CN103458516A - 用于处理无线接入网络中的用户数据业务的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于处理无线接入网络中的用户数据业务的方法和装置。在无线接入网络中，移动用户设备可通过基站与无线网络控制器（RNC）通信，所述方法包括以下步骤。读取在基站和RNC之间传送的去往和来自移动用户设备的数据帧流，其中所述数据帧中的一个或多个数据帧包含控制消息，并且所述数据帧中的一个或多个其它数据帧包含用户数据。分析包含在所述数据帧中的控制消息以获得信道标识信息，所述信道标识信息指示包含所述用户数据的数据帧是包含电路交换用户数据还是包含分组交换用户数据。根据所述信道标识信息，在所述基站和所述RNC之间的传输网络层处，分离包含所述电路交换用户数据的数据帧与包含所述分组交换用户数据的数据帧。

Description

用于处理无线接入网络中的用户数据业务的方法和装置

技术领域

本发明涉及无线蜂窝网络的无线接入网络（RAN）中的数据流，更具体地说，涉及用于在无线蜂窝网络的RAN中将电路交换（CS）业务与分组交换（PS）业务相分离的技术。

背景技术

随着因特网在无线网络中的使用日益增加，IP分汇（IP breakout）（或IP分流（IP offload））解决方案成为非常有用的机制，用于缓解蜂窝网络中的回程和核心网络链路中的带宽过载问题。IP分汇解决方案在无线接入网络和/或核心网络中提供重定向点，以便去往/来自用户设备的因特网业务（又称为分组交换数据）可以直接分流到公共网络，从而绕过蜂窝网络提供商的无线接入和核心网络链路。但是，在UMTS（通用移动陆地系统）之类的第3代无线网络（简称3G无线）中，电路交换数据（例如，语音呼叫、视频呼叫数据）和分组交换数据都通过RAN（无线接入网络）内部的相同网络资源（NodeB、RNC、UE和它们之间的接口）承载，其中电路交换业务不应直接分流到公共网络—相反，电路交换数据应该在其正常路径上传送，这些路径通往处理此类业务的核心网络。

高效分离电路交换业务很重要，因为电路交换业务通常针对其延迟具有严格要求。因此，不应采用过多的时间和处理来确定给定数据分组是电路交换业务还是分组交换业务的一部分。

因此，需要用于在RAN中将电路交换业务与分组交换业务高效分离的技术。

发明内容

本发明涉及调节无线蜂窝网络的无线接入网络（RAN）中的数据流。在本发明的一个方面，提供了一种用于处理无线接入网络中的用户数据业务的基于计算机的方法，在所述无线接入网络中，移动用户设备可以通过基站与无线网络控制器（RNC）通信。所述方法包括以下步骤。读取在所述基站和所述无线网络控制器（RNC）之间传送（即，通过所述基站和所述无线网络控制器（RNC）之间的有线链路（或“回程链路”））的去往和来自所述移动用户设备的数据帧流，其中所述数据帧中的一个或多个数据帧包含控制消息，并且所述数据帧中的一个或多个其它数据帧包含用户数据。分析包含在所述数据帧中的所述控制消息以获得信道标识信息，所述信道标识信息指示包含所述用户数据的数据帧是包含电路交换用户数据还是包含分组交换用户数据。根据所述信道标识信息，在所述基站和所述无线网络控制器（RNC）之间的传输网络层处，分离包含所述电路交换用户数据的数据帧与包含所述分组交换用户数据的数据帧。例如，可以在所述传输网络层处分析所述数据帧流中的模式和/或所述数据帧的签名，并可以将所述模式/签名分别与电路交换用户数据和分组交换用户数据的已知模式/包含电路交换用户数据和分组交换用户数据的数据帧的已知签名相匹配。

通过参考以下详细描述和附图，将更全面地理解本发明以及本发明的其它特性和优点。

附图说明

图1是示出根据本发明的一个实施例的3G蜂窝网络的高级架构的示意图；

图2是示出根据本发明的一个实施例的3G蜂窝网络的无线接入网络（RAN）（例如图1的3G蜂窝网络的无线接入网络（RAN））中的高级协议架构的示意图；

图3是示出根据本发明的一个实施例的使用控制平面信息将电路交换（CS）用户连接业务与分组交换（PS）用户连接业务相分离的示例性方法的示意图；

图4是示出根据本发明的一个实施例的使用控制消息嗅探器将CS业务与PS业务相分离的示例性方法的示意图；

图5是示出根据本发明的一个实施例的使用CS分组过滤器将CS业务与PS业务相分离的示例性方法的示意图；

图6是示出根据本发明的一个实施例的使用用户平面数据分析将CS用户连接业务与PS用户连接业务相分离的示例性方法的示意图；

图7是示出根据本发明的一个实施例的使用用户平面消息嗅探器将CS业务与PS业务相分离的示例性方法的示意图；以及

图8是示出根据本发明的一个实施例的执行在此提供的一种或多种方法的示例性装置的示意图。

具体实施方式

在此提供了用于在无线接入网络（RAN）中将电路交换业务与分组交换业务相分离的技术。更具体地说，本教导提供了用于在尽可能早的阶段（尤其是在入站数据在协议栈的较高层处经过昂贵的处理（例如，加密（解密）、分片（取消分片）、多路复用（多路分用）等）之前）区分和分离电路交换业务的方法。

