CN105656731A - 数据传输的方法、装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种数据传输方法、装置及系统，该方法包括：接入网关接收数据报文；接入网关通过数字用户线DSL通道传输数据报文到运营商网络；接入网关检测所述数据报文在DSL通道上传输所占用的带宽情况；接入网关确定DSL通道无法满足用户需求，需要将部分数据流量溢出；接入网关将需要溢出的数据报文溢出到LTE传输通道，采用DSL通道和LTE通道组合的方式传输数据报文到运营商网络。根据本发明实施例，如果检测到DSL方式传输数据的带宽无法满足用户需求，则会自动启动LTE传输模块，以增加传输带宽，提高数据传输效率，同时可以有效避免LTE使用成本的大幅上升，提升用户的体验。

Description

数据传输的方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，并且更具体地，涉及一种数据传输的方法、装置及系统。
背景技术
DSL(DigitalSubscriberLine，数字用户线)由于布线简单，价格低廉。DSL作为网络联系的一种常用方式，特别是ADSL，作为主要的家庭或企业的网络联接手段，其具有较大的下行带宽，适合于网络冲浪，网络资料获取等日常生活。随着数字技术、媒体技术发展，如视频会议，高仿真互动等，用户接入带宽的需求越来越高。但是，由于DSL技术本身的限制，决定了DSL所能提供的最大带宽非常有限，如ADSL的理论上行带宽只有2Mbps，很难满足媒体应用需求。
为了增加用户的接入带宽，主流的方式是采用更新的接入方法，如以太、光纤接入等。这些方式虽然可以提供大带宽，但是需要部署新的网络，成本通常很高，特别对于偏远的地区，网络的部属及维护成本巨大，而用户分散、数量较少，MSP(Multi-ServiceProvider，多业务提供商)往往不愿意对这部分市场进行投资。
LTE(LongTermEvolution，长期演进)作为第四代高带宽无线通信技术，理论上可以提供75M的上行速率，300M的下行速率，是一个比较理想的高带宽接入方式。采用LTE接入方式需要建立相应的基站，针对最终用户的部属比较简单，但其接入费用较高。
发明内容
本发明实施例提供一种组网成本低且能提供较高传输带宽的数据传输方法、装置及系统。
第一方面，提供了一种数据传输方法，该方法包括：
接入网关接收数据报文；
接入网关通过数字用户线DSL通道传输数据报文到运营商网络；
接入网关检测所述数据报文在DSL通道上传输所占用的带宽情况；
接入网关确定DSL通道无法满足用户需求，需要将部分数据流量溢出；
接入网关将需要溢出的数据报文溢出到LTE传输通道，采用DSL通道和LTE通道组合的方式传输数据报文到运营商网络。
结合第一方面的第一种可能的实现方式中，所述接入网关确定DSL通道无法满足用户需求，需要将部分数据流量溢出的步骤的判断方式具体为：采用DSL通道的度量桶度量数据报文，如果未超出DSL通道的度量桶的容量，则数据报文通过DSL通道的传输，不需要溢出，如果超出DSL通道的度量桶的容量，则需要将超出的数据报文溢出。
结合第一方面的第二种可能的实现方式中，所述接入网关将需要溢出的数据报文溢出到LTE传输通道的具体方式为：接入网关的分配模块将需要溢出的那部分数据分配到接入网关的LTE收发模块，由LTE收发模块将溢出数据通过LTE通道传送到运营商网络，由接入网关的DSL收发模块将未溢出数据通过DSL通道传送到运营商网络。
在第一方面的第三种可能的实现方式中，在所述接入网关将需要溢出的数据报文溢出到LTE传输通道的步骤之前，进一步包括：
接入网关进一步确定LTE通道的可用性，如果LTE通道可用，则执行下一步。
在第一方面的第四种可能的实现方式中，在所述采用DSL通道和LTE通道组合的方式传输数据报文到运营商网络的步骤之后，进一步包括：接入网关定期检测数据报文在DSL通道上传输所占用的带宽情况，如果确定DSL通道已经可以单独满足用户需求，则接入网关不再进行数据报文溢出处理。
第二方面，提供了一种接入网关，包括：
接收模块，用于接收数据报文；
检测模块，用于检测所述数据报文在DSL通道上传输所占用的带宽情况，并进一步确定DSL通道是否满足用户需求；
分配模块，用于对数据流量进行溢出调配；
