网关系统及基站系统的制作方法
【专利摘要】一种网关系统，包括：设有多个与基站S1接口连接的数据接口的信号接入模块，路由器，信令采集装置，信令数据汇聚装置，信令解码分析处理装置，以及业务数据转发装置；路由器连接信号接入模块，信令采集装置、业务数据转发装置分别连接所述路由器，信令解码分析处理装置与信令数据汇聚装置相连接、并分别与信令采集装置连接；信号接入模块连接基站的S1接口，信令采集装置连接核心网的MME网元，业务数据转发装置连接核心网的SGW网元。上述网关系统，可以实现多个基站信令数据和业务数据的路由功能，而且多个基站与核心网之间只有一条信令链路，从而极大地减轻了核心网侧信令数据的通信压力，避免了通信拥塞，提高了通信效率、保证了通信质量。
【专利说明】网关系统及基站系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及通信【技术领域】，特别是涉及一种网关系统及基站系统。
【背景技术】
[0002]随着无线通信技术的发展，大多数设备厂商都开发出满足LTE标准的无线通信设备，TD-LTE技术在TD-SCDMA的基础上演进的4G标准，各种微型基站得到了广泛的应用，这些微型基站特点是覆盖范围小，数量多，如大量布署在家庭、企业和热点地区的NANO-Cel 1、Femto Cell、Small Cell 的微型基站。
[0003]在无线通信领域中，UE(User Equipment，用户设备)要进行数据通信时，需要通过所覆盖的基站在与核心网来进行数据交互，其中，UE通信的数据包括信令数据和业务数据，信令数据与核心网的MME (Mobile Managenment Entity,移动管理实体)网元进行交互,业务数据与核心网的SGW (Seving Gateffay)网元进行交互。
[0004]传统的基站与核心网的交互技术，基站直接与核心网进行直接的通信连接，UE的上发的数据通过上行数据形式发送至网关的路由器，然后直接路由至核心网的MME网元的设备，在核心网响应后得到下行数据，再通过路由器回传至对应的基站。
[0005]在上述基站在与核心网进行数据交互时，每个基站都需要建立与核心网之间的通信链路，例如，在进行信令数据交互时，每个基站都需要与核心网建立一条信令链路，如果一个地区分布着大量的基站，如上述的各种微型基站，则在控制面上，建立和维持数量庞大的信令链路必然会导致核心网的资源消耗过大，使得核心网侧的信令数据的通信压力骤增，严重时会造成通信拥塞，严重降低了通信效率、影响通信质量。
实用新型内容
[0006]基于此，有必要针对上述影响通信质量的问题，提供一种网关系统及基站系统。
[0007]—种网关系统，包括:设有多个与基站SI接口连接的数据接口的信号接入模块，路由器，信令采集装置，信令数据汇聚装置，信令解码分析处理装置，以及业务数据转发装置；
[0008]所述路由器连接所述信号接入模块，所述信令采集装置、业务数据转发装置分别连接所述路由器，所述信令解码分析处理装置与所述信令数据汇聚装置相连接、并分别与所述信令采集装置连接；
[0009]所述信号接入模块连接基站的SI接口，所述信令采集装置连接核心网的MME网元，所述业务数据转发装置连接核心网的SGW网元。
[0010]上述网关系统，信号接入模块连接多个基站，路由器实现多个基站信令数据和业务数据的路由功能，信令采集装置采集多个基站的信令数据，信令数据汇聚装置对多个基站的信令数据进行汇聚，信令解码分析处理装置对汇聚的信令数据，进行解码分析处理后，再通过统一的信令链路与核心网进行信令数据交互，多个基站与核心网之间只有一条信令链路，从而极大地减轻了核心网侧信令数据的通信压力，避免了通信拥塞，提高了通信效率、保证了通信质量。
[0011]一种基站系统，包括多个基站以及上述的网关系统；所述基站通过SI接口与所述网关系统连接。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为一个实施例的网关系统的结构示意图；
[0013]图2为一个优选实施例的网关系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本实用新型的网关系统的【具体实施方式】作详细描述。
[0015]图1示出了一个实施例的网关系统的结构示意图，该网关系统连接多个基站，设于基站与核心网之间，包括:设有多个与基站Si接口连接的数据接口的信号接入模块01，路由器02，信令采集装置03，信令数据汇聚装置04，信令解码分析处理装置05，以及业务数据转发装置06 ；
[0016]所述路由器02连接所述信号接入模块01，所述信令采集装置03、业务数据转发装置06分别连接所述路由器02，所述信令解码分析处理装置05与所述信令数据汇聚装置04相连接、并分别与所述信令采集装置03连接；
[0017]所述信号接入模块01连接基站的SI接口，所述信令采集装置03连接核心网的MME网元，所述业务数据转发装置06连接核心网的SGW网元。
[0018]在一个实施例中，网关系统的具体工作过程如下:
[0019]在上行链路中:
[0020]信号接入模块01建立与各基站的SI接口的通信连接，接入各基站的上行数据，其中，信号接入模块01可以采用Radio Sys7220板卡。优选的，信号接入模块01可以通过公网或者通信专网与SI接口连接，主要是建立IPSEC(Internet Protocol Security,因特网协议安全性)通道并建立SCTP (Stream Control Transmission Protocol,流控制传输协议)链路。进一步的，信号接入模块01还可以对接入的基站进行容量控制、对基站进行鉴权和认证等。
