ИДЕНТИФИКАЦИЯ РЕТРАНСЛЯЦИОННЫХ УЗЛОВ В СЕТИ СВЯЗИ Российский патент 2015 года по МПК H04B7/26 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится, в целом, к сетям связи, включающим в себя ретрансляционные узлы для ретрансляции связи между донорской базовой станцией и одним или более пользовательскими терминалами, и в частности, к способам и устройству для уникальной идентификации ретрансляционных узлов для донорской базовой станции.

Уровень техники

В системах Долгосрочного развития (LTE) (3GPP LTE Rel-10) было предложено использование ретрансляционных узлов для улучшения зоны охвата и пропускной способности сетей LTE. Ретрансляционный узел может быть расположен между базовой станцией (называемой eNodeB в стандарте LTE) и пользовательским терминалом (называемым в стандарте LTE оборудованием пользователя (UE)), чтобы передачи между базовой станцией, упоминаемой в данном описании как донорская базовая станция, и пользовательским терминалом ретранслировались ретрансляционным узлом. Версия 10 LTE поддерживает ретрансляционные узлы 1 типа, которые выглядят для пользовательского терминала как отдельная базовая станция, отличающаяся от донорской базовой станции. Зоны обслуживания, охватываемые ретрансляционными узлами 1 типа, упоминаемые в данном описании как ретрансляционные соты, также выглядят для пользовательского терминала как отдельные соты, отличающиеся от сот донорской базовой станции. В последующем обсуждении при ссылках на ретрансляционные узлы подразумеваются ретрансляционные узлы 1 типа, если не указано иначе.

Ретрансляционные соты, которыми управляют ретрансляционные узлы, имеют свой собственный физический ID (идентификатор) соты (как определено в LTE Rel-8), и ретрансляционные узлы передают свои собственные каналы синхронизации, опорные символы и т.д. В контексте работы в режиме одной соты пользовательский терминал принимает информацию о планировании и обратную связь гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ) непосредственно от ретрансляционного узла и отправляет управляющую информацию, такую как запросы на обслуживание (SR), индикации качества канала (CQI) и подтверждения приема (ACK), на ретрансляционный узел. Ретрансляционный узел 1 типа является обратно совместимым и выглядит для пользовательских терминалов Версии 8 как базовая станция. Таким образом, с точки зрения пользовательского терминала, нет никакой разницы, обслуживается ли он базовой станцией или ретрансляционным узлом 1 типа.

Передачи между ретрансляционным узлом и донорской базовой станцией осуществляются через радиоинтерфейс, называемый интерфейсом Un. Интерфейс Un, упоминаемый в данном описании как транзитная линия, предоставляет транзитную транспортировку для данных, передаваемых между ретрансляционным узлом и всеми подсоединенными пользовательскими терминалами и базовой сетью. Радиопротоколы, используемые на транзитной линии, основаны на стандарте LTE Rel-10. Передачи между пользовательским терминалом и ретрансляционным узлом выполняются через радиоинтерфейс, называемый интерфейсом Uu. Интерфейс Uu упоминается в данном описании как линия доступа. Радиопротоколы для линии доступа являются такими же, как для прямой связи между пользовательским терминалом и базовой станцией (например, донорской базовой станцией) без расположенного между ними ретрансляционного узла.

Ретрансляционный узел содержит две основные части: часть пользовательского терминала для осуществления связи с донорской базовой станцией через интерфейс Un и часть базовой станции для осуществления связи с пользовательскими терминалами через интерфейс Uu. Часть пользовательского терминала ведет себя подобно нормальному пользовательскому терминалу. Таким образом, на интерфейсе Un применяются процедуры и способы доступа нормального пользовательского терминала для установления соединений между ретрансляционным узлом и донорской базовой станцией. Эти процедуры доступа описаны в TR36.806 3GPP, "Улучшенный универсальный наземный радиодоступ (E-UTRA); Архитектура ретрансляции для E-UTRA (Усовершенствованного LTE) (Версия 9)".

Когда ретрансляционный узел прикрепляется к сети LTE, он сначала повторно использует общепринятую процедуру прикрепления пользовательского терминала LTE для установления возможности соединения межсетевого протокола (IP) с базовой сетью. Как только эта процедура прикрепления завершается, ретрансляционный узел контактирует с системой эксплуатации и технического обслуживания (O&M) или другим сетевым узлом в базовой сети, чтобы стать активным как базовая станция.

Не у всех ретрансляционных узлов, как ожидается, будет одинаковая конфигурация аппаратного и программного обеспечения. Были внесены предложения указывать для базовой станции, что устройство, прикрепляющееся к сети, фактически представляет собой ретрансляционный узел, а не пользовательский терминал. Однако в настоящий момент не существует механизм, чтобы уникально идентифицировать ретрансляционный узел для базовой станции или предоставлять для базовой станции информацию о конфигурации для ретрансляционного узла. Следовательно, донорская базовая станция обычно будет использовать конфигурацию по умолчанию для связи со всеми ретрансляционными узлами, которая может не быть оптимальной во всех случаях.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение предоставляет способ передачи уникальной идентификации ретрансляционного узла на донорскую базовую станцию во время процедуры прикрепления ретрансляционного узла. Донорская базовая станция может использовать идентификацию ретрансляционного узла, чтобы извлекать информацию о конфигурации для ретрансляционного узла из сети. Информация о конфигурации может использоваться для конфигурирования радиоресурсов для связи с ретрансляционным узлом. Идентификатор ретрансляционного узла также может использоваться для осуществления мониторинга и сообщения о состоянии ретрансляционного узла.

