CN105681267B - 数据传送方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据传送方法及装置，其中，该方法包括：本地区域网网关LGW根据用户设备的认证信息为该用户设备分配IP地址，并保存该IP地址和该IP地址能够访问的区域网的对应关系；该LGW根据该对应关系在该用户设备和该用户设备的IP地址对应的该区域网之间进行数据传送。通过本发明，解决了相关技术中并没有考虑不同用户访问不同区域网的问题，不同用户根据分配的IP地址访问不同的区域网。

Description

数据传送方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种数据传送方法及装置。

背景技术

传统的无线网络数据交换，都把基站的数据回传到核心网，再由核心网发送基站，即使两个用户再同一个基站下，也需要回传到核心网转发。当网络演进到长期演进(LongTerm Evolution，简称为LTE)时代，数据流量越来越大，传统核心网的转发模式也不合适网络的发展方向了。

LTE提出异构网络(Heterogeneous Network，简称为HN)的概念，从而演进了一些新技术，第三代合作项目(3rd Generation Partnership Project，简称为3GPP)也对此技术进行专门的研究，比如本地业务交换本地IP接入(Local IP Access，简称为LIPA)，以及数据可选IP业务分流(Selected IP Traffic Offload，简称为SIPTO)等，将本地或者低价值的数据业务直接交换，或分流到Internet，避免大量低价值的业务对核心网的冲击。

LIPA是基于家庭级基站(Home eNodeB，简称为HeNB)网络提出的，其核心思想是将本地网络的通信数据直接从HeNB就分流出去，从而减轻了核心网络的负荷和传输成本。LIPA技术可以进一步演化为区域网的概念，即在一个有限的区域部署一个本地的无线网络，无线网络用户在认证后访问本地区域网络资源，也可以访问Internet资源，访问本地网络不需要计费或者另外计费，用户可以不更换终端访问企业内网，只需要换一个访问节点名称(Access Point Name，简称为APN)即可。

发明人发现，区域内部有线网络组网复杂，需要隔离内部用户，把不同用户划分到不同的区域网中，例如，划分到不同的虚拟本地网络(Virtual Local Area Network，简称为VLAN)。但是，在相关技术中并没有考虑不同用户访问不同区域网的问题。

发明内容

本发明提供了一种数据传送方法及装置，以至少解决相关技术中并没有考虑不同用户访问不同区域网的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种数据传送方法，包括：本地区域网网关LGW根据接收到的配置信息为所述用户设备分配IP地址，并保存所述IP地址和所述IP地址能够访问的区域网的对应关系；所述LGW根据所述对应关系在所述用户设备和所述用户设备的IP地址对应的所述区域网之间进行数据传送。

进一步地，在所述LGW根据接收到的所述配置信息为所述用户设备分配IP地址之前，所述方法还包括：所述LGW将用于认证所述用户设备的认证信息转发给认证服务器；所述LGW接收所述认证服务器对所述认证信息进行认证后发送的所述配置信息，其中，所述认证完成信息中包括：为所述用户设备分配的接入IP地址、以及所述IP地址能够接入的区域网。

进一步地，在所述LGW将用于认证所述用户设备的认证信息转发给认证服务器之前，所述方法还包括：所述LGW接收来自核心网的所述认证信息，其中，所述认证信息是所述用户设备选择区域网接入点名称之后输入的。

进一步地，所述区域网为虚拟局域网。

进一步地，所述LGW根据所述对应关系在所述用户设备和所述用户设备的IP地址对应的所述区域网之间进行数据传送包括：所述LGW根据所述对应关系将来自所述用户设备的数据封装对应的VLAN信息后发送给所述用户设备的IP地址对应的虚拟局域网；和/或，所述LGW根据所述对应关系将来自所述虚拟局域网的数据剥离VLAN信息后发送给所述用户设备。

