CN104468312A - 一种无线中继站及其接入核心网的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线中继站接入核心网的方法，无线中继站接入宿主基站并建立承载，与隧道服务器建立隧道，通过隧道与核心网建立连接，在连接建立完成后建立无线中继小区；本发明同时还公开了一种无线中继站及其接入核心网的系统。

Description

一种无线中继站及其接入核心网的方法和系统

技术领域

本发明涉及无线通信技术，尤其涉及一种无线中继站及其接入核心网的方法和系统。

背景技术

随着高速移动网络技术的发展，无线网络的发展突飞猛进，但是频谱资源的稀缺也导致现在的无线网络使用了很多高频段无线电波进行通信。我们知道无线电波频率越高随距离增加衰减越快，因此高频段组网将导致网络中基站覆盖范围有限。针对这一特点，在现有网络中加入无线中继站，以增加系统覆盖范围是十分必要的。

无线中继站通过无线电波进行数据传输，不需要使用线缆，因此较之传统基站来说铺设的灵活性更强，建网的时间和成本都会比传统基站要小。所以，使用无线中继站可以用较低的成本获取更大的覆盖，同时快速、灵活的建网方式，也为我们紧急情况下的布网提供了便利。图1为一种无线中继系统的架构，其中，接入无线中继站RN的用户设备R-UE通过接入链路接入，RN与基站(eNB)之间为回程链路，用户设备(UE，User Equipment)通过直传链路直接接入eNB，eNB连接演进分组核心网(EPC)。

现有无线中继技术中按照用户面转发协议栈分为L0/L1/L2/L3四种方式。L0和L1中继方式仅为放大转发，故协议栈仅涉及物理层；L2中继需要具有调度、混合自动重传请求(HARQ，Hybrid Automatic Repeat Request)、自动重传请求(ARQ，Automatic Repeat Request)等功能，因此协议栈涉及物理层、媒体访问控制(MAC，Media Access Control)层、无线链路控制层(RLC，RadioLink Control)层及分组数据汇聚协议(PDCP，Packet Data Convergence Protocol)层，无线资源控制协议(RRC，Radio Resource Control)控制功能由宿主基站来执行；L3中继具有基站的所有功能，通过IP(Internet Protocol)进行回传链路传输。

现在针对于L3的无线中继站目前有多种实现方案，他们都既有优点也有弊端。采用把宿主基站作为S1/X2代理的方式，在这种无线中继站的方案中，宿主基站除了需要实现基站的基本功能之外，还需要实现分组数据网关(PGW，PDN Gateway)和服务网关(SGW，Serving Gateway)的部分功能。这种S1/X2代理的方式，对宿主基站的改动比较大，同时增加了一些新的功能对宿主基站的处理能力也提出了新的要求。不采用S1/X2代理的方式，一般在核心网侧都会采用2套移动管理实体(MME，Mobility Management Entity)和2套SGW/PGW的方式。其中一套MME和SGW/PGW用于组成无线中继的UE部分，一套MME和SGW/PGW用于接入无线中继站中的UE，如图2所示，无线中继站包括eNB部分和UE部分，与eNB部分相关的UE网元为UE-MME、UE-SGW/PGW以及可选的中继网关R-GW，与UE部分相关的中继网元为宿主基站(Donor eNB)、中继的MME R-MME、中继的SGW/PGW R-SGW/PGW，其中，加粗的实线表示UE的S1路径，这样增加了核心网设备的数量，同时也增加了布网的和网络维护的成本。而且，现有的无线中继站都要求和宿主基站具有相同的的无线制式，在部署无线中继系统时存在一定的限制。

发明内容

为解决现有存在的技术问题，本发明主要提供一种无线中继站及其接入核心网的方法和系统。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种无线中继站接入核心网的方法，该方法包括：

无线中继站接入宿主基站并建立承载，与隧道服务器建立隧道，通过隧道与核心网建立连接，在连接建立完成后建立无线中继小区。

上述方案中，所述与隧道服务器建立隧道包括：无线中继站请求隧道服务器动态分配网络协议IP地址，接收隧道服务器通过动态分配IP地址功能给无线中继站分配的IP地址，无线中继站根据所述IP地址发起隧道建立请求，并与隧道服务器完成双向认证后，完成隧道的建立。

上述方案中，所述通过隧道与核心网建立连接包括：无线中继站将S1建立请求封装到隧道中发送给隧道服务器，以使隧道服务器接收到所述消息后解封装并转发给移动管理实体MME，无线中继站接收MME返回的通过隧道传输的S1建立响应消息，完成和MME间S1耦联的建立。

上述方案中，该方法还包括：无线中继站通过建立的隧道将UE接入无线中继小区。

上述方案中，所述无线中继站通过建立的隧道将UE接入无线中继小区包括：无线中继站将UE触发的附着请求消息封装到隧道中，经由宿主基站、服务网关或分组数据网关SGW/PGW后发送到隧道服务器，由隧道服务器解封装出附着请求后转发给MME，无线中继站对MME通过隧道服务器封装的鉴权请求的非接入层NAS消息解封装，并将解封装后的鉴权请求的NAS消息转发给UE，将UE返回的鉴权响应封装到隧道中发送给隧道服务器，由隧道服务器进行解封装后转发给MME，完成UE和MME间的相互鉴权，无线中继站解封装MME通过隧道服务器封装到隧道中的UE上下文建立请求消息，并将附着允许消息发送给UE，将UE发送的附着完成消息封装到隧道中后发送给隧道服务器，由隧道服务器解封装后转发给MME。

上述方案中，该方法还包括：当无线中继站和宿主基站的网络制式相同时，无线中继站封装收到的所有数据到隧道中，将所述数据经过宿主基站、SGW/PGW发送到隧道服务器，由隧道服务器对数据解封装后进行转发。

上述方案中，该方法还包括：当无线中继站和宿主基站的网络制式不相同时，所述无线中继站的网络制式为通用移动通信系统UMTS，宿主基站的网络制式为长期演进LTE，无线中继站将与无线网络控制器RNC建立Iub连接的请求消息封装到隧道中发送给隧道服务器，由隧道服务器解封装并转发给RNC，接收RNC发送的通过隧道服务器封装到隧道中的响应，对所述响应进行解封装，根据Iub连接的请求和响应完成Iub连接的建立，并完成小区的建立和无线信号的发射，之后RNC和服务GPRS支持节点SGSN建立Iu_ps连接，RNC和移动交换中心MSC建立Iu_cs连接。

