CN105577501A - 专网客户终端设备的下挂设备入网通信实现方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种专网客户终端设备的下挂设备入网通信实现方法及装置。本发明专网客户终端设备的下挂设备入网通信实现方法，包括：基站根据映射关系将接收到的下挂设备的报文封装通用分组无线服务隧道协议GTP头；GTP头与客户终端设备CPE建立的RB-ID一一对应；基站将封装后的报文发送给核心网侧设备，以使核心网侧设备根据存储的本地映射关系对报文进行解封装，去掉GTP头，将解封装后的下挂设备的报文转发给服务器；本地映射关系为CPE的IP地址、GTP头和下挂设备的IP地址的映射关系。本发明实现了核心网侧通过本地映射关系可以正常识别CPE下挂设备的IP地址，下挂设备的报文可以在基站和核心网侧之间进行正常传输。

Description

专网客户终端设备的下挂设备入网通信实现方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术，尤其涉及一种专网客户终端设备的下挂设备入网通信实现方法及装置。

背景技术

在目前专网应用中，客户终端设备(CustomerPremiseEquipment，简称CPE)局域网(LocalAreaNetwork，简称LAN)口连接的摄像头和外部服务器设备需要正常进行双向通信。数据流向上行为摄像头→CPE→基站→核心网→服务器，下行为服务器→核心网→基站→CPE→摄像头。但是对于核心网而言，CPE的广域网(WideAreaNetwork，简称WAN)口因特网互联协议(InternetProtocol简称IP)地址是核心网分配的，核心网只能够识别CPE的WAN口IP地址，而CPE的LAN口的IP地址，而摄像头用的是CPE的LAN口的IP地址，核心网是不能够正常识别。因此在这种场景下，摄像头和服务器之间是不能够正常通信的。

在这种应用场景下，现有技术中采用通用路由封转协议(GenericRoutingEncapsulation，简称GRE)来实现摄像头和服务器之间的通信。进行上行传输时，摄像头发送数据到CPE，CPE对报文进行GRE封装，再封装上CPE的IP地址后通过核心网传到交换机，然后在交换机/路由器上进行GRE报文还原，恢复摄像头发送的原始报文，并将其发送给服务器。下行传输类似。、

但是现有技术中存在如下问题：采用GRE隧道技术，必须选配支持GRE功能的交换机或者路由器，对客户的组网的环境具有很强的依赖性，增加组网的成本。

发明内容

本发明提供一种专网客户终端设备的下挂设备入网通信实现方法及装置，以解决现有技术中采用GRE隧道技术，必须选配支持GRE功能的交换机或者路由器，对客户的组网的环境具有很强的依赖性，增加组网的成本的问题。

第一方面，本发明提供一种专网客户终端设备的下挂设备入网通信实现方法，包括：

基站根据映射关系将接收到的下挂设备的报文封装通用分组无线服务隧道协议GTP头；所述GTP头与所述下挂设备所属的客户终端设备CPE建立的无线链路承载号RB-ID一一对应；所述映射关系为所述CPE的RB-ID与所述GTP头的映射关系；

基站将封装后的报文发送给核心网侧设备，以使所述核心网侧设备根据存储的本地映射关系对所述报文进行解封装，去掉所述GTP头，将解封装后的所述下挂设备的报文转发给服务器；所述本地映射关系为所述CPE的IP地址、所述GTP头和所述下挂设备的IP地址的映射关系。

可选地，所述根据映射关系将接收到的下挂设备的报文封装通用分组无线服务隧道协议GTP头之前，还包括：

所述基站接收由所述CPE转发的封装了所述RB-ID的所述下挂设备的报文；所述RB-ID为所述CPE与所述核心网侧设备的数据链路的承载号。

可选地，还包括：

所述基站根据映射关系将由核心网侧设备封装之后所转发的报文进行解封装，去掉GTP头；其中，所述报文为服务器向所述下挂设备发送的；将解封装后的报文发送给所述CPE，并由所述CPE转发给所述下挂设备。

