CN102369765B

CN102369765B - 一种中继传输的方法、中继节点和基站

Info

Publication number: CN102369765B
Application number: CN200980151450.8A
Authority: CN
Inventors: 蔺波; 王燕; 刘宇红
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2009-02-03
Filing date: 2009-04-17
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2029-04-17
Also published as: CN102369765A

Abstract

提供一种中继传输的方法、中继节点和基站，涉及通信领域。该方法能够降低中继节点与基站之间的无线回程传输开销。该中继传输方法包括以下步骤：中继节点与核心网之间建立用户设备的S1接口承载；对于用户面，该中继节点与核心网之间建立对等实体，用于该用户设备的IP头压缩；该中继节点与基站之间建立对等实体，用于该S1接口承载的压缩。另一种中继传输方法包括以下步骤：中继节点与基站之间建立无线承载；该中继节点与该基站之间建立对等实体，用于承载X2接口数据或信令。

Description

一种中继传输的方法、中继节点和基站

本申请要求了2009年2月3日提交的、申请号为PCT/CN2009/070352、发明名称为“一种中继传输方法和中继节点”的PCT申请的优先权，和要求了2009年3月16日提交的、申请号为PCT/CN2009/070817、发明名称为“一种中继传输方法、中继节点和基站”的PCT申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体而言是涉及一种中继传输的方法、中继节点和基站。

背景技术

中继(Relay)作为一种新的技术，可以增加小区边缘吞吐量，扩展小区覆盖。以LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统为例，用户设备(UserEquipment)UE到中继节点(relay node，RN)是LTE空口技术传输，RN到基站(eNodeB，eNB)也是LTE空口技术传输。RN用于UE和eNB之间的数据的转发。

UE和eNB之间的对等协议层有：物理层(L1)、MAC(Medium AccessControl，介质访问控制)层、RLC(Radio Link Control，无线链路控制)层，以及PDCP(Packet Data Convergence Protocol，包数据汇聚协议)层。在引入Relay之后，转发的数据可以是以上各层的转发。对于PDCP层转发而言，被业界称为IP层转发或者层3中继(Layer3 Relay/L3 Relay)，也即RN的PDCP层处理完成之后(变成IP包)再转发。由于RN与eNB之间是IP层转发，可能带来IP头的开销比较大的问题，这个对于RN和eNB之间采用无线信道传输信息来说，是一个比较严重的挑战。

如附图1所示，现有技术公开了一种S1接口用户面协议栈架构，假设UE上的IP层之上无传输控制协议(Transmission Control Protocol，TCP)及用户数据报协议(User Datagram Protocol，UDP)承载，对数据包开销进行分析：UE空口发送时，在PDCP层数据包的包头为PDCP+APP；RN空口收到后经过左侧协议栈处理后数据包的包头为IP+APP；RN经过右侧协议栈，PDCP处理前数据包的包头为IP+UDP+GTP-U+IP+APP；RN经过右侧协议栈，PDCP处理后数据包的包头为PDCP+GTP-U+IP+APP。可以看到，与原来UE的空口开销数据包相比，至少增加开销：1个GTP-U头+1个IP头，如果UE的IP之上承载了UDP，则进一步增加1个UDP头的开销。即增加16～24字节(Byte)的开销。

经过分析发现，该现有技术公开的的协议栈结构，导致RN和eNB之间的无线回程传输开销非常大。

发明内容

本发明实施例提供的第一种中继传输的方法，包括：

中继节点与核心网之间建立用户设备的S1接口承载；对于S1接口承载的用户面，所述中继节点与核心网之间建立对等实体，用于所述用户设备的IP头压缩；所述中继节点与基站之间建立对等实体，用于所述S1接口承载的压缩。

本发明实施例提供的第二种中继传输的方法，包括：

中继节点与核心网之间建立用户设备的S1接口承载；所述中继节点与基站之间建立对等实体，用于所述S1接口承载的压缩，以及对于S1接口承载的用户面，还用于所述用户设备的IP头压缩。

本发明实施例提供的第三种中继传输的方法，包括：

基站与核心网之间建立用户设备的S1接口承载；所述基站与中继节点之间建立所述用户设备的无线承载，并由所述基站建立所述无线承载与所述S1接口承载的关联；对于S1接口承载用户面，所述基站与所述中继节点之间建立对等实体，用于所述用户设备的IP头压缩。

本发明实施例提供的第四种中继传输方法，包括：

中继节点与基站之间建立无线承载；所述中继节点与所述基站之间建立对等实体，用于承载X2接口数据或信令。

以及，本发明实施例提供的一种中继节点，包括：S1接口承载单元，用于与核心网之间建立用户设备的S1接口承载；用户面压缩单元，用于对于S1接口承载的用户面，与核心网之间建立对等实体压缩用户设备的IP头；S1接口压缩单元，用于与基站之间建立对等实体压缩所述承载建立单元建立的S1接口承载。

本发明实施例提供的一种中继节点，包括：S1接口承载单元，用于与核心网之间建立用户设备的S1接口承载；压缩单元，用于与基站之间建立对等实体压缩所述S1接口承载单元建立的S1接口承载，以及对于S1接口承载的用户面，还用于压缩用户设备的IP头。

