一种选择承载的方法和lte基站的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种选择承载的方法和LTE基站，其中，选择承载的方法包括：LTE基站接收核心网服务网关传输的通用分组无线业务隧道协议数据包；从所述通用分组无线业务隧道协议数据包的包头中获取隧道标识；所述隧道标识包括：S1接口用户标识、承载标识以及隧道类型指示信息，其中，所述S1接口用户标识用于唯一标识S1接口的用户设备，所述承载标识用于标识所述用户设备的承载，所述隧道类型指示信息用于指示S1接口隧道的类型；依据所述S1接口用户标识、所述承载标识以及所述隧道类型指示信息，选择承载以进行数据发送。通过本发明，避免了为用户平面的处理带来额外的处理开销的同时，还提高了数据的处理效率。
【专利说明】一种选择承载的方法和LTE基站
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信【技术领域】，特别是涉及一种选择承载的方法和LTE基站。
【背景技术】
[0002]LTE (Long Term Evolution,长期演进)系统中，基站与核心网设备之间通过SI接口进行通信。SI接口分为控制平面和用户平面两部分。其中，控制平面可表示为Sl-MME(S1-Mobile Management Entity, SI接口的移动管理实体),用户平面可表不为SllXSlUserPlane, SI接口的用户平面)。控制面平负责核心网承载服务管理以及UE(User Equipment,用户设备)初始上下文的建立，通过Sl-AP (SlApplication Part)协议进行交互，为每个隧道分配标识。用户平面通过 GTP-U (GPRS Tunnelling Protocol for the User Plane,GPRS (General Packet Radio Service,通用无线分组业务)用户平面隧道协议)协议进行交互。
[0003]当基站中有UE (User Equipment,用户设备)请求网络时,核心网设备与基站建立UE初始化上下文，在建立初始化上下文时，核心网的MME通过Sl-AP信令将SGW (ServingGate Way,服务网关)上每个承载的传输层地址和TEID (Tunnel Endpoint Identifier,隧道端点标识简称隧道标识)传给基站；基站也会把基站的每个承载使用的传输层地址以及TEID响应给核心网设备。建立完UE的初始化上下文之后，在核心网的SGW下发数据时，核心网需要选择一个已经建立好的承载来下发数据。
[0004]现有的核心网的SGW在下发数据时，核心网首先选择基站侧的一个传输层地址以及对应的TEID，然后将TEID与数据组包发送至基站，基站在接收到数据包后，需要根据TEID从本地端查找与该TEID对应的SI接口用户标识以及承载标识进而选择相应的承载。这样，如果基站中的用户量非常大时，那么，基站在本地端查找TEID对应的SI接口用户标识和承载标识的工作将为用户平面处理带来额外的处理开销，并且会消耗较长的时间，造成了数据的处理效率低的问题。
【发明内容】
[0005]本发明提供了一种选择承载的方法和LTE基站，以解决现有的选择承载的方法，要消耗较长的时间在基站本地端查找TEID对应的SI接口用户标识和承载标识来选择相应的承载，而造成的数据的处理效率低以及为用户平面的处理带来额外的处理开销的问题。