第二方面，本发明提供一种专网客户终端设备的下挂设备入网通信实现方法，包括：

核心网侧设备接收基站转发的客户终端设备CPE的下挂设备的报文，并根据存储的本地映射关系对所述报文进行解封装，去掉与所述CPE的因特网互联协议IP地址对应的GTP头；所述本地映射关系为所述CPE的IP地址、通用分组无线服务隧道协议GTP头和所述下挂设备的IP地址的映射关系；

将解封装后的所述下挂设备的报文发送给服务器。

可选地，还包括：

核心网侧设备接收到服务器发送给客户终端设备CPE的下挂设备的报文后，根据存储的本地映射关系，判断下挂设备所对应的CPE的IP地址；

根据所述本地映射关系封装与所述CPE的IP地址对应的GTP头转发给基站。

第三方面，本发明提供一种基站，包括：

封装模块，用于根据映射关系将接收到的下挂设备的报文封装通用分组无线服务隧道协议GTP头；所述GTP头与所述下挂设备所属的客户终端设备CPE建立的无线链路承载号RB-ID一一对应；所述映射关系为所述CPE的RB-ID与所述GTP头的映射关系；

发送模块，用于将封装后的报文发送给核心网侧设备，以使所述核心网侧设备根据存储的本地映射关系对所述报文进行解封装，去掉所述GTP头，将解封装后的所述下挂设备的报文转发给服务器；所述本地映射关系为所述CPE的IP地址、所述GTP头和所述下挂设备的IP地址的映射关系。

可选地，还包括：

接收模块，用于接收由所述CPE转发的封装了所述RB-ID的所述下挂设备的报文；所述RB-ID为所述CPE与所述核心网侧设备的数据链路的承载号。

可选地，还包括：

解封装模块，用于根据映射关系将由核心网侧设备封装之后所转发的报文进行解封装，去掉GTP头；其中，所述报文为服务器向所述下挂设备发送的；

所述发送模块，还用于将解封装后的报文发送给所述CPE，并由所述CPE转发给所述下挂设备。

第四方面，本发明提供一种核心网侧设备，包括：

接收模块，用于接收基站转发的客户终端设备CPE的下挂设备的报文；

解封装模块，用于根据存储的本地映射关系对所述报文进行解封装，去掉与所述CPE的因特网互联协议IP地址对应的GTP头；所述本地映射关系为所述CPE的IP地址、通用分组无线服务隧道协议GTP头和所述下挂设备的IP地址的映射关系；

发送模块，用于将解封装后的所述下挂设备的报文发送给服务器。

可选地，还包括：

封装模块，用于接收到服务器发送给客户终端设备CPE的下挂设备的报文后，根据存储的本地映射关系，判断下挂设备所对应的CPE的IP地址；根据所述本地映射关系封装与所述CPE的IP地址对应的GTP头转发给基站。

本发明专网客户终端设备的下挂设备入网通信实现方法及装置，通过基站根据映射关系将接收到的下挂设备的报文封装通用分组无线服务隧道协议GTP头；所述GTP头与所述客户终端设备CPE建立的无线链路承载号RB-ID一一对应；基站将封装后的报文发送给核心网侧设备，以使所述核心网侧设备根据存储的本地映射关系对所述报文进行解封装，去掉所述GTP头，将解封装后的所述下挂设备的报文转发给服务器；所述本地映射关系为所述CPE的IP地址、所述GTP头和所述下挂设备的IP地址的映射关系，实现了CPE下挂设备发送报文可以通过GTPU协议进行封转，核心网侧设备通过本地映射关系可以正常识别CPE下挂设备的IP地址，下挂设备的报文可以在基站和核心网侧设备之间进行正常传输，最终实现了CPE下挂设备和服务器侧正常通信，解决了现有技术中采用GRE隧道技术，必须选配支持GRE功能的交换机或者路由器，对客户的组网的环境具有很强的依赖性，增加组网的成本的问题。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明专网客户终端设备的下挂设备入网通信实现方法实施例一的流程图；

