一种长期演进系统中继站的数据传输方法和系统的制作方法

专利名称：一种长期演进系统中继站的数据传输方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种蜂窝无线通讯系统，尤其涉及该系统的中继站的数据传输方法和 系统。
背景技术：
蜂窝无线通讯系统包括终端、无线接入网和核心网，其中基站或基站和基站控制 器组成的网络称为无线接入网(Radio Access Network, RAN)，负责接入层事务，比如无线 资源的管理，图1所示为现有技术中蜂窝无线通讯系统的结构图，其中只示出了 3个基站即 基站1和基站2或者基站3。基站之间可以根据实际情况进行物理上的连接或者逻辑上的 连接。每个基站可以和一个或者多个核心网节点(CoreNetwork，CN)连接。核心网负责非 接入层事务，如位置更新等，并且是用户面的锚点。终端(User Equipment,UE)是指可以和 蜂窝无线通讯网络通讯的各种设备，如移动电话或者笔记本电脑等。在蜂窝无线通讯系统中，基站的无线覆盖由于各种各样的原因受到限制，如各种 建筑结构对无线信号的阻挡等原因不可避免地造成无线网络的覆盖漏洞。另外一方面，当 UE处于小区边缘时，由于小区边缘的无线信号强度减弱以及相邻小区的干扰等原因，导致 通讯质量较差，无线传输的错误率抬高。为了提高数据传输吞吐量、群组移动性、小区边缘 地区的吞吐量以及新区域的覆盖，可以采用的一种解决方案是在蜂窝无线通讯系统引入一 种无线网络节点，该无线网络节点称为中继(relay)，也叫中继节点/中继站(Relay Node/ Relay Station)0Relay位于其他网络节点之间，具有对无线链路数据以及控制信息的中继功能，其 工作原理如图2所示，其中基站直接服务的UE叫宏UE (Macro UE)，Relay服务的UE叫中继 UE(Relay UE)。如图2所示的网络结构中，各网元间的接口定义如下直传链路(direct link)基站与UE之间的无线链路，包括上行和下行(DL和UL， 即downlink和uplink)直传链路；接入链路(access link) :Relay与UE之间的无线链路，包括DL和UL接入链路；回程链路(backhaul link)基站与Relay之间的无线链路，包括DL和UL中继链路。Relay可以通过多种方法中继数据，比如将接收到的由基站发送的无线信号直接 放大，或者将基站发送的数据接收后进行相应的处理(如解调，解码等)后再转发给终端， 或者基站和中继合作向终端发送数据；相反，Relay也会中继从终端向基站发送的数据。中继有很多种类型，其中有一种中继的特点如下UE无法区分Relay和基站下的小区，即在UE看来，Relay下的小区(即Relay覆 盖的小区)跟基站下的小区没有区别，此类小区可以称为Relay小区。Relay小区和所有 的小区一样，具有自己的小区物理标识(physical cell identity，PCI)，也可以发送广播。 当UE驻留在Relay小区中，Relay可以给UE单独分配调度无线资源使用，且该调度无线资源与参与中继的演进基站(DeNB，文中简写为DeNB，即Relay通过backhaul link连接的基 站)的调度无线资源相互独立。Relay和Relay UE之间的接口以及协议栈与普通的基站小 区和UE之间的接口和协议栈相同。长期演进(Long Term Evolution, LTE)系统采用基于互联网协议(Internet Protocol, IP)的扁平化架构，如图3所示，包括演进的通用地面无线接入网(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network, E-UTRAN)、CN 节点及其他支撑节点；CN 节点进一步包括移动管理单元(Mobility Management Entity,MME)和服务网关(Serving Gateway, S_GW)；其中，MME负责移动性管理、非接入层信令的处理以及用户的移动管理上 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；LTE 基站(eNodeB，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(包括控制面S1-MME接口和用户面S1_U接口)连接到系 统架构演进(System Architecture Evolution, SAE)核心网，即通过控制面Sl-MME接口与 MME相连，通过用户面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；其中，控制面S1-MME接口的协议栈如图4所示，从下至上依次为物理层(Physical layer)和数据链路层(Date link layer)，也即L2/L1层，网络层采用IP协议，网络层之上 的传输层使用的流控制传输协议层(Stream Control Transmission Protocol, SCTP)，最 上层的应用层即控制面的S1-AP(S1应用层)协议使用Ll，L2，IP和SCTP构成的传输承载 来传输S1-AP的信令；用户面S1-U接口的协议栈如图5所示，从下至上依次为物理层(L1)，数据链路层 (L2)，互联网协议层(IP)，用户数据报层(UDP)和用户面GPRS隧道协议层GTP-U，构成了用 于传输eNB和S-GW之间的用户面协议数据单元(Protocol Data Unit, PDU)的传输承载， 每个传输承载用于承载一个业务的数据。GTP-U是一个隧道协议，用来完成IPv4和IPv6 上的无缝传输，GTP-U层的隧道端点标识(Tunnel Endpoint Identifier, TEID)包括源侧 GTP-U TEID和目标侧GTP-U TEID ； IP层的IP地址标识包括源IP地址和目标IP地址；UDP 端口号固定为2152。每个eNB与UE通过Uu接口(最初定义为UTRAN与UE之间的无线接口)进行信 令和数据的传输。图6和图7分别显示了 eNB和UE之间的用户面和控制面的协议栈。用 户面的协议栈由下至上分别为物理层(physical lay, PHY)、媒体接入层(Medium Access Control，MAC)、无线链路控制层(Radio Link Control，RLC)和包数据汇聚层(Packet Data Convergence Protocol, PDCP)，该 PHY/MAC/RLC/PDCP 构成了 Uu 接 口用户面的无线承载 (Radio Bearer) 0其中，MAC层负责逻辑信道到传输信道的映射以及数据的复用/解复用 过程，底层物理资源的调度，以及数据包的混合自动重传(hybrid ARQ)等；RLC层通过利用 自动重传(Automatic Repeat Request，ARQ)等方法保证数据的可靠按序传输，并且完成上 层数据包的复用/解复用过程；PDCP层则负责数据包的头压缩以及数据包的加解密和完整 性保护等。如图7所示，控制面用于传输控制面的信令，即无线资源控制(Radio Resource Control, RRC)层的信令，该RRC信令承载在Uu接口的无线承载(Radio Bearer)上，可以 将RRC层及其以下的所有层被称为接入层(Access Stratum)，完成UE和接入网之间的接入