上述方案中，该方法还包括：所述无线中继站作为一级无线中继站时，以UE接入的方式接受二级无线中继站的接入。

上述方案中，该方法还包括：所述二级无线中继站向其对应的隧道服务器发起动态IP地址分配请求，接收所述隧道服务器分配的IP地址，二级无线中继站向所述隧道服务器发起隧道建立流程，二级无线中继站和所述隧道服务器完成双向认证后，隧道建立完成，之后二级无线中继站将S1建立请求封装到建立的隧道中发给其对应的隧道服务器，由所述隧道服务器解封装后将S1建立请求转发给MME，二级无线中继站接收MME返回的通过所述隧道服务器封装的S1建立响应，二级无线中继站和MME的S1连接建立完成，二级无线中继站启动小区建立流程，完成小区的建立，向外发射广播和导频信号。

本发明提供一种无线中继站，该无线中继站包括：UE部分模块、基站部分模块；其中，

UE部分模块，用于接入宿主基站并建立承载；

基站部分模块，用于与隧道服务器建立隧道，通过隧道与核心网建立连接，在连接建立完成后建立无线中继小区。

上述方案中，所述基站部分模块在与隧道服务器建立隧道时，具体用于向隧道服务器发送动态分配IP地址的请求，接收隧道服务器通过动态分配IP地址功能分配的IP地址，根据所述IP地址发起隧道建立请求，并与隧道服务器完成双向认证后，完成隧道的建立。

上述方案中，所述基站部分模块在通过隧道与核心网建立连接时，具体用于将S1建立请求封装到隧道中发送给隧道服务器，以使隧道服务器接收到所述消息后解封装并转发给MME，接收MME返回的通过隧道传输的S1建立响应消息，完成和MME间S1耦联的建立。

上述方案中，所述基站部分模块，还用于通过建立的隧道将UE接入无线中继小区。

上述方案中，所述基站部分模块，还用于当无线中继站和宿主基站的网络制式相同时，封装收到的所有数据到隧道中，将所述数据经过宿主基站、SGW/PGW发送到隧道服务器，由隧道服务器对数据解封装后进行转发。

上述方案中，所述基站部分模块，还用于当无线中继站和宿主基站的网络制式不相同时，所述无线中继站的网络制式为UMTS，宿主基站的网络制式为LTE，将与RNC建立Iub连接的请求消息封装到隧道中发送给隧道服务器，由隧道服务器解封装并转发给RNC，接收RNC发送的通过隧道服务器封装到隧道中的响应，对所述响应进行解封装，根据Iub连接的请求和响应完成Iub连接的建立，并完成小区的建立和无线信号的发射。

上述方案中，所述基站部分模块，还用于所述的无线中继站在作为一级无线中继站时，以UE接入的方式接受二级无线中继站的接入。

本发明提供一种无线中继站，该无线中继站包括：UE部分模块、基站部分模块；其中，

UE部分模块，用于接入宿主基站并建立承载，与隧道服务器建立隧道，通过隧道与核心网建立连接；

基站部分模块，用于在连接建立完成后建立无线中继小区。

上述方案中，所述UE部分模块在与隧道服务器建立隧道时，具体用于向隧道服务器发送动态分配IP地址的请求，接收隧道服务器通过动态分配IP地址功能分配的IP地址，根据所述IP地址发起隧道建立请求，并与隧道服务器完成双向认证后，完成隧道的建立。

上述方案中，所述基站部分模块在通过隧道与核心网建立连接时，具体用于将S1建立请求封装到隧道中发送给隧道服务器，以使隧道服务器接收到所述消息后解封装并转发给MME，接收MME返回的通过隧道传输的S1建立响应消息，完成和MME间S1耦联的建立。

上述方案中，所述基站部分模块，还用于通过建立的隧道将UE接入无线中继小区。

本发明提供一种无线中继站接入核心网的系统，该系统包括：第一无线中继站、宿主基站、第一隧道服务器、核心网、UE；其中，

第一无线中继站，用于接入宿主基站并建立承载，与第一隧道服务器建立隧道，通过隧道与核心网建立连接，在连接建立完成后建立无线中继小区；

宿主基站，用于接受第一无线中继站的接入；

第一隧道服务器，用于与第一无线中继站建立隧道；

核心网，用于通过隧道与第一无线中继站建立连接；

UE，用于接入第一无线中继站的无线中继小区。

上述方案中，所述核心网包括：MME、SGW/PGW；

所述第一无线中继站在接入宿主基站并建立承载时，具体用于根据自身支持的频段，搜索频段匹配的宿主基站，接入频段匹配的宿主基站，与宿主基站建立RRC连接，并将UE的NAS消息转发给MME，在MME与UE进行双向认证后，MME、SGW/PGW、宿主基站和UE的承载建立完成。

上述方案中，所述第一无线中继站在与第一隧道服务器建立隧道时，具体用于向第一隧道服务器发送动态分配IP地址的请求，接收第一隧道服务器通过动态分配IP地址功能分配的IP地址，根据所述IP地址发起隧道建立请求，并与第一隧道服务器完成双向认证后，完成隧道的建立。

上述方案中，所述第一无线中继站在通过隧道与核心网建立连接时，具体用于将S1建立请求封装到隧道中发送给第一隧道服务器，以使第一隧道服务器接收到所述消息后解封装并转发给MME，接收MME返回的通过隧道传输的S1建立响应消息，完成和MME间S1耦联的建立。

上述方案中，在UE接入第一无线中继站时，所述第一无线中继站，具体用于将UE触发的附着请求消息封装到隧道中，经由宿主基站、SGW/PGW后发送到第一隧道服务器，由第一隧道服务器解封装出附着请求后转发给MME，对MME通过第一隧道服务器封装的鉴权请求的NAS消息解封装，并将解封装后的鉴权请求的NAS消息转发给UE，将UE返回的鉴权响应封装到隧道中发送给第一隧道服务器，由第一隧道服务器进行解封装后转发给MME，完成UE和MME间的相互鉴权，之后解封装MME通过第一隧道服务器封装到隧道中的UE上下文建立请求消息，并将附着允许消息发送给UE，以及将UE发送的附着完成消息封装到隧道中后发送给第一隧道服务器，由第一隧道服务器解封装后转发给MME。

上述方案中，当第一无线中继站和宿主基站的网络制式相同时，所述第一无线中继站，还用于封装所有数据到隧道中，所述所有数据包括所有的信令和业务数据，将所述数据经过宿主基站、SGW/PGW发送到第一隧道服务器，由第一隧道服务器对数据解封装后进行转发。

