基于s1接口的数据通信方法和基站的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信领域，具体涉及一种基于SI接口的数据通信方法及基站。
【背景技术】
[0002]随着以应用与内容为代表的数字化服务时代的到来，运营商亟需更加有效的管理与运营方式。作为有效途径之一，服务边缘化成为产业界及学术界热点并被认为是长期演进(Long Term Evolut1n，LTE)及其演进网络的关键技术之一。在现有的部署方案中，边缘服务节点以串接或是旁路的方式部署在移动通信网络边缘。
[0003]使用串接方式部署的方案较为常见，然而这种方案存在一些缺陷:服务节点直接串接在移动通信边缘网络中。需要服务节点对所处链路上所有流量进行监听和分析，这会造成额外的开销。同时，串接的做法还可能会带来新的设备风险点。此外，由于服务节点单独部署在移动通信网络中，无法利用其它网元(如基站)内部既有的一些信息(如TEID字段)，对于这些信息需要同时对控制面进行监听以获得，而对于控制面的监听、处理和分析难度较大。
[0004]对于使用旁路方式部署的方案，按照其分流的方式可以分为镜像的方式以及基于3GPP LIPA/SIPT0技术的方式。对于使用镜像的方式，其使用独立的网元对流经该网元的所有流进行镜像化处理，并将镜像出来的流导向服务节点，同样会造成处理上的冗余。对于使用3GPP LIPA/SIPT0技术的方案，同样也存在着一些局限性:I)不论是LIPA还是SIPTO技术都尚在讨论中，尚未形成具体的标准。2)LIPA/SIPT0是将PGW的部分功能以网关的形式下沉到移动网络边缘。而在完成“将服务流卸载到边缘服务节点”的功能时，并不需要使用到完整的网关功能(如内/外网IP地址的转化)ο在移动性管理方面，通过LIPA/SIPT0技术从不同位置分流出来的流流向一个或多个I3DN。从不同位置流出的流具有不同的属性(如同一个客户端在发生移动性切换前后对应的外网IP地址)，这为移动性管理带来了阻碍。因此LIPA/SIPTO只提供有限的移动性管理服务。
【发明内容】
[0005]针对在【背景技术】中提到的诸多问题，本发明提出一种基于SI接口的数据通信方法。
[0006]第一方面，本发明提出一种基于SI接口的数据通信方法，包括:
[0007]根据SI接口协议解析基站发送至边缘服务节点的数据包，得到TEID字段和IP包头字段；
[0008]将所述TEID字段修改为与所述TEID字段的上行TEID字段对应的下行TEID字段，并将所述IP包头字段中的目的地址修改为边缘服务节点对应的IP地址，以使处理后的数据包根据所述IP地址发送至所述边缘服务节点；
[0009]其中，所述边缘服务节点与所述基站通信连接。
[0010]优选地，还包括:
[0011]修改当前数据包的校验和字段。
[0012]优选地，还包括:
[0013]接收所述边缘服务节点发送的数据包，所述边缘服务节点发送的数据包为所述边缘服务节点添加SI协议的包头后的数据包，所述SI协议的包头中TEID字段的值为所述边缘服务节点向所述基站发送的数据包中TEID字段的值。
[0014]优选地，所述SI协议的包头包括:1P包头、UDP包头和GTP-U包头。
[0015]优选地，还包括:
[0016]根据SI接口协议，在所述基站向控制节点发送的数据包中添加基站信息，并根据GTP协议将添加基站信息后的数据包发送至所述控制节点。
[0017]第二方面，本发明还提出一种基于SI接口的数据通信基站，包括:
[0018]解析模块，用于根据SI接口协议解析基站发送至边缘服务节点的数据包，得到TEID字段和IP包头字段；
[0019]处理模块，用于将所述TEID字段修改为与所述TEID字段的上行TEID字段对应的下行TEID字段，并将所述IP包头字段中的目的地址修改为边缘服务节点对应的IP地址，以使处理后的数据包根据所述IP地址发送至所述边缘服务节点；
[0020]其中，所述边缘服务节点与所述基站通信连接。
[0021]优选地，还包括:
[0022]校验和修改模块，用于修改当前数据包的校验和字段。
[0023]优选地，还包括:
[0024]数据包接收模块，用于接收所述边缘服务节点发送的数据包，所述边缘服务节点发送的数据包为所述边缘服务节点添加SI协议的包头后的数据包，所述SI协议的包头中TEID字段的值为所述边缘服务节点向所述基站发送的数据包中TEID字段的值。
[0025]优选地，所述包头添加模块中所述SI协议的包头包括:IP包头、UDP包头和GTP-U包头。
[0026]优选地，还包括:
[0027]控制节点发送模块，用于根据SI接口协议，在所述基站向控制节点发送的数据包中添加基站信息，并根据GTP协议将添加基站信息后的数据包发送至所述控制节点。
[0028]由上述技术方案可知，本发明根据SI接口协议对数据包进行解析，同时对解析得到的TEID字段和IP包头字段进行修改后直接进行通信，只需采用一种协议对数据包进行处理，无需借助两种不同的协议进行通信，大大节省了基站的资源消耗，提高了基站的处理速度，从而增强了用户体验。