8承载，完成接入后，接入层可以承载非接入层(Non Access Stratum, NAS)的信令。引入中继小区后，LTE的网络构架如图8所示，Relay和核心网建立的连接在物理 上分为两段，即Relay与DeNB无线侧之间的连接和DeNB地面侧与核心网之间的连接。但 现有技术中，还没有提出关于Relay、DeNB和核心网之间的接口如何中继数据的方案，如接 口规范、协议栈以及数据包的发送过程等。

发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种长期演进系统中继站的数据传输方法和系 统，以实现中继站、参与中继的演进基站以及其他网元之间的数据和信令的传输。为了解决上述问题，本发明提供了一种长期演进系统中继站的数据传输方法，包 括在用户面，中继站利用从下至上包括无线承载各协议层、IP层、UDP层和用户面 GPRS隧道协议GTP-U层的协议栈对在该中继站和第一网元之间传输的用户面协议数据单 元PDU进行发送和接收处理，所述第一网元利用从下至上包括物理层和数据链路L2/L1层、 IP层、UDP层和GTP-U层的协议栈对在所述第一网元和中继站之间传输的用户面PDU进行 发送和接收处理，参与中继的演进基站DeNB在所述中继站和第一网元之间对所述用户面 PDU生成的数据包进行转发；在控制面，所述中继站利用从下至上包括无线承载各协议层、IP层和流控制传输 协议SCTP层的协议栈对在所述中继站和第二网元之间传输的应用层信令进行发送和接收 处理，所述第二网元利用从下至上包括L2/L1层、IP层和SCTP层的协议栈对在所述中继站 和第二网元之间传输的应用层信令进行发送和接收处理，DeNB在所述中继站和第二网元之 间对所述应用层信令生成的数据包进行转发。进一步地，上述数据传输方法还可具有以下特点所述DeNB无线侧的协议栈为无线承载各协议层，从下而上包括物理层，媒体接入 层，无线链路控制层和包数据汇聚层；地面侧的协议栈为L2/L1层，且所述DeNB配置有到中 继站的无线承载和为中继站配置的L2/L1协议层实体之间的对应关系信息；所述DeNB在无线承载上收到所述中继站向第一网元或第二网元发送的数据包 后，查找所述对应关系信息确定该无线承载对应的L2/L1层实体，通过该L2/L1层实体将该 数据包转发到所述第一网元或第二网元；所述DeNB在L2/L1层上收到第一网元或第二网元 向中继站发送的数据包后，查找所述对应关系信息确定传输该数据包的L2/L1层实体对应 的无线承载，通过该无线承载将该数据包转发到所述中继站。进一步地，上述数据传输方法还可具有以下特点所述DeNB无线侧的协议栈从下至上依次为无线承载各协议层和IP层，其中无线 承载各协议层从下而上包括物理层，媒体接入层，无线链路控制层和包数据汇聚层；在地面 侧从下至上依次为L2/L1层和IP层，且所述DeNB配置有IP路由表，具有IP路由器的功 能；所述DeNB在无线承载上收到中继站向服务网关或第二网元发送的数据包后，根 据该数据包中的目标IP地址从所述IP路由表中查找到对应路由，通过该路由指定的L2/L1 层实体将该数据包发送到该服务网关或第二网元；所述DeNB在L2/L1层上收到服务网关或第二网元向中继站发送的数据包后，根据该数据包中的目标IP地址从所述IP路由表中查 找到对应路由，通过该路由指定的无线承载将该数据包发送到该中继站。进一步地，上述数据传输方法还可具有以下特点所述第一网元是核心网的服务网关S-GW，所述第二网元是核心网的的移动管理单 元MME，所述中继站和第二网元之间传输的应用层信令为S1接口应用层信令；或者所述第一网元和第二网元均为演进基站eNB，所述中继站和第二网元之间传输的 应用层信令为X2接口应用层信令。为了解决上述技术问题，本发明又提供了一种长期演进系统中继站的数据传输方 法，包括在用户面，中继站和参与中继的演进基站DeNB无线侧分别利用无线承载实现对 该中继站和第一网元之间传输的用户面协议数据单元PDU的无线传输，所述DeNB地面侧和 第一网元分别利用从下至上包括物理层和数据链路L2/L1层、IP层、UDP层和用户面GPRS 隧道协议GTP-U层的用户面传输承载实现对该第一网元和中继站之间传输的用户面PDU的 有线传输，所述DeNB利用协商或配置的无线承载和用户面传输承载的对应关系信息在无 线侧和地面侧之间传送所述用户面PDU ；在控制面，中继站和DeNB无线侧分别利用无线承载或者分别利用RRC层及无线承 载实现对该中继站和第二网元之间传输的应用层信令的无线传输，所述DeNB地面侧和第 二网元分别利用从下至上包括L2/L1层、IP层和流控制传输协议SCTP层的控制面传输承 载实现对所述第二网元和中继站之间传输的应用层信令的有线传输，所述DeNB利用协商 或配置的无线承载和控制面传输承载的对应关系信息在无线侧和地面侧之间传送所述应 用层信令的数据。进一步地，上述数据传输方法还可具有以下特点在用户面，对每一业务，使用一无线承载和对应的一用户面传输承载在中继站和 第一网元之间传输该业务的用户面PDU ；或者在用户面，中继站和DeNB无线侧在无线承载各协议层或RRC层之上还有一个复用 和解复用层；所述中继站和DeNB无线侧之间对用户面PDU进行无线传输时，在发送端将一 个或多个业务的用户面PDU复用到一无线承载或一 RRC连接，接收端根据各业务与无线承 载或RRC连接间的复用关系信息将在该无线承载或RRC连接上收到的用户面PDU解复用， 得到各个业务的用户面PDU，所述中继站和DeNB均保存有所述复用关系信息。进一步地，上述数据传输方法还可具有以下特点在控制面，对每一用户设备UE，使用一无线承载和对应的一控制面传输承载在中 继站和第二网元之间传输该UE的应用层信令；或者在控制面，中继站和DeNB无线侧在无线承载各协议层或RRC层之上还有一个复用 和解复用层；所述中继站和DeNB无线侧之间对应用层信令进行无线传输时，在发送端将一 个或多个用户设备UE的应用层信令复用到一无线承载或一 RRC连接，接收端根据各UE与 无线承载或RRC连接间的复用关系信息将在该无线承载上收到的应用层信令解复用，得到 各个UE的应用层信令，所述中继站和DeNB均保存有所述复用关系信息。进一步地，上述数据传输方法还可具有以下特点所述第一网元是核心网的服务网关S-GW，所述第二网元是核心网的的移动管理单元MME，所述中继站和第二网元之间传输的应用层信令为S1接口应用层信令；或者所述第一网元和第二网元均为演进基站eNB，所述中继站和第二网元之间传输的 应用层信令为X2接口应用层信令。