CN110445712B - 数据转发方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种数据转发方法、装置及系统，在存在主备用户接入设备的场景中，通过主用用户接入设备向核心网转发设备发送主用状态指示消息，使得核心网转发设备可以标识出与用户设备对应的主用用户接入设备，从而使得核心网转发设备在转发下行数据时，可以将下行数据正确转发至主用用户接入设备，保证了下行数据可以顺利发送到用户设备。

Description

数据转发方法、装置及系统

技术领域

本申请涉及无线通信技术领域，具体而言，涉及一种数据转发方法、装置及系统。

背景技术

在一些通信场景中，用户设备与服务器之间无法便利地进行有线通信，例如，移动载具(如地铁、高铁等)与驻地控制中心之间的通信、海上钻井平台与陆地控制中心之间的通信，因此需要借助长期演进(Long Term Evolution，LTE)无线通信技术实现用户设备与服务器之间的通信。

此时，通常会在用户侧设置用户接入设备，如用户终端设备(Customer PremiseEquipment，CPE)、车载接入单元(Train Access Unit，TAU)等，用户设备与用户接入设备连接，服务器经服务侧交换机接入至长期演进(Long Term Evolution，LTE)核心网，核心网与基站连接，通过用户接入设备与基站之间的LTE无线通信实现用户设备与服务器之间的数据交互。

为了提高用户设备与服务器之间的通信可靠性和稳定性，可以在同一用户区域(如同一列车或者同一海上钻井平台等)中设置多个用户接入设备，多个用户接入设备在用户侧设备一侧通过虚拟路由冗余协议(Virtual Router Redundancy Protocol，VRRP)配置主备关系，同一用户区域中的用户设备通过有线IP网络的形式接入用户接入设备。通常经由主用用户接入设备实现用户设备与服务器之间数据交互，在主用用户接入设备故障时，则自动转换为经由切换为主用用户接入设备的原备用用户接入设备实现用户设备与服务器之间的数据交互。

发明内容

第一方面，本申请提供一种数据转发方法，应用于核心网转发设备，所述核心网转发设备通过基站与用户接入设备无线通信，所述核心网转发设备预存有用户设备与用户接入设备的对应关系，其中，每个用户设备接入至少两个用户接入设备，所述方法包括：

接收用户接入设备发送的主用状态指示消息；

查找与发送所述主用状态指示消息的用户接入设备对应的目标用户设备，并将发送所述主用状态指示消息的用户接入设备标识为所述目标用户设备的主用用户接入设备；

接收发送给所述目标用户设备的下行数据，将所述下行数据发送给所述目标用户设备的主用用户接入设备，以通过所述主用用户接入设备将所述下行数据发送给所述目标用户设备。

可选地，在上述方法中，所述用户设备与用户接入设备的对应关系记录于所述核心网转发设备的反向路由表，该反向路由表记录有用户设备与该用户设备接入的至少两个用户接入设备的地址对应关系以及所述至少两个用户接入设备的地址的转发优先级，其中，所述转发优先级最高的为主用用户接入设备；

所述查找与发送所述主用状态指示消息的用户接入设备对应的目标用户设备，并将发送所述主用状态指示消息的用户接入设备标识为所述目标用户设备的主用用户接入设备的步骤，包括：

根据发送所述主用状态指示消息的用户接入设备的地址，在所述反向路由表中查找对应的目标用户设备的地址；

在与每一个目标用户设备的地址对应的至少两个用户接入设备的地址中，将发送所述主用状态指示消息的用户接入设备的地址标识为转发优先级最高；

所述将所述下行数据发送给所述目标用户设备的主用用户接入设备的步骤，包括：

查找与所述目标用户设备对应的转发优先级最高的用户接入设备的地址，并根据查找到的地址将所述下行数据转发至对应的用户接入设备。

可选地，在上述方法中，所述核心网转发设备通过基站与用户接入设备进行基于长期演进技术的无线通信，所述用户接入设备与所述用户设备进行基于互联网协议的有线通信。

可选地，在上述方法中，所述核心网转发设备为LTE核心网中的公共数据网网关。

第二方面，本申请提供一种数据转发方法，应用于包括用户接入设备和核心网转发设备的数据转发系统，所述核心网转发设备预存有用户设备与用户接入设备的对应关系，其中，每个用户设备接入至少两个用户接入设备；所述方法包括：