虽然本技术的以下大部分描述是在名为UMTS（通用移动陆地系统）的3GPP标准内定义的3G无线/蜂窝网络的上下文中进行的，但可以以所述相同方式将相同的概念和方法应用于其它类型的3G移动网络，例如cdma2000网络。

图1是示出提供本技术的框架的3G蜂窝网络100的高级架构的示意图。如图1所示，3G蜂窝网络100包括无线接入网络（RAN）102和核心网络（CN）104。RAN102包括一个或多个用户设备（UE）（例如，移动电话、PDA、PC、膝上型计算机等），所述用户设备通过NodeB（即，基站）与无线网络控制器（RNC）无线通信（例如，NodeB直接连接到RNC并可以从UE接收无线传输）。

CN104包含移动交换中心（MSC）（其处理电路交换（CS）业务）和服务通用分组无线业务（GPRS）支持节点（SGSN）/网关GPRS支持节点（GGSN）（其处理分组交换（PS）业务）。即，3G蜂窝网络100支持两种类型的网络流或业务：电路交换（CS）业务（例如，语音、实时视频流）和分组交换（PS）业务（例如，web内容、youtube视频）。在无线接入网络（RAN）102中，CS业务和PS业务均由UE、NodeB和RNC的相同网络元件处理，但在核心网络（CN）104中，CS业务和PS业务由不同的网络元件分别处理。具体地说，如图1所示，在核心网络中，电路交换（CS）业务由CN的CS域（例如通往电话网络的MSC（移动交换中心））处理，PS业务由CN的PS域（例如通往因特网之类的公共数据网络的SGSN和GGSN）处理。

图2是示出3G蜂窝网络的无线接入网络（RAN）（例如图1的3G蜂窝网络100的无线接入网络（RAN）102）中的高级协议架构200的示意图。如图2所示，在3G蜂窝无线网络中，电路交换（CS）用户数据业务（例如，语音、实时视频流）和分组交换（PS）用户数据业务（例如，web内容、youtube视频）使用无线接入网络（RAN）中的相同网络链路。

如图2所示，对于用户设备（UE），在顶级处，用户数据（PS和CS业务）被多路复用并封装到链路层协议帧中。链路层帧又被物理层无线帧封装并在UE（用户设备）和NodeB（即，基站）之间传送。当用户数据由较低层传输时，为不同的用户连接分配不同的逻辑信道（称为“无线承载”），以便接收端可以区分来自同一物理链路的不同连接。

无线控制协议（在3G无线中称为RRC—无线资源控制）数据（其控制数据帧的格式以及数据帧在较低层（链路层和物理层）中的传输方式）也被同一较低层封装并在UE和NodeB之间传送。具体地说，无线控制协议确定逻辑信道到不同用户数据连接的分配。无线控制协议数据本身由公知的逻辑信道传送。

在NodeB处，物理层协议帧（其包含PS和CS用户数据以及无线控制协议数据）在NodeB和RNC之间的有线链路（在此也称为“回程链路”）中的帧协议层中被转换为数据帧。此外，为属于无线链路中的不同逻辑信道的数据帧在帧协议中分配不同逻辑信道。

包含PS、CS和无线控制协议数据的帧协议帧再次被底层传输网络层（TNL）封装并在NodeB和RNC之间的有线链路中传送。此外，属于帧协议中的不同逻辑信道的数据被分配给TNL中的不同逻辑信道并由其传送。

在NodeB和RNC之间使用链路控制协议（在UMTS中称为节点B应用部分（NBAP）），以便控制NodeB和RNC之间的数据传输。具体地说，链路控制协议指定无线链路中的逻辑信道（其包含不同的用户数据连接）到帧协议层中的不同逻辑信道的映射。链路控制协议还指定帧协议层中的逻辑信道到TNL中的信道的映射。

不同协议层和不同链路中的每个逻辑信道由其相应协议层中的数据帧的分组头中的标识符标识，或者由共享链路中的唯一特性（例如，无线物理链路中的信道化代码）标识。当无线接入网络（RAN）中的IP分流设备从NodeB和RNC之间的链路分汇PS数据分组时，需要一种高效的方法将CS业务与PS业务相分离，以便仅PS业务被分汇并直接分流到公共数据网络，而语音和视频业务继续通过移动运营商的核心网络。IP分流设备在NodeB和RNC之间的链路处的这种将CS业务与PS业务相分离需要在尽可能低的协议层处执行，以便可以最小化分汇系统的处理开销。在较高层（例如，在链路层之上）处将CS业务与PS业务相分离会产生所有较低层协议处理的开销。

在本技术的一个示例性实施例中，提供了一种用于将CS业务与PS业务相分离的方法，所述方法包括使用在诸如RRC（无线资源控制）和NBAP之类的链路控制协议（链路控制协议在此也可以统称为“控制平面协议”）处提供的信息，所述信息指示特定的高层用户连接是CS业务还是PS业务（在此也称为“信道标识信息”）。在大多数情况下，在NodeB和RNC之间的链路中，控制平面协议中的信道标识信息在公知的逻辑和物理信道中采用公知的格式传送，因此与对用户数据进行完全解码相比，对该信息进行解码需要极少的处理。具体地说，可以跨各种协议层分析信道标识信息，以便可以将控制信道标识为CS业务的任何较高层用户连接与较低层分离。

