包括与公用网络元件耦合的私有基站的网络的制作方法

专利名称：包括与公用网络元件耦合的私有基站的网络的制作方法
技术领域：
本发明涉及电信网络的领域。特别地，本发明涉及电信网络架构，其包括(a)被分 配给广域蜂窝网络的至少一个网络元件和(b)私有的(privately owned)并且适于为分配 给电信网络的微微小区(picocell)的有限数目个通信设备提供受限的访问服务的至少一 个基站。此外，本发明涉及用于操作上述类型的电信网络的方法。另外，本发明涉及基站并 且涉及网络元件，它们彼此连接表示所述的电信网络和/或它们彼此连接适于实施所述用 于操作电信网络的方法。
背景技术：
中继站或中继节点被提议为蜂窝系统中的覆盖扩展已多年了。在预先标准化活 动中被慎重考虑之后，利用中继节点的电信系统达到在正在进行的标准化活动中所需的成 熟度水平。关于该成熟度的最佳证据是IEEE 802. 16j标准，其中中继节点被添加到IEEE 802. 16e标准之上。已增加了也在长期演进(LTE)标准化中考虑中继节点的压力的这一最 近发展。就这一点来说，预期中继节点的利用会因为降低的站点成本而提供用于增加LTE 电信网络的性能的经济上可行的解决方案。
目前，已提议了许多种中继系统。最简单的中继系统仅实施放大/转发过程，其中 从中继节点接收的信号仅被放大和转发。更复杂的中继系统利用网络编码以便改进整体性 能。针对蜂窝中继而提议的最常用中继系统是一种分别检测/转发的解码/转发类型的中 继器，其中使用与原始传输中的过程相同的过程来检测并重新传送输入信号。
在下面，列出中继节点的一些特性特征一中继节点被连接到广域基站，其控制该中继节点的一些或甚至所有操作。控制广域 基站通常被称为母基站。
一中继节点优选地以相同的载波频率操作或者在与控制广域基站相同的载波频 率带宽内操作。
一对于中继节点和控制广域基站之间的无线电链路的情况，中继节点消耗一部分 无线电资源，否则其将被用于对通信设备的访问。
图2示出了广域蜂窝网络的宏小区(maCrOCell)231。该宏小区231包括广域基 站235，其表示多个中继节点231a、231b、231c、231d、231e、231f和231g的控制基站。使用 这些中继节点230a-g以便改进和/或扩展在小区231中提供的覆盖。因此，因为不同的原 因使用每个中继节点230a-g。
使用中继节点230a以便克服控制基站235的覆盖盲区231。因此，通过使用中继 节点230a可以以已知的方式来操作表示位于覆盖盲区231内的通信设备的移动电话233a。
中继节点230b被用来改进位于建筑物231b内的通信设备之间的无线电链路。因 此，中继节点230b帮助对应的电磁波深入到该建筑物231b中。
中继节点230c被用来朝向位于小区231边缘的小区扩展231c扩展广域基站235 的覆盖。这允许移动电话233c与广域基站235通信。4
中继节点230d被用来为位于建筑物231d之间的凹地提供广域基站235的覆盖。
中继节点230e被用来在也在建筑物231e的阴影内的宏小区231内提供覆盖。因 此，直接位于建筑物231e后面的移动电话23 可以经由中继节点230e与广域基站235通
中继节点230f被用来朝向位于小区231之外的小区扩展231f扩展广域基站235 的覆盖。这允许移动电话233f经由中继节点230f与广域基站235通信。
中继节点230g被用来朝向也位于小区231之外的另一个小区扩展231g扩展广域 基站235的覆盖。如可以从图2看到的那样，位于小区扩展231g内的移动电话233g可以 借助于多跳过程与广域基站235通信，在所述多跳过程中包括(a)广域基站235、(b)中继 节点230f和(c)中继节点230g。
预期对电信网络内数据服务的增加兴趣会增加数据流量，尤其会增加在所谓的将 基站连接到蜂窝电信网络的运营商的核心网络的回程(baclchaul)中的数据流量。中继节 点的引入(通常会增加小区大小以及尤其回程中的数据流量)使得这一问题甚至更有意义。 此外，因为通信设备的各个用户的高移动性，尤其在小的小区内的负载变动将有可能显著 增加。因此，当中继节点被广泛使用时，预期蜂窝电信网络内的负载控制将变得非常困难。 因此，中继节点和对应控制广域基站之间的传输链路的适当定尺度(dimensioning)可能变 得麻烦，其中该传输链路提供无线回程。
存在对提供电信网络和用于操作该电信网络的方法的需要，这允许蜂窝电信网络 内的改进负载控制。发明内容
