专利名称：中继节点、服务网关、中继数据的传输方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种中继节点、服务网关、中继数据的传输 方法及系统。
背景技术：
图1是现有技术中的蜂窝无线通信系统的结构示意图，如图1所示，蜂窝无线通信 系统主要包括终端(User Equipment，简称为UE)、接入网和核心网。其中，终端是指可以 和蜂窝无线通信网络通信的各种设备，例如，移动电话或者笔记本电脑。无线接入网(Radio Access Network，简称为RAN)是指由基站或基站和基站控制器组成的网络，主要负责接入 层事务，例如，无线资源的管理。基站之间根据实际情况，存在物理或者逻辑上的连接，例 如，图1所示的基站1和基站2之间的连接、以及基站1和基站3之间的连接。核心网是用 户面的锚点，主要负责非接入层事务，例如，位置更新。每个基站可以和一个或者一个以上 的核心网(Core Network，简称为CN)节点连接。在蜂窝无线通信系统中，固定基站网络的无线覆盖范围会由于一些原因而受到限 制，例如，建筑结构对无线信号的阻挡会造成无线网络的覆盖漏洞。另外，在小区的边缘地 区，由于无线信号强度的减弱，以及相邻小区的干扰，会造成UE在小区边缘的通信质量较 差，增加无线传输的错误率。为了提高数据率的覆盖率，群组移动性，临时网络部署，小区边 缘地区的吞吐量以及新区域的覆盖，在蜂窝无线通信系统引入一种无线网络节点，称为中 继节点 / 中继站(Relay Node/Relay Station)。Relay节点(以下可以简称为Relay)具有通过无线链路中继数据和可能的控 制信息的功能，图2是现有技术中的包括Relay的网络架构示意图，如图2所示，由基站 (eNodeB,可以简称为eNB)直接服务的UE称为宏(Macro) UE，有Relay服务的UE称为Relay UE。其中，直传链路(direct link)是指基站与UE之间的无线链路，包含上/下行(uplink/ downlink，简称为UL/DL)直传链路；接入链路(access link)是指Relay与UE之间的无线 链路，包含DL/UL接入链路；回程链路(backhaul link)是指基站与Relay之间的无线链 路，包含DL/UL中继链路。Relay可以通过多种方法中继数据，例如，直接放大接收到的来自基站的无线信 号；或者将基站发送的数据接收后进行相应的处理后，将正确接收的数据包转发给终端； 或者基站和中继合作向终端发送数据，以及，Relay也会中继从终端向基站发送的数据。其中，有一种中继，其特点如下UE无法区分中继和固定基站下的小区，即，在UE看来，中继本身就是一个小区， 和基站下的小区没有区别，此类小区可以称为中继小区。中继小区有自己的小区物理标识 (Physical Cell Identity，简称为PCI)，类似于普通小区，可以发送广播。当UE驻留在中 继小区中时，中继小区可以单独分配调度无线资源给UE，可以独立于参与中继的基站(该 基站称为Donor基站，即Relay通过backhaul link连接的基站)的无线资源调度。中继 小区和UE之间的接口以及协议栈，与普通基站小区和UE之间的接口以及协议栈相同。
图3是相关技术中的基于IP(互联网协议，Internet Protocol)的LTE系统 的扁平化架构示意图，如图3所示，由E-UTRAN(演进的通用地面无线接入网，Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)、CN 节点包括MME (移动管理单元， Mobility Management Entity)、S_GW(服务网关，Serving Gateway)及其他支撑节点组成， 其中，MME负责移动性管理、非接入层信令的处理、用户的移动管理上下文的管理等控制面 相关工作；S-GW负责UE用户面数据的传送、转发和路由切换等；eNB之间在逻辑上通过X2 接口互相连接，用于支持UE在整个网络内的移动性，保证用户的无缝切换；每个eNB通过 S1接口，连接到SAE(系统架构演进，System Architecture Evolution)核心网，S卩，通过控 制平面S1-MME接口与MME相连，通过用户平面S1-U接口与S-GW相连，S1接口支持eNB与 MME和S-GW之间的多点连接。图4是相关技术中的S1-MME接口协议栈的示意图，如图4所示，S1-MME接口的 网络层采用IP协议，网络层之上的传输层使用SCTP协议，最上层的应用层即控制面的 S1-AP协议，使用底层的传输承载传输S1-AP的信令。图5是相关技术中的S1-U接口协议 栈的示意图，如图5所示，由GPRS隧道协议用户面协议(User plane of GPRS Tunneling Protocol，简称为 GTP-U)/ 用户数据报协议(User Datagram Protocol，简称为 UDP)UDP/ 因特网协议(Internet Protocol，简称为IP)组成传输承载，用来传输eNB和S_GW之间 的用户面PDU(Protocol Data Unit，协议数据单元)。