本发明实施例提供的一种基站，包括：无线承载单元，用于与中继节点之间建立用户设备的无线承载；S1接口承载单元，用于与核心网之间建立用户设备的S1接口承载；关联单元，用于建立所述无线承载与所述S1接口承载单元建立的S1接口承载的关联；用户面压缩单元，对于S1接口承载的用户面，用于与中继节点之间建立对等实体压缩用户设备的IP头。

本发明实施例提供了另一种中继节点或基站，包括：无线承载单元，用于在中继节点与基站之间建立无线承载；X2接口承载单元，用于所述中继节点与所述基站之间建立对等实体承载X2接口数据或信令。

通过上述技术方案的描述可知，由于中继节点与基站之间建立对等实体用于S1接口承载的压缩，因此减少了中继节点与基站之间的无线回程传输开销，而且对于用户面，中继节点与核心网之间建立对等实体用于所述用户设备的IP头压缩可进一步减少中继节点与核心网之间的无线回程传输开销。

通过上述技术方案的描述可知，由于基站与核心网之间建立用户设备的S1接口承载，中继节点与基站之间建立用户设备的无线承载，并由所述基站建立无线承载与S1接口承载的关联，使得核心网可通过基站与中继节点进行通信，因此减少了中继节点与基站之间的无线回程传输开销，而且对于用户面，中继节点与核心网之间建立对等实体用于所述用户设备的IP头压缩可进一步减少中继节点与核心网之间的无线回程传输开销。

通过上述技术方案的描述可知，由于中继节点与基站之间建立无线承载，中继节点与基站之间建立对等实体用于承载X2接口数据或信令，因此减少了中继节点与基站之间的无线回程传输开销。

本发明实施例提供的弟五种中继传输方法，包括：中继节点与基站之间建立第一对等实体，用于S1或X2接口承载的压缩；中继节点与基站之间还建立第二对等实体，所述第二对等实体设置在所述第一对等实体之上、之中或之下，用于上层协议的复用指示，或用户设备的复用指示，或业务承载的复用指示，或优先级或服务质量属性的指示。

通过上述技术方案的描述可知，由于第二对等实体可用于上层协议的复用指示，或用户设备的复用指示，或业务承载的复用指示，或优先级或服务质量属性的指示，因此缩短上层协议的切换时延，省略传送现有的S1或X2接口承载，节约了空口开销，从而更好的保证业务质量。

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一简单地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的一种S1接口用户面协议栈架构；

图2为本发明实施例提供的第一种中继传输方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种S1接口用户面协议栈架构图；

图4为本发明实施例提供的一种S1接口控制面协议栈架构图；

图5为本发明实施例提供的另一种S1接口用户面协议栈架构图；

图6为本发明实施例提供的第二种中继传输方法的流程示意图；

图7为本发明实施例提供的再一种S1接口用户面协议栈架构图；

图8为本发明实施例提供的第三种中继传输方法的流程示意图；

图9为本发明实施例提供的一种S1接口用户面协议栈架构图；

图10为本发明实施例提供的一种S1接口控制面协议栈架构图；

图11为本发明实施例提供的第四种中继传输方法的流程示意图；

图12为本发明实施例提供的一种X2接口用户面协议栈架构图；

图13为本发明实施例提供的另一种X2接口用户面协议栈架构图；

图14为本发明实施例提供的一种X2接口控制面协议栈架构图；

图15为本发明实施例提供的另一种X2接口控制面协议栈架构图；

图16为本发明实施例提供的一种多个UE，多个业务复用调度结构图；

图17为本发明实施例提供的另一种多个UE，多个业务复用调度结构图；

图18为本发明实施例提供的一种中继节点结构图；

图19为本发明实施例提供的另一种中继节点结构图；

图20为本发明实施例提供的一种基站结构图；

图21为本发明实施例提供的另一种中继节点或基站的结构图；

图22为本发明实施例提供的第五种中继传输方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，下面结合附图并举实施例，对本发明提供的技术方案进一步详细描述。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。

附图2为本发明实施例提供的第一种中继传输方法的流程示意图。包括：

步骤21，中继节点与核心网之间建立用户设备的S1接口承载；

步骤22，对于S1接口承载的用户面，所述中继节点与所述核心网之间建立对等实体，用于所述UE的IP头压缩；

步骤23，中继节点与基站之间建立对等实体，用于S1接口承载的压缩。

本发明实施例提供的中继传输方法，由于中继节点与核心网的对等实体PDCP用于UE的IP头压缩，因此减少了RN与eNB之间的无线回程传输开销，并且由于PDCP终结在核心网，UE的IP头在核心网上才恢复，所以也减少eNB和核心网的S1接口的用户面传输开销。以及由于RN与eNB的对等实体用于S1接口承载的压缩，可以把用户面承载的UDP/IP或IP进行压缩和解压缩，因此也进一步减少了RN与eNB之间的无线回程传输开销。

附图3所示为UE到GW的一种S1接口用户面协议栈架构图，附图4所示为UE到MME的一种S1接口控制面协议栈架构图。在协议栈架构图中，涉及的英文缩写包括：RRC(Radio Resource Control，无线资源控制)、UDP(User Datagram Protocol，用户数据报协议)、IP(Internet Protocol，因特网协议)、SCTP(Stream Control Transmission Protocol，流控制传输协议)、GTP(GPRS Tunnelling Protocol，GPRS隧道协议)、GPRS(General Packet RadioService，通用分组无线业务)、S1AP(S1接口应用协议)、X2AP(X2接口应用协议)、MME(Mobility Management Entity，移动性管理实体)、GW(网关)。

