通信系统、基站、用户设备及信令传输方法与流程

本发明涉及通信技术，尤其涉及一种通信系统、基站、用户设备及信令传输方法。

背景技术：
在网络向宽带化、移动化发展的过程中，第三代合作伙伴计划(3rdGenerationPartnershipProgram，3GPP)组织在移动接入网提出了长期演进(LongTermEvolution，LTE)方案，即演进通用陆地无线接入网(EvolvedUniversalTerritorialRadioAccessNetwork，E-UTRAN)；在移动核心网提出了系统架构演进(SystemArchitectureEvolution，SAE)方案，即演进分组核心网(EvolvedPacketCore，EPC)。E-UTRAN采用只有演进型基站(evolvedNodeB，eNB)构成的单层结构，以便简化网络和减少时延。用户设备(UserEquipment，UE)和eNB之间的接口为Uu接口，为无线接口连接。Uu接口的用户面主要用于传递网际协议(InternetProcotol，IP)数据包，主要完成头压缩、加密、调度、混合自动重传请求(HybridAutomaticRepeatRequest，HARQ)及自动重传请求(AutomaticRepeat-reQuest，ARQ)等功能。Uu接口的信令面主要用于传输信令消息。其中，UE的控制面信令，例如无线资源控制(RadioResourceControl，RRC)信令，被映射到信令无线承载(SignallingRadioBearer，SRB)上进行传输；用户面所有的IP数据包被映射到不同的数据无线承载(DataRadioBearer，DRB)上进行传输。其中，SRB和DRB首先分别经过分组数据汇聚协议(PacketDataConvergenceProtocol，PDCP)子层以及无线链路控制(RadioLinkControl，RLC)子层的处理，然后在媒体接入控制(MediaAccessControl，MAC)子层进行复用。UE的DRB和SRB共用同一个MAC实体，也就是同一个UE的用户面和控制面锚定在同一eNB上。在宏微小区重叠覆盖的情况下，对于移动性高的UE，如果将其附着在覆盖范围大的宏(macro)eNB上，可以避免频繁切换可能带来的业务中断以及吞吐量降低等影响用户体验的因素，但是，由于需要连接到比较远的macroeNB，需要增加发送功率以及空口资源的消耗；如果将其附着在距离较近的微(pico)eNB上，可以减少空口资源的消耗，但会增加切换的次数及切换失败率，导致UE的业务中断。针对上述问题，现有技术提出了将空口控制面和用户面分离的思路，由信令基站(signallingBS)提供UE的控制面连接，由数据基站(DataBS)提供对UE的数据面连接。在实现空口控制面和用户面分离的过程中，需要解决数据基站根据UE与数据基站之间无线信道的变化，动态配置UE与其数据基站之间的空口连接的无线资源的问题。

技术实现要素：
本发明提供一种通信系统、基站、用户设备及信令传输方法，用以及时有效的根据UE与数据基站之间无线信道的变化，动态配置UE与其数据基站之间的空口连接的无线资源。本发明一方面提供一种通信系统，包括：第一基站和第二基站；所述第一基站与用户设备UE之间存在用户数据传输，所述第一基站通过第一信令无线承载与所述UE进行控制信令交互；所述第二基站通过信令无线承载SRB0、信令无线承载SRB1或信令无线承载SRB2与所述UE进行控制信令交互；其中所述第一信令无线承载不同于所述SRB0、SRB1和SRB2。本发明一方面还提供一种信令传输方法，包括：第一基站通过第一信令无线承载与用户设备UE之间进行控制信令交互；其中所述第一基站与所述UE之间存在用户数据传输；第二基站通过信令无线承载SRB0、信令无线承载SRB1或信令无线承载SRB2与所述UE进行控制信令交互；其中所述第一信令无线承载不同于所述SRB0、SRB1和SRB2。本发明另一方面提供一种基站，所述基站与用户设备UE之间存在用户数据传输，所述基站通过第一信令无线承载与所述UE进行控制信令交互；其中所述第一信令无线承载不同于信令无线承载SRB0、信令无线承载SRB1和信令无线承载SRB2，所述SRB0、SRB1和SRB2中的任一种信令无线承载是不同于所述基站的其他基站与所述UE进行控制信令交互时使用的信令无线承载。