一種無線中繼站及其接入核心網(wǎng)的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無線中繼站接入核心網(wǎng)的方法，無線中繼站接入宿主基站并建立承載，與隧道服務器建立隧道，通過隧道與核心網(wǎng)建立連接，在連接建立完成后建立無線中繼小區(qū)；本發(fā)明同時還公開了一種無線中繼站及其接入核心網(wǎng)的系統(tǒng)。
【專利說明】—種無線中繼站及其接入核心網(wǎng)的方法和系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通信技術，尤其涉及一種無線中繼站及其接入核心網(wǎng)的方法和系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著高速移動網(wǎng)絡技術的發(fā)展，無線網(wǎng)絡的發(fā)展突飛猛進，但是頻譜資源的稀缺也導致現(xiàn)在的無線網(wǎng)絡使用了很多高頻段無線電波進行通信。我們知道無線電波頻率越高隨距離增加衰減越快，因此高頻段組網(wǎng)將導致網(wǎng)絡中基站覆蓋范圍有限。針對這一特點，在現(xiàn)有網(wǎng)絡中加入無線中繼站，以增加系統(tǒng)覆蓋范圍是十分必要的。
[0003]無線中繼站通過無線電波進行數(shù)據(jù)傳輸，不需要使用線纜，因此較之傳統(tǒng)基站來說鋪設的靈活性更強，建網(wǎng)的時間和成本都會比傳統(tǒng)基站要小。所以，使用無線中繼站可以用較低的成本獲取更大的覆蓋，同時快速、靈活的建網(wǎng)方式，也為我們緊急情況下的布網(wǎng)提供了便利。圖1為一種無線中繼系統(tǒng)的架構，其中，接入無線中繼站RN的用戶設備R-UE通過接入鏈路接入，RN與基站(eNB)之間為回程鏈路,用戶設備(UE, User Equipment)通過直傳鏈路直接接入eNB，eNB連接演進分組核心網(wǎng)(EPC)。
[0004]現(xiàn)有無線中繼技術中按照用戶面轉發(fā)協(xié)議棧分為L0/L1/L2/L3四種方式。LO和LI中繼方式僅為放大轉發(fā)，故協(xié)議棧僅涉及物理層；L2中繼需要具有調度、混合自動重傳請求(HARQ, Hybrid Automatic Repeat Request)、自動重傳請求(ARQ, Automatic RepeatRequest)等功能,因此協(xié)議棧涉及物理層、媒體訪問控制(MAC,Media Access Control)層、無線鏈路控制層(RLC, Rad1 Link Control)層及分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議(F1DCP, Packet DataConvergence Protocol)層，無線資源控制協(xié)議(RRC, Rad1 Resource Control)控制功能由宿主基站來執(zhí)行；L3中繼具有基站的所有功能,通過IP(Internet Protocol)進行回傳鏈路傳輸。
[0005]現(xiàn)在針對于L3的無線中繼站目前有多種實現(xiàn)方案，他們都既有優(yōu)點也有弊端。采用把宿主基站作為S1/X2代理的方式，在這種無線中繼站的方案中，宿主基站除了需要實現(xiàn)基站的基本功能之外，還需要實現(xiàn)分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(PGW，PDN Gateway)和服務網(wǎng)關(SGW，Serving Gateway)的部分功能。這種S1/X2代理的方式,對宿主基站的改動比較大，同時增加了一些新的功能對宿主基站的處理能力也提出了新的要求。不采用S1/X2代理的方式，一般在核心網(wǎng)側都會采用2套移動管理實體(MME，Mobility Management Entity)和2套SGW/PGW的方式。其中一套MME和SGW/PGW用于組成無線中繼的UE部分，一套MME和SGW/PGW用于接入無線中繼站中的UE，如圖2所示，無線中繼站包括eNB部分和UE部分，與eNB部分相關的UE網(wǎng)元為UE-MME、UE-SGW/PGW以及可選的中繼網(wǎng)關R-GW，與UE部分相關的中繼網(wǎng)元為宿主基站(Donor eNB)、中繼的MME R-MME、中繼的SGW/PGW R-SGW/PGW，其中，加粗的實線表示UE的SI路徑，這樣增加了核心網(wǎng)設備的數(shù)量，同時也增加了布網(wǎng)的和網(wǎng)絡維護的成本。而且，現(xiàn)有的無線中繼站都要求和宿主基站具有相同的的無線制式，在部署無線中繼系統(tǒng)時存在一定的限制。
【發(fā)明內容】
[0006]為解決現(xiàn)有存在的技術問題，本發(fā)明主要提供一種無線中繼站及其接入核心網(wǎng)的方法和系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的:
[0008]本發(fā)明提供一種無線中繼站接入核心網(wǎng)的方法，該方法包括:
[0009]無線中繼站接入宿主基站并建立承載，與隧道服務器建立隧道，通過隧道與核心網(wǎng)建立連接，在連接建立完成后建立無線中繼小區(qū)。
[0010]上述方案中，所述與隧道服務器建立隧道包括:無線中繼站請求隧道服務器動態(tài)分配網(wǎng)絡協(xié)議IP地址，接收隧道服務器通過動態(tài)分配IP地址功能給無線中繼站分配的IP地址，無線中繼站根據(jù)所述IP地址發(fā)起隧道建立請求，并與隧道服務器完成雙向認證后，完成隧道的建立。
[0011]上述方案中，所述通過隧道與核心網(wǎng)建立連接包括:無線中繼站將S1建立請求封裝到隧道中發(fā)送給隧道服務器，以使隧道服務器接收到所述消息后解封裝并轉發(fā)給移動管理實體MME，無線中繼站接收MME返回的通過隧道傳輸?shù)腟1建立響應消息，完成和MME間S1耦聯(lián)的建立。
[0012]上述方案中，該方法還包括:無線中繼站通過建立的隧道將UE接入無線中繼小區(qū)。
[0013]上述方案中，所述無線中繼站通過建立的隧道將UE接入無線中繼小區(qū)包括:無線中繼站將UE觸發(fā)的附著請求消息封裝到隧道中，經(jīng)由宿主基站、服務網(wǎng)關或分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關SGW/PGW后發(fā)送到隧道服務器，由隧道服務器解封裝出附著請求后轉發(fā)給MME，無線中繼站對MME通過隧道服務器封裝的鑒權請求的非接入層NAS消息解封裝，并將解封裝后的鑒權請求的NAS消息轉發(fā)給UE，將UE返回的鑒權響應封裝到隧道中發(fā)送給隧道服務器，由隧道服務器進行解封裝后轉發(fā)給MME，完成UE和MME間的相互鑒權，無線中繼站解封裝MME通過隧道服務器封裝到隧道中的UE上下文建立請求消息，并將附著允許消息發(fā)送給UE，將UE發(fā)送的附著完成消息封裝到隧道中后發(fā)送給隧道服務器，由隧道服務器解封裝后轉發(fā)給MME。
[0014]上述方案中，該方法還包括:當無線中繼站和宿主基站的網(wǎng)絡制式相同時，無線中繼站封裝收到的所有數(shù)據(jù)到隧道中，將所述數(shù)據(jù)經(jīng)過宿主基站、SGW/PGW發(fā)送到隧道服務器，由隧道服務器對數(shù)據(jù)解封裝后進行轉發(fā)。
[0015]上述方案中，該方法還包括:當無線中繼站和宿主基站的網(wǎng)絡制式不相同時，所述無線中繼站的網(wǎng)絡制式為通用移動通信系統(tǒng)UMTS，宿主基站的網(wǎng)絡制式為長期演進LTE，無線中繼站將與無線網(wǎng)絡控制器RNC建立Iub連接的請求消息封裝到隧道中發(fā)送給隧道服務器，由隧道服務器解封裝并轉發(fā)給RNC，接收RNC發(fā)送的通過隧道服務器封裝到隧道中的響應，對所述響應進行解封裝，根據(jù)Iub連接的請求和響應完成Iub連接的建立，并完成小區(qū)的建立和無線信號的發(fā)射，之后RNC和服務GPRS支持節(jié)點SGSN建立Iu_ps連接，RNC和移動交換中心MSC建立Iu_cs連接。