对中继和基站之间的PDCP对等实体可以进一步配置一个新的头压缩简表，负责GTP-U或SCTP的部分压缩和恢复，以减少GTP-U或SCTP的开销。比如对于控制面而言，发送端的PDCP对等实体检测到Profile ID等于某个特定的值，则把上层SCTP的源端口、目标端口压缩掉；接收端的PDCP对等实体检测到Profile ID等于该特定的值，则把上层SCTP的源端口、目标端口恢复。再比如对于用户面而言，发送端的PDCP对等实体检测到Profile ID等于某个特定的值，则把上层GTP-U的TEID端口字段压缩掉；接收端的PDCP对等实体检测到Profile ID等于该特定的值，则再把上层GTP-U的TEID端口字段恢复。

对中继和基站之间的PDCP对等实体还可以进一步增加S1AP信令完整性的保护功能和/或加密功能，负责S1AP信令的安全和完整性保护。比如对于RN上行信令，RN采用加密和/或完整性保护密钥，发送端的PDCP对等实体对S1AP信令进行完整性保护和/或加密处理；接收端的PDCP对等实体采用加密和/或完整性保护密钥，对S1AP信令进行解密和/或完整性检查处理。

上述对PDCP对等实体增加的功能对本发明所有实施例都适用，包括对控制面的PDCP对等实体增加跨层的上层信令(S1AP或X2AP)的信令完整性保护功能和/或加密功能；对用户面的PDCP对等实体增加跨层的上层数据的头压缩和/或加密功能。

以附图3中UE到GW的S1接口的用户面协议栈架构为例，假设不考虑UE的IP层之上的TCP/UDP承载，对数据包开销进行分析：UE通过空口发送时，在PDCP层数据包的包头为PDCP+APP；RN通过空口进行接收，经过左侧协议栈的上层PDCP处理后的数据包的包头为IP+APP；RN经过右侧协议栈，下层PDCP处理前的数据包的包头为IP+UDP+GTP-U+IP+APP；下层PDCP处理后的数据包的包头为PDCP+GTP-U+PDCP+APP。可以看到，与原来UE空口开销数据包相比，仅增加开销：1个PDCP头+1个GTP-U头。即8Byte+(7～12)bit的开销，明显优于现有技术的方案。而且在S1接口上与现有技术相比，由于PDCP终结在GW上，S1接口上不需要传输UE的IP头，减少了S1接口的无线回程传输开销，因此可以带来更多增益。比较如下：

现有技术S1接口上的数据包的包头：IP+UDP+GTP-U+IP+APP；本实施例S1接口上的数据包的包头：IP+UDP+GTP-U+APP。可以看到，本实施例至少减少开销：1个IP头，即除去RN和GW之间增加PDCP对等实体的开销(7～12bit)，可以在S1接口上减少8～16Byte的开销，同样在RN和eNB之间的无线链路也至少减少(7～12bit)至(8～16Byte)的开销。

如果考虑UE的IP层之上有TCP/UDP承载的情况下，现有技术会因此引入8Byte的开销，而本发明实施例可以进一步把UDP头压缩掉，从而减少开销8Byte。

如果考虑RN和eNB之间PDCP对等实体对SCTP，GTP-U的部分压缩，可以进一步减少开销。

需要说明的是，本发明实施例提供的S1接口用户面协议栈架构与现有技术的区别主要在于在RN和GW上引入了PDCP对等实体，以及在RN和eNB之间，PDCP对等实体可以对SCTP，GTP-U采用部分压缩机制。

一种实施例，在RN与eNB之间设置映射层(MapLayer)对等实体，该MapLayer对等实体用于S1接口承载的压缩。

MapLayer对等实体用于S1接口承载的压缩包括：用户面承载协议的压缩和控制面承载协议的压缩。而且，对于用户面承载，MapLayer对等实体还可以进一步用于GTP-U的部分压缩，对于控制面承载，MapLayer对等实体还可以进一步用于SCTP的部分压缩。

比如对于SCTP头，可以只压缩Source Port Number(源端口号)、Destination Port Number(目的端口号)、Verification Tag(校验标签)，见表1：

表1

对于GTP-U的头，可以只压缩Tunnel Endpoint Identifier(TEID)字段(4Bits)，见下表2：

表2

附图5所示为UE到GW的一种S1接口用户面协议栈架构图，附图5中RN与eNB之间的MapLayer对等实体具有S1承载的映射功能，这个MapLayer对等实体还可以进一步压缩GTP-U中的TEID(即GTP部分压缩)，或者可以进行SCTP部分压缩。与附图3中的S1接口用户面协议栈架构相比，GW上的PDCP对等实体下移到eNB。

需要说明的是，在附图5所示的协议栈架构中，eNB左侧的GTP-U/UDP/IP协议层在协议栈中是不存在的。图5中之所以用虚线描述，是为了表示eNB从RN收到数据后，经过eNB左侧PDCP对等实体处理后进行了映射(上行方向，下行方向类似)。eNB左侧最上层PDCP与RN的上层PDCP是对等实体。此架构可以认为是附图3协议架构的一种变型，该架构中的MapLayer对等实体可以认为是附图3中RN和eNB之间PDCP对等实体的功能扩展。

