CN102056235B - 一种数据传输方法、设备和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数据传输方法、设备和系统，涉及无线网络技术领域，本发明实施例提供的数据传输方法包括：获取向终端发送的下行数据包，所述下行数据包不具有高层协议栈包头；将所述下行数据包通过空口发送至所述终端；以及接收来自终端的上行数据包，该上行数据包不具有高层协议栈包头；为所述上行数据包封装相应的高层协议栈包头并转发。本发明最大限度地降低了空口传输的数据量，显著提高了空口传输的效率，节省了空口资源，有利于无线业务的丰富化和发展，满足了用户的需要。本发明适用于无线网络中空口传输的场合。
Description
技术领域
本发明涉及无线网络技术领域，尤其涉及一种数据传输方法、设备和系统。
背景技术
随着对无线业务需求的不断增加，各式各样的业务纷纷涌现，如数据业务、音/视频业务、移动博客等，从而对数据传输的效率，即数据传输的有效性提出了更高的要求。同时，移动通信网和互连网的融合趋势也倍受关注。
在未来的无线互联网应用中，终端作为业务源的可能性大大增加，对上行传输资源的需求也进一步增加。然而，由于无线频谱资源本身存在着稀缺性，如果运营商选择使用更多的频谱资源，会导致运营成本的增加；如果通过使用更高阶的调制方式来增加通信数据的传输量，这要求更高信噪比，导致基站和终端需要更高的发射功率，增加了能耗，不利于绿色通信的开展。目前，如何提高空口传输的有效性，已成为制约无线业务发展规模的关键因素之一。
在无线上承载数据业务时，数据包的协议栈头占据了相当一部分资源，而这部分资源其实并不属于用户应用所需要的有效数据。参见图1，显示了无线网络承载RTP视频业务协议栈结构示意图。例如，一个IPv6语音通信分组，用户真正需要的分组净荷往往只占整个分组的22％，其他很大一部分都是数据协议包头信息。必须减少协议数据包头信息在无线空口的传输，以提高空口传输的有效性。
现有技术提供了多种头压缩机制来减少协议数据包头信息在无线空口的传输。例如，鲁棒性头标压缩(Robust Header Compression，ROHC)机制提供了一种应用于高误码率和长时延链路的头标压缩机制。ROHC机制是一种基于流的头标压缩方案。ROHC机制在某个流中取一个参考分组，对于其他分组仅仅发送头标域中相对参考分组变化的信息，以达到压缩目的，从而节省分组头标开销，更加有效地利用带宽。同时，ROHC机制还通过控制反馈消息的频率和数量、检测不同步的逻辑以及差错校验等手段，使该ROHC机制具有高度的有效性和合理的鲁棒性。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：
现有的头压缩机制针对IP/UDP(/TCP)/RTP，主要基于层次划分的思想，对不同的层次的协议头信息进行压缩，这种压缩机制未考虑层次之间，特别是其它层与应用层之间数据的冗余性，压缩效果十分有限；并且，这种压缩机制是针对有线网络设计的，没有考虑到无线网络的特性，在无线网络中使用这种压缩机制以提高空口传输效率时，无法达到所期望的效果，不能满足用户的需要。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明的实施例提供了一种数据传输的方法、设备和系统，能够大大降低空口传输的数据量，显著提高空口传输的效率，节省空口资源。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
本发明实施例提供了一种数据传输方法，包括：
获取向终端发送的下行数据包，所述下行数据包不具有高层协议栈包头；
将所述下行数据包通过空口发送至所述终端。
本发明实施例提供的又一种数据传输方法，包括：
生成向接入网发送的上行数据包，所述上行数据包不具有高层协议栈包头；
将所述上行数据包通过空口发送至接入网。
本发明实施例提供的又一种数据传输方法，包括：
接收来自终端的上行数据包，所述上行数据包不具有高层协议栈包头；
为所述上行数据包封装相应的高层协议栈包头；
转发所述封装有高层协议栈包头的上行数据包。
本发明实施例提供的一种网络设备，包括：
下行数据包获取单元，用于获取向终端发送的下行数据包，所述下行数据包不具有高层协议栈包头；
发送单元，用于将所述下行数据包获取单元获取到的下行数据包通过空口发送至所述终端。
本发明实施例提供的一种终端，包括：
上行数据包生成模块，用于生成向接入网发送的上行数据包，所述上行数据包不具有高层协议栈包头；
数据发送单元，用于将由所述上行数据包生成模块生成的上行数据包通过空口发送至接入网。
本发明实施例提供的又一种网络设备，包括：
数据接收单元，用于接收来自终端的上行数据包，所述上行数据包不具有高层协议栈包头；
协议信息恢复单元，用于为所述数据接收单元接收到的上行数据包封装相应的高层协议栈包头；
转发单元，用于转发由所述协议信息恢复单元封装了高层协议栈包头的上行数据包。
本发明实施例还提供了一种通信系统，所述系统包括位于接入网的网络设备，
所述网络设备，用于获取向终端发送的下行数据包，所述下行数据包不具有高层协议栈包头；将所述下行数据包通过空口发送至所述终端；或者，接收来自终端的上行数据包，所述上行数据包不具有高层协议栈包头；为所述上行数据包封装相应的高层协议栈包头；转发所述封装有高层协议栈包头的上行数据包。
本发明实施例提供的技术方案，利用了无线网络中传输的点到点特性，对现有协议栈进行扁平化处理，接入网和终端之间进行空口传输时所传输的数据包不需携带不必要的高层协议栈包头；而当接入网向核心网传送数据时，接入网能够恢复上行数据包的高层协议栈包头。本发明实施例的技术方案，最大限度地降低了空口传输的数据量，显著提高了空口传输的效率，节省了空口资源，有利于无线业务的丰富化和发展，满足了用户的需要。
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为现有技术中无线网络承载RTP视频业务协议栈结构示意图；
图2为本发明实施例提供的超扁平化协议栈的架构示意图；
图3为本发明实施例一提供的数据传输方法流程示意图；
图4为本发明实施例二提供的数据传输方法流程示意图；
图5为本发明实施例三提供的数据传输方法流程示意图；
图6为本发明实施例提供的UE入网协商过程流程图；
图7为本发明实施例提供的分类器示意图；
图8A为本发明实施例提供的应用辅助层示意图；
图8B为本发明实施例提供的应用辅助包头示意图；
图8C为本发明实施例提供的MAC包头示意图；
图9A为本发明实施例提供的一种APP-MAC CS的示意图；
图9B为本发明实施例提供的又一种APP-MAC CS的示意图；
图10为本发明实施例提供的TCP包头的上下文维护和重传机制流程示意图。
图11为本发明实施例提供的RTP包头的恢复和上下文维护示意图；
图12为本发明实施例提供的一种网络设备结构示意图；
图13为本发明实施例提供的终端的结构示意图；
图14为本发明实施例提供的另一种网络设备结构示意图。
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作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。
由于无线网络向扁平化的发展趋势日益明显，如长期演进网络(LTE/LTE+)中将相关功能实体下移到演进的基站(e-NodeB)，功能实体之间联系的增强，使e-NodeB功能实体/层次界限的模糊化，从而使得无线网络超扁平化协议栈，即根据无线网络特性，移除所有不需要的协议层次结构，成为可能。