传输承载由GTP-U的隧道端点标识 (Tunnel Endpoint Identifier，简称为 TEID)和 IP 地址来标识，包括源侧 GTP-U TEID、 目标侧GTP-U TEID、源侧IP地址和目标侧IP地址。其中，UDP端口号固定为2152 ；GTP-U 是隧道协议，用来完成IPv4和IPv6上的无缝传输。每个传输承载用于承载一个业务上的 数据(Service Data Flows)。每个eNB通过Uu接口(最初定义为UTRAN与UE之间的无线接口)与UE进行信 令和数据的传输。图6和图7分别从控制面和用户面显示了 eNB和UE的L1、L2、L3之间的 空口协议栈。图8是相关技术中的LTE系统的承载结构示意图，如图8所示，该LTE系统可以 提供端到端的服务，并且能够通过具体承载的参数保证所提供业务的服务质量(Quality of Service，简称为QoS)。在演进的分组核心网(Evolved Packet Core，简称为EPC)和 E-UTRAN的承载的QoS水平保证的粒度是EPS bearer (EPS承载)/E-RAB (E-UTRAN的无线接 入承载，E-UTRAN Radio Access Bearer)。在 S-GW 和 PDN 网关(PDN Gateway，简称为 P_GW) 之间通过S5/S8承载来传输EPS承载的数据包。在eNodeB和S-GW之间是通过SIBearer来 传输E-RAB的数据包，在UE和eNodeB之间是通过Radiobearer (无线承载，简称为RB)来 传输E-RAB的数据包。对于引入中继小区的LTE系统，目前尚未有Relay Node在UE和S_GW之间中继数 据的技术方案。
发明内容
针对目前在LTE系统中尚未有Relay Node在UE和S_GW之间中继数据的技术方 案而提出本发明，为此，本发明旨在提供一种中继数据的传输方案，以解决上述问题。为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供了一种中继数据的传输方法，应用于包括中继节点的系统。根据本发明的中继数据的传输方法包括通过中继无线接入承载承载中继节点和 中继服务网关之间的中继无线接入承载业务，来完成终端的无线接入承载业务的中继。其中，在承载中继无线接入承载业务之前，该方法进一步包括中继节点或中继服 务网关对多个终端的无线接入承载业务进行复用，得到待承载的中继无线接入承载业务。在中继节点对多个终端的无线接入承载业务进行复用、以及中继无线接入承载对 中继无线接入承载业务进行承载之后，该方法进一步包括中继服务网关接收承载的中继 无线接入承载业务，并对接收的中继无线接入承载业务进行解复用，得到来自多个终端的 无线接入承载业务。在中继服务网关对需要发送给多个终端的无线接入承载业务进行复用、以及中继 无线接入承载对中继无线接入承载业务进行承载之后，该方法进一步包括中继节点接收 承载的中继无线接入承载业务，并对接收的中继无线接入承载业务进行解复用，得到需要 发送给多个终端的无线接入承载业务。优选地，上述方法进一步包括中继节点或中继服务网关将为无线接入承载业务 的无线承载分配的隧道协议用户面协议地址作为进行复用和/或解复用的标识；或，中继 节点或中继服务网关将为每个无线接入承载分配的标识作为进行复用和/或解复用的标 识；或，中继节点或中继服务网关将为无线接入承载业务的无线承载分配的隧道端点标识 作为进行复用和/或解复用的标识。上述中继无线接入承载还用于在用户面或控制面传输终端的S1-AP控制信令。其中，中继无线接入承载在用户面传输终端的S1-AP控制信令包括中继节点或 中继服务网关对多个终端的S1-AP控制信令根据各自的S1-AP标识进行复用，以获得待承 载的中继无线接入承载业务。中继无线接入承载在控制面传输终端的S1-AP控制信令包括通过中继无线接入 承载的控制面直传消息来传输终端的S1-AP控制信令，其中，将多个终端的S1-AP控制信令 根据S1-AP标识进行复用作为中继无线接入承载的控制面直传消息的一部分进行传输；在 中继节点进行复用操作的情况下，核心网移动管理单元进行解复用操作；或者，在核心网移 动管理单元进行复用操作的情况下，中继节点进行解复用操作。为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种中继节点。根据本发明的中继节点包括第一接收模块，用于接收来自终端的无线接入承载 业务；第二接收模块，用于接收来自核心网的中继无线接入承载业务；复用模块，用于对第 一接收模块接收的多个终端的无线接入承载业务和/或S1-AP控制信令进行复用；解复用 模块，用于对第二接收模块接收的经过复用的S1-AP控制信令和/或无线接入承载业务进 行解复用；第一传输模块，用于通过中继无线接入承载传输经过复用模块进行复用后的无 线接入承载业务和/或S1-AP控制信令到服务网关；第二传输模块，用于通过控制面传输经 过复用模块进行复用后的S1-AP控制信令；第三传输模块，用于将解复用后的终端的无线 接入承载业务通过空口发送到终端。