CN105453643A - 用于数据流的设置或修改的方法和系统、主节点、辅节点、ue以及计算机程序产品 - Google Patents

Abstract

一种在无线电通信系统中用于处于与该系统的主节点和辅节点的双连接中的用户设备(UE)之间的数据流的设置或修改的方法，包括通过在主节点和辅节点之间传输消息数据而在主节点和辅节点之间交换数据路径，以便在辅节点和该系统的服务网关(S-GW)之间建立直接的用户平面路径。

Description

用于数据流的设置或修改的方法和系统、主节点、辅节点、UE以及计算机程序产品

技术领域

本发明涉及在包括处于与主节点和辅节点双连接中的用户设备的无线电通信系统中的方法、电信系统、主节点、辅节点，并且涉及用户设备。

背景技术

小小区是具有数十米的典型覆盖范围的低功率、低成本基站，其能够在住宅或者企业环境中提供蜂窝服务。它们具有实现简单即插即用部署的自配置和自优化能力，并且被设计为自动地其自己整合到传统的宏蜂窝网络中。小小区(常被称为微微小区或者城市小区)典型地使用客户的宽带互联网连接(例如DSL、线缆或等等)作为朝向宏蜂窝网络的回程链路。支持小小区之间以及小小区和宏小区之间的非理想回程链路(具有几微秒到几十微秒的单方向延迟)被认为是典型的部署场景。

用于在高业务区域(例如热点区域)中处理容量需求的小小区部署是研究的领域。一种针对在高业务区域中处理容量需求的提案是为用户设备提供双连接支持。双连接支持允许用户设备(UE)同时连接至例如宏小区和一个小小区、或者宏小区和两个小小区。UE因而能够同时连接至多于一个的小区并且由多于一个的小区服务。双连接支持被视为一种在需要时实现业务卸载的方式。

发明内容

根据示例，提供一种在无线电通信系统中用于处于与系统的主节点和辅节点双连接中的用户设备(UE)之间的数据流的设置或修改的方法，该方法包括通过在主节点和辅节点之间传输消息数据而在主节点和辅节点之间交换数据路径，以便在辅节点和系统的服务网关(S-GW)之间建立直接的用户平面路径。

交换数据路径可以包括基于UE与主节点和辅节点之间的无线电测量，确定是否应该将业务承载从主节点卸载到辅节点或者反之。在主节点和辅节点之一或二者处可以提供无线电资源控制(RRC)实体以用于与UE的通信。在主节点处的RRC实体(如果存在的话)能够执行用于在主节点上所支持的数据流的移动性相关的控制和信令以及无线电承载相关的信令。在节点处的RRC实体(如果存在的话)能够操作为执行用于在相应节点上经卸载的数据流的无线电承载相关的配置。

根据示例，提供一种无线电电信系统，该系统包括主节点、辅节点、处于与系统的主节点和辅节点双连接中的UE，系统可操作为通过在主节点和辅节点之间传输消息数据而在主节点和辅节点之间交换数据路径，以便在辅节点和系统的服务网关(S-GW)之间建立直接的用户平面路径。系统能够操作为基于UE与主节点和辅节点之间的无线电测量，确定是否应该将业务承载从主节点卸载到辅节点或者反之。在主节点和辅节点之一或二者处的RRC实体能够与UE进行通信。在主节点处的RRC实体(如果存在的话)能够操作为执行用于在主节点上支持的数据流的移动性相关的控制和信令以及无线电承载相关的信令。在节点处的RRC实体(如果存在的话)能够操作为执行用于在相应节点上经卸载的数据流的无线电承载相关的配置。

根据示例，提供一种如以上所提供的无线电电信系统的主节点，可操作于与UE的双连接链路中。根据示例，提供一种如以上所提供的无线电电信系统的辅节点，可操作于与UE的双连接链路中。根据示例，提供一种处于与如以上所提供的无线电电信系统的主节点和辅节点的双连接中的UE。

