CN105992392B - 回传链路建立方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了回传链路建立方法及装置,其中,该方法包括:用户设备与预定网络建立连接;该用户设备确定用于建立回传链路的基站,并与确定的该基站建立连接;该用户设备依据与该预定网络建立的连接建立该预定网络与该基站之间的回传链路。通过本发明,解决了移动通信系统中,接入网设备回传链路建立缺乏灵活性的问题,增强了对回传链路的可控性。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域,具体而言,涉及回传链路建立方法及装置。
背景技术
随着现代科技的不断发展,通信已经成为了人们生活中不可缺少的一部分,而通信技术又是五花八门,百花齐放。在多种多样的通信技术中,图1是根据相关技术中的通信网络的基本架构的示意图,如图1所示,基本的通信系统结构均是由接入网络侧以及传输侧组成的,终端接入到接入网,通过接入网与Internet建立连接。接入侧通常是指终端用户到接入侧网络设备的连接,如手机到无线基站的连接,手机、电脑到无线保真(WirelessFidelity,简称为WiFi)路由器的连接等。传输侧,也叫回传侧,是指接入网络设备向互联网方向进行传输的部分。
无线通信由于其使用方便快捷的特点,越来越受到用户的青睐,各种类型的无线通信也越来越充斥着现代人的生活,大量的接入网络设备在不断的被生产。在通信技术发展的同时,在通信系统上需要承载的内容更是以几何级数的形式迎来了爆炸式的增长。随着各种智能设备的普及以及高带宽业务(如高清视频、游戏、视频通话等)的增加,需要通信系统能够提供更大更快的传输能力。建设更多的接入网络设备,更加密集的复用无线频率,成为了解决此类需求的一个重要方案。
第四代移动通信技术(4rd Generation,简称为4G),是国际标准化组织第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership,简称为3GPP)制定的,名为长期演进/增强的长期演进系统(Long Term Evolution,简称为LTE)/(Long-Term Evolution Advance,简称为LTE-A)的新一代移动通信技术(为简化文字,下面以LTE代表4G、LTE、LTE-A等)。其目标在于为移动用户提供更好的数据服务,包括更高的传输速率、更低的传输时延、更加可靠的传输性能和对不同业务的服务质量(Quality of Service,简称为QoS)更好的支持。LTE/LTE-A系统主要分为两个部分,即空中接口部分和核心网部分。空中接口部分主要包括LTE/LTE-A的基站设备(evolved Node B,简称为eNB)和用户设备(User Equipment,简称为UE),通过定义的标准化协议进行通信。核心网部分,又称为演进的分组核心网(Evolved PacketCore network,简称为EPC),包括分组数据网关(PDN Gateway,P-GW),服务网关(ServingGateway,简称为S-GW),策略与计费规则功能单元(Policy and Charging RulesFunction,简称为PCRF),移动管理模块(Mobility Management Entity,简称为MME)等网络单元,具有用户鉴权、计费、策略管理、用户漫游、移动性管理等多种功能。
为了适应快速增长的移动数据的传输需求,提供更大的网络容量和更好的网络覆盖,LTE在传统的蜂窝宏基站(Macro eNB)的基础上,又衍生出了多种形态的覆盖更小,适用于提升热点地区数据容量的其他基站,如微基站(Pico eNB)、微微基站(Nano eNB)、家庭式基站(Femto eNB/HeNB)等。此类小型的基站很多甚至可以由用户自己进行部署从而提供通信服务,而自己部署的小型基站同时也具有了部署位置无规划,不固定等特点。
除3GPP开发的移动通信系统以外,另外一个重要的无线技术是电气和电子工程师协会(Institute for Electrical and Electronic Engineers,简称为IEEE)开发的802.11系列的WiFi,如802.11a/g/n/ac等。WiFi主要应用于本地无线通信,通常情况下覆盖相对较小,是一种简单并且相对低价的无线通信手段。WiFi通信中,通常包括接入节点(Access Point,简称为AP)和终端,AP通过广播其服务集标识(Service Set Identifier,简称为SSID)来供终端搜索和发现,当终端发现后,需要密码验证才可以接入。
建设更多的小覆盖范围的无线接入设备是支持不断增加的移动数据流量的一种重要方法。而建设无线接入设备的同时,还同时需要建设相应的回传链路以提供通信服务。现有的回传链路大致分为以下几种:
有线回传链路,传统的回传链路大多使用有线连接,有线连接虽然具有速率、性能稳定,带宽较高的特点,但是其部署相对复杂,对环境要求较高,投资费用较高的缺点也给一些小型的网络接入设备的部署带来的一定的麻烦。
基于IEEE技术的高频段(如60GHz频率)的无线回传链路,除有线回传链路以外,无线回传链路也是一种可能的解决方案。目前已有的通过在60GHz频率上进行的定向无线回传也是一种比较流行方案。此方案相比有线连接的回传网络具有更加经济,对环境要求相对较低的优点;然而由于其要求定向天线的配置,对网络设备的位置固定性要求较高,另外需要专业技术人员的配置,从而灵活性和可扩展性仍然具有可以提升的空间。除此之外,由于无线链路受到传输环境的影响较大,在一些恶劣天气如雨、雪、雾等,其回传链路的性能将不可避免的受到影响。
移动通信(如第三代移动通信技术(3rd Generation,简称为3G)/4G)的无线回传链路,因为第三代、第四代移动通信均可以支持相对较高的数据速率,而市场上在其部署初期可以支持此移动通信制式的终端并未完全的更新换代,于是有产品(如3G/4G数据卡,客户终端设备(Customer PremisesEquipment,简称为CPE),便携式宽带无线装置MiFi等)利用运营商已经部署的移动通信网络(3G/4G)作为移动回传链路而提供WiFi或者有线网络接入。
路由器,是用来连接两个以上网络的设备,其位于两个或者多个网络的交汇处,从而可以提供他们之间的分组数据传递。路由器拥有路由表作为转发数据包时的依据,可以在多种路由中选择最佳的路径进行发送。此外,路由器还具有私有IP分配的功能。路由器往往具有至少两个以太网接口,即广域网接口(Wide Area Network,简称为WAN)和局域网接口(Local Area Network,简称为LAN)。WAN口用于连接路由器和外部的互联网,而LAN口则用于连接路由器和其在内部的局域网的各种设备。
部署更多小型的小覆盖范围的接入设备将可以有效的提供更大的网络容量和更高的通信速率,以第四代移动通信系统为例,可以通过部署更多的微基站、微微基站或者家庭式基站。然而,由于此类基站体积较小,往往部署位置相对灵活并且可能不固定,采用现有的回传方式将存在以下问题:
有线回传链路,部署成本低廉是小型基站赖以存活的一个根本,而为每一个小型基站部署有线回传链路不仅会拉高小型基站的平均部署成本,在一些特殊的部署场景(如居民小区中,还需要进行小区内的改造等),还会造成额外的成本。
基于IEEE技术的高频段(如60GHz频率)的无线回传链路,此类回传链路虽然价格相比有线回传链路低廉,但对于超小型的LTE基站运营来讲依然较高,难以解决的问题主要在于其定向天线所要求的固定位置对于小型基站来说,非常难以保证。
移动通信(如3G/4G)的无线回传链路,此方案需要以目前已有的移动通信覆盖作为回传,其回传即会消耗现有的网络容量,和需要增加网络容量的目标背道而驰。
针对移动通信系统中,接入网设备回传链路建立缺乏灵活性的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明提供了回传链路建立方法及装置,以至少解决移动通信系统中,接入网设备回传链路建立缺乏灵活性的问题。
