CN106937315A - 数据收发方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种数据收发方法，包括：建立用户设备(UE)与无线局域网(WLAN)网关之间的WLAN网络连接，通过所述WLAN网络连接与所述WLAN网关进行数据收发；根据获取的通用路由封装协议(GRE)服务器的地址，建立所述UE与所述GRE服务器之间的GRE隧道；当检测到所述WLAN网络连接中断时，通过所述GRE隧道与所述WLAN网关进行数据收发。本发明实施例还公开了一种数据收发装置。

Description

数据收发方法及装置
技术领域
本发明涉及通信领域的数据处理技术，尤其涉及一种数据收发方法及装置。
背景技术
随着移动互联网的快速发展，用户对移动高速数据接入的需求越来越高，人们迫切的希望在移动过程中随时随地都能方便的从互联网获取信息与服务，而无线局域网(WLAN，Wireless Local Area Networks)作为无线上网的重要手段，具有网络带宽高、建设成本低等优势，在国内外已经实现了大规模部署和广泛应用，极大缓解了用户设备(UE，User Equipment)数据流量的压力，担当起相当重要的数据分流重任。
然而，WLAN网络信号覆盖率较低，各个点网络设备质量参差不齐，用户在移动的过程中WLAN网络信号可能会减弱或者无法连通，从而导致网络连接的中断，虽然此时可以正常切换到4G网络，但是如果用户正在上传或下载文件，都会因为网络切换而失败，必须重新开始进行网络切换前的上传或下载任务，给用户的业务使用造成了一定的困扰，如此，降低了用户体验。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例期望提供一种数据收发方法及装置，能实现在用户移动过程中保持数据连接不中断，提高用户体验。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供一种数据收发方法，包括：
建立UE与WLAN网关之间的WLAN网络连接，通过所述WLAN网络连接与所述WLAN网关进行数据收发；
根据获取的通用路由封装协议(GRE，Generic Routing Encapsulation)服务器的地址，建立所述UE与所述GRE服务器之间的GRE隧道；
当检测到所述WLAN网络连接中断时，通过所述GRE隧道与所述WLAN网关进行数据收发。
在上述实施例中，所述根据获取的GRE服务器的地址，建立所述UE与所述GRE服务器之间的GRE隧道之前，所述方法还包括：
向鉴权认证服务器发送地址获取请求；
接收鉴权认证服务器返回的地址获取响应，所述地址获取响应包括所述GRE服务器的地址。
在上述实施例中，所述根据获取的GRE服务器的地址，建立所述UE与所述GRE服务器之间的GRE隧道包括：
根据所述GRE服务器的地址，通过所述UE的移动通信网络接口向所述GRE服务器发送GRE隧道建立请求，所述GRE隧道建立请求用于在移动通信网络中建立所述UE的移动通信网络接口与所述GRE服务器之间的GRE隧道。
在上述实施例中，所述建立所述UE与所述GRE服务器之间的GRE隧道之后，所述方法还包括：
通过所述GRE隧道周期性向所述WLAN网关发送探测消息，所述探测消息用于判断所述GRE隧道是否处于活动状态。
在上述实施例中，所述当检测到所述WLAN网络连接中断时，通过所述GRE隧道与所述WLAN网关进行数据收发之后，所述方法还包括：
当检测到所述WLAN网络连接恢复正常时，通过所述WLAN网络连接与所述WLAN网关进行数据收发。
本发明实施例提供一种数据收发装置，包括：
建立模块，用于建立UE与WLAN网关之间的WLAN网络连接，通过所述WLAN网络连接与所述WLAN网关进行数据收发；
所述建立模块，还用于根据获取的GRE服务器的地址，建立所述UE与所述GRE服务器之间的GRE隧道；
检测模块，用于检测所述WLAN网络连接是否中断；
收发模块，用于当所述检测模块检测到所述WLAN网络连接中断时，通过所述GRE隧道与所述WLAN网关进行数据收发。
在上述实施例中，所述收发模块还用于：
向鉴权认证服务器发送地址获取请求；
接收鉴权认证服务器返回的地址获取响应，所述地址获取响应包括所述GRE服务器的地址。
在上述实施例中，所述建立模块，具体用于根据所述GRE服务器的地址，通过所述UE的移动通信网络接口向所述GRE服务器发送GRE隧道建立请求，所述GRE隧道建立请求用于在移动通信网络中建立所述UE的移动通信网络接口与所述GRE服务器之间的GRE隧道。