[0006]为了解决上述问题，本发明公开了一种选择承载的方法，包括:LTE基站接收核心网服务网关传输的通用分组无线业务隧道协议数据包；从所述通用分组无线业务隧道协议数据包的包头中获取隧道标识；所述隧道标识包括:S1接口用户标识、承载标识以及隧道类型指示信息，其中，所述Si接口用户标识用于唯一标识SI接口的用户设备，所述承载标识用于标识所述用户设备的承载，所述隧道类型指示信息用于指示Si接口隧道的类型；依据所述Si接口用户标识、所述承载标识以及所述隧道类型指示信息，选择承载以进行数据发送。[0007]优选地，所述依据所述SI接口用户标识、所述承载标识以及所述隧道类型指示信息，选择承载以进行数据发送的步骤包括:依据所述SI接口用户标识、所述承载标识以及所述隧道类型指示信息，选择普通隧道和空中接口承载，将选择出的普通隧道的数据通过选择出的空中接口承载发送给用户设备；和/或，当用户设备发生切换时，如果所述LTE基站收到来自上行转发隧道的数据时，依据所述SI接口用户标识、所述承载标识以及所述隧道类型指示信息选择普通隧道，将所述上行转发隧道接收的数据通过选择出的普通隧道发送给核心网服务网关；和/或，当用户设备发生切换时，如果所述LTE基站收到来自下行转发隧道的数据时，依据所述SI接口用户标识、所述承载标识以及所述隧道类型指示信息选择空中接口承载，将所述下行转发隧道数据通过选择出的空中接口承载发送给用户设备。
[0008]优选地，所述隧道标识还包括冗余位；所述隧道标识中的所述SI接口用户标识、所述承载标识、所述隧道类型指示信息以及所述冗余位依次顺序排列。
[0009]优选地，在所述LTE基站接收核心网服务网关传输的通用分组无线业务隧道协议数据包的步骤之前，还包括:接收核心网设备传输的每个用户设备各个隧道对应的传输层地址和隧道标识，并将所述LTE基站的每个用户设备各个隧道对应的传输层地址和隧道标识上报给所述核心网设备，以分别在所述核心网设备建立用户设备的初始化上下文，和在所述LTE基站建立用户设备的初始化上下文。
[0010]优选地，将所述LTE基站的每个用户设备各个隧道对应的传输层地址和隧道标识上报给所述核心网设备步骤之前，还包括:根据所述Si接口用户标识及其在所述隧道标识中占用的长度、所述承载标识及其在所述隧道标识中占用的长度，生成所述隧道标识；其中，所述Si接口用户标识在所述隧道标识中占用的长度依据所述SI接口用户标识的取值范围预先设定，所述承载标识在所述隧道标识中占用的长度依据所述承载标识的取值范围预先设定。
[0011]为了解决上述问题，本发明还公开了一种LTE基站，包括:接收模块，用于接收核心网服务网关传输的通用分组无线业务隧道协议数据包；获取模块，用于从所述通用分组无线业务隧道协议数据包的包头中获取隧道标识；所述隧道标识包括:S1接口用户标识、承载标识以及隧道类型指示信息，其中，所述Si接口用户标识用于唯一标识SI接口的用户设备，所述承载标识用于标识所述用户设备的承载，所述隧道类型指示信息用于指示Si接口隧道的类型；选择模块，用于依据所述Si接口用户标识、所述承载标识以及所述隧道类型指示信息，选择承载以进行数据发送。
[0012]优选地，所述选择模块包括:第一选择发送模块，用于依据所述SI接口用户标识、所述承载标识以及所述隧道类型指示信息，选择普通隧道和空中接口承载，将选择出的普通隧道的数据通过选择出的空中接口承载发送给用户设备；和/或，第二选择发送模块，当用户设备发生切换时，如果LTE基站收到来自上行转发隧道的数据时，依据所述SI接口用户标识、所述承载标识以及所述隧道类型指示信息选择普通隧道，将所述上行转发隧道接收的数据通过选择出的普通隧道发送给核心网服务网关；和/或，第三选择发送模块，用于当用户设备发生切换时，如果所述LTE基站收到来自下行转发隧道的数据时，依据所述SI接口用户标识、所述承载标识以及所述隧道类型指示信息选择空中接口承载，将所述下行转发隧道数据通过选择出的空中接口承载发送给用户设备。
[0013]优选地，所述隧道标识还包括冗余位；所述隧道标识中的所述SI接口用户标识、所述承载标识、所述隧道类型指示信息以及所述冗余位依次顺序排列。