根据本发明的一个方面,提供了一种回传链路建立方法,包括:用户设备与预定网络建立连接;所述用户设备确定用于建立回传链路的基站,并与确定的所述基站建立连接;所述用户设备依据与所述预定网络建立的连接建立所述预定网络与所述基站之间的回传链路。
进一步地,所述用户设备与预定网络建立连接包括:所述用户设备采用有线或无线的方式通过以太网接口与所述预定网络建立连接。
进一步地,所述用户设备确定用于建立回传链路的基站,并与所述基站建立连接包括:所述用户设备判断检测到的所述基站是否支持所述用户设备依据与所述预定网络建立的连接建立所述基站与所述预定网络之间的所述回传链路;在判断结果为是的情况下,所述用户设备确定所述基站为用于建立回传链路的基站,并与确定的所述基站建立连接。
进一步地,在所述用户设备确定用于建立回传链路的所述基站之后,还包括:所述用户设备与在所述基站本地部署的核心网完成核心网的连接。
进一步地,在所述用户设备确定用于建立回传链路的所述基站之后,还包括:所述用户设备在授权频段上与确定的所述基站建立连接,不支持建立回传链路的用户设备在免授权频段上与确定的所述基站建立连接;或者,所述用户设备在免授权频段上与确定的所述基站建立连接,不支持建立回传链路的用户设备在授权频段上与确定的所述基站建立连接。
进一步地,所述用户设备判断检测到的所述基站是否支持所述用户设备依据与所述预定网络建立的连接建立所述基站与所述预定网络之间的所述回传链路包括:所述用户设备通过是否检测到所述基站广播的网络标识来判断所述基站是否支持所述用户设备依据与所述预定网络建立的连接建立所述基站与所述预定网络之间的所述回传链路,其中,所述网络标识用于标识所述基站支持使用所述用户设备与所述预定网络建立的连接建立所述基站与所述预定网络之间的所述回传链路;在检测到所述网络标识的情况下,所述用户设备确定所述基站支持所述用户设备依据与所述预定网络建立的连接建立所述基站与所述预定网络之间的所述回传链路。
进一步地,在所述用户设备依据与所述预定网络建立的连接建立所述预定网络与所述基站之间的回传链路之后,还包括:所述用户设备与不支持建立回传链路的用户设备建立设备到设备连接;所述用户设备依据建立的设备到设备连接以及与所述预定网络建立的连接建立所述预定网络与不支持建立回传链路的用户设备之间的回传链路。
进一步地,在所述用户设备依据与所述预定网络建立的连接建立所述预定网络与所述基站之间的回传链路之后,还包括:所述用户设备接收通过所述基站路由的不支持建立回传链路的用户设备的数据,通过所述回传链路将所述数据转发给所述预定网络;所述用户设备接收所述预定网络的数据,通过所述回传链路将所述预定网络的数据转发给所述基站。
进一步地,所述方法还包括:所述用户设备对所述预定网络的可用带宽和所述预定网络待发送的数据量进行测量;和/或,所述用户设备对所述基站路由所述不支持建立回传链路的用户设备的数据的可用带宽和待路由的数据量进行检测;所述用户设备将检测的结果上报给所述基站供所述基站对所述用户设备与不支持建立回传链路的用户设备的带宽和传输速率进行调度。
进一步地,在所述用户设备依据与所述预定网络建立的连接建立所述预定网络与所述基站之间的回传链路之后,还包括:所述用户设备根据从所述预定网络获取的数据生成缓存状态报告;所述用户设备将生成的所述缓存状态报告上报给所述基站。
根据本发明的另一方面,提供了一种回传链路建立方法,包括:基站确定能够用于建立回传链路的用户设备;所述基站与所述用户设备建立连接;所述基站确定所述用户设备与预定网络建立了连接;所述基站依据所述用户设备与所述预定网络建立的连接建立所述预定网络与所述基站之间的回传链路。
进一步地,在所述基站依据所述用户设备与所述预定网络建立的连接建立所述预定网络与所述基站之间的回传链路之后,还包括:所述基站对从WAN口输入的数据进行筛选,分别路由到移动终端和WiFi模块。
进一步地,所述基站确定能够用于建立回传链路的所述用户设备包括:所述基站接收所述用户设备的接入请求消息,其中,所述接入请求消息中携带有所述用户设备的标识信息;所述基站根据所述用户设备的标识信息判断所述用户设备是否支持建立回传链路;在判断结果为是的情况下,所述基站确定所述用户设备为用于建立回传链路的用户设备。
进一步地,在所述基站确定能够用于建立回传链路的所述用户设备之后,还包括:所述基站与确定的所述用户设备建立空中接口连接;所述基站与确定的所述用户设备建立核心网连接。
进一步地,在所述基站依据所述用户设备与所述预定网络建立的连接建立所述预定网络与所述基站之间的所述回传链路之后,还包括:所述基站将通过建立的空口连接接收到的所述不支持建立回传链路的用户设备的数据路由到所述用户设备,通过所述回传链路将所述数据转发给所述预定网络;所述基站通过所述回传链路接收所述用户设备转发的所述预定网络的数据,并将所述预定网络的数据通过建立的空口连接路由到所述不支持建立回传链路的用户设备。
进一步地,在所述基站依据所述用户设备与所述预定网络建立的连接建立所述预定网络与所述基站之间的所述回传链路之后,还包括:在建立的所述回传链路为多条的情况下,所述基站根据获取的多个用户设备的信道质量信息以及可用带宽信息对多条所述回传链路进行调度;所述基站根据调度的结果确定分配在每条回传链路上的数据量。
进一步地,在所述基站依据所述用户设备与所述预定网络建立的连接建立所述预定网络与所述基站之间的所述回传链路之后,还包括:所述基站对所述用户设备与不支持建立回传链路的用户设备使用的无线资源进行调度。
进一步地,所述方法还包括:在所述基站依据所述用户设备与所述预定网络建立的连接建立所述预定网络与所述基站之间的回传链路之前,所述基站拒绝与不支持建立回传链路的用户设备建立连接。
根据本发明的另一方面,提供了一种回传链路建立装置,应用于用户设备,包括:第一建立连接模块,用于与预定网络建立连接;第一确定模块,用于确定用于建立回传链路的基站,并与确定的所述基站建立连接;建立回传链路模块,用于依据与所述预定网络建立的连接建立所述预定网络与所述基站之间的回传链路。
进一步地,所述第一建立连接模块包括:建立连接单元,用于采用有线或无线的方式通过以太网接口与所述预定网络建立连接。
进一步地,所述第一确定模块包括:第一判断子模块,用于判断检测到的所述基站是否支持所述用户设备依据与所述预定网络建立的连接建立所述基站与所述预定网络之间的所述回传链路;第一确定子模块,在判断结果为是的情况下,确定所述基站为用于建立回传链路的基站,并与确定的所述基站建立连接。
进一步地,所述装置还包括:第一建立连接子模块,用于所述用户设备在授权频段上与确定的所述基站建立连接,不支持建立回传链路的用户设备在免授权频段上与确定的所述基站建立连接;或者,第二建立连接子模块,用于所述用户设备在免授权频段上与确定的所述基站建立连接,不支持建立回传链路的用户设备在授权频段上与确定的所述基站建立连接。
进一步地,所述第一判断子模块包括:判断单元,用于通过是否检测到所述基站广播的网络标识来判断所述基站是否支持所述用户设备依据与所述预定网络建立的连接建立所述基站与所述预定网络之间的所述回传链路,其中,所述网络标识用于标识所述基站支持使用所述用户设备与所述预定网络建立的连接建立所述基站与所述预定网络之间的所述回传链路;确定单元,用于在检测到的所述网络标识的情况下,确定所述基站支持所述用户设备依据与所述预定网络建立的连接建立所述基站与所述预定网络之间的所述回传链路。
进一步地,所述装置还包括:第一建立模块,用于依据与不支持建立回传链路的用户设备建立设备到设备连接;建立链路模块,用于依据建立的设备到设备连接以及与所述预定网络建立的连接建立所述预定网络与不支持建立回传链路的用户设备之间的回传链路。
进一步地,所述装置还包括:第一转发模块,用于接收通过所述基站路由的不支持建立回传链路的用户设备的数据,通过所述回传链路将所述数据转发给所述预定网络;第二转发模块,用于接收所述预定网络的数据,通过所述回传链路将所述预定网络的数据转发给所述基站。
进一步地,所述装置还包括:测量模块,用于对所述预定网络的可用带宽和所述预定网络待发送的数据量进行测量;和/或,所述用户设备对所述基站路由所述不支持建立回传链路的用户设备的数据的可用带宽和待路由的数据量进行检测;第一上报模块,用于将检测的结果上报给所述基站供所述基站对所述用户设备与不支持建立回传链路的用户设备的带宽和传输速率进行调度。
