WO2015024260A1 - 数据传输方法、用户设备和代理设备 - Google Patents

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WO2015024260A1
WO2015024260A1 PCT/CN2013/082204 CN2013082204W WO2015024260A1 WO 2015024260 A1 WO2015024260 A1 WO 2015024260A1 CN 2013082204 W CN2013082204 W CN 2013082204W WO 2015024260 A1 WO2015024260 A1 WO 2015024260A1
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WO
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protocol stack
protocol
data packet
proxy device
tcp
Prior art date
Application number
PCT/CN2013/082204
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English (en)
French (fr)
Inventor
张力学
郭小龙
Original Assignee
华为技术有限公司
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Filing date
Publication date
Application filed by 华为技术有限公司 filed Critical 华为技术有限公司
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Priority to PCT/CN2013/082204 priority patent/WO2015024260A1/zh
Priority to CN201380002295.XA priority patent/CN104769906A/zh
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/50—Network services
    • H04L67/56—Provisioning of proxy services
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/18—Multiprotocol handlers, e.g. single devices capable of handling multiple protocols

Definitions

  • the present invention relates to communication technologies, and in particular, to a data transmission method, a user equipment, and a proxy device. Background technique
  • Machine to machine (M2M) technology is to make all machines and equipment have networking and communication capabilities, where M2M devices can include user equipment, communication networks and application servers; for example, user equipment can be vending machines, coal Hydroelectric meter reader, etc.; the application server may be a hydrometer meter reading processing server; the communication network may be a cellular network, a wireless fidelity (WiFi) network, a beep (Zigbee) network, or the Internet (referred to as the Internet) ) Wait.
  • WiFi wireless fidelity
  • Zigbee beep
  • the Internet referred to as the Internet
  • the user equipment and the application server perform data transmission by: the user equipment accesses the communication network via the base station in the communication network, and performs data interaction with the application server through the communication network.
  • the user equipment sends its own detection data to the central server, and reports a small data packet (tens of bytes) per cycle. More overhead is the network signaling interaction overhead
  • a first aspect of the present invention provides a data transmission method for avoiding frequent interaction of a user equipment with a communication network and conserving network resources.
  • Another aspect of the present invention is to provide a user equipment for avoiding frequent interaction of user equipment with a communication network and conserving network resources.
  • Yet another aspect of the present invention is to provide a proxy device to avoid frequent user equipment Interact with the communication network to save network resources.
  • a first aspect of the present invention provides a data transmission method, including:
  • the proxy device receives the first data packet encapsulated in the first protocol stack
  • the proxy device converts the first data packet into a first data packet encapsulated in a second protocol stack
  • the proxy device sends the first data packet encapsulated by the second protocol stack to an application server; wherein the second protocol stack includes a transmission control protocol TCP protocol, and the first protocol stack does not include a TCP protocol.
  • the proxy device establishes a TCP connection between the proxy device and the application server.
  • any possible implementation manner further provide an implementation manner, where the proxy device sends the first data packet encapsulated by the second protocol stack to the application server, including:
  • the proxy device sends the second protocol to the application server by using the TCP connection and the one or more data bearers After the first packet of the stack is encapsulated, it also includes:
  • the proxy device receives a second data packet encapsulated in a third protocol stack
  • the proxy device converts the second data packet into a second data packet encapsulated in a fourth protocol stack
  • the proxy device Transmitting, by the proxy device, the second data packet encapsulated by the fourth protocol stack to the user equipment, where the third protocol stack includes a transmission control protocol TCP protocol, and the fourth protocol stack does not include a TCP protocol .
  • the proxy device sends the application to the application by using the TCP connection and the one or more data bearers
  • the method further includes: the proxy device releasing a TCP connection between the proxy device and the application server.
  • the proxy device sends the second protocol to the application server by using the TCP connection and the one or more data bearers
  • the first packet of the stack package includes:
  • the first data packet includes an internet protocol IP address and a TCP port number generated by the proxy device, where the TCP port number and the IP address are used by the application server to distinguish a data packet corresponding to the user equipment; or
  • the proxy device sends, by the one data transmission bearer and the TCP connection, a first data packet encapsulated by the second protocol stack corresponding to the user equipment to the application server, where the second protocol stack is encapsulated
  • the first data packet includes an IP address and a TCP port number generated by the proxy device, where the TCP port number and the IP address are used by the application server to distinguish a data packet corresponding to the user equipment, and the multiple data transmission
  • the bearer is distinguished by a generic packet radio service tunneling protocol GTP port number generated by the proxy device or a proprietary bearer number.
  • Another aspect of the present invention provides a method of data transmission, including:
  • the user equipment establishes a bearer between the user equipment and the packet data gateway P-GW; the user equipment sends a first data packet encapsulated by the first protocol stack to the proxy device by using the bearer, so that the proxy device Converting the first data packet into a first data packet encapsulated by the second protocol stack, and transmitting the first data packet encapsulated by the second protocol stack to an application server; where the second protocol stack includes a transmission control protocol The TCP protocol, and the first protocol stack does not include the TCP protocol.
  • the second data packet encapsulated by the fourth protocol stack sent by the proxy device, where the second data packet encapsulated by the fourth protocol stack is a third protocol stack that the proxy device will receive Obtained after the encapsulated second data packet is converted, where the third protocol stack includes a transmission control protocol TCP protocol, and the fourth protocol stack does not include a TCP protocol.
  • a proxy device including: a first transmission unit, configured to receive a first data packet encapsulated by the first protocol stack, and a protocol conversion unit, configured to convert the first data packet received by the first transmission unit into a first package encapsulated by the second protocol stack data pack;
  • a second transmission unit configured to send, by the protocol conversion unit, the first data packet encapsulated by the second protocol stack to the application server, where the second protocol stack includes a transmission control protocol TCP protocol, and the first protocol The stack does not contain the TCP protocol.
  • the proxy device further includes: a connection control unit, configured to establish a TCP connection between the proxy device and the application server.
  • the first data packet encapsulated by the first protocol stack received by the first transmission unit is established between a user equipment and a gateway. One or more data is sent after being carried.
  • the foregoing aspect, and any possible implementation manner further provide an implementation manner, where the second transmission unit is specifically configured to use the one or more data bearers and the TCP connection established by the connection control unit,
  • the application server sends the first data packet encapsulated by the second protocol stack.
  • the second transmission unit is further configured to receive a second data packet encapsulated by a third protocol stack;
  • the protocol conversion unit is further configured to: Converting the second data packet received by the second transmission unit into a second data packet encapsulated by the fourth protocol stack;
  • the first transmission unit is further configured to send, to the user equipment, a second data packet encapsulated by the protocol conversion unit in a fourth protocol stack, where the third protocol stack includes a transmission control protocol TCP protocol, and the The fourth protocol stack does not contain the TCP protocol.
  • connection control unit is further configured to release a TCP connection between the proxy device and the application server.
  • the second transmission unit is specifically configured to use the TCP connection established by the one data transmission bearer and the connection control unit to the application
  • the server sends a first data packet encapsulated by the second protocol stack corresponding to the multiple user equipments, where the first data packet encapsulated by the second protocol stack is encapsulated Including an Internet Protocol IP address and a TCP port number generated by the proxy device, where the TCP port number and the IP address are used by the application server to distinguish a data packet corresponding to the user equipment; or
  • the second transmission unit is configured to send, by the one data transmission bearer and the TCP connection established by the connection control unit, a first data packet encapsulated by the second protocol stack corresponding to the user equipment, to the application server, where
  • the first data packet encapsulated by the second protocol stack includes an IP address and a TCP port number generated by the proxy device, where the TCP port number and the IP address are used by the application server to distinguish the user equipment.
  • Data packet, the multiple data transmission bearers are distinguished by a GTP port number generated by the proxy device or a proprietary bearer number.
  • Yet another aspect of the present invention provides a user equipment, including:
  • a bearer control unit configured to establish a bearer between the user equipment and the packet data gateway P-GW, and a sending unit, configured to send, by using the bearer established by the bearer control unit, the first data packet encapsulated by the first protocol stack to the proxy device Transmitting, by the proxy device, the first data packet to a first data packet encapsulated in a second protocol stack, and transmitting the first data packet encapsulated by the second protocol stack to an application server;
  • the second protocol stack includes a transmission control protocol TCP protocol, and the first protocol stack does not include a TCP protocol.
  • the user equipment further includes:
  • a receiving unit configured to receive a second data packet encapsulated by the fourth protocol stack sent by the proxy device, where the second data packet encapsulated by the fourth protocol stack is a third protocol that the proxy device will receive Obtained after the second data packet of the stack is encapsulated, wherein the third protocol stack includes a transmission control protocol TCP protocol, and the fourth protocol stack does not include a TCP protocol.
  • a proxy device including:
  • a receiver configured to receive a first data packet encapsulated in a first protocol stack
  • a processor configured to convert a first data packet received by the receiver into a first data packet encapsulated by a second protocol stack
  • a transmitter configured to send the first data packet encapsulated by the processor in a second protocol stack to an application server;
  • the second protocol stack includes a transmission control protocol TCP protocol
  • the first protocol stack does not include a TCP protocol
  • the foregoing aspect and any possible implementation manner further provide an implementation manner, where the processor is further configured to establish a TCP connection between the proxy device and the application server.
  • the first data packet encapsulated by the first protocol stack received by the receiver is established between the user equipment and the gateway Multiple data is sent after the bearer.
  • the above-mentioned aspect and any possible implementation manner further provide an implementation manner, where the transmitter is specifically configured to send, by using the TCP connection and the one or more data bearers, the application to the application server The first packet encapsulated by the second protocol stack.
  • receiver is further configured to receive a second data packet encapsulated by a third protocol stack
  • the processor is further configured to convert the second data packet into a second data packet encapsulated in a fourth protocol stack
  • the transmitter is further configured to send the second data packet encapsulated by the fourth protocol stack to the user equipment, where the third protocol stack includes a transmission control protocol TCP protocol, and the fourth protocol stack does not Contains the TCP protocol.
  • the above-mentioned aspect and any possible implementation manner further provide an implementation manner, where the processor is further configured to release a TCP connection between the proxy device and the application server.
  • the aspect as described above, and any possible implementation manner, further provide an implementation manner, where the transmitter is specifically configured to send, by using the one data transmission bearer and the TCP connection, multiple user equipments to the application server.
  • the first data packet encapsulated by the second protocol stack where the first data packet encapsulated by the second protocol stack includes an internet protocol IP address and a TCP port number generated by the proxy device, the TCP port number and The IP address is used by the application server to distinguish a data packet corresponding to the user equipment; or
  • the transmitter is specifically configured to send, by the one data transmission bearer and the TCP connection, a first data packet encapsulated by the second protocol stack corresponding to the user equipment to the application server, where the second protocol
  • the first data packet of the stack package includes an IP address and a TCP port number generated by the proxy device, and the TCP port number and the IP address are used for the application service
  • the device distinguishes the data packet corresponding to the user equipment, and the plurality of data transmission bearers are distinguished by a GTP port number generated by the proxy device or a specific bearer number.
  • Yet another aspect of the present invention provides a user equipment, including:
  • a processor configured to establish a bearer between the user equipment and the packet data gateway P-GW, and a transmitter, configured to send, by using the bearer established by the processor, the first data packet encapsulated by the first protocol stack to the proxy device, to And causing the proxy device to convert the first data packet into a first data packet encapsulated by a second protocol stack, and send the first data packet encapsulated by the second protocol stack to an application server;
  • the second The protocol stack includes a transmission control protocol TCP protocol, and the first protocol stack does not include a TCP protocol;
  • bus that connects the processor and the transmitter, the processor and the transmitter interacting with data via the bus.
  • the user equipment further includes:
  • a receiver configured to receive a second data packet encapsulated by the fourth protocol stack sent by the proxy device, where the second data packet encapsulated by the fourth protocol stack is a third protocol that the proxy device will receive Obtained after the second data packet of the stack is encapsulated, wherein the third protocol stack includes a transmission control protocol TCP protocol, and the fourth protocol stack does not include a TCP protocol.
  • the proxy device receives the first data packet encapsulated in the first protocol stack, converts it into a first data packet encapsulated in the second protocol stack, and sends the first data packet to the application server, where the second protocol stack is sent.
  • the transmission control protocol TCP protocol is included, and the first protocol stack does not include the TCP protocol, so that the user equipment and the application server can communicate through the proxy device, thereby reducing signaling interaction between the user equipment and the communication network.
  • An M2M network with a large number of user devices can save a large amount of network resources for the communication network.
  • the protocol stack conversion between different protocol stacks is performed by the proxy device, so that communication between devices with unequal protocol stacks is realized, for example, communication between the user equipment and the application server whose protocol stack is not equal is realized.
  • the protocol stack of the user equipment does not include the TCP protocol layer
  • the protocol stack of the application server includes the TCP layer
  • the user equipment and the application server may not communicate due to the unequal protocol stack.
  • set The protocol stack of the proxy device includes the TCP protocol layer, so that the protocol stack can be converted between different protocol stacks by the proxy device, and communication between devices with unequal protocol stacks is realized.
  • FIG. 1 is a flowchart of a data transmission method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart of a data transmission method according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart of a data transmission method according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a data transmission protocol stack architecture according to still another embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a schematic diagram of another data transmission protocol stack architecture according to still another embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is still another embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a data transmission protocol stack architecture according to still another embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a schematic diagram of another data transmission protocol stack architecture according to still another embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is a schematic structural diagram of a user equipment according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic structural diagram of a proxy device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a schematic structural diagram of a user equipment according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a schematic structural diagram of a proxy device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a schematic diagram of a protocol stack architecture of an existing LTE network. detailed description
  • FIG. 1 is a flow chart of a data transmission method according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 1, the method includes the following process.
