CN106792759A - 一种兼容lte现网的无线回传方法及系统 - Google Patents

一种兼容lte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LTE现网的无线回传方法及系统，通过以下步骤实现报文的无线回传：移动终端通过基站发送报文至核心网；核心网的PDN网关逐级解封装所述报文，直至得到封装在最内层的报文正文；发送所述报文正文至服务器；所述服务器通过核心网和基站发送响应报文至移动终端。本发明通过核心网接收基站发送的报文，通过PDN网关逐级解封装所述报文，直至得到封装在最内层的报文正文，不需要修改核心网的结构，只需要通过PDN网关逐级解封报文，即能得到封装在最内层的报文正文，节约了使用成本，同时不需要修改现有的移动基站，能够兼容LTE现网，方便设备维修。

Description

一种兼容LTE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LTE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EPC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EPC之间基于S1接口协议建立连接；下一级基站与核心网EPC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EPC之间的GTPU隧道传输协议内部；核心网EPC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EPC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：本发明提供的一种兼容LTE现网的无线回传方法及系统，在部署无线基站时无需对核心网和基站结构进行改进，使其能够兼容现网，节省了使用成本。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种兼容LTE现网的无线回传方法，包括以下步骤：
S1：移动终端通过基站发送报文至核心网；
S2：核心网的PDN网关逐级解封装所述报文，直至得到封装在最内层的报文正文；
S3：发送所述报文正文至服务器；
S4：所述服务器通过核心网和基站发送响应报文至移动终端。
本发明还提供了一种兼容LTE现网的无线回传系统，包括：
第一发送模块，用于移动终端通过基站发送报文至核心网；
解封装模块，用于核心网的PDN网关逐级解封装所述报文，直至得到封装在最内层的报文正文；
第二发送模块，用于发送所述报文正文至服务器；
第三发送模块，用于所述服务器通过核心网和基站发送响应报文至移动终端。
本发明的有益效果：
本发明通过核心网接收基站发送的报文，通过PDN网关逐级解封装所述报文，直至得到封装在最内层的报文正文，不需要修改核心网的结构，只需要通过PDN网关逐级解封报文，即能得到封装在最内层的报文正文，节约了使用成本，同时不需要修改现有的移动基站，能够兼容LTE现网，方便设备维修。
附图说明
图1为本发明实施例的一种兼容LTE现网的无线回传方法的主要步骤流程图；
图2为本发明实施例的一种兼容LTE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LTE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S1接口协议的封装示意图；
图5为本发明实施例的一种效果示意图；
标号说明：
1、第一发送模块；2、解封装模块；3、第二发送模块；4、第三发送模块。
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：通过核心网的PDN网关逐级解封装所述报文，直至得到封装在最内层的报文正文，服务器响应所述报文正文，发送响应报文至移动终端，使其能够兼容现网，节约了使用成本。
请参照图1，本发明提供了一种兼容LTE现网的无线回传方法，包括以下步骤：
S1：移动终端通过基站发送报文至核心网；
S2：核心网的PDN网关逐级解封装所述报文，直至得到封装在最内层的报文正文；
S3：发送所述报文正文至服务器；
S4：所述服务器通过核心网和基站发送响应报文至移动终端。
从上述描述可知，在网络覆盖盲区布置基站，能够使移动终端访问网络；移动终端通过基站发送报文至核心网，通过PDN网关逐级解封装所述报文，直至得到封装在最内层的报文正文，不需要修改核心网的结构，只需要通过PDN网关逐级解封报文，即能得到封装在最内层的报文正文，节约了使用成本，同时不需要修改现有的移动基站，能够兼容LTE现网，方便设备维修。
进一步的，所述S2具体为：