所述用户接入设备检测该用户接入设备与同一用户区域中其他用户接入设备之间的主备关系；

所述用户接入设备检测到本设备为主用用户接入设备时，向核心网转发设备发送主用状态指示消息；

所述核心网转发设备查找与发送所述主用状态指示消息的用户接入设备对应的目标用户设备，并将发送所述主用状态指示消息的用户接入设备标识为所述目标用户设备的主用用户接入设备；

所述核心网转发设备接收发送给所述目标用户设备的下行数据，根据所述目标用户设备的地址查找与该目标用户设备对应的主用用户接入设备，并将所述下行数据发送给所述主用用户接入设备，以通过所述主用用户接入设备将所述下行数据发送给所述目标用户设备。

第三方面，本申请提供一种数据转发装置，应用于核心网转发设备，所述核心网转发设备通过基站与用户接入设备无线通信，所述装置包括：

反向路由关系模块，用于记录用户设备与用户接入设备的对应关系，其中，每个用户设备接入至少两个用户接入设备；

信息接收模块，用于接收用户接入设备发送的主用状态指示消息；

状态标识模块，用于查找与发送所述主用状态指示消息的用户接入设备所对应的目标用户设备，并将发送所述主用状态指示消息的用户接入设备标识为所述目标用户设备的主用用户接入设备；

数据发送模块，用于接收发送给所述目标用户设备的下行数据，根据所述目标用户设备的地址查找与该目标用户设备对应的主用用户接入设备，并将所述下行数据发送给所述主用用户接入设备，以通过所述主用用户接入设备将所述下行数据发送给所述目标用户设备。

可选地，在上述装置中，所述用户设备与用户接入设备的对应关系记录于所述核心网转发设备的反向路由表，该反向路由表记录有用户设备与该用户设备接入的至少两个用户接入设备的地址对应关系，以及所述至少两个用户接入设备的地址的转发优先级；

所述状态标识模块具体用于根据发送所述主用状态指示消息的用户接入设备的地址，在所述反向路由表中查找对应的目标用户设备的地址；及在与所述目标用户设备的地址对应的至少两个用户接入设备的地址中，将发送所述主用状态指示消息的用户接入设备的地址标识为转发优先级最高的主用用户接入设备；

所述数据发送模块具体用于查找与每一个目标用户设备对应的转发优先级最高的用户接入设备的地址，并根据查找到的地址将所述下行数据转发至对应的用户接入设备。

可选地，在上述装置中，所述核心网转发设备通过基站与用户接入设备进行基于LTE技术的无线通信。

可选地，在上述装置中，所述核心网转发设备为LTE核心网中的公共数据网网关。

第四方面，本申请提供一种数据转发系统，包括用户接入设备和核心网转发设备，所述核心网转发设备预存有用户设备与用户接入设备的对应关系，其中，每个用户设备接入至少两个用户接入设备；

所述用户接入设备用于检测该用户接入设备与同一用户区域中其他用户接入设备之间的主备关系，并在检测到本设备为主用用户接入设备时，向核心网转发设备发送主用状态指示消息；

所述核心网转发设备用于查找与发送所述主用状态指示消息的用户接入设备对应的目标用户设备，并将发送所述主用状态指示消息的用户接入设备标识为所述目标用户设备的主用用户接入设备；接收需要发送给所述目标用户设备的下行数据，根据所述目标用户设备的地址查找与该目标用户设备对应的主用用户接入设备，并将所述下行数据发送给所述主用用户接入设备，以通过所述主用用户接入设备将所述下行数据发送给所述目标用户设备。

本申请实施例提的数据转发方法、装置及系统，在存在主备用户接入设备的场景中，通过主用用户接入设备向核心网转发设备发送主用状态指示消息，使得核心网转发设备可以标识出与用户设备对应的主用用户接入设备，从而使得核心网转发设备在转发下行数据时，可以将下行数据正确转发至主用用户接入设备，保证了下行数据可以顺利发送到用户设备。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的数据转发系统的示意图；