[0016]上述方案中，該方法還包括:所述無線中繼站作為一級無線中繼站時，以UE接入的方式接受二級無線中繼站的接入。
[0017]上述方案中，該方法還包括:所述二級無線中繼站向其對應的隧道服務器發(fā)起動態(tài)IP地址分配請求，接收所述隧道服務器分配的IP地址，二級無線中繼站向所述隧道服務器發(fā)起隧道建立流程，二級無線中繼站和所述隧道服務器完成雙向認證后，隧道建立完成，之后二級無線中繼站將Si建立請求封裝到建立的隧道中發(fā)給其對應的隧道服務器，由所述隧道服務器解封裝后將SI建立請求轉發(fā)給MME，二級無線中繼站接收MME返回的通過所述隧道服務器封裝的SI建立響應，二級無線中繼站和MME的SI連接建立完成，二級無線中繼站啟動小區(qū)建立流程，完成小區(qū)的建立，向外發(fā)射廣播和導頻信號。
[0018]本發(fā)明提供一種無線中繼站，該無線中繼站包括:UE部分模塊、基站部分模塊；其中，
[0019]UE部分模塊，用于接入宿主基站并建立承載；
[0020]基站部分模塊，用于與隧道服務器建立隧道，通過隧道與核心網(wǎng)建立連接，在連接建立完成后建立無線中繼小區(qū)。
[0021]上述方案中，所述基站部分模塊在與隧道服務器建立隧道時，具體用于向隧道服務器發(fā)送動態(tài)分配IP地址的請求，接收隧道服務器通過動態(tài)分配IP地址功能分配的IP地址，根據(jù)所述IP地址發(fā)起隧道建立請求，并與隧道服務器完成雙向認證后，完成隧道的建立。
[0022]上述方案中，所述基站部分模塊在通過隧道與核心網(wǎng)建立連接時，具體用于將SI建立請求封裝到隧道中發(fā)送給隧道服務器，以使隧道服務器接收到所述消息后解封裝并轉發(fā)給MME，接收MME返回的通過隧道傳輸?shù)腟I建立響應消息，完成和MME間SI耦聯(lián)的建立。
[0023]上述方案中，所述基站部分模塊，還用于通過建立的隧道將UE接入無線中繼小區(qū)。
[0024]上述方案中，所述基站部分模塊，還用于當無線中繼站和宿主基站的網(wǎng)絡制式相同時，封裝收到的所有數(shù)據(jù)到隧道中，將所述數(shù)據(jù)經(jīng)過宿主基站、SGW/PGW發(fā)送到隧道服務器，由隧道服務器對數(shù)據(jù)解封裝后進行轉發(fā)。
[0025]上述方案中，所述基站部分模塊，還用于當無線中繼站和宿主基站的網(wǎng)絡制式不相同時，所述無線中繼站的網(wǎng)絡制式為UMTS，宿主基站的網(wǎng)絡制式為LTE，將與RNC建立Iub連接的請求消息封裝到隧道中發(fā)送給隧道服務器，由隧道服務器解封裝并轉發(fā)給RNC，接收RNC發(fā)送的通過隧道服務器封裝到隧道中的響應，對所述響應進行解封裝，根據(jù)Iub連接的請求和響應完成Iub連接的建立，并完成小區(qū)的建立和無線信號的發(fā)射。
[0026]上述方案中，所述基站部分模塊，還用于所述的無線中繼站在作為一級無線中繼站時，以UE接入的方式接受二級無線中繼站的接入。
[0027]本發(fā)明提供一種無線中繼站，該無線中繼站包括:UE部分模塊、基站部分模塊；其中，
[0028]UE部分模塊，用于接入宿主基站并建立承載，與隧道服務器建立隧道，通過隧道與核心網(wǎng)建立連接；
[0029]基站部分模塊，用于在連接建立完成后建立無線中繼小區(qū)。
[0030]上述方案中，所述UE部分模塊在與隧道服務器建立隧道時，具體用于向隧道服務器發(fā)送動態(tài)分配IP地址的請求，接收隧道服務器通過動態(tài)分配IP地址功能分配的IP地址，根據(jù)所述IP地址發(fā)起隧道建立請求，并與隧道服務器完成雙向認證后，完成隧道的建立。
[0031]上述方案中，所述基站部分模塊在通過隧道與核心網(wǎng)建立連接時，具體用于將SI建立請求封裝到隧道中發(fā)送給隧道服務器，以使隧道服務器接收到所述消息后解封裝并轉發(fā)給MME，接收MME返回的通過隧道傳輸?shù)腟I建立響應消息，完成和MME間SI耦聯(lián)的建立。
[0032]上述方案中，所述基站部分模塊，還用于通過建立的隧道將UE接入無線中繼小區(qū)。
[0033]本發(fā)明提供一種無線中繼站接入核心網(wǎng)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:第一無線中繼站、宿主基站、第一隧道服務器、核心網(wǎng)、UE ;其中，
[0034]第一無線中繼站，用于接入宿主基站并建立承載，與第一隧道服務器建立隧道，通過險道與核心網(wǎng)建立連接，在連接建立完成后建立無線中繼小區(qū)；
[0035]宿主基站，用于接受第一無線中繼站的接入；
[0036]第一隧道服務器，用于與第一無線中繼站建立隧道；
[0037]核心網(wǎng)，用于通過隧道與第一無線中繼站建立連接；
[0038]UE，用于接入第一無線中繼站的無線中繼小區(qū)。
[0039]上述方案中，所述核心網(wǎng)包括:MME、SGW/PGW ；
[0040]所述第一無線中繼站在接入宿主基站并建立承載時，具體用于根據(jù)自身支持的頻段，搜索頻段匹配的宿主基站，接入頻段匹配的宿主基站，與宿主基站建立RRC連接，并將UE的NAS消息轉發(fā)給MME，在MME與UE進行雙向認證后，MME、SGW/PGW、宿主基站和UE的承載建立完成。
[0041]上述方案中，所述第一無線中繼站在與第一隧道服務器建立隧道時，具體用于向第一隧道服務器發(fā)送動態(tài)分配IP地址的請求，接收第一隧道服務器通過動態(tài)分配IP地址功能分配的IP地址，根據(jù)所述IP地址發(fā)起隧道建立請求，并與第一隧道服務器完成雙向認證后，完成險道的建立。
[0042]上述方案中，所述第一無線中繼站在通過隧道與核心網(wǎng)建立連接時，具體用于將
Si建立請求封裝到隧道中發(fā)送給第一隧道服務器，以使第一隧道服務器接收到所述消息后解封裝并轉發(fā)給MME，接收MME返回的通過隧道傳輸?shù)腟I建立響應消息，完成和MME間SI耦聯(lián)的建立。
[0043]上述方案中，在UE接入第一無線中繼站時，所述第一無線中繼站，具體用于將UE觸發(fā)的附著請求消息封裝到隧道中，經(jīng)由宿主基站、SGW/PGW后發(fā)送到第一隧道服務器，由第一隧道服務器解封裝出附著請求后轉發(fā)給MME，對MME通過第一隧道服務器封裝的鑒權請求的NAS消息解封裝，并將解封裝后的鑒權請求的NAS消息轉發(fā)給UE，將UE返回的鑒權響應封裝到隧道中發(fā)送給第一隧道服務器，由第一隧道服務器進行解封裝后轉發(fā)給MME，完成UE和MME間的相互鑒權，之后解封裝MME通過第一隧道服務器封裝到隧道中的UE上下文建立請求消息，并將附著允許消息發(fā)送給UE，以及將UE發(fā)送的附著完成消息封裝到隧道中后發(fā)送給第一隧道服務器，由第一隧道服務器解封裝后轉發(fā)給MME。
[0044]上述方案中，當?shù)谝粺o線中繼站和宿主基站的網(wǎng)絡制式相同時，所述第一無線中繼站，還用于封裝所有數(shù)據(jù)到隧道中，所述所有數(shù)據(jù)包括所有的信令和業(yè)務數(shù)據(jù)，將所述數(shù)據(jù)經(jīng)過宿主基站、SGW/PGW發(fā)送到第一隧道服務器，由第一隧道服務器對數(shù)據(jù)解封裝后進行轉發(fā)。
[0045]上述方案中，當?shù)谝粺o線中繼站和宿主基站的網(wǎng)絡制式不相同時，所述第一無線中繼站的網(wǎng)絡制式為UMTS，宿主基站的網(wǎng)絡制式為LTE，所述第一無線中繼站，還用于將與RNC建立Iub連接的請求消息封裝到隧道中發(fā)送給第一隧道服務器，由第一隧道服務器解封裝并轉發(fā)給RNC，接收RNC發(fā)送的通過第一隧道服務器封裝到隧道中的響應，對所述響應進行解封裝，根據(jù)Iub連接的請求和響應完成Iub連接的建立，并完成小區(qū)的建立和無線信號的發(fā)射。