В одном примерном варианте осуществления, ретрансляционный узел сохраняет уникальный идентификатор ретрансляционного узла в своем запоминающем устройстве. Во время процедуры прикрепления ретрансляционного узла, когда ретрансляционный узел прикрепляется к сети, ретрансляционный узел передает идентификатор ретрансляционного узла на объект управления мобильностью или другой объект в базовой сети. Затем объект управления мобильностью может предоставить идентификатор ретрансляционного узла для донорской базовой станции. В качестве альтернативы, ретрансляционный узел может передавать идентификатор ретрансляционного узла непосредственно на донорскую базовую станцию.

В другом варианте осуществления изобретения, идентификатор ретрансляционного узла сохраняется в базовой сети. Когда ретрансляционный узел инициирует процедуру прикрепления ретрансляционного узла, объект управления мобильностью или другой объект в базовой сети извлекает идентификацию ретрансляционного узла и передает идентификатор ретрансляционного узла на донорскую базовую станцию.

В других вариантах осуществления изобретения, идентификатор ретрансляционного узла, сохраненный службой домашних абонентов или другим сетевым объектом, может использоваться, чтобы верифицировать идентификатор ретрансляционного узла, предоставленный ретрансляционным узлом во время процедуры прикрепления ретрансляционного узла.

В одном примерном варианте осуществления изобретения, ретрансляционный узел в сети связи ретранслирует связь между донорской базовой станцией и одним или более пользовательскими терминалами. Ретрансляционный узел сохраняет уникальный идентификатор ретрансляционного узла в запоминающем устройстве. Когда ретрансляционный узел выполняет процедуру прикрепления ретрансляционного узла, чтобы подсоединиться к коммутационной сети, ретрансляционный узел передает идентификатор ретрансляционного узла на другой сетевой узел во время процедуры прикрепления ретрансляционного узла. Ретрансляционный узел может передавать идентификатор ретрансляционного узла либо на донорскую базовую станцию, обслуживающую ретрансляционный узел, либо на объект управления мобильностью в базовой сети.

В другом примерном варианте осуществления изобретения, объект управления мобильностью в сети связи предоставляет уникальный идентификатор ретрансляционного узла для донорской базовой станции. Когда объект управления мобильностью принимает сообщение с запросом прикрепления от ретрансляционного узла, объект управления мобильностью извлекает уникальный идентификатор ретрансляционного узла для ретрансляционного узла из другого сетевого узла и передает идентификатор ретрансляционного узла на донорскую базовую станцию во время процедуры прикрепления ретрансляционного узла.

В другом примерном варианте осуществления изобретения, донорская базовая станция в сети связи получает информацию о конфигурации для ретрансляционного узла, который ретранслирует связь между донорской базовой станцией и одним или более пользовательскими терминалами. Донорская базовая станция принимает идентификатор ретрансляционного узла во время процедуры прикрепления ретрансляционного узла и извлекает информацию о конфигурации ретрансляционного узла для ретрансляционного узла на основании идентификатора ретрансляционного узла. Донорская базовая станция использует извлеченную информацию о конфигурации ретрансляционного узла, чтобы адаптировать свою конфигурацию при осуществлении связи с ретрансляционным узлом. Донорская базовая станция также может использовать идентификатор ретрансляционного узла, чтобы сообщать сети связи о неисправностях ретрансляционных узлов.

Знание идентификатора ретрансляционного узла обеспечивает возможность донорской базовой станции получать информацию о конфигурации для ретрансляционного узла. Такая информация является полезной, потому что не все ретрансляционные узлы, как ожидается, будут иметь одинаковые конфигурации аппаратного и программного обеспечения. Базовая станция может применять различные конфигурации радиоресурсов для связи с ретрансляционными узлами, имеющими различные конфигурации, для улучшения связи с ретрансляционными узлами. Базовая станция также может использовать идентификатор ретрансляционного узла, чтобы сообщать системе O&M о проблемах, связанных с ретрансляционным узлом.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 иллюстрирует архитектуру примерной сети мобильной связи в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 иллюстрирует примерную процедуру прикрепления ретрансляционного узла для установления соединения между ретрансляционным узлом и базовой станцией.

Фиг.3A-3C иллюстрируют примерную процедуру прикрепления ретрансляционного узла для установления соединения между ретрансляционным узлом и базовой станцией.

Фиг.4 иллюстрирует примерную процедуру прикрепления ретрансляционного узла, выполняемую ретрансляционным узлом.

Фиг.5 иллюстрирует примерную процедуру, выполняемую сетевым узлом в базовой сети для предоставления идентификации ретрансляционного узла для донорской базовой станции.

Фиг.6 иллюстрирует примерную процедуру, выполняемую донорской базовой станцией, получения информации о конфигурации для ретрансляционного узла.

