CN103068048A - 蜂窝通信的方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提出了一种蜂窝通信的方法，包括以下步骤：网络侧设备接收用户设备UE的业务请求；根据所述业务请求，网络侧设备为所述UE选择两个或两个以上基站的通信资源，其中，至少两个基站具有不同的通信制式；所述基站根据所述通信资源与所述UE进行通信。本发明另一方面还提出了一种网络侧设备及用户设备UE。利用本发明提出的上述方案，移动通信系统能够通过提供多个基站和/或多种通信制式的基站同时为UE提供服务。此外，无论是网络侧设备还是UE，都能够动态加载适配的接入技术，使得用户能够随时随地接入不同的移动通信系统，同时系统能够根据网络现有的资源，动态适应性调整为用户提供更大带宽、更高速率的服务。

Description

蜂窝通信的方法及设备

技术领域

本发明涉及移动通信技术，具体而言，本发明涉及蜂窝通信的方法及设备。

背景技术

现代移动通信越来越趋向于为用户提供全方位的多媒体业务，第三代移动通信及其演进技术已经成为现代移动通信的主要研究领域。例如，图1为SAE(System Architecture Evolution，系统架构演进)的系统架构图。其中，UE(User Equipment，用户设备)101是用来接收数据的终端设备。E-UTRAN(Evolution-Universal Terrestrial Radio Access Network，演进通用陆地无线接入网络)102是无线接入网络，其中包括为UE提供接入无线网络接口的宏基站eNB。MME(Mobile Management Entity，移动管理实体)103负责管理UE的移动上下文、会话上下文和安全信息。SGW(ServiceGateway，服务网关)104主要提供用户平面的功能，MME 103和SGW 104可能处于同一物理实体。PGW(Packet Data Network Gateway，分组数据网络网关)105负责计费、合法监听等功能，也可以与SGW 104处于同一物理实体。PCRF(Policy and Charging Rules Function，策略和计费规则功能实体)106提供QoS(Quality of Service，服务质量)策略和计费准则。SGSN(Serving GPRS Support Node，通用分组无线业务支持节点)108是UMTS(Universal Mobile Telecommunications System，通用移动通信系统)中为数据的传输提供路由的网络节点设备。HSS(Home Subscriber Server，归属用户服务器)109是UE的家乡归属子系统，负责保护包括用户设备的当前位置、服务节点的地址、用户安全信息、用户设备的分组数据上下文等用户信息。

支持Relay或者RN(中继或者中继节点)的E-UTRAN架构如图2所示。其中包括宏基站eNB，RN。RN通过修改的E-UTA无线接口(Un)接入DeNB(服务于中继的eNB)。RN是E-UTRA空口和S1/X2接口的终点(termination)。RN不支持NNSF(NAS Node Selection Function，非接入节点选择功能)的功能。DeNB也为RN的操作提供S-GW/P-GW类似的功能。DeNB终结(terminate)和MME之间的S11接口。

现在RN只能通过一个DeNB接入核心网络，不支持NNSF功能。在城市密集区域，一个RN服务的UE可能会很多，并且UE对业务种类的需求越来越多，业务量越来越大，业务的速率越来越高。如何满足用户的这些要求是非常重要的问题。如果RN用于移动的环境下例如公共汽车，地铁或者高铁，在地铁的沿线服务的基站数目和种类都比较少，在这种情况下如何满足RN覆盖范围内用户的需求，同样是一个特别需要关注的问题。此外，通常一个RN服务区域的UE的接入制式也会不尽相同，如何同时为多种接入制式的终端服务也是需要解决的问题。在不考虑RN的情况下，网络也面临同样的问题，即如何为不断增长的用户需求提供满足业务服务质量QoS的服务。

因此，有必要提出更先进的接入技术和通信网络架构，解决现有技术中用户访问网络不便的问题。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别通过提供多个基站和/或多种通信制式的基站同时为UE提供服务，以及网络侧设备和UE能够动态加载适配的接入技术，使得用户能够随时随地接入不同的移动通信系统。

为了实现本发明之目的，本发明一方面提出了一种蜂窝通信的方法，包括以下步骤：

网络侧设备接收用户设备UE的业务请求；

根据所述业务请求，网络侧设备为所述UE选择两个或两个以上基站的通信资源，其中，至少两个基站具有不同的通信制式；

所述基站根据所述通信资源与所述UE进行通信。

本发明另一方面还提出了一种网络侧设备，包括接收模块、资源分配模块和发送模块，

所述接收模块，用于接收用户设备UE的业务请求及数据信息；

所述资源分配模块，用于为所述UE选择两个或两个以上基站的通信资源，其中，至少两个基站具有不同的通信制式；

所述发送模块，用于根据所述通信资源向所述UE发送数据信息。

本发明另一方面还提出了一种蜂窝通信的方法，包括以下步骤：

用户设备UE向网络侧设备发送业务请求；

所述UE在公共信道上接收网络侧设备为所述UE选择两个或两个以上基站的通信资源，其中，至少两个基站具有不同的通信制式；

所述UE根据所述通信资源与所述基站进行通信。

本发明另一方面还提出了一种用户设备UE，包括发送模块、资源分配模块和接收模块，

所述发送模块，用于向网络侧设备发送业务请求；

所述接收模块，用于接收网络侧设备选择的两个或两个以上基站的通信资源，其中，至少两个基站具有不同的通信制式；

所述资源分配模块，用于根据所述通信资源为所述业务分配相应的资源；以及

所述发送模块和所述接收模块在所述相应的资源与所述网络侧设备通信。

利用本发明提出的上述方案，移动通信系统能够通过提供多个基站和/或多种通信制式的基站同时为UE提供服务。此外，无论是网络侧设备还是UE，都能够动态加载适配的接入技术，使得用户能够随时随地接入不同的移动通信系统，同时系统能够根据网络现有的资源，动态适应性调整为用户提供更大带宽、更高速率的服务。本发明提出的上述方法或设备，对现有设备、系统的改动很小，不会影响设备的兼容性，而且实现简单、高效。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为现有SAE系统的结构示意图；

