CN1767484A - 一种无线接入网络构架及实现资源分配的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线接入网络构架及实现资源分配的方法，该构架包括无线资源管理服务器，用于给无线基站控制器发送资源管理控制命令；无线基站控制器，用于通过无线收发信机建立和用户终端之间的无线资源控制传输承载，以及在资源管理控制命令下通过无线收发信机建立接入网络与用户终端之间的数据承载，转发无线核心网和无线收发信机之间的用户面数据和控制面数据；无线收发信机，用于在用户终端与核心网之间进行通信时，转发无线基站控制器与用户终端之间用户面数据和控制面数据。RRM服务器管理多个无线基站控制器，从而实现接入网络中的负载均衡和资源的统筹安排。

Description

一种无线接入网络构架及实现资源分配的方法

技术领域

本发明涉及无线接入网络构架中的资源管理技术，特别涉及一种无线接入网络架构及实现资源分配的方法。

背景技术

移动通信综合利用了有线、无线的传输方式，为人们提供了一种快速便捷的通讯手段。由于电子技术，尤其是半导体、集成电路及计算机的发展，以及市场的推动，使物美价廉、轻便可靠和性能优越的移动通信设备成为可能。现代的移动通信发展至今，主要走过了两代，第三代现在正逐步走上商用阶段，而第四代已经开始了研究。

第一代移动通信系统是模拟制式的蜂窝移动通信系统，商用时间是本世纪七十年代中期至八十年代中期。这一阶段相对于以前的移动通信系统，最重要的突破是贝尔实验室在七十年代提出的蜂窝网的概念，即小区制，由于实现了频率复用(FDMA)，大大提高了系统容量。该系统主要特点是采用FDMA模拟制式，语音信号为模拟调制。第一代系统在商业上取得了巨大的成功，但是其弊端也日渐显露出来：频谱利用率低、业务种类有限、无高速数据业务、保密性差，易被窃听和盗号、设备成本高、体积大以及重量大。

为了解决模拟系统中存在的这些根本性技术缺陷，数字移动通信技术应运而生，这就产生了第二代移动通信系统。

第二代移动通信系统是数字制式的蜂窝移动通信系统，时间是从八十年代中期开始。数字移动通信网相对于模拟移动通信网，提高了频谱利用率，支持多种业务服务，并与ISDN等兼容。第二代移动通信系统以传输话音和低速数据业务为目的，因此又称为窄带数字通信系统。

由于网络的发展，数据和多媒体通信有了迅猛的发展势头，所以第三代移动通信的目标就是宽带多媒体通信。

第三代移动通信系统是一种能提供多种类型、高质量的多媒体业务，能实现全球无缝覆盖，具有全球漫游能力，与固定网络相兼容，并以小型便携式终端实现在任何时候、任何地点进行任何种类的通信系统。由于其诸多优点，全世界各个运营商、生产厂家与广大用户对此产生浓厚的兴趣。第三代移动通信系统的目标可以概括为：1)能实现全球漫游：用户可以在整个系统甚至全球范围内漫游，且可以在不同速率、不同运动状态下获得有质量保证的服务；2)能提供多种业务：提供话音、可变速率的数据、活动视频非话等业务，特别是多媒体业务；3)能适应多种环境：可以综合现有的公众电话交换网、综合业务数字网、无绳系统、地面移动通信系统、卫星通信系统，来提供无缝隙的覆盖；4)足够的系统容量，强大的多种用户管理能力，高保密性能和高质量的服务。

目前第三代移动通信系统所基于的标准主要有宽带码分多址(WCDMA)，码分多址(CDMA)2000以及TD-SCDMA三种标准。

3G正处于逐步商用阶段，虽然它所提供的服务已经能够让用户享受宽带多媒体业务的便利，但要想满足高速数据通信业务的需求，3G还有很大的缺陷，为此试图更大幅度提高通信速率的4G通信技术已经开始在世界范围内展开研究。

通用移动通信系统(UMTS)是采用WCDMA空中接口技术的第三代移动通信系统，通常也把UMTS系统称为WCDMA通信系统。UMTS系统采用了与第二代移动通信系统类似的结构，其系统结构如图1所示：包括无线接入网络(RAN，Radio Access Network)和核心网络(CN，Core Network)。RAN即为UMTS陆地无线接入网。其中无线接入网络用于处理所有与无线有关的功能，而CN处理UMTS系统内所有的话音呼叫和数据连接，并实现与外部网络的交换和路由功能。CN从逻辑上分为电路交换域(CS，CircuitSwitched Domain)和分组交换域(PS，Packet Switched Domain)。UTRAN、CN与用户设备(User Equipment，UE)一起构成了整个UMTS系统。