这一需要可以由根据独立权利要求的主题来满足。由从属权利要求来描述本发明 的有利实施例。
根据本发明的第一方面，提供一种电信网络。电信网络包括(a)私有的并且适于为 分配给电信网络的微微小区的有限数目个通信设备提供受限的访问服务的基站，以及(b) 公用的(publicly available)并且适于为分配给广域蜂窝网络的通信设备提供不受限的 访问服务的网络元件。该基站经由无线电传输链路与网络元件耦合。
所述的电信网络基于通过传送数据(特别地从网络元件到基站)以积极的方式来 开发私有基站和公用网络元件之间的无线连接的想法。因此，被分配给广域蜂窝网络的通 信设备可以位于电信网络的宏小区内和/或可以被分配给该电信网络的宏小区。
可以通过有线连接将私有基站连接到核心网络。该有线连接可以是例如数字 订户线(DSL)或以太网连接。因此，私有基站为广域蜂窝网络的数据流量提供可能汇点 (potential sink point)和/或源点，其表示重叠的宽带无线系统。与此相比，在已知的电 信网络架构内，受限访问形成障碍，该障碍防止除已经被授予访问权利的那些之外的其它 用户或通信设备直接使用该回程可能。
利用所述电信网络，可以通过将私有基站用作一种设备(其可以经由到微微小区 的短无线传输链路从电信网络的广域蜂窝网络高效地检索数据负载)来高效地降低广域蜂 窝网络内的数据负载。可以进一步经由有线电缆连接从微微小区传送对应的数据。因此， 有线电缆连接可以包括金属导体电缆和/或光纤电缆。
如果多个私有基站是可用的，则数据负载检索可以特别有效，以使得独立于网络 元件的特定位置，总是存在可用的私有基站，其处于操作中并且接近网络元件定位。
必须指出，所述的电信网络表示一种网络架构，其完全否定了电信网络领域内的 常见技术教导，其包括至少一个私有基站。在完成该申请中所述的本发明之前，通常接受 微微小区的私有基站和被分配给公用网络的网络元件之间的各自辐射耦合(radiative coupling)干扰应该被最小化以便防止对私有基站的未授权访问。与该常见技术教导相比， 结合该申请所描述的电信网络利用广域蜂窝网络的网络元件和私有基站之间的优良无线 连接。就这一方面来说，指出网络元件没被分配给微微小区。
必须提到，私有基站和网络元件之间的所述辐射耦合可以提供下述优点，即两个 部件可以以相同的频率带宽操作或者至少以强的重叠频率带宽操作。与此相比，在包括至 少一个私有基站的已知电信网络中，通过为私有基站和公用网络元件选择不同且优选的非 重叠频率带宽来防止私有基站和公用网络元件之间的辐射耦合。因此，这些部件中的每一 个可以仅在降低的频率带宽内操作。否则它们俩之间的干扰可能发生并且可能损害这些部 件中的至少一个或多个(有可能甚至它们两个)的性能。与此相比，利用该申请描述的电信 网络的部件可以在全频率带宽内操作。
私有基站可以是所谓的家庭基站或企业基站。一些这样的企业基站可以形成所谓 的企业网络，并且它们可以例如经由本地LAN互连，并且也可以互连到企业因特网接入。这 意味着，私有基站不是广域蜂窝网络的部件，尤其私有基站可能不能由广域蜂窝网络的运 营商运行。尤其在长期演进(LTE)网络内，私有基站还可以被称为私有eNodeB。在该申请 的上下文中，严格地讲由网络运营商所有但是由运营商提供给客户以在其的驻地中部署的 基站也被称为“私有基站”。
私有基站提供受限访问。这意味着，仅私有基站的所有者或多个所有者以及/或 者另外特定的用户通常被允许通过私有基站创建连接。这也可适用于所描述的网络元件， 所述网络元件可能被看作私有基站的可信方。
可以通过在私有基站中实施的权利管理系统来实现对封闭的用户组群和/或预 先限定的通信设备的受限访问。利用这样的权利管理系统，可以防止例如未授权用户可以 使用私有和/或企业所有的打印机，这表示通信设备被分配给私有基站的微微小区。
必须提到，术语微微小区可指的是无线通信系统通常覆盖小的区域，例如建筑物 (办公室、购物中心、火车站等等)内。有时这样的小区也被称为毫微微小区(femto-cell)。 私有基站、微微小区基站可以分别是能连接到(全球移动通信系统(GSM)网络中的)基站控 制器和/或(长期演进(LTE)网络中的)核心网络的低成本、小(例如A4纸大小并且大约 2-3cm厚)且合理的简单单元。
根据本发明的一个实施例，可以被分配给基站和/或由该基站服务的通信设备的 最大数目小于可以被分配给网络元件和/或由该网络元件服务的通信设备的最大数目。
