CN101827449A

CN101827449A - 中继节点网络接入的方法、中继节点、基站及系统

Info

Publication number: CN101827449A
Application number: CN200910079337A
Authority: CN
Inventors: 杨宁; 刘磊; 沈晓冬; 刘光毅
Original assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd
Current assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd
Priority date: 2009-03-06
Filing date: 2009-03-06
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2029-03-06
Also published as: CN101827449B

Abstract

本发明公开了一种中继节点网络接入的方法、中继节点、基站及系统。该方法包括：中继节点向基站发送上行连接建立请求消息，上行连接建立请求消息包含区别于终端节点的标识；基站根据所述标识，进行中继节点的网络接入。本发明通过在上行连接建立请求消息中增加区别于终端节点的中继节点标识，解决了基站对中继节点及终端节点的区分问题，从而在后续的流程中可以实现对两者的数据的分别处理。

Description

中继节点网络接入的方法、中继节点、基站及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及中继节点网络接入的方法、中继节点、基站及系统。

背景技术

长期演进(Long Term Evolution，简称LTE)项目是3G技术的演进，是3G与4G技术之间的一个过渡。第三代合作伙伴计划(3rdGeneration Partnership Project，简称3GPP)确定的LTE架构称为演进型UTRAN结构(E-UTRAN)，其接入网主要由演进型Node B(EvolvedNode B，简称eNB)和接入网关(Access Gateway，简称aGW)两部分构成。eNB不仅具有原来Node B的功能，还能完成无线网络控制器(Radio Network Controller，简称RNC)的大部分功能，包括无线资源控制(Radio Resource Control，简称RRC)、调度、接入控制、承载控制、接入移动性管理和小区间无线资源管理(Inter-cell RRM，简称ICR)等。eNB与aGW之间的接口为S1接口，eNB与eNB之间的接口为X2接口。S1接口主要承担用户数据转发、移动性管理工作，而X2接口则主要承担负载均衡、切换以及干扰删除工作。

LTE网络中，中继方案按照用户面转发协议栈分为L0/L1/L2/L3中继四种，其中L0与L1中继的用户面由于仅为放大转发，因此协议栈仅涉及物理层；L2中继由于需要具有调度、混合自动重发请求、自动重传请求等控制功能，因此协议栈涉及物理层、媒体接入控制(Media Access Control，简称MAC)层、无线链路控制(Radio LinkControl，简称RLC)层以及分组数据汇聚协议(Packet DataConvergence Protocol，简称PDCP)层，但是主要的RRC控制功能由所属eNB执行；L3中继具有eNB的所有功能，并通过IP协议进行回传链路传输。

图1为现有技术中LTE系统或LTE-Advanced系统中继用户面协议栈的示意图。如图1所示，UE终端处应用层产生相应的业务流或者控制信息，在进行IP打包后通过空口进行传输，在通过L3中继进行传输时，L3中继首先通过PHY、MAC、RLC、PDCP等协议将用户数据恢复到应用层IP包，再根据IP包的目标地址进行相应的IP打包后，根据L3中继与eNB之间的回传链路资源分配情况，通过PDCP、RLC、MAC、PHY等协议进行相应的处理，通过空口将数据或者信令发送到eNB。eNB经过一系列空口处理之后，不再进行IP打包，直接根据L3中继所打IP包的地址，将该应用层的数据或者信令发送到相应实体。

图2为现有技术中LTE系统普通用户面协议栈的示意图。如图2所示，用户设备(User Equipment，简称UE)终端处应用层产生相应的业务流或者控制信息，在进行IP打包后通过空口进行传输，eNB通过PHY、MAC、RLC、PDCP等协议将用户数据恢复到应用层IP包，再根据该IP包的目标地址进行相应的IP打包后，将该应用层的数据或者信令发送到相应实体。

由上述处理流程可以看出，eNB针对L3中继的数据或者信令采用根据IP地址直接转发的方式，而对于UE的数据或者信令则采用IP打包并转发的方式。可见，UE与L3中继所传输的数据或者信令在eNB所进行的处理并不相同。因此，eNB需要对于接收到的来自UE以及L3中继的数据或信令进行甄别，以便进行相应的处理，即L3中继节点在接入时，需要澄清自己是L3中继节点而非UE。