UTRAN的结构如图2所示，UTRAN包含一个或几个无线网络子系统(RNS)。一个RNS由一个无线网络控制器(RNC)和一个或多个基站(NodeB)组成。RNC与CN之间的接口是Iu接口，NodeB和RNC通过Iub接口连接。在UTRAN内部，RNC之间通过Iur互联，Iur可以通过RNC之间的直接物理连接或通过传输网连接。RNC用来分配和控制与之相连或相关的NodeB的无线资源。NodeB则完成Iub接口和Uu接口之间的数据流的转换，同时也参与一部分无线资源管理。

UTRAN中使用了Iu系列接口，包括Iu，Iur和Iub接口。

Iu接口是连接UTRAN和CN的接口，类似于GSM系统的A接口和Gb接口。Iu接口是一个开放的标准接口。Iu接口控制面协议是RANAP，用户面协议是GTP协议。

Iur接口是连接RNC之间的接口，Iur接口是UMTS系统特有的接口，用于对RAN中移动台的移动管理。比如在不同的RNC之间进行软切换时，移动台所有数据都是通过Iur接口从正在工作的RNC传到候选RNC。Iur是开放的标准接口。Iur接口控制面协议是RNSAP，用户面协议是Iur FP。

Iub接口是连接NodeB与RNC的接口，Iub接口也是一个开放的标准接口。Iub接口控制面协议是NBAP，用户面协议是Iub FP。

参见图1和图2，当用户申请应用某项业务时，首先与UTRAN建立无线资源控制(RRC)连接，即通过NodeB实现用户终端与RNC之间的RRC连接；RRC连接建立成功后，由RNC根据用户所申请业务的不同，与核心网中的CS域内的MSC-Server或与PS域内的SGSN进行通信，MSC-Server或SGSN(MSC-Server/SGSN)通过HSS确定用户签约信息有效，且用户当前申请业务所需的CN资源可用后，CN中的MSC-Server/SGSN通过RNC和NodeB建立到用户的无线接入承载(RAB)，即实现了控制面协议栈的功能，RAB的建立过程伴随着用户面无线承载(RB)的建立。之后，对于CS域的业务而言，用户再通过NodeB和RNC与MGW建立用户面承载，实现用户面协议栈的功能；对于PS域的业务而言，用户再通过NodeB和RNC与SGSN建立用户面承载，经GGSN实现用户面协议栈的功能。RNC中的RRM模块在整个通信过程中负责该RNC中无线资源的配置和管理，即负责控制、切换控制和功控等无线资源管理过程。

从上述方案可以看出，无线资源管理(RRM，radio resource control)模块仅存在于RNC节点中，它只负责一个RNC中无线信道资源的管理，在多个RNC共存的无线接入网络中，这种资源管理方法无法实现多个RNC之间的负载均衡和资源的统筹安排。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于一方面提供一种无线接入网络架构，该方法在多个RNC共存的无线接入网络中能够由一个或一个以上的RRM模块统一管理多个RNC。

本发明另一方面提供一种实现资源分配的方法，该方法能够在本发明提供的无线接入网络架构中实现UTRAN网络中的负载均衡和资源的统筹安排。

根据上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种无线接入网络构架，该构架包括：

无线资源管理服务器，用于给无线基站控制器发送资源管理控制命令；

无线基站控制器，用于通过无线收发信机建立和用户终端之间的无线资源控制传输承载，以及在资源管理控制命令下通过无线收发信机建立接入网络与用户终端之间的数据承载，转发无线核心网和无线收发信机之间的用户面数据和控制面数据；

无线收发信机，用于在用户终端与核心网之间进行通信时，转发无线基站控制器与用户终端之间用户面数据和控制面数据。

所述无线资源管理服务器给一个或一个以上的无线基站控制器发送资源管理控制命令。

所述无线基站控制器为：

无线基站控制器服务器，用于经无线接入网络网关通过无线收发信机建立和用户终端之间的无线资源控制传输承载，在资源管理控制命令下通过无线收发信机建立接入网络与用户终端之间的数据承载，转发无线核心网和无线收发信机之间的控制面数据；