本发明实施例的技术构思主要在于利用无线网络中传输的点到点特性和网络侧为终端维护的上下文信息，对现有协议栈进行扁平化处理。由于终端和接入节点之间具有单跳特性，不需要额外的路由机制，因此在空口传输时移除不必要的协议头信息单元，使得空口传输时的数据包大大减小；而由于无线网络侧实体维护着终端的上下文信息，例如，QoS信息/分类器信息中有很多协议栈相关信息，如IP五元组等，在无线网络侧恢复出相应的协议栈信息。本发明实施例的技术方案可以大大提高空口的传输效率，节省了空口资源，有利于无线业务的丰富化和发展。
本发明实施例在无线网络侧和相应的终端侧实现了超扁平化的协议栈架构示意图，参见图2，即在空口传输时，在物理层(PHY)和媒体访问控制层(MAC)之上，直接承载应用层(Application)数据，以节省空口资源。
在本发明实施例提供的通信系统中，对于下行传输，接入网(AccessNetwork)在接收到来自核心网(Core Network)的下行数据包后，根据需要，更新接入网所维护的上下文信息移除数据包的互联网协议/用户数据报协议(传输控制协议)/实时传送协议IP/UDP(TCP)/RTP等协议头，将该下行数据包的应用映射到相应的空口连接或空口信道上，并维护相应的上下文信息。然后，接入网对该下行数据包直接或增加必要的信息后，承载在接入网内部隧道和接入网空口连接或空口信道上传输给用户设备(UE)。UE接收到该下行数据包后，移除PHY和MAC头后，将该数据包传送到相应的应用。
对于上行传输，UE将生成的上行数据包的应用映射到相应的空口连接上，该上行数据包为支持超扁平化协议栈的数据包。然后，UE直接将该上行数据包承载在接入网空口和接入网内部通道(当存在该通道时)上传输至接入网，或UE增加必要的信息后，将该上行数据包承载在接入网空口和接入网内部通道(当存在该通道时)上传输至接入网。接入网获得该上行数据包后，根据UE对应应用的上下文信息恢复出或是重新生成相应的协议栈数据包头信息，将相应的信息封装为IP/UDP(TCP)/RTP数据包，承载在有线链路上，发送到核心网。
其中，在上述的空口传输中，由于UE和基站(BS)之间是点对点的空口连接，BS和网关(Gate Way，GW)之间是点对点的隧道，可以不需要IP提供路由信息；接入网维护的分类器信息中有相关的UDP/TCP信息，可以不需要UDP/TCP提供相关数据包的端口信息等；且对于RTP，由于终端作为业务源时，无线调度具有有序性，因此相关的序列号(SN)和时间戳(timestamp)等信息具有可预测性。因此，本发明实施例能够在空口传输中移除IP/UDP(TCP)/RTP协议包头，实现超扁平化的协议栈结构。
本发明实施例一提供的数据传输方法，如图3所示，包括如下步骤：
步骤31：获取向终端发送的下行数据包，所述下行数据包不具有高层协议栈包头；
步骤32：将所述下行数据包通过空口发送至所述终端。
在本发明实施例中，步骤31至步骤32可以由接入网中的相关网元和功能实体，如e-NodeB、GateWay和应用代理/应用功能等实现。本发明实施例要求在下行方向的数据传输中接入网和终端都支持超扁平化协议栈。
在步骤31中，接入网可以接收核心网发送的具有高层协议栈包头的下行数据包，移除该下行数据包的高层协议栈包头后发送给终端；和/或，对于接入同一个接入网的两个终端，当支持本地传输时，一个终端向接入网发送不具有高层协议栈包头的数据包，接入网接收到该数据包后，将该数据包作为上述的下行数据包发送至另一个终端。
上述的高层协议栈包头包括下述的至少一种或其组合：IP包头、UDP包头、TCP包头和RTP包头。当接入网移除高层协议栈包头时，根据需要可以全部移除IP/UDP/RTP包头，或者全部移除IP/TCP/RTP包头，也可以只移除IP包头，或只移除IP包头和UDP包头或者只移除IP包头和TCP包头等。
在本发明实施例中，当接入网移除高层协议栈包头时，还可以根据数据包类型和相关策略维护所述高层协议栈包头相关的上下文信息。所维护的上下文信息主要用于对支持超扁平化协议的上行数据包的高层协议栈包头的恢复。对于不同的包头，相应的上下文信息也不同。
本发明实施例提供的技术方案，利用了无线网络中传输的点到点特性，对现有协议栈进行扁平化处理，接入网和终端之间进行空口传输时所传输的数据包不需携带不必要的高层协议栈包头。本发明实施例的技术方案，最大限度地降低了空口传输的数据量，显著提高了空口传输的效率，节省了空口资源，有利于无线业务的丰富化和发展，满足了用户的需要。
本发明实施例二提供的数据传输方法，如图4所示，包括如下步骤：
步骤41：生成向接入网发送的上行数据包，所述上行数据包不具有高层协议栈包头；
步骤42：将所述上行数据包通过空口发送至接入网。
本发明实施例二的步骤41和步骤42可以由终端，如UE，实现。本发明实施例要求在上行方向的数据传输中接入网和终端都支持超扁平化协议栈。
上述的高层协议栈包头包括下述的至少一种或其组合：IP包头、UDP包头、TCP包头和RTP包头。终端在生成数据包时，根据需要可以不生成全部的IP/UDP/RTP包头，或者全部的IP/TCP/RTP包头，也可以只生成IP包头，或只生成IP包头和UDP包头或者只生成IP包头和TCP包头等。
具体地，终端可以通过下述的至少一种方式或其组合生成向接入网发送的所述上行数据包：
将应用数据包直接封装为媒体接入控制MAC数据包，以生成所述上行数据包；或者，
将应用数据包先封装为RTP数据包，再封装为MAC数据包，以生成所述上行数据包；或者，
将应用数据包先封装为UDP/TCP数据包，再封装为MAC数据包，以生成所述上行数据包，“/”表示或者，即将应用数据包先封装为UDP数据包，再封装为MAC数据包，或将应用数据包先封装为TCP数据包，再封装为MAC数据包；或者，
将应用数据包先封装为IP数据包，再封装为MAC数据包，以生成所述上行数据包；或者，
将应用数据包先依次封装为RTP数据包和UDP/TCP数据包，再封装为MAC数据包，以生成所述上行数据包；或者，
将应用数据包先依次封装为RTP数据包和IP数据包，再封装为MAC数据包，以生成所述上行数据包；或者，
将应用数据包先依次封装为UDP/TCP数据包和IP数据包，再封装为MAC数据包，以生成所述上行数据包。
本发明实施例提供的技术方案，利用了无线网络中传输的点到点特性，对现有协议栈进行扁平化处理，接入网和终端之间进行空口传输时所传输的数据包不需携带不必要的高层协议栈包头。本发明实施例的技术方案，最大限度地降低了空口传输的数据量，显著提高了空口传输的效率，节省了空口资源，有利于无线业务的丰富化和发展，满足了用户的需要。
本发明实施例三提供的数据传输方法，如图5所示，包括如下步骤：
步骤51：接收来自终端的上行数据包，所述上行数据包不具有高层协议栈包头；
步骤52：为所述上行数据包封装相应的高层协议栈包头；
步骤53：转发所述封装有高层协议栈包头的上行数据包。
在本发明实施例中，步骤51至步骤53可以由接入网中的相关网元和功能实体，如e-NodeB、GateWay和应用代理/应用功能等实现。本发明实施例要求在下行方向的数据传输中接入网和终端都支持超扁平化协议栈。
接入网利用所维护的各高层协议栈包头的上下文信息，如在下行数据包传输时已记录的高层协议栈包头的上下文信息，以及网络中的维护的相关应用的上下文信息恢复高层协议栈包头；或者，对于特定应用，当接入网无法独立恢复出相应高层协议栈包头信息时，终端在发送第一个相关协议栈的数据包时，如TCP数据包，终端发送携带完整高层协议栈包头的数据包，以便接入网获知该高层协议栈包头的信息，并将该信息用以后续相关上行数据包的包头的恢复。