DSL收发模块和LTE收发模块，当检测模块判断现有的DSL通道无法满足用户的需求，需要将部分数据流量溢出时，分配模块将需要溢出的那部分数据分配到LTE收发模块，由LTE收发模块将溢出数据通过LTE通道传送到运营商网络。
结合第二方面的第一种可能的实现方式，所述确定DSL通道是否满足用户需求的方法具体为：
采用DSL通道的度量桶度量数据报文，如果未超出DSL通道的度量桶的容量，则数据报文通过DSL通道的传输，不需要溢出，如果超出DSL通道的度量桶的容量，则需要将超出的数据报文溢出。
第三方面，提供了一种数据传输系统，包括：
运营商网络；
客户端设备，可以有一个或多个，通过接入网关与运营商网络相连接；
接入网关，具体包括：接收模块，用于接收数据报文；检测模块，用于检测所述数据报文在DSL通道上传输所占用的带宽情况，并进一步确定DSL通道是否满足用户需求；分配模块，用于对数据流量进行溢出调配；DSL收发模块和LTE收发模块，当检测模块判断现有的DSL通道无法满足用户的需求，需要将部分数据流量溢出时，分配模块将需要溢出的那部分数据分配到LTE收发模块，由LTE收发模块将溢出数据通过LTE通道传送到运营商网络。
根据本发明实施例，将DSL和LTE两种不同的传输通道绑定，如果检测到DSL方式传输数据的带宽无法满足用户需求，则会自动启动LTE传输模块，以增加传输带宽，提高数据传输效率，同时可以有效避免LTE使用成本的大幅上升，提升用户的体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例的系统架构示意图；
图2是本发明实施例提供的接入网关的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的数据传输方法的示意图；
图4是本发明实施例提供的方法的流程图；
图5是本发明实施例提供的数据报文进行调度处理的方式流程图；
图6是本发明实施例提供的数据报文进行调度处理的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，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。
实施例一
如图1所示，本发明实施例提供的数据传输系统包括客户端设备110、接入网关120以及运营商网络140，客户端设备110可以有一个或多个，分别与接入网关120相连接，接入网关120则进一步通过DSL(DigitalSubscriberLine，数字用户线)通道和LTE(LongTermEvolution，第四代通信技术)通道连接到运营商网络140，使得客户端设备110可以通过接入网关120从运营商网络140获取数据，也可以将本地数据通过接入网关120上传到运营商网络140，从而实现客户端设备110与运营商网络140之间的数据收发。
本发明实施例的接入网关有DSL通道和LTE通道两种路径与运营商网络相连，在网络流量比较小的情况下，优先使用廉价的DSL通道，如果网络流量增大，廉价的DSL通道无法满足用户需求时，则其流量溢出到其它具有较高带宽的链路，如LTE通道。通过这种方式，既可以提供高接入带宽，还可以降低接入成本，有效的应用当前资源，节省网络的部署成本。
为了实现对数据流量的溢出调配，如图2所示，本发明实施例的接入网关120进一步包括：接收模块201、检测模块202、分配模块203以及DSL收发模块204和LTE收发模块206。其中，接收模块201，用于接收客户端设备110发送的数据；检测模块202，用于检测所述数据在DSL通道上传输所占用的带宽，并判断是否需要将部分数据流量溢出；分配模块203，用于对数据流量进行溢出调配。当检测模块202判断现有的DSL通道无法满足用户的需求，需要将部分数据流量溢出时，分配模块203则将需要溢出的那部分数据分配到LTE收发模块206，由LTE收发模块206将溢出数据通过LTE通道传送到运营商网络140。
实施例二
结合图3及图4所示，图中的标号说明如下：
T2:通过接入网关的DHCP(DynamicHostConfigurationProtocol，动态主机配置协议)功能分配给LAN(LocalAreaNetwork，局域网)侧客户端设备的IP地址(通常是192.168.x.x)。
T1:LAN侧网络的默认网关
P1:公用IP地址