进一步地,所述装置还包括:生成模块,用于根据从所述预定网络获取的数据生成缓存状态报告BSR;第二上报模块,用于将生成的所述BSR上报给所述基站。
根据本发明的另一方面,提供了一种回传链路建立装置,应用于基站,包括:第二确定模块,用于确定能够用于建立回传链路的用户设备;第二建立连接模块,用于与所述用户设备建立连接;第三确定模块,用于确定所述用户设备与预定网络建立了连接;第二建立模块,用于依据所述用户设备与所述预定网络建立的连接建立所述预定网络与所述基站之间的回传链路。
进一步地,所述装置还包括:筛选模块,用于对从WAN口输入的数据进行筛选,分别路由到移动终端和WiFi模块。
进一步地,所述第二确定模块包括:接收子模块,用于接收所述用户设备的接入请求消息,其中,所述接入请求消息中携带有所述用户设备的标识信息;第二判断子模块,用于根据所述用户设备的标识信息判断所述用户设备是否支持建立回传链路;第二确定子模块,用于在判断结果为是的情况下,确定所述用户设备为用于建立回传链路的用户设备。
进一步地,所述装置还包括:空口连接子模块,用于与确定的所述用户设备建立空中接口连接;核心网连接子模块,用于与确定的所述用户设备建立核心网连接。
进一步地,所述装置还包括:第一路由转发模块,用于将通过建立的空口连接接收到的所述不支持建立回传链路的用户设备的数据路由到所述用户设备,通过所述回传链路将所述数据转发给所述预定网络;第二路由转发模块,用于通过所述回传链路接收所述用户设备转发的所述预定网络的数据,并将所述预定网络的数据通过建立的空口连接路由到所述不支持建立回传链路的用户设备。
进一步地,所述装置还包括:第一调度模块,用于在建立的所述回传链路为多条的情况下,根据获取的多个用户设备的信道质量信息以及可用带宽信息对多条所述回传链路进行调度;第四确定模块,用于根据调度的结果确定分配在每条回传链路上的数据量。
进一步地,所述装置还包括:第二调度模块,用于对所述用户设备与不支持建立回传链路的用户设备使用的无线资源进行调度。
进一步地,所述装置还包括:拒绝模块,用于在所述基站依据所述用户设备与所述预定网络建立的连接建立所述预定网络与所述基站之间的回传链路之前,拒绝与不支持建立回传链路的用户设备建立连接。
通过本发明,采用用户设备与预定网络建立连接;所述用户设备确定用于建立回传链路的基站,并与确定的所述基站建立连接;所述用户设备依据与所述预定网络建立的连接建立所述预定网络与所述基站之间的回传链路,解决了移动通信系统中,接入网设备回传链路建立缺乏灵活性的问题,增强了对回传链路的可控性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是根据相关技术中的通信网络的基本架构的示意图;
图2是根据本发明实施例的回传链路建立方法的流程图一;
图3是根据本发明实施例的建立回传链路的用户设备的结构示意图;
图4是根据本发明实施例的使用特殊终端作为无线接入回传入口的示意图;
图5是根据本发明优选实施例的采用多个特殊终端建立回传链路的示意图;
图6是根据本发明实施例的建立回传链路的特殊终端操作的流程图;
图7是根据本发明实施例的回传链路建立方法的流程图二;
图8是根据本发明实施例的使用特殊终端作为回传链路的基站的示意图;
图9是根据本发明实施例的LTE基站采用特殊终端作为回传链路的流程图;
图10是根据本发明实施例的回传链路建立装置的框图一;
图11是根据本发明优选实施例的回传链路建立装置的框图一;
图12是根据本发明优选实施例的回传链路建立装置的框图二;
图13是根据本发明实施例的回传链路建立装置的框图二;
图14是根据本发明优选实施例的回传链路建立装置的框图三;
图15是根据相关技术中的普通终端的基本接口的示意图;
图16是根据本发明实施例的建立回传链路的特殊终端的基本接口的示意图;
图17是根据本发明实施例的特殊终端的通信协议层的示意图;
图18是根据本发明优选实施例的建立回传链路的特殊终端的基本接口的示意图;
图19是根据本发明优选实施例的特殊终端的通信协议层的示意图;
图20是根据本发明实施例的可用带宽的缓存状态报告BSR的示意图;
图21是根据本发明优选实施例的特殊终端支持无线路由器功能的示意图;
图22是根据本发明优选实施例的特殊终端支持无线路由器功能的基本结构示意图;
图23是根据本发明实施例的回传链路的数据流控制的示意图一;
图24是根据本发明实施例的回传链路的数据流控制的示意图二;
图25是根据本发明实施例的回传链路的数据流控制的示意图三。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实施例中提供了一种回传链路建立方法,图2是根据本发明实施例的回传链路建立方法的流程图一,如图2所示,该流程包括如下步骤:
步骤S202,用户设备与预定网络建立连接;
步骤S204,该用户设备确定用于建立回传链路的基站,并与确定的该基站建立连接;
步骤S206,该用户设备依据与该预定网络建立的连接建立该预定网络与该基站之间的回传链路。
通过上述步骤,用户设备与预定网络建立连接,之后确定用于建立回传链路的基站,并与确定的该基站建立连接,依据与预定网络建立的连接建立该预定网络与该基站之间的回传链路,通过用户设备建立回传链路,解决了移动通信系统中,接入网设备回传链路建立缺乏灵活性的问题,增强了对回传链路的可控性。
使用用户设备为移动通信接入设备提供回传链路,用户设备与包含有核心网的第一网络相连,其中,第一网络可以是互联网,也可以是内部局域网,通过移动通信协议与接入设备进行空中接口连接,通过与第一网络的连接和与接入设备的空中接口连接,为所述接入设备提供数据回传功能,其中,接入设备可以是基站,也可以是普通的终端,该终端可以通过设备到设备的连接方式与用户设备建立连接,从而该用户设备可以实现为普通终端建立回传链路。
需要说明的是,上述的用户设备,指的是可以支持陆地移动通信系统的通信协议的终端侧产品,特制通信的调制解调器模块(Wireless Modem),可以是手机、平板电脑、数据卡等。
图3是根据本发明实施例的建立回传链路的用户设备的结构示意图,如图3所示,用于建立回传链路的用户设备包括:射频模块、移动终端模块,路由器模块,其中,通过射频模块与基站建立连接,移动终端模块通过以太网接口与路由器模块进行连接,通过WAN口与核心网建立连接。用户设备具有普通终端的功能和路由器的功能,具有和外部以太网连接的网络接口。通过有线连接和互联网相连,并且通过LTE/LTE-A通信协议和基站进行连接后,可以将用户设备的移动终端模块从基站接收到的下行数据信息通过有线连接传输到互联网,也可以将用户设备从有线互联网接收到的数据通过LTE/LTE-A发送给基站,从而完成作为基站回传链路的功能。为了便于区分,下面部分以特殊终端表示用于建立回传链路的用户设备,普通终端表示不用于建立回传链路的用户设备。
图4是根据本发明实施例的使用特殊终端作为无线接入回传入口的示意图,如图4所示,通过特殊终端与网络建立连接,并与基站建立连接后,通过与网络建立的连接建立基站与网络之间的回传链路,其中,网络可以包括本地局域网或Internet网。特殊终端和基站的空口连接,以及和其他互联网设备的以太网连接;在此基础上,可以支持将从空中接口接收的数据通过以太网连接发送给连接的其他设备,并支持将从以太网连接接收到的数据通过空中接口发送给基站。
特殊终端可以将其按照移动通信协议从空中接口接收到的数据转发到包含有核心网的第一网络,包含有核心网的第一网络侧可以将数据通过路由功能按照移动通信协议从空中接口发送给相应的网络接入设备。该特殊终端配置有以太网接口,或者通过转接器将其数据接口转换为以太网接口,通过以太网接口与第一以太网接口连接,通过第二以太网接口和互联网连接。
特殊终端与预定网络建立连接的方式不只一种,在一个可选的实施例中,可以采用有线或无线的方式通过以太网接口与该预定网络建立连接。
特殊终端确定用于建立回传链路的基站的方式不只一种,在一个可选的实施例中,可以通过判断检测到的该基站是否支持该特殊终端依据与该预定网络建立的连接建立该基站与该预定网络之间的该回传链路的方式确定基站是否支持建立回传链路,在判断结果为是的情况下,便可以确定该基站为用于建立回传链路的基站,并与确定的该基站建立连接。