本发明实施例提供的技术方案，利用了无线网络中传输的点到点特性，对现有协议栈进行扁平化处理，接入网和终端之间进行空口传输时移除了数据包不必要的高层协议栈包头；接入网向核心网传送数据时，恢复出上行数据包的高层协议栈包头。本发明实施例的技术方案，最大限度地降低了空口传输的数据量，显著提高了空口传输的效率，节省了空口资源，有利于无线业务的丰富化和发展，满足了用户的需要。
可以理解，根据需要，可以仅在上行方向上实现本发明实施例提供的超扁平化协议栈结构，或者，仅在下行方向上实现本发明实施例提供的超扁平化协议栈结构；或者，在上下行方向上同时实现本发明实施例提供的超扁平化协议栈结构。
下面对本发明实施例四提供的数据传输方法进行详细说明。
为了保证超扁平化协议栈架构下数据的正常传输，首先无线接入网和UE需要获知彼此对超扁平化协议栈的支持能力，所述超扁平化协议栈能力为接入网或终端对可不具备的高层协议栈包头和/或实现所述高层协议栈包头缺失的方式的支持能力。。
在本发明实施例中，UE在入网过程中，需要与无线侧协商其所支持的超扁平化协议栈或者该超扁平化协议栈所对应的档次(Profile)，以将UE所支持超扁平化协议栈能力告知无线接入网。不同的Profile对应了不同的超扁平协议栈的定义。Profile指示了数据包能够不具备的高层协议栈包头以及应用该Profile时所需的其它信息。参见下表1，给出了一种Profile集的示例。
表1
| 档次索引(Profile Index) | 档次内容(Profile Content) |
| 1 | 移除IP/UDP/RTP层 |
| 2 | 移除IP/TCP/RTP层 |
| 3 | 移除IP/UDP/RTP，并增加应用辅助层 |
| 4 | 移除IP层 |
| 5 | 移除IP/UDP(/TCP)层 |
| ...... |
接入网通过系统广播消息将其对超扁平化协议栈的支持能力告知UE。例如，e-NodeB在其周期性系统广播消息中，向UE广播其所支持的超扁平化协议栈能力，可选的，e-NodeB可以通过在系统消息中携带所支持的超扁平协议栈的Profile，向UE广播其所支持的超扁平化协议栈能力。UE通过该系统广播消息可以获知无线接入网对的支持。
参见图6，对UE和无线接入网之间的入网协商过程进行详细描述，其中以IP/UDP/RTP的高层协议栈结构为例进行说明，但不局限与这种协议栈结构。
步骤T1：e-NodeB向UE发送系统广播消息，告知UE接入网所支持的超扁平化协议栈能力。
步骤T2：入网过程中，UE在能力协商过程中，通过能力协商消息，将UE的超扁平化协议栈能力告知接入网。接入网根据UE的能力、用户的签约信息和自身的能力，决定允许UE使用的Profile集，该Profile集可以包括一个或多个Profile。
通过上述步骤T1和T2，UE和接入网可以获知彼此的超扁平化协议栈能力，在此基础上，在UE和接入网之间实现数据的传输。
步骤T3：UE完成基本的入网过程后，建立相应的业务流或者承载绑定(BearerBinding)，并获取相应的IP地址。
步骤T4：接入网，如网关，建立UE的相关上下文信息，特别是IP协议相关信息，如UE的IP地址、版本号等信息。
步骤T5：UE需要使用特定的应用时，通过应用层信令，完成与核心网(或者其他UE)的应用协商建立过程。
步骤T6：在上述应用建立的过程中，如果接入网还没有该应用相关的协议栈信息上下文或是原来的协议栈上下文信息发生了改变，则接入网将相关的协议栈信息，如UDP/TCP信息、RTP信息和应用信息增加或更新到UE上下文中去，如UDP端口号，TCP端口号和序列号，RTP的时间戳和序列号等。
步骤T7：接入网为UE建立上述应用的相关承载，并将该应用绑定到某个新建的或是已经存在的承载上。
步骤T8：执行数据传输，主要包括如下处理：
接入网接收到来自核心网的数据时，移除相应的高层协议栈包头，例如IP/UDP(TCP)/RTP头，在接入网内部和空口上直接承载应用层数据，通过空口将该数据发送至UE；UE向接入网发送数据时，直接在空口上发送应用层数据，应用层数据在接入网内部直接传输，由接入网根据UE的上下文信息和应用数据包信息(可以是应用数据包头信息，也可以是应用数据信息)恢复相应的IP/UDP(TCP)/RTP头，并传输到相应的核心网。
本发明实施例五提供的数据传输方法，采用了超扁平化的协议栈结构，将应用的数据包直接承载在空口连接(如MAC连接)上，而一个MAC连接可以承载一个或多个应用。为保证数据的正常传输，本发明实施例三提供了一种对应用数据进行分类汇聚的方法，以将应用承载在相应的MAC连接上。
可以在终端和接入网支持的协议栈结构中设置应用-空口汇聚子层，如设置应用-媒体接入控制汇聚子层(APP-MAC Convergence Sublayer，APP-MAC CS)接入网利用新设置的应用-空口汇聚子层对相关的应用数据进行分类汇聚，或者，也可由由接入网中的其它设备来实现该功能。
APP-MAC CS定义了一系列的分类器(Classifier)，该分类器解析下行数据包中的应用数据包，获知相应的应用信息(对于上行数据包，终端可直接获知相应的应用信息)，利用预定规则确定所述应用的分类，建立承载时，根据所述应用的分类，将所述应用映射到空口连接上。在本发明实施例中，以该空口连接为媒体接入控制(MAC)连接为例进行描述，但不局限于此，根据具体的网络结构和应用场景该空口连接也可以是其它合适的无线连接。相同描述同样适用于下文的相关内容。
该预定规则可以是根据应用的不同类型将各应用映射到不同的MAC连接上，或者是根据应用的大小、运行时间将各应用映射到不同的MAC连接；或是同时结合多种因素将各应用映射到不同的MAC连接。例如，该预定规则可以为IP五元组，或者，也可以直接利用深度报文检测技术来实现分类汇聚功能。
例如，参见图7，分类器根据应用的类型，如视频(Video)、音频(Audio)、流媒体、超文本传输(HTTP)业务、文件传输(FTP)业务等，以及应用的特性如该应用所要求的服务质量(QoS)需求以及应用标识等对应用进行分类，并将应用承载到相应的MAC连接上。根据MAC连接上承载的应用的数量，分为两种情况对将应用映射到MAC连接的方法进行说明。
第一种情况：MAC连接与应用一对一映射
这种情况下，MAC连接上仅承载了一个应用，根据应用的分类，直接将MAC连接相应的空口连接标识符与应用关联，或者将空口连接标识符和接入网内部通道标识符(当存在该内部通道时)都与应用进行关联。
在下行方向上，接入网根据应用的分类，将空口连接标识符和/或接入网内部通道标识符与应用关联，以在对应的接入网内部通道和/或MAC连接上传输该应用数据包；在上行方向上，UE根据应用的分类，将空口连接标识符和/或接入网内部通道标识符与应用关联，以在对应的MAC连接和/或接入网内部通道传输该应用数据包。
第二种情况：MAC连接与应用一对多映射
这种情况下，MAC连接上承载了多个应用，为了标识该MAC连接上的多个应用，可至少通过下述三种方式实现：
第一种方式、
UE或接入网在空口连接标识符中设置连接指示标识和应用标识，例如，将空口连接标识符中的若干bit划分为连接指示标识和剩余bit划分为应用标识，其中，连接指示标识，用于指示特定的空口承载MAC连接；应用标识，用于映射该MAC连接上承载的特定应用。
第二种方式、
参见图8A，在应用层和MAC层之间增加一个应用辅助层(ApplicationAssistantLayer)，用于辅助实现超扁平协议栈，即在MAC包头和应用数据及包头(Application Data&Header)之间增加应用辅助包头(Application AssistantHeader)，如图8B所示。该应用辅助包头用以指示应用和MAC连接的对应关系以及相应的上下文信息。