根据示例，提供一种处于与系统的主节点和辅节点双连接中的UE，该UE可按照如上所提供的方法而操作。

根据示例，提供一种计算机程序产品，包括具有具体化于其中的计算机可读程序代码的计算机可用介质，所述计算机可读程序代码适于被执行以实现无线电通信系统中、用于处于与系统的主节点和辅节点双连接中的用户设备(UE)之间的数据流的设置或修改的方法。

附图说明

现在将结合附图仅以示例的方式描述实施例，其中：

图1是根据示例的架构的示意表示图；

图2是根据示例的异构电信系统的示意表示图；

图3是根据示例的传统切换过程的示意表示图；

图4是根据示例的卸载过程的示意表示图；

图5是根据示例的过程的示意表示图；以及

图6是根据示例的过程的示意表示图。

具体实施方式

下面充分详细地描述示例实施例，以使得本领域技术人员能够实施和实现本文所描述的系统和方法。重要的是应理解，实施例可以以若干替代形式提供，因而不应被解释为限制于本文所阐述的示例。

因此，虽然实施例可以以各种方式被修改并且呈现出各种替换形式，但是其特定实施例作为示例在附图中示出并在下面详细描述。并没有限于所公开的具体形式的意图。相反地，所有落入所附权利要求范围内的修改、等同方案以及替换都应该被包涵。在合适之处，示例实施例的元素在整个附图和详细描述由相同附图标记一致表示。

本文中用于描述实施例的术语并不旨在限制范围。冠词“一”、“一个”、“该”在它们具有单个指示对象时是单数，但是本文中单数形式的使用不应排除多于一个指示对象的存在。换言之，以单数指代的元素可以计数一个或多个，除非上下文清晰地指示相反的情况。还将理解的是，术语“包括”和/或“包含”在本文中使用时指定了所陈述的特征、项、步骤、操作、元素和/或部件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、项、步骤、操作、元素、部件和/或其群组的存在或添加。

除非另有定义，本文所使用的所有术语(包括技术和科学术语)将被解释为本领域惯用的。还将理解的是，常用的术语也应被解释为相关领域惯用的，而并非理想化的或过于正式的含义，除非本文明确地加以定义。

典型地，传统系统在UE连接至网络时依赖于根据网络分配的标识符的UE标识。在初始接入网络期间将该标识符分配给UE，并且在UE移动到网络的另一个小区时，分配新标识符。针对UE和分派该标识符的节点之间的所有通信，使用该标识符寻址UE。由于UE在一个时刻仅连接至一个节点，维护相同的标识符是可能的。

有若干个协议架构选项支持用于UE117的双连接支持的用户平面103和控制平面101。一个最有可能接受的网络构架100将在核心网(服务网关S-GW105)处具有卸载业务划分。图1是这样的构架的示意表示图。同时建立朝向主节点(例如宏eNB109)以及辅节点(例如小小区eNB111)的S1-U接口连接107，并且在宏eNB109和MME115之间建立S1-MME113。

图2是异构电信系统10的示意表示图，系统10包括宏小区12和小小区簇群14。小区12和小小区簇群14中的各个小区由E-UTRANNodeB服务，E-UTRANNodeB(也称为演进NodeB，本文中为“eNB”，也可交换地被称为“节点”)形成连接至直接与移动手机(被称为用户设备(UE))通信的无线电通信网络的硬件。

小小区簇群14包括第一小小区16、第二小小区18、第三小小区20、第四小小区22以及第五小小区24。这些小小区在地理上分布为在宏小区12内提供覆盖区域。UE21可能在整个网络10漫游。在用户设备位于宏小区12内时，可以在相关联的无线电链路上建立用户设备与宏小区基站26之间的通信。如果用户设备地理上位于小小区16,18,20,22和24之一内，可以在相关联的无线电链路上建立用户设备与相关联的小小区的基站之间的通信。应理解的是，图2仅示出示例异构网络，以及可以提供多个宏小区，可以提供多于或少于五个小小区，并且可以提供多个小小区簇群。