这意味着，公用网络元件是比私有基站强大的设备。这也适用于所述电信网络的 这些部件的空间覆盖。
例如，可以为最大数目个用户、最大数目个通信设备分别设计私有基站，该最大数 目在5和20之间。优选地，最大数目最少约为10。与此相比，公用网络元件可以设计成分 别服务更多的用户、通信设备。网络元件可以被设计成分别服务更多数目个用户、通信设备，所述数目可以是例如50、100或甚至更高。
根据本发明的另一实施例，网络元件是中继节点。
目前，中继节点被频繁使用(a)以便扩展小区在广域蜂窝网络内的整个空间覆盖 以及/或者以便(尤其在热点或阴影区域中)提供增强的覆盖。因此，在当前的蜂窝电信网 络中，中继节点表示广泛分布的网络元件，其与可以被用来形成在该申请中描述的电信网 络的私有基站连接。因此，可以简单地通过适配这些部件的软件来利用标准电信设备实现 所述电信网络，以便允许私有基站和中继节点之间的无线耦合。
根据本发明的另一实施例，电信网络进一步包括广域基站，其被分配给广域蜂窝 网络的小区并且耦合到中继节点。
广域基站可以经由有线电缆连接于核心网络耦合。因此，有线电缆连接可以包括 金属导体电缆和/或光纤电缆。这可以允许到核心网络的快速且强大连接，而不会将负载 放到整个无线电传输链路上。
中继节点可以包括经由无线电传输链路与广域基站和私有基站二者通信的装置。 因此，该广域基站可以表示该中继节点的控制基站。
在已知的蜂窝广域电信网络中，与中继节点有关的所有数据流量还影响控制广域 基站。因此，根据(a)该中继节点和(b)由该中继节点服务的通信设备之间的数据流量的 量，在中继节点和控制广域基站之间的连接上会存在相当大的数据负载。因为通信设备的 用户的高流动性，该数据负载还可以表现出强的时间波动。与此相比，利用中继节点和私有 基站的所述有目的的辐射耦合，该中继节点和控制广域基站之间的至少一部分数据负载可 以被分别偏转、重新路由到私有基站。当例如归因于由中继节点当前服务的通信设备的高 数目而预期存在高数据负载时，这可以被永久或临时性地完成。
必须提到，可以使用一种过程，通过该过程，中继节点通知控制广域基站，通过私 有基站来发送一些数据控制部分的一部分或所有分组。此外，中继节点可以适于将一些控 制信息从控制广域基站(其也可以被称为母基站)转发到私有基站。当然，控制信息还可以 以相反的方向从私有基站发送到广域基站。
换句话说，中继节点和私有基站之间的所述耦合可以帮助(a)降低中继节点和控 制广域基站之间的整个数据负载以及/或者(b)降低暂时数据负载峰值的影响以及/或 者(c)降低去往/来自中继节点以实现特定数据率的必要传送功率并且因此降低广域网络 和/或中继节点附近的一个或多个基站的整个干扰水平。因为可以在没有任何其它技术设 备的情况下，建立包括中继节点和私有基站的所述电信网络。所以可以简单地通过以下面 这种方式设计中继节点和/或私有基站来实现这些优点，所述方式是这些部件可以彼此耦 合。因此，可以简单地通过适当地为中继节点和/或私有基站编程来实现这些是可能的。
如果私有基站和广域基站分别在不同频率、不同无线电资源上操作，则中继节点 能够利用这两个资源。然而，没必要使中继节点能够同时应用这两个资源。
根据本发明的另一实施例，经由无线电通信网络耦合中继节点和广域基站。可以 借助于点到点无线电系统来实现无线电通信链路。
为了降低中继节点和广域基站之间的所述无线电通信链路上的数据负载，私有基 站可以移除由中继节点处理的至少一部分数据负载。可以例如经由电缆连接将对应的数据 转发给核心网络，可以从核心网络将其进一步分发到其目的地地址。
可以仅使用中继节点以及其控制广域基站之间的无线电通信链路，这可提供用于 仅需要电力的中继节点的适当操作的优点。为了提供中继节点和广域基站之间的数据连 接，数据电缆不是必需的。
中继节点和广域基站之间的无线电通信链路表示所谓的无线电回程，其确保关于 中继节点的适当位置选择的高灵活性。中继节点可以被放置在例如灯柱处。因此，可以从 相应灯的电源得到中继节点的电力。
如果中继节点以无线方式与控制广域基站耦合，则上述从控制广域基站朝私有基 站的至少一部分数据负载的分别偏转、重新路由特别有益。因此，可以根据临时或永久扩展 的数据负载，至少部分减轻通常没有有线通信链路强大的无线无线电通信链路。