第三种方式、
参见图8C，通过扩展无线接入控制包头，如MAC包头、RLC包头，以辅助实现超扁平协议栈，例如，在MAC包头或RLC包头中利用若干比特设置扩展标识，该扩展标识用以指示应用和MAC连接的对应关系以及相应的上下文信息。
第四种方式、
由接入网对所述下行数据包进行深度报文检测，确定所述下行数据包的应用所对应的MAC连接。
在接入网中设置应用代理(Application Proxy)/应用功能(ApplicationFunction)，利用应用代理/应用功能对应用数据包进行深度包检测，通过对应用数据包的分析，检测应用数据包的具体数据内容，结合接入网维护的UE的应用的上下文信息，确定该应用的MAC连接。
参见图9A和9B，本发明实施例给出了APP-MAP CS在协议栈结构中的两种可能位置，图9A和9B以采用上述第二种方式时对APP-MAP CS在协议栈中的结构为例进行说明。可以理解，当不采用第二种方式时，可以移除图9A和9B中的应用辅助层。
在图9A中，APP-MAC CS位于应用辅助层之上，即对应用数据包，协议栈先对应用数据进行分类，映射到特定的MAC连接上，然后提取该应用相关的RTP/UDP(/TCP)/IP层次的空口传输时所需的上下文信息。
在图9B中，APP-MAC CS位于应用辅助层之下，即先提取该应用相关RTP/UDP(/TCP)/IP层次的空口传输时所需的上下文信息，然后对该应用数据包进行分类，映射到特定的MAC连接上。
在本发明实施例六中，主要以对IP/UDP(TCP)/RTP包头的移除和恢复为例说明本发明实施例提供的数据传输方法。
在下行方向上，对于一些协议栈包头，接入网移除数据包中相应的包头并维护该包头相应的上下文信息，如利用应用代理/应用功能维护包括IP包头中的信息、UDP包头中的信息、TCP包头中的信息、RTP包头中的信息在内的上下文信息；在上行方向上，接入网根据维护的上下文信息，恢复数据包的包头，或者接入网直接生成并恢复相应的包头。对于一些特定的应用，接入网也可以根据在UE入网过程中，或UE在上行方向发送的第一个数据包的包头(携带完整协议栈信息的包头)，获得IP/UDP(TCP)的相关上下文信息，用以高层协议栈包头的恢复。
下面分别对各个包头的处理方法进行描述。
参见表2，为IP包头的结构示意图。其中，版本指示用于传输数据的IP版本，大小为4比特位；头部长度用于规定报头长度；服务类型用于设置数据传输的优先权或者优先级，大小为8比特位；总长度用于指出数据报的总长，数据报总长＝报头长度+数据长度，大小为16比特位；标识用于标识所有的分段，大小为16比特位；分段标志用于确定一个数据报是否可以分段，同时也指出当前分段后面是否还有更多分段，大小为3比特位；分段偏移量用于查找分段在整个数据报中的位置，大小为13比特位；生存时间用于设置数据报可以经过的最多路由器数，长度为8比特位；协议指示用于创建数据字段中的数据的上层协议，大小为8比特位；校验和用于检查所传输数据的完整性，大小为16比特位；源地址指示源IP地址，字段长度为32比特位；目标地址指示目标IP地址，字段长度为32比特位；选项并不是一个必须的字段，该字段长度具体取决于所选择的IP选项。
表2
在下行方向上移除IP包头时，记录并维护所述IP包头中的信息，如记录源/目的IP地址，对于存在的分片的IP包(移除了IPID信息)，需要进行组装处理。在上行方向上，恢复IP包头时，根据维护的上下文，恢复源/目的IP地址，并根据需要对IP包进行合理的分片处理，例如，当接入网同时收到多个容量较大的IP包时，将该IP包进行分片处理后再转发。
其中，对于表2中除上述源/目的IP地址以外的信息，接入网可根据接收到的上行数据包的具体信息，获知相应的信息，如版本、头部长度、服务类型、总长度、标识、分片标志、分片偏移量、生存时间、协议、校验和、选项和填充等。
参见表3，为UDP包头的结构示意图。
表3
| Source Port源端口号 | Destination Port目标端口号 |
| Length数据报长度 | Checksum校验值 |
在下行方向上移除UDP包头时，记录并维护所述UDP包头中的信息，如记录源/目的端口号。在上行方向上，恢复UDP包头时，根据所记录源/目的端口号，恢复源/目的IP地址，并根据接收到的上行数据包的具体信息，获知表3中相应的信息，例如，数据报长度和校验值。
对于某个应用，其上下行的源端口号和目标端口号的相反的。因此，可利用位于接入网的应用代理/应用功能记录下行数据包的源端口号和目标端口号作为该应用的上下文，当收到上行的应用数据包时，可以根据应用数据包的大小计算出Length，然后通过上行目标端口号＝下行源端口号，上行源端口号＝下行目标端口号，恢复出相应的UDP协议头信息。
参见表4，为TCP包头的结构示意图。
表4
其中，URG代表紧急位，ACK代表确认位，PSH代表急迫位，RST代表重置位，SYN代表同步位，FIN代表终止位。
在下行方向上移除TCP包头时，记录下行方向上的所述TCP包头中的信息，该信息包括相应的源/目的端口号记录和维护，对应的上下行序列号和确定号的维护，重传上下文信息等。在上行方向上，恢复TCP包头时，根据所记录TCP包头中的信息，恢复TCP包头。
其中，在恢复TCP包头时，需要网络侧进行必要的辅助，如需要网络侧辅助以恢复源/目标端口号和序列号。而对于表4中除源/目标端口号之外的信息，例如，序列号、确认号、首部长度、保留位、紧急位、确认位、急迫位、重置位、同步位、终止位、窗口大小、校验和、紧急指针、选项和填充等的具体内容，接入网可以根据接收到的上行数据包的具体信息获知。
参见图10，为TCP包头的上下文维护和重传机制流程示意图，具体包括如下步骤：
步骤1：上行方向，在应用的建立过程中，接入网在接收或生成相应的TCP包头后，维护TCP包头的上下文信息，例如，接入网利用其应用代理/应用功能建立起TCP协议头的上下文信息。
接入网根据所维护的上下文信息对数据包进行封装，恢复TCP包头，可包括如下方式：
方式一：由应用代理/应用功能生成TCP的相关上下文，实现TCP的封装。
这种方式下，由应用代理/应用功能生成TCP包头中的源/目标端口号、序列号初始值、首部长度、URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN、窗口大小等。
方式二：由UE生成TCP的相关上下文，实现TCP的封装。
对于第一个上行TCP数据包，UE发送完整的TCP包头，接入网记录该TCP包头中的信息，并将该信息用于后续TCP包头的恢复；
或者，设置应用辅助层，UE向接入网发送移除了TCP包头的TCP数据包，该TCP数据包具有应用辅助包头，在应用辅助包头中携带源端口号，序列号初始值、首部长度、URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN、窗口大小等。
步骤2：下行方向上，当接入网接收到来自核心网的TCP数据包后，记录并更新当前的源端口号，序列号、确认号、首部长度、URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN、窗口大小等，移除相应的TCP协议头。
下面对于上行方向，对TCP包头中确认号和序列号的恢复方法进行具体说明。
步骤3：接入网将对应的应用数据直接承载到接入网内部通道和空口上，在空口上进行传输。如果应用代理/应用功能没有实现TCP重传和MAC ARQ重传结合，那么应用代理/应用功能记录当前应用对应的序列号(SN)，执行步骤4；如果应用代理/应用功能实现了TCP重传和MAC ARQ重传结合，那么由应用代理/应用功能代替UE发起对用户TCP数据包的重传过程。
