一种数据的传输方法和设备 【技术领域】
本发明涉及通信技术领域， 尤其涉及一种数据的传输方法和设备。背景技术 随着 Internet 的快速发展， 为了承载各种新型数据通信业务， 在接入网、 核心网 和传输网等层面进行了相应的演进。当前， 随着 MTC(Machine-typecommunication， 机器类 通信 ) 业务的蓬勃发展和对其未来的良好预期， 通信网络的演进又获得了重要的推动力。
MTC 通信是指通信一方或双方是机器， 且机器通过程序控制能自动完成整个 通信过程的通信形式。其中， 作为一种新型的通信理念， MTC 通信的目的是将多种不 同类型的通信技术有机结合， 并应用于无线移动通信技术， 实现机器与机器、 机器与 人之间进行数据通信和交互的一系列技术及技术组合的总称， 因此， MTC 通信又称为 M2M(Machine-to-machine， 机器间 ) 通信。
在现有的 3GPP(3rd Generation Partnership Project， 第三代合作伙伴计划 ) 网络中， LTE(Long Term Evolution， 长期演进 ) 系统采用了用户面与控制面分离的设计方 式， 如图 1 所示的非漫游场景下的 3GPP 网络架构示意图。其中， 控制面信令由 MME(Mobile Management Entity， 移动管理实体 ) 来管理， 负责核心网信令的交互， 一般不参与用户面数 据的传输。但也有特例， 例如， MME 从 NAS(Non Access Stratum， 非接入层 ) 信令消息中解 析出用户面 Payload( 短消息 )， 然后通过 SGs 接口进行短消息的传输。
在用户面数据传输过程中， 用户面数据由接入网直接与 SGW(ServingGateway， 服 务网关 ) 进行交互， 并通过 PDN(Packet Data Network， 分组数据网 )GW( 网关 ) 与外部 PDN 网络进行交互， 整个流程不经过 MME。如图 1 所示， 在现有协议中， S11 接口上只有信令消息 传输 ； 在 S5 接口上， 存在与 S11 接口上一一对应的信令面隧道消息， 且在此隧道上只有信令 面消息传输。
在实现本发明的过程中， 发明人发现现有技术中至少存在以下问题 ：
现有的 MTC 小数据量传输过程中， 核心网中使用控制面信令进行数据传输的方法 在现有的 LTE 系统中不能实现， 即现有的控制面信令不支持用户面数据的传输功能。
发明内容
本发明实施例提供一种数据的传输方法和设备， 以通过 GTPC 消息传输用户面数 据， 提高了网络传输速率以及传输效率。
为了达到上述目的， 本发明实施例提供一种数据的传输方法， 包括 ：
移动性管理实体获取用户面数据和 APN 信息 ；
所述移动性管理实体根据所述 APN 信息确定对应的 PGW 连接信息 ；
所述移动性管理实体根据所述 PGW 连接信息将所述用户面数据发送给 PGW。
本发明实施例提供一种数据的传输方法， 包括 ：
用户设备获取 APN 信息 ；所述用户设备将所述 APN 信息发送给移动性管理实体。 本发明实施例提供一种移动性管理实体， 包括 ： 获取模块， 用于获取用户面数据和 APN 信息 ； 确定模块， 用于根据所述获取模块获取的 APN 信息确定对应的 PGW 连接信息 ； 发送模块， 用于根据所述确定模块确定的 PGW 连接信息将所述用户面数据发送给PGW。 本发明实施例提供一种用户设备， 包括 ：
获取模块， 用于获取 APN 信息 ；
发送模块， 用于将所述获取模块获取的所述 APN 信息发送给移动性管理实体。
与现有技术相比， 本发明至少具有以下优点 ：
通过将 APN(Access Point Name， 接入点名称 ) 信息和用户面数据发送给移动性管 理实体， 移动性管理实体将用户面数据添加到 GTPC 消息中， 并根据 APN 信息确定 PGW 连接 信息， 从而根据该 PGW 连接信息将携带了用户面数据的 GTPC 消息发送 PGW， 并最终发送给应 用服务器。从而使得小数据量的用户面数据可以通过控制平面的 GTPC 消息进行传输， 提高 了网络传输速率， 并提高了系统传输效率。
附图说明 为了更清楚地说明本发明的技术方案， 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， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1 是现有技术中非漫游场景下的 3GPP 网络架构示意图 ；
图 2 是本发明实施例一提供的一种数据的传输方法流程示意图 ；
图 3 是本发明实施例二提供的一种用户设备的结构示意图 ；
图 4 是本发明实施例三提供的一种移动性管理实体的结构示意图。
具体实施方式
现有的 MTC 技术中， 某些 MTC 设备存在一种特性 ： 每次向 MTC Server( 服务器 ) 发 送的数据都是小数据量的数据。在这种情况下， 会对传统的 3GPP 网络数据传输方式将产生 较大的影响， 即为了发送很少量的数据， 需要完成较大量的信令传输， 从而导致系统效率低 下。