现有LTE系统中只规定了针对普通UE的接入过程，并没有针对L3中继节点的接入方案。LTE系统中，针对普通UE的随机接入方案主要有两个功能：一是上行同步；二是实现用户的接入请求。图3为现有技术中LTE系统普通UE基于碰撞的随机接入的流程图。如图3所示，上述随机接入流程分为四步实现：(1)在上行物理随机接入信道(PRACH)上随机发送上行同步用的Preamble，即Msg1；(2)UE接收eNB反馈，完成上行同步过程，若第一步中的Preamble发生碰撞，则eNB会在Response中反馈相应的退避信息，UE按照预设的退避规则进行退避；若没有碰撞，则eNB会反馈随机接入响应消息，包括临时的小区无线网络临时识别符(Cell Radio Network TemporaryIdentity，简称C-RNTI)、连接建立请求所用资源等信息，使UE可以进一步发送接入请求信息，即Msg2；(3)UE利用随机接入响应消息所配资源发送上行连接建立请求消息，该上行连接建立请求消息中包含UE的ID以及连接建立原因，即Msg3；(4)eNB通过UE的ID确认接入完成，并将UE的临时C-RNTI转为正式的C-RNTI，即Msg4。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中，在进行网络接入时，基站无法对中继节点进行识别，从而影响对中继数据的有效处理。

发明内容

本发明的目的是解决现有的LTE系统或LTE-Advanced系统中，在进行网络接入时，基站无法对中继节点进行识别的技术问题，提出一种中继节点网络接入的方法、中继节点、基站及系统，以保证基站对中继节点数据的有效处理。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种中继节点网络接入的方法，应用于LTE网络或LTE-Advanced网络，包括：中继节点向基站发送上行连接建立请求消息，上行连接建立请求消息中包含区别于终端节点的标识；基站根据标识，进行中继节点的网络接入，中继节点的网络接入区别于终端节点的网络接入。

本技术方案中，上行连接建立请求消息包含区别于终端节点的标识具体为：上行连接建立请求消息中，包含区别于终端节点的新增字段；或上行连接建立请求消息中，在“连接建立原因”字段，即“Establishment Cause”字段中，包含区别于终端节点的标识。

本技术方案中，中继节点向基站发送上行连接建立请求消息的步骤之前还可以包括：中继节点与基站进行上行同步；如果上行同步成功，基站向中继节点发送包括临时的C-RNTI的随机接入响应消息，否则，中继节点按照预设的退避规则进行退避。

本技术方案中，基站根据标识，进行中继节点的网络接入的步骤具体包括：基站将临时的C-RNTI转化为C-RNTI，向中继节点反馈以确认中继节点的临时的C-RNTI，并将中继节点的C-RNTI置于中继节点组中，或者将C-RNTI作为中继节点状态的标识。

本技术方案中，中继节点可以为L3中继节点。

本技术方案中，区别于终端节点的标识可以用于区分不同的中继节点类型。

为实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种发起方网络接入的方法，应用于LTE网络或LTE-Advanced网络，包括：发起方节点向基站发送上行连接建立请求消息，上行连接建立请求消息中包含表明发起方节点为中继节点还是终端节点的标识；基站根据所述标识，进行所述发起方节点的网络接入。

为实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种中继节点，应用于LTE网络或LTE-Advanced网络，包括：设置模块，用于在上行连接建立请求消息中，设置区别于终端节点的标识；发送模块，用于发送上行连接建立请求消息。

本技术方案中，区别于终端节点的标识具体为：区别于终端节点的新增字段；或在“连接建立原因”字段中，区别于终端节点的标识。

为实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种中继节点网络接入的基站，应用于LTE网络或LTE-Advanced网络，包括：接收模块，用于接收中继节点发送的上行连接建立请求消息；处理模块，用于根据上行连接建立请求消息中，区别于终端节点的标识，将临时的C-RNTI转化为C-RNTI，向中继节点反馈以确认中继节点的C-RNTI，并将中继节点的C-RNTI置于中继节点组中，或者将C-RNTI作为中继节点状态的标识；接入模块，用于进行中继节点的网络接入。

为实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种中继节点网络接入的系统，应用于LTE网络或LTE-Advanced网络，包括中继节点和基站，其中：中继节点，用于向基站发送上行连接建立请求消息，上行连接建立请求消息包含区别于终端节点的标识；基站，用于根据所述标识，进行中继节点的网络接入。