图2为本申请实施例提供的数据转发方法的流程示意图之一；

图3为本申请实施例提供的数据转发方法的流程示意图之二；

图4为本申请实施例提供的数据转发系统的流程示意图之三；

图5为本申请实施例提供的第一数据转发装置的功能模块示意图；

图6为本申请实施例提供的核心网转发设备的示意图；

图7为本申请实施例提供的第二数据转发装置的功能模块示意图；

图8为本申请实施例提供的用户接入设备的示意图。

图标：100-核心网转发设备；510-第一数据转发装置；511-反向路由关系模块；512-信息接收模块；513-状态标识模块；514-数据发送模块；620-第一机器可读存储介质；610-第一处理器；200(200A、200B)-用户接入设备；710-第二数据转发装置；711-状态检测模块；712-状态通知模块；820-第二机器可读存储介质；810-第二处理器；300-用户设备；400-用户侧交换机；500-基站；600-服务器。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在一个例子中，为了提高用户设备与服务器之间数据传输的可靠性和稳定性，可以在一个用户区域中设置多个用户接入设备，用户设备通过用户侧交换机接入该多个用户接入设备，与用户接入设备进行基于互联网协议(Internet Protocol，IP)的有线通信。其中，用户区域可以是用户侧的采用有线通信网络通信的特定区域，如同一移动载具中、同一海上油井平台。

多个用户接入设备在用户设备一侧通过VRRP协议配置主备关系，通常由一个主用用户接入设备与基站进行无线通信，其他用户接入设备处于备用状态。在主用用户接入设备故障时，则自动转换为经由切换为主用用户接入设备的原备用用户接入设备实现用户设备与服务器之间的数据交互。

例如，请参照图1，以移动载具与驻地服务器的通信场景为例，图1示出的数据转发系统可以包括用户设备300、至少两个用户接入设备(如图1所示200A和200B)及核心网转发设备100。

用户接入设备200A和用户接入设备200B可以分别设置于在移动载具的前部和尾部，本实施例中所述的移动载具可以是轨道交通载具(如地铁、轻轨列车、高铁列车)、汽车、船舶等。

用户设备300与用户侧交换机400连接，用户侧交换机400再分别与设置于移动载具前部和尾部的用户接入设备连接。用户设备300可以为设置于移动载具上的电子设备，例如轨道交通载具上的车载乘客信息系统(Passenger Information System，PIS)设备。

服务器600及基站500与核心网连接，核心网中的核心网转发设备100可以通过基站500与用户接入设备(200A或200B)进行无线通信。在本实施例中，核心网转发设备100可以为LTE核心网中具有数据转发功能的设备，如公共数据网网关(Public Data NetworkGateWay，PGW)等。核心网转发设备100可以通过基站500与用户接入设备(200A或200B)进行基于LTE-M(LTE Metro，应用于地铁的LTE)技术的无线通信。服务器600可以为需要与用户设备300进行数据交互的设备，例如PIS服务器。

通常由其中一个用户接入设备实现用户设备300与服务器600之间的数据交互，在该用户接入设备出现故障时，切换至由另一个用户接入设备实现用户设备300与服务器600之间的数据交互。

在一些场景中，服务器600可能需要向某个指定的用户设备300单播发送下行数据。例如，用户设备300可以为车载PIS设备，服务器600可以为PIS服务器，PIS服务器会向多个车载PIS设备通过组播发送PIS视频数据。为提高视频显示的稳定性，车载PIS设备接收到视频数据后可以进行缓存，并检查视频是否存在丢包。如果车载PIS设备检查到视频存在丢包，则会通过主用用户接入设备向PIS服务器发送补包请求，但是PIS服务器在接收到补包请求后，如果通过单播的方式将丢失的数据包发送给车载PIS设备，由于核心网无法获知各用户接入设备之间的主备状态，核心网无法将下行数据正确地发送到主用用户接入设备，进而导致下行数据无法被顺利转发至用户设备。

请参照图2，图2为本实施例提供的一种应用于图1所示核心网转发设备100的数据转发方法的步骤流程示意图，下面对该方法的各个步骤进行详细说明。

步骤S110，接收用户接入设备发送的主用状态指示消息。

在本实施例中，同一用户区域中的多个用户接入设备在相互协商确定了主用用户接入设备以后，可以由主用用户接入设备向核心网转发设备发送主用状态指示信息。

例如，在图1所示场景中，用户接入设备200A和用户接入设备200B进行主备关系协商，并确定用户接入设备200A为主用用户接入设备后，可以由用户接入设备200A向核心网转发设备100发送主用状态指示信息。

