专利名称：无线接入通信系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种支持第三代伙伴计划(以下简称3GPP)提出的移动通信系统长期演进(以下简称LTE)系统结构中的新的无线接入系统。
背景技术：
现有的第三代伙伴计划(以下简称3GPP)结构如图1所示。下面是对图13GPP系统结构的描述。
101用户设备(以下简称UE)是个人手中用来接收和发送用户数据的终端设备。
102基站(以下简称NodeB)是无线网络子系统中(简称RNS)负责无线接收和发送用户数据的节点；它通过空中的无线电波按照一定的格式(如空中信道、编码方式凳等)直接和UE进行通信，把来自下述的CRNC所转发的网络端的用户数据发送给UE，而把来自UE的数据通过CRNC转发到网络端。通常，一个NodeB之下有1个到多个小区(以下简称cell)。
103控制无线网络控制器(以下简称CRNC)是直接控制NodeB的无线网络控制器；它负责NodeB具体使用什么样的格式和UE进行通信，并按照下述的SRNC的控制，把NodeB所转交的用户数据通过SRNC转发到网络端，而把来自SRNC所转发的用户数据通过NodeB转交给UE。CRNC具有“小区管理”和“公用信道处理”功能。
104服务无线网络控制器(以下简称SRNC)是控制承载信息的无线网络控制器(以下简称RNC)；它把来自CRNC的用户数据转发到下述的GGSN，而把来自GGSN的用户数据转发到CRNC。SRNC具有“专用信道控制”、“对UE的控制”、“广播管理”“寻呼管理”和“多小区的无线资源管理”等功能。
105网关通用分组无线业务(以下简称通用分组无线业务为GPRS)支持节点(以下简称网关GPRS支持节点为GGSN)和106服务GPRS支持节点(以下简称SGSN)为数据的传输提供路由。其中，SGSN主要具有“PMM(数据报移动性管理)”和“SM(会话管理)”等功能。
107E-PDN是外部的公共数据网，提供数据源。
上述的各网络节点所具有的功能模块可以分为两类。其中，“专用信道处理”和“公用信道处理”功能模块真正的直接用于用户数据的传输，因此通常被列入用户平面；而另外的如“小区管理”、“对UE的控制”、“广播管理”、“寻呼管理”、“多小区的无线资源管理”、“PMM”和“SM”等功能模块不直接用于传输用户数据，它们主要用于在用户设备UE和网络间在不同的方面(包括业务的请求、控制不同的传输资源和切换等)控制无线接入承载和连接，还包括非接入层(以下简称NAS)的透明传输机制。因此通常被列入控制平面。
在现有的系统中，UE在通过CRNC转交数据和SRNC通过空中进行数据传输、通信时，必须按照一定的协议才能够进行。这个协议通常被称为Uu接口。空中接口协议可以分不同层次进行开发，每一层分别负责不同的通信功能。
这个空中接口可以分为三层物理层(以下简称L1)；数据链路层，(以下简称L2)；网络层，(以下简称L3)。其中，第二层的Layer 2又可以细分为两个子层“媒体接入控制，(以下简称MAC)”层和“无线链路控制，(以下简称RLC)”层，以及两个功能实体“分组数据集中协议，(以下简称PDCP)”以及“广播/多广播控制，(以下简称BMC)。”如前所述，L3层和RLC层又被分为控制平面(以下简称Control plane或者C-plane)和用户平面(以下简称User plane或者U-plane)两部分。PDCP功能实体和BMC功能实体只存在于用户平面中。在控制平面，三层分为几个子层。其中最低层是无线资源控制(以下简称RRC)，其高层包括“移动性管理(以下简称MM)”、“呼叫控制(以下简称CC)”等等。
无线接口协议结构如图2所示。图2中每一模块表示相应的协议实例。子层间接口的椭圆圈表示用于端到端通信的业务接入点(以下简称SAP)。MAC和物理层间的SAP提供传输信道。RLC和MAC问的SAP提供逻辑信道。RLC层提供三种类型的SAP，分别对应于三种不同的操作模式(UM，AM，和TM模式)。PDCP和BMC实体通过PDCP以及BMC SAP进行访问。L2层所提供的服务通常被称为无线承载(以下简称RB)。由RLC提供给RRC的控制平面的无线承载，叫做信令无线承载(以下简称signalling radio bearer)。在控制平面，“Duplication Avoidance重复避免”和L3的高子层(CC、MM)的接口由通用控制(以下简称GC)、通知(以下简称Nt)和专用控制(以下简称DC)SAP所定义。
