CN104717717B - 移动中继承载处理方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种移动中继承载处理方法和装置，涉及无线通信技术领域。该方法包括：移动中继对用户的业务执行空口接纳过程；移动中继将用户有速率需求的业务映射到具有近似QoS参数的移动中继GBR承载中;移动中继向核心网发送GBR承载更新请求使得施主基站执行回程链路接纳判决；如果回程链路接纳成功，则执行用户的业务到移动中继的GBR承载的映射。本发明的方法和装置，移动中继在承载管理过程中采取移动中继的空口接纳和施主基站的回程链路接纳的2步接纳方案，保证了终端业务的不因回程链路受限而导致速率无法达到需求。

Description

移动中继承载处理方法和装置
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种移动中继承载处理方法和装置。
背景技术
考虑到未来LTE以及后续演进网络在高铁场景中的应用，3GPP在R11中进行了移动中继（Mobile Relay）的标准研究，其思想主要是利用Relay技术解决在高铁覆盖场景中车厢内终端用户的语音和数据业务数据率低、用户感受差的问题。移动中继到2012年5月RAN3#76次会议为止，共有6个基本架构被写入技术报告中作为后续讨论的基础，到目前为止仍然没有完成最终架构的选择。移动中继在R11中要求支持多种空口技术（Multi-RATSupport）,但是由于2G/3G的网络架构与LTE不同，因此到目前为止还没有一种架构的设计方法。对于CDMA2000运营商而言，如何在移动中继中支持CDMA2000相关技术是一个重要的研究课题。
本文支持2G/3G架构模型采取了一种Femto模式，如图1所示。移动中继（MobileRelay）11中包含了FAP的功能，其中FAP集成BSC和BTS的主要功能，包含分组控制功能PCF，并接入到CDMA核心网络，FAP至少支持2载频的全向小区，其中一个是1X载频，另一个是HRPDRev.A载频，这样该femto可以为车厢中的1X和EV-DO用户提供空口支持，移动中继11把接收的2G/3G数据利用回程链路（Backhual link）12发送到DeNB13中，DeNB13经过处理后转发到核心网侧的设备FGW（Femto GW）14中，其中FGW是Femto系统的网关设备，起到了汇聚FAP并使其连接到核心网，主要包括接口汇聚及信令转换功能，这样用户和FAP的信令数据通过该GW接入到核心网中[2]。
LTE系统中UE发起的承载修改过程参看图2。如图2所示，终端（UE）向MME发送NAS消息承载资源更改请求（Request Bearer Resource Modification）（步骤201），消息中携带了需要修改的EPS Bearer Identity（承载标识）,和QoS等信息。MME向S/P-GW发送承载资源命令（Bearer Resource Command）消息用于验证终端提供的QoS和承载ID是否合法（步骤202）。如果验证合法，S/P-GW发送更新承载请求（Update Bearer Request）消息给MME用于修改承载信息（步骤203）；MME发送给eNodeB承载修改消息以及会话管理请求消息（UpdateModify Response/Session Management Request）（步骤204）。ENodeB进行了修改承载接纳以后发起了对终端的RRC连接重配（RRC connection Reconfiguration）的过程用于更新相关的DRB承载（步骤205）。此后终端利用NAS消息向核心指示承载更新成功（步骤206-209）。
固定中继中的承载管理方式如图3所示[2]，由于DeNB具有和HeNB GW一样的X2/S1代理功能，因此来自MME的承载管理消息DeNB是可见，并且在该过程中DeNB可以执行回程链路的接纳过程。在承载建立完毕后，DeNB中部署的RN的PGW可以根据情况（如UE建立一个GBR承载等）对RN的GBR承载发起更新。
参见图4A，固定中继中用户面的承载管理具有以下特点：
（1）S1用户平面在MME和DeNB之间，存在一个GTP隧道，这个隧道在DeNB处被一一映射到DeNB与RN之间的GTP隧道上去（one-to-one mapping）。
（2）X2用户平面在DeNB与Enb之间，存在一个GTP隧道，这个隧道在DeNB处被一一映射到DeNB与RN之间的GTP隧道上去（one-to-one mapping）。
（3）S1和X2的用户平面数据包被映射到Un接口的无线承载上。这种映射是基于UEEPS承载的QCI上，且具有相似QoS的UE EPS承载可以映射到一个Un无线承载上（many-to-one mapping）。
当前支持多种口空技术移动中继系统架构中的面临的问题如下：
（1）回程链路（link）的带宽是一个受限制因素：宏基站的传输链路采取的是有线链路，而移动中继采取了无线的传输方式，受限于回程链路的带宽以及信道条件，回程链路的传输速率远不如光纤的传输方式。此外由于移动中继支持多种无线宽带接入技术（如1X,EV-DO,Wi-Fi等，如图4B所示），不仅数据业务需要由回程链路进行传输，许多到核心网以及集中控制节点的信令也由回程链路进行传输，因此回程链路上需要传输的数据量非常大，加之采取了有限带宽的无线传输，导致了回程链路可能成为一个移动中继性能提升的一个瓶颈。
