CN102665239B - 移动通信教学系统和ps业务数据处理方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种移动通信教学系统和PS业务数据处理方法，其中，移动通信教学系统包括：数据采集转换模块用于从RNC接收用无线通信协议封装的PS业务数据包，将PS业务数据包转换为用以太网协议封装的以太网数据包，将以太网数据包发送给业务代理模块；以及接收业务代理模块返回的用以太网协议封装的PS业务响应数据包，将PS业务响应数据包转换为用无线通信协议封装的数据包后，发送给RNC；业务代理模块，用于接收以太网数据包，按照以太网数据包指示的指令访问移动通信教学系统外部的网络，根据访问结果向数据采集转换模块返回用以太网协议封装的PS业务响应数据包。通过本申请，降低了系统开发成本，满足了用户培训需求。

Description

移动通信教学系统和PS业务数据处理方法

技术领域

本申请涉及移动通信教学技术领域，特别是涉及一种移动通信教学系统和一种PS（Packet Switched，分组交换）业务数据处理方法。

背景技术

移动通信教学装备面向大专院校的通信相关专业学生和职业培训机构接受通信知识培训的新人，可以为用户提供亲身体验各种移动通信业务的机会，在当前的教学及培训市场具有广泛的应用前景。移动通信教学装备由于特殊的应用场景，它不同于普通的商用通信系统设备，对系统的容量、稳定性等性能指标要求不高，但要求在尽量不缩减系统为培训客户提供的体验场景种类的前提下，尽可能地降低系统开发成本，减轻学校和培训机构的采购资金压力。

为此，当前的大部分移动教学装备要么是来自于对普通的商用移动通信系统的功能删减后的“功能简化版本”，要么是将从现网淘汰下的旧设备进行翻新改造后的“翻新版”。

以对3G商用移动通信系统进行教学改造为例，一种现有的3G商用移动通信系统的典型网络拓扑结构如图1所示，其中的网元设备SGSN（服务GPRS支持节点）、GGSN（网关GPRS支持节点）共同构成核心网设备的PS域，提供给终端用户网页浏览、FTP数据下载等种类丰富的PS业务功能。从网络拓扑图可以看出，商用移动通信系统为了实现苛刻的系统性能容量、稳定性指标，在实现上采用非常复杂的协议接口，对硬件平台的性能处理能力也有着较高的要求，因此商用移动通信系统的核心网系统结构复杂，开发成本高昂，配置使用方法也较为复杂。如果在此基础上开发教学装备系统，即使对系统进行重大删减，但系统的采购成本和配置难度也很难降低到一个能被资金实力和技术基础都不够雄厚的大部分培训学校接受的程度。而且在对系统原有功能进行删减后，有些教学装备系统对例如HSDPA下载、高速流媒体点播等一些特色功能不再支持，学生无法在教学系统中真实体验到这些移动通信业务，教学装备系统的教学体验功能大打折扣。

总之，现有的移动通信教学装备因为来源于商用系统，因此即使进行了功能删减，但教学装备系统仍然部分使用了原商用系统的硬件平台和软件模块，造成系统的整体售价仍然偏高，影响系统的市场推广；而且，功能简化后，为培训用户提供的体验场景也相应缩水，不能满足培训需求。

发明内容

本申请提供了一种移动通信教学系统和一种PS业务数据处理方法，以解决现有改装自商用移动通信系统的移动通信教学装备的实现成本高且不能满足培训需求的问题。

为了解决上述问题，本申请公开了一种移动通信教学系统，包括：数据采集转换模块，用于从无线网络控制器RNC接收使用无线通信协议封装的分组交换PS业务数据包，将所述PS业务数据包转换为使用以太网协议封装的以太网数据包，将所述以太网数据包发送给业务代理模块；以及，接收所述业务代理模块返回的使用所述以太网协议封装的PS业务响应数据包，将所述PS业务响应数据包转换为使用无线通信协议封装的数据包后，发送给所述RNC；所述业务代理模块，用于接收所述以太网数据包，按照所述以太网数据包指示的指令访问移动通信教学系统外部的网络，根据访问结果向所述数据采集转换模块返回使用所述以太网协议封装的所述PS业务响应数据包。

