CN106791556A - 基于lte的双向网通信方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出上述基于LTE的双向网通信方法及装置，可由电缆调制解调器接收由用户终端设备发送的上行数据报文，识别转发通道，将所述上行数据报文从所述转发通道转发至对应的用户通信设备，并通过用户通信设备向LTE基站发送所述上行数据报文，然后通过所述LTE基站将所述上行数据报文发送至LTE核心网，通过用户通信设备、LTE基站以及LTE核心网实现了数据的上行传输，从而实现了双向网通信，所述用户通信设备和LTE基站均为标准硬件设备，无需硬件开发定制，节约了硬件成本，具备经济适用性。

Description

基于LTE的双向网通信方法及装置

技术领域

本发明涉及宽带数据传输领域，特别涉及一种基于LTE的双向网通信方法及装置。

背景技术

电视传输网仅具备广播功能，即用户只能接收相关数据，无法上传数据。随着技术的发展，在电视传输网加入数据交互业务，使得传统的电视传输网升级为有线电视双向网(简称双向网)，具体指电视传输网和数据宽带网，通过双向网既能实现视频节目的点播和回看，又能实现百兆宽带的互联网接入，有利于推动信息产业发展。电视传输网采用的是HFC网络(Hybrid Fiber Coaxial，光纤和同轴电缆相结合的混合网络)，HFC网络是由光纤干线、同轴电缆支线和用户配线网络三部分组成，从有线电视台出来的节目信号先变成光信号在光纤干线上传输，到用户区域后把光信号转换成电信号，经分配器分配后通过同轴电缆送到用户。

将电视传输网改造升级为有线电视双向网的工作，在大多数城市已经实现，而农村至今沿用单向网，这是因为农村用户大多分布在偏远地区，农村现有电视传输网中加入了大量用于增强信号强度的单向放大器，若要在现有电视传输网的基础进行网络改造，则需将所有大量单向放大器更换为双向放大器，且数据的交互需要接入光站，而农村的用户家庭分散在各处，不集中，几个用户家庭就要建立一个光站，甚至需要为一个用户家庭配备一个光站，如此将耗费大量硬件成本，改造难度很大，难以建设，因此有线电视双向网的全面普及至今是一个难题，还未有有效的方案解决。

发明内容

基于此，本发明提出一种基于LTE的双向网通信方法及装置，能够实现农村以及城市的有线电视双向网的全面普及，具备通用性及经济适用性。

一种基于LTE的双向网通信方法，包括以下步骤：

接收由用户终端设备发送的上行数据报文；

识别转发通道，将所述上行数据报文从所述转发通道转发至对应的用户通信设备，并通过用户通信设备向LTE基站发送所述上行数据报文；

通过所述LTE基站将所述上行数据报文发送至LTE核心网。

一种基于LTE的双向网通信装置，包括以下步骤：

上行数据报文接收模块，用于电缆调制解调器接收由用户终端设备发送的上行数据报文；

识别模块，用于识别转发通道，将所述上行数据报文从所述转发通道转发至对应的用户通信设备，并通过用户通信设备向LTE基站发送所述上行数据报文；

上行数据报文发送模块，用于通过所述LTE基站将所述上行数据报文发送至LTE核心网。

上述基于LTE的双向网通信方法及装置，接收由用户终端设备发送的上行数据报文；

识别转发通道，将所述上行数据报文从所述转发通道转发至对应的用户通信设备，并通过用户通信设备向LTE基站发送所述上行数据报文；

通过所述LTE基站将所述上行数据报文发送至LTE核心网。

上述基于LTE的双向网通信方法及装置，可由电缆调制解调器接收由用户终端设备发送的上行数据报文，识别转发通道，将所述上行数据报文从所述转发通道转发至对应的用户通信设备，并通过用户通信设备向LTE基站发送所述上行数据报文，然后通过所述LTE基站将所述上行数据报文发送至LTE核心网，通过用户通信设备、LTE基站以及LTE核心网实现了数据的上行传输，从而实现了双向网通信。本发明的基于LTE的双向网通信方法及装置，无需更换原有的电视传输网络中的硬件设备，在原有仅具备广播功能的电视传输网基础上进行双向网络建设，实现了数据上行过程，使得用户终端设备与LTE核心网能够进行数据交互业务，实现了双向网通信，通过用户通信设备和LTE基站对数据进行无线回传，使得上行数据报文受干扰小，能够与更多的用户终端设备进行数据交互，实现了传输距离较远、用户较分散的农网的双向网通信，也适用于传输距离近、用户集中的城网的双向网通信，具备通用性。所述用户通信设备和LTE基站均为标准硬件设备，无需硬件开发定制，节约了硬件成本，具备经济适用性。

