[发明专利]一种LTE网络支持计费的S1接口缓存加速方法、系统及装置

权利要求书

1.一种支持计费的LTE系统S1接口缓存加速系统，其特征在于，该系统由接入层缓存服务器和采集合成服务器组成，其中接入层缓存服务器部署在基站侧，采集合成服务器部署在核心网侧；

接入层缓存服务器，用于在提供基站缓存服务的同时，对缓存的本地流量进行统计，当S1口会话结束时，将本地流量写入S1接口的用户业务记录XDR，并将所述XDR上报给采集合成服务器；

采集合成服务器，对核心网侧信令面进行数据解析、非接入层消息(NAS消息)解密、数据合成，形成以用户标识为索引的会话记录；收集各基站缓存服务器上报的S1接口XDR，将XDR与以用户标识为索引的会话记录进行数据合成，形成以用户标识为索引的缓存流量话单文件，并将缓存流量话单文件上报给计费中心，生成计费信息。

2.根据权利要求1所述的支持计费的LTE系统S1接口缓存加速系统，其特征在于，所述接入层缓存服务器包括：透传模块、解析合成模块、XDR文件上报模块、S1_U下行组包模块、S1_U上行拆包模块、S1_U接口数据转发模块和缓存模块；S1_U数据具体来说是S1接口的业务层数据；

透传模块，用于在基站和核心网之间进行S1_MME数据的透传；S1_MME数据表示S1接口的控制层数据；

解析合成模块，用于对S1接口的S1_MME数据以及数据包信息和流量统计信息进行解析，针对每个会话形成XDR，将所形成的XDR文件发送至XDR上报模块；并向S1_U下行组包模块输出组包数据信息；所述S1_MME数据来自基站的硬采数据，数据包信息和流量统计信息则来自S1_U下行组包模块、S1_U上行拆包模块和S1_U接口数据转发模块；

XDR文件上报模块，用于向采集合成服务器上报S1口XDR信息；

S1_U下行组包模块，用于根据来自解析合成模块的组包数据信息，对来自缓存模块的S1_U数据进行组包，并发送至基站；还用于将本模块发送的数据包信息和流量统计信息发送至解析合成模块；

S1_U上行拆包模块，用于对来自基站的S1_U上行数据包进行解析，将S1_U上行数据包发送至S1_U接口数据转发模块；同时根据解析结果向缓存模块查询是否存在已缓存数据；还用于将本模块发送的数据包信息和流量统计信息发送至解析合成模块；

S1_U接口数据转发模块，用于对未缓存的S1_U上行数据透传至核心网；对来自核心网的S1_U下行数据包透传至基站，同时对所述S1_U下行数据包进行深度解析，记录包序号，并将其发送至缓存模块进行缓存；还用于将本模块发送的数据包信息和流量统计信息发送至解析合成模块；

缓存模块，用于对S1_U数据进行缓存，具体包括：对来自S1_U数据转发模块的S1_U下行数据进行缓存；对来自S1_U上行拆包模块的S1_U上行数据进行缓存；

S1_U下行组包模块、S1_U上行拆包模块和缓存模块共同完成S1接口的用户层数据的缓存加速功能：S1_U上行拆包模块收到来自终端的网页访问请求时，优先查找缓存模块中的缓存，对已缓存数据，直接由缓存模块提供S1_U下行数据；S1_U下行组包模块根据记录的包序号和会话通用信息，将缓存模块提供的S1_U下行数据组装成S1口下行数据包并发送至基站。

3.根据权利要求1所述的支持计费的LTE系统S1接口缓存加速系统，其特征在于，所述采集合成服务器包括：接收模块、合成模块和话单生成模块；

所述接收模块，用于接收各基站侧的接入层缓存服务器上报的S1接口XDR信息；

所述合成模块，用于采集S1-C，S3/S10，S6a接口的数据，对采集的信令数据进行解析，按照用户标识分别对每个用户进行数据组织，得到用户级数据，将接收模块所接收的XDR信息合成到所述用户级数据中；

话单生成模块，用于根据合成模块得到的用户级数据，产生针对用户的计费消息，生成基站缓存流量的话单文件，通过Ga接口上报计费网关功能实体CGF。

4.根据权利要求1或3所述的支持计费的LTE系统S1接口缓存加速系统，其特征在于，所述用户标识为国际移动用户识别码IMSI。

5.一种支持计费的LTE系统S1接口缓存加速方法，其特征在于，包括如下步骤：

在提供基站缓存服务的同时，对缓存的本地流量进行统计，当S1口会话结束时，将本地流量写入S1接口XDR，并将所述XDR上报给核心网侧；

对核心网侧信令面消息进行数据解析、NAS消息解密、数据合成，形成以用户标识为索引的会话记录；收集各基站侧上报的S1接口XDR，将XDR与以用户标识为索引的会话记录进行数据合成，形成以用户标识为索引的缓存流量话单文件，并将缓存流量话单文件上报给计费中心，生成计费信息。