优选地，所述数据采集转换模块包括：第一接收模块，用于从RNC接收使用无线通信协议封装的所述PS业务数据包，所述PS业务数据包包括用户层面的GPRS隧道协议GTP_U包头和PS业务数据净荷；第一转换模块，用于使用以太网协议包头替换所述GTP_U包头，将所述以太网协议包头和所述PS业务数据净荷构造成所述以太网数据包；第一发送模块，用于将所述以太网数据包发送给所述业务代理模块；第二接收模块，用于接收所述业务代理模块返回的使用所述以太网协议封装的所述PS业务响应数据包，所述PS业务响应数据包包括以太网协议包头和PS业务响应数据净荷；第二转换模块，用于从所述PS业务响应数据净荷中获取目的IP地址，根据所述目的IP地址确定用户设备UE，构造该UE对应的GTP_U包头，使用构造的该GTP_U包头替换所述PS业务响应数据包中的所述以太网协议包头，将该GTP_U包头和所述PS业务响应数据净荷构造成所述使用无线通信协议封装的数据包；第二发送模块，用于将所述第二转换模块构造的所述数据包发送给所述RNC。

优选地，所述第一接收模块使用用户数据包协议UDP端口，接收所述RNC通过Iu接口发送的所述PS业务数据包；所述第二发送模块使用所述UDP端口，将所述第二转换模块构造的所述数据包发送给所述RNC。

优选地，所述数据采集转换模块和所述业务代理模块分别设置于不同的计算机上；所述数据采集转换模块所在的计算机通过第一以太网卡连接于所述RNC的PS业务面出局链路，通过第二以太网卡与所述业务代理模块所在的计算机相连；所述业务代理模块所在的计算机通过第三以太网卡与所述第二以太网卡相连，通过第四以太网卡连接到所述移动通信教学系统外部的网络。

优选地，所述第一发送模块通过winpcap接口，将所述以太网数据包发送给所述业务代理模块；所述第二接收模块通过所述winpcap接口，接收所述业务代理模块返回的使用所述以太网协议封装的所述PS业务响应数据包。

优选地，所述第二转换模块通过winpcap接口，从所述PS业务响应数据净荷中获取所述目的IP地址。

优选地，所述数据采集转换模块还包括丢弃模块，用于若所述第二转换模块无法根据所述目的IP地址确定UE，则丢弃所述PS业务响应数据包。

优选地，所述业务代理模块，用于接收所述以太网数据包，按照所述以太网数据包指示的指令通过预先设置的第三方应用，访问所述移动通信教学系统外部的网络，并根据访问结果向所述数据采集转换模块返回使用所述以太网协议封装的所述PS业务响应数据包。

为了解决上述问题，本申请还公开了一种分组交换PS业务数据处理方法，包括：数据处理装置从无线网络控制器RNC接收使用无线通信协议封装的PS业务数据包，将所述PS业务数据包转换为使用以太网协议封装的以太网数据包；按照所述以太网数据包指示的指令访问所述数据处理装置外部的网络，根据访问结果返回使用所述以太网协议封装的PS业务响应数据包；将使用所述以太网协议封装的所述PS业务响应数据包转换为使用无线通信协议封装的数据包后，发送给所述RNC。

优选地，所述PS业务数据包包括用户层面的GPRS隧道协议GTP_U包头和PS业务数据净荷，所述将所述PS业务数据包转换为使用以太网协议封装的以太网数据包的步骤包括：使用以太网协议包头替换所述GTP_U包头，将所述以太网协议包头和所述PS业务数据净荷构造成所述以太网数据包。

优选地，所述PS业务响应数据包包括以太网协议包头和PS业务响应数据净荷，所述将使用所述以太网协议封装的所述PS业务响应数据包转换为使用无线通信协议封装的数据包的步骤包括：从所述PS业务响应数据净荷中获取目的IP地址，根据所述目的IP地址确定用户设备UE，构造该UE对应的GTP_U包头；使用构造的该GTP_U包头替换所述PS业务响应数据包中的所述以太网协议包头，将该GTP_U包头和所述PS业务响应数据净荷构造成所述使用无线通信协议封装的数据包。

优选地，所述数据处理装置包括使用以太网卡相连的第一计算机和第二计算机；所述第一计算机从所述RNC接收使用无线通信协议封装的所述PS业务数据包，将所述PS业务数据包转换为使用以太网协议封装的以太网数据包，并通过winpcap接口发送给所述第二计算机；所述第二计算机接收所述以太网数据包，按照所述以太网数据包指示的指令访问所述数据处理装置外部的网络，根据访问结果向所述第一计算机返回使用所述以太网协议封装的所述PS业务响应数据包；所述第一计算机通过所述winpcap接口接收所述使用以太网协议封装的所述PS业务响应数据包，将所述PS业务响应数据包转换为使用无线通信协议封装的数据包后，发送给所述RNC。

