数据传输方法、装置及系统与流程

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及数据传输方法、装置及系统。

背景技术：

现有的网络架构中，业务平台部署在核心网络之后。随着5g网络概念和业务需求的提出，移动边缘计算(mobileedgecompute，mec)技术应运而生。通过mec技术，业务平台可以靠近移动边缘部署。

根据业务平台的实际部署位置，将业务服务器划分为本地业务服务器和远端业务服务器，其中，本地业务服务器部署在接入网侧(例如基站侧)，远端业务服务器部署在核心网侧，远端业务服务器意指非本地部署的业务服务器。由于业务服务器的本地部署，可使得mec服务器能够实现本地业务的分流，从而用户设备(userequipment，ue)可以就近访问本地业务，不需要通过传输网和核心网，因此可以降低传输网的带宽消耗，降低业务延迟，提高用户感知。

然而，现有的这种本地业务分流方法是基于mec服务器对演进型基站(e-nb)与演进的分组核心网(evolvedpacketcore，epc)之间的s1接口信令和业务面数据的监听获得与ue对应的承载信息，进而根据该承载信息实现业务数据的传输，其应用前提是ue处于无线资源控制(radioresourcecontrol，rrc)连接状态，因为只有处于rrc连接状态的ue，e-nb才有关于该ue的上下文信息，e-nb与epc之间的s1接口才有与该ue相关的信令和业务面数据的传输。而对于处于rrc空闲状态的ue，mec服务器由于无法通过上述监听过程建立ue的ip地址与该ue的承载信息的对应关系，因此，当本地业务服务器有数据要经由mec服务器发送给该ue时，mec服务器只能将数 据丢弃，从而无法完成本地业务的分流。

现有技术中，为了能够实现本地业务的分流，要求ue必须处于rrc连接状态，而为了使ue处于rrc连接状态，要求ue的应用层与本地业务服务器的应用层建立心跳机制，同时，采用较短的心跳周期。此外，为了避免e-nb通过存活检测方式释放ue，导致ue进入rrc空闲状态，需要关闭e-nb的ue存活检测开关或适当延长ue存活检测周期的设置。

综上分析，现有技术存在以下缺点：

(1)大多数场景下，ue需要安装相关应用(app)，以使得ue与本地业务服务器通过心跳机制，保证其始终处于rrc连接状态，这将大大限制现有技术的推广应用；

(2)心跳机制也使得ue耗电问题比较突出，带来较差的用户感受；

(3)ue一旦处于rrc空闲状态，无法完成被叫过程，从而无法实现本地业务的分流传输；

(4)由于ue存活检测方法的使用限制，e-nb无线资源的使用效率也会随之降低。

技术实现要素：

本发明实施例提供了数据传输方法、装置及系统，用以实现当ue处于空闲态时，能够完成本地业务的分流传输，并提升无线资源的使用效率。

本发明实施例提供的一种数据传输方法包括：

mec服务器接收到本地业务服务器发送的数据报文后，当确定用于接收该数据报文的ue处于rrc非连接态时，将与该ue对应的数据报文发送给分组数据网关(packtedatanetwork-gateway，p-gw)，以触发对该ue的寻呼过程；

所述mec服务器在预设的时长内查询用于传输该数据报文给该ue的下行承载信息，当查询到所述下行承载信息时，根据所述下行承载信息发送所述 数据报文。

该方法中，mec服务器接收到本地业务服务器发送的数据报文后，当确定用于接收该数据报文的ue处于rrc非连接态时，将与该ue对应的数据报文发送给p-gw，以触发对该ue的寻呼过程，使得ue通过寻呼过程进入rrc连接状态，从而mec服务器在预设的时长内能够查询到所述下行承载信息，根据所述下行承载信息发送所述数据报文完成本地业务的分流传输。采用该方法，消除了现有技术中ue必须处于rrc连接状态的限制，也就是当ue处于rrc空闲状态时，通过该方法便可以实现本地业务的分流传输，由此ue可以不需要强制安装相关app，不需要与本地业务服务器建立心跳机制来保证ue处于连接状态，有效解决了ue耗电问题，提升了用户感受；同时，基站也不需要限制对ue的存活检测，因而可以提升无线资源的使用效率。