[0046]上述方案中，所述第一無線中繼站，還用于作為一級無線中繼站以UE接入的方式接受二級無線中繼站的接入。
[0047]上述方案中，該系統(tǒng)還包括:第二無線中繼站和第二隧道服務器，其中，
[0048]所述第二無線中繼站，用于以UE接入的方式接入第一無線中繼站，并向第二隧道服務器發(fā)起動態(tài)IP地址分配請求，接收第二隧道服務器分配的IP地址，向所述第二隧道服務器發(fā)起隧道建立流程，完成雙向認證后，隧道建立完成，之后將S1建立請求封裝到建立的隧道中發(fā)給第二隧道服務器，由所述第二隧道服務器解封裝后將S1建立請求轉發(fā)給MME，第二無線中繼站接收MME返回的通過所述第二隧道服務器封裝的S1建立響應，S1連接建立完成，啟動小區(qū)建立流程，完成小區(qū)的建立，向外發(fā)射廣播和導頻信號；
[0049]所述第二隧道服務器，用于與第二無線中繼站建立隧道。
[0050]本發(fā)明提供了一種無線中繼站及其接入核心網(wǎng)的方法和系統(tǒng)，無線中繼站接入宿主基站并建立承載，與隧道服務器建立隧道，通過隧道與核心網(wǎng)建立連接，在連接建立完成后建立無線中繼小區(qū)；如此，能夠使無線中繼站通過隧道接入核心網(wǎng)，并在后續(xù)可以通過建立的隧道傳輸數(shù)據(jù)，從而在保持宿主基站的實現(xiàn)不變，且不增加核心網(wǎng)設備的情況下實現(xiàn)無線中繼傳輸；本發(fā)明的方案可以支持無線中繼站和宿主基站使用不同的無線制式，消除了布網(wǎng)時的限制。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0051]圖1為現(xiàn)有的一種無線中繼系統(tǒng)的架構示意圖；
[0052]圖2為現(xiàn)有的無線中繼網(wǎng)絡的架構示意圖；
[0053]圖3為本發(fā)明實施例提供的一種無線中繼站接入核心網(wǎng)的方法的流程示意圖；
[0054]圖4為本發(fā)明實施例提供的一種無線中繼站的結構示意圖；
[0055]圖5為本發(fā)明實施例提供的一種無線中繼站接入核心網(wǎng)的系統(tǒng)的結構示意圖；
[0056]圖6為本發(fā)明實施例一提供的無線中繼站接入核心網(wǎng)的流程示意圖；
[0057]圖7為本發(fā)明實施例二提供的無線中繼網(wǎng)絡工作示意圖；
[0058]圖8為本發(fā)明實施例二提供的UE接入無線中繼站的流程示意圖；
[0059]圖9為本發(fā)明實施例三提供的無線中繼網(wǎng)絡架構示意圖；
[0060]圖10為本發(fā)明實施例四提供的無線中繼網(wǎng)絡架構示意圖。
【具體實施方式】
[0061]本發(fā)明實施例中，無線中繼站接入宿主基站并建立承載，與隧道服務器建立隧道，通過隧道與核心網(wǎng)建立連接，在連接建立完成后建立無線中繼小區(qū)。
[0062]下面通過附圖及具體實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明。
[0063]本發(fā)明實施例實現(xiàn)一種無線中繼站接入核心網(wǎng)的方法，如圖3所示，該方法包括以下幾個步驟:
[0064]步驟301:無線中繼站接入宿主基站并建立承載；
[0065]具體的，無線中繼站上電之后，無線中繼站根據(jù)自身支持的頻段，搜索頻段匹配的宿主基站，接入頻段匹配的宿主基站，與宿主基站建立RRC連接，并將UE的NAS消息轉發(fā)給MME，在MME與UE進行雙向認證后，MME、SGW/PGW、宿主基站和UE的承載建立完成，無線中繼站可以正常和隧道服務器進行通信；所述MME與UE進行雙向認證包括:MME通過HSS中的認證參數(shù)對UE進行認證，并向UE發(fā)送認證消息，UE通過通用集成電路卡(UICC)中的認證參數(shù)和MME發(fā)送的認證消息進行網(wǎng)絡認證，MME允許合法的UE接入網(wǎng)絡，不合法的UE拒絕接入網(wǎng)絡。
[0066]步驟302:無線中繼站與隧道服務器建立隧道；
[0067]具體的，無線中繼站請求隧道服務器動態(tài)分配IP地址，接收隧道服務器通過動態(tài)分配IP地址功能給無線中繼站分配的IP地址，無線中繼站根據(jù)所述IP地址發(fā)起隧道建立請求，并與隧道服務器完成雙向認證后，完成隧道的建立。
[0068]步驟303:無線中繼站通過隧道與核心網(wǎng)建立連接；
[0069]具體的,無線中繼站將SI建立請求(SI Setup Request)封裝到隧道中發(fā)送給隧道服務器，以使隧道服務器接收到所述消息后解封裝并轉發(fā)給MME，無線中繼站接收MME返回的SI建立響應(SI Setup Response)消息，完成和MME間SI耦聯(lián)的建立，所述SI建立響應消息由MME通過隧道服務器返回，并由隧道服務器將所述SI建立響應消息封裝到隧道中發(fā)送給無線中繼站，無線中繼站接收到已封裝的SI建立響應消息消后解封裝還原出SI建立響應消息。
[0070]步驟304:在連接建立完成后建立無線中繼小區(qū)；
[0071]具體的，在SI連接建立完成之后，無線中繼站啟動小區(qū)建立流程，完成無線中繼小區(qū)建立，發(fā)射廣播和導頻信號。
[0072]該方法還包括:無線中繼站通過建立的隧道將UE接入無線中繼小區(qū)，具體的，在無線中繼站覆蓋范圍內的UE，搜索并選擇到無線中繼站的小區(qū)，UE的NAS層觸發(fā)附著請求(Attach request)消息，由于有高層數(shù)據(jù)需要發(fā)送,還觸發(fā)無線中繼站與UE建立RRC連接；無線中繼站將UE觸發(fā)的Attach request消息封裝到隧道中，經(jīng)由宿主基站、SGW/PGW后發(fā)送到隧道服務器，由隧道服務器解封裝出Attach request后轉發(fā)給MME，無線中繼站對MME通過隧道服務器封裝的鑒權請求的NAS消息解封裝，并將解封裝后的鑒權請求的NAS消息轉發(fā)給UE，將UE返回的鑒權響應封裝到隧道中發(fā)送給隧道服務器，由隧道服務器進行解封裝后轉發(fā)給MME，完成UE和MME間的相互鑒權，鑒權過程中，合法UE允許接入網(wǎng)絡、非法UE拒絕接入網(wǎng)絡，無線中繼站解封裝MME通過隧道服務器封裝到隧道中的UE上下文建立請求消息，并將附著允許(Attach accept)消息發(fā)送給UE，SGW/PGW、無線中繼站和UE間承載的建立完成；這里，所述MME和SGW/PGW之間建立承載后將UE上下文建立請求消息發(fā)送給隧道服務器；無線中繼站將UE發(fā)送的附著完成(Attach complete)消息封裝到隧道中后發(fā)送給隧道服務器，由隧道服務器解封裝后轉發(fā)給MME，至此，完成了 UE在無線中繼站下無線中繼小區(qū)的接入流程。
[0073]所述無線中繼站和宿主基站的網(wǎng)絡制式可以相同，當無線中繼站和宿主基站的網(wǎng)絡制式相同時，無線中繼站封裝收到的所有數(shù)據(jù)到隧道中，所述所有數(shù)據(jù)包括所有的信令和業(yè)務數(shù)據(jù)，將所述數(shù)據(jù)經(jīng)過宿主基站、SGW/PGW發(fā)送到隧道服務器，由隧道服務器對數(shù)據(jù)解封裝后進行轉發(fā)，其中，所述數(shù)據(jù)如果是信令，所述數(shù)據(jù)由隧道服務器轉發(fā)給MME，所述數(shù)據(jù)如果是業(yè)務數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)由隧道服務器轉發(fā)給SGW/PGW。