进一步地，所述方法还包括：所述LGW确定来自所述用户设备的数据是发送给所述LGW下的另一用户设备的；所述LGW将所述数据转发给所述另一用户设备。

进一步地，所述方法还包括：所述LGW接收到所述用户设备不在服务范围的通知；所述LGW删除所述对应关系。

根据本发明的另一方面，提供了一种数据传送装置，应用于本地区域网网关LGW，包括：分配模块，用于根据接收到的配置信息为所述用户设备分配IP地址，并保存所述IP地址和所述IP地址能够访问的区域网的对应关系；数据传送模块，用于根据所述对应关系在所述用户设备和所述用户设备的IP地址对应的所述区域网之间进行数据传送。

进一步地，所述装置还包括：转发模块，用于将用于认证所述用户设备的认证信息转发给认证服务器；第一接收模块，用于接收所述认证服务器对所述认证信息进行认证后发送的所述配置信息，其中，所述认证完成信息中包括：为所述用户设备分配的接入IP地址、以及所述IP地址能够接入的区域网。

进一步地，所述装置还包括：第二接收模块，用于接收来自核心网的所述认证信息，其中，所述认证信息是所述用户设备选择区域网接入点名称之后输入的。

进一步地，所述区域网为虚拟局域网。

进一步地，所述数据传送模块包括：封装单元，用于根据所述对应关系将来自所述用户设备的数据封装对应的VLAN信息后发送给所述用户设备的IP地址对应的虚拟局域网；和/或，剥离单元，用于根据所述对应关系将来自所述虚拟局域网的数据VLAN信息后发送给所述用户设备。

进一步地，所述装置还包括：确定模块，用于确定来自所述用户设备的数据是发送给所述LGW下的另一用户设备的；转发模块，用于将所述数据转发给所述另一用户设备。

进一步地，所述装置还包括：第三接收模块，用于接收到所述用户设备不在服务范围的通知；删除模块，用于删除所述对应关系。

通过本发明，采用本地区域网网关LGW根据接收到的配置信息为所述用户设备分配IP地址，并保存所述IP地址和所述IP地址能够访问的区域网的对应关系；所述LGW根据所述对应关系在所述用户设备和所述用户设备的IP地址对应的所述区域网之间进行数据传送，解决了相关技术中并没有考虑不同用户访问不同区域网的问题，不同用户根据分配的IP地址访问不同的区域网。

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数据传送方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的数据传送装置的框图；

图3是根据本发明优选实施例的数据传送装置的框图一；

图4是根据本发明优选实施例的数据传送装置的框图二；

图5是根据本发明优选实施例的数据传送装置的框图三；

图6是根据本发明优选实施例的数据传送装置的框图四；

图7是根据本发明优选实施例的数据传送装置的框图五；

图8是根据本发明优选实施例的区域网组网的示意图；

图9是根据本发明实施例的UE接入区域网的示意图。

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。

在本实施例中提供了一种数据传送方法，图1是根据本发明实施例的数据传送方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：

步骤S102，本地区域网网关LGW根据接收到的配置信息为该用户设备分配IP地址，并保存该IP地址和该IP地址能够访问的区域网的对应关系；

步骤S104，该LGW根据该对应关系在该用户设备和该用户设备的IP地址对应的该区域网之间进行数据传送。

通过上述步骤，通过根据IP地址和该IP地址能够访问的区域网的对应关系，在该用户设备和该用户设备的IP地址对应的该区域网之间进行数据传送，从而可以根据该对应关系控制用户设备的访问权限，解决了相关技术中并没有考虑不同用户访问不同区域网的问题，不同用户可以根据分配的IP地址访问不同的区域网。

为了更加安全，该配置信息可以是在认证完成之后发送的，对用户设备的认证可以有多种方式，例如，在而一个可选的实施方式中，该LGW将用于认证该用户设备的认证信息转发给认证服务器；该LGW接收该认证服务器对该认证信息进行认证后发送的该配置信息，其中，该认证完成信息中包括：为该用户设备分配的接入IP地址、以及该IP地址能够接入的区域网。

在LGW将用于认证该用户设备的认证信息转发给认证服务器之前，该LGW还可以接收来自核心网的该认证信息，其中，该认证信息是该用户设备选择区域网接入点名称之后输入的。