针对上述问题， 本发明实施例提供一种数据的传输方法和设备， 以通过 GTPC(GPRS Tunneling Protocol for Control Plane， 控制平面的演进的通用无线分组业务隧道协议 ) 消息来传输 NAS 消息中携带的用户面数据 ( 小数据量数据 )。其中， UE 在 NAS 消息中捎带 小数据量数据到 MME， 然后通过 MME-SGW-PGW 之间的 GTPC 消息来传输这些小数据量数据。
进一步的， 为了将携带用户面数据的 GTPC 消息通过 MME 发送至 PGW， MME 可以通过 查找 PDN Connection( 连接 ) 或 PGW 地址的方式确定如何将携带用户面数据的 GTPC 消息 发送给 PGW。
下面将结合本发明中的附图， 对本发明中的技术方案进行清楚、 完整地描述， 显 然， 所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都 属于本发明保护的范围。
本发明实施例一提供一种数据的传输方法， 通过对 GTPC 协议进行扩展， 使得 GTPC 消息可以传递小数据量的数据 ( 用户面数据 ) ； 并对移动性管理实体和 PGW 进行功能上的 扩展， 使得移动性管理实体和 PGW 可以使用 GTPC 消息进行用户面数据的传输。本发明实施 例中， 在用户面与控制面进行分离网络架构中， 相应的移动性管理实体 ( 例如， SGSN 等 ) 均 可以采用本发明实施例提供的技术方案进行相应的处理， 为了方便描述， 本发明实施例中 以 MME 为例进行说明。
进一步的， 由于 UE 和 MME 之间的 NAS 消息是基于 per UE 传输的， MME 到 PGW 之间 的用于会话管理的控制面 GTPC 消息是基于 Per PDN 连接的， 当 MME 接收到 NAS 传来的用户 面数据之后， 并不知道将该用户面数据发送给哪个 PDN 连接或 PDN GW。因此， 为了实现使 用 GTPC 消息传递用户面数据的功能， 需要解决无法找到对应的 PDN 连接或 PDN GW 地址的 问题， 即 MME 需要能够确定 PDN 连接或 PDN GW 地址， 从而实现通过 GTPC 消息来传递用户面 数据的功能。
如图 2 所示， 该数据的传输方法包括以下步骤 ： 步骤 201， 用户设备获取 APN 信息。其中， 该用户设备包括但不限于 MTC 设备 ( 如 MTC 终端 ) 等。
具体的， 对于每个用户设备来说， 可以根据实际的需要获取到 APN 信息， 该过程本 发明实施例中不再赘述。
步骤 202， 用户设备通过 NAS 消息将 APN 信息和用户面数据发送给 MME。
其中， 该用户面数据可以为小数据量的用户面数据。
实际应用中， 为了将 APN 信息发送给 MME， 可以扩展现有的 NAS 消息， 例如， 扩展现 有的 Uplink generic NAS transport 消息或者 Uplink NAS transport 消息来携带 APN 信 息； 也可以通过其他消息将 APN 信息发送给 MME， 本发明实施例中不再赘述， 以通过 NAS 消 息来携带 APN 信息为例进行说明。
另外， APN 信息和用户面数据可以通过 NAS 消息同时发送给 MME， 也可以通过不同 的消息分别将 APN 信息和用户面数据发送给 MME， 在此不再赘述。
步骤 203， MME 接收来自用户设备的 NAS 消息， 并从 NAS 消息中获取 APN 信息和用 户面数据。
具体的， 当接收到 NAS 消息后， 由于 NAS 消息中携带了 APN 信息和用户面数据， 则 MME 可以从 NAS 消息中解析出用户面数据 ( 即用户面 Payload) 和 APN 信息。
步骤 204， MME 根据 APN 信息确定对应的 PGW 连接信息。其中， 该 PGW 连接信息为 能够将相关信息发送给 PGW 的信息， 本发明实施例中， 该 PGW 连接信息包括但不限于 PDN 连 接信息或 PGW 地址信息。
具体的， 每个 PDN 连接信息对应了一个 APN 信息， 且在 MME 的 BearerContext 上记 录了 APN 信息与 PDN 连接信息的对应关系， 即 MME 可根据 Bearer Context 获知 APN 信息与 PDN 连接信息的对应关系， 因此， 根据该对应关系以及获取的 APN 信息， MME 可以确定对应的 PDN 连接信息。
另外， 每个 PGW 地址信息对应了一个 APN 信息， 且在 MME 的 BearerContext 上记录
了 APN 信息与 PGW 地址信息的对应关系， 即 MME 可根据 Bearer Context 获知 APN 信息与 PGW 地址信息的对应关系， 因此， 根据该对应关系以及获取的 APN 信息， MME 可以确定对应的 PGW 地址信息。