一个实施例中，一种基于LTE的双向网通信方法，包括以下步骤：

电缆调制解调器接收由用户终端设备发送的上行数据报文；

所述电缆调制解调器识别转发通道，将所述上行数据报文从所述转发通道转发至对应的用户通信设备，并通过用户通信设备向LTE基站发送所述上行数据报文至LTE核心网；

电缆调制解调器终端系统获取所述LTE核心网发出的与所述上行数据报文对应的下行数据报文；

所述电缆调制解调器终端系统根据第二预设静态组播规则识别对应的下行频点以及组播地址，根据所述下行频点以及组播地址发送所述下行数据报文；

所述电缆调制解调器根据第一预设静态组播规则识别并获取所述下行数据报文，发送所述下行数据报文至所述用户终端设备；

其中，第一预设静态组播规则与第二预设静态组播规则相同，包括组播地址信息和下行频点信息。

一个实施例中，一种基于LTE的双向网通信装置，包括：

上行数据报文接收模块，用于电缆调制解调器接收由用户终端设备发送的上行数据报文；

识别模块及发送模块，用于所述电缆调制解调器识别转发通道，将所述上行数据报文从所述转发通道转发至对应的用户通信设备，并通过用户通信设备向LTE基站发送所述上行数据报文至LTE核心网；下行数据报文获取模块，用于电缆调制解调器终端系统获取所述LTE核心网发出的与所述上行数据报文对应的下行数据报文；

下行数据报文第一发送模块，用于所述电缆调制解调器终端系统根据第二预设静态组播规则识别对应的下行频点以及组播地址，根据所述下行频点以及组播地址发送所述下行数据报文；

下行数据报文第二发送模块，用于所述电缆调制解调器根据第一预设静态组播规则识别并获取所述下行数据报文，发送所述下行数据报文至所述用户终端设备；

其中，第一预设静态组播规则与第二预设静态组播规则相同，包括组播地址信息和下行频点信息。

上述基于LTE的双向网通信方法及装置，通过电缆调制解调器、电缆调制解调器终端系统、LTE基站以及LTE核心网实现电视传输网的双向网改，所述电缆调制解调器接收由用户终端设备发送的上行数据报文后，转发至用户通信设备，通过用户通信设备向LTE基站发送所述上行数据报文，然后通过所述LTE基站将所述上行数据报文发送至LTE核心网，从而实现了数据上行过程，然后，电缆调制解调器终端系统接收所述LTE核心网发送的与所述上行数据报文对应的下行数据报文，所述电缆调制解调器终端系统和电缆调制解调器内预设有相同的静态组播规则，根据预设静态组播规则识别对应的下行频点以及组播地址，根据所述下行频点以及组播地址发送所述下行数据报文至电缆调制解调器，所述电缆调制解调器根据预设静态组播规则识别并获取所述下行数据报文，发送所述下行数据报文至所述用户终端设备，从而实现了数据下行过程。本发明的基于LTE的双向网通信方法及装置，在原有仅具备广播功能的电视传输网基础上进行双向网络建设，无需更换原有的电视传输网络中的硬件设备，实现了数据上行过程，使得用户终端设备与LTE核心网能够进行数据交互业务，实现了双向网通信，通过电缆调制解调器及其终端系统、用户通信设备以及LTE基站对数据进行传输，保证了下行带宽，同时使得上行数据报文受干扰小，能够与更多的用户终端设备进行数据交互，实现了传输距离较远、用户较分散的农网的双向网通信，也适用于传输距离近、用户集中的城网的双向网通信，具备通用性。所述电缆调制解调器及其终端系统均为标准硬件设备，无需硬件开发定制，节约了硬件成本，具备经济适用性。

附图说明

图1为一个实施例中的基于LTE的双向网通信方法的流程示意图；

图2为一个实施例中的电缆调制解调器终端系统与电缆调制解调器的连接示意图；

图3为一个实施例中的基于LTE的双向网架构的结构示意图；

图4为另一个实施例中的基于LTE的双向网架构的结构示意图；

图5为再一个实施例中的基于LTE的双向网架构的结构示意图；

图6为一个实施例中LTE基站、LTE网关以及LTE核心网设备的连接示意图；

图7为再一个实施例中的基于LTE的双向网架构的结构示意图；

图8为一个实施例中的基于LTE的双向网通信装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一个实施例中，请参阅图1，一种基于LTE的双向网通信方法，包括以下步骤：

S11：接收由用户终端设备发送的上行数据报文；

S12：识别转发通道，将所述上行数据报文从所述转发通道转发至对应的用户通信设备，并通过用户通信设备向LTE基站发送所述上行数据报文；

S13：通过所述LTE基站将所述上行数据报文发送至LTE核心网。

所述LTE(Long Term Evolution，长期演进)基站具体可为eNB(evolved Node B)基站，又称演进型基站，所述LTE核心网具体可为EPC(Evolved Packet Core)，又称演进的分组核心网。