S21：所述核心网接收所述报文，得到第一报文；
S22：所述核心网判断所述第一报文是否符合GTP-U传输协议；
S23：若是，则通过所述核心网的服务网关发送所述第一报文至核心网的PDN网关；
S24：所述PDN网关解封装所述第一报文，得到第一报文正文；
S25：建立APN通道，用于将所述PDN网关的报文发送至所述核心网；若所述第一报文正文符合报文的格式，则更新所述第一报文为所述第一报文正文，重复步骤S22、S23、S24，直至得到封装在最内层的报文正文。
从上述描述可知，上述更新所述第一报文为所述第一报文正文，即将所述第一报文正文作为新的第一报文，通过预设的APN通道，使得PDN网关能够访问核心网本身，重复步骤S22、S23、S24，直至得到封装在最内层的报文正文，并发送报文正文至服务器，得到响应报文，并发送响应报文至移动终端；通过上述方法能够实现在网络覆盖盲区布置多级基站，基站之间无线连接，使移动终端通过上述的方法能够访问互联网，而不用修改核心网或现有的基站的结构，节约了使用成本。
进一步的，所述S22之后还包括：
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LTE现网的无线回传方法，还包括：
预设的一级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SCTP传输协议和GTP-U隧道传输协议；
预设的二级基站通过无线终端接入设备与所述核心网基于S1接口协议建立连接；
所述二级基站与所述核心网之间的SCTP传输协议或GTP-U传输协议封装在所述一级基站与所述核心网之间的GTP-U传输协议内部。
从上述描述可知，一级基站和二级基站分别与核心网之间采用标准的S1接口协议建立连接，适用性广；所述二级基站与所述核心网之间的SCTP传输协议或GTP-U传输协议封装在所述一级基站与核心网之间的GTP-U传输协议内部，使得在一些部署光纤回传网络困难的场合，可以继续布置二级基站，二级基站与一级基站之间无线连接，实现了移动终端通过二级基站，利用现有的一级基站与核心之间的光纤连接，访问互联网；同时，本发明的实现无需对核心网进行修改，能够支持多层GTP-U隧道传输协议报头封装和识别，能够有效降低组网建设成本。
进一步的，所述S4具体为：
基站之间通过无线终端接入设备级联；
所述核心网的PDN网关接收服务器发送过来的响应报文；
获取响应报文的目的IP地址；所述目的IP地址为所述移动终端的地址；
获取与所述移动终端对应的基站与所述一级基站之间的级联关系；
根据所述级联关系，所述PDN网关对所述响应报文逐级嵌套封装。
从上述描述可知，通过获取与所述移动终端对应的基站与所述一级基站之间的级联关系，根据所述级联关系，所述PDN网关对所述响应报文逐级嵌套封装；通过上述方法能够将服务器发送的响应报文发送至移动终端，实现了移动终端能够在网络覆盖盲区访问网络，无需修改核心网的结构，有效降低了使用成本。
请参照图2，本发明提供的一种兼容LTE现网的无线回传系统，包括：
第一发送模块1，用于移动终端通过基站发送报文至核心网；
解封装模块2，用于核心网的PDN网关逐级解封装所述报文，直至得到封装在最内层的报文正文；
第二发送模块3，用于发送所述报文正文至服务器；
第三发送模块4，用于所述服务器通过核心网和基站发送响应报文至移动终端。
从上述描述可知，在网络覆盖盲区布置基站，能够使移动终端访问网络；移动终端通过基站发送报文至核心网，通过PDN网关逐级解封装所述报文，直至得到封装在最内层的报文正文，不需要修改核心网的结构，只需要通过PDN网关逐级解封报文，即能得到封装在最内层的报文正文，节约了使用成本，同时不需要修改现有的移动基站，能够兼容LTE现网，方便设备维修。
请参照图1，本发明提供的实施例一为：
S20：移动终端通过基站发送报文至核心网；
S21：所述核心网接收所述报文，得到第一报文；
S22：所述核心网判断所述第一报文是否符合GTP-U传输协议；
S23：若是，则通过所述核心网的服务网关发送所述第一报文至核心网的PDN网关；
S24：所述PDN网关解封装所述第一报文，得到第一报文正文；
S25：建立APN通道，用于将所述PDN网关的报文发送至所述核心网；若所述第一报文正文符合报文的格式，则更新所述第一报文为所述第一报文正文，重复步骤S22、S23、S24，直至得到封装在最内层的报文正文。
S26：发送所述报文正文至服务器；
S27：所述服务器通过核心网和基站发送响应报文至移动终端。
从上述描述可知，在网络覆盖盲区布置基站，能够使移动终端访问网络；移动终端通过基站发送报文至核心网，通过PDN网关逐级解封装所述报文，直至得到封装在最内层的报文正文，不需要修改核心网的结构，只需要通过PDN网关逐级解封报文，即能得到封装在最内层的报文正文，节约了使用成本，同时不需要修改现有的移动基站，能够兼容LTE现网，方便设备维修。