图2为支持RN的E-UTRAN架构图；

图3为本发明实施示例一；

图4为数据合并示意图；

图5为本发明实施示例二；

图6为通信系统中空口的信息传输；

图7为本发明实施示例三；

图8为本发明实施示例四；

图9为本发明实施示例五；

图10为本发明实施示例六；

图11为本发明实施示例七。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

通常，不同的通信制式对应不同的接入技术，即不同的通信系统其接入技术、接入方式也不同。只有采用相应的技术接入到通信制式相匹配的通信系统中，才可以在通信系统中得到服务。为了实现本发明之目的，本发明实施例提出了一种蜂窝通信的方法，包括以下步骤：

网络侧设备接收用户设备UE的业务请求；

根据所述业务请求，网络侧设备为所述UE选择两个或两个以上基站的通信资源，其中，至少两个基站具有不同的通信制式；

所述基站根据所述通信资源与所述UE进行通信。

本发明提出的上述方法，网络侧设备可以通过提供多个基站或者多种通信制式的基站同时为UE提供服务。在本发明中，网络侧设备包括但不限于RN、基站或资源管理模块功能实体。

例如，当网络侧设备为RN时，RN根据基站的小区广播或者资源管理模块的广播信息或者通过RN与基站管理模块的通信得到可用的资源信息，与基站建立上下行用户面信息，为数据传输建立承载，为UE选择两个或两个以上基站的通信资源。

当网络侧设备为资源管理模块功能实体时，资源管理模块功能实体与基站通信更新资源状态信息，为UE选择两个或两个以上基站的通信资源。

当资源管理模块功能实体进行资源分配时，如果基站下具有RN，还包括：RN与资源管理模块功能实体建立端到端通信，为UE选择两个或两个以上基站的通信资源。

在本发明中，基站为包括但不限于以下一种或多种通信制式的基站：GSM基站、WCDMA基站、LTE基站或LTE-A基站。

此外，基站或基站下的RN，根据UE的业务请求或者环境情况，动态添加所支持的接入模式，接入模式对应的通信制式包括但不限于以下一种或多种通信系统：GSM、WCDMA、LTE或LTE-A。

为了使得使用不同制式的用户设备能够接入到不同制式的网络，作为本发明的实施例，网络侧设备与UE之间建立独立于通信制式的上下行公共信道，网络侧设备与UE通过上下行公共信道进行资源信息交互，所述上下行公共信道发送各种接入技术公共的信息。

图3为本发明实施示例一。本实施例中中继可以通过多个基站或者多种通信制式的基站同时为UE提供服务，中继可合并从多个基站来的数据。如图3所示，该流程包括：

步骤301：终端有业务需求，终端发送业务请求消息给网络侧设备，例如发给中继。所述消息包含终端请求的业务种类和QoS信息。

步骤302：中继根据终端的业务需求，搜索可用的接入技术及可用的资源，选择为终端服务的接入系统。具体搜索的方式有多种。例如：

方式一：各个基站的小区广播可用的资源信息，或所能提供的QoS信息。中继通过接听相应的信息获知可用的资源信息。

方法二：设置新的资源管理模块功能实体，该实体的功能是管理系统中所有接入系统的资源信息。资源管理模块功能实体广播可用的资源信息。公共模块可以通过和各个基站交互得到各个基站小区可用的资源信息。

根据各个接入系统可用的资源信息，中继决定选择通过哪个或者哪几个接入系统为UE提供服务。例如UE请求的业务需要的带宽为50M。则中继可用选择在基站A为UE提供30M的带宽，基站B为UE提供20M的带宽。基站A和基站B可以是相同的接入技术或者不同的接入技术，例如基站A为WCDMA基站，基站B为LTE基站。

步骤303，中继发送消息到基站A协商可用的资源。如果基站A可以提供所需要的业务，则基站发送确认的消息给中继。在本发明的方法中，该步骤不是必须的步骤，可以直接执行步骤304。

步骤304，中继发送业务请求消息给基站A，中继和基站之间交换上下行用户平面信息，为数据传输(例如30M数据传输)建立承载。基站A可以在收到从中继来的请求消息后，分配下行的用户平面传输资源，然后发送请求消息到核心网络把分配的下行用户平面资源通知核心网络。在收到核心网络的响应消息后发送响应消息给中继，把分配的上行的用户平面信息通知中继。

步骤305，中继发送业务请求消息给基站B，中继和基站之间交换上下行用户平面信息，为数据传输(例如20M数据传输)建立承载。可选的，在本步骤之前也可用和基站B执行步骤303的资源协商过程。基站A可以在收到从中继来的请求消息后，分配下行的用户平面传输资源，然后发送请求消息到核心网络把分配的下行用户平面资源通知核心网络。在收到核心网络的响应消息后发送响应消息给中继，把分配的上行的用户平面信息通知中继。

步骤306，基站发起和核心网之间的业务请求和承载建立过程。基站可以在收到核心网络的响应消息后发送响应消息给中继，把分配的上行的用户平面信息通知中继。

中继和核心网之间的用户平面建立过程的消息还可以是通过基站转发，基站不需要解析所述消息的具体内容。本实施例只是举例说明建立中继和核心网之间用户平面的方法。具体如何建立不是本发明的重点，可以是其他具体的方式而不影响本发明的主要内容。