上述基于LTE的双向网通信方法及装置，可由电缆调制解调器接收由用户终端设备发送的上行数据报文，识别转发通道，将所述上行数据报文从所述转发通道转发至对应的用户通信设备，并通过用户通信设备向LTE基站发送所述上行数据报文，然后通过所述LTE基站将所述上行数据报文发送至LTE核心网，通过用户通信设备、LTE基站以及LTE核心网实现了数据的上行传输，从而实现了双向网通信。本发明的基于LTE的双向网通信方法及装置，无需更换原有的电视传输网络中的硬件设备，在原有仅具备广播功能的电视传输网基础上进行双向网络建设，实现了数据上行过程，使得用户终端设备与LTE核心网能够进行数据交互业务，实现了双向网通信，通过用户通信设备和LTE基站对数据进行无线回传，使得上行数据报文受干扰小，能够与更多的用户终端设备进行数据交互，实现了传输距离较远、用户较分散的农网的双向网通信，也适用于传输距离近、用户集中的城网的双向网通信，具备通用性。所述用户通信设备和LTE基站均为标准硬件设备，无需硬件开发定制，节约了硬件成本，具备经济适用性。

其中，基于LTE的双向网通信方法的执行主体可为电缆调制解调器，由电缆调制解调器接收由用户终端设备发送的上行数据报文，然后识别转发通道，将所述上行数据报文从所述转发通道转发至对应的用户通信设备，并通过用户通信设备向LTE基站发送所述上行数据报文，然后通过所述LTE基站将所述上行数据报文发送至LTE核心网。识别转发通道可通过预先在电缆调制解调器中设置静态组播规则来实现，所述静态组播规则包括用户通信设备的地址信息，根据用户通信设备的地址信息来获取转发通道信息。通过识别转发通道的步骤，可将上行数据报文通过相应的用户通信设备发送至LTE基站。电缆调制解调器(Cable Modem，简称CM)用于电视传输网进行数据传输，上行速率每秒可达100M，下行传输速率每秒下行速率可达400M。电缆调制解调器用于接收用户终端设备的上行数据报文，以及发送下行数据报文至用户终端设备，可设置在距离用户终端设备距离较近位置。例如所述电缆调制解调器设置在用户侧。具体地，所述电缆调制解调器为设置在用户家庭的机顶盒。所述电缆调制解调器可复用已有的硬件平台，支持接收8个以上下行频点的下行数据报文，连接用户通信设备和用户终端设备，支持多网口接入，支持在线升级，能够实现动态均衡，能够满足带宽要求。

所述用户通信设备为路由器或MIFI。具体地，路由器为有线或无线路由器，优选为设置在用户家庭侧的无线路由器。所述MIFI为便携式宽带无线装置，可设置在用户家庭侧，通过MIFI与电缆调制解调器以及LTE基站连接，实现用户终端设备向LTE基站上传数据。MIFI具备支持DHCP动态主机配置协议的以太网接口，为电缆调制解调器分配IP地址，电缆调制解调器和用户通信设备通过所述以太网接口连接。所述MIFI支持透传，电缆调制解调器转发用户终端设备发出的上行数据报文给MIFI，MIFI再通过无线的方式上传给基站。

用户终端设备(简称CPE)为能够接收数据以及上传数据的媒体设备。具体地，所述用户终端设备为电视、电脑或智能手机。一个实施例中，通过所述LTE基站将所述上行数据报文发送至LTE核心网之后，包括以下步骤：

根据第一预设静态组播规则获取所述LTE核心网发送至电缆调制解调器终端系统的与所述上行数据报文对应的下行数据报文；

发送所述下行数据报文至所述用户终端设备；

其中，根据第一预设静态组播规则获取所述LTE核心网发送至电缆调制解调器终端系统的与所述上行数据报文对应的下行数据报文之前，包括以下步骤：

所述电缆调制解调器终端系统根据第二预设静态组播规则识别对应的下行频点以及组播地址，根据所述下行频点以及组播地址发送所述下行数据报文；其中第一预设静态组播规则与第二预设静态组播规则相同，包括组播地址信息和下行频点信息。