C1:接入网关从固定网络获取的地址，通常使用PPPOA(PointtoPointProtocoloverEthernet，基于以太网的点对点协议)，PPPOE(PointtoPointProtocoloverATM，基于ATM的点对点协议)或IPOE(InternetProtocoloverEthernet，基于以太网的IP协议)
C2:接入网关从移动网络获取的地址
C3:在运营商网络，如POP(point-of-presence，入网点)或HUB(集线点)的固定网络地址
C4:在运营商网络的移动网络地址，该地址与C3地址可以重叠
P2:运营商网络侧的公网地址，与P1相对应
I1:Internet地址
本发明实施例提供的数据传输方法包括以下步骤：
STEP101，接入网关获取C1或C2地址。
STEP102，接入网关向运营商网络注册隧道。隧道可以采用GRE(generalroutingencapsulation，通用路由封装协议)，UDP(userdatagramprotocol，用户数据报协议)，IP或其他任意形式的隧道封装。可选的，如果隧道需要认证，运营商网络则向接入网关发送认证请求，并携带一个验证码。接入网关接收隧道认证请求，根据本地的账号对验证码进行加密，并把加密后的信息及用户名发送回运营商网络。运营商网络根据认证的信息对用户进行认证，如果认证通过，发送认证通过消息到接入网关，子隧道创建成功，如果认证不通过，发送认证失败至接入网关，流程终止。其中，子隧道是指在物理链路上建立的隧道，负责实质的数据封装及传输的DSL通道或LTE通道。
STEP103，任一子隧道建立成功后，父隧道开始工作，接入网关将P1地址通知给运营商网络，相应的路由协议也同步开始工作。其中，父隧道是指从接入网关到运营商网络的逻辑隧道，代表两者间的端至端的连接。
STEP104，确定调度策略。
方式一，接入网关确定上下行相应的调度策略，并把调度策略通知运营商网络。
或方式二，接入网关和运营商网络协商确定上下行相应的调度策略。
调度策略可以由接入网关根据用户的需求和网络的具体情况确定，例如：当数据传输的带宽需求大于DSL通道所能够提供的最大带宽时，超出的数据流量立即切换到LTE通道传输；也可以是，当数据传输的带宽需求超出DSL通道所能够提供的最大带宽的90％，并且持续2秒以上时，超出的数据流量立即切换到LTE通道传输。
STEP105，接入网关按照确定的调度策略对数据报文进行调度处理。
如图5所示，接入网关对数据报文进行调度处理的方式具体如下：
STEP220，接收模块201接收数据报文。
STEP221，接入网关通过数字用户线DSL通道传输数据报文到运营商网络。
STEP222,检测模块202检测所述数据报文在DSL通道上传输所占用的带宽情况。
STEP223，检测模块202确定DSL通道无法满足用户需求，需要将部分数据报文溢出。如图6所示，判断方式具体为，采用DSL通道的度量桶度量数据报文，如果未超出DSL通道的度量桶的2M容量，则数据报文通过DSL通道的传输，不需要溢出，如果超出DSL通道的度量桶的容量，则需要将超出的数据报文溢出到LTE通道的10M度量桶，溢出的数据报文通过LTE通道传输。
STEP224，接入网关将需要溢出的数据报文溢出到LTE传输通道，采用DSL通道和LTE通道组合的方式传输数据报文到运营商网络。具体为：分配模块203将需要溢出的那部分数据分配到LTE收发模块206，由LTE收发模块206将溢出数据通过LTE通道传送到运营商网络140，由DSL收发模块204将未溢出数据通过DSL通道传送到运营商网络140。
当然，在STEP224之后，可以进一步包括STEP225，检测模块202定期检测所述数据报文在DSL通道上传输所占用的带宽情况，如果确定DSL通道已经可以单独满足用户需求，则接入网关不再进行数据报文溢出处理。
可选的，在STEP224之前，检测模块202进一步确定LTE通道的可用性，如果LTE通道可用，则执行下一步。从而确保数据报文溢出到LTE通道后，LTE通道可以顺利传输溢出的数据报文。
此外，由于网络延时不同，数据报文在不同的链路上进行传输时，会产生乱序，所以在发送前，需要为每个报文分配一个序列号，通过序列号，接收端可以对报文进行重排序，从而达到防止报文乱序的目的。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种数据传输方法，该方法包括：
接入网关接收数据报文；
接入网关通过数字用户线DSL通道传输数据报文到运营商网络；
接入网关检测所述数据报文在DSL通道上传输所占用的带宽情况；