在该特殊终端确定用于建立回传链路的该基站之后,特殊终端与在该基站本地部署的核心网完成核心网的连接,从而为建立回传链路做好准备。
在该特殊终端确定用于建立回传链路的该基站之后,特殊终端在授权频段上与确定的该基站建立连接,不支持建立回传链路的特殊终端在免授权频段上与确定的该基站建立连接;或者,该特殊终端在免授权频段上与确定的该基站建立连接,不支持建立回传链路的特殊终端在授权频段上与确定的该基站建立连接,从而可以提高数据交互的效率。
特殊终端判断检测到的该基站是否支持该特殊终端依据与该预定网络建立的连接建立该基站与该预定网络之间的该回传链路可以包括:该特殊终端通过是否检测到该基站广播的网络标识来判断该基站是否支持该特殊终端依据与该预定网络建立的连接建立该基站与该预定网络之间的该回传链路,其中,该网络标识用于标识该基站支持使用该特殊终端与该预定网络建立的连接建立该基站与该预定网络之间的该回传链路;在检测到该网络标识的情况下,该特殊终端确定该基站支持该特殊终端依据与该预定网络建立的连接建立该基站与该预定网络之间的该回传链路。
在特殊终端依据与该预定网络建立的连接建立该预定网络与该基站之间的回传链路之后,还包括:该特殊终端与不支持建立回传链路的特殊终端建立设备到设备连接;该特殊终端依据建立的设备到设备连接以及与该预定网络建立的连接建立该预定网络与不支持建立回传链路的特殊终端之间的回传链路。
在特殊终端依据与该预定网络建立的连接建立该预定网络与该基站之间的回传链路之后,该特殊终端接收通过该基站路由的不支持建立回传链路的特殊终端的数据,通过该回传链路将该数据转发给该预定网络;该特殊终端接收该预定网络的数据,通过该回传链路将该预定网络的数据转发给该基站。
特殊终端还可以对该预定网络的可用带宽和该预定网络待发送的数据量进行测量;和/或,该特殊终端也可以对该基站路由该不支持建立回传链路的特殊终端的数据的可用带宽和待路由的数据量进行检测;该特殊终端将检测的结果上报给该基站供该基站对该特殊终端与不支持建立回传链路的特殊终端的带宽和传输速率进行调度。
在特殊终端依据与预定网络建立的连接建立该预定网络与基站之间的回传链路之后,特殊终端根据从该预定网络获取的数据生成缓存状态报告,将生成的该缓存状态报告上报给该基站。
由于LTE/LTE-A可以支持的空口速率非常高,峰值速率达到下行1Gbps,上行500Mbps,相对的,对回传链路的带宽和时延要求也较高。为了避免运营方需要对每一个LTE/LTE-A的基站(尤其是小型基站)都部署一条高速的有线连接,可以通过和多个第一类终端建立连接的方式汇聚多个相对低速的有线连接,从而构建相同性能的回传链路。图5是根据本发明优选实施例的采用多个特殊终端建立回传链路的示意图,如图5所示,如果单个特殊终端连接的有线带宽为100M,则可以通过连接10个此类特殊终端使基站拥有1G的回传链路带宽。如果单个特殊终端连接的有线带宽较小,则可以考虑连接更多的此类特殊终端以增加回传链路带宽。基站可以对提供回传链路的多个特殊终端进行分组调度,可以根据建立回传链路的各个特殊终端的信道质量信息、可用带宽信息等,平衡多个特殊终端在各个时间点的调度、分配的资源等。更进一步地,基站对提供回传链路的特殊终端和普通终端进行综合调度,例如,分配50%的无线资源用于普通终端的传输,另外的50%用于与提供回传链路的特殊终端进行传输以提供普通终端的回传。
图6是根据本发明实施例的建立回传链路的特殊终端操作的流程图,如图6所示,包括以下步骤:
步骤S602,特殊终端开机,在开机后自动搜索周围的基站信号;
步骤S604,识别并选择可以支持特殊终端建立回传链路的基站,识别出可以支持使用特殊终端作为回传链路的基站,从中选择一个进行接入;
步骤S606,对选择的基站发起连接请求并建立连接,向选择的基站发起连接请求,并建立完整的LTE连接,通过和所连接的基站的空中接口,以及其自身和核心网和/或互联网的连接;
步骤S608,为建立连接的基站提供回传功能。
为了降低使用LTE通信的成本,上述的空中接口连接(包括普通终端和基站的连接,以及建立回传链路的特殊终端和基站的连接),可以采用免授权的频段进行。此外,在基站可以支持多个载波的情况下,也可以对不同类型的特殊终端通过不同的载波进行连接,如普通终端和基站在授权频段上进行连接,建立哦回传链路的特殊终端和基站在免授权频段上进行连接,或者相反。其中,免授权频段相比于授权频段,在满足一定的无线发射条件下即可以免费使用,而不需要任何的官方许可,是对于授权频段的有效的、低成本的补充。
本发明实施例还提供了一种回传链路建立方法,图7是根据本发明实施例的回传链路建立方法的流程图二,如图7所示,该流程包括如下步骤:
步骤S702,基站确定能够用于建立回传链路的用户设备;
步骤S704,该基站与该用户设备建立连接;
步骤S706,该基站确定该用户设备与预定网络建立了连接;
步骤S708,该基站依据该用户设备与该预定网络建立的连接建立该预定网络与该基站之间的回传链路。
通过上述步骤,基站确定能够用于建立回传链路的用户设备,基站与确定的用户设备建立连接,在确定该用户设备与预定网络建立了连接之后,依据该用户设备与该预定网络建立的连接建立该预定网络与该基站之间的回传链路,通过用户设备建立回传链路,解决了移动通信系统中,接入网设备回传链路建立缺乏灵活性的问题,增强了对回传链路的可控性。为了便于区分,下面部分以特殊终端表示用于建立回传链路的用户设备,普通终端表示不用于建立回传链路的用户设备。
本可选实施例移动通信系统中的基站包括空中接口模块,通过该空中接口模块建立与特殊终端的空中接口连接,还包括板载核心网模块,通过该板载核心网模块建立与特殊终端的核心网连接。该特殊终端区分为第一类用户终端和第二类用户终端,其中,第一类用户终端指的是本发明实施例中的所说的用于建立回传链路的特殊终端,第二类用户终端指的是没有用户建立回传链路的特殊终端,也可称为普通终端,即该第一类用户终端在不用于建立回传链路的情况下,属于第二类用户终端,以及普通的不支持建立回传链路的特殊终端。基站接受第一类用户终端的完整接入流程,即包括空中接口连接、核心网连接的全部功能。但是基站仅接受第二类用户终端的空中接口连接,通过已经和第一类用户终端建立的空中接口连接和第一类用户终端的外部连接,将第二类用户终端需要和核心网连接的相应的数据发送给核心网,旨在为灵活部署的基站提供经济、稳定、灵活的回传链路。
图8是根据本发明实施例的使用特殊终端作为回传链路的基站的示意图,如图8所示,基站包括:终端筛选、接入控制器,演进的分组核心网(Evolved Packet Core network,简称为EPC),路由设备,基站可以对普通终端以及建立回传链路的特殊终端进行筛选,以及接收普通终端和建立回传链路的特殊终端的接入,在特殊终端接入的过程中,基站对于提供回传链路的特殊终端,利用基站的板载EPC完成和该特殊终端的空中接口连接和全部的核心网连接流程;对于普通终端,基站仅和其建立空中接口连接,并通过基站已经建立的回传链路,连接到处于回传链路另外一侧的核心网。通过区分可以提供回传链路的特殊终端以及普通终端,首先和提供回传链路的特殊终端进行连接,建立可用的回传链路;之后和普通终端进行连接以提供移动通信服务。
在基站依据特殊终端与预定网络建立的连接建立该预定网络与该基站之间的回传链路之后,基站还可以对从WAN口输入的数据进行筛选,分别路由到移动终端和WiFi模块,即本发明实施例中的基站相比于传统的基站做了一定的改进,该基站可以区分普通终端和建立回传链路的终端,可以为间建立回传链路的终端建立连接,通过建立回传链路的终端与预定网络建立的连接建立回传链路,通过建立的回传链路完成数据的交互。
基站确定能够用于建立回传链路的该特殊终端的方式不只一种,在一个可选的实施例中,基站接收该特殊终端的接入请求消息,其中,该接入请求消息中携带有该特殊终端的标识信息;该基站可以根据该特殊终端的标识信息判断该特殊终端是否支持建立回传链路;在判断结果为是的情况下,该基站确定该特殊终端为用于建立回传链路的特殊终端。
在基站确定能够用于建立回传链路的该特殊终端之后,该基站与确定的该特殊终端建立空中接口连接;该基站与确定的该特殊终端建立核心网连接,需要说明的是,是通过部署在该基站本地的核心网域特殊终端建立的核心网连接,部署在该基站本地的核心网并不与普通的特殊终端即不用于建立回传链路的这段建立核心网连接,通过只与建立回传链路的特殊终端建立核心网连接,为用于建立回传链路的特殊终端建立回传链路做好了准备。