为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种长期演进系统中继站的数据传输方 法，包括在用户面，中继站和参与中继的演进基站DeNB无线侧分别利用无线承载实现对 所述中继站和第一网关之间传输的用户面协议数据单元PDU的无线传输，所述DeNB地面侧 和服务网关分别利用从下至上包括物理层和数据链路L2/L1层、IP层、UDP层和用户面GPRS 隧道协议GTP-U层的用户面传输承载实现对所述第一网关和中继站之间传输的用户面PDU 的有线传输，所述DeNB利用协商或配置的无线承载和用户面传输承载的对应关系信息在 无线侧和地面侧之间传送所述用户面PDU ；在控制面，中继站和DeNB无线侧分别利用RRC层及无线承载对中继站和DeNB无 线侧之间的RRC信令进行无线传输，所述DeNB地面侧和第二网关分别利用从下至上包括 L2/L1层、IP层、流控制传输协议SCTP层和S1-AP层的控制面传输承载对所述第二网关和 中继站之间传输的应用层信令进行有线传输，所述DeNB还对无线侧的RRC信令和地面侧的 应用层信令进行转换和发送；所述第一网元是核心网的服务网关S-GW，所述第二网元是核心网的的移动管理单 元MME，所述中继站和第二网元之间传输的应用层信令为S1接口应用层信令；或者，所述第 一网元和第二网元均为演进基站eNB，所述中继站和第二网元之间传输的应用层信令为X2 接口应用层信令。相应地，本发明提供了一种长期演进系统，包括中继站、参与中继的演进基站DeNB 以及第一网元和第二网元，其中中继站在用户面利用从下至上包括无线承载各协议层、IP层、UDP层和用户面 GPRS隧道协议GTP-U层的协议栈对在该中继站和第一网元之间传输的用户面协议数据单 元PDU进行发送和接收处理；在控制面，则利用从下至上包括无线承载各协议层、IP层和流 控制传输协议SCTP层的协议栈对在该中继站和第二网元之间传输的应用层信令进行发送 和接收处理；第一网元在用户面利用从下至上包括物理层和数据链路L2/L1层、IP层、UDP层和 GTP-U层的协议栈对在该第一网元和中继站之间传输的用户面PDU进行发送和接收处理；第二网元在控制面利用从下至上包括L2/L1层、IP层和SCTP层的协议栈对在该 中继站和第二网元之间传输的应用层信令进行发送和接收处理；DeNB在所述中继站和第一网元之间对用户面PDU生成的数据包进行转发；在所述 中继站和第二网元之间对应用层信令生成的数据包进行转发。进一步地，上述长期演进系统还可具有以下特点所述DeNB上的用户面和控制面协议栈在无线侧为无线承载各协议层，在地面侧 为L2/L1层，且配置有到中继站的无线承载和为中继站配置的L2/L1协议层实体之间的对 应关系信息；所述DeNB在无线承载上收到所述中继站向第一网元或第二网元发送的数据包 后，查找所述对应关系信息确定该无线承载对应的L2/L1层实体，通过该L2/L1层实体将该数据包转发到所述第一网元或第二网元；所述DeNB在L2/L1层上收到所述第一网元或第二 网元向中继站发送的数据包后，查找所述对应关系信息确定传输该数据包的L2/L1层实体 对应的无线承载，通过该无线承载将该数据包转发到所述中继站。进一步地，上述长期演进系统还可具有以下特点所述DeNB上的用户面和控制面协议栈在无线侧从下至上依次为无线承载各协议 层和IP层，在地面侧从下至上依次为L2/L1层和IP层，且在IP层配置有IP路由表，具有 IP路由器的功能；所述DeNB在无线承载上收到所述中继站向第一网元或第二网元发送的数据包 后，根据该数据包中的目标IP地址从所述IP路由表中查找到对应的路由，通过该路由指定 的L2/L1层实体将该数据包发送到所述第一网元或第二网元；所述DeNB在L2/L1层上收到 所述第一网元或第二网元向中继站发送的数据包后，根据该数据包中的目标IP地址从所 述IP路由表中查找到对应的路由，通过该路由指定的无线承载将该数据包发送到所述中 继站。进一步地，上述长期演进系统还可具有以下特点所述第一网元是核心网的服务网关S-GW，所述第二网元是核心网的的移动管理单 元MME，所述中继站和第二网元之间传输的应用层信令为S1接口应用层信令；或者所述第一网元和第二网元均为演进基站eNB，所述中继站和第二网元之间传输的 应用层信令为X2接口应用层信令。相应地，本发明又提供了一种长期演进系统，包括中继站、参与中继的演进基站 DeNB以及第一网元和第二网元，其中中继站在用户面利用连接到DeNB无线侧的无线承载实现对该中继站和第一网元 之间传输的用户面协议数据单元PDU的无线传输，在控制面利用连接到DeNB无线侧的无线 承载或RRC层及无线承载实现对该中继站和第二网元之间传输的应用层信令的无线传输；DeNB在无线侧，利用连接到中继站的无线承载实现对该中继站和第一网元之间传 输的用户面PDU的无线传输，利用连接到中继站的无线承载或RRC层及无线承载实现对该 中继站与第二网元之间传输的应用层信令的无线传输；在地面侧，利用连接到第一网元的 用户面传输承载实现对该第一网元和中继站之间传输的用户面PDU的有线传输，利用连接 到第二网元的控制面传输承载实现对该第二网元和中继站之间传输的应用层信令的有线 传输；且利用协商或配置的无线承载与用户面传输承载和控制面传输承载的对应关系在无 线侧和地面侧之间传送所述用户面PDU和应用层信令；第一网元利用连接到DeNB地面侧的用户面传输承载实现对该第一网元和中继站 之间传输的用户面PDU的有线传输；第二网元利用连接到DeNB地面侧的控制面传输承载实现对该第二网元和中继站 之间传输的应用层信令的有线传输。进一步地，上述长期演进系统还可具有以下特点在用户面，中继站和DeNB无线侧在无线承载各协议层或RRC层之上还有一个复用 和解复用层；所述中继站和DeNB无线侧之间对用户面PDU进行无线传输时，在发送端将一 个或多个业务的用户面PDU复用到一无线承载或一 RRC连接，接收端根据各业务与无线承 载或RRC连接间的复用关系信息将在该无线承载或RRC连接上收到的用户面PDU解复用，得到各个业务的用户面PDU，所述中继站和DeNB均保存有所述复用关系信息；和/或在控制面，中继站和DeNB无线侧在无线承载各协议层或RRC层之上还有一个复用 和解复用层；所述中继站和DeNB无线侧之间对应用层信令进行无线传输时，在发送端将一 个或多个用户设备UE的应用层信令复用到一无线承载或一 RRC连接，接收端根据各UE与 无线承载或RRC连接间的复用关系信息将在该无线承载上收到的应用层信令解复用，得到 各个UE的应用层信令，所述中继站和DeNB均保存有所述复用关系信息。进一步地，上述长期演进系统还可具有以下特点所述用户面传输承载的协议栈从下至上包括物理层和数据链路L2/L1层、IP层、 UDP层和用户面GPRS隧道协议GTP-U层；所述控制面传输承载的协议栈从下至上包括L2/ L1层、IP层和流控制传输协议SCTP层；所述无线承载的协议栈从下而上包括物理层，媒体 接入层，无线链路控制层和包数据汇聚层；所述第一网元是核心网的服务网关S-GW，所述第二网元是核心网的的移动管理单 元MME，所述中继站和第二网元之间传输的应用层信令为S1接口应用层信令；或者所述第 一网元和第二网元均为演进基站eNB，所述中继站和第二网元之间传输的应用层信令为X2 接口应用层信令。