为了实现上述目的，根据本发明的又一方面，提供了 一种中继服务网关。根据本发明的中继服务网关包括接收模块，用于接收来自中继节点的经过复用 的S1-AP控制信令和/或无线接入承载业务；解复用模块，用于对接收模块接收的经过复用的S1-AP控制信令和/或无线接入承载业务进行解复用；复用模块，用于对来自核心网 的S1-AP控制信令和/或无线接入承载业务进行复用操作；传输模块，用于通过中继无线接 入承载传输经过复用模块进行复用后的无线接入承载业务和/或S1-AP控制信令到中继节
点o为了实现上述目的，根据本发明的还一方面，提供了 一种移动管理网元。根据本发明的移动管理网元包括接收模块，用于接收来自中继节点的经过复用 的S1-AP控制信令；解复用模块，用于对接收模块接收的经过复用的S1-AP控制信令进行解 复用操作；复用模块，用于对多个S1-AP控制信令进行复用操作；传输模块，用于通过控制 面直传消息传输经过复用模块进行复用后的S1-AP控制信令到中继节点。为了实现上述目的，根据本发明的还一方面，提供了 一种中继数据的传输系统。根据本发明的中继数据的传输系统包括中继节点和服务网关，和/或移动管理 网元，其中，中继节点包括第一接收模块，用于接收来自终端的无线接入承载业和SI-AP控 制信令；第二接收模块，用于接收来自核心网的中继无线接入承载业务；复用模块，用于对 第一接收模块接收的多个终端的无线接入承载业务和/或S1-AP控制信令进行复用；解复 用模块，用于对第二接收模块接收的经过复用的S1-AP控制信令和/或无线接入承载业务 进行解复用；第一传输模块，用于通过中继无线接入承载传输经过复用模块进行复用后的 无线接入承载业务和/或S1-AP控制信令到服务网关；第二传输模块，用于通过控制面传输 经过复用模块进行复用后的S1-AP控制信令；第三传输模块，用于将解复用后的终端的无 线接入承载业务通过空口发送到终端；中继服务网关包括接收模块，用于接收来自中继节点的经过复用的S1-AP控制 信令和/或无线接入承载业务；解复用模块，用于对接收模块接收的经过复用的S1-AP控制 信令和/或无线接入承载业务进行解复用；复用模块，用于对来自核心网的S1-AP控制信令 和/或无线接入承载业务进行复用操作；传输模块，用于通过中继无线接入承载传输经过 复用模块进行复用后的无线接入承载业务和/或S1-AP控制信令到中继节点；移动管理网元包括接收模块，用于接收来自中继节点的经过复用的S1-AP控制 信令；解复用模块，用于对接收模块接收的经过复用的S1-AP控制信令进行解复用操作；复 用模块，用于对多个S1-AP控制信令进行复用操作；传输模块，用于通过控制面直传消息传 输经过复用模块进行复用后的S1-AP控制信令到中继节点。借助于上述技术方案的至少之一，本发明通过中继无线接入承载承载中继节点和 服务网关之间的中继无线接入承载业务，实现了中继节点在UE和S-GW之间中继数据，填补 了现有技术的空白。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图1是现有技术中的蜂窝无线通信系统的结构示意图；图2是现有技术中的包括Relay的网络架构示意图；图3是图3是相关技术中的基于IP的LTE系统的扁平化架构示意图4是相关技术中的S1-MME接口协议栈的示意图；图5是相关技术中的S1-U接口协议栈的示意图；图6是控制面的eNB和UE的LI、L2、L3之间的空口协议栈；图7是用户面的eNB和UE的L1、L2、L3之间的空口协议栈；图8是现有技术中的LTE系统的承载结构示意图；图9是增加Relay Node后的LTE系统的网络逻辑结构图；图10是增加本发明实施例中的中继无线接入承载后的LTE系统承载结构图；图11是增加本发明实施例中的Relay Bearer (UE)后的用户面协议栈的示意图；图12是增加本发明实施例中的Relay Bearer (UE)后的控制面协议栈的一种示意 图；图13是增加本发明实施例中的Relay Bearer (UE)后的控制面协议栈的另一种示 意图；图14是根据本发明实施例的中继数据的传输方法中的以虚拟GTP-U地址进行复 用的示意图；图15是根据本发明实施例的中继数据的传输方法中的以每个RAB的标识进行复 用的示意图；图16是根据本发明实施例的中继数据的传输方法中的采用TEID进行复用的示意 图；图17是根据本发明实施例的中继节点的框图；图18是根据本发明实施例的服务网关的框图；图19是根据本发明实施例的移动管理网元的框图。