本发明另一方面还提供一种信令传输方法，包括：基站通过第一信令无线承载与用户设备UE进行控制信令交互；其中，所述基站与所述UE之间存在用户数据传输，所述第一信令无线承载不同于信令无线承载SRB0、信令无线承载SRB1和信令无线承载SRB2，所述SRB0、SRB1和SRB2中的任一种信令无线承载是不同于所述基站的其他基站与所述UE进行控制信令交互时使用的信令无线承载。本发明又一方面提供一种用户设备，包括：所述UE与基站之间存在用户数据传输，所述UE通过第一信令无线承载与所述基站进行控制信令交互；其中所述第一信令无线承载不同于信令无线承载SRB0、信令无线承载SRB1和信令无线承载SRB2，所述SRB0、SRB1和SRB2中的任一种信令无线承载是不同于所述基站的其他基站与所述UE进行控制信令交互时使用的信令无线承载。本发明又一方面还提供一种信令传输方法，包括：用户设备UE通过第一信令无线承载与基站进行控制信令交互；其中，所述UE与所述基站之间存在用户数据传输，所述第一信令无线承载不同于信令无线承载SRB0、信令无线承载SRB1和信令无线承载SRB2，所述SRB0、SRB1和SRB2中的任一种信令无线承载是不同于所述基站的其他基站与所述UE进行控制信令交互时使用的信令无线承载。本发明一方面提供的通信系统及信令传输方法，第二基站通过SRB0、SRB1或SRB2与UE进行控制信令交互，例如建立、修改和释放RRC连接，进行UE的移动性管理等，而与UE之间存在用户数据传输的第一基站，则通过第一信令无线承载与UE进行控制信令交互，使得第一基站与UE可以及时有效的根据第一基站与UE之间的无线信道的变化，动态配置第一基站与UE之间的空口连接的无线资源。本发明另一方面提供的基站及信令传输方法，基站与UE之间存在用户数据传输，基站通过第一信令无线承载与UE进行控制信令交互，而不同于本基站的其他基站通过SRB0、SRB1或SRB2与UE进行控制信令交互，可见由于本基站与UE之间存在不同于现有信令无线承载的第一信令无线承载，使得本基站可以及时有效的根据本基站与UE之间的无线信道的变化，动态配置本基站与UE之间的空口连接的无线资源，解决了本基站与UE之间的空口连接的无线资源的配置问题。本发明又一方面提供的用户设备及信令传输方法，UE通过第一信令无线承载，和与UE之间存在用户数据传输的基站进行信令控制交互，而通过SRB0、SRB1或SRB2与不同于上述基站的其他基站进行信令控制交互，由此可见，本UE和与UE之间存在用户数据传输的基站之间存在不同于现有信令无线承载的第一信令无线承载，使得本UE可以及时接收来自与UE之间存在用户数据传输的基站根据本基站与UE之间的无线信道的变化，对本UE与上述基站之间的空口连接的无线资源的配置，解决了UE和与UE之间存在用户数据传输的基站之间空口连接的无线资源的配置问题。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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明一实施例提供的通信网络的结构示意图；图2A为本发明一实施例提供的通信系统的结构示意图；图2B为本发明一实施例提供的第二基站的下行映射逻辑示意图；图2C为本发明一实施例提供的第一基站的下行映射逻辑示意图；图2D为本发明一实施例提供的从UE角度来看空口的上行映射逻辑示意图；图2E为本发明一实施例提供的信令传输方法的流程图；图3A为本发明一实施例提供的基站的结构示意图；图3B为本发明另一实施例提供的信令传输方法的流程图；图3C为本发明又一实施例提供的信令传输方法的流程图；图4A为本发明一实施例提供的UE的结构示意图；图4B为本发明另一实施例提供的UE的结构示意图；图4C为本发明又一实施例提供的信令传输方法的流程图；图4D为本发明又一实施例提供的信令传输方法的流程图。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。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。图1为本发明一实施例提供的通信网络的结构示意图。