步骤307，把业务请求和资源分配的信息告知业务提供者。可以有多种方式来通知业务提供者UE请求业务的信息以及承载分配的信息。例如：

方法一，由核心网把业务请求和资源分配的信息告知业务提供者，资源分配的信息例如需要网络A提供30M带宽，网络B提供20M带宽。对应这种方法，需要在步骤304、步骤305和步骤306中由中继通过基站通知核心网相关的信息，所述信息中可以包含业务标识，业务标识可以是全网唯一的业务标识或者业务名称，例如IP地址和APN的信息。让核心网知道同一UE的业务在两个网络的资源分配。同一业务在两个网络的两个承载上传送，例如UE请求的业务是50M，其中30M在基站-A发送，20M在基站-B发送。这样核心网可以把相关的信息通知业务提供者。

方法二：由中继直接发送业务请求及资源分配的信息给业务提供者。所述信息包括能够标识业务的信息，和/或在各个接入网络中能够标识承载的信息、和/或业务的QoS信息、和/或业务如何在多个承载上协调发送的信息。

这里不再对通知业务提供者的方法一一例举，本发明可用是上述方法的任意一种但是不限于上述两种方法。

这样，业务提供者就可以把数据分别通过两个网络发送给中继。例如如果每个数据包的大小是10M，则可以往网络A发送3个数据包到基站A，然后往网络B发送2个数据包到基站B，再往网络A发送3个数据包到基站A，往网络B发送2个数据包到基站B，依次类推。每个包头中包含相应的序列号。这样中继在收到从两个链路上来的数据包后，可以按照序列号在空口顺序发送给终端。例如先发送从基站A收到的3个数据包，然后发送从基站B收到的2个数据包，再发送从基站A收到的3个数据包，依此类推。上行的数据也是类似发送。示意图如图4所示。显然，数据的合并、分割，也可以在终端侧进行。

此实施例的方法也可以用于没有中继的网络架构中，对应这种情况，所述图及说明中的中继就是普通的终端，终端可以搜索可用的接入技术及可用的资源，然后根据业务需求选择哪个或者哪几个接入系统来提供所需的业务。如果选择多个接入系统为UE提供同一业务，则步骤302到步骤307的方法可用于为UE提供业务。所述方法中不包含步骤301的内容。

至此，即完成了本发明通信系统及通信方法实施示例一的整个工作流程。

图5为本发明的实施示例二。本实施例中中继可以通过多个基站或者多种通信制式的基站同时为UE提供服务，中继可以合并从多个基站来的数据。在该系统架构中，有一个新的资源管理模块功能实体。该实体的功能是管理系统中所有接入系统的资源信息。所述资源信息可以是每个接入系统中可用资源或者已用资源信息，或者每个接入系统每个小区的资源信息。该功能实体可以和基站(例如基站A或者基站B)通信来更新资源状态信息。如图5所示，该流程包括：

步骤501与步骤301相似，这里不再详述。

步骤502：中继根据终端的业务需求，搜索可用的接入技术。

步骤503，中继发送消息到资源管理模块来协商上述接入系统可用的资源。资源管理模块可以通过和各个基站交互得到各个基站小区可用的资源信息。根据各个接入系统可用的资源信息，中继决定选择通过哪个或者哪几个接入系统为UE提供服务。例如UE请求的业务需要的带宽为50M。则中继可用选择在基站A为UE提供30M的带宽，基站B为UE提供20M的带宽。基站A和基站B可以是相同的接入技术或者不同的接入技术，例如基站A为WCDMA基站，基站B为LTE基站。

中继和资源管理模块之间的通信是端到端的，例如是通过当前位置任意一个基站来进行的，基站透明传输两者通信的内容。

步骤504至步骤507与步骤304至步骤307相似，这里不再详述。

此实施例的方法也可以用于没有中继的情况下，对应这种情况，所述图及说明中的中继就是普通的终端，终端可以搜索可用的接入技术并得到当前位置各个接入技术小区可用的资源，然后根据业务需求选择哪个或者哪几个接入系统来提供所需的业务。如果选择多个接入系统为UE提供同一业务，则步骤502到步骤507的方法可用于为UE提供业务。这样所述方法中不包含步骤501的内容。

至此，即完成了本发明通信系统及通信方法实施示例二的整个工作流程。

本发明中在终端和中继之间、或者中继和基站之间、或者终端和资源管理模块之间、或者中继和资源管理模块之间、或者终端和基站之间可以分别设计上下行的公共信道，所述公共信道是独立于接入系统的一个新的信道即在所有接入系统都相同，用于传输异构网络中的公共信息，所述公共信道有两种实现方式。一种是设计一个新的信道，用于广播当前位置可用的资源信息。在此信道中包含位置字段，运营商字段，接入技术字段和频率字段。还包括对应一定位置，一定运营商和接入技术的资源信息段。UE收听相应的广播信道，得到广播信息，根据UE当前位置和各个运营商和接入技术所能提供的资源信息，选择如何以及在哪里接入。只要网络和终端增加该公共信道功能模块，就可以实时知道当前位置的可用资源信息。另一种实现方式是在现有的接入系统广播信息中增加广播信息。例如在GSM的广播信息中增加上述方式一中的信息，则GSM系统可以广播周围各个接入技术可用得资源，支持GSM的终端可以得到当前位置可用资源信息。根据可用资源信息，UE可以选择如何以及在哪个系统接入。根据可用资源信息，UE也可以下载新的接入技术软件来增加支持的接入技术(图10实施例的描述)，最大限度使用可用资源。同样也可以在LTE系统中增加广播信息来实现上述功能。如图6所示，下面是对图6的详细说明。可以通过让现有的系统支持这种新的信道，或者在现有系统中增加新的实体来支持这种新的信道传输机制，从而增强现有系统的功能。