无线接入网络网关，用于将通过无线收发信机建立和用户终端之间的无线资源控制传输承载信息转发给无线基站控制器服务器，转发无线核心网和无线收发信机之间的用户面数据。

所述无线收发信机用于对用户面数据进行PDCP、BMC、RLC、MAC的处理，对控制面数据进行RLC、MAC协议的处理，并在所属物理层进行转发。

所述无线收发信机和无线基站控制器服务器之间使用无线收发信机应用协议栈作为无线网络层，使用SCTP及IP，或者，使用异步传输模式作为传输层承载。

所述无线收发信机和无线接入网络网关之间使用Tt用户部分TtUP协议栈作为无线网络层，使用UDP及IP、或者异步传输模式作为传输网络层承载。

所述无线接入网络网关和无线基站控制器服务器之间使用Ti的H.248协议栈或IETF的MEGACO协议栈作为无线网络层，使用SCTP及IP，或者，使用ATM作为传输网络层承载。

无线资源管理服务器和无线基站控制器服务器之间使用Trm的IETF的COPS协议栈。

无线资源管理服务器和无线基站控制器之间使用Trm的IETF的COPS协议栈。

一种实现资源分配的方法，该方法包括：

a、无线基站控制器服务器接收到经无线收发信机转发的来自用户终端的接入请求后，建立使用户终端能够接入的无线链路，同时建立与用户终端之间的无线资源控制连接；

b、无线基站控制器接收经无线收发信机转发的用户终端的业务请求后，向无线资源管理服务器发送资源管理请求；

c、接收到该请求的无线资源管理服务器根据当前接入网络的资源占用情况和设置的资源分配方式确定资源分配信息，给无线基站控制器发送资源分配信息；

d、无线基站控制器根据该资源分配信息建立使用户终端能够传输数据的无线链路，同时建立接入网的用户数据传输承载，并将接入网的用户数据传输承载配置成功的信息发送给核心网，由核心网配置无线基站控制器与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载。

步骤a所述建立使用户终端能够接入的无线链路的方法为：

无线基站控制器接收到接入请求后，根据无线资源管理算法判断接入网当前资源足够允许接纳该用户后，直接给无线收发信机发送配置信息，建立使用户终端能够接入的无线链路。

当无线层2协议全部承载于无线收发信机中时，步骤a所述建立与用户终端之间的无线资源控制连接的方法为：

无线基站控制器向无线收发信机发送配置信息，配置无线收发信机中的无线层2协议栈，建立无线基站控制器与用户终端之间的无线资源控制连接；并且，在无线资源控制连接建立完毕后，无线基站控制器和无线收发信机向用户终端发送无线资源控制连接建立成功的信息；

步骤d所述建立接入网的用户数据传输承载的方法为：无线基站控制器通过向无线收发信机发送配置信息，配置无线收发信机中的无线层2协议栈，建立接入网的用户数据传输承载。

当无线层2协议全部承载于无线基站控制器中时，步骤a所述建立与用户终端之间的无线资源控制连接的方法为：

无线基站控制器配置无线层2协议栈，建立与用户终端之间的无线资源控制连接；并且，在无线资源控制连接建立完毕后，无线基站控制器和无线收发信机向用户终端发送无线资源控制连接建立成功的信息；

步骤d所述建立接入网的用户数据传输承载的方法为：无线基站控制器配置无线层2协议栈，建立接入网的用户数据传输承载。

在步骤b所述无线基站控制器接收经无线收发信机转发的用户终端的业务请求后之后，该方法还包括以下步骤：

b1、无线基站控制器接将业务请求封装后，将封装的该请求发送给核心网；

b2、核心网判断该用户终端合法，且核心网当前能够为该用户终端提供其所需的服务后，给无线基站控制器发送无线接入承载建立请求；

b3、无线基站控制器接收到步骤b2所述请求后，向无线资源管理服务器发送资源管理请求。

步骤d所述配置无线基站控制器与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载的方法为：

核心网接收到接入网的用户数据传输承载配置成功的信息后，分配核心网资源，向无线基站控制器发送配置信息，建立无线基站控制器与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载。

当无线基站控制器分为无线基站控制器服务器和无线接入网络网关时，该方法进一步包括：

步骤a中的请求是由无线基站控制器服务器通过无线收发信机和无线接入网络网关接收到的，建立无线链路及无线资源控制连接是由无线基站控制器服务器完成的；

步骤b中的业务请求是由无线基站控制器服务器通过无线收发信机和无线接入网络网关接收到的，资源管理请求是由无线基站控制器服务器发送的；

步骤c中的资源分配信息是发送给无线基站控制器服务器的；

步骤d中建立无线链路、用户数据传输承载、发送信息给核心网是由无线基站控制器服务器完成的，由核心网配置无线接入网关与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载。

