支持具有统一回程传送网络的多无线电接入技术中继的系统和方法
【专利说明】支持具有统一回程传送网络的多无线电接入技术中继的系统和方法
[0001]本申请案要求2013年8月5日由Mazin Al-Shalash递交并且发明名称为“支持具有统一回程传送网络的多无线电接入技术中继的系统和方法”的第13/959，385号美国非临时申请案以及2012年8月3日由Mazin Al-Shalash递交并且发明名称为“支持具有统一回程传送网络的多无线电接入技术中继的方法和设备”的第61/679，648号美国临时申请案的在先申请优先权，所述申请案以引用的方式并入本文中，好像全文复制一样。
技术领域
[0002]本发明涉及网络通信的领域，并且在具体实施例中涉及用以支持具有统一回程传送网络的多无线电接入技术中继的系统和方法。
【背景技术】
[0003]例如GERAN、UTRAN、长期演进(LTE)、IxRTT、WiMAX和WiFi等不同的无线电接入技术(RAT)采用对应的核心网络。移动运营商通常需要支持用于传统无线技术或归因于具有不同RAT部署的不同运营商的合并的多个MT。运营商可以通过部署支持多个RAT的基站设备(被称作单个无线电接入网络(RAN)解决方案)而达成大量资金与运营成本(CAPEX和OPEX)节约。然而，运营商仍然需要部署单独的核心网络以支持不同的RAT。在多RAT部署的情况下，需要保证不同RAT之间的互操作性，这添加了将要部署和维护的额外的复杂性和设备，并且进一步需要将要验证的新的互联互通接口。需要允许运营商统一并且简化他们的核心网络部署的改进的多RAT架构，例如，以节约成本，支持传统技术并且进一步集成新技术。
【发明内容】
[0004]根据一个实施例，用于使用共同回程传送网络支持多个无线电接入技术(RAT)的方法包含在中继节点处使用与回程传送网络不同的RAT检测来自用户设备(UE)的接入请求。所述方法进一步包含在确定UE是使用与回程传送网络不同的RAT之后在中继节点处实体化虚拟UE(V-UE)层，并且经由中继节点与回程传送网络的基站之间的预先存在的无线电接口建立V-UE层与V-UE网关之间的连接和到V-UE网关的默认承载。
[0005]根据另一实施例，被配置成用于使用共同回程传送网络支持多个RAT的中继节点包含至少一个处理器和计算机可读存储媒体，所述计算机可读存储媒体存储用于由所述至少一个处理器执行的程序设计。所述程序设计包含用以使用与回程传送网络不同的RAT检测来自UE的接入请求的指令。在确定UE使用与回程传送网络不同的RAT之后，中继节点实体化V-UE层，并且经由中继节点与回程传送网络的基站之间的预先存在的无线电接口建立V-UE层与V-UE网关之间的连接以及到V-UE网关的默认承载。
[0006]根据另一实施例，用于使用共同回程传送网络支持多个RAT的方法包含在网关处建立与中继节点处的V-UE层的连接以及到中继节点的默认承载。所述连接是经由中继节点与回程传送网络的基站之间的预先存在的无线电接口建立的。实体化在中继节点处的V-UE层，以使用与回程传送网络不同的RAT服务来自UE的对中继节点的接入请求。
[0007]根据另一实施例，被配置成用于使用共同回程传送网络支持多个RAT的网络网关包含至少一个处理器和计算机可读存储媒体，所述计算机可读存储媒体存储用于由所述至少一个处理器执行的程序设计。所述程序设计包含用以建立与在中继节点处的V-UE层的连接以及到中继节点的默认承载的指令。所述连接是经由中继节点与回程传送网络的基站之间的预先存在的无线电接口建立的。实体化在中继节点处的V-UE层，以使用与回程传送网络不同的RAT服务来自UE的对中继节点的接入请求。
[0008]根据另一实施例，用于使用共同回程传送网络支持多个RAT的方法包含在通用接入网络控制器(GANC)处经由中继节点与V-UE网关之间的默认承载建立到中继节点的连接。所述默认承载是经由中继节点与回程传送网络的基站之间的预先存在的无线电接口建立的。所述方法进一步包含从所述中继节点接收对用于UE的服务的请求，并且与中继节点交换信令以建立服务及配置所述中继节点上的无线电资源。
[0009]根据又一实施例，被配置成用于使用共同回程传送网络支持提供多个RAT的网络组件包含至少一个处理器和计算机可读存储媒体，所述计算机可读存储媒体存储用于由所述至少一个处理器执行的程序设计。所述程序设计包含用以经由中继节点与V-UE网关之间的默认承载建立到中继节点的连接的指令。所述默认承载是经由中继节点与回程传送网络的基站之间的预先存在的无线电接口建立的。所述网络组件进一步经配置以从所述中继节点接收对用于UE的服务的请求，并且与中继节点交换信令以建立服务及配置所述中继节点上的无线电资源。
