CN102340887B - 一种利用数据无线承载建立s1/x2接口的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用数据无线承载建立S1/X2接口的方法，包括：指定的作为S1/X2无线承载的数据无线承载(DRB)创建并配置完成后，在所述指定的作为S1/X2无线承载的DRB上启动施主基站(DeNB)与中继节点(RN)之间S1/X2信令连接建立过程。所述指定的作为S1/X2无线承载的DRB可以通过协议约定、预先配置或在创建DRB时指定。本发明还相应地公开了一种利用数据无线承载建立S1/X2接口的系统。通过本发明，DeNB和RN之间可以无歧义地选择相同的DRB作为S1/X2连接的承载。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种利用数据无线承载(DataRadioBearer，DRB)建立S1/X2接口的方法及系统。
背景技术
第三代移动通信长期演进(LongTermEvolution，LTE)系统中，无线承载(RadioBearer，RB)是在基站(eNB)和用户设备(UserEquipment，UE)之间承载信令或数据的逻辑通道。按照其承载的内容是信令还是数据又分为“信令无线承载(SignalingRadioBearer，SRB)”和“数据无线承载(DataRadioBearer，DRB)”，其中，SRB用于传输无线资源控制层(RadioResourceControl，RRC)信令或非接入层(Non-AccessStratum，NAS)信令，DRB则用于传输用户面(UserPlane，UP)数据。RB的建立、修改、删除一般由eNB发起并通过RRC信令完成。在现有LTE空口协议中，SRB数量为两条(SRB1和SRB2)，DRB数量则最大为8条。
在高级LTE系统(LTE-Advanced，LTE-A)中，引入了中继(Relay)技术以实现对一些边远无覆盖地区或者城市覆盖死角地区的覆盖补充，或者对一些热点地区增强覆盖。完成中继功能的设备称为中继节点(RelayNode，RN)，与中继节点进行无线连接的基站称之为“施主基站”(DonoreNB，DeNB)，DonoreNB和RN之间的无线链路称为回程链路(backhaullink)，其空中接口也可称之为Un接口。RN和UE之间的无线链路称为接入链路(accesslink)，其空中接口也可称之为Uu接口。图1为包含中继节点的LTE系统结构示意图，如图1所示，RN对于其服务的UE充当一个eNB角色，而对于其Donor-eNB则充当一个UE角色，下行数据先到达Donor-eNB，然后再传递给RN，RN再传输至UE，上行则反之。Un接口基本沿用了LTE空中接口的设计，其RB的建立、修改以及删除方法基本与LTE空中接口相同。根据需要DRB的数量可能相对LTE定义的最大8条有所扩充。
RN作为一个为其覆盖下的UE提供服务的eNB，需要与相邻的DeNB建立X2连接，并且只与DeNB建立唯一的X2连接，RN与其他相邻eNB之间的X2信令(如切换相关信令)交换都是通过DeNB转发。另外，RN还需要为其服务的UE建立与MME的S1信令连接，但是RN并不直接与MME建立S1连接，而是只与DeNB建立唯一的S1连接，并且由DeNB实现RN和MME间的S1信令转发。也就是说，DeNB充当了X2和S1信令代理(S1/X2Proxy)的角色，S1/X2Proxy如图2所示。由于RN和DeNB之间只存在无线接口，所以RN和DeNB间的S1/X2连接将通过DRB来承载，其空口协议栈如图3所示。
