制模块接收协议格式转换后的调度指令，根据该调度指令对所述集群功能处理模块和所述群组和用户管理模块进行群组调度；所述软件平台还用于使所述交互界面模块、所述转换接口模块、所述调度控制模块、所述集群功能处理模块和所述群组和用户管理模块之间采用消息机制进行通信；

或者，所述调度子单元包括：调度控制模块，用于接收并根据来自外接调度台的调度指令对所述集群功能处理模块和所述群组和用户管理模块进行群组调度；所述软件平台还用于使所述调度控制模块、所述集群功能处理模块和所述群组和用户管理模块之间采用消息机制进行通信。

12.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，

所述非接入层处理子单元还包括：配置和安全模块，用于在所述软件平台上实现配置和安全功能，所述配置和安全功能包括：参数配置和安全控制功能；

所述软件平台还用于使所述信令面处理模块、所述基带处理模块、所述RRU处理模块、所述数据业务和移动性管理业务信令处理模块、所述网关模块和所述配置和安全模块之间采用消息机制进行通信。

13.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，

所述网关模块还用于在所述软件平台上实现业务策略管理功能。

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