本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及網(wǎng)關(guān)設(shè)備分流方法與系統(tǒng)以及LTE(Long Term Evolution,長期演進)-VPN(Virtual Private Network，虛擬專用網(wǎng)絡(luò))演進型系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在LTE移動通信技術(shù)領(lǐng)域，手機終端接入基站、基站連接網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)關(guān)連通核心網(wǎng)、核心側(cè)對接互聯(lián)網(wǎng)，環(huán)環(huán)相扣組成整套LTE通信系統(tǒng)架構(gòu)。

手機終端方面，隨著智能手機的發(fā)展，安卓、蘋果系列大多都支持VPN功能。運營商核心網(wǎng)絡(luò)方面，隨著客戶對流量的需求越來越大，運行商核心網(wǎng)絡(luò)的壓力也不斷增加，這樣影響接入終端的數(shù)量以及終端通信質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對隨著用戶終端流量需求不斷增大導(dǎo)致運行商核心網(wǎng)絡(luò)的壓力也不斷增加，影響終端接入數(shù)量與通信質(zhì)量的問題，提供一種網(wǎng)關(guān)設(shè)備分流方法與系統(tǒng)以及LTE-VPN演進型系統(tǒng)，以有效降低互聯(lián)網(wǎng)核心壓力。

一種LTE-VPN演進型系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)設(shè)備分流方法，應(yīng)用于上行傳輸，述LTE-VPN演進型系統(tǒng)包括相互連接的網(wǎng)關(guān)設(shè)備與VPN服務(wù)器；

LTE-VPN演進型系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)設(shè)備分流方法包括步驟：

接收基站上行數(shù)據(jù)包；

層層解析數(shù)據(jù)包至終端IP層；

判斷終端訪問IP是否為VPN服務(wù)器IP；

若是，則拆除數(shù)據(jù)包中核心網(wǎng)報文頭信息，并將拆除之后的數(shù)據(jù)包發(fā)送至VPN服務(wù)器，核心網(wǎng)報文頭信息包括S1隧道IP、UDP以及GTP-U頭。

一種LTE-VPN演進型系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)設(shè)備分流方法，應(yīng)用于下行傳輸，LTE-VPN演進型系統(tǒng)包括相互連接的網(wǎng)關(guān)設(shè)備與VPN服務(wù)器；

LTE-VPN演進型系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)設(shè)備分流方法包括步驟：

接收VPN服務(wù)器的下行數(shù)據(jù)包；

查詢是否存在數(shù)據(jù)包對應(yīng)的核心網(wǎng)報文頭信息，核心網(wǎng)報文頭信息包括S1隧道IP、UDP以及GTP-U頭；

若存在，則對數(shù)據(jù)包封裝查詢到的對應(yīng)的核心網(wǎng)報文頭信息，獲得封裝后的數(shù)據(jù)包；

將封裝后的數(shù)據(jù)包發(fā)送至基站。

一種LTE-VPN演進型系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)設(shè)備分流系統(tǒng)，應(yīng)用于上行傳輸，LTE-VPN演進型系統(tǒng)包括相互連接的網(wǎng)關(guān)設(shè)備與VPN服務(wù)器；

LTE-VPN演進型系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)設(shè)備分流系統(tǒng)包括：

第一接收模塊，用于接收基站上行數(shù)據(jù)包；

解析模塊，用于層層解析數(shù)據(jù)包至終端IP層；

判斷模塊，用于判斷終端訪問IP是否為VPN服務(wù)器IP；

第一處理模塊，用于當(dāng)終端訪問IP為VPN服務(wù)器IP時，拆除數(shù)據(jù)包中核心網(wǎng)報文頭信息，并將拆除之后的數(shù)據(jù)包發(fā)送至VPN服務(wù)器，核心網(wǎng)報文頭信息包括S1隧道IP、UDP以及GTP-U頭。

一種LTE-VPN演進型系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)設(shè)備分流系統(tǒng)，應(yīng)用于下行傳輸，LTE-VPN演進型系統(tǒng)包括相互連接的網(wǎng)關(guān)設(shè)備與VPN服務(wù)器；

LTE-VPN演進型系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)設(shè)備分流系統(tǒng)包括：

第二接收模塊，用于接收VPN服務(wù)器的下行數(shù)據(jù)包；

查詢模塊，用于查詢是否存在數(shù)據(jù)包對應(yīng)的核心網(wǎng)報文頭信息，核心網(wǎng)報文頭信息包括S1隧道IP、UDP以及GTP-U頭；