必须提到，通过利用公知的多跳过程，一个或多个其它中继节点也可以通过上文 描述的中继节点载送去往以及来自广域网络的数据流量。然后也将相应地应用从控制广域 基站朝私有基站的至少一部分数据负载的分别的上述偏转、重新路由。
根据本发明的另一实施例，网络元件是基站的可信方。这可意味着私有基站可以 给(a)承认(admit)访问权利的个体以及(b)精确限定的可信方二者提供访问。在该上下文 中，可信方可以是任何网络元件，例如作为广域蜂窝网络的固定架构的一部分的中继节点。
网络元件可以提供有防火墙。因此，它可以高效地防止外部用户使用专用网络和 /或未授权的用户侵犯该专用网络。
与私有基站的已知配置相比，结合本申请描述的私有基站的配置以下面这种方式 扩展，即在某些情况下私有基站可以授权可信方的访问。此处，术语“在某些情况下”可以 指私有基站的所有者和广域蜂窝网络的运营商之间的约定(contract)。例如，私有者和运 营商可以互相议定一些条件，在这些条件下允许运营商作为可信方来访问私有基站。这样 的约定可以包含措施(arrangement)，其中当允许可信方访问广域蜂窝网络的网络元件时， 私有者从运营商接收一些收益。
在优选的情况下，私有基站的所有者可以从网络运营商租用、可以租借或可以获 得私有基站。此外，私有者可以以其他方式得到捆绑式供应，其一方面包括私有基站的硬件 并且另一方面包括将可信方的状态给予广域蜂窝网络的至少一个网络元件的协议。
根据本发明的另一实施例，网络元件被提供有安全装置(security arrangement)ο
可以以网络元件保证除了那些被分配给微微小区的通信设备之外仅已被限定为 可信方的那些通信设备能够访问私有基站的方式来设计安全装置。
此外，安全装置还可以防止任何外部方收听从网络元件发送到私有基站的数据流 量。这可以通过加密网络元件和私有基站或者网络中该网络元件最终或间接连接到的另一 元件之间的数据流量来有效地实现。这可进一步提供微微小区的用户也将不能在私有基站 处截获数据流量的优点。
此外，可以利用特殊访问协议，通过该特殊访问协议私有基站和网络元件彼此识 别。因此，如果特殊访问协议的所有需求被满足，则可以分配可信方的状态。
根据本发明的另一实施例，电信网络进一步包括核心网络，所述核心网络耦合到 基站和网络元件二者。
核心网络可以直接或间接与私有基站、网络元件分别耦合。在间接耦合的情况下，可以使用连接元件，例如接入网关、服务GPRS支持节点、基站控制器和/或移动交换中心。
该核心网络可以是基于IP的网络。这可以提供下述优点，即可以经由因特网来访 问该核心网络。
被分别耦合到微微小区和广域蜂窝网络二者的所述技术装置、所述具有核心网络 的电信网络可以提供下述优点，即私有基站被广域蜂窝网络的运营商基础设施用作接入 点，通过所述接入点网络元件可以转发和/或接收去往和/或来自运营商的核心网络的数 据和控制信息。因此，可以以有益的方式来降低无线电系统负载，因为在考虑多个私有基站 的情况下(通常尤其在将来所述私有基站可用)，这些私有基站可以通过借助于各自私有基 站和运营商的核心网络之间的有线连接转发数据分组来至少载送相当大的一部分无线电 系统负载。如果根据当前无线电系统负载选择了转发的数据分组的量，则可以达到负载平 衡。可以在广域网络中集中地或者借助于包括基站、中继节点和/或广域网络的分布式机 制达到负载平衡。
根据本发明的另一实施例，至少网络元件和基站适于建立该网络元件和被耦合到 该基站的另一实体之间的数据通道(tunnel)。特别地，可以在表示网络元件的中继节点和 耦合到私有基站的另一实体之间建立数据通道。
优选地，另一实体没有分配给微微小区。这可以提供下述优点，即可以分别针对私 有基站、被分配给微微小区的所有通信设备实现高安全等级。
数据通道可以例如扩展到上述核心网络和/或任何其他连接元件(例如接入网 关、服务GPRS支持节点、基站控制器和/或移动交换中心)。数据通道可以防止进入微微小 区的未授权侵犯以及还有网络元件和被分配给该微微小区的任何一个通信设备的另一实 体之间的数据流量的未授权收听二者。
根据本发明的另一实施例，基站和/或网络元件适于限制基站和网络元件之间的 数据传输到到预先限定的服务和/或预先限定的控制信息。
在本发明的另一实施例中，经由基站而不是使用网络元件和广域网络之间的直接 无线链路来交换网络元件和广域网络之间的控制信息。这将例如是IP连接。
