专利名称：建立自组织无线网络的方法
技术领域：
本发明基于通用移动电信系统(UMTS)无线接入网络技术、尤其是时分同步码分多址(TD-SCDMA)标准来提供一种用于建立自组织无线网络以便通过无线联网扩展覆盖范围的方法。
背景技术：
中国专利申请No. 02148624. 7提供了自组织时分同步码分多址网络的网络体系结构和一种用于利用随机接入程序建立网络的方法。该公开内容介绍了在时分同步码分多址中采用自组织概念的可能性，并且旨在将自组织时分同步码分多址网络用于诸如地震、洪水等的紧急通信情况、由于自然事故而隔离的区域、需要扩展无线通信范围的临时通信需求。
然而，为了实现自组织时分同步码分多址网络，下列问题需要被考虑和/或解决
-随机接入程序被用于建立节点B和无线电网络控制器之间的连接，该连接的可靠性难以被保证，并且传输承载的带宽不能被动态地调节；
-网络运营商不能启动基站的建立；
-端对端通信要求不能被满足。扩展的节点B不具有在网络的另一端的对等伙伴。
-无线电网络控制器需要为无线节点B配置每个时隙的使用，一些时隙被用于与父节点B通信， 一些时隙被用于与子节点B通信，而其它的时隙被用于与无线节点B的覆盖范围内的用户设备通信。这为无线电网络控制器带来了新的功能并且增加了无线电网络控制器的复杂性。
-清楚的协议体系结构/功能分离没有被定义，并且难以被标准化，而标准化是该技术的实施的先决条件，因为在大多数情况下必须在来自不同供应商的网络节点之间进行信令交换。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明提供一种基于时分同步码分多址无线电传输技术来建立、维持和使用自组织网络体系结构的新方法，
该方法包括"移动节点B"的新概念命名，并且提供在移动节点B和无线电网络控制器之间的无线Iub接口的新协议体系结构以及用于建立和修改扩展的网络的方法。
本发明在以下方面进行了改进
1. 本发明引入了新概念命名"移动节点B，，来表示集成有节点B和用户设备接入层功能的设备，并且移动节点B和无线电网络控制器之间的接口被表示为"无线Iub接口"。
2. 本发明引入了移动节点B和无线电网络控制器之间的无线Iub接口的通用协议结构。使用异步传输模式(ATM)的传统传输网络层用表示用户设备接入层功能的"UE层，，来代替。而被表示为"通用地面无线接入网(UTRAN)层"的无线电网络层保持不变。
3. 移动节点B的"用户设备，，功能将首先建立与无线电网络控制器的无线电资源控制(RRC)连接，然后建立该移动节点B和无线电网络控制器之间的无线电承载，以用作无线Iub接口的传输承载。传输网络层控制面由无线电资源控制连接来控制，并且传输网络层用户面用分组数据集中协议(PDCP) /无线电链路控制ULC) /媒体接入控制
(MAC) /物理(PHY)层上的无线电承载而不是传统的ATM适配层类型2(AAL2)/ATM适配层类型5 ( AAL5 ) /异步传输模式(ATM)来代替。
4. 代替随机接入程序，使用无线电承载建立程序来建立专用保证比特率无线电承载以充当移动节点B和无线电网络控制器之间的Iub传输承载，并且双向高速下行链路分组接入(HSDPA) /增强型上行链路(EUL)或高速分组接入(HSPA)加承载是优选的。
5. 移动节点B的用户设备功能和无线电网络控制器之间的无线电承载根据传输承载的需要动态地建立，每个无线电承载可以充当专用或公用传输信道的传输承载。
6. 除了现有技术中的随机接入方法之外，移动节点B和无线电网络控制器之间的信令连接的建立可以通过寻呼程序来完成，这使无线电网络控制器能够启动无线Iub接口的传输承栽的建立。"寻呼理由"
的新值需要被添加到寻呼消息中以通知用户设备功能该寻呼的目的在于建立终止于无线电网络控制器的新连接，例如新信息元素的名称可以是"终止于无线电网络控制器的新连接"。7. 在层3信令协议中，在RRC连接请求消息中添加"建立理由信息单元(IE)，，的新值、例如"终止于无线电网络控制器的新连接"，以通知无线电网络控制器该连接请求终止于无线电网络控制器并且无线电网络控制器不需要将该连接请求转发给核心网络。
8. 移动节点B和无线电网络控制器之间的无线传输承栽能够由无线电网络控制器根据运营商的命令通过无线电资源控制协议中的无线电承栽重新配置/传输信道重新配置/物理信道重新配置程序来修改。
9. 使用无线电承载释放和无线电资源控制连接释放程序来终止移动节点B和无线电网络控制器之间的无线Iub接口的传输承载。