步骤 205， MME 将用户面数据添加到 GTPC 消息中。
由于现有的 GTPC 消息用于传输控制面数据， 本发明实施例中， 为了对小数据量的 用户面数据进行传输， 可以对 GTPC 消息进行扩展， 并将用户面数据添加到 GTPC 消息。
具体的， 可以在现有的 GTPC 消息上进行扩展， 以使扩展后的 GTPC 消息可以携带用 户面 Payload ； 也可以增加新的 GTPC 消息， 并通过新的 GTPC 消息来携带用户面 Payload。
本发明实施例中， 当获得用户面数据之后， MME 可以将用户面数据透明封装到 GTPC 消息中， 即 MME 不对获得的用户面数据进行任何改动， 直接将用户面数据封装到 GTPC 消息中。
步骤 206， MME 根据 PGW 连接信息将携带了用户面数据的 GTPC 消息发送给 PGW。
具体的， MME 可根据 PDN 连接信息将携带了用户面数据的 GTPC 消息发送给 PGW ； 或 者， 根据 PGW 地址信息将携带了用户面数据的 GTPC 消息发送给 PGW。
本发明实施例中， 在根据 PDN 连接信息进行发送时， MME 通过该 PDN 连接将携带了 用户面数据的 GTPC 消息发送给 SGW， 由 SGW 根据该 PDN 连接将携带了用户面数据的 GTPC 消 息发送给 PGW。 在根据 PGW 地址信息进行发送时， MME 将 PGW 地址信息携带在 GTPC 消息中， 并将 携带了用户面数据的 GTPC 消息发送给 SGW， 由 SGW 根据 PGW 的地址信息将携带了用户面数 据的 GTPC 消息发送给 PGW。
步骤 207， PGW 通过解析该 GTPC 消息获得用户面数据。
具体的， 当接收到携带了用户面数据的 GTPC 消息后， PGW 可以从 GTPC 消息中将用 户面数据解析出来， 并获得该用户面数据。
步骤 208， PGW 将获得的用户面数据发送给应用服务器。
其中， 本发明实施例中， 根据实际的需要， 该应用服务器包括但不限于 MTC 服务 器， 为了方便描述， 本发明实施例中以 MTC 服务器为例进行说明。
具体的， 当获得用户面数据之后， PGW 可以将用户面数据发送到 SGi 接口， 并由 SGi 接口将该用户面数据发送给 MTC 服务器。
之后， MTC 服务器需要将该用户面数据发送给具体的 MTC 设备， 或由 MTC 设备到 MTC 服务器上获取该用户面数据， 该处理过程本发明实施例中不再赘述。
综上可以看出， 本发明实施例中， 通过将 APN 信息和用户面数据发送给移动性管 理实体， 移动性管理实体将用户面数据添加到 GTPC 消息中， 并根据 APN 信息确定 PGW 连接 信息， 从而根据该 PGW 连接信息将携带了用户面数据的 GTPC 消息发送 PGW， 并最终发送给应 用服务器。从而使得小数据量的用户面数据可以通过控制平面的 GTPC 消息进行传输， 提高 了网络传输速率， 并提高了系统传输效率。
为了更加清楚的说明本发明实施例提供的技术方案， 以下结合一种具体的应用 场景对本发明实施例进行详细说明。本应用场景下， 用户设备通过扩展现有的 Uplink generic NAS transport 消 息 来 携 带 APN 信 息。 如 表 1 所 示 的 Uplink generic NAS Transport 消息的格式 ：
表1基于表 1 所示的 Uplink generic NAS transport 消息， 用户设备可在该 Uplink generic NAS transport 消息中添加 APN 信息， 并将该 Uplink generic NAStransport 消息 发送给 MME。
当接收到该 Uplink generic NAS transport 消息后， MME 即可以获取到 APN 信息， 继而根据该 APN 信息确定 PGW 连接信息， 并根据该 PGW 连接信息将携带用户面数据的 GTPC 消息发送给 PGW。
以下结合另一种应用场景对本发明实施例进行详细说明。本应用场景下， 用户设 备通过扩展现有的 Uplink NAS transport 消息来携带 APN 信息。 如表 2 所示的 Uplink NAS transport 消息的格式 ：
表2基 于 表 2 所 示 的 Uplink NAS transport 消 息，用 户 设 备 可 在 该 Uplink NAStransport 消息中添加 APN 信息， 并将该 Uplink NAS transport 消息发送给 MME。
当接收到该 Uplink NAS transport 消息后， MME 即可以获取到 APN 信息， 继而根 据该 APN 信息确定 PGW 连接信息， 并根据该 PGW 连接信息将携带用户面数据的 GTPC 消息发 送给 PGW。
基于与上述方法同样的发明构思， 本发明实施例二中还提供了一种用户设备， 如 图 3 所示， 包括 ：
获取模块 31， 用于获取 APN 信息。