从上述方案可以看出，本发明将集成在RNC中的RRM模块从RNC中独立出来，设置为RRM-Server，该RRM-Server管理UTRAN网络中的多个RNC，对UTRAN网络中的多个RNC进行统一管理和资源分配，从而实现UTRAN网络中的负载均衡和资源的统筹安排。

附图说明

图1为现有技术的UMTS的网络结构图。

图2为UTRAN的网络结构图。

图3为应用本发明的用户面和控制面完全分离、以及RRM模块独立出来的无线网络架构示意图。

图4为应用本发明的Tt系列接口协议栈模型示意图。

图5为应用本发明的Tc系列接口协议栈模型示意图。

图6为应用本发明的Tr系列接口协议栈模型示意图。

图7为应用本发明的Ti系列接口协议栈模型示意图。

图8为应用本发明的用户面和控制面完全分离、RRM模块独立出来、以及无线层2协议栈承载在RTS的无线网络架构示意图。

图9为应用在图8所示的无线网络架构中实现传输数据的流程图。

图10为应用本发明的用户面和控制面不分离、以及RRM模块独立出来的无线网络架构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举具体实施例并参照附图，对本发明进行进一步详细说明。

本发明的主要思路为：将RNC中的RRM功能模块从RNC中独立出来成为RRM-Server。

图3为应用本发明的用户面和控制面完全分离、以及RRM模块独立出来的无线网络架构示意图，该无线网络架构包括：用于实现与用户终端300之间用户面数据和控制面数据的无线发射和接收的无线收发信机RTS301，用于实现RNC控制面功能的无线基站控制器(RSC)-Server302，用于实现RNC用户面功能的RAN-Gateway303，用于实现RRM功能的RRM-Server304以及现有技术中的CN305。并且，定义RTS301与RSC-Server302之间的接口为Tt-c；RTS301与RAN-Gateway303之间的接口为Tt-u；RSC-Server302与RAN-Gateway303之间的接口为Ti；RSC-Server302与CN305之间的接口为Tc-c；RAN-Gateway303与CN305之间的接口为Tc-u；RSC-Server302与RRM-Server304之间的接口为Trm；RSC-Server302之间的接口为Tr-c；RAN-Gateway303之间的接口为Tr-u。

其中，RTS301通过空口用于实现与用户终端300之间用户面数据和控制面数据的无线发射和接收；RSC-Server302用于接收经RAN-Gateway303转发的通过RTS301来自用户终端300的控制信令，经RAN-Gateway303和RTS301建立与用户终端300之间的RRC的传输承载及接入网的用户面数据承载，同时在RRM-Server304的资源管理控制下通过Tt-c接口经RTS301建立与用户终端300之间的数据承载，实现无线网络层传输；RAN-Gateway303用于转发经RTS301的来自用户终端的控制面数据至RSC-Server302，或者，用于转发来自用户终端300的用户面数据至CN305；RRM-Server304用于给RSC-Server302发送资源管理控制命令。

以上所述RTS301、RSC-Server302、RAN-Gateway303、RRM-Server304为逻辑上分离的节点，可设置在相同或不同的物理设备中。

上述RTS301与RSC-Server302之间的Tt-c接口使用RTS应用协议栈(RTSAP)作为无线网络层，该RTSAP协议类似于现有的网络中RNC和SGSN之间的RANAP协议(RAN Application Protocol)，使用流控制传输协议(SCTP)及国际互联(IP)协议，或者，使用异步传输模式(ATM)作为传输网络层承载。上述RTS301与RAN-Gateway303之间的Tt-u接口使用Tt用户部分(TtUP)协议栈作为无线网络层，使用用户数据协议(UDP)及IP协议，或者，使用ATM作为传输网络层承载。上述Tt系列协议接口协议栈模型如图4所示。

上述RSC-Server302与CN305之间的接口Tc-c使用RTSAP作为无线网络层，使用SCCP/M3UA/SCTP/IP作为传输网络层承载；RAN-Gateway303与CN305之间的接口Tc-u使用TtUP协议栈作为无线网络层，使用GTP-U/UDP/IP作为传输网络层承载。上述Tc系列协议接口协议栈模型如图5所示。

上述RSC-Server302之间的接口Tr-c使用RNSAP作为无线网络层，使用SCCP/M3UA/SCTP/IP作为传输网络层承载；RAN-Gateway303之间的接口Tr-u使用TtUP协议栈作为无线网络层传输承载，使用UDP/IP作为传输网络层承载。上述Tr系列协议接口协议栈模型如图6所示。