Фиг.7 иллюстрирует другую примерную процедуру прикрепления ретрансляционного узла для установления соединения между ретрансляционным узлом и базовой станцией.

Фиг.8 - блок-схема примерного ретрансляционного узла, сконфигурированного для предоставления идентификации ретрансляционного узла во время процедуры прикрепления ретрансляционного узла.

Фиг.9 - блок-схема примерной донорской базовой станции, которая принимает идентификацию ретрансляционного узла.

Фиг.10 - блок-схема примерного сетевого узла в базовой сети для предоставления идентификации ретрансляционного узла для донорской базовой станции.

Подробное описание

Ссылаясь теперь на чертежи, отметим, что фиг.1 иллюстрирует примерную сеть 10 связи в соответствии с одним примерным вариантом осуществления настоящего изобретения. В иллюстративных целях настоящее изобретение описывается в контексте сети Долгосрочного развития (LTE). Однако принципы, описанные в данном описании, также могут быть применены к сетям, основанным на других стандартах связи, известных в настоящее время или разработанных позже.

На высшем уровне, сеть 10 связи содержит базовую сеть 20 и сеть 40 радиодоступа. Базовая сеть 20 ответственна за полный контроль над пользовательским терминалом (не показан) и установление однонаправленных каналов между пользовательским терминалом (называемым в стандарте LTE оборудованием пользователя) и внешними сетями, такими как интернет или другие сети пакетной передачи данных (PDN). Основные логические компоненты базовой сети 20 содержат шлюз (GW) сети пакетной передачи данных (PDN-GW) 22, обслуживающий шлюз (SGW) 24, объект управления мобильностью (MME) 26 и сервер домашних абонентов (HSS) 28. В дополнение к этим узлам, базовая сеть 20 может включать в себя другие логические узлы, такие как система эксплуатации и технического обслуживания (O&M) (не показана). PDN-GW 22 обеспечивает соединение с внешними сетями пакетной передачи данных и ответственен за присвоение IP-адресов пользовательским терминалам. SGW 24 служит точкой привязки мобильности для пользовательского терминала, так что все пакеты, передаваемые между пользовательским терминалом и сетью пакетной передачи данных, проходят через SGW 24. MME 26 является основным узлом управления и ответственен за управление мобильностью, управление соединением и управление однонаправленным каналом. HSS 28 хранит абонентскую информацию, а также текущие местоположения пользовательских терминалов. MME 26 осуществляет связь с HSS 28, когда пользовательские терминалы прикрепляются к сети, чтобы аутентифицировать и авторизовать пользовательские терминалы.

Сеть 40 радиодоступа содержит сеть базовых станций 42 (называемых в стандарте LTE выделенными узлами B или eNodeB), которые осуществляют связь с пользовательскими терминалами через радиоинтерфейс. Базовые станции 42 обеспечивают зону радиоохвата в соответствующих сотах 12 сети 10 связи. Хотя показана только одна базовая станция 42, типичная сеть 40 доступа содержит множество базовых станций 42.

Базовая станция 42 может осуществлять связь с пользовательскими терминалами через ретрансляционные узлы 44. В этом случае базовая станция 42 упоминается как донорская базовая станция. Ретрансляционные узлы 44 ретранслируют сигналы между донорской базовой станцией 42 и одним или более пользовательскими терминалами в ретрансляционной соте. Для осуществления связи по нисходящей линии связи ретрансляционный узел 44 принимает сигналы от донорской базовой станции 42 через интерфейс Un и передает сигналы на пользовательские терминалы через интерфейс Uu. Для осуществления связи по восходящей линии связи ретрансляционный узел 44 принимает сигналы от пользовательских терминалов через интерфейс Uu и передает сигналы на донорскую базовую станцию 42 через интерфейс Un. Ретрансляционный узел 44 может использовать одни и те же или различные частоты на интерфейсе Un и Uu.

Когда ретрансляционный узел 44 развертывается, ретрансляционный узел 44 прикрепляется к базовой сети 20 и загружает информацию о конфигурации от сетевого узла в базовой сети 20, такого как система O&M. Фиг.2 иллюстрирует примерную процедуру прикрепления и конфигурирования для ретрансляционного узла 44. Ретрансляционный узел 44 первоначально устанавливает соединение RRC (управления радиоресурсами) с донорской базовой станцией 42 (этап a). Как только соединение RRC установлено, ретрансляционный узел 44 выполняет процедуру прикрепления с MME 26 в базовой сети 20 (этап b). Во время процедуры прикрепления MME 26 получает данные подписки от HSS 28, устанавливает однонаправленные каналы по умолчанию с SGW 24 и PDN-GW 22, чтобы переносить абонентский трафик (этап c), и выполняет процедуру установки контекста, чтобы установить сеанс связи для мобильного терминала (этап d). После процедуры установки контекста донорская базовая станция 42 реконфигурирует соединение управления радиоресурсами (RRC) (этап e). Когда соединение RRC реконфигурировано, ретрансляционный узел 44 может отправлять данные на донорскую базовую станцию 42, которые пересылаются донорской базовой станцией 42 в SGW 24/PDN-GW 22. После процедуры прикрепления ретрансляционного узла ретрансляционный узел 44 может загружать информацию о конфигурации от системы O&M или другого сетевого узла (этап f). Ретрансляционный узел 44 может использовать информацию о конфигурации для установки интерфейсов S1 и X2 (этапы g, h).