根据本发明，提供一种用于建立自组织无线网络的方法，在该自组织无线网络中节点B通过Iub接口与无线电网络控制器进行通信，在节点B所覆盖的小区内的用户设备通过Uu接口与该节点B进行通信，其特征在于该方法包括将集成有节点B和用户设备接入层功能的设备定义为移动节点B;将所述移动节点B和无线电网络控制器之间的接口定义为无线Iub接口，其中用表示用户设备接入层功能的用户设备层来代替使用异步传输模式的传统传输网络层；所述移动节点B的用户设备功能首先通过所述无线Iub接口来建立与所述无线电网络控制器的无线电资源控制连接，然后建立所述移动节点B和所述无线电网络控制器之间的无线电承载，以用作所述无线Iub接口的传输承载，其中传输网络层控制面由所述无线电资源控制连接来控制，并且传输网络层用户面用分组数据集中协议/无线电链路控制/媒体接入控制/物理层上的无线电承载来代替；在所述节点B所覆盖的小区内的移动节点B作为用户设备通过Uu接口与该节点B进行通信；以及在所述移动节点B所覆盖的小区内的用户设备通过Uu接口与该移动节点B进行通信。
本发明具有以下优点
-清楚的协议体系结构以促进标准化和互用性；-实施方案是清楚和容易的；
-建立移动节点B和无线电网络控制器之间的连接的可靠方法；-无线Iub接口的传输承载能够根据所需的传输信道的数量来动态地建立；
-无线电网络控制器或移动节点B都能够启动基站的建立；-移动节点B和无线电网络控制器之间的局部端对端连接避免了
通信实体不对称；
-无线Iub接口传输承载能够容易地被建立、被修改和被终止，而无需将新程序添加到无线电网络控制器中，并且因此不会增加无线电网络控制器的复杂性。
下面将结合附图来进一步阐述本发明的实施例，其中图1示出了根据本发明的实施例的移动节点B和无线Iub接口的定义；
图2示出了根据本发明的实施例的、移动节点B和无线电网络控制器之间的无线Iub接口的协i义结构。
具体实施例方式
图1示出了根据本发明的实施例的移动节点B和无线Iub接口的定义。表示集成有节点B和用户设备接入层功能的设备的移动节点Bll、移动节点B12、移动节点B21分别通过无线Iub接口与无线电网络控制器RNC进行通信，并且作为在节点B所覆盖的小区内的用户设备分别通过Uu接口与该节点B进行通信。此外，如在现有技术中那样，节点Bl和节点B2通过Iub接口与无线电网络控制器RNC进行通信，在节点B所覆盖的小区内的用户设备UE通过Uu接口与该节点B进行通信。在移动节点B所覆盖的小区内的用户设备UE也通过Uu接口与该移动节点B进4于通信。
图2示出了根据本发明的实施例的、移动节点B和无线电网络控制器之间的无线Iub接口的协议结构。在根据本发明的无线Iub接口的通用协议结构中，使用ATM的传统传输网络层用表示用户设备接入层功能的"UE层"来代替。被表示为"UTRAN层"的无线电网络层保持不变。
为了与无线电网络控制器RNC进行通信，移动节点B21的"用户设备，，功能将首先通过无线Iub接口建立与无线电网络控制器RNC的无线电资源控制(RRC)连接，然后建立该移动节点B21和无线电网络控制器RNC之间的无线电承载，以用作无线Iub接口的传输承载。如图2中所示，传输网络层控制面由RRC连接来控制，并且传输网络层用户面用PDCP/RLC/MAC/PHY上的无线电承载而不是传统的
7AAL2/AAL5/ATM来代替。
在根据本发明的方法的实施例中，代替随机接入程序，使用无线电承栽建立程序来建立专用保证比特率无线电承载以充当移动节点B21和无线电网络控制器RNC之间的Iub传输承栽，并且双向HSDPA/EUL或HSPA加承载是优选的。
此外，移动节点B21的用户设备功能和无线电网络控制器RNC之间的无线电承栽根据传输承载的需要动态地建立，每个无线电承栽可以充当专用或公用传输信道的传输承栽。
除了现有技术中的随机接入方法之外，移动节点B21和无线电网络控制器RNC之间的信令连接的建立可以通过寻呼程序来完成，这使无线电网络控制器RNC能够启动无线Iub接口的传输承载的建立。"寻呼理由"的新值需要被添加到寻呼消息中以通知用户设备功能该寻呼的目的在于建立终止于无线电网络控制器RNC的新连接，例如新信息元素的名称可以是"终止于无线电网络控制器的新连接"。
在层3信令协议中，在RRC连接请求消息中添加"建立理由信息单元，，的新值、例如"终止于无线电网络控制器的新连接，，，以通知无线电网络控制器RNC该连接请求终止于该无线电网络控制器RNC并且该无线电网络控制器RNC不需要将该连接请求转发给核心网络。
在根据本发明的方法的实施例中，移动节点B21和无线电网络控制器RNC之间的无线传输承载能够由无线电网络控制器RNC根据运营商的命令通过RRC协议中的无线电承载重新配置/传输信道重新配置/物理信道重新配置程序来修改。