较佳地，所述mec服务器接收到本地业务服务器发送的数据报文后，确定用于接收该数据报文的ue处于rrc非连接态，具体包括：

所述mec服务器接收到本地业务服务器发送的数据报文后，查询是否存在用于传输该数据报文给所述ue的下行承载信息，当确定没有查询到所述下行承载信息时，所述mec服务器确定所述ue处于rrc非连接态。

较佳地，所述mec服务器将与该ue对应的数据报文发送给p-gw，具体包括：

所述mec服务器将与该ue对应的数据报文发送给防火墙(firewall，fw)，由所述fw将所述数据报文转发给p-gw。

从而，增加了数据传输的安全性。

较佳地，所述mec服务器在预设的时长内查询是否存在用于传输该数据报文给该ue的下行承载信息，具体包括：

所述mec服务器在预设的时长内，监听e-nb与epc之间的s1接口是否存在与该ue相关的信令和业务数据；

当从所述s1接口监听到所述与该ue相关的信令和业务数据中包含所述 ue的ip地址与承载的对应关系时，确定已查询到所述用于传输该数据报文给该ue的下行承载信息。

本发明实施例提供的另一种数据传输方法包括：

p-gw接收mec服务器发送的数据报文；其中所述mec服务器发送的数据报文是在所述mec服务器确定用于接收该数据报文的用户设备ue处于rrc非连接态时发送给所述p-gw的；

所述p-gw将所述数据报文发送给服务网关(servinggateway，s-gw)，由所述s-gw触发对所述ue的寻呼过程。

较佳地，所述p-gw接收防火墙fw转发的由所述mec服务器发送的数据报文。

本发明实施例提供的一种数据传输装置，包括：

第一模块，用于接收到本地业务服务器发送的数据报文后，当确定用于接收该数据报文的用户设备ue处于无线资源控制rrc非连接态时，将与该ue对应的数据报文发送给分组数据网关p-gw，以触发对该ue的寻呼过程；

第二模块，用于在预设的时长内查询用于传输该数据报文给该ue的下行承载信息，当查询到所述下行承载信息时，根据所述下行承载信息发送所述数据报文。

较佳地，所述第一模块接收到本地业务服务器发送的数据报文后，确定用于接收该数据报文的ue处于rrc非连接态时，具体用于：

接收到本地业务服务器发送的数据报文后，查询是否存在用于传输该数据报文给所述ue的下行承载信息，当确定没有查询到所述下行承载信息时，确定所述ue处于rrc非连接态。

较佳地，所述第一模块将与该ue对应的数据报文发送给p-gw时，具体用于：

所述mec服务器将与该ue对应的数据报文发送给防火墙fw，由所述fw将所述数据报文转发给p-gw。

较佳地，所述第二模块在预设的时长内查询是否存在用于传输该数据报文给该ue的下行承载信息时，具体用于：

在预设的时长内，监听演进型基站e-nb与epc之间的s1接口是否存在与该ue相关的信令和业务数据；

当从所述s1接口监听到所述与该ue相关的信令和业务数据中包含所述ue的ip地址与承载的对应关系时，确定已查询到所述用于传输该数据报文给该ue的下行承载信息。

本发明实施例提供的另一种数据传输装置包括：

接收模块，用于接收移动边缘计算mec服务器发送的数据报文；其中所述mec服务器发送的数据报文是在所述mec服务器确定用于接收该数据报文的用户设备ue处于无线资源控制rrc非连接态时发送给所述装置的；

发送模块，用于将所述数据报文发送给服务网关s-gw，由所述s-gw触发对所述ue的寻呼过程。

较佳地，所述接收模块接收防火墙fw转发的由所述mec服务器发送的数据报文。

本发明实施例提供的一种数据传输系统，包括上述两种数据传输装置。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种系统网络架构及业务数据流向示意图；