在普通情况下，UE通过上行“业务流模板”(TrafficFlowTemplate，TFT)来将应用层数据映射到符合条件的DRB，但是对于RN来说，Un口大部分数据都是其下UE的数据，3GPP已经决定这部分数据的映射不通过TFT方式，而是通过“服务质量等级指示”(QoSClassIndicator，QCI)映射方式，在这种情况下RN也不能通过TFT为S1/X2数据映射合适的DRB，因此必须通过其他方法来为Un口S1/X2连接选择合适的DRB。但是，现有技术并没有给出如何选择合适的DRB，并利用所述DRB建立S1/X2接口的具体方案。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种利用数据无线承载建立S1/X2接口的方法及系统，能够使得RN和DeNB无歧义地在合适的DRB上建立S1/X2接口。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种利用数据无线承载建立S1/X2接口的方法，包括：指定的作为S1/X2无线承载的数据无线承载DRB创建并配置完成后，在所述指定的作为S1/X2无线承载的DRB上启动施主基站DeNB与中继节点RN之间S1/X2信令连接建立过程。
该方法还包括：通过协议约定的方式指定作为S1/X2无线承载的DRB。
在创建指定的作为S1/X2无线承载的DRB之前，该方法还包括：DeNB通过发送给RN的RRC信令指定所述DRB为S1/X2连接承载。
在创建指定的作为S1/X2无线承载的DRB时，该方法还包括：DeNB在创建DRB的RRC信令中携带指示，指定所述DRB为S1/X2连接承载。
所述S1信令连接建立过程由RN发起建立，所述X2信令连接建立过程由RN或DeNB发起建立。
一种利用数据无线承载建立S1/X2接口的系统，该系统包括：DeNB和RN；其中，
所述DeNB，用于在指定的作为S1/X2无线承载的DRB创建并配置完成后，与RN之间建立S1/X2信令连接；或者，
所述RN，用于在指定的作为S1/X2无线承载的数据无线承载DRB创建并配置完成后，与DeNB之间建立S1/X2信令连接。
所述DeNB与RN之间建立S1/X2信令连接为：在协议指定的作为S1/X2无线承载的DRB上建立S1/X2信令连接。
所述DeNB，还用于在创建指定的作为S1/X2无线承载的DRB之前，通过发送给RN的RRC信令指定所述DRB为S1/X2连接承载。
所述DeNB，还用于在创建指定的作为S1/X2无线承载的DRB的RRC信令中携带指示，指定所述DRB为S1/X2连接承载。
所述RN，还用于发起S1信令连接建立过程和/或X2信令连接建立过程，或者，
所述DeNB，还用于发起X2信令连接建立过程。
本发明利用数据无线承载建立S1/X2接口的方法及系统，指定的作为S1/X2无线承载的DRB创建并配置完成后，在所述指定的作为S1/X2无线承载的DRB上启动S1/X2信令连接建立过程，所述指定的作为S1/X2无线承载的DRB可以通过协议约定、在创建指定的作为S1/X2无线承载的DRB前指定或在创建指定的作为S1/X2无线承载的DRB时指定。所以，通过本发明，DeNB和RN之间可以无歧义地选择相同的DRB作为S1/X2连接的承载。
附图说明
图1为包含中继节点的LTE系统结构示意图；
图2为S1/X2Proxy结构示意图；
图3为Relay架构下的X2AP传输空口协议栈示意图；
图4为本发明利用数据无线承载建立S1/X2接口的方法流程示意图；
图5为本发明实施例1利用数据无线承载建立S1/X2接口的方法流程示意图；
图6为本发明实施例2利用数据无线承载建立S1/X2接口的方法流程示意图；
图7为本发明实施例3利用数据无线承载建立S1/X2接口的方法流程示意图；
图8为本发明实施例4利用数据无线承载建立S1/X2接口的方法流程示意图；
图9为本发明实施例5利用数据无线承载建立S1/X2接口的方法流程示意图；
图10为本发明实施例6在RN与DeNB之间的无线链路恢复后，建立S1/X2接口的方法流程示意图。
具体实施方式
本发明的基本思想是：指定的作为S1/X2无线承载的DRB创建并配置完成后，在所述指定的作为S1/X2无线承载的DRB上启动S1/X2信令连接建立过程，所述指定的作为S1/X2无线承载的DRB可以通过协议约定、在创建指定的作为S1/X2无线承载的DRB前指定或在创建指定的作为S1/X2无线承载的DRB时指定。
图4为本发明利用数据无线承载建立S1/X2接口的方法流程示意图，如图4所示，该方法包括：