  • Step 101 The user equipment establishes a user equipment and a packet data gateway (P-GW for short) Hosting.
  • P-GW packet data gateway
  • the bearer between the user equipment and the P-GW may be initiated by the network side.
  • Step 102 The user equipment sends, by using the bearer, the first data packet encapsulated by the first protocol stack to the proxy device.
  • the user equipment sends the first data packet encapsulated by the first protocol stack to the proxy device by using the bearer, so that the proxy device converts the first data packet into the second protocol stack.
  • a data packet the first data packet encapsulated by the second protocol stack is sent to an application server.
  • the second protocol stack includes a Transmit Control Protocol (TCP), and the first protocol stack does not include a TCP protocol.
  • TCP Transmit Control Protocol
  • the user equipment establishes a bearer between the user equipment and the P-GW, and sends, by using the bearer, the first data packet encapsulated in the first protocol stack to the proxy device, so that the proxy device Converting, by the first data packet, the first data packet encapsulated by the second protocol stack, and transmitting the first data packet encapsulated by the second protocol stack to the application server, where the second protocol stack includes the TCP protocol, and the first protocol
  • the stack does not contain the TCP protocol, so that the user equipment and the application server can communicate with each other through the proxy device, thereby reducing the signaling interaction between the user equipment and the communication network.
  • the communication network can be saved. A lot of network resources.
  • protocol stack conversion is performed between different protocol stacks by the proxy device, so that communication between devices with unequal protocol stacks is realized, for example, communication between the user device and the application server whose protocol stack is not equal is realized.
  • the protocol stack of the user equipment does not include the TCP protocol layer
  • the protocol stack of the application server includes the TCP layer
  • the user equipment and the application server may not communicate due to the unequal protocol stack.
  • set The protocol stack of the proxy device includes the TCP protocol layer, so that the protocol stack can be converted between different protocol stacks by the proxy device, and communication between devices with unequal protocol stacks is realized.
  • the method further includes: the user equipment receiving the second data packet encapsulated by the fourth protocol stack sent by the proxy device, where the fourth The second data packet encapsulated by the protocol stack is obtained by converting, by the proxy device, the second data packet encapsulated by the third protocol stack, where the third protocol stack includes a TCP protocol, and the fourth protocol The stack does not contain the TCP protocol.
  • 2 is a flow chart of a data transmission method according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the method includes the following process.
  • Step 201 The proxy device receives the first data packet encapsulated by the first protocol stack.
  • Step 202 The proxy device converts the first data packet into a first data packet encapsulated by a second protocol stack.
  • Step 203 The proxy device sends the first data packet encapsulated by the second protocol stack to an application server.
  • the proxy device sends the first data packet encapsulated by the second protocol stack to the application server, where the second protocol stack includes a TCP protocol, and the first protocol stack does not include a TCP protocol. .
  • the proxy device receives the first data packet encapsulated in the first protocol stack, and converts the first data packet into the first data packet encapsulated in the second protocol stack, and then sends the first data packet to the application server, where
  • the second protocol stack includes a TCP protocol, and the first protocol stack does not include the TCP protocol, so that the user equipment and the application server can communicate through the proxy device, thereby reducing signaling interaction between the user equipment and the communication network, and the user equipment is A large number of M2M networks can save a lot of network resources for communication networks.
  • the protocol stack conversion is performed between different protocol stacks by the proxy device, so that communication between devices with unequal protocol stacks is realized, for example, communication between the user equipment and the application server whose protocol stack is not equal is realized.
  • the protocol stack of the user equipment does not include the TCP protocol layer
  • the protocol stack of the application server includes the TCP layer
  • the user equipment and the application server may not communicate due to the unequal protocol stack.
  • set The protocol stack of the proxy device includes the TCP protocol layer, so that the protocol stack can be converted between different protocol stacks by the proxy device, and communication between devices with unequal protocol stacks is realized.
  • the method further includes: the proxy device establishing a TCP connection between the proxy device and the application server.
  • the first data packet encapsulated by the first protocol stack received by the proxy device is one or more established between the user equipment and the gateway.
  • the data is sent after the bearer.
  • the bearer between the user equipment and the gateway may be initiated by the network side.
  • the proxy device Sending the first data packet encapsulated by the second protocol stack to the application server includes: sending, by the proxy device, the second protocol stack to the application server by using the TCP connection and the one or more data bearers The first packet of the package.
  • the proxy device sends the second protocol stack encapsulation to the application server by using the TCP connection and the one or more data bearers.
  • the method further includes: the proxy device receiving the second data packet encapsulated by the third protocol stack; the proxy device converting the second data packet into the second data packet encapsulated by the fourth protocol stack; The proxy device sends the second data packet encapsulated by the fourth protocol stack to the user equipment, where the third protocol stack includes a transmission control protocol TCP protocol, and the fourth protocol stack does not include a TCP protocol.
  • the proxy device sends the second protocol stack encapsulation to the application server by using the TCP connection and the one or more data bearers.
  • the method further includes: the proxy device releasing a TCP connection between the proxy device and the application server.
  • the proxy device sends the second protocol stack encapsulation to the application server by using the TCP connection and the one or more data bearers.
  • a data packet includes: the proxy device, by using the one data transmission bearer and the TCP connection, sending, to the application server, a first data packet encapsulated by the second protocol stack corresponding to multiple user equipments, where The first data packet encapsulated by the second protocol stack includes an Internet Protocol IP address and a TCP port number generated by the proxy device, where the TCP port number and the IP address are used by the application server to distinguish a data packet corresponding to the user equipment.
  • the proxy device sends, by the one data transmission bearer and the TCP connection, a first data packet encapsulated by the second protocol stack corresponding to the user equipment to the application server, where the second protocol
  • the first data packet of the stack package includes an IP address and a TCP port number generated by the proxy device, the TCP port number and the Server IP address for distinguishing the user equipment to the application data packet corresponding to the plurality of data transmission load generated by the proxy device
  • the GTP port number or the unique bearer number is distinguished.
  • the data transmission method may include the following process.
  • Step 1 The application server receives the protocol stack setup request sent by the proxy device.
  • Step 2 If the application server confirms that the protocol stack setup request is an initial The User Datagram Protocol/Internet Protocol (UDP/IP) request establishes at least an application layer (referred to as APP layer), a user datagram protocol layer (referred to as UDP layer), an Internet protocol layer (referred to as IP layer), and a link layer. And a protocol stack of the physical layer; if the application server confirms that the protocol stack establishment request is a Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) connection request, establishing at least an APP layer, a UDP layer, an IP layer, a TCP, and The protocol stack of the IP layer.
  • TCP/IP Transmission Control Protocol/Internet Protocol
  • the TCP/IP connection request received by the application server is sent by the proxy device after the UDP/IP request sent by the UE is encapsulated into TCP/IP.
  • FIG. 3 is a flowchart of a data transmission method according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a data transmission protocol stack architecture according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of another data transmission protocol stack architecture according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of still another data transmission protocol stack architecture according to still another embodiment of the present invention.
  • the data transmission protocol stack architecture of the embodiment of the present invention is only based on the LTE network.
  • the network architecture can also be applied to other wireless communication networks.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the protocol stack of the user equipment includes an application layer (shown as APP in the figure) and a data link layer and a physical layer (shown as FIG.
  • the data link layer includes a packet data convergence protocol layer (shown as PDCP in the figure), a radio link control layer (shown as RLC in the figure), and a medium access control layer (shown as MAC in the figure).
  • PDCP packet data convergence protocol layer
  • RLC radio link control layer
  • MAC medium access control layer
  • the user equipment data transmission protocol stack in the embodiment of the present invention does not include a network layer such as a TCP layer, a UDP layer, and an IP layer.
  • the application server data transmission protocol stack shown in the figure is the same as the data transmission protocol stack of the application server of the existing LTE network, and includes an application layer from top to bottom (shown in the figure). It is APP), network layer, media access control layer (shown as L2 in the figure) and physical layer (shown as L1 in the figure).
  • APP application layer from top to bottom
  • L2 media access control layer
  • L1 physical layer
  • an LTE network is taken as an example, but the present invention package The inclusion is not limited to this.
  • the LTE network element provides a TCP/IP proxy for the user equipment, and the LTE network element that provides the TCP/IP proxy for the user equipment is called a proxy device.
  • the proxy device establishes a proxy.
  • a base station referred to as eNB
  • a serving gateway (S-GW for short) is used as a proxy device.
  • S-GW serving gateway
  • a packet data gateway (referred to as P-GW for short) is used. ) as a proxy device.
  • the first protocol stack and the third protocol stack are exemplified by a protocol stack corresponding to the user equipment (shown as UE in the figure), and the second protocol stack and the fourth protocol stack are used as an application server. Take the protocol stack corresponding to Server as an example.
  • the user equipment and the application server can perform application layer data transmission through the proxy device.
  • the specific process is as follows:
  • the user equipment sends the first data packet to the application server, and after receiving the first data packet, the application server sends the user data packet to the user equipment. Returns a reply message.
  • the application server may also send a service data packet to the user equipment, where the service data packet belongs to the application layer, and after receiving the service data packet, the user equipment returns a response message to the application server; the details are as follows:
  • FIG. 3 is a flowchart of a data transmission method according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 3 shows the process of transmitting a first data packet to a peer through a TCP bearer in the presence of a proxy device in the network.
  • the method includes the following process.
  • the proxy device may employ an eNB, an S-GW or a P-GW.
  • the user equipment sends the first data packet encapsulated by the first protocol stack to the proxy device.
  • the user equipment sends the first data packet encapsulated in the first protocol stack to the proxy device, where the first protocol stack does not include the TCP protocol layer.
  • the network side has established one or more data bearers between the user equipment and the gateway, and the user equipment communicates with the proxy device through one or more data bearers.
  • the proxy device sends a response message to the user device.
  • the proxy device sends a response message to the user equipment, and if the proxy device successfully receives the first data packet encapsulated by the first protocol stack sent by the user equipment, the proxy device returns an acknowledgement message (referred to as ACK) to the user equipment, if the proxy If the device does not successfully receive the first data packet that is sent by the user equipment and is encapsulated by the first protocol stack, the device returns a negative response message (NACK for short).
  • the response message may be a response message of the radio link layer, such as an automatic retransmission request of the RLC layer.
  • ARQ Automatic Repeat request
  • HARQ hybrid automatic repeat request
  • the proxy device After the step 301, the proxy device establishes a TCP connection between itself and the application server, and specifically includes the following steps 303 to 305.
  • the proxy device sends a setup TCP connection request message to the application server.
  • the application server returns a TCP connection confirmation message to the proxy device.
  • the proxy device returns a TCP receive response message to the application server.
  • the proxy device After the TCP connection is established, the proxy device sends the data that the user equipment needs to send to the application server, and receives a response from the application server. Specifically, step 306 to step 308 are performed.
  • the proxy device converts the first data packet into a first data packet encapsulated in a second protocol stack.
  • the proxy device converts the first data packet into a first data packet encapsulated by a second protocol stack, where the second protocol stack includes a TCP protocol layer.
  • the proxy device sends a first data packet encapsulated by the second protocol stack to the application server. It is to be noted that: the proxy device sends the first data packet encapsulated by the second protocol stack corresponding to the multiple user equipments to the application server by using the one data transmission bearer and the TCP connection, where The first data packet encapsulated by the second protocol stack includes an Internet Protocol IP address and a TCP port number generated by the proxy device, where the TCP port number and the IP address are used by the application server to distinguish data corresponding to the user equipment.
  • the proxy device sends a first data packet encapsulated by the second protocol stack corresponding to the user equipment to the application server by using the data transmission bearer and the TCP connection, where the second protocol
  • the first data packet encapsulated by the stack includes an IP address and a TCP port number generated by the proxy device, where the TCP port number and the IP address are used by the application server to distinguish data packets corresponding to the user equipment, where the multiple The data transmission bearers the general packet radio service tunneling protocol GTP port number or the proprietary bearer number generated by the proxy device. Make a distinction.
  • the application server returns a TCP receive response message to the proxy device.
  • step 308 if the application server also has data to send to the user device, the proxy device receives the data from the application server and returns a response. Specifically, step 309 is performed and Step to step 31 1.
  • the application server sends the TCP packet carrying the application layer feedback message or the second data packet encapsulated by the third protocol stack to the proxy device.
  • the application server sends a TCP packet carrying the application layer feedback message or a second data packet encapsulated by the third protocol stack to the proxy device, where the third protocol stack includes a TCP protocol layer.
  • the proxy device returns a TCP receive response message to the application server.
  • the proxy device converts the second data packet into a second data packet encapsulated in a fourth protocol stack.
  • the proxy device converts the second data packet into a second data packet encapsulated in a fourth protocol stack, where the fourth protocol stack does not include a TCP protocol layer.
  • the proxy device sends an application layer feedback message or a second data packet encapsulated in the fourth protocol stack to the user equipment.
  • the proxy device can release its own TCP connection with the application server, specifically, the following steps 313 to 316.
  • Step 313 The application server sends a close TCP connection request message to the proxy device.
  • Step 314 The proxy device sends a close TCP connection confirmation message to the application server.
  • Step 315 The proxy device sends a close TCP connection request message to the application server.
  • Step 316 The application server sends a close TCP connection confirmation message to the proxy device.
  • the proxy device receives the first data packet encapsulated by the first protocol stack from the user equipment, and the proxy device establishes a TCP connection with the application server, and sends the first packet encapsulated by the second protocol stack to the application server.