具体实施例方式功能概述如上所述，在引入中继后，目前的LTE系统尚未有Relay Node在UE和S_GW之间 中继数据的技术方案。为此，本发明通过对LTE系统的承载结构的修改，S卩，通过中继无线 接入承载承载中继节点和服务网关之间的中继无线接入承载业务，来实现Relay Node在 UE和S-GW之间中继数据的过程。下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。需要说明的是，如果不冲突， 本申请中的实施例以及实施例中的特征可以相互组合。根据本发明实施例，提供了一种中继数据的传输方法，应用于包括中继的系统。该 中继数据的传输方法包括通过承载中继节点和服务网关之间的中继无线接入承载业务。 以下对本发明实施例进行详细的描述。图9示出了加入Relay Node后的LTE系统的网络逻辑结构，如图9所示，在用户 面上，Relay S-GW(即图中的Relay Serving Gateway)通过S1-U接口与基站进行交互，在 控制面上，Relay MME通过S1-MME接口与基站进行交互。其中，Relay S-GW从功能上来说 可以是一个逻辑网元，可以在S-GW上实现，也可以作为eNB和S-GW之间的一个独立网元。 Relay MME从功能上来说可以是一个逻辑网元，可以在MME上实现，也可以作为eNB和MME 之间的一个独立网元。
基于图9，以下结合图10所示的增加中继无线接入承载后的LTE系统承载结构详 细描述本发明实施例。如图10所示，Relay Node (即中继节点，图中所示为Relay)和Donor eNB(即图 中的eNB)之间的接口使用现有的空中接口，即，Macro UE和Donor eNB之间的接口，Relay Node可以作为一个普通的UE接入Donor-eNB。E-RAB(Relay)(即上述的中继无线接入承 载)是连接Relay Node和S_GW之间的承载，由Relay Node和Donor eNB之间空口的Radio Bearer (Relay)(无线承载，简称为 RB)以及 Donor eNB 和 S-GW 之间的 SI Bearer (Relay) 来传输。UE的每个E-RAB用于连接UE和核心网，由UE和Relay Node之间空口的Radio Bearer (UE)以及Relay Node和核心网之间的Relay Bearer (UE)来传输。多个UE 的 Relay Bearer (UE)通过上述的 E-RAB (Relay)来传输。在承载中继无线接入承载业务之前，中继节点对来自多个终端的无线接入承载业 务进行复用，得到待承载的中继无线接入承载业务。之后，再将中继无线接入承载业务传输 至服务网关之后，服务网关对接收的中继无线接入承载业务进行解复用。也就是说，多个UE 的Radio Bearer (UE)可以对应一个E-RAB (Relay)，并且，一个E-RAB (Relay)可以对应多个 与 Radio Bearer (UE)相应的 S5/S8 Bearer (UE)。对应于图10所示的承载结构，图11示出了增加Relay Bearer (UE)后的用户面 协议栈，如图11所示，在协议栈中增加了 Relay S-GW的概念，Relay S_GW从功能上来说 可以是一个逻辑网元，可以在S-GW上实现，也可以作为eNB和S-GW之间的一个独立网元。 E-RAB (Relay)用于承载Relay Node下属的多个UE的经过复用的业务。对应于图10所示的承载结构，图12和图13示出了增加Relay Bearer (UE)后的 两种控制面协议栈。其中如图12所示，Relay Node下属的全部UE的S1-AP控制信令通过一个 E-RAB (Relay)在Relay Node和Relay S-GW之间交互，S卩，通过Relay Node的用户面承载 来传输UE的S1-AP控制信令；如图13所示，Relay Node下属的全部UE的S1-AP控制信令通过Relay AP(中继 应用协议，Relay Application Protocol)层在 Relay Node 和 Relay MME 之间交互，S卩，通 过 Relay Node 的 Relay AP PDU 来传输 UE 的 Sl-AP 控制信令。其中，Relay Node 的 Relay AP层主要用于实现UE的Sl-AP控制信令的复用和解复用的功能；Relay MME的Relay AP 层主要用于实现UE的S1-AP控制信令的复用、解复用、以及根据S1-AP控制信令标识(即 Sl-AP id)转发UE的Sl-AP控制信令。Relay AP PDU被当做Relay Node的NAS(非接入 层，Non Access Stratum)PDU在Relay Node和Relay MME之间传输，这种方法也可以看成 是通过直传消息来传输UE的S1-AP控制信令。由以上描述可以看出，在不改变Donor eNB的情况下，通过中继无线接入承载承载 中继节点和服务网关之间的中继无线接入承载业务，来实现Relay在UE和S_GW之间中继 数据的过程，完成空中中继的功能，增强了网络的覆盖和吞吐量。为了进一步理解本发明实施例，基于图10所示的承载结构，以下分别描述在用户 面和控制面的中继数据的过程。(一)用户面
