CN104618849A - 终端的本地交换方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种终端的本地交换方法及系统。其中,该方法包括:演进型基站eNB协同第一终端和第二终端建立本地承载,其中,本地承载是指本地交换过程中需要使用的专用于设备到设备D2D的承载;eNB通过本地承载转发第一终端和第二终端之间的业务数据以实现本地交换。通过本发明,达到了降低核心网的网络设备的负荷、缩短数据的传输时延,提高数据的传输速度的效果。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域,具体而言,涉及一种终端的本地交换方法及系统。
背景技术
随着无线多媒体业务的发展,人们对高数据速率和用户体验的需求日益增长,从而对传统蜂窝网络的系统容量和覆盖提出了较高要求。而且,社交网络、近距离数据共享、本地广告等应用的流行使得人们对了解附近感兴趣的人或事物并与之通信的PS(Proximity Services,邻近服务)的需求逐渐增加。传统的以基站为中心的蜂窝网络在高数据速率以及邻近服务的支持方面存在明显的局限性,在这种需求背景下,代表未来通信技术发展新方向的D2D(Device-to-Device,设备到设备)技术应运而生。D2D技术的应用,可以减轻蜂窝网络的负担、减少用户设备的电池功耗、提高数据速率,并改善网络基础设施的鲁棒性,很好地满足上述高数据速率业务和邻近服务的要求。本地交换技术属于D2D技术的一个分支,本地交换技术是指两个终端进行通信时,用户数据不需要走完整的核心网流程,而是由基站直接对用户数据进行转发。进行本地交换的两个终端可以在同一个基站的覆盖范围下,由该基站进行数据转发,也可以分别在两个相邻的基站覆盖范围下,由这两个基站联合进行数据转发。
LTE(Long Term Evolution,长期演进)技术目前不支持本地交换,在同一基站覆盖范围下,或相邻基站覆盖范围下,点对点数据交换需通过SGW(Serving Gateway,服务网关)和PGW(Packet Data Network Gateway,分组数据网关)的转发处理。这种数据交换方法增加了SGW和PGW网关和传输网络的负荷,此外,由于数据传输的路径长,数据在基站需要经过复杂的处理,用户数据传输的时延大,传输的速度受到影响。
针对相关技术中通过LTE技术进行数据转发的方式会增加核心网的网络设备的负荷、用户数据的传输时延的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明提供了一种终端的本地交换方法及系统,以至少解决相关技术中通过LTE技术进行数据转发的方式会增加核心网的网络设备的负荷、用户数据的传输时延的问题。
根据本发明的一个方面,提供了一种终端的本地交换方法,包括:演进型基站eNB协同第一终端和第二终端建立本地承载,其中,本地承载是指本地交换过程中需要使用的专用于设备到设备D2D的承载;eNB通过本地承载转发第一终端和第二终端之间的业务数据以实现本地交换。
优选地,演进型基站eNB协同第一终端和第二终端建立本地承载,包括:在分组数据网关PGW发起本地承载建立流程后,eNB分别向第一终端和第二终端发起第一无线资源控制RRC连接重配流程、第二无线资源控制RRC连接重配流程;在第一RRC连接重配和第二RRC连接重配均成功的情况下,eNB确定本地承载的建立已经完成,否则,根据第一终端和/或第二终端反馈的建立失败消息,重新向第一终端和/或第二终端发起RRC连接重配流程,直至完成本地承载的建立。
优选地,分组数据网关PGW发起本地承载建立流程,包括:PGW接收到第一终端发送的本地承载建立请求消息后,为第一终端生成第一传输流模板TFT,并在第一TFT中增加本地交换的地址类型和第二终端的IP地址,其中,本地承载建立请求消息包括:第一终端的IP地址和第二终端的IP地址;PGW根据第二终端的IP地址为第二终端生成第二TFT,并在第二TFT中增加本地交换的地址类型和第一终端的IP地址;PGW生成第一本地承载建立消息,其中,第一本地承载建立消息是从PGW到移动管理实体MME的消息,本地承载建立消息包括:第一终端的IP地址、由第一TFT和第二TFT组成的本地交换TFT对,以及服务质量QoS参数;PGW通过服务网关SGW将第一本地承载建立消息发送给MME,由MME根据第一本地承载建立消息生成第二本地承载建立消息,其中,第二本地承载建立消息是从MME到eNB的消息,第二本地承载建立消息包括:第一终端的第一UE ID、第二终端的第二UE ID、第一终端的第一E-RAB ID、第二终端的第二E-RAB ID,以及QoS参数。
优选地,eNB分别向第一终端和第二终端发起第一无线资源控制RRC连接重配流程、第二无线资源控制RRC连接重配流程,包括:
eNB向第一终端发起第一无线资源控制RRC连接重配流程,包括:eNB根据第一E-RABID生成第一终端到eNB的第一数据无线承载DRB,并生成对应于第一DRB的第一DRB ID、第一逻辑信道,以及第一LC ID,其中,第一LC ID的保留值用于在进行本地交换的过程中标识第一逻辑信道;eNB生成对应于第一终端的第一RRC连接重配消息,其中,第一RRC连接重配消息包括:第一DRB ID、第一LC ID以及对应于第一终端的第一NAS消息,第一NAS消息携带有第一TFT;eNB向第一终端发送第一RRC连接重配消息,发起第一RRC连接重配流程;
eNB向第二终端发起第二无线资源控制RRC连接重配流程,包括:eNB根据第二E-RABID生成第二终端到eNB的第二数据无线承载DRB,并生成对应于第二DRB的第二DRB ID、第二逻辑信道,以及第二LC ID,其中,第二LC ID的保留值用于在进行本地交换的过程中标识第二逻辑信道;eNB生成对应于第二终端的第二RRC连接重配消息,其中,第二RRC连接重配消息包括:第二DRB ID、第二LC ID,以及对应于第二终端的第二NAS消息,第二NAS消息携带有第二TFT;eNB向第二终端发送第二RRC连接重配消息,发起第二RRC连接重配流程;
其中,第一DRB和第二DRB存在固定的绑定关系,第一DRB ID和第二DRB ID存在固定的绑定关系,第一DRB ID和第二DRB ID组成DRB ID对。
优选地,在eNB分别向第一终端和第二终端发起第一无线资源控制RRC连接重配流程、第二无线资源控制RRC连接重配流程之后,包括:第一终端将第一TFT绑定到第一DRB,并执行第一RRC连接重配的其他操作;第二终端将第二TFT绑定到第二DRB,并执行第二RRC连接重配的其他操作。
优选地,在第一RRC连接重配和第二RRC连接重配均成功的情况下,包括:第一终端向eNB发送第一RRC连接重配完成消息;第二终端向eNB发送第二RRC连接重配完成消息。
优选地,在eNB接收到第一RRC连接重配完成消息和第二RRC连接重配完成消息的情况下,包括:eNB向第一终端发送第一RRC配置结束消息,向第二终端发送第二RRC配置结束消息。
优选地,eNB通过本地承载转发第一终端和第二终端之间的业务数据以实现本地交换,包括:在接收第一终端发送的调用请求SR信令后,eNB向第一终端发送UL grant信令,其中,UL grant信令中携带第一终端发送业务数据时使用的上行资源;eNB通过空口接收来自第一终端的业务数据,并对业务数据进行PHY层、MAC层及RLC层的处理,使业务数据到达PDCP层;eNB为第二终端分配用于在接收业务数据时使用的缓存;eNB通过缓存将业务数据发送给第二终端。
优选地,eNB通过缓存将业务数据发送给第二终端,采用以下方式之一:
方式一,eNB业务数据置于PDCP层后,通过缓存将发送给第二终端;
方式二,eNB业务数据置于PDCP层之上后,通过缓存将发送给第二终端;
其中,采用方式一进行数据发送时,对业务数据进行加密处理,包括:当第一终端到eNB的第一数据无线承载DRB的上行数据包计数值达到第一计数阈值时,eNB向第一终端发送第一CounterCheck消息以使第一终端按照LTE流程对业务数据进行计数检查;当第二终端到eNB的第二数据无线承载DRB的下行数据包计数值达到第二技术阈值时,eNB向第二终端发送第二CounterCheck消息以使第二终端按照LTE流程对业务数据进行计数检查。
优选地,在演进型基站eNB协同第一终端和第二终端建立本地承载之前,该方法还包括:eNB或分组数据网关PGW判断是否能够进行本地交换。
优选地,eNB判断是否能够进行本地交换,包括:在第一终端进行附着的过程中,eNB接收移动管理实体MME发送的第一终端的IP地址,并保存第一终端的IP地址;在第二终端进行附着的过程中,eNB接收MME发送的第二终端的IP地址,并保存第二终端的IP地址;当接收到第一终端发送的携带有第二终端的IP地址的本地交换请求消息时,eNB判断本地是否已经保存了第二终端的IP地址,在判断结果为是的情况下,确定第一终端和第二终端能够进行本地交换;在判断结果为否的情况下,eNB向相邻eNB查询相邻eNB是否已经保存了第二终端的IP地址,如果查询结果为是,确定第一终端和第二终端能够进行本地交换,如果查询结果为否,确定第一终端和第二终端不能进行本地交换。
优选地,在确定第一终端和第二终端能够进行本地交换的情况下,包括:eNB向第一终端发送本地交换请求响应消息,其中,本地交换请求响应消息用于指示第一终端能够与第二终端进行本地交换,并启动本地承载的建立流程。
优选地,PGW判断是否能够进行本地交换,包括:在第一终端成功和第二终端附着成功后,PGW建立与第一终端和第二终端之间的LTE承载;PGW接收第一终端发送的业务数据,其中,业务数据中包括:第一终端的IP地址和第二终端的IP地址;PGW根据第一终端的IP地址和第二终端的IP地址,判断第一终端和第二终端是否均位于eNB下且eNB支持本地交换功能,或者第一终端和第二终端是否分别位于eNB和相邻eNB下且eNB和相邻eNB均支持本地交换功能,如果判断结果为是,确定第一终端和第二终端能够进行本地交换,如果判断结果为否,确定第一终端和第二终端不能进行本地交换。
根据本发明的另一方面,提供了一种终端的本地交换系统,包括:演进型基站eNB、第一终端、第二终端、分组数据网关PGW、服务网关SGW以及移动管理实体MME,其中,eNB包括:建立模块,用于协同第一终端和第二终端建立本地承载,其中,本地承载是指本地交换过程中需要使用的专用于设备到设备D2D的承载;转发模块,用于通过本地承载转发第一终端和第二终端之间的业务数据以实现本地交换。
优选地,建立模块包括:发起模块,用于在PGW发起本地承载建立流程后,分别向第一终端和第二终端发起第一无线资源控制RRC连接重配流程、第二无线资源控制RRC连接重配流程;处理模块,用于在第一RRC连接重配和第二RRC连接重配均成功的情况下,确定本地承载的建立已经完成,否则,根据第一终端和/或第二终端反馈的建立失败消息,重新向第一终端和/或第二终端发起RRC连接重配流程,直至完成本地承载的建立。
