[發明專利]一種LTE網絡支持計費的S1接口緩存加速方法、系統及裝置

有效

• 申請號: 201610367514.X
• 申請日: 2016-05-30
• 公開（公告）號: CN107454579B
• 公開（公告）日: 2020-02-25
• 發明（設計）人: 蔣瑛
• 申請（專利權）人: 普天信息技術有限公司
• 主分類號: H04W4/24
• 分類號: H04W4/24;H04M15/00;H04M15/28
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 王民盛;王麗琴

1.一種支持計費的LTE系統S1接口緩存加速系統，其特征在于，該系統由接入層緩存服務器和采集合成服務器組成，其中接入層緩存服務器部署在基站側，采集合成服務器部署在核心網側；

接入層緩存服務器，用于在提供基站緩存服務的同時，對緩存的本地流量進行統計，當S1口會話結束時，將本地流量寫入S1接口的用戶業務記錄XDR，并將所述XDR上報給采集合成服務器；

采集合成服務器，對核心網側信令面進行數據解析、非接入層消息(NAS消息)解密、數據合成，形成以用戶標識為索引的會話記錄；收集各基站緩存服務器上報的S1接口XDR，將XDR與以用戶標識為索引的會話記錄進行數據合成，形成以用戶標識為索引的緩存流量話單文件，并將緩存流量話單文件上報給計費中心，生成計費信息。

2.根據權利要求1所述的支持計費的LTE系統S1接口緩存加速系統，其特征在于，所述接入層緩存服務器包括：透傳模塊、解析合成模塊、XDR文件上報模塊、S1_U下行組包模塊、S1_U上行拆包模塊、S1_U接口數據轉發模塊和緩存模塊；S1_U數據具體來說是S1接口的業務層數據；

透傳模塊，用于在基站和核心網之間進行S1_MME數據的透傳；S1_MME數據表示S1接口的控制層數據；

解析合成模塊，用于對S1接口的S1_MME數據以及數據包信息和流量統計信息進行解析，針對每個會話形成XDR，將所形成的XDR文件發送至XDR上報模塊；并向S1_U下行組包模塊輸出組包數據信息；所述S1_MME數據來自基站的硬采數據，數據包信息和流量統計信息則來自S1_U下行組包模塊、S1_U上行拆包模塊和S1_U接口數據轉發模塊；

XDR文件上報模塊，用于向采集合成服務器上報S1口XDR信息；

S1_U下行組包模塊，用于根據來自解析合成模塊的組包數據信息，對來自緩存模塊的S1_U數據進行組包，并發送至基站；還用于將本模塊發送的數據包信息和流量統計信息發送至解析合成模塊；

S1_U上行拆包模塊，用于對來自基站的S1_U上行數據包進行解析，將S1_U上行數據包發送至S1_U接口數據轉發模塊；同時根據解析結果向緩存模塊查詢是否存在已緩存數據；還用于將本模塊發送的數據包信息和流量統計信息發送至解析合成模塊；

S1_U接口數據轉發模塊，用于對未緩存的S1_U上行數據透傳至核心網；對來自核心網的S1_U下行數據包透傳至基站，同時對所述S1_U下行數據包進行深度解析，記錄包序號，并將其發送至緩存模塊進行緩存；還用于將本模塊發送的數據包信息和流量統計信息發送至解析合成模塊；

緩存模塊，用于對S1_U數據進行緩存，具體包括：對來自S1_U數據轉發模塊的S1_U下行數據進行緩存；對來自S1_U上行拆包模塊的S1_U上行數據進行緩存；

S1_U下行組包模塊、S1_U上行拆包模塊和緩存模塊共同完成S1接口的用戶層數據的緩存加速功能：S1_U上行拆包模塊收到來自終端的網頁訪問請求時，優先查找緩存模塊中的緩存，對已緩存數據，直接由緩存模塊提供S1_U下行數據；S1_U下行組包模塊根據記錄的包序號和會話通用信息，將緩存模塊提供的S1_U下行數據組裝成S1口下行數據包并發送至基站。

3.根據權利要求1所述的支持計費的LTE系統S1接口緩存加速系統，其特征在于，所述采集合成服務器包括：接收模塊、合成模塊和話單生成模塊；

所述接收模塊，用于接收各基站側的接入層緩存服務器上報的S1接口XDR信息；

所述合成模塊，用于采集S1-C，S3/S10，S6a接口的數據，對采集的信令數據進行解析，按照用戶標識分別對每個用戶進行數據組織，得到用戶級數據，將接收模塊所接收的XDR信息合成到所述用戶級數據中；

話單生成模塊，用于根據合成模塊得到的用戶級數據，產生針對用戶的計費消息，生成基站緩存流量的話單文件，通過Ga接口上報計費網關功能實體CGF。

4.根據權利要求1或3所述的支持計費的LTE系統S1接口緩存加速系統，其特征在于，所述用戶標識為國際移動用戶識別碼IMSI。

5.一種支持計費的LTE系統S1接口緩存加速方法，其特征在于，包括如下步驟：

在提供基站緩存服務的同時，對緩存的本地流量進行統計，當S1口會話結束時，將本地流量寫入S1接口XDR，并將所述XDR上報給核心網側；

對核心網側信令面消息進行數據解析、NAS消息解密、數據合成，形成以用戶標識為索引的會話記錄；收集各基站側上報的S1接口XDR，將XDR與以用戶標識為索引的會話記錄進行數據合成，形成以用戶標識為索引的緩存流量話單文件，并將緩存流量話單文件上報給計費中心，生成計費信息。