通过E-RAB (Relay)实现 Relay Node 下属的多个 UE 的 E-RAB 在 Relay Node 和 S-GW之间的传输。其中，Relay Node 下属的一个 UE 的 Radio Bearer (UE)与一个 Relay Bearer (UE) 对应，并在 Relay S-GW 与一个 S5/S8 Bearer (UE)对应。多个 UE 的 Radio Bearer (UE)可 以与一个E-RAB (Relay)对应，一个E-RAB (Relay)可以与多个与Radio Bearer (UE)相应 的 S5/S8 Bearer (UE)对应。Relay Node在传输E-RAB之前，可以选择以下的三种复用标识多个终端的E-RAB 进行复用操作(1)将为E-RAB的无线承载分配的GTP-U地址作为进行复用标识；(2)将为 每个无线接入承载分配的标识作为进行复用的标识；(3)将TEID作为进行复用的标识。相 应地，在Relay S-GW以同样的复用标识进行解复用操作。以下分别对上述三种方式的复用为例，来详细描述在用户面上的中继数据的流程。实例1 采用虚拟的GTP-U地址作为复用的标识图14是根据本发明实施例的中继数据的传输方法中的以虚拟GTP-U地址进行复 用的示意图，如图14所示，Relay Node下每个UE的用户面业务建立流程和Macro UE的流 程一样，Relay Node中为每个UE的每个业务RB分配虚拟的GTP-U的隧道地址，与MME分 配的GTP-U隧道地址对应。这样，可以保持现有的S1流程而不需要改变。在E-RAB(Relay) 中需要通过TEID和Transport Layer Address (传输层地址)来标识不同的UE的各个业 务的用户面PDU，复用和解复用的功能由Relay Node和Relay S_GW的Relay Bearer层来 完成。对于上行数据的处理，Relay Node根据MME为每个业务RB分配的GTP-U地址作为 复用的标识，生成E-RAB (Relay)的用户面PDU，通过空口传到Donor-eNB。在SI的传输还是 采用 E-RAB (Relay)的 GTP-U 地址，S卩，采用 GTP-U 隧道由 Donor Node 发送到 Relay S-GW。 Relay S-GW收到E-RAB (Relay)的用户面PDU后，通过头标识(即GTP-U地址)来解复用， 得到各个业务的用户面PDU，并将这些业务的用户面PDU按照头标识发送到对应的GTP-U隧 道对端。这样，就完成了 Relay Node下的UE数据从Relay Node到S_GW的传输过程，Relay Node起到了空中中继的作用。对于下行数据的处理，与上行数据类似，分别由Relay S_GW和Relay Node完成复 用和解复用的功能。如上所述，由于采用虚拟的GTP-U地址作为复用的标识，因此，会增加(20+4) bytes 的头开销，其中，Transport Layer Address 占 20bytes, TEID 占 4bytes。基于空口的QoS的保证，可以把QoS要求类似的业务复用到同一个E-RAB (Relay)。 Relay Node 最多建立 256 个 E-RAB (Relay)。这种 UE 的 Relay Bearer (UE)到 E-RAB (Relay) 的映射关系可由Relay Node或Relay S-GW根据各个业务的QoS要求按照一定规则生成， 并通知对端。实例2 采用对UE的每个RAB的标识作为复用的标识在实施例1中，由于采用虚拟的GTP-U地址进行复用而导致头开销比较大，在本实 例中，采用对UE的每个RAB采用一个标识的方法来复用，由于Relay Node下的UE数目不 会太多，一般，头开销不大于3bytes。
图15是根据本发明实施例的中继数据的传输方法中的以每个RAB的标识进行复 用的示意图，如图15所示，复用的头标识由Relay Node或Relay S_GW分配，Relay Node 下每个UE的用户面业务建立流程和Macro UE的流程类似，只是不再为每个UE的每个业务 RB分配GTP-U的隧道地址，只需要一个E-RAB标识。UE 的 E-RAB 标识到 E-RAB (Relay) id 的映射关系也由 Relay Node 或 Relay S-GW 根据各个业务的QoS要求按照一定规则生成，并通知对端。对于上行数据和下行数据的处理过程，可以参考实例1中的相关描述，这里不再 赘述。实例3 采用TEID作为复用的标识为了不改变现有的业务流程和节省头开销，采用TEID来进行复用的方法，复用的 头开销为4bytes。图16是根据本发明实施例的中继数据的传输方法中的采用TEID进行复用的示意 图，如图16所示，S-GW可以根据TEID进行数据的转发。对于上行数据和下行数据的处理 过程，可以参考实例1中的相关描述，这里不再赘述。