步骤601，终端在上行的公共信道传送各接入系统公共的信息给中继；或者是中继在上行的公共信道传送各接入系统公共的信息给基站；或者是终端在上行的公共信道传送各接入系统公共的信息给资源管理模块；或者是中继在上行的公共信道传送各接入系统公共的信息给资源管理模块；或者是终端在上行的公共信道传送各接入系统公共的信息给基站。所述信息例如为资源协商请求。

步骤602，中继在下行的公共信道传送各接入系统公共的信息给终端；或者是基站在下行的公共信道传送各接入系统公共的信息给中继；或者是资源管理模块在下行的公共信道传送各接入系统公共的信息给终端；或者是资源管理模块在下行的公共信道传送各接入系统公共的信息给中继；或者是基站在下行的公共信道传送独立于接入系统公共的信息给终端。所述信息例如为资源协商结果。所述信息例如为该位置可用的公共陆地移动网络(PLMN)信息，每个PLMN上接入系统的信息，或者每个接入系统的每个小区可用的资源信息等。

在不设计新的信道的情况下，可以在现有系统中增强上下行的信道功能，使得当前系统可以广播邻近不同基站或不同通信制式基站的资源信息。

图7为本发明的实施示例三。该实施例中，中继可以动态的改变其支持的接入模式。中继根据所服务UE的业务需求或者环境中可用基站的接入模式，动态地添加支持的接入模式，中继可以从一个公共的管理中心下载需要支持的接入模式。接入模式都是通过不同的软件编程来实现的，不需要硬件例如现场可编程逻辑阵列FPGA或者专用集成电路ASIC的支持。中继也可以根据所服务UE的业务需求，动态地删除一个支持的接入技术。如图7所示，该流程包括：

步骤701与步骤301相似，这里不再详述。

步骤702，中继根据终端的业务需求，如果中继按照目前本小区的通信制式不能满足用户QoS需求或者网络资源利用不优化，考虑到当前服务UE的整体业务需求，中继可以改变本小区的接入技术。中继在改变本小区的接入技术的时候需要考虑不能影响到其它所服务UE的性能或者其他服务的UE性能在用户能承受的范围内，或者其他所服务的UE的业务连续性。如果中继按照目前本小区的通信制式不能提供满足用户QoS需求，中继还可用增加另外一种接入技术来为当前位置的UE提供服务。中继发送消息到管理中心模块，请求下载相应的接入技术软件，从管理中心下载完成后中继就可以重新配置本小区的接入模式或者增加一种接入模式。在重新配置本小区的接入模式的情况下，如果当前小区还有其他的UE，则对其他的UE执行步骤705。

中继搜索Un(中继和网络之前的接口)端可用的接入技术，选择为终端服务的接入系统例如系统A。

中继和资源管理模块之间的通信是端到端的，例如是通过当前位置任意一个基站来进行的，基站透明传输两者通信的内容。

步骤703，中继发送业务请求消息给基站A，中继和基站之间交换上下行用户平面信息，为数据传输建立承载。基站A可以在收到从中继来的请求消息后，分配下行的用户平面传输资源，然后发送请求消息到核心网络把分配的下行用户平面资源通知核心网络。在收到核心网络的响应消息后发送响应消息给中继，把分配的上行的用户平面信息通知中继。

步骤704，基站A发起和核心网之间的业务请求和承载建立过程。基站A可以在收到核心网络的响应消息后发送响应消息给中继，把分配的上行的用户平面信息通知中继。

中继和核心网之间的用户平面建立过程的消息还可以是通过基站转发，基站不需要解析所述消息的具体内容。本实施例只是举例说明建立中继和核心网之间用户平面的方法。具体如何建立不是本发明的重点，可以是其他具体的方式而不影响本发明的主要内容。

步骤705，对此UE所在小区服务的其他UE，中继重配置其他UE使用的资源，保证其他UE连续性的接收数据。

至此，即完成了本发明通信系统及通信方法实施示例三的整个工作流程。

图8为本发明的实施示例四。本实施例是没有中继部署的情况下基站如何动态的改变其支持的接入模式。基站根据所服务UE的业务需求，动态地添加支持的接入模式，基站可以从一个公共的管理中心下载需要支持的接入模式。接入模式都是通过不同的软件编程来实现的，不需要硬件例如FPGA或者ASIC的支持。基站也可以根据所服务UE的业务需求，动态地删除一个支持的接入技术。基站也可以根据所服务UE的业务需求，动态地某小区的接入技术。如图8所示，该流程包括：

步骤801，终端有业务需求，终端发送业务请求消息给基站A。所述消息包含终端请求的业务种类和QoS信息。终端在发送此消息之前，可以检测当前位置可用的接入技术，选择当前位置最合适的接入技术。

步骤802：基站A根据终端的业务需求，如果基站A按照目前本小区的接入技术不能满足用户QoS需求或者网络资源利用不优化，基站A可以改变本小区的接入技术。基站A在改变本小区的接入技术的时候需要考虑不能影响到其它所服务UE的性能或者其他服务的UE性能在用户能承受的范围内，或者其他所服务的UE的业务连续性。如果基站A按照目前本小区的通信制式不能提供满足用户QoS需求，基站A还可用增加另外一种接入技术来为当前位置的UE提供服务。基站A发送消息到管理中心模块，请求下载相应的接入技术软件，从管理中心下载完成后基站A就可以重新配置本小区的接入模式或者增加一种接入模式。在重新配置本小区的接入模式的情况下，如果当前小区还有其他的UE，则对其他的UE执行步骤803。