步骤S120，查找与发送主用状态指示消息的用户接入设备对应的目标用户设备，并将发送主用状态指示消息的用户接入设备标识为目标用户设备的主用用户接入设备。

在本实施例中，核心网转发设备100可以预存有用户设备300与用户接入设备的对应关系，其中，每个用户设备接入至少两个用户接入设备。

在图1所示场景中，核心网转发设备100接收到用户接入设备200A发送的主用状态指示信息后，可以查找到与用户接入设备200A对应的用户设备300，然后将用户接入设备200A标识为用户设备300的主用用户接入设备。

需要说明的是，由于同一用户区域可能存在多个用户设备，多个用户设备均通过该用户区域的用户接入设备与服务器通信。因此，核心网转发设备记录的对应关系中，同一用户区域的各用户设备对应的用户接入设备是相同的。核心网转发设备接收到主用状态指示消息后，可以查找出与发送该主用状态指示消息的用户接入设备对应的多个目标用户设备，并针对每一个目标用户设备，将发送主用状态指示消息的用户接入设备标识为主用用户接入设备。

步骤S130，接收发送给目标用户设备的下行数据，将下行数据发送给目标用户设备的主用用户接入设备，以通过该主用用户接入设备将下行数据发送给目标用户设备。

在本实施例中，核心网转发设备在接收到需要发送至目标用户设备的下行数据时，查找与目标用户设备对应的主用用户接入设备，并将下行数据发送至该主用用户接入设备，以通过该主用用户接入设备将下行数据转发给目标用户设备。

在图1所示场景中，核心网转发设备100在接收到需要发往用户设备300的下行数据时，可以查找到当前与用户设备300对应的主用用户接入设备(即用户接入设备200A)，并将下行数据发送至用户接入设备200A，然后用户接入设备200A再将下行数据转发给用户设备300。

基于上述设计，在本实施例提供的数据转发方法中，通过主用用户接入设备向核心网转发设备发送主用状态指示消息，使得核心网转发设备可以记录到与用户设备对应的主用用户接入设备，进而使得核心网转发设备在转发下行数据时，可以将下行数据正确转发至主用用户接入设备，保证了下行数据可以顺利发送到用户设备。

在一个例子中，核心网转发设备可以配置有反向路由表，该反向路由表记录有每一个用户设备与该用户设备接入的用户接入设备的地址对应关系，以及该至少两个用户接入设备的地址对应的转发优先级。

例如，若用户区域1中的一个用户设备的通信地址为192.168.0.1，一个用户设备的通信地址为192.168.0.2，用户区域1中两个用户接入设备的上行端口地址分别为10.0.10.1和10.0.10.2。同时用户区域2中的一个用户设备的通信地址为192.168.0.3，用户区域2中两个用户接入设备的上行端口地址为10.0.10.3和10.0.10.4，则核心网转发设备的反向路由表中记录的信息可以如表1所示。

表1反向路由表示例一

用户设备IP地址	用户接入设备IP地址	转发优先级
			192.168.0.1	10.0.10.1	0
192.168.0.1	10.0.10.2	0
			192.168.0.2	10.0.10.1	0
192.168.0.2	10.0.10.2	0
			192.168.0.3	10.0.10.3	0
192.168.0.3	10.0.10.4	0
			……	……	……

在本实施例中，反向路由表中记录的用户设备和用户接入设备的地址对应关系可以为管理员根据组网关系预先静态配置的，也可以由核心网转发设备通过一些交互逻辑自动确定的。

该反向路由表中同一用户设备对应的多个用户接入设备的转发优先级的初始值可以配置为相同的，例如，在表1中，反向路由表中各用户接入设备的转发优先级初始值均为0。

在步骤S120中，核心网转发设备可以根据发送主用状态指示消息的用户接入设备的地址，在反向路由表中查找对应的目标用户设备的地址。

然后，核心网转发设备可以在与每一个目标用户设备的地址对应的至少两个用户接入设备的地址中，将发送主用状态指示消息的用户接入设备的地址标识为转发优先级最高。

例如，若核心网转发设备接收到的主用状态消息的源IP地址为10.0.10.1，则查找到相应的用户设备的地址为192.168.0.1和192.168.0.2。然后核心网转发设备在192.168.0.1和192.168.0.2对应的用户接入设备地址中将10.0.10.1的转发优先级设置为优先级更高的1，将10.0.10.2的转发优先级设置为优先级更低的0，如表2所示。