在该基站依据该特殊终端与该预定网络建立的连接建立该预定网络与该基站之间的该回传链路之后,基站将通过建立的空口连接接收到的该不支持建立回传链路的特殊终端的数据路由到该特殊终端,通过该回传链路将该数据转发给该预定网络;该基站通过该回传链路接收该特殊终端转发的该预定网络的数据,并将该预定网络的数据通过建立的空口连接路由到该不支持建立回传链路的特殊终端。
在基站依据特殊终端与该预定网络建立的连接建立该预定网络与该基站之间的该回传链路之后,在建立的该回传链路为多条的情况下,该基站根据获取的多个特殊终端的信道质量信息以及可用带宽信息对多条回传链路进行调度;该基站根据调度的结果确定分配在每条回传链路上的数据量。
在该基站依据该特殊终端与该预定网络建立的连接建立该预定网络与该基站之间的该回传链路之后,基站对该特殊终端与不支持建立回传链路的特殊终端使用的无线资源进行调度。
在基站依据特殊终端与预定网络建立的连接建立该预定网络与该基站之间的回传链路之前,该基站拒绝与不支持建立回传链路的特殊终端建立连接,避免了资源的浪费。
本发明实施例提供了一种回传链路建立装置,应用于用户设备,该装置用于实现上述实施例及优选实施方式,已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的,术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图9是根据本发明实施例的基站采用特殊终端作为回传链路的流程图,如图9所示,基站采用支持建立回传链路的特殊终端作为回传链路的操作流程包括:
步骤S902,基站开机;
步骤S904,接受提供回传链路的特殊终端的接入,需要说明的是,基站在开启后并未建立可用的回传链路前,仅允许建立回传链路的特殊终端在空中接口进行接入;
步骤S906,通过回传链路的建立和核心网和/或互联网建立连接,基站通过和特殊终端建立的空中接口的连接,和核心网和/或互联网建立连接,完成相应的通信流程,建立可用的回传链路;
步骤S908,接受普通终端的接入,在回传链路建立完成后,基站可以允许其他普通终端进行接入,并进行正常的数据调度传输。
此外,基站还可以根据各提供回传链路的特殊终端上报的信道质量信息、剩余带宽信息进行多条回传链路之间的调度,以决定分配在每条回传链路上的数据量。
图10是根据本发明实施例的回传链路建立装置的框图一,如图10所示,包括:第一建立连接模块102、第一确定模块104和建立回传链路模块106,下面对各个模块进行建议说明。
第一建立连接模块102,用于与预定网络建立连接;
第一确定模块104,用于确定用于建立回传链路的基站,并与确定的该基站建立连接;
建立回传链路模块106,用于依据与该预定网络建立的连接建立该预定网络与该基站之间的回传链路。
图11是根据本发明优选实施例的回传链路建立装置的框图一,如图11所示,该第一建立连接模块包括:
建立连接单元112,用于采用有线或无线的方式通过以太网接口与该预定网络建立连接。
图12是根据本发明优选实施例的回传链路建立装置的框图二,如图12所示,该第一确定模块包括:
第一判断子模块122,用于判断检测到的该基站是否支持该用户设备依据与该预定网络建立的连接建立该基站与该预定网络之间的该回传链路;
第一确定子模块124,在判断结果为是的情况下,确定该基站为用于建立回传链路的基站,并与确定的该基站建立连接。
进一步地,该装置还包括:第一建立连接子模块,用于该用户设备在授权频段上与确定的该基站建立连接,不支持建立回传链路的用户设备在免授权频段上与确定的该基站建立连接;或者,第二建立连接子模块,用于该用户设备在免授权频段上与确定的该基站建立连接,不支持建立回传链路的用户设备在授权频段上与确定的该基站建立连接。
进一步地,该第一判断子模块包括:判断单元,用于通过是否检测到该基站广播的网络标识来判断该基站是否支持该用户设备依据与该预定网络建立的连接建立该基站与该预定网络之间的该回传链路,其中,该网络标识用于标识该基站支持使用该用户设备与该预定网络建立的连接建立该基站与该预定网络之间的该回传链路;确定单元,用于在检测到的该网络标识的情况下,确定该基站支持该用户设备依据与该预定网络建立的连接建立该基站与该预定网络之间的该回传链路。
进一步地,该装置还包括:第一建立模块,用于依据与不支持建立回传链路的用户设备建立设备到设备连接;建立链路模块,用于依据建立的设备到设备连接以及与该预定网络建立的连接建立该预定网络与不支持建立回传链路的用户设备之间的回传链路。
进一步地,该装置还包括:第一转发模块,用于接收通过该基站路由的不支持建立回传链路的用户设备的数据,通过该回传链路将该数据转发给该预定网络;第二转发模块,用于接收该预定网络的数据,通过该回传链路将该预定网络的数据转发给该基站。
进一步地,该装置还包括:测量模块,用于对该预定网络的可用带宽和该预定网络待发送的数据量进行测量;和/或,该用户设备对该基站路由该不支持建立回传链路的用户设备的数据的可用带宽和待路由的数据量进行检测;第一上报模块,用于将检测的结果上报给该基站供该基站对该用户设备与不支持建立回传链路的用户设备的带宽和传输速率进行调度。
进一步地,该装置还包括:生成模块,用于根据从该预定网络获取的数据生成缓存状态报告BSR;第二上报模块,用于将生成的该BSR上报给该基站。
本发明实施例还提供了一种回传链路建立装置,应用于基站,图13是根据本发明实施例的回传链路建立装置的框图二,如图13所示,包括:
第二确定模块132,用于确定能够用于建立回传链路的用户设备;
第二建立连接模块134,用于与该用户设备建立连接;
第三确定模块136,用于确定该用户设备与预定网络建立了连接;
第二建立模块138,用于依据该用户设备与该预定网络建立的连接建立该预定网络与该基站之间的回传链路。
进一步地,该装置还包括:筛选模块,用于对从WAN口输入的数据进行筛选,分别路由到移动终端和WiFi模块。
图14是根据本发明优选实施例的回传链路建立装置的框图三,如图14所示,该第二确定模块包括:
接收子模块142,用于接收该用户设备的接入请求消息,其中,该接入请求消息中携带有该用户设备的标识信息;
第二判断子模块144,用于根据该用户设备的标识信息判断该用户设备是否支持建立回传链路;
第二确定子模块146,用于在判断结果为是的情况下,确定该用户设备为用于建立回传链路的用户设备。
进一步地,该装置还包括:空口连接子模块,用于与确定的该用户设备建立空中接口连接;核心网连接子模块,用于与确定的该用户设备建立核心网连接。
进一步地,该装置还包括:第一路由转发模块,用于将通过建立的空口连接接收到的该不支持建立回传链路的用户设备的数据路由到该用户设备,通过该回传链路将该数据转发给该预定网络;第二路由转发模块,用于通过该回传链路接收该用户设备转发的该预定网络的数据,并将该预定网络的数据通过建立的空口连接路由到该不支持建立回传链路的用户设备。
进一步地,该装置还包括:第一调度模块,用于在建立的该回传链路为多条的情况下,根据获取的多个用户设备的信道质量信息以及可用带宽信息对该多条回传链路进行调度;第四确定模块,用于根据调度的结果确定分配在每条回传链路上的数据量。
进一步地,该装置还包括:第二调度模块,用于对该用户设备与不支持建立回传链路的用户设备使用的无线资源进行调度。
进一步地,该装置还包括:拒绝模块,用于在该基站依据该用户设备与该预定网络建立的连接建立该预定网络与该基站之间的回传链路之前,拒绝与不支持建立回传链路的用户设备建立连接。
本发明实施例中描述的移动通信具体技术不限,可以为宽带码分多址接入(Wideband Code Division Multiple Access,简称为WCDMA)、码分多址(Code DivisionMultiple Access 2000,简称为CDMA2000)、时分同步码分多址接入(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access,简称为TD-SCDMA)、微波接入全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access,简称为WiMax)、LTE/LTE-A以及后续可能出现的第五代、第六代、第N代移动通信技术。