在该上下文中，术语“数据”可能指的是可能在网络元件和用于该网络元件的另一 控制实体之间交换的用户数据以及控制信息。特别地，这样的控制信息可能在表示网络元 件的中继节点和表示用于该中继节点的控制实体的广域基站之间交换。因此，可以保证独 立于中继节点和广域基站之间的用户数据流量的量，去往和/或来自中继节点的重要控制 信息可靠地到达目的地实体。根据控制信息的传递的方向，目的地实体可以是中继节点或 控制广域基站。
根据本发明的另一实施例，网络元件适于判定是(a)经由网络元件和基站之间的 无线电传输链路还是(b)经由到广域蜂窝网络的另一实体的网络元件来传送数据。
该数据可以是例如包括特定质量需求的数据。这样的需求可以是最大可允许延迟 时间的说明。这可意味着，网络元件适于判定如何处理延迟关键数据(critical data)。具 体来说，网络元件可以适于判定延迟临界数据的空间传输路径。
这可以提供下述优点，即所述电信网络可以针对延迟关键数据来为各个目的地实 体选择最快的可用传输路径。对于广域蜂窝网络内的当前高数据负载和/或微微小区内的 当前低数据负载的情况，到私有基站的无线电传输链路、私有基站可以用于期望的数据传输。对于广域蜂窝网络内的当前低数据负载和/或微微小区内的当前高数据负载的情况， 数据传输可能更高效，至少开始时的所述数据传输仅涉及广域蜂窝网络的部件。
根据本发明的另一实施例，电信网络还包括用于将源自网络元件的用户数据信号 和/或控制信号朝向目的地实体路由的装置。
该路由装置可以例如由交换机实现，其将已经由数据通道传送的数据从表示网络 元件的中继节点经由私有基站转发到该交换机。该交换机可以将这些数据转发到期望的目 的地地址。该目的地地址可以是例如所述电信网络的核心网络之内或之外的另一专用基站 或任何其他网际协议(IP)地址。
根据本发明的另一实施例，网络元件适于为基站提供同步信号。这意味着除了用 户数据和/或控制信号的转发之外，网络元件还可以为私有基站提供同步服务。与私有基 站的已知同步(通常在没有可利用的GPS信号的情况下利用DSL定时参考信号尤其在建筑 物内实施该已知同步)相比，经由私有基站和网络元件之间的无线电传输链路的所述同步 更精确。此外，所提供的同步服务可以在广域基站和网络元件同步的情况下分别增强不同 私有基站之间和/或私有基站与广域蜂窝网络的广域基站之间的干扰控制、管理机会。
根据本发明的另一方面，提供一种用于操作电信网络的方法。该方法包括经由无 线电传输链路在基站和网络元件之间传送数据的步骤。因此，基站是私有的并且适于为被 分配给电信网络的微微小区的有限数目个通信设备提供受限的访问服务。此外，网络元件 是公用的并且适于为被分配给广域蜂窝网络的通信设备提供不受限的访问服务。
所述用于操作电信网络的方法基于下述想法，即可以以积极的方式来开发私有基 站和公用网络元件之间的无线连接以便通过将该私有基站用作一种设备(其可以经由到微 微小区的短无线传输链路从电信网络的广域蜂窝网络高效地检索数据负载)来降低广域蜂 窝网络内的整个和/或初始数据负载。可以经由有线电缆连接来进一步从微微小区传送对 应的数据，所述有线电缆通常表示比无线链路更强大的传输链路。
可以通过有线连接将私有基站连接到核心网络。该有线连接可以是例如DSL或以 太网连接。因此，私有基站为重叠宽带无线系统的数据流量提供可能汇点/源点。
必须指出，已参考不同的主题描述了本发明的实施例。特别地，已参考装置类型的 权利要求描述了一些实施例，同时已参考方法类型的权利要求描述了其他实施例。然而，本 领域技术人员将从上面和下面的描述推断出(除非另外指出)，除了属于一种类型的主题的 特征的任何组合之外，涉及不同主题的特征之间(尤其装置类型权利要求的特征和方法类 型权利要求的特征之间)的任何组合也被看作是由本申请公开的。
根据本发明的一个方面，提供了一种基站，(a)其是私有的，(b)其适于为被分配给 电信网络的微微小区的有限数目个通信设备提供受限的访问服务，以及(C)其还适于经由 无线电传输链路与网络元件耦合，所述网络元件是公用的并且适于为被分配给广域蜂窝网 络的通信设备提供不受限的访问服务。
本发明的这一方面基于下述想法，即除了为封闭用户组群提供访问之外，所述私 有基站可以另外(on top)提供对特定公用网络元件的访问。因此，所述通信设备可以被分 配给封闭的用户组群。
优选地，网络元件可以是私有基站的可信方。可以使用相互议定的已知过程作为 可信方。这样的过程在保护的数据链路领域中已被广为人知，并且在本申请中将不会更详细地描述。
