一种通信方法及装置与流程

本发明涉及移动通信领域，特别涉及一种通信方法及装置。

背景技术：

随着移动通信技术的不断发展，企业级移动专网需求愈发旺盛。企业级移动专网可以让企业业务无线化，提高企业办公效率，为客户创造更大的价值。

现有的企业级移动专网，一般是将设备挂载在用户终端(userequipment，ue)下，当设备发送请求报文给ue后，ue将请求报文中的设备地址进行网络地址(networkaddresstranslation，nat)转换，将设备地址更替为ue的(internetprotocol，ip)地址，并将经nat转换后的请求报文发送给网络侧的服务器；然后服务器返回目的地址为ue的ip地址的响应报文给ue，ue再对响应报文进行nat转换，并把经nat转换后的响应报文转发给设备。

在上述方法中，网络侧无法感知设备的地址，网络侧服务器不能主动访问设备，只能由设备主动发起通信请求，现有企业级移动专网存在易用性和灵活性差的问题。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种通信方法及装置，用于解决现有企业级移动专网易用性和灵活性差的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种通信方法，包括：

公用数据网网关(publicdatanetworkgateway，pgw)接收服务器发送的第一报文；其中，所述第一报文的源地址为所述服务器的ip地址，所述第一报文的目的ip地址为第一设备的ip地址；

根据设备的ip地址与用户设备的ip地址的路由关系确定所述第一设备挂载的第一ue的ip地址；

确定从所述pgw至所述第一ue的传输路径，将所述第一报文经由所述传输路径传输给所述第一ue，以使所述第一ue将所述第一报文转发给所述第一设备。

在上述技术方案中，为每个ue下的设备配置了ip地址，并在pgw中储设备的ip地址与ue的ip地址的路由关系。当服务器向设备发送数据报文时，可直接在报文中将设备的ip地址作为目的ip地址，pgw收到服务器发送的报文后基于路由关系找到该设备挂载的ue的ip地址，然后基于ue的ip地址确定报文传输路径，在报文到达ue后再由ue转发给相应设备。该方案通过设备的ip地址与ue的ip地址的路由关系，将ue下的设备关联到演进的分组系统(evolvedpacketsystem，eps)的承载，网络侧可以感知设备的ip地址，进而实现服务器主动访问设备的效果，提升了企业级移动专网的易用性与灵活性。

可选的，所述的方法还包括：接收所述第一设备经由所述第一ue传输的第二报文；其中，所述第二报文的目的ip地址为所述服务器的ip地址，所述第二报文的源ip地址为所述第一设备的ip地址；将所述第二报文发送给所述服务器。

本实施方式中的设备可直接根据自身的ip地址和服务器通信，不需要ue对设备发送的报文进行nat转换，相较于现有技术，移动专网的数据传输效率更高。

可选的，在接收服务器发送的第一报文之前，还包括：存储挂载在所述第一ue下的各个设备的ip地址与所述第一ue的ip地址的路由关系。

本实施方式通过在pgw中构建各个设备与其挂载的ue的路由关系，可实现将设备关联到演进的分组系统(evolvedpacketsystem，eps)的承载，使得网络侧可感知设备的ip地址的技术效果。

第二方面，本发明实施例提供一种通信方法，包括：第一ue接收服务器经由pgw传输的第一报文；其中，所述第一报文的源ip地址为所述服务器的ip地址，所述第一报文的目的ip地址为挂载在所述第一ue下的第一设备的ip地址；将所述第一报文发送给所述第一设备。

本实施方式中服务器经由pgw、第一ue传输报文给第一设备，服务器可基于设备的ip地址主动访问设备，移动专网的易用性与灵活性高。

可选的，所述的方法还包括：接收所述第一设备发送的第二报文；其中，所述第二报文的目的ip地址为所述服务器的ip地址，所述第二报文的源ip地址为所述第一设备的ip地址；确定从所述第一ue至所述服务器的传输路径；将所述第二报文经由所述传输路径发送给所述服务器。

本实施方式中ue在收到设备发送的报文后可以不对设备发送的报文进行nat转换，相较于现有技术，移动专网的数据传输效率更高。

可选的，在接收服务器经由pgw传输的第一报文之前，还包括：为挂载在所述第一ue下的所有设备配置ip地址。

本实施方式通过在pgw中构建各个设备与其挂载的ue的路由关系，可实现将设备关联到演进的分组系统(evolvedpacketsystem，eps)的承载，使得网络侧可感知设备的ip地址的技术效果。

第三方面，本发明实施例提供一种通信方法，包括：第一设备接收服务器经由pgw、第一ue传输的第一报文；其中，所述第一设备挂载在所述第一ue下，所述第一报文的源ip地址为所述服务器的ip地址，所述第一报文的目的ip地址为所述第一设备的ip地址。

