一种支持用户面传输的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种支持用户面传输的系统和方法，系统包括：终端UE、LTE基站、因特网/私有网络和核心网EPC；方法包括终端UE发送用户面数据经由无线链路到达LTE基站，LTE基站将用户面数据发送到因特网/专用网络；LTE基站将因特网/专用网络发送的用户面数据发送给终端UE；终端UE发送控制面数据经由无线链路到达LTE基站，LTE基站将控制面数据经由专用网络连接发送到核心网EPC；LTE基站将核心网EPC发送控制面数据发送给终端UE。本发明专利技术通过基站控制用户面数据的流向，降低了骨干网络的传输压力，丰富了LTE网络的应用场景，同时基站通过控制用户面数据流向对外提供了有效的用户数据使用监控分析手段以及网络安全监控手段。

A system and method supporting user interface transmission

【技术实现步骤摘要】
一种支持用户面传输的系统和方法
本专利技术涉及无线通信
，具体地说是一种支持用户面传输的系统和方法。
技术介绍
传统网络布局中，核心网是专用设备，核心网与基站之间是一对多的关系，核心网与基站之间需要专用网络连接，例如在骨干光纤网络中设置专用传输通道VLAN(虚拟局域网)或者通过网线直接连接。根据统计，S1接口(核心网EPC与基站eNodeB之间)上，控制面流量与用户面流量之间的比值在1:100到3:100之间，在通往核心网EPC的骨干网络上用户面数据占绝对优势，带来的问题，面对越来越多的数据请求，需要不断的给骨干网络扩容，同时需要给核心网扩容。根据3GPP规定，LTE系统组网必须按照固定的模式进行，所有数据(控制面数据和用户面数据)必须通过指定的路径进行传输，即：上行数据从终端UE经过空中接口到达基站eNodeB，然后经过专用网络连接到达核心网EPC，其中用户面数据，再从EPC发往因特网；下行数据从因特网到达核心网EPC，这部分为用户面数据，汇同控制面数据，通过专用网络连接到达基站eNodeB，然后通过空中接口到达终端UE。网络架构单一，导致面对不同的网络需求时会产生大量的资源浪费。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种支持用户面传输的系统和方法，通过基站控制用户面数据的流向，降低了骨干网络的传输压力，丰富了LTE网络的应用场景，同时基站通过控制用户面数据流向对外提供了有效的用户数据使用监控分析手段以及网络安全监控手段。本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：一种支持用户面传输的系统，包括：终端UE，发送用户面数据和控制面数据经由无线链路到达LTE基站；接收LTE基站回传的用户面数据和控制面数据；LTE基站，接收终端UE发送的用户面数据和控制面数据，进行路径选择，将控制面数据经由专用网络连接发送到核心网EPC，将用户面数据发送到因特网\私有网络；并将接收自专用网络连接的控制面数据和接收自因特网\私有网络发送的用户面数据后发送给终端UE；因特网\私有网络，发送用户面数据到LTE基站，并接收LTE基站发送的用户面数据；核心网EPC，连接LTE基站，发送控制面数据到LTE基站，并接收LTE基站发送的控制面数据。所述LTE基站识别专用信令中的无限承载E-RAB，并解析其中的NAS-PDU信令，获取核心网EPC为终端UE分配的IP地址IPEPC_UE，记录C-RNTI(小区无线网络临时标识)、IPEPC_UE以及C-RNTI与IPEPC_UE之间的对应关系。在所述基站中设置IP地址池，从IP地址池中选取LTE基站为终端UE分配的IP地址IPeNB_UE，并在基站内部建立C-RNTI、IPEPC_UE、IPeNB_UE之间的对应关系。LTE基站将用户面数据发送到因特网\私有网络包括：LTE基站解析终端UE发送的用户面数据中IP数据报中的源IP地址，并根据C-RNTI、IPEPC_UE、IPeNB_UE之间的对应关系将源IP地址修改为LTE基站为终端UE分配的IP地址IPeNB_UE，目标IP地址不变，则该用户面数据直接从基站网卡发送到因特网\私有网络。LTE基站接收因特网\私有网络发送的用户面数据包括：LTE基站解析因特网\私有网络发送的用户面数据中IP数据报中的目标IP地址，并根据C-RNTI、IPEPC_UE、IPeNB_UE之间的对应关系，将目标IP地址修改为核心网EPC为终端UE分配的IP地址IPEPC_UE，源IP地址不变，则该因特网\私有网络发送的用户面数据被LTE基站接收处理后可以通过空中接口发往终端UE。所述核心网EPC为实体设备，通过因特网\私有网络与LTE基站进行控制面数据的收发。一种支持用户面传输的方法，终端UE发送用户面数据经由无线链路到达LTE基站，LTE基站将用户面数据发送到因特网\私有网络；LTE基站将因特网\私有网络发送的用户面数据发送给终端UE；终端UE发送控制面数据经由无线链路到达LTE基站，LTE基站将控制面数据经由专用网络连接发送到核心网EPC；LTE基站将核心网EPC发送控制面数据发送给终端UE。所述LTE基站识别专用信令中的无限承载E-RAB，并解析其中的NAS-PDU，获取核心网EPC为终端UE分配的IP地址IPEPC_UE，记录C-RNTI、IPEPC_UE以及C-RNTI与IPEPC_UE之间的对应关系；在所述基站中设置IP地址池，从IP地址池中选取LTE基站为终端UE分配的IP地址IPeNB_UE，并在基站内部建立C-RNTI、IPEPC_UE、IPeNB_UE之间的对应关系。所述LTE基站将用户面数据发送到因特网\私有网络包括：LTE基站解析终端UE发送的用户面数据中IP数据报获得源IP地址，并根据C-RNTI、IPEPC_UE、IPeNB_UE之间的对应关系将源IP地址修改为LTE基站为终端UE分配的IP地址IPeNB_UE，目标IP地址不变，则该用户面数据直接从基站网卡发送到因特网\私有网络。所述LTE基站接收因特网\私有网络发送的用户面数据包括：LTE基站解析因特网\私有网络发送的用户面数据中IP数据报中的目标IP地址，并根据C-RNTI、IPEPC_UE、IPeNB_UE之间的对应关系，将目标IP地址修改为核心网EPC为终端UE分配的IP地址IPEPC_UE，源IP地址不变，则该因特网\私有网络发送的用户面数据被LTE基站接收处理后可以通过空中接口发往终端UE。本专利技术具有以下有益效果及优点：1.本专利技术通过基站控制用户面数据的流向，降低了骨干网络的传输压力。2.降低了核心网的处理压力，是的核心网具备了虚拟化的最简条件。3.拓展了LTE网络的网络拓扑能力，优化了特定使用场景的网络效能。4.增加了基站侧对于用户数据的监控能力支持基础，提供了相应的手段。5.增加了基站侧对于用户数据的计费能力支持基础，提供了相应的手段。附图说明图1是本专利技术的系统结构图；图2是本专利技术的方法流程图；图3是本专利技术遵循的3GPP协议sevicerequest过程信令流程图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步的详细说明。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但本专利技术能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可能直接在另一个元件上，或也可以存在居中的元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
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【技术保护点】
1.一种支持用户面传输的系统，其特征在于，包括：/n终端UE，发送用户面数据和控制面数据经由无线链路到达LTE基站；接收LTE基站回传的用户面数据和控制面数据；/nLTE基站，接收终端UE发送的用户面数据和控制面数据，进行路径选择，将控制面数据经由专用网络连接发送到核心网EPC，将用户面数据发送到因特网/专用网络；并将接收自专用网络连接的控制面数据和接收自因特网/专用网络发送的用户面数据后发送给终端UE；/n因特网/私有网络，发送用户面数据到LTE基站，并接收LTE基站发送的用户面数据；/n核心网EPC，连接LTE基站，发送控制面数据到LTE基站，并接收LTE基站发送的控制面数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种支持用户面传输的系统，其特征在于，包括：
终端UE，发送用户面数据和控制面数据经由无线链路到达LTE基站；接收LTE基站回传的用户面数据和控制面数据；
LTE基站，接收终端UE发送的用户面数据和控制面数据，进行路径选择，将控制面数据经由专用网络连接发送到核心网EPC，将用户面数据发送到因特网/专用网络；并将接收自专用网络连接的控制面数据和接收自因特网/专用网络发送的用户面数据后发送给终端UE；
因特网/私有网络，发送用户面数据到LTE基站，并接收LTE基站发送的用户面数据；
核心网EPC，连接LTE基站，发送控制面数据到LTE基站，并接收LTE基站发送的控制面数据。


