專利名稱：一種報文轉發的方法與小基站的制作方法
技術領域：
本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種報文轉發的方法與小基站。
背景技術：
近年來移動通信數據業務的激增給宏網絡帶來了很大壓力，傳統宏基站網絡已經難以滿足人們對無線寬帶覆蓋，尤其是室內寬帶覆蓋的訴求，部署小基站是解決這一問題的一個很好的方案。小基站是一種區別于宏基站的基站形態，小基站在發射功率、用戶數、體積重量等方面都比宏基站小一個數量級。小基站包括小基站Micro、微微基站Pico/ePico、家庭基站Femto、無線接入點AP等，例如，在UMTS (Universal Mobile Telecommunications System,通用移動通訊系統)中，小基站具體可以是UAP (UMTS Access Point, UMTS 接入點)。
在部署小基站時，小基站作為室內UE(User equipment,用戶終端)接入點,可以通過Gi接口接入到IP (Internet Protocol,互聯網協議)網絡，例如Internet,再利用IP 網絡接入到核心網，UE的PS (packet switched,分組交換)業務一般需要經由核心網傳輸, 如果采用 LIPA(Local IP Access，本地 IP接入)和 SIPT0(Selected IP Traffic Offload, IP數據分流)技術可以將UE的PS業務的報文通過小基站轉發直接訪問Internet,而不經過運營商的核心網，將原本通過核心網傳輸的報文經由Gi接口分流到Internet,有效減輕了核心網的負荷和傳輸成本，并減少了報文傳輸時延，提升了用戶體驗。
發明人發現，在現有的LIPA和SIPTO技術中，當UE從源小基站切換到目的小基站時，UE需要等待目的小基站與Internet建立鏈接后，才能繼續傳輸報文，在目的小基站與 Internet建立鏈接的過程中，UE的報文傳輸會中斷，由此明顯降低了用戶體驗，也給Gi接口分流業務的規模商用造成了影響。發明內容
本發明實施例提供了一種報文轉發的方法與小基站，通過所述方法和小基站可以使UE在移動過程中業務不中斷。
本發明一方面提供了一種實現報文轉發的方法，所述方法包括
第一小基站接收第二小基站通過二層轉發路徑轉發的用戶設備UE的報文，所述第一小基站通過Gi接口與因特網Internet相連接,所述第二小基站為所述UE駐留的小基站；
所述第一小基站通過所述Gi接口將所述UE的報文轉發到所述Internet。
本發明另一方面提供了一種實現報文轉發的方法，所述方法包括
第一小基站通過Gi接口接收因特網Internet發送的用戶設備UE的報文；
所述第一小基站將所述UE的報文通過二層轉發路徑轉發給第二小基站，以使得所述第二小基站將所述UE的報文轉發給所述UE，其中，所述第二小基站為所述UE駐留的小基站。
本發明又一方面提供了一種小基站，所述小基站通過Gi接口與因特網Internet 相連接，所述小基站包括
接收器用于接收用戶設備UE駐留的小基站通過二層轉發路徑轉發的所述UE的報文；
發送器用于通過Gi接口將所述UE的報文轉發到所述Internet。
本發明再一方面提供了一種小基站，所述小基站通過Gi接口與因特網Internet 相連接，所述小基站包括
接收器用于通過所述Gi接口接收所述Internet發送的用戶設備UE的報文；
發送器用于將所述UE的報文通過二層轉發路徑轉發給所述UE駐留的小基站，以使得所述UE駐留的小基站將所述UE的報文發送給所述UE。
通過應用本發明實施例提供的報文轉發的方法與小基站，駐留在第二小基站的UE 的報文可以經第一小基站轉發到Internet，UE切換到第二小基站時，無需等待第二小基站與Internet之間建立鏈接，因此UE的報文傳輸不會中斷，實現了 UE在多個小基站覆蓋下的無縫切換，提升了網絡穩健性，提高了用戶體驗。