作为可信方的网络元件可以具有关于微微小区的完全或有限权利。特别地，可以 防止网络元件与该微微小区的通信设备通信。然而，可以允许网络元件建立经由私有基站 到被耦合到该私有基站的另一实体的安全数据通道。特别地，可以在表示网络元件的中继 节点和另一实体之间建立数据通道。
在该上下文中，必须提到，与网络元件相比，被分配给微微小区的通信设备不是私 有基站的可信方。相反，向私有基站来分别注册这些通信设备。
根据本发明的另一方面，提供一种网络元件，(a)其是公用的，(b)其适于为被分配 给广域蜂窝网络的通信设备提供不受限的访问服务，以及(c)其还适于经由无线电传输链 路与基站耦合，所述基站是私有的并且适于为被分配给电信网络的微微小区的有限数目个 通信设备提供受限的访问服务。
本发明的这一方面基于一种想法，即除了为被分配给广域蜂窝网络的通信设备提 供不受限的访问服务之外，网络元件还能够与私有基站通信。因此，网络元件可以是私有基 站的可信方，其可以具有关于微微小区的完全或有限权利。特别地，可以防止网络元件与该 微微小区的通信设备通信。然而，可以允许网络元件建立经由私有基站到被耦合到该私有 基站的另一实体的安全数据通道。特别地，网络元件可以是中继节点，以使得可以在中继节 点和另一实体之间建立对应的数据通道。
必须提到，上面提到的关于电信网络的所有特征以及用于操作电信网络的方法也 可以应用于网络元件和/或私有基站。此外，根据本发明的至少一个实施例，可以通过应用 适当的编程来简单地修改已知的私有基站和公用网络元件，以便分别表示基站、中继节点。
还必须提到，可以在许可的和/或未许可的频带中完成上述基站和网络元件之间 的、网络元件和广域网络之间的、以及用户设备和前面提到实体的任何一个实体之间的无 线链路。可以针对上述无线链路使用相同或不同的空中接口或标准。
从此后将要描述的实施例的示例来看本发明上面限定的方面和其他方面是显而 易见的，并且将参考该实施例的示例来解释本发明上面限定的方面和其他方面。此后将参 考实施例的示例来更详细地描述本发明，但是本发明不由这些实施例的示例限制。


图1示出包括广域蜂窝网络的中继节点和接入网关之间的数据通道的电信网络， 其中经由该电信网络的微微小区的私有基站来运行该数据通道。
图2示出包括广域基站的广域蜂窝网络的宏小区，所述广域基站控制多个中继节 点以便改进并扩展小区覆盖。
具体实施方式
图中的说明是示例性的。要指出，在不同的图中，相似或相同的元件提供有相同的 参考标记或提供有这样的标记，其仅在第一个数字不同于对应参考标记。
图1示出表示本发明的优选实施例的电信网络100。该电信网络100包括私有基 站110和广域蜂窝网络的网络节点130。根据本文所述的实施例，网络元件是中继节点130， 其由长期演进网络的广域基站135控制。在图1中由缩写“RN “指示的中继节点130和在图1中由缩写“WABS”指示的控制广域基站135经由无线电传输链路122以无线方式彼此 耦合。无线电传输链路122在广域基站135的天线13 和中继节点130的天线130a之间扩展。
广域蜂窝网络100包括宏小区131。广域基站135和中继节点130被分配给小区 131。该广域蜂窝网络还包括由中继节点130服务的多个通信设备133a、133b、133c、133d和 13；3 根据本文所述的实施例，通信设备133a-d是移动电话。然而，通信设备133a_d还有 可能是任何其他用户设备，例如笔记本计算机、个人数字助理(PDA)或能够与中继节点130 和/或广域基站135进行通信的任何其他移动设备。
广域蜂窝网络100还包括微微小区111。私有基站110以及由该私有基站110服 务的一些通信设备113a、11 和113c被分配给小区111。私有基站110可以位于家庭的住 宅中或位于公司的建筑物中。在图1中，用缩写“HBS”来指示私有基站110。根据本文所述 的实施例，通信设备113a和11 是移动电话，并且通信设备113c是打印机。
如可以从图1中看到的那样，所述通信网络100还包括核心网络140，其借助于有 线传输链路126耦合到私有基站110。该核心网络140可以是任何类型的网络。特别地，该 核心网络140可以是基于IP的网络，例如因特网。在图1中，用缩写“AGW”指示接入网关 141。如可以从图1中进一步看到的那样，核心网络140 (a)经由其他有线传输链路1 耦 合到接入网关141，并且(b)经由有线传输链路127耦合到广域基站135。
