CN107580342B - 一种基于基站的数据处理方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种基于基站的数据处理方法和装置，该数据处理方法包括：在小区建立时，依据所述小区所占用的处理器的号段数据创建对应的小区级下行传输交换通道，其中，所述小区级下行传输交换通道用于接收数据包；当用户设备接入所述小区时，依据对端设备的目标地址创建对应的上行传输交换通道，其中，所述上行传输交换通道用于向所述对端设备发送所述用户设备对应的数据。本发明实施例可以减少基站的上下行传输交换通道创建的数量，从而可以减少创建上下行交换传输交换通道所占用的开销，即节省了内存开销和处理开销，提高基站传输转换的效率。

Description

一种基于基站的数据处理方法和装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种基于基站的数据处理方法和一种基于基站的数据处理装置。

背景技术

网络之间互连的协议(Internet Protocol，IP)技术作为互联网承载的网络层传输协议，已经成为当前应用最为广泛的传输承载技术。

基站设备对外通常呈现一个IP地址，多个应用通过端口区分不同的传输业务(简称业务)，而在基站内部，通常将业务分发到不同的业务处理器处理，因此需要基站出入端口进行业务识别并进行交换。例如，基站设备通常采用网络地址转换(Network AddressTransmission，NAT)技术，将入基站的消息依据端口转换为内部IP进行交换；同样，对于出基站的消息进行逆转，即将内部IP转换为外部IP。其中，基站设备的主要开销为传输交换通道(简称传输通道)删建和业务转发两部分工作，交换的目的为将下行数据交换到相应的小区所在基带处理器，将上行业务数据转发到下一个网元，如核心网网关或邻基站。

LTE(Long Term Evolution，长期演进)业务面可交互的最小单元为用户承载(简称承载)，因此，传输通道按照承载建立。具体的，传输通道的删建操作均由高层接入访问(Access Point，AP)模块控制，即在用户设备接入(或切入)时建立传输通道，在用户设备(User Equipment，UE)退出(或切出)时删除传输通道；并且，由于同一通道上下行承载识别符(Identifier，ID)不同，如上下行的隧道端点标识符(Tunnel Endpoint Identifier，TEID)不同，即一个承载对应上下行两条传输通道，因此，业务传输通道删建异常频繁，且传输通道总量非常多，这导致了传输交换开销巨大，影响传输转换的效率。

发明内容

本发明实施例提供一种基于基站的数据处理方法和相应的一种基于基站的数据处理装置，以解决传输交换开销巨大的问题，从而提高基站传输转换的效率。

为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种基于基站的数据处理方法，包括：

在小区建立时，依据所述小区所占用的处理器的号段数据创建对应的小区级下行传输交换通道，其中，所述小区级下行传输交换通道用于接收数据包；

当用户设备接入所述小区时，依据对端设备的目标地址创建对应的上行传输交换通道，其中，所述上行传输交换通道用于向所述对端设备发送所述用户设备对应的数据。

优选的，在依据所述小区所占用的处理器的号段数据创建对应的小区级下行传输交换通道之前，还包括：

为基站中的各处理器分配处理器编号和承载优先级；

将所述处理器编号和承载优先级作为处理器的号段数据。

优选的，还包括：在小区删除时，删除所述小区对应的小区级下行传输交换通道。

优选的，所述依据对端设备的目标地址创建对应的上行传输交换通道之前，还包括：

针对所述用户设备，依据信令交互获取对端设备的目标地址；

检测所述目标地址对应的上行传输交换通道是否已建立；

当所述上行传输交换通道未建立时，执行依据对端设备的目标地址创建所述上行传输交换通道的步骤。

优选的，还包括：当监听到所述用户设备接入时，增加所述目标地址对应的引用次数，其中，所述检测所述目标地址对应的上行传输交换通道是否已建立，包括：采用增加后的引用次数确定所述上行传输交换通道是否已建立，并在第一次引用所述目标地址时确定所述上行传输交换通道未建立；当监听到所述用户设备退出时，减少所述目标地址对应的引用次数，并采用减少后的引用次数确定所述上行传输交换通道是否被引用，当所述减少后的引用次数为零时删除所述上行传输交换通道。

优选的，所述依据分配给所述小区的号段数据创建对应的小区级下行传输交换通道之后，还包括：对所述小区进行监听，确定接入所述小区的用户设备；其中，在所述获取对端设备的目标地址之前，还包括：为所述用户设备分配对应的承载号；采用所述承载号和所述号段数据生成所述用户设备对应的承载标识信息。

优选的，还包括：从接收的数据包中提取承载标识信息；对所提取的承载标识信息中号段数据进行匹配，确定目标处理器；将所述数据包交换到所述目标处理器以进行业务处理。

优选的，在获取对端设备的目标地址之后，还包括：采用承载优先级与所述目标地址生成交换头；基于所述交换头通过所述上行传输交换通向所述对端设备发送数据。

优选的，基于所述交换头通过所述上行传输交换通向所述对端设备发送数据，包括：

将所述交换头添加到向所述对端设备发送的数据包中；

将交换头中的目标地址和承载优先级封装到发送的数据包地址头中，以及删除所述交换头，生成交换后的数据包；

通过所述上行传输交换通道向所述对端设备发送交换后的数据包。

相应的，本发明实施例还公开了一种基于基站的数据处理装置，包括：

下行通道创建模块，用于依据所述小区所占用的处理器的号段数据创建对应的小区级下行传输交换通道，其中，所述小区级下行传输交换通道用于接收数据包；

上行通道创建模块，用于当用户设备接入所述小区时，依据对端设备的目标地址创建对应的上行传输交换通道，其中，所述上行传输交换通道用于向所述对端设备发送所述用户设备对应的数据。