优选地,PGW用于发起本地承载建立流程,PGW包括:第一接收模块,用于接收第一终端发送的本地承载建立请求消息;第一生成模块,用于为第一终端生成第一传输流模板TFT,并在第一TFT中增加本地交换的地址类型和第二终端的IP地址,其中,本地承载建立请求消息包括:第一终端的IP地址和第二终端的IP地址;第二生成模块,用于根据第二终端的IP地址为第二终端生成第二TFT,并在第二TFT中增加本地交换的地址类型和第一终端的IP地址;第三生成模块,用于生成第一本地承载建立消息,其中,第一本地承载建立消息是从PGW到MME的消息,本地承载建立消息包括:第一终端的IP地址、由第一TFT和第二TFT组成的本地交换TFT对,以及服务质量QoS参数;第一发送模块,用于通过SGW将第一本地承载建立消息发送给MME以使MME根据第一本地承载建立消息生成第二本地承载建立消息,其中,第二本地承载建立消息是从MME到eNB的消息,第二本地承载建立消息包括:第一终端的第一UE ID、第二终端的第二UE ID、第一终端的第一E-RAB ID、第二终端的第二E-RAB ID,以及QoS参数。
优选地,发起模块包括:第一生成单元,用于根据第一E-RAB ID生成第一终端到eNB的第一数据无线承载DRB,并生成对应于第一DRB的第一DRB ID、第一逻辑信道,以及第一LC ID,其中,第一LC ID的保留值用于在进行本地交换的过程中标识第一逻辑信道;第二生成单元,用于生成对应于第一终端的第一RRC连接重配消息,其中,第一RRC连接重配消息包括:第一DRB ID、第一LC ID以及对应于第一终端的第一NAS消息,第一NAS消息携带有第一TFT;第一发送单元,用于向第一终端发送第一RRC连接重配消息,发起第一RRC连接重配流程;第三生成单元,用于根据第二E-RAB ID生成第二终端到eNB的第二数据无线承载DRB,并生成对应于第二DRB的第二DRB ID、第二逻辑信道,以及第二LC ID,其中,第二LC ID的保留值用于在进行本地交换的过程中标识第二逻辑信道;第四生成单元,用于生成对应于第二终端的第二RRC连接重配消息,其中,第二RRC连接重配消息包括:第二DRB ID、第二LC ID,以及对应于第二终端的第二NAS消息,第二NAS消息携带有第二TFT;第二发送单元,用于向第二终端发送第二RRC连接重配消息,发起第二RRC连接重配流程;其中,第一DRB和第二DRB存在固定的绑定关系,第一DRB ID和第二DRB ID存在固定的绑定关系,第一DRB ID和第二DRB ID组成DRB ID对。
优选地,第一终端包括:第一绑定模块,用于在发起模块向第一终端发起第一RRC连接重配流程之后,将第一TFT绑定到第一DRB,并执行第一RRC连接重配的其他操作;第二终端包括:第二绑定模块,用于在发起模块向第二终端发起第二RRC连接重配流程之后,将第二TFT绑定到第二DRB,并执行第二RRC连接重配的其他操作。
优选地,第一终端还包括:第二发送模块,用于在第一RRC连接重配成功的情况下,向eNB发送第一RRC连接重配完成消息;第二终端还包括:第三发送模块,用于在第二RRC连接重配成功的情况下,向eNB发送第二RRC连接重配完成消息。
优选地,建立模块还包括:第四发送模块,用于在接收到第一RRC连接重配完成消息和第二RRC连接重配完成消息的情况下,向第一终端发送第一RRC配置结束消息,向第二终端发送第二RRC配置结束消息。
优选地,转发模块包括:第二接收模块,用于接收第一终端发送的调用请求SR信令;第五发送模块,用于向第一终端发送UL grant信令,其中,UL grant信令中携带第一终端发送业务数据时使用的上行资源;第三接收模块,用于通过空口接收来自第一终端的业务数据,并对业务数据进行PHY层、MAC层及RLC层的处理,使业务数据到达PDCP层;分配模块,用于为第二终端分配用于在接收业务数据时使用的缓存;第六发送模块,用于通过缓存将业务数据发送给第二终端。
优选地,第六发送模块通过缓存将业务数据发送给第二终端,采用以下方式之一:
方式一,第六发送模块将业务数据置于PDCP层后,通过缓存将发送给第二终端;
方式二,第六发送模块将业务数据置于PDCP层之上后,通过缓存将发送给第二终端;
其中,采用方式一进行数据发送时,第六发送模块对业务数据进行加密处理,包括:当第一终端到eNB的第一数据无线承载DRB的上行数据包计数值达到第一计数阈值时,第六发送模块向第一终端发送第一CounterCheck消息以使第一终端按照LTE流程对业务数据进行计数检查;当第二终端到eNB的第二数据无线承载DRB的下行数据包计数值达到第二技术阈值时,第六发送模块向第二终端发送第二CounterCheck消息以使第二终端按照LTE流程对业务数据进行计数检查。
优选地,eNB还包括:第一判断模块,用于在建立模块建立本地承载之前,判断是否能够进行本地交换;或者,PGW还包括:第二判断模块,用于在建立模块建立本地承载之前,判断是否能够进行本地交换。
优选地,第一判断模块包括:第一接收单元,用于在第一终端进行附着的过程中,接收MME发送的第一终端的IP地址,并保存第一终端的IP地址;第二接收单元,用于在第二终端进行附着的过程中,接收MME发送的第二终端的IP地址,并保存第二终端的IP地址;第一判断单元,用于当接收到第一终端发送的携带有第二终端的IP地址的本地交换请求消息时,判断本地是否已经保存了第二终端的IP地址;第一确定单元,用于在判断结果为是的情况下,确定第一终端和第二终端能够进行本地交换;查询单元,用于在判断结果为否的情况下,向相邻eNB查询相邻eNB是否已经保存了第二终端的IP地址;第二确定单元,用于当查询结果为是时,确定第一终端和第二终端能够进行本地交换,当查询结果为否时,确定第一终端和第二终端不能进行本地交换。
优选地,eNB还包括:第七发送模块,用于在第一判断模块确定第一终端和第二终端能够进行本地交换的情况下,向第一终端发送本地交换请求响应消息,其中,本地交换请求响应消息用于指示第一终端能够与第二终端进行本地交换,并启动本地承载的建立流程。
优选地,第二判断模块包括:建立单元,用于在第一终端成功和第二终端附着成功后,建立与第一终端和第二终端之间的LTE承载;第三接收单元,用于接收第一终端发送的业务数据,其中,业务数据中包括:第一终端的IP地址和第二终端的IP地址;第二判断单元,用于根据第一终端的IP地址和第二终端的IP地址,判断第一终端和第二终端是否均位于eNB下且eNB支持本地交换功能,或者第一终端和第二终端是否分别位于eNB和相邻eNB下且eNB和相邻eNB均支持本地交换功能,如果判断结果为是,确定第一终端和第二终端能够进行本地交换,如果判断结果为否,确定第一终端和第二终端不能进行本地交换。
通过本发明,采用当eNB或PGW判定第一终端和第二终端能够进行本地交换时,eNB可以协同同时位于eNB或其中一个位于相邻eNB的第一终端和第二终端建立本地承载,进而使用本地承载转发第一终端和第二终端之间的业务数据的方式,解决了相关技术中通过LTE技术进行数据转发的方式会增加核心网的网络设备的负荷、用户数据的传输时延的问题,达到了降低核心网的网络设备的负荷、缩短数据的传输时延,提高数据的传输速度的效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是根据本发明实施例的终端的本地交换方法流程图;
图2是根据本发明实施例的终端的本地交换系统的结构示意图;
图3是根据本发明优选实施例的终端的本地交换系统的结构示意图;
图4是根据本发明优选实施例的本地交换的流程图;
图5是根据本发明优选实施例的本地承载建立的流程图;
图6是根据本发明优选实施例的eNB判断是否可以进行本地交换的消息流程图;
图7是根据本发明优选实施例的MME到eNB的本地承载建立消息的消息框图;
图8是根据本发明优选实施例的本地承载建立流程图;
图9是根据本发明优选实施例的本地交换的MAC字头的框图;
图10是根据本发明优选实施例的RRC连接重配消息流程图;
图11是根据本发明优选实施例的RRC连接重配失败消息流程图;
图12是根据本发明优选实施例的本地交换消息流程图;
图13是根据本发明优选实施例的本地交换数据处理(PDCP层转发)的流程图;
图14是根据本发明优选实施例的防止非法入侵的ConterCheck基站消息流程图;
图15是根据本发明优选实施例的PGW判断是否可以进行本地交换的消息流程图;
图16是根据本发明优选实施例的本地交换数据处理(PDCP层之上转发)的流程图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明实施例主要提供一种终端的本地交换的实现方法,该方法还可以用于实现与本发明实施例中的终端具有类似功能的无线设备的本地交换。通过本发明实施例,可以解决现有技术在同一基站覆盖范围下(或相邻基站覆盖范围下)进行点对点数据交换时,需通过SGW(服务网关)和PGW(分组数据网关)进行转发处理而导致的增加核心网的网络设备的负荷、用户数据的传输时延等问题,进而能够降低核心网的网络设备的负荷,缩短数据的传输时延,提高数据传输的速度。
本发明实施例提供了一种终端的本地交换方法。图1是根据本发明实施例的终端的本地交换方法流程图,如图1所示,该方法主要包括以下步骤(步骤S102-步骤S104):
步骤S102,演进型基站(eNB)协同第一终端和第二终端建立本地承载,其中,本地承载是指本地交换过程中需要使用的专用于设备到设备(D2D)的承载;
步骤S104,eNB通过本地承载转发第一终端和第二终端之间的业务数据以实现本地交换。
通过上述各个步骤,eNB可以协同同时位于eNB或其中一个位于相邻eNB的第一终端和第二终端建立本地承载,进而使用本地承载转发第一终端和第二终端之间的业务数据,能够降低核心网的网络设备的负荷、缩短数据的传输时延,提高数据的传输速度。
在本实施例中,步骤S102可以通过以下方式来实现:在分组数据网关PGW发起本地承载建立流程后,eNB分别向第一终端和第二终端发起第一无线资源控制RRC连接重配流程、第二无线资源控制RRC连接重配流程;在第一RRC连接重配和第二RRC连接重配均成功的情况下,eNB确定本地承载的建立已经完成,否则,根据第一终端和/或第二终端反馈的建立失败消息,重新向第一终端和/或第二终端发起RRC连接重配流程,直至完成本地承载的建立。