与现有技术相比，本申请具有以下优点：

本申请使用数据采集转换模块和业务代理模块模拟实现商用3G移动通信系统中PS域的SGSN和GGSN的功能，其中，数据采集转换模块在接收到真实RNC发送来的无线通信协议封装的PS业务数据包后，转换为以太网协议封装的数据包，交由业务代理模块对该以太网数据包进行处理，进而，业务代理模块返回以太网数据包形式的PS业务响应数据包，再由数据采集转换模块将其转换为无线通信数据包形式的PS业务响应数据包，交由RNC进行后续处理。通过本申请，模块之间通过协议数据转换的方式传递PS业务数据，数据采集转换模块负责PS业务数据包的处理转发，业务代理模块负责实现具体的PS业务。通过数据采集转换模块和业务代理模块，原来在无线通信网络中传输和处理的PS业务数据被转换为可以在以太网中传输和处理的数据，进而在以太网中低成本地处理和传输。相对于当前利用商用通信系统开发教学装备的模式，本申请的方案使用数据采集转换模块和业务代理模块即可提供核心网真实PS业务的功能，不需要专门的硬件平台，使得教学装备系统整体开发成本因此大幅降低；此外，业务代理模块可以根据用户需求，以任意适当方式实现具体的PS业务，如可以使用很多免费第三方应用/软件实现各种具体的PS业务，从而为用户提供各种体验场景，有效满足用户培训需求，且配置灵活方便，使用成本低廉。

附图说明

图1是现有技术的一种3G商用移动通信系统的网络拓扑结构图；

图2是根据本申请实施例一的一种移动通信教学系统的结构框图；

图3是根据本申请实施例二的一种移动通信教学系统的结构框图；

图4是根据本申请实施例三的一种移动通信教学系统的结构示意图；

图5是图4所示实施例中的数据流向示意图；

图6是根据本申请实施例四的一种PS业务数据处理方法的步骤流程图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

实施例一

参照图2，示出了根据本申请实施例一的一种移动通信教学系统的结构框图。

本实施例的移动通信教学系统包括：数据采集转换模块102，用于从RNC（无线网络控制器）接收使用无线通信协议封装的PS业务数据包，将该PS业务数据包转换为使用以太网协议封装的以太网数据包，并将该以太网数据包发送给业务代理模块104；业务代理模块104，用于接收数据采集转换模块102发送来的以太网数据包，按照以太网数据包指示的指令访问移动通信教学系统外部的网络，根据访问结果向数据采集转换模块102返回使用以太网协议封装的PS业务响应数据包；数据采集转换模块102，还用于接收业务代理模块104返回的使用以太网协议封装的PS业务响应数据包，将该PS业务响应数据包转换为使用无线通信协议封装的数据包后，发送给RNC。

本实施例使用数据采集转换模块102和业务代理模块104模拟实现商用3G移动通信系统中PS域的SGSN和GGSN的功能，其中，数据采集转换模块102在接收到真实RNC发送来的无线通信协议封装的PS业务数据包后，转换为以太网协议封装的数据包，交由业务代理模块104对该以太网数据包进行处理，进而，业务代理模块104返回以太网数据包形式的PS业务响应数据包，再由数据采集转换模块102将其转换为无线通信数据包形式的PS业务响应数据包，交由RNC进行后续处理。通过本实施例，模块之间通过协议数据转换的方式传递PS业务数据，数据采集转换模块负责PS业务数据包的处理转发，业务代理模块负责实现具体的PS业务。通过数据采集转换模块和业务代理模块，原来在无线通信网络中传输和处理的PS业务数据被转换为可以在以太网中传输和处理的数据，进而在以太网中低成本地处理和传输。相对于当前利用商用通信系统开发教学装备的模式，本实施例的方案使用数据采集转换模块和业务代理模块即可提供核心网真实PS业务的功能，不需要专门的硬件平台，使得教学装备系统整体开发成本因此大幅降低；此外，业务代理模块可以根据用户需求，以任意适当方式实现具体的PS业务，如可以使用很多免费第三方应用/软件实现各种具体的PS业务，从而为用户提供各种体验场景，有效满足用户培训需求，且配置灵活方便，使用成本低廉。

实施例二

参照图3，示出了根据本申请实施例二的一种移动通信教学系统的结构框图。

本实施例中，将数据采集转换模块和业务代理模块设置于一台PC（个人电脑）中，该PC一端与RNC相连，另一端连接于移动通信教学系统外部的INTERNET网络。

本实施例的移动通信教学系统包括一台PC，该PC上设置有数据采集转换模块202和业务代理模块204。

其中：

数据采集转换模块202，用于从RNC接收使用无线通信协议封装的PS业务数据包，将该PS业务数据包转换为使用以太网协议封装的以太网数据包，然后，将该以太网数据包发送给业务代理模块204；以及，接收业务代理模块204返回的使用以太网协议封装的PS业务响应数据包，将该PS业务响应数据包转换为使用无线通信协议封装的数据包后，发送给RNC。本实施例中，RNC发送来的PS业务数据包使用GTP_U（用户层面的GPRS（通用分组无线业务）隧道协议）封装，PS业务数据包包括GTP_U包头和PS业务数据净荷。业务代理模块204返回的PS业务响应数据包包括以太网协议包头和PS业务响应数据净荷。需要说明的是，GTP_U封装PS业务数据包仅为示例性说明，在实际应用中，使用其它无线通信协议封装的PS业务数据也可参照本实施例执行。