本发明的实施例二为：
实施例一与实施例二的区别在于，还包括：
基站之间通过无线终端接入设备级联；核心网的PDN网关接收服务器发送过来的响应报文；获取响应报文的目的IP地址；所述目的IP地址为所述移动终端的地址；获取与移动终端对应的基站与一级基站之间的级联关系；根据所述级联关系，所述PDN网关对所述响应报文逐级嵌套封装。
从上述描述可知，通过获取与所述移动终端对应的基站与所述一级基站之间的级联关系，根据所述级联关系，所述PDN网关对所述响应报文逐级嵌套封装；通过上述方法能够将服务器发送的响应报文发送至移动终端，实现了移动终端能够在网络覆盖盲区访问网络，无需修改核心网的结构，有效降低了使用成本。
请参照图2，本发明的实施例三为：
本发明提供的一种兼容LTE现网的无线回传系统，包括：
第一发送模块，用于移动终端通过基站发送报文至核心网；第一接收单元，用于所述核心网接收第一发送模块发送的报文，得到第一报文，并发送第一报文至第一判断单元；第一判断单元，用于所述核心网判断所述第一报文是否符合GTP-U传输协议，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，则通过所述核心网的服务网关发送所述第一报文至核心网的PDN网关；解封装单元，所述PDN网关解封装第一发送单元发送的所述第一报文，得到第一报文正文，并将第一报文正文发送至重复单元；重复单元：用于若所述第一报文正文符合报文的格式，则更新所述第一报文为所述第一报文正文，重复执行第一判断单元、第一发送单元和解封装单元，直至得到封装在最内层的报文正文，发送报文正文至第二发送模块；第二发送模块，用于发送所述报文正文至服务器；级联单元，用于基站之间通过无线终端接入设备级联；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，并发送响应报文至第一获取单元；第一获取单元，用于获取响应报文的目的IP地址；所述目的IP地址为所述移动终端的地址，并发送目的IP地址至第二获取单元；第二获取单元，用于获取与所述移动终端对应的基站与一级基站之间的级联关系，发送级联关系至嵌套封装单元；嵌套封装单元，用于根据所述级联关系，所述PDN网关对所述响应报文逐级嵌套封装。
请参照图3至图5，本发明的实施例四为：
在网络覆盖盲区设置多级中继的基站，基站之间通过无线CPE级联，无线CPE工作在NAT模式；预设的基站通过无线CPE与所述核心网基于S1接口协议建立连接；所述S1接口协议包括SCTP传输协议和GTP-U隧道传输协议；移动终端发送报文至基站，基站对报文进行封装，通过无线CPE发送至上一级的基站；下一级基站与所述核心网之间的SCTP传输协议或GTP-U传输协议封装在上一级基站与所述核心网之间的GTP-U传输协议内部；核心网接收基站发送的报文；所述核心网接收所述报文，得到第一报文；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；若所述第一报文符合GTP-U传输协议，通过所述核心网的服务网关发送所述第一报文至核心网的PDN网关；所述PDN网关解封装所述第一报文，得到第一报文正文，若所述第一报文正文符合报文的格式，则通过APN通道发送第一报文正文至核心网的服务网关，并通过服务网关发送第一报文正文至PDN网关，PDN网关对第一报文正文再次解封装；通过上述方法，直至得到封装在最内层的报文正文；发送所述报文正文至服务器，所述服务器通过核心网和基站发送响应报文至移动终端。
综上所述，本发明通过核心网接收基站发送的报文，通过PDN网关逐级解封装所述报文，直至得到封装在最内层的报文正文，不需要修改核心网的结构，只需要通过PDN网关逐级解封报文，即能得到封装在最内层的报文正文，节约了使用成本，同时不需要修改现有的移动基站，能够兼容LTE现网，方便设备维修；一级基站和二级基站分别与核心网之间采用标准的S1接口协议建立连接，适用性广；所述二级基站与所述核心网之间的SCTP传输协议或GTP-U传输协议封装在所述一级基站与核心网之间的GTP-U传输协议内部，使得在一些部署光纤回传网络困难的场合，可以继续布置二级基站，二级基站与一级基站之间无线连接，实现了移动终端通过二级基站，利用现有的一级基站与核心之间的光纤连接，访问互联网。
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LTE现网的无线回传方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：移动终端通过基站发送报文至核心网；