  • a data packet thereby reducing the number of signaling interactions between the user equipment and the communication network.
  • the protocol stack conversion is performed between different protocol stacks by the proxy device, so that communication between devices with unequal protocol stacks is realized, for example, communication between the user equipment and the application server whose protocol stack is not equal is realized.
  • the protocol stack of the user equipment does not include the TCP protocol layer
  • the protocol stack of the application server includes the TCP layer
  • the user equipment and the application server may not communicate due to the unequal protocol stack.
  • set The protocol stack of the proxy device includes the TCP protocol layer, so that the protocol stack can be converted between different protocol stacks by the proxy device, and communication between devices with unequal protocol stacks is realized.
  • FIG. 7 is a schematic structural diagram of a data transmission protocol stack according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic diagram of another data transmission protocol stack architecture according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic diagram of still another data transmission protocol stack architecture according to still another embodiment of the present invention.
  • the data transmission protocol stack architecture shown in Figures 7 through 9 is based on the LTE network.
  • the data transmission protocol stack architecture of the embodiment of the present invention is only based on an LTE network, and the network architecture can also be applied to other various wireless communication networks.
  • the user equipment and the application server both include a transport layer (UDP layer) and a network layer (IP layer).
  • UDP layer transport layer
  • IP layer network layer
  • the user equipment has a transport layer and a network layer, where the transport layer adopts a UDP protocol. Since UDP provides unreliable data transmission, in the embodiment of the present invention, a TCP/IP proxy is provided for the user equipment in the communication network, thereby providing reliable transmission guarantee between the communication network and the application server.
  • the communication network is an LTE network as an example.
  • the LTE network element provides a TCP/IP proxy for the user equipment
  • the LTE network element that provides the TCP/IP proxy for the user equipment is called a proxy device.
  • a TCP/IP connection between the proxy device and the application server is established by the proxy device to provide reliable transmission between the communication network and the application server.
  • This embodiment provides a resilient protocol stack generation method that allows the server to establish different communication peer layers than a fixed protocol stack.
  • the server when there is a proxy network element in the network, the server establishes UDP, IP, TCP, and IP layers for the connection.
  • the UDP, IP, TCP, and IP layers are represented as UDP/IP in the standard communication protocol. Layer, that is, communication through the underlying TCP/IP proxy;
  • Figure 14 is a schematic diagram of a protocol stack architecture of an existing LTE network.
  • the server establishes only the UDP and IP layers for the current connection.
  • Allow server Establishing different types of communication protocol stacks which are generated by the elastic protocol stack described in this embodiment, is summarized as follows:
  • the server receives different transport layer requests, and establishes UDP, IP, TCP, and IP for the connection after receiving the TCP request.
  • the protocol stack, the UDP, IP, TCP, and IP protocol stacks are represented in the standard communication protocol as a UDP/IP protocol stack; when a UDP request is received, a UDP and IP protocol stack is established for the UE.
  • the server receives different user requests to establish different protocol stack levels as follows: If the server receives the UDP request, it can be known that there is no proxy in the network, so a UDP/IP protocol stack can be established. The hierarchy of the protocol stack is from bottom to top: L1 Layer, L2 layer, IP layer, UDP layer and APP layer; If the server receives the TCP request, it can be known that there is a proxy in the transport network, and a complex UDP, IP, TCP and IP protocol stack needs to be established, and the protocol stack hierarchy is from bottom to top. It is: L1 layer, L2 layer, IP layer, TCP layer, IP layer, UDP layer and APP layer. This process is equivalent to the condition that the server detects the transmission network and determines whether there is a proxy network element.
  • the improved protocol stack of the application server includes: an application layer (shown as APP), UDP layer, IP layer, TCP layer, IP layer, media access control layer (shown as L2 in the figure) and physical layer (shown as L1 in the figure).
  • the application server has elastic protocol stack generation capabilities.
  • the application server only provides UDP/IP transmission including UDP and IP layers for user equipments; when the application server detects TCP/IP requests, it simultaneously establishes a UDP/IP layer including UDP and IP for an application and includes TCP/IP layer of UDP, IP, TCP, and IP layers; When the application server detects a normal UDP request, the UDP/IP layer is established only for the user equipment.
  • the specific method for data transmission between the user equipment and the application server by using the proxy device is the same as the data transmission method of the embodiment of the present invention shown in FIG. No longer.
  • the first protocol stack and the third protocol stack are exemplified by a protocol stack corresponding to the user equipment (shown as UE in the figure), and the second protocol stack and the fourth protocol stack are used as application servers (shown in the figure). Take the protocol stack corresponding to Server as an example.
  • the UDP transmission from the user equipment to the application server is added, because the UDP protocol is not Connections need to be established and no acknowledgement is required, so the complexity of the transmission is not increased.
  • the proxy device is on the user equipment and
  • the specific method for data transmission between the application servers is the same as the data transmission method of the embodiment of the present invention shown in FIG. 3, which can reduce the number of signaling interactions between the user equipment and the communication network, and simplify the user equipment and the communication network.
  • the interaction between the complex multi-step interactions is transferred between the communication network and the application server.
  • the number of user devices is much larger than the number of application servers in the M2M network, the number of application servers and the number of user devices In comparison, it can reach 1:100000 or even higher, so reducing the number of signaling interactions between the user equipment and the communication network can save a large amount of network resources for the communication network.
  • placing the implementation complexity on the application server, due to the large number of user devices, simplifying the design of the user equipment has great benefits for cost control, power saving, and the like.
  • the protocol stack conversion is performed between different protocol stacks by the proxy device, so that communication between devices with unequal protocol stacks is realized, for example, communication between the user equipment and the application server whose protocol stack is not equal is realized.
  • the protocol stack of the user equipment does not include the TCP protocol layer
  • the protocol stack of the application server includes the TCP layer
  • the user equipment and the application server may not communicate due to the unequal protocol stack.
  • set The protocol stack of the proxy device includes the TCP protocol layer, so that the protocol stack can be converted between different protocol stacks by the proxy device, and communication between devices with unequal protocol stacks is realized.
  • the proxy device may also establish a data transmission bearer for more than one user equipment, gp, establish a unified bearer, and connect the user equipment and the application server through the unified bearer and the TCP connection. Pass the packet between.
  • the specific method for the proxy device to send the first data packet encapsulated by the second protocol stack to the application server by using the data transmission bearer and the TCP connection is: sending, by the proxy device, the carrying packet to the application server by using the unified bearer
  • the specific method for the proxy device to send the application layer feedback message or the second data packet encapsulated by the third protocol stack to the user equipment is: the proxy device sends the application layer feedback message to the user equipment through the unified bearer or the second package encapsulated by the third protocol stack.
  • the data packet wherein the application layer feedback message corresponding to each user equipment or the second data packet encapsulated by the third protocol stack is distinguished by using a TCP port number, an IP address, and a GTP port number.
  • the first data packet encapsulated by the second protocol stack includes an IP address and a TCP port number generated by the proxy device, where the TCP port number and the IP address are used by the application server to distinguish data corresponding to the user equipment.
  • said Multiple data transmission bearers are distinguished by a GTP port number generated by a proxy device or a proprietary bearer number.
  • the eNB and the P-GW carry the IP layer data packet transmission through the GTP protocol.
  • each user equipment establishes a separate bearer between the P-GWs. Since in the M2M network, a large number of user equipments communicate with the same application server, and the service data packets of the user equipments all have the same quality of service (QoS) requirements, for example, in a smart meter network, a large number of families The meter communicates with the application server and reports the meter's measurement value.
  • QoS quality of service
  • a user equipment that communicates with the same application server is used as a group, and a unified bearer is established between the eNB and the P-GW for the group of user equipments, and the same type of service is transmitted on the unified bearer. All packets.
  • a unified bearer is used to transmit data packets corresponding to a group of user equipments.
  • GTP port numbers are used to distinguish different unified bearers.
  • TCP port numbers and IP addresses are used to distinguish packets corresponding to different user equipments.
  • the multiple data packets are transmitted on one unified bearer, and thus have a unified GTP port number.
  • the GTP layer of the eNB submits all the data packets with the same GTP port number to the IP layer according to different IP addresses, so that the data packets corresponding to different user equipments are distinguished once by the IP address, and the IP layer of the eNB receives the data packet. All packets with the same IP address are delivered to the TCP layer according to different TCP port numbers, and the data packets corresponding to different user devices are further distinguished by the TCP port number.
  • the GTP port number, IP address, and TCP port number can be used to distinguish packets corresponding to different user equipments.
  • the combination of BP, GTP port number, IP address, and TCP port number corresponds to the user equipment.
  • the uplink process is similar to the above downlink process and will not be described here.
  • the proxy device performs the operation of the eNB on the unified bearer.
  • FIG. 10 is a schematic structural diagram of a user equipment according to an embodiment of the present invention.
  • the user equipment at least includes: a bearer control unit 1001 and a sending unit 1002.
  • the control unit 1001 is configured to establish a bearer between the user equipment and the packet data gateway P-GW.
  • the sending unit 1002 is configured to send, by using the bearer established by the bearer control unit 1001, the first data packet encapsulated in the first protocol stack to the proxy device, so that the proxy device converts the first data packet into the second protocol.
  • the first data packet encapsulated by the second protocol stack is sent to the application server, where the second protocol stack includes a transmission control protocol TCP protocol, and the first protocol stack does not include TCP protocol.
  • the user equipment may further include: a receiving unit 1003.
  • the receiving unit 1003 is configured to receive, by the proxy device, the second data packet encapsulated by the fourth protocol stack, where the second data packet encapsulated by the fourth protocol stack is received by the proxy device. Obtained after the second data packet of the third protocol stack is encapsulated, wherein the third protocol stack includes a transmission control protocol TCP protocol, and the fourth protocol stack does not include the TCP protocol.
  • the user equipment in the embodiment of the present invention may be used to perform the data transmission method according to the foregoing various embodiments of the present invention.
  • the specific implementation process and technical effects may refer to the foregoing embodiments of the present invention, and details are not described herein again.
  • FIG. 11 is a schematic structural diagram of a proxy device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 11, the proxy device includes at least: a first transmission unit 1101, a protocol conversion unit 1102, and a second transmission unit 1103.
  • the first transmission unit 1101 is configured to receive the first data packet encapsulated by the first protocol stack.
  • the protocol conversion unit 1102 is configured to convert the first data packet received by the first transmission unit 1101 into a first data packet encapsulated in a second protocol stack.
  • the second transmission unit 1103 is configured to send the first data packet encapsulated by the protocol conversion unit 1102 in the second protocol stack to the application server.
  • the second protocol stack includes a transmission control protocol TCP protocol, and the first protocol stack does not include a TCP protocol.
  • the proxy device further includes: a connection control unit 1104.
  • the connection control unit 1104 is configured to establish a TCP connection between the proxy device and the application server.
  • the first data packet encapsulated by the first protocol stack received by the first transmission unit 1101 is established between the user equipment and the gateway.
  • One or more data is sent after being carried.
  • the second transmission unit 1103 is specifically configured to send, by using the one or more data bearers and the TCP connection established by the connection control unit 1104, to the application server.
  • the second transmission unit 1103 is further configured to receive a second data packet encapsulated in a third protocol stack.
  • the protocol conversion unit 1102 is further configured to convert the second data packet received by the second transmission unit 1103 into a second data packet encapsulated by the fourth protocol stack.
  • the first transmission unit 1101 is further configured to send, to the user equipment, a second data packet encapsulated by the protocol conversion unit 1102 in a fourth protocol stack, where the third protocol stack includes a transmission control protocol TCP protocol, and The fourth protocol stack does not include a TCP protocol.
  • connection control unit 1104 is further configured to release a TCP connection between the proxy device and the application server.
  • the second transmission unit 1103 is specifically configured to send, by using the one data transmission bearer and the TCP connection established by the connection control unit 1104, multiple user equipments to the application server.
  • the first data packet encapsulated by the second protocol stack where the first data packet encapsulated by the second protocol stack includes an internet protocol IP address and a TCP port number generated by the proxy device, the TCP port number and The IP address is used by the application server to distinguish a data packet corresponding to the user equipment; or
  • the second transmission unit 1103 is specifically configured to send, by using the one data transmission bearer and the TCP connection established by the connection control unit 1104, the first data of the second protocol stack package corresponding to the user equipment to the application server.
  • a packet where the first data packet encapsulated by the second protocol stack includes an IP address and a TCP port number generated by the proxy device, where the TCP port number and the IP address are used by the application server to distinguish the user A data packet corresponding to the device, where the multiple data transmission bearers are distinguished by a GTP port number generated by the proxy device or a specific bearer number.
  • the proxy device of the embodiment of the present invention may be used to perform the data transmission method according to the foregoing various embodiments of the present invention.
  • FIG. 12 is a schematic structural diagram of a user equipment according to another embodiment of the present invention.
  • the user equipment at least includes: a processor 1201, a transmitter 1202, and a bus 1200.
  • the processor 1201 is configured to establish a bearer between the user equipment and the packet data gateway P-GW.
  • a transmitter 1202 configured to send, by using a bearer established by the processor 1201, a first data packet encapsulated in a first protocol stack to a proxy device, so that the proxy device converts the first data packet into a second protocol.
  • the first data packet encapsulated by the second protocol stack is sent to the application server, where the second protocol stack includes a transmission control protocol TCP protocol, and the first protocol stack does not include TCP protocol.
  • a bus 1200 is coupled to the processor 1201 and the transmitter 1202, and the processor 1201 and the transmitter 1202 perform data interaction via the bus 1200.
  • the user equipment further includes: a receiver 1203.