参见图6，本发明实施例提供的第二种中继传输方法。包括：

步骤61，中继节点与核心网之间建立用户设备的S1接口承载；

步骤62，所述中继节点与基站之间建立对等实体用于所述S1接口承载的压缩，以及用于用户面的所述用户设备的IP头压缩。

本发明实施例提供的中继传输方法，由于中继节点与基站之间建立对等实体用于所述S1接口承载的压缩，并且对于用户面，该对等实体还用于用户设备的IP头压缩，因此减少了RN与eNB之间的无线回程传输开销，并且可以把用户面承载的UDP/IP或IP进行压缩和解压缩，因此也进一步减少了RN与eNB之间的无线回程传输开销。

一种实施例，附图5中的MapLayer功能实体和PDCP功能实体可以放在一起，组成一个新的e-PDCP(增强的PDCP)对等实体。新的e-PDCP对等实体可以位于原来PDCP或者原来MapLayer的位置，如图7所示的S1接口用户面协议栈架构图。

一种实施例，RN与eNB之间建立的e-PDCP对等实体，可进一步用于用户面承载GTP-U的部分压缩，或者用于控制面承载SCTP的部分压缩。

通过给e-PDCP对等实体配置一个新的Profile ID(简表ID)，让e-PDCP对等实体实现UE的IP头压缩，S1接口的UDP/IP压缩，部分GTP-U压缩。现有的简表如下面的表3所示。

表3

本发明的配置方法可以有两类，一类是增加新的Profile ID，表示新的协议栈用途，比如表4所示。

表4

另外一类是配置多个顺序的Profile ID，表示一种协议栈组合。比如基于上面新增的2个简表，配置复合简表如下：

Profile ID 1＝0x0105，Profile ID 2＝0x0106，Profile ID 3＝0x0102，则表示压缩协议栈IP/GTP-U/UDP/IP。

参见图8，本发明实施例提供的第三种中继传输方法。包括：

步骤81，基站与核心网之间建立用户设备的S1接口承载；

步骤82，所述基站与中继节点之间建立所述用户设备的无线承载，并由所述基站建立所述无线承载与所述S1接口承载的关联；

步骤83，对于S1接口承载的用户面，所述基站与所述中继节点之间建立对等实体，用于所述用户设备的IP头压缩。

本发明实施例提供的中继传输方法，由于RN和eNB之间建立UE的无线承载，从而使RN到eNB之间的空口不需要传输UE的IP头，因此减少了无线回程传输开销。通过eNB与核心网建立S1接口用户面连接，并由eNB建立eNB到RN之间的空口承载到S1用户面承载的映射，使得核心网能够通过eNB与RN进行通信。由eNB维护RN下的UE与核心网之间的S1用户面承载；以及，对于用户面由于eNB与RN之间建立的对等实体用于UE的IP头压缩。也进一步减少了RN到eNB之间的无线回程传输开销。

附图9所示为UE到GW的一种S1接口用户面协议栈架构图，附图10所示UE到MME的一种S1接口控制面协议栈架构图。以附图9中UE到GW的S1接口的用户面协议栈架构为例，假设UE上的IP层之上不考虑TCP/UDP，对数据包包头开销进行分析：UE空口发送时，PDCP层的数据包包头为PDCP+APP；RN空口收到后经过左侧协议栈处理后数据包包头为IP+APP；RN经过右侧协议栈，PDCP处理前数据包包头IP+APP；RN经过右侧协议栈，PDCP处理后数据包包头为PDCP+APP。可以看到，与原来UE空口开销数据包相比，没有增加无线回程传输开销，优于现有技术的方案。

参见附图11，本发明实施例提供的第四种中继传输方法，包括：

步骤111，中继节点RN与基站eNB之间建立无线承载；

步骤112，所述RN与所述eNB之间建立对等实体，用于承载X2接口的数据或信令。

一种实施例，对于用户面，所述对等实体还用于所述X2接口承载的压缩。

一种实施例，RN与eNB之间建立的对等实体，进一步用于用户面承载GTP-U的部分压缩，或者用于控制面承载SCTP的部分压缩。

参见附图12至附图15，其中附图12和附图13为本发明实施例提供的两种X2接口用户面协议栈架构图，附图14和附图15为本发明实施例提供的两种X2接口控制面协议栈架构图。以附图12和附图13提供的X2接口用户面协议栈架构进行说明，在附图12中，RN和eNB之间的空口直接承载上层X2的用户面数据，没有增加无线回程传输开销，优于现有技术的方案；在附图13中，RN和eNB之间的空口，作为X2接口的承载协议层，由PDCP对等实体用于上层UDP/IP的头压缩，减少了无线链路上无线回程传输的开销，也优于现有技术的方案。

下面对复用层(MuxLayer)对等实体进行说明。

在以上的各个协议栈中，RN与eNB之间都存在PDCP对等实体，也就是说，按照接口划分，PDCP对等实体承载了S1接口或X2接口协议，按照控制面CP和用户面UP划分，PDCP对等实体承载了CP或UP的协议。