如图1所示，本实施例的通信网络包括两层，一种是基本层，用于提供无缝的基本覆盖；一种是增强层，用于提供热点区域的高流量传输。其中，基本层由基本层基站提供覆盖，增强层由增强层基站提供覆盖。基本层基站主要负责包括空口控制面的信令交互的基本覆盖，而增强层基站主要负责空口用户面的数据交互。其中，基本层基站通常是高功率节点，可称为CeNB。通信网络的基本层通常会由多个CeNB进行覆盖，一旦某个CeNB缺失，会导致出现覆盖空洞。另外，基本层基站也可以是覆盖盲区(blankareacoverage)情况下的低功率节点。基本层基站通常采用低频段传递控制面信令，例如UE的RRC连接建立在基本层基站上。可选的，基本层基站还可以承载UE的部分低数据量的业务承载。其中，增强层基站通常是低功率节点，可称为TeNB。通信网络的增强层通常由多个TeNB进行覆盖。增强层基站通常采用高频段传递大量业务数据，例如承载UE的大数据量的业务承载，例如文本传输协议(FileTransferProtocol，FTP)，视频等。增强层基站与移动管理实体(MobilityManagementEntity，MME)间无S1-MME接口，增强层基站和基本层基站之间通过SX接口进行信息交互。对某个UE来说，有一个基本层基站，可以有一个或多个增强层基站，也可以不存在增强层基站。如图1所示，UE与TeNB之间的实线表示控制面的信令连接，UE与TeNB之间的虚线表示用户面的数据连接。本发明以下各实施例适用于图1所示两层网络结构，也适用于单层网络中基站重叠覆盖的场景。无论是图1所示的两层网络结构，还是单层网络中基站重叠覆盖的场景，都至少存在两个基站，例如第一基站和第二基站，其中第一基站与UE之间存在用户数据传输，并且通过第一信令无线承载与UE进行控制信令交互。第二基站主要通过信令无线承载SRB0、信令无线承载SRB1或信令无线承载SRB2与UE进行控制信令交互。本发明以下各实施例以基于图1所示两层的网络结构为例进行说明。在本发明以下各实施例中，增强层基站不仅仅具有向UE提供用户数据传输的功能，还具有与UE进行控制信令交互，以完成与UE之间的空口连接的无线资源的配置的功能。图2A为本发明一实施例提供的通信系统的结构示意图。如图2A所示，本实施例的系统包括：第一基站31和第二基站32。其中，第一基站31与UE之间存在用户数据传输，第一基站31通过第一信令无线承载与UE进行控制信令交互。第二基站32通过信令无线承载SRB0、信令无线承载SRB1或信令无线承载SRB2与UE进行控制信令交互。其中，第一信令无线承载不同于SRB0、SRB1和SRB2。在本实施例中，第一基站31为增强层基站，具有增强层基站的所有功能，例如包括DRB，可以通过DRB与UE进行用户数据传输等。同时，本实施例的第一基站31还具有与UE通过第一信令无线承载进行控制信令交互的功能。这里的控制信令交互主要用于完成第一基站31与UE之间的空口连接的无线资源的配置。第一基站31不包括所述UE的SRB0、SRB1和SRB2。在本实施例中，第二基站32为基本层基站，具有基本层基站的所有功能，例如与UE进行控制信令交互，包括建立、修改和释放RRC连接，进行UE的移动性管理等。本实施例第二基站32包括所述UE的SRB0、SRB1和SRB2。可选的，第一信令无线承载是新增的信令无线承载，例如可以记为SRB3，但不限于此。在本实施例提供的通信系统中，第一基站31与UE之间通过第一信令无线承载进行控制信令交互，使得第一基站31与UE可以及时有效的根据第一基站31与UE之间无线信道的变化，动态配置第一基站31与UE之间的空口连接的无线资源，为第一基站31与UE之间的空口连接的配置提供了条件。在本实施例的一个可选实施方式中，第一基站31通过第一信令无线承载与UE进行控制信令交互的一种应用具体为：第一基站31通过第一信令无线承载与UE进行控制信令交互，以控制UE对其与第一基站31之间的空口连接的无线资源进行配置。基于上述，第一基站31具体可用于配置第一基站31和UE之间的空口连接的无线资源，生成配置消息，所述配置消息包括空口连接的无线资源配置，并通过第一信令无线承载将配置消息发送给UE，以使UE根据空口连接的无线资源配置对所述空口连接的无线资源进行配置，并通过第一信令无线承载接收UE发送的配置完成消息。