本实施例中，RNC使用Iu接口发送的无线通信协议封装的PS业务数据包，数据采集转换模块202使用UDP（用户数据包协议）端口接收RNC发送来的PS业务数据包，同样，在向RNC发送无线通信协议封装的PS业务响应数据包时，数据采集转换模块202仍然使用UDP端口发送。

业务代理模块204，用于接收数据采集转换模块202发送的以太网数据包，对该以太网数据包进行解析，按照以太网数据包指示的指令访问移动通信教学系统外部的INTERNET网络，进而根据访问结果向数据采集转换模块202返回使用以太网协议封装的PS业务响应数据包。

优选地，业务代理模块204所在的PC上可以设置各种第三方应用（或为第三方软件），业务代理模块204按照以太网数据包指示的指令，通过设置的这些第三方应用访问移动通信教学系统外部的INTERNET网络。

优选地，数据采集转换模块202包括：第一接收模块2022，用于从RNC接收使用无线通信协议封装的PS业务数据包，该PS业务数据包包括GTP_U包头和PS业务数据净荷；第一转换模块2024，用于使用以太网协议包头替换GTP_U包头，将以太网协议包头和PS业务数据净荷构造成以太网数据包；第一发送模块2026，用于将以太网数据包发送给业务代理模块204；第二接收模块2028，用于接收业务代理模块204返回的使用以太网协议封装的PS业务响应数据包，该PS业务响应数据包包括以太网协议包头和PS业务响应数据净荷；第二转换模块20210，用于从PS业务响应数据净荷中获取目的IP地址，根据目的IP地址确定UE（用户设备），构造该UE对应的GTP_U包头，使用构造的该GTP_U包头替换PS业务响应数据包中的以太网协议包头，将该GTP_U包头和PS业务响应数据净荷构造成使用无线通信协议封装的数据包；第二发送模块20212，用于将第二转换模块20210构造的数据包发送给RNC。需要说明的是，第一接收模块2022和第二接收模块2028可以分别设置，也可以合并设置。同样，第一转换模块2024和第二转换模块20210也可以分别设置或合并设置，第一发送模块2026和第二发送模块20212也可以分别设置或合并设置。

例如，本实施例的移动通信教学系统在进行PS数据处理时，RNC通过Iu接口发送GTP_U封装的PS业务数据包，该PS业务数据包包括GTP_U包头和PS业务数据净荷；第一接收模块2022通过UDP端口获取该PS业务数据包，交给第一转换模块2024；第一转换模块2024用以太网协议包头替换GTP_U包头，使用以太网协议包头和PS业务数据净荷构造以太网数据包；然后，由第一发送模块2026将该以太网数据包发送给业务代理模块204；业务代理模块204对该以太网数据包进行解析，获取其中的指令，按照该指令访问移动通信教学系统外部的INTERNET网络，如访问HTTP网页或进行FTP下载等，进而根据访问结果返回使用以太网协议封装的PS业务响应数据包，该PS业务响应数据包包括以太网协议包头和PS业务响应数据净荷；第二接收模块2028接收到业务代理模块204返回的PS业务响应数据包后，交给第二转换模块20210进行处理；第二转换模块20210从PS业务响应数据净荷中获取目的IP地址，根据目的IP地址确定UE，构造该UE对应的GTP_U包头，然后使用构造的该GTP_U包头替换PS业务响应数据包中的以太网协议包头，将该GTP_U包头和PS业务响应数据净荷构造成使用无线通信协议封装的数据包后，交给第二发送模块20212；第二发送模块20212将第二转换模块20210构造的数据包通过UDP端口发送给RNC。

其中，因本实施例中的数据采集转换模块202和业务代理模块204设置于同一台PC上，二者之间在进行数据传递时，可以直接进行传递，如以参数传递的方式，也可以通过开发接口进行传递，如通过winpcap接口进行传递。

通过本实施例，有效降低了移动通信教学装备系统的整体开发成本，并且能够为用户提供各种体验场景，满足用户培训需求。此外，将数据采集转换模块和业务代理模块集成于一台PC上，进一步降低了移动通信教学装备系统的实现成本。