在本实施例中,分组数据网关PGW发起本地承载建立流程,可以包括:PGW接收到第一终端发送的本地承载建立请求消息后,为第一终端生成第一传输流模板TFT,并在第一TFT中增加本地交换的地址类型和第二终端的IP地址,其中,本地承载建立请求消息包括:第一终端的IP地址和第二终端的IP地址;PGW根据第二终端的IP地址为第二终端生成第二TFT,并在第二TFT中增加本地交换的地址类型和第一终端的IP地址;PGW生成第一本地承载建立消息,其中,第一本地承载建立消息是从PGW到移动管理实体MME的消息,本地承载建立消息包括:第一终端的IP地址、由第一TFT和第二TFT组成的本地交换TFT对,以及服务质量QoS参数;PGW通过服务网关SGW将第一本地承载建立消息发送给MME,由MME根据第一本地承载建立消息生成第二本地承载建立消息,其中,第二本地承载建立消息是从MME到eNB的消息,第二本地承载建立消息包括:第一终端的第一UE ID、第二终端的第二UE ID、第一终端的第一E-RAB ID、第二终端的第二E-RAB ID,以及QoS参数。
在本实施例中,eNB分别向第一终端和第二终端发起第一无线资源控制RRC连接重配流程、第二无线资源控制RRC连接重配流程,可以采用以下方式实现:
eNB向第一终端发起第一无线资源控制RRC连接重配流程,包括:eNB根据第一E-RABID生成第一终端到eNB的第一数据无线承载DRB,并生成对应于第一DRB的第一DRB ID、第一逻辑信道,以及第一LC ID,其中,第一LC ID的保留值用于在进行本地交换的过程中标识第一逻辑信道;eNB生成对应于第一终端的第一RRC连接重配消息,其中,第一RRC连接重配消息包括:第一DRB ID、第一LC ID以及对应于第一终端的第一NAS消息,第一NAS消息携带有第一TFT;eNB向第一终端发送第一RRC连接重配消息,发起第一RRC连接重配流程;
eNB向第二终端发起第二无线资源控制RRC连接重配流程,包括:eNB根据第二E-RABID生成第二终端到eNB的第二数据无线承载DRB,并生成对应于第二DRB的第二DRB ID、第二逻辑信道,以及第二LC ID,其中,第二LC ID的保留值用于在进行本地交换的过程中标识第二逻辑信道;eNB生成对应于第二终端的第二RRC连接重配消息,其中,第二RRC连接重配消息包括:第二DRB ID、第二LC ID,以及对应于第二终端的第二NAS消息,第二NAS消息携带有第二TFT;eNB向第二终端发送第二RRC连接重配消息,发起第二RRC连接重配流程;
其中,第一DRB和第二DRB存在固定的绑定关系,第一DRB ID和第二DRB ID存在固定的绑定关系,第一DRB ID和第二DRB ID组成DRB ID对。
在本实施例中,在eNB分别向第一终端和第二终端发起第一无线资源控制RRC连接重配流程、第二无线资源控制RRC连接重配流程之后,第一终端可以将第一TFT绑定到第一DRB,并执行第一RRC连接重配的其他操作;第二终端可以将第二TFT绑定到第二DRB,并执行第二RRC连接重配的其他操作。
在本实施例中,在第一RRC连接重配和第二RRC连接重配均成功的情况下,第一终端可以向eNB发送第一RRC连接重配完成消息;第二终端可以向eNB发送第二RRC连接重配完成消息。
在本实施例中,在eNB接收到第一RRC连接重配完成消息和第二RRC连接重配完成消息的情况下,eNB可以向第一终端发送第一RRC配置结束消息,向第二终端发送第二RRC配置结束消息。
在本实施例中,步骤S104可以通过以下方式来实现:在接收第一终端发送的调用请求SR信令后,eNB向第一终端发送UL grant信令,其中,UL grant信令中携带第一终端发送业务数据时使用的上行资源;eNB通过空口接收来自第一终端的业务数据,并对业务数据进行PHY层、MAC层及RLC层的处理,使业务数据到达PDCP层;eNB为第二终端分配用于在接收业务数据时使用的缓存;eNB通过缓存将业务数据发送给第二终端。
在本实施例中,eNB通过缓存将业务数据发送给第二终端,采用以下方式之一:
方式一,eNB业务数据置于PDCP层后,通过缓存将发送给第二终端;
方式二,eNB业务数据置于PDCP层之上后,通过缓存将发送给第二终端;
其中,采用方式一进行数据发送时,对业务数据进行加密处理,包括:当第一终端到eNB的第一数据无线承载DRB的上行数据包计数值达到第一计数阈值时,eNB向第一终端发送第一CounterCheck消息以使第一终端按照LTE流程对业务数据进行计数检查;当第二终端到eNB的第二数据无线承载DRB的下行数据包计数值达到第二技术阈值时,eNB向第二终端发送第二CounterCheck消息以使第二终端按照LTE流程对业务数据进行计数检查。
在本实施例中,在演进型基站eNB协同第一终端和第二终端建立本地承载之前,该方法还包括:由eNB或分组数据网关PGW判断是否能够进行本地交换。
在本实施例中,eNB判断是否能够进行本地交换,可以通过这样的方式实现:在第一终端进行附着的过程中,eNB接收移动管理实体MME发送的第一终端的IP地址,并保存第一终端的IP地址;在第二终端进行附着的过程中,eNB接收MME发送的第二终端的IP地址,并保存第二终端的IP地址;当接收到第一终端发送的携带有第二终端的IP地址的本地交换请求消息时,eNB判断本地是否已经保存了第二终端的IP地址,在判断结果为是的情况下,确定第一终端和第二终端能够进行本地交换;在判断结果为否的情况下,eNB向相邻eNB查询相邻eNB是否已经保存了第二终端的IP地址,如果查询结果为是,确定第一终端和第二终端能够进行本地交换,如果查询结果为否,确定第一终端和第二终端不能进行本地交换。
在本实施例中,在确定第一终端和第二终端能够进行本地交换的情况下,包括:eNB向第一终端发送本地交换请求响应消息,其中,本地交换请求响应消息用于指示第一终端能够与第二终端进行本地交换,并启动本地承载的建立流程。
在本实施例中,PGW判断是否能够建立本地承载,可以通过这样的方式实现:在第一终端成功和第二终端附着成功后,PGW建立与第一终端和第二终端之间的LTE承载;PGW接收第一终端发送的业务数据,其中,业务数据中包括:第一终端的IP地址和第二终端的IP地址;PGW根据第一终端的IP地址和第二终端的IP地址,判断第一终端和第二终端是否均位于eNB下且eNB支持本地交换功能,或者第一终端和第二终端是否分别位于eNB和相邻eNB下且eNB和相邻eNB均支持本地交换功能,如果判断结果为是,确定第一终端和第二终端能够进行本地交换,如果判断结果为否,确定第一终端和第二终端不能进行本地交换。
本发明实施例提供了一种终端的本地交换系统,该系统用以实现上述实施例提供的终端的本地交换方法。图2是根据本发明实施例的终端的本地交换系统的结构示意图,如图2所示,该系统主要包括:演进型基站(eNB)、第一终端、第二终端、分组数据网关(PGW)、服务网关(SGW)以及移动管理实体(MME)。
其中,eNB可以包括:建立模块12,用于协同第一终端和第二终端建立本地承载,其中,本地承载是指本地交换过程中需要使用的专用于设备到设备D2D的承载;转发模块14,用于通过本地承载转发第一终端和第二终端之间的业务数据以实现本地交换。
在本实施例提供的终端的本地交换系统基础上,可以对该系统进行进一步的优化,以得到一个优选实施例。以下结合图3对该优选实施例进行进一步描述。
图3是根据本发明优选实施例的终端的本地交换系统的结构示意图,如图3所示,在该优选实施例提供的终端的本地交换系统中,建立模块12可以包括:发起模块122,用于在PGW发起本地承载建立流程后,分别向第一终端和第二终端发起第一无线资源控制RRC连接重配流程、第二无线资源控制RRC连接重配流程;处理模块124,用于在第一RRC连接重配和第二RRC连接重配均成功的情况下,确定本地承载的建立已经完成,否则,根据第一终端和/或第二终端反馈的建立失败消息,重新向第一终端和/或第二终端发起RRC连接重配流程,直至完成本地承载的建立。
在该优选实施例提供的终端的本地交换系统中,PGW用于发起本地承载建立流程,PGW包括:第一接收模块21,用于接收第一终端发送的本地承载建立请求消息;第一生成模块22,用于为第一终端生成第一传输流模板TFT,并在第一TFT中增加本地交换的地址类型和第二终端的IP地址,其中,本地承载建立请求消息包括:第一终端的IP地址和第二终端的IP地址;第二生成模块23,用于根据第二终端的IP地址为第二终端生成第二TFT,并在第二TFT中增加本地交换的地址类型和第一终端的IP地址;第三生成模块24,用于生成第一本地承载建立消息,其中,第一本地承载建立消息是从PGW到MME的消息,本地承载建立消息包括:第一终端的IP地址、由第一TFT和第二TFT组成的本地交换TFT对,以及服务质量QoS参数;第一发送模块25,用于通过SGW将第一本地承载建立消息发送给MME以使MME根据第一本地承载建立消息生成第二本地承载建立消息,其中,第二本地承载建立消息是从MME到eNB的消息,第二本地承载建立消息包括:第一终端的第一UE ID、第二终端的第二UE ID、第一终端的第一E-RAB ID、第二终端的第二E-RAB ID,以及QoS参数。
在该优选实施例提供的终端的本地交换系统中,发起模块122包括:第一生成单元1221,用于根据第一E-RAB ID生成第一终端到eNB的第一数据无线承载DRB,并生成对应于第一DRB的第一DRB ID、第一逻辑信道,以及第一LC ID,其中,第一LC ID的保留值用于在进行本地交换的过程中标识第一逻辑信道;第二生成单元1222,用于生成对应于第一终端的第一RRC连接重配消息,其中,第一RRC连接重配消息包括:第一DRB ID、第一LC ID以及对应于第一终端的第一NAS消息,第一NAS消息携带有第一TFT;第一发送单元1223,用于向第一终端发送第一RRC连接重配消息,发起第一RRC连接重配流程;第三生成单元1224,用于根据第二E-RAB ID生成第二终端到eNB的第二数据无线承载DRB,并生成对应于第二DRB的第二DRB ID、第二逻辑信道,以及第二LC ID,其中,第二LC ID的保留值用于在进行本地交换的过程中标识第二逻辑信道;第四生成单元1225,用于生成对应于第二终端的第二RRC连接重配消息,其中,第二RRC连接重配消息包括:第二DRB ID、第二LC ID,以及对应于第二终端的第二NAS消息,第二NAS消息携带有第二TFT;第二发送单元1226,用于向第二终端发送第二RRC连接重配消息,发起第二RRC连接重配流程;其中,第一DRB和第二DRB存在固定的绑定关系,第一DRB ID和第二DRB ID存在固定的绑定关系,第一DRB ID和第二DRB ID组成DRB ID对。
在该优选实施例提供的终端的本地交换系统中,第一终端包括:第一绑定模块32,用于在发起模块122向第一终端发起第一RRC连接重配流程之后,将第一TFT绑定到第一DRB,并执行第一RRC连接重配的其他操作;第二终端包括:第二绑定模块42,用于在发起模块122向第二终端发起第二RRC连接重配流程之后,将第二TFT绑定到第二DRB,并执行第二RRC连接重配的其他操作。
在该优选实施例提供的终端的本地交换系统中,第一终端还包括:第二发送模块34,用于在第一RRC连接重配成功的情况下,向eNB发送第一RRC连接重配完成消息;第二终端还包括:第三发送模块44,用于在第二RRC连接重配成功的情况下,向eNB发送第二RRC连接重配完成消息。
