一种数据传输方法及非对称分流系统技术方案

本申请提供了一种数据传输方法及非对称分流系统，减去了现有的对称分流系统中的下行分发器，从而减少了下行数据传输过程中的时间消耗，并且节省了分发器的虚拟机成本。本发明专利技术实施例方法包括：第一转发功能组件获取用户设备的上行数据，并将上行数据发送至NAT设备；NAT设备将上行数据发送至服务网络，并接收到服务网络根据上行数据反馈的下行数据，下行数据包括服务网络的网络协议IP信息；NAT设备将下行数据中服务网络的IP信息转换为用户设备的IP信息；NAT设备根据用户设备的IP信息，将下行数据发送至第二转发功能组件；第二转发功能组件根据用户设备的IP信息确定用户设备对应的目标接入网设备，并将下行数据发送至目标接入网设备。

Data transmission method and asymmetric split flow system

The invention provides a data transmission method and non symmetric distribution systems, minus the existing system in the downlink symmetrical shunt distributor, thereby reducing the downlink data transmission in the process of time consumption, and saves the cost of the virtual machine distributor. The method of the embodiment comprises a first uplink data forwarding component for the user equipment, and the uplink data sent to the NAT device; NAT devices will be sent to the upstream data service network and service network according to the received downlink data uplink data feedback, downlink data service network including network protocol IP information; NAT equipment the service network in IP downlink data transfer information to user equipment IP information; NAT equipment according to user equipment IP information will be sent to second downlink data forwarding module; second forwarding component is determined according to the target access network user equipment corresponding to the user equipment IP information, and transmits the downward data to the target access network equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种数据传输方法及非对称分流系统
本申请涉及通信
，尤其涉及一种数据传输方法及非对称分流系统。
技术介绍
国际电信联盟(InternationalTelecommunicationsUnion，ITU)在白皮书中概括了METIS项目对第五代移动通信技术(5G)的前景进行了描述：随着机器通信(Machine-To-Machine，M2M)带来移动流量上千倍(流量标准为36TB/月/人)的增长，用户设备(UserEquipment，UE)成倍接入(单节点数量标准为30W个)，而根据不同的应用场景，要求5G具有高的数据率(1-10Gbps)、低时延(1毫秒)、高可靠性(99.999％)和灵活频谱应用技术等。而随着云计算技术的不断发展，互联网技术(InternetTechnology，IT)与电信网技术(CommunityTechnology，CT)领域的相互渗透融合，CT运营商为应对云计算及虚拟化带来的机遇和挑战，提出了信息通信技术(InformationCommunicationsTechnology，ICT)领域的云计算架构，即网络功能虚拟化(NetworkFunctionVirtualization，NFV)标准架构，以促进移动网络性能提升、成本降低及方便运维等。