( 二 )控制面以下分别以Relay Node下属的UE的控制面S1-AP控制信令承载在Relay Node 的用户面或者控制面为例，来详细描述在控制面上的中继数据的传输流程。实例4 :UE的控制面S1-AP控制信令在Relay Node用户面传输基于图12所示的控制面协议栈，Relay Node下的全部UE的S1-AP控制信令通过 E-RAB (Relay)在Relay Node和Relay S-GW之间交互，S卩，通过Relay Node的用户面承载 来传输UE的S1-AP控制信令。对于上行S1-AP控制信令的处理Relay Node生成其所辖的UE的S1-AP控制信 令，并通过S1-AP控制信令标识(即Sl-AP id)复用到E-RAB (Relay)的用户面PDU，然后通 过空口传到Donor-eNB，在S1的传输还是需要E-RAB (Relay)的GTP-U地址，即，采用GTP-U 隧道的方式由Donor-eNB发送到Relay S_GW。Relay S_GW接收到E-RAB (Relay)的用户面 PDU后，通过Sl-AP id来解复用，得到各个UE的Sl-AP控制信令，然后发送到对应的MME。对于初始直传消息，由于还没有分配Sl-AP id，需要Relay S_GW解开直传消息，根 据其中的MMEC(MME code，移动管理单元编码)来发送到对应的MME。对于下行S1-AP控制信令的处理，与上行S1-AP控制信令的处理流程的类似，分别 由Relay S-GW和Relay Node完成复用和解复用的功能。UE的Sl_Ap id与E-RAB (Relay) id的映射关系可由Relay Node或Relay S_GW生成，并通知对端。基于QoS的考虑，可以将 全部UE的S1-AP控制信令映射到同一个E-RAB (Relay)之上。实例5 :UE的控制面S1-AP控制信令在Relay Node控制面传输基于图13所示的控制面协议栈，Relay Node下属的全部UE的S1-AP控制信令通 过控制面(Relay AP)在 Relay Node 和 Relay MME 之间交互，即，通过 Relay Node 的 Relay AP来传输UE的Sl-AP控制信令。Relay MME从功能上来说可以是一个逻辑网元，可以在 MME上实现，也可以作为eNB和MME之间的一个独立网元。对于上行S1-AP控制信令的处理Relay Node的Relay AP层将其所辖的全部UE 的S1-AP控制信令通过UE Sl-AP id复用到Relay AP PDU，然后通过空口传到Donor-eNB，Donor-eNB 通过 S1-AP 将 Relay AP PDU 发送到 Relay MME。Relay MME 收到 Relay Node 的 Relay AP PDU后，通过S1_AP id来解复用，得到各个UE的S1_AP控制信令，然后发送到对 应的MME。对于初始直传消息，由于还没有分配MME Sl-AP id，需要Relay MME解开直传消 息，根据其中的MMEC (MME code，移动管理单元编码)来发送到对应的MME。对于下行S1-AP控制信令的处理，与本例中的上行S1-AP控制信令的处理的处理 类似，分别由Relay MME和Relay Node的Relay AP完成复用和解复用的功能。装置实施例一根据本发明实施例，提供了 一种中继节点，优选地，该中继节点用于实现上述方法 实施例中的Relay Node的功能。图17是该中继节点的框图，如图17所示，该中继节点包 括第一接收模块1、复用模块2、第一传输模块3和第二传输模块4，第二接收模块5、解复 用模块6和第三传输模块7，其中，第一接收模块1，用于接收来自终端的无线接入承载业务和S1-AP控制信令；复用模块2，连接至接收模块1，用于对接收模块1接收的多个终端的无线接入承 载业务和/或S1-AP控制信令进行复用；优选地，该复用模块用于实现上述方法实施例中的 三种复用操作；第一传输模块3，连接至复用模块2，用于通过中继无线接入承载传输经过复用模 块2进行复用后的无线接入承载业务和/或S1-AP控制信令到服务网关；第二传输模块4，连接至复用模块2，用于通过控制面传输经过复用模块进行复用 后的S1-AP控制信令；第二接收模块5，用于接收来自核心网的中继无线接入承载业务；解复用模块6，连接至第二接收模块5，对第二接收模块5接收到的中继无线接入 承载业务进行解复用，得到各个终端的无线接入业务数据；第三传输模块7，连接至解复用模块6，用于将解复用后的终端的无线接入承载业 务通过空口发送到终端，以完成空口的中继。上述各模块的详细执行过程可以参考上述方法实施例中的相关描述，这里不再赘 述。由以上描述可以看出，通过复用模块对接收的数据进行复用操作后，分别由第一 传输模块和第二传输模块通过中继无线接入承载传输到服务网关，实现了空中中继的功 能。装置实施例二根据本发明实施例，提供了 一种中继服务网关，优选地，该服务网关用于实现上述 方法实施例中的Relay S_GW的功能。