CN103338482B - 分流数据传输方法、传输设备以及用户终端 - Google Patents

分流数据传输方法、传输设备以及用户终端 Download PDF

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Abstract

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种分流数据传输方法、分流数据传输设备以及用户终端。本发明实施例所提供的分流数据传输方法，通过获取用户终端在第一网络的IP地址以及用户终端第二网络接入模块的物理地址；在用户终端的下行业务从第一网络分流到第二网络时，根据获取的地址，将目的地址是用户终端在第一网络的IP地址的IP报文封装为第二网络媒体接入层对应格式的报文后经第二网络传输至用户终端，这样由于没有改变用户应用绑定的IP地址，因此能够实现下行业务从第一网络到第二网络的无缝切换，避免了用户应用不必要的中断以及重启问题，提升了用户体验。

Description

分流数据传输方法、传输设备以及用户终端
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种分流数据传输方法、分流数据传输设备以及用户终端。
背景技术
WLAN（Wireless Local Area Network，无线局域网）是指采用IEEE802.11无线技术进行互连的一组计算机和相关设备，是以无线信道作传输媒介的计算机局域网，是有线联网方式的重要补充和延伸，并逐渐成为计算机网络中一个至关重要的组成部分，广泛适用于需要可移动数据处理或无法进行物理传输介质布线的领域。随着IEEE802.11无线网络标准的制定与发展，使无线网络技术更加成熟与完善。并已成功的广泛应用于众多行业，如金融证券、教育、大型企业、工矿港口、政府机关、酒店、机场、军队等。产品主要包括：无线接入点、无限网卡、无线路由器、无线网关、无线网桥等。
WLAN主要存在两种架构，即IBSS（Independent Basic ServiceSet，独立基本服务集，也称为Ad-hoc）和BSS（Basic Service Set，基本服务集，也称为Infrastructure）。在IBSS架构中，如图1所示，用户终端间直接通过无线连接通信，无需特定的设备进行中转通信。在BSS架构中，如图2所示，用户终端间都需要通过接入点设备（Access Point，AP）中转进行通信，并且还可以通过AP访问Internet业务。
由于WLAN使用的较松散的技术架构，并使用免费的非牌照（Unlicensed）频谱，WLAN具有了低成本的特点。其高性价比使WLAN得到迅速的发展和部署，并被以3GPP蜂窝网络技术为网络技术主体的各蜂窝网络运营商视为一种提升局部区域网络容量的手段。故3GPP协会在其标准中推出了两种WLAN接入3GPP融合的架构，即非可信任接入和可信任接入。在非可信任接入网络时，由于WLAN网络是运营商不信任的，从WiFi网络的数据需要先通过一个ePDG（增强报文数据网关）的网关，再通过3GPP中P-GW（PDN Gateway分组数据网网关）访问运营商自有业务或者Internet业务。而可信接入网络，由于WiFi网络是运营商信任的，其数据可以直接通过P-GW访问运营商自有业务或者Internet业务。用户终端在该架构中，可将部分数据流量分流道WLAN网络中，从而减轻蜂窝网络面临的日益增长的流量压力。
当用户数据流处于某种原因（如网络拥塞）等情况，从LTE网络（如蜂窝网络）向WiFi网络（如WLAN）网络切换时，用户终端同时接入蜂窝网络和WLAN网络，会在各网络中分配不同的IP地址；这样由于用户在LTE网络和WiFi网络中使用不同的IP地址，按照传统分流数据传输方法，将改变用户应用绑定的IP地址，从而导致用户应用出现中断或者重启等的问题。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何提供一种在用户终端的下行业务从第一网络分流到第二网络时，能够实现下行业务从第一网络到第二网络无缝切换的分流数据传输方法、分流传输设备以及用户终端。
（二）技术方案
本发明技术方案如下：
一种分流数据传输方法，包括：
获取用户终端在第一网络的IP地址；
获取用户终端第二网络接入模块的物理地址；
在用户终端的下行业务从第一网络分流到第二网络时：
根据获取的地址，将目的地址是用户终端在第一网络的IP地址的IP报文封装为第二网络媒体接入层对应格式的报文后经第二网络传输至用户终端。
优选的，所述将目的地址是用户终端在第一网络的IP地址的IP报文封装为第二网络媒体接入层对应格式的报文进一步包括：
在所述目的地址是用户终端在第一网络的IP地址的IP报文前增加以用户终端第二网络接入模块的物理地址为目标地址的媒体接入层包头。
优选的，所述第二网络媒体接入层对应格式的报文传输至用户终端进一步包括：
通过第二层隧道和第二层转发，将第二网络媒体接入层对应格式的报文传输至用户终端。
优选的，还包括：
用户终端的第二网络接入模块接收所述封装为第二网络媒体接入层对应格式的报文；
对所述封装为第二网络媒体接入层对应格式的报文进行去封装；
按照用户终端在第一网络的IP地址将去封装后的报文传送至上层应用。
优选的，所述用户终端的反向路径过滤功能被禁用。
优选的，所述第一网络为蜂窝网络，第二网络为无线局域网络。
本发明还提供一种分流数据传输设备，包括：
地址获取模块：用于获取用户终端在第一网络的IP地址，以及，获取用户终端第二网络接入模块的物理地址；
封装传输模块：用于在用户终端的下行业务从第一网络分流到第二网络时，根据获取的地址，将目的地址是用户终端在第一网络的IP地址的IP报文封装为第二网络媒体接入层对应格式的报文后经第二网络传输至用户终端。
优选的，所述分流数据传输设备集成在多业务数据网关。
本发明还提供了一种用户终端，包括：
去封装模块：用于对封装为第二网络媒体接入层对应格式的报文进行去封装。
优选的，所述用户终端的反向路径过滤功能为可禁用的。
（三）有益效果
本发明实施例所提供的分流数据传输方法，通过获取用户终端在第一网络的IP地址以及用户终端第二网络接入模块的物理地址；在用户终端的下行业务从第一网络分流到第二网络时，根据获取的地址，将目的地址是用户终端在第一网络的IP地址的IP报文封装为第二网络媒体接入层对应格式的报文后经第二网络传输至用户终端，这样由于没有改变用户应用绑定的IP地址，因此能够实现下行业务从第一网络到第二网络的无缝切换，避免了用户应用不必要的中断以及重启问题，提升了用户体验。
附图说明
图1是现有技术中独立基本服务集示意图；
图2是现有技术中基本服务集示意图；
图3是本发明实施例一中分流数据传输方法的流程示意图；
图4是本发明实施例二中分流数据传输方法的流程示意图；
图5是本发明实施例二中封装后报文的格式示意图；