RRC与MAC以及RRC与L1存在控制交互。同样RRC与RLC、RRC与PDCP以及RRC与BMC都有控制接口。这些接口允许RRC控制低层的配置。因此，RRC和每个低层(PDCP，RLC，MAC和L1)之间都定义了单独的控制SAP。上述的“小区管理”、“对UE的控制”、“广播管理”、“寻呼管理”、“多小区的无线资源管理”等控制平面的功能均由RRC进行控制。RLC子层提供与无线传输技术紧密结合的自动重发请求(以下简称ARQ)功能。控制平面和用户平面的RLC实例没有区别。
其中，MAC子层由几个不同的MAC实体组成，包括用于专用信道的MAC-d，公用信道的MAC-c/sh以及为高速下行数据业务所用信道的MAC-hs。对这些实体的详细描述和本发明没有直接关系，并且在现有的技术规范中有详细的描述，因此在此不做详细说明。
现有的3GPP系统结构存在可升级性差，呼叫建立时间长等诸多缺点。比如，当一个用户试图通过现有的系统呼叫另一个用户时，通常情况下，他在按完对方的电话号码进行呼叫后，大约需要十多秒钟才能听到对方的回铃音。这样会给用户带来很不好的感觉，降低用户的满意度。因此3GPP标准化组织正在进行LTE的标准化工作，其目的之一就是减少信令和数据传输的延迟，减低系统构成的成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的无线接入系统，通过实现控制平面和用户平面的合理分离，可以减少信令和数据传输的延迟。
为实现本发明，一种无线接入系统，包括NodeB+，接收UE的数据，将接收的数据经过物理层和MAC层的处理后经隧道或IP传输网串给数据服务器UPS；
数据服务器UPS，将从NodeB+接收的数据进行RLC层处理，然后经隧道传给网关支持节点；网关支持节点GGSN，为数据的传输提供路由，将接收的数据进一步转发给外部网络E-PDN；无线控制器RCS，用于对Node+、数据服务器UPS、网关支持节点GGSN和UE进行控制和管理。
通过本发明给出的新的无线接入系统，通过实现控制平面和用户平面的原则分离，并合理安排各节点所具有的控制平面和用户平面功能层次，可以减少网络节点的种类和数量，降低系统构成的成本，并减少信令和数据传输的延迟，提高用户的满意度。
图1是现有的3GPP系统结构；图2无线接口协议结构图；图3是新的无线接入系统；图4是应用了本发明的从UE到E-PDN的进行的数据传输的一个实施例。
具体实施例方式
本发明提出了一种新的无线接入系统，参见图3，其中新的数据服务器(以下简称UPS)集中了现有系统中SRNC和SGSN所具有的用户平面的功能；增强的基站(以下简称NodeB+)除了具有现有系统的基站的全部功能之外，还集中了现有系统中CRNC具有的用户平面和控制平面、SRNC的部分用户平面以控制平面的功能；而新的无线控制器(以下简称RCS)集中了现有系统中SRNC和SGSN所具有其他控制平面的功能。这样，通过实现控制平面和用户平面的原则上分离，可以减少网络节点的种类和数量，减少信令和数据传输的延迟，减低系统构成的成本。另一方面，在本发明提出的新的无线接入系统中，RCS具有“PMM”、“SM”、“对UE的控制”、“广播管理”、“寻呼管理”、“多小区的无线资源管理”、“小区控制”功能；NodeB+具有“小区管理”、提供“专用信道”和“公用信道”等功能；这样，通过合理的安排各节点所具有的控制平面和用户平面功能，进一步减少信令和数据传输的延迟。
另一方面，从层次上来讲，PDCP层、RLC层位于UPS；MAC层位于NodeB+；这样，通过合理安排各节点所包含的层次，从而进一步减少信令和数据传输的延迟。
图4是应用了本发明的从UE到E-PDN的进行的数据传输的一个实施例。为了避免使本专利的描述过于冗长，在下面的说明中，略去了对公众熟知的功能或者装置等的详细描述。
