CN106789538A - 一种兼容现网的无线回传方法及系统 - Google Patents

一种兼容现网的无线回传方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种兼容现网的无线回传方法及系统；本发明通过以下步骤实现了报文的无线回传：移动终端发送请求报文至第一基站；开启所述第一基站的LIPA功能；所述第一基站通过预设的网关路由所述请求报文至第二基站；所述第二基站通过GTP‑U协议封装所述请求报文，得到第一报文；核心网通过GTP‑U协议解封装所述第一报文，得到第二报文；发送所述第二报文至服务器；所述服务器通过所述核心网、所述第二基站和所述第一基站发送响应报文至所述移动终端。本发明通过上述方法，核心网减少了解封装的次数，提高了数据的处理效率；在网络覆盖盲区设置所述第一基站，能够实现网络的深度覆盖。

Description

一种兼容现网的无线回传方法及系统
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种兼容现网的无线回传方法及系统。
背景技术
现有的移动通信系统中，核心网与接入网eNodeB之间的信号传输网络称之为移动回传网络。同LTE一样，移动回传网络也分两大阵营，分别是中国移动主导使用的PTN移动回传网络和中国电信、中国联通主导使用IP RAN移动回传网络。无论哪种回传网络，其显著的特点是高性能、高稳定性。
现网中若想部署一台基站，需要将PTN设备的一个接口和基站的接口通过有线传输媒介进行相连。随着移动通信的宽带化，未来基站只会越来越多，众多的基站与PTN接口的有限性无法相适应(PTN设备平均接口价格甚至超过了一台基站的价格)。从另一个方面考虑，宏基站覆盖信号被建筑物遮挡的区域，留下大量的盲区，3GPP倡导的方案是直接在盲区中部署覆盖范围较小的小基站(HeNB)，HeNB部署依赖有线传输媒介，在一些有线光纤无法到达的区域就对这种无线回传方案有着迫切的需求。
申请号为：201610560384.1的中国专利公开了LTE专网基于无线回传的组网方法及其系统，方法包括基站与核心网之间基于S1接口协议建立连接；下一级基站与核心网之间的SCTP传输协议和GTP-U隧道传输协议分别封装在上一级基站与核心网之间的GTPU隧道传输协议内部；核心网接收基站发送过来的协议报文后，获取协议报文中的传输协议；核心网判断所述传输协议是否为经过封装处理的GTP-U隧道传输协议；若是，则进行解封装去报头处理，获取被封装在最内层的传输协议。该发明利用上一级基站的LTE无线空口数据传输能力作为下一级基站的回传网络，同时能够有效控制组网建设成本；进一步的还能提高LTE专网建设的可拓展性。但该发明同时存在以下不足之处，该方法需要核心网对接收到的请求报文进行多次解封装，对接收到的响应报文需要多次封装，核心网的处理效率较低，且该方法只适用于LTE专网，需要对核心网的结构做出适应性改变才能使用，成本较高，同时无法兼容现网移动基站。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种兼容现网的无线回传方法及系统，提高了核心网的处理效率，同时能够兼容现网。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种兼容现网的无线回传方法，包括以下步骤：
S1：移动终端发送请求报文至第一基站；
S2：开启所述第一基站的LIPA功能；所述第一基站通过预设的网关路由所述请求报文至第二基站；
S3：所述第二基站通过GTP-U协议封装所述请求报文，得到第一报文；
S4：核心网通过GTP-U协议解封装所述第一报文，得到第二报文；
S5：发送所述第二报文至服务器；
S6：所述服务器通过所述核心网、所述第二基站和所述第一基站发送响应报文至所述移动终端。
本发明还提供了一种兼容现网的无线回传系统，包括：
第一发送模块，用于移动终端发送请求报文至第一基站；
第二发送模块，用于开启所述第一基站的LIPA功能；所述第一基站通过预设的网关路由所述请求报文至第二基站；
封装模块，用于所述第二基站通过GTP-U协议封装所述请求报文，得到第一报文；