优选的，还包括：

分配模块，用于为基站中的各处理器分配处理器编号和承载优先级；

号段数据确定模块，用于将所述处理器编号和承载优先级作为处理器的号段数据。

优选的，还包括：下行通道删除模块，用于在小区删除时，删除所述小区对应的小区级下行传输交换通道。

优选的，还包括：

目标地址获取模块，用于针对所述用户设备，依据信令交互获取对端设备的目标地址；

上行通道检测模块，用于检测所述目标地址对应的上行传输交换通道是否已建立；

上行通道触发模块，用于当所述上行传输交换通道未建立时，触发所述上行通道创建模块执行依据对端设备的目标地址创建所述上行传输交换通道的步骤。

优选的，还包括：

引用次数增加模块，用于当监听到所述用户设备接入时，增加所述目标地址对应的引用次数；

引用次数减少模块，用于当监听到所述用户设备退出时，减少所述目标地址对应的引用次数；

上行通道删除模块，用于采用减少后的引用次数确定所述上行传输交换通道是否被引用，当所述减少后的引用次数为零时删除所述上行传输交换通道；

其中，所述上行通道检测模块，具体用于采用增加后的引用次数确定所述上行传输交换通道是否已建立，并在第一次引用所述目标地址时确定所述上行传输交换通道未建立。

优选的，还包括：

监听模块，用于对所述小区进行监听，确定接入所述小区的用户设备；

承载标识信息生成模块，用于为所述用户设备分配对应的承载号，以及采用所述承载号和所述号段数据生成所述用户设备对应的承载标识信息。

优选的，还包括：承载标识信息提取模块，用于从接收的数据包中提取承载标识信息；号段数据匹配模块，用于对所提取的承载标识信息中号段数据进行匹配，确定目标处理器；交换处理模块，用于将所述数据包交换到所述目标处理器以进行业务处理。

优选的，还包括：交换头生成模块，用于采用承载优先级与所述目标地址生成交换头；数据发送模块，用于基于所述交换头通过所述上行传输交换通向所述对端设备发送数据。

优选的，所述数据发送模块，包括：

交换头添加子模块，用于将所述交换头添加到向所述对端设备发送的数据包中；

数据包生成子模块，用于将交换头中的目标地址和承载优先级封装到发送的数据包地址头中，以及删除所述交换头，生成交换后的数据包；

数据包发送子模，用于通过所述上行传输交换通道向所述对端设备发送交换后的数据包。

本发明实施例包括以下优点：

首先，本发明实施在小区建立时，可以依据所述小区所占用的处理器的号段数据创建对应的小区级下行传输交换通道，从而可以减少基站的下行传输交换通道创建的数量，即将承载级的下行交换传输通道删建策略简化为业务处理器级的交换传输通道删建策略，进而可以减少基站创建下行交换传输交换通道所占用的开销，即节省了内存开销和处理开销，提高基站传输转换的效率。

其次，本发明实施例在用户设备接入小区时，可以依据对端设备的目标地址创建对应的上行传输交换通道，从而可以减少基站的上行传输交换通道创建的数量，即将承载级的上行交换传输通道简化为对端设备级的交换传输通道删建策略，进而可以减少基站创建上行交换传输交换通道所占用的开销，即节省了内存开销和处理开销，进一步提高基站传输转换的效率。

再次，通过本发明实施例，基站可以取消了用户设备接入、退出、切换中的交换传输通道管理操作，即实现在用户设备接入或退出、用户设备切入或切出时的下行传输交换通道零操作，从而可以节省传输交换的处理时间，以及可以避免频繁操作大量的传输交换通道而导致的软件不稳定因素，极大的提升了通信系统的业务服务能力和系统稳定性。

附图说明

图1是基站的数据流向的示意图；

图2是现有根据用户设备接入和退出删建上下行传输交换通道流程的示意图；

图3是现有根据用户设备切换删建上下行传输交换通道流程；

图4是隧道端点标识符在GTPU头中的位置示意图；

图5是现有基站中业务转换的示意图；

图6是本发明的一种基于基站的数据处理方法实施例的步骤流程图；

图7是本发明实施例中的一种隧道端点标识符的结构示意图；

图8是本发明的一种基于基站的数据处理方法优选实施例的步骤流程图；

图9是本发明的一个具体示例中小区删建流程的示例图；

图10是本发明的一个具体示例中上行X2-U FLOW删建流程的示例图；

图11是本发明的另一个具体示例中上行S1-U FLOW删建流程的示意图；

图12是本发明的一个具体示例中的号段数据匹配的示意图；

图13是本发明实施中的一种交换头的结构示意图；

图14A是本发明的一种基于基站的数据处理装置实施例的结构框图；

图14B是本发明的一种基于基站的数据处理装置优选实施例的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

通常，LTE定义了每个用户设备需要8条承载，且承载区分上下行两个方向，因此针对每个用户设备，需要建立16条传输通道(FLOW)，即建立8条上行传输通道和8条下行传输通道。其中，如图1所示，下行指的是入基站的数据流向，即下行数据指的是流进基站的数据；上行指的是出基站的数据流向，即上行数据指的是出基站的数据。