图2为本发明方法实施例的数据流向及数据格式示意图；

图3为本发明专网客户终端设备的下挂设备入网通信实现方法实施例二的流程图；

图4为本发明基站实施例一的结构示意图；

图5为本发明核心网侧设备实施例一的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

图1为本发明专网客户终端设备的下挂设备入网通信实现方法实施例一的流程图，如图1所示，本实施例的专网客户终端设备的下挂设备入网通信实现方法，可以包括：

步骤101、基站根据映射关系将接收到的下挂设备的报文封装通用分组无线服务隧道协议GTP头；所述GTP头与所述下挂设备所属的客户终端设备CPE建立的无线链路承载号RB-ID一一对应；所述映射关系为所述CPE的RB-ID与所述GTP头的映射关系。

所述根据映射关系将接收到的下挂设备的报文封装通用分组无线服务隧道协议GTP头之前，还包括：

所述基站接收由所述CPE转发的封装了所述RB-ID的所述下挂设备的报文；所述RB-ID为所述CPE与所述核心网侧设备的数据链路的承载号。

具体来说，由于核心网侧设备和基站之间数据面遵循通用分组无线服务技术隧道协议用户面(GPRSTunnellingProtocolUserPlane，简称GTPU)，如果CPE的下挂设备发送报文可以进行GTPU封转，那么就可以在基站和核心网侧设备之间进行正常传输了。

对于上行数据来说，CPE收到CPE的下挂设备发来的上行数据如报文后，封装上相应的无线链路承载号(RadioBearIdentification，简称RB-ID)，然后将该封装后的报文转发给基站。

所述RB-ID为所述CPE与所述核心网侧设备的数据链路的承载号。

基站对CPE封装后的报文继续进行封转，根据映射关系封装与RB-ID对应的通用分组无线服务技术隧道协议(GPRSTunnellingProtocol，简称GTP)头，发送给核心网侧设备。所述映射关系可以以转发表的形式存储。

步骤102、基站将封装后的报文发送给核心网侧设备，以使所述核心网侧设备根据存储的本地映射关系对所述报文进行解封装，去掉所述GTP头，将解封装后的所述下挂设备的报文转发给服务器；所述本地映射关系为所述CPE的IP地址、所述GTP头和所述下挂设备的IP地址的映射关系。

具体来说，基站将封装了GTP头的报文发送给核心网侧设备。核心网侧设备收到封装了GTP头的报文后，根据存储的本地映射关系对其进行解封装，去掉封装的GTP头，最后直接转发给服务器。

由于有了本地映射关系，核心网侧设备根据该本地映射关系就可以识别出下挂设备的IP地址，可以将其正确转发给服务器。

上述的本地映射关系可以以后路由表的形式存储。

图2中所示的是发送的报文的帧格式，下挂设备发送给CPE的报文格式中包括：服务器/下挂设备IP、服务器/下挂设备UDP和净荷，CPE发送给基站的报文格式中添加了：RB-ID，并按分组数据汇聚协议(PacketDataConvergenceProtocol，简称PDCP)封装，基站发给核心网侧设备的报文中增加了GTP头，按照GTPU封装，核心网侧将基站侧发送的报文进行解封后还原出下挂设备初始发送的报文发送给服务器。

可选地，本实施例的方法，还包括：

所述基站根据映射关系将由核心网侧设备封装之后所转发的报文进行解封装，去掉GTP头；其中，所述报文为服务器向所述下挂设备发送的；将解封装后的报文发送给所述CPE，并由所述CPE转发给所述下挂设备。

