[發明專利]基于云端核心網EPC的用戶面傳輸系統和方法

有效

• 申請號: 201811464069.4
• 申請日: 2018-12-03
• 公開（公告）號: CN111263367B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 陶林;王焱冰;田越;馬曉華;閆明明;姚紅;于澤源;楊少華;陳菲;胡士杰
• 申請（專利權）人: 中泓慧聯技術有限公司
• 主分類號: H04W16/18
• 分類號: H04W16/18;H04W76/10;H04L61/5007
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 李巨智

本發明涉及一種基于云端核心網EPC的用戶面傳輸系統和方法，系統包括：終端UE、LTE基站、因特網\私有網絡和云化核心網EPC；方法包括核心網設備虛擬化，架設于云端，實現控制面和用戶面分離；終端UE發送用戶面數據經由無線鏈路到達LTE基站，LTE基站將用戶面數據發送到因特網\私有網絡；LTE基站將因特網\私有網絡發送的用戶面數據發送給終端UE；終端UE發送控制面數據經由無線鏈路到達LTE基站，LTE基站將控制面數據經由因特網\私有網絡發送到核心網EPC；LTE基站將云端的核心網EPC發送的控制面數據發送給終端UE。本發明通過基站控制用戶面數據的流向，實現了基于云端核心網的控制面和用戶面分離，豐富了LTE網絡的架構方法和應用場景。

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，具體地說是一種基于云端核心網EPC的用戶面傳輸的系統和方法。

背景技術

傳統網絡布局中，核心網是專用設備，存在物理實體，核心網與基站之間是一對多的關系，核心網與基站之間需要專用網絡連接，例如在骨干光纖網絡中設置專用傳輸通道VLAN(虛擬局域網)或者通過網線直接連接。

根據3GPP規定，LTE系統組網必須按照固定的模式進行，所有數據(控制面數據和用戶面數據)必須通過指定的路徑進行傳輸，即：上行數據從終端UE經過空中接口到達基站eNodeB，然后經過專用網絡連接到達核心網EPC，其中用戶面數據，再從EPC發往因特網；下行數據從因特網到達核心網EPC，這部分為用戶面數據，匯同控制面數據，通過專用網絡連接到達基站eNodeB，然后通過空中接口到達終端UE。網絡架構單一，導致面對不同的網絡需求時會產生大量的資源浪費。

當前業界核心網在向5G中定義的基于服務的架構進化，最終實現控制面和用戶面徹底分離。目前4G?LTE的核心網仍然是實體模式，業界正在推進核心網云化進程，并且已經取得一定的成績，但是限于核心網功能的定義，無法實現控制面和用戶面的分離。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種基于云端核心網EPC的用戶面傳輸的系統和方法，目標是實現控制面和用戶面分離。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案是：

一種基于云端核心網EPC的用戶面傳輸系統，包括：

核心網虛擬化設備，架設于云端，為終端分配IP_{EPC_UE}，在X2切換中將終端UE的用戶面地址IP_{EPC_UE}從源基站傳遞到目標基站，支持由基站控制的用戶面傳輸；

終端UE，發送用戶面數據和控制面數據經由無線鏈路到達LTE基站；接收LTE基站回傳的用戶面數據和控制面數據；

LTE基站，接收終端UE發送的用戶面數據和控制面數據，進行路徑選擇，將控制面數據經由因特網\私有網絡連接發送到云端核心網EPC，將用戶面數據發送到因特網\私有網絡；并從因特網\私有網絡接收控制面數據和用戶面數據，發送給終端UE；

因特網\私有網絡，發送用戶面數據到LTE基站，并接收LTE基站發送的用戶面數據；

云端核心網EPC，為設置在云端的虛擬化設備，經由因特網\私有網絡連接并發送控制面數據到LTE基站，并接收LTE基站發送的控制面數據。

所述LTE基站識別專用信令中的無限承載E-RAB，并解析其中的NAS-PDU信令，獲取核心網EPC為終端UE分配的IP地址IP_{EPC_UE}，記錄C-RNTI、IP_{EPC_UE}以及C-RNTI與IP_{EPC_UE}之間的對應關系。

在所述基站中設置IP地址池，從IP地址池中選取LTE基站為終端UE分配的IP地址IP_{eNB_UE}，并在基站內部建立C-RNTI、IP_{EPC_UE}、IP_{eNB_UE}之間的對應關系。