本发明各实施例的中继节点网络接入的方法、中继节点、基站及系统，通过在上行连接建立请求消息中增加中继节点的标识，解决了基站对中继节点的识别问题。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为现有技术中LTE系统中继用户面协议栈的示意图；

图2为现有技术中LTE系统普通用户面协议栈的示意图；

图3为现有技术中LTE系统普通UE基于碰撞的随机接入的流程图；

图4为本发明实施例一中继节点网络接入方法的流程图；

图5为本发明实施例二中继节点网络接入方法的流程图；

图6为本发明实施例四中继节点网络接入基站的示意图。

结合附图在其上标记以下附图标记：

402-接收模块；404-处理模块；406-接入模块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

图4为本发明实施例一中继节点网络接入方法的流程图。如图4所示，本实施例包括：

步骤S102：中继节点向基站发送上行连接建立请求消息，上行连接建立请求消息中包含区别于终端节点的标识；

步骤S104：基站根据标识，进行中继节点的网络接入，中继节点的网络接入区别于终端节点的网络接入。

在本实施例实现的过程也可以为：发起方节点向基站发送上行连接建立请求消息，上行连接建立请求消息中包含表明发起方节点为中继节点还是终端节点的标识；基站根据标识，进行发起方节点的网络接入，即当发起方节点是中继节点时，按中继节点的规则进行网络连接，当发起方节点为终端节点时，按终端节点的规则进行网络连接。

本实施例提出的方法可以应用于LTE网络或LTE-Advanced网络中。本实施例中，上行连接建立请求消息中包括表明上行连接建立请求的发起方节点为中继节点，而不是终端节点的标识。在LTE系统或LTE-Advanced网络中，上行连接建立请求消息可以为Msg3消息，中继节点可以为基于IP转发的中继节点(简称L3中继节点)，终端节点可以为普通UE。本实施例以L3中继节点为例进行说明，但本实施例的方法同样可以应用于其它中继方式中，如L0中继节点、L 1中继节点、L2中继节点等，均应包含在本发明的保护范围之内。

本实施例中，上行连接建立请求消息中可以包含区别于终端节点的新增字段，例如，在上行连接建立请求消息中通过一个比特进行标识，即“0”时标识该“上行连接建立请求”来自普通UE，“1”时标识该“上行连接建立请求”来自L3中继节点。此外，也可以通过在上行连接建立请求消息中，已有的“连接建立原因”字段，即“Establishment Cause”字段中，包含L3中继节点或普通UE的标识，例如，在连接原因中加入“Relay Original”，即“RN连接建立”，进行标识。

本实施例中，同样可以采用“上行连接建立请求”中的几个比特或者在“Establishment Cause”字段中，增加相应的标识，来区分中继方式的不同，如采用几个比特的方式，用“00”代表L0中继节点，用“01”代表L1中继节点，用“10”代表L2中继节点，用“11”代表L3中继节点。同理，也可以只对中继节点进行标识，而对终端节点不进行标识的技术方案，只要基站能够识别发起“上行连接建立请求”的节点为中继节点即可。总之，只要在本实施例的精神之内，均应包含本发明的保护范围之内。

本实施例中，“中继节点的网络接入区别于终端节点的网络接入”的步骤具体包括：对通过中继节点传输的数据做不同于对终端节点进行的处理，例如，对中继的数据不再进行IP打包，直接根据IP地址转发。上述步骤还可以包括：基站将中继节点的C-RNTI置于中继节点组，即RN Group中，和/或将C-RNTI作为中继节点状态的标识。

此外，“基站根据标识，进行中继节点的网络接入”的步骤可以包括：将临时的C-RNTI转化为C-RNTI，向L3中继节点反馈确认中继节点的C-RNTI。其中，临时的C-RNTI为eNB在网络系统可用的C-RNTI中随机选择的一个。因为还存在网络接入失败的情况，所以预先分配的为临时的C-RNTI，在网络接入成功后，将临时的C-RNTI转化为正式的C-RNTI；当网络接入失败时，此临时的C-RNTI失效，并且可以为随后的节点网络接入请求所用。