本实施方式中服务器经由pgw、第一ue传输报文给第一设备，服务器可基于设备的ip地址主动访问设备，移动专网的易用性与灵活性高。

可选的，所述的方法还包括：生成第二报文；其中，所述第二报文的目的ip地址为所述服务器的ip地址，所述第二报文的源ip地址为所述第一设备的ip地址；将所述第二报文发送给第一ue，以使所述第一ue将所述第二报文经由所述第一ue至所述服务器的传输路径发送给所述服务器。

本实施方式中ue在收到设备发送的报文后可以不对设备发送的报文进行nat转换，相较于现有技术，移动专网的数据传输效率更高。

第四方面，本发明实施例提供一种通信装置，包括：接收单元，用于接收服务器发送的第一报文；其中，所述第一报文的源ip地址为所述服务器的ip地址，所述第一报文的目的ip地址为第一设备的ip地址；处理单元，用于根据设备的ip地址与ue的ip地址的路由关系确定所述第一设备挂载的第一ue的ip地址；确定从所述装置至所述第一ue的传输路径；发送单元，用于将所述第一报文经由所述传输路径传输给所述第一ue，以使所述第一ue将所述第一报文转发给所述第一设备。

可选的，所述接收单元还用于：接收所述第一设备经由所述第一ue传输的第二报文；其中，所述第二报文的目的ip地址为所述服务器的ip地址，所述第二报文的源ip地址为所述第一设备的ip地址；所述发送单元还用于：将所述第二报文发送给所述服务器。

可选的，所述装置还包括：

存储单元，用于在所述接收单元接收服务器发送的第一报文之前，存储挂载在所述第一ue下的各个设备的ip地址与所述第一ue的ip地址的路由关系。第五方面，本发明实施例提供一种通信装置，包括：接收单元，用于接收服务器经由pgw传输的第一报文；其中，所述第一报文的源ip地址为所述服务器的ip地址，所述第一报文的目的ip地址为挂载在所述装置下的第一设备的ip地址；发送单元，用于将所述第一报文发送给所述第一设备。

可选的，所述接收单元还用于：接收所述第一设备发送的第二报文；其中，所述第二报文的目的ip地址为所述服务器的ip地址，所述第二报文的源ip地址为所述第一设备的ip地址；所述装置还包括处理单元，用于确定从所述装置至所述服务器的传输路径；所述发送单元还用于：将所述第二报文经由所述传输路径发送给所述服务器。

可选的，所述处理单元还用于：在所述接收单元接收服务器经由pgw传输的第一报文之前，为挂载在所述装置下的所有设备配置ip地址。第六方面，本发明实施例提供一种通信装置，包括：接收单元，用于接收服务器经由pgw、第一ue传输的第一报文；其中，所述装置挂载在所述第一ue下，所述第一报文的源ip地址为所述服务器的ip地址，所述第一报文的目的ip地址为所述装置的ip地址。

可选的，所述的装置还包括：处理单元，用于生成第二报文；其中，所述第二报文的目的ip地址为所述服务器的ip地址，所述第二报文的源ip地址为所述装置的ip地址；发送单元，用于将所述第二报文发送给第一ue，以使所述第一ue将所述第二报文经由所述第一ue至所述服务器的传输路径发送给所述服务器。

第七方面，本发明实施例提供一种通信设备，包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器、通信接口；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述至少一个处理器通过执行所述存储器存储的指令，利用所述通信接口执行本发明实施例第一方面、第二方面或第三方面的任一种可选的实施方式。

第八方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行本发明实施例第一方面、第二方面或第三方面的任一种可选的实施方式。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明实施例技术方案为每个ue下的设备配置了ip地址，并在pgw中储设备的ip地址与ue的ip地址的路由关系。当服务器向设备发送数据报文时，可直接在报文中将设备的ip地址作为目的ip地址，pgw收到服务器发送的报文后基于路由关系找到该设备挂载的ue的ip地址，然后基于ue的ip地址确定报文传输路径，在报文到达ue后再由ue转发给相应设备。该方案通过设备的ip地址与ue的ip地址的路由关系，将ue下的设备关联到演进的分组系统(evolvedpacketsystem，eps)的承载，使得网络侧可以感知设备的ip地址，进而实现服务器主动访问设备的效果，提升了企业级移动专网的易用性与灵活性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中设备ip地址和ue的ip地址的路由关系图；

图2为本发明实施例中通信方法的流程示意图；

图3为本发明实施例中传输下行数据的示意图；

图4为本发明实施例中传输上行数据的示意图；

图5为本发明实施例中通信装置的结构示意图；

图6为本发明实施例中通信装置的结构示意图；

图7为本发明实施例中通信装置的结构示意图；

图8为本发明实施例中通信设备的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本发明技术方案的详细的说明，而不是对本发明技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