按照现有技术，eNB根据每个UE的测量及数据量，对每个UE进行调度，为每个UE进行上下行资源的分配。而RN下的UE的调度是RN自己进行的，eNB可以不参与。由于RN和eNB之间的无线链路资源有限，并且无线链路资源的调度不依赖于单个具体UE，也就是说eNB分配的无线链路资源是给RN的。这段无线链路资源对RN下的UE而言，具有相同的信道环境，所以有必要对无线链路资源进行复用，减少对UE的调度信令。具体而言，多个接口的数据，可以采用一个无线承载来传输；多个UE的数据，可以采用一个无线承载来传输；一个UE的多个业务流也可以在一个承载上传输。比如一个UE已经在无线链路上具有S1AP的承载，假如在RN上又发起X2切换，那么X2的信令也可以在承载S1信令的无线链路资源上进行传输，而不用重新专门建立X2接口的无线链路承载，从而缩短切换时延。

具体复用方式可以是在RN和eNB之间设置复用层对等实体，所述复用层对等实体用于上层接口或协议的指示或UE标识或UE的业务流/业务承载的指示或优先级或Qos属性的指示。

其中，上层接口或者协议的指示可以具体包括：S1接口的用户面协议指示，X2接口的用户面协议指示，S1接口的控制面协议指示，或X2接口的控制面协议指示。或者采用接口+平面的方式，比如上层接口：S1接口或X2接口，上层平面为：控制面或用户面。

UE标识可以具体是C-RNTI(小区无线网络临时标识)，IMSI，P-TMSI，M-TMSI(M-Temporary Mobile SubscriberIdentity，临时移动用户标识)。

UE的业务流/业务承载指示用于标识UE的一个上层业务或数据流(也可以包括信令)，具体可以是LCH ID(逻辑信道标识)，RB ID(radio bearer id，无线承载标识)，E-RAB ID(E-UTRAN Radio Access Bearer，演进网络的无线接入承载)，TFT(Traffic Flow Template，业务流模版)，S1 bearer ID(S1接口承载标识)等。当业务标识不是E-RAB ID时，如果为了让eNB后续准确的区分被聚集传输的UE的业务，那么RN需要在为UE进行无线承载建立后，把这个标识和E-RAB ID的对应关系，发送消息告诉eNB，以便eNB在后续的过程中知道。

因此，复用层应该包含如下信息之一或其任意组合：接口(取值为S1，X2)，控制面或用户面CU(取值为CP，UP)，上层协议(即接口和CU字段的组合：S1AP，X2AP，S1-U，X2-U)，UE标识，或优先级或Qos属性，以及业务流/业务承载标识。

该复用层为建立在RN和eNB之间的对等实体。具体可以设置于RN和eNB之间的PDCP对等实体的下方，上方，或者设置在PDCP对等实体中(即与该PDCP对等实体进行合设)。对于控制面信令的S1或X2接口信令，该复用层还可以放在RRC中，即在RRC消息中添加上层协议指示，把S1AP、X2AP消息封装在RRC消息中传递，可以省略传送现有的S1AP，X2AP的承载SCTP/IP，节约了空口开销。

对于用户面，复用层中的UEID，业务流/业务承载指示的字段，可以用GTP-U层的TEID(隧道端口标识)表示。对于控制面，复用层中的UEID，业务流/业务承载指示的字段，可以用SCTP层的Port Number(端口号)表示。

复用层也可以进一步增加一个用于标识GW或者MME的字段。eNB可以根据这个字段判断上行包的目的地。由于复用的数据可能是多个UE的多个业务的数据，复用层可以进一步增加一个优先级或Qos属性的标识，把具有相同优先级或者Qos属性的数据包放在一起复用，这样可以让eNB对转发的数据包进行区别对待，使得对Qos有较高要求的业务得到更好的满足。或者，对于不同优先级或Qos属性的复用数据，底层的无线链路可以采用不同的MCS配置，基于优先级或Qos属性自适应调整，从而更好的保证业务质量。

比如，UE在RN和eNB之间切换时，X2接口需要进行数据的转发，通过复用层，RN可以利用RN与eNB存在的无线承载，例如，之前承载S1接口，来承载X2接口上转发的切换数据，通过在复用层中添加一个接口标识来区分是S1接口的数据还是X2接口上的数据。复用的好处是不需要为同一个UE再次建立一个无线承载，能够缩短切换时延，减少无线资源的分配管理。

再比如，在RN和eNB上为多个业务建立一个无线承载，把多个业务流或业务承载，放在一个无线承载上传输，同时用一个业务流/业务承载字段来标识。根据这个标识，可以用于区分同一个UE的多个业务流或业务承载，或者在业务流或业务具有类似的Qos特性时，用于区分不同UE的业务流或业务承载。复用层对等实体通过包含业务流/业务承载字段标识，能够减少无线资源的分配管理。

与传统的eNB与UE之间的无线环境不同，RN和eNB之间的无线环境是与UE无关的，所有UE的业务或数据流具有相同的信道环境，因此可以采用基本相同的MCS，传输信道配置等，以减少对单个UE单独调度的开销。