具体来说，对于下行数据来说，服务器给CPE的下挂设备发送数据报文，报文的目的IP地址是CPE的下挂设备的IP地址。核心网侧设备收到报文后，根据存储的本地映射关系，可以确认下挂设备所对应的CPE的IP地址，有了CPE的IP地址可以根据本地映射关系得到相应的GTP头。核心网将服务器发送过来的数据包封装上GTP头，就可以转发出去了。

基站根据映射关系将由核心网侧设备封装之后转发的服务器发送给所述下挂设备的报文进行解封装，去掉GTP头，将解封装后的报文发送给所述CPE，并由所述CPE转发给所述下挂设备。

专网通信系统相对来说是一整套独立的系统，不应该依赖于外部网元。但是现有的GRE隧道技术对交换机/路由器这些外部网元具有很高的依赖性。因此该技术不宜于专网通信系统的普及，而本发明中的技术方案中由于核心网侧设备和基站之间数据面遵循GTPU协议，因此直接采用GTPU协议进行封转，不依赖于外部网元。

本实施例，通过基站根据映射关系将接收到的下挂设备的报文封装通用分组无线服务隧道协议GTP头；所述GTP头与客户终端设备CPE建立的无线链路承载号RB-ID一一对应；基站将封装后的报文发送给核心网侧设备，以使所述核心网侧设备根据存储的本地映射关系对所述报文进行解封装，去掉所述GTP头，将解封装后的所述下挂设备的报文转发给服务器；所述本地映射关系为所述CPE的IP地址、所述GTP头和所述下挂设备的IP地址的映射关系，实现了CPE下挂设备发送报文可以通过GTPU协议进行封转，核心网侧设备通过本地映射关系可以正常识别CPE下挂设备的IP地址，下挂设备的报文可以在基站和核心网侧设备之间进行正常传输，最终实现了CPE下挂设备和服务器侧正常通信，解决了现有技术中采用GRE隧道技术，必须选配支持GRE功能的交换机或者路由器，对客户的组网的环境具有很强的依赖性，增加组网的成本的问题。

图3为本发明专网客户终端设备的下挂设备入网通信实现方法实施例二的流程图，如图3所示，本实施例的专网客户终端设备的下挂设备入网通信实现方法，可以包括：

步骤301、核心网侧设备接收基站转发的客户终端设备CPE的下挂设备的报文，并根据存储的本地映射关系对所述报文进行解封装，去掉与所述CPE的因特网互联协议IP地址对应的GTP头。

其中，所述本地映射关系为所述CPE的IP地址、通用分组无线服务隧道协议GTP头和所述下挂设备的IP地址的映射关系。

步骤302、将解封装后的所述下挂设备的报文发送给服务器。

具体来说，由于核心网侧设备和基站之间数据面遵循通用分组无线服务技术隧道协议用户面(GPRSTunnellingProtocolUserPlane，简称GTPU)，如果CPE的下挂设备发送报文可以进行GTPU封转，那么就可以在基站和核心网侧设备之间进行正常传输了。

对于上行数据来说，CPE收到CPE的下挂设备发来的上行数据如报文后，封装上相应的无线链路承载号(RadioBearIdentification，简称RB-ID)，然后将该封装后的报文转发给基站。

所述RB-ID为所述CPE与所述核心网侧设备的数据数据链路的承载号。

基站对CPE封装后的报文继续进行封转，根据映射关系封装与所述RB-ID对应的通用分组无线服务技术隧道协议(GPRSTunnellingProtocol，简称GTP)头，发送给核心网侧设备。所述映射关系可以以转发表的形式存储。