需要理解的是，在本发明实施例的描述中，“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。在本发明实施例的描述中“多个”，是指两个或两个以上。

本发明实施例中的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本发明实施例涉及的用户终端ue，可以是指向用户提供语音和/或数据连通性的设备，具有无线连接功能的手持式设备、或连接到无线调制解调器的其他处理设备。无线用户终端可以经无线接入网(radioaccessnetwork，ran)与一个或多个核心网进行通信，无线用户终端可以是移动终端，如移动电话(或称为“蜂窝”电话)和具有移动终端的计算机，例如，可以是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置，它们与无线接入网交换语言和/或数据。例如，个人通信业务(personalcommunicationservice，pcs)电话、无绳电话、会话发起协议(sip)话机、无线本地环路(wirelesslocalloop，wll)站、个人数字助理(personaldigitalassistant，pda)等设备。无线用户终端也可以称为系统、订户单元(subscriberunit)、订户站(subscriberstation)，移动站(mobilestation)、移动台(mobile)、远程站(remotestation)、接入点(accesspoint)、远程终端(remoteterminal)、接入终端(accessterminal)、用户终端(userterminal)、用户代理(useragent)、用户终端(userdevice)。

在现有技术中，企业级移动专网的构建方式主要有以下两种：

1)一个ue下只挂载单个设备。企业服务器位于共用数据网(publicdatanetwork，pnd)网络侧，ue进行长期演进(longtermevolution，lte)网络附着后，服务器可以通过ue的ip地址与设备通信，设备与ue为一一对应关系。这种方案在设备数量较多的情况下存在专网构建复杂、采购成本高等缺点。

2)一个ue下挂载多个设备。在设备发送请求报文给ue后，ue将请求报文中的设备地址进行网络地址(networkaddresstranslation，nat)转换，更替为ue的(internetprotocol，ip)地址，然后将经nat转换后的请求报文发送给网络侧的服务器；服务器返回目的地址为ue的ip地址的响应报文给ue，ue再对响应报文进行nat转换，并把经nat转换后的响应报文转发给设备。这种方案设备对服务器为透明状态，服务器不能主动访问设备的问题，只能由设备主动发起通信请求，移动专网存在易用性和灵活性差的问题。

为了解决以上技术问题，本发明实施例提供一种通信方法及装置。其中，本发明所述方法和装置基于同一发明构思，由于方法及装置解决问题的原理相似，因此装置与方法的实施可以相互参见，重复之处不再赘述。

首选，介绍移动专网的初始配置：

在每个ue下挂载至少一个设备(例如图1所示，ue1和ue2分别挂载有两个设备)，然后在网络侧的pgw中保存每个ue和该ue下挂载的设备的路由关系。

接下来介绍设备与服务器通信的方法，参照图2，该方法具体包括：

s1：pgw接收服务器发送的第一报文。

其中，所述第一报文包含的源ip地址为所述服务器的ip地址，所述第一报文包含的目的ip地址为第一设备的ip地址。

s2：所述pgw根据设备的ip地址与用户设备ue的ip地址的路由关系确定所述第一设备挂载的第一ue的ip地址；确定从所述pgw至所述第一ue的传输路径；

例如，参照图3，pgw根据预先保存的设备的ip地址与用户设备ue的ip地址的路由关系，确定出第一设备挂载在第一ue下；然后根据第一ue的ip地址确定出自身至第一ue的传输路径为：pgw→服务网关(servinggateway，sgw)→演进型基站(evolvednodeb，enb)→第一ue。

s3：所述pgw将所述第一报文经由所述传输路径传输给所述第一ue，以使所述第一ue将所述第一报文转发给所述第一设备。

具体的，根据步骤s2确定出的传输路径，将第一报文先传输给sgw，然后由sgw传输给enb，再由enb传输给第一ue，以上pgw→sgw→enb传输过程遵循gprs隧道协议(gprstunnellingprotocol，gtp)。第一ue在收到第一报文后，根据该报文中的目的ip地址确定出第一设备，并将第一报文发送给第一设备。

在上述技术方案中，为每个ue下的设备配置了ip地址，并在pgw中储设备的ip地址与ue的ip地址的路由关系。当服务器向设备发送数据报文时，可直接在报文中将设备的ip地址作为目的ip地址，pgw收到服务器发送的报文后基于路由关系找到该设备挂载的ue的ip地址，然后基于ue的ip地址确定报文传输路径，在报文到达ue后再由ue转发给相应设备。该方案通过设备的ip地址与ue的ip地址的路由关系，将ue下的设备关联到演进的分组系统(evolvedpacketsystem，eps)的承载，网络侧可以感知设备的ip地址，进而实现服务器主动访问设备的效果，提升了企业级移动专网的易用性与灵活性；其次，一个ue下可以挂接多个设备，因此上述方案还能够降低设备无线化改造的复杂度和成本；不仅如此，通过设备的ip地址查找ue的ip地址，对原pgw的架构影响极小，针对目的ip地址为ue的ip地址的报文处理流程与原有的pgw处理流程一致，对全ue业务的性能影响极小。