在该优选实施例提供的终端的本地交换系统中,建立模块12还包括:第四发送模块126,用于在接收到第一RRC连接重配完成消息和第二RRC连接重配完成消息的情况下,向第一终端发送第一RRC配置结束消息,向第二终端发送第二RRC配置结束消息。
在该优选实施例提供的终端的本地交换系统中,转发模块14包括:第二接收模块141,用于接收第一终端发送的调用请求SR信令;第五发送模块142,用于向第一终端发送UL grant信令,其中,UL grant信令中携带第一终端发送业务数据时使用的上行资源;第三接收模块143,用于通过空口接收来自第一终端的业务数据,并对业务数据进行PHY层、MAC层及RLC层的处理,使业务数据到达PDCP层;分配模块144,用于为第二终端分配用于在接收业务数据时使用的缓存;第六发送模块145,用于通过缓存将业务数据发送给第二终端。
在该优选实施例提供的终端的本地交换系统中,第六发送模块145通过缓存将业务数据发送给第二终端,采用以下方式之一:
方式一,第六发送模块145将业务数据置于PDCP层后,通过缓存将发送给第二终端;
方式二,第六发送模块145将业务数据置于PDCP层之上后,通过缓存将发送给第二终端;
其中,采用方式一进行数据发送时,第六发送模块145对业务数据进行加密处理,包括:当第一终端到eNB的第一数据无线承载DRB的上行数据包计数值达到第一计数阈值时,第六发送模块145向第一终端发送第一CounterCheck消息以使第一终端按照LTE流程对业务数据进行计数检查;当第二终端到eNB的第二数据无线承载DRB的下行数据包计数值达到第二技术阈值时,第六发送模块145向第二终端发送第二CounterCheck消息以使第二终端按照LTE流程对业务数据进行计数检查。
在该优选实施例提供的终端的本地交换系统中,eNB还包括:第一判断模块16,用于在建立模块12建立本地承载之前,判断是否能够进行本地交换;或者,PGW还包括:第二判断模块26,用于在建立模块12建立本地承载之前,判断是否能够进行本地交换。
在该优选实施例提供的终端的本地交换系统中,第一判断模块16包括:第一接收单元161,用于在第一终端进行附着的过程中,接收MME发送的第一终端的IP地址,并保存第一终端的IP地址;第二接收单元162,用于在第二终端进行附着的过程中,接收MME发送的第二终端的IP地址,并保存第二终端的IP地址;第一判断单元163,用于当接收到第一终端发送的携带有第二终端的IP地址的本地交换请求消息时,判断本地是否已经保存了第二终端的IP地址;第一确定单元164,用于在判断结果为是的情况下,确定第一终端和第二终端能够进行本地交换;查询单元165,用于在判断结果为否的情况下,向相邻eNB查询相邻eNB是否已经保存了第二终端的IP地址;第二确定单元166,用于当查询结果为是时,确定第一终端和第二终端能够进行本地交换,当查询结果为否时,确定第一终端和第二终端不能进行本地交换。
在该优选实施例提供的终端的本地交换系统中,eNB还包括:第七发送模块18,用于在第一判断模块16确定第一终端和第二终端能够进行本地交换的情况下,向第一终端发送本地交换请求响应消息,其中,本地交换请求响应消息用于指示第一终端能够与第二终端进行本地交换,并启动本地承载的建立流程。
在该优选实施例提供的终端的本地交换系统中,第二判断模块26包括:建立单元262,用于在第一终端成功和第二终端附着成功后,建立与第一终端和第二终端之间的LTE承载;第三接收单元264,用于接收第一终端发送的业务数据,其中,业务数据中包括:第一终端的IP地址和第二终端的IP地址;第二判断单元266,用于根据第一终端的IP地址和第二终端的IP地址,判断第一终端和第二终端是否均位于eNB下且eNB支持本地交换功能,或者第一终端和第二终端是否分别位于eNB和相邻eNB下且eNB和相邻eNB均支持本地交换功能,如果判断结果为是,确定第一终端和第二终端能够进行本地交换,如果判断结果为否,确定第一终端和第二终端不能进行本地交换。
采用上述实施例提供的终端的本地交换方法及系统,当eNB或PGW判定第一终端和第二终端能够进行本地交换时,eNB可以协同同时位于eNB或其中一个位于相邻eNB的第一终端和第二终端建立本地承载,进而使用本地承载转发第一终端和第二终端之间的业务数据的方式,进而达到了降低核心网的网络设备的负荷、缩短数据的传输时延,提高数据的传输速度的效果。
下面结合图4至图16以及两个优选实施例对上述实施例提供的终端的本地交换方法的实现过程进行更加详细的描述和说明。
在对以下两个优选实例进行详细描述之前,先对该两个优选实施例提供的本地交换流程进行简要介绍。图4是根据本发明优选实施例的本地交换的流程图,如图4所示,该本地交换流程可以分为两个大步骤:
步骤1,第一终端和第二终端之间建立本地承载。
步骤2,eNB通过本地承载完成第一终端和第二终端之间的本地交换流程。
其中,步骤1又可以细分如下三个步骤,图5是根据本发明优选实施例的本地承载建立的流程图,如图5所示,该三个步骤包括:
步骤11:eNB或PGW判断可否建立本地承载。
步骤12:PGW发起本地承载建立的流程。
步骤13:eNB完成RRC连接重配,完成本地承载的建立。
在该本地交换流程中,可以由eNB或PGW先判断是否可以进行本地交换,在本地交换的数据处理上,可以采用在PDCP层进行数据交换和在PDCP层之上进行数据交换两种方式,由哪个实体判断是否可以建立本地承载与采用哪种方式进行本地交换的数据处理并不相关(即,采用哪种方式判断可否建立本地承载,并不会影响本地交换的数据处理的流程),甚至它们之间可以相互组合。下面将对以下两个优选实施例进行详细描述。
优选实施例一
本优选实施例给出了第一终端和第二终端建立本地承载,并进行本地交换的具体实施例,在本优选实施例中,是由eNB判断可否建立本地承载的。在本优选实施例中,第一终端和第二终端服务于同一个eNB。在本优选实施例中,本地交换数据在PDCP层进行交换。
步骤一:eNB判断可否建立本地承载。
图6是根据本发明优选实施例的eNB判断是否可以进行本地交换的消息流程图,如图6所示,eNB判断可否建立承载的具体流程如下:
第一终端进行附着。在附着的过程中,MME通过initial context setup request消息,将第一终端的IP地址传给eNB,eNB收到该消息后,记录第一终端的IP地址,第二终端进行附着,在附着的过程中,MME通过initial context setup request消息,将第二终端的IP地址传给eNB,eNB收到该消息后,记录第二终端的IP地址。
当第一终端有数据要发给第二终端时,第一终端给eNB发本地交换请求消息。该消息携带第二终端的IP地址。eNB从该消息中获得第二终端的IP地址,并判断是否可以进行本地交换,判断方法如下,eNB判断本eNB是否记录了第二终端的IP地址,如果判断结果是本eNB记录了第二终端的IP地址,则eNB认为第一终端和第二终端可以进行本地交换,如果判断结果是本eNB没有记录第二终端的IP地址,则eNB将会给相邻的eNB通过X2接口发IP地址查询消息,该消息携带第二终端的IP地址,相邻的eNB收到该消息后判断是否记录了第二终端的IP地址。如果相邻eNB支持本地交换并且记录了第二终端的IP地址,则回IP地址查询响应消息,表明查询到了该IP地址,则eNB收到该消息后认为第一终端和第二终端可以进行本地交换,否则相邻eNB回IP地址查询响应消息,表明没有查询到该IP地址。则eNB收到该消息后,认为第一终端和第二终端不可以进行本交换。在本实施例中,第二终端在附着过程中,eNB记录了第二终端的IP地址,eNB获得第二终端的IP地址后,判断出本eNB记录的第二终端的IP地址,eNB认为第一终端和第二终端可以进行本地交换。
eNB给第一终端回本地交换请求响应消息,表明第一终端和第二终端可以进行本地交换。第一终端收到该消息后给PGW发本地交换承载建立请求消息,该消息携带第一终端IP地址和第二终端的IP地址。
步骤二:PGW发起本地承载建立的流程。
PGW收到第一终端的本地交换承载建立请求消息后,PGW生成用于本地交换的第一终端的TFT,首先按照正常的流程,生成第一终端的TFT(即上述第一TFT),然后在第一终端的TFT的包滤波器的包滤波器内容单元中增加了一个新的类型(即本地交换的地址类型)。并在本地交换的地址类型后面跟着目标UE的IP地址,即第二终端的IP地址,并且只能包含第二终端的IP地址。
PGW还生成用于本地交换的第二终端的TFT(即上述第二TFT),首先按照正常的流程,生成第二终端的TFT,然后在第二终端TFT的包滤波器的包滤波器内容单元中增加了一个新的类型(即本地交换的地址类型)。并在本地交换的地址类型后面跟着目标UE的IP地址,即第一终端的IP地址,并且只能包含第一终端的IP地址。
第一终端的本地交换TFT和第二终端的本地交换TFT组成TFT对。
PGW生成本地承载建立消息,该消息除了包含正常的承载建立消息包含的参数外。还包括本地交换TFT对和第二终端的IP地址。
PGW生成PGW到MME的本地承载建立消息,该消息经过SGW,发给MME。MME根据第二终端的IP地址判断出第二终端,根据第二终端的上下文信息,得到第二终端的MME UES1AP ID值和eNB UE S1AP ID值,和第二终端的UE Aggregate Maximum Bit Rate的值。MME根据该消息生成第一终端的E-RAB ID(即上述第一E-RAB ID)和第二终端的E-RAB ID(即上述第二E-RAB ID)。MME还生成NAS消息,并将其打包进NAS PDU和NAS PDU2参数中,在NAS PDU参数中包含到第一终端NAS消息,其中包含第一终端对应的本地交换TFT,在NAS PDU2参数中包含到第二终端NAS消息,其中包含第二终端对应的本地交换TFT。之后,MME生成MME到eNB的本地承载建立消息。图7是根据本发明优选实施例的MME到eNB的本地承载建立消息的消息框图,如图7所示,该消息包括如下参数:MME UE S1AP ID,eNB UE S1AP ID,UE Aggregate Maximum Bit Rate,E-RAB ID,NAS-PDU,E-RAB Level QoSParameters,MME UE S1AP ID2,eNB UE S1AP ID2,UE Aggregate Maximum Bit Rate2,E-RABID2,NAS-PDU2其中MME UE S1AP ID,eNB UE S1AP ID,UE Aggregate Maximum Bit Rate,E-RAB ID是第一终端相关的参数,MME UE S1AP ID2,eNB UE S1AP ID2,UE AggregateMaximum Bit Rate2,E-RAB ID2,NAS-PDU2是第二终端相关的参数。Qos参数由PGW通过本地承载建立消息传给MME,是针对第一终端到第二终端的本地承载的(只有一个)。