  • the receiver 1203 is configured to receive the second data packet encapsulated by the fourth protocol stack sent by the proxy device, where the second data packet encapsulated by the fourth protocol stack is a third protocol that the proxy device will receive. Obtained after the second data packet of the stack is encapsulated, wherein the third protocol stack includes a transmission control protocol TCP protocol, and the fourth protocol stack does not include a TCP protocol.
  • the user equipment in the embodiment of the present invention may be used to perform the data transmission method according to the foregoing various embodiments of the present invention.
  • the specific implementation process and technical effects may refer to the foregoing embodiments of the present invention, and details are not described herein again.
  • FIG. 13 is a schematic structural diagram of a proxy device according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 13, the proxy device includes at least a receiver 1301, a processor 1302, a transmitter 1303, and a bus 1300.
  • the receiver 1301 is configured to receive the first data packet encapsulated by the first protocol stack.
  • the processor 1302 is configured to convert the first data packet received by the receiver 1301 into a first data packet encapsulated in a second protocol stack.
  • the transmitter 1303 is configured to send the first data packet encapsulated by the processor 1302 in the second protocol stack to the application server.
  • the bus 1300 is connected to the receiver 1301, the processor 1302, and the transmitter 1303.
  • the receiver 1301, the processor 1302, and the transmitter 1303 perform data interaction through the bus 1300.
  • the second protocol stack includes transmission control. Protocol TCP protocol, and the first protocol stack does not include the TCP protocol.
  • the processor 1302 is further configured to establish A TCP connection between the proxy device and the application server.
  • the first data packet encapsulated by the first protocol stack received by the receiver 1301 is sent after the user equipment and the gateway establish one or more data bearers.
  • the transmitter 1303 is specifically configured to send, by using the TCP connection and the one or more data bearers, the first protocol stack encapsulation to the application server. data pack.
  • the receiver 1301 is further configured to receive a second data packet encapsulated by a third protocol stack, where the processor 1302 is further configured to convert the second data packet to a second data packet encapsulated by the fourth protocol stack; the transmitter 1303 is further configured to send, to the user equipment, the second data packet encapsulated by the fourth protocol stack, where the third protocol stack includes transmission control Protocol TCP protocol, and the fourth protocol stack does not include the TCP protocol.
  • the processor 1302 is further configured to release a TCP connection between the proxy device and the application server.
  • the transmitter 1303 is specifically configured to send, by using the one data transmission bearer and the TCP connection, the second protocol stack package corresponding to multiple user equipments to the application server.
  • a first data packet where the first data packet encapsulated by the second protocol stack includes an internet protocol IP address and a TCP port number generated by the proxy device, and the TCP port number and the IP address are used for the
  • the application server distinguishes the data packet corresponding to the user equipment; or
  • the transmitter 1303 is configured to send, by the one data transmission bearer and the TCP connection, a first data packet encapsulated by the second protocol stack corresponding to the user equipment to the application server, where the second The first data packet encapsulated by the protocol stack includes an IP address and a TCP port number generated by the proxy device, where the TCP port number and the IP address are used by the application server to distinguish a data packet corresponding to the user equipment, Multiple data transmission bearers are distinguished by a GTP port number generated by a proxy device or a proprietary bearer number.
  • the proxy device of the embodiment of the present invention may be used to perform the data transmission method described in the foregoing embodiments of the present invention.
  • the specific implementation process and technical effects may refer to the foregoing embodiments of the present invention, and details are not described herein again.
  • the foregoing storage medium includes: a medium that can store program codes, such as a ROM, a RAM, a magnetic disk, or an optical disk.

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Abstract

本发明提供一种数据传输方法、用户设备和代理设备。代理设备接收以第一协议栈封装的第一数据包，转换为以第二协议栈封装的第一数据包并发送至应用服务器；其中，第二协议栈包含TCP协议，第一协议栈不包含TCP协议。采用本发明提供的方法和设备，能够节约网络资源。

Description

数据传输方法、 用户设备和代理设备
技术领域
本发明涉及通信技术， 尤其涉及一种数据传输方法、 用户设备和代理 设备。 背景技术
机器到机器 （machine to machine , 简称 M2M) 技术是使所有机器设备 都具备联网和通信能力， 其中， M2M 设备可以包括用户设备、 通信网络和应 用服务器； 例如， 用户设备可以是自动售货机、 煤水电读表器等； 应用服务 器可以是水电表抄表处理服务器； 通信网络可以为蜂窝网络、 无线保真 (wireless fidel ity, 简称 WiFi ) 网络、 蜂鸣 （简称 Zigbee ) 网络、 国际 互联网 （简称 Internet ) 等。
目前， 用户设备与应用服务器进行数据传输的方法为： 用户设备经由 通信网络中的基站接入通信网络， 通过通信网络与应用服务器进行数据交 互。 通常来说， 对于这类抄表类业务或监控类业务， 用户设备将自己的检 测数据发送给中央服务器， 每周期上报一个小数据包（几十个字节）即可。 更多的开销是网络信令交互开销
对于每一个小数据包， 均需要采用多次信令交互过程， 才能实现数据 传输。 在每一次信令交互中， 用户设备均需要与通信网络进行一次信令交 互。 由于在 M2M网络中， 用户设备数量非常庞大， 因此用户设备频繁地与 通信网络交互， 会占用大量的网络资源， 给通信网络造成巨大压力。 发明内容 本发明的第一个方面是提供一种数据传输方法， 用以避免用户设备频 繁地与通信网络交互， 节约网络资源。
本发明的另一个方面是提供一种用户设备， 用以避免用户设备频繁地 与通信网络交互， 节约网络资源。
本发明的又一个方面是提供一种代理设备， 用以避免用户设备频繁地 与通信网络交互， 节约网络资源。
本发明的第一个方面是提供一种数据传输方法， 包括：
代理设备接收以第一协议栈封装的第一数据包；
所述代理设备将所述第一数据包转换为以第二协议栈封装的第一数 据包；
所述代理设备将所述第二协议栈封装的第一数据包发送至应用服务 器； 其中， 所述第二协议栈包含传输控制协议 TCP协议， 且所述第一协议 栈不包含 TCP协议。
如上所述的方面和任一可能的实现方式， 进一步提供一种实现方式， 所述方法还包括：
所述代理设备建立所述代理设备与所述应用服务器之间的 TCP连接。 如上所述的方面和任一可能的实现方式， 进一步提供一种实现方式， 所述代理设备接收的所述以第一协议栈封装的第一数据包是在用户设备 与网关之间建立一个或多个数据承载后发送的。
如上所述的方面和任一可能的实现方式， 进一步提供一种实现方式， 所述代理设备将所述第二协议栈封装的第一数据包发送至应用服务器包 括：
