CN104754540B - 以无线接入单元为锚点的媒体数据环回处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种以无线接入单元为锚点的媒体数据环回处理方法，通过标准流程建立媒体业务数据专用承载，基于匹配原则识别本移动管理实体下处于同一会话的各方用户，并记录用户会话和传输路径的对应关系；建立以无线接入单元为锚点的媒体数据环回，修改媒体业务数据专用承载，保持专用承载链路在最低开销，并统计基于无线接入单元的计费信息；无线接入单元判断用户是否发生切换，并将计费信息发送给计费单元。本发明通过对媒体业务数据专用承载进行优化修改，实现媒体数据本地环回和数据的缓存，形成以无线接入单元为锚点的媒体数据环回，实现无线加解密技术对传输路径的全程安全保护，降低资源占用，缩减传输时延，保障用户信息安全，提高可靠性。

Description

以无线接入单元为锚点的媒体数据环回处理方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，特别涉及一种以无线接入单元为锚点的媒体数据环回处理方法。

背景技术

移动用户对多媒体业务的需求和移动网络的提供能力之间的矛盾日益突出。为满足用户需求，无线接入技术不断发展，以LTE（Long Term Evolution）为代表的4G接入技术已经部署商用，各机构已经全面开展5G技术的研究工作；移动核心网络不断演进，基于“承载与控制分离”思想的架构成为发展的方向，承载平面主要包括无线接入单元，服务网关和分组数据网网络等实体，控制平面主要包括移动管理实体，用户归属寄存器等，如EPC就是移动核心网络的代表。

在人群比较集中的热点地区，存在较多用户在同一无线接入单元服务下使用同一应用服务的情况，如视频电话等业务，媒体传输仍按照附图2所示的方式进行，主要存在以下两个问题：一、占用系统资源较多和时延相对较长，随着4G业务的应用和5G技术的发展，多媒体业务对系统资源和传输时延都有较高的要求。相比以无线接入单元为锚点的媒体环回路径来说，目前的路径需要经过无线接入点、服务网关和分组数据网网关三个实体，造成系统资源占用较多和传输时延相对较长。另外，如果同一服务网关或者分组数据网网关服务的用户较多，有可能出现服务网关或者分组数据网网关的服务瓶颈问题，影响用户的服务体验；二、存在一定的安全隐患，随着用户和运营商对网络安全性要求的提高，基于物理层加密等新技术不断出现，这些新技术大大提升了接入网安全水平。而目前的传输过程中包括无线加解密和有线加解密等多个环节，传输路径上经过包括服务网关和分组数据网网关等多个实体，复杂的过程和相对较长的传输路径给系统安全带来了隐患。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供一种以无线接入单元为锚点的媒体数据环回处理方法，基于媒体传输平面在无线接入单元感知同一会话用户的基础上对媒体数据的路径进行优化，同时在无线接入单元内利用数据加解密机制对传输路径实现无线加密的安全保护，降低系统资源占用，有效缩减传输时延，并保障用户信息安全，提高可靠性。

按照本发明所提供的设计方案，一种以无线接入单元为锚点的媒体数据环回处理方法，包含如下步骤：

步骤1.用户通过标准流程建立媒体业务数据专用承载，无线接入单元基于匹配原则识别本移动管理实体下处于同一会话的各方用户，并记录用户会话和传输路径的对应关系；

步骤2.建立以无线接入单元为锚点的媒体数据环回，修改媒体业务数据专用承载，保持专用承载链路在最低开销，并统计基于无线接入单元的计费信息；

步骤3.无线接入单元判断用户是否发生切换，并将计费信息发送给计费单元。

所述步骤1中匹配原则为根据同一会话中媒体业务数据上下行路径的五元组进行匹配，所述五元组为媒体业务数据的源IP地址、目的IP地址、源端口号、目的端口号和协议类型。

所述步骤2具体包含如下步骤：

步骤2.1.通过无线加密技术对处于该同一会话的各方用户在上下行传输路径的媒体业务数据加解密，完成媒体业务数据的传输对接，形成无线接入单元本地媒体业务数据回环；

步骤2.2.无线接入单元向移动管理实体发起媒体业务数据专用承载修改请求，并保持用户端到无线接入单元QoS服务等级不变，无线接入单元到分组数据网网关的专用承载维持在最小QoS服务等级，缩减时延和分组时延；