例如，如图2所示，当用户设备接入时，需要基站设备并发建立16条传输通道；当用户设备退出时需要基站设备删除所有已建立的传输通道，即针对同一用户设备的接入和退出，基站设备执行32次传输通道的删建操作。如图3所示，当用户设备在基站站间移动导致切换到其他基站时，用户设备切出的源基站需要建立8条上行X2-U切换FLOW，以及在切换完成后，即在用户设备切出完成时，删除上行X2-U切换FLOW，并删除对应的16条S1-U业务FLOW，即删除8条上行S1-U FLOW和8条下行S1-U FLOW；同时，用户设备切入的目的基站需要建立8条下行X2-U切换FLOW，在切换完成后，即在用户设备切入完成时，删除下行X2-U切换FLOW，并建立16条S1-U业务FLOW。可见，源基站和目的基站均需要执行32次FLOW删建操作。其中，根据对端设备的类型，可以将上行传输交换通道分为S1口业务的传输交换通道和X2口业务的传输交换通道。S1口业务的传输交换通道可以表示为S1-U FLOW，以及可以用于表示基站与SGW之间的上行传输交换通道。X2口业务的传输交换通道可以表示为X2-U FLOW，以及可以用于表示基站与邻基站之间的上行传输交换通道，如X2-U切换FLOW可以是指用户设备在两个基站之间切换时的传输交换通道。

需要说明的是，S1口是基站(eNodeB)与分组核心网(Evolved Packet Core，EPC)之间的通讯接口，将长期演进(Long Term Evolution,LTE)LTE系统划分为无线接入网和核心网。该S1口可以分成两个接口：一个是用于控制平面的用户平面接口，可以标识为S1-C；另一个是用于用户平面的用户平面接口，可以标识为S1-U。其中，C可以用于表示控制面，U可以用于表示用户平面。

X2口是基站之间的互连接口，支持数据和信令的直接传输。X2也可以分为两个接口：一个是用于控制平面的用户平面接口，可以标识为X2-C；另一个是用于用户平面的用户平面接口，可以标识为X2-U。

可见，单站承载量巨大，且上下行承载分开，若按极限用户接入频率为1200用户/秒进行计算，则删建FLOW的频率需要1200*16次/秒；并且FLOW条数量非常大，单次操作耗时长，在用户接入、用户退出、切换等关键流程中均需要进行多次FLOW操作，可见单位时间内FLOW操作导致的消耗巨大，即存在开销巨大的问题，严重影响了整体信令处理能力。

此外，由于FLOW的粒度为承载级，对于用户的接入及切换，所操作的FLOW的删建及管理复杂，容易导致软件处理资源不匹配等问题，即FLOW操作频繁，容易出错。并且，大量随机的交换通道删建导致处理器高速缓存(Cache)失效，处理器性能无法充分发挥，根据实际测试，性能损失可到达60％。这对软件设计需求要求非常高，即加大了软件设计难度，甚至导致无法设计出高效的软件架构。

在业务转发时，通常采用匹配规则A更换为B的匹配映射的转换方式。其中，匹配规则至少包括目的IP，目的端口，承载ID三个字段。具体的，LTE 3GPP协议规定了承载以TEID进行区分，TEID为LTE通用分组无线业务隧道协议用户平面(GPRS Tunneling ProtocolUser Plane，GTPU)的一个位段，如图4所示，TEID在GTPU头中。在业务转换时，如图5所示，需要将数据包的IP头A转换为IP头B，即将目标IP地址A转换为对应的目标IP地址B；将UDP头A转换为UDP头B，即将目的端口A转换为对应的目的端口B，并且需要匹配32位(Bit)的TEID，进一步增加了交换通道匹配转发的开销，导致转发性能低。随着用户容量的提升，FLOW数量会达到几十万条。对基于硬件(如网络处理器)实现的匹配转发，性能要求相对较高，若基于纯软件的匹配转发，则性能的优化压力非常大。

综上，业务FLOW删建异常频繁，FLOW总量非常多，且需要实现数据匹配，这导致传输交换开销巨大。通常完成上述工作通常需要应用专用网络处理器(Network Processor)芯片才能实现。若从性价比角度考虑，采用通用处理器实现，则不具有工程实现性。但是，交换通道占用内存和三方组件资源多，在专用网络处理器中实现容易导致资源受限问题。

本发明实施例的核心构思之一在于，在小区建立时，依据该小区所占用的处理器的号段数据建立对应的小区级下行传输交换通道，从而可以减少下行传输交换通道创建的数量，即简化下行传输交换通道的删建策略；在用户设备接入或切入基站时，基于对端设备的目标地址建立上行传输交换通道，从而可以减少上行传输交换通道创建的数量，即简化上行传输交换通道的删建策略，进而可以节省了内存开销和处理开销，提高了传输转换效率。

参照图6，示出了本发明的一种基于基站的数据处理方法实施例的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：

步骤602，在小区建立时，依据所述小区所占用的处理器的号段数据创建对应的小区级下行传输交换通道。

其中，所述小区级下行传输交换通道用于接收数据包。

在本发明实施例中，基站可以预先为基站中的各处理器分配处理器编号和承载优先级，以及将处理器编号和承载优先级作为处理器的号段数据。在建立小区时，可以根据该小区所占用的处理器，确定对应的号段数据，从而可以采用号段数据创建该小区对应的小区级下行通道。

具体而言，基站在分配下行TEID时，可以在TEID中的高位进行处理器编号扩展即可实现将下行TEID进行按段划分，从而使得转发到同一个业务数据封装(Packet DataConvergence Protocol，PDCP)模块的数据具有相同的号段，即使得发送到同一处理器处理的数据携带有相同的处理器编号(CORE ID)。其中，该处理器编号可以用于识别或确定对应的处理器，并且可以作为下行TEID的一部分，以便可以进行整站同一规划。以下行TEID分为A、B、C三段为例，如图7所示，可以预留TEID的高8位端作为CORE ID位段，该CORE ID可以用于区分处理器，且可以作为TEID的A段；可以预留TEID的中间8位作为服务质量(Quality ofService，QoS)字段，该QoS字段可以用于区分站内传输业务的优先级，且可以作为TEID的B段；以及可以预留TEID的低16位端作为TEID中的承载号(Index)，该TEID Index可以用于区分业务数据对应的用户设备，且可以作为TEID的C段。

