CN108617024A - 一种层2中继的承载管理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种层2中继的承载管理方法，包括：Remote UE的业务数据承载在Relay UE的专用承载上，在eNB和服务网关之间，无论是Remote UE的业务数据还是Relay UE的业务数据都承载在各自的S1‑U GTP隧道上；Remote UE的RRC信令放在Relay UE的信令无线承载上传输。本发明为可穿戴设备通过用户手机接入网络设计了端到端的承载，满足了用户手机为可穿戴设备传递RRC信令以及业务数据到网络侧的要求，可以达到可穿戴设备入网的目的。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种层2中继的承载管理方法。
背景技术
随着无线移动通信技术的发展，人们对高速率，低延迟，低成本提出了越来越高的要求。LTE(Long Term Evolution)项目就在这样的背景下产生了，追求更高的峰值速率和更短的传输时延。
LTE项目的主要性能目标包括：在20MHz频谱带宽能够提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率，改善小区边缘用户的性能，提高小区容量；降低系统延迟，用户平面内部单向传输时延低于5ms，控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms，从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms；支持100Km半径的小区覆盖；能够为350Km/h高速移动用户提供>100kbps的接入服务；支持成对或非成对频谱；支持可变带宽，最大20M带宽。
LTE在网络架构上采用由NodeB构成接入网的单层扁平化全IP网络结构，这种结构有利于简化网络和减小延迟，实现了低时延，低复杂度和低成本的要求。与传统的3GPP接入网相比，LTE减少了RNC节点。eNB不仅具有原来NodeB的功能外，还能完成原来RNC的大部分功能，包括物理层、MAC层、RRC、调度、接入控制、承载控制、接入移动性管理等。Node B和Node B之间将采用网格(Mesh)方式直接互连，这也是对原有UTRAN结构的重大修改。逐步趋近于典型的IP宽带网结构。
在物理层技术上，LTE采用了OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)，MIMO(Multiple Input Multiple Output)等先进的无线传输技术以及基于信道的链路自适应调度方式和干扰协调技术。进一步提高了用户的速率和小区吞吐量，改善小区边缘性能。
随着无线通信技术的发展，以及低时延、高速率的进一步渴望，在LTE-A阶段引入新的技术，例如载波聚合CA(Carrier Aggregation)、中继Relay技术、多点协作CoMP(Coordinated Multipoint)、eICIC(Enhanced Inter-Cell Interference Coordination)等无线技术。
IMT-A(International Mobile Telecommunications-Advanced，高级国际移动通信)系统在小区蜂窝网络下允许支持Device-to-Device(D2D)通信来提高频谱利用率。Device-to-Device(D2D)通信是一种在系统的控制下，允许终端之间通过复用小区资源直接进行通信的新型技术，它能够增加蜂窝通信系统频谱效率，降低终端发射功率，在一定程度上解决无线通信系统频谱资源匮乏的问题。网络部署如图1所示。
目前可穿戴设备多以具备部分计算功能、可连接手机及各类终端的便携式配件形式存在，主流的产品形态包括以手腕为支撑的watch类(包括手表和腕带等产品)，以脚为支撑的shoes类(包括鞋、袜子或者将来的其他腿上佩戴产品)，以头部为支撑的Glass类(包括眼镜、头盔、头带等)，以及智能服装、书包、拐杖、配饰等各类非主流产品形态。
其中以用户手机为中继，传输可穿戴设备(即Remote UE，远程UE)的RRC(RadioResource Control，无线资源控制)消息或者业务数据，满足可穿戴设备入网是一个R14的研究话题，目前标准上决定支持层2中继，网络部署如图2所示。
然而目前标准上只定义了支持PDCP层的层2中继，至于如何传递可穿戴设备的RRC信令以及业务数据仍然是个需要解决的问题，即需要提出一种解决端到端的承载如何设计和管理的方法。
发明内容
为了解决背景技术的问题，本发明提出一种层2中继的承载管理方法，包括：
Remote UE(远程UE)的业务数据承载在Relay UE(中继UE)的专用承载上，在eNB和服务网关(SGW)之间，无论是Remote UE的业务数据还是Relay UE的业务数据都承载在各自的S1-U GTP隧道上；
Remote UE的RRC(Radio Resource Control，无线资源控制)信令放在Relay UE的信令无线承载(Signaling Radio Bearer，SRB)上传输。
优选的，eNB处存在Remote UE和Relay UE的上下文，eNB为Remote UE和Relay UE分别分配小区下唯一的标识C-RNTI；Remote UE和Relay UE在各自的短距离层(shortrange layer)之上均定义一个PDCP(Packet Data Convergence Protocol，分组数据汇聚协议)适配层，用于为Remote UE的业务数据包添加Remote UE的C-RNTI信息以及Remote UE的业务数据的逻辑信道ID或者承载ID；Relay UE根据Remote UE的C-RNTI和逻辑信道ID或者承载ID将Remote UE的业务数据包映射在Relay UE空口的数据无线承载(Data RadioBearer，DRB)上，eNB根据Remote UE的C-RNTI和逻辑信道ID或者承载ID将业务数据包映射到对应的S1-U GTP隧道上。