所述代理设备通过所述 TCP连接和所述一个或多个数据承载， 向所述 应用服务器发送所述第二协议栈封装的第一数据包。
如上所述的方面和任一可能的实现方式， 进一步提供一种实现方式， 所述代理设备通过所述 TCP连接和所述一个或多个数据承载， 向所述应用 服务器发送所述第二协议栈封装的第一数据包之后， 还包括：
所述代理设备接收以第三协议栈封装的第二数据包；
所述代理设备将所述第二数据包转换为以第四协议栈封装的第二数 据包；
所述代理设备向所述用户设备发送所述以第四协议栈封装的第二数 据包， 其中， 所述第三协议栈包含传输控制协议 TCP协议， 且所述第四协 议栈不包含 TCP协议。
如上所述的方面和任一可能的实现方式， 进一步提供一种实现方式， 所述代理设备通过所述 TCP连接和所述一个或多个数据承载， 向所述应用 服务器发送所述转第二协议栈封装的第一数据包之后， 还包括： 所述代理设备释放所述代理设备与所述应用服务器之间的 TCP连接。 如上所述的方面和任一可能的实现方式， 进一步提供一种实现方式， 所述代理设备通过所述 TCP连接和所述一个或多个数据承载， 向所述 应用服务器发送所述第二协议栈封装的第一数据包包括：
所述代理设备通过所述一个数据传输承载和所述 TCP连接向所述应用 服务器发送多个用户设备对应的所述第二协议栈封装的第一数据包， 其 中， 所述第二协议栈封装的第一数据包包括互联网协议 IP地址和所述代 理设备生成的 TCP端口号， 所述 TCP端口号和所述 IP地址用于所述应用 服务器区分所用户设备对应的数据包； 或者
所述代理设备通过所述一个数据传输承载和所述 TCP连接向所述应用 服务器发送一个用户设备对应的所述第二协议栈封装的第一数据包， 其 中， 所述第二协议栈封装的第一数据包包括 IP地址和所述代理设备生成 的 TCP端口号， 所述 TCP端口号和所述 IP地址用于所述应用服务器区分 所述用户设备对应的数据包， 所述多个数据传输承载通过代理设备生成的 通用分组无线业务隧道协议 GTP端口号或者专有的承载编号进行区分。
本发明的另一个方面是提供一种数据传输的方法， 包括：
用户设备建立所述用户设备与分组数据网关 P-GW之间的承载； 所述用户设备通过所述承载向代理设备发送以第一协议栈封装的第 一数据包， 以使得所述代理设备将所述第一数据包转换为以第二协议栈封 装的第一数据包， 将所述第二协议栈封装的第一数据包发送至应用服务 器； 其中， 所述第二协议栈包含传输控制协议 TCP协议， 且所述第一协议 栈不包含 TCP协议。
如上所述的方面和任一可能的实现方式， 进一步提供一种实现方式， 所述方法还包括：
所述用户设备接收所述代理设备发送的所述第四协议栈封装的第二 数据包， 所述第四协议栈封装的第二数据包为所述代理设备将接收到的以 第三协议栈封装的第二数据包转换后获得的， 其中所述第三协议栈包含传 输控制协议 TCP协议， 且所述第四协议栈不包含 TCP协议。
本发明的又一个方面是提供一种代理设备， 包括： 第一传输单元， 用于接收以第一协议栈封装的第一数据包； 协议转换单元， 用于将所述第一传输单元接收的第一数据包转换为以 第二协议栈封装的第一数据包；
第二传输单元， 用于将所述协议转换单元以第二协议栈封装的第一数 据包发送至应用服务器； 其中， 所述第二协议栈包含传输控制协议 TCP协 议， 且所述第一协议栈不包含 TCP协议。
如上所述的方面和任一可能的实现方式， 进一步提供一种实现方式， 所述代理设备还包括： 连接控制单元， 用于建立所述代理设备与所述应用 服务器之间的 TCP连接。
如上所述的方面和任一可能的实现方式， 进一步提供一种实现方式， 所述第一传输单元接收的所述以第一协议栈封装的第一数据包是在用户 设备与网关之间建立一个或多个数据承载后发送的。
如上所述的方面和任一可能的实现方式， 进一步提供一种实现方式， 所述第二传输单元具体用于通过所述一个或多个数据承载和所述连接控 制单元建立的 TCP连接， 向所述应用服务器发送所述第二协议栈封装的第 一数据包。
如上所述的方面和任一可能的实现方式， 进一步提供一种实现方式， 所述第二传输单元还用于接收以第三协议栈封装的第二数据包； 所述协议转换单元还用于将所述第二传输单元接收的第二数据包转 换为以第四协议栈封装的第二数据包；
所述第一传输单元还用于向所述用户设备发送所述协议转换单元以 第四协议栈封装的第二数据包， 其中， 所述第三协议栈包含传输控制协议 TCP协议， 且所述第四协议栈不包含 TCP协议。
如上所述的方面和任一可能的实现方式， 进一步提供一种实现方式， 所述连接控制单元还用于释放所述代理设备与所述应用服务器之间的 TCP 连接。
如上所述的方面和任一可能的实现方式， 进一步提供一种实现方式， 所述第二传输单元具体用于通过所述一个数据传输承载和所述连接 控制单元建立的 TCP连接向所述应用服务器发送多个用户设备对应的所述 第二协议栈封装的第一数据包， 其中， 所述第二协议栈封装的第一数据包 包括互联网协议 IP地址和所述代理设备生成的 TCP端口号， 所述 TCP端 口号和所述 IP地址用于所述应用服务器区分所用户设备对应的数据包； 或者
所述第二传输单元具体用于通过所述一个数据传输承载和所述连接 控制单元建立的 TCP连接向所述应用服务器发送一个用户设备对应的所述 第二协议栈封装的第一数据包， 其中， 所述第二协议栈封装的第一数据包 包括 IP地址和所述代理设备生成的 TCP端口号， 所述 TCP端口号和所述 IP地址用于所述应用服务器区分所述用户设备对应的数据包，所述多个数 据传输承载通过代理设备生成的 GTP端口号或者专有的承载编号进行区 分。
本发明的又一个方面是提供一种用户设备， 包括：
承载控制单元， 用于建立用户设备与分组数据网关 P-GW之间的承载； 发送单元， 用于通过所述承载控制单元建立的承载向代理设备发送以 第一协议栈封装的第一数据包， 以使得所述代理设备将所述第一数据包转 换为以第二协议栈封装的第一数据包， 将所述第二协议栈封装的第一数据 包发送至应用服务器；其中，所述第二协议栈包含传输控制协议 TCP协议， 且所述第一协议栈不包含 TCP协议。
如上所述的方面和任一可能的实现方式， 进一步提供一种实现方式， 所述用户设备还包括：
接收单元， 用于接收所述代理设备发送的所述第四协议栈封装的第二 数据包， 所述第四协议栈封装的第二数据包为所述代理设备将接收到的以 第三协议栈封装的第二数据包转换后获得的， 其中所述第三协议栈包含传 输控制协议 TCP协议， 且所述第四协议栈不包含 TCP协议。
本发明的又一个方面是提供一种代理设备， 包括：
接收器， 用于接收以第一协议栈封装的第一数据包；
处理器， 用于将所述接收器接收的第一数据包转换为以第二协议栈封 装的第一数据包；
发射器， 用于将所述处理器以第二协议栈封装的第一数据包发送至应 用服务器；
总线， 连接所述接收器、 处理器和发射器， 所述接收器、 处理器和发 射器通过所述总线进行数据交互； 其中， 所述第二协议栈包含传输控制协 议 TCP协议， 且所述第一协议栈不包含 TCP协议。
如上所述的方面和任一可能的实现方式， 进一步提供一种实现方式， 所述处理器还用于建立所述代理设备与所述应用服务器之间的 TCP连 接。
如上所述的方面和任一可能的实现方式， 进一步提供一种实现方式， 所述接收器接收的所述以第一协议栈封装的第一数据包是在用户设 备与网关之间建立一个或多个数据承载后发送的。
如上所述的方面和任一可能的实现方式， 进一步提供一种实现方式， 所述发射器具体用于通过所述 TCP连接和所述一个或多个数据承载， 向所 述应用服务器发送所述第二协议栈封装的第一数据包。
如上所述的方面和任一可能的实现方式， 进一步提供一种实现方式， 所述接收器还用于接收以第三协议栈封装的第二数据包；
所述处理器还用于将所述第二数据包转换为以第四协议栈封装的第 二数据包；
所述发射器还用于向所述用户设备发送所述以第四协议栈封装的第 二数据包， 其中， 所述第三协议栈包含传输控制协议 TCP协议， 且所述第 四协议栈不包含 TCP协议。
如上所述的方面和任一可能的实现方式， 进一步提供一种实现方式， 所述处理器还用于释放所述代理设备与所述应用服务器之间的 TCP连接。
如上所述的方面和任一可能的实现方式， 进一步提供一种实现方式， 所述发射器具体用于通过所述一个数据传输承载和所述 TCP连接向所 述应用服务器发送多个用户设备对应的所述第二协议栈封装的第一数据 包， 其中， 所述第二协议栈封装的第一数据包包括互联网协议 IP地址和 所述代理设备生成的 TCP端口号， 所述 TCP端口号和所述 IP地址用于所 述应用服务器区分所用户设备对应的数据包； 或者
所述发射器具体用于通过所述一个数据传输承载和所述 TCP连接向所 述应用服务器发送一个用户设备对应的所述第二协议栈封装的第一数据 包， 其中， 所述第二协议栈封装的第一数据包包括 IP地址和所述代理设 备生成的 TCP端口号， 所述 TCP端口号和所述 IP地址用于所述应用服务 器区分所述用户设备对应的数据包， 所述多个数据传输承载通过代理设备 生成的 GTP端口号或者专有的承载编号进行区分。
本发明的又一个方面是提供一种用户设备， 包括：
处理器， 用于建立用户设备与分组数据网关 P-GW之间的承载； 发射器， 用于通过所述处理器建立的承载向代理设备发送以第一协议 栈封装的第一数据包， 以使得所述代理设备将所述第一数据包转换为以第 二协议栈封装的第一数据包， 将所述第二协议栈封装的第一数据包发送至 应用服务器； 其中， 所述第二协议栈包含传输控制协议 TCP协议， 且所述 第一协议栈不包含 TCP协议；
总线， 连接所述处理器和所述发射器， 所述处理器与所述发射器通过 所述总线进行数据交互。
如上所述的方面和任一可能的实现方式， 进一步提供一种实现方式， 所述用户设备还包括：
接收器， 用于接收所述代理设备发送的所述第四协议栈封装的第二数 据包， 所述第四协议栈封装的第二数据包为所述代理设备将接收到的以第 三协议栈封装的第二数据包转换后获得的， 其中所述第三协议栈包含传输 控制协议 TCP协议， 且所述第四协议栈不包含 TCP协议。
由上述发明内容可见， 代理设备接收以第一协议栈封装的第一数据 包， 将其转换为以第二协议栈封装的第一数据包后发送至应用服务器， 其 中， 所述第二协议栈包含传输控制协议 TCP协议， 且所述第一协议栈不包 含 TCP协议，使得用户设备与应用服务器之间能够通过代理设备进行通信， 从而减少了用户设备与通信网络之间的信令交互， 对于用户设备数量众多 的 M2M网络， 能够为通信网络节约大量的网络资源。 并且， 通过代理设备 在不同的协议栈之间进行协议栈转换， 实现了协议栈不对等的设备之间的 通信， 例如， 实现了协议栈不对等的用户设备与应用服务器之间的通信。
进一步地， 当用户设备的协议栈不包括 TCP协议层， 而应用服务器的 协议栈包括 TCP层时， 会造成用户设备与应用服务器因协议栈不对等无法 通信的问题，为了解决这个问题，设定代理设备的协议栈包含 TCP协议层， 从而能够通过代理设备在不同的协议栈之间进行协议栈转换， 实现了协议 栈不对等的设备之间进行通信。 附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面 描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1为本发明一个实施例的数据传输方法的流程图；
图 2为本发明另一个实施例的数据传输方法的流程图；
图 3为本发明另一个实施例的数据传输方法的流程图；
图 4为本发明又一个实施例的一种数据传输协议栈架构示意图； 图 5为本发明又一个实施例的另一种数据传输协议栈架构示意图； 图 6为本发明又一个实施例的又一种数据传输协议栈架构示意图； 图 7为本发明再一个实施例的一种数据传输协议栈架构示意图； 图 8为本发明再一个实施例的另一种数据传输协议栈架构示意图； 图 9为本发明再一个实施例的又一种数据传输协议栈架构示意图； 图 10为本发明一个实施例的用户设备的结构示意图；
图 11为本发明一个实施例的代理设备的结构示意图；
图 12为本发明另一个实施例的用户设备的结构示意图；
图 13为本发明另一个实施例的代理设备的结构示意图；
图 14为一种现有 LTE网络的协议栈架构示意图。 具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进 行清楚、完整地描述， 显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没 有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的 范围。
图 1为本发明一个实施例的数据传输方法的流程图。 如图 1所示， 该 方法包括以下过程。
步骤 101 : 用户设备建立用户设备与分组数据网关 （简称 P-GW) 之间 的承载。
在本步骤中， 所述用户设备与 P-GW之间的承载可以是由网络侧发起 建立的。
步骤 102 : 用户设备通过所述承载向代理设备发送以第一协议栈封装 的第一数据包。
在本步骤中， 用户设备通过所述承载向代理设备发送以第一协议栈封 装的第一数据包， 以使得所述代理设备将所述第一数据包转换为以第二协 议栈封装的第一数据包， 将所述第二协议栈封装的第一数据包发送至应用 服务器。其中，所述第二协议栈包含传输控制协议（Transmi ss ion Control Protocol , 简称 TCP协议） ， 且所述第一协议栈不包含 TCP协议。
在本发明实施例中， 用户设备建立用户设备与 P-GW之间的承载， 通 过所述承载向代理设备发送以第一协议栈封装的第一数据包， 以使得所述 代理设备将所述第一数据包转换为以第二协议栈封装的第一数据包， 将所 述第二协议栈封装的第一数据包发送至应用服务器， 其中， 第二协议栈包 含 TCP协议， 且第一协议栈不包含 TCP协议， 使得用户设备与应用服务器 之间能够通过代理设备进行通信， 从而减少了用户设备与通信网络之间的 信令交互， 对于用户设备数量众多的 M2M网络， 能够为通信网络节约大量 的网络资源。 并且， 通过代理设备在不同的协议栈之间进行协议栈转换， 实现了协议栈不对等的设备之间的通信， 例如， 实现了协议栈不对等的用 户设备与应用服务器之间的通信。