相应的，UE具体可用于通过第一信令无线承载接收第一基站31发送的配置消息，根据所述配置消息中的空口连接的无线资源配置对所述空口连接的无线资源进行配置。进一步，UE在完成所述空口连接的无线资源的配置后，生成配置完成消息并发送给第一基站31，以告知第一基站31其已经完成所述空口连接的无线资源的配置。在本实施例的一个可选实施方式中，第二基站32通过SRB1与UE进行控制信令交互的一种应用具体为：第二基站32通过SRB1与UE进行控制信令交互，以控制UE增加上述第一信令无线承载。基于上述，第二基站32具体可用于通过SRB1向UE发送RRC消息，以使UE增加第一信令无线承载，所述RRC消息包括第一信令无线承载的标识和配置信息。相应的，UE接收RRC消息，并根据RRC消息新增第一信令无线承载，并对第一信令无线承载进行配置，为通过第一信令无线承载与第一基站31进行控制信令交互提供条件。也就是说，UE根据第二基站32的控制新增第一信令无线承载。其中，所述RRC消息可以是RRC连接重配消息，但不限于此。所述RRC消息包括的配置信息包括RLC配置、逻辑信道标识、逻辑信道配置等。在此说明，第一信令无线承载的增加是由第二基站32通过SRB1向UE发送RRC消息完成，但对第一信令无线承载的配置的修改，可以由第一基站31通过第一信令无线承载向UE发送RRC消息完成。这里的RRC消息也可以是RRC连接重配消息，但不限于此。在本实施例的一个可选实施方式中，第二基站32包括DRB。基于此，第二基站32还可以通过DRB，与UE进行用户数据传输。在本实施例的一个可选实施方式中，第一基站31还通过DRB，与UE进行数据传输。具体的，第一基站31使用第一基站31配置的与UE之间的空口连接的无线资源，通过DRB，与UE进行数据传输。其中，第一基站31和第二基站32分别与UE连接。可选的，第一基站31还与第二基站32连接。在此说明，本实施例的通信系统可以包括多个第一基站31和一个第二基站32。由上述可见，在本实施例的通信系统中，第一基站负责通过DRB与UE进行数据传输，以及通过第一信令无线承载配置第一基站与UE之间的空口连接的无线资源，解决了第一基站与UE之间的空口连接的无线资源的配置问题；第二基站负责与UE进行控制信令交互，建立、修改和释放RRC连接，进行UE的移动性管理等，以及控制UE与第一基站之间建立第一信令无线承载，第一基站与UE之间的空口连接的无线资源的配置不需要经过第二基站，而直接由第一基站通过第一信令无线承载向UE发送配置消息，使得UE根据配置消息完成与第一基站之间的空口连接的无线资源的配置，减少了UE与第一基站之间的空口连接的无线资源的配置的时延，同时有利于节约第二基站的开销。下面将对本实施例提供的通信系统以及通信系统中的第一基站和第二基站做进一步说明。本实施例的通信系统可划分为两层，分别为基本层与增强层。其中，基本层可由本通信系统中的第二基站32构成；增强层可由本通信系统中的第一基站31构成。第二基站32通常是高功率节点，但不限于此。例如，第二基站32也可以是覆盖盲区情况下的低功率节点。一旦基本层上的某个第二基站32缺失，会导致出现覆盖空洞。第二基站32通常采用低频段传递控制面信令。其中，UE的RRC连接建立在基本层的第二基站32上。第二基站32包括但不限于以下功能：系统信息广播、RRC连接管理、寻呼、RRC连接建立/修改/释放、测量配置和报告(Measureconfigurationandreporting)、切换(Handover)、增强层上第一基站31的激活与关闭、为UE的业务承载选择增强层上的第一基站31，与增强层上第一基站31间的承载管理交互等。可选的，第二基站32可以承载UE的部分低数据量的业务承载，即第二基站32还包括DRB数据传输的功能。增强层上的第一基站31通常是低功率节点，采用高频段向UE传递大量数据，例如FTP，视频。第一基站31对EPS节点透明，并且第一基站31与MME间无S1-MME接口。第一基站31包括但不限于以下功能：与基本层上第二基站32间的承载管理交互、根据基本层上第二基站32的配置与UE进行DRB的数据传输、对第一基站31与UE之间的空口连接的配置，例如DRB修改、MAC子层配置(mac-MainConfig)、PHY配置(physicalConfigDedicated)、SPS配置(sps-Config)等。