电缆调制解调器终端系统(Cable Modem Termination System，简称CTMS)，用于实现混合光纤同轴网络(Hybrid Fiber Coaxial，简称HFC)通信，所述电缆调制解调器终端系统具备多个下行处理接口，对线缆的网络质量要求不高，能够进行单向下行数据广播，所述电缆调制解调器终端系统连接两个以上所述电缆调制解调器，具备很强的数据处理能力和足够的下行带宽，可降低信号传输过程的信噪比，有利于数据报文的下行传输，可复用原有已部署电缆调制解调器终端系统的设备硬件，更新软件即可支持本发明的通信方法。具体地，请参阅图2，所述电缆调制解调器终端系统连接4个电缆调制解调器，每个电缆调制解调器连接一个用户终端设备。所述电缆调制解调器终端系统具备多个接口，具备很强的数据处理能力和足够的下行带宽，降低了信号传输过程的信噪比，有利于数据报文的传输。

图3为一个实施例中的基于LTE的双向网架构的结构示意图，请参阅图3，基于LTE的双向网架构包括：电缆调制解调器10、LTE基站20、电缆调制解调器终端系统30、LTE核心网设备40、用户终端设备50以及用户通信设备60；所述LTE核心网设备40与所述LTE基站20以及所述电缆调制解调器终端系统30连接，所述LTE基站20与所述用户通信设备60连接，所述电缆调制解调器与用户通信设备60、用户终端设备50以及电缆调制解调器终端系统30连接。

电缆调制解调器终端系统根据预设的静态组播规则发送下行数据报文至电缆调制解调器后，电缆调制解调器根据预先配置的规则，从指定的若干个下行频点接收指定组播组的数据，并把数据转发与电缆调制解调器连接的用户终端设备。所述静态组播规则为设置于电缆调制解调器及其终端系统内的静态规则，使得电缆调制解调器从指定的下行频点(可能包含多个频点)接收指定组播组的数据。上行数据报文从用户终端设备发出，接收下行数据报文应是同一个用户终端设备，用户终端设备对应一个电缆调制解调器，可共同设置于用户家庭。所述静态组播规则包括下行频点信息、组播地址信息，具体还包括组播通道信息，一个基站需对成千上万的用户终端设备发出的上行数据报文进行转发，电缆调制解调器终端系统则需将上行数据报文对应的下行数据报文发送给同一电缆调制解调器和用户终端设备，且下行数据报文的传输需明确该数据报文是否需要通过组播即多频点转发，应转发至哪一个组播地址，才能将下行数据报文传输给同一个电缆调制解调器和用户终端设备，因此在电缆调制解调器及其终端系统预设静态组播规则，能够准确传输下行数据报文。对于电缆调制解调器及其终端系统，电缆调制解调器终端系统事先不知道电缆调制解调器所在的网络拓扑结构，通过二者预设的相同的静态组播规则，使得电缆调制解调器终端系统能将下行数据报文从相应的下行通道发送下去。此外，电缆调制解调器及其终端系统具备足够下行带宽，保证了下行数据报文的下载速率。

下面通过一个具体实例来说明。

可根据用户通信设备的IMSI号码以及MSISDN号码来识别下行频点，其中，IMSI号码为国际移动客户识别码，MSISDN号码为主叫用户为呼叫数字公用陆地蜂窝移动通信网中一个移动用户所需拨的号码。将MSISDN号码后5位限制在1-65535之间。1-65535任一数字对应一个端口，例如，用户的国际移动客户识别码为0000，呼叫一个移动用户所需拨的号码(MSISDN号码)为86+13307065535，则可将65535作为端口发送出去，简化LTE基站网关。

用户通信设备与LTE基站之间有其传输协议，一个实施例中，通过所述用户通信设备发送上行数据报文至LTE基站的传输协议为无线接口协议或空口协议。

基于无线接口协议或空口协议，用户通信设备发送的上行数据报文为基于无线接口协议或空口协议处理后的数据报文。

LTE基站发送上行数据报文至LTE网关时有其传输协议，一个实施例中，所述LTE基站将所述上行数据报文发送至所述LTE网关时的传输协议为S1数据传输协议。

所述LTE基站发送至LTE网关的上行数据报文为基于S1数据传输协议处理后的数据报文。

一个实施例中，所述LTE网关与所述LTE核心网的传输协议为IP数据协议。

所述LTE网关发送上行数据报文至LTE核心网以及LTE核心网发送下行数据报文至LTE网关时的传输协议为IP数据协议。具体地，IP数据协议可为GTP–U数据协议。

所述LTE网关发送下行数据报文至电缆调制解调器终端系统时的传输协议为IP数据协议，所述LTE网关发送至电缆调制解调器终端系统的下行数据报文为基于IP协议处理的数据报文。电缆调制解调器终端系统发送下行数据报文至电缆调制解调器时的传输协议为DOCSIS数据协议，电缆调制解调器终端系统发送至电缆调制解调器的下行数据报文为基于DOCSIS数据协议处理的数据报文。