本可选实施例中针对普通终端做了改进,改进后即为上述提及的特殊终端,下面对特殊终端进行进一步说明。
特殊终端支持和基站的空口连接,以及和其他互联网设备的以太网连接;在此基础上,可以支持将从空中接口接收的数据通过以太网连接发送给连接的其他设备,并支持将从以太网连接接收到的数据通过空中接口发送给基站。
图15是根据相关技术中的普通终端的基本接口的示意图,如图15所示,普通终端和基站连接后,通过基站作为其连接外部互联网的入口,在上行方向,将普通终端本身或者其连接的其他本地设备生成的数据发送给基站;而下行方向,从基站收到的数据将用于普通终端本身或者其连接的其他本地设备。基于此类特性,普通终端和其连接的其他内部局域网设备之间仅存在数据传输的连接而并不需要网络连接,所以普通终端向下仅支持串行通用总线(Universal Serial Bus,简称为USB)的连接。
图16是根据本发明实施例的建立回传链路的特殊终端的基本接口的示意图,如图16所示,改进后的特殊终端,向下将支持和其他设备的以太网连接。如图16所示的基本接口,特殊终端的内部传输协议也需要支持将来自于空中接口的数据包格式封装为可以通过以太网进行传输的IP数据包的格式。特殊终端对于空中接口侧的数据格式支持有物理层(Physical layer,简称为PHY),媒体接入控制层(Media Access Control,简称为MAC),无线链路控制层(Radio Link Control,简称为RLC)以及分组数据汇聚协议层(Packet DataConvergence Protocol,简称为PDCP)。图17是根据本发明实施例的特殊终端的通信协议层的示意图,如图17所示,PDCP层以上则对接特殊终端或者特殊终端连接的其他设备的应用层数据。对于特殊终端,PDCP层以上侧对接以太网连接,可以将PDCP层的数据封装成IP数据包后,直接发送到互联网或其他局域网等。如图17所示的其他设备,可以是手机的屏幕、摄像头、键盘或者手机可以通过数据连接的其他设备。基于普通终端形态,增加由USB连接到以太网连接的转换设备。
由于特殊终端的芯片工艺复杂、技术含量高,对于数据传输协议、接口的修改可能涉及方面较多,为了降低开发者的开发成本和难度,可以在现有的普通终端接口结构上,增加一个转换设备,由USB连接转换到以太网的连接,从而实现上述特殊终端的提供回传的功能。
图18是根据本发明优选实施例的建立回传链路的特殊终端的基本接口的示意图,如图18所示,作为一个可选的实施例中,接口增加了转换设备。图19是根据本发明优选实施例的特殊终端的通信协议层的示意图,如图19所示,增加转换设备的接口的通信协议层,PDCP层以上则对接特殊终端或者特殊终端连接的其他设备的应用层数据。对于修改后的特殊终端,PDCP层以上侧通过增加的转换设备对接以太网连接,可以将PDCP层的数据封装成IP数据包后,直接发送到互联网或其他局域网等。
作为提供回传链路的移动终端,除了做上述修改外,其还需要提供如下功能:在作为提供回传链路的移动终端状态时,需要判断所检测到的基站是否支持使用移动终端作为回传链路。该特殊终端仅接入可以支持使用移动终端作为回传链路的基站。可以为支持回传链路的终端,和可以使用终端建立回传链路的基站预先配置互相可知的网络标识,如小区ID,特殊终端在搜索其可以发现的基站时,通过该预先定义的标识决定当前检测到的基站是否可以进行接入。可以使用和提供回传链路的特殊终端预先定义的逻辑信道号标识的缓存状态报告(Buffer Status Report,简称为BSR)进行剩余可用带宽的上报,其中,可用带宽的缓存状态报告BSR如图20所示。
特殊终端的上行方向,即互联网通过特殊终端向基站发送数据,需要向基站汇报其需要发送的数据量和可用带宽。对于上行传输方向,普通终端会在通信过程中向基站上报BSR来通知基站该特殊终端当前需要进行发送的数据。基站则根据特殊终端上报的BSR决定对特殊终端的调度,如分配多少无线资源等等。现有技术中,BSR定义为特殊终端在PDCP和RLC层缓存的数据以及需要进行重传的数据总和,是按照各个逻辑信道组(LogicChannel Group,简称为LCG)进行上报的。而当特殊终端作为提供回传链路的终端时,其上行数据全部来自于所连接的其他网络而非终端本身,所以仅存在一种数据类型,可以仅建立单个逻辑信道(标记为LC-1)用来传输从以太网接口获得并需要向基站传输的数据。这种情况下,现有技术中的其他逻辑信道编号,如LC-2,LC-3则不会再被使用。在本发明所述方案中,除了上行的数据总量,基站还需要得到该提供回传链路的特殊终端可以支持的带宽,即该特殊终端连接的其他网络的剩余可用带宽,我们可以限制仅使用其他的逻辑信道号(例如标记为LC-2)用来指示该特殊终端可以从以太网接口获取的由以太网经过特殊终端发送给基站方向的剩余带宽信息,并通过LC-2标识的BSR上报给基站。需要说明的是,逻辑信道可以理解为移动通信协议中,对每一个业务建立的,专门用于传输该类业务的信道。
特殊终端的下行方向,即基站通过特殊终端向互联网发送数据,需要向基站汇报其可用带宽并进行速率控制。和上行类似,提供回传链路的特殊终端还需要通知基站其可用的下行带宽,即基站通过该特殊终端向核心网和/或互联网发送数据方向的可用带宽。可以采用和上行类似的方案,限制仅使用其他的逻辑信道号(如标记为LC-3),将可用带宽信息包含在上行的BSR中上报给基站。
图21是根据本发明优选实施例的特殊终端支持无线路由器功能的示意图,如图21所示,为了提升如上所述可以提供回传链路的特殊终端的使用场景,可以依据其特性,在该特殊终端中增加无线路由器的功能。通过增加WiFi模块,可以实现将该特殊终端作为无线路由器的功能。
图22是根据本发明优选实施例的特殊终端支持无线路由器功能的基本结构示意图,如图22所示,移动终端模块和WiFi模块均通过以太网连接和路由器模块进行相连,该路由器模块通过WAN口和外部互联网进行连接。
为了同时支持为移动通信基站作为回传链路和为本地设备提供无线路由器的功能,所述装置的路由器模块需要支持对从WAN口输入的数据进行筛选,分别路由到移动终端模块和WiFi模块的功能。此功能可以通过由路由器模块为移动通信终端模块和WiFi模块分配私有IP地址的方式实现,也可以通过依据移动通信终端模块和WiFi模块的硬件MAC地址进行区分的方式实现。
本可选实施例中针对普通的基站也做了改进,改进后的基站可以支持建立回传链路,改进后的基站需要增加一个对终端的筛选、接入控制模块,该筛选、接入控制模块可以通过检查请求接入的用户设备的标识、用户设备请求接入的原因等方面对用户设备进行筛选。该筛选、接入控制模块首先区分用户设备是可以提供回传链路的特殊终端,还是普通终端,在所述基站没有建立可用回传链路前,将控制基站侧不允许普通终端接入,在基站的回传链路容量已经足够的情况,将控制基站侧不允许提供回传链路的特殊终端的接入。
在特殊终端接入的过程中,基站对于可以提供回传链路的特殊终端,利用基站的板载EPC完成和该特殊终端的空中接口连接和全部的核心网连接流程;对于普通终端,基站仅和其建立空中接口连接,并通过基站已经建立的回传链路,连接到处于回传链路另外一侧的核心网。优选的,所述位于回传链路另外一侧的核心网被部署在云端,通过互联网和提供回传链路的特殊终端进行连接。特别的,该控制模块可以通过检查请求接入的用户的标识、用户请求接入的原因等方面对用户设备进行筛选。
基站需要增加一个路由控制模块,其区分不同提供回传链路的终端和传统的移动通信终端,将传统移动通信终端发送给基站的数据路由发送给提供回传链路的终端从而发送到外部网络,将来自于提供回传链路的终端的数据解析后,发送给其服务的、相应的传统的移动通信终端。
图23是根据本发明实施例的回传链路的数据流控制的示意图一,如图23所示,对于普通终端发送给基站的数据,基站接入模块将数据发送给路由设备,路由设备找到合适的回传链路,再由基站的接入模块发送给提供回传链路的特殊终端。对于普通终端,其核心网在可以提供回传链路的特殊终端所连接的另外一端网络侧,该普通终端的数据不需要经过基站的板载EPC而可以直接通过增加的路由模块发送给可提供回传链路的特殊终端。