步骤401：指定的作为S1/X2无线承载的DRB创建并配置完成。
这里，指定的作为S1/X2无线承载的DRB可以通过协议约定的方式在DeNB和RN上进行默认配置；也可以在创建指定的作为S1/X2无线承载的DRB之前，由DeNB通过发送给RN的RRC信令指定所述DRB为S1/X2连接承载(作为Un口配置的一部分)；还可以由DeNB在创建指定的作为S1/X2无线承载的DRB的RRC信令中携带指示，指定该DRB为S1/X2连接承载，即用于建立S1/X2接口的DRB。
需要说明的是，通过协议约定指通过标准协议约定，在创建DRB之前或在创建DRB时，DRB指定的DRB可以由OAM配置或程序运行确定。
步骤402：在所述指定的作为S1/X2无线承载的DRB上启动DeNB与RN间S1/X2信令连接建立过程。
S1信令连接建立过程一般由RN发起建立，X2信令连接建立过程可以由RN发起建立，也可以由DeNB发起建立。X2连接和S1连接建立也没有时间先后要求，X2连接可以先于S1连接建立。
在实际应用中，RN在连接态出现无线链路失败的情况下，作为RLF处理过程的一部分，其S1/X2连接可能会被释放，稍后RN通过RRC连接重建程序(RRCConnectionRe-establishment)成功与DeNB恢复连接，则其所有已建立的DRB均可以恢复数据传输，此时，重新在指定的作为S1/X2无线承载的DRB上启动S1/X2信令连接建立流程即可恢复DeNB与RN之间的S1/X2接口。
需要说明的是，在本发明中，DRB可以通过无线承载标识(RadioBearerIdentification，简称RB-ID)来标识，也可以通过该DRB在所有DRB中建立的时间顺序来标识。
本发明还提出一种利用数据无线承载建立S1/X2接口的系统，包括：DeNB和RN；其中，
所述DeNB，用于在指定的作为S1/X2无线承载的数据无线承载DRB创建并配置完成后，与RN之间建立S1/X2信令连接；或者，
所述RN，用于在指定的作为S1/X2无线承载的数据无线承载DRB创建并配置完成后，与DeNB之间建立S1/X2信令连接。
所述DeNB与RN之间建立S1/X2信令连接为：根据协议指定的作为S1/X2无线承载的DRB上建立S1/X2信令连接。
所述DeNB，还用于在创建指定的作为S1/X2无线承载的DRB之前，通过发送给RN的RRC信令指定所述DRB为S1/X2连接承载。
所述DeNB，还用于在创建指定的作为S1/X2无线承载的DRB的RRC信令中携带指示，指定所述DRB作为S1/X2连接承载。
所述RN，还用于发起S1信令连接建立过程和/或X2信令连接建立过程，或者，
所述DeNB，还用于发起X2信令连接建立过程。
下面结合具体实施例对本发明技术方案的实施作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例中，假设在标准协议中已经规定在Un口使用RB-ID＝3的DRB作为S1/X2无线承载，或者约定在Un口使用第1条DRB作为S1/X2无线承载。RN在附着(Attach)过程完成后只建立缺省EPS承载(defaultEPSbearer)，DeNB相应地在Un口建立对应于defaultEPSbearer的DRB，其RB-ID＝3。
考虑到RN对于S1/X2信令传输的性能要求，defaultEPSbearer的QoS参数已经配置成相应的数值(虽然S1/X2信令不在网络侧EPSbearer上传输，但是EPSbearer的QoS参数将会影响到空口DRB的参数配置)，相应地DRB的参数配置也符合S1/X2传输的要求。或者，RN可以不理会defaultEPSbearer的QoS参数，直接将其对应的DRB设置符合S1/X2传输的参数，例如将上行优先数据速率(PriorityBitRate，PBR)设置为infinity等。由于该DRB的RB-ID＝3，符合协议规定，RN将在完成该DRB配置后即在该DRB上发起S1以及X2连接建立。需要说明的是，X2连接也可以由DeNB在该DRB上发起建立。