一个实施例中，所述基于LTE的双向网通信方法，通过所述LTE基站将所述上行数据报文发送至LTE核心网的步骤包括：

LTE网关接收通过所述LTE基站发送的所述上行数据报文，并将所述上行数据报文发送至LTE核心网。

所述LTE基站能够向LTE核心网发送上行数据报文，实现LTE核心网与LTE基站的通信，使得LTE网关增加了基站和LTE核心网设备间S1接口的扩展性，从而支持大量基站的接入。通过在网关上引入控制面的集中功能，使得核心网控制面网元不必因为基站的频繁开关所引发的SCTP连接的建立和释放所产生大量信令带来的冲击。

请参阅图4，所述LTE网关70与所述LTE核心网设备40以及所述LTE基站20连接；所述LTE网关70接收所述LTE基站20发出的上行数据报文，发送所述上行数据报文至所述LTE核心网设备40。图5为另一个实施例中的基于LTE的双向网架构的结构示意图，如图5，一个LTE基站可连接两个以上用户通信设备，传输协议为无线接口协议，或空口协议(Uu数据协议)。

一个实施例中，所述LTE网关具备多个S1控制面接口，用于连接LTE核心网以及基站。

S1控制面接口，简称S1-MME，用于通过LTE网关连接LTE核心网设备以及LTE基站，LTE核心网设备内具备核心网元，具体地，请参阅图6，所述LTE网关包括控制面集中器；其中，所述控制面集中器集中了多个S1控制面接口；所述LTE核心网设备包括控制面网元；所述控制面网元通过所述S1控制面接口与LTE基站连接。LTE网关连接LTE核心网设备以及所述LTE基站，LTE网关具备多个S1控制面接口，所述S1控制面接口包括第一S1控制面子接口和第二S1控制面子接口，所述第一S1控制面子接口与LTE基站连接，所述第二S1控制面子接口与所述控制面网元连接，如此使得LTE网关具备控制面网元的集中功能。能够接入多个LTE基站以及LTE小基站，通过LTE网关上的S1控制面接口，使得所述LTE基站能够向LTE核心网发送上行数据报文，实现LTE核心网与LTE基站的通信，LTE网关增加了基站和LTE核心网设备间S1接口的扩展性，从而支持大量基站的接入。通过在网关上引入控制面的集中功能，使得核心网控制面网元不必因为基站的频繁开关所引发的SCTP连接的建立和释放所产生大量信令带来的冲击。

所述LTE核心网设备还包括用户面网元，LTE核心网设备的所述用户面网元通过S1用户平面接口与所述LTE基站连接。具体地，请参阅图6，所述S1用户面接口包括第一S1用户面子接口和第二S1用户面子接口，所述第一S1用户面子接口与LTE基站连接，所述第二S1用户面子接口与所述用户面网元连接。

S1用户面接口(S1-U接口)直接形成一个从LTE基站到LTE核心网设备的用户面网元的连接。LTE基站和LTE核心网设备之间的为同样的S1接口，S1-MME接口和S1-U接口都是3GPP定义的标准接口，S1-MME接口基于S1-AP协议，S1-U接口基于GTP-U协议。

通过LTE网关还能实现LTE基站与电缆调制解调器终端系统的通信，一个实施例中，所述基于LTE的双向网通信方法，根据第一预设静态组播规则获取所述LTE核心网发送至电缆调制解调器终端系统的与所述上行数据报文对应的下行数据报文之前，包括以下步骤：

所述LTE网关接收所述LTE核心网发送的所述下行数据报文；

以组播方式发送至电缆调制解调器终端系统。

所述LTE网关将LTE核心网设备发往LTE基站的下行数据报文以组播的方式发送给电缆调制解调器终端系统，电缆调制解调器终端系统接收组播的下行数据报文后，进行调制，并根据预设的静态组播规则通过相应的下行通道发送至电缆调制解调器。本发明的基于LTE的双向网通信方法，所述LTE网关增加了基站和LTE核心网设备间S1接口的扩展性，从而支持大量基站的接入，通过在网关上引入控制面的集中功能，实现了LTE核心网与LTE基站的通信，同时也使得核心网控制面网元不必因为基站的频繁开关所引发的SCTP连接的建立和释放所产生大量信令带来的冲击。

此外，还可通过LTE路由器接收通过所述LTE基站发送的所述上行数据报文，并将所述上行数据报文发送至LTE核心网，以及转发LTE核心网发出的下行数据报文至电缆调制解调器终端系统。如图7，所述LTE路由器80与所述LTE核心网设备40以及所述LTE基站20连接。通过所述LTE基站将所述上行数据报文发送至LTE核心网的步骤包括：