图18是该服务网关的框图，如图18所示，该服务网 关包括接收模块1、解复用模块2、复用模块3和传输模块4，其中，接收模块1，用于接收来自中继节点的经过复用的S1-AP控制信令和无线接入承 载业务；解复用模块2，连接至接收模块1，用于对接收模块接收的经过复用的S1-AP控制 信令和无线接入承载业务进行解复用；复用模块3，用于对来自核心网的要传输给中继节点的S1-AP控制信令和无线接入承载业务进行复用，生成中继无线接入承载业务；传输模块4，连接至复用模块3，用于通过中继无线接入承载传输经过所述复用模 块进行复用后的无线接入承载业务和/或Sl-AP控制信令到所述中继节点。装置实施例三 根据本发明实施例，提供了一种移动管理网元，优选地，该移动管理网元用于实现 上述方法实施例中的Relay MME的功能。图19是该移动管理网元的框图，如图19所示，该 移动管理网元包括接收模块1、解复用模块2、复用模块3和传输模块4，其中，接收模块1，用于接收来自中继节点的经过复用的Sl-AP控制信令；解复用模块2，连接至接收模块1，用于对接收模块1接收的经过复用的Sl-AP控 制信令进行解复用操作，得到各个终端的Sl-AP控制信令；复用模块3，用于对多个终端Sl-AP控制信令进行复用操作；传输模块4，连接至复用模块3，用于通过控制面直传消息传输经过复用模块进行 复用后的Sl-AP控制信令到中继节点。上述各模块的详细执行过程可以参考上述方法实施例中的相关描述，这里不再赘 述。系统实施例根据本发明实施例，提供了一种中继数据的传输系统，包括上述装置实施例一中 的中继节点和装置实施例二中的中继服务网关，和/或装置实施例三中的移动管理网元。综上所述，通过本发明实施例可以完成空中Relay功能，向后兼容R8 eNB，这样全 网的eNB都可以支持Relay Node，完全支持移动或者游牧的Relay Node，完成空中中继的 功能，增强了网络的覆盖和吞吐量。显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用 的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成 的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储 在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们 中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的 硬件和软件结合。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技 术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种中继数据的传输方法，应用于包括中继节点的系统，其特征在于，所述方法包括通过中继无线接入承载承载中继节点和中继服务网关之间的中继无线接入承载业务，来完成终端的无线接入承载业务的中继。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在承载所述中继无线接入承载业务之前， 所述方法进一步包括所述中继节点或中继服务网关对多个终端的无线接入承载业务进行复用，得到待承载 的所述中继无线接入承载业务。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述中继节点对多个终端的无线接入 承载业务进行复用、以及所述中继无线接入承载对所述中继无线接入承载业务进行承载之 后，所述方法进一步包括所述中继服务网关接收承载的所述中继无线接入承载业务，并对接收的所述中继无线 接入承载业务进行解复用，得到来自多个终端的无线接入承载业务。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述中继服务网关对需要发送给多个 终端的无线接入承载业务进行复用、以及所述中继无线接入承载对所述中继无线接入承载 业务进行承载之后，所述方法进一步包括所述中继节点接收承载的所述中继无线接入承载业务，并对接收的所述中继无线接入 承载业务进行解复用，得到需要发送给多个终端的无线接入承载业务。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括 所述中继节点或所述中继服务网关将为所述无线接入承载业务的无线承载分配的隧道协议用户面协议地址作为进行复用和/或解复用的标识；或所述中继节点或所述中继服务网关将为每个无线接入承载分配的标识作为进行复用 和/或解复用的标识；或所述中继节点或所述中继服务网关将为所述无线接入承载业务的无线承载分配的隧 道端点标识作为进行复用和/或解复用的标识。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中继无线接入承载还用于在用户面 或控制面传输终端的S1-AP控制信令。