图5为本发明实施例1利用数据无线承载建立S1/X2接口的方法流程示意图，如图5所示，该方法包括：
步骤501：RN接入DeNB后发起Attach过程。
步骤502：MME对RN身份进行鉴权，识别接入的设备是RN而不是普通UE。
步骤503：MME发起建立defaultEPSbearer。
步骤504：defaultEPSbearer成功建立后，MME向DeNB发送InitialContextSetup消息，在该消息中可能有指示该节点为RN。DeNB收到该消息后建立RN的context。
步骤505：DeNB通过RRCConnectionReconfiguration信令在Un口建立与defaultEPSbearer对应的DRB，其DRB的RB-ID设为3。
步骤506：由于RN通过协议约定知道S1/X2接口应建立在RB-ID＝3的DRB上(或者说知道S1/X2接口应建立在第1条DRB上)，因此在该DRB配置完成后即可在该DRB上启动S1信令连接建立过程。
步骤507：在完成S1信令连接建立后，RN继续在同一DRB上启动与DeNB的X2接口建立。
需要说明的是，X2接口也可由DeNB发起建立。X2接口和506步骤中S1连接建立也没有时间先后要求，X2接口可以先于S1连接建立。
实施例2
与实施例1不同的是，在本实施例中，并不在协议中约定应该在哪个DRB上建立S1/X2连接，而是由DeNB在创建指定的作为S1/X2无线承载的DRB时，通过在用于DRB建立的RRC消息(RRCConnectionReconfiguration)中增加一个指示信元，该信元可用于表示本DRB是否可用于承载S1/X2连接。如果DeNB指示该DRB可用于承载S1/X2连接，RN即可在DRB配置完成后发起S1/X2连接建立。
图6为本发明实施例2利用数据无线承载建立S1/X2接口的方法流程示意图，如图6所示，该方法包括：
步骤601～步骤604：同步骤501～步骤504。
步骤605：DeNB通过RRCConnectionReconfiguration信令在Un口建立与defaultEPSbearer对应的DRB，其RB-ID设为3；同时在消息中携带一个指示信元，指示该DRB可以用于承载S1/X2连接。
步骤606：RN通过RRC消息中的指示信元检测到该DRB可以用于承载S1/X2连接，在该DRB配置完成后即可在该DRB上启动S1信令连接建立过程。
步骤607：同步骤507。
实施例3
在本实施例中，假设在协议中已经规定在Un口使用RB-ID＝4的DRB作为S1/X2无线承载，或者约定在Un口使用第2条DRB作为S1/X2无线承载。RN在Attach过程完成并建立defaultEPSbearer，DeNB相应地在Un口建立对应于defaultEPSbearer的DRB，其RB-ID＝3。在此之后RN的S-GW/P-GW又发起建立一条专用EPS承载(DedicatedEPSBearer)，eNB相应地在Un口建立对应于该dedicatedEPSbearer的DRB，其RB-ID＝4。由于该DRB的RB-ID＝4，符合协议规定，RN将在完成该DRB配置后即在该DRB上发起S1以及X2连接建立。需要说明的是，X2连接也可以由DeNB在该DRB上发起建立。
图7为本发明实施例3利用数据无线承载建立S1/X2接口的方法流程示意图，如图7所示，该方法包括：
步骤701：RN接入DeNB后发起Attach过程。
步骤702：MME对RN身份进行鉴权，识别接入的设备是RN而不是普通UE。
步骤703：MME发起建立defaultEPSbearer。
步骤704：defaultEPSbearer成功建立后，MME向DeNB发送InitialContextSetup消息，在该消息中可能有指示该节点为RN。DeNB收到该消息后建立RN的context。
步骤705：DeNB通过RRCConnectionReconfiguration信令在Un口建立与defaultEPSbearer对应的DRB，其RB-ID设为3。