所述通信网络100可以经由接入网关141耦合到其他网络元件和/或其他网络， 为了清楚起见，在图1中没有描述所述他网络元件和/或其他网络。
中继节点130和私有基站110之间的无线连接提供了该私有基站110可以接管至 少一部分数据流量的可能性，在没有私有基站Iio的情况下，这将在中继节点130和控制广 域基站135之间加载无线电传输链路122。这意味着，私有基站110用作一种可以经由到微 微小区的短的无线传输链路121来从宏小区131高效地检索数据流量的设备。在多个通信 设备当前由中继节点130服务以使得可以高效地降低经由无线回程的对应用户数据的情 况下，这样的检索可以是特别有利的。在本文所述的实施例中，因为借助于有线连接将广域 基站135连接到其他没有描绘的网络元件和/或核心网络140，所以无线回程是无线电传输 链路122，其当然具有用于传送数据的有限容量。
如从图1可以看到的那样，经由私有基站110从中继节点130检索的数据可以经 由有限传输链路127被直接回传给广域基站135以及/或者可以被转发给接入网关141，可 以从所述接入网关141将它们进一步传送给其他网络元件和/或其他网络，在图1中没有 描绘所述其他网络元件和/或其他网络，并且它们可以表示对应数据分组的目的地地址。
在所检索的数据被直接从核心网络140传送到广域基站135的情况下，私有基站 110可以被解释为表示无线电传输链路122的旁路(bypass)的一部分数据连接。
根据本文所述的实施例，存在所建立的在中继节点130和接入网关141之间扩展 的数据通道150。该数据通道150经由私有基站110和核心网络150运行。数据通道150 具有下述效果，即防止例如通信设备133a-d之一到微微小区111的未授权侵犯。此外，经 由无线电传输链路121借助于例如通信设备113a到11 之一来对数据流量进行未授权的 收听也是不可能的。
必须提到，根据本文所述的实施例，数据通道150包括三个段。第一段151由无线电传输链路121建立，第二段152由有线传输链路1 建立，并且第三段153由有线传输链 路1 建立。这意味着，仅数据通道150的一端基于无线无线电传输。这可以提供下述优 点，即仅第一段151表示数据通道150相对于可以经由数据通道150传送的数据率的瓶颈。
必须提到，在图1中，描述了电信网络架构，其包括私有基站分别与长期演进网 络、长期演进网络的中继节点之间的交互。然而，中继节点130和私有基站110之间有目 的的辐射耦合的基本想法也可应用于其他无线电网络技术，例如GSM、cdma200或无线LAN (WLAN)0此外，在本申请中所述的基本想法也可应用于下述系统，该系统基于(a)例如在标 准IEEE 802. 16e、IEEE 802. 16j和IEEE 802. 16m中描述的微波存取全球互通(WiMAX)或 者(b)在3gpp2标准族中描述的超移动宽带(UMB)。
应该指出，术语“包括”不排除其他元件或步骤，并且“一”或“一个”不排除多个。 还应该指出权利要求中的参考标记不应该被解释为限制权利要求的范围。
参考标记列表100电信网络110私有基站IlOa天线111微微小区113a_c通信设备121无线电传输链路122无线电传输链路126有线传输链路127有线传输链路128有线传输链路130网络元件/中继节点130a天线131宏小区133a-d通信设备/移动电话135广域基站/控制基站135a天线140核心网络141接入网关150数据通道151第一段(无线)152第二段(电缆)153第三段(电缆)230a-g中继节点231宏小区231a覆盖盲区231b建筑物231c小区边缘处的小区扩展231d带有凹地的建筑物231e建筑物231f小区之外的小区扩展231g小区之外的小区扩展(多跳)233a-d通信设备/移动电话235广域基站/控制基站
权利要求
1.一种电信网络，包括 基站(110)，其是私有的并且适于为分配给电信网络(100)的微微小区(111)的有限 数目个通信设备(113a、li;3b、113C)提供受限的访问服务；以及 网络元件(130)，其是公用的并且适于为分配给广域蜂窝网络的通信设备(133a、 133b、133c、133d)提供不受限的访问服务；其中所述基站(110)经由无线电传输链路(121)与网络元件(130)耦合。