Процедура прикрепления была специально разработана так, чтобы базовой станции 42 не требовалось знать уникальные идентификаторы, такие как международный идентификатор мобильного абонента (IMSI) и международный идентификатор мобильного оборудования (IMEI), пользовательского терминала или ретрансляционного узла 44. Эти идентификаторы обычно передаются на объект управления мобильностью (MME) 26 в базовой сети 20, так что MME 26 и другие объекты в пределах базовой сети 20 осведомлены об этих идентификаторах. Однако базовая станция 42 осведомлена только о локальных идентификаторах пользовательского терминала или ретрансляционного узла 44, используемых при соединении управления радиоресурсами (RRC) с базовой станцией 42, таких как временный сетевой идентификатор радиосвязи соты (CRNTI), и соединении S1, характерном для пользовательского терминала, между базовой станцией 42 и MME 26. Кроме того, во многих случаях временные идентификаторы, такие как глобальный уникальный временный идентификатор (GUTI) и временный идентификатор мобильного абонента (TMSI), присваиваются для связи между пользовательским терминалом и базовой сетью, таким образом избегая необходимости передавать уникальные идентификаторы пользовательского терминала (например, IMSI, IMEI) через радиоинтерфейс и через базовую станцию.

В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, определяется уникальная идентификация ретрансляционного узла (RNID), которая может быть предоставлена для донорской базовой станции 42 во время процедуры прикрепления ретрансляционного узла. Донорская базовая станция 42 может использовать RNID, чтобы получать характерную информацию о конфигурации для ретрансляционного узла 44 и применять характерную для ретрансляционного узла информацию о конфигурации для осуществления связи с ретрансляционным узлом 44. Дополнительно, базовая станция 42 может использовать информацию о конфигурации ретрансляционного узла для управления устранением неисправностей и эксплуатационными характеристиками и других функций управления.

В одном примерном варианте осуществления, RNID сохраняется в ретрансляционном узле 44 и передается на донорскую базовую станцию 42 или MME 26 во время процедуры прикрепления ретрансляционного узла. RNID может быть передана непосредственно на донорскую базовую станцию 42 через передачу сигналов RRC или как часть передачи сигналов Части S1-приложения (S1-AP) или Части EX2-приложения (EX2-AP). В качестве альтернативы, RNID может быть первоначально передана на MME 26 в виде передачи сигналов слоя сетевого доступа (NAS). Тогда MME 26 может передавать RNID на донорскую базовую станцию 42 во время установки контекста S1-AP. Ретрансляционный узел 44 может быть сконфигурирован, чтобы передавать RNID с или без явного запроса от базовой станции 42 или MME 26. Во всех сценариях RNID может быть передана защищенным образом, с использованием шифрования и/или защиты целостности.

В других вариантах осуществления, RNID может сохраняться базовой сетью 20, например, HSS 28. В этом случае, RNID может быть передана на MME 26 во время аутентификации ретрансляционного узла и впоследствии на донорскую базовую станцию 42 во время установки контекста S1-AP. Процедура аутентификации обычно использует другой уникальный идентификатор, такой как IMSI или IMEI, чтобы идентифицировать ретрансляционный узел 44. Идентификатор, используемый во время процедуры аутентификации, будет отличаться от RNID. В этом случае можно использовать RNID, сохраненную в HSS 28, чтобы верифицировать RNID, переданную ретрансляционным узлом 44 во время процедуры прикрепления, как описано выше.

Фиг.3A-3C более подробно иллюстрируют примерную процедуру прикрепления ретрансляционного узла, как определено проектом партнерства третьего поколения (3GPP) в технической спецификации TS 23.401, «Улучшения Службы пакетной радиопередачи общего назначения (GPRS) для улучшенного универсального наземного радиодоступа UMTS (E-UTRA) (v10.1.0)». Ретрансляционный узел 44 инициирует процедуру прикрепления, отправляя сообщение с запросом прикрепления на донорскую базовую станцию 42 (этап 1). Сообщение с запросом прикрепления обычно включает в себя выбранную сеть. В некоторых вариантах осуществления изобретения, сообщение с запросом прикрепления также может включать в себя RNID. Донорская базовая станция 42 встраивает сообщение с запросом прикрепления в начальное сообщение UE и переадресовывает сообщение с запросом прикрепления на MME 26 для выбранной сети (этап 2). В данном примере предполагается, что ретрансляционный узел 44 для MME 26 предварительно неизвестен. Соответственно, MME 26 отправляет сообщение с запросом идентификации на ретрансляционный узел 44, чтобы запросить IMSI (этап 3). Ретрансляционный узел 44 отвечает, предоставляя свой IMSI, IMEI или другой идентификатор терминала в ответном сообщении с идентификацией (этап 4). В некоторых примерных вариантах осуществления ретрансляционный узел 44 также может предоставлять RNID, наряду с IMSI или другим обычно используемым идентификатором.