[0074]所述無線中繼站和宿主基站的網(wǎng)絡制式也可以不相同，當無線中繼站和宿主基站的網(wǎng)絡制式不相同時，所述無線中繼站和宿主基站的網(wǎng)絡制式可以為以下任意兩種:UMTS、GSM、LTE等，以所述無線中繼站的網(wǎng)絡制式為UMTS，宿主基站的網(wǎng)絡制式為LTE為例，無線中繼站將與RNC建立Iub連接的請求消息封裝到隧道中發(fā)送給隧道服務器，由隧道服務器解封裝并轉發(fā)給RNC，接收RNC發(fā)送的通過隧道服務器封裝到隧道中的響應，對所述響應進行解封裝，根據(jù)Iub連接的請求和響應完成Iub連接的建立，并完成小區(qū)的建立和無線信號的發(fā)射，然后RNC和SGSN建立Iu_ps連接，RNC和MSC建立Iu_cs連接。
[0075]上述的無線中繼站在作為一級無線中繼站時，還可以以UE接入的方式接受二級無線中繼站的接入，所述二級無線中繼站向其對應的隧道服務器發(fā)起動態(tài)IP地址分配請求，接收所述隧道服務器分配的IP地址，二級無線中繼站向所述隧道服務器發(fā)起隧道建立流程，二級無線中繼站和所述隧道服務器完成雙向認證后，隧道建立完成，之后二級無線中繼站將S1建立請求封裝到建立的隧道中發(fā)給其對應的隧道服務器，由所述隧道服務器解封裝后將S1建立請求轉發(fā)給MME，二級無線中繼站接收MME返回的通過所述隧道服務器封裝的S1建立響應，二級無線中繼站和MME的S1連接建立完成，二級無線中繼站啟動小區(qū)建立流程，完成小區(qū)的建立，向外發(fā)射廣播和導頻信號。
[0076]為了實現(xiàn)上述方法，本發(fā)明還提供一種無線中繼站，如圖4所示，該無線中繼站包括:UE部分模塊41、基站部分模塊42 ;其中，
[0077]UE部分模塊41，可以由第一射頻處理器、第一基帶處理器和第一控制器實現(xiàn)，用于接入宿主基站并建立承載；
[0078]基站部分模塊42，可以由第二射頻處理器、第二基帶處理器和第二控制器實現(xiàn)，用于與隧道服務器建立隧道，通過隧道與核心網(wǎng)建立連接，在連接建立完成后建立無線中繼小區(qū)；
[0079]所述UE部分模塊41在接入宿主基站并建立承載時，具體用于根據(jù)自身支持的頻段，搜索頻段匹配的宿主基站，接入頻段匹配的宿主基站，與宿主基站建立RRC連接，并將UE的NAS消息轉發(fā)給MME，在MME與UE進行雙向認證后，MME、SGW/PGW、宿主基站和UE的承載建立完成，所述UE部分模塊41可以正常和隧道服務器進行通信；
[0080]所述基站部分模塊42在與隧道服務器建立隧道時，具體用于向隧道服務器發(fā)送動態(tài)分配IP地址的請求，接收隧道服務器通過動態(tài)分配IP地址功能分配的IP地址，根據(jù)所述IP地址發(fā)起隧道建立請求，并與隧道服務器完成雙向認證后，完成隧道的建立；
[0081]所述基站部分模塊42在通過隧道與核心網(wǎng)建立連接時，具體用于將S1建立請求(SI Setup Request)封裝到隧道中發(fā)送給隧道服務器，以使隧道服務器接收到所述消息后解封裝并轉發(fā)給MME，接收MME返回的S1建立響應(SI Setup Response)消息，完成和MME間S1耦聯(lián)的建立，所述S1建立響應消息由MME通過隧道服務器返回，并由隧道服務器將所述S1建立響應消息封裝到隧道中發(fā)送給無線中繼站，無線中繼站接收到已封裝的S1建立響應消息消后解封裝還原出S1建立響應消息。
[0082]在UE接入無線中繼站時，所述基站部分模塊42，還用于通過建立的隧道將UE接入無線中繼小區(qū)，具體的，所述基站部分模塊42將UE觸發(fā)的Attach request消息封裝到隧道中，經(jīng)由宿主基站、SGW/PGW后發(fā)送到隧道服務器，由隧道服務器解封裝出Attach request后轉發(fā)給MME，對MME通過隧道服務器封裝的鑒權請求的NAS消息解封裝，并將解封裝后的鑒權請求的NAS消息轉發(fā)給UE，將UE返回的鑒權響應封裝到隧道中發(fā)送給隧道服務器，由隧道服務器進行解封裝后轉發(fā)給MME，完成UE和MME間的相互鑒權，之后解封裝MME通過隧道服務器封裝到隧道中的UE上下文建立請求消息，并將附著允許(Attach accept)消息發(fā)送給UE，以及將UE發(fā)送的附著完成(Attach complete)消息封裝到隧道中后發(fā)送給隧道服務器，由隧道服務器解封裝后轉發(fā)給MME，至此，完成了 UE在無線中繼站下無線中繼小區(qū)的接入流程。
[0083]當無線中繼站和宿主基站的網(wǎng)絡制式相同時，所述基站部分模塊42，還用于封裝收到的所有數(shù)據(jù)到隧道中，所述所有數(shù)據(jù)包括所有的信令和業(yè)務數(shù)據(jù)，將所述數(shù)據(jù)經(jīng)過宿主基站、SGW/PGW發(fā)送到隧道服務器，由隧道服務器對數(shù)據(jù)解封裝后進行轉發(fā)，其中，所述數(shù)據(jù)如果是信令，所述數(shù)據(jù)由隧道服務器轉發(fā)給MME，所述數(shù)據(jù)如果是業(yè)務數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)由隧道服務器轉發(fā)給SGW/PGW。
[0084]當無線中繼站和宿主基站的網(wǎng)絡制式不相同時，所述無線中繼站和宿主基站的網(wǎng)絡制式可以為以下任意兩種:UMTS、GSM、LTE等，以所述無線中繼站的網(wǎng)絡制式為UMTS，宿主基站的網(wǎng)絡制式為LTE為例，所述基站部分模塊42，還用于將與RNC建立Iub連接的請求消息封裝到隧道中發(fā)送給隧道服務器，由隧道服務器解封裝并轉發(fā)給RNC，接收RNC發(fā)送的通過隧道服務器封裝到隧道中的響應，對所述響應進行解封裝，根據(jù)Iub連接的請求和響應完成Iub連接的建立，并完成小區(qū)的建立和無線信號的發(fā)射。
[0085]所述的無線中繼站在作為一級無線中繼站時，所述基站部分模塊42還可以以UE接入的方式接受二級無線中繼站的接入。
[0086]本發(fā)明實施例還提供一種無線中繼站，如圖4所示，該無線中繼站包括:UE部分模塊41、基站部分模塊42 ;其中，
[0087]UE部分模塊41，可以由第一射頻處理器、第一基帶處理器和第一控制器實現(xiàn)，用于接入宿主基站并建立承載，與隧道服務器建立隧道，通過隧道與核心網(wǎng)建立連接；
[0088]基站部分模塊42，可以由第二射頻處理器、第二基帶處理器和第二控制器實現(xiàn)，用于在連接建立完成后建立無線中繼小區(qū)；
[0089]所述UE部分模塊41在接入宿主基站并建立承載時，具體用于根據(jù)自身支持的頻段，搜索頻段匹配的宿主基站，接入頻段匹配的宿主基站，與宿主基站建立RRC連接，并將UE的NAS消息轉發(fā)給MME，在MME與UE進行雙向認證后，MME、SGW/PGW、宿主基站和UE的承載建立完成，所述UE部分模塊41可以正常和隧道服務器進行通信；
[0090]所述UE部分模塊41在與隧道服務器建立隧道時，具體用于向隧道服務器發(fā)送動態(tài)分配IP地址的請求，接收隧道服務器通過動態(tài)分配IP地址功能分配的IP地址，根據(jù)所述IP地址發(fā)起隧道建立請求，并與隧道服務器完成雙向認證后，完成隧道的建立；
[0091]所述UE部分模塊41在通過隧道與核心網(wǎng)建立連接時，具體用于將SI建立請求(SI Setup Request)封裝到隧道中發(fā)送給隧道服務器，以使隧道服務器接收到所述消息后解封裝并轉發(fā)給MME，接收MME返回的SI建立響應(SI Setup Response)消息，完成和MME間SI耦聯(lián)的建立，所述SI建立響應消息由MME通過隧道服務器返回，并由隧道服務器將所述S1建立響應消息封裝到隧道中發(fā)送給無線中繼站，無線中繼站接收到已封裝的S1建立響應消息消后解封裝還原出S1建立響應消息。