上述RSC-Server302与RAN-Gateway303之间的接口Ti使用ITU-T的H.248协议栈或IETF的媒体网关控制协议(MEGACO，Media GatewayControl)协议栈作为无线网络层，使用SCTP及IP协议，或者，使用ATM作为传输网络层承载。接口Ti系列协议接口协议栈模型如图7所示。

RSC-Server302通过Ti接口对RAN-Gateway303进行管理，从RSC-Server302中分离出来的RRM-Server304会通过RSC-Server302和RAN-Gateway303之间的Ti接口配置无线接口用户面协议栈。

RSC-Server302和RRM-Server304之间通过接口Trm连接，它们的工作原理可以基于客户/服务器模式。RRM-Server304相当于一个代理服务器(Policy Server)，它是一个策略决策点(PDP)，负责根据RSC-Server302的请求动态地提供无线资源管理信息，RSC-Server302相当于一个代理客户器(Policv Client)，它是一个策略执行点(PEP)，负责根据RRM-Server304响应的信息执行无线资源控制。Trm接口可以使用标准的PolicyServer/Policy Client架构中的通用接口协议栈，例如IETF的COPS接口协议栈。RRM-Server304还可以和本网络中的其他RSC-Server相连接，对本网络的多个RSC-Server进行统一管理，实现本网络的负载均衡和资源的统筹安排。

一个无线接入网络可以只有一个RRM-Server304，此时它负责整个无线接入网络资源的管理；也可以包括多个RRM-Server304，此时每个服务器负责几个RNC的资源管理。

由于无线网络架构中的节点所拥有的协议栈与其所拥有接口的协议栈相对应，因此，RTS301中承载有空口协议栈(PHY)、控制面的RTSAP协议栈，TtUP协议栈，以及传输层协议栈；RRM-Server304中承载有控制面的无线资源管理(RRM，Radio Resource Management)协议栈；RSC-Server302中承载有H.248协议栈，控制面的RSCAP(RSC Application Protocol)协议栈以及传输层协议栈；RAN-Gateway303中承载有用户面的无线层2协议栈即分组数据聚合协议(PDCP，Packet Data Convergence Protocol)、广播组播控制(BMC，Broadcast Multicast Control)、无线链路控制(RLC)和介质访问控制(MAC)协议栈，以及用户面的H.248和GTP(GPRS TunnelingProtocol)协议栈。上述RSCAP类似于现有网络中CN和RNC之间的RANAP协议(Radio Access Network Application Protocol)。

另外，RTS301中还可以承载有用户面的无线层2协议栈即PDCP、BMC、RLC和MAC协议栈，此时，在RAN-Gateway303中将不再承载有无线层2协议栈，如图8所示；或者，在RTS301中可以承载有用户面的无线层2协议中的部分协议栈，在RAN-Gateway303中承载有无线层2协议中的其余部分协议栈，例如，在RTS301中可以承载有RLC和MAC协议栈，在RAN-Gateway303中承载有PDCP和BMC协议栈。

图3和图8所示的网络架构都将RNC进行了用户面和控制面的分离，即分离为RAN-Gateway303管理用户面，RSC-Server302管理控制面，以使UTRAN网络更加高效地使用传输资源，并且使组网更加便利。

下面具体说明应用本发明图8的无线网络构架实现通信的方法。

图9所示为应用本发明图8无线网络构架的实施例流程示意图。在本实施例中，假设在RTS301中承载有无线层2协议栈即PDCP、BMC、RLC和MAC协议栈。

步骤901，用户终端300在发起业务之前，需要建立到核心网的连接，以便和业务平台上的业务服务器取得联系，在建立用户终端300到核心网的连接之前首先应该建立到接入网的连接，因此，用户终端300首先向与其连接的RTS301发起连接请求；

步骤902～903，RTS301收到此请求消息后，将其封装成TtUP消息，通过Tt-u接口发到RAN-Gateway303，再由RAN-Gateway303通过Ti接口将该请求传给RSC-Server302；

步骤904～步骤905，RSC-Server302接收到该请求后，根据无线资源管理算法判断接入网当前资源足够允许接纳该用户时，直接通过Tt-c接口向RTS301发送配置消息，建立使用户终端能够接入的无线链路，该配置消息格式由RTSAP规定；同时，RSC-Server302发送配置无线层2协议栈的信息，由于本实施例是在RTS301中承载有无线层2协议栈，因此，该信息经Ti接口至RAN-Gateway303，再由RAN-Gateway303通过Tt-u接口转发至RTS301，配置RTS301中的无线层2协议栈即配置PDCP、BMC、RLC和MAC等，建立RSC-Server与用户终端之间的RRC连接；