（2）多种空口技术的承载管理方式不同：LTE系统中承载的建立以及QoS参数分配都是由核心网通过信令指示给基站，并由基站根据RRM算法完成承载的接纳控制。而EV-DO中采取了由终端与基站协商QoS的方式进行承载管理。
（3）其他空口技术的信令对于DeNB不可见：由于1X和EV-DO的业务建立过程中涉及了FAP与PDSN之间的信令交互过程，这些信令以数据的形式被封装到移动中继的EPS承载中，因此异系统的信令对于DeNB是透明的。因此DeNB无法采取与LTE一样的方式执行回程链路的接纳控制。并且如果缺少了回程链路的接纳控制过程，可能导致移动中继中1X和EV-DO的AF,EF业务承载无法得到有效的速率保证。
（4）无法保证高优先级用户BE承载的速率需求：按照当前的固定中继的承载映射方式相同QCI类型的承载被映射到与之QCI相同的中继承载中，在EV-DO中用户可以被划分金牌、银牌和铜牌用户，这些用户的BE业务的速率需求上是存在着巨大的差异，而按照固定中继的映射方式，高优先级用户的BE业务与其他低优先级用户的BE业务同样映射到一个中继的NGBR承载中，而对于DeNB而言NGBR业务不仅调度优先级低、速率不保证并且由于与其他低优先级用户的承载混在一个中继承载中导致了DeNB侧无法区分出用户等级的差异，从而导致了高优先级用户的速率无法满足需求，因此会影响运营商的承诺以及服务质量。
表1 缩略语及其英文原文和中文名称
参考文献
[1].3GPP TR 36.836 V0.1.0,Technical Specification Group Radio AccessNetwork;Mobile Relay for E-UTRA;
[2].3GPP TR 36.806 V9.0.0,Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA);Relay architectures for E-UTRA(LTE-Advanced)；
[3].R3-121119，New Postcom,Discussion and comparison on Multi-RATsupport for Mobile Relay,3GPP TSG RAN WG3 Meeting#76Prague,Czech Republic,21-25May2012；
[4].3GPP2 S.R0126-0 v1.0，System Requirements for Femto Cell Systems。
发明内容
本发明的发明人发现上述现有技术中存在问题，并因此针对所述问题中的至少一个问题提出了一种新的技术方案。
本发明的一个目的是提供一种用于中继承载管理的技术方案。
根据本发明的第一方面，提供了一种移动中继承载处理方法，包括：
移动中继对用户有速率需求的业务执行空口接纳过程；
所述移动中继将所述用户有速率需求的业务映射到所述移动中继的保证比特速率GBR承载中;
所述移动中继向核心网请求发送GBR承载更新请求使得施主基站执行回程链路接纳判决；
所述移动中继判断所述回程链路接纳是否成功，如果所述回程链路接纳成功，则所述移动中继执行所述用户有速率需求的业务到所述GBR承载的映射。
可选地，该方法还包括：如果所述移动中继判定所述回程链路接纳不成功，则所述移动中继将执行所述用户有速率需求的业务映射到所述移动中继的具有相近的QoS等级标识QCI的不保证比特速率NGBR承载的映射。
可选地，用户的有速率需求的业务为2G/3G的尽力服务业务。
可选地，移动中继将所述用户有速率需求的业务映射到所述移动中继的GBR承载中包括：所述移动中继将所述用户有速率需求的2G/3G尽力服务业务映射到所述移动中继的具有近似QoS参数的GBR承载中。
可选地，移动中继判断所述回程链路接纳是否成功包括：所述移动中继向核心网发送GBR承载更新请求时启动定时器；如果所述移动中继发现所述施主基站通过RRC连接重配过程进行了所述GBR承载参数的更新，则判定所述回程链路接纳成功；如果所述移动中继发现所述定时器超时，则判定所述回程链路接纳不成功。
可选地，在所述移动中继向核心网发送GBR承载更新请求前，所述方法还包括：如果所述移动中继将所述用户有速率需求的业务映射到所述移动中继的GBR承载中不影响所述移动中继的GBR承载的QoS参数，则所述移动中继向终端和核心网反馈所述移动中继的GBR承载被接受，不向核心网发送GBR承载更新请求；如果所述移动中继将所述用户有速率需求的业务映射到所述移动中继的GBR承载中影响了所述移动中继的GBR承载的QoS参数，则所述移动中继向所述施主基站发送GBR承载更新请求。
可选地，移动中继将所述用户有速率需求的业务映射到所述移动中继的保证比特速率GBR承载中包括：所述移动中继将高优先级用户的有速率需求的业务优先映射到所述移动中继的保证比特速率GBR承载中。
可选地，施主基站执行回程链路接纳判决包括：所述施主基站从所述移动中继核心网接收更新的QoS参数；如果所述施主基站判定能够接纳所述更新的QoS参数，则执行无线资源控制协议RRC连接重配过程，否则不执行RRC连接重配过程。
可选地，施主基站判定能够接纳所述更新的QoS参数包括：所述施主基站分别判断UN口上、下行方向上，所述GBR承载当前总的PRB占用率加上更新QoS参数后所述GBR业务的新增资源需求之和是否超过预定义门限，如果上、下行方向中的任意一个超过预定义门限，都判定为不能接纳，否则，判定为能够接纳。
可选地，对于申请更新QoS参数的第x类GBR业务，上、下行新增的资源需求的计算公式分别为：
其中，NumPRB_x_u为上行第x类业务在回程链路相关子帧上平均每个时间单位占用的PRB个数；