进一步地， 当用户设备的协议栈不包括 TCP协议层， 而应用服务器的 协议栈包括 TCP层时， 会造成用户设备与应用服务器因协议栈不对等无法 通信的问题，为了解决这个问题，设定代理设备的协议栈包含 TCP协议层， 从而能够通过代理设备在不同的协议栈之间进行协议栈转换， 实现了协议 栈不对等的设备之间进行通信。
在本发明实施例的上述技术方案的基础上， 进一步地， 所述方法还包 括： 所述用户设备接收所述代理设备发送的所述第四协议栈封装的第二数 据包， 所述第四协议栈封装的第二数据包为所述代理设备将接收到的以第 三协议栈封装的第二数据包转换后获得的， 其中所述第三协议栈包含 TCP 协议， 且所述第四协议栈不包含 TCP协议。 图 2为本发明另一个实施例的数据传输方法的流程图。 如图 2所示， 该方法包括以下过程。
步骤 201 : 代理设备接收以第一协议栈封装的第一数据包。
步骤 202 : 所述代理设备将所述第一数据包转换为以第二协议栈封装 的第一数据包。
步骤 203 : 所述代理设备将所述第二协议栈封装的第一数据包发送至 应用服务器。
在本步骤中， 所述代理设备将所述第二协议栈封装的第一数据包发送 至应用服务器， 其中， 所述第二协议栈包含 TCP协议， 且所述第一协议栈 不包含 TCP协议。
在本发明实施例中， 代理设备接收以第一协议栈封装的第一数据包， 将所述第一数据包转换为以第二协议栈封装的第一数据包后发送至应用 服务器， 其中， 第二协议栈包含 TCP协议， 第一协议栈不包含 TCP协议， 使得用户设备与应用服务器之间能够通过代理设备进行通信， 从而减少了 用户设备与通信网络之间的信令交互，对于用户设备数量众多的 M2M网络， 能够为通信网络节约大量的网络资源。 并且， 通过代理设备在不同的协议 栈之间进行协议栈转换， 实现了协议栈不对等的设备之间的通信， 例如， 实现了协议栈不对等的用户设备与应用服务器之间的通信。
进一步地， 当用户设备的协议栈不包括 TCP协议层， 而应用服务器的 协议栈包括 TCP层时， 会造成用户设备与应用服务器因协议栈不对等无法 通信的问题，为了解决这个问题，设定代理设备的协议栈包含 TCP协议层， 从而能够通过代理设备在不同的协议栈之间进行协议栈转换， 实现了协议 栈不对等的设备之间进行通信。
在本发明实施例的上述技术方案的基础上， 进一步地， 所述方法还包 括： 所述代理设备建立所述代理设备与所述应用服务器之间的 TCP连接。
在本发明实施例的上述技术方案的基础上， 进一步地， 所述代理设备 接收的所述以第一协议栈封装的第一数据包是在所述用户设备与网关之 间建立一个或多个数据承载后发送的。 在本步骤中， 所述用户设备与网关 之间的承载可以是由网络侧发起建立的。
在本发明实施例的上述技术方案的基础上， 进一步地， 所述代理设备 将所述第二协议栈封装的第一数据包发送至应用服务器包括： 所述代理设 备通过所述 TCP连接和所述一个或多个数据承载， 向所述应用服务器发送 所述第二协议栈封装的第一数据包。
在本发明实施例的上述技术方案的基础上， 进一步地， 所述代理设备 通过所述 TCP连接和所述一个或多个数据承载， 向所述应用服务器发送所 述第二协议栈封装的第一数据包之后， 还包括： 所述代理设备接收以第三 协议栈封装的第二数据包； 所述代理设备将所述第二数据包转换为以第四 协议栈封装的第二数据包； 所述代理设备向所述用户设备发送所述第四协 议栈封装的第二数据包，其中所述第三协议栈包含传输控制协议 TCP协议， 且所述第四协议栈不包含 TCP协议。
在本发明实施例的上述技术方案的基础上， 进一步地， 所述代理设备 通过所述 TCP连接和所述一个或多个数据承载， 向所述应用服务器发送所 述转第二协议栈封装的第一数据包之后， 还包括： 所述代理设备释放所述 代理设备与所述应用服务器之间的 TCP连接。
在本发明实施例的上述技术方案的基础上， 进一步地， 所述代理设备 通过所述 TCP连接和所述一个或多个数据承载， 向所述应用服务器发送所 述第二协议栈封装的第一数据包包括： 所述代理设备通过所述一个数据传 输承载和所述 TCP连接向所述应用服务器发送多个用户设备对应的所述第 二协议栈封装的第一数据包， 其中， 所述第二协议栈封装的第一数据包包 括互联网协议 IP地址和所述代理设备生成的 TCP端口号， 所述 TCP端口 号和所述 IP地址用于所述应用服务器区分所用户设备对应的数据包； 或 者， 所述代理设备通过所述一个数据传输承载和所述 TCP连接向所述应用 服务器发送一个用户设备对应的所述第二协议栈封装的第一数据包， 其 中， 所述第二协议栈封装的第一数据包包括 IP地址和所述代理设备生成 的 TCP端口号， 所述 TCP端口号和所述 IP地址用于所述应用服务器区分 所述用户设备对应的数据包， 所述多个数据传输承载通过代理设备生成的
GTP端口号或者专有的承载编号进行区分。
在本发明的另一个实施例中， 数据传输方法可以包括以下过程。
第一步： 应用服务器接收代理设备发送的协议栈建立请求。
第二步： 如果所述应用服务器确认所述协议栈建立请求为一个初始的 用户数据报协议 /互联网协议 （简称 UDP/IP) 请求， 则建立至少包括应用 层（简称 APP层）、用户数据报协议层（简称 UDP层）、 互联网协议层（简 称 IP层） 、 链路层和物理层的协议栈； 如果所述应用服务器确认所述协 议栈建立请求为传输控制协议 /互联网协议 （简称 TCP/IP) 连接请求， 则 建立至少包括 APP层、 UDP层、 IP层、 TCP和 IP层的协议栈。
在上述技术方案的基础上， 进一步地， 所述应用服务器接收的所述 TCP/IP连接请求为所述代理设备将 UE发送的 UDP/IP请求封装成 TCP/IP 后发送的。
图 3为本发明另一个实施例的数据传输方法的流程图。
在本发明实施例的技术方案中， 对 M2M网络中数据传输的协议栈架构 进行改进。图 4为本发明又一个实施例的一种数据传输协议栈架构示意图。 图 5为本发明又一个实施例的另一种数据传输协议栈架构示意图。 图 6为 本发明又一个实施例的又一种数据传输协议栈架构示意图。 本发明实施例 的数据传输协议栈架构仅以 LTE网络为基础为例， 该网络架构也可以应用 于其它各种无线通信网络中， 本发明对此并无限制。
如图 4至图 6所示， 具体地， 在该数据传输协议栈中， 用户设备的协 议栈中包括应用层（图中示为 APP)和数据链路层和物理层（图中示为 Ι¾Υ)， 其中， 数据链路层包括分组数据汇聚协议层 （图中示为 PDCP ) 、 无线链路 控制层 （图中示为 RLC) 和媒体接入控制层 （图中示为 MAC ) 。 与现有的 LTE网络的数据传输协议栈相比， 本发明实施例的用户设备数据传输协议 栈中并不包括 TCP层、 UDP层和 IP层等网络层。
如图 4至图 6所示， 具体地， 图中所示的应用服务器数据传输协议栈 与现有的 LTE网络的应用服务器的数据传输协议栈相同， 自上而下包括应 用层 （图中示为 APP ) 、 网络层、 媒体接入控制层 （图中示为 L2 ) 及物理 层 （图中示为 L1 ) 。
由以上分析可知， 图 4至图 6中， 由于用户设备与应用服务器之间的 数据传输协议栈不对称， 因而用户设备与应用服务器无法直接通信。 用户 设备与应用服务器之间的数据传输可以经过 LTE、 UMTS,和 WiFi等通信网 络，
为了解决上述提到的问题， 以 LTE网络为例进行说明， 但是本发明包 括并不限于此。 由 LTE网元为上述用户设备提供 TCP/IP代理， 将为上述 用户设备提供 TCP/IP代理的 LTE网元称为代理设备， 当上述用户设备的 数据包到达 LTE网络时， 由代理设备建立代理设备与应用服务器之间的 TCP/IP连接， 以提供通信网络到应用服务器之间的可靠传输。 例如在图 4 中， 采用基站 （简称 eNB ) 作为代理设备， 例如在图 5中， 采用服务网关 (简称 S-GW ) 作为代理设备， 例如在图 6中， 采用分组数据网关 （简称 P-GW ) 作为代理设备。 在图 4至图 6中， 第一协议栈和第三协议栈以用户 设备（图中示为 UE )对应的协议栈为例， 第二协议栈和第四协议栈以应用 服务器 （图中示为 Server ) 对应的协议栈为例。
如上所述， 用户设备和应用服务器之间通过代理设备能够进行应用层 数据传输， 具体过程如下： 用户设备向应用服务器发送第一数据包， 应用 服务器收到该第一数据包后， 向用户设备返回应答消息。 相应地， 应用服 务器也可以向用户设备发送服务数据包， 该服务数据包属于应用层， 用户 设备收到该服务数据包后， 向应用服务器返回应答消息； 具体情况如下所 述：
图 3为本发明另一个实施例的数据传输方法的流程图。 图 3示出了在 网络中存在代理设备的情况下， 通过 TCP承载将第一数据包传输到对端的 过程。 如图 3所示， 该方法包括以下过程。 在图 3所示的过程中， 该代理 设备可以采用 eNB、 S-GW或 P-GW。
301： 用户设备向代理设备发送以第一协议栈封装的第一数据包。 在本步骤中， 用户设备向代理设备发送以第一协议栈封装的第一数据 包， 其中， 所述第一协议栈不包含 TCP协议层。
需要特别说明的是： 步骤 301执行之前， 网络侧已为用户设备与网关 之间建立了一个或多个数据承载， 用户设备是通过一个或多个数据承载与 代理设备进行通信。
302： 代理设备向用户设备发送响应消息。
在本步骤中， 代理设备向用户设备发送响应消息， 若代理设备成功接 收用户设备发送的以第一协议栈封装的第一数据包， 则向用户设备返回肯 定响应消息 （简称 ACK ) ， 若代理设备未成功接收用户设备发送的以第一 协议栈封装的第一数据包，则向用户设备返回否定响应消息（简称 NACK )。 该响应消息可以是无线链路层的响应消息， 如 RLC层的自动重传请求
(Automatic Repeat request , 简称 ARQ ) 应答， 或者 MAC层的混合自动 重传请求 （Hybrid Automatic Repeat Request , 简称 HARQ) 反馈应答等。
在步骤 301之后， 代理设备建立自身与应用服务器之间的 TCP连接， 具体地， 包括以下步骤 303至步骤 305。
303： 代理设备向应用服务器发送建立 TCP连接请求消息。
304： 应用服务器向代理设备返回建立 TCP连接确认消息。
305： 代理设备向应用服务器返回 TCP接收响应消息。
在 TCP连接建立完成后， 代理设备将用户设备需要发送的数据发送到 应用服务器， 并接收来自应用服务器的应答。 具体地， 执行步骤 306至步 骤 308。
306： 所述代理设备将所述第一数据包转换为以第二协议栈封装的第 一数据包。
在本步骤中， 所述代理设备将所述第一数据包转换为以第二协议栈封 装的第一数据包， 其中， 所述第二协议栈包含 TCP协议层。
307： 所述代理设备向应用服务器发送第二协议栈封装的第一数据包。 需要特别说明的是： 所述代理设备通过所述一个数据传输承载和所述 TCP连接向所述应用服务器发送多个用户设备对应的所述第二协议栈封装 的第一数据包， 其中， 所述第二协议栈封装的第一数据包包括互联网协议 IP地址和所述代理设备生成的 TCP端口号， 所述 TCP端口号和所述 IP地 址用于所述应用服务器区分所用户设备对应的数据包； 或者所述代理设备 通过所述一个数据传输承载和所述 TCP连接向所述应用服务器发送一个用 户设备对应的所述第二协议栈封装的第一数据包， 其中， 所述第二协议栈 封装的第一数据包包括 IP地址和所述代理设备生成的 TCP端口号， 所述 TCP端口号和所述 IP地址用于所述应用服务器区分所述用户设备对应的 数据包， 所述多个数据传输承载通过代理设备生成的通用分组无线业务隧 道协议 G T P端口号或者专有的承载编号进行区分。
308： 应用服务器向代理设备返回 TCP接收响应消息。
在步骤 308之后， 如果应用服务器也有数据要发送给用户设备， 则代 理设备接收来自应用服务器的数据并返回应答。 具体地， 执行步骤 309和 步骤至步骤 31 1。
309： 应用服务器向代理设备发送携带应用层反馈消息的 TCP数据包 或第三协议栈封装的第二数据包。
在本步骤中， 应用服务器向代理设备发送携带应用层反馈消息的 TCP 数据包或第三协议栈封装的第二数据包， 其中， 所述第三协议栈包含 TCP 协议层。
310： 代理设备向应用服务器返回 TCP接收响应消息。
31 1： 所述代理设备将所述第二数据包转换为以第四协议栈封装的第 二数据包。
在本步骤中， 所述代理设备将所述第二数据包转换为以第四协议栈封 装的第二数据包， 其中， 所述第四协议栈不包含 TCP协议层。
312： 代理设备向用户设备发送应用层反馈消息或以第四协议栈封装 的第二数据包。
在步骤 308之后， 代理设备可以释放自身与应用服务器之间的 TCP连 接， 具体地， 包括以下步骤 313至步骤 316。
步骤 313 : 应用服务器向代理设备发送关闭 TCP连接请求消息。
步骤 314 : 代理设备向应用服务器发送关闭 TCP连接确认消息。
步骤 315 : 代理设备向应用服务器发送关闭 TCP连接请求消息。
步骤 316 : 应用服务器向代理设备发送关闭 TCP连接确认消息。
在本发明实施例中， 代理设备接收来自用户设备的以第一协议栈封装 的第一数据包， 代理设备与应用服务器之间建立 TCP连接， 向应用服务器 发送携带以第二协议栈封装的第一数据包， 从而减少了用户设备与通信网 络之间的信令交互次数， 采用本发明实施例的上述技术方案， 简化了用户 设备与通信网络之间的交互， 而将复杂的多步骤的交互转移到通信网络与 应用服务器之间进行， 由于在 M2M网络中， 用户设备数量远远多于应用服 务器数量， 应用服务器的数量与用户设备的数量相比， 可达 1 : 100000甚 至更高， 因此减少用户设备与通信网络的信令交互次数能够为通信网络节 约大量的网络资源。 并且， 通过代理设备在不同的协议栈之间进行协议栈 转换， 实现了协议栈不对等的设备之间的通信， 例如， 实现了协议栈不对 等的用户设备与应用服务器之间的通信。 进一步地， 当用户设备的协议栈不包括 TCP协议层， 而应用服务器的 协议栈包括 TCP层时， 会造成用户设备与应用服务器因协议栈不对等无法 通信的问题，为了解决这个问题，设定代理设备的协议栈包含 TCP协议层， 从而能够通过代理设备在不同的协议栈之间进行协议栈转换， 实现了协议 栈不对等的设备之间进行通信。