[0014]优选地，所述LTE基站还包括:初始化上下文建立模块，用于在所述接收模块接收核心网服务网关传输的通用分组无线业务隧道协议数据包之前，接收核心网设备传输的每个用户设备各个隧道对应的传输层地址和隧道标识，并将LTE基站的每个用户设备各个隧道对应的传输层地址和隧道标识上报给所述核心网设备，以分别在所述核心网设备建立用户设备的初始化上下文，和在所述LTE基站建立用户设备的初始化上下文。
[0015]优选地，所述初始化上下文建立模块还用于:在将所述LTE基站的每个用户设备各个隧道对应的传输层地址和隧道标识上报给所述核心网设备之前，根据所述Si接口用户标识及其在所述隧道标识中占用的长度、所述承载标识及其在所述隧道标识中占用的长度，生成所述隧道标识；其中，所述SI接口用户标识在所述隧道标识中占用的长度依据所述Si接口用户标识的取值范围预先设定，所述承载标识在所述隧道标识中占用的长度依据所述承载标识的取值范围预先设定。
[0016]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0017]本发明提供的选择承载的方法和LTE基站中，LTE基站从核心网服务网关接收到的通用分组无线业务隧道协议数据包的数据包头中获取直接携带有Si用户标识和承载标识以及隧道类型指示信息的TEID，LTE基站可以直接从接收到的数据包中获取SI用户标识和承载标识以及隧道类型指示信息，通过这些信息直接选择相应的承载以进行数据的发送，而无需通过TEID比对的方法，在本地进行查找。通过本发明中的选择承载的方案，避免了目前在选择承载时，需要消耗较长时间在基站本地端查找TEID对应的SI用户标识与承载标识，进而在查找到对应的SI用户标识与承载标识后，才能选择相应的承载来传输待发送的数据，造成数据处理效率低以及为用户平面的处理带来额外的处理开销的问题。并且，在避免为用户平面的处理带来额外的处理开销的同时，还提高了数据的处理效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是根据本发明实施例一的一种选择承载的方法的步骤流程图；
[0019]图2是根据本发明实施例二的一种选择承载的方法的步骤流程图；
[0020]图3是根据本发明实施例三的一种LTE基站的结构框图；
[0021]图4是根据本发明实施例四的一种LTE基站的结构框图。
【具体实施方式】
[0022]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。
[0023]实施例一
[0024]参照图1，示出了根据本发明实施例一的一种选择承载的方法的步骤流程图。
[0025]本实施例的选择承载的方法的步骤包括:
[0026]步骤S102 =LTE基站接收核心网服务网关传输的通用分组无线业务隧道协议数据包。
[0027]其中，通用分组无线业务隧道协议数据包包括数据包头和协议数据单元。
[0028]步骤S104 =LTE基站从通用分组无线业务隧道协议数据包的包头中获取TEID。[0029]在数据包头中包含TEID，本实施例中，该TEID定义为:S1接口用户标识、承载标识以及隧道类型指示信息，也即，该TEID包括:S1接口用户标识、承载标识以及隧道类型指示信息。但本领域技术人员应当明了，在实际应用中，TEID除SI接口用户标识、承载标识以及隧道类型指示信息外，还可以根据实际需要携带其它适当信息。
[0030]其中，SI接口用户标识用于唯一标识SI接口的用户设备，承载标识用于标识所述用户设备的某一承载。隧道类型指示信息用于指示Si接口隧道的类型，SI接口隧道的类型包括普通隧道、上行转发隧道、和下行转发隧道。其中，上行转发隧道用于服务网关向用户切换的目标基站发送上行转发数据；下行转发承隧道用于服务网关向用户切换的目标基站发送下行转发数据。