步骤4：接入网根据空口上ARQ生存周期(lifetime)到期的相关数据包所反馈的ACK/NACK信息，确定当前应用数据包的发送状态是成功还是失败。步骤4可由接入网的e-NodeB实现，也可以由GW实现。
步骤5：UE直接在空口承载上封装应用数据，发送到接入网。
步骤6：接入网根据相应的ARQ信息(CRC)校验相关的应用数据包是否正确，根据相关的ARQ SN判断该应用层数据包在应用层数据包中所处的位置，结合接入网维护的应用上下文，确定当前的TCP序列号。
对应用代理/应用功能实现TCP重传和MAC ARQ重传结合的情况，将当前正确接收到的下行数据包的TCP序列号作为确认号；否则，根据步骤4中记录的应用数据包传输信息，将确认号设置为正确传输的最后一个成功传输的数据包的TCP序列号+TCP数据包负荷长度/TCP数据块长度+1，其中，该式中的TCP序列号、TCP数据包长度和TCP数据块长度为最后一个正确传输的下行数据包的TCP序列号、TCP数据包负荷长度和TCP数据块长度，即该确认号为TCP序列号加上TCP数据包负荷长度与TCP数据块长度的商的和再加1。然后根据UE的TCP上下文信息，确定首部长度、URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN、窗口大小等，从而恢复出TCP包头。
步骤7：接入网将恢复了TCP包头的TCP数据包发送到核心网。
参见表5，显示了RTP包头的结构示意图。其中，P代表了填充位(Padding)，X代表了扩展位(Extension)，CC代表了贡献信元的个数(CSRC count)。M代表了标志位(Marker)。同步源标识和贡献源标识可以同时存在，也可以只存在同步源标识或者贡献源标识。
表5
在下行方向上移除RTP包头时，记录并维护下行方向上所述RTP包头中的信息，该信息包括相应的同步源标识和/或贡献源标识。在上行方向上，恢复RTP包头时，根据所记录RTP包头中的信息，恢复RTP包头。
在恢复RTP包头时，需要网络侧进行必要的辅助，如需要网络侧辅助以恢复时间戳和序列号。参见图11，为RTP包头的恢复和上下文维护示意图，具体包括如下步骤：
步骤1：上行方向，在应用的建立过程中，接入网在接收或生成相应的RTP包头后，维护RTP包头的上下文信息，例如，接入网利用其应用代理/应用功能建立起RTP协议头的上下文信息，记录并维护RTP包头中的同步源标识和/或贡献源标识。
接入网根据所维护的上下文信息对数据包进行封装，恢复RTP包头，可包括如下方式：
方式一：由应用代理/应用功能生成RTP的相关上下文，实现RTP的封装。
这种方式下，由应用代理/应用功能生成RTP包头中的时间戳和序列号等。
方式二：由UE生成RTP的相关上下文，实现RTP的封装。
对于第一个上行RTP数据包，UE发送完整的RTP包头，接入网记录该RTP包头中的信息，并将该信息用于后续RTP包头的恢复；
或者，设置应用辅助层，UE向接入网发送移除了RTP包头的RTP数据包，该RTP数据包具有应用辅助包头，在应用辅助包头中携带了相应的序列号和时间戳等。
步骤2：下行方向上，当接入网接收到来自核心网的RTP数据包后，记录并更新当前的序列号和时间戳。
步骤3：接入网移除RTP协议头，解析RTP type类型，对于解码需要RTP信息的数据包，可以使用应用辅助包头附带的序列号和时间戳等信息。
步骤4：接入网将应用数据包(可选的应用辅助包头附带SN和timestamp信息)直接承载在接入网内部通道和空口，发送到相应的UE。
接入网在上行方向上利用已维护的RTP包头的上下文信息，恢复RTP包头的处理包括如下步骤：
第一种情况：UE的上行带宽不是由接入网固定分配，即当UE有上行数据需要发送时，需要向接入网申请发送数据的带宽。
步骤5：UE生成RTP数据包时，发送带宽请求。
步骤6：如果UE的RTP数据包的生成周期与带宽请求时间无差值，即UE一生成RTP数据包就通过步骤5发送带宽请求，则接入网根据上述带宽请求的时间，确定相关RTP数据包的时间戳；如果UE的RTP数据包的生成周期与带宽请求时间有一定的差值，即UE在RTP数据包生成后在一定的时间后通过步骤5发送带宽请求，则在业务建立时协商该差值，接入网根据带宽请求的时间和该差值确定RTP的时间戳。
步骤7：UE使用带宽请求申请到的带宽直接在空口承载上发送应用数据到接入网。
步骤8：接入网根据步骤6中确定的时间戳，以及根据应用数据包对应的大小和个数确定序列号，封装相应的RTP数据包；
第二种情况：UE的上行带宽由接入网固定分配，即接入网按照一定的周期为UE分配上行带宽供其发送上行数据。
这种情况下，UE使用周期性分配到的带宽直接在空口承载上发送应用数据到接入网(图中未示出)。
如果带宽分配的周期与RTP生成周期具有一定的差值，则在业务建立时协商该差值，接入网根据带宽分配周期和该差值确定时间戳；如果带宽分配的周期与RTP生成周期没有差值，则接入网根据带宽分配周期确定时间戳。同时，接入网根据应用数据包对应的大小和个数确定序列号，封装相应的RTP数据包。
步骤9：接入网将相应的RTP数据包发送端到核心网。
本发明实施例提供的技术方案，利用了无线网络中传输的点到点特性，对现有协议栈进行扁平化处理，接入网和终端之间进行空口传输时所传输的数据包不需携带不必要的高层协议栈包头；而当接入网向核心网传送数据时，恢复上行数据包的高层协议栈包头。本发明实施例的技术方案，最大限度地降低了空口传输的数据量，显著提高了空口传输的效率，节省了空口资源，有利于无线业务的丰富化和发展，满足了用户的需要。
本发明实施例七提供了一种网络设备，如图12所示，所述网络设备包括：
下行数据包获取单元121，用于获取向终端发送的下行数据包，所述下行数据包不具有高层协议栈包头；
发送单元122，用于将所述下行数据包获取单元121获取到的下行数据包通过空口发送至所述终端。
进一步的，所述下行数据包获取单元121包括第一获取模块和/或第二获取模块，
所述第一获取模块，用于接收向终端发送的下行数据包，所述下行数据包具有高层协议栈包头；移除所述下行数据包中的高层协议栈包头，得到所述向终端发送的下行数据包；所述第二获取模块，用于接收来自另一终端的上行数据包，所述上行数据包不具有高层协议栈包头；将所述上行数据包作为向所述终端发送的下行数据包。
其中，在移除高层协议栈包头时，可以根据需要可以维护该包头的相关上下文信息，所述第一获取模块还包括协议信息移除单元，具体用于移除IP包头，记录并维护所述IP包头中的信息，所述IP包头中的信息包括下行源/目的IP地址，并且，对存在的分片的IP包进行组装处理，；和/或
移除UDP包头，记录并维护所述UDP包头中的信息，所述UDP包头中的信息包括下行源/目标端口号；和/或
移除TCP包头，记录并维护所述TCP包头中的信息，所述TCP包头中的信息包括下行序列号和下行源/目标端口号；和/或
移除RTP包头，记录并维护所述RTP包头中的信息，所述RTP包头中的信息包括同步源标识和/或贡献源标识；
其中，所述高层协议栈包头包括下述的至少一种包头或其组合：
因特网协议IP包头、用户数据报协议UDP包头、实时传输协议RTP包头或传输控制协议TCP包头。
进一步的，所述网络设备还包括：
应用分类模块，用于解析所述下行数据包，获知相应的应用信息，利用预定规则确定所述应用的分类；
承载映射模块，用于建立承载时，根据所述应用分类模块确定的应用的分类，将所述应用映射到空口连接上。