在RRC连接建立完毕后，RSC-Server302通过RAN-Gateway303和RTS301向用户终端300发送RRC连接建立成功的信息，至此，已成功地建立了RRC传输承载。

步骤906～步骤909，用户终端300接收到RRC连接建立成功信息后，用户终端300的非接入层协议栈发起真正的业务请求，该业务请求经过RTS301的Tt-u接口到达RAN-Gateway303，再经Ti接口至RSC-Server302，RSC-Server302将接收到的业务请求封装后再通过Tc-c接口转发到CN305；

步骤910，CN305接收到上述业务请求后，判断该用户终端合法，且判断CN305当前能够为该用户终端提供其所需的服务后，向RSC-Server302发送无线接入承载建立请求，为用户终端300建立无线接入网内部的数据承载；

步骤911、RSC-Server302收到请求后通过Trm接口向RRM-Server304发送资源管理请求；

步骤912、RRM-Server304根据当前UTRAN网络的整个资源占用情况以及预先定义的资源分配方式给该请求分配资源，将分配资源信息返回给RSC-Server302；

由于RRM-Server304不仅管理RSC-Server302中的资源，还管理UTRAN网络中其他RSC-Server的资源，所以其可以根据整个网络的资源占用情况以及预先定义的资源分配方式；

如，用户终端300在位于RSC-Server甲和RSC-Server乙所控制区域的交界处，用户终端300原先驻留在甲区域，但也会发送接入请求到RSC-Server乙，RSC-Server乙测量用户终端300的发射功率并将测量结果发送给RRM-Server304，RRM-Server304根据上报的测量结果，比较甲区域和乙区域的发射功率和预先定义的干扰水平上线来决定是否让用户终端300切换到乙区域，如果发射功率超出预先定义的干扰水平上线，则让用户终端300继续驻留在甲区域，如果没有，则可以将用户终端300接入到乙区域的RSC-Server；RRM-Server304将处理结果反馈给甲区域的RSC-Server，甲区域的RSC-Server根据处理结果进行切换或者不切换，SRNS迁移或者拒绝接入的处理；

这里举的例子是RRM-Server304根据不同区域发射功率的差异进行资源分配的情景，预先定义的资源分配方式还可以是多种算法的组合，例如首先RRM-Server304判断用户终端300的优先级是否具有高优先级，如果具有，则优先为该用户终端300分配资源，然后再根据用户终端300的发射功率选择符合的一个RSC-Server管理的区域中分配资源等等；

步骤913～915、RSC-Server302根据接收到的分配资源信息，通过Tt-c接口给RTS301发送配置信息，建立RSC-Server302和RTS301之间的使用户终端能够传输数据的数据承载，该配置消息格式由RTSAP规定；同时，RSC-Server302经Ti接口通过RAN-Gateway303向RTS301发送配置信息，配置RTS301中的无线层2协议栈，建立接入网的用户数据传输承载；

至此，建立了核心网和用户终端之间接入网的用户数据传输承载；

步骤916～917，在接入网的用户数据传输承载建立完毕后，RSC-Server302通过RAN-Gateway303向CN305发送接入网的用户数据传输承载建立成功的信息；CN305接收到接入网的用户数据传输承载配置成功的信息后，分配CN305资源，向RAN-Gateway303发送配置信息，建立RAN-Gateway303与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载；

至此，建立了RAN-Gateway303与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载；

步骤918～步骤920，用户终端300发送业务数据到RTS301，RTS301通过Tt-u接口将数据转发至RAN-Gateway303，RAN-Gateway303不需经过RSC-Server302，直接将数据通过CN305转发到外部网络中的目标网关，由此网关将用户数据传输到业务平台的业务服务器上。

从图9叙述的方案可以看出，本发明将RRM-Server304从RNC中分离出来，统一管理接入网的数据承载资源。

上述实施例是在RTS中承载了无线层2协议栈即PDCP、BMC、RLC和MAC协议栈，如果在RAN-Gateway303中承载无线层2协议栈即PDCP、BMC、RLC和MAC协议栈，则在步骤904～步骤905中，建立了使用户终端能够接入的无线链路后，RSC-Server302通过Ti接口向RAN-Gateway303发送配置信息，配置RAN-Gateway303中的无线层2协议栈，建立RSC-Server302与用户终端3000之间的RRC连接；并且，在RRC连接建立完毕后，RSC-Server302通过RAN-Gateway303和RTS301向用户终端发送RRC连接建立成功的信息。相应地，在步骤913～915中，RSC-Server302通过Ti接口向RAN-Gateway303发送配置信息，配置RAN-Gateway303中的无线层2协议栈，以建立接入网的用户数据传输承载。