相应地，本发明还提供了一种长期演进系统，包括中继站、参与中继的演进基站 DeNB以及第一网元和第二网元，其中中继站在用户面利用连接到DeNB无线侧的无线承载实现对该中继站和第一网元 之间传输的用户面协议数据单元PDU的无线传输，在控制面利用连接到DeNB无线侧的RRC 层及无线承载在中继站和DeNB地面侧之间进行RRC信令的无线传输；DeNB在无线侧，利用连接到中继站的无线承载实现对该中继站和第一网元之间传 输的用户面PDU的无线传输，利用连接到中继站的RRC层及无线承载在DeNB无线侧和该中 继站之间进行RRC信令的无线传输；在地面侧，利用连接到第一网元的用户面传输承载实 现对该第一网元和中继站之间传输的用户面PDU的有线传输，利用连接到第二网元的应用 层和控制面传输承载实现对该第二网元和中继站之间传输的应用层信令的有线传输；且对 无线侧的RRC信令和地面侧的应用层信令进行转换和发送；第一网元利用连接到DeNB地面侧的用户面传输承载实现对该第一网元和中继站 之间传输的用户面PDU的有线传输；第二网元利用连接到DeNB地面侧的应用层和控制面传输承载实现对该第二网元 和中继站之间传输的应用层信令的有线传输。进一步地，上述长期演进系统还可具有以下特点所述用户面传输承载的协议栈从下至上包括物理层和数据链路L2/L1层、IP层、 UDP层和用户面GPRS隧道协议GTP-U层；所述控制面传输承载的协议栈从下至上包括L2/ L1层、IP层和流控制传输协议SCTP层；所述无线承载的协议栈从下而上包括物理层，媒体 接入层，无线链路控制层和包数据汇聚层；所述第一网元是核心网的服务网关S-GW，所述第二网元是核心网的的移动管理单 元MME，所述应用层为S1接口应用层，所述中继站和第二网元之间传输的应用层信令为S1 接口应用层信令；或者所述第一网元和第二网元均为演进基站eNB，所述应用层为X2接口 应用层，所述中继站和第二网元之间传输的应用层信令为X2接口应用层信令。
上述无线中继方法和系统，可以实现中继站、参与中继的演进基站以及其他网元 之间的数据和信令的传输。


图1为蜂窝无线通讯系统的结构图2为Relay在蜂窝无线通讯系统中的工作原理图3为LTE系统的网络架构图4为LTE系统中S1-MME接口的协议栈的示意图5为LTE系统中S1-U接口的协议栈的示意图6为LTE系统中eNB和UE之间的Uu用户面协议栈的示意图7为LTE系统中eNB和UE之间的Uu控制面协议栈的示意图8为在LTE系统中引入Relay后的网络架构图9为本发明实施例一用户面协议栈的示意图10为本发明实施例一控制面协议栈的示意图11为本发明实施例二用户面协议栈的示意图12为本发明实施例二控制面协议栈的示意图13为本发明实施例三用户面协议栈的示意图14为本发明实施例三控制面协议栈的示意图15为本发明实施例四用户面协议栈的示意图16为本发明实施例四控制面协议栈的示意图17为本发明实施例五控制面协议栈的示意图18是LTE系统中X2接口的协议栈的示意图19是本发明用于Relay、DeNB和eNB之间的数据传输时，Relay、DeNB和eNB上用户面协议栈的示意图20是本发明用于Relay、DeNB和eNB之间的数据传输时，Relay、DeNB和eNB上控制面协议栈的示意图。
具体实施例方式
下面将结合附图，对本发明的具体实施方式
进行详细说明。以下的实施例一和实施例二，Relay和核心网网元之间的连接的控制面协议栈和 用户面协议栈使用基于IP的传输承载，在Relay和DeNB的连接上使用无线承载来传输数 据包，在DeNB和核心网的连接上，使用L2/L1协议来传输数据包。实施例一本实施例中，Relay、DeNB和S-GW的用户面协议栈如图9所示。Relay上的用户面 协议栈从下至上依次为无线承载各协议层、IP层、UDP层和GTP-U层，S-GW上的用户面协议 栈从下至上依次为L2/L1层、IP层、UDP层和GTP-U层，DeNB上与Relay连接的协议栈(也 称为无线侧协议栈)为无线承载各协议层，与S-GW连接的协议栈(也称为地面侧协议栈) 为L2/L1层。文中的无线承载各协议层从下而上包括PHY层，MAC层，RLC层和PDCP层，也 可能增加一层或多层。
Relay和S_GW上用于传输用户面PDU的传输承载从下至上依次为底层协议，IP 层，UDP层和GTP-U层。在DeNB和S-GW之间采用的底层协议为L2/L1协议，L1是地面部 分的物理层，例如窄带综合数字业务用户环路(Digital Subscriber Loop, I SDL)和宽带 非对称数字用户线(Asymmetric Digital Subscriber Line，ADSL)等；L2则是数据链路 层，典型的有高级数据链路控制(High Level Data Link Control, HDLC)协议和点到点协 议(Point-to-Point Protocol,PPP)等，在数据链路层之上可以承载IP层的数据包。因为 DeNB和Relay之间是无线连接，DeNB和Relay之间的底层协议为PHY/MAC/RLC/PDCP，即采 用无线承载来承载IP层的数据包。基于图9所示的用户面协议栈，当Relay要将用户面PDU发送给S-GW时，先后通 过的协议层为GTP-U层、UDP层、IP层以及无线承载各协议层。在GTP-U层中，特定业务的 用户面PDU使用其特定的GTP-U隧道，每个隧道有一个TEID，每个数据包经过GTP-U层的 处理后会携带目标TEID。利用该目标TEID，接收方S-GW可以知道该数据包是哪个业务的 数据包；UDP层向上层提供无线接入传输服务；IP层提供网络层的服务，即完成将数据包由 网元Relay传输到网元S_GW，数据包中携带源网元的IP地址IPKEUY和目标网元的IP地址 IPs-ew。同样地，当S-GW要将用户面PDU发送给Relay时，先后通过的协议层为GTP_U、UDP、 IP 和 L2/L1。当DeNB收到Relay通过无线承载发来的要发送到S-GW的数据包后，在地面侧进 行转发，即通过与该无线承载对应的L2/L1协议层实体(如某个网卡)向该S-GW转发该数 据包，经S-GW的L2/L1层、IP层、UDP层和GTP-U层处理得到用户面PDU。同理，DeNB接收 到S-GW通过L2/L1层实体发来的要发送到Relay的数据包后，通过传输该数据包的L2/L1 层协议层实体对应的无线承载向该Relay转发该数据包，经Relay的无线承载各协议层以 及IP、UDP和GTP-U处理得到用户面PDU。控制面协议栈如图10所示，Relay上的控制面协议栈从下至上依次为无线承载各 协议层、IP层和SCTP层，MME上的控制面协议栈从下至上依次为L2/L1层、IP层和SCTP 层，DeNB上的协议栈在上文已描述，本实施例Donor eN的协议栈可不区别用户面和控制 面。