上述的区域网可以为区域网内真实的局域网，也可以是虚拟局域网，在虚拟局域网中，根据该对应关系在该用户设备和该用户设备的IP地址对应的该区域网之间进行数据传送的方式可以有很多种，在一个可选的实施例中，LGW根据该对应关系在该用户设备和该用户设备的IP地址对应的该区域网之间进行数据传送包括可以：该LGW根据该对应关系将来自该用户设备的数据封装对应的VLAN信息后发送给该用户设备的IP地址对应的虚拟局域网；和/或，该LGW根据该对应关系将来自该虚拟局域网的数据剥离VLAN信息后发送给该用户设备。

对于在同一LGW下的用户设备的数据传输，可以更加简便的实现，例如，LGW可以确定来自该用户设备的数据是发送给该LGW下的另一用户设备的，在确定之后，将该数据转发给该另一用户设备，从而实现用户设备之间通过该LGW直接进行数据传输。如果这两个用户设备是在不同的虚拟网内，则也不需要进行封装。

在另一个可选实施方式中，LGW在接收到用户设备不在服务范围的通知的情况下，删除该对应关系，释放资源，从而节约了储存空间。

本发明实施例还提供了一种数据传送装置，应用于本地区域网网关LGW，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图2是根据本发明实施例的数据传送装置的框图，如图2所示，包括：

分配模块22，用于根据接收到的配置信息为该用户设备分配IP地址，并保存该IP地址和该IP地址能够访问的区域网的对应关系；

数据传送模块24，用于根据该对应关系在该用户设备和该用户设备的IP地址对应的该区域网之间进行数据传送。

图3是根据本发明优选实施例的数据传送装置的框图一，如图3所示，该装置还包括：

转发模块32，用于将用于认证该用户设备的认证信息转发给认证服务器；

第一接收模块34，用于接收该认证服务器对该认证信息进行认证后发送的该配置信息，其中，该认证完成信息中包括：为该用户设备分配的接入IP地址、以及该IP地址能够接入的区域网。

图4是根据本发明优选实施例的数据传送装置的框图二，如图4所示，该装置还包括：

第二接收模块42，用于接收来自核心网的该认证信息，其中，该认证信息是该用户设备选择区域网接入点名称之后输入的。

在一个可选的实施例中，上述的区域网为虚拟局域网。

图5是根据本发明优选实施例的数据传送装置的框图三，如图5所示，该数据传送模块24包括：

封装单元52，用于根据该对应关系将来自该用户设备的数据封装对应的VLAN信息后发送给该用户设备的IP地址对应的虚拟局域网；和/或，

剥离单元54，用于根据该对应关系将来自该虚拟局域网的数据VLAN信息后发送给该用户设备。

图6是根据本发明优选实施例的数据传送装置的框图四，如图6所示，该装置还包括：

确定模块62，用于确定来自该用户设备的数据是发送给该LGW下的另一用户设备的；

转发模块64，用于将该数据转发给该另一用户设备。

图7是根据本发明优选实施例的数据传送装置的框图五，如图7所示，该装置还包括：

第三接收模块72，用于接收到该用户设备不在服务范围的通知；

删除模块74，用于删除该对应关系。

下面结合可选实施例对本发明实施例进行进一步说明。

LIPA引入了一个本地网关(Local Gateway，简称为LGW)的网络逻辑节点，HeNB数据汇聚到LGW后再做分流处理，实际应用中，LGW和HeNB可以是同一物理实体，也可以为单独物理实体。

用户接入区域网，用户在UE上选择接入区域网APN，输入用户名密码，核心网将区域网的用户认证信息给LGW，LGW转发给认证服务器认证。

用户鉴权，LGW将UE请求数据发送给认证服务器，认证协议一般为标准的Radius协议(但不限于Radius协议)，LGW发送给认证服务器的认证信息包括身份唯一标示(Identity，简称为UE ID)，一般为全球用户识别卡(Universal Subscriber IdentityModule，简称为USIM)的国际移动用户识别码(International Mobile SubscriberIdentification Number简称为IMSI)号，或者手机号码等)、UE接入APN的用户名、密码等。