NumPRB_x_d为下行第x类业务在回程链路相关子帧上平均每个时间单位占用的PRB个数；
SBRx_u为上行第x类业务在回程链路相关子帧上的实际服务速率；
SBRx_d为下行第x类业务在回程链路相关子帧上的实际服务速率；
Ru为GBR速率或优先比特速率，如果是已有业务速率上调的情况，则为上调的速率值；
Rd为GBR速率或最小比特速率，如果是已有业务速率上调的情况，则为上调的速率值。
根据本发明的另一方面，提供一种移动中继承载处理装置，包括：
空口接纳执行模块，用于对用户有速率需求的业务执行空口接纳过程；
业务承载映射模块，用于将所述用户有速率需求的业务映射到所述移动中继的保证比特速率GBR承载中;
承载更新请求模块，用于向核心网请求发送GBR承载更新请求使得施主基站执行回程链路接纳判决；
回程链路接纳判断模块，用于判断所述回程链路接纳是否成功，如果所述回程链路接纳成功，则继执行所述用户有速率需求的业务到所述GBR承载的映射。
可选地，回程链路接纳判断模块还用于如果所述移动中继判定所述回程链路接纳不成功，则将执行所述用户有速率需求的业务映射到所述移动中继的具有相近的QoS等级标识QCI的不保证比特速率的承载的映射。
可选地，用户的有速率需求的业务为2G/3G的尽力服务业务。
可选地，业务承载映射模块将所述用户有速率需求的2G/3G尽力服务业务映射到所述移动中继的具有近似QoS参数的GBR承载中。
可选地，承载更新请求模块向核心网发送GBR承载更新请求时启动定时器；所述回程链路接纳判断模块如果发现所述施主基站通过RRC连接重配过程进行了所述GBR承载参数的更新，则判定所述回程链路接纳成功；如果发现所述定时器超时，则判定所述回程链路接纳不成功。
可选地，该装置还包括更新请求发送判断模块，用于判断所述移动中继将所述用户有速率需求的业务映射到所述移动中继的GBR承载中是否影响所述移动中继的GBR承载的QoS参数，如果不影响，则向终端和核心网反馈所述移动中继的GBR承载被接受，不指示所述承载更新请求模块向核心网发送GBR承载更新请求；如果有影响，则指示所述承载更新请求模块向所述施主基站发送GBR承载更新请求。
可选地，业务承载映射模块将高优先级用户的有速率需求的业务优先映射到所述移动中继的保证比特速率GBR承载中。
可选地，施主基站用于从所述移动中继核心网接收更新的QoS参数；如果所述施主基站判定能够接纳所述更新的QoS参数，则执行无线资源控制协议RRC连接重配过程，否则不执行RRC连接重配过程。
可选地，施主基站分别判断UN口上、下行方向上，所述GBR承载当前总的PRB占用率加上更新QoS参数后所述GBR业务的新增资源需求之和是否超过预定义门限，如果上、下行方向中的任意一个超过预定义门限，都判定为不能接纳，否则，判定为能够接纳。
可选地，对于申请更新QoS参数的第x类GBR业务，上、下行新增的资源需求的计算公式分别为：
其中，NumPRB_x_u为上行第x类业务在回程链路相关子帧上平均每个时间单位占用的PRB个数；
NumPRB_x_d为下行第x类业务在回程链路相关子帧上平均每个时间单位占用的PRB个数；
SBRx_u为上行第x类业务在回程链路相关子帧上的实际服务速率；
SBRx_d为下行第x类业务在回程链路相关子帧上的实际服务速率；
Ru为GBR速率或优先比特速率，如果是已有业务速率上调的情况，则为上调的速率值；
Rd为GBR速率或最小比特速率，如果是已有业务速率上调的情况，则为上调的速率值。
本发明的一个优点在于，移动中继的承载管理采取移动中继的空口接纳和DeNB的回程链路接纳的2步接纳方案，保证了终端业务的不因回程链路受限而导致速率无法达到需求。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：
图1示出支持CDMA2000口空技术的的移动中继的网络架构示意图。
图2示出LTE系统中UE请求的承载资源更改的流程图。
图3示出固定中继中LTE承载的建立过程。
图4A示出固定中继系统中下行数据包的传输过程。
图4B示出多种空口技术的承载到移动中继承载的映射关系。
图5示出本发明的移动中继承载处理方法的一个实施例的流程图。
图6示出移动中继处不同等级用户的业务映射处理方法的一个实施例的流程图。
图7示出高铁场景中网元部署方式的一个例子。
图8示出一个例子的移动中继系统中具有速率保证需求的EV-DO承载的建立过程。
图9示出根据本发明的移动中继承载处理装置的一个实施例的结构图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
本文公开了一种支持用户优先级的移动中继系统中的承载管理方案，其中承载管理方法的主要思想是移动中继判定2G/3G承载业务可以成功的空口接纳过程后，如果终端申请的业务中包含了有明确速率需求的BE业务，则尝试映射该BE业务到QoS参数近似的移动中继的GBR承载中，并向移动中继的核心网请求进行移动中继的GBR承载的更新，DeNB从移动中继核心网发来的修改后的QoS参数后执行回程链路接纳判决，如果可以接纳则向移动中继指示接纳成功，移动中继执行该BE业务到GBR业务的映射，否则执行该BE业务到QCI近似的NGBR业务的映射。
图5示出本发明的移动中继承载处理方法的一个实施例的流程图。
如图5所示，步骤502，移动中继对用户有速率需求的业务执行空口接纳过程。用户的有速率需求的业务可以是2G/3G业务，或者BE业务，或者是2G/3G承载的BE业务。