LTE路由器接收通过所述LTE基站发送的所述上行数据报文，并将所述上行数据报文发送至LTE核心网。

根据第一预设静态组播规则获取所述LTE核心网发送至电缆调制解调器终端系统的与所述上行数据报文对应的下行数据报文之前，包括以下步骤：

所述LTE路由器接收所述LTE核心网发送的所述下行数据报文；

以组播方式发送至电缆调制解调器终端系统。

所述LTE路由器基于X86架构，使用Intel CPU，可根据业务需求线性扩容；LTE路由器具备线速转发功能，使用Intel先进的硬件转发技术，单台机器最高可实现100G报文转发速率，LTE路由器的控制软件具备高可靠性和高容错能力以及自我纠错能力，在程序运行故障时能够自我纠错以及自我恢复，实现业务传输零中断，且LTE路由器具备双机热备功能。通过所述LTE路由器汇聚上下行数据报文并进行转发，能够扫描并锁定下行通道，提高了上下行数据报文的传输质量以及传输正确性。

所述电缆调制解调器内的核心软件可自由转换，使得所述电缆调制解调器兼容各类有线电缆数据服务协议规范。一个实施例中，所述电缆调制解调器兼容DOCSIS3.0协议。

DOCSIS3.0为第三代有线数据传输系统的传输协议，所述电缆调制解调器也可兼容DOCSIS3.1协议，使得所述电缆调制解调器具备双向网通信功能。基于DOCSIS3.0的双向网络可为基于CMTS+CM技术改造的双向网络，将所述电缆调制解调器内的核心软件升级后就具备结合LTE改造的基础，对于传输距离远的广电农网，可实现信号的上行实现双向网通信。

一个实施例中，请参阅图8，一种基于LTE的双向网通信装置，其特征在于，包括：

上行数据报文接收模块10，用于电缆调制解调器接收由用户终端设备发送的上行数据报文；

识别模块20，用于识别转发通道，将所述上行数据报文从所述转发通道转发至对应的用户通信设备，并通过用户通信设备向LTE基站发送所述上行数据报文；

上行数据报文发送模块30，用于通过所述LTE基站将所述上行数据报文发送至LTE核心网。

一个实施例中，所述基于LTE的双向网通信装置还包括：

下行数据报文第一发送模块，根据第一预设静态组播规则获取所述LTE核心网发送至电缆调制解调器终端系统的与所述上行数据报文对应的下行数据报文；

下行数据报文第二发送模块，发送所述下行数据报文至所述用户终端设备；

其中，下行数据报文第一发送模块包括：

识别模块，用于所述电缆调制解调器终端系统根据第二预设静态组播规则识别对应的下行频点以及组播地址，根据所述下行频点以及组播地址发送所述下行数据报文；其中第一预设静态组播规则与第二预设静态组播规则相同，包括组播地址信息和下行频点信息。

一个实施例中，上行数据报文第二发送模块，用于LTE网关接收通过所述LTE基站发送的所述上行数据报文，并将所述上行数据报文发送至LTE核心网。

一个实施例中，所述静态组播规则包括频点信息、组播地址信息以及组播通道标识信息。

一个实施例中，下行数据报文第一发送模块包括：

下行数据报文第三发送模块，用于所述LTE网关接收所述LTE核心网发送的所述下行数据报文；

下行数据报文第四发送模块，用于以组播方式发送至电缆调制解调器终端系统。

一个实施例中，所述LTE基站将所述上行数据报文发送至所述LTE网关时的传输协议为S1数据传输协议。

一个实施例中，所述LTE网关与所述LTE核心网的传输协议为IP数据协议。

一个实施例中，通过所述用户通信设备发送上行数据报文至LTE基站的传输协议为无线接口协议或空口协议。

一个实施例中，所述电缆调制解调器兼容DOCSIS3.0协议。

一个实施例中，所述LTE网关具备多个S1控制面接口，用于连接LTE核心网以及基站。

本发明的基于LTE的双向网通信装置与基于LTE的双向网通信方法一一对应，在上述基于LTE的双向网通信方法的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于所述基于LTE的双向网通信装置的实施例中，特此声明。