上述方案中，当第一无线中继站和宿主基站的网络制式不相同时，所述第一无线中继站的网络制式为UMTS，宿主基站的网络制式为LTE，所述第一无线中继站，还用于将与RNC建立Iub连接的请求消息封装到隧道中发送给第一隧道服务器，由第一隧道服务器解封装并转发给RNC，接收RNC发送的通过第一隧道服务器封装到隧道中的响应，对所述响应进行解封装，根据Iub连接的请求和响应完成Iub连接的建立，并完成小区的建立和无线信号的发射。

上述方案中，所述第一无线中继站，还用于作为一级无线中继站以UE接入的方式接受二级无线中继站的接入。

上述方案中，该系统还包括：第二无线中继站和第二隧道服务器，其中，

所述第二无线中继站，用于以UE接入的方式接入第一无线中继站，并向第二隧道服务器发起动态IP地址分配请求，接收第二隧道服务器分配的IP地址，向所述第二隧道服务器发起隧道建立流程，完成双向认证后，隧道建立完成，之后将S1建立请求封装到建立的隧道中发给第二隧道服务器，由所述第二隧道服务器解封装后将S1建立请求转发给MME，第二无线中继站接收MME返回的通过所述第二隧道服务器封装的S1建立响应，S1连接建立完成，启动小区建立流程，完成小区的建立，向外发射广播和导频信号；

所述第二隧道服务器，用于与第二无线中继站建立隧道。

本发明提供了一种无线中继站及其接入核心网的方法和系统，无线中继站接入宿主基站并建立承载，与隧道服务器建立隧道，通过隧道与核心网建立连接，在连接建立完成后建立无线中继小区；如此，能够使无线中继站通过隧道接入核心网，并在后续可以通过建立的隧道传输数据，从而在保持宿主基站的实现不变，且不增加核心网设备的情况下实现无线中继传输；本发明的方案可以支持无线中继站和宿主基站使用不同的无线制式，消除了布网时的限制。

附图说明

图1为现有的一种无线中继系统的架构示意图；

图2为现有的无线中继网络的架构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种无线中继站接入核心网的方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的一种无线中继站的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种无线中继站接入核心网的系统的结构示意图；

图6为本发明实施例一提供的无线中继站接入核心网的流程示意图；

图7为本发明实施例二提供的无线中继网络工作示意图；

图8为本发明实施例二提供的UE接入无线中继站的流程示意图；

图9为本发明实施例三提供的无线中继网络架构示意图；

图10为本发明实施例四提供的无线中继网络架构示意图。

具体实施方式

本发明实施例中，无线中继站接入宿主基站并建立承载，与隧道服务器建立隧道，通过隧道与核心网建立连接，在连接建立完成后建立无线中继小区。

下面通过附图及具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

本发明实施例实现一种无线中继站接入核心网的方法，如图3所示，该方法包括以下几个步骤：

步骤301：无线中继站接入宿主基站并建立承载；

具体的，无线中继站上电之后，无线中继站根据自身支持的频段，搜索频段匹配的宿主基站，接入频段匹配的宿主基站，与宿主基站建立RRC连接，并将UE的NAS消息转发给MME，在MME与UE进行双向认证后，MME、SGW/PGW、宿主基站和UE的承载建立完成，无线中继站可以正常和隧道服务器进行通信；所述MME与UE进行双向认证包括：MME通过HSS中的认证参数对UE进行认证，并向UE发送认证消息，UE通过通用集成电路卡(UICC)中的认证参数和MME发送的认证消息进行网络认证，MME允许合法的UE接入网络，不合法的UE拒绝接入网络。

步骤302：无线中继站与隧道服务器建立隧道；

具体的，无线中继站请求隧道服务器动态分配IP地址，接收隧道服务器通过动态分配IP地址功能给无线中继站分配的IP地址，无线中继站根据所述IP地址发起隧道建立请求，并与隧道服务器完成双向认证后，完成隧道的建立。

步骤303：无线中继站通过隧道与核心网建立连接；

具体的，无线中继站将S1建立请求(S1 Setup Request)封装到隧道中发送给隧道服务器，以使隧道服务器接收到所述消息后解封装并转发给MME，无线中继站接收MME返回的S1建立响应(S1 Setup Response)消息，完成和MME间S1耦联的建立，所述S1建立响应消息由MME通过隧道服务器返回，并由隧道服务器将所述S1建立响应消息封装到隧道中发送给无线中继站，无线中继站接收到已封装的S1建立响应消息消后解封装还原出S1建立响应消息。

步骤304：在连接建立完成后建立无线中继小区；

具体的，在S1连接建立完成之后，无线中继站启动小区建立流程，完成无线中继小区建立，发射广播和导频信号。

该方法还包括：无线中继站通过建立的隧道将UE接入无线中继小区，具体的，在无线中继站覆盖范围内的UE，搜索并选择到无线中继站的小区，UE的NAS层触发附着请求(Attach request)消息，由于有高层数据需要发送，还触发无线中继站与UE建立RRC连接；无线中继站将UE触发的Attach request消息封装到隧道中，经由宿主基站、SGW/PGW后发送到隧道服务器，由隧道服务器解封装出Attach request后转发给MME，无线中继站对MME通过隧道服务器封装的鉴权请求的NAS消息解封装，并将解封装后的鉴权请求的NAS消息转发给UE，将UE返回的鉴权响应封装到隧道中发送给隧道服务器，由隧道服务器进行解封装后转发给MME，完成UE和MME间的相互鉴权，鉴权过程中，合法UE允许接入网络、非法UE拒绝接入网络，无线中继站解封装MME通过隧道服务器封装到隧道中的UE上下文建立请求消息，并将附着允许(Attach accept)消息发送给UE，SGW/PGW、无线中继站和UE间承载的建立完成；这里，所述MME和SGW/PGW之间建立承载后将UE上下文建立请求消息发送给隧道服务器；无线中继站将UE发送的附着完成(Attach complete)消息封装到隧道中后发送给隧道服务器，由隧道服务器解封装后转发给MME，至此，完成了UE在无线中继站下无线中继小区的接入流程。

所述无线中继站和宿主基站的网络制式可以相同，当无线中继站和宿主基站的网络制式相同时，无线中继站封装收到的所有数据到隧道中，所述所有数据包括所有的信令和业务数据，将所述数据经过宿主基站、SGW/PGW发送到隧道服务器，由隧道服务器对数据解封装后进行转发，其中，所述数据如果是信令，所述数据由隧道服务器转发给MME，所述数据如果是业务数据，所述数据由隧道服务器转发给SGW/PGW。