[0010]前文已相当广泛地概述了本发明的实施例的特征，以便可以更好地理解接下来的本发明的详细描述。下文中将描述本发明的实施例的另外的特征以及优点，这些另外的特征以及优点形成本发明的权利要求书的标的。所属领域的技术人员应了解，所公开的概念及具体实施例可以容易地用作修改或设计用于实现本发明的相同目的的其它结构或过程的基础。所属领域的技术人员还应意识到，此类等效构造不脱离如在所附权利要求书中所阐述的本发明的精神和范围。
【附图说明】
[0011]为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考下文结合附图进行的描述，其中:
[0012]图1说明用于具有统一回程传送网络的多RAT中继的实施例架构；
[0013]图2说明用于具有Iu-c核心网络接口的多RAT中继的UTRAN电路交换(CS)域控制平面协议堆栈的实施例；
[0014]图3说明用于多RAT中继的UTRAN CS域用户平面协议堆栈的实施例；
[0015]图4说明用于具有Iu-p核心网络接口的多RAT中继的UTRAN包交换(PS)域控制平面协议堆栈的实施例；
[0016]图5说明用于具有Iu-p核心网络接口的多RAT中继的UTRAN PS域用户平面协议堆栈的实施例；
[0017]图6说明用于具有统一回程传送的多RAT中继的协议流程的实施例；以及
[0018]图7是可以用于实施各个实施例的处理系统的图。
[0019]除非另有指示，否则不同图中的对应标号和符号通常指代对应部分。绘制各图是为了清楚地说明实施例的相关方面，因此未必是按比例绘制的。
【具体实施方式】
[0020]下文将详细论述当前优选实施例的制作和使用。然而，应了解，本发明提供可在各种具体上下文中体现的许多适用的发明性概念。所讨论的具体实施例仅仅说明了形成和使用本发明的特定方式，而并不限制本发明的范围，并且利用用于不同RAT的共同核心网络(例如，LTE增强型包核心)。
[0021]本文提供实施例以启用具有统一或共同回程传送网络的多RAT架构和操作。所述架构利用共同RN来服务不同的RAT。RN可以使用不同RAT与用户设备(UE)通信并且通过回程链路连接到基站(或eNB)，所述基站在本文中被称作施主eNB (DeNB)。DeNB和回程链路形成用于多RAT RN的统一回程传送网络。DeNB使用所选的RAT，如LTE/高级的LTE以支持从RN的回程传送网络。另外，对于RN支持的每一 RAT，对应的CN可以通过回程传送网络连接到RN。对于统一回程传送网络，UE的RAT及其CN的细节是隐藏的，经由对于每一真实UE由RN实体化虚拟UE(V-UE)的机制，其用于与统一回程传送的RAT不同的RAT。从统一回程传送网络的角度，它服务于虚拟UE,其似乎是使用与由此网络(例如，LTE/高级的LTE)服务的所有其它UE相同的RAT。一旦V-UE由RN实体化，它附接且连接到适合于V-UE的RAT的共同核心网络，例如，对于LTE/高级的LTE实体化的V-UE将附接且连接到LTE演进型包核心网(EPC)。另外，通用接入网络控制器(GANC)定位在V-UE的核心网络(V-UECN)与用于不同RAT的多个CN之间，所述不同RAT支持由RN服务的真实UE。通过回程传送网络在GANC与RN中的每一 V-UE之间设置合适的包数据承载，所述回程传送网络提供从V-UE的CN到RN中的V-UE的连接。这些包数据承载在GANC与每一 V-UE之间载送用于由RN服务的真实UE的控制平面和用户平面数据。GANC经配置以通过回程传送网络接收来自RN的不同RAT的数据或包，并且在将包转发到真实UE的对应的CN之前处理或转译所述包(例如，通过协议映射或封装/解封装)。每一包数据承载的服务质量要求(QoS)通过GANC选择，以便满足每一不同RAT的对应的数据和信令流的QoS要求。除满足每一数据或控制流的对应的QoS要求外，所述统一回程传送网络另外知道对于每一不同RAT传送的配置或数据或包的内容。
[0022]在所提供的多RAT中继架构中，RN、GANC和V-UE组件经配置以启用典型的或可供使用的DeNB，作为回程传送网络的一部分，以处理多个RAT而无需增加额外的功能性并且避免DeNB上额外操作负担。另外，在CN处不需要额外的组件或功能性来支持这些不同MT。DeNB可以代理、穿隧或另外将用于各个CN的数据以典型方式传送到RN，其中DeNB所不支持的RAT对于DeNB是透明的。
[0023]图1示出了用于具有统一回程传送网络的多RAT中继的实施例架构100。所述架构100服务多个UE 160(UE1、UE2、……、UEn，其中η为整数)，所述多个UE经配置以基于不同RAT操作。因此，架构100包含基于不同RAT的多个对应的CN 110，例如，基于LTE的UE1CN、基于GSM的UE2CN、……、基于UMTS的UEn CN。所述架构还包含可以是回程传送网络的一部分的至少一个DeNB 120。DeNB 120可以是用于多RAT RN 130的目标DeNB，其允许UE 160接入对应的CN IlOo此外，De