[发明专利]一种LTE多下位机系统的双向通信方法

说明书

本发明公开了一种LTE多下位机系统的双向通信方法，首先通过核心网和LTE终端预先设置主设备的IP地址以及多个下位机的IP地址，并构建LTE终端的IMSI、主设备的IP地址、下位机的IP地址之间的映射关系表；然后通过核心网读取映射关系表，并将映射关系表存储至核心网的PGW侧的数据结构中；接着核心网通过LTE终端的附着流程，向LTE终端发送对应的主设备的IP地址、下位机的IP地址；最后核心网根据数据的类型，通过查询数据库中的映射关系关系表，匹配出下位机IP地址对应的主设备IP地址，并在其隧道上下发。本发明实现了提高IP地址分配的灵活性以及系统的可扩展性的技术效果。

技术领域

本发明属于通信领域，涉及一种LTE(Long Term Evolution)多下位机系统的双向通信方法。

背景技术

随着LTE技术的不断应用，需求也越来越多样。为了给终端提供灵活多变的组网方式，市场上应运而生LTE下位机系统的通信需求，即在LTE终端的下方再下挂一个或者多个设备(统称为下挂机)，且下位机可通过终端与核心网后的网络侧数据进行通信。

在传统LTE系统下，PGW(PDN网关Pack Data Network Gateway)侧为接入终端分配一个公网IP地址，来实现终端与网络侧数据的通信。而在上述的LTE多下位机系统中，一个LTE终端下面挂载了多个下位机，多个下位机如何与LTE网络侧后面的服务器通信是一个需要解决的问题。

经过对现有技术LTE终端下挂多个下位机与网络通信方式分析，现有技术中，主要包括两类，一类是核心网只为单个LTE终端分配一个IP地址，终端的下位机则通过NAT(Network Address Translation网络地址转换)方式或者桥接的方式连接到终端上，从而实现网络通信，该方案的缺点是下位机需要处于同一网段；另一类是LTE核心网和终端预先约定配置静态的IP地址段，配合实现。该方案的缺点是IP地址段必须分段固定，地址分配不灵活不通用，且需要修改消息信元。

为了更灵活简单的解决下位机通信问题，仍是移动通信的一个发展方向。

发明内容

本发明提供了一种LTE多下位机系统的双向通信方法。核心网通过配置和存储终端的IMSI、主设备IP地址以及其所有下位机设备IP地址的映射关系，当有数据包到达时，核心网通过查询存储结构中的映射关系，匹配出下位机设备IP地址对应的终端主设备IP地址，并在其隧道上进行下发，从而实现LTE多下位机系统的双向通信，解决现有技术中LTE多下位机系统中，地址分配不灵活的技术问题。本发明提供了一种LTE多下位机系统的双向通信方法，所述LTE多下位机系统包括LTE终端、核心网和网络服务器，其中，所述LTE终端下方下挂有多个下位机，所述方法包括：

步骤S1：所述核心网和所述LTE终端预先设置主设备的IP地址以及多个下位机的IP地址，所述核心网获得所述LTE终端的IMSI，并构建所述LTE终端的IMSI、所述主设备的IP地址、所述下位机的IP地址之间的映射关系表；

步骤S2：所述核心网读取所述映射关系表，并将所述映射关系表存储至所述核心网的PGW侧的数据结构中；

步骤S3：所述核心网通过所述LTE终端的附着流程，向所述LTE终端发送对应的主设备的IP地址、下位机的IP地址；

步骤S4：当上行业务数据包达到所述核心网时，所述核心网根据所述上行业务数据包中的IP报文的目的地址，将所述上行业务数据包路由至相应的网络服务器；

当下行业务数据包达到所述核心网时，若所述下行业务数据包中的IP报文的目的地址为LTE终端的主设备IP地址，所述核心网将所述下行业务数据包下发至所述主设备，若所述下行业务数据包中的IP报文的目的地址为LTE终端的下位机IP地址，所述核心网查询所述映射关系表，匹配出与所述下位机IP地址对应的主设备IP地址，并通过所述主设备的隧道下发所述下行业务数据包。