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圖I為現有小基站解決方案網絡架構不意圖；2為本發明實施例提供的一種報文轉發的方法流程圖 3為本發明實施例一提供的一種報文轉發流程圖；4為本發明實施例二提供的一種報文轉發流程圖；5為本發明實施例三提供的一種小基站結構示意圖； 6為本發明實施例四提供的一種小基站結構示意圖。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案以及優點表達得更清楚明白，下面結合具體實施例和附圖詳細說明本發明提供的技術方案。
如圖I所示，為現有小基站解決方案網絡架構，小基站作為室內UE接入點，通過Gi接口接入到IP網絡，如Internet，利用IP網絡接入到核心網，單個小基站可以通過 HGff (home gateway,家庭網關)接入到IP網絡，多個小基站也可以組建成局域網，如辦公室局域網Office LAN，然后再接入IP網絡，一個Office LAN下的多個小基站覆蓋范圍可以看成一個邏輯小區，簡稱L-CELL。如果采用LIPA (Local IP Access，本地IP接入)和 SIPTO(Selected IP Traffic Offload，IP數據分流)技術，則小基站可以將UE的分組交換 PS業務通過小基站與Internet之間的Gi接口轉發直接轉發給Internet,而不經過運營商的核心網，在小基站連續覆蓋的情況下，UE移動時會從一個小基站切換到另外一個小基站， 由此會導致UE報文傳輸的中斷，本發明實施例給出了一種UE移動過程中不中UE報文傳輸的方法與小基站。
本發明實施例中，在小基站連續覆蓋的場景下，通過采用二層轉發、三層轉發等方法實現小基站的Gi接口數據業務移動性功能，保證UE在移動過程中，通過Gi接口的UE報文傳輸不會中斷。本發明實施例中，各個小基站需要支持Gi接口轉發功能。二層轉發是指通過調整報文目的MAC地址，實現同一局域網下的報文轉發功能；三層轉發是指通過調整報文IP地址和端口，實現跨網段廣域網下的報文轉發功能。
本發明實施例中，UE在一個Office LAN的覆蓋范圍內移動時，駐留在一個小基站上，為了方便描述，將此小基站稱之為第二小基站，UE與第二小基站進行直接通信，但并不通過第二小基站直接訪問Internet,而是利用該Office LAN中的另一小基站轉發報文,為了方便描述，將此小基站稱之為第一小基站。第一小基站通過Gi接口連接到Internet，為了實現UE報文的轉發，第一小基站和第二小基站建立二層轉發路徑，第一小基站和第二小基站可以分別維護一個轉發表，第一小基站維護一個三層轉發路由NAPT(Network Address Port Translation,網絡地址端口轉換)表,第二小基站維護一個二層轉發表。UE訪問 Internet時，第二小基站將UE的報文通過第二小基站與第一小基站之間的二層轉發路徑轉發到第一小基站，第一小基站再將UE的報文通過Gi接口發送到Internet。當UE從第二小基站的覆蓋范圍移動到第三小基站的覆蓋范圍時，第三小基站變成了 UE駐留的小基站， 第一小基站與第三小基站建立二層轉發路徑，并可以斷開與第二小基站的二層轉發路徑， 第一小基站始終維持通過Gi接口與Internet之間建立的連接。上述是以上行鏈路中傳輸 UE的報文為例進行說明，下行鏈路中傳輸UE的報文為上行鏈路中傳輸UE的報文的逆過程。
本發明實施例一提供了一種報文轉發的方法，如圖2所示，為本方法具體步驟
步驟201、第一小基站接收第二小基站通過二層轉發路徑轉發的用戶設備UE的報文，所述第一小基站通過Gi接口與Internet相連接,所述第二小基站為所述UE駐留的小基站。
本發明實施例一中，第二小基站可以將所述UE的報文的目的MAC地址修改為第一小基站的MAC地址，再將修改后的UE的報文發送給第一小基站。
本發明實施例一中，第一小基站可以是Office LAN中CPU占用率和接入用戶數加權結果最優的小基站。
Office LAN中的每個小基站可以實時維護一張運行信息狀態表，該表包括該 Office LAN中所有小基站的CPU占用率、接入用戶數等信息，CPU占用率和接入用戶數加權結果最優的小基站主動充當第一小基站。