图6是本发明实施例三中的分流数据传输设备结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式做进一步描述。以下实施例仅用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例一
本实施例中提供了一种分流数据传输方法，如图3中所示，主要包括步骤：
步骤11：获取用户终端在第一网络的IP地址IP1；
步骤12：获取用户终端第二网络接入模块的物理地址MAC2；
步骤13：当用户数据流由于某些原因，例如网络堵塞或者信噪比过低等，用户终端的下行业务从第一网络分流到第二网络时：
根据获取的地址，将目的地址是用户终端在第一网络的IP地址的IP报文封装为第二网络媒体接入层对应格式的报文；
步骤14：将封装为第二网络媒体接入层对应格式的报文传输至用户终端。
上述第一网络和第二网络可以是第一网络为蜂窝网络，第二网络为无线局域网络，也可以是第一网络和第二网络为不同的两种蜂窝网络等；上述蜂窝网络可以是：长期演进（Long Term Evolution，LTE）网络、全球移动通信系统（Global System for MobileCommunications，GSM）网络、通用分组无线业务（General Packet Radio Service，GPRS）网络、码分多址（Code Division Multiple Access，CDMA）网络、宽带码分多址（Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA）网络、时分同步码分多址（Time Division-Synchronous Code DivisionMultiple Access，TD-SCDMA）网络等等等；上述无线局域网可以基于IEEE802.11b协议、IEEE802.11a协议、IEEE802.11g协议、IEEE802.11E协议、IEEE802.11i协议、无线应用协议（WAP）等等，本实施例中无线局域网为基于IEEE802.11系列协议的WiFi（WirelessFidelity）网络。
本实施例中所提供的分流数据传输方式中，由于没有改变用户应用绑定的IP地址即IP2，因此能够实现下行业务从第一网络到第二网络的无缝切换，避免了用户应用不必要的中断以及重启问题，提升了用户体验。
实施例二
本实施例中以第一网络为LTE网络，第二网络为WiFi网络为例对本发明所提供的分流数据方法加以详细说明。
由于多业务数据网关MSG通常是异构网络的一个业务汇聚点，因此，本实施例中可以将分流数据设备集成在分组多业务数据网关MSG中；由于本实施例中第一网络为LTE网络，第二网络为WiFi网络，因此，用户终端UE的第一网络接入模块为LTE模块，用户终端UE的第二网络接入模块为WiFi模块。
如图4中所示，用户终端分别接入LTE网络和WiFi网络，在LTE网络中拥有IP地址LET-IP，在WiFi网络中拥有IP地址WiFi-IP；同时，用户终端在LTE网络中的接入模块，即LTE模块的物理地址为MAC1，用户终端在WiFi网络中的接入模块，即WiFi模块的物理地址为MAC2。
用户应用首先在LTE网络中采用LTE-IP，经过多业务数据网关进行通信。在此多业务数据网关中集成有分流数据传输设备，该分流数据传输设备可以获取用户终端在LTE网络中的IP地址LET-IP、用户终端的LTE模块的物理地址MAC1、用户终端在WiFi网络中的IP地址WiFi-IP、用户终端的WiFi模块的物理地址MAC2，并将获取的地址信息绑定，保存为用户通信地址信息绑定表。
当用户数据流由于某些原因，例如当前LTE网络出现堵塞或者信噪比过低等因素，用户终端的某应用的下行业务从LTE网络分流到WiFi网络，此时，分流数据传输设备将根据上述保存的用户通信地址信息绑定表，将接收到的目的地址为LTE-IP地址的IP报文封装为第二网络媒体接入层对应格式的报文。本发明中提供了一种具体的封装方法，其可以是在目的地址是用户终端在第一网络的IP地址的IP报文前增加以用户终端第二网络接入模块的物理地址为目标地址的媒体接入层包头；具体到本实施例中，即在接收到的目的地址为LTE-IP地址的IP报文前增加以MAC2为目的地址的MAC包头。最终得到的封装后的报文的详细格式如图5中所示，在封装后的报文中，MAC报头作为目标用户终端网络接入模块的地址，LTE-IP作为用户应用的接收地址。
然后，将封装为WiFi网络媒体接入层对应格式的报文传输至用户终端；例如，可以通过第二层隧道（L2TP，Layer Two TunnelingProtocol）和第二层转发（L2F，Level2Forwarding protocol），将第二网络媒体接入层对应格式的报文传输至用户终端。
最后，用户终端的第二网络接入模块接收所述封装为第二网络媒体接入层对应格式的报文；对所述封装为第二网络媒体接入层对应格式的报文进行去封装；按照用户终端在第一网络的IP地址将去封装后的报文传送至上层应用；具体到本实施例中，即用户终端UE的WiFi模块根据物理地址MAC2接收封装为WiFi网络媒体接入层对应格式的报文后，对封装为WiFi网络媒体接入层对应格式的报文进行去封装，发现该报文应该是传送到目标地址LTE-IP的，则按照用户的LTE-IP地址将去封装后的报文传送至上层应用。需要注意的是，用户终端的反向路径过滤功能需要被禁用，否则接收到的报文将会被丢弃。
本实施例中所提供的分流数据传输方式中，由于没有改变用户应用绑定的IP地址即LTE-IP，因此能够实现下行业务从LTE网络到WiFi网络的无缝切换，避免了用户应用不必要的中断以及重启问题，提升了用户体验。
实施例三
本实施例中提供了一种分流数据传输设备，如图6中所示，主要包括：
地址获取模块：用于获取用户终端在第一网络的IP地址，以及，获取用户终端第二网络接入模块的物理地址；
封装传输模块：用于在用户终端的下行业务从第一网络分流到第二网络时，根据获取的地址，将目的地址是用户终端在第一网络的IP地址的IP报文封装为第二网络媒体接入层对应格式的报文后经第二网络传输至用户终端。
由于多业务数据网关MSG通常是异构网络的一个业务汇聚点，因此，本实施例中可以将分流数据设备集成在分组多业务数据网关MSG中。
本实施例中还提供了一种对应上述分流数据传输设备的用户终端，除了包括第一网络接入模块以及第二网络接入模块之外，还包括：去封装模块，用于对封装为第二网络媒体接入层对应格式的报文进行去封装；并且，所述用户终端的反向路径过滤功能为可禁用的。
通过上述分流数据传输设备和用户终端的配合，可以实现下行业务从第一网络到第二网络的无缝切换，避免了用户应用不必要的中断以及重启问题，提升了用户体验。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的保护范畴。