在上述实施例中，所述收发模块，还用于通过所述GRE隧道周期性向所述WLAN网关发送探测消息，所述探测消息用于判断所述GRE隧道是否处于活动状态。
在上述实施例中，所述收发模块，还用于当所述检测模块检测到所述WLAN网络连接恢复正常时，通过所述WLAN网络连接与所述WLAN网关进行数据收发。
本发明实施例提供的数据收发方法及装置，在建立UE与WLAN网关之间的WLAN网络连接的同时，根据获取的GRE服务器的地址，建立所述UE与所述GRE服务器之间的GRE隧道，UE通过WLAN网络连接与WLAN网关进行数据收发，当检测到WLAN网络连接中断时通过GRE隧道与WLAN网关继续进行数据收发，以保持数据连接的不中断；如此，能实现在用户移动过程中保持数据连接不中断，进而可提高用户体验。
附图说明
图1为本发明实施例提供的数据收发方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的数据收发装置的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
图1为本发明实施例提供的数据收发方法的流程图，如图1所示，该方法包括：
步骤101、建立UE与WLAN网关之间的WLAN网络连接，通过所述WLAN网络连接与所述WLAN网关进行数据收发。
这里，所述数据收发方法的执行主体可以为数据收发装置，所述数据收发装置可以设置于UE的内部，也可以设置于所述UE外部；这里，所述UE向远程认证拨号用户服务协议(Radius，Remote Authentication Dial In User Service)发起鉴权认证信令流程，在Radius服务鉴权认证成功后，UE通过WLAN网络接口连接至WLAN网关；具体地，通过所述UE的WLAN网络接口建立与WLAN网关之间的WLAN网络连接；所述UE的WLAN网络接口是指所述UE与WLAN设备之间的接口。
步骤102、根据获取的GRE服务器的地址，建立所述UE与所述GRE服务器之间的GRE隧道。
这里，所述GRE隧道的隧道本地地址为所述UE的移动通信网络接口地址，所述GRE隧道的隧道远端地址为所述GRE服务器的地址；所述GRE服务器可转发UE与WLAN网关之间的数据；所述移动通信网络可以是2G、3G、4G等移动通信网络，以4G网络为例，数据收发装置在4G网络中建立GRE隧道，所述GRE隧道的隧道本地地址为所述UE的4G网络接口地址，所述GRE隧道的隧道远端地址为所述GRE服务器的地址。具体地，根据获取的GRE服务器的地址，建立所述UE的移动通信网络接口与所述GRE服务器之间的GRE隧道；所述UE的移动通信网络接口是指UE与基站等移动网络设备之间的接口。
可选的，所述UE可以通过向鉴权认证服务器发送地址获取请求以获取所述GRE服务器的地址，所述鉴权认证服务器在所述UE通过鉴权认证后，向所述UE返回地址获取响应，所述地址获取响应包括所述GRE服务器的地址；这里，所述鉴权认证服务器可以为Radius服务器；一种可行的实现方式为：所述UE可以在Radius鉴权认证的信令交互过程中，从鉴权认证服务器获取所述GRE服务器的地址；具体地，UE发出认证请求(Access-Request)数据包，该认证请求数据包包括如下属性：隧道类型(Tunnel-Type)、隧道传输媒体类型(Tunnel-Medium-Type)、隧道客户端终结点(Tunnel-Client-Endpoint)属性；所述隧道客户端终结点为所述UE的移动通信网络接口；所述UE通过鉴权认证后，Radius服务器回应接入接收(Access-Accept)数据包，该接入接收数据包包括如下属性：Tunnel-Type、Tunnel-Medium-Type、隧道服务器终结点(Tunnel-Server-Endpoint)；所述隧道服务器终结点为所述GRE服务器的地址。当然，本领域技术人员可以理解的是，所述UE也可以通过单独的信令流程从鉴权认证服务器获取所述GRE服务器的地址。
需要说明的是，本发明并不对上述步骤101与步骤102的执行顺序进行限定，步骤101与步骤102可以先后执行，也可以同时执行。
步骤103、当检测到所述WLAN网络连接中断时，通过所述GRE隧道与所述WLAN网关进行数据收发。
这里，将所述WLAN网络连接(bond0-wlan0)作为工作路径，将所述GRE隧道(bond0-gre0)作为备份路径；在WLAN网络无法连通或者掉线时，检测定时器检测到所述WLAN网络连接中断，因而，UE启动备份路径，通过所述GRE隧道成功连入WLAN网关；当WLAN网络恢复，检测定时器检测到所述WLAN网络连接恢复正常时，UE从所述GRE隧道切换回所述WLAN网络，通过所述WLAN网络连接与所述WLAN网关进行数据收发，并停止在所述GRE隧道上收发数据。