图8是根据本发明优选实施例的本地承载建立流程图,如图8所示,PGW生成到MME的本地承载建立消息,该消息包括TFT对,第二终端的IP地址,和Qos等参数。该消息经过SGW,发给MME。MME收到该消息后,生成MME到eNB的本地承载建立消息,该消息包括第一终端和第二终端的UE ID,第一终端和第二终端的E-RAB ID和Qos等参数。MME发送该消息到eNB。
步骤三:eNB完成RRC连接重配,完成本地承载的建立。
eNB收到MME发的本地承载建立消息后,根据该消息的E-RAB ID对,生成DRB对并生成其对应的DRB ID对和LCID对。eNB根据该消息中与第一终端对应的E-RAB ID参数生成第一终端到eNB的数据无线承载(DRB),并生成数据无线承载标识DRB ID。eNB根据该消息中与第二终端对应的E-RAB ID2参数生成第二终端到eNB的数据无线承载(DRB),并生成数据无线承载标识DRB ID2,两个DRB有固定的绑定关系,同样DRB ID和DRB ID2也有固定的绑定关系,DRB ID和DRB ID2组成DRB ID对。eNB生成第一终端到eNB的DRB对应的逻辑信道,并生成LCID,eNB生成第二终端到eNB的DRB对应的逻辑信道,并生成LCID2。eNB在生成DRB ID和DRB ID2时,可以突破目前协议规定的无线承载标识个数的限制。同样eNB在生成LCID和LCID2时,也可以突破目前协议规定的逻辑信道标识的个数限制。图9是根据本发明优选实施例的本地交换的MAC字头的框图,如图9所示,eNB在生成MAC子头时,可以使用原来的R位即保留位,表明其为本地交换的Mac子头格式,可以将R位改为T位,即类型(type)位,可以用1表明是本地交换的MAC子头,用0表明为正常的MAC头,。并且在进行本地交换时,可以用LCID的保留值来标识本地交换的逻辑信道,以到达对LCID个数的扩展。eNB在RRC连接重配消息中的RadioResourceConfigDedicated字段中增加LSdrb-ToAddModList字段,该字段包含本地交换使用的DRB ID。
eNB在生成本地交换的DRB对和逻辑信道并生成DRB ID对和LCID之后,再分别生成eNB到第一终端的RRC连接重配消息,和eNB到第二终端的RRC连接重配消息。eNB到第一终端的RRC连接重配消息包含eNB到第一终端的DRB对应的DRB ID和LCID等参数,eNB从MME到eNB的承载建立消息的NAS PDU参数中获得其包含的NAS消息,并通过RRC连接重配消息捎带该NAS消息,该NAS消息中包含第一终端所对应的本地交换的TFT。eNB到第二终端的RRC连接重配消息包含第二终端到eNB的DRB对应的DRB ID2和LCID2等参数,eNB从MME到eNB的承载建立消息的NAS PDU参数中获得其包含的NAS消息,并通过连接重配消息捎带该NAS消息,该NAS消息中包含第二终端所对应的本地交换TFT。
eNB生成RRC连接重配消息后,发起RRC连接重配。图10是根据本发明优选实施例的RRC连接重配消息流程图,如图10所示,eNB向第一终端发送eNB到第一终端的RRC连接重配消息,向第二终端发送eNB到第二终端的RRC连接重配消息。第一终端在RRC收到连接重配消息后,将生成第一终端到eNB的本地交换DRB,该DRB将用DRB ID标识,并将进行本地交换TFT到本地交换DRB的绑定,将第一终端的本地交换TFT绑定到第一终端到eNB的本地交换DRB上。并完成RRC连接重配的其他操作。在完成RRC连接重配后,第一终端给eNB回RRC连接重配完成消息。第二终端在收到RRC连接重配消息后,将进行TFT的绑定,将生成第二终端到eNB的本地交换DRB,该DRB用DRB ID2标识,并将进行本地交换TFT到本地交换DRB的绑定,将第二终端的本地交换TFT绑定到第二终端到eNB的本地交换DRB上。并完成RRC连接重配的其他操作。在完成RRC连接重配后,第一终端给eNB回RRC连接重配完成消息。eNB在收到第一终端的RRC连接重配完成消息和第二终端的RRC连接重配完成消息之后。分别给第一终端和第二终端发送RRC配置结束消息。第一终端收到RRC配置结束消息之后,开始和第二终端进行本地数据交换,第二终端在收到RRC配置结束消息之后,开始和第一终端进行本地数据交换。
以上是RRC连接重配,配置成功的正常流程,如果RRC连接重配配置失败,则进入RRC连接重配异常流程。图11是根据本发明优选实施例的RRC连接重配失败消息流程图,如图11所示,当eNB给第一终端发RRC连接重配消息后,如果第一终端在进行RRC连接重配时,重配失败,为了不让本地交换承载建立的失败影响其他的应用,在本地交换的RRC连接重配异常流程中增加了RRCConnectionConfigurationFailure消息,该消息表明本地交换的RRC连接配置失败。第一终端发送该消息给eNB,第一终端可以在该消息中携带RRCConnectionConfigurationFigurationCause单元,该单元表明失败的原因。eNB可以根据失败原因重新为本地交换通信分配RRC连接重配的相关参数,并重新发送RRCConnectionReconfiguration消息,如果配置成功,第一终端回RRCConnectionReconfigurationComplete消息,eNB将进行下面的流程,在收到第一终端和第二终端的RRCConnectionReconfigurationComplete消息之后发送承载建立响应给MME,表明本地承载建立成功,如果没有配置成功,第一终端将第二次回RRCConnectionConfigurationFailure消息,则eNB要发送承载建立响应给MME,在该消息的E-RAB Failed to Setup List单元中,表明为是由于和第一终端的RRC连接重配失败导致的本地承载建立失败。如果第二终端的RRC连接重配成功,在本优选实施施例所示,eNB还要给第二终端发送RRC连接重配恢复消息,将第二终端恢复到连接重配之前的状态。
步骤四,本地交换流程。
在建立好本地交换承载后,将进行本地数据交换。图12是根据本发明优选实施例的本地交换消息流程图,如图12所示,当第一终端有数据要发送时,第一终端发送调度请求信令,即SR信令,eNB收到SR信令后,发送UL grant信令,该信令包含为第一终端分配的进行上行发送的资源,但该UL grant分配的上行资源非常有限。在本实施例中,第一终端在收到ULgrant信令后,会在eNB为其分配的上行资源上发送BSR消息,该消息携带了第一终端要发送的数据的buffer(即缓存)的大小。eNB收到该消息后,将获得第一终端要发送数据的buffer大小。eNB将检查进行本地交换所使用的转发buffer所剩空间的大小,如果转发buffer的剩余空间大于第一终端要发送数据的buffer。则eNB为第一终端分配上行资源,并发送UL grant信令。第一终端收到上行信令后,在eNB分配的上行资源上发送业务数据。
第一终端和第二终端进行本地交换的数据流程。图13是根据本发明优选实施例的本地交换数据处理(PDCP层转发)的流程图,如图13所示,在本优选实施例中,是第一终端向第二终端发送业务数据,经过本地交换TFT映射到第一终端的本地交换的DRB中,在经过PDCP层,RLC层,MAC层,PHY层的处理后,通过空口发送出去。之后eNB接收到第一终端发送的数据,该数据经过PHY层,MAC层,RLC层的处理后到达PDCP层,有两种数据转发方法:一种是在PDCP层转发,还有一种是在PDCP层之上转发。在本优选实施例中,本地交换的数据在PDCP层转发。数据经过RLC层之后,已经在eNB的本地交换的DRB ID所对应的DRB之中,eNB从该DRB中读取数据,并将其写入转发buffer中,并记录从该DRB中读取的包数,将其记录为countMSB-Uplink。eNB为第二终端分配下行资源,并从转发buffer中读取数据,并将数据写入eNB的本地交换DRB ID2所对应的DRB中。并记录写入该DRB的包数,将其记录为countMSB-Downlink。数据被写入eNB的DRB ID2所对应的DRB后,经过RLC层,MAC层,PHY层的处理,被发送给第二终端,第二终端接收到该数据后,数据经过PHY层,MAC层,RLC层和PDCP层的处理后,数据被写入第二终端本地交换DRBID2所对应的DRB中,经过第二终端本地交换TFT的映射,数据到达业务层。
在PDCP层转发,数据的加解密处理,在第一终端和第二终端之间进行。但为了防止第一终端到eNB之间的数据不受intruder的攻击。eNB和第一终端之间采用了本地交换的countercheck机制,同理eNB和第二终端之间也采用了本地交换的countercheck机制。图14是根据本发明优选实施例的防止非法入侵的ConterCheck基站消息流程图,如图14所示,当eNB的DRB ID所对应的DRB的countMSB-Uplink的值到达某一个特殊的值,eNB就会向第一终端发送CounterCheck消息,该消息的drb-CountMSB-InfoList字段将包含countMSB-Uplink的值。第一终端按照正常的LTE流程进行CounterCheck检查。并回CounterCheckResponse消息。当eNB的DRB ID2所对应的DRB的countMSB-Downlink的值到达某一个特殊的值,eNB就会向第二终端发送CounterCheck消息,该消息的drb-CountMSB-InfoList字段将包含countMSB-Uplink的值。第二终端按照正常的LTE流程进行CountCheck检查。并回CounterCheckResponse消息。只有eNB和第一终端以及eNB和第二终端这两段链路都正确时,才认为第一终端到第二终端之间的本地交换链路通过了CounterCheck检查。
优选实施例二
本优选实施例给出了第一终端和第二终端建立本地承载并进行本地交换的具体实施例,在本优选实施例中,是由PGW判断可否建立本地承载的。在本优选实施例中,第一终端和第二终端由同一个eNB服务,也属于同一个PGW的管理下。在本优选实施例中,本地交换数据在PDCP层之上进行交换。
步骤一:PGW判断可否建立本地承载。
图15是根据本发明优选实施例的PGW判断是否可以进行本地交换的消息流程图,如图15所示,PGW判断可否建立承载的具体流程如下:
第一终端进行附着。第二终端进行附着,当第一终端有到第二终端的数据要发送时,先请求PGW建立正常的承载,正常的LTE的承载建立后向第一终端通过该承载向第二终端发送数据。