对某个UE来说，基本层的第二基站32与增强层的第一基站31是多对一的关系，即一个UE只有一个第二基站32，可以有一个或多个第一基站31。其中，基本层的第二基站32的迁移必然会导致增强层的第一基站31的迁移。增强层的第一基站31对邻居基本层的第二基站32是透明的，被认为是其所在基本层中的节点。在本实施例中，无论是第一基站31还是第二基站32，其协议栈从上到下包括：RRC层/IP层、PDCP层、RLC层、MAC层和物理层。PDCP层主要完成加密和完整性保护功能，例如可以采用健壮性头压缩(RobustHeaderCompression，ROHC)、安全性(Security)技术等。RLC层主要为用户和控制数据提供分段和重传业务，例如采用分段(Segm)、自动重传请求(AutomaticRepeat-reQues，ARQ)等技术。MAC层主要完成调度(scheduling)、优先级处理(Priorityhanding)、UE的复用(Multiplexing)、混合自动重传请求(HybridAutomaticRepeatRequest，HARQ)等功能。其中，第二基站32的下行(downlink)映射逻辑如图2B所示。在第二基站32上，对于下行来说，具有完整的RRC功能及相关信道，例如包括SRB0、SRB1、SRB2、广播信道、寻呼信道，和现有技术中的RRC功能相同，在此不再详述。第二基站32也可以具有DRB，该DRB主要是用于小数据量用户数据传输。第二基站32的下行映射逻辑和当前LTE系统中的基站的下行映射逻辑基本一致，除了DRB是可选的(如图2B中虚线所示部分)。第一基站31的下行映射逻辑如图2C所示。在第一基站31上，对下行来说，和当前LTE系统中基站的最大不同在于：第一基站31没有UE的控制面的SRB0、SRB1、SRB2、广播和寻呼信道；此外，第一基站31具有UE的用户面的DRB，用于进行用户数据传输，以及一个仅用于配置第一基站31与UE之间空口连接无线资源的模块，及相应的一个第一信令无线承载。从UE的角度来看，空口的上行映射逻辑如图2D所示。图2D同时包括了第一基站31的上行映射逻辑和第二基站32的上行映射逻辑。在此说明，在图2C和图2D中，第一信令无线承载用SRB3表示，但不限于此。在UE上，对于上行来说，UE所有传统的RRC连接功能(通过SRB0、SRB1或SRB2)都在第二基站32上，而用于与第一基站31之间的空口连接配置的功能(通过第一信令无线承载)在第一基站31上；UE的不同DRB可以分别连接在第一基站31和第二基站32上。在第一基站31和第二基站32上，都有随机接入信道(RandomAccessChannel，RACH)，用于供UE进行随机接入。综上所述，在本实施例的通信系统或网络架构中，第一基站负责与UE通过DRB进行用户数据传输，以及通过第一信令无线承载配置本基站与UE之间的空口连接的无线资源，第二基站负责与UE进行信令交互，建立、修改和释放RRC连接，进行UE的移动性管理等，以及控制UE与第一基站之间建立第一信令无线承载，第一基站与UE之间的空口连接的无线资源的配置不需要经过第二基站，而直接由第一基站通过第一信令无线承载向UE发送配置消息，使得UE根据配置消息完成与第一基站之间的空口连接的无线资源的配置，减少了与第一基站之间的空口连接的无线资源的配置的时延，节约了第二基站的开销，降低了第二基站的复杂度。基于上述通信系统，本发明一实施例提供一种信令传输方法，如图2E所示，具体包括：步骤301、第一基站通过第一信令无线承载与UE进行控制信令交互，所述第一基站与所述UE之间存在用户数据传输。步骤302、第二基站通过SRB0、SRB1或SRB2与UE进行控制信令交互，其中第一信令无线承载不同于所述SRB0、SRB1和SRB2。其中，第一基站通过第一信令无线承载与UE进行控制信令交互的目的主要是为了完成第一基站与UE之间的空口连接的无线资源的配置。而第二基站通过SRB0、SRB1或SRB2与UE进行控制信令交互主要包括建立、修改和释放RRC连接，进行UE的移动性管理等，不同于第一基站通过第一信令无线承载与UE进行的控制信令交互过程。在此说明，在上述信令传输方法中并不限定第一基站和第二基站分别与UE进行控制信令传输的先后顺序。本实施例...