可选的，可以利用内核绑定(bonding)机制将所述UE的WLAN网络接口(wlan0)与所述4G网络接口(gre0)进行虚拟绑定，生成虚拟绑定网络接口(bond0)，将所述虚拟绑定网络接口的模式设置为自动备缓模式，当所述UE的WLAN网络接口所在的WLAN网络连接终端，所述4G网络接口所在的GRE隧道自动备缓；可选的，将所述虚拟绑定网络接口的地址解析协议(ARP，Address Resolution Protocol)参数设置为所述WLAN网关，在检测某条连接是否连通时，UE通过虚拟绑定网络接口发送ARP报文请求WLAN的地址，并启动检测定时器，如果检测定时器到期还没有回应，则确定该条连接不通；可选的，UE通过虚拟绑定网络接口启动DHCP请求服务并从WLAN网关获取IP地址，及通过添加默认路由让所有本地流量都经过虚拟绑定网络接口。
本发明实施例提供的数据收发方法，在建立UE与WLAN网关之间的WLAN网络连接的同时，根据获取的GRE服务器的地址，建立所述UE与所述GRE服务器之间的GRE隧道，UE通过WLAN网络连接与WLAN网关进行数据收发，当检测到WLAN网络连接中断时通过GRE隧道与WLAN网关继续进行数据收发；如此，能实现用户在4G网络与WLAN网络之间的平滑切换，能够在用户移动过程中保持数据连接的不中断，进而可提高用户体验。
在上述实施例的基础上，所述根据所述GRE服务器的地址，建立所述UE的移动通信网络接口与所述GRE服务器之间的GRE隧道的一种可行的实现方式为：根据所述GRE服务器的地址，通过所述UE的移动通信网络接口向所述GRE服务器发送GRE隧道建立请求，所述GRE隧道建立请求用于在移动通信网络中建立所述UE的移动通信网络接口与所述GRE服务器之间的GRE隧道；可选的，在成功建立GRE隧道后，开启GRE隧道路径最大传输单元(MTU，Maximum Transmission Unit)发现机制，通过探测报文学习路径MTU，动态调整UE的移动通信网络接口的MTU值以保证通过GRE隧道将大容量包分片。
这里，建立所述UE的移动通信网络接口与所述GRE服务器之间的GRE隧道之后，UE启动GRE隧道保活定时器，该GRE隧道保活定时器用以检测GRE隧道是否处于活动状态，可选的，UE通过GRE隧道周期性向所述WLAN网关发送探测消息，所述探测消息用于判断所述GRE隧道是否处于活动状态。
具体地，UE通过移动通信网络接口定时发送ARP请求(Request)报文，目的是通过ARP广播报文询问WLAN网关的MAC地址，当该报文到达4G网络时，会被带上GRE伪装头，此时报文格式为ARP+GRE头；如果GRE隧道处于活动状态，GRE服务器收到该请求报文后会剥离GRE头并将内部ARPRequest报文转发给WLAN网关，WLAN网关则回应ARP Reply报文，并通过GRE隧道成功发回UE；如果GRE隧道处于非活动状态，将会导致UE无法收到ARP Reply报文，若UE在定时器超时次数达到预设阈值时仍未收到WLAN网关的回应，则需要撤销该GRE隧道，并重新回到Radius鉴权认证过程。
图2为本发明实施例提供的数据收发装置的结构图，所述数据收发装置可以设置于业务平台，也可以单独配置；如图2所示，所述装置包括：
建立模块201，用于建立UE与WLAN网关之间的WLAN网络连接，通过所述WLAN网络连接与所述WLAN网关进行数据收发；
所述建立模块201，还用于根据获取的GRE服务器的地址，建立所述UE与所述GRE服务器之间的GRE隧道；
检测模块202，用于检测所述WLAN网络连接是否中断；
收发模块203，用于当所述检测模块202检测到所述WLAN网络连接中断时，通过所述GRE隧道与所述WLAN网关进行数据收发。
本发明实施例提供的数据收发装置，在建立UE与WLAN网关之间的WLAN网络连接的同时，根据获取的GRE服务器的地址，建立所述UE与所述GRE服务器之间的GRE隧道，UE通过WLAN网络连接与WLAN网关进行数据收发，当检测到WLAN网络连接中断时通过GRE隧道与WLAN网关进行数据收发，以保持数据连接的不中断；如此，能实现在用户移动过程中保持数据连接不中断，进而可提高用户体验。
在上述实施例的基础上，所述收发模块203还用于：向鉴权认证服务器发送地址获取请求；接收鉴权认证服务器返回的地址获取响应，所述地址获取响应包括所述GRE服务器的地址。
可选的，所述建立模块201，具体用于根据所述GRE服务器的地址，通过所述UE的移动通信网络接口向所述GRE服务器发送GRE隧道建立请求，所述GRE隧道建立请求用于在移动通信网络中建立所述UE的移动通信网络接口与所述GRE服务器之间的GRE隧道。