步骤504，移动中继将用户有速率需求的业务映射到移动中继的保证比特速率GBR承载中。例如，移动中继将用户有速率需求的2G/3G尽力服务业务映射到移动中继的具有近似QoS参数的GBR承载中。
步骤506，移动中继向核心网请求发送GBR承载更新请求使得施主基站执行回程链路接纳判决。
步骤508，移动中继判断回程链路接纳是否成功，如果回程链路接纳成功，则移动中继执行用户有速率需求的业务到GBR承载的映射。
在一个例子中，移动中继判断所述回程链路接纳是否成功包括：移动中继向核心网发送GBR承载更新请求时启动定时器；如果移动中继发现施主基站通过RRC连接重配过程进行了GBR承载参数的更新，则判定回程链路接纳成功；如果移动中继发现定时器超时，则判定回程链路接纳不成功。
步骤510，如果移动中继判定回程链路接纳不成功，则移动中继将执行用户有速率需求的业务映射到移动中继的具有相近的QCI的NGBR承载的映射。具有相近的QCI的NGBR承载包括和用户的业务具有相同QCI的NGBR承载。
图1示出移动中继处不同等级用户的业务映射处理方法的一个实施例的流程图。
如图6所示，移动中继系统中的承载管理的方法包含以下步骤：
步骤601，移动中继收到有关终端申请的业务的信息ReservationOnReq，移动中继对于用户的申请的业务执行空口的接纳过程。对于用户优先级高的用户可以优先进行接入。如果移动中继判决用户的业务可以被接入，则执行步骤602，否则指示用户终端承载无法建立。
步骤602，移动中继判断用户的业务是否有速率保证需求，如果是，则继续步骤603，否则，继续步骤607。
步骤603，移动中继映射BE业务到QoS需求近似的移动中继的GBR承载中。移动中继按照用户优先级以及申请的承载的2G/3G系统中的QoS参数确定空口承载到移动中继的EPS承载的映射关系。
步骤604，移动中继发起基于终端的请求承载更改资源（Request BearerModification Resource）。如果移动中继申请的承载不影响移动中继的EPS承载的QoS属性，即移动中继将用户有速率需求的业务映射到移动中继的GBR承载中不影响移动中继的GBR承载的QoS参数，则移动中继向终端和核心网反馈移动中继的GBR承载被接受，不向核心网发送GBR承载更新请求；如果移动中继申请的承载影响了移动中继的某个EPS承载的QoS参数，即移动中继将用户有速率需求的业务映射到移动中继的GBR承载中影响了移动中继的GBR承载的QoS参数，例如终端用户申请承载被映射到一个GBR的承载中,导致GBR速率发生变化，则移动中继向施主基站发送GBR承载更新请求，则执行步骤605。
步骤605，移动中继开启定时器TRAC，并执行承载修改过程用于向DeNB请求承载信息的更新。DeNB在接收到承载更新消息后，执行基于回程链路的接纳过程。如果DeNB判定新承载参数可以被接收，则执行RRC连接重配过程，并执行步骤606，否则不做任何操作。
步骤606，移动中继判断是否在定时器超时前收到RRC连接重配，如果是，则继续步骤608，否则，继续步骤607。移动中继如果发现DeNB通过RRC连接重配过程进行了指定GBR承载参数的更新，则停止定时器TRAC，并把该终端用户的承载映射到指定的GBR承载中去，否则移动中继发现定时器超时，则判定DeNB无法接受承载参数的更改，则还是把该BE业务映射到具有近似QoS性质的NGBR业务中。
步骤607，按照ProfileID与QCI的映射关系把终端的申请承载业务映射到对应的移动中继的承载中。
步骤608，移动中继向用户终端发送消息用于指示承载建立成功。
下面具体介绍DeNB中对于回程链路上的承载接纳控制方法，其主要特点是考虑到如何判定一个更新了QoS参数的承载是否能被接受，施主基站分别判断UN口上、下行方向上，所述GBR承载当前总的PRB占用率加上更新QoS参数后所述GBR业务的新增资源需求之和是否超过预定义门限，如果上、下行方向中的任意一个超过预定义门限，都判定为不能接纳，否则，判定为能够接纳。其判断方例如采取如下方式进行：
如果满足如下公式则表示可以接纳，否则不能进行接纳：
Ru_GBR_old+ΔRu<Ru_GBR_threshold （1）
其中Ru_GBR_old表示UN口上统计的GBR业务的PRB资源占用情况，而ΔRu表示修改了QoS参数后的某个GBR业务的需求资源，Ru_GBR_threshold表示系统为GBR业务设置的接纳门限。
一个实施例中，DeNB侧的接纳判断过程如下：
1.DeNB把当前一段时间内回程链路上的GBR业务按照QCI和GBR分成N类。
2.DeNB统计回程链路相关的子帧上每个时间单位（例如半帧）内每类GBR业务实际占用的资源大小，并根据对过去一段时间每个半帧每类GBR业务实际占用PRB个数进行平滑，得到每类GBR业务一个半帧需要的PRB个数NumPRB_x_u（上行）和NumPRB_x_d（下行）；
3.DeNB统计过去一段时间内每类GBR业务的平均速率RSBR_x_u和RSBR_x_d；
4.分别计算上下行第x类GBR业务保证比特速率需要占用的资源，其中第x类GBR业务的保证比特速率为RGBR_x_u和RGBR_x_d，则：
5.计算出总的GBR业务的当前的资源占用情况，该资源占用情况不包括需要修改的第1类GBR业务的资源统计状况，则：
6.对于申请修改QoS参数的第l类GBR业务，其资源的改变量计算方法为：根据当前第l类GBR业务的实际服务速率以及实际的PRB占用情况计算出该类业务的频谱效率，并根据请求修改的GBR速率或PBR速率相乘，得到请求接纳业务需要新增资源的大小，上下行新增的资源需求计算公式为：