现有的基于NFV标准构架对分组核心网(EvolvedPacketCore，EPC)进行虚拟化，将EPC中的移动性管理实体(MobilityManagementEntity，MME)、服务网关(ServingGateWay，SGW)、归属用户服务器(HomeSubscriberServer，HSS)及公用数据网网关(PublicDataNetworkGateWay，PGW)等组成多种虚拟化网络功能(VirtualizationNetworkFunction，VNF)，在EPC的控制面附着流程(Attach)完成后，VNF的空口承载建立，演进的分组系统(EvolvedPacketSystem，EPS)承载随之建立，接入网设备和SGW与PGW间的数据传输隧道建立，此时，UE可以通过接入网设备和数据传输隧道进行数据传输，如图1所示，虚线箭头所示为控制信令的流向，实线箭头所示为数据的流向，接入网设备(基站eNB)通过基站侧和网络侧的分发器、处理单元1及网络地址转换(NetworkAddressTranslation，NAT)网关实现和Inernet之间的内外网数据的转换。由于网络IP信息资源的限制，因此需要NAT网关所起到的作用是子网分配。但是，基站侧和网络侧的分发器是按照基站级别来处理数据分流的，在公有云场景下，由于覆盖面广，eNB数量众多，分发器的开销很大；而下行处理数据时，分发器和处理单元的转发功能出现重合，重复的执行转发功能势必会浪费时间，从而导致时延增加。
技术实现思路
本申请提供了一种数据传输方法及非对称分流系统，减去了现有的对称分流系统中的下行分发器，从而减少了下行数据传输过程中的时间消耗，并且节省了分发器的虚拟机成本。本专利技术第一方面提供一种数据传输方法，应用于非对称分流系统，所述非对称分流系统包括至少两个转发功能组件及网络地址转换NAT设备，包括：第一转发功能组件获取用户设备的上行数据，并将所述上行数据发送至所述NAT设备；所述NAT设备将所述上行数据发送至服务网络，并接收到所述服务网络根据所述上行数据反馈的下行数据，所述下行数据包括所述服务网络的网络协议IP信息；所述NAT设备将所述下行数据中所述服务网络的IP信息转换为所述用户设备的IP信息；所述NAT设备根据所述用户设备的IP信息，将所述下行数据发送至第二转发功能组件；所述第二转发功能组件根据所述用户设备的IP信息确定所述用户设备对应的目标接入网设备，并将所述下行数据发送至所述目标接入网设备。第一转发功能组件获取到基站上报的用户设备的上行数据，基站可以存在多个，而且基站覆盖的小区内的用户设备数量在基站所能承受的范围内，具体的用户设备的数量不做限定，将获取到的用户设备的上行数据发送到NAT设备中，NAT设备在接收到第一转发功能组件发送的上行数据之后，将上行数据发送到服务网络，在服务网络接收到上行数据之后，会对上行数据进行反馈，NAT设备接收到服务网络根据上行数据反馈的下行数据，由于不同的网络段中的设备是具有不同的IP信息的，那么下行数据中自然包括服务网络的IP信息。NAT设备接收到下行数据之后，还需要将下行数据发送到用户设备中，从下行数据只能终端服务网络的IP信息，那么无法确定用户设备的IP信息的情况下，是无法将下行数据发送到用户设备中的，就需要将服务网络的IP信息转换为用户设备的IP信息，具体的转换过程是预先设置的转换规则，现有的NAT技术即可实现。NAT设备根据用户设备的IP信息可以确定下行数据需要通过哪个子网进行发送，在设置转发功能组件时，一个子网网段一般对应一个转发功能组件，因此，根据用户设备的IP信息，将下行数据发送至第二转发功能组件。由于第二转发功能组件本身存储有用户设备的用户会话，或者通过其他方式(例如访问会话管理功能组件)可以获得该用户设备的用户会话，那么根据用户设备的IP信息是可以确定该用户设备是处于哪个基站所在的小区中的，那么确定用户设备对应的目标基站(即目标接入网设备)之后，将下行数据发送至目标基站，基站将下行数据下发至用户设备。与现有技术相比，下行数据无需经过分发器再发送至接入网设备，从而减少了下行数据传输过程中的时间消耗；而且分发器的减少可以节省虚拟机成本。结合本专利技术第一方面，本专利技术第一方面第一实施方式中，所述非对称分流系统还包括会话管理功能组件，所述第二转发功能组件根据所述用户设备的IP信息确定所述用户设备对应的目标接入网设备，并将所述下行数据发送至所述目标接入网设备，包括：所述第二转发功能组件根据所述用户设备的IP信息访问所述会话管理功能组件，得到所述用户设备的用户会话；所述第二转发功能组件根据所述用户设备的用户会话，确定与所述用户设备建立通信连接的目标接入网设备；所述第二转发功能组件将所述下行数据发送至所述目标接入网设备，使得所述目标接入网设备将所述下行数据发送至所述用户设备。在非对称分流系统还包括会话管理功能组件，会话管理功能组件是SGW和PGW的会话管理实体，负责和MME交互来创建、修改和删除用户的会话，因此，第二转发功能组件根据用户设备的IP信息访问会话管理功能组件能够得到用户设备的用户会话，通过用户会话可以明确用户设备与通信网络建立连接的通信链路中所包含的网关，这里的网关可以包括基站或MME等网络设备，根据用户会话能够确定与用户设备建立通信连接的目标接入网设备，即确定用户设备处于目标基站的小区中，第二转发功能组件在确定了目标接入网设备之后，通过转发路由功能将下行数据发送至目标接入网设备，目标接入网设备就能根据下行数据中的用户设备的IP信息，通过通信链路将下行数据下发到用户设备。