接入网关确定DSL通道无法满足用户需求，需要将部分数据流量溢出；
接入网关将需要溢出的数据报文溢出到LTE传输通道，采用DSL通道和LTE通道组合的方式传输数据报文到运营商网络。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接入网关确定DSL通道无法满足用户需求，需要将部分数据流量溢出的步骤的判断方式具体为：采用DSL通道的度量桶度量数据报文，如果未超出DSL通道的度量桶的容量，则数据报文通过DSL通道的传输，不需要溢出，如果超出DSL通道的度量桶的容量，则需要将超出的数据报文溢出。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述接入网关将需要溢出的数据报文溢出到LTE传输通道的具体方式为：接入网关的分配模块将需要溢出的那部分数据分配到接入网关的LTE收发模块，由LTE收发模块将溢出数据通过LTE通道传送到运营商网络，由接入网关的DSL收发模块将未溢出数据通过DSL通道传送到运营商网络。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述接入网关将需要溢出的数据报文溢出到LTE传输通道的步骤之前，进一步包括：
接入网关进一步确定LTE通道的可用性，如果LTE通道可用，则执行下一步。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述采用DSL通道和LTE通道组合的方式传输数据报文到运营商网络的步骤之后，进一步包括：接入网关定期检测数据报文在DSL通道上传输所占用的带宽情况，如果确定DSL通道已经可以单独满足用户需求，则接入网关不再进行数据报文溢出处理。
6.一种接入网关，包括：
接收模块，用于接收数据报文；
检测模块，用于检测所述数据报文在DSL通道上传输所占用的带宽情况，并进一步确定DSL通道是否满足用户需求；
分配模块，用于对数据流量进行溢出调配；
DSL收发模块和LTE收发模块，当检测模块判断现有的DSL通道无法满足用户的需求，需要将部分数据流量溢出时，分配模块将需要溢出的那部分数据分配到LTE收发模块，由LTE收发模块将溢出数据通过LTE通道传送到运营商网络。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述确定DSL通道是否满足用户需求的方法具体为：
采用DSL通道的度量桶度量数据报文，如果未超出DSL通道的度量桶的容量，则数据报文通过DSL通道的传输，不需要溢出，如果超出DSL通道的度量桶的容量，则需要将超出的数据报文溢出。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述检测模块进一步用于：定期检测数据报文在DSL通道上传输所占用的带宽情况，如果确定DSL通道已经可以单独满足用户需求，则接入网关不再进行数据报文溢出处理。
9.一种数据传输系统，包括：
运营商网络；
客户端设备，可以有一个或多个，通过接入网关与运营商网络相连接；
接入网关，具体包括：接收模块，用于接收数据报文；检测模块，用于检测所述数据报文在DSL通道上传输所占用的带宽情况，并进一步确定DSL通道是否满足用户需求；分配模块，用于对数据流量进行溢出调配；DSL收发模块和LTE收发模块，当检测模块判断现有的DSL通道无法满足用户的需求，需要将部分数据流量溢出时，分配模块将需要溢出的那部分数据分配到LTE收发模块，由LTE收发模块将溢出数据通过LTE通道传送到运营商网络。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述确定DSL通道是否满足用户需求的方法具体为：
采用DSL通道的度量桶度量数据报文，如果未超出DSL通道的度量桶的容量，则数据报文通过DSL通道的传输，不需要溢出，如果超出DSL通道的度量桶的容量，则需要将超出的数据报文溢出。
11.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述检测模块进一步用于：定期检测数据报文在DSL通道上传输所占用的带宽情况，如果确定DSL通道已经可以单独满足用户需求，则接入网关不再进行数据报文溢出处理。
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