在UMTS的上下文中，用于在UE和RNC之间建立无线信道的无线控制消息（称为无线承载建立消息）包含一条或多条信息，即，上述信道标识信息，其可以指示在较低层中（例如，在UE的链路层和/或物理层中）由信道传送的用户连接是CS连接还是PS连接。例如，包含在无线承载建立消息中的“始发核心网络（CN）域”信息通知核心网络中的目标域（将在其中处理用户连接）。这是无线承载建立消息包含的一条信道标识信息，其可以用于判定用户连接是CS连接还是PS连接。例如，在UMTS中，如果将“始发CN域”设置为CS，则属于该用户连接的分组被转发到电路交换核心网络中诸如MSC（移动交换中心）之类的网络元件并由其处理。另一方面，如果将“始发CN域”设置为PS，则属于该用户连接的分组被转发到分组交换核心网络中诸如SGSN（服务GPRS支持节点）和GGSN（网关GPRS支持节点）之类的网络元件并由其处理。

此外，定义较低层处的信道中的数据帧格式以及UE和NodeB之间无线链路处的较低层中的业务（作为多个数据帧的流）的特性的参数，也可以指示使用较低层信道建立的用户数据连接是用于CS还是PS业务。这是可以用于判定用户连接是CS连接还是PS连接的另一条信道标识信息。例如，在物理层中用于语音业务的纠错编码速率和信息编码方法通常不同于用于分组业务的纠错编码速率和信息编码方法，因为前者通常需要更少的保护以避免在无线传输中导致的错误。此外，在RLC（无线链路控制）协议中，在链路层中控制RNC和UE之间的数据帧传输模式的子层中，针对延迟敏感的CS连接，通常将包含在无线承载建立消息中的RLC模式信息设置为“非确认模式”。此外，要在每个重复时隙中传输的数据块的大小通常很小，而且该大小是固定的并且通常是公知的，因为它由语音编解码器确定。如下面将详细描述的，可以使用数据流的特性（例如数据块的大小）标识数据流中的CS业务。

无线控制消息（即，无线承载建立消息）还包含有关较高层用户连接（即，无线承载）如何映射到较低层信道的信息。用于用户连接的数据帧以及用于在无线链路中建立连接的无线控制消息与帧协议数据帧相互转换，帧协议数据帧又在NodeB和RNC之间的有线链路中被封装在传输网络层帧中，其中采取是否分汇特定分组的决策和操作。例如，与特定用户建立语音连接时，RNC与NodeB交换无线控制消息，以便在RNC和NodeB之间建立信道以用于建立的用户连接，这包括如下信息：传输网络层中的哪个信道将通过无线承载-传输承载映射信息传送属于该语音连接的数据帧。对于传输网络层中的信道的定义方式，因在RNC和NodeB之间使用的网络传输技术而有所不同（即，在传输网络层处使用IP协议的情况下，每个信道通常由UDP或TCP端口号定义；如果使用ATM（异步传输模式），则使用VCI（虚拟信道标识符）区分传输网络层中的不同信道）。因此，该信息也可以用于判定用户连接是CS连接还是PS连接。

图3是示出使用控制平面信息将CS用户业务与PS用户业务相分离的示例性方法300的示意图。在图3所示的示例性实施例中，在NodeB和RNC之间的链路处采用控制消息嗅探器。控制消息嗅探器是一种实体，可静默地读取在RNC和NodeB之间传送的控制消息，并对控制消息的内容进行解码，以便提取上述与确定对应于控制消息的用户平面数据连接是CS连接还是PS连接相关的信息。控制消息嗅探器仅被动监视控制消息，而不拦截RNC和NodeB之间的正常控制消息流。

在该示例性实施例中，控制消息嗅探器被配置为读取TNL数据帧中的控制消息，即，无线控制和链路控制消息。仅作为举例，对于无线控制消息（即，无线承载建立消息），控制消息嗅探器可以用于确定：1）正在建立的用户连接是用于CS业务还是PS业务；2）较低层（RNC和UE之间）中的哪些信道在无线链路中传送用户连接，以及3）无线链路中的这些信道如何与帧协议以及传输网络层（TNL）中的信道相互转换。参见图3。如上所述，无线控制消息（即，无线承载建立消息）在UE和RNC之间建立无线信道。通过读取专用于在NodeB和RNC之间传送RRC消息的帧协议（FP）消息中的内容，获得无线控制消息。根据一个示例性实施例，控制消息嗅探器将嗅探RRC消息以获得始发CN域信息、物理信道信息（例如速率、编码等）、传输信道信息（例如传输块（TB）大小）和/或RLC（无线链路控制）模式信息。