实施例三

参照图4，示出了根据本申请实施例三的一种移动通信教学系统的结构示意图。

本实施例中的数据采集转换模块和业务代理模块分别独立部署在两台PC上，本实施例的移动通信教学系统包括：UE、NB（基站）、RNC、设置有数据采集转换模块的PC1、和设置有业务代理模块的PC2。

PC1和PC2分别通过以太网卡与外部连接，其中，数据采集转换模块所在的PC1至少含有两个以太网卡，分别与RNC的PS业务面出局链路和业务代理模块所在的PC2相连；业务代理模块所在的PC2也至少含有两个以太网卡，分别与PC1和移动通信教学系统外部的INTERNET网络相连。

本实施例的移动通信教学系统中，UE、NB、RNC均使用真实设备。数据采集转换模块所在PC1的网卡1（即第一以太网卡）连接RNC，网卡2（即第二以太网卡）通过Hub（可选）与业务代理模块所在PC2的网卡1（即第三以太网卡）连接到一起，业务代理模块所在PC2的网卡2（即第四以太网卡）可以连接到外部网络为UE提供访问INTERNET的功能，数据采集转换模块与业务代理模块共同完成核心网对PS业务数据的处理功能。

本实施例的数据采集转换模块用于从RNC接收使用无线通信协议（本实施例中为GTP_U）封装的PS业务数据包，将PS业务数据包转换为使用以太网协议封装的以太网数据包，将以太网数据包发送给业务代理模块；以及，接收业务代理模块返回的使用以太网协议封装的PS业务响应数据包，将PS业务响应数据包转换为使用无线通信协议（本实施例中为GTP_U）封装的数据包后，发送给RNC。

优选地，本实施例的数据采集转换模块包括：第一接收模块，用于从RNC接收使用无线通信协议封装的PS业务数据包，PS业务数据包包括GTP_U包头和PS业务数据净荷；第一转换模块，用于使用以太网协议包头替换GTP_U包头，将以太网协议包头和PS业务数据净荷构造成以太网数据包；第一发送模块，用于将以太网数据包发送给PC2的业务代理模块；第二接收模块，用于接收PC2的业务代理模块返回的使用以太网协议封装的PS业务响应数据包，PS业务响应数据包包括以太网协议包头和PS业务响应数据净荷；第二转换模块，用于从PS业务响应数据净荷中获取目的IP地址，根据目的IP地址确定UE，构造该UE对应的GTP_U包头，使用构造的该GTP_U包头替换PS业务响应数据包中的以太网协议包头，将该GTP_U包头和PS业务响应数据净荷构造成使用无线通信协议封装的数据包；第二发送模块，用于将第二转换模块构造的数据包发送给RNC。

优选地，本实施例的数据采集转换模块还包括丢弃模块，用于若第二转换模块无法根据目的IP地址确定UE，则丢弃PS业务响应数据包。

本实施例的业务代理模块，用于接收数据采集转换模块发送的以太网数据包，按照以太网数据包指示的指令，通过预先设置的第三方应用/第三方软件，访问移动通信教学系统外部的网络，根据访问结果向数据采集转换模块返回使用以太网协议封装的PS业务响应数据包。

在实际移动通信教学系统中，业务代理模块可以根据不同的业务需求直接采用某些免费的第三方软件/第三方应用。例如，在需要向UE提供Http网页浏览功能时，业务代理模块可以对应为上网代理软件“CCproxy”，如果需要为UE提供FTP业务，业务代理模块可以部署成免费软件“Server-U”。用户可以根据自身的业务需要，自主选择业务代理模块的部署方案，本申请对此不作限制。在需要为UE同时提供多种PS业务时，还可以同时部署多种代理软件。

以下，为便于说明，将PS业务数据简化为上行数据和下行数据，其数据流向如图5所示。其中，上行数据为RNC向核心网发送的PS业务数据，下行数据为业务代理模块向RNC发送的PS业务响应数据。为分析方便，上下行方向的数据按在不同模块间细分为数据1、2。

对于上行数据，上行数据1是RNC通过Iu接口给核心网发来的PS业务面数据，数据帧的头部为GTP_U协议头，后面为PS业务数据净荷，如表1所示。

表1上行数据1构成

GTP_U head

PS数据承载(nB)

数据采集转换模块（具体为第一接收模块）通过Windows系统的Socket方式的UDP端口收到上行数据1，（第一转换模块）首先剥掉GTP_U头，然后构造以太网协议头并添加到PS业务数据净荷前，成为上行数据2，使构造后的上行数据2能够使用以太网协议传输。其中，构造后的上行数据2如表2所示。