步骤706：RN的S-GW/P-GW继续发起建立dedicatedEPSbearer。
步骤707：MME向DeNB发起承载建立请求(BearerSetupRequest)。
步骤708：DeNB通过RRCConnectionReconfiguration信令在Un口建立与dedicatedEPSbearer对应的DRB，其RB-ID设为4。
步骤709：由于RN通过协议约定知道S1/X2接口应建立在RB-ID＝4的DRB上(或者说知道S1/X2接口应建立在第2条DRB上)，因此在该DRB配置完成后即可在该DRB上启动S1信令连接建立过程。
步骤710：在完成S1信令连接建立后，RN继续在同一DRB上启动与DeNB的X2接口建立。
需要说明的是，X2接口也可由DeNB发起建立。X2接口和706步骤中S1连接建立也没有时间先后要求，X2接口可以先于S1连接建立。
另外，需要说明的是，dedicatedEPSbearer建立可能与defaultEPSbearer同时在attach过程中完成，因此，RB-ID＝3和RB-ID＝4的两条DRB可能通过同一条RRCConnectionReconfiguration消息建立。不管怎样，RN在DRBID＝4的DRB建立配置完成后即可进行S1/X2连接建立。
实施例4
与实施例3不同的是，在本实施例中，并不在协议中约定应该在哪个DRB上建立S1/X2连接，而是由DeNB在创建指定的作为S1/X2无线承载的DRB时，通过在用于DRB建立的RRC消息(RRCConnectionReconfiguration)中增加一个指示信元，该信元可用于表示本DRB是否可用于承载S1/X2连接。如果DeNB指示该DRB可用于承载S1/X2连接，RN即可在DRB配置完成后发起S1/X2连接。
图8为本发明实施例4利用数据无线承载建立S1/X2接口的方法流程示意图，如图8所示，该方法包括：
步骤801～步骤807：同步骤701～步骤707。
步骤808：DeNB通过RRCConnectionReconfiguration信令在Un口建立与dedicatedEPSbearer对应的DRB，其RB-ID设为4；同时在消息中携带一个指示信元，指示该DRB可以用于承载S1/X2连接。
步骤809：RN通过RRC消息中的指示信元检测到该DRB可以用于承载S1/X2连接，在该DRB配置完成后即可在该DRB上启动S1信令连接建立过程。
步骤810：同步骤710。
实施例5
在RN完成初始接入和Attach过程后，DeNB将通过RRC信令(RRCConnectionReconfiguration)向RN发送Un口子帧配置及其他Un口资源配置，DeNB可以将指定用于S1/X2连接承载的RB-ID作为Un口配置信息的一部分下发给RN。
图9为本发明实施例5利用数据无线承载建立S1/X2接口的方法流程示意图，如图9所示，该方法包括：
步骤901：RN接入DeNB后发起Attach过程。
步骤902：MME对RN身份进行鉴权，识别接入的设备是RN而不是普通UE。
步骤903：MME发起建立defaultEPSbearer。
步骤904：defaultEPSbearer成功建立后，MME向DeNB发送InitialContextSetup消息，在该消息中可能有指示该节点为RN。DeNB收到该消息后建立RN的context。
步骤905：DeNB通过RRCConnectionReconfiguration信令进行Un口资源配置，其中包括指定用于S1/X2连接承载的RB-ID＝4。
步骤906：RN的S-GW/P-GW继续发起建立dedicatedEPSbearer。
步骤907：MME向DeNB发起bearer建立请求。
步骤908：DeNB通过RRCConnectionReconfiguration信令在Un口建立与dedicatedEPSbearer对应的DRB，其DRBIdentity设为4。
步骤909：由于RN通过905步骤配置知道S1/X2接口应建立在RB-ID＝4的DRB上，因此在该DRB配置完成后即可在该DRB上启动S1信令连接建立过程。