Relay和MME之间的控制面传输承载用SCTP层代替了 UDP层和GTP-U层，用于传输控 制面S1-AP信令，IP和SCTP用于完成网元间的可靠传输。S1-AP信令中，使用S1-AP标识 (ID)来指示对应的UE。当Relay要将S1-AP信令发送给MME时，先后通过的协议层为SCTP层、IP层以及 无线承载的各协议层。当MME要将S1-AP信令发送给Relay时，先后通过的协议层为SCTP 层、IP层和L2/L1层。DeNB在控制面对数据包的转发处理与上文的描述一致，即DeNB收到 Relay通过无线承载发送的数据包后，通过与该无线承载对应的L2/L1层实体转发到所述 MME,收到MME通过L2/L1层发送的数据包后，根据传输该数据包的L2/L1层实体找到对应 的无线承载，通过该无线承载将该数据包转发到Relay。DeNB不关心底层之上承载的是什 么数据。DeNB上配置有无线承载和L2/L1层实体的对应关系信息，到某Relay的无线承载 对应于为该Relay配置的L2/L1层实体。该对应关系信息可以是在DeNB上静态配置的，也 可以是协议预定义的，也可以是Re lay接入DeNB过程中由Re lay和DeNB协商决定的，等等。实施例二
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如图11和图12所示，本实施例中，Relay、S_GW和MME上的用户面协议栈和控制 面协议栈均与实施例一相同，DeNB上与Relay连接的用户面协议栈和控制面协议栈均在无 线承载上增加了 IP层，DeNB与S-GW连接的用户面协议栈和与MME连接的控制面协议栈均 在L2/L1层上增加了 IP层。实施例一中的DeNB在网络中起到接口路由的功能，即将数据包在无线承载接口 及其对应的L2/L1接口上进行转发。本实施例的DeNB也具有接口路由的功能，此外还具有 IP路由器的功能。DeNB在本地保存有IP路由表，其中的IP路由关系可以是在DeNB上静 态配置的，也可以是Relay接入DeNB过程中由二者协商确定的。在用户面，当DeNB收到Relay通过无线承载发来的要发送到S-GW的数据包后，根 据该数据包中的目标IP地址，从本地IP路由表中查找到对应的路由并进行IP网络的转 发。在该情况下，该路由的目的地是S-GW，DeNB通过该路由指定的L2/L1层实体向该S-GW 转发该数据包。同理，DeNB收到S-GW通过L2/L1层实体发来的要发送到Relay的数据包 后，根据该数据包中的目标IP地址，从本地IP路由表中查找到对应的路由，在该情况下，该 路由的目的地是Relay，DeNB通过该路由指定的无线承载向该Relay转发该数据包。在控制面，DeNB也具有IP路由器的功能，用于完成控制面S1-AP信令的路由转发。 DeNB在控制面对数据包的转发处理与用户面也是基本相同的，只是路由中的核心网网元需 改为MME，DeNB可以不关心IP层以上承载的是什么数据。与上述实施例一和实施例二不同，以下实施例三、实施例四和实施例五中，在 Relay与DeNB之间使用无线承载来传输S1接口的传输承载所承载的数据，对控制面该数据 为S1-AP信令，对用户面该数据为用户面PDU ；而在DeNB到核心网之间，使用基于IP的传 输承载来传输S1接口的传输承载所承载的数据。实施例三如图13所示，Relay上的用户面协议栈为无线承载各协议层的各协议栈，S-GW上 的用户面协议栈从下至上依次为L2/L1层、IP层、UDP层和GTP-U层，DeNB上与Relay连接 的用户面协议栈为无线承载各协议层的各协议栈，DeNB上与S-GW连接的用户面协议栈从 下至上依次为L2/L1层、IP层、UDP层和GTP-U层。本实施例中，用户面PDU作为Re 1 ay和S-GW之间传输的数据，承载在Re 1 ay和DeNB 之间的无线承载上和DeNB和S-GW之间的传输承载上。其中该无线承载的协议栈由下至上 分别为PHY层、MAC层、RLC层和PDCP层，也表示为PHY/MAC/RLC/PDCP，该传输承载的协议 栈从下至上依次为L2/L1层、IP层、UDP层和GTP-U层。每种业务在Relay和DeNB之间的 无线承载和在DeNB和S-GW之间的传输承载一一对应，该对应关系信息由DeNB保存，该对 应关系信息在Relay接入DeNB过程中由二者协商得到，如可以由DeNB指定并通知Relay， 或者由Relay指定并通知DeNB保存。DeNB根据该对应关系在无线侧和地面侧之间传送用 户面PDU和S1-AP信令。Relay向S-GW发送用户面PDU时，先通过无线承载发送该用户面PDU给DeNB，DeNB 无线侧收到该Relay发来的用户面PDU后，查找该无线承载所对应的用户面传输承载，在该 用户面传输承载上将该用户面PDU发送到该S-GW。同理，当S-GW向Relay发送用户面PDU 时，先通过用户面传输承载发送该用户面PDU给DeNB，DeNB地面侧收到该S-GW发来的该用 户面PDU后，查找该用户面传输承载所对应的无线承载，在该无线承载上将该用户面PDU发送到该Relay。控制面的协议栈如图14所示，DeNB上与MME连接的控制面协议栈和MME上的控制 面协议栈中，从下至上依次为L2/L1层，IP层和SCTP层，L2/L1层，IP层和SCTP层构成了 DeNB与MME之间控制面的传输承载。Relay和DeNB上与Relay连接的控制面协议栈可以 两种选择第一种，采用无线承载各协议栈，从下至上依次为PHY层，MAC层，RLC层和PDCP 层，此时控制面的S1-AP信令传输与本实施例上文所述的用户面PDU的传输一致，图中示出 的是这一种；第二种，采用RRC层和无线承载，由下至上依次为PHY层，MAC层，RLC层，PDCP 层和RRC层，此时S1-AP信令由RRC连接传输，可以是RRC的上行或者下行直传消息，或者 是一条新的RRC消息。Relay向MME发送S1-AP信令时，先通过无线承载(或RRC层和无线承载)发送 该S1-AP信令给DeNB，DeNB无线侧收到该Relay发来的该S1-AP信令后，查找该无线承载 (或RRC连接)所对应的控制面传输承载，在该控制面传输承载上将该S1-AP信令发送到该 MME。同理，当MME向Relay发送S1-AP信令时，先通过控制面传输承载发送该S1-AP信令 给DeNB，DeNB地面侧收到该MME发来的该S1-AP信令后，查找该用户面传输承载所对应的 无线承载(或RRC连接)，在该无线承载上将该S1-AP信令发送到该Relay。DeNB用户面和控制面传输承载的协议栈可以与原S1接口的协议栈共享地面侧资 源，也可以分别使用不同的资源即一部分由Relay使用，另一部分由DeNB使用。当共享地 面侧资源如共享GTP-U的TEID和S1-AP信令中的Sl-AP ID时，S-GW和MME会认为Relay 和DeNB是同一个网元。当分别使用时，分配给Relay的资源如TEID和Sl-AP ID可以独立 于DeNB分配。