步驟202、所述第一小基站通過所述Gi接口將所述UE的報文轉發到Internet。
為了實現UE報文的轉發，第二小基站和第一小基站之間需要建立二層轉發路徑， 第二小基站和第一小基站可以分別維護一個二層轉發表和NAPT表,本發明實施例一以具有第一小基站、第二小基站、第三小基站等多個小基站的Office LAN為例來說明報文轉發過程，假設第一小基站的公網IP地址為IP_A，MAC地址為MAC_A，第二小基站的公網IP地址為IP_B，MAC地址為MAC_B，UE駐留在第二小基站，從核心網分配的IP地址為IP_UE，第一小基站作為轉發小基站。
當UE 通過源端口 12346 訪問 Internet 上的一個 IP 地址 10. 147. 198. xxx 時，UE 上行報文轉發流程如圖3所示第二小基站接收到UE的報文后，修改報文的MAC地址并將 UE的報文通過二層轉發路徑轉發到第一小基站；第一小基站修改報文的IP地址和端口后將報文轉發到Internet。詳細過程如下
第二小基站按照表I將UE訪問10. 147. 198. xxx的報文的目的MAC地址修改為第一小基站的MAC地址MAC_A，將報文轉發到第一小基站，第一小基站收到上述報文后，發6現報文中目的IP地址不是自己的IP地址IP_A，按照表2修改報文的源IP地址為IP_A， 修改源Port為轉換Port22345，將修改后的報文從第一小基站的默認路由發送到IP地址 10. 147. 198. xxx。
表I中，目的IP 0. 0. 0. 0表示UE的所有報文都轉發到第一小基站，而不是表示修改報文的目的IP地址，目的Port可以使用任意未被占用的端口 ；表2中，轉換Port可以使用第一小基站任一未被占用的Port。
表I
權利要求
1.一種實現報文轉發的方法，其特征在于，所述方法包括第一小基站接收第二小基站通過二層轉發路徑轉發的用戶設備UE的報文，所述第一小基站通過Gi接口與因特網hternet相連接，所述第二小基站為所述UE駐留的小基站； 所述第一小基站通過所述Gi接口將所述UE的報文轉發到所述hternet。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括所述第一小基站維護三層轉發路由網絡地址端口轉換NAPT表。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括所述第一小基站在所述UE切換到第三小基站時，與所述第三小基站建立二層轉發路徑。
4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一小基站通過所述Gi接口將所述 UE的報文轉發到hternet之前進一步包括所述第一小基站根據所述NAPT表將所述UE的報文的源IP地址修改為所述第一小基站的IP地址，將所述報文的源Port修改為轉換Port。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一小基站接收第二小基站通過二層轉發路徑轉發的UE的報文之前還進一步包括所述UE的報文目的MAC地址被所述第二小基站修改為所述第一小基站的MAC地址。
6.根據權利要求1至5任一所述的方法，其特征在于，所述第一小基站為辦公室局域網 Office LAN中CPU占用率和接入用戶數加權結果最優的小基站。
7.根據權利要求1至5任一所述的方法，其特征在于，所述第一小基站的CPU占用率達到預設門限時，降低所述第一小基站轉發所述UE的報文的速度。
8.一種實現報文轉發的方法，其特征在于，所述方法包括第一小基站通過Gi接口接收因特網hternet發送的用戶設備UE的報文； 所述第一小基站將所述UE的報文通過二層轉發路徑轉發給第二小基站，以使得所述第二小基站將所述UE的報文轉發給所述UE，其中，所述第二小基站為所述UE駐留的小基站。