步骤910：在完成S1信令连接建立后，RN继续在同一DRB上启动与DeNB的X2接口建立。
需要说明的是X2接口也可由DeNB发起建立。X2接口和S1连接建立也没有时间先后要求，X2接口可以先于S1连接建立。
实施例6
假设RN在连接态发生了无线链路失败(RadioLinkFailure，简称RLF)，作为RLF处理过程的一部分，其S1/X2连接可能会被释放。稍后RN通过RRC连接重建程序(RRCConnectionRe-establishment)成功与DeNB恢复连接，其所有已建立的DRB(假设有5条，其ID分别为3，4，5，6，7)均可以恢复数据传输。此时RN和DeNB需要重新在DRB上建立S1/X2连接。
假设在协议中已经规定在Un口使用RB-ID＝4的DRB作为S1/X2无线承载，或者约定在Un口使用第2条DRB作为S1/X2无线承载。RN将选择在RB-ID＝4的DRB上重新建立S1和X2连接。
图10为本发明实施例6在RN与DeNB之间的无线链路恢复后，建立S1/X2接口的方法流程示意图，如图10所示，该方法包括：
步骤1001：RN在连接态检测到无线链路失败，作为RLF处理流程的一部分S1/X2连接被RN主动删除，或者由于传输层报告异常而导致S1/X2连接被删除。
步骤1002：RN发起RRC连接重建程序，成功恢复与DeNB连接，各DRB也恢复数据传输。
步骤1003：RN根据协议约定，在RB-ID＝4的DRB上重新发起S1连接建立流程。
步骤1004：RN根据协议约定，在RB-ID＝4的DRB上重新发起X2连接建立流程。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种利用数据无线承载建立S1/X2接口的方法，其特征在于，该方法包括：
通过协议约定的方式指定作为S1/X2无线承载的数据无线承载DRB；或者，
在创建指定的作为S1/X2无线承载的DRB之前，施主基站DeNB通过发送给中继节点RN的RRC信令指定DRB为S1/X2连接承载；或者，
在创建指定的作为S1/X2无线承载的DRB时，DeNB在创建DRB的RRC信令中携带指示，指定所述DRB为S1/X2连接承载；
其中，所述作为S1/X2无线承载的DRB通过OAM配置或程序运行确定；
指定的作为S1/X2无线承载的DRB创建并配置完成后，在所述指定的作为S1/X2无线承载的DRB上启动DeNB与RN之间S1/X2信令连接建立过程。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1信令连接建立过程由RN发起建立，所述X2信令连接建立过程由RN或DeNB发起建立。
3.一种利用数据无线承载建立S1/X2接口的系统，其特征在于，该系统包括：DeNB和RN；其中，
所述DeNB，用于在指定的作为S1/X2无线承载的DRB创建并配置完成后，与RN之间建立S1/X2信令连接；或者，
所述RN，用于在指定的作为S1/X2无线承载的数据无线承载DRB创建并配置完成后，与DeNB之间建立S1/X2信令连接；
其中，所述DeNB与RN，还用于通过协议约定的方式指定作为S1/X2无线承载的数据无线承载DRB；或者，所述DeNB，还用于在创建指定的作为S1/X2无线承载的DRB之前，通过发送给RN的RRC信令指定所述DRB为S1/X2连接承载；或者，所述DeNB，还用于在创建指定的作为S1/X2无线承载的DRB的RRC信令中携带指示，指定所述DRB为S1/X2连接承载；
其中，所述作为S1/X2无线承载的DRB通过OAM配置或程序运行确定。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，
所述RN，还用于发起S1信令连接建立过程和/或X2信令连接建立过程，或者，
所述DeNB，还用于发起X2信令连接建立过程。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160120 Termination date: 20200722 |