RN与eNB之间的RLC、MAC、PHY实体是RN特定的，与UE无关。RN与eNB之间的PDCP对等实体用于封装UE的数据，在PDCP中指示UE的标识，业务的标识。聚集传输的PDCP包中可以封装一个或多个UE的数据，对每个UE而言，也可以封装一个或多个业务的数据。从实现的角度，以多个UE，多个业务的PDCP的PDU复用为例，可以采用如图16或图17所示的2种结构。从实现的角度看，用户面而言，也可以多个UE，多个业务的IP包进行复用，比如可以把图16中PDCP PDU用包序号+IP包代替，原理类似，在此不再赘述。

如图16所示，第一级：PDCP的SDU由原来的单个SDU变成AggregatedPDCP SDU(聚集传输的PDCP SDU)。MAC Header(MAC头)、RLC Header(RLC头)、PDCP Header(PDCP头)是Relay的MAC，RLC，PDCP层处理后添加的信息。其中PDCP部分可以有加密和/或完整性保护功能，所使用的密钥是网络在Relay接入时给Relay配置的Relay特定的密钥。也就是对Relay的聚集PDCP SDU，采用Relay的加密上下文进行加/解密。

第二级：一个Aggregated PDCP SDU包含了若干个RB PDU(业务流或业务承载)PDU。Header部分可以包括上层接口/协议指示和/或若干个资源块RB PDU的配置信息(比如个数配置信息)和/或优先级或Qos属性。

第三级：每个RB PDU包括UE ID，业务标识和PDCP PDU。PDCP PDU是针对每个UE处理后形成的，其中可以有头压缩和/或加密和/或完整性保护功能，即整个包的第二级加密和/或完整性保护功能，所使用的密钥是UE的密钥，密钥可以在UE发起连接过程中，由网络侧配置给RN和eNB的。采用两级加密的方法可以增强relay无线接入链路的安全性。

如图17所示，第一级：PDCP的SDU由原来的单个SDU变成AggregatedPDCP SDU(聚集传输的PDCP SDU)。MAC Header(MAC头)、RLC Header(RLC头)、PDCP Header(PDCP头)是Relay的MAC，RLC，PDCP层处理后添加的信息。其中PDCP部分可以有加密和/或完整性保护功能，所使用的密钥是网络在RN接入时给RN配置的RN特定的密钥。也就是对RN的聚集PDCP SDU，采用RN的加密上下文进行加解/密。

第二级：一个Aggregated PDCP SDU包含了若干个UE的若干PDU(业务流或承载)。Header部分可以包括上层接口/协议指示和/或若干个UE的配置信息(比如UE个数)和/或优先级或Qos属性。

第三级：每个UE PDU包括一个头部(UE ID/UE标识，该UE的PDU数量)、和若干个聚合包，每个聚合包由业务流/业务承载标识、PDCP PDU组成。PDCP PDU是针对每个UE处理后形成的，其中可以有头压缩和/或加密和/或完整性保护功能即整个包的第二级加密和/或完整性保护功能，所使用的密钥是UE的密钥，密钥可以在UE发起连接过程中，由网络侧配置给RN和eNB的。采用两级加密的方法可以增强RN无线接入链路的安全性。

以上两种数据格式的各个字段，可以做相应的位置调整。

在以上中继传输方法的基础上，本发明还提供如下几种中继节点或基站。

参见附图18，本发明实施例提供的一种中继节点，包括：

S1接口承载单元181，用于与核心网之间建立用户设备的S1接口承载；

用户面压缩单元182，对于所述S1接口承载单元建立的S1接口承载的用户面，用于与核心网之间建立对等实体压缩用户设备的IP头；

S1接口压缩单元183，用于与基站之间建立对等实体压缩所述S1接口承载建立单元建立的S1接口承载。

一种实施例，所述S1接口压缩单元183还用于用户面承载GTP-U的部分压缩，或者用于控制面承载SCTP的部分压缩。

再一种实施例，所述中继节点还包括：

复用单元184，设置在所述S1接口压缩单元183之上、之中或之下，用于复用上层协议，或复用用户设备，或复用业务承载，或指示优先级或服务质量属性。其中复用的上层协议包括：接口(取值为S1，X2)，控制面或用户面CU(取值为CP，UP)，上层协议(即接口和CU字段的组合：S1AP，X2AP，S1-U，X2-U)。

本实施例提供的中继节点对应于本发明提供的第一种中继传输方法，在降低中继节点与基站之间的无线回程传输开销分析上，可参见相应的方法实施例，在此不再赘述。

参见附图19，本发明实施例提供的另一种中继节点，包括：

S1接口承载单元191，用于与核心网之间建立用户设备的S1接口承载；

压缩单元192，用于与基站之间建立对等实体压缩所述S1接口承载单元建立的S1接口承载，以及对于S1接口承载的用户面，还用于压缩用户设备的IP头。

一种实施例，所述压缩单元192还用于部分压缩用户面承载GTP-U，或者部分压缩控制面承载SCTP。

一种实施例，所述中继节点还包括：

复用单元193，设置在所述压缩单元192之上、之中或之下，用于复用上层协议，或复用用户设备，或复用业务承载，或指示优先级或服务质量属性。其中复用的上层协议包括：接口(取值为S1，X2)，控制面或用户面CU(取值为CP，UP)，上层协议(即接口和CU字段的组合：S1AP，X2AP，S1-U，X2-U)。