表2反向路由表示例二

用户设备IP地址	用户接入设备IP地址	转发优先级
			192.168.0.1	10.0.10.1	1
192.168.0.1	10.0.10.2	0
			192.168.0.2	10.0.10.1	1
192.168.0.2	10.0.10.2	0

在步骤S130中，核心网转发设备在接收到需要发往目标用户设备的下行数据时，根据下行数据的目的地址(即目标用户设备的地址)查找与目标用户设备对应的转发优先级最高的用户接入设备的地址，然后查找与该地址对应的主用用户接入设备的TEID(Tunnel Endpoint Identifier，隧道端点标识)及该主用用户接入设备当前对应的基站的传输层IP地址，并根据TEID及基站的传输成IP地址添加GTP-U(GPRS TunnellingProtocol-User plane，GPRS隧道协议-用户平面)隧道头，接着根据基站的传输层IP地址将下行数据发送给对应的基站，然后基站根据TEID将下行数据转发至该TEID对应的用户接入设备。

例如，核心网转发设备接收到目的地址为192.168.0.1的下行数据时，查询反向路由表，若查找到转发优先级最高的用户接入设备地址为10.0.10.1，则查找与10.0.10.1对应的TEID及10.0.10.1当前对应的基站的传输层IP地址，根据该TEID和基站的传输层IP地址添加GTP-U隧道头，然后基站的传输层IP地址将下行数据发送给对应的基站，接着基站根据TEID将下行数据转发至与10.0.10.1对应的用户接入设备。

基于上述设计，本实施例提供的数据转发方法中，核心网转发设备可以通过反向路由表记录用户设备与用户接入设备的对应关系，并根据主用状态指示消息配置用户接入设备地址对应的转发优先级来实现将下行数据正确地转发至主用用户接入设备。

请参照图3，本实施例还提供一种应用于图1所示用户接入设备的数据转发方法，下面对该方法的各个步骤进行详细阐述。

步骤S210，检测该用户接入设备与同一用户区域中其他用户接入设备之间的主备关系。

步骤S220，若该用户接入设备确定本设备为主用用户接入设备，则向核心网转发设备发送主用状态指示消息，使核心网转发设备在接收到发往该用户区域中的目标用户设备的下行数据时，将下行数据发送给该主用用户接入设备。

在本实施例中，通常同一用户区域中的至少两个用户接入设备连接至同一有线网络中，用户接入设备可以相互进行主备关系协商以确定主用用户接入设备。例如，同一列车中的位于车头和车尾的用户接入设备启动VRRP，并经过协商，确定出主用用户接入设备。

在一个例子中，用户接入设备检测到自身为主用用户接入设备，然后发送主用状态指示信息的情况包括：

在与其他用户接入设备进行主备关系协商后，用户接入设备检测到自身为主用用户接入设备，即由该主用用户接入设备向核心网转发设备发送主用状态指示信息；

在用户接入设备产生主备关系切换时，用户接入设备检测在自身从备用用户接入设备切换为了新的主用用户接入设备，即由该新的主用用户接入设备向核心网转发设备发送主用状态指示信息，核心网转发设备根据主用状态指示信息，更新反向路由表，将发送主用状态指示消息的用户接入设备的地址标识为转发优先级最高。

在一个例子中，主用用户接入设备还可以定时向核心网转发设备发送主用状态指示消息，使核心网转发设备记录该用户接入设备的主备状态。如此，即使在主备关系协商完成后或在主备状态切换后，主用用户接入设备发送的主用状态指示信息出现丢包未送达核心网转发设备，仍可以通过后续定时发送的主用状态指示信息告知核心网转发设备100其主备状态。

为方便本领域技术人员理解本实施例提供的方案，下面结合一个例子进一步介绍。

在图1所示的场景中，用户接入设备200A在接入LTE网络时，核心网为用户接入设备200A分配的IP地址为10.0.10.1；用户接入设备200B在接入LTE网络时，核心网为用户接入设备200B分配的IP地址为10.0.10.2；用户设备300的地址为192.168.0.1。

请参照图4，核心网转发设备100中静态配置了反向路由表，反向路由表中记录了用户设备300与用户接入设备200A和用户接入设备200B的地址对应关系，并且反向路由表中用户接入设备200A和用户接入设备200B的转发优先级的初始值均为0。