如以上所描述，在宏小区12内提供了多个小小区基站，这些小小区基站提供多个小小区16,18,20,22和24。这些小小区在其附近为用户提供本地通信覆盖。随着用户设备来到小小区(例如第一小小区16)的范围内，例如当小小区基站检测到用户设备已经来到范围内时，切换可能在宏小区的基站26与小小区的基站16之间发生。同样地，随着用户设备来到不同的小小区的范围内，当新的小小区的基站检测到用户设备已经来到范围内时，切换可能在当前的小小区的基站与新的小小区的基站之间发生。

为了处理高业务区域的容量需求，图2的电信网络10中的用户设备可以被提供以双连接支持。即，用户设备可以连接至宏小区12和小小区16两者。还应该理解的是，用户设备可以双连接至宏小区12以及小小区16和18，或者双连接至小小区16以及小小区18,20,22,24中的任意一个。

参考图1所描述的双连接可以用于在需要时实现经由小小区的业务卸载。例如，与用户设备使用中的特定服务相关联的数据流在高业务区域中能够被卸载至小小区，否则该高业务区域可以例如导致宏小区12变为过载。

为了高效的调度支持，业务卸载决定很有可能在无线电接入网(RAN)处做出，并且将诸如信道质量和RAN负载信息等参数考虑在内。另外，卸载触发可以由宏eNB或者小小区eNB发起(例如基于小区负载)。通常假设与传统切换(HO)相关的信令过程也可以用在业务卸载承载的建立、修改和释放中。然而，以下这些条件所致，传统HO过程无法这样被用于业务卸载承载管理。

1)在传统HO过程中，在HO过程期间源eNB和目的eNB都具有与MME的连接。然而在双连接中，只有锚/主eNB(例如宏eNB)具有与MME的连接，而小小区eNB并没有与MME的连接。因此，小小区和S-GW之间的路径交换通信应该经由宏eNB和MME进行传送。这要求小小区eNB和宏小区eNB之间的新的信令消息。

2)在传统HO过程中，做决定的eNB(源eNB)具有在HO之前将被传递至UE的所有承载。然而对双连接并不是这种情况。例如，某些数据承载已经经由小小区eNB被卸载，并且宏小区eNB决定修改承载以使得在小小区上的卸载的承载现在要在宏小区上被传递。

在一个示例中，提供一种考虑基于核心网(CN)的承载划分以及单个S1-MME终止点的、用于建立和修改卸载的承载的方法和系统。

为了解决在建立到S-GW的直接数据路径时没有来自小小区eNB到MME的连接的问题，引入新的过程，其允许具有最少中断的、宏小区和小小区之间的数据路径的交换。在一个示例中，这通过为这种情况调整当前HO过程以及新消息的引入而实现。宏eNB和小小区eNB之间的新消息用于传送在小小区eNB和S-GW之间建立直接用户平面路径所需要的信息。

为了解决有不同节点做出用于卸载修改的决定而在决定实体处并不具有针对卸载承载的S1-U链路的问题，在小小区eNB和宏小区eNB之间引入新消息。新消息的过程(触发、发起以及到UE的信息传递)取决于控制平面架构选项。然而，可以采用根据示例的方法用于多个不同CP协议构架选项。

图3是传统切换过程的示意表示图。在图3中问题区域被圈出来并标注以1和2。注意，在圆圈1中，路径交换请求由目的eNB发送，然而在双连接情况下，没有来自小小区的MME连接，因此小小区无法发起路径交换过程。