通过使用控制消息嗅探器获得无线链路中的那些信道和有线链路中的那些信道之间的信道标识信息，控制消息嗅探器也称为Iub消息嗅探器（在3G标准中，Iub是RNC和NodeB之间的接口的名称），可嗅探用于控制帧协议中的数据交换的链路控制消息（在UMTS中称为NBAP消息），并嗅探传输网络层（TNL）中的对应控制（Ctrl）消息，所述对应控制消息通知帧协议信道到传输网络层（TNL）信道之间的映射。在NBAP消息和TNL Ctrl消息的交换期间，TNL中对应于用户连接的信道由RNC和NodeB确定，以便分配TNL中的信道（例如，UDP/TCP端口号、ATM VCI）并将其用于属于正在建立的用户连接的数据帧。根据一个示例性实施例，控制消息嗅探器将嗅探Iub控制消息以获得无线承载（RB）到传输承载映射，这将通知用户平面连接到TNL信道的映射。

一旦做出TNL数据帧中的信道传送CS用户连接业务还是PS用户连接业务的决策，将该决策提供给分组过滤器（参见图3），所述分组过滤器使用传输网络层的数据帧头中的信道标识符信息，监视并分离（例如，通过分流分组）属于CS连接的信道的数据帧与PS连接的那些数据帧。下面参考图4和5提供使用控制消息嗅探器分离CS业务与PS业务的技术。

图4是示出使用控制消息嗅探器（例如图3的控制消息嗅探器）将CS业务与PS业务相分离的示例性方法400的示意图。根据一个示例性实施例，由控制消息嗅探器执行方法400的步骤。在步骤402，读取给定TNL数据帧（即，以便标识无线控制和链路控制消息）。在步骤404，判定TNL数据帧是否包含无线控制消息。判定给定TNL数据帧是否包含无线控制消息是一种简单的操作，因为无线控制消息在预定义的TNL信道中传送。如果TNL数据帧包含无线控制消息，则在步骤406，控制消息嗅探器将嗅探RRC消息以获得始发CN域信息、物理信道信息（例如速率、编码等）、传输信道信息（例如传输块（TB）大小）和/或RLC模式信息。参见上文图3的描述。根据在步骤406获得的信息，然后在步骤408判定TNL数据帧是否是CS用户业务。

如果数据帧不是CS用户业务，则所述方法返回到步骤402，对另一个TNL数据帧执行操作。另一方面，如果数据帧是CS业务，则在步骤410，使用控制消息嗅探器读取从无线信道到有线信道的信道标识信息。参见上文图3的描述。在步骤412，针对与无线信道到有线信道之间的信道标识信息组合的信道，创建过滤规则，以便将无线承载标识为CS连接时，该无线承载到较低层无线信道的映射以及较低层无线信道到TNL信道的其它映射（通过步骤414、416和418获得）被包括在过滤规则中。然后针对另一个TNL数据帧重复所述方法。

如果在步骤404（参见上文）确定TNL数据帧不包含无线控制消息，则在步骤414确定TNL数据帧是否包含链路控制消息。如果TNL数据帧不包含链路控制消息，则所述方法返回到步骤402，对另一个TNL数据帧执行操作。另一方面，如果TNL数据帧包含链路控制消息，则在步骤416，使用控制消息嗅探器读取从无线信道到有线信道的信道标识信息。即，在本方法中，通过在“无线”信道中读取有关信道的信息，标识用户连接是否是CS，而在NodeB和RNC之间的有线链路处的对应信道中进行分流决策。因此，进行分流决策将需要该映射信息（从无线信道到有线信道），以便标识有线信道中的数据帧。在步骤418，针对从无线信道到TNL信道的转换，创建信道映射表项。然后使用该映射信息将较高层CS用户连接（在步骤406至410标识）映射到TNL信道，以便可以在TNL处分离属于CS用户连接的数据帧。然后针对另一个TNL数据帧重复所述方法。

图5是示出使用CS分组过滤器（例如图3的分组过滤器）将CS业务与PS业务相分离的示例性方法500的示意图。在步骤502，分组过滤器接收从节点B传输到RNC的给定TNL数据帧（参见图3）。过滤器是一种简单决策引擎，可根据针对特定TNL信道是否存在分汇规则，选择性地分汇数据帧。CS分组过滤器是这样一种引擎：如果针对数据帧所属的TNL信道存在过滤规则，则选择性地不在TNL层中分汇数据帧。如果针对特定TNL信道不存在过滤规则，则这意味着该TNL信道中的数据帧可能不属于CS用户连接，因此分组过滤器分汇这些数据帧。如上所述，无线控制消息（即，无线承载建立消息）在UE和RNC之间建立无线信道。因此，在步骤504，判定针对给定TNL信道是否存在分组过滤规则。仅作为举例，在方法400的步骤412（图4）创建分组过滤规则（参见上文）。如参考方法400描述的那样，当在TNL数据帧中发现无线控制消息并从信道建立信息中标识CS连接时，创建分组过滤规则。

如果在步骤504判定针对信道存在分组过滤规则（即，连接包含CS业务），则在步骤506，CS分组过滤器允许给定TNL数据帧通过其中。因此，通过参考上述图3，TNL数据帧将传送到RNC。然后针对另一个TNL数据帧重复所述方法。