其中，所述承载映射模块，具体用于在空口连接标识符中设置连接指示标识和应用标识，该连接指示标识用以指示空口连接，该应用标识用以指示所述空口连接所对应的应用；或者，在下行数据包中设置应用辅助包头，该应用辅助包头指示应用和空口连接的对应关系；或者，在下行数据包的无线接入控制包头中设置扩展标识，该扩展标识指示应用和空口连接的对应关系；或者，对所述下行数据包进行深度报文检测，确定所述下行数据包的应用所对应的空口连接；
其中，所述空口连接承载至少两个应用，该空口连接可以为MAC连接。
当空口连接仅承载一个应用时，上述网络设备的承载映射模块可以直接将空口连接标识符和/或接入网内部通道标识符与应用直接进行关联，以将所述应用映射到空口连接上。
本发明装置实施例中各功能模块和单元的具体工作方式参见本发明方法实施例。本发明装置实施例中各功能模块和单元可以单独实现，也可以集成在一个或多个单元中实现。上述的网络设备可以由e-NodeB、GW实现，也可以由接入网的应用代理/应用功能，或由其组合实现。
本发明实施例提供的技术方案，利用了无线网络中传输的点到点特性，对现有协议栈进行扁平化处理，接入网和终端之间进行空口传输时所传输的数据包不需携带不必要的高层协议栈包头；而当接入网向核心网传送数据时，恢复上行数据包的高层协议栈包头。本发明实施例的技术方案，最大限度地降低了空口传输的数据量，显著提高了空口传输的效率，节省了空口资源，有利于无线业务的丰富化和发展，满足了用户的需要。
本发明实施例八提供了一种终端，如图13所示，所述终端包括：
上行数据包生成单元131，用于生成向接入网发送的上行数据包，所述上行数据包不具有高层协议栈包头；
数据发送单元132，用于将由所述上行数据包生成单元131生成的高层协议栈包头的上行数据包通过空口发送至接入网。
具体地，所述上行数据包生成单元131包括封装模块，用于通过下述的至少一种方式或其组合生成向接入网发送的所述上行数据包：
将应用数据包直接封装为媒体接入控制MAC数据包，以生成所述上行数据包；或者，
将应用数据包先封装为RTP数据包，再封装为MAC数据包，以生成所述上行数据包；或者，
将应用数据包先封装为UDP/TCP数据包，再封装为MAC数据包，以生成所述上行数据包；或者，
将应用数据包先封装为IP数据包，再封装为MAC数据包，以生成所述上行数据包；或者，
将应用数据包先依次封装为RTP数据包和UDP/TCP数据包，再封装为MAC数据包，以生成所述上行数据包；或者，
将应用数据包先依次封装为RTP数据包和IP数据包，再封装为MAC数据包，以生成所述上行数据包；或者，
将应用数据包先依次封装为UDP/TCP数据包和IP数据包，再封装为MAC数据包，以生成所述上行数据包。
进一步的，所述终端还包括：
第一承载单元，用于利用预定规则确定所述上行数据包对应的应用的分类；建立承载时，根据所述应用分类模块确定的应用的分类，将所述应用映射到媒体接入控制空口连接上；或者，所述终端还可包括第二承载单元，用于与接入网进行协商以确定应用和空口连接的映射关系，使所述应用直接将所述上行数据包承载在相应的空口连接上。这时，只要某应用产生的数据包都放在某空口连接上，则该应用和空口连接的映射关系是由接入网和终端协商确定的。
当空口连接仅承载一个应用时，上述终端的承载映射模块可以直接将空口连接标识符和/或接入网内部通道标识符与应用直接进行关联，以将所述应用映射到空口连接上。
当在下行方向上，也采用超扁平化协议栈的结构时，所述终端还包括：
数据接收单元，用于接收来自接入网的下行数据包，所述下行数据包不具有高层协议栈包头。
本发明装置实施例中各功能模块和单元的具体工作方式参见本发明方法实施例。本发明装置实施例中各功能模块和单元可以单独实现，也可以集成在一个或多个单元中实现。
本发明实施例提供的技术方案，利用了无线网络中传输的点到点特性，对现有协议栈进行扁平化处理，接入网和终端之间进行空口传输时所传输的数据包不需携带不必要的高层协议栈包头；接入网向核心网传送数据时，恢复上行数据包的高层协议栈包头。本发明实施例的技术方案，最大限度地降低了空口传输的数据量，显著提高了空口传输的效率，节省了空口资源，有利于无线业务的丰富化和发展，满足了用户的需要。
本发明实施例九还提供了一种网络设备，如图14所示，所述网络设备包括：
数据接收单元141，用于接收来自终端的上行数据包，所述上行数据包不具有高层协议栈包头；
协议信息恢复单元142，用于为所述数据接收单元141接收到的上行数据包封装相应的高层协议栈包头；
转发单元143，用于转发由所述协议信息恢复单元142封装了高层协议栈包头的上行数据包。
其中，所述协议信息恢复单元142，具体用于利用所维护的IP包头信息，为所述上行数据包封装IP包头，所述IP包头信息包括下行源/目的IP地址，并且，当需要时，对接收到的IP包进行分片处理；和/或
利用所维护的UDP包头信息，为所述上行数据包封装UDP包头，所述UDP包头信息包括下行源/目标端口号；和/或
利用所维护的TCP包头信息，为所述上行数据包封装TCP包头，所述TCP包头信息包括下行序列号和下行源/目标端口号；和/或
利用所维护的RTP包头信息，以为所述上行数据包封装RTP包头，所述RTP包头中的信息包括同步源标识和/或贡献源标识。
本发明装置实施例中各功能模块和单元的具体工作方式参见本发明方法实施例。本发明装置实施例中各功能模块和单元可以单独实现，也可以集成在一个或多个单元中实现。
本发明实施例提供的技术方案，利用了无线网络中传输的点到点特性，对现有协议栈进行扁平化处理，接入网和终端之间进行空口传输时所传输的数据包不需携带不必要的高层协议栈包头；接入网向核心网传送数据时，接入网利用维护的上下文信息恢复上行数据包的高层协议栈包头。本发明实施例的技术方案，最大限度地降低了空口传输的数据量，显著提高了空口传输的效率，节省了空口资源，有利于无线业务的丰富化和发展，满足了用户的需要。
可以理解，本发明实施例七和九提供的网络设备可以集成在一个设备中实现，也可以分别单独实现，上述的网络设备和终端可以由新增设的仅实现上述功能的设备或功能实现，也可以依附在已有的设备或功能上，以兼容原有的系统和协议栈结构。
本发明实施例还提供了一种通信系统，所述系统包括所述网络设备，用于获取向终端发送的下行数据包，所述下行数据包不具有高层协议栈包头；将所述下行数据包通过空口发送至所述终端；或者，接收来自终端的上行数据包，所述上行数据包不具有高层协议栈包头；为所述上行数据包封装相应的高层协议栈包头；转发所述封装有高层协议栈包头的上行数据包。
本发明实施例提供的技术方案，利用了无线网络中传输的点到点特性，对现有协议栈进行扁平化处理，接入网和终端之间进行空口传输时所传输的数据包不需携带不必要的高层协议栈包头；接入网向核心网传送数据时，接入网恢复上行数据包的高层协议栈包头。本发明实施例的技术方案，最大限度地降低了空口传输的数据量，显著提高了空口传输的效率，节省了空口资源，有利于无线业务的丰富化和发展，满足了用户的需要。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (21)
1.一种数据传输方法，其特征在于，所述方法包括：
获取向终端发送的下行数据包，所述下行数据包不具有高层协议栈包头；
所述获取向终端发送的下行数据包具体包括：
接收向终端发送的第一下行数据包，所述第一下行数据包具有高层协议栈包头；
移除所述第一下行数据包中的高层协议栈包头，得到所述向终端发送的下行数据包；移除所述第一下行数据包的高层协议栈包头时，维护所述高层协议栈包头相关的上下文信息；
设置应用-空口汇聚子层；
利用所述应用-空口汇聚子层解析所述下行数据包，获知相应的应用信息；