Поскольку никакой контекст ранее не существовал для ретрансляционного узла 44, MME 26 извлекает зашифрованные параметры из ретрансляционного узла 44 (этапы 5 и 6) и отправляет сообщение с запросом обновленного местоположения на HSS 28 (этап 7). HSS 28 возвращает данные подписки MME 26 в сообщении подтверждения приема обновленного местоположения (этап 8). Данные подписки содержат контекст подписки PDN. В вариантах осуществления, когда RNID сохраняется в HSS 28, сообщение подтверждения приема обновленного местоположения также может включать в себя RNID ретрансляционного узла 44. MME 26 отправляет сообщение с запросом на создание однонаправленного канала по умолчанию на SGW 24, чтобы инициировать активизацию однонаправленного канала по умолчанию (этап 9). SGW 24 отправляет сообщение с запросом на создание однонаправленного канала по умолчанию на PDN-GW 22 (этап 10). PDN-GW 22 создает новую запись однонаправленного канала в своей таблице контекста однонаправленного канала для установки однонаправленного канала по умолчанию и возвращает ответное сообщение о создании однонаправленного канала по умолчанию на SGW 24 (этап 11). На этой стадии SGW 24 принимает первый блок данных нисходящей линии связи (этап 12). Этот блок буферизуется в SGW 24. SGW 24 отправляет ответное сообщение о создании однонаправленного канала по умолчанию на MME 26, чтобы завершить установку однонаправленного канала по умолчанию (этап 13).

Как только однонаправленный канал по умолчанию установлен, MME 26 отправляет сообщение о принятии прикрепления на донорскую базовую станцию 42 в сообщении с запросом установки начального контекста (этап 14). В некоторых вариантах осуществления, MME 26 может отправить RNID на донорскую базовую станцию 42 в сообщении с запросом установки начального контекста. Донорская базовая станция 42 переадресовывает сообщение о принятии прикрепления на ретрансляционный узел 44 в сообщении реконфигурирования соединения RRC (этап 15). Ретрансляционный узел 44 отправляет сообщение о завершении реконфигурирования соединения RRC на донорскую базовую станцию 42 для установления соединения RRC с донорской базовой станцией 42 (этап 16). Тогда донорская базовая станция 42 отправляет ответ на сообщение о начальном контексте на MME 26, которое включает в себя адрес донорской базовой станции 42, используемый для трафика нисходящей линии связи (этап 17). Ретрансляционный узел 44 отправляет сообщение прямой передачи на донорскую базовую станцию 42, которое включает в себя сообщение о завершении прикрепления (этап 18). Донорская базовая станция 42 переадресовывает сообщение о завершении прикрепления на MME 26 (этап 19). Тогда ретрансляционный узел 44 может начать отправку данных восходящей линии связи (этап 20).

При приеме как ответного сообщения о начальном контексте, так и сообщения о завершении прикрепления, MME 26 отправляет сообщение с запросом на обновление однонаправленного канала на SGW 24, и буферизация пакетов заканчивается (этап 21). SGW 24 подтверждает прием запроса на обновление однонаправленного канала, отправляя ответное сообщение об обновлении однонаправленного канала на MME 26 (этап 22). Тогда SGW 24 начинает отправку своих буферизованных данных нисходящей линии связи на ретрансляционный узел 44 (этап 23).

В вариантах осуществления, в которых RNID сохраняется ретрансляционным узлом 44 и передается на MME 26 либо в начальном сообщении с запросом прикрепления, либо в ответном сообщении идентификации, MME 26 может отправить RNID на донорскую базовую станцию 42 в сообщении с запросом установки начального контекста. В некоторых вариантах осуществления, MME 26 может отправить RNID, принятую от ретрансляционного узла 44, на HSS 28 в сообщении с запросом обновленного местоположения, чтобы верифицировать RNID. HSS 28 может верифицировать RNID и указать верификацию в сообщении подтверждения приема обновленного местоположения. Тогда MME 26 может отправить RNID на донорскую базовую станцию 42 в сообщении с запросом установки начального контекста.

В некоторых вариантах осуществления изобретения, ретрансляционный узел 44 регистрируется как пользователь с HSS 28 и HSS 28 сохраняет RNID. В этом случае, HSS 28 может передавать RNID для ретрансляционного узла 44 на MME 26 в сообщении подтверждения приема обновленного местоположения. Затем MME 26 может переадресовывать RNID на донорскую базовую станцию 42 в сообщении с запросом установки начального контекста, как описано выше.

В других вариантах осуществления изобретения, ретрансляционный узел 44 может передавать RNID непосредственно на донорскую базовую станцию 42 в сообщении RRC во время процедуры прикрепления. Например, ретрансляционный узел 44 может передавать RNID на донорскую базовую станцию 42 в сообщении о завершении реконфигурирования соединения RRC. Также возможно передавать RNID в более ранних сообщениях RRC, не показанных на фиг.3A-3C. Например, RNID может быть включена в сообщение RRC, переданное во время установки соединения RRC, как показано на фиг.2.