本实施例提供的中继节点对应于本发明提供的第二种中继传输方法，在降低中继节点与基站之间的无线回程传输开销分析上，可参见相应的方法实施例，在此不再赘述。

参见附图20，本发明实施例提供的一种基站，包括：

无线承载单元201，用于与中继节点之间建立用户设备的无线承载；

S1接口承载单元202，用于与核心网之间建立用户设备的S1接口承载；

关联单元203，用于建立所述无线承载单元201建立的无线承载与所述S1接口承载单元202建立的S1接口承载的关联；

用户面压缩单元204，对于所述S1接口承载单元建立的S1接口承载的用户面，用于与中继节点之间建立对等实体压缩用户设备的IP头。

一种实施例，所述基站还包括：

复用单元205，设置在所述用户面压缩单元204之上、之中或之下，用于复用上层协议，或复用用户设备，或复用业务承载，或指示优先级或服务质量属性.其中，所述复用的上层协议包括：接口(取值为S1，X2)，控制面或用户面CU(取值为CP，UP)，上层协议(即接口和CU字段的组合：S1AP，X2AP，S1-U，X2-U)。

本实施例提供的基站对应于本发明提供的第三种中继传输方法，在降低中继节点与基站之间的无线回程传输开销分析上，可参见相应的方法实施例，在此不再赘述。

参见图21，本发明实施例还提供再一种中继节点或基站，包括：

无线承载单元211，用于在中继节点与基站之间建立无线承载；

X2接口承载单元212，用于所述中继节点与所述基站之间建立对等实体承载X2接口数据或信令。

一种实施例，所述中继节点与所述基站之间还包括：

X2接口压缩单元213，用于所述中继节点与所述基站之间建立对等实体压缩所述X2接口承载。该X2接口压缩单元213，可用于部分压缩用户面承载GTP-U，或者部分压缩控制面承载SCTP。

再一种实施例，所述中继节点与所述基站之间还包括：

复用单元214，设置在所述X2接口压缩单元213之上、之中或之下，用于复用上层协议，或复用用户设备，或复用业务承载，或指示优先级或服务质量属性。其中，所述复用的上层协议包括：接口(取值为S1，X2)，控制面或用户面CU(取值为CP，UP)，上层协议(即接口和CU字段的组合：S1AP，X2AP，S1-U，X2-U)。

本实施例提供的中继节点对应于本发明提供的第四种中继传输方法，在降低中继节点与基站之间的无线回程传输开销分析上，可参见相应的方法实施例，在此不再赘述。

参见图22，本发明实施例提供的第五种中继传输的方法，包括：

步骤221，中继节点与基站之间建立第一对等实体，用于S1或X2接口承载的压缩；

步骤222，中继节点与基站之间还建立第二对等实体，所述第二对等实体设置在所述第一对等实体之上、之中或之下，用于上层协议的复用指示，或用户设备的复用指示，或业务承载的复用指示，或优先级或服务质量属性的指示。

其中，所述上层协议的复用指示包括：S1接口的用户面协议指示，X2接口的用户面协议指示，S1接口的控制面协议指示，或X2接口的控制面协议指示。具体的复用方法可以参见上述说明，在此不再赘述。

可以理解的是，本实施例中所述的S1或X2接口承载的压缩可包括：用户面承载GTP-U的部分压缩，或者控制面承载SCTP的部分压缩。

同样可以理解的是，本发明实施例提供的中继传输方法，可以应用于本发明实施例提供的中继架构，也可以应用于现有的中继架构，对此，本发明并不做特别的限制。

通过在中继节点与基站建立第二对等实体，用于上层协议的复用指示，或用户设备的复用指示，或业务承载的复用指示，或优先级或服务质量属性的指示，可以缩短上层协议的切换时延，省略传送现有的S1或X2接口承载，节约了空口开销，从而更好的保证业务质量。

最后需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(ROM)或随机存储记忆体(RAM)等。

本发明实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

上述具体实施例并不用以限制本发明，对于本技术领域的普通技术人员来说，凡在不脱离本发明原理的前提下，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

1.一种中继传输的方法，其特征在于，包括：

中继节点与核心网之间建立用户设备的S1接口承载；

对于所述S1接口承载的用户面，所述中继节点与核心网之间建立对等实体，用于所述用户设备的IP头压缩；

所述中继节点与基站之间建立对等实体，用于所述S1接口承载的压缩。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1接口承载的压缩包括：用户面承载GTP-U的部分压缩，或者控制面承载SCTP的部分压缩。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述中继节点与基站之间建立对等实体之后，所述方法进一步包括：

所述中继节点与所述基站之间还建立复用层对等实体，所述复用层对等实体设置在所述中继节点与基站之间建立的对等实体之上、之中或之下，用于上层协议的复用指示，或用户设备的复用指示，或业务承载的复用指示，或优先级或服务质量属性的指示。

4.一种中继传输的方法，其特征在于，包括：

中继节点与核心网之间建立用户设备的S1接口承载；

所述中继节点与基站之间建立对等实体用于所述S1接口承载的压缩，以及对于所述S1接口承载的用户面，还用于所述用户设备的IP头压缩。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述S1接口承载的压缩包括：用户面承载GTP-U的部分压缩，或者控制面承载SCTP的部分压缩。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，在所述中继节点与基站之间建立对等实体之后，所述方法进一步包括：