实施例四本实施例用户面的协议栈如图15所示，与实施例三不同之处在于Relay和DeNB 上的用户面协议栈在无线承载之上，增加了一个业务复用和解复用层(mux/demux)，如果无 线承载之上有RRC层，则在该RRC层上增加一个复用和解复用层。用户面PDU承载到无线承载之前，将首先经过该业务复用和解复用层，其作用是 将不同UE的业务根据指定原则复用，然后承载到无线承载上，如可以将类似的QoS业务复 用，然后将这些业务承载到相同的无线承载，避免实施例三中一个传输承载必须对应一个 无线承载的局限性。DeNB收到S_GW通过用户面传输承载发来的要发送给Relay的用户面PDU后，将 一个或多个业务的用户面PDU复用到一个无线承载发送给Relay，保存各业务对应的用户 面传输承载以及各业务和无线承载间的复用关系信息，例如在用户面承载X上可以复用 承载用户a的业务a-1和a-2，以及用户b的业务b_l。Relay也需要保存该复用关系信息， 这些信息可以是由DeNB和Relay协商或者由DeNB通知Relay或者由Relay通知DeNB。该 Relay根据该复用关系信息，在复用和解复用层对该无线承载上收到的用户面PDU进行解 复用，得到各个业务的用户面PDU。同理，Re 1 ay向S-GW发送用户面PDU时，先将一个或多个业务的用户面PDU复用到 一个无线承载发送给DeNB，Relay和DeNB保存各业务和无线承载间的复用关系信息，DeNB 根据该复用关系信息，在复用和解复用层对无线承载上收到的用户面PDU进行解复用，得 到各个业务的用户面PDU，再根据业务与用户面传输承载的对应关系，通过各业务对应的传输承载将各业务的用户面PDU发送到S-GW。本实施例控制面的协议栈如图16所示，与实施例三不同之处在于Relay和DeNB 上与Relay连接的控制面协议栈在无线承载之上，增加了一个业务复用和解复用层。在控 制面数据传输过程中，复用和解复用的处理与用户面是类似的，只是Relay和DeNB在复用 时，是将一个或多个用户设备(UE)的S1-AP信令复用到一个无线承载(或一个RRC连接)； 在解复用时，是将一个无线承载(或一个RRC连接)上收到的S1-AP信令解复用为各个UE 的S1-AP信令。Relay和DeNB须保存各UE和无线承载间的复用关系信息，DeNB还保存了 各UE和控制面传输承载的对应关系。其具体过程这里不再赘述。与实施例三类似，Relay和DeNB上与Relay连接的控制面协议栈也可以两种选择， 当DeNB上与Relay连接的控制面协议栈和Relay上的控制面协议栈采用无线承载的协议 栈时，控制面的S1-AP信令传输与用户面PDU的传输一致，将S1-AP信令作为一个特殊的业 务处理。而当DeNB上与Relay连接的控制面协议栈和Relay上的控制面协议栈采用RRC层 和无线承载时，S1-AP信令由RRC信令承载，由于每个UE只有一个S1-AP连接，所以在RRC 层上通过携带UE特定的标识即可。实施例五本实施例用户面的协议栈和相应的处理和实施例三相同，而Relay、DeNB和MME的 控制面协议栈如图17所示，Relay和DeNB上与Relay连接的控制面协议栈采用图7所示 的RRC层和无线承载，由下至上依次为无线承载的协议栈(PHY/MAC/RLC/PDCP)和RRC层。 其中RRC部分负责S1-AP连接以及传输承载在DeNB上建立的协商过程。MME和DeNB上与 MME连接的控制面协议栈由下至上依次为L2/L1层，IP层，SCTP层和S1-AP层。Relay作为 DeNB下的小区管理，DeNB无线侧收到Relay要通过DeNB发送到MME的RRC信令后，转换为 S1-AP信令从地面侧发送到MME。DeNB地面侧收到MME发送到Relay的S1-AP信令后，转换 为与Relay间的RRC信令从无线侧发送到Relay。同样地，DeNB控制面传输承载的协议栈可以与原S1接口的协议栈共享地面侧资 源，也可以分别使用不同的资源。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换， 如各个实施例的协议栈中可以增加一个或多个协议层，这些变化或替换都应涵盖在本发明 的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。例如，上述所有的实施例的方案同样适用于Relay、DeNB和eNB之间的数据传输， eNB之间的X2接口的用户面协议栈与S1-U接口相同，X2接口的控制面协议栈如图18所 示，与S1-MME接口相同，只是传输的信令为X2-AP信令。以实施例三的方案为例，在用户面 只需将方案中的S-GW改为eNB即可，在控制用，只需将方案中的MME改为eNB，将S1-AP信 令改为X2-AP信令即可。相应的协议栈的示意图如图19和图20所示。
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权利要求
一种长期演进系统中继站的数据传输方法，包括在用户面，中继站利用从下至上包括无线承载各协议层、IP层、UDP层和用户面GPRS隧道协议GTP-U层的协议栈对在该中继站和第一网元之间传输的用户面协议数据单元PDU进行发送和接收处理，所述第一网元利用从下至上包括物理层和数据链路L2/L1层、IP层、UDP层和GTP-U层的协议栈对在所述第一网元和中继站之间传输的用户面PDU进行发送和接收处理，参与中继的演进基站DeNB在所述中继站和第一网元之间对所述用户面PDU生成的数据包进行转发；在控制面，所述中继站利用从下至上包括无线承载各协议层、IP层和流控制传输协议SCTP层的协议栈对在所述中继站和第二网元之间传输的应用层信令进行发送和接收处理，所述第二网元利用从下至上包括L2/L1层、IP层和SCTP层的协议栈对在所述中继站和第二网元之间传输的应用层信令进行发送和接收处理，DeNB在所述中继站和第二网元之间对所述应用层信令生成的数据包进行转发。
2.如权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于所述DeNB无线侧的协议栈为无线承载各协议层，从下而上包括物理层，媒体接入层， 无线链路控制层和包数据汇聚层；地面侧的协议栈为L2/L1层，且所述DeNB配置有到中继 站的无线承载和为中继站配置的L2/L1协议层实体之间的对应关系信息；所述DeNB在无线承载上收到所述中继站向第一网元或第二网元发送的数据包后，查 找所述对应关系信息确定该无线承载对应的L2/L1层实体，通过该L2/L1层实体将该数据 包转发到所述第一网元或第二网元；所述DeNB在L2/L1层上收到第一网元或第二网元向中 继站发送的数据包后，查找所述对应关系信息确定传输该数据包的L2/L1层实体对应的无 线承载，通过该无线承载将该数据包转发到所述中继站。