[0092]在UE接入無線中繼站時，所述基站部分模塊42，還用于通過建立的隧道將UE接入無線中繼小區(qū)，具體的，所述基站部分模塊42將UE觸發(fā)的Attach request消息封裝到隧道中，經(jīng)由宿主基站、SGW/PGW后發(fā)送到隧道服務器，由隧道服務器解封裝出Attach request后轉發(fā)給MME，對MME通過隧道服務器封裝的鑒權請求的NAS消息解封裝，并將解封裝后的鑒權請求的NAS消息轉發(fā)給UE，將UE返回的鑒權響應封裝到隧道中發(fā)送給隧道服務器，由隧道服務器進行解封裝后轉發(fā)給MME，完成UE和MME間的相互鑒權，之后解封裝MME通過隧道服務器封裝到隧道中的UE上下文建立請求消息，并將附著允許(Attach accept)消息發(fā)送給UE，以及將UE發(fā)送的附著完成(Attach complete)消息封裝到隧道中后發(fā)送給隧道服務器，由隧道服務器解封裝后轉發(fā)給MME，至此，完成了 UE在無線中繼站下無線中繼小區(qū)的接入流程。
[0093]所述的無線中繼站在作為一級無線中繼站時，所述基站部分模塊42還可以以UE接入的方式接受二級無線中繼站的接入。
[0094]基于上述的無線中繼站，本發(fā)明還提供一種無線中繼站接入核心網(wǎng)的系統(tǒng)，如圖5所不，該系統(tǒng)包括:第一無線中繼站51、宿主基站52、第一隧道服務器53、核心網(wǎng)54、UE 55 ；其中，
[0095]第一無線中繼站51，用于接入宿主基站52并建立承載，與第一隧道服務器53建立隧道，通過隧道與核心網(wǎng)54建立連接，在連接建立完成后建立無線中繼小區(qū)；
[0096]宿主基站52，用于接受第一無線中繼站51的接入；
[0097]第一隧道服務器53,用于與第一無線中繼站51建立隧道；
[0098]核心網(wǎng)54，用于通過隧道與第一無線中繼站51建立連接；
[0099]UE 55，用于接入第一無線中繼站51的無線中繼小區(qū)。
[0100]所述核心網(wǎng)54 包括:MME 56、SGW/PGW 57 ；
[0101]所述第一無線中繼站51在接入宿主基站52并建立承載時，具體用于根據(jù)自身支持的頻段，搜索頻段匹配的宿主基站，接入頻段匹配的宿主基站52，與宿主基站52建立RRC連接，并將UE 55的NAS消息轉發(fā)給MME 56，在MME 56與UE 55進行雙向認證后，MME 56、SGW/PGW 57、宿主基站52和UE 55的承載建立完成，可以正常和第一隧道服務器53進行通?目;
[0102]所述第一無線中繼站51在與第一隧道服務器53建立隧道時,具體用于向第一隧道服務器53發(fā)送動態(tài)分配IP地址的請求，接收第一隧道服務器53通過動態(tài)分配IP地址功能分配的IP地址，根據(jù)所述IP地址發(fā)起隧道建立請求，并與第一隧道服務器53完成雙向認證后，完成險道的建立；
[0103]所述第一無線中繼站51在通過隧道與核心網(wǎng)54建立連接時，具體用于將S1建立請求(SI Setup Request)封裝到隧道中發(fā)送給第一隧道服務器53，以使第一隧道服務器53接收到所述消息后解封裝并轉發(fā)給MME 56，接收MME 56返回的S1建立響應(SI SetupResponse)消息，完成和MME 56間S1耦聯(lián)的建立，所述S1建立響應消息由MME 56通過第一隧道服務器53返回，并由第一隧道服務器53將所述S1建立響應消息封裝到隧道中發(fā)送給第一無線中繼站51，第一無線中繼站51接收到已封裝的S1建立響應消息消后解封裝還原出SI建立響應消息。
[0104]在UE 55接入第一無線中繼站51時，所述第一無線中繼站51，具體用于將UE 55觸發(fā)的Attach request消息封裝到隧道中，經(jīng)由宿主基站52、SGW/PGW 57后發(fā)送到第一隧道服務器53，由第一隧道服務器53解封裝出Attach request后轉發(fā)給MME 56，對MME56通過第一隧道服務器53封裝的鑒權請求的NAS消息解封裝，并將解封裝后的鑒權請求的NAS消息轉發(fā)給UE 55，將UE 55返回的鑒權響應封裝到隧道中發(fā)送給第一隧道服務器53，由第一隧道服務器53進行解封裝后轉發(fā)給MME 56，完成UE 55和MME 56間的相互鑒權，之后解封裝MME 56通過第一隧道服務器53封裝到隧道中的UE上下文建立請求消息，并將附著允許(Attach accept)消息發(fā)送給UE 55,以及將UE 55發(fā)送的附著完成(Attachcomplete)消息封裝到隧道中后發(fā)送給第一隧道服務器53，由第一隧道服務器53解封裝后轉發(fā)給MME 56，至此，完成了 UE55在第一無線中繼站下無線中繼小區(qū)的接入流程。
[0105]當?shù)谝粺o線中繼站51和宿主基站52的網(wǎng)絡制式相同時，所述第一無線中繼站51，還用于封裝所有數(shù)據(jù)到隧道中，所述所有數(shù)據(jù)包括所有的信令和業(yè)務數(shù)據(jù)，將所述數(shù)據(jù)經(jīng)過宿主基站52、SGW/PGW 57發(fā)送到第一隧道服務器53，由第一隧道服務器53對數(shù)據(jù)解封裝后進行轉發(fā)，其中，所述數(shù)據(jù)如果是信令，所述數(shù)據(jù)由第一隧道服務器53轉發(fā)給MME 56，所述數(shù)據(jù)如果是業(yè)務數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)由第一隧道服務器53轉發(fā)給SGW/PGW 57。
[0106]當?shù)谝粺o線中繼站51和宿主基站52的網(wǎng)絡制式不相同時，所述第一無線中繼站51和宿主基站52的網(wǎng)絡制式可以為以下任意兩種:UMTS、GSM、LTE等，以所述第一無線中繼站51的網(wǎng)絡制式為UMTS，宿主基站52的網(wǎng)絡制式為LTE為例，所述第一無線中繼站51，還用于將與RNC建立Iub連接的請求消息封裝到隧道中發(fā)送給第一隧道服務器53，由第一隧道服務器53解封裝并轉發(fā)給RNC，接收RNC發(fā)送的通過第一隧道服務器53封裝到隧道中的響應，對所述響應進行解封裝，根據(jù)Iub連接的請求和響應完成Iub連接的建立，并完成小區(qū)的建立和無線信號的發(fā)射。
[0107]所述第一無線中繼站51，還用于作為一級無線中繼站以UE接入的方式接受二級無線中繼站的接入。
[0108]該系統(tǒng)還可以包括:第二無線中繼站和第二隧道服務器，其中，
[0109]所述第二無線中繼站，用于以UE接入的方式接入第一無線中繼站51，并向第二隧道服務器發(fā)起動態(tài)IP地址分配請求，接收第二隧道服務器分配的IP地址，向所述第二隧道服務器發(fā)起隧道建立流程，完成雙向認證后，隧道建立完成，之后將Si建立請求封裝到建立的隧道中發(fā)給第二隧道服務器，由所述第二隧道服務器解封裝后將Si建立請求轉發(fā)給MME 56，第二無線中繼站接收MME 56返回的通過所述第二隧道服務器封裝的SI建立響應，SI連接建立完成，啟動小區(qū)建立流程，完成小區(qū)的建立，向外發(fā)射廣播和導頻信號；
[0110]所述第二隧道服務器，用于與第二無線中繼站建立隧道。
[0111]下面通過具體實例，詳細說明本發(fā)明的方案。
[0112]實施例一
[0113]本實施例中，無線中繼站上電之后，首先需要無線中繼站的UE部分接入合適的宿主基站，然后無線中繼站的基站部分與隧道服務器建立隧道，然后無線中繼站的基站部分通過隧道完成無線中繼站和MME間消息的交互，建立SI連接，最后完成無線中繼小區(qū)的建立。這里無線中繼站的基站部分是以LTE基站為例，無線中繼站的基站部分也可以是其他制式的基站，工作的流程和下面介紹的流程基本相同，具體流程如圖6所示:
[0114]步驟601:無線中繼站上電之后，無線中繼站的UE部分發(fā)送的NAS層消息觸發(fā)與宿主基站建立RRC連接，并將UE的NAS消息轉發(fā)給MME ；
[0115]步驟602:MME通過HSS中的認證參數(shù)對UE進行認證，UE通過HCC卡中的認證參數(shù)和MME發(fā)送的認證消息進行網(wǎng)絡認證，允許合法的用戶接入網(wǎng)絡，不合法的用戶拒絕接入網(wǎng)絡；
[0116]步驟603:MME、SGW/PGW、宿主基站和UE完成承載的建立，MME與無線中繼站間交互附著允許消息和附著完成消息；承載建立完成后，無線中繼站的UE部分可以正常和隧道服務器進行通信；
[0117]步驟604:無線中繼站的基站部分請求隧道服務器動態(tài)分配IP地址，隧道服務器通過動態(tài)分配IP地址功能分配IP地址；
[0118]步驟605:在動態(tài)獲取到IP地址后無線中繼站發(fā)起隧道建立請求，隧道服務器和無線中繼站完成雙向的認證后，完成險道的建立;
[0119]步驟606:無線中繼站向MME發(fā)送SI Setup Request消息；
[0120]具體的看,無線中繼站把SI Setup Request消息封裝到隧道中發(fā)送給隧道服務器，隧道服務器接收到該消息之后解封裝并轉發(fā)給MME。
[0121]步驟607:MME向無線中繼站發(fā)送SI Setup Response消息，這里，首先把該消息發(fā)送給隧道服務器，隧道服務器把該消息封裝到隧道中發(fā)送給無線中繼站，無線中繼站接收到消息后解封裝還原出SI Setup Response消息完成和MME間S1稱聯(lián)的建立；
[0122]步驟608:在S1連接建立完成之后，無線中繼站啟動小區(qū)建立流程，完成小區(qū)建立，發(fā)射廣播和導頻信號。至此，無線中繼站小區(qū)建立完成。
[0123]實施例二
[0124]本實施例中，基于隧道技術的無線中繼站，可以實現(xiàn)宿主基站和無線中繼站使用同一套核心網(wǎng)，但是在使用同一套核心網(wǎng)的時候，需要無線中繼站和宿主基站的網(wǎng)絡制式相同，這里以LTE網(wǎng)絡為例來進行說明，其他網(wǎng)絡制式的方式和該流程基本一致，如圖7所示的網(wǎng)絡架構，其工作流程如下:
[0125]第一步:宿主基站首先和MME建立S1連接，之后宿主基站啟動小區(qū)建立流程，完成小區(qū)的建立，向外發(fā)射廣播和導頻信號；
[0126]第二步:無線中繼站的UE部分接到宿主基站中，并按照實施例一所示的方法，無線中繼站的基站部分通過和隧道服務器建立隧道后，和MME建立S1耦聯(lián)，完成無線中繼小區(qū)的建立，向外發(fā)射廣播和導頻信號；
[0127]第三步:所有由無線中繼站封裝到隧道中的數(shù)據(jù)(包括所有的信令和業(yè)務數(shù)據(jù))都經(jīng)過宿主基站、SGW/PGW發(fā)送到隧道服務器，隧道服務器對數(shù)據(jù)進行解封裝后進行轉發(fā)，如果是信令將由隧道服務器轉發(fā)給MME，如果是業(yè)務數(shù)據(jù)將由隧道服務器轉發(fā)給SGW/PGW。
[0128]通過增加隧道服務器的方式，實現(xiàn)了無線中繼站和宿主基站能夠共用核心網(wǎng)的目的，從而不增加核心網(wǎng)設備、降低布網(wǎng)成本。
[0129]下面再結合附圖8，對UE接入無線中繼站的流程來詳細說明，包括:
[0130]步驟801:在無線中繼站覆蓋范圍內的UE，搜索并選擇到無線中繼站的小區(qū)，UE的NAS層觸發(fā)Attach request消息，由于有高層數(shù)據(jù)需要發(fā)送,還觸發(fā)UE和無線中繼站間建立RRC連接；
[0131]步驟802:無線中繼站把Attach request消息封裝到隧道中，經(jīng)由宿主基站、SGW/PGW后發(fā)送到隧道服務器，隧道服務器解封裝出Attach request然后把該消息轉發(fā)給MME ；
[0132]步驟803 =MME把鑒權請求的NAS消息轉發(fā)給隧道服務器，隧道服務器把鑒權請求消息封裝到隧道中發(fā)送給無線中繼站，無線中繼站解封裝出鑒權請求后再把鑒權請求的NAS消息轉發(fā)給UE ；
[0133]步驟804:UE把鑒權響應的消息發(fā)送給無線中繼站，無線中繼站把鑒權響應封裝到隧道中發(fā)送給隧道服務器，隧道服務器進行解封裝后把鑒權響應消息轉發(fā)給MME，完成UE和網(wǎng)絡間的相互鑒權；
[0134]步驟805 =MME和SGW/PGW之間建立承載后把UE上下文建立請求消息發(fā)送給隧道服務器，隧道服務器把該消息封裝到隧道中發(fā)送給無線中繼站，無線中繼站解封裝該消息并把Attach accept消息發(fā)送給UE’完成SGW/PGW、無線中繼站和UE間承載的建立；
[0135]步驟806:UE把Attach complete消息發(fā)送給無線中繼站,無線中繼站把該消息封裝到隧道中后發(fā)送給隧道服務器，隧道服務器解封裝后轉發(fā)給MME，至此就完成了 UE在無線中繼站下小區(qū)的接入流程。
[0136]實施例三
[0137]本實施例中，無線中繼站和宿主基站使用不同的無線制式，以宿主基站為LTE網(wǎng)絡，無線中繼站的UE部分能夠接入LTE網(wǎng)絡，無線中繼站的基站部分為UMTS網(wǎng)絡為例，來說明無線中繼站的工作流程，網(wǎng)絡架構如圖9所示。
[0138]第一步:宿主基站的小區(qū)建立成功，能夠正常工作，向外發(fā)射廣播和導頻信號；
[0139]第二步:無線中繼站上電后，無線中繼的UE部分搜索并接入到宿主基站，獲取到核心網(wǎng)分配的IP地址后可以和隧道服務器正常的通信；
[0140]第三步:無線中繼站向隧道服務器發(fā)起動態(tài)分配IP地址請求，隧道服務器通過動態(tài)分配功能給無線中繼站動態(tài)分配IP地址，無線中繼站作為隧道客戶端向隧道服務器發(fā)起隧道建立請求，和隧道服務器進行雙向認證后完成隧道的建立；
[0141]第四步:無線中繼站把和RNC建立Iub連接的請求消息封裝到隧道中發(fā)送給隧道服務器，隧道服務器解封裝并轉發(fā)給RNC，RNC的響應發(fā)給隧道服務器后由隧道服務器封裝后發(fā)送給無線中繼站，無線中繼站接收后對其進行解封裝，通過Iub 口的請求和響應完成Iub連接的建立，然后RNC和SGSN建立Iu_ps連接，RNC和MSC建立Iu_cs連接，無線中繼站的基站部分完成小區(qū)的建立和無線信號的發(fā)射；
[0142]第五步:無線中繼站覆蓋范圍內的UE，通過搜索并接入無線中繼站后，可以進行語音電話或數(shù)據(jù)業(yè)務。
[0143]實施例四
[0144]本實施例中，無線中繼站還可以應用于多級無線中繼的場景，而不需要修改宿主基站和無線中繼站的任何架構與設計，只需要部署合適的隧道服務器即可。在建立多級無線中繼的時候可以使用一個或多個隧道服務器，這里以2個隧道服務器為例說明二級中繼基站系統(tǒng)的架構。
[0145]圖10中的eNB表示宿主基站，Relayl表示一級無線中繼站，Relay2表示二級無線中繼站，Tunneling Service-1表示用于和一級無線中繼站Relayl建立隧道的隧道服務器,Tunneling Service-2表示用于和二級無線中繼站Relay2建立隧道的隧道服務器。宿主基站、一級無線中繼站、二級無線中繼站共用核心網(wǎng)MME、SGW/PGW。下面結合圖10詳細說明無線中繼系統(tǒng)的工作流程。
[0146]第一步:宿主基站完成小區(qū)的建立，能夠發(fā)射廣播信號和導頻信號；
[0147]第二步:一級無線中繼站Relayl完成上電，按照實施例一的無線中繼站的工作流程，完成和Tunneling Service-1間隧道的建立,完成一級無線中繼站小區(qū)的建立,能夠發(fā)射廣播信號和導頻信號；