图24是根据本发明实施例的回传链路的数据流控制的示意图二,如图24所示,建立回传链路的特殊终端,通过EPC发送,对于提供回传链路的特殊终端发送给基站的数据,基站接入模块将数据发送给其板载EPC,EPC处理后,将数据返回给基站的接入模块,并发送给相应的普通终端。
图25是根据本发明实施例的回传链路的数据流控制的示意图三,如图25所示,建立回传链路的特殊终端不通过EPC发送,基站对于提供回传链路的特殊终端发送来的数据,还可以直接通过路由模块找到其服务的相应的普通终端,将数据直接发送给该普通终端而不经过板载EPC。
通过本可选实施例,可以以较低的建设成本实现稳定、灵活的移动通信接入设备的回传链路;可以在支持回传链路的同时,为用户提供本地的无线路由器功能;可以尽可能的利用现有的成熟芯片、产品,开发难度相对较低。相比于采用其他无线技术,如WiFi作为回传链路,使用连接其他网络的移动通信终端作为回传链路,基站对于回传链路的可控性达到了大大的增强,并且由于可以采用调度的方式,也可以更好的自适应的调节回传链路的容量需求和传输链路的容量需求。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,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 (31)
1.一种回传链路建立方法,其特征在于,包括:
用户设备与预定网络建立连接;
所述用户设备确定用于建立回传链路的基站,并与确定的所述基站建立连接;
所述用户设备依据与所述预定网络建立的连接建立所述预定网络与所述基站之间的回传链路;
其中,在所述用户设备依据与所述预定网络建立的连接建立所述预定网络与所述基站之间的回传链路之后,还包括:所述用户设备根据从所述预定网络获取的数据生成缓存状态报告;所述用户设备将生成的所述缓存状态报告上报给所述基站,其中,所述缓存状态报告包括剩余可用带宽;
在所述用户设备确定用于建立回传链路的所述基站之后,还包括:所述用户设备在授权频段上与确定的所述基站建立连接,不支持建立回传链路的用户设备在免授权频段上与确定的所述基站建立连接;或者,所述用户设备在免授权频段上与确定的所述基站建立连接,不支持建立回传链路的用户设备在授权频段上与确定的所述基站建立连接。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述用户设备与预定网络建立连接包括:
所述用户设备采用有线或无线的方式通过以太网接口与所述预定网络建立连接。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述用户设备确定用于建立回传链路的基站,并与所述基站建立连接包括:
所述用户设备判断检测到的所述基站是否支持所述用户设备依据与所述预定网络建立的连接建立所述基站与所述预定网络之间的所述回传链路;
在判断结果为是的情况下,所述用户设备确定所述基站为用于建立回传链路的基站,并与确定的所述基站建立连接。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述用户设备确定用于建立回传链路的所述基站之后,还包括:
所述用户设备与在所述基站本地部署的核心网完成核心网的连接。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述用户设备判断检测到的所述基站是否支持所述用户设备依据与所述预定网络建立的连接建立所述基站与所述预定网络之间的所述回传链路包括:
所述用户设备通过是否检测到所述基站广播的网络标识来判断所述基站是否支持所述用户设备依据与所述预定网络建立的连接建立所述基站与所述预定网络之间的所述回传链路,其中,所述网络标识用于标识所述基站支持使用所述用户设备与所述预定网络建立的连接建立所述基站与所述预定网络之间的所述回传链路;
在检测到所述网络标识的情况下,所述用户设备确定所述基站支持所述用户设备依据与所述预定网络建立的连接建立所述基站与所述预定网络之间的所述回传链路。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述用户设备依据与所述预定网络建立的连接建立所述预定网络与所述基站之间的回传链路之后,还包括:
所述用户设备与不支持建立回传链路的用户设备建立设备到设备连接;
所述用户设备依据建立的设备到设备连接以及与所述预定网络建立的连接建立所述预定网络与不支持建立回传链路的用户设备之间的回传链路。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述用户设备依据与所述预定网络建立的连接建立所述预定网络与所述基站之间的回传链路之后,还包括:
所述用户设备接收通过所述基站路由的不支持建立回传链路的用户设备的数据,通过所述回传链路将所述数据转发给所述预定网络;
所述用户设备接收所述预定网络的数据,通过所述回传链路将所述预定网络的数据转发给所述基站。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述用户设备对所述预定网络的可用带宽和所述预定网络待发送的数据量进行测量;和/或,所述用户设备对所述基站路由所述不支持建立回传链路的用户设备的数据的可用带宽和待路由的数据量进行检测;
所述用户设备将检测的结果上报给所述基站供所述基站对所述用户设备与不支持建立回传链路的用户设备的带宽和传输速率进行调度。
9.一种回传链路建立方法,其特征在于,包括:
基站确定能够用于建立回传链路的用户设备;
所述基站与所述用户设备建立连接;
所述基站确定所述用户设备与预定网络建立了连接;
所述基站依据所述用户设备与所述预定网络建立的连接建立所述预定网络与所述基站之间的回传链路;
其中,在所述基站依据所述用户设备与所述预定网络建立的连接建立所述预定网络与所述基站之间的回传链路之后,还包括:所述基站接收所述用户设备上报的缓存状态报告,其中,所述缓存状态报告包括剩余可用带宽;
在所述基站确定能够用于建立回传链路的所述用户设备之后,还包括:所述用户设备在授权频段上与确定的所述基站建立连接,不支持建立回传链路的用户设备在免授权频段上与确定的所述基站建立连接;或者,所述用户设备在免授权频段上与确定的所述基站建立连接,不支持建立回传链路的用户设备在授权频段上与确定的所述基站建立连接。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,在所述基站依据所述用户设备与所述预定网络建立的连接建立所述预定网络与所述基站之间的回传链路之后,还包括:
所述基站对从WAN口输入的数据进行筛选,分别路由到移动终端和WiFi模块。
11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述基站确定能够用于建立回传链路的所述用户设备包括:
所述基站接收所述用户设备的接入请求消息,其中,所述接入请求消息中携带有所述用户设备的标识信息;
所述基站根据所述用户设备的标识信息判断所述用户设备是否支持建立回传链路;
在判断结果为是的情况下,所述基站确定所述用户设备为用于建立回传链路的用户设备。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,在所述基站确定能够用于建立回传链路的所述用户设备之后,还包括:
所述基站与确定的所述用户设备建立空中接口连接;
所述基站与确定的所述用户设备建立核心网连接。
13.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,在所述基站依据所述用户设备与所述预定网络建立的连接建立所述预定网络与所述基站之间的所述回传链路之后,还包括:
所述基站将通过建立的空口连接接收到的所述不支持建立回传链路的用户设备的数据路由到所述用户设备,通过所述回传链路将所述数据转发给所述预定网络;
所述基站通过所述回传链路接收所述用户设备转发的所述预定网络的数据,并将所述预定网络的数据通过建立的空口连接路由到所述不支持建立回传链路的用户设备。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的方法,其特征在于,在所述基站依据所述用户设备与所述预定网络建立的连接建立所述预定网络与所述基站之间的所述回传链路之后,还包括:
