[发明专利]一种承载建立方法、中继节点及基站

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术，特别涉及一种承载建立方法、中继节点及基站。

背景技术

在未来的移动通信系统，例如B3G(后三代，Beyond Third Generation)或LTE-A(Long Term Evolution-Advance，长期演进升级)，系统将提供更高的峰值数据速率和小区吞吐量，同时也需要更大的带宽，目前2GHz以下的未分配带宽已经很少，B3G系统需要的部分或全部带宽只能在更高的频段上，例如3GHz以上寻找。频段越高，电波传播衰减的越快，传输距离越短，因此同样覆盖区域下，要保证连续覆盖，需要更多的基站，由于基站通常具有较高的造价，这无疑会增加布网成本。为了解决布网成本以及覆盖问题，各厂商和标准化组织开始研究将中继引入到蜂窝系统中，增加覆盖。

图1为LTE-A系统引入RN(Relay Node，中继节点)后的网络架构示意图，RN通过eNB(演进基站)下的donor cell(施主小区)接入到EPS(EvolvedPacket System，演进的分组系统)核心网，RN和核心网没有直接的有线接口，每个RN可以控制一个或多个小区。在此架构下，UE(User Equipment，用户设备)和RN之间的接口称为Uu，而RN和DeNB(Donor Evolved Node B，施主演进基站)之间的接口称为Un。DeNB是donor cell所属的eNB。

架构中RN具有双重身份：

首先，RN具有UE的身份，RN启动时的过程类似于UE的开机附着过程。

其次，对于接入RN的UE来说，RN具有eNB的身份，此时UE的下行数据需要从UE的SGW(Serving Gateway，服务网关)/PDN GW(Packet DataNetwork Gateway，分组数据网关)发送给UE的服务基站，即RN，然后RN在Uu口上发给UE。

图2为RN启动过程示意图，RN启动过程如图2所示为：

首先，RN与DeNB之间建立RRC(Radio Resource Control，无线资源控制)连接；RN向MME(Mobility Management Entity，移动性管理实体)发送附着请求；MME从HSS(Home Subscriber Server，归属用户服务器)处获取RN的鉴权数据，对RN进行认证；如果认证通过，MME在具有分组数据网关功能的DeNB中为RN建立默认承载以及可能的专用承载，再向DeNB发送初始UE上下文建立请求消息，在DeNB中建立RN的上下文；随后DeNB向RN发送RRC连接重配置消息，携带MME发给RN的附着接受消息；RN返回RRC连接重配置完成进行确认。这样，RN建立了基本的IP连接。

然后O&M(Operation and Maintenance，操作与维护系统)将节点配置信息下载到RN，对RN进行配置。RN再建立必要的S1接口和X2接口后，就可以像基站一样正常工作了。

后续过程中，RN可以根据服务UE的数量以及业务量来增加或减少RN承载数量或修改RN承载的属性，来满足UE的业务需求。

根据是否与空口接入相关，UE的协议栈可以分为AS(Access Stratum，接入层)和NAS(Non-Access Stratum，非接入层)。AS主要负责与空口接入相关的功能，如小区选择，RRC连接管理；NAS完成与接入无关的功能，主要是UE与核心网之间的交互，比如选择PLMN(Public Land Mobile Network，公共陆地移动网)、注册、位置更新等。

可触发建立RRC连接的NAS过程包括Attach(附着)、Service Request(业务请求)、TAU(Tracking Area Update，跟踪区更新)、Detach(去附着)等。UE使用网络提供的服务之前，首先需要向网络注册，为UE建立基本的IP连接，这一过程通过Attach来实现，图3为附着过程示意图，如图3所示。在附着过程中，网络侧可能需要对UE进行鉴权，以检测该UE是否为授权用户。MME会通知SGW和PDN GW删除UE旧的承载信息(第7至第11步)，再为UE建立新的承载(第12至第16步)。

当UE不再需要网络侧提供的服务时，比如关机，则通过detach过程向网络注销，网络删除该UE的承载信息。