Основанная на многоуровневом облачном вычислении мобильная сотовая сеть

Основанная на многоуровневом облачном вычислении мобильная сотовая сеть

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Изобретение в целом относится к мобильной сотовой сети, в частности к основанной на многоуровневом облачном вычислении структуре системы мобильной сотовой сети.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Облачное вычисление представляет собой популярную технологию системы мобильной связи будущего, которая объединяет блоки обработки сигналов базовых станций и управляет каждой сотовой антенной для выполнения передачи сигнала нисходящей линии связи и приема сигнала восходящей линии связи посредством способа радиочастотного сжатия. Посредством выполнения интегрированной обработки сигналов облачное вычисление способно выполнять межсотовую совместную обработку сигналов для улучшения степени использования частотного спектра, тем самым гибко распределяя (выделяя) вычислительные ресурсы. Реализация облачного вычисления будет налагать огромное влияние на структуру сети системы мобильной связи.

[0003] Структура системы традиционной мобильной сотовой сети пояснена подробно в спецификации 3GPP TS 23.002, озаглавленной "Technical Specification Group Services and System Aspects; Network architecture" и предложенной Проектом Партнерства Третьего Поколения (3GPP). Структура системы традиционной мобильной сотовой сети имеет следующие особенности:

(1) Сетевые данные восходящей линии связи/нисходящей линии связи конвергируются/дивергируются пошагово. Принимая сетевые данные восходящей линии связи в качестве примера, данные, сгенерированные каждой базовой станцией сети доступа сначала конвергируются в контроллер радиосети (RNC) сети доступа, данные каждого RNC конвергируются в обслуживающий узел поддержки GPRS (SGSN) базовой сети и данные каждого SGSN конвергируются в шлюзовой узел поддержки GPRS (GGSN), чтобы вводиться во внешнюю сеть пакетной передачи данных (например, Интернет).

(2) Каждый пользователь имеет уникально определенный узел администрирования сети доступа в сети доступа. Например, в E-UTRAN данные восходящей линии связи/нисходящей линии связи каждого пользователя администрируются уникально определенным узлом eNodeB. Базовая сеть точно узнает узел администрирования сети доступа каждого пользователя и, следовательно, ей необходимо лишь передавать сетевые данные уникальному узлу администрирования сети доступа пользователя.

(3) Обработка всех данных радиоинтерфейса выполняется в сети доступа. Базовая сеть главным образом ответственна за конвергенцию данных и управление мобильностью и не вовлечена в обработку данных радиоинтерфейса.

[0004] Когда трафик сетевых данных узла сети доступа является небольшим и система имеет несколько запросов в отношении межсотовой совместной обработки данных, вышеупомянутая структура системы является применимой. Однако для основанной на облачном вычислении мобильной сотовой системы, вышеупомянутая структура системы не является применимой.

[0005] Согласно классификации традиционной структуры системы мобильной сотовой сети каждый узел облачных вычислений должен быть узлом в сети доступа. Вследствие особенности интегрированного вычисления узлы облачных вычислений будут генерировать или конвергировать большой объем сетевых данных, и в результате выполнение конвергенции восходящей линии связи или дивергенции нисходящей линии связи для данных узлов облачных вычислений в базовой сети больше не пригодно. Следовательно, структура базовой сети традиционной системы мобильной связи для пошаговой конвергенции/дивергенции больше не применима вследствие малой эффективности.

[0006] Следовательно, требуется новая структура системы мобильной сотовой сети способная приспосабливать технологию облачных вычислений.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0007] Направленное на вышеупомянутые проблемы настоящее изобретение обеспечивает новую структуру системы основанной на многоуровневом облачном вычислении мобильной сотовой сети.

[0008] Согласно аспекту настоящего изобретения обеспечена система облачных вычислений, которая включает в себя по меньшей мере один узел радиошлюза облака (CRG), по меньшей мере один узел макрооблака (MC) и по меньшей мере один узел распределительного блока (DU). Упомянутый по меньшей мере один узел CRG расположен на верхнем уровне в базовой сети мобильной сотовой сети, упомянутый по меньшей мере один узел MC и упомянутый по меньшей мере один узел DU расположены в сети доступа мобильной сотовой сети, упомянутый по меньшей мере один узел CRG, упомянутый по меньшей мере один узел MC и упомянутый по меньшей мере один узел DU все способны выполнять облачное вычисление, упомянутый по меньшей мере один узел DU расположен в покрытии (области охвата) упомянутого по меньшей мере одного узла MC, и упомянутый по меньшей мере один узел MC расположен в покрытии упомянутого по меньшей мере одного узла CRG, где

упомянутый по меньшей мере один узел CRG сконфигурирован: принимать сетевые данные от общей сети передачи данных (PDN)/телефонной коммутируемой сети общего пользования (PSTN); распределять принятые сетевые данные одному узлу из упомянутого по меньшей мере одного узла CRG, упомянутого по меньшей мере одного узла MC, упомянутого по меньшей мере одного узла DU и другого узла CRG в базовой сети или распределять принятые сетевые данные множественным узлам из упомянутого по меньшей мере одного узла CRG, упомянутого по меньшей мере одного узла MC, упомянутого по меньшей мере одного узла DU и упомянутого другого узла CRG; и при приеме распределенных сетевых данных выполнять обработку сигналов стека протоколов радиоинтерфейса в отношении распределенных сетевых данных, чтобы генерировать модулирующий сигнал нисходящей линии связи, и отправлять сгенерированный модулирующий сигнал нисходящей линии связи упомянутому по меньшей мере одному узлу MC или упомянутому по меньшей мере одному узлу DU через упомянутый по меньшей мере один узел MC;