利用预定规则确定所述应用的分类；
建立承载时，根据所述应用的分类，将所述应用映射到空口连接上；
将所述下行数据包通过空口发送至所述终端。
2.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述获取向终端发送的下行数据包还包括：
接收来自另一终端的上行数据包，所述上行数据包不具有高层协议栈包头；将所述上行数据包作为向所述终端发送的下行数据包。
3.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述不具有的高层协议栈包头包括下述的至少一种包头或其组合：
因特网协议IP包头、用户数据报协议UDP包头、实时传输协议RTP包头或传输控制协议TCP包头；
所述移除所述下行数据包的高层协议栈包头时，维护所述高层协议栈包头相关的上下文信息具体包括：
移除IP包头，记录并维护所述IP包头中的信息，所述IP包头中的信息包括下行源/目的IP地址，所述IP包头中的信息属于所述上下文信息；或者，
移除UDP包头，记录并维护所述UDP包头中的信息，所述UDP包头中的信息包括下行源/目标端口号，所述UDP包头中的信息属于所述上下文信息；
或者，
移除TCP包头，记录并维护所述TCP包头中的信息，所述TCP包头中的信息包括下行序列号和下行源/目标端口号，所述TCP包头中的信息属于所述上下文信息；或者，
移除RTP包头，记录并维护所述RTP包头中的信息，所述RTP包头中的信息包括同步源标识和/或贡献源标识，所述RTP包头中的信息属于所述上下文信息。
4.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述建立承载时，根据所述应用的分类，将所述应用映射到空口连接上包括：
利用所述应用的分类，将空口连接标识符和/或接入网内部通道标识符与应用直接进行关联，以将所述应用映射到空口连接上，其中，所述空口连接仅承载该应用；或者，
利用所述应用的分类，将至少两个应用分别关联到所述空口连接上，其中所述空口连接承载至少两个应用。
5.根据权利要求4所述的数据传输方法，其特征在于，所述利用所述应用的分类，将至少两个应用分别关联到所述空口连接上，其中，所述空口连接承载至少两个应用具体包括：
在空口连接标识符中设置连接指示标识和应用标识，该连接指示标识用以指示空口连接，该应用标识用以指示所述空口连接所对应的应用；或者，
在下行数据包中设置应用辅助包头，该应用辅助包头指示应用和空口连接的对应关系；或者，
在下行数据包的无线接入控制包头中设置扩展标识，该扩展标识指示应用和空口连接的对应关系；或者，
对所述下行数据包进行深度报文检测，确定所述下行数据包的应用所对应的空口连接。
6.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，在将所述下行数据包通过空口发送至所述终端之前还包括：
通过系统广播消息将接入网所支持的超扁平化协议栈能力告知终端；或者，
在建立承载的过程中，通过承载建立请求消息将接入网所支持的超扁平化协议栈能力告知终端；
其中，所述超扁平化协议栈能力为接入网对可不具备的高层协议栈包头和/或实现所述高层协议栈包头缺失的方式的支持能力。
7.一种数据传输方法，其特征在于，所述方法包括：
生成向接入网发送的上行数据包，所述上行数据包不具有高层协议栈包头；当移除所述上行数据包中的高层协议栈包头时，维护所述高层协议栈包头的上下文信息；
设置应用-空口汇聚子层；
利用所述应用-空口汇聚子层由预定规则确定所述上行数据包所对应的应用的分类，建立承载时，根据所述应用的分类，将所述应用映射到空口连接上；
将所述上行数据包通过空口发送至接入网。
8.根据权利要求7所述的数据传输方法，其特征在于，通过下述的至少一种方式或其组合生成向接入网发送的所述上行数据包：
将应用数据包直接封装为媒体接入控制MAC数据包，以生成所述上行数据包；或者，
将应用数据包先封装为RTP数据包，再封装为MAC数据包，以生成所述上行数据包；或者，
将应用数据包先封装为UDP/TCP数据包，再封装为MAC数据包，以生成所述上行数据包；或者，
将应用数据包先封装为IP数据包，再封装为MAC数据包，以生成所述上行数据包；或者，
将应用数据包先依次封装为RTP数据包和UDP/TCP数据包，再封装为MAC数据包，以生成所述上行数据包；或者，
将应用数据包先依次封装为RTP数据包和IP数据包，再封装为MAC数据包，以生成所述上行数据包；或者，
将应用数据包先依次封装为UDP/TCP数据包和IP数据包，再封装为MAC数据包，以生成所述上行数据包。
9.根据权利要求7所述的数据传输方法，其特征在于，在将所述上行数据包通过空口发送至接入网之前还包括：
向接入网发送能力协商消息，所述能力协商消息中指示终端所支持的超扁平化协议栈能力；
其中，所述超扁平化协议栈能力为终端对可不具备的高层协议栈包头和/或实现所述高层协议栈包头缺失的方式的支持能力。
10.一种数据传输方法，其特征在于，所述方法包括：
通过空口连接接收来自终端的上行数据包，所述上行数据包不具有高层协议栈包头；
设置应用-空口汇聚子层；
所述空口连接在建立承载时，根据应用的分类映射应用；所述应用的分类是利用所述应用-空口汇聚子层由预定规则确定的，对应于所述上行数据包；
为所述上行数据包封装相应的高层协议栈包头；在为所述上行数据包封装相应的高层协议栈包头时，利用所维护的高层协议栈包头的上下文信息以及相关应用的上下文信息恢复高层协议栈包头；
转发所述封装有高层协议栈包头的上行数据包。
11.根据权利要求10所述的数据传输方法，其特征在于，所述为所述上行数据包封装相应的高层协议栈包头包括：
利用所维护的IP包头信息，为所述上行数据包封装IP包头，所述IP包头信息包括下行源/目的IP地址；和/或
利用所维护的UDP包头信息，为所述上行数据包封装UDP包头，所述UDP包头信息包括下行源/目标端口号；和/或
利用所维护的TCP包头信息，为所述上行数据包封装TCP包头，所述TCP包头信息包括下行序列号和下行源/目标端口号；和/或
利用所维护的RTP包头信息，为所述上行数据包封装RTP包头，所述RTP包头中的信息包括同步源标识和/或贡献源标识。
12.根据权利要求11所述的数据传输方法，其特征在于，
当利用所维护的IP包头信息，为所述上行数据包封装IP包头时，具体包括：
为所述上行数据包封装包括下述信息的IP包头：版本、头部长度、服务类型、总长度、标识、分片标志、分片偏移量、生存时间、协议、校验和、源/目的IP地址、选项和填充；其中，将所述下行目的IP地址设置为所述上行数据包的源IP地址，将所述下行源IP地址设置为所述上行数据包的目的IP地址；
当利用所维护的UDP包头信息，为所述上行数据包封装UDP包头时，具体包括：
为所述上行数据包封装包括下述信息的UDP包头：源/目标端口号、数据报长度和校验值；其中，将所述下行目标端口号设置为所述上行数据包的源端口号，将所述下行源端口号设置为所述上行数据包的目标端口号；
当利用所维护的TCP包头信息，为所述上行数据包封装TCP包头时，具体包括：
为所述上行数据包封装包括下述信息的TCP包头：源/目标端口号、序列号、确认号、首部长度、保留位、紧急位、确认位、急迫位、重置位、同步位、终止位、窗口大小、校验和、紧急指针、选项和填充；
其中，将所述下行目标端口号设置为所述上行数据包的源端口号，将所述下行源端口号设置为所述上行数据包的目标端口号；和
根据相应的自动重传请求信息，结合相关应用的上下文信息，确定所述上行数据包的TCP序列号；以及