解封装模块，用于核心网通过GTP-U协议解封装所述第一报文，得到第二报文；
第三发送模块，用于发送所述第二报文至服务器；
第四发送模块，用于所述服务器通过所述核心网、所述第二基站和所述第一基站发送响应报文至所述移动终端。
本发明的有益效果为：
相对现有技术中第二基站和第一基站以及第二基站和核心网之间通过GTP协议进行数据传输，核心网需要对接收到的数据进行多次解封装，核心网的处理数据的效率较低；本发明的开启所述第一基站的LIPA功能；所述第一基站通过预设的网关路由所述请求报文至第二基站；所述第二基站通过GTP-U协议封装所述请求报文，得到第一报文；核心网通过GTP-U协议解封装所述第一报文，得到第二报文；通过上述方法，核心网减少了解封装的次数，提高了数据的处理效率；在网络覆盖盲区设置所述第一基站，对无法覆盖到网络的盲区进行无缝覆盖，能够实现网络的深度覆盖；现有的第二基站与核心网通过光纤连接，增加的第一基站与第二基站无线连接，同时不需要对核心网的结构进行修改，能够兼容现网，在一定程度上降低了使用成本；发送所述第二报文至服务器，所述服务器通过所述核心网、所述第二基站和所述第一基站发送响应报文至所述移动终端，实现了服务终端在网络覆盖盲区能够访问网络。
附图说明
图1为本发明实施例的一种兼容现网的无线回传方法的主要步骤的流程图；
图2为本发明实施例的一种兼容现网的无线回传系统的结构示意图；
图3为本发明实施例的一种兼容现网的无线回传方法的数据传输示意图；
图4为本发明实施例的一种兼容现网的无线回传方法的报文格式；
标号说明：
1、第一发送模块；2、第二发送模块；3、封装模块；4、解封装模块；
5、第三发送模块；6、第四发送模块。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
本发明最关键的构思在于：通过第一基站预设的网关路由所述请求报文至第二基站，减少了请求报文的封装次数，提高了核心网对数据的处理效率。
请参照图1，本发明提供的一种兼容现网的无线回传方法，包括以下步骤：
S1：移动终端发送请求报文至第一基站；
S2：开启所述第一基站的LIPA功能；所述第一基站通过预设的网关路由所述请求报文至第二基站；
S3：所述第二基站通过GTP-U协议封装所述请求报文，得到第一报文；
S4：核心网通过GTP-U协议解封装所述第一报文，得到第二报文；
S5：发送所述第二报文至服务器；
S6：所述服务器通过所述核心网、所述第二基站和所述第一基站发送响应报文至所述移动终端。
从上述描述可知，开启所述第一基站的LIPA功能，LIPA指的是本地IP接入(LocalIPAccess，LIPA)，所述第一基站通过预设的网关路由所述请求报文至第二基站；所述第二基站通过GTP-U协议封装所述请求报文，得到第一报文；核心网通过GTP-U协议解封装所述第一报文，得到第二报文；通过上述方法，核心网减少了解封装的次数，提高了数据的处理效率；在网络覆盖盲区设置所述第一基站，对无法覆盖到网络的盲区进行无缝覆盖，能够实现网络的深度覆盖；现有的第二基站与核心网通过光纤连接，增加的第一基站与第二基站无线连接，同时不需要对核心网的结构进行修改，在一定程度上降低了使用成本；发送所述第二报文至服务器，所述服务器通过所述核心网、所述第二基站和所述第一基站发送响应报文至所述移动终端，实现了服务终端在网络覆盖盲区能够访问网络。
进一步的，所述S4具体为：
所述核心网接收所述第二基站发送的所述第一报文；
判断所述第一报文是否属于用户面数据；
若是，则通过核心网的服务网关发送所述第一报文至所述核心网的PDN网关；
所述PDN网关通过GTP协议解封装所述第一报文，得到第二报文。
从上述描述可知，若所述第一报文为用户面数据，则通过核心网的服务网关发送所述第一报文至所述核心网的PDN网关，通过PDN网关解封装所述第一报文，得到第二正文，发送第二正文至服务器，能够得到服务器的响应报文，通过上述方法能够通过PDN网关处理用户面数据，并及时接收响应报文。
进一步的，所述的一种兼容现网的无线回传方法，还包括：
所述核心网判断所述第一报文是否属于信令面数据；若是，则发送所述第一报文至核心网的移动性管理设备；
所述移动性管理设备对所述第一报文进行相应的信令处理。