所述无线中继站和宿主基站的网络制式也可以不相同，当无线中继站和宿主基站的网络制式不相同时，所述无线中继站和宿主基站的网络制式可以为以下任意两种：UMTS、GSM、LTE等，以所述无线中继站的网络制式为UMTS，宿主基站的网络制式为LTE为例，无线中继站将与RNC建立Iub连接的请求消息封装到隧道中发送给隧道服务器，由隧道服务器解封装并转发给RNC，接收RNC发送的通过隧道服务器封装到隧道中的响应，对所述响应进行解封装，根据Iub连接的请求和响应完成Iub连接的建立，并完成小区的建立和无线信号的发射，然后RNC和SGSN建立Iu_ps连接，RNC和MSC建立Iu_cs连接。

上述的无线中继站在作为一级无线中继站时，还可以以UE接入的方式接受二级无线中继站的接入，所述二级无线中继站向其对应的隧道服务器发起动态IP地址分配请求，接收所述隧道服务器分配的IP地址，二级无线中继站向所述隧道服务器发起隧道建立流程，二级无线中继站和所述隧道服务器完成双向认证后，隧道建立完成，之后二级无线中继站将S1建立请求封装到建立的隧道中发给其对应的隧道服务器，由所述隧道服务器解封装后将S1建立请求转发给MME，二级无线中继站接收MME返回的通过所述隧道服务器封装的S1建立响应，二级无线中继站和MME的S1连接建立完成，二级无线中继站启动小区建立流程，完成小区的建立，向外发射广播和导频信号。

为了实现上述方法，本发明还提供一种无线中继站，如图4所示，该无线中继站包括：UE部分模块41、基站部分模块42；其中，

UE部分模块41，可以由第一射频处理器、第一基带处理器和第一控制器实现，用于接入宿主基站并建立承载；

基站部分模块42，可以由第二射频处理器、第二基带处理器和第二控制器实现，用于与隧道服务器建立隧道，通过隧道与核心网建立连接，在连接建立完成后建立无线中继小区；

所述UE部分模块41在接入宿主基站并建立承载时，具体用于根据自身支持的频段，搜索频段匹配的宿主基站，接入频段匹配的宿主基站，与宿主基站建立RRC连接，并将UE的NAS消息转发给MME，在MME与UE进行双向认证后，MME、SGW/PGW、宿主基站和UE的承载建立完成，所述UE部分模块41可以正常和隧道服务器进行通信；

所述基站部分模块42在与隧道服务器建立隧道时，具体用于向隧道服务器发送动态分配IP地址的请求，接收隧道服务器通过动态分配IP地址功能分配的IP地址，根据所述IP地址发起隧道建立请求，并与隧道服务器完成双向认证后，完成隧道的建立；

所述基站部分模块42在通过隧道与核心网建立连接时，具体用于将S1建立请求(S1 Setup Request)封装到隧道中发送给隧道服务器，以使隧道服务器接收到所述消息后解封装并转发给MME，接收MME返回的S1建立响应(S1Setup Response)消息，完成和MME间S1耦联的建立，所述S1建立响应消息由MME通过隧道服务器返回，并由隧道服务器将所述S1建立响应消息封装到隧道中发送给无线中继站，无线中继站接收到已封装的S1建立响应消息消后解封装还原出S1建立响应消息。

在UE接入无线中继站时，所述基站部分模块42，还用于通过建立的隧道将UE接入无线中继小区，具体的，所述基站部分模块42将UE触发的Attachrequest消息封装到隧道中，经由宿主基站、SGW/PGW后发送到隧道服务器，由隧道服务器解封装出Attach request后转发给MME，对MME通过隧道服务器封装的鉴权请求的NAS消息解封装，并将解封装后的鉴权请求的NAS消息转发给UE，将UE返回的鉴权响应封装到隧道中发送给隧道服务器，由隧道服务器进行解封装后转发给MME，完成UE和MME间的相互鉴权，之后解封装MME通过隧道服务器封装到隧道中的UE上下文建立请求消息，并将附着允许(Attach accept)消息发送给UE，以及将UE发送的附着完成(Attach complete)消息封装到隧道中后发送给隧道服务器，由隧道服务器解封装后转发给MME，至此，完成了UE在无线中继站下无线中继小区的接入流程。

当无线中继站和宿主基站的网络制式相同时，所述基站部分模块42，还用于封装收到的所有数据到隧道中，所述所有数据包括所有的信令和业务数据，将所述数据经过宿主基站、SGW/PGW发送到隧道服务器，由隧道服务器对数据解封装后进行转发，其中，所述数据如果是信令，所述数据由隧道服务器转发给MME，所述数据如果是业务数据，所述数据由隧道服务器转发给SGW/PGW。

当无线中继站和宿主基站的网络制式不相同时，所述无线中继站和宿主基站的网络制式可以为以下任意两种：UMTS、GSM、LTE等，以所述无线中继站的网络制式为UMTS，宿主基站的网络制式为LTE为例，所述基站部分模块42，还用于将与RNC建立Iub连接的请求消息封装到隧道中发送给隧道服务器，由隧道服务器解封装并转发给RNC，接收RNC发送的通过隧道服务器封装到隧道中的响应，对所述响应进行解封装，根据Iub连接的请求和响应完成Iub连接的建立，并完成小区的建立和无线信号的发射。

所述的无线中继站在作为一级无线中继站时，所述基站部分模块42还可以以UE接入的方式接受二级无线中继站的接入。

本发明实施例还提供一种无线中继站，如图4所示，该无线中继站包括：UE部分模块41、基站部分模块42；其中，

UE部分模块41，可以由第一射频处理器、第一基带处理器和第一控制器实现，用于接入宿主基站并建立承载，与隧道服务器建立隧道，通过隧道与核心网建立连接；

基站部分模块42，可以由第二射频处理器、第二基带处理器和第二控制器实现，用于在连接建立完成后建立无线中继小区；

所述UE部分模块41在接入宿主基站并建立承载时，具体用于根据自身支持的频段，搜索频段匹配的宿主基站，接入频段匹配的宿主基站，与宿主基站建立RRC连接，并将UE的NAS消息转发给MME，在MME与UE进行双向认证后，MME、SGW/PGW、宿主基站和UE的承载建立完成，所述UE部分模块41可以正常和隧道服务器进行通信；

所述UE部分模块41在与隧道服务器建立隧道时，具体用于向隧道服务器发送动态分配IP地址的请求，接收隧道服务器通过动态分配IP地址功能分配的IP地址，根据所述IP地址发起隧道建立请求，并与隧道服务器完成双向认证后，完成隧道的建立；

所述UE部分模块41在通过隧道与核心网建立连接时，具体用于将S1建立请求(S1 Setup Request)封装到隧道中发送给隧道服务器，以使隧道服务器接收到所述消息后解封装并转发给MME，接收MME返回的S1建立响应(S1Setup Response)消息，完成和MME间S1耦联的建立，所述S1建立响应消息由MME通过隧道服务器返回，并由隧道服务器将所述S1建立响应消息封装到隧道中发送给无线中继站，无线中继站接收到已封装的S1建立响应消息消后解封装还原出S1建立响应消息。