所述中继节点与所述基站之间还建立复用层对等实体，所述复用层对等实体设置在所述对等实体之上、之中或之下，用于上层协议的复用指示，或用户设备的复用指示，或业务承载的复用指示，或优先级或服务质量属性的指示。

7.一种中继传输的方法，其特征在于，包括：

基站与中继节点之间建立用户设备的无线承载；

所述基站与核心网之间建立所述用户设备的S1接口承载；

所述基站建立所述无线承载与所述S1接口承载的关联；

对于所述S1接口承载的用户面，所述基站与所述中继节点之间建立对等实体，用于所述用户设备的IP头压缩。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述基站与中继节点之间建立对等实体之后，所述方法进一步包括：

所述基站与所述中继节点之间还建立复用层对等实体，所述复用层对等实体设置在所述对等实体之上、之中或之下，用于上层协议的复用指示，或用户设备的复用指示，或业务承载的复用指示，或优先级或服务质量属性的指示。

9.一种中继传输的方法，其特征在于，包括：

中继节点与基站之间建立无线承载；

所述中继节点与基站之间建立对等实体，用于承载X2接口数据或信令，以及用于所述X2接口承载的压缩。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述X2接口承载的压缩包括：用户面承载GTP-U的部分压缩，或者控制面承载SCTP的部分压缩。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，在所述中继节点与基站之间建立对等实体之后，所述方法进一步包括：

在所述中继节点与所述基站之间还建立复用层对等实体，所述复用层对等实体设置在所述对等实体之上、之中或之下，用于上层协议的复用指示，或用户设备的复用指示，或业务承载的复用指示，或优先级或服务质量属性的指示。

12.一种中继节点，其特征在于，包括：

S1接口承载单元，用于与核心网之间建立用户设备的S1接口承载；

用户面压缩单元，对于所述S1接口承载单元建立的S1接口承载的用户面，用于与核心网之间建立对等实体压缩用户设备的IP头；

S1接口压缩单元，用于与基站之间建立对等实体压缩所述S1接口承载建立单元建立的S1接口承载。

13.根据权利要求12所述的中继节点，其特征在于，所述S1接口压缩单元还用于部分压缩用户面承载GTP-U，或者部分压缩控制面承载SCTP。

14.根据权利要求12或13所述的中继节点，其特征在于，还包括：

复用单元，设置在所述S1接口压缩单元之上、之中或之下，用于复用上层协议，或复用用户设备，或复用业务承载，或指示优先级或服务质量属性。

15.一种中继节点，其特征在于，包括：

压缩单元，用于与基站之间建立对等实体压缩所述S1接口承载建立单元建立的S1接口承载，以及对于S1接口承载的用户面，还用于压缩用户设备的IP头。

16.根据权利要求15所述的中继节点，其特征在于，所述压缩单元还用于部分压缩用户面承载GTP-U，或者部分压缩控制面承载SCTP。

17.根据权利要求15或16所述的中继节点，其特征在于，还包括：

复用单元，设置在所述压缩单元之上、之中或之下，用于复用上层协议，或复用用户设备，或复用业务承载，或指示优先级或服务质量属性。

18.一种基站，其特征在于，包括：

无线承载单元，用于与中继节点之间建立用户设备的无线承载；

关联单元，用于建立所述无线承载单元建立的无线承载与所述S1接口承载单元建立的S1接口承载的关联；

用户面压缩单元，对于所述S1接口承载单元建立的S1接口承载的用户面，用于与中继节点之间建立对等实体压缩用户设备的IP头。

19.根据权利要求18所述的基站，其特征在于，还包括：

复用单元，设置在所述用户面压缩单元之上、之中或之下，用于复用上层协议，或复用用户设备，或复用业务承载，或指示优先级或服务质量属性。

20.一种中继节点或基站，其特征在于，包括：

无线承载单元，用于在中继节点与基站之间建立无线承载；

X2接口承载单元，用于所述中继节点与所述基站之间建立对等实体承载X2接口数据或信令；

X2接口压缩单元，用于所述中继节点与所述基站之间建立对等实体压缩所述X2接口承载。

21.根据权利要求20所述的中继节点或基站，其特征在于，所述X2接口压缩单元，还用于部分压缩用户面承载GTP-U，或者部分压缩控制面承载SCTP。

22.根据权利要求20或21所述的中继节点或基站，其特征在于，还包括：

复用单元，设置在所述X2接口压缩单元之上、之中或之下，用于复用上层协议，或复用用户设备，或复用业务承载，或指示优先级或服务质量属性。

23.一种中继传输的方法，其特征在于，包括：

中继节点与基站之间建立第一对等实体，用于S1或X2接口承载的压缩；

所述中继节点与所述基站之间还建立第二对等实体，所述第二对等实体设置在所述第一对等实体之上、之中或之下，用于上层协议的复用指示，或用户设备的复用指示，或业务承载的复用指示，或优先级或服务质量属性的指示。

24.根据权利要求23所述中继传输的方法，其特征在于，所述S1或X2接口承载的压缩包括：用户面承载GTP-U的部分压缩，或者控制面承载SCTP的部分压缩。

25.根据权利要求24所述中继传输的方法，其特征在于，所述上层协议的复用指示包括如下之一：

S1接口的用户面协议指示，X2接口的用户面协议指示，S1接口的控制面协议指示，或X2接口的控制面协议指示。