另一方面，如果判定针对信道不存在分组过滤规则（即，连接包含PS业务），则在步骤508，CS分组过滤器分汇（即，分流）该TNL数据帧。然后针对另一个TNL数据帧重复所述方法。然后，组成IP分流系统的其它系统进一步处理分流后的数据帧；例如，可以在协议栈的较高层处进一步处理（即，取消封装）分流后的TNL数据帧，以便最终可以从TNL数据帧提取IP分组，并且可以将提取的IP分组发送到公共因特网。

在一个备选实施例中，使用用户平面数据分析（而不是使用控制平面信息）将电路交换（CS）用户连接业务与分组交换（PS）用户连接业务相分离。参见图6。即，图6示出了用于分离CS和PS业务的备选方法，其包括监视和分析在NodeB和RNC之间流动的实际用户数据业务。在随其提供的图中（例如也参见上述图3），黑色实线箭头表示实际用户数据业务，而虚线箭头表示不同协议处的控制消息连接。在这种情况下（图6），消息嗅探器和分组过滤器都监视实际用户数据业务，而在图3中，嗅探器监视控制消息，分组过滤器监视用户数据。

要注意的是，该备选方法可以用于补充在UE和RNC之间使用控制消息中提供的信息的方法，或者可以独立地应用于所述方法。在以下情况下，该备选方法尤其有用：当无线控制消息中提供的用于将CS连接与PS连接分离（例如，根据图5的方法500）的信息不足够时，或者当控制平面信息未指示用户连接的性质（例如，在PS域中使用VoIP）时。

如上所述，将具有帧协议中的不同逻辑信道的数据分配给TNL中的不同逻辑信道并由其传送。在本方法中，针对在TNL中建立的每个逻辑信道的最初几个（k个）帧并通过在特定信道中应用分析数据流特性的技术，监视传送用户数据业务的数据帧。最初几个数据帧组成统计分析的统计样本，并且可以根据准确性和处理考虑事项确定要分析的最初帧的数量（k）。即，针对被监视和分析的样本，在统计分析技术的准确性和开销之间存在权衡，即，监视和分析的样本越多，统计分析技术的结果将变得更准确，但分析开销将变得更高。通常，几十个数据帧将产生足够准确的分析结果。

此外，在此可以在NodeB和RNC之间的链路处使用消息嗅探器（此处为用户平面消息嗅探器）监视数据帧。如上面强调的那样，消息嗅探器使用模式识别技术和机器学习技术来分析消息。因此，通过监视数据帧，用户平面消息嗅探器可以标识数据流特性，这些特性指示特定信道传送CS用户业务还是PS用户业务。仅作为举例，如下面详细描述的那样，用户平面消息嗅探器可以用于将数据流特性模式与CS和PS业务的已知特性模式相比较，以便标识数据流中的CS和PS业务。

监视用户数据的消息嗅探器可以使用若干特性来标识数据流中的CS业务。一个有用的数据流特性是相同TNL信道中的数据帧的到达间隔时间。例如，CS连接中的数据帧往往更有规律地被产生和传输，因此CS连接的相继数据帧之间的到达间隔时间往往是固定的，而PS连接的这些到达间隔时间通常不规则（非固定）。

另一个有用的特性是TNL中的数据帧的大小分布，因为CS业务中的数据帧通常跨不同数据帧是固定的，而PS业务的这些数据帧往往是任意的。例如，大多数语音编解码器对于每个分组都具有预定的语音有效负载大小（例如，对于G.729为20字节，对于G.711为160字节，对于G.726为80字节等），因此，当协议栈中的不同层将固定大小的头添加到语音有效负载时，TNL中属于同一语音连接的数据帧具有相同的大小。

另一个有用的特性是数据帧的有效负载部分的配置，可以使用诸如DPI（深度分组检测）之类的技术，研究该配置并将其与一个或多个规则匹配，这些规则定义传送CS业务的分组内容中的模式。DPI技术不仅研究分组头（通常用于标识分组的源和目的地）、分组的类型等，而且还研究包括有效负载部分的分组内容，将分组内容与一组定义内容模式（例如，分组中的二进制位序列模式）的规则相比较，并输出比较的布尔结果（匹配或不匹配）或分类结果（即，分组的内容与哪些规则匹配）。CS业务通常由一组用于压缩这种业务的已知编解码器产生，并且每个编解码器通常保留唯一签名，这些签名可以用于标识将使用什么对用户业务进行编码。例如，如果使用RTP（实时传输协议）传送CS业务，则可以在TNL数据帧的固定偏移位置处标识RTP版本号以及RTP序列号（在单个语音连接的每个相继RTP分组中，按1递增），并可以使用该版本号和序列号确定在TNL信道中传送的数据流将传送CS用户业务。用户平面消息嗅探器可以被配置为标识这些特性，如上所述。

如上面提供的，可以在特定信道中跨多个分组执行用户数据流和单独分组的内容与已知签名的模式匹配，以便通过统计分析技术提高准确性。例如，可以测量分组的到达间隔时间或分组大小的多个样本，并且可以将这些样本值提供给检测技术，以便确定到达间隔时间的方差是否足够小（例如，在由统计分布中的某一置信区间确定的阈值内）。又如，将每个单独分组内的模式与一组已知签名相匹配时，可以在统计检测方法（例如假设测试算法）中使用多个分组的匹配结果，以便在单独匹配结果中去除误差的影响之后，获得具有统计意义的检测结果。