图2a为本发明实施例提供的一种下行本地业务数据传输方法的流程示意图；

图2b为本发明实施例提供的一种mec服务器对业务数据处理的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种数据传输方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种数据传输方法的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的一种数据传输装置的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种数据传输装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了数据传输方法、装置及系统，用以实现当ue处于空闲态时，能够完成本地业务的分流传输，并提升无线资源的使用效率。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为本发明实施例提供的一种系统网络架构及业务数据流向示意图。

其中，mec服务器、e-nb、本地业务服务器均部署在同一网络层次，即靠近移动边缘，并且mec服务器分别与e-nb、本地业务服务器相连；在epc侧，包括移动性管理实体(mobilitymanagemententity，mme)、s-gw、p-gw，epc之后的远端业务服务器部署在更高的网络层次(如核心机房)。在该网络架构中，mec服务器不仅串接在e-nb与epc之间的s1接口上，通过传输网(如ptn网络)连接，并且，还通过传输网与防火墙(fw)、p-gw相连接。

需要说明的是，在该网络架构中，也可以没有fw，也就是说mec服务器直接通过传输网与p-gw直接连接也是可以的。

此外，本发明实施例提供的该网络架构中，在epc侧分别设置s-gw和p-gw，当然也可以将s-gw与p-gw合设，即设置在同一实体设备中，当s-gw与p-gw合设时，也可以统称为系统架构演进网关(systemarchitectureevolutiongateway，sae-gw)。

在该网络架构下，对于远端业务，其数据流向参见图1中数据流向1。即：ue<-->e-nb<-->mec服务器<-->s-gw<-->p-gw<-->远端业务服务器。即用户面的业务数据报文可以由ue开始，分别经过e-nb、mec服务器、s-gw、p-gw进行传输，最终发送给远端业务服务器；用户面的业务数据报文也可以由远端业务服务器开始，分别经过p-gw、s-gw、mec服务器、e-nb进行传输，最 终发送给ue。

对于本地业务，其数据流向参见图1中的数据流向2和数据流向3。具体地，上行数据流向为ue-->e-nb-->mec服务器-->本地业务服务器；下行数据流向可分为两路，一路为：本地业务服务器-->mec服务器-->e-nb-->ue，另一路为：本地业务服务器-->mec服务器-->fw-->p-gw。其中，对于下行数据流向：本地业务服务器-->mec服务器-->fw-->p-gw，当网络架构中不存在fw时，该下行数据流向可以表示为：本地业务服务器-->mec服务器-->p-gw。

下面针对上述本地业务的数据流向进行详细地说明。

(1)对于上行数据传输：

mec服务器当接收到ue发送的目标ip地址为本地业务服务器的ip地址的上行业务数据报文时，此时ue一定处于rrc连接状态，则mec服务器可通过监听e-nb与epc之间的s1接口上与该ue相关的信令和业务数据，获得该ue的ip地址与承载(或者称为该ue的隧道信息)的对应关系，进而通过与该ue对应的承载发送该数据报文给本地业务服务器。

(2)对于下行数据传输

参见图2a，具体过程如下：

s201、mec服务器接收到本地业务服务器发送的目标ip地址为ue的ip地址的下行业务数据报文；

s202、mec服务器查询是否存在用于传输该数据报文给所述ue的下行承载信息，当查询到该下行承载信息时，转入步骤s203，否则转入步骤s204；

s203、确定用于接收该数据报文的ue处于rrc连接态，确定与该ue对应的下行承载信息后，根据该下行承载信息发送该数据报文；

s204、确定用于接收该数据报文的ue处于rrc非连接态，mec服务器缓存该数据报文(即与该ue对应的本地业务数据报文)，并启动定时器；

其中，在该步骤中，mec服务器当没有查询到用于传输该数据报文给所述ue的下行承载信息时，确定用于接收该数据报文的ue处于rrc非连接态， 可包括以下几种情况：该ue处于rrc空闲态，或者该ue处于关机状态，或者该ue此时不在该mec服务器服务的范围内。由于mec服务器当没有查询到用于传输该数据报文给所述ue的下行承载信息时，该ue可能处于rrc空闲态，因此，继续执行步骤s205，以触发对该ue的寻呼过程，从而使得该ue重新处于rrc连接态。