RNID может содержать произвольное число или последовательность, сконфигурированную оператором. В качестве альтернативы, RNID может быть связана с каким-либо другим идентификатором, который является характерным для ретрансляционного узла. Например, RNID может включать в себя международный идентификатор мобильного абонента (IMSI) (идентифицирующий SIM в ретрансляционном узле), международный идентификатор мобильного оборудования (IMEI) (идентифицирующий оборудование RN), глобальный идентификатор соты EUTRAN (ECGI) (идентифицирующий соту в RN) или глобальный идентификатор eNodeB (идентифицирующий часть базовой станции ретрансляционного узла). Также возможны другие идентификаторы.

Донорская базовая станция 42 может использовать RNID, чтобы получать информацию об определенной конфигурации для ретрансляционного узла 44 от системы O&M. Информация о конфигурации может включать в себя, например, информацию о конфигурации аппаратного обеспечения или программного обеспечения ретрансляционного узла (такую как мощность, поддержка возможностей, антенны, пропускная способность, местоположение и т.д.). Информация о конфигурации может использоваться для функциональных возможностей управления радиоресурсами (RRM). Например, информация о конфигурации может использоваться, чтобы поддерживать решения о мобильности донорской базовой станцией 42, решения планирования на транзитной линии и управление помехами. Информация о конфигурации также может использоваться для осуществления мониторинга эксплуатационных характеристик, управления устранением неисправностей, управления конфигурацией и для реализации функциональных возможностей самоорганизующейся сети.

Фиг.4 иллюстрирует примерный способ 50, реализуемый ретрансляционным узлом 44 для передачи RNID. Ретрансляционный узел 44 сохраняет уникальную RNID в запоминающем устройстве в ретрансляционном узле 44 (блок 52). RNID может быть в любом формате, который идентифицирует ретрансляционный узел как ретрансляционный узел. В некоторых вариантах осуществления, ретрансляционному узлу 44 может быть присвоен общепринятый IMSI или IMEI. ID ретрансляционного узла может быть образована посредством добавления дополнительных битов к IMSI или IMEI. Когда ретрансляционный узел 44 развертывается, ретрансляционный узел 44 выполняет процедуру прикрепления, чтобы прикрепляться к сети 10 (блок 54). Во время процедуры прикрепления, ретрансляционный узел 44 передает RNID на сетевой узел (блок 56). Как обсуждалось выше, ретрансляционный узел 44 может передавать RNID на MME 26 в сообщении с запросом прикрепления или в ответном сообщении об идентификации. В других вариантах осуществления ретрансляционный узел 44 может передавать RNID непосредственно на донорскую базовую станцию 42 в сообщении о завершении реконфигурирования соединения RRC или в других управляющих сообщениях RRC. RNID также может быть отправлена в других сообщениях, которые передаются во время процедуры прикрепления.

Фиг.5 иллюстрирует примерный способ 60, реализуемый сетевым узлом в базовой сети 20, таким как MME 26, чтобы предоставлять RNID для донорской базовой станции 42. MME 26 принимает сообщение с запросом прикрепления от ретрансляционного узла 44 (блок 62). В ответ на сообщение с запросом прикрепления MME 26 извлекает уникальную RNID (блок 64). Как обсуждалось выше, MME 26 может извлекать RNID из HSS 28, отправляя запрос обновленного местоположения на HSS 28. RNID может быть включена в сообщение подтверждения приема обновленного местоположения. После приема RNID MME 26 передает RNID на донорскую базовую станцию 42. В одном примерном варианте осуществления, RNID отправляется от MME 26 на донорскую базовую станцию 42 в сообщении с запросом установки начального контекста. Как было отмечено выше, это сообщение отправляется во время процедуры прикрепления для установления контекста S1-AP.

Фиг.6 иллюстрирует примерный способ 70, реализуемый донорской базовой станцией 42 для того, чтобы извлекать информацию о конфигурации для ретрансляционного узла 44. Сначала донорская базовая станция 42 принимает RNID (блок 72). RNID может быть принята во время процедуры прикрепления ретрансляционного узла непосредственно от ретрансляционного узла 44 или от сетевого узла (например, MME 26) в базовой сети 20. В одном варианте осуществления, донорская базовая станция 42 принимает RNID от MME 26 в сообщении с запросом установки начального контекста, которое отправляется во время процедуры прикрепления. В другом варианте осуществления, донорская базовая станция 42 принимает RNID непосредственно от ретрансляционного узла 44 в сообщении о завершении реконфигурирования соединения RRC или в другом управляющем сообщении RRC. Для базовой станции 42 полезно знать, какой ретрансляционный узел 44 осуществляет связь, чтобы она могла оптимизировать конфигурацию ресурсов для этого определенного ретрансляционного узла 44. Когда принимается RNID, донорская базовая станция 42 может извлекать информацию о конфигурации для ретрансляционного узла 44 из системы O&M или другого сетевого узла в базовой сети 20 (блок 74). Информация о конфигурации может включать в себя информацию о конфигурации аппаратного или программного обеспечения ретрансляционного узла, такую как мощность, поддержка возможностей, антенны, пропускная способность и т.д.

