[发明专利]基于LTE-LAN的报文转发方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种基于LTE-LAN的报文转发方法及装置。

背景技术

随着通信技术的发展，对通信网络服务质量的要求日益提高，为了在现有网络基础上进一步提高数据处理效率，降低数据处理成本，设计了一种全新的网络架构，称为LTE-LAN(Long Term Evolution-LAN，长期演进本地网)。参阅图1所示，在LTE-LAN系统中，LTE-LAN-AP(LTE-LAN系统中的无线接入点)利用现有LTE底层传输及接入技术为终端提供无线数据链路，从而为终端提供具有QoS保障的通信服务。LTE-LAN-AP和终端均基于LTE移动通信系统底层通信技术实现其各自的功能，即通过增加新的管理及传输调度功能实现本地无线网络的组网与本地网络内终端的互联互通，通过改造现有LTE系统的网络架构及高层协议在不经过运营商核心网处理的情况下实现终端对外部网络的IP接入，即本地无线网络的LTE-LAN-AP通过相应接口可以不经过核心网而直接访问外部网络，这样一种扁平化的网络结构有助于终端数据的快速处理和转发，降低了网络通信的成本，提高了效率。然而为了降低系统成本，终端和LTE-LAN-AP之间的空中接口(即Uu接口)基于LTE系统中的空中接口进行了简化，并且LTE-LAN-AP是二层设备，不具有转发IP数据报文的能力，因此，为了实现终端和外部网络之间、终端和终端之间的通信，需要一种适用于LTE-LAN系统的二层的编址寻址机制。

现有技术下，已有的编址寻址机制存在多种，例如：

对于LTE系统而言，其在空中接口处二层所采用的编址寻址机制是采用RNTI(Radio Network Temporary Identifier，无线网络临时标识)来标识和区分不同终端，在一个小区(cell)中，一个C-RNTI(小区无线网络临时标识)用于唯一标识一个终端。当终端需要发送数据给基站或者基站需要发送数据给终端时，基站需要基于终端的C-RNTI和相关信息如无线接口配置参数、终端能力等对数据的发送所使用的资源进行无线资源的调度和分配，从而实现了终端和基站使用约定的无线资源进行数据的收发。由于一个基站服务范围内的终端之间通信双方是基站和终端，因此在实际空中接口传输的MAC报文中，并不需要显式地给出终端的标识。

在终端和PDN GW(Packet Data Network Gateway，分组数据网络网关)之间的通信数据，采用基于GTP-U(General Packet Radio Service TunnellingProtocol-User Plane，通用分组无线服务隧道协议-用户面)协议的隧道来实现。终端和网络之间通信的IP数据报文，在基站完成LTE-空中接口格式到GTP-U数据格式之间的映射；在基站和PDN GW之间，采用GTP-U隧道承载；在PDNGW(Packet Data Network Gateway)处上行方向PDN GW完成GTP-U数据格式到IP数据报文的去封装、下行方向将IP数据报文封装为GTP-U格式。

对于采用IEEE 802.3协议的网络(简称802.3网络)而言，其采用的编址寻址机制是二层寻址技术，即采用MAC地址在二层网络范围内唯一某一网元实体。在这种MAC报文中，需要明确给出收发双方的MAC地址，即报文发送方的源MAC地址和报文接收方的目的MAC地址。

对于网络层通讯机制而言，其采用的编址寻址机制是三层寻址技术，即基于IP地址实现设备的互通。在IP报文的头部，需要给出发送方的IP地址和接收方的IP地址。

对于基于IEEE 802.11系列协议的WLAN(Wireless Local Area Networks，无线局域网络)而言，其采用的编址寻址机制是基于空中接口和上联接口的二层寻址技术，沿用了基于802.3网络的编址寻址机制。其空中接口上的MAC报文，也需要明确给出收发双方的MAC地址，即报文发送方的源MAC地址和报文接收方的目的MAC地址。且WLAN其空中接口的MAC地址格式和802.3网络中使用的MAC地址，采用相同的地址格式。

然而，对于LTE-LAN来说，由于LTE-LAN-AP的上联接口(即Iu-r接口)其二层是基于802.3协议的。基于成本的考虑，LTE-LAN-AP是二层设备，不具备基于IP的数据转发能力，即LTE-LAN-AP定位采用层二的方法实现数据报文的转发而不具备路由器的功能。因此，LTE-LAN-AP不适用于三层寻址技术，且LTE-LAN-AP和LTE-LAN-GW(LTE-LANT系统中的网关)之间不能够采用类似于GTP-U隧道的映射机制。