S2：核心网的PDN网关逐级解封装所述报文，直至得到封装在最内层的报文正文；
S3：发送所述报文正文至服务器；
S4：所述服务器通过核心网和基站发送响应报文至移动终端。
2.根据权利要求1所述的一种兼容LTE现网的无线回传方法，其特征在于，所述S2具体为：
S21：所述核心网接收所述报文，得到第一报文；
S22：所述核心网判断所述第一报文是否符合GTP-U传输协议；
S23：若是，则通过所述核心网的服务网关发送所述第一报文至核心网的PDN网关；
S24：所述PDN网关解封装所述第一报文，得到第一报文正文；
S25：建立APN通道，用于将所述PDN网关的报文发送至所述核心网；若所述第一报文正文符合报文的格式，则更新所述第一报文为所述第一报文正文，重复步骤S22、S23、S24，直至得到封装在最内层的报文正文。
3.根据权利要求2所述的一种兼容LTE现网的无线回传方法，其特征在于，所述S22之后还包括：
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LTE现网的无线回传方法，其特征在于，还包括：
预设的一级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SCTP传输协议和GTP-U隧道传输协议；
预设的二级基站通过无线终端接入设备与所述核心网基于S1接口协议建立连接；
所述二级基站与所述核心网之间的SCTP传输协议或GTP-U传输协议封装在所述一级基站与所述核心网之间的GTP-U传输协议内部。
5.根据权利要求4所述的一种兼容LTE现网的无线回传方法，其特征在于，所述S4具体为：
基站之间通过无线终端接入设备级联；
所述核心网的PDN网关接收服务器发送过来的响应报文；
获取响应报文的目的IP地址；所述目的IP地址为所述移动终端的地址；
获取与所述移动终端对应的基站与所述一级基站之间的级联关系；
根据所述级联关系，所述PDN网关对所述响应报文逐级嵌套封装。
6.一种兼容LTE现网的无线回传系统，其特征在于，包括：
第一发送模块，用于移动终端通过基站发送报文至核心网；
解封装模块，用于核心网的PDN网关逐级解封装所述报文，直至得到封装在最内层的报文正文；
第二发送模块，用于发送所述报文正文至服务器；
第三发送模块，用于所述服务器通过核心网和基站发送响应报文至移动终端。
7.根据权利要求6所述的一种兼容LTE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报文，得到第一报文；
第一判断单元，用于所述核心网判断所述第一报文是否符合GTP-U传输协议；
第一发送单元，用于若是，则通过所述核心网的服务网关发送所述第一报文至核心网的PDN网关；
解封装单元，所述PDN网关解封装所述第一报文，得到第一报文正文；
重复单元：用于建立APN通道，将所述PDN网关的报文发送至所述核心网；若所述第一报文正文符合报文的格式，则更新所述第一报文为所述第一报文正文，重复执行第一判断单元、第一发送单元和解封装单元，直至得到封装在最内层的报文正文。
8.根据权利要求7所述的一种兼容LTE现网的无线回传系统，其特征在于，所述解封装模块还包括：
第二判断单元，用于所述核心网判断所述第一报文是否属于信令面数据；
第二发送单元，用于若是，则发送所述第一报文至核心网的移动性管理设备；
处理单元，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。
9.根据权利要求6所述的一种兼容LTE现网的无线回传系统，其特征在于，还包括：
第一连接模块，用于预设的一级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SCTP传输协议和GTP-U隧道传输协议；
第二连接模块，用于预设的二级基站通过无线终端接入设备与所述核心网基于S1接口协议建立连接；
封装模块，用于所述二级基站与所述核心网之间的SCTP传输协议或GTP-U传输协议封装在所述一级基站与核心网EPC之间的GTP-U传输协议内部。
10.根据权利要求9所述的一种兼容LTE现网的无线回传系统，其特征在于，所述第三发送模块包括：
级联单元，用于基站之间通过无线终端接入设备级联；
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；
第一获取单元，用于获取响应报文的目的IP地址；所述目的IP地址为所述移动终端的地址；
第二获取单元，用于获取与所述移动终端对应的基站与所述一级基站之间的级联关系；
嵌套封装单元，用于根据所述级联关系，所述PDN网关对所述响应报文逐级嵌套封装。
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