在建立的所述回传链路为多条的情况下,所述基站根据获取的多个用户设备的信道质量信息以及可用带宽信息对多条所述回传链路进行调度;
所述基站根据调度的结果确定分配在每条回传链路上的数据量。
15.根据权利要求9至13中任一项所述的方法,其特征在于,在所述基站依据所述用户设备与所述预定网络建立的连接建立所述预定网络与所述基站之间的所述回传链路之后,还包括:
所述基站对所述用户设备与不支持建立回传链路的用户设备使用的无线资源进行调度。
16.根据权利要求9至13中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述基站依据所述用户设备与所述预定网络建立的连接建立所述预定网络与所述基站之间的回传链路之前,所述基站拒绝与不支持建立回传链路的用户设备建立连接。
17.一种回传链路建立装置,其特征在于,应用于用户设备,包括:
第一建立连接模块,用于与预定网络建立连接;
第一确定模块,用于确定用于建立回传链路的基站,并与确定的所述基站建立连接;
建立回传链路模块,用于依据与所述预定网络建立的连接建立所述预定网络与所述基站之间的回传链路;
其中,在所述用户设备依据与所述预定网络建立的连接建立所述预定网络与所述基站之间的回传链路之后,所述装置还用于所述用户设备根据从所述预定网络获取的数据生成缓存状态报告;所述用户设备将生成的所述缓存状态报告上报给所述基站,其中,所述缓存状态报告包括剩余可用带宽;
所述装置还包括:第一建立连接子模块,用于所述用户设备在授权频段上与确定的所述基站建立连接,不支持建立回传链路的用户设备在免授权频段上与确定的所述基站建立连接;或者,第二建立连接子模块,用于所述用户设备在免授权频段上与确定的所述基站建立连接,不支持建立回传链路的用户设备在授权频段上与确定的所述基站建立连接。
18.根据权利要求17所述的装置,其特征在于,所述第一建立连接模块包括:
建立连接单元,用于采用有线或无线的方式通过以太网接口与所述预定网络建立连接。
19.根据权利要求17所述的装置,其特征在于,所述第一确定模块包括:
第一判断子模块,用于判断检测到的所述基站是否支持所述用户设备依据与所述预定网络建立的连接建立所述基站与所述预定网络之间的所述回传链路;
第一确定子模块,在判断结果为是的情况下,确定所述基站为用于建立回传链路的基站,并与确定的所述基站建立连接。
20.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述第一判断子模块包括:
判断单元,用于通过是否检测到所述基站广播的网络标识来判断所述基站是否支持所述用户设备依据与所述预定网络建立的连接建立所述基站与所述预定网络之间的所述回传链路,其中,所述网络标识用于标识所述基站支持使用所述用户设备与所述预定网络建立的连接建立所述基站与所述预定网络之间的所述回传链路;
确定单元,用于在检测到的所述网络标识的情况下,确定所述基站支持所述用户设备依据与所述预定网络建立的连接建立所述基站与所述预定网络之间的所述回传链路。
21.根据权利要求17所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
第一建立模块,用于依据与不支持建立回传链路的用户设备建立设备到设备连接;
建立链路模块,用于依据建立的设备到设备连接以及与所述预定网络建立的连接建立所述预定网络与不支持建立回传链路的用户设备之间的回传链路。
22.根据权利要求17所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
第一转发模块,用于接收通过所述基站路由的不支持建立回传链路的用户设备的数据,通过所述回传链路将所述数据转发给所述预定网络;
第二转发模块,用于接收所述预定网络的数据,通过所述回传链路将所述预定网络的数据转发给所述基站。
23.根据权利要求22所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
测量模块,用于对所述预定网络的可用带宽和所述预定网络待发送的数据量进行测量;和/或,所述用户设备对所述基站路由所述不支持建立回传链路的用户设备的数据的可用带宽和待路由的数据量进行检测;
第一上报模块,用于将检测的结果上报给所述基站供所述基站对所述用户设备与不支持建立回传链路的用户设备的带宽和传输速率进行调度。
24.一种回传链路建立装置,其特征在于,应用于基站,包括:
第二确定模块,用于确定能够用于建立回传链路的用户设备;
第二建立连接模块,用于与所述用户设备建立连接;
第三确定模块,用于确定所述用户设备与预定网络建立了连接;
第二建立模块,用于依据所述用户设备与所述预定网络建立的连接建立所述预定网络与所述基站之间的回传链路;
其中,在所述基站依据所述用户设备与所述预定网络建立的连接建立所述预定网络与所述基站之间的回传链路之后,所述装置还用于所述基站接收所述用户设备上报的缓存状态报告,其中,所述缓存状态报告包括剩余可用带宽;
在所述基站确定能够用于建立回传链路的所述用户设备之后,所述装置还用于所述用户设备在授权频段上与确定的所述基站建立连接,不支持建立回传链路的用户设备在免授权频段上与确定的所述基站建立连接;或者,所述用户设备在免授权频段上与确定的所述基站建立连接,不支持建立回传链路的用户设备在授权频段上与确定的所述基站建立连接。
25.根据权利要求24所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
筛选模块,用于对从WAN口输入的数据进行筛选,分别路由到移动终端和WiFi模块。
26.根据权利要求24所述的装置,其特征在于,所述第二确定模块包括:
接收子模块,用于接收所述用户设备的接入请求消息,其中,所述接入请求消息中携带有所述用户设备的标识信息;
第二判断子模块,用于根据所述用户设备的标识信息判断所述用户设备是否支持建立回传链路;
第二确定子模块,用于在判断结果为是的情况下,确定所述用户设备为用于建立回传链路的用户设备。
27.根据权利要求26所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
空口连接子模块,用于与确定的所述用户设备建立空中接口连接;
核心网连接子模块,用于与确定的所述用户设备建立核心网连接。
28.根据权利要求24所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
第一路由转发模块,用于将通过建立的空口连接接收到的所述不支持建立回传链路的用户设备的数据路由到所述用户设备,通过所述回传链路将所述数据转发给所述预定网络;
第二路由转发模块,用于通过所述回传链路接收所述用户设备转发的所述预定网络的数据,并将所述预定网络的数据通过建立的空口连接路由到所述不支持建立回传链路的用户设备。
29.根据权利要求24至28中任一项所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
第一调度模块,用于在建立的所述回传链路为多条的情况下,根据获取的多个用户设备的信道质量信息以及可用带宽信息对多条所述回传链路进行调度;
第四确定模块,用于根据调度的结果确定分配在每条回传链路上的数据量。
30.根据权利要求24至28中任一项所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
第二调度模块,用于对所述用户设备与不支持建立回传链路的用户设备使用的无线资源进行调度。
31.根据权利要求24至28中任一项所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
拒绝模块,用于在所述基站依据所述用户设备与所述预定网络建立的连接建立所述预定网络与所述基站之间的回传链路之前,拒绝与不支持建立回传链路的用户设备建立连接。
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