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述中继无线接入承载在用户面传输终 端的S1-AP控制信令包括所述中继节点或中继服务网关对多个终端的S1-AP控制信令根据各自的S1-AP标识进 行复用，以获得待承载的所述中继无线接入承载业务。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述中继无线接入承载在控制面传输终 端的S1-AP控制信令包括通过中继无线接入承载的控制面直传消息来传输终端的S1-AP控制信令，其中，将多 个终端的S1-AP控制信令根据S1-AP标识进行复用作为中继无线接入承载的控制面直传消 息的一部分进行传输；在所述中继节点进行复用操作的情况下，核心网移动管理单元进行解复用操作；或者， 在核心网移动管理单元进行复用操作的情况下，所述中继节点进行解复用操作。
9.一种中继节点，其特征在于，所述中继节点包括第一接收模块，用于接收来自终端的无线接入承载业务； 第二接收模块，用于接收来自核心网的中继无线接入承载业务； 复用模块，用于对所述第一接收模块接收的多个终端的无线接入承载业务和/或 S1-AP控制信令进行复用；解复用模块，用于对所述第二接收模块接收的经过复用的S1-AP控制信令和/或无线 接入承载业务进行解复用；第一传输模块，用于通过中继无线接入承载传输经过复用模块进行复用后的无线接入 承载业务和/或S1-AP控制信令到服务网关；第二传输模块，用于通过控制面传输所述经过复用模块进行复用后的S1-AP控制信令；第三传输模块，用于将解复用后的终端的无线接入承载业务通过空口发送到终端。
10.一种中继服务网关，其特征在于，所述中继服务网关包括接收模块，用于接收来自中继节点的经过复用的S1-AP控制信令和/或无线接入承载 业务；解复用模块，用于对所述接收模块接收的经过复用的所述S1-AP控制信令和/或所述 无线接入承载业务进行解复用；复用模块，用于对来自核心网的S1-AP控制信令和/或无线接入承载业务进行复用操作；传输模块，用于通过中继无线接入承载传输经过所述复用模块进行复用后的无线接入 承载业务和/或S1-AP控制信令到所述中继节点。
11.一种移动管理网元，其特征在于，所述移动管理网元包括 接收模块，用于接收来自中继节点的经过复用的S1-AP控制信令；解复用模块，用于对所述接收模块接收的经过复用的S1-AP控制信令进行解复用操作；复用模块，用于对多个S1-AP控制信令进行复用操作；传输模块，用于通过控制面直传消息传输经过所述复用模块进行复用后的S1-AP控制 信令到所述中继节点。
12.—种中继数据的传输系统，其特征在于，包括中继节点和服务网关，和/或移动管 理网元，其中，所述中继节点包括第一接收模块，用于接收来自终端的无线接入承载业和SI-AP控制信令； 第二接收模块，用于接收来自核心网的中继无线接入承载业务； 复用模块，用于对所述第一接收模块接收的多个终端的无线接入承载业务和/或 S1-AP控制信令进行复用；解复用模块，用于对所述第二接收模块接收的经过复用的S1-AP控制信令和/或无线 接入承载业务进行解复用；第一传输模块，用于通过中继无线接入承载传输经过复用模块进行复用后的无线接入 承载业务和/或S1-AP控制信令到服务网关；第二传输模块，用于通过控制面传输所述经过复用模块进行复用后的S1-AP控制信令；第三传输模块，用于将解复用后的终端的无线接入承载业务通过空口发送到终端； 所述中继服务网关包括接收模块，用于接收来自中继节点的经过复用的S1-AP控制信令和/或无线接入承载 业务；解复用模块，用于对所述接收模块接收的经过复用的所述S1-AP控制信令和/或所述 无线接入承载业务进行解复用；复用模块，用于对来自核心网的S1-AP控制信令和/或无线接入承载业务进行复用操作；传输模块，用于通过中继无线接入承载传输经过所述复用模块进行复用后的无线接入 承载业务和/或S1-AP控制信令到所述中继节点； 所述移动管理网元包括接收模块，用于接收来自中继节点的经过复用的S1-AP控制信令；解复用模块，用于对所述接收模块接收的经过复用的S1-AP控制信令进行解复用操作；复用模块，用于对多个S1-AP控制信令进行复用操作；传输模块，用于通过控制面直传消息传输经过所述复用模块进行复用后的S1-AP控制 信令到所述中继节点。
全文摘要
本发明提供了一种中继节点、服务网关、中继数据的传输方法及系统，其中，中继数据的传输方法包括通过中继无线接入承载承载中继节点和中继服务网关之间的中继无线接入承载业务，来完成终端的无线接入承载业务的中继。通过本发明，实现了中继节点在UE和S-GW之间中继数据，填补了现有技术的空白。
文档编号H04W72/12GK101877860SQ200910137248
公开日2010年11月3日 申请日期2009年4月28日 优先权日2009年4月28日
发明者李大鹏, 韩立锋, 黄亚达 申请人:中兴通讯股份有限公司