s205、mec服务器将该数据报文发送给p-gw，以触发对该ue的寻呼过程。

这里，较佳地，mec服务器可以发送前n个该数据报文给p-gw，n可以自行进行设定，即，mec服务器只发送一部分由本地业务服务器发送的数据报文给p-gw。

其中，mec服务器启动定时器后，对与该ue对应的数据报文的处理过程参见图2b所示，具体过程如下：

s301、mec服务器当确定用于接收该数据报文的ue处于rrc非连接态时，启动一定时器；

s302、mec服务器在该定时器的定时时长内查询是否存在用于传输该数据报文给所述ue的下行承载信息；若查询到该下行承载信息，转入步骤s303；若定时器超时后，仍没有查询到该下行承载信息，转入步骤s304；

s303、确定该ue已处于rrc连接态，进而根据该下行承载信息将与该ue对应的下行数据报文发送给该ue；

s304、将缓存的与该ue对应的数据报文丢弃。

其中，在该定时器的定时时长内，mec服务器确定该ue已处于rrc连接态，进而根据该下行承载信息向该ue发送的与该ue对应的下行数据报文，包括mec服务器先前缓存的与该ue对应的本地业务数据报文，也可能包括例如由p-gw转发的由远端服务器发送的远端业务数据报文。因此，mec服务器需要对需要发送给该ue的业务数据报文进行处理，作为一种处理方法，例如，mec服务器可以不丢弃其缓存的数据报文中已发送给p-gw的前n个 数据报文，而丢弃由p-gw发送的源ip地址为本地业务服务器的ip地址的数据报文，这样，可以避免所述前n个数据报文的重复发送的问题，以及本保证数据报文可以顺序到达ue。

其中，mec服务器若在定时器的定时时长内查询到与该ue对应的下行承载信息，可分为以下两种情形：

情形一：在该定时器的定时时长内，p-gw根据接收到的与该ue对应的数据报文，触发对该ue的寻呼过程，并且该ue通过被叫的方式成功进入rrc连接态；

情形二：在该定时器的定时时长内，该ue通过主叫的方式进入rrc连接态。

总之，在该定时器的定时时长内，无论是该ue通过情形一还是情形二成功进入rrc连接态，均可以使得mec服务器能够通过监听s1接口的信令和业务数据的方式，获得该ue的ip地址与承载的对应关系，进而通过该承载将与该ue对应的下行数据报文发送给该ue。

下面针对在mec服务器设定的定时器的定时时长内，p-gw根据接收到的mec服务器发送的与所述ue对应的数据报文，触发对该ue的寻呼过程进行简单介绍，具体过程如下：

mec服务器当确定用于接收该数据报文的ue处于rrc非连接态时，启动一定时器，并将该数据报文发送给p-gw；p-gw接收到该数据报文后，按照现有技术，将该数据报文发送给s-gw，由s-gw触发对该ue的寻呼过程。此时，如果ue处于rrc非连接状态，且在寻呼范围内，则ue会响应寻呼，通过寻呼过程也就是被叫过程进入rrc连接状态，因此，上述由mec服务器启动的定时器的定时时长可参考网络侧寻呼及ue响应寻呼的总时长进行设置。