步骤803，对此UE所在小区服务的其他UE，基站A重配置其他UE使用的资源，保证其他UE连续性的接收数据。

步骤804，基站A发起和核心网之间的业务请求和承载建立过程。

至此，即完成了本发明通信系统及通信方法实施示例四的整个工作流程。

图9为本发明的实施示例五。本实施例中，中继可以通过不同的通信制式为同一UE提供服务，例如根据不同的业务需求，选择Un接口的接入方式。或者中继可以根据环境的需要(例如中继在移动的环境下，服务于中继的基站类型是变化的)动态地改变Un接口支持的接入方式。如图9所示，该流程包括：

步骤901与步骤301相似，这里不再详述。

步骤902，中继根据终端的业务需求，搜索可用的通信制式及可用的资源。具体搜索的方式有多种。例如方式一：各个基站的小区广播可用的资源信息，或所能提供的QoS信息。中继通过接听相应的信息获知可用的资源信息。方法二：通过一个资源管理模块来广播可用的资源信息。资源管理模块可以通过和各个基站交互得到各个基站小区可用的资源信息。方法三，中继通过和资源管理模块交互知道当前可用接入系统的可用资源信息，具体可以为中继汇报当前位置可用的RAT和/或小区信息给资源管理模块，资源管理模块返回各个接入系统小区可用的资源信息。根据各个接入系统小区可用的资源信息，中继决定选择通过哪个或者哪几个接入系统为UE提供服务。

例如当前该UE的一个业务是通过基站B发送的。但是基站B的小区不可能为UE新请求的业务提供需要的服务，例如QoS不能满足。当前位置还有接入技术A可以满足UE的业务需求。但是中继现在不能支持接入技术A。或者目前UE没有业务1，但是当前位置可服务于中继的基站只有基站A，但是中继现在不能支持接入技术A(例如只支持接入技术B)。

步骤903：中继发送消息到管理中心模块，请求下载相应的接入技术软件，从管理中心下载完成后中继就可用在Un接口支持接入技术A。中继在Uu接口和Un接口支持的接入技术可以不同。Un接口支持的接入技术种类也可以动态变化。中继根据需求可以删除一种接入技术，或者根据用户业务需求，可以从管理中心下载接入技术软件。从而使得中继可以同时接入多个接入系统，为UE提供不同种类的业务，最大限度的满足用户的QoS需求，并且保证网络资源的使用最优化。

中继和资源管理模块之间的通信是端到端的，还可用是通过当前位置任意一个基站来进行的，基站透明传输两者的通信内容。

步骤904，中继发送业务请求消息给基站A，中继和基站之间交换上下行用户平面信息，为数据传输建立承载。基站A可以在收到从中继来的请求消息后，分配下行的用户平面传输资源，然后发送请求消息到核心网络把分配的下行用户平面资源通知核心网络。在收到核心网络的响应消息后发送响应消息给中继，把分配的上行的用户平面信息通知中继。

步骤905，基站A发起和核心网之间的业务请求和承载建立过程。基站可以在收到核心网络的响应消息后发送响应消息给中继，把分配的上行的用户平面信息通知中继。

中继和核心网之间的用户平面建立过程的消息还可以是通过基站转发，基站不需要解析所述消息的具体内容。本实施例只是举例说明建立中继和核心网之间用户平面的方法。具体如何建立不是本发明的重点，可以是其他具体的方式而不影响本发明的主要内容。

至此，即完成了本发明通信系统及通信方法实施示例五的整个工作流程。

相应于上述方法，本发明提出了一种网络侧设备，包括接收模块、资源分配模块和发送模块。其中：

接收模块，用于接收用户设备UE的业务请求及数据信息。

资源分配模块，用于为UE选择两个或两个以上基站的通信资源，其中，至少两个基站具有不同的通信制式。

发送模块，用于根据通信资源向UE发送数据信息。

进一步而言，还包括动态加载模块，

动态加载模块，用于根据UE的业务请求或者环境情况，动态添加所支持的接入模式，接入模式对应的通信制式包括但不限于以下一种或多种通信系统：GSM、WCDMA、LTE或LTE-A。

进一步而言，还包括公共通信模块，

公共通信模块，用于与UE之间传输独立于通信制式的上下行公共信息，可以通过一个新的公共信道来传输公共信息，也可以在现有通信制式中增加新的信息传输来进行。在上下行公共信道通过资源分配模块进行资源分配。

显然，实现上述方法的网络侧设备，在现实网络中可以以不同的网络实体出现，例如，网络侧设备包括但不限于：RN、基站或资源管理模块功能实体。

在上述实施例中，网络侧设备的接收模块合并来自两个或者两个以上不同通信制式基站的数据，和/或通过发送模块将数据分离并发送到两个或者两个以上不同通信制式的基站。特殊地，当网络侧设备自身为基站时，则将数据信息和另外一个或多个不同通信制式的基站进行交互。

本发明实施例另一方面，还提出了一种蜂窝通信的方法，包括以下步骤：

用户设备UE向网络侧设备发送业务请求；

所述UE接收网络侧设备为所述UE选择两个或两个以上基站的通信资源，其中，至少两个基站具有不同的通信制式；

所述UE根据所述通信资源与所述基站进行通信。

本发明提出的上述方法，UE设备能够接收网络侧多个设备的信息，例如多个基站或者多种通信制式的基站同时提供的服务。在本发明中，网络侧设备包括但不限于RN、基站或资源管理模块功能实体。