第一终端发给第二终端的数据包将经过PGW,PGW从第一终端发送的数据包中,获取该数据包的目的地址。在本实施例中,第一终端数据包的目的地址为第二终端的IP地址。PGW根据第二终端的IP地址可以得出第一终端发送的数据包的目的地为第二终端。PGW判断第一终端和第二终端是否在同一个eNB下,如果第一终端和第二终端在同一个eNB下,且该eNB支持本地交换功能,则PGW认为第一终端和第二终端可以进行本地交换,如果第一终端和第二终端不在同一个eNB下,则判断第一终端和第二终端是否处于相邻的eNB下,且相邻的两个eNB均支持本地交换功能,如果符合该条件,则第一终端和第二终端可以进行本地交换。如果不满足以上两个条件,则第一终端和第二终端不能进行本地交换。在本实施例中,第一终端和第二终端服务于同一个eNB,故可以进行本地交换,PGW将发起本地承载建立流程。
步骤二:PGW发起本地承载建立的流程。
PGW发起本地承载建立的流程,PGW生成用于本地交换的第一终端的TFT(即上述第一TFT),首先按照正常的流程,生成第一终端的TFT,然后在第一终端TFT的包滤波器的包滤波器内容单元中增加了一个新的类型(即本地交换的地址类型),并在本地交换的地址类型后面跟着目标UE的IP地址(即第二终端的IP地址),并且只能包含第二终端的IP地址。
PGW还生成用于本地交换的第二终端的TFT(即上述第二TFT),首先按照正常的流程,生成第二终端的TFT,然后在第二终端TFT的包滤波器的包滤波器内容单元,增加了一个新的类型(即本地交换的地址类型),并在本地交换的地址类型后面跟着目标UE的IP地址(即第一终端的IP地址),并且只能包含第一终端的IP地址。
第一终端的本地交换TFT和第二终端的本地交换TFT组成TFT对。
PGW生成本地承载建立消息,该消息除了包含正常的承载建立消息包含的参数外。还包括本地交换TFT对和第二终端的IP地址。
PGW生成PGW到MME的本地承载建立消息,该消息经过SGW,发给MME。MME根据第二终端的IP地址判断出第二终端,根据第二终端的上下文信息,得到第二终端的MME UES1AP ID值和eNB UE S1AP ID值。和第二终端的UE Aggregate Maximum Bit Rate的值。MME根据该消息生成第一终端的E-RAB ID(即上述第一E-RAB ID)和第二终端E-RAB ID(即上述第二E-RAB ID)。MME还生成NAS消息,并将其打包进NAS PDU和NAS PDU2参数中,在NAS PDU参数中包含到第一终端NAS消息,其中包含第一终端对应的本地交换TFT,在NAS PDU2参数中包含到第二终端NAS消息,其中包含第二终端对应的本地交换TFT。之后,MME生成MME到eNB的本地承载建立消息。图7是根据本发明优选实施例的MME到eNB的本地承载建立消息的消息框图,如图7所示,该消息包括如下参数:MME UE S1AP ID,eNB UE S1AP ID,UE Aggregate Maximum Bit Rate,E-RAB ID,NAS-PDU,E-RAB Level QoSParameters,MME UE S1AP ID2,eNB UE S1AP ID2,UE Aggregate Maximum Bit Rate2,E-RABID2,NAS-PDU2其中MME UE S1AP ID,eNB UE S1AP ID,UE Aggregate Maximum Bit Rate,E-RAB ID是第一终端相关的参数,MME UE S1AP ID2,eNB UE S1AP ID2,UE AggregateMaximum Bit Rate2,E-RAB ID2,NAS-PDU2是第二终端相关的参数。Qos参数由PGW通过本地承载建立消息传给MME,是针对第一终端到第二终端的本地承载的(只有一个)。
图8是根据本发明优选实施例的本地承载建立流程图,如图8所示,PGW发起本地承载建立的流程包括:PGW生成到MME的本地承载建立消息,该消息包括TFT对,第二终端的IP地址,和Qos等参数。该消息经过SGW,发给MME。MME收到该消息后,生成MME到eNB的本地承载建立消息,该消息包括第一终端和第二终端的UE ID,第一终端和第二终端的E-RAB ID和Qos等参数。MME发送该消息到eNB。
步骤三:eNB完成RRC连接重配,完成本地承载的建立。
eNB收到MME发的本地承载建立消息后,根据该消息的E-RAB ID对,生成DRB对并生成其对应的DRB ID对和LCID对。eNB根据该消息中的第一终端对应的E-RAB ID参数生成第一终端到eNB的数据无线承载(DRB),并生成数据无线承载标识DRB ID。eNB根据该消息中的第二终端对应的E-RAB ID2参数,生成第二终端到eNB的数据无线承载(DRB),并生成数据无线承载标识DRB ID2,两个DRB有固定的绑定关系,同样DRB ID和DRB ID2也有固定的绑定关系,DRB ID和DRB ID2组成DRB ID对。eNB生成第一终端到eNB的DRB对应的逻辑信道,并生成LCID,eNB生成第二终端到eNB的DRB对应的逻辑信道,并生成LCID2。eNB在生成DRB ID和DRB ID2时,可以突破目前协议规定的无线承载标识个数的限制。同样eNB在生成LCID和LCID2时,也可以突破目前协议规定的逻辑信道标识的个数限制。图9是根据本发明优选实施例的本地交换的MAC字头的框图,如图9所示,eNB在生成MAC子头时,可以使用原来的R位即保留位,表明其为本地交换的Mac子头格式,可以将R位改为T位,即类型(type)位,可以用1表明是本地交换的MAC子头,用0表明为正常的MAC头,。并且在进行本地交换时,可以用LCID的保留值来标识本地交换的逻辑信道,以到达对LCID个数的扩展。eNB在RRC连接重配消息中的RadioResourceConfigDedicated字段中增加LSdrb-ToAddModList字段,该字段包含本地交换使用的DRB ID。
eNB生成本地交换的DRB对和逻辑信道并生成DRB ID对和LCID之后,分别生成eNB到第一终端的RRC连接重配消息,和eNB到第二终端的RRC连接重配消息。eNB到第一终端的RRC连接重配消息包含eNB到第一终端的DRB对应的DRB ID和LCID等参数,eNB从MME到eNB的承载建立消息的NAS PDU参数中获得其包含的NAS消息,并通过RRC连接重配消息捎带该NAS消息,该NAS消息中包含第一终端所对应的本地交换的TFT。eNB到第二终端的RRC连接重配消息包含第二终端到eNB的DRB对应的DRB ID2和LCID2等参数,eNB从MME到eNB的承载建立消息的NAS PDU参数中获得其包含的NAS消息,并通过连接重配消息捎带该NAS消息,该NAS消息中包含第二终端所对应的本地交换TFT。
eNB生成RRC连接重配消息后,发起RRC连接重配,图10是根据本发明优选实施例的RRC连接重配消息流程图,如图10所示,发起RRC连接重配流程包括:eNB向第一终端发送eNB到第一终端的RRC连接重配消息,向第二终端发送eNB到第二终端的RRC连接重配消息。第一终端在RRC收到连接重配消息后,将生成第一终端到eNB的本地交换DRB,该DRB将用DRB ID标识,并将进行本地交换TFT到本地交换DRB的绑定,将第一终端的本地交换TFT绑定到第一终端到eNB的本地交换DRB上。并完成RRC连接重配的其他操作。在完成RRC连接重配后,第一终端给eNB回RRC连接重配完成消息。第二终端在收到RRC连接重配消息后,将进行TFT的绑定,将生成第二终端到eNB的本地交换DRB,该DRB将用DRB ID2标识,并将进行本地交换TFT到本地交换DRB的绑定,将第二终端的本地交换TFT绑定到第二终端到eNB的本地交换DRB上。并完成RRC连接重配的其他操作。在完成RRC连接重配后,第一终端给eNB回RRC连接重配完成消息。eNB在收到第一终端的RRC连接重配完成消息和第二终端的RRC连接重配完成消息之后。分别给第一终端和第二终端发送RRC配置结束消息。第一终端收到RRC配置结束消息之后,开始和第二终端进行本地数据交换,第二终端在收到RRC配置结束消息之后,开始和第一终端进行本地数据交换
以上是RRC连接重配,配置成功的正常流程,如果RRC连接重配配置失败,则进入RRC连接重配异常流程。图11是根据本发明优选实施例的RRC连接重配失败消息流程图,如图11所示,当eNB给第一终端发RRC连接重配消息后,如果第一终端在进行RRC连接重配时,重配失败,为了不让本地交换承载建立的失败影响其他的应用,在本地交换的RRC连接重配异常流程中增加了RRCConnectionConfigurationFailure消息,该消息表明本地交换的RRC连接配置失败。第一终端发送该消息给eNB,第一终端可以在该消息中携带RRCConnectionConfigurationFigurationCause单元,该单元表明失败的原因。eNB可以根据失败原因重新为本地交换通信分配RRC连接重配的相关参数,并重新发送RRCConnectionReconfiguration消息,如果配置成功,第一终端回RRCConnectionReconfigurationComplete消息,eNB将进行下面的流程,在收到第一终端和第二终端的RRCConnectionReconfigurationComplete消息之后发送承载建立响应给MME,表明本地承载建立成功,如果没有配置成功,第一终端将第二次回RRCConnectionConfigurationFailure消息,则eNB要发送承载建立响应给MME,在该消息的E-RAB Failed to Setup List单元中,表明为是由于和第一终端的RRC连接重配失败导致的本地承载建立失败。如果第二终端的RRC连接重配成功,如本实施例所示,eNB还要给第二终端发送RRC连接重配恢复消息,将第二终端恢复到连接重配之前的状态。
步骤四,本地交换流程。
在建立好本地交换承载后,将进行本地数据交换。图12是根据本发明优选实施例的本地交换消息流程图,如图12所示,本地数据交换的消息流程包括:当第一终端有数据要发送时,第一终端发送调度请求信令,即SR信令,eNB收到SR信令后,发送UL grant信令,该信令包含为第一终端分配的进行上行发送的资源,但该UL grant分配的上行资源非常有限。在本实施例中,第一终端在收到UL grant信令后,会在eNB为其分配的上行资源上发送BSR消息,该消息携带了第一终端要发送的数据的buffer的大小。eNB收到该消息后,将获得第一终端要发送数据的buffer大小。eNB将检查进行本地交换所使用的转发buffer所剩空间的大小,如果转发buffer的剩余空间大于第一终端要发送数据的buffer。则eNB为第一终端分配上行资源,并发送UL grant信令。第一终端收到上行信令后,在eNB分配的上行资源上发送业务数据。