2.根据权利要求1所述的支持用户面传输电话系统，其特征在于：所述LTE基站识别专用信令中的无限承载E-RAB，并解析其中的NAS-PDU信令，获取核心网EPC为终端UE分配的IP地址IPEPC_UE，记录C-RNTI、IPEPC_UE以及C-RNTI与IPEPC_UE之间的对应关系。


3.根据权利要求2所述的支持用户面传输的系统，其特征在于：在所述基站中设置IP地址池，从IP地址池中选取LTE基站为终端UE分配的IP地址IPeNB_UE，并在基站内部建立C-RNTI、IPEPC_UE、IPeNB_UE之间的对应关系。


4.根据权利要求1所述的支持用户面传输的系统，其特征在于：LTE基站将用户面数据发送到因特网/私有网络包括：
LTE基站解析终端UE发送的用户面数据中IP数据报中的源IP地址，并根据C-RNTI、IPEPC_UE、IPeNB_UE之间的对应关系将源IP地址修改为LTE基站为终端UE分配的IP地址IPeNB_UE，目标IP地址不变，则该用户面数据直接从基站网卡发送到因特网/私有网络。


5.根据权利要求1所述的支持用户面传输的系统，其特征在于：LTE基站接收因特网/专用网络发送的用户面数据包括：
LTE基站解析因特网/私有网络发送的用户面数据中IP数据报中的目标IP地址，并根据C-RNTI、IPEPC_UE、IPeNB_UE之间的对应关系，将目标IP地址修改为核心网EPC为终端UE分配的IP地址IPEPC_UE，源IP地址不变，则该因特网/私有网络发送的用户面数据被LTE基站接收...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶林，王焱冰，田越，姚红，于泽源，闫明明，王丹宁，陈菲，胡士杰，李康峰，
申请(专利权)人：奥维飞越通信有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21