图4是根据示例用于从宏eNB到小小区eNB卸载承载的卸载过程的示意表示图。突出了受影响和新引入的消息。业务承载卸载决定由宏eNB基于测量报告(例如，与无线电参数相关的对宏小区和小小区的测量，诸如信号强度、负载等)和/或当前的和小小区的负载而做出。宏eNB在步骤4向小小区发送业务卸载请求。该消息可以包含诸如在宏eNB处的UEX2信令上下文参考、小小区ID、KeNB*、包括宏eNB中的UE的C-RNTI的RRC上下文、AS-配置、用于卸载的业务的E-RAB上下文等参数。在宏eNB处的UEX2信令上下文参考、小小区ID、KeNB*、宏eNB中的UE的C-RNTI的RRC上下文可以被包括以用于首次针对业务卸载的小小区配置。随后，某些参数例如E-RAB相关联的参数可以被包括以用于随后的业务卸载修改。E-RAB上下文包括必要的RNL和TNL寻址信息以及卸载的E-RAB的QoS配置文件。

在由小小区eNB的业务卸载控制(例如，卸载业务的准许控制)完成时，向宏eNB发送业务卸载请求确认。该消息可以包括卸载业务承载的小小区安全算法标识符，并且如果需要还可以包括转发隧道的RNL/TNL信息。另外，该消息传送由小小区无线电资源管理所决定的卸载承载的较低协议层配置。宏eNB向UE传输某些所接收的信息。可以使用RRC连接重新配置消息。否则，也可以使用新RRC消息。UE向宏eNB传输确认消息。注意，RRC位于宏eNB处。宏eNB转发确认消息或者发送UE为业务卸载至小小区而做好准备的信息。

如果UE没有同步至小小区，UE朝向小小区eNB执行下行/上行(DL/UL)同步过程。

小小区发起卸载DL承载的路径交换请求。这可以是从小小区eNB到宏eNB传输的新消息，通知小小区标识以及卸载承载的隧道端点相关的信息。基于宏eNB所接收的信息，宏eNB生成朝向MME的、用于小小区的路径交换消息。

另一方面，该消息可以是与传统网络中的路径交换消息类似的路径交换消息，并且该消息例如以透明容器经由宏eNB传输至MME。还应该注意，用于支持单独UE的小小区连接至的MME可以不同于宏eNB连接至的MME。在这种情况下，用于建立针对卸载EPS承载的小小区eNB和服务GW之间的S1-U连接的标识的细节可以被提供至小小区以及从小小区被提供。

该消息可以包括小小区标识(例如小小区的TAI和ECGI)以及要交换的EPS承载列表。消息被发送至宏eNB，宏eNB转发该消息至MME。MME向S-GW发送修改承载请求消息。该消息将业务承载终止点已经被变更到小小区通知给MME/S-GW，因此卸载承载的路径交换被执行。服务GW开始使用新接收的地址和TEID向目的eNodeB发送下行分组。从宏eNB到小小区eNB的路径交换确认消息向卸载承载的小小区传送从MME/S-GW接收的修改的承载信息(如果有的话)以及ULTEID(如果改变的话)。

卸载决定由宏eNB基于小小区信道质量、宏小区信道质量、小小区业务负载和/或宏eNB业务负载而做出。在一个实施例中小小区负载信息可以经由Xn或者X2接口向宏eNB提供。在另一个实施例中，小小区请求来自宏eNB的卸载承载修改。

这假定单个RRC被用于与UE的通信。另一个CP协议选项是在宏eNB和小小区eNB处具有两个RRC实体用于与UE的通信。在宏小区处的RRC执行针对在宏eNB上支持的承载的移动性相关的控制和信令以及无线电承载相关的信令。在小小区eNB处的RRC处理针对在小小区上的卸载承载的无线电承载相关的配置。

图5是根据示例的过程的示意表示图，并且示出了考虑与UE通信的两个RRC时信令修改(与参考图3所描述的单个RRC相比较)。突出了修改的信令。区别在于RRC连接重新配置和Complete消息在获得与小小区eNB的UL同步之后被直接发送至小小区。

所标识出的第二个问题是如何处理如下事实：宏eNB以这样的一种方式做出卸载决定--以使得将卸载的业务恢复为在宏eNB上传输。将卸载的业务恢复到宏eNB的一些理由是：小小区信道质量变得很差；小小区业务负载增加；宏eNB业务负载下降。在一个实施例中小小区负载信息可以经由Xn或者X2接口提供至宏eNB。