Базовая станция 42 может использовать информацию о конфигурации, чтобы конфигурировать ресурсы радиосвязи для осуществления связи с ретрансляционным узлом 44, и выполнять управление радиоресурсами (RRM) (блок 76). Информация о конфигурации также может использоваться для того, чтобы поддерживать решения о мобильности и планирование на линии связи Un. В некоторых вариантах осуществления, донорская базовая станция 42 может выполнять процедуру, чтобы конфигурировать ретрансляционный узел 44, если ретрансляционный узел 44 еще не сконфигурирован или если необходимы изменения в конфигурации ретрансляционного узла 44.

Наличие уникального идентификатора ретрансляционного узла на базовой станции 42 также может быть выгодным для эксплуатации и обслуживания, например для устранения неисправностей, управления эксплуатационными характеристиками и т.д. Без этой информации может быть труднее выполнять управление устранением неисправностей и настройку эксплуатационных характеристик (например, потребуется большее ручной работы), потому что базовая станция 42 точно не знает, какой ретрансляционный узел 44 связан с соединением Un. Например, когда ретрансляционный узел 44 останавливает работу, донорская базовая станция 42 может отправить уведомление, содержащее идентификатор ретрансляционного узла, в систему эксплуатации и обслуживания, чтобы указать, что она потеряла радиосвязь с определенным ретрансляционным узлом 44, и это может инициировать отправку оператором обслуживающей бригады. Без уникального идентификатора ретрансляционного узла оператору пришлось бы использовать механизм периодической проверки, что ретрансляционный узел 44 находится в режиме онлайн (например, передачу сигналов о сохранности).

Фиг.7 иллюстрирует альтернативную процедуру прикрепления и конфигурирования для ретрансляционного узла 44 в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения. Процедура прикрепления и конфигурирования, показанная на фиг.7, сконфигурирована для использования в сети, в которой SGW 24 для ретрансляционного узла 44 включен в донорскую базовую станцию 42. В этом варианте осуществления, ретрансляционный узел 44 первоначально устанавливает соединение RRC с донорской базовой станцией 42, как описано выше (этап a). Как только соединение RRC установлено, ретрансляционный узел 44 выполняет процедуру прикрепления с MME 26 в базовой сети 20 (этап b). Во время процедуры прикрепления MME 26 получает данные подписки от HSS 28, устанавливает однонаправленные каналы по умолчанию, чтобы переносить абонентский трафик (этап c), и выполняет процедуру установки контекста для установления сеанса связи для мобильного терминала (этап d). После процедуры установки контекста донорская базовая станция 42 реконфигурирует соединение управления радиоресурсами (RRC) (этап e). Когда соединение RRC реконфигурировано, ретрансляционный узел 44 может отправлять данные на донорскую базовую станцию 42, которые переадресовываются донорской базовой станцией 42 в SGW 24/PDN-GW 22. После процедуры прикрепления ретрансляционного узла ретрансляционный узел 44 может загружать информацию о конфигурации от системы O&M или другого сетевого узла (этап f). Ретрансляционный узел 44 может использовать информацию о конфигурации для установки интерфейсов S1 и X2 (этапы g, h).

В варианте осуществления, показанном на фиг.7, MME 26 отправляет сообщение с запросом на создание однонаправленного канала по умолчанию (сообщение 9 на фиг.3B) на донорскую базовую станцию 42, а не в SGW 24, чтобы инициализировать однонаправленный канал по умолчанию для абонентского трафика, ретранслируемого ретрансляционным узлом 44. Донорская базовая станция создает запись о новом однонаправленном канале в своей таблице контекста однонаправленного канала для установки однонаправленного канала по умолчанию, и отправляет обратно ответное сообщение о создании однонаправленного канала по умолчанию (сообщение 13 на фиг.3B) на MME 26. В вариантах осуществления, в которых донорская базовая станция знает RNID ретрансляционного узла 44 или в которых RNID предоставляется для донорской базовой станции 42 в сообщении с запросом прикрепления, донорская базовая станция 42 может включать RNID ретрансляционного узла 44 в ответное сообщение о создании однонаправленного канала по умолчанию.

Фиг.8 иллюстрирует примерный ретрансляционный узел 44 в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения. Ретрансляционный узел 44 содержит схемы 44а приемопередатчиков и схемы 44b управления. Схемы 44а приемопередатчиков могут включать в себя первый приемопередатчик для осуществления связи с донорской базовой станцией 42 через интерфейс Un, и второй приемопередатчик для осуществления связи с пользовательскими терминалами через интерфейс Uu. В качестве альтернативы, одни и те же схемы приемопередатчиков могут использоваться для осуществления связи на обоих интерфейсах Uu и Un. Схемы 44а приемопередатчиков могут быть основаны на стандарте LTE или других стандартах связи, известных в настоящее время или разработанных позже. Схемы 44b управления содержат один или более микропроцессоров, аппаратное обеспечение, встроенное программное обеспечение, или их комбинацию, для управления работой схем 44а приемопередатчиков и связанного запоминающего устройства. Функции схемы 44b управления включают в себя реализацию процедуры прикрепления, как описано выше.