用户接入设备200A与用户接入设备200B进行VRRP协商，确定出用户接入设备200A为主用用户接入设备。则由用户接入设备200A向核心网转发设备100发送主用状态指示信息。

核心网转发设备100接收主用状态指示信息后，根据发送该主用状态指示信息的用户接入设备200A的地址10.0.10.1，查找到用户设备300的地址192.168.0.1。然后核心网转发设备100执行更新反向路由表的动作，在用户设备300的地址192.168.0.1对应的两个用户接入设备中，将用户接入设备200A的地址10.0.10.1对应的转发优先级配置为优先级较高的1，将用户接入设备200B的地址10.0.10.2对应的转发优先级配置为0。

当核心网转发设备100接收到发往192.168.0.1的下行数据时，在反向路由表中查找与192.168.0.1对应的转发优先级最高的用户接入设备的地址。根据查询结果，地址10.0.10.1的转发优先级最高，则核心网转发设备100根据地址10.0.10.1确定出相应的TEID并添加相应的GTPU隧道头，然后根据TEID将下行数据包发送给地址10.0.10.1对应的用户接入设备200A，再由用户接入设备200A将下行数据转发给用户设备300。

在一段时间后，如果用户接入设备200A出现故障，根据VRRP机制，用户接入设备200B切换为主用用户接入设备，则用户接入设备200B向核心网转发设备100发送主用状态指示信息。

核心网转发设备100接收主用状态指示信息后，根据发送该主用状态指示信息的用户接入设备200B的地址10.0.10.2，查找到用户设备300的地址192.168.0.1。然后核心网转发设备100执行更新反向路由表的动作，在用户设备300的地址192.168.0.1对应的两个用户接入设备中，将用户接入设备200A的地址10.0.10.1对应的转发优先级配置为0，将用户接入设备200B的地址10.0.10.2对应的转发优先级配置为1。

此后，当核心网转发设备100接收到发往192.168.0.1的下行数据时，在反向路由表中查找与192.168.0.1对应的转发优先级最高的用户接入设备的地址。根据查询结果，地址10.0.10.2的转发优先级最高，则核心网转发设备100根据地址10.0.10.2确定出相应的TEID并添加相应的GTPU隧道头，然后根据TEID将下行数据包发送给地址10.0.10.2对应的用户接入设备200B，再由用户接入设备200B将下行数据转发给用户设备300。

请参照图5，本实施例还提供一种应用于核心网转发设备的第一数据转发装置510，所述核心网转发设备预存有用户设备与用户接入设备的对应关系，其中，每个用户设备接入至少两个用户接入设备。第一数据转发装置510可以包括反向路由关系模块511、信息接收模块512、状态标识模块513及数据发送模块514。

反向路由关系模块511用于记录用户设备与用户接入设备的对应关系，其中，每个用户设备接入至少两个用户接入设备。

信息接收模块512用于接收用户接入设备发送的主用状态指示消息。

本实施例中，信息接收模块512可用于执行图2所示的步骤S110，关于信息接收模块512的具体描述可参对步骤S110的描述。

状态标识模块513用于查找与发送主用状态指示消息的用户接入设备对应的目标用户设备300，并将发送主用状态指示消息的用户接入设备标识为目标用户设备300的主用用户接入设备。

本实施例中，状态标识模块513可用于执行图2所示的步骤S120，关于状态标识模块513的具体描述可参对步骤S120的描述。

数据发送模块514用于接收需要发送给目标用户设备300的下行数据，将下行数据发送给目标用户设备300的主用用户接入设备，以通过主用用户接入设备将下行数据发送给目标用户设备300。

本实施例中，数据发送模块514可用于执行图2所示的步骤S130，关于数据发送模块514的具体描述可参对步骤S130的描述。

在一个例子中，所述用户设备与用户接入设备的对应关系记录于所述核心网转发设备的反向路由表，该反向路由表记录有用户设备与该用户设备接入的至少两个用户接入设备的地址对应关系，以及所述至少两个用户接入设备的地址的转发优先级。

状态标识模块513具体用于根据发送主用状态指示消息的用户接入设备的地址，在反向路由表中查找对应的目标用户设备300的地址；及在与目标用户设备300的地址对应的至少两个用户接入设备的地址中，将发送主用状态指示消息的用户接入设备的地址标识为转发优先级最高的主用用户接入设备。