此外，当所述UE判断所述基站和/或所述基站下的RN的通信制式与自身的接入技术不匹配时，所述UE动态添加与所述基站或所述RN相同的接入模式，所述接入模式对应的通信制式包括但不限于以下一种或多种通信系统：GSM、WCDMA、LTE或LTE-A。

此外，所述UE与所述网络侧设备之间建立独立于所述通信制式的上下行公共信道，所述UE与所述网络侧设备通过所述上下行公共信道进行通信，获取所述通信资源。

图10为本发明的实施示例六。本实施例中，终端可以根据环境的需要(例如移动环境下所提供服务的中继的接入类型)动态地改变其支持的接入方式。如图10所示，该流程包括：

步骤1001，终端根据业务需求，搜索可用的通信制式及可用的资源。具体搜索的方式有多种。例如方式一：各个基站或者中继的小区广播可用的资源信息，或所能提供的QoS信息。终端通过接听相应的信息获知可用的资源信息。方法二：通过一个资源管理模块来广播可用的资源信息。资源管理模块可以通过和各个基站或者中继交互得到各个基站或者中继小区可用的资源信息。方法三，终端通过和资源管理模块交互知道当前可用接入系统的可用资源信息，具体可以为终端汇报当前位置可用的RAT和/或小区信息给资源管理模块，资源管理模块返回各个接入系统小区可用的资源信息。根据各个接入系统小区可用的资源信息，终端决定选择通过哪个或者哪几个接入系统为UE提供服务。

例如当前位置有接入技术A可以满足UE的业务需求。但是终端现在不能支持接入技术A。或者当前位置可服务于终端的只有支持接入技术A的中继，但是终端现在不能支持接入技术A(例如只支持接入技术B)。

步骤1002：终端发送消息到管理中心模块，请求下载相应的接入技术软件，从管理中心下载完成后终端就可用支持接入技术A。终端支持的接入技术种类可以动态变化。终端根据需求可以删除一种接入技术，或者根据用户业务需求，可以从管理中心下载接入技术软件。从而使得终端可以同时接入多个接入系统，为UE提供不同种类的业务，最大限度的满足用户的QoS需求，并且保证网络资源的使用最优化。

终端和管理中心之间的通信是端到端的，例如是通过当前位置任意一个基站来进行的，基站进行透明传输两者通信内容。

步骤1003，终端发送业务请求消息给中继。中继发送业务请求给基站A，中继可以在收到从基站A来的响应消息后发送响应消息给UE。也可用直接发送响应消息给UE。

步骤1003，中继发送业务请求给基站A，中继和基站之间交换上下行用户平面信息，为数据传输建立承载。基站A可以在收到从中继来的请求消息后，分配下行的用户平面传输资源，然后发送请求消息到核心网络把分配的下行用户平面资源通知核心网络。在收到核心网络的响应消息后发送响应消息给中继，把分配的上行的用户平面信息通知中继。

步骤1005，基站A发起和核心网之间的业务请求和承载建立过程。基站可以在收到核心网络的响应消息后发送响应消息给中继，把分配的上行的用户平面信息通知中继。

中继和核心网之间的用户平面建立过程的消息还可以是通过基站转发，基站不需要解析所述消息的具体内容。本实施例只是举例说明建立中继和核心网之间用户平面的方法。具体如何建立不是本发明的重点，可以是其他具体的方式而不影响本发明的主要内容。

至此，即完成了本发明通信系统及通信方法实施示例六的整个工作流程。

图11为本发明的实施示例七。本实施例中，终端可以根据环境的需要(例如移动环境下所提供服务的中继的接入类型)动态地改变其支持的接入方式。如图11所示，该流程包括：

步骤1101，终端根据业务需求，搜索可用的接入技术及可用的资源。具体搜索的方式有多种。例如方式一：各个基站的小区广播可用的资源信息，或所能提供的QoS信息。终端通过接听相应的信息获知可用的资源信息。方法二：通过一个资源管理模块来广播可用的资源信息。资源管理模块可以通过和各个基站交互得到各个基站小区可用的资源信息。方法三，终端通过和资源管理模块交互知道当前可用接入系统的可用资源信息，具体可以为终端汇报当前位置可用的RAT和/或小区信息给资源管理模块，资源管理模块返回各个接入系统小区可用的资源信息。根据各个接入系统小区可用的资源信息，终端决定选择通过哪个或者哪几个接入系统为UE提供服务。

例如当前该UE的一个业务是通过基站B发送的。但是基站B的小区不可能为UE新请求的业务提供需要的服务，例如QoS不能满足。当前位置还有接入技术A可以满足UE的业务需求。但是UE现在不能支持接入技术A。或者目前UE没有业务1，但是当前位置可用基站只有基站A，但是UE现在不能支持接入技术A(例如只支持接入技术B)。

步骤1102：终端发送消息到管理中心模块，请求下载相应的接入技术软件，从管理中心下载完成后终端就可用支持接入技术A。终端支持的接入技术种类可以动态变化。终端根据需求可以删除一种接入技术，或者根据用户业务需求，可以从管理中心下载接入技术软件。从而使得终端可以同时接入多个接入系统，为UE提供不同种类的业务，最大限度的满足用户的QoS需求，并且保证网络资源的使用最优化。

终端和管理中心之间的通信是端到端的，例如是通过当前位置任意一个基站来进行的，基站进行透明传输两者通信内容。

步骤1103：终端发送业务请求消息给基站A，基站A可以在收到从终端来的请求消息后，分配下行的用户平面传输资源，然后发送请求消息到核心网络把分配的下行用户平面资源通知核心网络。在收到核心网络的响应消息后发送响应消息给终端，把分配的上行的用户平面信息通知终端。