核心网侧设备收到封装了GTP头的报文后，根据存储的本地映射关系对其进行解封装，去掉封装的GTP头，最后直接转发给服务器。

由于有了本地映射关系，核心网侧设备根据该本地映射关系就可以识别出下挂设备的IP地址，可以将其正确转发给服务器。

上述的本地映射关系可以以后路由表的形式存储。

可选地，本实施例的方法，还可以包括：

核心网侧设备接收到服务器发送给客户终端设备CPE的下挂设备的报文后，根据存储的本地映射关系，判断下挂设备所对应的CPE的IP地址；

根据所述本地映射关系封装与所述CPE的IP地址对应的GTP头转发给基站。

具体来说，对于下行数据来说，服务器给CPE的下挂设备发送数据报文，报文的目的IP地址是CPE的下挂设备的IP地址。核心网侧设备收到报文后，根据存储的本地映射关系，可以确认下挂设备所对应的CPE的IP地址，有了CPE的IP地址可以根据本地映射关系得到相应的GTP头。核心网将服务器发送过来的数据包封装上GTP头，就可以转发出去了。

基站根据映射关系将由核心网侧设备封装之后转发的服务器发送给所述下挂设备的报文进行解封装，去掉GTP头，将解封装后的报文发送给所述CPE，并由所述CPE转发给所述下挂设备。

本实施例，通过后路由技术，减少了系统组网时交换机/路由器对GRE的依赖，可以选用不带GRE功能的交换机/路由器，节约了设备成本；在服务器与CPE间少了GRE封装，减少了网络传输的数据，提高了性能。

图4为本发明基站实施例一的结构示意图。如图4所示，本实施例的基站40，可以包括：封装模块401和发送模块402；其中，封装模块401，用于根据映射关系将接收到的下挂设备的报文封装通用分组无线服务隧道协议GTP头；所述GTP头与所述下挂设备所属的客户终端设备CPE建立的无线链路承载号RB-ID一一对应；所述映射关系为所述CPE的RB-ID与所述GTP头的映射关系；

发送模块402，用于将封装后的报文发送给核心网侧设备，以使所述核心网侧设备根据存储的本地映射关系对所述报文进行解封装，去掉所述GTP头，将解封装后的所述下挂设备的报文转发给服务器；所述本地映射关系为所述CPE的IP地址、所述GTP头和所述下挂设备的IP地址的映射关系。

可选地，本实施例的基站40，还可以包括：

接收模块403，用于接收由所述CPE转发的封装了所述RB-ID的所述下挂设备的报文；所述RB-ID为所述CPE与所述核心网侧设备的数据链路的承载号。

可选地，本实施例的基站40，还可以包括：

解封装模块404，用于根据映射关系将由核心网侧设备封装之后所转发的报文进行解封装，去掉GTP头；其中，所述报文为服务器向所述下挂设备发送的；

所述发送模块402，还用于将解封装后的报文发送给所述CPE，并由所述CPE转发给所述下挂设备。

本实施例的装置，可以用于执行图1所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

图5为本发明核心网侧设备实施例一的结构示意图。如图5所示，本实施例的核心网侧设备50，可以包括：接收模块501、解封装模块502和发送模块503；其中，接收模块501，用于接收基站转发的客户终端设备CPE的下挂设备的报文；

解封装模块502，用于根据存储的本地映射关系对所述报文进行解封装，去掉与所述CPE的因特网互联协议IP地址对应的GTP头；所述本地映射关系为所述CPE的IP地址、通用分组无线服务隧道协议GTP头和所述下挂设备的IP地址的映射关系；

发送模块503，用于将解封装后的所述下挂设备的报文发送给服务器。

可选地，本实施例的核心网侧设备50，还可以包括：

封装模块504，用于接收到服务器发送给客户终端设备CPE的下挂设备的报文后，根据存储的本地映射关系，判断下挂设备所对应的CPE的IP地址；根据所述本地映射关系封装与所述CPE的IP地址对应的GTP头转发给基站。

本实施例的装置，可以用于执行图3所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

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 (10)

1.一种专网客户终端设备的下挂设备入网通信实现方法，其特征在于，包括：

基站根据映射关系将接收到的下挂设备的报文封装通用分组无线服务隧道协议GTP头；所述GTP头与所述下挂设备所属的客户终端设备CPE建立的无线链路承载号RB-ID一一对应；所述映射关系为所述CPE的RB-ID与所述GTP头的映射关系；