作为本发明的具体示例，在建立小区时，基站可以基于小区所占用的处理器的号段数据为该小区建立对应的小区级下行传输交换通道。具体的，本发明实施例可以分别为基站中各处理器分配处理器编号和对应的承载优先级；或者，可以通过检测处理器获取到处理器编号，从而可以将处理器编号和承载优先级作为处理器的号段数据。在小区建立时，基站可以根据小区所占用的处理器获取对应的号段数据，采用所获取的号段数据建立对应的小区级下行传输交换通道，即具有相同的承载优先级和处理器ID的TEID聚合成一条下行传输交换通道，以简化下行传输交换通道的删建策略。其中，承载优先级可以用于区分站业务传输的优先级，如QoS数据。

步骤604，当用户设备接入所述小区时，依据对端设备的目标地址创建对应的上行传输交换通道。

其中，所述上行传输交换通道用于向所述对端设备发送所述用户设备对应的数据。

在本步骤中，基站在激活后，进入了工作状态，从而可以监听大接入小区的用户设备。在用户设备接入或切入基站的小区时，基站可以监听到用户设备的接入。例如，基站在监听到接入小区的用户设备后，可以针对该用户设备与对端设备进行信令交互，以对该用户设备对应的业务数据进行转发，从而使得该用户设备可以连接通信网络。在信令交换过程中，基站可以依据信令交互获取到对端设备的地址，以及将所获取的地址作为对应的目标地址，如通过信令获取到对端设备的IP地址，并确定为目标IP地址。基站在确定目标地址后，可以依据该目标地址创建对应的上行传输交换通道，从而可以将接入的用户设备对应的业务数据转发给对端设备，以完成数据的转发。

在本发明实施例中，基站可以针对建立的小区，可以依据该小区所占用的处理器的号段数据创建对应的小区级下行传输交换通道，从而减少下行传输交换通道创建的数量，即将承载级的下行交换传输通道删建策略简化为业务处理器级的交换传输通道删建策略；以及可以依据对端设备的目标地址建立对应的上行传输交换通道，从而可以减少上行传输交换通道创建的数量，即将承载级的上行交换传输通道简化为对端设备级的交换传输通道删建策略。由此可见，本发明实施例可以减少基站的上下行交换传输通道总量，如可以将FLOW条数由几万甚至几十万条降为几十条，从而可以减少传输交换开销，即节省了内存开销和处理开销，提高基站传输转换的效率。

参照图8，示出了本发明的一种基于基站的数据处理方法优选实施例的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：

步骤802，在小区建立时，依据所述小区所占用的处理器的号段数据创建对应的小区级下行传输交换通道。

在本实施例中，小区可以包括多个处理器；同一个处理器可以具有多个优先级对应的传输交换通道。因此，号段数据可以包括处理器编号和承载优先级数据，处理器编号可以用于确定唯一对应的处理器，承载优先级数据可以用于确定优先级。例如，基站在建立小区时，可以根据该小区所占用的处理器，确定对应的处理器编号，如将CORE ID设为0x1E，其中0x表示十六进制数；以及可以为该处理器编号设置9个对应的承载优先级数据，以为该小区设置9个业务优先等级，如为该小区设置9个QoS等级，分别是0到8，即为小区分配对应的号段数据为0x1E00到0x1E08这九个号段数据，从而可以采用0x1E00到0x1E08这九个号段数据为小区建立9条小区级下行传输交换通道。

当然，本实施例可以在删除小区时，将该小区对应的小区级下行传输交换通道删除。因此，在本发明的一个优选实施例中，基于基站的数据处理方法还可以包括：在小区删除时，删除所述小区对应的小区级下行传输交换通道。

参见图9，示出了本发明的一个具体示例中小区删建的流程示例图。

当小区具有9个处理器，可以在建立小区时，分别为该小区的9个处理器分配对应的QoS数据，从而可以建立对应9个QoS优先级的小区级下行传输交换通道，以完成小区建立，即通过建立9条下行FLOW使得小区建立成功。在小区删除时，删除该小区对应9个QoS优先级的小区级下行传输交换通道，以完成小区删除，即通过删除9条下行FLOW使得小区删除成功。可见，本实施例可以在小区建立时将对应的小区级下行传输交换通道一次性建立起来，以及可以在小区删除时将对应的小区级下行传输交换通道一次性删除起来，实现在用户设备接入或退出、用户设备切入或切出时的下行传输交换通道零操作，从而节省传输交换的处理时间。

步骤804，对所述小区进行监听，确定接入所述小区的用户设备。

基站的小区在激活后，进入了工作状态，如可以对用设备的业务数据进行处理以及转发。具体的，在小区激活后，可以对处于工作状态的小区进行监听，从而可以实时地确定接入该小区的用户设备。当监听到接入小区的用户设备时，基站可以为接入小区的用户设备分配对应的承载标识信息，如下行TEID，从而可以通过TEID识别用户设备对应的业务数据和确定目标处理器，采用目标处理器对用户设备对应的业务数据进行处理以及转发。