图 7为本发明再一个实施例的一种数据传输协议栈架构示意图。 图 8 为本发明再一个实施例的另一种数据传输协议栈架构示意图。 图 9为本发 明再一个实施例的又一种数据传输协议栈架构示意图。 图 7至图 9所示的 数据传输协议栈架构以 LTE网络为基础。本发明实施例的数据传输协议栈 架构仅以 LTE网络为基础实例， 该网络架构也可以应用于其它各种无线通 信网络中。 图 7至图 9所示的本发明实施例的数据传输协议栈架构与图 4 至图 6所示的本发明实施例的数据传输协议栈架构均在通信网络中设置了 代理设备， 二者的区别在于， 图 7至图 9所示的本发明实施例的数据传输 协议栈架构中， 用户设备和应用服务器均包括传输层 （UDP层） 和网络层 ( IP层） 。
具体地， 如图 7至图 9所示， 在本发明实施例中， 用户设备具有传输 层及网络层， 其中， 传输层采用 UDP协议。 由于 UDP提供不可靠的数据传 输， 因此， 在本发明实施例中， 在通信网络中为用户设备提供 TCP/IP代 理， 从而提供通信网络到应用服务器之间的可靠传输保障。
在本发明实施例中， 仅以通信网络为 LTE网络为例。 在 LTE网络中， 由 LTE网元为上述用户设备提供 TCP/IP代理， 将为上述用户设备提供 TCP/IP代理的 LTE网元称为代理设备， 当上述用户设备的数据包到达 LTE 网络时， 由代理设备建立代理设备与应用服务器之间的 TCP/IP连接， 以 提供通信网络到应用服务器之间的可靠传输。
这一实施例提供一种弹性协议栈生成方法， 相比于固定协议栈， 生成 弹性协议栈允许服务器建立不同通信对等层。 如图 7所示， 当网络中存在 代理网元时， 服务器端为本次连接建立 UDP、 IP、 TCP和 IP层， 上述 UDP、 IP, TCP和 IP层在标准通信协议中表示为 UDP/IP层，即通过底层的 TCP/IP 代理进行通信； 图 14为一种现有 LTE网络的协议栈架构示意图， 当网络 中不存在代理网元时服务器仅为本次连接建立 UDP和 IP层。 允许服务器 建立不同类型的通信协议栈， 即为本实施例所述的弹性协议栈生成， 概括 为: 服务器接收不同的传输层请求， 当接收到 TCP请求后为本次连接建立 UDP、 IP、 TCP和 IP协议栈， 上述 UDP、 IP、 TCP和 IP协议栈在标准通信 协议中表示为 UDP/IP协议栈； 当接收到 UDP请求后， 为 UE建立 UDP和 IP 协议栈。
服务器收到不同的用户请求建立不同的协议栈层次如下： 如果服务器 接收到 UDP请求， 可知网络中不存在代理， 所以建立一个 UDP/IP协议栈 即可， 协议栈层次由下向上依次为： L1层、 L2层、 IP层、 UDP层和 APP 层； 如果服务器接收到 TCP请求， 可知传输网络中存在代理， 需要建立一 个复杂的 UDP、 IP、 TCP和 IP协议栈， 协议栈层次由下向上依次为： L1 层、 L2层、 IP层、 TCP层、 IP层、 UDP层和 APP层。 这一过程相当于服务 器探测传输网络的状况， 判断其中是否存在代理网元。
参见图 7至图 9， 对图 4至图 6所示的本发明实施例中的应用服务器 的协议栈进行改进，改进后应用服务器的协议栈自上而下包括：应用层（图 中示为 APP) 、 UDP层、 IP层、 TCP层、 IP层、 媒体接入控制层 （图中示 为 L2 ) 及物理层 （图中示为 L1 ) 。 应用服务器具有弹性协议栈生成能力。 一般情况下， 应用服务器仅为用户设备提供包括 UDP和 IP层的 UDP/IP传 输； 当应用服务器检测到 TCP/IP请求后， 则为一个应用同时建立包括 UDP 和 IP的 UDP/IP层与包括 UDP、 IP、 TCP和 IP层的 TCP/IP层； 当应用服 务器检测到普通的 UDP请求时， 则仅为该用户设备建立 UDP/IP层。在图 7 至图 9所示的本发明实施例中， 通过代理设备在用户设备与应用服务器之 间进行数据传输的具体方法与图 3所示的本发明实施例的数据传输方法相 同， 在此不再赘述。
在图 7至图 9中，第一协议栈和第三协议栈以用户设备（图中示为 UE ) 对应的协议栈为例， 第二协议栈和第四协议栈以应用服务器 （图中示为 Server ) 对应的协议栈为例。
在图 7至图 9所示的本发明实施例中， 在图 4至图 6所示的本发明实 施例的技术方案的基础上， 增加了用户设备到应用服务器的 UDP传输， 由 于 UDP协议不需要建立连接， 也不需要应答确认， 因此并未增加传输的复 杂性。 在图 7至图 9所示的本发明实施例中， 通过代理设备在用户设备与 应用服务器之间进行数据传输的具体方法与图 3所示的本发明实施例的数 据传输方法相同， 该方法能够减少用户设备与通信网络之间的信令交互次 数， 简化了用户设备与通信网络之间的交互， 而将复杂的多步骤的交互转 移到通信网络与应用服务器之间进行， 由于在 M2M网络中， 用户设备数量 远远多于应用服务器数量， 应用服务器的数量与用户设备的数量相比， 可 达 1 : 100000甚至更高， 因此减少用户设备与通信网络的信令交互次数能 够为通信网络节约大量的网络资源。 并且， 将实现复杂度放置在应用服务 器， 由于用户设备的数量众多， 简化用户设备的设计对成本控制、 节电等 具有很大益处。并且，通过代理设备在不同的协议栈之间进行协议栈转换， 实现了协议栈不对等的设备之间的通信， 例如， 实现了协议栈不对等的用 户设备与应用服务器之间的通信。
进一步地， 当用户设备的协议栈不包括 TCP协议层， 而应用服务器的 协议栈包括 TCP层时， 会造成用户设备与应用服务器因协议栈不对等无法 通信的问题，为了解决这个问题，设定代理设备的协议栈包含 TCP协议层， 从而能够通过代理设备在不同的协议栈之间进行协议栈转换， 实现了协议 栈不对等的设备之间进行通信。
在本发明上述各个实施例的技术方案的基础上， 代理设备还可以对一 个以上的用户设备建立一个数据传输承载， gp， 建立统一承载， 通过该统 一承载和 TCP连接在用户设备与应用服务器之间传递数据包。代理设备通 过所述一个数据传输承载和所述 TCP连接向应用服务器发送以第二协议栈 封装的第一数据包的具体方法为： 代理设备通过所述统一承载向所述应用 服务器发送携带所述一个以上用户设备对应的以第二协议栈封装的第一 数据包， 其中， 采用 TCP端口号、 IP地址和 GTP端口号区分各个所述用户 设备对应的 TCP数据包。代理设备向用户设备发送应用层反馈消息或以第 三协议栈封装的第二数据包的具体方法为： 代理设备通过统一承载向用户 设备发送应用层反馈消息或以第三协议栈封装的第二数据包， 其中， 采用 TCP端口号、 IP地址和 GTP端口号区分各个所述用户设备对应的应用层反 馈消息或以第三协议栈封装的第二数据包。所述第二协议栈封装的第一数 据包包括 IP地址和所述代理设备生成的 TCP端口号， 所述 TCP端口号和 所述 IP地址用于所述应用服务器区分所述用户设备对应的数据包， 所述 多个数据传输承载通过代理设备生成的 GTP端口号或者专有的承载编号进 行区分。
具体地， 以代理设备为 eNB为例， 参见图 4。 eNB与 P-GW间通过 GTP 协议承载 IP层的数据包传输。 如果按照现有技术中的传输方法， 每个用 户设备到 P-GW间均建立一个单独的承载。 由于在 M2M网络中， 数量众多 的用户设备与同一个应用服务器通信， 且上述用户设备的业务数据包都有 相同的服务质量 （简称 QoS ) 需求， 例如， 在智能电表网络中， 数量众多 的家庭的电表与应用服务器通信， 上报电表计量数值。 在本发明上述各个 实施例中， 以与同一应用服务器进行通信的用户设备作为一组， 在 eNB与 P-GW之间为上述一组用户设备建立一个统一承载，在统一承载上传输同一 类业务的所有数据包。 采用统一承载来传输一组用户设备对应的数据包， 采用 GTP端口号来区分不同的统一承载， 在一个统一承载内部， 采用 TCP 端口号和 IP地址来区分不同的用户设备对应的数据包。 以 eNB接收来自 P-GW的数据过程为例， 即以下行过程为例， 当多个数据包到达时， 所述多 个数据包在一个统一承载上传输， 因此具有一个统一的 GTP端口号， eNB 的 GTP层将接收到的所有 GTP端口号相同的数据包根据不同的 IP地址递 交到 IP层， 从而通过 IP地址对不同用户设备对应的数据包进行了一次区 分， eNB的 IP层将接收到的所有 IP地址相同的数据包根据不同的 TCP端 口号递交到 TCP层， 从而通过 TCP端口号对不同用户设备对应的数据包又 进行了一次区分。在上述过程中， 通过 GTP端口号、 IP地址和 TCP端口号 即可区分不同用户设备对应的数据包， BP , GTP端口号、 IP地址和 TCP端 口号的组合与用户设备一一对应。 上行过程与上述下行过程类似， 在此不 再赘述。
上述对于统一承载技术方案的描述，仅以采用 eNB作为代理设备为例， 在采用其它网元设备作为代理设备时， 该代理设备执行上述 eNB对于统一 承载的操作。通过采用统一承载在用户设备与应用服务器之间进行数据传 输， 进一步减少了通信网络与应用服务器之间的信令交互次数， 为通信网 络节约了网络资源。
图 10为本发明一个实施例的用户设备的结构示意图。 如图 10所示， 该用户设备至少包括： 承载控制单元 1001和发送单元 1002。 其中， 承载 控制单元 1001用于建立用户设备与分组数据网关 P-GW之间的承载。
发送单元 1002用于通过所述承载控制单元 1001建立的承载向代理设 备发送以第一协议栈封装的第一数据包， 以使得所述代理设备将所述第一 数据包转换为以第二协议栈封装的第一数据包， 将所述第二协议栈封装的 第一数据包发送至应用服务器； 其中， 所述第二协议栈包含传输控制协议 TCP协议， 且所述第一协议栈不包含 TCP协议。
在上述技术方案的基础上， 进一步地， 所述用户设备还可以包括： 接 收单元 1003。 其中， 接收单元 1003用于接收所述代理设备发送的所述第 四协议栈封装的第二数据包， 所述第四协议栈封装的第二数据包为所述代 理设备将接收到的以第三协议栈封装的第二数据包转换后获得的， 其中所 述第三协议栈包含传输控制协议 TCP协议， 且所述第四协议栈不包含 TCP 协议。
本发明实施例的用户设备可以用于执行本发明上述各个实施例所述 的数据传输方法， 其具体实现过程和技术效果可以参照本发明上述各个实 施例， 此处不再赘述。
图 11为本发明一个实施例的代理设备的结构示意图。 如图 11所示， 该代理设备至少包括： 第一传输单元 1101、 协议转换单元 1102、 第二传 输单元 1103。
其中， 第一传输单元 1101用于接收以第一协议栈封装的第一数据包。 协议转换单元 1102用于将所述第一传输单元 1101接收的第一数据包 转换为以第二协议栈封装的第一数据包。
第二传输单元 1103用于将所述协议转换单元 1102以第二协议栈封装 的第一数据包发送至应用服务器。
其中， 所述第二协议栈包含传输控制协议 TCP协议， 且所述第一协议 栈不包含 TCP协议。
在上述技术方案的基础上， 进一步地， 所述代理设备还包括： 连接控 制单元 1104。 连接控制单元 1104用于建立所述代理设备与所述应用服务 器之间的 TCP连接。
在上述技术方案的基础上， 进一步地， 所述第一传输单元 1101接收 的所述以第一协议栈封装的第一数据包是在用户设备与网关之间建立一 个或多个数据承载后发送的。
在上述技术方案的基础上， 进一步地， 所述第二传输单元 1103具体 用于通过所述一个或多个数据承载和所述连接控制单元 1104建立的 TCP 连接， 向所述应用服务器发送所述第二协议栈封装的第一数据包。
在上述技术方案的基础上， 进一步地， 所述第二传输单元 1103还用 于接收以第三协议栈封装的第二数据包。
所述协议转换单元 1102还用于将所述第二传输单元 1103接收的第二 数据包转换为以第四协议栈封装的第二数据包。
所述第一传输单元 1101还用于向所述用户设备发送所述协议转换单 元 1102以第四协议栈封装的第二数据包， 其中， 所述第三协议栈包含传 输控制协议 TCP协议， 且所述第四协议栈不包含 TCP协议。
在上述技术方案的基础上， 进一步地， 所述连接控制单元 1104还用 于释放所述代理设备与所述应用服务器之间的 TCP连接。
在上述技术方案的基础上， 进一步地， 所述第二传输单元 1103具体 用于通过所述一个数据传输承载和所述连接控制单元 1104建立的 TCP连 接向所述应用服务器发送多个用户设备对应的所述第二协议栈封装的第 一数据包， 其中， 所述第二协议栈封装的第一数据包包括互联网协议 IP 地址和所述代理设备生成的 TCP端口号， 所述 TCP端口号和所述 IP地址 用于所述应用服务器区分所用户设备对应的数据包； 或者
所述第二传输单元 1103具体用于通过所述一个数据传输承载和所述 连接控制单元 1104建立的 TCP连接向所述应用服务器发送一个用户设备 对应的所述第二协议栈封装的第一数据包， 其中， 所述第二协议栈封装的 第一数据包包括 IP地址和所述代理设备生成的 TCP端口号， 所述 TCP端 口号和所述 IP地址用于所述应用服务器区分所述用户设备对应的数据包， 所述多个数据传输承载通过代理设备生成的 GTP端口号或者专有的承载编 号进行区分。
本发明实施例的代理设备可以用于执行本发明上述各个实施例所述 的数据传输方法， 其具体实现过程和技术效果可以参照本发明实施例一至 本发明实施例四， 此处不再赘述。
图 12为本发明另一个实施例的用户设备的结构示意图。如图 12所示， 该用户设备至少包括： 处理器 1201、 发射器 1202、 总线 1200。 其中， 处理器 1201用于建立用户设备与分组数据网关 P-GW之间的承 载。
发射器 1202， 用于通过所述处理器 1201建立的承载向代理设备发送 以第一协议栈封装的第一数据包， 以使得所述代理设备将所述第一数据包 转换为以第二协议栈封装的第一数据包， 将所述第二协议栈封装的第一数 据包发送至应用服务器； 其中， 所述第二协议栈包含传输控制协议 TCP协 议， 且所述第一协议栈不包含 TCP协议.