基站将封装后的报文发送给核心网侧设备，以使所述核心网侧设备根据存储的本地映射关系对所述报文进行解封装，去掉所述GTP头，将解封装后的所述下挂设备的报文转发给服务器；所述本地映射关系为所述CPE的IP地址、所述GTP头和所述下挂设备的IP地址的映射关系。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据映射关系将接收到的下挂设备的报文封装通用分组无线服务隧道协议GTP头之前，还包括：

所述基站接收由所述CPE转发的封装了所述RB-ID的所述下挂设备的报文；所述RB-ID为所述CPE与所述核心网侧设备的数据链路的承载号。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：

所述基站根据映射关系将由核心网侧设备封装之后所转发的报文进行解封装，去掉GTP头；其中，所述报文为服务器向所述下挂设备发送的；将解封装后的报文发送给所述CPE，并由所述CPE转发给所述下挂设备。

4.一种专网客户终端设备的下挂设备入网通信实现方法，其特征在于，包括：

核心网侧设备接收基站转发的客户终端设备CPE的下挂设备的报文，并根据存储的本地映射关系对所述报文进行解封装，去掉与所述CPE的因特网互联协议IP地址对应的GTP头；所述本地映射关系为所述CPE的IP地址、通用分组无线服务隧道协议GTP头和所述下挂设备的IP地址的映射关系；

将解封装后的所述下挂设备的报文发送给服务器。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

核心网侧设备接收到服务器发送给客户终端设备CPE的下挂设备的报文后，根据存储的本地映射关系，判断下挂设备所对应的CPE的IP地址；

根据所述本地映射关系封装与所述CPE的IP地址对应的GTP头转发给基站。

6.一种基站，其特征在于，包括：

封装模块，用于根据映射关系将接收到的下挂设备的报文封装通用分组无线服务隧道协议GTP头；所述GTP头与所述下挂设备所属的客户终端设备CPE建立的无线链路承载号RB-ID一一对应；所述映射关系为所述CPE的RB-ID与所述GTP头的映射关系；

发送模块，用于将封装后的报文发送给核心网侧设备，以使所述核心网侧设备根据存储的本地映射关系对所述报文进行解封装，去掉所述GTP头，将解封装后的所述下挂设备的报文转发给服务器；所述本地映射关系为所述CPE的IP地址、所述GTP头和所述下挂设备的IP地址的映射关系。

7.根据权利要求6所述的基站，其特征在于，还包括：

接收模块，用于接收由所述CPE转发的封装了所述RB-ID的所述下挂设备的报文；所述RB-ID为所述CPE与所述核心网侧设备的数据链路的承载号。

8.根据权利要求6或7所述的基站，其特征在于，还包括：

解封装模块，用于根据映射关系将由核心网侧设备封装之后所转发的报文进行解封装，去掉GTP头；其中，所述报文为服务器向所述下挂设备发送的；

所述发送模块，还用于将解封装后的报文发送给所述CPE，并由所述CPE转发给所述下挂设备。

9.一种核心网侧设备，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收基站转发的客户终端设备CPE的下挂设备的报文；

解封装模块，用于根据存储的本地映射关系对所述报文进行解封装，去掉与所述CPE的因特网互联协议IP地址对应的GTP头；所述本地映射关系为所述CPE的IP地址、通用分组无线服务隧道协议GTP头和所述下挂设备的IP地址的映射关系；

发送模块，用于将解封装后的所述下挂设备的报文发送给服务器。

10.根据权利要求9所述的核心网侧设备，其特征在于，还包括：

封装模块，用于接收到服务器发送给客户终端设备CPE的下挂设备的报文后，根据存储的本地映射关系，判断下挂设备所对应的CPE的IP地址；根据所述本地映射关系封装与所述CPE的IP地址对应的GTP头转发给基站。