在本发明的一个优选实施例中，基站在监听到接入小区的用户设备时，可以为该用户设备分配对应的分配对应的承载号，以及可以采用所述承载号和所述号段数据生成所述用户设备对应的承载标识信息。其中，承载号可以用于标识用户设备对应的业务数据。例如，在用户设备A接入或切入小区时，基站为该用户设备A分配16位的Index为0x123，即为该用户设备A分配所接入的小区的第0x124个承载，从而可以采用所接入的小区的第0x124个承载传输该用户设备A对应的下行用业务数据报文。基站在接收到下行业务数据时，可以从下行业务数据中提取Index，若提取到Index为0x123，则可以确定所接收到的下行业务数据为用户设备A的业务数据。

作为本实施例的一个具体示例，在建立小区时，若分配小区的8位的CORE ID为0x1E，则为接入该小区的用户设备分配对应的TEID的固定格式为(0x1E|QoS|TEID Index)。当基站为接入的用户分配的Index为0x123，且为该用户设备对应的业务数据填充合适的QoS为2，从而可以将CORE ID、QoS、TEID Index封装成该用户设备对应的TEID，即针对该接入的用户设备，生成的TEID为0x1E020123。该用户设备对应的承载的每个下行业务数据的报文均会携带0x1E020123，即该用户设备对应的下行业务数据所携带的承载标识信息为0x1E020123。

步骤806，针对所述用户设备，依据信令交互获取对端设备的目标地址。

在本实施例中，上行传输交换通道的优化思路与下行传输交换通道的优化思路完全不同，差异在于上行TEID由对端设备分配。在异厂商设备组网时，基站无法根据TEID中的位段寻找对端设备，根本原因在于上行TEID不是由本基站分配，而是由对端设备分配。对端设备可以包括邻基站和SGW。具体而言，传输交换的L3(Level 3)，即对应IP层，需要找到正确的对端IP及端口。其中，对端IP，又可以称为目的IP，可以指的是对端设备的IP地址。由于GTPU数据的端口固定为2152，因此，找到正确的对端IP是交换完成的最主要目的。若完成TEID与对端IP的映射存储，并在发送数据时将对端IP填充在数据报文中，则可以极大简化上行传输交换通道的条数及交换复杂度。由于上行传输交换通道的条数可以取决于与基站通信的对端设备的数量，因此建立上行传输交换通道的时机可以取决于获取对端IP地址的时机。

具体的，基站在监听到接入的用户设备时，可以通过信令交换获取对端设备的目标地址，以建立目标地址与TEID之间的映射关系，从而可以在数据交换时，基于目标地址与TEID之间的映射关系确定对应的上行传输交换通道。例如，当用户设备的动态变化，如在接入或退出、切入或切出时，基站可以通过S1-C或X2-C的信令交互获取S1-U和X2-U设备IP地址。

步骤808，检测所述目标地址对应的上行传输交换通道是否已建立。

具体而言，基站在获取目标地址后，可以检测该目标地址对应的上行传输交换通道是否已经建立，即检测是否建立与对端设备之间的传输通道。若目标地址对应的上行传输交换通道已建立，则可以使用该上行传输交换通道将用户设备对应的业务数据转发给对端设备；若目标地址对应的上行传输交换通道未建立，则执行步骤810，以便可以使用创建的上行传输交换通道将用户设备对应的业务数据转发给对端设备。

步骤810，当目标地址对应的上行传输交换通道未建立时，依据对端设备的目标地址创建所述上行传输交换通道。

以建立上行X2-U FLOW为例，如图10所示，当基站通过S1信令获取邻基站的IP地址，以建立X2信令链路时，触发建立X2-U上行传输交换通道，即在X2-C链路建立时建立1条上行X2-U FLOW，以完成X2-C信令链路的建立；当X2-C链路断开时，触发删除X2-U上行传输交换通道，即在X2-C链路删除时删除1条上行X2-U FLOW，以完成X2-C信令链路的删除。

本实施例在目标地址对应的上行传输交换通道已经建立时，可以采用建立的上行传输交换通道将该用户设备的业务数据转发到目标地址对应的对端设备，即可以通过同一条上行传输交换通道转发多个用户设备的业务数据，从而减少了上行传输交换通道的数量。可选的，当监听到所述用户设备接入时，基站在获取目标设备的目标地址后，可以增加目标地址对应的引用次数，从而可以采用增加后的引用次数判断所述上行传输交换通道是否已建立，进而可以在第一次引用所述目标地址时确定所述上行传输交换通道未建立。当监听到所述用户设备退出时，基站可以针对退出的用户设备减少目标地址对应的引用次数，并且可以采用减少后的引用次数确定所述上行传输交换通道是否被引用，以及可以在减少后的引用次数为零时删除所述上行传输交换通道。

在本发明的另一具体示例中，S1-U的对端设备是一个设备池，具有多达几十个业务网关。用户设备所使用的网关IP地址在用户接入时才配置给基站。当用户设备接入基站的小区时，基站可以建立S1-U上行传输交换通道。对于重复分配给基站多个用户的对端网关IP，基站可以复用一条上行传输交换通。因此，本实施例可以通过做重复性判断，以确定目标地址对应的上行传输交换通道是否已经建立。同样，当所有应用该业务网关的用户设备均退出时，即在所有使用目标地址的用户设备退出时，基站可以删除对应的上行S1-U传输交换通道。