从上述描述可知，移动性管理设备，它的主要功能是支持NAS(非接入层)信令及其安全、跟踪区域列表的管理、在向2G/3G接入系统切换过程中进行SGSN的选择、用户的鉴权、漫游控制以及承载管理、3GPP不同接入网络的核心网络节点之间的移动性管理，以及移动终端的寻呼重发的控制和执行等功能；信令面数据的作用主要包括基站连接、用户关联、小区网络切换、寻呼定位等，通过移动性管理设备对所述第一报文进行相应的信令处理，能够实现基站连接、用户关联、小区网络切换、寻呼定位等功能。
进一步的，所述的一种兼容现网的无线回传方法，还包括：
所述第二基站与核心网之间基于S1接口协议建立连接，所述S1接口协议包括GTP-U隧道传输协议。
从上述描述可知，第二基站与核心网之间采用标准的S1接口协议建立连接，适用性广；第二基站只需要对接收的报文进行封装，使得在一些部署光纤回传网络困难的场合，可以继续布置第一基站，第一基站与第二基站之间无线连接，实现了移动终端通过第一基站，利用现有的第二基站与核心之间的光纤连接，访问互联网，同时上述的方法不需要修改核心网的结构，只需要在第一基站上设置网关，提高了核心网的数据处理效率。
进一步的，所述S6具体为：
所述核心网的PDN网关接收服务器发送过来的响应报文；
所述PDN网关通过GTP-U协议封装所述响应报文，得到第三报文；
所述第二基站通过GTP-U协议解封装所述第三报文，得到第四报文；
通过所述第一基站发送所述第四报文至所述移动终端。
从上述描述可知，通过上述方法，移动终端能够得到发送的请求报文所对应的响应报文，在无网络区域布置第一基站，移动终端能够获取响应报文，使其能够访问网络，提高了网络覆盖率。
进一步的，所述S2具体为：
所述网关通过无线终端接入设备发送所述请求报文至预设的无线终端接入设备；
开启所述无线终端接入设备的NAT功能；
所述无线终端接入设备通过NAT功能发送所述请求报文至第二基站。
从上述描述可知，所述无线终端接入设备开启了NAT功能，所述网关通过无线终端接入设备发送请求报文至第二基站，在无线终端接入设备无需对数据进行封装，提高了数据的处理效率。
请参照图2，本发明提供的一种兼容现网的无线回传系统，包括：
第一发送模块1，用于移动终端发送请求报文至第一基站；
第二发送模块2，用于开启所述第一基站的LIPA功能；所述第一基站通过预设的网关路由所述请求报文至第二基站；
封装模块3，用于所述第二基站通过GTP-U协议封装所述请求报文，得到第一报文；
解封装模块4，用于核心网通过GTP-U协议解封装所述第一报文，得到第二报文；
第三发送模块5，用于发送所述第二报文至服务器；
第四发送模块6，用于所述服务器通过所述核心网、所述第二基站和所述第一基站发送响应报文至所述移动终端。
从上述描述可知，本发明的开启所述第一基站的LIPA功能；所述第一基站通过预设的网关路由所述请求报文至第二基站；所述第二基站通过GTP-U协议封装所述请求报文，得到第一报文；核心网通过GTP-U协议解封装所述第一报文，得到第二报文；通过上述方法，核心网减少了解封装的次数，提高了数据的处理效率；在网络覆盖盲区设置所述第一基站，对无法覆盖到网络的盲区进行无缝覆盖，能够实现网络的深度覆盖；现有的第二基站与核心网通过光纤连接，增加的第一基站与第二基站无线连接，同时不需要对核心网的结构进行修改，在一定程度上降低了使用成本；发送所述第二报文至服务器，所述服务器通过所述核心网、所述第二基站和所述第一基站发送响应报文至所述移动终端，实现了服务终端在网络覆盖盲区能够访问网络。
请参照图1，本发明的实施例一为：
本发明提供的一种兼容现网的无线回传方法，包括以下步骤：
移动终端发送请求报文至第一基站；
开启所述第一基站的LIPA功能；所述第一基站通过预设的网关路由所述请求报文至第二基站；
所述第二基站通过GTP-U协议封装所述请求报文，得到第一报文；
所述第二基站与核心网之间基于S1接口协议建立连接，所述S1接口协议包括GTP-U隧道传输协议；
所述核心网接收所述第二基站发送的所述第一报文；
所述核心网判断所述第一报文是否属于信令面数据；若是，则发送所述第一报文至核心网的移动性管理设备；所述移动性管理设备对所述第一报文进行相应的信令处理；