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一小基站通過Gi接口接收所述 Internet發送的UE的報文包括所述第一小基站通過Gi接口接收來自所述hternet的報文，若所述hternet報文的源IP地址與所述第一小基站維護的網絡地址端口轉換NAPT表中的目的IP地址相同，且所述htenet的目的Port與所述第一小基站維護的NAPT表中的轉換Port相同，則確認所述 Internet報文是發送給所述UE的報文。
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一小基站將所述UE的報文通過二層轉發路徑轉發給所述第二小基站具體為所述第一小基站將所述UE的報文目的IP地址修改為所述NAPT表中的源IP地址，將所述UE的報文的目的Port修改為所述NAPT表中的源Port，將目的MAC地址修改為所述第二小基站的MAC地址，將修改后的UE的報文轉發給所述第二小基站。
11.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法還包括所述第一小基站在所述UE切換到第三小基站時，與所述第三小基站建立二層轉發路徑。
12.根據權利要求8至11任一所述的方法，其特征在于，所述第一小基站的CPU占用率達到預設門限時，降低所述第一小基站轉發UE的報文的速度。
13.—種小基站,其特征在于,所述小基站通過Gi接口與因特網Internet相連接,所述小基站包括接收器用于接收用戶設備UE駐留的小基站通過二層轉發路徑轉發的所述UE的報文；發送器用于通過Gi接口將所述UE的報文轉發到所述Internet。
14.根據權利要求13所述的小基站，其特征在于，所述小基站還包括存儲器用于存儲網絡地址端口轉換NAPT表。
15.根據權利要求14所述的小基站，其特征在于，所述小基站還包括處理器用于在所述接收器接收到所述UE的報文后，根據所述存儲器中存儲的NAPT表將所述UE的報文的源IP地址修改為所述小基站的IP地址，將所述UE的報文的源Port修改為轉換Port。
16.根據權利要求15所述的小基站，其特征在于，所述處理器還用于在所述小基站的 CPU占用率達到預設門限時，控制所述小基站降低轉發所述UE的報文的速度。
17.—種小基站,其特征在于,所述小基站通過Gi接口與因特網Internet相連接,所述小基站包括接收器用于通過所述Gi接口接收所述Internet發送的用戶設備UE的報文；發送器用于將所述UE的報文通過二層轉發路徑轉發給所述UE駐留的小基站，以使得所述UE駐留的小基站將所述UE的報文發送給所述UE。
18.根據權利要求17所述的小基站，其特征在于，所述小基站還包括存儲器用于存儲網絡地址端口轉換NAPT表。
19.根據權利要去18所述的小基站，其特征在于，所述小基站還包括處理器用于根據所述存儲器存儲的NAPT表確認所述接收器接收到的Internet的報文為所述UE的報文，若所述Internet報文的源IP地址與所述第一小基站維護的網絡地址端口轉換NAPT表中的目的IP地址相同，且所述Intenet的目的Port與所述第一小基站維護的NAPT表中的轉換Port相同，則確認所述Internet報文是發送給所述UE的報文。
20.根據權利要求19所述的小基站，其特征在于，所述處理器還用于修改所述UE的報文的MAC地址為所述UE駐留的小基站的MAC地址。
21.根據權利要求19或20任一所述的小基站，其特征在于，所述處理器還用于在所述小基站的CPU占用率達到預設門限時，控制所述小基站降低轉發所述UE的報文的速度。
全文摘要
本發明實施例提供了一種報文轉發的方法與裝置，以實現用戶設備UE在小基站連續覆蓋下的無縫切換。第一小基站接收第二小基站通過二層轉發路徑轉發的用戶設備UE的報文，所述第一小基站通過Gi接口與Internet相連接，所述第二小基站為所述UE駐留的小基站；所述第一小基站通過所述Gi接口將所述UE的報文轉發到Internet。
文檔編號H04L12/56GK102546403SQ20111044401
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月27日 優先權日2011年12月27日
發明者羅璟真 申請人:華為技術有限公司