可选的，所述方法还包括：pgw接收所述第一设备经由所述第一ue传输的第二报文；其中，所述第二报文的目的ip地址为所述服务器的ip地址，所述第二报文的源ip地址为所述第一设备的ip地址；将所述第二报文发送给所述服务器。

其中，所述第二报文可以是第一设备主动生成并发送给服务器的报文，也可以是在接收到服务器发送的请求报文后回应给服务器的响应报文，本发明实施例不做具体限制。

例如，参照图4，第一设备生成第二报文后，将第二报文发送给第一ue，第一ue基于自身的ip地址和服务的ip地址确定出从第一ue至所述服务器的传输路径：第一ue→enb→sgw→pgw→服务器；并经由该传输路径将第二报文发送给服务器。

本实施方式中的设备可直接根据自身的ip地址和服务器通信，不需要ue对设备发送的报文进行nat转换，相较于现有技术，移动专网的数据传输效率更高。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种通信装置，参照图5，包括：

接收单元21，用于接收服务器发送的第一报文；其中，所述第一报文的源ip地址为所述服务器的ip地址，所述第一报文的目的ip地址为第一设备的ip地址；

处理单元22，用于根据设备的ip地址与ue的ip地址的路由关系确定所述第一设备挂载的第一ue的ip地址；确定从所述装置至所述第一ue的传输路径；

发送单元23，用于将所述第一报文经由所述传输路径传输给所述第一ue，以使所述第一ue将所述第一报文转发给所述第一设备。

可选的，所述接收单元21还用于：

接收所述第一设备经由所述第一ue传输的第二报文；其中，所述第二报文的目的ip地址为所述服务器的ip地址，所述第二报文的源ip地址为所述第一设备的ip地址；

所述发送单元23还用于：将所述第二报文发送给所述服务器。

可选的，所述装置还包括：

存储单元24，用于：在所述接收单元21接收服务器发送的第一报文之前，存储挂载在所述第一ue下的各个设备的ip地址与所述第一ue的ip地址的路由关系。

以上各单元所执行操作的具体实现方式可以参照本发明实施例上述通信方法中对应步骤的具体实现方式，本发明实施例不再赘述。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种通信装置，参照图6，包括：

接收单元31，用于接收服务器经由pgw传输的第一报文；其中，所述第一报文的源ip地址为所述服务器的ip地址，所述第一报文的目的ip地址为挂载在所述装置下的第一设备的ip地址；

发送单元32，用于将所述第一报文发送给所述第一设备。

可选的，所述接收单元31还用于：

接收所述第一设备发送的第二报文；其中，所述第二报文的目的ip地址为所述服务器的ip地址，所述第二报文的源ip地址为所述第一设备的ip地址；

所述装置还包括处理单元33，用于确定从所述装置至所述服务器的传输路径；

所述发送单元32还用于：将所述第二报文经由所述传输路径发送给所述服务器。

可选的，所述处理单元33还用于：

在所述接收单元31接收服务器经由pgw传输的第一报文之前，为挂载在所述装置下的所有设备配置ip地址。

以上各单元所执行操作的具体实现方式可以参照本发明实施例上述通信方法中对应步骤的具体实现方式，本发明实施例不再赘述。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种通信装置，参照图7，包括：

接收单元41，用于接收服务器经由pgw、第一ue传输的第一报文；其中，所述装置挂载在所述第一ue下，所述第一报文的源ip地址为所述服务器的ip地址，所述第一报文的目的ip地址为所述装置的ip地址。

可选的，所述装置还包括：

处理单元42，用于生成第二报文；其中，所述第二报文的目的ip地址为所述服务器的ip地址，所述第二报文的源ip地址为所述装置的ip地址；

发送单元43，用于将所述第二报文发送给第一ue，以使所述第一ue将所述第二报文经由所述第一ue至所述服务器的传输路径发送给所述服务器。

以上各单元所执行操作的具体实现方式可以参照本发明实施例上述通信方法中对应步骤的具体实现方式，本发明实施例不再赘述。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种通信设备，参照图8，包括：

至少一个处理器51，以及

与所述至少一个处理器51通信连接的存储器52、通信接口53；

其中，所述存储器52存储有可被所述至少一个处理器51执行的指令，所述至少一个处理器51通过执行所述存储器52存储的指令，利用所述通信接口53执行本发明实施例上述通信方法。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行本发明实施例上述通信方法。

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、cd-rom、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。

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。