一旦在监视信道的最初几个数据帧并判定该信道是CS还是PS信道之后进行上述表征，就将该决策提供给分组过滤器（参见图6），所述分组过滤器使用传输网络层的数据帧头中的信道标识符信息，监视并分离（例如，通过分流分组）属于CS连接的信道的数据帧与PS连接的那些数据帧。下面参考图7提供使用用户平面消息嗅探器分离CS业务与PS业务的技术。

图7是示出使用用户平面消息嗅探器（例如图6的用户平面消息嗅探器）将CS业务与PS业务相分离的示例性方法700的示意图。根据一个示例性实施例，由用户平面消息嗅探器执行方法700的步骤。

在步骤702，使用用户平面消息嗅探器读取新信道的最初几个帧（即，最初k个数据帧）。在步骤704，分析在步骤702读取的帧的特性。如上所述，可以使用用户平面消息嗅探器将数据流中的模式与有关到达间隔时间、分组大小和有效负载配置的已知模式相匹配。可以使用这些特性区分CS业务与PS业务。

在步骤706，根据在步骤704执行的分析，判定信道是否是CS连接。如果不是，则所述方法返回到步骤702，对不同信道执行操作。另一方面，如果在步骤706判定信道是CS连接，则在步骤708，针对同一信道中的其它数据帧创建过滤规则。本方法的前提是仅监视并分析几个数据帧样本，以便判定整个数据帧流（包括其余随后的未监视数据帧）是否属于CS连接。因此，在标识为CS连接之后，随后将针对属于“相同TNL信道”的其它数据帧使用该过滤规则。然后针对不同信道重复所述方法。

对于分组过滤器的功能，可以参考（图5的）方法500，因为该实施例中的分组过滤器采用与上述相同的方式运行。例如，如结合图5的描述所述，如果存在分组过滤规则，则数据帧通过过滤器，否则分流数据帧。

现在转到图8，示出了用于实现在此提供的一种或多种方法的装置800的框图。仅作为举例，装置800可以被配置为实现图1的方法400和/或方法700的一个或多个步骤，以便例如通过将CS业务与PS业务相分离而处理无线接入网络中的用户数据业务。

装置800包括计算机系统810和可移动介质850。计算机系统810包括处理器设备820、网络接口825、存储器830、介质接口835和可选显示器840。网络接口825允许计算机系统810连接到网络，而介质接口835允许计算机系统810与介质（例如硬盘驱动器或可移动介质850）交互。

如本领域公知的那样，在此讨论的方法和装置可以作为制品分发，所述制品本身包括包含一个或多个程序的机器可读介质，当所述一个或多个程序执行时，实现本发明的各实施例。例如，所述机器可读介质可以包含被配置为执行以下操作的程序：读取在基站和无线网络控制器（RNC）之间传送的去往/来自移动用户设备的数据帧流，其中一个或多个数据帧包含控制消息，并且一个或多个其它数据帧包含用户数据；分析包含在数据帧中的控制消息以获得信道标识信息，所述信道标识信息指示包含用户数据的数据帧包含电路交换用户数据还是分组交换用户数据；以及根据信道标识信息，在基站和无线网络控制器（RNC）之间的传输网络层处，分离包含电路交换用户数据的数据帧与包含分组交换用户数据的数据帧。

所述机器可读介质还可以包含被配置为执行以下操作的程序：分析用户数据以获得指示用户数据包括电路交换用户数据还是分组交换用户数据的特性；以及根据用户数据的特性，在基站和无线网络控制器之间的传输网络层处，分离电路交换用户数据与分组交换用户数据。

所述机器可读介质可以是可记录介质（例如，软盘、硬盘驱动器、诸如可移动介质850之类的光盘，或存储卡），或者可以是传输介质（例如，包括光纤的网络、万维网、电缆，或使用时分多址、码分多址的无线信道，或其它射频信道）。可以使用任何已知或开发的介质，所述介质可以存储适合与计算机系统一起使用的信息。

处理器设备820可以被配置为实现在此公开的方法、步骤和功能。存储器830可以是分布式或本地的，处理器设备820可以是分布式或单一的。存储器830可以被实现为电、磁或光存储器，或者这些或其它类型的存储设备的任意组合。此外，应当足够广泛地解释术语“存储器”，以便包含能够在处理器设备820访问的可寻址空间中的地址中读写的任何信息。借助该定义，有关可通过网络接口825访问的网络上的信息仍在存储器830中，因为处理器设备820可以从网络取回信息。应当指出，组成处理器设备820的每个分布式处理器通常包含它自己的可寻址存储空间。还应当指出，计算机系统810的部分或全部可以结合在专用或通用集成电路中。

可选显示器840是适合于与装置800的个人用户交互的任意类型的显示器。通常，显示器840是计算机显示器或其它类似的显示器。

尽管在此描述了本发明的示例性实施例，但是应当理解，本发明并不限于这些精确的实施例，并且在不偏离本发明的范围的情况下，本领域的技术人员可以做出各种其它更改和修改。

Claims (42)