2.根据权利要求1所述的电信网络，其中可分配给基站(110)和/或由所述基站(110) 服务的通信设备(113a、li:3b、113C)的最大数目小于可分配给网络元件和/或由所述网络 元件服务的通信设备(133a、133b、133c、133d)的最大数目。
3.根据前述任一项权利要求所述的电信网络，其中所述网络元件是中继节点(130)。
4.根据权利要求3所述的电信网络，还包括广域基站(135)，其被分配给广域蜂窝网络的小区(131)并且耦合到中继节点(130)。
5.根据权利要求4所述的电信网络，其中所述中继节点(130)和广域基站(135)经由 无线电通信链路(121)耦合。
6.根据前述任一项权利要求所述的电信网络，其中所述网络元件(130)是基站(110) 的可信方。
7.根据前述任一项权利要求所述的电信网络，其中所述网络元件(130)被提供有安全直ο
8.根据前述任一项权利要求所述的电信网络，还包括核心网络(140 )，其耦合到基站(110 )和网络元件(130 ) 二者。
9.根据前述任一项权利要求所述的电信网络，其中至少已提到的网络元件(130)适于 在网络元件(130)和耦合到所述基站(110)的另一实体(141)之间建立数据通道(150)。
10.根据前述任一项权利要求所述的电信网络，其中所述基站(110)和/或网络元件 (130)适于将基站(110)和网络元件(130)之间的数据传输限制成预先限定的服务和/或 预先限定的控制信息。
11.根据前述任一项权利要求所述的电信网络，其中所述网络元件(130)适于判定是 (a)经由网络元件(130 )和基站(110 )之间的无线电传输链路(121)还是(b )经由到广域蜂 窝网络的另一实体(135)的网络元件(130)来传送数据。
12.根据前述任一项权利要求所述的电信网络，还包括用于将源自网络元件(130)的 用户数据信号和/或控制信号朝向目的地实体路由的装置。
13.根据前述任一项权利要求所述的电信网络，其中所述网络元件(130)适于为基站(110)提供同步信号。
14.一种用于操作电信网络(100)的方法，所述方法包括经由无线电传输链路(121)在基站(110)和网络元件(130)之间传送数据，其中 基站(110)是私有的并且适于为分配给电信网络(100)的微微小区(111)的有限数 目个通信设备(113a、li:3b、113C)提供受限的访问服务；以及 网络元件(130)是公用的并且适于为分配给广域蜂窝网络的通信设备(133a、13;3b、 133c、133d)提供不受限的访问服务。
15.一种基站，一其是私有的；一其适于为分配给电信网络(100)的微微小区(111)的有限数目个通信设备(113a、 li:3b、113c)提供受限的访问服务；以及一其还适于经由无线电传输链路(121)与网络元件(130)耦合，所述网络元件(130)是 公用的并且适于为分配给广域蜂窝网络的通信设备(133a、13北、133c、133d)提供不受限的 访问服务。
16. 一种网络元件， 一其是公用的；一其适于为分配给广域蜂窝网络的通信设备(133a、13北、133c、133d)提供不受限的访 问服务；以及一其还适于经由无线电传输链路(121)与基站(110)耦合，所述基站(110)是私有的 并且适于为分配给电信网络(100)的微微小区(111)的有限数目个通信设备(113a、113b、 113c)提供受限的访问服务。
全文摘要
描述了一种电信网络(100)。该电信网络(100)包括基站(110)，其是私有的并且适于为分配给电信网络(100)的微微小区(111)的有限数目个通信设备(113a、113b、113c)提供受限的访问服务。该电信网络(100)还包括网络元件(130)，其是公用的并且适于为分配给广域蜂窝网络的通信设备(133a、133b、133c、133d)提供不受限的访问服务。基站(110)经由无线电传输链路(121)与网络元件(130)耦合。还描述了一种操作上述类型的电信网络(100)的方法，此外，描述了基站(110)和网络元件(130)，它们彼此连接表示所述的电信网络(100)以及/或者适于实施所述用于操作该电信网络(100)的方法。
文档编号H04W16/16GK102037758SQ200980117961
公开日2011年4月27日 申请日期2009年3月13日 优先权日2008年3月18日
发明者拉夫 B., K. 哈马莱南 J., 伊默尔 R. 申请人:沃达方集团服务有限公司, 诺基亚西门子通信公司