否则，判断所述第一报文是否属于用户面数据；若是，则通过核心网的服务网关发送所述第一报文至所述核心网的PDN网关；所述PDN网关通过GTP协议解封装所述第一报文，得到第二报文；
发送所述第二报文至服务器；
所述核心网的PDN网关接收服务器发送过来的响应报文；所述PDN网关通过GTP-U协议封装所述响应报文，得到第三报文；所述第二基站通过GTP-U协议解封装所述第三报文，得到第四报文；通过所述第一基站发送所述第四报文至所述移动终端。
请参照图2，本发明的实施例二为：
第一发送模块，用于移动终端发送请求报文至第一基站，并将请求报文发送至第二发送模块；第二发送模块，用于开启所述第一基站的LIPA功能；所述第一基站通过预设的网关路由所述请求报文至第二基站；封装模块，用于所述第二基站通过GTP-U协议封装所述请求报文，得到第一报文，并发送第一报文至第一接收单元；第一接收单元，用于所述核心网接收所述第二基站发送的所述第一报文，并发送第一报文至判断单元；判断单元，用于判断所述第一报文是否属于用户面数据，并将判断结果发送至第一发送单元；第一发送单元，用于若是，则通过核心网的服务网关发送所述第一报文至所述核心网的PDN网关；第一解封装单元，用于所述PDN网关通过GTP协议解封装所述第一报文，得到第二报文，并将第二报文发送至第三发送模块；第三发送模块，用于发送所述第二报文至服务器；第二接收单元，用于所述核心网的PDN网关接收服务器发送过来的响应报文，并将响应报文发送至封装单元；封装单元，用于所述PDN网关通过GTP-U协议封装所述响应报文，得到第三报文，并将第三报文发送至第二解封装单元；第二解封装单元，用于所述第二基站通过GTP-U协议解封装所述第三报文，得到第四报文，并发送第四报文至第二发送单元；第二发送单元，用于通过所述第一基站发送所述第四报文至所述移动终端。
请参照图3至图4，本发明的实施例三为：
在网络覆盖盲区设有二级基站，二级基站和一级基站之间通过无线CPE无线连接，无线CPE工作在NAT模式；一级基站与核心网基于S1接口协议建立连接；所述S1接口协议包括GTP-U隧道传输协议；移动终端发送请求报文至二级基站，二级基站通过预设的本地网关通过无线CPE转发所述请求报文至一级基站；一级基站通过GTP-U协议对请求的报文进行封装，得到第一报文，并发送第一报文至核心网；核心网判断所述第一报文的数据类型，若所述第一报文为信令面数据，则发送所述第一报文至核心网的移动性管理设备，移动性管理设备对所述第一报文进行相应的信令处理；若所述第一报文属于用户面数据，则通过核心网的服务网关发送所述第一报文至PDN网关；PDN网关通过GTP-U协议对所述第一报文进行解封装，得到第二报文；通过路由器发送第二报文至服务器，服务器响应所述第二报文，得到响应报文；服务发送第二报文至核心网；核心网的PDN网关对所述响应报文通过GTP-U协议进行封装，得到第三报文；通过服务网关发送所述第三报文至一级基站，一级基站通过GTP-U协议对所述第三报文进行解封装，得到第四报文；一级基站通过无线CPE发送所述第四报文至二级基站；二级基站通过本地网关发送所述第四报文至移动终端，实现了移动终端在网络覆盖盲区访问互联网。
综上所述，本发明的开启所述第一基站的LIPA功能；所述第一基站通过预设的网关路由所述请求报文至第二基站；所述第二基站通过GTP-U协议封装所述请求报文，得到第一报文；核心网通过GTP-U协议解封装所述第一报文，得到第二报文；通过上述方法，核心网减少了解封装的次数，提高了数据的处理效率；在网络覆盖盲区设置所述第一基站，对无法覆盖到网络的盲区进行无缝覆盖，能够实现网络的深度覆盖；现有的第二基站与核心网通过光纤连接，增加的第一基站与第二基站无线连接，同时不需要对核心网的结构进行修改，在一定程度上降低了使用成本；发送所述第二报文至服务器，所述服务器通过所述核心网、所述第二基站和所述第一基站发送响应报文至所述移动终端，实现了服务终端在网络覆盖盲区能够访问网络。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种兼容现网的无线回传方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：移动终端发送请求报文至第一基站；
S2：开启所述第一基站的LIPA功能；所述第一基站通过预设的网关路由所述请求报文至第二基站；