[0148]第三步:二級無線中繼站Relay2在一級無線中繼站Relayl小區(qū)的覆蓋范圍內，上電之后，二級無線中繼站Relay2的UE部分搜索到一級無線中繼站Relayl的小區(qū),按照實施例2中介紹的流程接入到一級無線中繼站Relayl的小區(qū)中；
[0149]第四步:二級無線中繼站Relay2的UE部分完成在一級無線中繼站Relayl小區(qū)中的接入之后，二級無線中繼站Relay2的UE部分就可以和SGW/PGW正常通信，也可以和Tunneling Service-2 正常的通信。二級無線中繼站 Relay2 向 Tunneling Service-2 發(fā)起動態(tài)IP地址分配請求,Tunneling Service-2給二級無線中繼站Relay2分配IP地址,二級無線中繼站Relay2向Tunneling Service-2發(fā)起隧道建立流程，和Tunneling Service-2完成雙向認證后完成險道的建立;
[0150]第五步:二級無線中繼站Relay2把SI Setup request消息封裝到隧道中發(fā)給Tunneling Service-2, Tunneling Service-2 解封裝后把 SI Setup request 轉發(fā)給 MME,MME 把 SI Setup response 消息發(fā)送給 Tunneling Service-2 后 Tunneling Servic-2 把該消息封裝到隧道中發(fā)送給二級無線中繼站Relay2, 二級無線中繼站Relay2解封裝該消息，通過消息的交互完成二級無線中繼站Relay2和MME建立SI連接；
[0151]第六步:二級無線中繼站Relay2在完成了 SI連接建立之后，啟動小區(qū)建立流程，完成小區(qū)的建立，能夠向外發(fā)射廣播和導頻信號。
[0152]以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種無線中繼站接入核心網(wǎng)的方法，其特征在于，該方法包括: 無線中繼站接入宿主基站并建立承載，與隧道服務器建立隧道，通過隧道與核心網(wǎng)建立連接，在連接建立完成后建立無線中繼小區(qū)。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述與隧道服務器建立隧道包括:無線中繼站請求隧道服務器動態(tài)分配網(wǎng)絡協(xié)議IP地址，接收隧道服務器通過動態(tài)分配IP地址功能給無線中繼站分配的IP地址，無線中繼站根據(jù)所述IP地址發(fā)起隧道建立請求，并與隧道服務器完成雙向認證后，完成險道的建立。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過隧道與核心網(wǎng)建立連接包括■?無線中繼站將S1建立請求封裝到隧道中發(fā)送給隧道服務器，以使隧道服務器接收到所述消息后解封裝并轉發(fā)給移動管理實體MME，無線中繼站接收MME返回的通過隧道傳輸?shù)腟1建立響應消息，完成和MME間S1耦聯(lián)的建立。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括:無線中繼站通過建立的隧道將UE接入無線中繼小區(qū)。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述無線中繼站通過建立的隧道將UE接入無線中繼小區(qū)包括:無線中繼站將UE觸發(fā)的附著請求消息封裝到隧道中，經(jīng)由宿主基站、服務網(wǎng)關或分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關SGW/PGW后發(fā)送到隧道服務器，由隧道服務器解封裝出附著請求后轉發(fā)給MME，無線中繼站對MME通過隧道服務器封裝的鑒權請求的非接入層NAS消息解封裝，并將解封裝后的鑒權請求的NAS消息轉發(fā)給UE，將UE返回的鑒權響應封裝到隧道中發(fā)送給隧道服務器，由隧道服務器進行解封裝后轉發(fā)給MME，完成UE和MME間的相互鑒權，無線中繼站解封裝MME通過隧道服務器封裝到隧道中的UE上下文建立請求消息，并將附著允許消息發(fā)送給UE，將UE發(fā)送的附著完成消息封裝到隧道中后發(fā)送給隧道服務器，由隧道服務器解封裝后轉發(fā)給MME。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括:當無線中繼站和宿主基站的網(wǎng)絡制式相同時，無線中繼站封裝收到的所有數(shù)據(jù)到隧道中，將所述數(shù)據(jù)經(jīng)過宿主基站、SGW/PGW發(fā)送到隧道服務器，由隧道服務器對數(shù)據(jù)解封裝后進行轉發(fā)。
7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括:當無線中繼站和宿主基站的網(wǎng)絡制式不相同時，所述無線中繼站的網(wǎng)絡制式為通用移動通信系統(tǒng)UMTS，宿主基站的網(wǎng)絡制式為長期演進LTE，無線中繼站將與無線網(wǎng)絡控制器RNC建立Iub連接的請求消息封裝到隧道中發(fā)送給隧道服務器，由隧道服務器解封裝并轉發(fā)給RNC，接收RNC發(fā)送的通過隧道服務器封裝到隧道中的響應，對所述響應進行解封裝，根據(jù)Iub連接的請求和響應完成Iub連接的建立，并完成小區(qū)的建立和無線信號的發(fā)射，之后RNC和服務GPRS支持節(jié)點SGSN建立Iu_ps連接，RNC和移動交換中心MSC建立Iu_cs連接。
8.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括:所述無線中繼站作為一級無線中繼站時，以UE接入的方式接受二級無線中繼站的接入。
9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，該方法還包括:所述二級無線中繼站向其對應的隧道服務器發(fā)起動態(tài)IP地址分配請求，接收所述隧道服務器分配的IP地址，二級無線中繼站向所述隧道服務器發(fā)起隧道建立流程，二級無線中繼站和所述隧道服務器完成雙向認證后，隧道建立完成，之后二級無線中繼站將S1建立請求封裝到建立的隧道中發(fā)給其對應的隧道服務器，由所述隧道服務器解封裝后將S1建立請求轉發(fā)給MME，二級無線中繼站接收MME返回的通過所述隧道服務器封裝的S1建立響應，二級無線中繼站和MME的S1連接建立完成，二級無線中繼站啟動小區(qū)建立流程，完成小區(qū)的建立，向外發(fā)射廣播和導頻信號。
10.一種無線中繼站，其特征在于，該無線中繼站包括:UE部分模塊、基站部分模塊；其中， UE部分模塊，用于接入宿主基站并建立承載； 基站部分模塊，用于與隧道服務器建立隧道，通過隧道與核心網(wǎng)建立連接，在連接建立完成后建立無線中繼小區(qū)。
11.根據(jù)權利要求10所述的無線中繼站，其特征在于，所述基站部分模塊在與隧道服務器建立隧道時，具體用于向隧道服務器發(fā)送動態(tài)分配IP地址的請求，接收隧道服務器通過動態(tài)分配IP地址功能分配的IP地址，根據(jù)所述IP地址發(fā)起隧道建立請求，并與隧道服務器完成雙向認證后，完成險道的建立。
12.根據(jù)權利要求10所述的無線中繼站，其特征在于，所述基站部分模塊在通過隧道與核心網(wǎng)建立連接時，具體用于將S1建立請求封裝到隧道中發(fā)送給隧道服務器，以使隧道服務器接收到所述消息后解封裝并轉發(fā)給MME，接收MME返回的通過隧道傳輸?shù)腟1建立響應消息，完成和MME間S1耦聯(lián)的建立。
13.根據(jù)權利要求10所述的無線中繼站，其特征在于，所述基站部分模塊，還用于通過建立的隧道將UE接入無線中繼小區(qū)。