详细的解释了不需要分发器，也能准确的将下发数据发送到用户设备。结合本专利技术第一方面，本专利技术第一方面第二实施方式中，所述NAT设备根据所述用户设备的IP信息，将所述下行数据发送至第二转发功能组件，包括：所述NAT设备根据所述用户设备的IP信息，从所述转发功能组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据传输方法，应用于非对称分流系统，所述非对称分流系统包括至少两个转发功能组件及网络地址转换NAT设备，其特征在于，包括：第一转发功能组件获取用户设备的上行数据，并将所述上行数据发送至所述NAT设备；所述NAT设备将所述上行数据发送至服务网络，并接收到所述服务网络根据所述上行数据反馈的下行数据，所述下行数据包括所述服务网络的网络协议IP信息；所述NAT设备将所述下行数据中所述服务网络的IP信息转换为所述用户设备的IP信息；所述NAT设备根据所述用户设备的IP信息，将所述下行数据发送至第二转发功能组件；所述第二转发功能组件根据所述用户设备的IP信息确定所述用户设备对应的目标接入网设备，并将所述下行数据发送至所述目标接入网设备。

【技术特征摘要】
1.一种数据传输方法，应用于非对称分流系统，所述非对称分流系统包括至少两个转发功能组件及网络地址转换NAT设备，其特征在于，包括：第一转发功能组件获取用户设备的上行数据，并将所述上行数据发送至所述NAT设备；所述NAT设备将所述上行数据发送至服务网络，并接收到所述服务网络根据所述上行数据反馈的下行数据，所述下行数据包括所述服务网络的网络协议IP信息；所述NAT设备将所述下行数据中所述服务网络的IP信息转换为所述用户设备的IP信息；所述NAT设备根据所述用户设备的IP信息，将所述下行数据发送至第二转发功能组件；所述第二转发功能组件根据所述用户设备的IP信息确定所述用户设备对应的目标接入网设备，并将所述下行数据发送至所述目标接入网设备。2.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述非对称分流系统还包括会话管理功能组件，所述第二转发功能组件根据所述用户设备的IP信息确定所述用户设备对应的目标接入网设备，并将所述下行数据发送至所述目标接入网设备，包括：所述第二转发功能组件根据所述用户设备的IP信息访问所述会话管理功能组件，得到所述用户设备的用户会话；所述第二转发功能组件根据所述用户设备的用户会话，确定与所述用户设备建立通信连接的目标接入网设备；所述第二转发功能组件将所述下行数据发送至所述目标接入网设备，使得所述目标接入网设备将所述下行数据发送至所述用户设备。3.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述NAT设备根据所述用户设备的IP信息，将所述下行数据发送至第二转发功能组件，包括：所述NAT设备根据所述用户设备的IP信息，从所述转发功能组件中查找与所述用户设备的IP信息对应的第二转发功能组件；所述NAT设备将所述下行数据发送至所述第二转发功能组件。4.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述上行数据包括所述用户设备的IP信息，所述NAT设备将所述上行数据发送至服务网络，并接收到所述服务网络根据所述上行数据反馈的下行数据，所述下行数据包括所述服务网络的IP信息，包括：所述NAT设备将所述上行数据中所述用户设备的IP信息转换为服务网络的IP信息；所述NAT设备根据所述服务网络的IP信息将所述上行数据发送至所述服务网络；所述NAT设备接收到所述服务网络根据所述上行数据反馈的下行数据，所述下行数据包括所述服务网络的IP信息。5.根据权利要求1至4中任一项所述的数据传输方法，其特征在于，所述非对称分流系统还包括负载均衡器LB，所述第一转发功能组件获取用户设备的上行数据之前，还包括：所述LB通过接入网设备获取用户设备的上行数据；所述LB根据预置分流表或随机的确定所述转发功能组件中的第一转发功能组件；所述LB将所述上行数据发送至所述第一转发功能组件。6.根据权利要求5所述的数据传输方法，其特征在于，所述第一转发功能组件获取用户设备的上行数据，并将所述上行数据发送至所述NAT设备，包括：第一转发功能组件接收所述LB发送的用户设备的上行数据，所述上行数据为数据包格式；所述第一转发功能组件确定是否存在所述用户设备的用户会话；若是，则所述第一转发功能组件将所述上行数据发送至所述NAT设备；若否，则所述第一转发功能组件访问所述会话管理功能组件，确定所述会话管理功能组件是否存在所述用户设备的用户会话；若所述会话管理功能组件存在所述用户设备的用户会话，则所述第一转发功能组件获取所述会话管理功能组件中的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘泉，王国骄，黄兴华，
申请(专利权)人：上海华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31