401是UE，402是NodeB+，403是RCS，404是UPS，405是GGSN，406是E-PDN。所述的实施例中，402和404之间、403和404之间、404和405之间以及405和406之间存在物理上的直接通路；而403与402之间、403与405之间不存在物理上的直接通路，403与402、405的通信需要通过404进行直接转发。
401的UE将数据传给402的NodeB+；402的NodeB+实现物理层和MAC层的功能，将接收到用户数据经过物理层和MAC层的处理后经隧道或者IP传输网传给404的UPS；404的UPS实现RLC层的功能，它在接收到来自402的用户数据后进一步进行RLC层处理，然后经隧道传给405的GGSN；405的GGSN将接收到的数据进一步转发给406的E-PDN。
在上述过程中，403的RCS为了实现数据的传输，可以发送RRC信令给UE，建立无线接口上的资源；也可以发送信令给UPS和NodeB+，以便于建立相应的资源。所述的RCS发给UE和NodeB+的信令实际上通过UPS进行直接转发。
权利要求
1.一种无线接入系统，包括NodeB+，接收UE的数据，将接收的数据经过物理层和MAC层的处理后经隧道或IP传输网传给数据服务器UPS；数据服务器UPS，将从NodeB+接收的数据进行RLC层处理，然后经隧道传给网关支持节点；网关支持节点GGSN，为数据的传输提供路由，将接收的数据进一步转发给外部网络E-PDN；无线控制器RCS，用于对Node+、数据服务器UPS、网关支持节点GGSN和UE进行控制和管理。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述无线控制器RCS发给UE和NodeB+的信令通过数据服务器UPS直接转发。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述无线控制器RCS与数据服务器UPS之间存在物理上的直接通路。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述NodeB+与数据服务器UPS之间存在物理上的直接通路。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述数据服务器UPS与网关支持节点GGSN之间存在物理上的直接通路。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述RCS实现“PMM”、“SM”、“对UE的控制”、“广播管理”、“寻呼管理”、“多小区的无线资源管理”、“小区控制”。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于NodeB+实现“小区管理”、提供“专用信道”和“公用信道”。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于数据服务器UPS实现PDCP层和RLC层的功能。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于NodeB+实现MAC层的功能。
全文摘要
一种无线接入系统，包括NodeB+，接收UE的数据，将接收的数据经过物理层和MAC层的处理后经隧道或IP传输网串给数据服务器UPS；数据服务器UPS，将从NodeB+接收的数据进行RLC层处理，然后经隧道传给网关支持节点；网关支持节点GGSN，为数据的传输提供路由，将接收的数据进一步转发给外部网络E－PDN；无线控制器RCS，用于对Node+、数据服务器UPS、网关支持节点GGSN和UE进行控制和管理。通过本发明给出的新的无线接入系统，通过实现控制平面和用户平面的原则分离，并合理安排各节点所具有的控制平面和用户平面功能层次，可以减少网络节点的种类和数量，降低系统构成的成本，并减少信令和数据传输的延迟，提高用户的满意度。
文档编号H04L12/54GK1960302SQ20051012007
公开日2007年5月9日 申请日期2005年11月3日 优先权日2005年11月3日
发明者朱彦民, 王弘, 孙春迎, 许丽香 申请人:北京三星通信技术研究有限公司, 三星电子株式会社