在UE接入无线中继站时，所述基站部分模块42，还用于通过建立的隧道将UE接入无线中继小区，具体的，所述基站部分模块42将UE触发的Attachrequest消息封装到隧道中，经由宿主基站、SGW/PGW后发送到隧道服务器，由隧道服务器解封装出Attach request后转发给MME，对MME通过隧道服务器封装的鉴权请求的NAS消息解封装，并将解封装后的鉴权请求的NAS消息转发给UE，将UE返回的鉴权响应封装到隧道中发送给隧道服务器，由隧道服务器进行解封装后转发给MME，完成UE和MME间的相互鉴权，之后解封装MME通过隧道服务器封装到隧道中的UE上下文建立请求消息，并将附着允许(Attach accept)消息发送给UE，以及将UE发送的附着完成(Attach complete)消息封装到隧道中后发送给隧道服务器，由隧道服务器解封装后转发给MME，至此，完成了UE在无线中继站下无线中继小区的接入流程。

所述的无线中继站在作为一级无线中继站时，所述基站部分模块42还可以以UE接入的方式接受二级无线中继站的接入。

基于上述的无线中继站，本发明还提供一种无线中继站接入核心网的系统，如图5所示，该系统包括：第一无线中继站51、宿主基站52、第一隧道服务器53、核心网54、UE 55；其中，

第一无线中继站51，用于接入宿主基站52并建立承载，与第一隧道服务器53建立隧道，通过隧道与核心网54建立连接，在连接建立完成后建立无线中继小区；

宿主基站52，用于接受第一无线中继站51的接入；

第一隧道服务器53，用于与第一无线中继站51建立隧道；

核心网54，用于通过隧道与第一无线中继站51建立连接；

UE 55，用于接入第一无线中继站51的无线中继小区。

所述核心网54包括：MME 56、SGW/PGW 57；

所述第一无线中继站51在接入宿主基站52并建立承载时，具体用于根据自身支持的频段，搜索频段匹配的宿主基站，接入频段匹配的宿主基站52，与宿主基站52建立RRC连接，并将UE 55的NAS消息转发给MME 56，在MME56与UE 55进行双向认证后，MME 56、SGW/PGW 57、宿主基站52和UE 55的承载建立完成，可以正常和第一隧道服务器53进行通信；

所述第一无线中继站51在与第一隧道服务器53建立隧道时，具体用于向第一隧道服务器53发送动态分配IP地址的请求，接收第一隧道服务器53通过动态分配IP地址功能分配的IP地址，根据所述IP地址发起隧道建立请求，并与第一隧道服务器53完成双向认证后，完成隧道的建立；

所述第一无线中继站51在通过隧道与核心网54建立连接时，具体用于将S1建立请求(S1 Setup Request)封装到隧道中发送给第一隧道服务器53，以使第一隧道服务器53接收到所述消息后解封装并转发给MME 56，接收MME56返回的S1建立响应(S1 Setup Response)消息，完成和MME 56间S1耦联的建立，所述S1建立响应消息由MME 56通过第一隧道服务器53返回，并由第一隧道服务器53将所述S1建立响应消息封装到隧道中发送给第一无线中继站51，第一无线中继站51接收到已封装的S1建立响应消息消后解封装还原出S1建立响应消息。

在UE 55接入第一无线中继站51时，所述第一无线中继站51，具体用于将UE 55触发的Attach request消息封装到隧道中，经由宿主基站52、SGW/PGW57后发送到第一隧道服务器53，由第一隧道服务器53解封装出Attach request后转发给MME 56，对MME 56通过第一隧道服务器53封装的鉴权请求的NAS消息解封装，并将解封装后的鉴权请求的NAS消息转发给UE 55，将UE 55返回的鉴权响应封装到隧道中发送给第一隧道服务器53，由第一隧道服务器53进行解封装后转发给MME 56，完成UE 55和MME 56间的相互鉴权，之后解封装MME 56通过第一隧道服务器53封装到隧道中的UE上下文建立请求消息，并将附着允许(Attach accept)消息发送给UE 55，以及将UE 55发送的附着完成(Attach complete)消息封装到隧道中后发送给第一隧道服务器53，由第一隧道服务器53解封装后转发给MME 56，至此，完成了UE55在第一无线中继站下无线中继小区的接入流程。

当第一无线中继站51和宿主基站52的网络制式相同时，所述第一无线中继站51，还用于封装所有数据到隧道中，所述所有数据包括所有的信令和业务数据，将所述数据经过宿主基站52、SGW/PGW 57发送到第一隧道服务器53，由第一隧道服务器53对数据解封装后进行转发，其中，所述数据如果是信令，所述数据由第一隧道服务器53转发给MME 56，所述数据如果是业务数据，所述数据由第一隧道服务器53转发给SGW/PGW 57。

当第一无线中继站51和宿主基站52的网络制式不相同时，所述第一无线中继站51和宿主基站52的网络制式可以为以下任意两种：UMTS、GSM、LTE等，以所述第一无线中继站51的网络制式为UMTS，宿主基站52的网络制式为LTE为例，所述第一无线中继站51，还用于将与RNC建立Iub连接的请求消息封装到隧道中发送给第一隧道服务器53，由第一隧道服务器53解封装并转发给RNC，接收RNC发送的通过第一隧道服务器53封装到隧道中的响应，对所述响应进行解封装，根据Iub连接的请求和响应完成Iub连接的建立，并完成小区的建立和无线信号的发射。

所述第一无线中继站51，还用于作为一级无线中继站以UE接入的方式接受二级无线中继站的接入。

该系统还可以包括：第二无线中继站和第二隧道服务器，其中，

所述第二无线中继站，用于以UE接入的方式接入第一无线中继站51，并向第二隧道服务器发起动态IP地址分配请求，接收第二隧道服务器分配的IP地址，向所述第二隧道服务器发起隧道建立流程，完成双向认证后，隧道建立完成，之后将S1建立请求封装到建立的隧道中发给第二隧道服务器，由所述第二隧道服务器解封装后将S1建立请求转发给MME 56，第二无线中继站接收MME 56返回的通过所述第二隧道服务器封装的S1建立响应，S1连接建立完成，启动小区建立流程，完成小区的建立，向外发射广播和导频信号；