3.如权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于所述DeNB无线侧的协议栈从下至上依次为无线承载各协议层和IP层，其中无线承载 各协议层从下而上包括物理层，媒体接入层，无线链路控制层和包数据汇聚层；在地面侧从 下至上依次为L2/L1层和IP层，且所述DeNB配置有IP路由表，具有IP路由器的功能；所述DeNB在无线承载上收到中继站向服务网关或第二网元发送的数据包后，根据该 数据包中的目标IP地址从所述IP路由表中查找到对应路由，通过该路由指定的L2/L1层 实体将该数据包发送到该服务网关或第二网元；所述DeNB在L2/L1层上收到服务网关或第 二网元向中继站发送的数据包后，根据该数据包中的目标IP地址从所述IP路由表中查找 到对应路由，通过该路由指定的无线承载将该数据包发送到该中继站。
4.如权利要求1或2或3所述的数据传输方法，其特征在于所述第一网元是核心网的服务网关S-GW，所述第二网元是核心网的的移动管理单元 MME，所述中继站和第二网元之间传输的应用层信令为S1接口应用层信令；或者所述第一网元和第二网元均为演进基站eNB，所述中继站和第二网元之间传输的应用 层信令为X2接口应用层信令。
5.一种长期演进系统中继站的数据传输方法，包括在用户面，中继站和参与中继的演进基站DeNB无线侧分别利用无线承载实现对该中 继站和第一网元之间传输的用户面协议数据单元PDU的无线传输，所述DeNB地面侧和第一 网元分别利用从下至上包括物理层和数据链路L2/L1层、IP层、UDP层和用户面GPRS隧道协议GTP-U层的用户面传输承载实现对该第一网元和中继站之间传输的用户面PDU的有线 传输，所述DeNB利用协商或配置的无线承载和用户面传输承载的对应关系信息在无线侧 和地面侧之间传送所述用户面PDU ；在控制面，中继站和DeNB无线侧分别利用无线承载或者分别利用RRC层及无线承载实 现对该中继站和第二网元之间传输的应用层信令的无线传输，所述DeNB地面侧和第二网 元分别利用从下至上包括L2/L1层、IP层和流控制传输协议SCTP层的控制面传输承载实 现对所述第二网元和中继站之间传输的应用层信令的有线传输，所述DeNB利用协商或配 置的无线承载和控制面传输承载的对应关系信息在无线侧和地面侧之间传送所述应用层 信令的数据。
6.如权利要求5所述的数据传输方法，其特征在于在用户面，对每一业务，使用一无线承载和对应的一用户面传输承载在中继站和第一 网元之间传输该业务的用户面PDU ；或者在用户面，中继站和DeNB无线侧在无线承载各协议层或RRC层之上还有一个复用和解 复用层；所述中继站和DeNB无线侧之间对用户面PDU进行无线传输时，在发送端将一个或 多个业务的用户面PDU复用到一无线承载或一 RRC连接，接收端根据各业务与无线承载或 RRC连接间的复用关系信息将在该无线承载或RRC连接上收到的用户面PDU解复用，得到各 个业务的用户面PDU，所述中继站和DeNB均保存有所述复用关系信息。
7.如权利要求5所述的数据传输方法，其特征在于在控制面，对每一用户设备UE，使用一无线承载和对应的一控制面传输承载在中继站 和第二网元之间传输该UE的应用层信令；或者在控制面，中继站和DeNB无线侧在无线承载各协议层或RRC层之上还有一个复用和解 复用层；所述中继站和DeNB无线侧之间对应用层信令进行无线传输时，在发送端将一个或 多个用户设备UE的应用层信令复用到一无线承载或一 RRC连接，接收端根据各UE与无线 承载或RRC连接间的复用关系信息将在该无线承载上收到的应用层信令解复用，得到各个 UE的应用层信令，所述中继站和DeNB均保存有所述复用关系信息。
8.如权利要求5或6或7所述的数据传输方法，其特征在于所述第一网元是核心网的服务网关S-GW，所述第二网元是核心网的的移动管理单元 MME，所述中继站和第二网元之间传输的应用层信令为S1接口应用层信令；或者所述第一网元和第二网元均为演进基站eNB，所述中继站和第二网元之间传输的应用 层信令为X2接口应用层信令。
9.一种长期演进系统中继站的数据传输方法，包括在用户面，中继站和参与中继的演进基站DeNB无线侧分别利用无线承载实现对所述 中继站和第一网关之间传输的用户面协议数据单元PDU的无线传输，所述DeNB地面侧和服 务网关分别利用从下至上包括物理层和数据链路L2/L1层、IP层、UDP层和用户面GPRS隧 道协议GTP-U层的用户面传输承载实现对所述第一网关和中继站之间传输的用户面PDU的 有线传输，所述DeNB利用协商或配置的无线承载和用户面传输承载的对应关系信息在无 线侧和地面侧之间传送所述用户面PDU ；在控制面，中继站和DeNB无线侧分别利用RRC层及无线承载对中继站和DeNB无线侧 之间的RRC信令进行无线传输，所述DeNB地面侧和第二网关分别利用从下至上包括L2/L1层、IP层、流控制传输协议SCTP层和S1-AP层的控制面传输承载对所述第二网关和中继站 之间传输的应用层信令进行有线传输，所述DeNB还对无线侧的RRC信令和地面侧的应用层 信令进行转换和发送；所述第一网元是核心网的服务网关S-GW，所述第二网元是核心网的的移动管理单元 MME，所述中继站和第二网元之间传输的应用层信令为S1接口应用层信令；或者，所述第一 网元和第二网元均为演进基站eNB，所述中继站和第二网元之间传输的应用层信令为X2接 口应用层信令。
10.一种长期演进系统，包括中继站、参与中继的演进基站DeNB以及第一网元和第二 网元，其特征在于中继站在用户面利用从下至上包括无线承载各协议层、IP层、UDP层和用户面GPRS隧 道协议GTP-U层的协议栈对在该中继站和第一网元之间传输的用户面协议数据单元PDU进 行发送和接收处理；在控制面，则利用从下至上包括无线承载各协议层、IP层和流控制传 输协议SCTP层的协议栈对在该中继站和第二网元之间传输的应用层信令进行发送和接收 处理；第一网元在用户面利用从下至上包括物理层和数据链路L2/L1层、IP层、UDP层和 GTP-U层的协议栈对在该第一网元和中继站之间传输的用户面PDU进行发送和接收处理；第二网元在控制面利用从下至上包括L2/L1层、IP层和SCTP层的协议栈对在该中继 站和第二网元之间传输的应用层信令进行发送和接收处理；DeNB在所述中继站和第一网元之间对用户面PDU生成的数据包进行转发；在所述中继 站和第二网元之间对应用层信令生成的数据包进行转发。
11.如权利要求10所述的长期演进系统，其特征在于所述DeNB上的用户面和控制面协议栈在无线侧为无线承载各协议层，在地面侧为L2/ L1层，且配置有到中继站的无线承载和为中继站配置的L2/L1协议层实体之间的对应关系 fn息；所述DeNB在无线承载上收到所述中继站向第一网元或第二网元发送的数据包后，查 找所述对应关系信息确定该无线承载对应的L2/L1层实体，通过该L2/L1层实体将该数据 包转发到所述第一网元或第二网元；所述DeNB在L2/L1层上收到所述第一网元或第二网元 向中继站发送的数据包后，查找所述对应关系信息确定传输该数据包的L2/L1层实体对应 的无线承载，通过该无线承载将该数据包转发到所述中继站。