参见图11，示出了本发明的另一个具体示例中上行S1-U FLOW删建流程的示意图。

在用户设备接入时，基站可以判断分配该用户设备的核心网关的目标地址SGW-IP是否是第一次使用，如判断目标地址SGW-IP对应的引用次数是否达到预设阈值1。若目标地址SGW-IP对应的引用次数未达到预设阈值1，如在目标地址SGW-IP对应的引用次数为0时，则可以确定目标地址SGW-IP对应的上行S1-U FLOW未建立，即分配该用户设备的核心网关的目标地址SGW-IP是第一次使用，进而创建目标地址SGW-IP对应的S1-U FLOW，即建立一条上行FLOW，以完成该接入的用户设备对应的S1-C链路建立，以及可以增加该目标地址SGW-IP对应的引用次数，如记录该目标地址SGW-IP对应的引用次数为1。若目标地址SGW-IP对应的引用次数达到预设阈值1，则可以确定该目标地址SGW-IP对应的上行S1-U FLOW建立，以完成该接入的用户设备对应的S1-C链路建立，以及可以增加对目标地址SGW-IP对应的引用次数，以便可以统计使用该上行S1-U FLOW的用户设备的数量。

当用户设备退出时，基站可以该退出的用户设备删除对应的S1-C链路。具体的，在删除用户设备删除对应的S1-C链路时，可以通过判断当前该SGW-IP对应的引用次数是否为预设阈值1，以判断当前是否还使用该目标地址SGW-IP对应的上行S1-U FLOW传输其他用户设备的业务数据。当SGW-IP对应的引用次数等于预设阈值1时，可以确定当前没有使用该上行S1-U FLOW传输其他用户设备的业务数据，进而可以将该上行S1-U FLOW删除，以完成该退出的用户设备对应的S1-C链路删除，以及可以减少该目标地址SGW-IP对应的引用次数，如记录该目标地址SGW-IP对应的引用次数为2；或者，可以直接删除该目标地址SGW-IP对应的引用次数。当SGW-IP对应的引用次数不等于预设阈值1时，可以确定当前还使用该上行S1-U FLOW传输其他用户设备的业务数据，即可以确定无需将该上行S1-U FLOW删除，可以通过减少该目标地址SGW-IP对应的引用次数，以完成该退出的用户设备对应的S1-C链路删除。

具体而言，当用户设备接入基站的小区后，基站可以通过所接入小区对应的小区级下行传输交换通道接收该用户设备对应的业务数据。基站在接收到用户设备对应的业务数据后，可以将该业务数据分发到相应的处理器处理进行业务处理，以实现业务数据转换并转发。因此，在本发明的一个优选实施例中，基于基站的数据处理方法还可以包括以下步骤：

步骤812，从接收的数据包中提取承载标识信息。

实际上，用户设备对应的业务数据通常以数据包的格式在网络中进行传输。基站可以通过可以小区级下行传输交换通道接收到数据包，然后可以从接收到的数据包中提取其所携带的承载标识信息，以确定对应的目标处理器。其中，该目标处理器可以对该数据包进行业务处理，以将该数据包转发给对应的对端设备，实现数据转发。该承载标识信息可以包括处理器编号、承载优先级数据、承载号等参数。其中，处理器编号可以用于确定目标处理器；承载优先级数据可以用于确定处理该第一数据对应的优先级；承载号可以用于确定业务数据对应的用户设备，如确定接收到的下行业务数据属于哪一个用户设备的业务数据。

步骤814，对所提取的承载标识信息中号段数据进行匹配，确定目标处理器。

在本发明实施例中，基站可以通过匹配TEID中的号段数据，即TEID中的高16位数据，就可以确定目标处理器，以采用目标处理器对该数据包进行业务处理。结合上述例子，若基站分配给用户设备的承载标识信息为0x1E020123，则基站可以从接收到的业务数据中提取到的TEID为0x1E020123。通过将TEID和预设标准数据0xffff0000号段数据进行逻辑的与运算，如图12所示，可以得到目标号段数据为0x1E02，从而可以对目标号段数据0x1E02进行匹配，确定对应的目标处理器，即在每次匹配到TEID的高16bit位段(0x1E02)时，可以将接收到的业务数据交付到CORID 0x1E对应的目标处理器，以采用目标处理器对业务数据进行处理。

可见，本发明实施例中的基站通过TEID中的高16位数据，就可以确定目标处理器，即完成下行业务数据的匹配换头操作，从而可以避免匹配32位TEID而导致传输交换效率低的问题，进一步提高了传输转换效率。

其中，S1-U和X2-U对应业务的小区相同，即下行TEID的高16位相同，因此，S1-U和X2-U业务对应的数据可以复用同一条小区级下行传输交换通道，进而可以进一步减少基站所创建的下行传输交换通道。

步骤816，将所述数据包交换到所述目标处理器以进行业务处理。

基站在确定目标处理器后，可以将该采用目标处理器对业务数据进行交换处理，生成交换后的业务数据，然后可以通过上行传输交换通道将交换后的业务数据转发给对应的对端设备。

上行交换的另外一个任务是，为数据报文填充合适的QoS，该QoS为承载级属性。因此，本发明实施例的基站可以将TEID、对端IP及对应QoS三个元素同时配置给PDCP模块，以通过PDCP将这三个元素绑定并存储，从而在发送上行业务数据时，可以将TEID，对端IP及QoS均填充到数据报文中。其中，对端IP及QoS可以通过自定义报文头携带。例如，如图13所示，对端设备的目的IP及QoS可以通过自定义的交换头携带，从而可以通过交换头的匹配及换头操作，实现用户设备接入、退出、用户切入或切出时的上行传输交换通道的操作大幅降低。

在本发明的一种优选实施例中，基站在依据信令交互获取对端设备的目标地址之后，还可以采用号段数据中的承载优先级与所述目标地址生成交换头，从而可以在后续的数据交换过程中，基于该交换头通过上行传输交换通向对端设备发送数据。例如，在用户设备接入或切入时，基站在确定对端设备的目标地后，可以将分配给接入用户设备的QoS数据与获取到的目标地址进行封装，生成该用户设备对应的交换头。该交换头可以用于在对用户设备的业务数据进行交换的过程中，替换业务数据中地址头中的目的地址，以实现数据转发。