第一终端和第二终端进行本地交换。图16是根据本发明优选实施例的本地交换数据处理(PDCP层之上转发)的流程图,如图16所示,在本实优选施例中,是第一终端给第二终端的业务数据,经过本地交换TFT映射到第一终端的本地交换的DRB ID对应的DRB中,在经过PDCP层,RLC层,MAC层,PHY层的处理后,通过空口发送出去。之后eNB接收到第一终端发送的数据,该数据经过PHY层,MAC层,RLC层的处理后到达PDCP层,有两种数据转发方法:一种是在PDCP层转发,还有一种是在PDCP层之上转发,在本优选实施例中,本地交换的数据在PDCP层之上转发。数据经过PDCP层之后,已经在eNB的本地交换的DRB ID所对应的DRB之中,并且第一终端到eNB的数据已经经过PDCP层的加解密处理和countercheck的保护,eNB在数据安全的处理上按照目前的协议处理即可。eNB从该DRB中读取数据,并将其写入转发buffer中,eNB为第二终端分配下行资源,并从转发buffer中读取数据,并将数据写入eNB的本地交换DRB ID2所对应的DRB。数据被写入DRB ID2所对应的DRB后,经过PDCP层,RLC层,MAC层,PHY层的处理,被发送给第二终端。eNB到第二终端之间的数据,在经过PDCP层时,已经经过PDCP层的加解密处理和countercheck保护,eNB在数据安全的处理上按照目前的协议处理即可。第二终端接收到该数据后,数据经过PHY层,MAC层,RLC层和PDCP层的处理后,数据被写入第二终端的本地交换DRBID2所对应的DRB中,经过第二终端本地交换TFT的映射,数据到达业务层。
需要说明的是,上述各个模块是可以通过硬件来实现的。例如:一种处理器,包括上述各个模块,或者,上述各个模块分别位于一个处理器中。
在另外一个实施例中,还提供了一种软件,该软件用于执行上述实施例及优选实施方式中描述的技术方案。
在另外一个实施例中,还提供了一种存储介质,该存储介质中存储有上述软件,该存储介质包括但不限于:光盘、软盘、硬盘、可擦写存储器等。
从以上的描述中,可以看出,本发明实现了如下技术效果:采用当eNB或PGW判定第一终端和第二终端能够进行本地交换时,eNB可以协同同时位于eNB或其中一个位于相邻eNB的第一终端和第二终端建立本地承载,进而使用本地承载转发第一终端和第二终端之间的业务数据的方式,解决了相关技术中通过LTE技术进行数据转发的方式会增加核心网的网络设备的负荷、用户数据的传输时延的问题,达到了降低核心网的网络设备的负荷、缩短数据的传输时延,提高数据的传输速度的效果。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (26)
1.一种终端的本地交换方法,其特征在于,包括:
演进型基站eNB协同第一终端和第二终端建立本地承载,其中,所述本地承载是指本地交换过程中需要使用的专用于设备到设备D2D的承载;
所述eNB通过所述本地承载转发所述第一终端和所述第二终端之间的业务数据以实现本地交换。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,演进型基站eNB协同所述第一终端和所述第二终端建立本地承载,包括:
在分组数据网关PGW发起本地承载建立流程后,所述eNB分别向所述第一终端和所述第二终端发起第一无线资源控制RRC连接重配流程、第二无线资源控制RRC连接重配流程;
在所述第一RRC连接重配和所述第二RRC连接重配均成功的情况下,所述eNB确定所述本地承载的建立已经完成,否则,根据所述第一终端和/或所述第二终端反馈的建立失败消息,重新向所述第一终端和/或所述第二终端发起RRC连接重配流程,直至完成所述本地承载的建立。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,分组数据网关PGW发起本地承载建立流程,包括:
所述PGW接收到所述第一终端发送的本地承载建立请求消息后,为所述第一终端生成第一传输流模板TFT,并在所述第一TFT中增加本地交换的地址类型和所述第二终端的IP地址,其中,所述本地承载建立请求消息包括:所述第一终端的IP地址和所述第二终端的IP地址;
所述PGW根据所述第二终端的IP地址为所述第二终端生成第二TFT,并在所述第二TFT中增加所述本地交换的地址类型和所述第一终端的IP地址;
所述PGW生成第一本地承载建立消息,其中,第一本地承载建立消息是从所述PGW到移动管理实体MME的消息,所述本地承载建立消息包括:所述第一终端的IP地址、由所述第一TFT和所述第二TFT组成的本地交换TFT对,以及服务质量QoS参数;
所述PGW通过服务网关SGW将所述第一本地承载建立消息发送给所述MME,由所述MME根据所述第一本地承载建立消息生成第二本地承载建立消息,其中,所述第二本地承载建立消息是从所述MME到所述eNB的消息,所述第二本地承载建立消息包括:所述第一终端的第一UE ID、所述第二终端的第二UE ID、所述第一终端的第一E-RABID、所述第二终端的第二E-RAB ID,以及所述QoS参数。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述eNB分别向所述第一终端和所述第二终端发起第一无线资源控制RRC连接重配流程、第二无线资源控制RRC连接重配流程,包括:
所述eNB向所述第一终端发起所述第一无线资源控制RRC连接重配流程,包括:
所述eNB根据所述第一E-RAB ID生成所述第一终端到所述eNB的第一数据无线承载DRB,并生成对应于所述第一DRB的第一DRB ID、第一逻辑信道,以及第一LC ID,其中,所述第一LC ID的保留值用于在进行本地交换的过程中标识所述第一逻辑信道;
所述eNB生成对应于所述第一终端的第一RRC连接重配消息,其中,所述第一RRC连接重配消息包括:所述第一DRB ID、所述第一LC ID以及对应于所述第一终端的第一NAS消息,所述第一NAS消息携带有所述第一TFT;
所述eNB向所述第一终端发送所述第一RRC连接重配消息,发起所述第一RRC连接重配流程;
所述eNB向所述第二终端发起所述第二无线资源控制RRC连接重配流程,包括:
所述eNB根据所述第二E-RAB ID生成所述第二终端到所述eNB的第二数据无线承载DRB,并生成对应于所述第二DRB的第二DRB ID、第二逻辑信道,以及第二LC ID,其中,所述第二LC ID的保留值用于在进行本地交换的过程中标识所述第二逻辑信道;
所述eNB生成对应于所述第二终端的第二RRC连接重配消息,其中,所述第二RRC连接重配消息包括:所述第二DRB ID、所述第二LC ID,以及对应于所述第二终端的第二NAS消息,所述第二NAS消息携带有所述第二TFT;
所述eNB向所述第二终端发送所述第二RRC连接重配消息,发起所述第二RRC连接重配流程;
其中,所述第一DRB和所述第二DRB存在固定的绑定关系,所述第一DRB ID和所述第二DRB ID存在固定的绑定关系,所述第一DRB ID和所述第二DRB ID组成DRBID对。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在所述eNB分别向所述第一终端和所述第二终端发起第一无线资源控制RRC连接重配流程、第二无线资源控制RRC连接重配流程之后,包括:
所述第一终端将所述第一TFT绑定到所述第一DRB,并执行第一RRC连接重配的其他操作;
所述第二终端将所述第二TFT绑定到所述第二DRB,并执行第二RRC连接重配的其他操作。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述第一RRC连接重配和所述第二RRC连接重配均成功的情况下,包括:
所述第一终端向所述eNB发送第一RRC连接重配完成消息;
所述第二终端向所述eNB发送第二RRC连接重配完成消息。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在所述eNB接收到所述第一RRC连接重配完成消息和所述第二RRC连接重配完成消息的情况下,包括:
所述eNB向所述第一终端发送第一RRC配置结束消息,向所述第二终端发送第二RRC配置结束消息。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述eNB通过所述本地承载转发所述第一终端和所述第二终端之间的业务数据以实现本地交换,包括:
在接收所述第一终端发送的调用请求SR信令后,所述eNB向所述第一终端发送UL grant信令,其中,所述UL grant信令中携带所述第一终端发送所述业务数据时使用的上行资源;
所述eNB通过空口接收来自所述第一终端的所述业务数据,并对所述业务数据进行PHY层、MAC层及RLC层的处理,使所述业务数据到达PDCP层;
所述eNB为所述第二终端分配用于在接收所述业务数据时使用的缓存;
所述eNB通过所述缓存将所述业务数据发送给所述第二终端。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述eNB通过所述缓存将所述业务数据发送给所述第二终端,采用以下方式之一:
方式一,所述eNB所述业务数据置于所述PDCP层后,通过所述缓存将发送给所述第二终端;
方式二,所述eNB所述业务数据置于所述PDCP层之上后,通过所述缓存将发送给所述第二终端;
其中,采用方式一进行数据发送时,对所述业务数据进行加密处理,包括:
当所述第一终端到所述eNB的第一数据无线承载DRB的上行数据包计数值达到第一计数阈值时,所述eNB向所述第一终端发送第一CounterCheck消息以使所述第一终端按照LTE流程对所述业务数据进行计数检查;
当所述第二终端到所述eNB的第二数据无线承载DRB的下行数据包计数值达到第二技术阈值时,所述eNB向所述第二终端发送第二CounterCheck消息以使所述第二终端按照LTE流程对所述业务数据进行计数检查。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在演进型基站eNB协同所述第一终端和所述第二终端建立本地承载之前,所述方法还包括:
所述eNB或分组数据网关PGW判断是否能够进行本地交换。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述eNB判断是否能够进行本地交换,包括:
在所述第一终端进行附着的过程中,所述eNB接收移动管理实体MME发送的所述第一终端的IP地址,并保存所述第一终端的IP地址;
在所述第二终端进行附着的过程中,所述eNB接收所述MME发送的所述第二终端的IP地址,并保存所述第二终端的IP地址;
当接收到所述第一终端发送的携带有所述第二终端的IP地址的本地交换请求消息时,所述eNB判断本地是否已经保存了所述第二终端的IP地址,在判断结果为是的情况下,确定所述第一终端和所述第二终端能够进行本地交换;