如果在RTS中承载了部分无线层2协议栈，在RAN-Gateway303中承载了部分无线层2协议栈，例如，RTS301中承载有RLC和MAC协议栈，在RAN-Gateway303中承载有PDCP和BMC协议栈，则在步骤904～905中，建立了使用户终端能够接入的无线链路后，RSC-Server302既要通过RAN-Gateway303向RTS301发送配置信息，配置RTS301中的无线层2协议栈，还要向RAN-Gateway303发送配置信息，配置RAN-Gateway303中的无线层2协议栈，以建立RSC-Server302与用户终端300之间的RRC连接。相应地，在步骤913～915中，RSC-Server302既要通过RAN-Gateway303向RTS301发送配置信息，配置RTS301中的无线层2协议栈，还要向RAN-Gateway303发送配置信息，配置RAN-Gateway303中的无线层2协议栈，以建立接入网的用户数据传输承载。

图10所示为应用本发明的用户面和控制面不分离、以及RRM模块独立出来的无线网络架构示意图，该无线网络架构包括：用于实现与用户终端300之间用户面数据和控制面数据的无线发射和接收的RTS301，用于实现控制面功能和用户面功能的RNC900，用于实现RRM功能的RRM-Server304以及现有技术中的CN305。并且，定义RTS301与RNC900之间的接口为Tt；RNC900与CN305之间的接口为Tc；RNC900与RRM-Server304之间的接口为Trm；RNC900之间的接口为Tr。

其中，RTS301通过空口用于实现与用户终端300之间用户面数据和控制面数据的无线发射和接收；RNC900用于接收来自用户终端300的控制信令，和RTS301建立与用户终端300之间的RRC的传输承载及接入网的用户面数据承载，同时在RRM-Server304的资源管理控制下通过Tt接口经RTS301建立与用户终端300之间的数据承载，实现无线网络层传输；并且用于转发来自用户终端300的用户面数据至CN305；RRM-Server304用于给RNC900发送资源管理控制命令。

当用户终端300采用上述无线网络构架传输数据时，整个处理的过程与图9所述的处理过程相同，只不过分别在RSC-Server302和在RAN-Gateway303中进行处理的步骤都集中在RNC900中处理。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1、一种无线接入网络构架，其特征在于，该构架包括：

无线资源管理服务器，用于给无线基站控制器发送资源管理控制命令；

无线基站控制器，用于通过无线收发信机建立和用户终端之间的无线资源控制传输承载，以及在资源管理控制命令下通过无线收发信机建立接入网络与用户终端之间的数据承载，转发无线核心网和无线收发信机之间的用户面数据和控制面数据；

无线收发信机，用于在用户终端与核心网之间进行通信时，转发无线基站控制器与用户终端之间用户面数据和控制面数据。

2、如权利要求1所述的无线接入网络构架，其特征在于，所述无线资源管理服务器给一个或一个以上的无线基站控制器发送资源管理控制命令。

3、如权利要求1所述的无线接入网络构架，其特征在于，所述无线基站控制器为：

无线基站控制器服务器，用于经无线接入网络网关通过无线收发信机建立和用户终端之间的无线资源控制传输承载，在资源管理控制命令下通过无线收发信机建立接入网络与用户终端之间的数据承载，转发无线核心网和无线收发信机之间的控制面数据；

无线接入网络网关，用于将通过无线收发信机建立和用户终端之间的无线资源控制传输承载信息转发给无线基站控制器服务器，转发无线核心网和无线收发信机之间的用户面数据。

4、如权利要求1或3所述的无线接入网络构架，其特征在于，所述无线收发信机用于对用户面数据进行PDCP、BMC、RLC、MAC协议的处理，对控制面数据进行RLC、MAC协议的处理，并在所属物理层进行转发。

5、如权利要求3所述的无线接入网络构架，其特征在于，所述无线收发信机和无线基站控制器服务器之间使用无线收发信机应用协议栈作为无线网络层，使用SCTP及IP，或者，使用异步传输模式作为传输层承载。

6、如权利要求3所述的无线接入网络构架，其特征在于，所述无线收发信机和无线接入网络网关之间使用Tt用户部分TtUP协议栈作为无线网络层，使用UDP及IP、或者异步传输模式作为传输网络层承载。

7、如权利要求3所述的无线接入网络构架，其特征在于，所述无线接入网络网关和无线基站控制器服务器之间使用Ti的H.248协议栈或IETF的MEGACO协议栈作为无线网络层，使用SCTP及IP，或者，使用ATM作为传输网络层承载。