在本发明的一个优选实施例中，基于所述交换头通过所述上行传输交换通向所述对端设备发送数据，具体可以包括：将所述交换头添加到向所述对端设备发送的数据包中；将交换头中的目标地址和承载优先级封装到发送的数据包地址头中，以及删除所述交换头，生成交换后的数据包；通过所述上行传输交换通道向所述对端设备发送交换后的数据包。

以用户设备接入为例，基站可以通过S1-C的信令交互获取核心网分配给该用户设备的S1-U的对端设备IP，即服务网关IP。基站通过PDCP模块，即S1-U上行数据的处理单元，在获取到对端设备IP时，若判断该对端设备对应的上行传输交换通道未建，则可以建立对应的上行传输交换通道。其中，PDCP模块可以在上行数据中添加交换头，该交换头可以包含对端设备IP，QoS信息等参数。基站可以通过传输交换模块，将交换头中的对端设备IP及QoS封装到IP头中，并删除交换头，从而生成交换后的上行数据；以及通过上行传输交换通道将交换后的上行数据转发出去。

本实施例可以通过将承载标识信息中的承载优先级数据以及获取到的目标地址生成交换头，从而可以基于携带有目标地址和承载优先级数据的交换头进行交换匹配，在实现简化交换过程的同时还能够保证业务服务优先级的区分，即可以提供QoS的差异化传输交换服务。

通过本实施例，可以取消了用户接入、退出、切换中的传输交换通道操作，在节省了内存开销和处理开销的同时节省了处理时间，从而可以取消了基站对于专用网络处理器的依赖，使得通用处理器实现业务分发成为可能，即可以降低了基站数据交换的实现成本。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

参照图14A，示出了本发明的一种基于基站的数据处理装置实施例的结构框图，具体可以包括如下模块：

下行通道创建模块1402，用于依据所述小区所占用的处理器的号段数据创建对应的小区级下行传输交换通道。

其中，所述小区级下行传输交换通道用于接收数据包。

上行通道创建模块1404，用于当用户设备接入所述小区时，依据对端设备的目标地址创建对应的上行传输交换通道。

其中，所述上行传输交换通道用于向所述对端设备发送所述用户设备对应的数据。

参照图14B，示出了本发明的一种基于基站的数据处理装置优选实施例的结构框图。

可选的，该基于基站的数据处理装置还可以包括如下模块：

分配模块1406，用于为基站中的各处理器分配处理器编号和承载优先级。

号段数据确定模块1408，用于将所述处理器编号和承载优先级作为处理器的号段数据。

在本发明的一个优选实施例中，该基于基站的数据处理装置还可以包括：下行通道删除模块1410，用于在小区删除时，删除所述小区对应的小区级下行传输交换通道。

在本发明的一个优选实施例中，该基于基站的数据处理装置，还可以包括如下模块：

目标地址获取模块1412，用于针对所述用户设备，依据信令交互获取对端设备的目标地址。

上行通道检测模块1414，用于检测所述目标地址对应的上行传输交换通道是否已建立。

上行通道触发模块1416，用于当所述上行传输交换通道未建立时，触发上行通道创建模块1404执行依据对端设备的目标地址创建所述上行传输交换通道的步骤。

在本发明的一个优选实施例中，该基于基站的数据处理装置，还可以包括如下模块：

引用次数增加模块1418，用于当监听到所述用户设备接入时，增加所述目标地址对应的引用次数。

引用次数减少模块1420，用于当监听到所述用户设备退出时，减少所述目标地址对应的引用次数。

上行通道删除模块1422，用于采用减少后的引用次数确定所述上行传输交换通道是否被引用，当所述减少后的引用次数为零时删除所述上行传输交换通道。

其中，上行通道检测模块1414，具体可以用于采用增加后的引用次数确定所述上行传输交换通道是否已建立，并在第一次引用所述目标地址时确定所述上行传输交换通道未建立。

在本发明的一个优选实施例中，该基于基站的数据处理装置，还可以包括如下模块：

监听模块1424，用于对所述小区进行监听，确定接入所述小区的用户设备。

承载标识信息生成模块1426，用于为所述用户设备分配对应的承载号，以及采用所述承载号和所述号段数据生成所述用户设备对应的承载标识信息。

承载标识信息提取模块1428，用于从接收的数据包中提取承载标识信息。

号段数据匹配模块1430，用于对所提取的承载标识信息中号段数据进行匹配，确定目标处理器。

交换处理模块1432，用于将所述数据包交换到所述目标处理器以进行业务处理。

在本发明的一个优选实施例中，该基于基站的数据处理装置，还可以包括如下模块：

交换头生成模块1434，用于采用承载优先级与所述目标地址生成交换头。

数据发送模块1436，用于基于所述交换头通过所述上行传输交换通向所述对端设备发送数据。

可选的，该数据发送模块1436，可以包括如下子模块：

交换头添加子模块14362，用于将所述交换头添加到向所述对端设备发送的数据包中。

数据包生成子模块14364，用于将交换头中的目标地址和承载优先级封装到发送的数据包地址头中，以及删除所述交换头，生成交换后的数据包。

数据包发送子模14368，用于通过所述上行传输交换通道向所述对端设备发送交换后的数据包。

对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例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、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(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终端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终端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终端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终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端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终端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。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种基于基站的数据处理方法和一种基于基站的数据处理装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (18)