[0031]当LTE基站中有UE请求附着网络时，核心网与LTE基站建立UE初始化上下文，为每个承载建立传输层地址与TEID的映射，那么UE上的数据就可以基于某一个承载来进行传递了。在LTE基站与核心网建立完UE初始化上下文后，核心网获取了 LTE基站侧的每个承载对应的传输层地址以及每个传输层地址对应的TEID。当核心网需要向LTE基站下发数据时，核心网选择相应的承载，将该承载对应的TEID与待发送的数据进行组包构成GTP-U数据包，并通过该承载对应的传输层地址将数据包发送至LTE基站。LTE基站获取GTP-U数据包，并从GTP-U数据包中获取TEID。
[0032]步骤S106 =LTE基站依据TEID中的SI接口用户标识、承载标识以及隧道类型指示信息，选择承载以进行数据发送。
[0033]LTE基站在UE初始化上下文建立时，已经为TEID映射了唯一承载，此步骤在已经建立的多个承载中选择与该TEID对应的承载。
[0034]通过本实施例提供的选择承载的方法，LTE基站从核心网服务网关接收到的通用分组无线业务隧道协议数据包的数据包头中获取直接携带有Si用户标识和承载标识以及隧道类型指示信息的TEID，LTE基站可以直接从接收到的数据包中获取SI用户标识和承载标识以及隧道类型指示信息，通过这些信息直接选择相应的承载以进行数据的发送，而无需通过TEID比对的方法，在本地进行查找。通过本实施例中的选择承载的方法，避免了目前在选择承载时，需要消耗较长时间再从基站本地端查找TEID对应的SI用户标识与承载标识，进而在查找到对应的SI用户标识与承载标识后，才能选择相应的承载来传输待发送的数据，造成数据处理效率低以及为用户平面的处理带来额外的处理开销的问题。并且，在避免为用户平面的处理带来额外的处理开销的同时，还提高了数据的处理效率。
[0035]实施例二
[0036]参照图2，示出了根据本发明实施例二的一种选择承载的方法的步骤流程图。
[0037]本实施例的选择承载的方法的具体步骤包括:
[0038]步骤S202 =LTE基站接收核心网设备传输的每个用户设备各个隧道对应的传输层地址和TEID。
[0039]其中，核心网侧的每个用户设备各个隧道对应的TEID可以只是一个标识，也可以是由承载标识或其他信息组成的TEID，本发明对该TEID中携带的信息不做限制。核心网设备传输的每个用户设备各个隧道对应的传输层地址和隧道标识在核心网侧唯一。
[0040]在建立UE初始化上下文时，核心网设备要将其每个用户设备各个隧道对应的传输层地址和TEID发送给LTE基站，同时LTE基站也要将LTE基站本地的每个用户设备各个隧道对应的传输层地址和TEID上报给核心网设备，以分别在核心网设备建立用户设备的初始化上下文，和在LTE基站建立用户设备的初始化上下文。需要说明的是，核心网设备可能是MME(Mobile Management Entity,移动管理实体),也有可能是核心网服务网关或者其它设备。并且，核心网设备建立用户设备的初始化上下文时根据核心网设备的不同有可能不同。当核心网设备为核心网服务网关时，核心网服务网关可以直接向LTE基站发送每个用户设备各个隧道对应的传输层地址和TEID ;当核心网设备不是核心网服务网关时，需要先从核心网服务网关获取到每个用户设备的各个隧道对应的传输层地址和TEID，然后再向LTE基站发送。
[0041]其中，LTE基站在上报本地每个用户设备各个隧道对应的传输层地址和TEID之前，要生成每个用户设备各个隧道对应的TEID，具体步骤如步骤S204与步骤S206所示。
[0042]步骤S204:LTE基站根据SI接口用户标识及其在隧道标识中占用的长度、承载标识及其在隧道标识中占用的长度，生成LTE基站的TEID。
[0043]LTE基站在将本地的每个用户设备各个隧道对应的传输层地址以及TEID上报给核心网设备之前，要将SI接口用户标识以及承载标识作为输入条件生成TEID。各个标识具有各自占用的长度，该长度能够使生成的TEID的长度满足Sl-AP协议的要求，其中，该协议中要求TEID的长度为32位。