14.根據(jù)權利要求10所述的無線中繼站，其特征在于，所述基站部分模塊，還用于當無線中繼站和宿主基站的網(wǎng)絡制式相同時，封裝收到的所有數(shù)據(jù)到隧道中，將所述數(shù)據(jù)經(jīng)過宿主基站、SGW/PGW發(fā)送到隧道服務器，由隧道服務器對數(shù)據(jù)解封裝后進行轉發(fā)。
15.根據(jù)權利要求10所述的無線中繼站，其特征在于，所述基站部分模塊，還用于當無線中繼站和宿主基站的網(wǎng)絡制式不相同時，所述無線中繼站的網(wǎng)絡制式為UMTS，宿主基站的網(wǎng)絡制式為LTE，將與RNC建立Iub連接的請求消息封裝到隧道中發(fā)送給隧道服務器，由隧道服務器解封裝并轉發(fā)給RNC，接收RNC發(fā)送的通過隧道服務器封裝到隧道中的響應，對所述響應進行解封裝，根據(jù)Iub連接的請求和響應完成Iub連接的建立，并完成小區(qū)的建立和無線信號的發(fā)射。
16.根據(jù)權利要求10所述的無線中繼站，其特征在于，所述基站部分模塊，還用于所述的無線中繼站在作為一級無線中繼站時，以UE接入的方式接受二級無線中繼站的接入。
17.一種無線中繼站，其特征在于，該無線中繼站包括:UE部分模塊、基站部分模塊；其中， UE部分模塊，用于接入宿主基站并建立承載，與隧道服務器建立隧道，通過隧道與核心網(wǎng)建立連接； 基站部分模塊，用于在連接建立完成后建立無線中繼小區(qū)。
18.根據(jù)權利要求17所述的無線中繼站，其特征在于，所述UE部分模塊在與隧道服務器建立隧道時，具體用于向隧道服務器發(fā)送動態(tài)分配IP地址的請求，接收隧道服務器通過動態(tài)分配IP地址功能分配的IP地址，根據(jù)所述IP地址發(fā)起隧道建立請求，并與隧道服務器完成雙向認證后，完成險道的建立。
19.根據(jù)權利要求17所述的無線中繼站，其特征在于，所述基站部分模塊在通過隧道與核心網(wǎng)建立連接時，具體用于將S1建立請求封裝到隧道中發(fā)送給隧道服務器，以使隧道服務器接收到所述消息后解封裝并轉發(fā)給MME，接收MME返回的通過隧道傳輸?shù)腟1建立響應消息，完成和MME間S1耦聯(lián)的建立。
20.根據(jù)權利要求17所述的無線中繼站，其特征在于，所述基站部分模塊，還用于通過建立的隧道將UE接入無線中繼小區(qū)。
21.一種無線中繼站接入核心網(wǎng)的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括:第一無線中繼站、宿主基站、第一隧道服務器、核心網(wǎng)、UE ;其中， 第一無線中繼站，用于接入宿主基站并建立承載，與第一隧道服務器建立隧道，通過隧道與核心網(wǎng)建立連接，在連接建立完成后建立無線中繼小區(qū)； 宿主基站，用于接受第一無線中繼站的接入； 第一隧道服務器，用于與第一無線中繼站建立隧道； 核心網(wǎng)，用于通過隧道與第一無線中繼站建立連接； UE，用于接入第一無線中繼站的無線中繼小區(qū)。
22.根據(jù)權利要求21所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述核心網(wǎng)包括:MME、SGW/PGW； 所述第一無線中繼站在接入宿主基站并建立承載時，具體用于根據(jù)自身支持的頻段，搜索頻段匹配的宿主基站，接入頻段匹配的宿主基站，與宿主基站建立RRC連接，并將UE的NAS消息轉發(fā)給MME，在MME與UE進行雙向認證后，MME、SGW/PGW、宿主基站和UE的承載建立完成。
23.根據(jù)權利要求22所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一無線中繼站在與第一隧道服務器建立隧道時，具體用于向第一隧道服務器發(fā)送動態(tài)分配IP地址的請求，接收第一隧道服務器通過動態(tài)分配IP地址功能分配的IP地址，根據(jù)所述IP地址發(fā)起隧道建立請求，并與第一隧道服務器完成雙向認證后，完成隧道的建立。
24.根據(jù)權利要求22所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一無線中繼站在通過隧道與核心網(wǎng)建立連接時，具體用于將S1建立請求封裝到隧道中發(fā)送給第一隧道服務器，以使第一隧道服務器接收到所述消息后解封裝并轉發(fā)給MME，接收MME返回的通過隧道傳輸?shù)腟1建立響應消息，完成和MME間S1耦聯(lián)的建立。
25.根據(jù)權利要求22所述的系統(tǒng)，其特征在于，在UE接入第一無線中繼站時，所述第一無線中繼站，具體用于將UE觸發(fā)的附著請求消息封裝到隧道中，經(jīng)由宿主基站、SGW/PGW后發(fā)送到第一隧道服務器，由第一隧道服務器解封裝出附著請求后轉發(fā)給MME，對MME通過第一隧道服務器封裝的鑒權請求的NAS消息解封裝，并將解封裝后的鑒權請求的NAS消息轉發(fā)給UE，將UE返回的鑒權響應封裝到隧道中發(fā)送給第一隧道服務器，由第一隧道服務器進行解封裝后轉發(fā)給MME，完成UE和MME間的相互鑒權，之后解封裝MME通過第一隧道服務器封裝到隧道中的UE上下文建立請求消息，并將附著允許消息發(fā)送給UE，以及將UE發(fā)送的附著完成消息封裝到隧道中后發(fā)送給第一隧道服務器，由第一隧道服務器解封裝后轉發(fā)給MMEo
26.根據(jù)權利要求22所述的系統(tǒng)，其特征在于，當?shù)谝粺o線中繼站和宿主基站的網(wǎng)絡制式相同時，所述第一無線中繼站，還用于封裝所有數(shù)據(jù)到隧道中，所述所有數(shù)據(jù)包括所有的信令和業(yè)務數(shù)據(jù)，將所述數(shù)據(jù)經(jīng)過宿主基站、SGW/PGW發(fā)送到第一隧道服務器，由第一隧道服務器對數(shù)據(jù)解封裝后進行轉發(fā)。
27.根據(jù)權利要求22所述的系統(tǒng)，其特征在于，當?shù)谝粺o線中繼站和宿主基站的網(wǎng)絡制式不相同時，所述第一無線中繼站的網(wǎng)絡制式為UMTS，宿主基站的網(wǎng)絡制式為LTE，所述第一無線中繼站，還用于將與RNC建立Iub連接的請求消息封裝到隧道中發(fā)送給第一隧道服務器，由第一隧道服務器解封裝并轉發(fā)給RNC，接收RNC發(fā)送的通過第一隧道服務器封裝到隧道中的響應，對所述響應進行解封裝，根據(jù)Iub連接的請求和響應完成Iub連接的建立，并完成小區(qū)的建立和無線信號的發(fā)射。
28.根據(jù)權利要求22所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一無線中繼站，還用于作為一級無線中繼站以UE接入的方式接受二級無線中繼站的接入。
29.根據(jù)權利要求28所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括:第二無線中繼站和第二隧道服務器，其中， 所述第二無線中繼站，用于以UE接入的方式接入第一無線中繼站，并向第二隧道服務器發(fā)起動態(tài)IP地址分配請求，接收第二隧道服務器分配的IP地址，向所述第二隧道服務器發(fā)起隧道建立流程，完成雙向認證后，隧道建立完成，之后將S1建立請求封裝到建立的隧道中發(fā)給第二隧道服務器，由所述第二隧道服務器解封裝后將S1建立請求轉發(fā)給MME，第二無線中繼站接收MME返回的通過所述第二隧道服務器封裝的S1建立響應，S1連接建立完成，啟動小區(qū)建立流程，完成小區(qū)的建立，向外發(fā)射廣播和導頻信號； 所述第二隧道服務器，用于與第二無線中繼站建立隧道。
【文檔編號】H04L12/46GK104468312SQ201410669751
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月20日 優(yōu)先權日:2014年11月20日
【發(fā)明者】劉振, 申建華, 李順彬, 周麗萍 申請人:中興通訊股份有限公司