步骤1104：基站A发起和核心网之间的业务请求和承载建立过程。基站可以在收到核心网络的响应消息后发送响应消息给终端，把分配的上行的用户平面信息通知终端。

至此，即完成了本发明通信系统及通信方法实施示例七的整个工作流程。

相应于上述方法，本发明实施例还提出了一种用户设备UE，包括发送模块、资源分配模块和接收模块。其中：

发送模块用于向网络侧设备发送业务请求；

接收模块用于接收网络侧设备选择的两个或两个以上基站的通信资源，其中，至少两个基站具有不同的通信制式；

资源分配模块用于根据通信资源为业务分配相应的资源；以及

发送模块和接收模块在相应的资源与网络侧设备通信。

此外，还包括动态加载模块，

动态加载模块，用于判断基站和/或基站下的RN的通信制式与自身的接入技术不匹配时，动态加载模块动态添加与基站或RN相同的接入模式，接入模式对应的通信制式包括但不限于以下一种或多种通信系统：GSM、WCDMA、LTE或LTE-A。动态加载模块还可以动态删除一种支持的接入技术。

此外，还包括公共通信模块，

公共通信模块，用于与网络侧设备之间传输独立于通信制式的上下行公共信息，可以通过一个新的公共信道来传输公共信息，也可以在现有通信制式中增加新的信息传输来进行。

在上述实施例中，UE的接收模块还用于合并来自两个或者两个以上不同通信制式基站的数据，和/或通过发送模块将数据分离并发送到两个或者两个以上不同通信制式的基站。

上述移动终端包括但不限于手机、个人数字助理PDA或掌上电脑。

为了支持上述实施例的方法或设备，需要在终端、中继和基站增加1)感知无线功能，能够自动感知可用的频谱资源或者环境中可以接入的无线技术。例如在所述设备中有一个匹配模块，通过空中接口的搜索和匹配能够知道但前小区支持的接入模式为WCDMA、LTE、LTE-A或者其他。2)SDR(Software-defined Radio，软件定义的无线)功能，用于支持各种接入模式。通过下载接入模式的软件，运行该软件，可以动态的支持一种接入模式。3)重配置控制模块，可用重配置接入技术或者对UE执行重配置。4)联合资源管理模块，可以综合管理无线资源，实现资源最优化。可以动态配置某一频率给某一小区，可以把资源在不同小区之间转移，使得整个系统的资源使用最优化。

在中继和基站还需要有自配置和自优化功能，是在支持多种接入制式的情况下的自配置和自优化。例如，中继或基站收集所服务用户的信息，包括用户业务的信息，如果当前所服务的用户使用话音业务的较多，则中继或基站去管理中心请求下载WCDMA的接入模式软件，下载完成后，通过运行该软件，把当前位置的大部分小区配置成WCDMA的模式。过了一段时间，网络中的数据业务用户多且用户的数据速率要求高，则中继或基站去管理中心请求下载LTE-A的接入模式软件，下载完成后，通过运行该软件，把当前位置的大部分小区配置成LTE-A的模式。再比如，如果把某一频带分配给了WCDMA，另一频段分配给了LTE，中继或者基站如果发现WCDMA系统中的负载比较轻用户比较少，LTE系统中的用户多负担重，则中继或者基站可以把WCDMA的部分频段让给LTE使用。再比如，如果WCDMA中的负载比较轻用户比较少，LTE系统中的用户多负担重，则中继或者基站可以改变切换的参数或者小区重选的参数，使得更多的用户选择到WCDMA系统。通过这样的自配置和自优化功能，可以不需要人工的参与，通过系统的自动检测来重配置系统，包括接入模式、频率，使用资源。并且根据网络的实时情况，自优化网络，使得整个网络的性能最优。

在网络设备中需要包含1)自配置自优化管理功能实体，优化异构网络中的资源。就是可以不需要人工的参与，通过系统的自动检测来重配置系统，包括接入模式、频率，使用资源。并且根据网络的实时情况，自优化网络，使得整个网络的性能最优。2)重配置功能模块，为了支持各种接入制式的重配置功能。并且可以重配置终端，在小区接入模式改变的情况下，基站发送消息给UE重配置分配给UE的资源的信息，保证终端接收业务的连续性。

在操作和维护单元需要包含1)动态频谱资源管理，这样可以动态分配频谱给不同运营商和不同的通信制式。例如运营商A分配了一个频段，运营商B分配了另外一个频段。操作和维护单元实时管理两个运营商的资源使用情况和实时用户情况及用户的业务情况。如果发现运营商A的用户少负担轻，运营商B的用户多负担重，则可以把运营商A的部分频段分配给运营商B使用。再比如，如果把某一频带分配给了WCDMA，另一频段分配给了LTE，中继或者基站如果发现WCDMA系统中的负载比较轻用户比较少，LTE系统中的用户多负担重，则中继或者基站可以把WCDMA的部分频段让给LTE使用。2)联合无线资源管理，可以综合管理异构网络中的无线资源，实现资源最优化。网络根据小区的负担情况，动态配置无线参数例如切换的参数或者小区重选的参数，保证各个小区各个网络的资源使用最优，降低干扰。3)自配置自优化功能模块，就是可以不需要人工的参与，通过系统的自动检测来重配置系统，包括接入模式、频率，使用资源。并且根据网络的实时情况，自优化网络，使得整个网络的性能最优。具体实现如上所述。