本实施例通过在上行连接建立请求消息中增加中继节点的标识，解决了基站对中继节点的识别问题，从而在后续的流程中实现对中继数据和一般终端节点数据的分别处理。

实施例二

本实施例中，基站为LTE系统或者LTE-Advanced系统中的eNB，图5为本发明实施例二中继节点网络接入方法的流程图。如图5所示，本实施例包括：

步骤S202：发起方节点通过上行物理随机接入信道向eNB随机发送用于上行同步的Preamble(前同步信号)；

步骤S204：如果Preamble发生碰撞，发起方节点按照预设的退避规则进行退避；否则，eNB向发起方节点发送包括临时的C-RNTI的随机接入响应消息；上述退避规则是指当本节点上行同步与其他节点的上行同步冲突时，按照一定的规则进行暂时退避，随后再重新上行同步请求。

步骤S206：eNB接收发起方节点的上行连接建立请求消息(RRCConnectionReqeust)，根据上行连接建立请求消息，判断发起方节点为普通UE还是L3中继节点；

步骤S208：当发起方节点为L3中继节点时，eNB将临时的C-RNTI转化为C-RNTI，向L3中继节点反馈确认中继节点的C-RNTI，并将L3中继节点的C-RNTI置于中继节点组，即RN Group，或者将C-RNTI作为L3中继节点状态的标识，完成中继节点的网络接入；当发起方节点为普通UE时，eNB将普通UE的临时C-RNTI转换为C-RNTI，完成普通UE的网络接入。

本实施例提出的方法可以应用于LTE网络或LTE-Advanced网络中。本实施例中，发起方节点为普通UE或者L3中继节点。通过在上行连接建立请求消息中，增加标识发起方节点是普通UE或L3中继节点的字段，从而判断发起方节点的类型。在后续的网络接入处理中，针对不同的发起方节点类型，进行相应的处理。

本实施例中，上行连接建立请求消息中可以包含区别L3中继节点和普通UE的新增字段，从而保证eNB根据上行连接建立请求消息，判断发起方节点为普通UE还是L3中继节点，例如，在上行连接建立请求消息中通过一个比特进行标识，即“0”时标识该“上行连接建立请求”来自普通UE，“1”时标识该“上行连接建立请求”来自L3中继节点。此外，也可以通过在上行连接建立请求消息中，在已有的“连接建立原因”字段，即“Establishment Cause”字段中，包含L3中继节点或普通UE的标识，例如，在连接原因中加入“RelayOriginal”，即“RN连接建立”，进行标识。

目前，上行连接建立请求消息的包括：终端的识别号(UE-Identity)、连接建立原因(Establishment Cause)以及1bit预留的空闲比特，其中连接建立原因包括：紧急呼叫(Emergency)，高优先级接入(High Priority Access)，被叫呼入(mt-Access)、主叫信令(mo-Signalling)、主叫数据(mo-Data)等。本实施例中，就可以采用1bit预留的空闲比特来进行标识，或者增加一种连接建立原因，即“Relay Original”进行标识，就可以实现对中继节点的标识。

此外，由于在3GPP的R10中才提出L3中继的概念，而通过本实施例的方法，即使UE为3GPP中R8的设备，也可以3GPP的R10网络中实现。

本实施例通过在上行连接建立请求消息中增加中继节点的标识，解决了在网络接入时，eNB对普通UE及L3中继节点的区分问题，可以保证eNB对L3中继数据的有效处理，从而节省了系统及网络资源，同时保证了引入L3中继节点后的网络系统对于R8的UE的兼容性。

实施例三

本实施例公开了一种中继节点，包括：设置模块，用于在上行连接建立请求消息中，设置区别于终端节点的标识；发送模块，用于发送上行连接建立请求消息。

本实施例中，区别于终端节点的标识具体为：区别于终端节点的新增字段；或在“连接建立原因”字段中，区别于终端节点的标识。

本实施例提出的中继节点可以应用于LTE网络或LTE-Advanced网络中。本实施例实现的方法可参照实施例一的相关说明，并具有实施例一的全部有益效果，此处不再重述。

实施例四

图6为本发明实施例三中继节点网络接入方法基站的示意图。如图6所示，本实施例包括：接收模块402，用于接收中继节点发送的上行连接建立请求消息；处理模块404，用于根据上行连接建立请求消息中，区别于终端节点的标识，将中继节点的C-RNTI置于中继节点组中，或者将C-RNTI作为中继节点状态的标识；接入模块406，用于进行中继节点的网络接入。