所述第二隧道服务器，用于与第二无线中继站建立隧道。

下面通过具体实例，详细说明本发明的方案。

实施例一

本实施例中，无线中继站上电之后，首先需要无线中继站的UE部分接入合适的宿主基站，然后无线中继站的基站部分与隧道服务器建立隧道，然后无线中继站的基站部分通过隧道完成无线中继站和MME间消息的交互，建立S1连接，最后完成无线中继小区的建立。这里无线中继站的基站部分是以LTE基站为例，无线中继站的基站部分也可以是其他制式的基站，工作的流程和下面介绍的流程基本相同，具体流程如图6所示：

步骤601：无线中继站上电之后，无线中继站的UE部分发送的NAS层消息触发与宿主基站建立RRC连接，并将UE的NAS消息转发给MME；

步骤602：MME通过HSS中的认证参数对UE进行认证，UE通过UICC卡中的认证参数和MME发送的认证消息进行网络认证，允许合法的用户接入网络，不合法的用户拒绝接入网络；

步骤603：MME、SGW/PGW、宿主基站和UE完成承载的建立，MME与无线中继站间交互附着允许消息和附着完成消息；承载建立完成后，无线中继站的UE部分可以正常和隧道服务器进行通信；

步骤604：无线中继站的基站部分请求隧道服务器动态分配IP地址，隧道服务器通过动态分配IP地址功能分配IP地址；

步骤605：在动态获取到IP地址后无线中继站发起隧道建立请求，隧道服务器和无线中继站完成双向的认证后，完成隧道的建立；

步骤606：无线中继站向MME发送S1 Setup Request消息；

具体的看，无线中继站把S1 Setup Request消息封装到隧道中发送给隧道服务器，隧道服务器接收到该消息之后解封装并转发给MME。

步骤607：MME向无线中继站发送S1 Setup Response消息，这里，首先把该消息发送给隧道服务器，隧道服务器把该消息封装到隧道中发送给无线中继站，无线中继站接收到消息后解封装还原出S1 Setup Response消息完成和MME间S1耦联的建立；

步骤608：在S1连接建立完成之后，无线中继站启动小区建立流程，完成小区建立，发射广播和导频信号。至此，无线中继站小区建立完成。

实施例二

本实施例中，基于隧道技术的无线中继站，可以实现宿主基站和无线中继站使用同一套核心网，但是在使用同一套核心网的时候，需要无线中继站和宿主基站的网络制式相同，这里以LTE网络为例来进行说明，其他网络制式的方式和该流程基本一致，如图7所示的网络架构，其工作流程如下：

第一步：宿主基站首先和MME建立S1连接，之后宿主基站启动小区建立流程，完成小区的建立，向外发射广播和导频信号；

第二步：无线中继站的UE部分接到宿主基站中，并按照实施例一所示的方法，无线中继站的基站部分通过和隧道服务器建立隧道后，和MME建立S1耦联，完成无线中继小区的建立，向外发射广播和导频信号；

第三步：所有由无线中继站封装到隧道中的数据(包括所有的信令和业务数据)都经过宿主基站、SGW/PGW发送到隧道服务器，隧道服务器对数据进行解封装后进行转发，如果是信令将由隧道服务器转发给MME，如果是业务数据将由隧道服务器转发给SGW/PGW。

通过增加隧道服务器的方式，实现了无线中继站和宿主基站能够共用核心网的目的，从而不增加核心网设备、降低布网成本。

下面再结合附图8，对UE接入无线中继站的流程来详细说明，包括：

步骤801：在无线中继站覆盖范围内的UE，搜索并选择到无线中继站的小区，UE的NAS层触发Attach request消息，由于有高层数据需要发送，还触发UE和无线中继站间建立RRC连接；

步骤802：无线中继站把Attach request消息封装到隧道中，经由宿主基站、SGW/PGW后发送到隧道服务器，隧道服务器解封装出Attach request然后把该消息转发给MME；

步骤803：MME把鉴权请求的NAS消息转发给隧道服务器，隧道服务器把鉴权请求消息封装到隧道中发送给无线中继站，无线中继站解封装出鉴权请求后再把鉴权请求的NAS消息转发给UE；

步骤804：UE把鉴权响应的消息发送给无线中继站，无线中继站把鉴权响应封装到隧道中发送给隧道服务器，隧道服务器进行解封装后把鉴权响应消息转发给MME，完成UE和网络间的相互鉴权；

步骤805：MME和SGW/PGW之间建立承载后把UE上下文建立请求消息发送给隧道服务器，隧道服务器把该消息封装到隧道中发送给无线中继站，无线中继站解封装该消息并把Attach accept消息发送给UE，完成SGW/PGW、无线中继站和UE间承载的建立；

步骤806：UE把Attach complete消息发送给无线中继站，无线中继站把该消息封装到隧道中后发送给隧道服务器，隧道服务器解封装后转发给MME，至此就完成了UE在无线中继站下小区的接入流程。

实施例三

本实施例中，无线中继站和宿主基站使用不同的无线制式，以宿主基站为LTE网络，无线中继站的UE部分能够接入LTE网络，无线中继站的基站部分为UMTS网络为例，来说明无线中继站的工作流程，网络架构如图9所示。

第一步：宿主基站的小区建立成功，能够正常工作，向外发射广播和导频信号；

第二步：无线中继站上电后，无线中继的UE部分搜索并接入到宿主基站，获取到核心网分配的IP地址后可以和隧道服务器正常的通信；

第三步：无线中继站向隧道服务器发起动态分配IP地址请求，隧道服务器通过动态分配功能给无线中继站动态分配IP地址，无线中继站作为隧道客户端向隧道服务器发起隧道建立请求，和隧道服务器进行双向认证后完成隧道的建立；

第四步：无线中继站把和RNC建立Iub连接的请求消息封装到隧道中发送给隧道服务器，隧道服务器解封装并转发给RNC，RNC的响应发给隧道服务器后由隧道服务器封装后发送给无线中继站，无线中继站接收后对其进行解封装，通过Iub口的请求和响应完成Iub连接的建立，然后RNC和SGSN建立Iu_ps连接，RNC和MSC建立Iu_cs连接，无线中继站的基站部分完成小区的建立和无线信号的发射；

第五步：无线中继站覆盖范围内的UE，通过搜索并接入无线中继站后，可以进行语音电话或数据业务。

实施例四

本实施例中，无线中继站还可以应用于多级无线中继的场景，而不需要修改宿主基站和无线中继站的任何架构与设计，只需要部署合适的隧道服务器即可。在建立多级无线中继的时候可以使用一个或多个隧道服务器，这里以2个隧道服务器为例说明二级中继基站系统的架构。