在另一个实施例中，小小区请求来自宏eNB的卸载承载修改。信令流取决于所使用的控制平面架构。图6示出了一个可能的实施例，其是根据示例的过程的示意表示图。图6示出了考虑位于宏eNB和小小区eNB处的两个RRC的DL和UL卸载承载修改。UE向宏eNB和小小区eNB两者传送RRC消息。

本发明可以以其他特定装置和/或方法实现。所描述的实施例应该在各方面被视为示意而非限制。特别地，本发明的范围由所附权利要求而不是由本文的描述和附图所指示。权利要求的等同方案的含义和范围之内的所有变化应该被包涵在权利要求的范围内。

Claims (15)

1.一种在无线电通信系统中用于处于与所述系统的主节点和辅节点的双连接中的用户设备(UE)之间的数据流的设置或修改的方法，包括：

通过在所述主节点和所述辅节点之间传输消息数据而在所述主节点和所述辅节点之间交换数据路径，以便在所述辅节点和所述系统的服务网关(S-GW)之间建立直接的用户平面路径。

2.根据权利要求1所述的方法，其中交换数据路径包括：基于所述UE与所述主节点和所述辅节点之间的无线电测量，来确定是否应该将业务承载从所述主节点卸载到所述辅节点或者反之。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中在所述主节点和所述辅节点之一或二者处提供无线电资源控制(RRC)实体以用于与所述UE的通信。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述主节点处的所述RRC实体如果存在则针对所述主节点上所支持的数据流执行移动性相关的控制和信令以及无线电承载相关的信令。

5.根据权利要求3所述的方法，其中节点处的所述RRC实体如果存在则针对相应的所述节点上的经卸载的数据流执行无线电承载相关的配置。

6.一种无线电电信系统(10)，包括：

主节点(26)；

辅节点(16,18,20,22,24)；

处于与所述系统(10)的所述主节点(26)和辅节点(16,18,20,22,24)的双连接中的UE(21)；

所述系统可操作为通过在所述主节点和所述辅节点之间传输消息数据而在所述主节点和所述辅节点之间交换数据路径，以便在所述辅节点和所述系统的服务网关(S-GW)之间建立直接的用户平面路径。

7.根据权利要求6所述的系统，所述系统可操作为基于所述UE与所述主节点和所述辅节点之间的无线电测量，来确定是否应该将业务承载从所述主节点卸载到所述辅节点或者反之。

8.根据权利要求6或7所述的系统，进一步包括：在所述主节点和所述辅节点之一或二者处的用以与所述UE通信的RRC实体。

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述主节点处的所述RRC实体如果存在则可操作为针对所述主节点上所支持的数据流执行移动性相关的控制和信令以及无线电承载相关的信令。

10.根据权利要求8或9所述的系统，其中节点处的所述RRC实体如果存在则可操作为针对相应的所述节点上的经卸载的数据流执行无线电承载相关的配置。

11.一种根据权利要求6-10中任一项权利要求所述的无线电电信系统(10)的主节点(26)，可操作于与UE(21)的双连接链路中。

12.一种根据权利要求6-10中任一项权利要求所述的无线电电信系统(10)的辅节点(16,18,20,22,24)，可操作于与UE(21)的双连接链路中。

13.一种UE(21)，处于与根据权利要求6-10中任一项权利要求所述的系统(10)的主节点(26)和辅节点(16,18,20,22,24)的双连接中。

14.一种UE(21)，处于与系统(10)的主节点(26)和辅节点(16,18,20,22,24)的双连接中，所述UE(21)根据权利要求1-5中任一项权利要求所述的方法而可操作。

15.一种计算机程序产品，包括具有具体化于其中的计算机可读程序代码的计算机可用介质，所述计算机可读程序代码适于被执行，以实现根据权利要求1-5中任一项权利要求所述的、在无线电通信系统中用于处于与所述系统的主节点和辅节点的双连接中的用户设备之间的数据流的设置或修改的方法。