NumPRB_x_u为上行第x类业务在回程链路相关子帧上平均每个时间单位（例如半帧）占用的PRB个数；
NumPRB_x_d为下行第x类业务在回程链路相关子帧上平均每个时间单位（例如半帧）占用的PRB个数；
SBRx_u为上行第x类业务在回程链路相关子帧上的实际服务速率；
SBRx_d为下行第x类业务在回程链路相关子帧上的实际服务速率；
Ru为GBR速率或PBR速率，如果是已有业务速率上调的情况，则为上调的速率值；
Rd为GBR速率或最小比特速率，如果是已有业务速率上调的情况，则为上调的速率值。
一个实施例中，对于不同优先级用户的业务承载到移动中继的EPS承载的映射方法为：
移动中继根据配置的2G/3G的QoS参数（如ProfileID）到QCI的映射关系进行2G/3G承载到移动中继EPS承载的映射，其中ProfileID到QCI的映射关系可以由OMC配置或者移动中继从AN-AAA读取。对于映射后为GBR的业务，移动中继把申请的业务映射到相同QCI的移动中继EPS承载中。对于管理站配置的有速率保证的较高优先级用户的BE或者NGBR业务，则申请把该业务映射到时延和丢包率近似的某个QCI的移动中继的EPS业务中去。并把该等级用户的保证BE业务需求作为GBR业务的相关参数用来触发更新移动中继的相应的EPS承载的QoS参数中。
上述实施例中，提供了一种支持不同用户优先级的移动中继系统中的承载管理方法，可以使移动中继系统对于2G和3G承载进行合理的管控，并且保障了不同优先级用户的速率需求。
下面介绍几个实施例。
【实施例一】
本实施例主要描述了一个EV-DO的金牌用户BE业务的建立过程，金牌用户的BE业务需求享受500kbit/s的速率保证。移动中继系统中包含了三种空口技术LTE、EV-DO和Wi-Fi。高铁场景的网络结构图如图7所示，整个过程中涉及的信令交互过程参见图8。
步骤801，处于高铁中的终端AT开机后执行了会话建立以及配置协商的过程。
步骤802，在进行了QoS协商后，AT发起了QoS Flow激活过程。AT向移动中继发送ReservationOnReq消息。
步骤803，移动中继在接收到该消息后执行口空的接纳过程。由于该用户时金牌用户，则其业务可以被正常接纳。该金牌用户发起的是一个FTP业务，该类业务通常对应于LTE中QCI=8的承载，但是为了保证回程链路上的速率，把该FTP业务映射到移动中继中QCI=3的承载中。
步骤804，该金牌用户的BE承载的需求是要保证500kbit/s的速率，因此移动中继向其MME发起了Request Bearer Resource Modification（请求承载资源更改）消息，该消息中把移动中继QCI=3的承载的QoS参数中MBR和GBR数值分别上调500kbit。然后移动中继开启定时器TRAC。
步骤805，移动中继的MME在接收到该消息后，向移动中继的S/P-GW发送载资源命令（Bearer Resource Command）消息用于验证移动中继提供的QoS和承载ID是否合法。
步骤806，移动中继的S/P-GW向发送移动中继的MME发送更新承载请求（UpdateBearer Request）消息用于请求承载信息的更新。移动中继的MME接收到该消息后向DeNB发送承载更新请求消息E-RAB MODIFY REQUEST，该消息中包含了承载的更新请求以及会话管理请求两个消息（步骤807）。
步骤808，DeNB根据E-RAB MODIFY REQUEST中携带的修改后的QoS参数执行回程链 路的承载接纳判决操作。DeNB当前仅接入了一个移动中继，该移动中继的所有8个DRB承载 全部被占用。其中包含了6个GBR业务以及2个NGBR业务。DeNB通过统计回程链路占用子帧上 每个GBR业务在单位时间内的PRB个数NumPRB_x_u（上行）和NumPRB_x_d（下行），以及这些GBR业务 的实际服务速率RSBR_x_u和RSBR_x_d，而修改的承载为DRB4，因此求得和对于 QoS修改后的增量，根据当前第l类GBR业务的实际服务速率以及实际的PRB占用情况计算出 该类业务的频谱效率，并根据请求修改的GBR速率或PBR速率相乘，得到请求接纳业务需要 新增资源的大小，即ΔRu和ΔRd，并得到以下结论Ru_GBR_old+ΔRu<Ru_GBR_threshold和Rd_GBR_old+Δ Rd<Rd_GBR_threshold。
步骤809，DeNB判定回程链路可以满足新承载的需求，则触发了与移动中继的RRC连接重配过程以及通过NAS消息承载更改响应（Bearer Modify Response）通知MME承载更新成功（步骤810～813）。
步骤814，DeNB重配了移动中继的DRB4承载后，移动中继判定回程链路接纳成功，并且定时器TRAC没有超时。移动中继关闭定时器TRAC，并发送ReservationAccept给终端用户，通知终端QoS FLOW激活成功。并且通过后则发送A11注册请求（A11-RegistrationRequest）（Flow State设为“1”）通知PDSN（步骤815～817）。
【实施例二】
本实施例描述一个银牌用户BE业务在回程链路尝试使用GBR承载建立失败的过程，银牌用户的BE业务需求享受200kbit/s的速率保证。移动中继系统中包含了三种空口技术LTE、EV-DO和Wi-Fi。高铁场景的网络结构图如图7所示。
1，处于高铁中的终端AT开机后执行了会话建立以及配置协商的过程。