当TCP重传和无线接入层次自动重传结合时，将正确接收到的下行数据包的所述下行序列号作为所述上行数据包的确认号；当TCP重传和自动重传未结合时，通过如下方式设置所述上行数据包的确认号：
确认号＝TCP序列号+TCP数据包负荷长度÷TCP数据块长度+1
其中，上式中的TCP序列号、TCP数据包长度和TCP数据块长度为最后一个正确传输的下行数据包的TCP序列号、TCP数据包负荷长度和TCP数据块长度；
当利用所维护的RTP包头信息，为所述上行数据包封装RTP包头时，具体包括：
为所述上行数据包封装包括下述信息的RTP包头：版本、填充位、扩展位、贡献信元的个数、标志位、负荷类型、序列号、时间戳以及同步源标识和/或贡献源标识；其中，
当UE的上行带宽由接入网固定分配时，如果带宽分配的周期与RTP生成周期无差值，则根据带宽分配周期确定时间戳；如果带宽分配的周期与RTP生成周期存在差值，则在业务建立时协商该差值/或在本次传输中指示该差值，根据带宽分配周期和该差值确定时间戳；
当UE的上行带宽不是由接入网固定分配时，如果RTP数据包的生成周期与带宽请求时间无差值，则根据带宽请求的时间，确定相关RTP数据包的时间戳；如果RTP数据包的生成周期与带宽请求时间存在差值，则在业务建立时协商该差值或在本次传输中指示该差值，根据带宽请求的时间和该差值确定RTP的时间戳；以及
根据应用数据包对应的大小和个数确定序列号。
13.一种网络设备，其特征在于，所述网络设备包括：
下行数据包获取单元，用于获取向终端发送的下行数据包，所述下行数据包不具有高层协议栈包头；
发送单元，用于将所述下行数据包获取单元获取到的下行数据包通过空口发送至所述终端；
所述下行数据包获取单元包括第一获取模块，
所述第一获取模块，用于接收向终端发送的第一下行数据包，所述第一下行数据包具有高层协议栈包头；移除所述第一下行数据包中的高层协议栈包头，得到所述向终端发送的下行数据包；
所述网络设备还包括：
应用分类模块，用于设置应用-空口汇聚子层，利用所述应用-空口汇聚子层解析所述下行数据包，获知相应的应用信息，利用预定规则确定所述应用的分类；
承载映射模块，用于建立承载时，根据所述应用分类模块确定的应用的分类，将所述应用映射到空口连接上。
14.根据权利要求13所述的网络设备，其特征在于，所述下行数据包获取单元包括第二获取模块，
所述第二获取模块，用于接收来自另一终端的上行数据包，所述上行数据包不具有高层协议栈包头；将所述上行数据包作为向所述终端发送的下行数据包。
15.根据权利要求14所述的网络设备，其特征在于，所述第一获取模块还包括协议信息移除单元，
所述协议信息移除单元，具体用于移除IP包头，记录并维护所述IP包头中的信息，所述IP包头中的信息包括下行源/目的IP地址；和/或
移除UDP包头，记录并维护所述UDP包头中的信息，所述UDP包头中的信息包括下行源/目标端口号；和/或
移除TCP包头，记录并维护所述TCP包头中的信息，所述TCP包头中的信息包括下行序列号和下行源/目标端口号；和/或
移除RTP包头，记录并维护所述RTP包头中的信息，所述RTP包头中的信息包括同步源标识和/或贡献源标识；
其中，所述高层协议栈包头包括下述的至少一种包头或其组合：
因特网协议IP包头、用户数据报协议UDP包头、实时传输协议RTP包头或传输控制协议TCP包头。
16.根据权利要求15所述的网络设备，其特征在于，
所述承载映射模块，具体用于在空口连接标识符中设置连接指示标识和应用标识，该连接指示标识用以指示空口连接，该应用标识用以指示所述空口连接所对应的应用；或者，
在下行数据包中设置应用辅助包头，该应用辅助包头指示应用和空口连接的对应关系；或者，
在下行数据包的无线接入控制包头中设置扩展标识，该扩展标识指示应用和空口连接的对应关系；或者，
对所述下行数据包进行深度报文检测，确定所述下行数据包的应用所对应的空口连接；
其中，所述空口连接承载至少两个应用。
17.一种终端，其特征在于，所述终端包括：
上行数据包生成单元，用于生成向接入网发送的上行数据包，所述上行数据包不具有高层协议栈包头；
数据发送单元，用于将由所述上行数据包生成单元生成的上行数据包通过空口发送至接入网；
所述终端还包括：
第一承载单元，用于设置应用-空口汇聚子层，利用所述应用-空口汇聚子层由预定规则确定所述上行数据包对应的应用的分类；建立承载时，根据所述应用分类模块确定的应用的分类，将所述应用映射到空口连接上。
18.根据权利要求17所述的终端，其特征在于，所述上行数据包生成单元包括封装模块，
所述封装模块，用于通过下述的至少一种方式或其组合生成向接入网发送的所述上行数据包：
将应用数据包直接封装为媒体接入控制MAC数据包，以生成所述上行数据包；或者，
将应用数据包先封装为RTP数据包，再封装为MAC数据包，以生成所述上行数据包；或者，
将应用数据包先封装为UDP/TCP数据包，再封装为MAC数据包，以生成所述上行数据包；或者，
将应用数据包先封装为IP数据包，再封装为MAC数据包，以生成所述上行数据包；或者，
将应用数据包先依次封装为RTP数据包和UDP/TCP数据包，再封装为MAC数据包，以生成所述上行数据包；或者，
将应用数据包先依次封装为RTP数据包和IP数据包，再封装为MAC数据包，以生成所述上行数据包；或者，
将应用数据包先依次封装为UDP/TCP数据包和IP数据包，再封装为MAC数据包，以生成所述上行数据包。
19.一种网络设备，其特征在于，所述网络设备包括：
数据接收单元，用于通过空口连接接收来自终端的上行数据包，所述上行数据包不具有高层协议栈包头；设置应用-空口汇聚子层；所述空口连接在建立承载时，根据应用的分类映射应用；所述应用的分类是利用所述应用-空口汇聚子层由预定规则确定的，对应于所述上行数据包；协议信息恢复单元，用于为所述数据接收单元接收到的上行数据包封装相应的高层协议栈包头；
转发单元，用于转发由所述协议信息恢复单元封装了高层协议栈包头的上行数据包；
所述协议信息恢复单元，还用于利用所维护的高层协议栈包头的上下文信息以及相关应用的上下文信息恢复高层协议栈包头。
20.根据权利要求19所述的网络设备，其特征在于，
所述协议信息恢复单元，具体用于利用所维护的IP包头信息，为所述上行数据包封装IP包头，所述IP包头信息包括下行源/目的IP地址；和/或
利用所维护的UDP包头信息，为所述上行数据包封装UDP包头，所述UDP包头信息包括下行源/目标端口号；和/或
利用所维护的TCP包头信息，为所述上行数据包封装TCP包头，所述TCP包头信息包括下行序列号和下行源/目标端口号；和/或
利用所维护的RTP包头信息，为所述上行数据包封装RTP包头，所述RTP包头中的信息包括同步源标识和/或贡献源标识。
21.一种通信系统，所述系统包括位于接入网的网络设备，其特征在于，
所述网络设备，用于获取向终端发送的下行数据包，所述下行数据包不具有高层协议栈包头；设置应用-空口汇聚子层；利用所述应用-空口汇聚子层解析所述下行数据包，获知相应的应用信息；利用预定规则确定所述应用的分类；建立承载时，根据所述应用的分类，将所述应用映射到空口连接上；将所述下行数据包通过空口发送至所述终端；
或者，通过空口接收来自终端的上行数据包，所述上行数据包不具有高层协议栈包头；设置应用-空口汇聚子层；所述空口连接在建立承载时，根据应用的分类映射应用；所述应用的分类是利用所述应用-空口汇聚子层由预定规则确定的，对应于所述上行数据包；为所述上行数据包封装相应的高层协议栈包头；转发所述封装有高层协议栈包头的上行数据包。
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