第二處理模塊，用于當(dāng)存在數(shù)據(jù)包對應(yīng)的核心網(wǎng)報文頭信息時，對數(shù)據(jù)包封裝查詢到的對應(yīng)的核心網(wǎng)報文頭信息，獲得封裝后的數(shù)據(jù)包；

推送模塊，用于將封裝后的數(shù)據(jù)包發(fā)送至基站。

本發(fā)明LTE-VPN演進型系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)設(shè)備分流方法與系統(tǒng)，LTE-VPN演進型系統(tǒng)包括相互連接的網(wǎng)關(guān)設(shè)備與VPN服務(wù)器，對于上行數(shù)據(jù)包，當(dāng)終端訪問IP為VPN服務(wù)器IP時，拆除數(shù)據(jù)包中核心網(wǎng)報文頭信息，并將拆除之后的數(shù)據(jù)包發(fā)送至VPN服務(wù)器，對于下行數(shù)據(jù)包，當(dāng)存在數(shù)據(jù)包對應(yīng)的核心網(wǎng)報文頭信息時，對數(shù)據(jù)包封裝查詢到的核心網(wǎng)報文頭信息，將封裝后的數(shù)據(jù)包發(fā)送至基站。整個過程中，在傳統(tǒng)LTE系統(tǒng)架構(gòu)中，在網(wǎng)關(guān)設(shè)備端引入定向分流與VPN服務(wù)，將終端數(shù)據(jù)承載在VPN隧道中，并在網(wǎng)關(guān)設(shè)備中就地疏導(dǎo)流向VPN系統(tǒng)，由VPN服務(wù)系統(tǒng)受理上網(wǎng)等服，以有效降低互聯(lián)網(wǎng)核心壓力。

附圖說明

圖1為本發(fā)明LTE-VPN演進型系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)設(shè)備分流方法應(yīng)用于上行傳輸時，其中一個實施例的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明LTE-VPN演進型系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)設(shè)備分流方法應(yīng)用于上行傳輸時，其中一個實施例的流程示意圖；

圖3為本發(fā)明LTE-VPN演進型系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)設(shè)備分流方法應(yīng)用于下行傳輸時，其中一個實施例的流程示意圖；

圖4為本發(fā)明LTE-VPN演進型系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)設(shè)備分流方法其中一個應(yīng)用實例中網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明LTE-VPN演進型系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)設(shè)備分流方法應(yīng)用于上行傳輸時，其中一個應(yīng)用實例的流程示意圖；

圖6為本發(fā)明LTE-VPN演進型系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)設(shè)備分流方法應(yīng)用于下行傳輸時，其中一個應(yīng)用實例的流程示意圖

圖7為本發(fā)明LTE-VPN演進型系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)設(shè)備分流系統(tǒng)應(yīng)用于上行傳輸時，其中一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明LTE-VPN演進型系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)設(shè)備分流系統(tǒng)應(yīng)用于上行傳輸時，其中一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明LTE-VPN演進型系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)設(shè)備分流系統(tǒng)應(yīng)用于下行傳輸時，其中一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

一種LTE-VPN演進型系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)設(shè)備分流方法，應(yīng)用于上行傳輸，LTE-VPN演進型系統(tǒng)包括相互連接的網(wǎng)關(guān)設(shè)備與VPN服務(wù)器。

VPN虛擬專用網(wǎng)絡(luò)可以理解成是虛擬出來的企業(yè)內(nèi)部專線。它可以通過特殊的加密的通訊協(xié)議在連接在互聯(lián)網(wǎng)上的位于不同地方的兩個或多個企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)之間建立一條專有的通訊線路。虛擬專用網(wǎng)絡(luò)功能是：在公用網(wǎng)絡(luò)上建立專用網(wǎng)絡(luò)，進行加密通訊。在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中有廣泛應(yīng)用。VPN網(wǎng)關(guān)通過對數(shù)據(jù)包的加密和數(shù)據(jù)包目標(biāo)地址的轉(zhuǎn)換實現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問，VPN有多種分類方式，主要是按協(xié)議進行分類，VPN可通過服務(wù)器、硬件、軟件等多種方式實現(xiàn)，VPN具有成本低，易于使用的特點。

如圖1所示，LTE-VPN演進型系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)設(shè)備分流方法包括步驟：

