基于s1接口的數(shù)據(jù)通信方法和基站的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體涉及一種基于SI接口的數(shù)據(jù)通信方法及基站。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著以應(yīng)用與內(nèi)容為代表的數(shù)字化服務(wù)時(shí)代的到來，運(yùn)營(yíng)商亟需更加有效的管理與運(yùn)營(yíng)方式。作為有效途徑之一，服務(wù)邊緣化成為產(chǎn)業(yè)界及學(xué)術(shù)界熱點(diǎn)并被認(rèn)為是長(zhǎng)期演進(jìn)(Long Term Evolut1n，LTE)及其演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一。在現(xiàn)有的部署方案中，邊緣服務(wù)節(jié)點(diǎn)以串接或是旁路的方式部署在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)邊緣。
[0003]使用串接方式部署的方案較為常見，然而這種方案存在一些缺陷:服務(wù)節(jié)點(diǎn)直接串接在移動(dòng)通信邊緣網(wǎng)絡(luò)中。需要服務(wù)節(jié)點(diǎn)對(duì)所處鏈路上所有流量進(jìn)行監(jiān)聽和分析，這會(huì)造成額外的開銷。同時(shí)，串接的做法還可能會(huì)帶來新的設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。此外，由于服務(wù)節(jié)點(diǎn)單獨(dú)部署在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，無法利用其它網(wǎng)元(如基站)內(nèi)部既有的一些信息(如TEID字段)，對(duì)于這些信息需要同時(shí)對(duì)控制面進(jìn)行監(jiān)聽以獲得，而對(duì)于控制面的監(jiān)聽、處理和分析難度較大。
[0004]對(duì)于使用旁路方式部署的方案，按照其分流的方式可以分為鏡像的方式以及基于3GPP LIPA/SIPT0技術(shù)的方式。對(duì)于使用鏡像的方式，其使用獨(dú)立的網(wǎng)元對(duì)流經(jīng)該網(wǎng)元的所有流進(jìn)行鏡像化處理，并將鏡像出來的流導(dǎo)向服務(wù)節(jié)點(diǎn)，同樣會(huì)造成處理上的冗余。對(duì)于使用3GPP LIPA/SIPT0技術(shù)的方案，同樣也存在著一些局限性:I)不論是LIPA還是SIPTO技術(shù)都尚在討論中，尚未形成具體的標(biāo)準(zhǔn)。2)LIPA/SIPT0是將PGW的部分功能以網(wǎng)關(guān)的形式下沉到移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)邊緣。而在完成“將服務(wù)流卸載到邊緣服務(wù)節(jié)點(diǎn)”的功能時(shí)，并不需要使用到完整的網(wǎng)關(guān)功能(如內(nèi)/外網(wǎng)IP地址的轉(zhuǎn)化)ο在移動(dòng)性管理方面，通過LIPA/SIPT0技術(shù)從不同位置分流出來的流流向一個(gè)或多個(gè)I3DN。從不同位置流出的流具有不同的屬性(如同一個(gè)客戶端在發(fā)生移動(dòng)性切換前后對(duì)應(yīng)的外網(wǎng)IP地址)，這為移動(dòng)性管理帶來了阻礙。因此LIPA/SIPTO只提供有限的移動(dòng)性管理服務(wù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)在【背景技術(shù)】中提到的諸多問題，本發(fā)明提出一種基于SI接口的數(shù)據(jù)通信方法。
[0006]第一方面，本發(fā)明提出一種基于SI接口的數(shù)據(jù)通信方法，包括:
[0007]根據(jù)SI接口協(xié)議解析基站發(fā)送至邊緣服務(wù)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包，得到TEID字段和IP包頭字段；
[0008]將所述TEID字段修改為與所述TEID字段的上行TEID字段對(duì)應(yīng)的下行TEID字段，并將所述IP包頭字段中的目的地址修改為邊緣服務(wù)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的IP地址，以使處理后的數(shù)據(jù)包根據(jù)所述IP地址發(fā)送至所述邊緣服務(wù)節(jié)點(diǎn)；
[0009]其中，所述邊緣服務(wù)節(jié)點(diǎn)與所述基站通信連接。
[0010]優(yōu)選地，還包括:
[0011]修改當(dāng)前數(shù)據(jù)包的校驗(yàn)和字段。
[0012]優(yōu)選地，還包括:
[0013]接收所述邊緣服務(wù)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)包，所述邊緣服務(wù)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)包為所述邊緣服務(wù)節(jié)點(diǎn)添加SI協(xié)議的包頭后的數(shù)據(jù)包，所述SI協(xié)議的包頭中TEID字段的值為所述邊緣服務(wù)節(jié)點(diǎn)向所述基站發(fā)送的數(shù)據(jù)包中TEID字段的值。
[0014]優(yōu)選地，所述SI協(xié)議的包頭包括:1P包頭、UDP包頭和GTP-U包頭。
[0015]優(yōu)選地，還包括:
[0016]根據(jù)SI接口協(xié)議，在所述基站向控制節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)包中添加基站信息，并根據(jù)GTP協(xié)議將添加基站信息后的數(shù)據(jù)包發(fā)送至所述控制節(jié)點(diǎn)。