1.一种用于处理无线接入网络中的用户数据业务的基于计算机的方法，在所述无线接入网络中，移动用户设备可以通过基站与无线网络控制器RNC通信，所述方法包括以下步骤：

读取在所述基站和所述RNC之间传送的去往和来自所述移动用户设备的数据帧流，其中所述数据帧中的一个或多个数据帧包含控制消息，并且所述数据帧中的一个或多个其它数据帧包含用户数据；

分析包含在所述数据帧中的所述控制消息以获得信道标识信息，所述信道标识信息指示包含所述用户数据的数据帧是包含电路交换用户数据还是包含分组交换用户数据；以及

根据所述信道标识信息，在所述基站和所述RNC之间的传输网络层处，分离包含所述电路交换用户数据的数据帧与包含所述分组交换用户数据的数据帧。

2.根据权利要求1的方法，其中所述无线接入网络是通用移动陆地系统UMTS的一部分。

3.根据权利要求1的方法，还包括以下步骤：

标识所述数据帧中的所述控制消息。

4.根据权利要求3的方法，其中使用消息嗅探器来执行标识所述数据帧中的所述控制消息的步骤以及分析所述控制消息以获得信道标识信息的步骤。

5.根据权利要求1的方法，其中使用数据分组过滤器来执行分离包含所述电路交换用户数据的数据帧与包含所述分组交换用户数据的数据帧的步骤。

6.根据权利要求1的方法，还包括以下步骤：

判定所述控制消息是否是无线控制消息。

7.根据权利要求1的方法，还包括以下步骤：

判定所述控制消息是否是链路控制消息。

8.根据权利要求6的方法，其中所述控制消息中的一个或多个是无线控制消息，并且其中所述信道标识信息包括以下信息中的一个或多个：始发核心网络域信息、物理信道信息、传输信道信息以及无线链路控制RLC模式信息。

9.根据权利要求8的方法，其中所述物理信道信息包括纠错编码速率和信息编码方法中的一个或多个。

10.根据权利要求8的方法，其中所述传输信道信息包括传输块大小。

11.根据权利要求7的方法，其中所述控制消息中的一个或多个是链路控制消息，所述方法还包括以下步骤：

读取从无线信道到有线信道的所述信道标识信息。

12.根据权利要求1的方法，还包括以下步骤：

分析所述用户数据以获得指示所述用户数据包括电路交换用户数据还是分组交换用户数据的特性；以及

根据所述用户数据的所述特性，在所述基站和所述RNC之间的传输网络层处，分离所述电路交换用户数据与所述分组交换用户数据。

13.根据权利要求12的方法，其中指示所述用户数据包括电路交换用户数据还是分组交换用户数据的特性包括以下项中的一个或多个：所述数据帧的到达间隔时间、所述数据帧的大小分布以及所述数据帧的有效负载配置。

14.根据权利要求12的方法，还包括以下步骤：

在所述基站和所述RNC之间的所述传输网络层中，分析每个逻辑信道的所述数据帧中的最初k个数据帧以获得指示所述用户数据包括电路交换用户数据还是分组交换用户数据的特性。

15.根据权利要求1的方法，还包括以下步骤：

分析所述传输网络层处的所述数据帧流中的模式；以及

将所述数据帧流中的所述模式与电路交换用户数据的已知模式和分组交换用户数据的已知模式相匹配。

16.根据权利要求1的方法，还包括以下步骤：

分析所述传输网络层处的所述数据帧的签名；以及

将所述数据帧的所述签名与包含电路交换用户数据的数据帧的已知签名和包含分组交换用户数据的数据帧的已知签名相匹配。

17.一种用于处理无线接入网络中的用户数据业务的基于计算机的方法，在所述无线接入网络中，移动用户设备可以通过基站与无线网络控制器RNC通信，所述方法包括以下步骤：

读取在所述基站和所述RNC之间传送的去往和来自所述移动用户设备的数据帧流，其中所述数据帧中的一个或多个数据帧包含控制消息，并且所述数据帧中的一个或多个其它数据帧包含用户数据；

分析所述用户数据以获得指示包含所述用户数据的所述数据帧是包含电路交换用户数据还是分组交换用户数据的特性；以及

根据所述用户数据的所述特性，在所述基站和所述RNC之间的传输网络层处，分离包含所述电路交换用户数据的数据帧与包含所述分组交换用户数据的数据帧。

18.根据权利要求17的方法，其中使用消息嗅探器来执行读取所述数据帧流的步骤以及分析所述用户数据的步骤。

19.根据权利要求17的方法，其中使用数据分组过滤器来执行分离包含所述电路交换用户数据的数据帧与包含所述分组交换用户数据的数据帧的步骤。

20.根据权利要求17的方法，其中指示包含所述用户数据的所述数据帧是包含电路交换用户数据还是分组交换用户数据的特性包括以下项中的一个或多个：所述数据帧的到达间隔时间、所述数据帧的大小分布以及所述数据帧的有效负载配置。

21.根据权利要求17的方法，还包括以下步骤：

在所述基站和所述RNC之间的所述传输网络层中，分析每个逻辑信道的所述数据帧中的最初k个数据帧以获得指示所述用户数据包括电路交换用户数据还是分组交换用户数据的特性。