进一步优选的，Remote UE在PDCP适配层上用一个bit指示数据包是业务数据包还是RRC消息，如果是RRC消息，则Relay UE将该RRC消息取出，并将该RRC消息作为一个封装(container)放在Relay UE的RRC消息中发送给eNB，此时还需要发送该RRC消息所属的Remote UE的C-RNTI，或者将RRC的PDCP PDU(协议数据单元)完整的作为封装(container)放在Relay UE的RRC信令中发送给eNB。
再进一步优选的，新定义一个Relay UE RRC消息来承载Remote UE的RRC消息。
上述方法中，可以由eNB决定Remote UE各个逻辑信道的业务数据到Relay UE DRB映射的配置关系，并配置给Relay UE。
优选的，在Remote UE与Relay UE建立D2D连接时，Relay UE为Remote UE分配在该Relay UE下的唯一UE标识，记为D2D Remote UE ID，并在承载Remote UE RRC的Relay RRC信令中携带D2D Remote UE ID；eNB为Remote UE分配C-RNT、逻辑信道ID信息和S1-U GTP(GPRS隧道协议)隧道信息，并将这些信息发送给Relay UE和Remote UE，同时携带D2DRemote UE ID；Remote UE、Relay UE和eNB保存D2D Remote UE ID、Remote UE C-RNTI、Relay UE C-RNTI、Remote UE LCID、Relay UE DRB ID之间的映射关系，eNB还保存GTP隧道信息以及Remote UE LCID之间的映射关系。
优选的，允许多个Remote UE的业务数据复用在同一个Relay UE的专用承载上，允许Realy UE的业务数据和Remote UE的业务数据复用在同一个Relay UE的专用承载上。
优选的，所述Remote UE为可穿戴设备，所述Realy UE为用户手机。
本发明支持Remote UE数据和Relay UE数据在uu接口上混传，并能正确区分不同UE不同业务数据，此外，还能传输Remote UE的RRC消息到eNB。本发明为可穿戴设备通过用户手机接入网络设计了端到端的承载，满足了用户手机为可穿戴设备传递RRC信令以及业务数据到网络侧的要求，可以达到可穿戴设备入网的目的。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是背景技术的IMT-A系统的网络部署示意图；
图2是背景技术的支持层2中继的网络部署示意图；
图3是本发明实施例的以用户手机为中继，传输可穿戴设备的RRC消息和业务数据的网络示意图；
图4是本发明实施例的PDCP协议栈的包头。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；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。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。
本实施例是以用户手机为中继，传输可穿戴设备的RRC消息和业务数据，网络示意图如图3所示。
图3中，Remote UE即为可穿戴设备，PC5接口上传输数据的无线通信技术可以是D2D，WIFI，蓝牙等，即为Short range layer(短距离层)。下面将详细说明如何传递RemoteUE的业务数据和RRC信令。
对于Remote UE的业务数据，本实施例是在Relay UE和eNB之间传输Realy UE的业务数据和Remote UE的业务数据，通过现有LTE中空口的数据传输方式，即Remote UE的数据承载在Relay UE的专用承载上。而且多个Remote UE的业务数据可以复用在同一个RelayUE的专用承载上。Realy UE的业务数据和Remote UE的业务数据可以复用在同一个RelayUE的专用承载上。在eNB和SGW之间，无论是Remote UE的业务数据还是Relay UE的业务数据都承载在自己的S1-U GTP隧道上。
Relay UE处存在Remote UE的D2D通信的上下文，在Remote UE与Relay UE建立D2D连接时，Relay UE为Remote UE分配在该Relay UE下的唯一UE标识，这里记为D2D RemoteUE ID。
eNB处存在eNB为该Remote UE的上下文，该上下文和现有LTE中eNB存储UE上下文是一样的，同样eNB也会为Remote UE分配该小区下唯一的标识C-RNTI。
由于Relay UE一定处于连接状态，所以eNB处同样存在该Relay UE的上下文，也有该eNB为其分配的该小区内唯一标识C-RNTI。
LTE中区分空口上不同用户的数据用C-RNTI，区分同一个用户的不同业务数据用逻辑信道ID(LCID)或者承载ID。这里为了让eNB能够正确区分出不同用户不同业务数据，Remote UE在short range layers之上定义一个PDCP适配层，即设计如图4所示的PDCP协议栈的包头，添加该Remote UE的C-RNTI信息以及业务数据的逻辑信道ID(LCID)或者承载ID，以便于eNB将该数据包正确映射到对应的S1-U GTP隧道上。
因为Relay UE并不解析PDCP层，所以无法获取该Remote UE数据的逻辑信道ID信息以及是哪个UE信息，即Remote UE的C-RNTI信息。所以也定义一个PDCP适配层，对于Shortrange layer的任何一种无线通信技术来说，数据包都通过该适配层，这样Relay UE就可以根据Remote UE的C-RNTI和逻辑信道ID或者承载ID正确将Remote UE的数据包映射在RelayUE空口的DRB上。这里，Remote UE各个逻辑信道的业务数据到Relay UE DRB映射的配置关系，可以由eNB决定并配置给Relay UE。例如将<Remote UE C-RNT，Remote UE LCID，目标DRB id>这样的配置信息通过RRC信令配置给Relay UE。