[0017]第二方面，本發(fā)明還提出一種基于SI接口的數(shù)據(jù)通信基站，包括:
[0018]解析模塊，用于根據(jù)SI接口協(xié)議解析基站發(fā)送至邊緣服務(wù)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包，得到TEID字段和IP包頭字段；
[0019]處理模塊，用于將所述TEID字段修改為與所述TEID字段的上行TEID字段對(duì)應(yīng)的下行TEID字段，并將所述IP包頭字段中的目的地址修改為邊緣服務(wù)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的IP地址，以使處理后的數(shù)據(jù)包根據(jù)所述IP地址發(fā)送至所述邊緣服務(wù)節(jié)點(diǎn)；
[0020]其中，所述邊緣服務(wù)節(jié)點(diǎn)與所述基站通信連接。
[0021]優(yōu)選地，還包括:
[0022]校驗(yàn)和修改模塊，用于修改當(dāng)前數(shù)據(jù)包的校驗(yàn)和字段。
[0023]優(yōu)選地，還包括:
[0024]數(shù)據(jù)包接收模塊，用于接收所述邊緣服務(wù)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)包，所述邊緣服務(wù)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)包為所述邊緣服務(wù)節(jié)點(diǎn)添加SI協(xié)議的包頭后的數(shù)據(jù)包，所述SI協(xié)議的包頭中TEID字段的值為所述邊緣服務(wù)節(jié)點(diǎn)向所述基站發(fā)送的數(shù)據(jù)包中TEID字段的值。
[0025]優(yōu)選地，所述包頭添加模塊中所述SI協(xié)議的包頭包括:IP包頭、UDP包頭和GTP-U包頭。
[0026]優(yōu)選地，還包括:
[0027]控制節(jié)點(diǎn)發(fā)送模塊，用于根據(jù)SI接口協(xié)議，在所述基站向控制節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)包中添加基站信息，并根據(jù)GTP協(xié)議將添加基站信息后的數(shù)據(jù)包發(fā)送至所述控制節(jié)點(diǎn)。
[0028]由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明根據(jù)SI接口協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行解析，同時(shí)對(duì)解析得到的TEID字段和IP包頭字段進(jìn)行修改后直接進(jìn)行通信，只需采用一種協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行處理，無需借助兩種不同的協(xié)議進(jìn)行通信，大大節(jié)省了基站的資源消耗，提高了基站的處理速度，從而增強(qiáng)了用戶體驗(yàn)。
【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種基于SI接口的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的通信方法的流程示意圖；
[0031]圖2為本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種基于SI接口的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的通信系統(tǒng)；
[0032]圖3為本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種增強(qiáng)基站與邊緣服務(wù)節(jié)點(diǎn)iCN之間使用SI接口進(jìn)行通信的系統(tǒng)協(xié)議棧示意圖；
[0033]圖4為本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種單網(wǎng)卡客戶端與增強(qiáng)基站之間使用SI接口進(jìn)行通信的協(xié)議棧示意圖；
[0034]圖5為本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種雙網(wǎng)卡客戶端與增強(qiáng)基站之間使用SI接口進(jìn)行通信的協(xié)議棧示意圖；
[0035]圖6為本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種增強(qiáng)基站與控制節(jié)點(diǎn)iCHE之間使用SI接口進(jìn)行通信的協(xié)議棧示意圖；
[0036]圖7為本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種基于SI接口的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的通信基站的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖，對(duì)發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0038]圖1示出了本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種基于SI接口的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的通信方法，包括:
[0039]SlOl、根據(jù)SI接口協(xié)議解析基站發(fā)送至邊緣服務(wù)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包，得到TEID字段和IP包頭字段；
[0040]S102、將所述TEID字段修改為與所述TEID字段的上行TEID字段對(duì)應(yīng)的下行TEID字段，并將所述IP包頭字段中的目的地址修改為邊緣服務(wù)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的IP地址，以使處理后的數(shù)據(jù)包根據(jù)所述IP地址發(fā)送至所述邊緣服務(wù)節(jié)點(diǎn)；