图10中的eNB表示宿主基站，Relay1表示一级无线中继站，Relay2表示二级无线中继站，Tunneling Service-1表示用于和一级无线中继站Relay1建立隧道的隧道服务器，Tunneling Service-2表示用于和二级无线中继站Relay2建立隧道的隧道服务器。宿主基站、一级无线中继站、二级无线中继站共用核心网MME、SGW/PGW。下面结合图10详细说明无线中继系统的工作流程。

第一步：宿主基站完成小区的建立，能够发射广播信号和导频信号；

第二步：一级无线中继站Relay1完成上电，按照实施例一的无线中继站的工作流程，完成和Tunneling Service-1间隧道的建立，完成一级无线中继站小区的建立，能够发射广播信号和导频信号；

第三步：二级无线中继站Relay2在一级无线中继站Relay1小区的覆盖范围内，上电之后，二级无线中继站Relay2的UE部分搜索到一级无线中继站Relay1的小区，按照实施例2中介绍的流程接入到一级无线中继站Relay1的小区中；

第四步：二级无线中继站Relay2的UE部分完成在一级无线中继站Relay1小区中的接入之后，二级无线中继站Relay2的UE部分就可以和SGW/PGW正常通信，也可以和Tunneling Service-2正常的通信。二级无线中继站Relay2向Tunneling Service-2发起动态IP地址分配请求，Tunneling Service-2给二级无线中继站Relay2分配IP地址，二级无线中继站Relay2向Tunneling Service-2发起隧道建立流程，和Tunneling Service-2完成双向认证后完成隧道的建立；

第五步：二级无线中继站Relay2把S1 Setup request消息封装到隧道中发给Tunneling Service-2，Tunneling Service-2解封装后把S1 Setup request转发给MME，MME把S1 Setup response消息发送给Tunneling Service-2后TunnelingServic-2把该消息封装到隧道中发送给二级无线中继站Relay2，二级无线中继站Relay2解封装该消息，通过消息的交互完成二级无线中继站Relay2和MME建立S1连接；

第六步：二级无线中继站Relay2在完成了S1连接建立之后，启动小区建立流程，完成小区的建立，能够向外发射广播和导频信号。

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，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (29)

1.一种无线中继站接入核心网的方法，其特征在于，该方法包括：

无线中继站接入宿主基站并建立承载，与隧道服务器建立隧道，通过隧道与核心网建立连接，在连接建立完成后建立无线中继小区。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述与隧道服务器建立隧道包括：无线中继站请求隧道服务器动态分配网络协议IP地址，接收隧道服务器通过动态分配IP地址功能给无线中继站分配的IP地址，无线中继站根据所述IP地址发起隧道建立请求，并与隧道服务器完成双向认证后，完成隧道的建立。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过隧道与核心网建立连接包括：无线中继站将S1建立请求封装到隧道中发送给隧道服务器，以使隧道服务器接收到所述消息后解封装并转发给移动管理实体MME，无线中继站接收MME返回的通过隧道传输的S1建立响应消息，完成和MME间S1耦联的建立。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：无线中继站通过建立的隧道将UE接入无线中继小区。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述无线中继站通过建立的隧道将UE接入无线中继小区包括：无线中继站将UE触发的附着请求消息封装到隧道中，经由宿主基站、服务网关或分组数据网关SGW/PGW后发送到隧道服务器，由隧道服务器解封装出附着请求后转发给MME，无线中继站对MME通过隧道服务器封装的鉴权请求的非接入层NAS消息解封装，并将解封装后的鉴权请求的NAS消息转发给UE，将UE返回的鉴权响应封装到隧道中发送给隧道服务器，由隧道服务器进行解封装后转发给MME，完成UE和MME间的相互鉴权，无线中继站解封装MME通过隧道服务器封装到隧道中的UE上下文建立请求消息，并将附着允许消息发送给UE，将UE发送的附着完成消息封装到隧道中后发送给隧道服务器，由隧道服务器解封装后转发给MME。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：当无线中继站和宿主基站的网络制式相同时，无线中继站封装收到的所有数据到隧道中，将所述数据经过宿主基站、SGW/PGW发送到隧道服务器，由隧道服务器对数据解封装后进行转发。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：当无线中继站和宿主基站的网络制式不相同时，所述无线中继站的网络制式为通用移动通信系统UMTS，宿主基站的网络制式为长期演进LTE，无线中继站将与无线网络控制器RNC建立Iub连接的请求消息封装到隧道中发送给隧道服务器，由隧道服务器解封装并转发给RNC，接收RNC发送的通过隧道服务器封装到隧道中的响应，对所述响应进行解封装，根据Iub连接的请求和响应完成Iub连接的建立，并完成小区的建立和无线信号的发射，之后RNC和服务GPRS支持节点SGSN建立Iu_ps连接，RNC和移动交换中心MSC建立Iu_cs连接。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：所述无线中继站作为一级无线中继站时，以UE接入的方式接受二级无线中继站的接入。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，该方法还包括：所述二级无线中继站向其对应的隧道服务器发起动态IP地址分配请求，接收所述隧道服务器分配的IP地址，二级无线中继站向所述隧道服务器发起隧道建立流程，二级无线中继站和所述隧道服务器完成双向认证后，隧道建立完成，之后二级无线中继站将S1建立请求封装到建立的隧道中发给其对应的隧道服务器，由所述隧道服务器解封装后将S1建立请求转发给MME，二级无线中继站接收MME返回的通过所述隧道服务器封装的S1建立响应，二级无线中继站和MME的S1连接建立完成，二级无线中继站启动小区建立流程，完成小区的建立，向外发射广播和导频信号。

10.一种无线中继站，其特征在于，该无线中继站包括：UE部分模块、基站部分模块；其中，

UE部分模块，用于接入宿主基站并建立承载；

基站部分模块，用于与隧道服务器建立隧道，通过隧道与核心网建立连接，在连接建立完成后建立无线中继小区。

11.根据权利要求10所述的无线中继站，其特征在于，所述基站部分模块在与隧道服务器建立隧道时，具体用于向隧道服务器发送动态分配IP地址的请求，接收隧道服务器通过动态分配IP地址功能分配的IP地址，根据所述IP地址发起隧道建立请求，并与隧道服务器完成双向认证后，完成隧道的建立。

12.根据权利要求10所述的无线中继站，其特征在于，所述基站部分模块在通过隧道与核心网建立连接时，具体用于将S1建立请求封装到隧道中发送给隧道服务器，以使隧道服务器接收到所述消息后解封装并转发给MME，接收MME返回的通过隧道传输的S1建立响应消息，完成和MME间S1耦联的建立。