权限和资源分配，认证服务器收到认证请求后，返回给UE和LGW预先规划的信息，包括UE接入本地网络的用户IP，接入网关IP、子网掩码、VLAN、服务质量等。

本地网关处理，因为UE只支持标准的IP报文，VLAN等都是有线以太网的功能，所以LGW只分配给UE标准IP地址，LGW保留UE ID和分配给UE的用户IP、本地网关、VLAN、服务质量等信息列表。用户UE访问本地网络，用户访问本地网络，LGW在转发数据时，先查询UE访问本地网络对应的网关IP和VLAN信息，封装对应的VLAN报文头等，递交给区域网内部不同的子网。对于本地网络下行到UE的报文，LGW剥离对应的VLAN和MAC报文头信息，根据之前保存的UE ID和本地IP的对应关系，把数据报文转发给对应的UE。

释放资源，当UE切换或离开基站时，LGW同步删除之前保留的UE和IP、VLAN映射表。

对于某些大写字楼，每一楼层可能有多家规模较小的公司，因为占地面积小，这些公司会共用一些基站(大部分都是Femto级别的小站)，所以室内的网络部署可能是公共方如物业公司提供。物业公司提供的多家公司的共享网络，则需要隔离不同公司的访问权限，如A公司员工不能访问B公司的网络，同理B公司的员工不能访问A公司的网络。

物业公司在部署HeNB和LGW时，可以考虑给不同公司分配不同的VLAN，A公司员工的UE输入A公司的APN，接入鉴权后，LGW(或HeNB)只给A公司员工的UE分配A公司的VLAN，只能接入A公司的网关。这样可以限制不同用户访问不同公司的权限。

对于某大型企业，部门较多，一些公共部门宣传广告部门每个用户都可以访问，但是如财务部门则只能限制某些高级用户才能接入。这样对于一些访客，可以分配公关部门的权限，即认证服务器只分配给LGW该访客只能访问公关部门的VLAN和网关，对于高级用户则分配对应部门的VLAN和访问网关。

控制服务质量。如果有高级客户来访问，为了提升客户的满意度，可以提升客户的服务等级。LGW根据认证服务器配置的服务等级，分配高级客户最大带宽资源和传输质量，可以提升高级客户访问的满意度。

图8是根据本发明优选实施例的区域网组网的示意图，如8所示，区域网是在一个有限的区域部署一个本地的无线网络，可以是不同公司，或者不同楼层的网络，用户接入区域网内部不需要更换UE，也不需要基站更改频段，只需要修改接入的APN。

区域网需要核心网支持本地交换等功能，区域网认证服务器放置在区域网内，UE的接入权限，UE接入本地网络的IP、VLAN分配等都由区域网认证服务器来分配，推荐不同公司或者不同楼层使用不同VLAN隔离。

图9是根据本发明实施例的UE接入区域网的示意图，如图9所示，UE选择区域网APN，用户输入认证信息后，核心网将区域网的用户认证信息给LGW，LGW转发给认证服务器认证，用户接入认证包括以下步骤：

S902，LGW把认证数据转发给认证服务器，认证服务器认证用户信息，认证通过后，分配给UE的接入权限和预先规划的资源，主要包括UE的接入IP、接入网关、VLAN等信息；

S904，LGW收到认证信息后，将用户IP分配给对应UE，保存对应UE和分配IP、接入网关和VLAN信息列表；

S906，LGW接收到UE发送给区域网的数据，查询保存的UE和IP、VLAN对应关系，封装VLAN和MAC信息后发送给对应的区域网。LGW收到区域网发送给UE的报文，判断是否是认证服务器分配区域网的VLAN和IP，如果是，则剥离对应的VLAN和MAC报文头，把IP报文发送给UE；

S908，如果是同一LGW下UE数据互传，则直接在LGW下转发，不需要再封装VLAN信息；如果UE切换，离开基站，或者掉电等，基站检测出UE不在服务范围后通知LGW删除之前对应的UEID、IP、VLAN对应关系。