S100：接收基站上行數(shù)據(jù)包。

網(wǎng)關(guān)設(shè)備接收基站上行的數(shù)據(jù)包。具體來說，數(shù)據(jù)包主要包括以太網(wǎng)頭、S1隧道IP、UDP(User Datagram Protocol，用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議)、GTP-U(GPRS Tunnelling Protocol User Plane，用戶層面的GPRS隧道協(xié)議)頭以及終端IP包，其中，S1為基站與運營商核心網(wǎng)之間的一種通信協(xié)議，S1隧道是指基于該S1通信協(xié)議的通信隧道，S1隧道IP是指分配給基站的S1隧道IP地址。

S200：層層解析數(shù)據(jù)包至終端IP層。

對數(shù)據(jù)包進行層層解析直至解析到終端IP層。具體來說，層層解析數(shù)據(jù)包具體為依次進行以太網(wǎng)頭→S1隧道IP→UDP→GTP-U頭→終端IP包的解析。在解析數(shù)據(jù)包中終端IP層時，獲得終端訪問IP地址，即終端的目的地址。

S300：判斷終端訪問IP是否為VPN服務(wù)器IP。

基于步驟S200解析獲得的終端訪問IP，判斷終端訪問IP是否為VPN服務(wù)器IP。

S400：若是，則拆除數(shù)據(jù)包中核心網(wǎng)報文頭信息，并將拆除之后的數(shù)據(jù)包發(fā)送至VPN服務(wù)器，核心網(wǎng)報文頭信息包括S1隧道IP、UDP以及GTP-U頭。

當(dāng)終端訪問IP為VPN服務(wù)器IP時，拆除數(shù)據(jù)包中核心網(wǎng)報文頭信息，并且將拆除之后的數(shù)據(jù)包發(fā)送到VPN服務(wù)器，核心網(wǎng)報文頭信息包括S1隧道IP、UDP以及GTP-U頭。非必要的，拆除之后的數(shù)據(jù)包發(fā)送至VPN服務(wù)器之后會被發(fā)送至互聯(lián)網(wǎng)(公網(wǎng))，完成基站上行發(fā)送數(shù)據(jù)的過程。另外，針對終端訪問IP不為VPN服務(wù)器IP的情況，在網(wǎng)關(guān)設(shè)備中不拆除數(shù)據(jù)包中核心網(wǎng)報文頭信息，直接將數(shù)據(jù)包發(fā)送至運營商核心網(wǎng)，由運行商核心網(wǎng)拆除數(shù)據(jù)包中核心網(wǎng)報文頭信息之后再發(fā)送至互聯(lián)網(wǎng)(公網(wǎng))。

如圖2所示，在其中一個實施例中，步驟S400之前還包括：

S320：當(dāng)終端訪問IP為VPN服務(wù)器IP時，記錄數(shù)據(jù)包中核心網(wǎng)報文頭信息。

在對數(shù)據(jù)包中核心網(wǎng)報文頭信息進行拆除之前對數(shù)據(jù)包中核心網(wǎng)報文頭信息給予記錄，以便后續(xù)查找與進一步分析、研究與處理。

一種LTE-VPN演進型系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)設(shè)備分流方法，應(yīng)用于下行傳輸，LTE-VPN演進型系統(tǒng)包括相互連接的網(wǎng)關(guān)設(shè)備與VPN服務(wù)器。

如圖3所示，LTE-VPN演進型系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)設(shè)備分流方法包括步驟：

S500：接收VPN服務(wù)器的下行數(shù)據(jù)包。

網(wǎng)關(guān)設(shè)備接收VPN服務(wù)器的下行數(shù)據(jù)包，在這個數(shù)據(jù)包中包括以太網(wǎng)頭和終端IP包。

S600：查詢是否存在數(shù)據(jù)包對應(yīng)的核心網(wǎng)報文頭信息，核心網(wǎng)報文頭信息包括S1隧道IP、UDP以及GTP-U頭。

查詢網(wǎng)關(guān)設(shè)備中是否存在數(shù)據(jù)包對應(yīng)的核心網(wǎng)報文頭信息，核心網(wǎng)報文頭信息包括S1隧道IP、UDP以及GTP-U頭。

S700：若存在，則對數(shù)據(jù)包封裝查詢到的對應(yīng)的核心網(wǎng)報文頭信息，獲得封裝后的數(shù)據(jù)包。

當(dāng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備中存在數(shù)據(jù)包對應(yīng)的核心網(wǎng)報文頭信息時，對數(shù)據(jù)包封裝查詢到的對應(yīng)的核心網(wǎng)報文頭信息，獲得封裝后的數(shù)據(jù)包。非必要的，當(dāng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備中不存在數(shù)據(jù)包對應(yīng)的核心網(wǎng)報文頭信息時，將數(shù)據(jù)包丟棄。