表2上行数据2构成

以太协议头(14B)

PS数据承载(nB)

其中，上行数据2的以太网协议头的内容如下表3所示。

表3以太协议头构成

然后，数据采集转换模块（具体为第一发送模块）通过Windows下的winpcap接口将构造好的数据包发送到业务代理模块所在的PC2。这样，就完成了对上行PS业务数据的处理。

Winpcap接口是Windows操作系统提供的一个开放的开发接口，上层程序开发者可以通过它直接与底层操作系统交互、捕获网卡的数据包、自由构造数据包并通过网卡发送出去。在通过winpcap接口发送数据包时，可以采用通用的API调用模式，在此不再赘述。

业务代理模块所在的PC2通过第四以太网卡连接于外部的INTERNET网络，当业务代理模块接收到数据采集模块发送来的数据包后，对其进行解析，获取该数据包的指令，通过部署的第三方应用/第三方软件访问INTERNET，根据访问结果生成PS业务响应数据包，也即下行数据中的下行数据2。

对于下行数据，下行数据2是业务代理模块对应的各种业务服务器软件（即第三方应用/第三方软件）发来的PS业务响应数据，其构成如表4所示，包括以太网协议头和PS业务响应数据净荷。

表4下行数据2构成

以太网协议头(14B)

数据净荷(nB)

数据采集转换模块（具体为第二接收模块）通过winpcap接口捕获PC1的网卡2从PC2收到的所有以太网数据包，这些数据包的前14B是以太网协议头，后面为PS业务响应数据净荷。数据采集转换模块（具体为第二转换模块）首先剥掉以太网协议头，然后通过winpcap接口的接口函数（如函数pcap_loop）得到数据包中IP协议头的目的IP地址的信息，据此查找该数据包对应的UE，如果能找到，就在数据净荷前添加上该UE对应的GTP_U协议头，构造下行数据1，如表5所示。

表5下行数据1构成

GTP_U head

数据净荷(nB)

然后，数据采集转换模块（具体为第二发送模块）通过Windows的Socket方式的UDP端口，将下行数据1发给RNC。如果数据采集转换模块通过目的IP地址查找不到UE，说明该数据包只是PC1的网卡2收到的无效数据，则（丢弃模块）直接丢弃该数据，这样就实现了对下行PS业务数据的处理。

通过本实施例，采用分别部署在两台PC上的数据采集转换模块和业务代理模块，模块之间通过自组以太网协议头的方式传递PS业务数据，数据采集转换模块负责PS业务数据包的处理转发，数据采集转换模块通过winpcap开发接口实现了对上、下行PS业务数据的处理；业务代理模块负责实现具体的PS业务，业务代理模块的功能可根据不同的业务需求通过部署不同的第三方软件实现，并可以通过同时部署多个软件实现同时支持不同的业务。相对于当前利用商用通信系统开发教学装备的模式，本实施例的数据采集转换模块和业务代理模块不需要专门的硬件平台，教学装备系统整体开发成本因此大幅降低；并且，本实施例采用的数据采集转换模块和业务代理模块的模块结构功能划分清晰，业务代理模块的功能可使用很多免费第三方软件实现，配置灵活方便，使用成本低廉。总之，应用本实施例的移动通信教学系统，实现核心网PS业务面数据包的处理对硬件系统没有特殊的性能要求，采用纯粹的windows程序方式实现，只需要运行在普通的PC上，硬件成本低廉。

实施例四

参照图6，示出了根据本申请实施例四的一种PS业务数据处理方法的步骤流程图。

本实施例的PS业务数据处理方法可以应用于移动通信教学系统或其它实验室测试系统中，包括以下步骤：

步骤S302：数据处理装置从RNC接收使用无线通信协议封装的PS业务数据包，将PS业务数据包转换为使用以太网协议封装的以太网数据包。

优选地，数据处理装置通过UDP端口从RNC接收使用无线通信协议封装的PS业务数据包。

步骤S304：数据处理装置按照以太网数据包指示的指令访问数据处理装置外部的网络，根据访问结果返回使用以太网协议封装的PS业务响应数据包。

优选地，数据处理装置可以通过预先设置的第三方应用/第三方软件，按照以太网数据包指示的指令访问数据处理装置外部的网络。

步骤S306：数据处理装置将使用以太网协议封装的PS业务响应数据包转换为使用无线通信协议封装的数据包后，发送给RNC。

优选地，数据处理装置通过UDP端口将使用无线通信协议封装的数据包发送给RNC。

优选地，当PS业务数据包包括GTP_U包头和PS业务数据净荷时，步骤S302中将PS业务数据包转换为使用以太网协议封装的以太网数据包的步骤包括：使用以太网协议包头替换GTP_U包头，将以太网协议包头和PS业务数据净荷构造成以太网数据包。