数据发送模块514具体用于查找与每一个目标用户设备对应的转发优先级最高的用户接入设备的地址，并根据查找到的地址将所述下行数据转发至对应的用户接入设备。

在一个例子中，核心网转发设备通过基站与用户接入设备进行基于LTE技术的无线通信，户接入设备与所用户设备进行基于IP协议的有线通信。

在一个例子中，核心网转发设备为LTE核心网中的公共数据网网关。

请参照图6，图6为本实施例还提供的一种核心网转发设备100的硬件结构示意图。该核心网转发设备100可包括第一处理器610及第一机器可读存储介质620。第一处理器610与第一机器可读存储介质620可经由系统总线通信。并且，第一机器可读存储介质620存储有机器可执行指令，通过读取并执行第一机器可读存储介质620中的机器可执行指令，第一处理器610可执行图2所示的数据转发方法。

请参照图7，本实施例还提供一种应用于用户接入设备的第二数据转发装置710，第二数据转发装置710可以包括状态检测模块711及状态通知模块712。

状态检测模块711用于检测本用户接入设备200与同一用户区域中其他用户接入设备200之间的主备关系。

本实施例中，状态检测模块711可用于执行图3所示的步骤S210，关于状态检测模块711的具体描述可参照步骤S210的描述。

状态通知模块712用于在本用户接入设备200为主用用户接入设备时，向核心网转发设备100发送主用状态指示消息，使核心网转发设备100在接收到发往本用户区域中的目标用户设备300的下行数据时，将下行数据发送给本用户接入设备。

本实施例中，状态通知模块712可用于执行图3所示的步骤S220，关于状态通知模块712的具体描述可参对步骤S220的描述。

在一个例子中，状态通知模块712还用于定时向核心网转发设备100发送主用状态指示消息，使核心网转发设备100记录本用户接入设备200的主备状态。

请参照图8，图8为本实施例还提供的一种用户接入设备200的硬件结构示意图。该用户接入设备200可包括第二处理器810及第二机器可读存储介质820。第二处理器810与第二机器可读存储介质820可经由系统总线通信。并且，第二机器可读存储介质820存储有机器可执行指令，通过读取并执行第二机器可读存储介质820中的机器可执行指令，第二处理器810可执行图3所示的数据转发方法。

本文中提到的机器可读存储介质可以是任何电子、磁性、光学或其它物理存储装置，可以包含或存储信息，如可执行指令、数据，等等。例如，机器可读存储介质可以是：RAM(Radom Access Memory，随机存取存储器)、易失存储器、非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、固态硬盘、任何类型的存储盘(如光盘、dvd等)，或者类似的存储介质，或者它们的组合。

综上所述，本申请实施例提的数据转发方法、装置及系统，通过主用用户接入设备向核心网转发设备发送主用状态指示消息，使得核心网转发设备可以标识出与用户设备对应的主用用户接入设备，从而使得核心网转发设备在转发下行数据时，可以将下行数据正确转发至主用用户接入设备，保证了下行数据可以顺利发送到用户设备。

以上所述，仅为本申请的各种实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种数据转发方法，其特征在于，应用于核心网转发设备，所述核心网转发设备通过基站与用户接入设备无线通信，所述核心网转发设备预存有用户设备与用户接入设备的对应关系，其中，每个用户设备接入至少两个用户接入设备，所述用户设备与用户接入设备的对应关系记录于所述核心网转发设备的反向路由表，该反向路由表记录有用户设备与该用户设备接入的至少两个用户接入设备的地址对应关系以及所述至少两个用户接入设备的地址的转发优先级，所述方法包括：

接收用户接入设备发送的主用状态指示消息；

根据发送所述主用状态指示消息的用户接入设备的地址，在所述反向路由表中查找对应的目标用户设备的地址；

在与每一个目标用户设备的地址对应的至少两个用户接入设备的地址中，将发送所述主用状态指示消息的用户接入设备的地址标识为转发优先级最高；

接收发送给所述目标用户设备的下行数据，查找与所述目标用户设备对应的转发优先级最高的主用用户接入设备的地址，并根据查找到的地址将所述下行数据转发至所述主用用户接入设备，以通过所述主用用户接入设备将所述下行数据发送给所述目标用户设备。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述核心网转发设备通过基站与用户接入设备进行基于长期演进技术的无线通信，所述用户接入设备与所述用户设备进行基于互联网协议的有线通信。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述核心网转发设备为LTE核心网中的公共数据网网关。

