[发明专利]用于将控制消息映射在UN接口上的无线通信系统及方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及移动通信系统或网络，并且特别地涉及一种在使用中继节点（RN）的如下系统中发送及接收数据的方法：其中，RN提供与传统基站相同的功能，并且使用与连接至基站的移动装置所使用的无线电接口（radio interface）相类似的无线电接口来提供RN至网络的链路。更特别地但非排他地，本发明涉及先进的LTE（LTE-Advanced，LTE-A）网络中的1型RN。

背景技术

下一代移动通信（例如通用移动通信系统（UMTS）和UMTS长期演进（Long Term Evolution，LTE））旨在向用户提供与现有系统相比改进的服务。期望这些系统提供用于处理和传输各种不同信息（例如语音、视频以及IP多媒体数据）的高数据速率服务。

LTE是一种用于以提高的数据速率为用户提供高速数据服务的基于分组的技术。与UMTS以及先前的各代移动通信系统相比，LTE还将提供降低的延迟、提高的小区边缘覆盖、降低的每比特成本、灵活的频谱使用、以及多无线电接入技术灵活性。

已经将LTE设计为给出在下行链路（DL）（从基站（BS）到用户站或用户终端（UE）的通信）中的大于100Mbps的峰值数据速率以及在上行链路（UL）（从UE到BS的通信）中的大于50Mbps的峰值数据速率。

图1示出了LTE中的基本系统架构。可以看出，每个UE12经由Uu接口通过无线链路连接至eNB（演进型基站）11，该eNB11限定了用于无线通信的一个或许多小区。存在被称为“eUTRAN（演进的通用陆地无线接入网络）”10的eNB的网络。

每个eNB11又使用被称为S1的接口通过（通常为）有线的链路连接至网络中的较高级或“核心网络”实体，包括服务网关（S-GW22）以及用于管理系统并向其他节点（特别是eNB）发送控制信令的移动性管理实体（MME21）。此外，PDN（分组数据网络）网关（图2中的P-GW23）单独地存在或与S-GW22相结合地存在，以与包括因特网的任意分组数据网络交换数据包。至核心网络EPC20（其中EPC代表演进分组核心）的有线链路被称为“回程”并且将在家中和办公室中的已有宽带基础设施上采用互联网协议（IP）。

在图1中，S1接口被标记为S1-U，后缀-U表示由eNB11采用的用于向S-GW22传送用户数据和从S-GW22传送用户数据的用户平面（user plane）。S-GW负责对到UE12的下行链路上的用户数据进行分组转发以及对上行链路上的用户数据进行分组转发。S-GW22在UE12从一个eNB11切换到另一个eNB11期间提供用于用户平面的“移动锚点”（mobility anchor）。S-GW22还管理和存储UE“上下文”，所述UE“上下文”为与UE的有效连接的细节，其中有效连接包括所谓的“承载（bearer）”（见下文）。

与此并行地，存在接口S1-MME（有时称为S1-C），eNB11经由该接口S1-MME与MME21交换控制消息。如其名称所暗示的，MME21的主要功能为管理UE12的移动性，并且MME21是“仅信令”实体；换言之，用户数据包不通过MME。MME21还负责控制安全性（包括认证用户）以及EPS承载控制（见下文）。在实践中，可以存在形成MME“池”的若干个MME。一个eNB可以具有朝向若干个MME的若干个S1-MME接口。

此外，如图1所示，例如当将UE12从一个小区切换到另一个小区时，eNB11使用用于相互协作的被称为X2的接口通过（通常为）无线的链路来在eNB11之间通信。在两个eNB之间仅存在一个X2接口。

在以上配置中，eNB之间的通信可以被视为在对等体（在相同分级等级处的网络节点）之间进行的通信，而MME构成系统中的较高级实体。

控制信令的另一方面涉及所谓的操作、管理、维护（OAM）。通过与OAM服务器（未示出）交换OAM信令，RN和eNB可以协调它们的行动，使得网络在至少一定程度上为自组织的。

将管理功能与用户数据业务的处理分离——换言之，将用户平面与控制平面分离——允许相应的硬件资源（MME、S-GW）针对用户数量和业务量按照要求独立地进行伸缩。多供应商布置也是可以的，其中，服务提供者部署他们自己的核心网络20但使用相同的eUTRAN10。