优选地，当PS业务响应数据包包括以太网协议包头和PS业务响应数据净荷时，步骤S306将使用以太网协议封装的PS业务响应数据包转换为使用无线通信协议封装的数据包的步骤包括：从PS业务响应数据净荷中获取目的IP地址，优选地，使用winpcap接口的函数从PS业务响应数据净荷中获取目的IP地址，根据目的IP地址确定UE，构造该UE对应的GTP_U包头；使用构造的该GTP_U包头替换PS业务响应数据包中的以太网协议包头，将该GTP_U包头和PS业务响应数据净荷构造成使用无线通信协议封装的数据包。

优选地，若无法根据目的IP地址确定UE，则丢弃该PS业务响应数据包。

优选地，本实施例中的数据处理装置包括使用以太网卡相连的第一计算机和第二计算机；第一计算机从RNC接收使用无线通信协议封装的PS业务数据包，将PS业务数据包转换为使用以太网协议封装的以太网数据包，并通过winpcap接口发送给第二计算机；第二计算机接收以太网数据包，按照以太网数据包指示的指令访问数据处理装置外部的网络，根据访问结果向第一计算机返回使用以太网协议封装的PS业务响应数据包；第一计算机通过winpcap接口接收使用以太网协议封装的PS业务响应数据包，将PS业务响应数据包转换为使用无线通信协议封装的数据包后，发送给RNC。

优选地，第一计算机通过第一以太网卡连接于RNC的PS业务面出局链路，通过第二以太网卡与第二计算机相连；第二计算机通过第三以太网卡与第二以太网卡相连，通过第四以太网卡连接到数据处理装置外部的网络。

通过本实施例，使用数据处理装置即可提供核心网真实PS业务的功能，不需要专门的硬件平台，使得系统整体开发成本因此大幅降低；此外，可以根据用户需求，以任意适当方式实现具体的PS业务，如可以使用很多免费第三方应用/软件实现各种具体的PS业务，从而为用户提供各种体验场景，有效满足用户培训需求，且配置灵活方便，使用成本低廉。

本申请提供了一种核心网（CN）处理PS域业务数据包的方案，有效解决了以下问题：（1）商用核心网设备系统结构非常复杂，开发成本高昂，需要专用的高性能硬件平台，在此基础上进行功能删减后的核心网教学装备系统开发成本仍然较高，系统整体的采购门槛较高，无法满足广大教学机构的成本要求；（2）对商用系统进行功能删减后，无法支持种类繁多的真实增值业务体验，只能提供一些简单的模拟业务演示，无法满足教学系统的功能性要求。

相对于当前利用商用通信系统开发教学装备的模式，本申请的方案不需要专门的硬件平台，教学装备系统整体开发成本因此大幅降低；本申请采用的模块结构功能划分清晰，并且可以使用很多免费第三方软件实现各种具体的PS业务，配置灵活方便，使用成本低廉。通过本申请，在保留提供核心网真实PS业务的前提下，极大地降低了系统实现的成本。

需要说明的是，本申请的方案不仅可应用于移动通信教学系统，还可以应用于除商用宏网通信系统以外的所有对系统性能、容量指标要求不大的系统中，具体的实际应用还可以包含实验室测试仪表等。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于方法实施例而言，描述的比较简单，相关之处参见系统实施例的部分说明即可。

以上对本申请所提供的一种移动通信教学系统和PS业务数据处理方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (9)

1.一种移动通信教学系统，其特征在于，包括： 

数据采集转换模块，用于从无线网络控制器RNC接收使用无线通信协议封装的分组交换PS业务数据包，将所述PS业务数据包转换为使用以太网协议封装的以太网数据包，将所述以太网数据包发送给业务代理模块；以及，接收所述业务代理模块返回的使用所述以太网协议封装的PS业务响应数据包，将所述PS业务响应数据包转换为使用无线通信协议封装的数据包后，发送给所述RNC； 

所述业务代理模块，用于接收所述以太网数据包，按照所述以太网数据包指示的指令访问移动通信教学系统外部的网络，根据访问结果向所述数据采集转换模块返回使用所述以太网协议封装的所述PS业务响应数据包； 