S3：所述第二基站通过GTP-U协议封装所述请求报文，得到第一报文；
S4：核心网通过GTP-U协议解封装所述第一报文，得到第二报文；
S5：发送所述第二报文至服务器；
S6：所述服务器通过所述核心网、所述第二基站和所述第一基站发送响应报文至所述移动终端。
2.根据权利要求1所述的一种兼容现网的无线回传方法，其特征在于，所述S4具体为：
所述核心网接收所述第二基站发送的所述第一报文；
判断所述第一报文是否属于用户面数据；
若是，则通过核心网的服务网关发送所述第一报文至所述核心网的PDN网关；
所述PDN网关通过GTP协议解封装所述第一报文，得到第二报文。
3.根据权利要求2所述的一种兼容现网的无线回传方法，其特征在于，还包括：
所述核心网判断所述第一报文是否属于信令面数据；若是，则发送所述第一报文至核心网的移动性管理设备；
所述移动性管理设备对所述第一报文进行相应的信令处理。
4.根据权利要求1所述的一种兼容现网的无线回传方法，其特征在于，还包括：
所述第二基站与所述核心网之间基于S1接口协议建立连接，所述S1接口协议包括GTP-U隧道传输协议。
5.根据权利要求1所述的一种兼容现网的无线回传方法，其特征在于，所述S6具体为：
所述核心网的PDN网关接收服务器发送过来的响应报文；
所述PDN网关通过GTP-U协议封装所述响应报文，得到第三报文；
所述第二基站通过GTP-U协议解封装所述第三报文，得到第四报文；
通过所述第一基站发送所述第四报文至所述移动终端。
6.根据权利要求1所述的一种兼容现网的无线回传方法，其特征在于，所述S2具体为：
所述网关通过无线终端接入设备发送所述请求报文至预设的无线终端接入设备；
开启所述无线终端接入设备的NAT功能；
所述无线终端接入设备通过NAT功能发送所述请求报文至第二基站。
7.一种兼容现网的无线回传系统，其特征在于，包括：
第一发送模块，用于移动终端发送请求报文至第一基站；
第二发送模块，用于开启所述第一基站的LIPA功能；所述第一基站通过预设的网关路由所述请求报文至第二基站；
封装模块，用于所述第二基站通过GTP-U协议封装所述请求报文，得到第一报文；
解封装模块，用于核心网通过GTP-U协议解封装所述第一报文，得到第二报文；
第三发送模块，用于发送所述第二报文至服务器；
第四发送模块，用于所述服务器通过所述核心网、所述第二基站和所述第一基站发送响应报文至所述移动终端。
8.根据权利要求7所述的一种兼容现网的无线回传系统，其特征在于，所述解封装模块包括：
第一接收单元，用于所述核心网接收所述第二基站发送的所述第一报文；
判断单元，用于判断所述第一报文是否属于用户面数据；
第一发送单元，用于若是，则通过核心网的服务网关发送所述第一报文至所述核心网的PDN网关；
第一解封装单元，用于所述PDN网关通过GTP协议解封装所述第一报文，得到第二报文。
9.根据权利要求7所述的一种兼容现网的无线回传系统，其特征在于，所述第四发送模块包括：
第二接收单元，用于所述核心网的PDN网关接收服务器发送过来的响应报文；
封装单元，用于所述PDN网关通过GTP-U协议封装所述响应报文，得到第三报文；
第二解封装单元，用于所述第二基站通过GTP-U协议解封装所述第三报文，得到第四报文；
第二发送单元，用于通过所述第一基站发送所述第四报文至所述移动终端。
10.根据权利要求8所述的一种兼容现网的无线回传系统，其特征在于，还包括：
判断模块，用于所述核心网判断所述第一报文是否属于信令面数据；若是，则发送所述第一报文至核心网的移动性管理设备；
处理模块，用于所述移动性管理设备对所述第一报文进行相应的信令处理；
建立模块，用于所述第二基站与核心网之间基于S1接口协议建立连接，所述S1接口协议包括GTP-U隧道传输协议。
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WO2022100373A1 (zh) * 2020-11-11 2022-05-19 中兴通讯股份有限公司 无线回传方法及其装置、接入设备、计算机可读存储介质

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