2，在进行了QoS协商后，AT发起了QoS Flow激活过程。AT向移动中继发送ReservationOnReq消息。
3，移动中继在接收到该消息后执行口空的接纳过程，由于该用户时银牌用户，则其业务可以被正常接纳。该银牌用户发起的是一个FTP业务，该类业务通常对应于LTE中QCI=8的承载，但是为了保证回程链路上的速率，把该FTP业务映射到移动中继中QCI=3的承载中。该银牌用户的BE承载的需求是要保证200kbit/s的速率，
移动中继向其MME发起了请求承载资源更改（Request Bearer ResourceModification）消息，该消息中把移动中继QCI=3的承载的QoS参数中MBR和GBR数值分别上调200kbit。然后移动中继开启定时器TRAC
4，移动中继的MME在接收到该消息后，向移动中继的S/P-GW发送承载资源命令（Bearer Resource Command）消息用于验证移动中继提供的QoS和承载ID是否合法。
5，移动中继的S/P-GW向发送移动中继的MME发送更新承载请求（Update BearerRequest）消息用于请求承载信息的更新。移动中继的MME接收到该消息后向DeNB发送承载更新请求消息E-RAB MODIFY REQUEST,该消息中包含了承载的更新请求以及会话管理请求两个消息。
6，DeNB根据E-RAB MODIFY REQUEST中携带的修改后的QoS参数执行回程链路的承载 接纳判决操作。DeNB当前仅接入了一个移动中继，该移动中继的所有8个DRB承载全部被占用。 其中包含了6个GBR业务以及2个NGBR业务。DeNB通过统计回程链路占用子帧上每个GBR业务在 单位时间内的PRB个数NumPRB_x_u（上行）和NumPRB_x_d（下行），以及这些GBR业务的实际服务速 率RSBR_x_u和RSBR_x_d，而修改的承载为DRB4，因此求得 和对于QoS修改后的增量，根据当前第l类GBR业 务的实际服务速率以及实际的PRB占用情况计算出该类业务的频谱效率，并根据请求修改 的GBR速率或PBR速率相乘，得到请求接纳业务需要新增资源的大小，即ΔRu和ΔRd，发现无 法满足结论Ru_GBR_old+ΔRu<Ru_GBR_threshold和Rd_GBR_old+ΔRd<Rd_GBR_threshold。DeNB判定回程链路 不能满足新承载的需求，则通过NAS消息通知MME承载更新失败。
7、移动中继的定时器TRAC超时后关闭定时器TRAC，则认定DeNB无法将该BE业务作为GBR业务进行接纳。随后移动中继还是将该FTP业务映射到QCI=8的移动中继承载中。随后移动中继发送ReservationAccept给终端用户，通知终端QoS Flow激活成功。并且通过后则发送A11-Registration Request（Flow State设为“1”）通知PDSN。
【实施例三】
本实施例主要描述一个普通用户的承载建立过程，普通用户的BE业务需求无速率保证。移动中继系统中包含了三种空口技术LTE、EV-DO和Wi-Fi。高铁场景的网络结构图如图7所示。
1、处于高铁中的终端AT开机后执行了会话建立以及配置协商的过程。
2、在进行了QoS协商后，AT发起了QoS Flow激活过程。AT向移动中继发送ReservationOnReq消息。
3、移动中继在接收到该消息后执行口空的接纳过程，由于该用户时普通用户，则其业务可以被正常接纳。该铜牌用户发起的是一个FTP业务，该类业务通常对应于LTE中QCI=8的承载，则把该FTP业务映射到移动中继中QCI=8的承载中。
4、移动中继发送ReservationAccept给终端用户，通知终端QoS Flow激活成功。并且通过后则发送A11-Registration Request（Flow State设为“1”）通知PDSN。
图9示出根据本发明的移动中继承载处理装置的一个实施例的结构图。如图9所示，该中继承载处理装置包括：空口接纳执行模块91，用于对用户有速率需求的业务执行空口接纳过程；业务承载映射模块92，用于将用户有速率需求的业务映射到移动中继的保证比特速率GBR承载中;承载更新请求模块93，用于向核心网请求发送GBR承载更新请求使得施主基站执行回程链路接纳判决；回程链路接纳判断模块94，用于判断回程链路接纳是否成功，如果回程链路接纳成功，则继执行用户有速率需求的业务到GBR承载的映射。例如，用户的有速率需求的业务为2G/3G的尽力服务BE业务。业务承载映射模块将用户有速率需求的2G/3G尽力服务业务映射到移动中继的具有近似QoS参数的GBR承载中。
在一个实施例中，回程链路接纳判断模块还用于如果移动中继判定回程链路接纳不成功，则将执行用户有速率需求的业务映射到移动中继的具有相近的QoS等级标识QCI的不保证比特速率的承载的映射。
在一个实施例中，承载更新请求模块向核心网发送GBR承载更新请求时启动定时器；回程链路接纳判断模块如果发现施主基站通过RRC连接重配过程进行了GBR承载参数的更新，则判定回程链路接纳成功；如果发现定时器超时，则判定回程链路接纳不成功。
在一个实施例中，业务承载映射模块将高优先级用户的有速率需求的业务优先映射到移动中继的保证比特速率GBR承载中。
在一个实施例中，中继承载处理装置还包括更新请求发送判断模块，用于判断移动中继将用户有速率需求的业务映射到移动中继的GBR承载中是否影响移动中继的GBR承载的QoS参数，如果不影响，则向终端和核心网反馈移动中继的GBR承载被接受，不指示承载更新请求模块向核心网发送GBR承载更新请求；如果有影响，则指示承载更新请求模块向施主基站发送GBR承载更新请求。