此外，处理模块402，还可以用于将临时的C-RNTI转化为C-RNTI，向中继节点反馈以确认中继节点的C-RNTI。

本实施例提出的基站可以应用于LTE网络或LTE-Advanced网络中。本实施例实现的方法可参照实施例一的相关说明，并具有实施例一的全部有益效果，此处不再重述。

实施例五

本实施例公开了一种中继节点网络接入的系统，包括中继节点和基站，其中：中继节点，用于向基站发送上行连接建立请求消息，上行连接建立请求消息包含区别于终端节点的标识；基站，用于根据标识，进行中继节点的网络接入，所述中继节点的网络接入区别于终端节点的网络接入。

本实施例中，中继节点可以为实施例三公开的中继节点，基站可以为实施例四公开的基站。本实施例提出的系统可以应用于LTE网络或LTE-Advanced网络中。本实施例实现的方法可参照实施例二的相关说明，并具有实施例二的全部有益效果，此处不再重述。

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：ROM、RAM、磁碟、光盘、网络节点、调度器等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种中继节点网络接入的方法，应用于LTE网络或LTE-Advanced网络，其特征在于，包括：

中继节点向基站发送上行连接建立请求消息，所述上行连接建立请求消息中包含区别于终端节点的标识；

基站根据所述标识，进行中继节点的网络接入。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述上行连接建立请求消息包含区别于终端节点的标识具体为：

所述上行连接建立请求消息中，包含区别于终端节点的新增字段；

或所述上行连接建立请求消息中，在“连接建立原因”字段中，包含区别于终端节点的标识。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述中继节点向基站发送上行连接建立请求消息的步骤之前还包括：

所述中继节点与所述基站进行上行同步；

如果所述上行同步成功，基站向所述中继节点发送包括临时的C-RNTI的随机接入响应消息；否则，所述中继节点按照预设的退避规则进行退避。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基站根据标识，进行中继节点的网络接入的步骤具体包括：

所述基站将所述临时的C-RNTI转化为C-RNTI，向所述中继节点反馈以确认中继节点的C-RNTI，并将所述C-RNTI置于中继节点组中，或者将所述C-RNTI作为所述中继节点状态的标识。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于：所述中继节点为基于IP转发的中继节点。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于：所述区别于终端节点的标识用于区分不同的中继节点类型。

7.一种发起方网络接入的方法，应用于LTE网络或LTE-Advanced网络，其特征在于，包括：

发起方节点向基站发送上行连接建立请求消息，所述上行连接建立请求消息中包含表明所述发起方节点为中继节点还是终端节点的标识；基站根据所述标识，进行所述发起方节点的网络接入。

8.一种中继节点，应用于LTE网络或LTE-Advanced网络，其特征在于，包括：

设置模块，用于在上行连接建立请求消息中，设置区别于终端节点的标识；

发送模块，用于发送所述上行连接建立请求消息。

9.根据权利要求8所述的中继节点，其特征在于，所述区别于终端节点的标识具体为：

区别于终端节点的新增字段；

或在“连接建立原因”字段中，区别于终端节点的标识。

10.一种中继节点网络接入的基站，应用于LTE网络或LTE-Advanced网络，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收中继节点发送的上行连接建立请求消息；

处理模块，用于根据上行连接建立请求消息中，区别于终端节点的标识，将所述中继节点的C-RNTI置于中继节点组中，或者将所述C-RNTI作为中继节点状态的标识；

接入模块，用于进行中继节点的网络接入。

11.一种中继节点网络接入的系统，应用于LTE网络或LTE-Advanced网络，其特征在于，包括中继节点和基站，其中：

所述中继节点，用于向所述基站发送上行连接建立请求消息，所述上行连接建立请求消息包含区别于终端节点的标识；

所述基站，用于根据所述标识，进行中继节点的网络接入。

12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述中继节点包括：

设置模块，用于在上行连接建立请求消息中，设置区别于终端节点的标识，所述区别于终端节点的标识具体包括：区别于终端节点的新增字段；或在“连接建立原因”字段中，区别于终端节点的标识；

发送模块，用于发送所述上行连接建立请求消息。