在根据本发明的方法的实施例中，使用无线电承载释放和RRC连接释放程序来终止移动节点B21和无线电网络控制器RNC之间的无线Iub接口的传输承栽。
虽然已借助实施例描述了本发明，但本领域技术人员应理解在不偏离本发明的精神和范围的情况下可以对所述实施例进行各种修改、改变和替代。
8
权利要求
1. 一种用于建立自组织无线网络的方法，其中节点B(1，2)通过Iub接口与无线电网络控制器(RNC)进行通信，在节点B所覆盖的小区内的用户设备(UE)通过Uu接口与该节点B(1，2)进行通信，其特征在于所述方法包括将集成有节点B和用户设备(UE)接入层功能的设备定义为移动节点B(11，12，21)；将所述移动节点B(11，12，21)和无线电网络控制器(RNC)之间的接口定义为无线Iub接口，其中用表示用户设备接入层功能的用户设备层来代替使用异步传输模式的传统传输网络层；所述移动节点B(11，12，21)的用户设备功能首先通过所述无线Iub接口来建立与所述无线电网络控制器(RNC)的无线电资源控制(RRC)连接，然后建立所述移动节点B(11，12，21)和所述无线电网络控制器(RNC)之间的无线电承载，以用作所述无线Iub接口的传输承载，其中传输网络层控制面由所述无线电资源控制(RRC)连接来控制，并且传输网络层用户面用分组数据集中协议(PDCP)/无线电链路控制(RLC)/媒体接入控制(MAC)/物理(PHY)层上的无线电承载来代替；在所述节点B(1，2)所覆盖的小区内的移动节点B(11，12，21)作为用户设备通过Uu接口与该节点B进行通信；以及在所述移动节点B(11，12，21)所覆盖的小区内的用户设备(UE)通过Uu接口与该移动节点B进行通信。
2. 如权利要求1所述的方法，其中，代替随机接入程序，使用无线电承栽建立程序来建立专用保证比特率无线电承载以充当所述移动 节点B (11,12,21)和所述无线电网络控制器(RNC)之间的所述无线 Iub接口的传输承载，并且双向高速下行链路分组接入/增强型上行链路或高速分组接入加承载是优选的。
3. 如权利要求1或2所述的方法，其中，所述移动节点B( 11， 12,21) 的用户设备功能和所述无线电网络控制器(RNC)之间的无线电承载根 据传输承载的需要动态地建立，每个无线电承载能够充当专用或公用 传输信道的传输承栽。
4. 如权利要求l所述的方法，其中，所述移动节点B (11,12,21)和所述无线电网络控制器(RNC)之间的信令连接的建立能够通过寻呼 程序来完成。
5. 如权利要求4所述的方法，其中，将"寻呼理由"的新值添加到寻呼消息中以通知用户设备功能该寻呼的目的在于建立终止于所述 无线电网络控制器(RNC)的新连接。
6. 如权利要求l所述的方法，其中，在层3信令协议中，在无线 电资源控制连接请求消息中添加"建立理由信息单元"的新值，以通 知所述无线电网络控制器(RNC)该连接请求终止于所述无线电网络控 制器(RNC)并且所述无线电网络控制器(RNC)不需要将该连接请求 转发给核心网络。
7. 如权利要求6所述的方法，其中，所述新值为"终止于无线电 网络控制器的新连接"。
8. 如权利要求1所述的方法，其中，所述移动节点B ( 11， 12， 21 ) 和所述无线电网络控制器(RNC)之间的无线传输承载能够由所述无线 电网络控制器(RNC)根据运营商的命令通过无线电资源控制协议中的 无线电承栽重新配置/传输信道重新配置/物理信道重新配置程序来修 改。
9. 如权利要求l所述的方法，其中，使用无线电承载释放和无线 电资源控制连接释放程序来终止所述移动节点B ( 11, 12， 21 )和所述无 线电网络控制器(RNC)之间的无线Iub接口的传输承载。
全文摘要
一种用于建立自组织无线网络的方法包括将集成有节点B和用户设备接入层功能的设备定义为移动节点B；将移动节点B和无线电网络控制器之间的接口定义为无线Iub接口，其中用表示用户设备接入层功能的用户设备层来代替使用ATM的传统传输网络层；移动节点B首先通过无线Iub接口建立与无线电网络控制器的无线电资源控制连接，然后在它们之间建立无线电承载以用作无线Iub接口的传输承载，其中传输网络层控制面由无线电资源控制连接控制并且传输网络层用户面用PDCP/RLC/MAC/PHY上的无线电承载来代替；在节点B所覆盖的小区内的移动节点B通过Uu接口与该节点B进行通信；以及在移动节点B所覆盖的小区内的用户设备通过Uu接口与该移动节点B进行通信。
文档编号H04L12/28GK101499941SQ20081000926
公开日2009年8月5日 申请日期2008年1月31日 优先权日2008年1月31日
发明者B·韩, D·张, L·严 申请人:诺基亚西门子通信有限责任两合公司