施主基站用于从移动中继核心网接收更新的QoS参数；如果施主基站判定能够接纳更新的QoS参数，则执行无线资源控制协议RRC连接重配过程，否则不执行RRC连接重配过程。在一个实施例中，施主基站分别判断UN口上、下行方向上，GBR承载当前总的PRB占用率加上更新QoS参数后GBR业务的新增资源需求之和是否超过预定义门限，如果上、下行方向中的任意一个超过预定义门限，都判定为不能接纳，否则，判定为能够接纳。
在一个例子中，对于申请更新QoS参数的第x类GBR业务，上、下行新增的资源需求的计算公式分别为：
其中，NumPRB_x_u为上行第x类业务在回程链路相关子帧上平均每个时间单位占用的PRB个数；
NumPRB_x_d为下行第x类业务在回程链路相关子帧上平均每个时间单位占用的PRB个数；
SBRx_u为上行第x类业务在回程链路相关子帧上的实际服务速率；
SBRx_d为下行第x类业务在回程链路相关子帧上的实际服务速率；
Ru为GBR速率或优先比特速率，如果是已有业务速率上调的情况，则为上调的速率值；
Rd为GBR速率或最小比特速率，如果是已有业务速率上调的情况，则为上调的速率值。
本文各个实施例的方案具有以下一个或者多个优点：
1、保证了2G/3G终端的GBR业务在回程链路上的速率：相比于传统宏基站单纯的空口接纳，本接纳算法采取了2步接纳的方法：移动中继的空口接纳和DeNB的回程链路的接纳，保证了终端业务的不因回程链路受限而导致速率无法达到需求。
2、保证了高优先级用户的BE业务速率需求:与固定中继按照终端QCI分类进行中继承载的映射方法不同，本方法尝试把高优先级用户的BE承载映射到移动中继合适的GBR承载中，该方法避免了因为DeNB无法识别用户等级而导致高优先级用户的BE承载无法得到保证。
3、本文中方案不影响现有的2G/3G终端，并且对网络侧的改动较小，因此具有良好的可实施性。
本公开的技术方案不仅适用于移动中继系统，对于支持多种业务的固定中继而言也是适用的。
至此，已经详细描述了根据本发明的移动中继承载处理方法和装置。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
可能以许多方式来实现本发明的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和系统。用于方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。
虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (18)

1.一种移动中继承载处理方法，其特征在于，包括：
移动中继对用户有速率需求的业务执行空口接纳过程；
所述移动中继将所述用户有速率需求的业务映射到所述移动中继的保证比特速率GBR承载中；
所述移动中继向核心网请求发送GBR承载更新请求使得施主基站执行回程链路接纳判决，以判断能否接纳更新的QoS参数；
所述移动中继判断所述回程链路接纳是否成功，如果所述回程链路接纳成功，则所述移动中继执行所述用户有速率需求的业务到所述GBR承载的映射；
如果所述移动中继判定所述回程链路接纳不成功，则所述移动中继将执行所述用户有速率需求的业务映射到所述移动中继的具有相近的服务质量QoS等级标识QCI的不保证比特速率NGBR承载的映射。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户的有速率需求的业务为2G/3G的尽力服务业务。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述移动中继将所述用户有速率需求的业务映射到所述移动中继的GBR承载中包括：
所述移动中继将所述用户有速率需求的2G/3G尽力服务业务映射到所述移动中继的具有近似QoS参数的GBR承载中。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动中继判断所述回程链路接纳是否成功包括：
所述移动中继向核心网发送GBR承载更新请求时启动定时器；
如果所述移动中继发现所述施主基站通过无线资源控制协议RRC连接重配过程进行了所述GBR承载参数的更新，则判定所述回程链路接纳成功；
如果所述移动中继发现所述定时器超时，则判定所述回程链路接纳不成功。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述移动中继向核心网发送GBR承载更新请求前，所述方法还包括：
如果所述移动中继将所述用户有速率需求的业务映射到所述移动中继的GBR承载中不影响所述移动中继的GBR承载的QoS参数，则所述移动中继向终端和核心网反馈所述移动中继的GBR承载被接受，不向核心网发送GBR承载更新请求；
如果所述移动中继将所述用户有速率需求的业务映射到所述移动中继的GBR承载中影响了所述移动中继的GBR承载的QoS参数，则所述移动中继向所述施主基站发送GBR承载更新请求。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动中继将所述用户有速率需求的业务映射到所述移动中继的保证比特速率GBR承载中包括：
所述移动中继将高优先级用户的有速率需求的业务优先映射到所述移动中继的保证比特速率GBR承载中。
7.根据权利要求4所述方法，其特征在于，所述施主基站执行回程链路接纳判决包括：