1.一种基于基站的数据处理方法，其特征在于，包括：

在小区建立时，依据所述小区所占用的处理器的号段数据创建对应的小区级下行传输交换通道，其中，所述小区级下行传输交换通道用于接收发往用户设备的数据包，所述用户设备为接入到所述基站的用户设备；

当所述用户设备接入所述小区时，依据对端设备的目标地址创建对应的上行传输交换通道，其中，所述上行传输交换通道用于向所述对端设备发送所述用户设备对应的数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述小区所占用的处理器的号段数据创建对应的小区级下行传输交换通道之前，还包括：

为基站中的各处理器分配处理器编号和承载优先级；

将所述处理器编号和承载优先级作为处理器的号段数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在小区删除时，删除所述小区对应的小区级下行传输交换通道。

4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述依据对端设备的目标地址创建对应的上行传输交换通道之前，还包括：

针对所述用户设备，依据信令交互获取对端设备的目标地址；

检测所述目标地址对应的上行传输交换通道是否已建立；

当所述上行传输交换通道未建立时，执行依据对端设备的目标地址创建所述上行传输交换通道的步骤。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

当监听到所述用户设备接入时，增加所述目标地址对应的引用次数，其中，所述检测所述目标地址对应的上行传输交换通道是否已建立，包括：采用增加后的引用次数确定所述上行传输交换通道是否已建立，并在第一次引用所述目标地址时确定所述上行传输交换通道未建立；

当监听到所述用户设备退出时，减少所述目标地址对应的引用次数，并采用减少后的引用次数确定所述上行传输交换通道是否被引用，当所述减少后的引用次数为零时删除所述上行传输交换通道。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述依据所述小区所占用的处理器的号段数据创建对应的小区级下行传输交换通道之后，还包括：

对所述小区进行监听，确定接入所述小区的用户设备；

其中，在所述获取对端设备的目标地址之前，还包括：为所述用户设备分配对应的承载号；采用所述承载号和所述号段数据生成所述用户设备对应的承载标识信息。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

从接收的数据包中提取承载标识信息；

对所提取的承载标识信息中号段数据进行匹配，确定目标处理器；

将所述数据包交换到所述目标处理器以进行业务处理。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在获取对端设备的目标地址之后，还包括：

采用承载优先级与所述目标地址生成交换头；

基于所述交换头通过所述上行传输交换通向所述对端设备发送数据。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，基于所述交换头通过所述上行传输交换通向所述对端设备发送数据，包括：

将所述交换头添加到向所述对端设备发送的数据包中；

将交换头中的目标地址和承载优先级封装到发送的数据包地址头中，以及删除所述交换头，生成交换后的数据包；

通过所述上行传输交换通道向所述对端设备发送交换后的数据包。

10.一种基于基站的数据处理装置，其特征在于，包括：

下行通道创建模块，用于在小区建立时，依据所述小区所占用的处理器的号段数据创建对应的小区级下行传输交换通道，其中，所述小区级下行传输交换通道用于接收发往用户设备的数据包，所述用户设备为接入到所述基站的用户设备；

上行通道创建模块，用于当所述用户设备接入所述小区时，依据对端设备的目标地址创建对应的上行传输交换通道，其中，所述上行传输交换通道用于向所述对端设备发送所述用户设备对应的数据。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，还包括：

分配模块，用于为基站中的各处理器分配处理器编号和承载优先级；

号段数据确定模块，用于将所述处理器编号和承载优先级作为处理器的号段数据。

12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，还包括：

下行通道删除模块，用于在小区删除时，删除所述小区对应的小区级下行传输交换通道。

13.根据权利要求10至12任一所述的装置，其特征在于，还包括：

目标地址获取模块，用于针对所述用户设备，依据信令交互获取对端设备的目标地址；

上行通道检测模块，用于检测所述目标地址对应的上行传输交换通道是否已建立；

上行通道触发模块，用于当所述上行传输交换通道未建立时，触发所述上行通道创建模块执行依据对端设备的目标地址创建所述上行传输交换通道的步骤。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，还包括：

引用次数增加模块，用于当监听到所述用户设备接入时，增加所述目标地址对应的引用次数；

引用次数减少模块，用于当监听到所述用户设备退出时，减少所述目标地址对应的引用次数；

上行通道删除模块，用于采用减少后的引用次数确定所述上行传输交换通道是否被引用，当所述减少后的引用次数为零时删除所述上行传输交换通道；

其中，所述上行通道检测模块，具体用于采用增加后的引用次数确定所述上行传输交换通道是否已建立，并在第一次引用所述目标地址时确定所述上行传输交换通道未建立。

15.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，还包括：

监听模块，用于对所述小区进行监听，确定接入所述小区的用户设备；

承载标识信息生成模块，用于为所述用户设备分配对应的承载号，以及采用所述承载号和所述号段数据生成所述用户设备对应的承载标识信息。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，还包括：

承载标识信息提取模块，用于从接收的数据包中提取承载标识信息；

号段数据匹配模块，用于对所提取的承载标识信息中号段数据进行匹配，确定目标处理器；

交换处理模块，用于将所述数据包交换到所述目标处理器以进行业务处理。

17.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，还包括：

交换头生成模块，用于采用承载优先级与所述目标地址生成交换头；

数据发送模块，用于基于所述交换头通过所述上行传输交换通向所述对端设备发送数据。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述数据发送模块，包括：

交换头添加子模块，用于将所述交换头添加到向所述对端设备发送的数据包中；

数据包生成子模块，用于将交换头中的目标地址和承载优先级封装到发送的数据包地址头中，以及删除所述交换头，生成交换后的数据包；

数据包发送子模，用于通过所述上行传输交换通道向所述对端设备发送交换后的数据包。

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