下面描述本发明的另一种基于LTE的双向网通信方法及装置的具体实施方式。

一个实施例中，一种基于LTE的双向网通信方法，包括以下步骤：

电缆调制解调器接收由用户终端设备发送的上行数据报文；

所述电缆调制解调器识别转发通道，将所述上行数据报文从所述转发通道转发至对应的用户通信设备，并通过用户通信设备向LTE基站发送所述上行数据报文至LTE核心网；

电缆调制解调器终端系统获取所述LTE核心网发出的与所述上行数据报文对应的下行数据报文；

所述电缆调制解调器终端系统根据第二预设静态组播规则识别对应的下行频点以及组播地址，根据所述下行频点以及组播地址发送所述下行数据报文；

所述电缆调制解调器根据第一预设静态组播规则识别并获取所述下行数据报文，发送所述下行数据报文至所述用户终端设备；

其中，第一预设静态组播规则与第二预设静态组播规则相同，包括组播地址信息和下行频点信息。

一个实施例中，所述电缆调制解调器识别转发通道，通过用户通信设备向LTE基站发送所述上行数据报文至LTE核心网的步骤包括：

LTE网关接收通过所述LTE基站发送的所述上行数据报文，并将所述上行数据报文发送至LTE核心网。

一个实施例中，所述电缆调制解调器根据第一预设静态组播规则获取所述LTE核心网发送至电缆调制解调器终端系统的与所述上行数据报文对应的下行数据报文之前，包括以下步骤：

所述LTE网关接收所述LTE核心网发送的所述下行数据报文；

以组播方式发送至电缆调制解调器终端系统。

一个实施例中，所述电缆调制解调器识别转发通道，通过用户通信设备向LTE基站发送所述上行数据报文至LTE核心网的步骤包括：

LTE路由器接收通过所述LTE基站发送的所述上行数据报文，并将所述上行数据报文发送至LTE核心网。

一个实施例中，所述电缆调制解调器根据第一预设静态组播规则获取所述LTE核心网发送至电缆调制解调器终端系统的与所述上行数据报文对应的下行数据报文之前，包括以下步骤：

所述LTE路由器接收所述LTE核心网发送的所述下行数据报文；

以组播方式发送至电缆调制解调器终端系统。

上述基于LTE的双向网通信方法，通过电缆调制解调器、电缆调制解调器终端系统、LTE基站以及LTE核心网实现电视传输网的双向网改，所述电缆调制解调器接收由用户终端设备发送的上行数据报文后，转发至用户通信设备，通过用户通信设备向LTE基站发送所述上行数据报文，然后通过所述LTE基站将所述上行数据报文发送至LTE核心网，从而实现了数据上行过程，然后，电缆调制解调器终端系统接收所述LTE核心网发送的与所述上行数据报文对应的下行数据报文，所述电缆调制解调器终端系统和电缆调制解调器内预设有相同的静态组播规则，根据预设静态组播规则识别对应的下行频点以及组播地址，根据所述下行频点以及组播地址发送所述下行数据报文至电缆调制解调器，所述电缆调制解调器根据预设静态组播规则识别并获取所述下行数据报文，发送所述下行数据报文至所述用户终端设备，从而实现了数据下行过程。本发明的基于LTE的双向网通信方法，在原有仅具备广播功能的电视传输网基础上进行双向网络建设，无需更换原有的电视传输网络中的硬件设备，实现了数据上行过程，使得用户终端设备与LTE核心网能够进行数据交互业务，实现了双向网通信，通过电缆调制解调器及其终端系统、用户通信设备以及LTE基站对数据进行传输，保证了下行带宽，同时使得上行数据报文受干扰小，能够与更多的用户终端设备进行数据交互，实现了传输距离较远、用户较分散的农网的双向网通信，也适用于传输距离近、用户集中的城网的双向网通信，具备通用性。所述电缆调制解调器及其终端系统均为标准硬件设备，无需硬件开发定制，节约了硬件成本，具备经济适用性。

一个实施例中，一种基于LTE的双向网通信装置，包括：

上行数据报文接收模块，用于电缆调制解调器接收由用户终端设备发送的上行数据报文；

识别模块及发送模块，用于所述电缆调制解调器识别转发通道，将所述上行数据报文从所述转发通道转发至对应的用户通信设备，并通过用户通信设备向LTE基站发送所述上行数据报文至LTE核心网；下行数据报文获取模块，用于电缆调制解调器终端系统获取所述LTE核心网发出的与所述上行数据报文对应的下行数据报文；

下行数据报文第一发送模块，用于所述电缆调制解调器终端系统根据第二预设静态组播规则识别对应的下行频点以及组播地址，根据所述下行频点以及组播地址发送所述下行数据报文；

下行数据报文第二发送模块，用于所述电缆调制解调器根据第一预设静态组播规则识别并获取所述下行数据报文，发送所述下行数据报文至所述用户终端设备；

其中，第一预设静态组播规则与第二预设静态组播规则相同，包括组播地址信息和下行频点信息。

本发明的基于LTE的双向网通信装置与基于LTE的双向网通信方法一一对应，在上述基于LTE的双向网通信方法的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于所述基于LTE的双向网通信装置的实施例中，特此声明。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能组合都进行描述，然而只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于LTE的双向网通信方法，其特征在于，包括以下步骤：