12.如权利要求10所述的长期演进系统，其特征在于所述DeNB上的用户面和控制面协议栈在无线侧从下至上依次为无线承载各协议层和 IP层，在地面侧从下至上依次为L2/L1层和IP层，且在IP层配置有IP路由表，具有IP路 由器的功能；所述DeNB在无线承载上收到所述中继站向第一网元或第二网元发送的数据包后，根 据该数据包中的目标IP地址从所述IP路由表中查找到对应的路由，通过该路由指定的L2/ L1层实体将该数据包发送到所述第一网元或第二网元；所述DeNB在L2/L1层上收到所述 第一网元或第二网元向中继站发送的数据包后，根据该数据包中的目标IP地址从所述IP 路由表中查找到对应的路由，通过该路由指定的无线承载将该数据包发送到所述中继站。
13.如权利要求10或11或12所述的长期演进系统，其特征在于所述第一网元是核心网的服务网关S-GW，所述第二网元是核心网的的移动管理单元 MME，所述中继站和第二网元之间传输的应用层信令为S1接口应用层信令；或者所述第一网元和第二网元均为演进基站eNB，所述中继站和第二网元之间传输的应用 层信令为X2接口应用层信令。
14.一种长期演进系统，包括中继站、参与中继的演进基站DeNB以及第一网元和第二 网元，其特征在于中继站在用户面利用连接到DeNB无线侧的无线承载实现对该中继站和第一网元之间 传输的用户面协议数据单元PDU的无线传输，在控制面利用连接到DeNB无线侧的无线承载 或RRC层及无线承载实现对该中继站和第二网元之间传输的应用层信令的无线传输；DeNB在无线侧，利用连接到中继站的无线承载实现对该中继站和第一网元之间传输的 用户面PDU的无线传输，利用连接到中继站的无线承载或RRC层及无线承载实现对该中继 站与第二网元之间传输的应用层信令的无线传输；在地面侧，利用连接到第一网元的用户 面传输承载实现对该第一网元和中继站之间传输的用户面PDU的有线传输，利用连接到第 二网元的控制面传输承载实现对该第二网元和中继站之间传输的应用层信令的有线传输； 且利用协商或配置的无线承载与用户面传输承载和控制面传输承载的对应关系在无线侧 和地面侧之间传送所述用户面PDU和应用层信令；第一网元利用连接到DeNB地面侧的用户面传输承载实现对该第一网元和中继站之间 传输的用户面PDU的有线传输；第二网元利用连接到DeNB地面侧的控制面传输承载实现对该第二网元和中继站之间 传输的应用层信令的有线传输。
15.如权利要求14所述的长期演进系统，其特征在于在用户面，中继站和DeNB无线侧在无线承载各协议层或RRC层之上还有一个复用和解 复用层；所述中继站和DeNB无线侧之间对用户面PDU进行无线传输时，在发送端将一个或 多个业务的用户面PDU复用到一无线承载或一 RRC连接，接收端根据各业务与无线承载或 RRC连接间的复用关系信息将在该无线承载或RRC连接上收到的用户面PDU解复用，得到各 个业务的用户面PDU，所述中继站和DeNB均保存有所述复用关系信息；和/或在控制面，中继站和DeNB无线侧在无线承载各协议层或RRC层之上还有一个复用和解 复用层；所述中继站和DeNB无线侧之间对应用层信令进行无线传输时，在发送端将一个或 多个用户设备UE的应用层信令复用到一无线承载或一 RRC连接，接收端根据各UE与无线 承载或RRC连接间的复用关系信息将在该无线承载上收到的应用层信令解复用，得到各个 UE的应用层信令，所述中继站和DeNB均保存有所述复用关系信息。
16.如权利要求14或15所述的长期演进系统，其特征在于所述用户面传输承载的协议栈从下至上包括物理层和数据链路L2/L1层、IP层、UDP层 和用户面GPRS隧道协议GTP-U层；所述控制面传输承载的协议栈从下至上包括L2/L1层、 IP层和流控制传输协议SCTP层；所述无线承载的协议栈从下而上包括物理层，媒体接入 层，无线链路控制层和包数据汇聚层；所述第一网元是核心网的服务网关S-GW，所述第二网元是核心网的的移动管理单元 MME，所述中继站和第二网元之间传输的应用层信令为S1接口应用层信令；或者所述第一 网元和第二网元均为演进基站eNB，所述中继站和第二网元之间传输的应用层信令为X2接口应用层信令。
17.一种长期演进系统，包括中继站、参与中继的演进基站DeNB以及第一网元和第二 网元，其特征在于中继站在用户面利用连接到DeNB无线侧的无线承载实现对该中继站和第一网元之间 传输的用户面协议数据单元PDU的无线传输，在控制面利用连接到DeNB无线侧的RRC层及 无线承载在中继站和DeNB地面侧之间进行RRC信令的无线传输；DeNB在无线侧，利用连接到中继站的无线承载实现对该中继站和第一网元之间传输的 用户面PDU的无线传输，利用连接到中继站的RRC层及无线承载在DeNB无线侧和该中继站 之间进行RRC信令的无线传输；在地面侧，利用连接到第一网元的用户面传输承载实现对 该第一网元和中继站之间传输的用户面PDU的有线传输，利用连接到第二网元的应用层和 控制面传输承载实现对该第二网元和中继站之间传输的应用层信令的有线传输；且对无线 侧的RRC信令和地面侧的应用层信令进行转换和发送；第一网元利用连接到DeNB地面侧的用户面传输承载实现对该第一网元和中继站之间 传输的用户面PDU的有线传输；第二网元利用连接到DeNB地面侧的应用层和控制面传输承载实现对该第二网元和中 继站之间传输的应用层信令的有线传输。
18.如权利要求14或15所述的长期演进系统，其特征在于所述用户面传输承载的协议栈从下至上包括物理层和数据链路L2/L1层、IP层、UDP层 和用户面GPRS隧道协议GTP-U层；所述控制面传输承载的协议栈从下至上包括L2/L1层、 IP层和流控制传输协议SCTP层；所述无线承载的协议栈从下而上包括物理层，媒体接入 层，无线链路控制层和包数据汇聚层；所述第一网元是核心网的服务网关S-GW，所述第二网元是核心网的的移动管理单元 MME，所述应用层为S1接口应用层，所述中继站和第二网元之间传输的应用层信令为S1接 口应用层信令；或者所述第一网元和第二网元均为演进基站eNB，所述应用层为X2接口应 用层，所述中继站和第二网元之间传输的应用层信令为X2接口应用层信令。
全文摘要
一种长期演进系统中继站的数据传输方法和系统，在用户面，中继站利用无线承载、IP、UDP和GTP-U层对用户面PDU进行发送和接收，第一网元利用L2/L1、IP、UDP和GTP-U层的协议栈对PDU进行发送和接收，参与中继的演进基站DeNB在所述中继站和第一网元之间对PDU生成的数据包进行转发；在控制面，中继站利用无线承载、IP和SCTP层，第二网元利用L2/L1、IP和SCTP层对应用层信令进行发送和接收，DeNB在所述中继站和第二网元之间对应用层信令生成的数据包进行转发。本发明可以实现中继站、参与中继的演进基站以及其他网元之间的数据和信令的传输。
文档编号H04W80/06GK101877915SQ200910137959
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
发明者沈晓芹, 黄亚达 申请人:中兴通讯股份有限公司