13.根据权利要求10所述的无线中继站，其特征在于，所述基站部分模块，还用于通过建立的隧道将UE接入无线中继小区。

14.根据权利要求10所述的无线中继站，其特征在于，所述基站部分模块，还用于当无线中继站和宿主基站的网络制式相同时，封装收到的所有数据到隧道中，将所述数据经过宿主基站、SGW/PGW发送到隧道服务器，由隧道服务器对数据解封装后进行转发。

15.根据权利要求10所述的无线中继站，其特征在于，所述基站部分模块，还用于当无线中继站和宿主基站的网络制式不相同时，所述无线中继站的网络制式为UMTS，宿主基站的网络制式为LTE，将与RNC建立Iub连接的请求消息封装到隧道中发送给隧道服务器，由隧道服务器解封装并转发给RNC，接收RNC发送的通过隧道服务器封装到隧道中的响应，对所述响应进行解封装，根据Iub连接的请求和响应完成Iub连接的建立，并完成小区的建立和无线信号的发射。

16.根据权利要求10所述的无线中继站，其特征在于，所述基站部分模块，还用于所述的无线中继站在作为一级无线中继站时，以UE接入的方式接受二级无线中继站的接入。

17.一种无线中继站，其特征在于，该无线中继站包括：UE部分模块、基站部分模块；其中，

UE部分模块，用于接入宿主基站并建立承载，与隧道服务器建立隧道，通过隧道与核心网建立连接；

基站部分模块，用于在连接建立完成后建立无线中继小区。

18.根据权利要求17所述的无线中继站，其特征在于，所述UE部分模块在与隧道服务器建立隧道时，具体用于向隧道服务器发送动态分配IP地址的请求，接收隧道服务器通过动态分配IP地址功能分配的IP地址，根据所述IP地址发起隧道建立请求，并与隧道服务器完成双向认证后，完成隧道的建立。

19.根据权利要求17所述的无线中继站，其特征在于，所述基站部分模块在通过隧道与核心网建立连接时，具体用于将S1建立请求封装到隧道中发送给隧道服务器，以使隧道服务器接收到所述消息后解封装并转发给MME，接收MME返回的通过隧道传输的S1建立响应消息，完成和MME间S1耦联的建立。

20.根据权利要求17所述的无线中继站，其特征在于，所述基站部分模块，还用于通过建立的隧道将UE接入无线中继小区。

21.一种无线中继站接入核心网的系统，其特征在于，该系统包括：第一无线中继站、宿主基站、第一隧道服务器、核心网、UE；其中，

第一无线中继站，用于接入宿主基站并建立承载，与第一隧道服务器建立隧道，通过隧道与核心网建立连接，在连接建立完成后建立无线中继小区；

宿主基站，用于接受第一无线中继站的接入；

第一隧道服务器，用于与第一无线中继站建立隧道；

核心网，用于通过隧道与第一无线中继站建立连接；

UE，用于接入第一无线中继站的无线中继小区。

22.根据权利要求21所述的系统，其特征在于，所述核心网包括：MME、SGW/PGW；

所述第一无线中继站在接入宿主基站并建立承载时，具体用于根据自身支持的频段，搜索频段匹配的宿主基站，接入频段匹配的宿主基站，与宿主基站建立RRC连接，并将UE的NAS消息转发给MME，在MME与UE进行双向认证后，MME、SGW/PGW、宿主基站和UE的承载建立完成。

23.根据权利要求22所述的系统，其特征在于，所述第一无线中继站在与第一隧道服务器建立隧道时，具体用于向第一隧道服务器发送动态分配IP地址的请求，接收第一隧道服务器通过动态分配IP地址功能分配的IP地址，根据所述IP地址发起隧道建立请求，并与第一隧道服务器完成双向认证后，完成隧道的建立。

24.根据权利要求22所述的系统，其特征在于，所述第一无线中继站在通过隧道与核心网建立连接时，具体用于将S1建立请求封装到隧道中发送给第一隧道服务器，以使第一隧道服务器接收到所述消息后解封装并转发给MME，接收MME返回的通过隧道传输的S1建立响应消息，完成和MME间S1耦联的建立。

25.根据权利要求22所述的系统，其特征在于，在UE接入第一无线中继站时，所述第一无线中继站，具体用于将UE触发的附着请求消息封装到隧道中，经由宿主基站、SGW/PGW后发送到第一隧道服务器，由第一隧道服务器解封装出附着请求后转发给MME，对MME通过第一隧道服务器封装的鉴权请求的NAS消息解封装，并将解封装后的鉴权请求的NAS消息转发给UE，将UE返回的鉴权响应封装到隧道中发送给第一隧道服务器，由第一隧道服务器进行解封装后转发给MME，完成UE和MME间的相互鉴权，之后解封装MME通过第一隧道服务器封装到隧道中的UE上下文建立请求消息，并将附着允许消息发送给UE，以及将UE发送的附着完成消息封装到隧道中后发送给第一隧道服务器，由第一隧道服务器解封装后转发给MME。

26.根据权利要求22所述的系统，其特征在于，当第一无线中继站和宿主基站的网络制式相同时，所述第一无线中继站，还用于封装所有数据到隧道中，所述所有数据包括所有的信令和业务数据，将所述数据经过宿主基站、SGW/PGW发送到第一隧道服务器，由第一隧道服务器对数据解封装后进行转发。

27.根据权利要求22所述的系统，其特征在于，当第一无线中继站和宿主基站的网络制式不相同时，所述第一无线中继站的网络制式为UMTS，宿主基站的网络制式为LTE，所述第一无线中继站，还用于将与RNC建立Iub连接的请求消息封装到隧道中发送给第一隧道服务器，由第一隧道服务器解封装并转发给RNC，接收RNC发送的通过第一隧道服务器封装到隧道中的响应，对所述响应进行解封装，根据Iub连接的请求和响应完成Iub连接的建立，并完成小区的建立和无线信号的发射。

28.根据权利要求22所述的系统，其特征在于，所述第一无线中继站，还用于作为一级无线中继站以UE接入的方式接受二级无线中继站的接入。

29.根据权利要求28所述的系统，其特征在于，该系统还包括：第二无线中继站和第二隧道服务器，其中，

所述第二无线中继站，用于以UE接入的方式接入第一无线中继站，并向第二隧道服务器发起动态IP地址分配请求，接收第二隧道服务器分配的IP地址，向所述第二隧道服务器发起隧道建立流程，完成双向认证后，隧道建立完成，之后将S1建立请求封装到建立的隧道中发给第二隧道服务器，由所述第二隧道服务器解封装后将S1建立请求转发给MME，第二无线中继站接收MME返回的通过所述第二隧道服务器封装的S1建立响应，S1连接建立完成，启动小区建立流程，完成小区的建立，向外发射广播和导频信号；

所述第二隧道服务器，用于与第二无线中继站建立隧道。