利用本发明提出的上述方案，移动通信系统能够通过提供多个基站和/或多种通信制式的基站同时为UE提供服务。此外，无论是网络侧设备还是UE，都能够动态加载适配的接入技术，使得用户能够随时随地接入不同的移动通信系统，同时系统能够根据网络现有的资源，动态适应性调整为用户提供更大带宽、更高速率的服务。本发明提出的上述方法或设备，对现有设备、系统的改动很小，不会影响设备的兼容性，而且实现简单、高效。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个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。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (21)

1.一种蜂窝通信的方法，其特征在于，包括以下步骤：

网络侧设备接收用户设备UE的业务请求；

根据所述业务请求，网络侧设备为所述UE选择两个或两个以上基站的通信资源，其中，至少两个基站具有不同的通信制式；

所述基站根据所述通信资源与所述UE进行通信。

2.如权利要求1所述的蜂窝通信的方法，其特征在于，所述通信制式包括：GSM、WCDMA、LTE或LTE-A。

3.如权利要求2所述的蜂窝通信的方法，其特征在于，所述网络侧设备包括RN、基站或资源管理模块功能实体。

4.如权利要求3所述的蜂窝通信的方法，其特征在于，当所述网络侧设备为RN时，所述RN根据基站的小区广播可用的资源信息，与基站建立上下行用户面信息，为数据传输建立承载，为所述UE选择两个或两个以上基站的通信资源。

5.如权利要求3所述的蜂窝通信的方法，其特征在于，当所述网络侧设备为资源管理模块功能实体时，所述资源管理模块功能实体与基站通信更新资源状态信息，为所述UE选择两个或两个以上基站的通信资源。

6.如权利要求4所述的蜂窝通信的方法，其特征在于，还包括：RN与所述资源管理模块功能实体建立端到端通信，为所述UE选择两个或两个以上基站的通信资源。

7.如权利要求2所述的蜂窝通信的方法，其特征在于，所述基站或所述基站下的RN，根据所述UE的业务请求或者环境情况，动态添加所支持的接入模式。

8.如权利要求7所述的蜂窝通信的方法，其特征在于，所述网络侧设备与所述UE之间建立独立于所述通信制式的上下行公共信道，所述网络侧设备与所述UE通过所述上下行公共信道进行资源分配。

9.一种网络侧设备，其特征在于，包括接收模块、资源分配模块和发送模块，

所述接收模块，用于接收用户设备UE的业务请求及数据信息；

所述资源分配模块，用于为所述UE选择两个或两个以上基站的通信资源，其中，至少两个基站具有不同的通信制式；

所述发送模块，用于根据所述通信资源向所述UE发送数据信息。

10.如权利要求9所述的网络侧设备，其特征在于，还包括动态加载模块，

所述动态加载模块，用于根据所述UE的业务请求或者环境情况，动态添加所支持的接入模式，所述接入模式对应的通信制式包括以下一种或多种通信系统：GSM、WCDMA、LTE或LTE-A。

11.如权利要求10所述的网络侧设备，其特征在于，还包括公共通信模块，

所述公共通信模块，用于与所述UE之间传输独立于所述通信制式的上下行公共信息。

12.如权利要求10所述的网络侧设备，其特征在于，所述网络侧设备包括：RN、基站或资源管理模块功能实体。

13.如权利要求9所述的网络侧设备，其特征在于，所述接收模块合并来自两个或者两个以上不同通信制式基站的数据，和/或所述发送模块将数据分离并发送到两个或者两个以上不同通信制式的基站。

14.一种蜂窝通信的方法，其特征在于，包括以下步骤：

用户设备UE向网络侧设备发送业务请求；

所述UE接收网络侧设备为所述UE选择两个或两个以上基站的通信资源，其中，至少两个基站具有不同的通信制式；

所述UE根据所述通信资源与所述基站进行通信。

15.如权利要求14所述的蜂窝通信的方法，其特征在于，所述网络侧设备包括RN、基站或资源管理模块功能实体。

16.如权利要求15所述的蜂窝通信的方法，其特征在于，当所述UE判断所述基站和/或所述基站下的RN的通信制式与自身的接入技术不匹配时，所述UE动态添加与所述基站或所述RN相同的接入模式，所述接入模式对应的通信制式包括以下一种或多种通信系统：GSM、WCDMA、LTE或LTE-A。

17.如权利要求16所述的蜂窝通信的方法，其特征在于，所述UE与所述网络侧设备之间建立独立于所述通信制式的上下行公共信道，所述UE与所述网络侧设备通过所述上下行公共信道进行通信，获取所述通信资源。

18.一种用户设备UE，其特征在于，包括发送模块、资源分配模块和接收模块，

所述发送模块，用于向网络侧设备发送业务请求；

所述接收模块，用于接收网络侧设备选择的两个或两个以上基站的通信资源，其中，至少两个基站具有不同的通信制式；

所述资源分配模块，用于根据所述通信资源为所述业务分配相应的资源；以及

所述发送模块和所述接收模块在所述相应的资源与所述网络侧设备通信。

19.如权利要求18所述的用户设备UE，其特征在于，还包括动态加载模块，

所述动态加载模块，用于判断所述基站和/或所述基站下的RN的通信制式与自身的接入技术不匹配时，所述动态加载模块动态添加与所述基站或所述RN相同的接入模式，所述接入模式对应的通信制式包括以下一种或多种通信系统：GSM、WCDMA、LTE或LTE-A。

20.如权利要求19所述的用户设备UE，其特征在于，还包括公共通信模块，

所述公共通信模块，用于与所述网络侧设备之间传输独立于所述通信制式的上下行公共信息。

21.如权利要求18所述的用户设备UE，其特征在于，所述接收模块合并来自两个或者两个以上不同通信制式基站的数据，和/或所述发送模块将数据分离并发送到两个或者两个以上不同通信制式的基站。

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