在判断结果为否的情况下,所述eNB向相邻eNB查询所述相邻eNB是否已经保存了所述第二终端的IP地址,如果查询结果为是,确定所述第一终端和所述第二终端能够进行本地交换,如果查询结果为否,确定所述第一终端和所述第二终端不能进行本地交换。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,在确定所述第一终端和所述第二终端能够进行本地交换的情况下,包括:
所述eNB向所述第一终端发送本地交换请求响应消息,其中,本地交换请求响应消息用于指示所述第一终端能够与所述第二终端进行本地交换,并启动所述本地承载的建立流程。
13.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述PGW判断是否能够进行本地交换,包括:
在所述第一终端成功和所述第二终端附着成功后,所述PGW建立与所述第一终端和所述第二终端之间的LTE承载;
所述PGW接收所述第一终端发送的业务数据,其中,所述业务数据中包括:所述第一终端的IP地址和所述第二终端的IP地址;
所述PGW根据所述第一终端的IP地址和所述第二终端的IP地址,判断所述第一终端和所述第二终端是否均位于所述eNB下且所述eNB支持本地交换功能,或者所述第一终端和所述第二终端是否分别位于所述eNB和相邻eNB下且所述eNB和所述相邻eNB均支持本地交换功能,如果判断结果为是,确定所述第一终端和所述第二终端能够进行本地交换,如果判断结果为否,确定所述第一终端和所述第二终端不能进行本地交换。
14.一种终端的本地交换系统,包括:演进型基站eNB、第一终端、第二终端、分组数据网关PGW、服务网关SGW以及移动管理实体MME,其特征在于,所述eNB包括:
建立模块,用于协同所述第一终端和所述第二终端建立本地承载,其中,所述本地承载是指本地交换过程中需要使用的专用于设备到设备D2D的承载;
转发模块,用于通过所述本地承载转发所述第一终端和所述第二终端之间的业务数据以实现本地交换。
15.根据权利要求14所述的系统,其特征在于,所述建立模块包括:
发起模块,用于在所述PGW发起本地承载建立流程后,分别向所述第一终端和所述第二终端发起第一无线资源控制RRC连接重配流程、第二无线资源控制RRC连接重配流程;
处理模块,用于在所述第一RRC连接重配和所述第二RRC连接重配均成功的情况下,确定所述本地承载的建立已经完成,否则,根据所述第一终端和/或所述第二终端反馈的建立失败消息,重新向所述第一终端和/或所述第二终端发起RRC连接重配流程,直至完成所述本地承载的建立。
16.根据权利要求15所述的系统,其特征在于,所述PGW用于发起本地承载建立流程,所述PGW包括:
第一接收模块,用于接收所述第一终端发送的本地承载建立请求消息;
第一生成模块,用于为所述第一终端生成第一传输流模板TFT,并在所述第一TFT中增加本地交换的地址类型和所述第二终端的IP地址,其中,所述本地承载建立请求消息包括:所述第一终端的IP地址和所述第二终端的IP地址;
第二生成模块,用于根据所述第二终端的IP地址为所述第二终端生成第二TFT,并在所述第二TFT中增加所述本地交换的地址类型和所述第一终端的IP地址;
第三生成模块,用于生成第一本地承载建立消息,其中,第一本地承载建立消息是从所述PGW到所述MME的消息,所述本地承载建立消息包括:所述第一终端的IP地址、由所述第一TFT和所述第二TFT组成的本地交换TFT对,以及服务质量QoS参数;
第一发送模块,用于通过所述SGW将所述第一本地承载建立消息发送给所述MME以使所述MME根据所述第一本地承载建立消息生成第二本地承载建立消息,其中,所述第二本地承载建立消息是从所述MME到所述eNB的消息,所述第二本地承载建立消息包括:所述第一终端的第一UE ID、所述第二终端的第二UE ID、所述第一终端的第一E-RAB ID、所述第二终端的第二E-RAB ID,以及所述QoS参数。
17.根据权利要求16所述的系统,其特征在于,所述发起模块包括:
第一生成单元,用于根据所述第一E-RAB ID生成所述第一终端到所述eNB的第一数据无线承载DRB,并生成对应于所述第一DRB的第一DRB ID、第一逻辑信道,以及第一LC ID,其中,所述第一LC ID的保留值用于在进行本地交换的过程中标识所述第一逻辑信道;
第二生成单元,用于生成对应于所述第一终端的第一RRC连接重配消息,其中,所述第一RRC连接重配消息包括:所述第一DRB ID、所述第一LC ID以及对应于所述第一终端的第一NAS消息,所述第一NAS消息携带有所述第一TFT;
第一发送单元,用于向所述第一终端发送所述第一RRC连接重配消息,发起所述第一RRC连接重配流程;
第三生成单元,用于根据所述第二E-RAB ID生成所述第二终端到所述eNB的第二数据无线承载DRB,并生成对应于所述第二DRB的第二DRB ID、第二逻辑信道,以及第二LC ID,其中,所述第二LC ID的保留值用于在进行本地交换的过程中标识所述第二逻辑信道;
第四生成单元,用于生成对应于所述第二终端的第二RRC连接重配消息,其中,所述第二RRC连接重配消息包括:所述第二DRB ID、所述第二LC ID,以及对应于所述第二终端的第二NAS消息,所述第二NAS消息携带有所述第二TFT;
第二发送单元,用于向所述第二终端发送所述第二RRC连接重配消息,发起所述第二RRC连接重配流程;
其中,所述第一DRB和所述第二DRB存在固定的绑定关系,所述第一DRB ID和所述第二DRB ID存在固定的绑定关系,所述第一DRB ID和所述第二DRB ID组成DRBID对。
18.根据权利要求17所述的系统,其特征在于,
所述第一终端包括:第一绑定模块,用于在所述发起模块向所述第一终端发起第一RRC连接重配流程之后,将所述第一TFT绑定到所述第一DRB,并执行第一RRC连接重配的其他操作;
所述第二终端包括:第二绑定模块,用于在所述发起模块向所述第二终端发起第二RRC连接重配流程之后,将所述第二TFT绑定到所述第二DRB,并执行第二RRC连接重配的其他操作。
19.根据权利要求18所述的系统,其特征在于,
所述第一终端还包括:第二发送模块,用于在所述第一RRC连接重配成功的情况下,向所述eNB发送第一RRC连接重配完成消息;
所述第二终端还包括:第三发送模块,用于在所述第二RRC连接重配成功的情况下,向所述eNB发送第二RRC连接重配完成消息。
20.根据权利要求19所述的系统,其特征在于,所述建立模块还包括:
第四发送模块,用于在接收到所述第一RRC连接重配完成消息和所述第二RRC连接重配完成消息的情况下,向所述第一终端发送第一RRC配置结束消息,向所述第二终端发送第二RRC配置结束消息。
21.根据权利要求14所述的系统,其特征在于,所述转发模块包括:
第二接收模块,用于接收所述第一终端发送的调用请求SR信令;
第五发送模块,用于向所述第一终端发送UL grant信令,其中,所述UL grant信令中携带所述第一终端发送所述业务数据时使用的上行资源;
第三接收模块,用于通过空口接收来自所述第一终端的所述业务数据,并对所述业务数据进行PHY层、MAC层及RLC层的处理,使所述业务数据到达PDCP层;
分配模块,用于为所述第二终端分配用于在接收所述业务数据时使用的缓存;
第六发送模块,用于通过所述缓存将所述业务数据发送给所述第二终端。
22.根据权利要求21所述的系统,其特征在于,所述第六发送模块通过所述缓存将所述业务数据发送给所述第二终端,采用以下方式之一:
方式一,所述第六发送模块将所述业务数据置于所述PDCP层后,通过所述缓存将发送给所述第二终端;
方式二,所述第六发送模块将所述业务数据置于所述PDCP层之上后,通过所述缓存将发送给所述第二终端;
其中,采用方式一进行数据发送时,所述第六发送模块对所述业务数据进行加密处理,包括:
当所述第一终端到所述eNB的第一数据无线承载DRB的上行数据包计数值达到第一计数阈值时,所述第六发送模块向所述第一终端发送第一CounterCheck消息以使所述第一终端按照LTE流程对所述业务数据进行计数检查;
当所述第二终端到所述eNB的第二数据无线承载DRB的下行数据包计数值达到第二技术阈值时,所述第六发送模块向所述第二终端发送第二CounterCheck消息以使所述第二终端按照LTE流程对所述业务数据进行计数检查。
23.根据权利要求14所述的系统,其特征在于,
所述eNB还包括:第一判断模块,用于在所述建立模块建立所述本地承载之前,判断是否能够进行本地交换;或者,
所述PGW还包括:第二判断模块,用于在所述建立模块建立所述本地承载之前,判断是否能够进行本地交换。
24.根据权利要求23所述的系统,其特征在于,所述第一判断模块包括:
第一接收单元,用于在所述第一终端进行附着的过程中,接收所述MME发送的所述第一终端的IP地址,并保存所述第一终端的IP地址;
第二接收单元,用于在所述第二终端进行附着的过程中,接收所述MME发送的所述第二终端的IP地址,并保存所述第二终端的IP地址;
第一判断单元,用于当接收到所述第一终端发送的携带有所述第二终端的IP地址的本地交换请求消息时,判断本地是否已经保存了所述第二终端的IP地址;
第一确定单元,用于在判断结果为是的情况下,确定所述第一终端和所述第二终端能够进行本地交换;
查询单元,用于在判断结果为否的情况下,向相邻eNB查询所述相邻eNB是否已经保存了所述第二终端的IP地址;
第二确定单元,用于当查询结果为是时,确定所述第一终端和所述第二终端能够进行本地交换,当查询结果为否时,确定所述第一终端和所述第二终端不能进行本地交换。
25.根据权利要求24所述的系统,其特征在于,所述eNB还包括:
第七发送模块,用于在所述第一判断模块确定所述第一终端和所述第二终端能够进行本地交换的情况下,向所述第一终端发送本地交换请求响应消息,其中,本地交换请求响应消息用于指示所述第一终端能够与所述第二终端进行本地交换,并启动所述本地承载的建立流程。
26.根据权利要求23所述的系统,其特征在于,所述第二判断模块包括:
建立单元,用于在所述第一终端成功和所述第二终端附着成功后,建立与所述第一终端和所述第二终端之间的LTE承载;
第三接收单元,用于接收所述第一终端发送的业务数据,其中,所述业务数据中包括:所述第一终端的IP地址和所述第二终端的IP地址;
第二判断单元,用于根据所述第一终端的IP地址和所述第二终端的IP地址,判断所述第一终端和所述第二终端是否均位于所述eNB下且所述eNB支持本地交换功能,或者所述第一终端和所述第二终端是否分别位于所述eNB和相邻eNB下且所述eNB和所述相邻eNB均支持本地交换功能,如果判断结果为是,确定所述第一终端和所述第二终端能够进行本地交换,如果判断结果为否,确定所述第一终端和所述第二终端不能进行本地交换。
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