Фиг.9 представляет функциональную блок-схему донорской базовой станции 42. Донорская базовая станция 42 содержит схемы 42a приемопередатчиков, схемы 42b управления и сетевой интерфейс 42c. Схемы 42a приемопередатчиков могут содержать приемопередатчик сотовой связи, работающий в соответствии со стандартом LTE, для осуществления связи с одним или более ретрансляционными узлами 44 и одним или более пользовательскими терминалами 100. Схемы 42b управления содержат один или более микропроцессоров, аппаратное обеспечение, встроенное программное обеспечение или их комбинацию и связанное запоминающее устройство для управления работой донорской базовой станции 42, как описано выше. Функции схем 42b управления включают в себя реализацию процедуры прикрепления, как описано выше.

Фиг.10 представляет функциональную блок-схему примерного сетевого узла, такого как MME 26. MME 26 содержит схемы 26a управления и сетевой интерфейс 26b. Схемы 26a управления содержат один или более микропроцессоров, аппаратное обеспечение, встроенное программное обеспечение или их комбинацию и связанное запоминающее устройство, для того чтобы реализовывать функциональные возможности MME 26. Функции, выполняемые MME 26, включают в себя процедуру прикрепления, как описано выше. Сетевой интерфейс 26b содержит интерфейс Ethernet или другой сетевой интерфейс для осуществления связи с донорской базовой станцией 42 и другими объектами в пределах базовой сети 20.

Настоящее изобретение, конечно, может быть выполнено другими определенными способами, отличающимися от сформулированных в данном описании, без отступления от объема и существенных характеристик изобретения. Поэтому представленные варианты осуществления нужно рассматривать во всех отношениях как иллюстративные, а не ограничительные, и все изменения, подпадающие в рамки диапазона значения и эквивалентности прилагаемой формулы изобретения, предназначаются для того, чтобы быть охваченными ею.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах беспроводной связи. Технический результат состоит в повышении пропускной способности каналов передачи. Для этого ретрансляционный узел (44), идентифицируемый уникальным идентификатором ретрансляционного узла, ретранслирует связь между донорской базовой станцией (42) и одним или более пользовательскими терминалами. Донорская базовая станция (42) получает идентификатор ретрансляционного узла во время процедуры прикрепления ретрансляционного узла от ретрансляционного узла (44) или другого узла в базовой сети (например, объекта управления (26) мобильностью). Донорская базовая станция (42) может использовать идентификатор ретрансляционного узла для извлечения информации о конфигурации для ретрансляционного узла (44). Информация о конфигурации может использоваться для конфигурирования ретрансляционного узла (44) для выполнения функций управления радиоресурсами и/или осуществления мониторинга эксплуатационных характеристик ретрансляционного узла (44). 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Способ управления мобильностью ретрансляции в сети мобильной связи для ретрансляции связи между донорской базовой станцией (42) и одним или более пользовательскими терминалами (100), причем способ включает в себя предоставление уникального идентификатора ретрансляционного узла для донорской базовой станции (42) и содержит этапы, на которых:
принимают сообщение с запросом прикрепления от ретрансляционного узла (44),
извлекают уникальный идентификатор ретрансляционного узла для ретрансляционного узла (44) из другого сетевого узла (28), и
передают идентификатор ретрансляционного узла на донорскую базовую станцию (42) во время процедуры прикрепления ретрансляционного узла,
причем способ отличается тем, что упомянутое извлечение уникального идентификатора ретрансляционного узла для ретрансляционного узла из сетевого узла содержит этапы, на которых:
принимают идентификатор ретрансляционного узла от службы домашних абонентов в ответ на сообщение с запросом обновленного местоположения, или
принимают идентификатор ретрансляционного узла от ретрансляционного узла в сообщении с запросом прикрепления и отправляют идентификатор ретрансляционного узла в службу домашних абонентов для верификации до передачи идентификатора ретрансляционного узла на донорскую базовую станцию.

2. Способ по п. 1, в котором идентификатор ретрансляционного узла содержит по меньшей мере один из международного идентификатора мобильного абонента (IMSI), идентифицирующего SIM в ретрансляционном узле, международного идентификатора мобильного оборудования (IMEI), идентифицирующего оборудование RN, глобального идентификатора соты EUTRAN (ECGI), идентифицирующего соту в RN, и глобального идентификатора eNodeB, идентифицирующего часть базовой станции ретрансляционного узла.

3. Объект (26) управления мобильностью, содержащий:
сетевой интерфейс (26b), и
схему (26а) управления, связанную с сетевым интерфейсом и сконфигурированную для:
извлечения уникального идентификатора ретрансляционного узла для ретрансляционного узла (44) из другого сетевого узла (28), и
передачи идентификатора ретрансляционного узла на донорскую базовую станцию (42), обслуживающую ретрансляционный узел (44), во время процедуры прикрепления ретрансляционного узла,
причем объект (26) управления мобильностью отличается тем, что схема управления сконфигурирована для извлечения уникального идентификатора ретрансляционного узла для ретрансляционного узла из сетевого узла
посредством приема идентификатора ретрансляционного узла от службы домашних абонентов в ответ на сообщение с запросом обновленного местоположения, или
посредством приема идентификатора ретрансляционного узла от ретрансляционного узла в сообщении с запросом прикрепления от ретрансляционного узла для объекта управления мобильностью и отправки идентификатора ретрансляционного узла в службу домашних абонентов для верификации до передачи идентификатора ретрансляционного узла на донорскую базовую станцию.