8、如权利要求3所述的无线接入网络构架，其特征在于，无线资源管理服务器和无线基站控制器服务器之间使用Trm的IETF的COPS协议栈。

9、如权利要求1所述的无线接入网络构架，其特征在于，无线资源管理服务器和无线基站控制器之间使用Trm的IETF的COPS协议栈。

10、一种利用权利要求1所述无线接入网络构架实现资源分配的方法，其特征在于，该方法包括：

a、无线基站控制器服务器接收到经无线收发信机转发的来自用户终端的接入请求后，建立使用户终端能够接入的无线链路，同时建立与用户终端之间的无线资源控制连接；

b、无线基站控制器接收经无线收发信机转发的用户终端的业务请求后，向无线资源管理服务器发送资源管理请求；

c、接收到该请求的无线资源管理服务器根据当前接入网络的资源占用情况和设置的资源分配方式确定资源分配信息，给无线基站控制器发送资源分配信息；

d、无线基站控制器根据该资源分配信息建立使用户终端能够传输数据的无线链路，同时建立接入网的用户数据传输承载，并将接入网的用户数据传输承载配置成功的信息发送给核心网，由核心网配置无线基站控制器与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载。

11、根据权利要求10所述的方法，其特征在于，步骤a所述建立使用户终端能够接入的无线链路的方法为：

无线基站控制器接收到接入请求后，根据无线资源管理算法判断接入网当前资源足够允许接纳该用户后，直接给无线收发信机发送配置信息，建立使用户终端能够接入的无线链路。

12、根据权利要求10所述的方法，其特征在于，当无线层2协议全部承载于无线收发信机中时，步骤a所述建立与用户终端之间的无线资源控制连接的方法为：

无线基站控制器向无线收发信机发送配置信息，配置无线收发信机中的无线层2协议栈，建立无线基站控制器与用户终端之间的无线资源控制连接；并且，在无线资源控制连接建立完毕后，无线基站控制器和无线收发信机向用户终端发送无线资源控制连接建立成功的信息；

步骤d所述建立接入网的用户数据传输承载的方法为：无线基站控制器通过向无线收发信机发送配置信息，配置无线收发信机中的无线层2协议栈，建立接入网的用户数据传输承载。

13、根据权利要求10所述的方法，其特征在于，当无线层2协议全部承载于无线基站控制器中时，步骤a所述建立与用户终端之间的无线资源控制连接的方法为：

无线基站控制器配置无线层2协议栈，建立与用户终端之间的无线资源控制连接；并且，在无线资源控制连接建立完毕后，无线基站控制器和无线收发信机向用户终端发送无线资源控制连接建立成功的信息；

步骤d所述建立接入网的用户数据传输承载的方法为：无线基站控制器配置无线层2协议栈，建立接入网的用户数据传输承载。

14、根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在步骤b所述无线基站控制器接收经无线收发信机转发的用户终端的业务请求后之后，该方法还包括以下步骤：

b1、无线基站控制器接将业务请求封装后，将封装的该请求发送给核心网；

b2、核心网判断该用户终端合法，且核心网当前能够为该用户终端提供其所需的服务后，给无线基站控制器发送无线接入承载建立请求；

b3、无线基站控制器接收到步骤b2所述请求后，向无线资源管理服务器发送资源管理请求。

15、根据权利要求10所述的方法，其特征在于，步骤d所述配置无线基站控制器与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载的方法为：

核心网接收到接入网的用户数据传输承载配置成功的信息后，分配核心网资源，向无线基站控制器发送配置信息，建立无线基站控制器与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载。

16、如权利要求10所述的方法，其特征在于，当无线基站控制器分为无线基站控制器服务器和无线接入网络网关时，该方法进一步包括：

步骤a中的请求是由无线基站控制器服务器通过无线收发信机和无线接入网络网关接收到的，建立无线链路及无线资源控制连接是由无线基站控制器服务器完成的；

步骤b中的业务请求是由无线基站控制器服务器通过无线收发信机和无线接入网络网关接收到的，资源管理请求是由无线基站控制器服务器发送的；

步骤c中的资源分配信息是发送给无线基站控制器服务器的；

步骤d中建立无线链路、用户数据传输承载、发送信息给核心网是由无线基站控制器服务器完成的，由核心网配置无线接入网关与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载。

17、如权利要求10所述的方法，其特征在于，步骤c所述设置的资源分配方式为优先级方式、或/和发射功率方式。

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