4.一种数据转发方法，其特征在于，应用于包括用户接入设备和核心网转发设备的数据转发系统，所述核心网转发设备预存有用户设备与用户接入设备的对应关系，其中，每个用户设备接入至少两个用户接入设备；所述用户设备与用户接入设备的对应关系记录于所述核心网转发设备的反向路由表，该反向路由表记录有用户设备与该用户设备接入的至少两个用户接入设备的地址对应关系以及所述至少两个用户接入设备的地址的转发优先级，所述方法包括：

所述用户接入设备检测该用户接入设备与同一用户区域中其他用户接入设备之间的主备关系；

所述用户接入设备检测到本设备为主用用户接入设备时，向核心网转发设备发送主用状态指示消息；

所述核心网转发设备根据发送所述主用状态指示消息的用户接入设备的地址，在所述反向路由表中查找对应的目标用户设备的地址；

在与每一个目标用户设备的地址对应的至少两个用户接入设备的地址中，将发送所述主用状态指示消息的用户接入设备的地址标识为转发优先级最高；

所述核心网转发设备接收发送给所述目标用户设备的下行数据，查找与所述目标用户设备对应的转发优先级最高的主用用户接入设备的地址，并根据查找到的地址将所述下行数据转发至所述主用用户接入设备，以通过所述主用用户接入设备将所述下行数据发送给所述目标用户设备。

5.一种数据转发装置，其特征在于，应用于核心网转发设备，所述核心网转发设备通过基站与用户接入设备无线通信，所述装置包括：

反向路由关系模块，用于记录用户设备与用户接入设备的对应关系，其中，每个用户设备接入至少两个用户接入设备，其中，所述用户设备与用户接入设备的对应关系记录于所述核心网转发设备的反向路由表，该反向路由表记录有用户设备与该用户设备接入的至少两个用户接入设备的地址对应关系以及所述至少两个用户接入设备的地址的转发优先级；

信息接收模块，用于接收用户接入设备发送的主用状态指示消息；

状态标识模块，用于根据发送所述主用状态指示消息的用户接入设备的地址，在所述反向路由表中查找对应的目标用户设备的地址；

在与每一个目标用户设备的地址对应的至少两个用户接入设备的地址中，将发送所述主用状态指示消息的用户接入设备的地址标识为转发优先级最高；

数据发送模块，用于接收发送给所述目标用户设备的下行数据，查找与所述目标用户设备对应的转发优先级最高的主用用户接入设备的地址，并根据查找到的地址将所述下行数据转发至所述主用用户接入设备，以通过所述主用用户接入设备将所述下行数据发送给所述目标用户设备。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述核心网转发设备通过基站与用户接入设备进行基于LTE技术的无线通信。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述核心网转发设备为LTE核心网中的公共数据网网关。

8.一种数据转发系统，其特征在于，包括用户接入设备和核心网转发设备，所述核心网转发设备预存有用户设备与用户接入设备的对应关系，其中，每个用户设备接入至少两个用户接入设备，所述用户设备与用户接入设备的对应关系记录于所述核心网转发设备的反向路由表，该反向路由表记录有用户设备与该用户设备接入的至少两个用户接入设备的地址对应关系以及所述至少两个用户接入设备的地址的转发优先级；

所述用户接入设备用于检测该用户接入设备与同一用户区域中其他用户接入设备之间的主备关系，并在检测到本设备为主用用户接入设备时，向核心网转发设备发送主用状态指示消息；

所述核心网转发设备用于根据发送所述主用状态指示消息的用户接入设备的地址，在所述反向路由表中查找对应的目标用户设备的地址；

在与每一个目标用户设备的地址对应的至少两个用户接入设备的地址中，将发送所述主用状态指示消息的用户接入设备的地址标识为转发优先级最高；接收需要发送给所述目标用户设备的下行数据，查找与所述目标用户设备对应的转发优先级最高的主用用户接入设备的地址，并根据查找到的地址将所述下行数据转发至所述主用用户接入设备，以通过所述主用用户接入设备将所述下行数据发送给所述目标用户设备。

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