所述数据采集转换模块包括： 

第一接收模块，用于从RNC接收使用无线通信协议封装的所述PS业务数据包，所述PS业务数据包包括用户层面的GPRS隧道协议GTP_U包头和PS业务数据净荷； 

第一转换模块，用于使用以太网协议包头替换所述GTP_U包头，将所述以太网协议包头和所述PS业务数据净荷构造成所述以太网数据包； 

第一发送模块，用于将所述以太网数据包发送给所述业务代理模块； 

第二接收模块，用于接收所述业务代理模块返回的使用所述以太网协议封装的所述PS业务响应数据包，所述PS业务响应数据包包括以太网协议包头和PS业务响应数据净荷； 

第二转换模块，用于从所述PS业务响应数据净荷中获取目的IP地址，根据所述目的IP地址确定用户设备UE，构造该UE对应的GTP_U包头，使用构造的该GTP_U包头替换所述PS业务响应数据包中的所述以太网协议包头，将该GTP_U包头和所述PS业务响应数据净荷构造成所述使用无线通信协议封装的数据包； 

第二发送模块，用于将所述第二转换模块构造的所述数据包发送给所述RNC。 

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一接收模块使用 用户数据包协议UDP端口，接收所述RNC通过Iu接口发送的所述PS业务数据包；所述第二发送模块使用所述UDP端口，将所述第二转换模块构造的所述数据包发送给所述RNC。 

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据采集转换模块和所述业务代理模块分别设置于不同的计算机上； 

所述数据采集转换模块所在的计算机通过第一以太网卡连接于所述RNC的PS业务面出局链路，通过第二以太网卡与所述业务代理模块所在的计算机相连； 

所述业务代理模块所在的计算机通过第三以太网卡与所述第二以太网卡相连，通过第四以太网卡连接到所述移动通信教学系统外部的网络。 

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于， 

所述第一发送模块通过winpcap接口，将所述以太网数据包发送给所述业务代理模块；所述第二接收模块通过所述winpcap接口，接收所述业务代理模块返回的使用所述以太网协议封装的所述PS业务响应数据包。 

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二转换模块通过winpcap接口，从所述PS业务响应数据净荷中获取所述目的IP地址。 

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据采集转换模块还包括丢弃模块，用于若所述第二转换模块无法根据所述目的IP地址确定UE，则丢弃所述PS业务响应数据包。 

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于， 

所述业务代理模块，用于接收所述以太网数据包，按照所述以太网数据包指示的指令通过预先设置的第三方应用，访问所述移动通信教学系统外部的网络，并根据访问结果向所述数据采集转换模块返回使用所述以太网协议封装的所述PS业务响应数据包。 

8.一种分组交换PS业务数据处理方法，其特征在于，包括： 

数据处理装置从无线网络控制器RNC接收使用无线通信协议封装的PS业务数据包，将所述PS业务数据包转换为使用以太网协议封装的以太网数据包； 

按照所述以太网数据包指示的指令访问所述数据处理装置外部的网络，根据访问结果返回使用所述以太网协议封装的PS业务响应数据包； 

将使用所述以太网协议封装的所述PS业务响应数据包转换为使用无线通信协议封装的数据包后，发送给所述RNC； 

所述PS业务数据包包括用户层面的GPRS隧道协议GTP_U包头和PS业务数据净荷，所述将所述PS业务数据包转换为使用以太网协议封装的以太网数据包的步骤包括： 

使用以太网协议包头替换所述GTP_U包头，将所述以太网协议包头和所述PS业务数据净荷构造成所述以太网数据包；

所述PS业务响应数据包包括以太网协议包头和PS业务响应数据净荷，所述将使用所述以太网协议封装的所述PS业务响应数据包转换为使用无线通信协议封装的数据包的步骤包括： 

从所述PS业务响应数据净荷中获取目的IP地址，根据所述目的IP地址确定用户设备UE，构造该UE对应的GTP_U包头； 

使用构造的该GTP_U包头替换所述PS业务响应数据包中的所述以太网协议包头，将该GTP_U包头和所述PS业务响应数据净荷构造成所述使用无线通信协议封装的数据包。 

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述数据处理装置包括使用以太网卡相连的第一计算机和第二计算机； 

所述第一计算机从所述RNC接收使用无线通信协议封装的所述PS业务数据包，将所述PS业务数据包转换为使用以太网协议封装的以太网数据包，并通过winpcap接口发送给所述第二计算机； 

所述第二计算机接收所述以太网数据包，按照所述以太网数据包指示的指令访问所述数据处理装置外部的网络，根据访问结果向所述第一计算机返回使用所述以太网协议封装的所述PS业务响应数据包； 

所述第一计算机通过所述winpcap接口接收所述使用以太网协议封装的所述PS业务响应数据包，将所述PS业务响应数据包转换为使用无线通信协议封装的数据包后，发送给所述RNC。