接收由用户终端设备发送的上行数据报文；

识别转发通道，将所述上行数据报文从所述转发通道转发至对应的用户通信设备，并通过用户通信设备向LTE基站发送所述上行数据报文；

通过所述LTE基站将所述上行数据报文发送至LTE核心网。

2.根据权利要求1所述的基于LTE的双向网通信方法，其特征在于，通过所述LTE基站将所述上行数据报文发送至LTE核心网之后，包括以下步骤：

根据第一预设静态组播规则获取所述LTE核心网发送至电缆调制解调器终端系统的与所述上行数据报文对应的下行数据报文；

发送所述下行数据报文至所述用户终端设备；

其中，根据第一预设静态组播规则获取所述LTE核心网发送至电缆调制解调器终端系统的与所述上行数据报文对应的下行数据报文之前，包括以下步骤：

所述电缆调制解调器终端系统根据第二预设静态组播规则识别对应的下行频点以及组播地址，根据所述下行频点以及组播地址发送所述下行数据报文；其中第一预设静态组播规则与第二预设静态组播规则相同，包括组播地址信息和下行频点信息。

3.根据权利要求1所述的基于LTE的双向网通信方法，其特征在于，通过所述LTE基站将所述上行数据报文发送至LTE核心网的步骤包括：

LTE网关接收通过所述LTE基站发送的所述上行数据报文，并将所述上行数据报文发送至LTE核心网。

4.根据权利要求2所述的基于LTE的双向网通信方法，其特征在于，根据第一预设静态组播规则获取所述LTE核心网发送至电缆调制解调器终端系统的与所述上行数据报文对应的下行数据报文之前，包括以下步骤：

所述LTE网关接收所述LTE核心网发送的所述下行数据报文；

以组播方式发送至电缆调制解调器终端系统。

5.根据权利要求3所述的基于LTE的双向网通信方法，其特征在于，

所述LTE基站将所述上行数据报文发送至所述LTE网关时的传输协议为S1数据传输协议。

6.根据权利要求4所述的基于LTE的双向网通信方法，其特征在于，

所述LTE网关与所述LTE核心网的传输协议为IP数据协议。

7.根据权利要求4所述的基于LTE的双向网通信方法，其特征在于，

通过所述用户通信设备发送上行数据报文至LTE基站的传输协议为无线接口协议或空口协议。

8.一种基于LTE的双向通信装置，其特征在于，包括：

上行数据报文接收模块，用于电缆调制解调器接收由用户终端设备发送的上行数据报文；

识别模块，用于识别转发通道，将所述上行数据报文从所述转发通道转发至对应的用户通信设备，并通过用户通信设备向LTE基站发送所述上行数据报文；

上行数据报文发送模块，用于通过所述LTE基站将所述上行数据报文发送至LTE核心网。

9.一种基于LTE的双向网通信方法，其特征在于，包括以下步骤：

电缆调制解调器接收由用户终端设备发送的上行数据报文；

所述电缆调制解调器识别转发通道，将所述上行数据报文从所述转发通道转发至对应的用户通信设备，并通过用户通信设备向LTE基站发送所述上行数据报文至LTE核心网；

电缆调制解调器终端系统获取所述LTE核心网发出的与所述上行数据报文对应的下行数据报文；

所述电缆调制解调器终端系统根据第二预设静态组播规则识别对应的下行频点以及组播地址，根据所述下行频点以及组播地址发送所述下行数据报文；

所述电缆调制解调器根据第一预设静态组播规则识别并获取所述下行数据报文，发送所述下行数据报文至所述用户终端设备；

其中，第一预设静态组播规则与第二预设静态组播规则相同，包括组播地址信息和下行频点信息。

10.一种基于LTE的双向网通信装置，其特征在于，包括：

上行数据报文接收模块，用于电缆调制解调器接收由用户终端设备发送的上行数据报文；

识别模块及发送模块，用于所述电缆调制解调器识别转发通道，将所述上行数据报文从所述转发通道转发至对应的用户通信设备，并通过用户通信设备向LTE基站发送所述上行数据报文至LTE核心网；下行数据报文获取模块，用于电缆调制解调器终端系统获取所述LTE核心网发出的与所述上行数据报文对应的下行数据报文；

下行数据报文第一发送模块，用于所述电缆调制解调器终端系统根据第二预设静态组播规则识别对应的下行频点以及组播地址，根据所述下行频点以及组播地址发送所述下行数据报文；

下行数据报文第二发送模块，用于所述电缆调制解调器根据第一预设静态组播规则识别并获取所述下行数据报文，发送所述下行数据报文至所述用户终端设备；

其中，第一预设静态组播规则与第二预设静态组播规则相同，包括组播地址信息和下行频点信息。