步骤2.3.统计无线接入单元计费信息。

所述步骤3具体包含如下步骤：

步骤3.1.判断用户是否发生切换，若发生切换，则向移动管理实体发起专用承载修改请求，恢复原媒体业务数据专用承载，并进入步骤3.2，若用户没有发生切换，则直接进入步骤3.2；

步骤3.2.无线接入单元将计费信息发送给计费单元执行计费功能，维持媒体业务数据环回下的正常计费。

本发明以无线接入单元为锚点的媒体数据环回处理方法的有益效果：

本发明针对用户在同一无线接入单元服务下处于同一会话时存在的问题，在用户利用控制信令基于标准流程建立专用承载后，无线接入单元利用分组流分类、过滤和识别模块实现对处于同一会话的各用户的感知，对媒体业务数据专用承载进行优化修改，实现媒体数据本地环回和数据的缓存；无线接入单元将原来与服务网关间上下行路径上的媒体数据经过加解密后对接，形成以无线接入单元为锚点的媒体数据环回，实现无线加解密技术对传输路径的全程安全保护，降低系统资源占用，有效缩减传输时延，并保障用户信息安全，提高可靠性。

本发明以无线接入单元为锚点的媒体数据环回处理方法为了使专用承载占用最小化网络资源并保证用户后续的正常切换，由无线接入单元触发专用承载修改，使得无线接入单元与分组数据网网关间的链路维持在最低开销；在无线接入单元判断用户发生切换前，触发专用承载的修改过程请求，恢复原媒体数据传输路径，不影响标准切换流程；为了不影响对用户的正常计费，在无线接入单元上增加计时和流量统计，在发生切换或者业务结束前，将计费的相关信息发送至计费单元（如分组数据网网关），以维持在环回机制下的正常计费。

附图说明：

图1为承载与控制分离的核心网络架构示意图；

图2为以分组数据网关锚点的媒体数据流的路径示意图；

图3为本发明以无线接入单元为锚点的媒体数据环回处理方法流程图；

图4为本发明的无线接入单元对处于同一会话用户的识别流程示意图；

图5为本发明的媒体业务数据路径示意图。

具体实施方式：

下面结合附图和技术方案对本发明作进一步详细的说明，并通过优选的实施例详细说明本发明的实施方式，但本发明的实施方式并不限于此。

图1所示，移动网络用户的媒体业务种类繁多，各业务对网络的QoS（Quality ofService）等级要求不尽相同，需要网络具备传输各类多媒体的承载能力。目前，在承载链路上的媒体数据无论路由到外部网络服务器还是路由到内部网络用户都需要以分组数据网网关为锚点进行路径选择，如EPC网络中P-GW（Packet Date Network - Gateway），在EPC网络中，EPC定义了标准化的QCI（QoS Class Identifier）特征定义：分为GBR(Guranteed BitRate)保证比特速率和Non-GBR非保证比特速率两类，其中，EPC网络中的信令的服务等级为：EPS QCI＝5 ，优先级为1，分组时延预算为100ms，分组错误丢失率为10^－6。

实施例一，如图3~5所示，一种以无线接入单元为锚点的媒体数据环回处理方法，包含如下步骤：

步骤1.用户通过标准流程建立媒体业务数据专用承载，无线接入单元基于匹配原则识别本移动管理实体下处于同一会话的各方用户，并记录用户会话和传输路径的对应关系；

步骤2.建立以无线接入单元为锚点的媒体数据环回，修改媒体业务数据专用承载，保持专用承载链路在最低开销，实现媒体数据本地环回和数据的缓存，并统计基于无线接入单元的计费信息；

步骤3.无线接入单元判断用户是否发生切换，并将计费信息发送给计费单元。

实施例二，与实施例一基本相同，不同之处在于：所述步骤1中匹配原则为根据同一会话中媒体业务数据上下行路径的五元组进行匹配，所述五元组为媒体业务数据的源IP地址、目的IP地址、源端口号、目的端口号和协议类型。