这里，所述收发模块203，还用于通过所述GRE隧道周期性向所述WLAN网关发送探测消息，所述探测消息用于判断所述GRE隧道是否处于活动状态。
可选的，所述收发模块203，还用于当所述检测模块202检测到所述WLAN网络连接恢复正常时，通过所述WLAN网络连接与所述WLAN网关进行数据收发。
在实际应用中，所述建立模块201、检测模块202、收发模块203，均可由位于UE的中央处理器(CPU)、微处理器(MPU)、数字信号处理器(DSP)、或现场可编程门阵列(FPGA)等实现。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种数据收发方法，其特征在于，所述方法包括：
建立用户设备UE与无线局域网WLAN网关之间的WLAN网络连接，通过所述WLAN网络连接与所述WLAN网关进行数据收发；
根据获取的通用路由封装协议GRE服务器的地址，建立所述UE与所述GRE服务器之间的GRE隧道；
当检测到所述WLAN网络连接中断时，通过所述GRE隧道与所述WLAN网关进行数据收发。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据获取的GRE服务器的地址，建立所述UE与所述GRE服务器之间的GRE隧道之前，所述方法还包括：
向鉴权认证服务器发送地址获取请求；
接收鉴权认证服务器返回的地址获取响应，所述地址获取响应包括所述GRE服务器的地址。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据获取的GRE服务器的地址，建立所述UE与所述GRE服务器之间的GRE隧道包括：
根据所述GRE服务器的地址，通过所述UE的移动通信网络接口向所述GRE服务器发送GRE隧道建立请求，所述GRE隧道建立请求用于在移动通信网络中建立所述UE的移动通信网络接口与所述GRE服务器之间的GRE隧道。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立所述UE与所述GRE服务器之间的GRE隧道之后，所述方法还包括：
通过所述GRE隧道周期性向所述WLAN网关发送探测消息，所述探测消息用于判断所述GRE隧道是否处于活动状态。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当检测到所述WLAN网络连接中断时，通过所述GRE隧道与所述WLAN网关进行数据收发之后，所述方法还包括：
当检测到所述WLAN网络连接恢复正常时，通过所述WLAN网络连接与所述WLAN网关进行数据收发。
6.一种数据收发装置，其特征在于，所述装置包括：
建立模块，用于建立用户设备UE与无线局域网WLAN网关之间的WLAN网络连接，通过所述WLAN网络连接与所述WLAN网关进行数据收发；
所述建立模块，还用于根据获取的通用路由封装协议GRE服务器的地址，建立所述UE与所述GRE服务器之间的GRE隧道；
检测模块，用于检测所述WLAN网络连接是否中断；
收发模块，用于当所述检测模块检测到所述WLAN网络连接中断时，通过所述GRE隧道与所述WLAN网关进行数据收发。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述收发模块还用于：
向鉴权认证服务器发送地址获取请求；
接收鉴权认证服务器返回的地址获取响应，所述地址获取响应包括所述GRE服务器的地址。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述建立模块，具体用于根据所述GRE服务器的地址，通过所述UE的移动通信网络接口向所述GRE服务器发送GRE隧道建立请求，所述GRE隧道建立请求用于在移动通信网络中建立所述UE的移动通信网络接口与所述GRE服务器之间的GRE隧道。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述收发模块，还用于通过所述GRE隧道周期性向所述WLAN网关发送探测消息，所述探测消息用于判断所述GRE隧道是否处于活动状态。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述收发模块，还用于当所述检测模块检测到所述WLAN网络连接恢复正常时，通过所述WLAN网络连接与所述WLAN网关进行数据收发。
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