[0041 ]其中，所述邊緣服務(wù)節(jié)點(diǎn)與所述基站通信連接。
[0042]在數(shù)據(jù)包中修改TEID字段后，邊緣內(nèi)容節(jié)點(diǎn)將在響應(yīng)數(shù)據(jù)包中的TEID字段中填入相同的值，以使得基站獲悉響應(yīng)數(shù)據(jù)包應(yīng)處于的下行承載并以合適的QoS通過空中接口發(fā)往客戶端。
[0043]本發(fā)明根據(jù)SI接口協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行解析，同時(shí)對(duì)解析得到的TEID字段和IP包頭字段進(jìn)行修改后直接進(jìn)行通信，只需采用一種協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行處理，無需借助兩種不同的協(xié)議進(jìn)行通信，大大節(jié)省了基站的資源消耗，提高了基站的處理速度，從而增強(qiáng)了用戶體驗(yàn)。
[0044]作為本實(shí)施例的優(yōu)選方案，還包括:
[0045]S103、修改當(dāng)前數(shù)據(jù)包的校驗(yàn)和字段。
[0046]通過修改校驗(yàn)和字段，使得修改后的數(shù)據(jù)包滿足校驗(yàn)條件，避免數(shù)據(jù)包的誤丟棄，從而提高傳輸?shù)恼_率。
[0047]進(jìn)一步地，還包括:
[0048]S104、接收所述邊緣服務(wù)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)包，所述邊緣服務(wù)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)包為所述邊緣服務(wù)節(jié)點(diǎn)添加SI協(xié)議的包頭后的數(shù)據(jù)包，所述SI協(xié)議的包頭中TEID字段的值為所述邊緣服務(wù)節(jié)點(diǎn)向所述基站發(fā)送的數(shù)據(jù)包中TEID字段的值。
[0049]也可以采用如下處理方式:邊緣服務(wù)節(jié)點(diǎn)將TEID字段封裝在數(shù)據(jù)包中發(fā)送至基站，基站接收該數(shù)據(jù)包后解析得到TEID字段，并在該數(shù)據(jù)包中添加SI協(xié)議的包頭后使用標(biāo)準(zhǔn)處理流程進(jìn)行處理。
[0050]通過在數(shù)據(jù)包中添加SI協(xié)議的包頭后進(jìn)一步由基站進(jìn)行處理，大大節(jié)省了基站在接收數(shù)據(jù)包時(shí)的資源消耗，降低了實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度，提高了基站的處理速度，從而增強(qiáng)了用戶體驗(yàn)。
[0051 ] 具體地，所述SI協(xié)議的包頭包括:1P包頭、UDP包頭和GTP-U包頭。
[0052]更進(jìn)一步地，還包括:
[0053]S105、根據(jù)SI接口協(xié)議，在所述基站向控制節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)包中添加基站信息，并根據(jù)GTP協(xié)議將添加基站信息后的數(shù)據(jù)包發(fā)送至所述控制節(jié)點(diǎn)。
[0054]為了更詳細(xì)地說明本實(shí)施例提供的基于SI接口的數(shù)據(jù)通信方法，以下對(duì)基于SI接口的通信系統(tǒng)和具體的協(xié)議進(jìn)行描述:
[0055]如圖2為本實(shí)施例提供的一種基于SI接口的通信系統(tǒng)，包括以下3個(gè)主要組成部分:控制節(jié)點(diǎn)21、邊緣服務(wù)節(jié)點(diǎn)2 2和基站23。其中，控制節(jié)點(diǎn)21采用移動(dòng)CDN控制節(jié)點(diǎn)i CHE(in-RAN CDN Handling Entity)，邊緣服務(wù)節(jié)點(diǎn)22采用移動(dòng)CDN邊緣服務(wù)節(jié)點(diǎn)iCN(in_RAN⑶N Node )，基站23采用增強(qiáng)基站。其中iCHE節(jié)點(diǎn)是臨近移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)網(wǎng)⑶N節(jié)點(diǎn)，也是各iCN節(jié)點(diǎn)的控制節(jié)點(diǎn)，通過旁路的方式部署在P-GW后側(cè)。iCN節(jié)點(diǎn)是部署在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)邊緣的移動(dòng)CDN節(jié)點(diǎn)。i CN節(jié)點(diǎn)與i CHE節(jié)點(diǎn)間通過帶外的方式進(jìn)行通信。增強(qiáng)基站將增加內(nèi)容數(shù)據(jù)包過濾與分流模塊。根據(jù)基站是否支持雙網(wǎng)卡以及是否需要集中部署iCN節(jié)點(diǎn)將部署場(chǎng)景分為4種，分別為單網(wǎng)卡分布式部署(如圖2所示)、雙網(wǎng)卡分布式部署、單網(wǎng)卡集中式部署以及雙網(wǎng)卡集中式部署。
[0056]iCN節(jié)點(diǎn)與增強(qiáng)基站間通信使用的數(shù)據(jù)包格式為SI協(xié)議格式，系統(tǒng)的協(xié)議棧如圖3所示，對(duì)于增強(qiáng)基站發(fā)往iCN節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包，在增強(qiáng)基站側(cè)會(huì)對(duì)原本的SI協(xié)議格式的數(shù)據(jù)包做出如下改動(dòng):將GTP-U包頭中的TEID字段由對(duì)應(yīng)SI承載中S-GW側(cè)的TEID改為希望iCN發(fā)送響應(yīng)消息時(shí)的T