实施例三，与实施例一基本相同，不同之处在于：所述步骤2具体包含如下步骤：

步骤2.1.通过无线加密技术对处于该同一会话的各方用户在上下行传输路径的媒体业务数据加解密，完成媒体业务数据的传输对接，形成无线接入单元本地媒体业务数据回环；

步骤2.2.无线接入单元向移动管理实体发起媒体业务数据专用承载修改请求，并保持用户端到无线接入单元QoS服务等级不变，无线接入单元到分组数据网网关的专用承载维持在最小QoS服务等级，缩减时延和分组时延，处于4G网络的用户，维持最小服务等级的含义即是保持在EPS QCI＝5的即可，满足有高的优先级，时延和分组时延都较小。这样，可以减小数据业务开销，由于没有媒体业务，所以占用的带宽较小；还可以维护保持数据链路连接，为用户的移动切换做准备；若用户处于5G网络中，选择类似于4G的服务等级，满足有高的优先级，缩减时延和分组时延，降低占用核心网资源和维持用户的移动切换功能。；

步骤2.3.统计无线接入单元计费信息。

实施例四，与实施例一基本相同，不同之处在于：所述步骤3具体包含如下步骤：

步骤3.1.判断用户是否发生切换，若发生切换，则向移动管理实体发起专用承载修改请求，恢复原媒体业务数据专用承载，并进入步骤3.2，若用户没有发生切换，则直接进入步骤3.2；

步骤3.2.无线接入单元将计费信息发送给计费单元执行计费功能，维持媒体业务数据环回下的正常计费。

本发明是基于媒体传输平面在无线接入单元感知同一会话用户的基础上对媒体数据的路径进行优化，实现媒体数据本地环回和数据的缓存，同时在无线接入单元内利用数据加解密机制对传输路径实现无线加密的安全保护，降低系统资源占用，有效缩减传输时延，并保障用户信息安全，提高可靠性。

本发明并不局限于上述具体实施方式，本领域技术人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或者类似的变化都应涵盖在本发明权利要求的范围内。

Claims (3)

1.一种以无线接入单元为锚点的媒体数据环回处理方法，其特征在于：包含如下步骤：

步骤1.用户通过标准流程建立媒体业务数据专用承载，无线接入单元基于匹配原则识别移动管理实体下处于同一会话的各方用户，并记录用户会话和传输路径的对应关系；匹配原则为根据同一会话中媒体业务数据上下行路径的五元组进行匹配，所述五元组为媒体业务数据的源IP地址、目的IP地址、源端口号、目的端口号和协议类型；

步骤2.建立以无线接入单元为锚点的媒体数据环回，修改媒体业务数据专用承载，保持专用承载链路在最低开销，并统计基于无线接入单元的计费信息；

步骤3.无线接入单元判断用户是否发生切换，并将计费信息发送给计费单元。

2.根据权利要求1所述的以无线接入单元为锚点的媒体数据环回处理方法，其特征在于：所述步骤2具体包含如下步骤：

步骤2.1.通过无线加密技术对处于该同一会话的各方用户在上下行传输路径的媒体业务数据加解密，完成媒体业务数据的传输对接，形成无线接入单元本地媒体业务数据回环；

步骤2.2.无线接入单元向移动管理实体发起媒体业务数据专用承载修改请求，并保持用户端到无线接入单元QoS服务等级不变，无线接入单元到分组数据网网关的专用承载维持在最小QoS服务等级；

步骤2.3.统计无线接入单元计费信息。

3.根据权利要求1所述的以无线接入单元为锚点的媒体数据环回处理方法，其特征在于：所述步骤3具体包含如下步骤：

步骤3.1.判断用户是否发生切换，若发生切换，则向移动管理实体发起专用承载修改请求，恢复原媒体业务数据专用承载，并进入下一步，若用户没有发生切换，则直接进入下一步；

步骤3.2.无线接入单元将计费信息发送给计费单元执行计费功能，维持媒体业务数据环回下的正常计费。