S910，UE访问本地网络。

本可选实施例中的LGW需要实现的以下功能，需要说明的是，以下的功能可以通过不同的模块实现。

认证功能，LGW需要封装认证信息报文给认证服务器，完成UE接入的认证功能。

IP代理功能，LGW需要将认证服务器分配给UE的IP在基站上做代理。

VLAN代理功能，LGW需要将认证服务器分配给UE的VLAN在LGW上做代理。

UE和IP、VLAN映射列表，LGW需要保存每个接入区域网UE对应的IP和VLAN，在UE报文转发给区域网，或者由区域网转发给UE时查表用。

UE和IP、MAC地址映射功能，UE发送数据给区域网，区域网发送数据给UE，需要LGW对UE的IP进行ARP请求和应答处理。

IP和VLAN代理资源释放功能，需要检测UE是否在线，如果不在线，需要删除之前的代理功能信息。

UE和IP、VLAN的映射关系列表如表1所示。

表1

UE ID	本地IP	本地LVAN	…
				UE ID	本地IP	本地LVAN	…
…	…	…	…
				UE ID	本地IP	本地LVAN	…

UE和IP、VLAN映射列表，主要是UE ID和认证服务器分配的IP、VLAN等对应关系，还包括一些网关和掩码信息等。

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 (12)

1.一种数据传送方法，其特征在于，包括：

本地区域网网关LGW根据接收到的配置信息为用户设备分配IP地址，并保存所述IP地址和所述IP地址能够访问的区域网的对应关系；

所述LGW根据所述对应关系在所述用户设备和所述用户设备的IP地址对应的所述区域网之间进行数据传送；

其中，所述方法还包括：所述LGW确定来自所述用户设备的数据是发送给所述LGW下的另一用户设备的；所述LGW将所述数据转发给所述另一用户设备。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述LGW根据接收到的所述配置信息为所述用户设备分配IP地址之前，所述方法还包括：

所述LGW将用于认证所述用户设备的认证信息转发给认证服务器；

所述LGW接收所述认证服务器对所述认证信息进行认证后发送的所述配置信息，其中，所述配置信息中至少包括：为所述用户设备分配的接入IP地址、以及所述IP地址能够接入的区域网。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述LGW将用于认证所述用户设备的认证信息转发给认证服务器之前，所述方法还包括：

所述LGW接收来自核心网的所述认证信息，其中，所述认证信息是所述用户设备选择区域网接入点名称之后输入的。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述区域网为虚拟局域网。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述LGW根据所述对应关系在所述用户设备和所述用户设备的IP地址对应的所述区域网之间进行数据传送包括：

所述LGW根据所述对应关系将来自所述用户设备的数据封装对应的VLAN信息后发送给所述用户设备的IP地址对应的虚拟局域网；和/或，

所述LGW根据所述对应关系将来自所述虚拟局域网的数据剥离VLAN信息后发送给所述用户设备。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述LGW接收到所述用户设备不在服务范围的通知；

所述LGW删除所述对应关系。

7.一种数据传送装置，其特征在于，应用于本地区域网网关LGW，包括：

分配模块，用于根据接收到的配置信息为用户设备分配IP地址，并保存所述IP地址和所述IP地址能够访问的区域网的对应关系；

数据传送模块，用于根据所述对应关系在所述用户设备和所述用户设备的IP地址对应的所述区域网之间进行数据传送；

其中，所述装置还包括：确定模块，用于确定来自所述用户设备的数据是发送给所述LGW下的另一用户设备的；转发模块，用于将所述数据转发给所述另一用户设备。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

转发模块，用于将用于认证所述用户设备的认证信息转发给认证服务器；

第一接收模块，用于接收所述认证服务器对所述认证信息进行认证后发送的所述配置信息，其中，所述认证完成信息中包括：为所述用户设备分配的接入IP地址、以及所述IP地址能够接入的区域网。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二接收模块，用于接收来自核心网的所述认证信息，其中，所述认证信息是所述用户设备选择区域网接入点名称之后输入的。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述区域网为虚拟局域网。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述数据传送模块包括：

封装单元，用于根据所述对应关系将来自所述用户设备的数据封装对应的VLAN信息后发送给所述用户设备的IP地址对应的虚拟局域网；和/或，

剥离单元，用于根据所述对应关系将来自所述虚拟局域网的数据VLAN信息后发送给所述用户设备。

12.根据权利要求7至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第三接收模块，用于接收到所述用户设备不在服务范围的通知；

删除模块，用于删除所述对应关系。