S800：將封裝后的數(shù)據(jù)包發(fā)送至基站。

封裝后的數(shù)據(jù)包發(fā)送至基站，完成數(shù)據(jù)下行傳輸。

本發(fā)明LTE-VPN演進型系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)設(shè)備分流方法，LTE-VPN演進型系統(tǒng)包括相互連接的網(wǎng)關(guān)設(shè)備與VPN服務(wù)器，對于上行數(shù)據(jù)包，當(dāng)終端訪問IP為VPN服務(wù)器IP時，拆除數(shù)據(jù)包中核心網(wǎng)報文頭信息，并將拆除之后的數(shù)據(jù)包發(fā)送至VPN服務(wù)器，對于下行數(shù)據(jù)包，當(dāng)存數(shù)據(jù)包在對應(yīng)的核心網(wǎng)報文頭信息時，對數(shù)據(jù)包封裝查詢到的核心網(wǎng)報文頭信息，將封裝后的數(shù)據(jù)包發(fā)送至基站。整個過程中，在傳統(tǒng)LTE系統(tǒng)架構(gòu)中，在網(wǎng)關(guān)設(shè)備端引入定向分流與VPN服務(wù)，將終端數(shù)據(jù)承載在VPN隧道中，并在網(wǎng)關(guān)設(shè)備中就地疏導(dǎo)流向VPN系統(tǒng)，由VPN服務(wù)系統(tǒng)受理上網(wǎng)等服，以有效降低互聯(lián)網(wǎng)核心壓力。

為更進一步解釋本發(fā)明LTE-VPN演進型系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)設(shè)備分流方法的技術(shù)方案及其帶來的效果，下面采用實例并結(jié)合圖4進行說明。

如圖4所示，LTE-VPN演進型系統(tǒng)包括相互連接的網(wǎng)關(guān)設(shè)備與VPN服務(wù)器，網(wǎng)關(guān)設(shè)備通過基站與客戶端連接，網(wǎng)關(guān)設(shè)備通過VPN服務(wù)器與互聯(lián)網(wǎng)連接，另外網(wǎng)關(guān)設(shè)備還可以直接與運營商核心網(wǎng)連接，運營商核心網(wǎng)再與互聯(lián)網(wǎng)連接，構(gòu)建整個通信網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)用本發(fā)明LTE-VPN演進型系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)設(shè)備分流方法后，其上/下行數(shù)據(jù)傳輸過程具體包括如下。

如圖5所示，上行傳輸包括步驟：

步驟S101，接收來自基站的上行數(shù)據(jù)包，轉(zhuǎn)S102；

步驟S102，層層解析數(shù)據(jù)包至UE(終端)IP層，轉(zhuǎn)S103；

步驟S103，判斷終端訪問的IP是否為VPN服務(wù)器IP，若是，轉(zhuǎn)S104；否則，轉(zhuǎn)S107；

步驟S104，記錄此數(shù)據(jù)包的“S1隧道IP/UDP/GTP-U頭”信息，轉(zhuǎn)S105；

步驟S105，拆除數(shù)據(jù)包的“S1隧道IP/UDP/GTP-U頭”，轉(zhuǎn)S106；

步驟S106，將數(shù)據(jù)包發(fā)往VPN服務(wù)器，轉(zhuǎn)S108；

步驟S107，將數(shù)據(jù)包發(fā)往核心網(wǎng)，轉(zhuǎn)S108；

步驟S108，結(jié)束。

如圖6所示，下行傳輸包括：

步驟S201，接收來自VPN服務(wù)器的下行數(shù)據(jù)包，轉(zhuǎn)S202；

步驟S202，查詢此數(shù)據(jù)包的“S1隧道IP/UDP/GTP-U頭”信息，轉(zhuǎn)S203；

步驟S203，判斷是否能找到此數(shù)據(jù)包的“S1隧道IP/UDP/GTP-U頭”信息，若是，轉(zhuǎn)S204；否則，轉(zhuǎn)S206；

步驟S204，封裝數(shù)據(jù)包的S1隧道IP/UDP/GTP-U頭，轉(zhuǎn)S205；

步驟S205，將數(shù)據(jù)包發(fā)往基站，轉(zhuǎn)S207；

步驟S206，丟棄此數(shù)據(jù)包，轉(zhuǎn)S207；

步驟S207，結(jié)束。

本發(fā)明LTE-VPN演進型系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)設(shè)備分流方法，在傳統(tǒng)LTE系統(tǒng)架構(gòu)中，借助終端對VPN的支持，在網(wǎng)關(guān)設(shè)備端引入定向分流與VPN服務(wù)，將終端數(shù)據(jù)承載在VPN隧道中，并在網(wǎng)關(guān)設(shè)備中就地疏導(dǎo)流向VPN系統(tǒng)，由VPN服務(wù)系統(tǒng)受理上網(wǎng)等服務(wù)，最終效果為LTE終端享受VPN套餐資費、而非傳統(tǒng)LTE資費，幫助運營商引用客戶的同時，也緩解自身核心側(cè)壓力。