[0044]其中，SI接口用户标识在隧道标识中占用的长度依据SI接口用户标识的取值范围预先设定，承载标识在隧道标识中占用的长度依据承载标识的取值范围预先设定。例如:当SI接口用户标识的取值范围为O到2的10次方减1，承载标识取值范围为O至15时，LTE基站将确定SI接口用户标识长度为10位，承载标识长度为4位。
[0045]需要说明的是，对于每一个具体实现来说，SI接口用户标识在隧道标识中占用的长度、以及承载标识在隧道标识中占用的长度是预先设定好固定唯一的，在不同具体实现中可以相同或不同。
[0046]优选地，本领域技术人员不仅可以设置LTE基站根据SI用户标识以及承载标识生成TEID，还可以设置将隧道类型指示信息也作为输入条件，根据隧道类型指示信息、SI接口用户标识和承载标识生成TEID。其中，隧道类型指示信息用于指示SI接口隧道的类型，SI接口隧道的类型包括:普通隧道、上行转发隧道、和下行转发隧道。在设置时，本领域技术人员可以将隧道类型指示信息的长度的设置成2位，这样生成TEID中隧道类型指示信息就占用了 2位。同时，需要说明的是隧道类型指示信息的长度还可以设置成其他的长度，例如3位，在此不对其做具体的限制。当然，本领域技术人员还可以在TEID中设置冗余位，这样当TEID中的SI接口用户标识、承载标识的长度发生改变时，可以通过冗余位来进行调整，使生成的TEID的长度满足Sl-AP协议的要求。那么，生成的TEID将包含:S1接口用户标识、承载标识、隧道类型指示信息，以及冗余位。
[0047]下面以一具体实例对LTE基站根据SI接口用户标识、承载标识的特点，并综合考虑到切换场景的需求，将Si接口用户标识、承载标识以及切换情况即隧道类型指示信息作为分配的输入条件定义的TEID进行描述。
[0048]下面的描述参考3GPP36.413协议对TEID中的各个输入条件的定义进行介绍。
[0049]其中，SI接口用户标识定义如表I所示:
[0050]表I[0051]
【权利要求】
1.一种选择承载的方法，其特征在于，包括: LTE基站接收核心网服务网关传输的通用分组无线业务隧道协议数据包； 从所述通用分组无线业务隧道协议数据包的包头中获取隧道标识；所述隧道标识包括:SI接口用户标识、承载标识以及隧道类型指示信息，其中，所述SI接口用户标识用于唯一标识SI接口的用户设备，所述承载标识用于标识所述用户设备的承载，所述隧道类型指示信息用于指示SI接口隧道的类型； 依据所述SI接口用户标识、所述承载标识以及所述隧道类型指示信息，选择承载以进行数据发送。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述SI接口用户标识、所述承载标识以及所述隧道类型指示信息，选择承载以进行数据发送的步骤包括: 依据所述SI接口用户标识、所述承载标识以及所述隧道类型指示信息，选择普通隧道和空中接口承载，将选择出的普通隧道的数据通过选择出的空中接口承载发送给用户设备; 和/或， 当用户设备发生切换时，如果所述LTE基站收到来自上行转发隧道的数据时，依据所述SI接口用户标识、所述承载标识以及所述隧道类型指示信息选择普通隧道，将所述上行转发隧道接收的数据通过选择出的普通隧道发送给核心网服务网关； 和/或， 当用户设备发生切换时，如果所述LTE基站收到来自下行转发隧道的数据时，依据所述SI接口用户标识、所述承载标识以及所述隧道类型指示信息选择空中接口承载，将所述下行转发隧道数据通过选择出的空中接口承载发送给用户设备。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述隧道标识还包括冗余位；所述隧道标识中的所述Si接口用户标识、所述承载标识、所述隧道类型指示信息以及所述冗余位依次顺序排列。