总线 1200，连接所述处理器 1201和所述发射器 1202，所述处理器 1201 与所述发射器 1202通过所述总线 1200进行数据交互。
在上述技术方案的基础上， 进一步地， 所述用户设备还包括： 接收器 1203。 接收器 1203用于接收所述代理设备发送的所述第四协议栈封装的 第二数据包， 所述第四协议栈封装的第二数据包为所述代理设备将接收到 的以第三协议栈封装的第二数据包转换后获得的， 其中所述第三协议栈包 含传输控制协议 TCP协议， 且所述第四协议栈不包含 TCP协议。
本发明实施例的用户设备可以用于执行本发明上述各个实施例所述 的数据传输方法， 其具体实现过程和技术效果可以参照本发明上述各个实 施例， 此处不再赘述。
图 13为本发明另一个实施例的代理设备的结构示意图。如图 13所示， 该代理设备至少包括：接收器 1301、处理器 1302、发射器 1303和总线 1300。
其中， 接收器 1301用于接收以第一协议栈封装的第一数据包。
处理器 1302用于将所述接收器 1301接收的第一数据包转换为以第二 协议栈封装的第一数据包。
发射器 1303用于将所述处理器 1302以第二协议栈封装的第一数据包 发送至应用服务器。
总线 1300连接所述接收器 1301、 处理器 1302和发射器 1303， 所述 接收器 1301、 处理器 1302和发射器 1303通过所述总线 1300进行数据交 互； 其中， 所述第二协议栈包含传输控制协议 TCP协议， 且所述第一协议 栈不包含 TCP协议。
在上述技术方案的基础上， 进一步地， 所述处理器 1302还用于建立 所述代理设备与所述应用服务器之间的 TCP连接。
在上述技术方案的基础上， 进一步地， 所述接收器 1301接收的所述 以第一协议栈封装的第一数据包是在用户设备与网关之间建立一个或多 个数据承载后发送的。
在上述技术方案的基础上， 进一步地， 所述发射器 1303具体用于通 过所述 TCP连接和所述一个或多个数据承载， 向所述应用服务器发送所述 第二协议栈封装的第一数据包。
在上述技术方案的基础上， 进一步地， 所述接收器 1301还用于接收 以第三协议栈封装的第二数据包； 所述处理器 1302还用于将所述第二数 据包转换为以第四协议栈封装的第二数据包； 所述发射器 1303还用于向 所述用户设备发送所述以第四协议栈封装的第二数据包， 其中， 所述第三 协议栈包含传输控制协议 TCP协议， 且所述第四协议栈不包含 TCP协议。
在上述技术方案的基础上， 进一步地， 所述处理器 1302还用于释放 所述代理设备与所述应用服务器之间的 TCP连接。
在上述技术方案的基础上， 进一步地， 所述发射器 1303具体用于通 过所述一个数据传输承载和所述 TCP连接向所述应用服务器发送多个用户 设备对应的所述第二协议栈封装的第一数据包， 其中， 所述第二协议栈封 装的第一数据包包括互联网协议 IP地址和所述代理设备生成的 TCP端口 号， 所述 TCP端口号和所述 IP地址用于所述应用服务器区分所用户设备 对应的数据包； 或者
所述发射器 1303具体用于通过所述一个数据传输承载和所述 TCP连 接向所述应用服务器发送一个用户设备对应的所述第二协议栈封装的第 一数据包， 其中， 所述第二协议栈封装的第一数据包包括 IP地址和所述 代理设备生成的 TCP端口号， 所述 TCP端口号和所述 IP地址用于所述应 用服务器区分所述用户设备对应的数据包， 所述多个数据传输承载通过代 理设备生成的 GTP端口号或者专有的承载编号进行区分。
本发明实施例的代理设备可以用于执行本发明上述各个实施例所述 的数据传输方法， 其具体实现过程和技术效果可以参照本发明上述各个实 施例， 此处不再赘述。
需要说明的是： 对于前述的各方法实施例， 为了简单描述， 故将其都 表述为一系列的动作组合， 但是本领域技术人员应该知悉， 本发明并不受 所描述的动作顺序的限制， 因为依据本发明， 某些步骤可以采用其他顺序 或者同时进行。 其次， 本领域技术人员也应该知悉， 说明书中所描述的实 施例均属于优选实施例， 所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须 的。
在上述实施例中， 对各个实施例的描述都各有侧重， 某个实施例中没 有详述的部分， 可以参见其他实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以理解： 实现上述方法实施例的全部或部分步 骤可以通过程序指令相关的硬件来完成， 前述的程序可以存储于一计算机 可读取存储介质中， 该程序在执行时， 执行包括上述方法实施例的步骤； 而前述的存储介质包括： R0M、 RAM, 磁碟或者光盘等各种可以存储程序代 码的介质。
最后应说明的是： 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案， 而非对 其限制； 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明， 本领域的普通 技术人员应当理解： 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修 改， 或者对其中部分技术特征进行等同替换； 而这些修改或者替换， 并不 使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种数据传输方法， 其特征在于， 包括：
代理设备接收以第一协议栈封装的第一数据包；
所述代理设备将所述第一数据包转换为以第二协议栈封装的第一数 据包；
所述代理设备将所述第二协议栈封装的第一数据包发送至应用服务 器； 其中， 所述第二协议栈包含传输控制协议 TCP协议， 且所述第一协议 栈不包含 TCP协议。
2、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述方法还包括： 所述代理设备建立所述代理设备与所述应用服务器之间的 TCP连接。
3、 根据权利要求 1或 2所述的方法， 其特征在于， 所述代理设备接 收的所述以第一协议栈封装的第一数据包是在用户设备与网关之间建立 一个或多个数据承载后发送的。
4、 根据权利要求 1-3任意权利要求所述的方法， 其特征在于， 所述 代理设备将所述第二协议栈封装的第一数据包发送至应用服务器包括： 所述代理设备通过所述 TCP连接和所述一个或多个数据承载， 向所述 应用服务器发送所述第二协议栈封装的第一数据包。
5、 根据权利要求 4所述的方法， 其特征在于， 所述代理设备通过所 述 TCP连接和所述一个或多个数据承载， 向所述应用服务器发送所述第二 协议栈封装的第一数据包之后， 还包括：
所述代理设备接收以第三协议栈封装的第二数据包；
所述代理设备将所述第二数据包转换为以第四协议栈封装的第二数 据包；
所述代理设备向所述用户设备发送所述以第四协议栈封装的第二数 据包， 其中， 所述第三协议栈包含传输控制协议 TCP协议， 且所述第四协 议栈不包含 TCP协议。
6、 根据权利要求 4所述的方法， 其特征在于， 所述代理设备通过所 述 TCP连接和所述一个或多个数据承载， 向所述应用服务器发送所述转第 二协议栈封装的第一数据包之后， 还包括：
所述代理设备释放所述代理设备与所述应用服务器之间的 TCP连接。
7、 根据权利要求 4所述的方法， 其特征在于，
所述代理设备通过所述 TCP连接和所述一个或多个数据承载， 向所述 应用服务器发送所述第二协议栈封装的第一数据包包括：
所述代理设备通过所述一个数据传输承载和所述 TCP连接向所述应用 服务器发送多个用户设备对应的所述第二协议栈封装的第一数据包， 其 中， 所述第二协议栈封装的第一数据包包括互联网协议 IP地址和所述代 理设备生成的 TCP端口号， 所述 TCP端口号和所述 IP地址用于所述应用 服务器区分所用户设备对应的数据包； 或者
所述代理设备通过所述一个数据传输承载和所述 TCP连接向所述应用 服务器发送一个用户设备对应的所述第二协议栈封装的第一数据包， 其 中， 所述第二协议栈封装的第一数据包包括 IP地址和所述代理设备生成 的 TCP端口号， 所述 TCP端口号和所述 IP地址用于所述应用服务器区分 所述用户设备对应的数据包， 所述多个数据传输承载通过代理设备生成的 通用分组无线业务隧道协议 GTP端口号或者专有的承载编号进行区分。
8、 一种数据传输的方法， 其特征在于， 包括：
用户设备建立所述用户设备与分组数据网关 P-GW之间的承载； 所述用户设备通过所述承载向代理设备发送以第一协议栈封装的第 一数据包， 以使得所述代理设备将所述第一数据包转换为以第二协议栈封 装的第一数据包， 将所述第二协议栈封装的第一数据包发送至应用服务 器； 其中， 所述第二协议栈包含传输控制协议 TCP协议， 且所述第一协议 栈不包含 TCP协议。
9、 根据权利要求 8所述的方法， 其特征在于， 所述方法还包括： 所述用户设备接收所述代理设备发送的所述第四协议栈封装的第二 数据包， 所述第四协议栈封装的第二数据包为所述代理设备将接收到的以 第三协议栈封装的第二数据包转换后获得的， 其中所述第三协议栈包含传 输控制协议 TCP协议， 且所述第四协议栈不包含 TCP协议。
10、 一种代理设备， 其特征在于， 包括：
第一传输单元， 用于接收以第一协议栈封装的第一数据包； 协议转换单元， 用于将所述第一传输单元接收的第一数据包转换为以 第二协议栈封装的第一数据包； 第二传输单元， 用于将所述协议转换单元以第二协议栈封装的第一数 据包发送至应用服务器； 其中， 所述第二协议栈包含传输控制协议 TCP协 议， 且所述第一协议栈不包含 TCP协议。
1 1、 根据权利要求 10所述的代理设备， 其特征在于， 所述代理设备 还包括：
连接控制单元， 用于建立所述代理设备与所述应用服务器之间的 TCP 连接。
12、 根据权利要求 10或 1 1所述的代理设备， 其特征在于，
所述第一传输单元接收的所述以第一协议栈封装的第一数据包是在 用户设备与网关之间建立一个或多个数据承载后发送的。
13、根据权利要求 10-12任意权利要求所述的代理设备，其特征在于， 所述第二传输单元具体用于通过所述一个或多个数据承载和所述连接控 制单元建立的 TCP连接， 向所述应用服务器发送所述第二协议栈封装的第 一数据包。
14、 根据权利要求 13所述的代理设备， 其特征在于，
所述第二传输单元还用于接收以第三协议栈封装的第二数据包； 所述协议转换单元还用于将所述第二传输单元接收的第二数据包转 换为以第四协议栈封装的第二数据包；
所述第一传输单元还用于向所述用户设备发送所述协议转换单元以 第四协议栈封装的第二数据包， 其中， 所述第三协议栈包含传输控制协议 TCP协议， 且所述第四协议栈不包含 TCP协议。
15、 根据权利要求 13所述的代理设备， 其特征在于， 所述连接控制 单元还用于释放所述代理设备与所述应用服务器之间的 TCP连接。
16、 根据权利要求 13所述的代理设备， 其特征在于，
所述第二传输单元具体用于通过所述一个数据传输承载和所述连接 控制单元建立的 TCP连接向所述应用服务器发送多个用户设备对应的所述 第二协议栈封装的第一数据包， 其中， 所述第二协议栈封装的第一数据包 包括互联网协议 IP地址和所述代理设备生成的 TCP端口号， 所述 TCP端 口号和所述 IP地址用于所述应用服务器区分所用户设备对应的数据包； 或者 所述第二传输单元具体用于通过所述一个数据传输承载和所述连接 控制单元建立的 TCP连接向所述应用服务器发送一个用户设备对应的所述 第二协议栈封装的第一数据包， 其中， 所述第二协议栈封装的第一数据包 包括 IP地址和所述代理设备生成的 TCP端口号， 所述 TCP端口号和所述 IP地址用于所述应用服务器区分所述用户设备对应的数据包，所述多个数 据传输承载通过代理设备生成的 GTP端口号或者专有的承载编号进行区 分。
17、 一种用户设备， 其特征在于， 包括：
承载控制单元， 用于建立用户设备与分组数据网关 P-GW之间的承载； 发送单元， 用于通过所述承载控制单元建立的承载向代理设备发送以 第一协议栈封装的第一数据包， 以使得所述代理设备将所述第一数据包转 换为以第二协议栈封装的第一数据包， 将所述第二协议栈封装的第一数据 包发送至应用服务器；其中，所述第二协议栈包含传输控制协议 TCP协议， 且所述第一协议栈不包含 TCP协议。
18、 根据权利要求 17所述的用户设备， 其特征在于， 所述用户设备 还包括：
接收单元， 用于接收所述代理设备发送的所述第四协议栈封装的第二 数据包， 所述第四协议栈封装的第二数据包为所述代理设备将接收到的以 第三协议栈封装的第二数据包转换后获得的， 其中所述第三协议栈包含传 输控制协议 TCP协议， 且所述第四协议栈不包含 TCP协议。
19、 一种代理设备， 其特征在于， 包括：
接收器， 用于接收以第一协议栈封装的第一数据包；
处理器， 用于将所述接收器接收的第一数据包转换为以第二协议栈封 装的第一数据包；
发射器， 用于将所述处理器以第二协议栈封装的第一数据包发送至应 用服务器；
总线， 连接所述接收器、 处理器和发射器， 所述接收器、 处理器和发 射器通过所述总线进行数据交互； 其中， 所述第二协议栈包含传输控制协 议 TCP协议， 且所述第一协议栈不包含 TCP协议。
20、 根据权利要求 19所述的代理设备， 其特征在于， 所述处理器还用于建立所述代理设备与所述应用服务器之间的 TCP连 接。
21、 根据权利要求 19或 20所述的代理设备， 其特征在于，
所述接收器接收的所述以第一协议栈封装的第一数据包是在用户设 备与网关之间建立一个或多个数据承载后发送的。
22、根据权利要求 19-21任意权利要求所述的代理设备，其特征在于， 所述发射器具体用于通过所述 TCP连接和所述一个或多个数据承载， 向所 述应用服务器发送所述第二协议栈封装的第一数据包。
23、 根据权利要求 22所述的代理设备， 其特征在于，
所述接收器还用于接收以第三协议栈封装的第二数据包；
所述处理器还用于将所述第二数据包转换为以第四协议栈封装的第 二数据包；
所述发射器还用于向所述用户设备发送所述以第四协议栈封装的第 二数据包， 其中， 所述第三协议栈包含传输控制协议 TCP协议， 且所述第 四协议栈不包含 TCP协议。
24、 根据权利要求 22所述的代理设备， 其特征在于， 所述处理器还 用于释放所述代理设备与所述应用服务器之间的 TCP连接。
25、 根据权利要求 22所述的代理设备， 其特征在于，
所述发射器具体用于通过所述一个数据传输承载和所述 TCP连接向所 述应用服务器发送多个用户设备对应的所述第二协议栈封装的第一数据 包， 其中， 所述第二协议栈封装的第一数据包包括互联网协议 IP地址和 所述代理设备生成的 TCP端口号， 所述 TCP端口号和所述 IP地址用于所 述应用服务器区分所用户设备对应的数据包； 或者
所述发射器具体用于通过所述一个数据传输承载和所述 TCP连接向所 述应用服务器发送一个用户设备对应的所述第二协议栈封装的第一数据 包， 其中， 所述第二协议栈封装的第一数据包包括 IP地址和所述代理设 备生成的 TCP端口号， 所述 TCP端口号和所述 IP地址用于所述应用服务 器区分所述用户设备对应的数据包， 所述多个数据传输承载通过代理设备 生成的 GTP端口号或者专有的承载编号进行区分。
26、 一种用户设备， 其特征在于， 包括： 处理器， 用于建立用户设备与分组数据网关 P-GW之间的承载； 发射器， 用于通过所述处理器建立的承载向代理设备发送以第一协议 栈封装的第一数据包， 以使得所述代理设备将所述第一数据包转换为以第 二协议栈封装的第一数据包， 将所述第二协议栈封装的第一数据包发送至 应用服务器； 其中， 所述第二协议栈包含传输控制协议 TCP协议， 且所述 第一协议栈不包含 TCP协议；
总线， 连接所述处理器和所述发射器， 所述处理器与所述发射器通过 所述总线进行数据交互。
27、 根据权利要求 26所述的用户设备， 其特征在于， 所述用户设备 还包括：
接收器， 用于接收所述代理设备发送的所述第四协议栈封装的第二数 据包， 所述第四协议栈封装的第二数据包为所述代理设备将接收到的以第 三协议栈封装的第二数据包转换后获得的， 其中所述第三协议栈包含传输 控制协议 TCP协议， 且所述第四协议栈不包含 TCP协议。
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