Claims (5)

1.一种分流数据传输方法，其特征在于，包括：
获取用户终端在第一网络的IP地址；
获取用户终端第二网络接入模块的物理地址；
在用户终端的下行业务从第一网络分流到第二网络时：
根据获取的地址，将目的地址是用户终端在第一网络的IP地址的IP报文封装为第二网络媒体接入层对应格式的报文后经第二网络传输至用户终端；
还包括：
用户终端的第二网络接入模块接收所述封装为第二网络媒体接入层对应格式的报文；
对所述封装为第二网络媒体接入层对应格式的报文进行去封装；
按照用户终端在第一网络的IP地址将去封装后的报文传送至上层应用；
所述用户终端的反向路径过滤功能被禁用。
2.根据权利要求1所述的分流数据传输方法，其特征在于，所述将目的地址是用户终端在第一网络的IP地址的IP报文封装为第二网络媒体接入层对应格式的报文进一步包括：
在所述目的地址是用户终端在第一网络的IP地址的IP报文前增加以用户终端第二网络接入模块的物理地址为目标地址的媒体接入层包头。
3.根据权利要求1所述的分流数据传输方法，其特征在于，所述第二网络媒体接入层对应格式的报文传输至用户终端进一步包括：
通过第二层隧道和第二层转发，将第二网络媒体接入层对应格式的报文传输至用户终端。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的分流数据传输方法，其特征在于，所述第一网络为蜂窝网络，第二网络为无线局域网络。
5.一种用户终端，包括第一网络接入模块、第二网络接入模块，所述第二网络接入模块用于接收封装为第二网络媒体接入层对应格式的报文，其特征在于，还包括：
去封装模块：用于对封装为第二网络媒体接入层对应格式的报文进行去封装，并按照用户终端在第一网络的IP地址将去封装后的报文传送至上层应用；
所述用户终端的反向路径过滤功能被禁用。
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