【附图说明】
[0029]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。
[0030]图1为本发明一实施例提供的一种基于SI接口的移动网络的通信方法的流程示意图；
[0031]图2为本发明一实施例提供的一种基于SI接口的移动网络的通信系统；
[0032]图3为本发明一实施例提供的一种增强基站与边缘服务节点iCN之间使用SI接口进行通信的系统协议栈示意图；
[0033]图4为本发明一实施例提供的一种单网卡客户端与增强基站之间使用SI接口进行通信的协议栈示意图；
[0034]图5为本发明一实施例提供的一种双网卡客户端与增强基站之间使用SI接口进行通信的协议栈示意图；
[0035]图6为本发明一实施例提供的一种增强基站与控制节点iCHE之间使用SI接口进行通信的协议栈示意图；
[0036]图7为本发明一实施例提供的一种基于SI接口的移动网络的通信基站的结构示意图。
【具体实施方式】
[0037]下面结合附图，对发明的【具体实施方式】作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0038]图1示出了本发明一实施例提供的一种基于SI接口的移动网络的通信方法，包括:
[0039]SlOl、根据SI接口协议解析基站发送至边缘服务节点的数据包，得到TEID字段和IP包头字段；
[0040]S102、将所述TEID字段修改为与所述TEID字段的上行TEID字段对应的下行TEID字段，并将所述IP包头字段中的目的地址修改为边缘服务节点对应的IP地址，以使处理后的数据包根据所述IP地址发送至所述边缘服务节点；
[0041 ]其中，所述边缘服务节点与所述基站通信连接。
[0042]在数据包中修改TEID字段后，边缘内容节点将在响应数据包中的TEID字段中填入相同的值，以使得基站获悉响应数据包应处于的下行承载并以合适的QoS通过空中接口发往客户端。
[0043]本发明根据SI接口协议对数据包进行解析，同时对解析得到的TEID字段和IP包头字段进行修改后直接进行通信，只需采用一种协议对数据包进行处理，无需借助两种不同的协议进行通信，大大节省了基站的资源消耗，提高了基站的处理速度，从而增强了用户体验。
[0044]作为本实施例的优选方案，还包括:
[0045]S103、修改当前数据包的校验和字段。
[0046]通过修改校验和字段，使得修改后的数据包满足校验条件，避免数据包的误丢弃，从而提高传输的正确率。
[0047]进一步地，还包括:
[0048]S104、接收所述边缘服务节点发送的数据包，所述边缘服务节点发送的数据包为所述边缘服务节点添加SI协议的包头后的数据包，所述SI协议的包头中TEID字段的值为所述边缘服务节点向所述基站发送的数据包中TEID字段的值。
[0049]也可以采用如下处理方式:边缘服务节点将TEID字段封装在数据包中发送至基站，基站接收该数据包后解析得到TEID字段，并在该数据包中添加SI协议的包头后使用标准处理流程进行处理。
[0050]通过在数据包中添加SI协议的包头后进一步由基站进行处理，大大节省了基站在接收数据包时的资源消耗，降低了实现的复杂度，提高了基站的处理速度，从而增强了用户体验。
[0051 ] 具体地，所述SI协议的包头包括:1P包头、UDP包头和GTP-U包头。
[0052]更进一步地，还包括:
[0053]S105、根据SI接口协议，在所述基站向控制节点发送的数据包中添加基站信息，并根据GTP协议将添加基站信息后的数据包发送至所述控制节点。
[0054]为了更详细地说明本实施例提供的基于SI接口的数据通信方法，以下对基于SI接口的通信系统和具体的协议进行描述:
[0055]如图2为本实施例提供的一种基于SI接口的通信系统，包括以下3个主要组成部分:控制节点21、边缘服务节点2 2和基站23。其中，控制节点21采用移动CDN控制节点i CHE(in-RAN CDN Handling Entity)，边缘服务节点22采用移动CDN边缘服务节点iCN(in_RAN⑶N Node )，基站23采用增强基站。其中iCHE节点是临近移动网络的互联网⑶N节点，也是各iCN节点的控制节点，通过旁路的方式部署在P-GW后侧。iCN节点是部署在移动网络边缘的移动CDN节点。i CN节点与i CHE节点间通过带外的方式进行通信。增强基站将增加内容数据包过滤与分流模块。根据基站是否支持双网卡以及是否需要集中部署iCN节点将部署场景分为4种，分别为单网卡分布式部署(如图2所示)、双网卡分布式部署、单网卡集中式部署以及双网卡集中式部署。
[0056]iCN节点与增强基站间通信使用的数据包格式为SI协议格式，系统的协议栈如图3所示，对于增强基站发往iCN节点的数据包，在增强基站侧会对原本的SI协议格式的数据包做出如下改动:将GTP-U包头中的TEID字段由对应SI承载中S-GW侧的TEID改为希望iCN发送响应消息时的T