[0021]路由器02根据上行数据的目标IP判断出用户信令数据和上行业务数据，将用户信令数据发送至信令采集装置03，将上行业务数据发送至业务数据转发装置06。
[0022]信令采集装置03采集的各个基站的用户信令数据，信令数据汇聚装置04将所采集的用户信令数据进行汇聚，再转发至信令解码分析处理装置05，信令解码分析处理装置05对用户信令数据进行信令数据解析、修改IP地址及用户标记信息转换，然后进行信令重组，再交由信令采集装置03转发至核心网的MME网元的对应设备，业务数据转发装置06根据IP地址将上行业务数据发送至核心网的SGW网元的对应设备。其中，修改IP地址是对信令数据的目标IP和源IP进行网关转换，即将目标IP修改为MME网元的IP地址，将源IP修改为预设的网关系统的IP地址；用户标记信息转换是将用户ID转换为相对于网关装置唯一的用户ID，并将相应的转换关系信息记录下来，用于在响应信令数据回传时区别基站的用户。
[0023]在下行链路中:[0024]业务数据转发装置06接入SGW网元下发的下行业务数据并转发至路由器02 ;信令采集装置03采集的MME网元返回的响应信令数据，信令数据汇聚装置04将所采集的响应信令数据进行汇聚，再转发至信令解码分析处理装置05，信令解码分析处理装置05对响应信令数据进行信令数据解析、修改IP地址及用户标记信息转换，然后进行信令重组，再交由信令采集装置03转发至路由器02。
[0025]具体的，MME网元的对应设备响应用户信令数据，得到响应信令数据进行IP回传，其中，修改IP地址是对信令数据的目标IP和源IP进行网关转换，即将源IP修改为网关系统的IP地址，将目标IP修改为基站的IP地址，由于在上发用户信令数据时各基站UE的用户ID作了相应的转换，根据上述记录的转换关系信息，将相对于网关装置唯一的用户ID转换为相对于各基站唯一的用户ID，从而可以根据原路径将响应信令数据返回至对应的基站UE0
[0026]上述实施例的网关系统，通过接入各基站的上行数据，然后判断出用户信令数据和上行业务数据，汇聚各基站的用户信令数据，然后建立与核心网的MME网元的一条信令链路，对用户信令数据及响应信令数据进行相应的IP地址和用户转换，利用IP回传技术对控制面的信令数据进行汇聚和转发，对用户面的业务数据采用直接转发方式，多个基站与核心网之间只有一条信令链路，从而极大地减轻了核心网侧信令数据的通信压力，避免了通信拥塞，提高了通信效率、保证通信质量
[0027]参见图2，图2为一个优选实施例的网关系统的结构示意图。
[0028]在一个实施例中，网关系统还可以包括连接在所述信号接入模块01和路由器02之间的加解密装置07，该加解密装置07根据设定的核心协议和加解密算法对上行数据进行解密，以及对响应信令数据和下行业务数据进行加密。优选的，所采用的核心协议包括AH协议、ESP协议，所采用的加解密算法包括MD5算法、SHA-1算法。
[0029]在一个实施例中，网关系统还可以包括用于参数配置的数据接口 08，利用该数据接口 08，可以通过信号接入模块01配置网关系统的工作参数，另外还可以通过该数据接口08进行查询状态。
[0030]在一个实施例中，所述基站包括:NANO-Cel1、Femto CelUSmall Cell架构的微型
基站
[0031]下面对本实用新型的基站系统的【具体实施方式】作详细描述。
[0032]本实用新型的基站系统，包括多个基站及本实用新型的网关系统。通过该网关系统，本实用新型的基站系统中，多个(微型)基站的Si接口与网关系统连接，在网关实现信令汇聚及业务数据转发功能，网关系统与核心网只有一个信令链路，从而减少了基站系统与核心网的信令链路，减轻了核心网侧的信令处理压力，保证了基站系统与核心网的通信质量。
[0033]在一个实施例中，本实用新型的基站系统的基站包括:NANO-Cell、Femto Cell、Small Cell架构的微型基站。
[0034]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种网关系统，其特征在于，包括:设有多个与基站Si接口连接的数据接口的信号接入模块，路由器，信令采集装置，信令数据汇聚装置，信令解码分析处理装置，以及业务数据转发装置； 所述路由器连接所述信号接入模块，所述信令采集装置、业务数据转发装置分别连接所述路由器，所述信令解码分析处理装置与所述信令数据汇聚装置相连接、并分别与所述信令采集装置连接； 所述信号接入模块连接基站的SI接口，所述信令采集装置连接核心网的MME网元，所述业务数据转发装置连接核心网的SGW网元。
2.根据权利要求1所述的网关系统，其特征在于，还包括连接在所述信号接入模块与所述路由器之间的数据加解密装置。
3.根据权利要求1所述的网关系统，其特征在于，所述信号接入模块连接用于参数配置的数据接口。
4.根据权利要求1所述的网关系统，其特征在于，所述接入模块通过通信专网或公网与所述基站连接。
5.根据权利要求1所述的网关系统，其特征在于，所述基站包括:NANO-Cell、FemtoCell、Small Cell架构的微型基站。
6.一种基站系统，其特征在于，包括多个基站以及如权利要求1至5任一项所述的网关系统； 所述基站通过Si接口与所述网关系统连接。
【文档编号】H04W28/12GK203482402SQ201320372751
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年6月26日 优先权日:2013年6月26日
【发明者】帅福利, 刘志文 申请人:京信通信系统（中国）有限公司