22.一种用于处理无线接入网络中的用户数据业务的装置，在所述无线接入网络中，移动用户设备可以通过基站与无线网络控制器RNC通信，所述装置包括：

配置为读取在所述基站和所述RNC之间传送的去往和来自所述移动用户设备的数据帧流的模块，其中所述数据帧中的一个或多个数据帧包含控制消息，并且所述数据帧中的一个或多个其它数据帧包含用户数据；

配置为分析包含在所述数据帧中的所述控制消息以获得信道标识信息的模块，所述信道标识信息指示包含所述用户数据的数据帧是包含电路交换用户数据还是包含分组交换用户数据；以及

配置为根据所述信道标识信息，在所述基站和所述RNC之间的传输网络层处，分离包含所述电路交换用户数据的数据帧与包含所述分组交换用户数据的数据帧的模块。

23.根据权利要求22的装置，其中所述无线接入网络是通用移动陆地系统UMTS的一部分。

24.根据权利要求22的装置，还包括：

配置为标识所述数据帧中的所述控制消息的模块。

25.根据权利要求24的装置，其中标识所述数据帧中的所述控制消息的模块以及分析所述控制消息以获得信道标识信息的模块被配置为使用消息嗅探器。

26.根据权利要求22的装置，其中分离包含所述电路交换用户数据的数据帧与包含所述分组交换用户数据的数据帧的模块被配置为使用数据分组过滤器。

27.根据权利要求22的装置，还包括：

配置为判定所述控制消息是否是无线控制消息的模块。

28.根据权利要求22的装置，还包括：

配置为判定所述控制消息是否是链路控制消息的模块。

29.根据权利要求27的装置，其中所述控制消息中的一个或多个是无线控制消息，并且其中所述信道标识信息包括以下信息中的一个或多个：始发核心网络域信息、物理信道信息、传输信道信息以及无线链路控制RLC模式信息。

30.根据权利要求29的装置，其中所述物理信道信息包括纠错编码速率和信息编码方法中的一个或多个。

31.根据权利要求29的装置，其中所述传输信道信息包括传输块大小。

32.根据权利要求28的装置，其中所述控制消息中的一个或多个是链路控制消息，所述装置还包括：

配置为读取从无线信道到有线信道的所述信道标识信息的模块。

33.根据权利要求22的装置，还包括：

配置为分析所述用户数据以获得指示所述用户数据包括电路交换用户数据还是分组交换用户数据的特性的模块；以及

配置为根据所述用户数据的所述特性，在所述基站和所述RNC之间的传输网络层处，分离所述电路交换用户数据与所述分组交换用户数据的模块。

34.根据权利要求33的装置，其中指示所述用户数据包括电路交换用户数据还是分组交换用户数据的特性包括以下项中的一个或多个：所述数据帧的到达间隔时间、所述数据帧的大小分布以及所述数据帧的有效负载配置。

35.根据权利要求33的装置，还包括：

配置为在所述基站和所述RNC之间的所述传输网络层中，分析每个逻辑信道的所述数据帧中的最初k个数据帧以获得指示所述用户数据包括电路交换用户数据还是分组交换用户数据的特性的模块。

36.根据权利要求22的装置，还包括：

配置为分析所述传输网络层处的所述数据帧流中的模式的模块；以及

配置为将所述数据帧流中的所述模式与电路交换用户数据的已知模式和分组交换用户数据的已知模式相匹配的模块。

37.根据权利要求22的装置，还包括：

配置为分析所述传输网络层处的所述数据帧的签名的模块；以及

配置为将所述数据帧的所述签名与包含电路交换用户数据的数据帧的已知签名和包含分组交换用户数据的数据帧的已知签名相匹配的模块。

38.一种用于处理无线接入网络中的用户数据业务的装置，在所述无线接入网络中，移动用户设备可以通过基站与无线网络控制器RNC通信，所述装置包括：

配置为读取在所述基站和所述RNC之间传送的去往和来自所述移动用户设备的数据帧流的模块，其中所述数据帧中的一个或多个数据帧包含控制消息，并且所述数据帧中的一个或多个其它数据帧包含用户数据；

配置为分析所述用户数据以获得指示包含所述用户数据的所述数据帧是包含电路交换用户数据还是分组交换用户数据的特性的模块；以及

配置为根据所述用户数据的所述特性，在所述基站和所述RNC之间的传输网络层处，分离包含所述电路交换用户数据的数据帧与包含所述分组交换用户数据的数据帧的模块。

39.根据权利要求38的装置，其中配置为读取所述数据帧流的模块以及配置为分析所述用户数据的模块被配置为使用消息嗅探器。

40.根据权利要求38的装置，其中配置为分离包含所述电路交换用户数据的数据帧与包含所述分组交换用户数据的数据帧的模块被配置为使用数据分组过滤器。

41.根据权利要求38的装置，其中指示包含所述用户数据的所述数据帧是包含电路交换用户数据还是分组交换用户数据的特性包括以下项中的一个或多个：所述数据帧的到达间隔时间、所述数据帧的大小分布以及所述数据帧的有效负载配置。

42.根据权利要求38的装置，还包括：

配置为在所述基站和所述RNC之间的所述传输网络层中，分析每个逻辑信道的所述数据帧中的最初k个数据帧以获得指示所述用户数据包括电路交换用户数据还是分组交换用户数据的特性的模块。

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