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述LTE基站接收核心网服务网关传输的通用分组无线业务隧道协议数据包的步骤之前，还包括: 接收核心网设备传输的每个用户设备各个隧道对应的传输层地址和隧道标识，并将所述LTE基站的每个用户设备各个隧道对应的传输层地址和隧道标识上报给所述核心网设备，以分别在所述核心网设备建立用户设备的初始化上下文，和在所述LTE基站建立用户设备的初始化上下文。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将所述LTE基站的每个用户设备各个隧道对应的传输层地址和隧道标识上报给所述核心网设备步骤之前，还包括: 根据所述SI接口用户标识及其在所述隧道标识中占用的长度、所述承载标识及其在所述隧道标识中占用的长度，生成所述隧道标识； 其中，所述SI接口用户标识在所述隧道标识中占用的长度依据所述SI接口用户标识的取值范围预先设定，所述承载标识在所述隧道标识中占用的长度依据所述承载标识的取值范围预先设定。
6.一种LTE基站，其特征在于，包括: 接收模块，用于接收核心网服务网关传输的通用分组无线业务隧道协议数据包；获取模块，用于从所述通用分组无线业务隧道协议数据包的包头中获取隧道标识；所述隧道标识包括:SI接口用户标识、承载标识以及隧道类型指示信息，其中，所述SI接口用户标识用于唯一标识Si接口的用户设备，所述承载标识用于标识所述用户设备的承载，所述隧道类型指示信息用于指示Si接口隧道的类型； 选择模块，用于依据所述Si接口用户标识、所述承载标识以及所述隧道类型指示信息，选择承载以进行数据发送。
7.根据权利要求6所述的LTE基站，其特征在于，所述选择模块包括: 第一选择发送模块，用于依据所述Si接口用户标识、所述承载标识以及所述隧道类型指示信息，选择普通隧道和空中接口承载，将选择出的普通隧道的数据通过选择出的空中接口承载发送给用户设备； 和/或， 第二选择发送模块，当用户设备发生切换时，如果LTE基站收到来自上行转发隧道的数据时，依据所述SI接口用户标识、所述承载标识以及所述隧道类型指示信息选择普通隧道，将所述上行转发隧道接收的数据通过选择出的普通隧道发送给核心网服务网关； 和/或， 第三选择发送模块，用于当用户设备发生切换时，如果所述LTE基站收到来自下行转发隧道的数据时，依据所述SI接口用户标识、所述承载标识以及所述隧道类型指示信息选择空中接口承载，将所述下行转发隧道数据通过选择出的空中接口承载发送给用户设备。
8.根据权利要求6或7所述的LTE基站，其特征在于，所述隧道标识还包括冗余位；所述隧道标识中的所述SI接口用户标识、所述承载标识、所述隧道类型指示信息以及所述冗余位依次顺序排列。
9.根据权利要求6所述的LTE基站，其特征在于，所述LTE基站还包括: 初始化上下文建立模块，用于在所述接收模块接收核心网服务网关传输的通用分组无线业务隧道协议数据包之前，接收核心网设备传输的每个用户设备各个隧道对应的传输层地址和隧道标识，并将LTE基站的每个用户设备各个隧道对应的传输层地址和隧道标识上报给所述核心网设备，以分别在所述核心网设备建立用户设备的初始化上下文，和在所述LTE基站建立用户设备的初始化上下文。
10.根据权利要求9所述的LTE基站，其特征在于，所述初始化上下文建立模块还用于: 在将所述LTE基站的每个用户设备各个隧道对应的传输层地址和隧道标识上报给所述核心网设备之前，根据所述SI接口用户标识及其在所述隧道标识中占用的长度、所述承载标识及其在所述隧道标识中占用的长度，生成所述隧道标识； 其中，所述SI接口用户标识在所述隧道标识中占用的长度依据所述SI接口用户标识的取值范围预先设定，所述承载标识在所述隧道标识中占用的长度依据所述承载标识的取值范围预先设定。
【文档编号】H04W28/06GK103716837SQ201310693695
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年12月17日 优先权日:2013年12月17日
【发明者】王伯岭 申请人:北京创毅视讯科技有限公司