综上所述，在mec服务器侧，参见图3，本发明实施例提供的一种数据传输方法包括：

s401、mec服务器接收到本地业务服务器发送的数据报文后，当确定用于接收该数据报文的ue处于rrc非连接态时，将与该ue对应的数据报文发送给p-gw，以触发对该ue的寻呼过程；

s402、所述mec服务器在预设的时长内查询用于传输该数据报文给该ue的下行承载信息，当查询到所述下行承载信息时，根据所述下行承载信息发送所述数据报文。

这里，预设的时长与上文中提及的mec服务器启动一定时器的含义相同，也就是预设的时长与定时器的定时时长相对应。

较佳地，所述mec服务器将与该ue对应的数据报文发送给p-gw，具体包括：

所述mec服务器将与该ue对应的数据报文发送给防火墙fw，由所述fw将所述数据报文转发给p-gw。

较佳地，所述mec服务器在预设的时长内查询是否存在用于传输该数据报文给该ue的下行承载信息，具体包括：

所述mec服务器在预设的时长内，监听演进型基站e-nb与演进的分组核心网epc之间的s1接口是否存在与该ue相关的信令和业务数据；

当从所述s1接口监听到所述与该ue相关的信令和业务数据中包含所述ue的ip地址与承载的对应关系时，确定已查询到所述用于传输该数据报文给该ue的下行承载信息。

在网络侧，参见图4，本发明实施例提供的一种数据传输方法包括：

s501、p-gw接收mec服务器发送的数据报文；其中所述mec服务器发送的数据报文是在所述mec服务器确定用于接收该数据报文的用户设备ue处于无线资源控rrc非连接态时发送给所述p-gw的；

s502、所述p-gw将所述数据报文发送给服务网关s-gw，由所述s-gw触发对所述ue的寻呼过程。

较佳地，所述p-gw接收防火墙fw转发的由所述mec服务器发送的数 据报文。

下面介绍与上述数据传输方法对应的装置。

在mec服务器侧，参见图5，本发明实施例提供的一种数据传输装置包括：

第一模块51，用于接收到本地业务服务器发送的数据报文后，当确定用于接收该数据报文的用户设备ue处于无线资源控制rrc非连接态时，将与该ue对应的数据报文发送给分组数据网关p-gw，以触发对该ue的寻呼过程；

第二模块52，用于在预设的时长内查询用于传输该数据报文给该ue的下行承载信息，当查询到所述下行承载信息时，根据所述下行承载信息发送所述数据报文。

较佳地，所述第一模块51接收到本地业务服务器发送的数据报文后，确定用于接收该数据报文的ue处于rrc非连接态时，具体用于：

接收到本地业务服务器发送的数据报文后，查询是否存在用于传输该数据报文给所述ue的下行承载信息，当确定没有查询到所述下行承载信息时，确定所述ue处于rrc非连接态。

较佳地，所述第一模块51将与该ue对应的数据报文发送给p-gw时，具体用于：

所述mec服务器将与该ue对应的数据报文发送给防火墙fw，由所述fw将所述数据报文转发给p-gw。

较佳地，所述第二模块52在预设的时长内查询是否存在用于传输该数据报文给该ue的下行承载信息时，具体用于：

在预设的时长内，监听演进型基站e-nb与演进的分组核心网epc之间的s1接口是否存在与该ue相关的信令和业务数据；

当从所述s1接口监听到所述与该ue相关的信令和业务数据中包含所述ue的ip地址与承载的对应关系时，确定已查询到所述用于传输该数据报文给该ue的下行承载信息。

在网络侧，参见图6，本发明实施例提供的一种数据传输装置包括：

接收模块61，用于接收移动边缘计算mec服务器发送的数据报文；其中所述mec服务器发送的数据报文是在所述mec服务器确定用于接收该数据报文的用户设备ue处于无线资源控制rrc非连接态时发送给所述装置的；

发送模块62，用于将所述数据报文发送给服务网关s-gw，由所述s-gw触发对所述ue的寻呼过程。

较佳地，所述接收模块61接收防火墙fw转发的由所述mec服务器发送的数据报文。

本发明实施例还提供了一种数据传输系统，包括上述在mec服务器侧以及网络侧的数据传输装置。

本发明实施例中，可通过具体的硬件处理器等实体设备实现上述各功能模块。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中 的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。