发送模块 32， 用于将所述获取模块 31 获取的所述 APN 信息发送给移动性管理实 体。
所述发送模块 32， 具体用于将所述 APN 信息和用户面数据发送给所述移动性管理实体。 所述发送模块 32， 具体用于通过 NAS 消息将所述 APN 信息和用户面数据发送给所 述移动性管理实体。
所述 NAS 消息包括 ：
携带了所述 APN 信息的 Uplink generic NAS transport 消息 ；
携带了所述 APN 信息的 Uplink NAS transport 消息。
其中， 本发明装置的各个模块可以集成于一体， 也可以分离部署。 上述模块可以合 并为一个模块， 也可以进一步拆分成多个子模块。
可见， 本发明实施例中， 通过将 APN 信息和用户面数据发送给移动性管理实体， 移
动性管理实体将用户面数据添加到 GTPC 消息中， 并根据 APN 信息确定 PGW 连接信息， 从而 根据该 PGW 连接信息将携带了用户面数据的 GTPC 消息发送 PGW， 并最终发送给应用服务器。 从而使得小数据量的用户面数据可以通过控制平面的 GTPC 消息进行传输， 提高了网络传 输速率， 并提高了系统传输效率。
基于与上述方法同样的发明构思， 本发明实施例三中还提供了一种移动性管理实 体， 如图 4 所示， 包括 ：
获取模块 41， 用于获取用户面数据和 APN 信息 ；
确定模块 42， 用于根据所述获取模块 41 获取的 APN 信息确定对应的 PGW 连接信 息；
发送模块 43， 用于根据所述确定模块 42 确定的 PGW 连接信息将所述用户面数据发 送给 PGW。
所述获取模块 41， 具体用于接收来自用户设备的 NAS 消息， 所述 NAS 消息中携带了 所述用户面数据和 APN 信息 ； 并从所述 NAS 消息中获取所述用户面数据和 APN 信息。
所述 PGW 连接信息包括 ： PDN 连接信息或 PGW 地址信息。
所述确定模块 42， 具体用于根据 APN 信息与 PDN 连接信息的对应关系、 以及所述 APN 信息确定对应的 PDN 连接信息 ； 或者，
根据 APN 信息与 PGW 地址信息的对应关系、 以及所述 APN 信息确定对应的 PGW 地址信息。 所述发送模块 43， 具体用于将所述用户面数据添加到 GTPC 消息中， 并根据所述 PDN 连接信息将所述 GTPC 消息发送给所述 PGW ； 或者，
将所述用户面数据添加到 GTPC 消息中， 并根据所述 PGW 地址信息将所述 GTPC 消 息发送给所述 PGW。
所述发送模块 43， 具体用于将 GTPC 消息发送给所述 PGW， 以供所述 PGW 通过解析 所述 GTPC 消息获得所述用户面数据， 并将所述用户面数据发送给应用服务器。
其中， 本发明装置的各个模块可以集成于一体， 也可以分离部署。 上述模块可以合 并为一个模块， 也可以进一步拆分成多个子模块。
可见， 本发明实施例中， 通过将 APN 信息和用户面数据发送给移动性管理实体， 移 动性管理实体将用户面数据添加到 GTPC 消息中， 并根据 APN 信息确定 PGW 连接信息， 从而 根据该 PGW 连接信息将携带了用户面数据的 GTPC 消息发送 PGW， 并最终发送给应用服务器。 从而使得小数据量的用户面数据可以通过控制平面的 GTPC 消息进行传输， 提高了网络传 输速率， 并提高了系统传输效率。
通过以上的实施方式的描述， 本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助 软件加必需的通用硬件平台的方式来实现， 当然也可以通过硬件， 但很多情况下前者是更 佳的实施方式。基于这样的理解， 本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的 部分可以以软件产品的形式体现出来， 该计算机软件产品存储在一个存储介质中， 包括若 干指令用以使得一台计算机设备 ( 可以是个人计算机， 服务器， 或者网络设备等 ) 执行本发 明各个实施例所述的方法。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图， 附图中的模块或流 程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分 布于实施例的装置中， 也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上 述实施例的模块可以合并为一个模块， 也可以进一步拆分成多个子模块。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述， 不代表实施例的优劣。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例， 但是， 本发明并非局限于此， 任何本领 域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。