所述施主基站从所述移动中继核心网接收更新的QoS参数；
如果所述施主基站判定能够接纳所述更新的QoS参数，则执行无线资源控制协议RRC连接重配过程，否则不执行RRC连接重配过程。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述施主基站判定能够接纳所述更新的QoS参数包括：
所述施主基站分别判断空口上、下行方向上，所述GBR承载当前总的物理资源块PRB占用率加上更新QoS参数后GBR业务的新增资源需求之和是否超过预定义门限，如果上、下行方向中的任意一个超过预定义门限，都判定为不能接纳，否则，判定为能够接纳。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，对于申请更新QoS参数的第x类GBR业务，上、下行新增的资源需求的计算公式分别为：
其中，NumPRB_x_u为上行第x类业务在回程链路相关子帧上平均每个时间单位占用的PRB个数；
NumPRB_x_d为下行第x类业务在回程链路相关子帧上平均每个时间单位占用的PRB个数；
SBRx_u为上行第x类业务在回程链路相关子帧上的实际服务速率；
SBRx_d为下行第x类业务在回程链路相关子帧上的实际服务速率；
Ru为GBR速率或优先比特速率，如果是已有业务速率上调的情况，则为上调的速率值；
Rd为GBR速率或最小比特速率，如果是已有业务速率上调的情况，则为上调的速率值。
10.一种移动中继承载处理装置，其特征在于，包括：
空口接纳执行模块，用于对用户有速率需求的业务执行空口接纳过程；
业务承载映射模块，用于将所述用户有速率需求的业务映射到所述移动中继的保证比特速率GBR承载中；
承载更新请求模块，用于向核心网请求发送GBR承载更新请求使得施主基站执行回程链路接纳判决，以判断能否接纳更新的QoS参数；
回程链路接纳判断模块，用于判断所述回程链路接纳是否成功，如果所述回程链路接纳成功，则继执行所述用户有速率需求的业务到所述GBR承载的映射；如果所述移动中继判定所述回程链路接纳不成功，则将执行所述用户有速率需求的业务映射到所述移动中继的具有相近的服务质量QoS等级标识QCI的不保证比特速率的承载的映射。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述用户的有速率需求的业务为2G/3G的尽力服务业务。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述业务承载映射模块将所述用户有速率需求的2G/3G尽力服务业务映射到所述移动中继的具有近似QoS参数的GBR承载中。
13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，承载更新请求模块向核心网发送GBR承载更新请求时启动定时器；
所述回程链路接纳判断模块如果发现所述施主基站通过无线资源控制协议RRC连接重配过程进行了所述GBR承载参数的更新，则判定所述回程链路接纳成功；如果发现所述定时器超时，则判定所述回程链路接纳不成功。
14.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，还包括更新请求发送判断模块，用于判断所述移动中继将所述用户有速率需求的业务映射到所述移动中继的GBR承载中是否影响所述移动中继的GBR承载的QoS参数，如果不影响，则向终端和核心网反馈所述移动中继的GBR承载被接受，不指示所述承载更新请求模块向核心网发送GBR承载更新请求；如果有影响，则指示所述承载更新请求模块向所述施主基站发送GBR承载更新请求。
15.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述业务承载映射模块将高优先级用户的有速率需求的业务优先映射到所述移动中继的保证比特速率GBR承载中。
16.根据权利要求13所述装置，其特征在于，所述施主基站用于从所述移动中继核心网接收更新的QoS参数；如果所述施主基站判定能够接纳所述更新的QoS参数，则执行无线资源控制协议RRC连接重配过程，否则不执行RRC连接重配过程。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述施主基站分别判断空口上、下行方向上，所述GBR承载当前总的物理资源块PRB占用率加上更新QoS参数后GBR业务的新增资源需求之和是否超过预定义门限，如果上、下行方向中的任意一个超过预定义门限，都判定为不能接纳，否则，判定为能够接纳。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，对于申请更新QoS参数的第x类GBR业务，上、下行新增的资源需求的计算公式分别为：
其中，NumPRB_x_u为上行第x类业务在回程链路相关子帧上平均每个时间单位占用的PRB个数；
NumPRB_x_d为下行第x类业务在回程链路相关子帧上平均每个时间单位占用的PRB个数；
SBRx_u为上行第x类业务在回程链路相关子帧上的实际服务速率；
SBRx_d为下行第x类业务在回程链路相关子帧上的实际服务速率；
Ru为GBR速率或优先比特速率，如果是已有业务速率上调的情况，则为上调的速率值；
Rd为GBR速率或最小比特速率，如果是已有业务速率上调的情况，则为上调的速率值。
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