一種LTE-VPN演進型系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)設(shè)備分流系統(tǒng)，應(yīng)用于上行傳輸，LTE-VPN演進型系統(tǒng)包括相互連接的網(wǎng)關(guān)設(shè)備與VPN服務(wù)器。

如圖7所示，LTE-VPN演進型系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)設(shè)備分流系統(tǒng)包括：

第一接收模塊100，用于接收基站上行數(shù)據(jù)包。

解析模塊200，用于層層解析數(shù)據(jù)包至終端IP層。

判斷模塊300，用于判斷終端訪問IP是否為VPN服務(wù)器IP。

第一處理模塊400，用于當(dāng)終端訪問IP為VPN服務(wù)器IP時，拆除數(shù)據(jù)包中核心網(wǎng)報文頭信息，并將拆除之后的數(shù)據(jù)包發(fā)送至VPN服務(wù)器，核心網(wǎng)報文頭信息包括S1隧道IP、UDP以及GTP-U頭。

如圖8所示，在其中一個實施例中，LTE-VPN演進型系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)設(shè)備分流系統(tǒng)還包括：

記錄模塊320，用于當(dāng)終端訪問IP為VPN服務(wù)器IP時，記錄數(shù)據(jù)包中核心網(wǎng)報文頭信息。

在其中一個實施例中，LTE-VPN演進型系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)設(shè)備分流系統(tǒng)還包括：

發(fā)送模塊，用于當(dāng)終端訪問IP不是VPN服務(wù)器IP，則將數(shù)據(jù)包發(fā)送至運營商核心網(wǎng)。

一種LTE-VPN演進型系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)設(shè)備分流系統(tǒng)，應(yīng)用于下行傳輸，LTE-VPN演進型系統(tǒng)包括相互連接的網(wǎng)關(guān)設(shè)備與VPN服務(wù)器；

如圖9所示，LTE-VPN演進型系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)設(shè)備分流系統(tǒng)包括：

第二接收模塊500，用于接收VPN服務(wù)器的下行數(shù)據(jù)包。

查詢模塊600，用于查詢是否存在數(shù)據(jù)包對應(yīng)的核心網(wǎng)報文頭信息，核心網(wǎng)報文頭信息包括S1隧道IP、UDP以及GTP-U頭。

第二處理模塊700，用于當(dāng)存在數(shù)據(jù)包對應(yīng)的核心網(wǎng)報文頭信息時，對數(shù)據(jù)包封裝查詢到的對應(yīng)的核心網(wǎng)報文頭信息，獲得封裝后的數(shù)據(jù)包。

推送模塊800，用于將封裝后的數(shù)據(jù)包發(fā)送至基站。

本發(fā)明LTE-VPN演進型系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)設(shè)備分流系統(tǒng)，LTE-VPN演進型系統(tǒng)包括相互連接的網(wǎng)關(guān)設(shè)備與VPN服務(wù)器，對于上行數(shù)據(jù)包，當(dāng)終端訪問IP為VPN服務(wù)器IP時，拆除數(shù)據(jù)包中核心網(wǎng)報文頭信息，并將拆除之后的數(shù)據(jù)包發(fā)送至VPN服務(wù)器，對于下行數(shù)據(jù)包，當(dāng)存在數(shù)據(jù)包對應(yīng)的核心網(wǎng)報文頭信息時，對數(shù)據(jù)包封裝查詢到的核心網(wǎng)報文頭信息，將封裝后的數(shù)據(jù)包發(fā)送至基站。整個過程中，在傳統(tǒng)LTE系統(tǒng)架構(gòu)中，在網(wǎng)關(guān)設(shè)備端引入定向分流與VPN服務(wù)，將終端數(shù)據(jù)承載在VPN隧道中，并在網(wǎng)關(guān)設(shè)備中就地疏導(dǎo)流向VPN系統(tǒng)，由VPN服務(wù)系統(tǒng)受理上網(wǎng)等服，以有效降低互聯(lián)網(wǎng)核心壓力。

以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。