对于Remote UE的RRC信令，本实施例是将Remote UE的RRC信令放在Relay UE的SRB(SRB signaling radio bearers，信令无线承载)上传输。Remote UE在PDCP适配层上用一个bit指示数据包是业务数据包还是RRC消息，如果是RRC消息，则Relay UE将该RRC消息取出，并将该RRC消息作为一个container放在Relay UE的RRC消息中发送给eNB，此时还需要发送该RRC消息所属的Remote UE的C-RNTI，或者将RRC的PDCP PDU完整的作为container放在Relay UE的RRC信令中发送给eNB。本实施例还新定义了一个Relay UE RRC消息来承载Remote UE的RRC消息。
本实施例的关键参数配置和映射关系如下：
在Remote UE与Relay UE建立D2D连接时，Relay UE为Remote UE分配D2D RemoteUE ID，并在承载Remote UE RRC的Relay RRC信令中携带D2D Remote UE ID；
eNB为Remote UE分配C-RNT、逻辑信道ID信息和S1-U GTP隧道信息，并将这些信息发送给Relay UE和Remote UE，同时携带D2D Remote UE ID；
Remote UE、Relay UE和eNB会保存D2D Remote UE ID、Remote UE C-RNTI、RelayUE C-RNTI、Remote UE LCID、Relay UE DRB ID之间的映射关系，eNB还会保存GTP隧道信息以及Remote UE LCID之间的映射关系。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种层2中继的承载管理方法，其特征在于，所述方法包括：
Remote UE的业务数据承载在Relay UE的专用承载上，在eNB和服务网关之间，无论是Remote UE的业务数据还是Relay UE的业务数据都承载在各自的S1-U GTP隧道上；
Remote UE的RRC信令放在Relay UE的信令无线承载上传输。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
eNB处存在Remote UE和Relay UE的上下文，eNB为Remote UE和Relay UE分别分配小区下唯一的标识C-RNTI；
Remote UE和Relay UE在各自的短距离层之上均定义一个PDCP适配层，用于为RemoteUE的业务数据包添加Remote UE的C-RNTI信息以及Remote UE的业务数据的逻辑信道ID或者承载ID；
Relay UE根据Remote UE的C-RNTI和逻辑信道ID或者承载ID将Remote UE的业务数据包映射在Relay UE空口的数据无线承载上，eNB根据Remote UE的C-RNTI和逻辑信道ID或者承载ID将业务数据包映射到对应的S1-U GTP隧道上。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：
Remote UE在PDCP适配层上用一个bit指示数据包是业务数据包还是RRC消息，如果是RRC消息，则Relay UE将该RRC消息取出，并将该RRC消息作为一个封装放在Relay UE的RRC消息中发送给eNB，此时还需要发送该RRC消息所属的Remote UE的C-RNTI，或者将RRC的PDCP PDU完整的作为封装放在Relay UE的RRC信令中发送给eNB。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：
新定义一个Relay UE RRC消息来承载Remote UE的RRC消息。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于：
由eNB决定Remote UE各个逻辑信道的业务数据到Relay UE数据无线承载映射的配置关系，并配置给Relay UE。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：
在Remote UE与Relay UE建立D2D连接时，Relay UE为Remote UE分配在该Relay UE下的唯一UE标识，记为D2D Remote UE ID，并在承载Remote UE RRC的Relay RRC信令中携带D2D Remote UE ID；
eNB为Remote UE分配C-RNT、逻辑信道ID信息和S1-U GTP隧道信息，并将这些信息发送给Relay UE和Remote UE，同时携带D2D Remote UE ID；
Remote UE、Relay UE和eNB保存D2D Remote UE ID、Remote UE C-RNTI、Relay UE C-RNTI、Remote UE LCID、Relay UE DRB ID之间的映射关系，eNB还保存GTP隧道信息以及Remote UE LCID之间的映射关系。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：
允许多个Remote UE的业务数据复用在同一个Relay UE的专用承载上，允许Realy UE的业务数据和Remote UE的业务数据复用在同一个Relay UE的专用承载上。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：
所述Remote UE为可穿戴设备，所述Realy UE为用户手机。
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