упомянутый по меньшей мере один узел MC сконфигурирован: при приеме распределенных сетевых данных выполнять обработку сигналов стека протоколов радиоинтерфейса в отношении распределенных сетевых данных, чтобы генерировать модулирующий сигнал нисходящей линии связи, и отправлять сгенерированный модулирующий сигнал нисходящей линии связи пользователю или упомянутому по меньшей мере одному узлу DU; и при приеме модулирующего сигнала нисходящей линии связи от упомянутого по меньшей мере одного узла CRG, упомянутого другого узла CRG, упомянутого по меньшей мере одного узла DU или другого узла MC в сети доступа отправлять принятый модулирующий сигнал нисходящей линии связи пользователю или упомянутому по меньшей мере одному узлу DU; и

упомянутый по меньшей мере один узел DU сконфигурирован: при приеме распределенных сетевых данных выполнять обработку сигналов стека протоколов радиоинтерфейса в отношении распределенных сетевых данных, чтобы генерировать модулирующий сигнал нисходящей линии связи, и отправлять сгенерированный модулирующий сигнал нисходящей линии связи пользователю; и при приеме модулирующего сигнала нисходящей линии связи от упомянутого по меньшей мере одного узла MC или от упомянутого по меньшей мере одного узла CRG, упомянутого другого узла CRG или упомянутого другого узла MC через упомянутый по меньшей мере один узел MC отправлять принятый модулирующий сигнал нисходящей линии связи пользователю.

[0009] Согласно другому аспекту настоящего изобретения обеспечен способ дивергенции нисходящей линии связи в системе облачных вычислений, и система облачных вычислений включает в себя по меньшей мере один узел радиошлюза облака (CRG), по меньшей мере один узел макрооблака (MC) и по меньшей мере один узел распределительного блока (DU), причем упомянутый по меньшей мере один узел CRG расположен на верхнем уровне в базовой сети мобильной сотовой сети, упомянутый по меньшей мере один узел MC и упомянутый по меньшей мере один узел DU расположены в сети доступа мобильной сотовой сети, упомянутый по меньшей мере один узел CRG, упомянутый по меньшей мере один узел MC и упомянутый по меньшей мере один узел DU все способны выполнять облачное вычисление, упомянутый по меньшей мере один узел DU расположен в покрытии упомянутого по меньшей мере одного узла MC, и упомянутый по меньшей мере один узел MC расположен в покрытии упомянутого по меньшей мере одного узла CRG, и способ включает в себя:

прием упомянутым по меньшей мере одним узлом CRG сетевых данных от общей сети передачи данных (PDN)/телефонной коммутируемой сети общего пользования (PSTN);

распределение упомянутым по меньшей мере одним узлом CRG принятых сетевых данных одному узлу из упомянутого по меньшей мере одного узла CRG, упомянутого по меньшей мере одного узла MC, упомянутого по меньшей мере одного узла DU и другого узла CRG в базовой сети или распределение принятых сетевых данных множественным узлам из упомянутого по меньшей мере одного узла CRG, упомянутого по меньшей мере одного узла MC, упомянутого по меньшей мере одного узла DU и упомянутого другого узла CRG;

выполнение упомянутым одним узлом или множественными узлами приема распределенных сетевых данных, обработки сигналов стека протоколов радиоинтерфейса в отношении распределенных сетевых данных, чтобы генерировать модулирующий сигнал нисходящей линии связи; и

отправку упомянутым по меньшей мере одним узлом MC или упомянутым по меньшей мере одним узлом DU сгенерированного модулирующего сигнала нисходящей линии связи пользователю.

[0010] Согласно другому аспекту настоящего изобретения обеспечен способ конвергенции восходящей линии связи в системе облачных вычислений, и система облачных вычислений включает в себя по меньшей мере один узел радиошлюза облака (CRG), по меньшей мере один узел макрооблака (MC) и по меньшей мере один узел распределительного блока (DU), причем упомянутый по меньшей мере один узел CRG расположен на верхнем уровне в базовой сети мобильной сотовой сети, упомянутый по меньшей мере один узел MC и упомянутый по меньшей мере один узел DU расположены в сети доступа мобильной сотовой сети, упомянутый по меньшей мере один узел CRG, упомянутый по меньшей мере один узел MC и упомянутый по меньшей мере один узел DU все способны выполнять облачное вычисление, упомянутый по меньшей мере один узел DU расположен в покрытии упомянутого по меньшей мере одного узла MC, упомянутый по меньшей мере один узел MC расположен в покрытии упомянутого по меньшей мере одного узла CRG, и способ включает в себя:

прием упомянутым по меньшей мере одним узлом MC или упомянутым по меньшей мере одним узлом DU модулирующего сигнала восходящей линии связи от пользователя;

пересылку упомянутым по меньшей мере одним узлом MC или упомянутым по меньшей мере одним узлом DU через упомянутый по меньшей мере один узел MC принятого модулирующего сигнала восходящей линии связи упомянутому по меньшей мере одному узлу CRG;

выполнение упомянутым по меньшей мере одним узлом CRG обработки сигналов стека протоколов радиоинтерфейса в отношении принятого модулирующего сигнала восходящей линии связи, чтобы генерировать сетевые данные; и

отправку упомянутым по меньшей мере одним узлом CRG сгенерированных сетевых данных общей сети передачи данных (PDN)/телефонной коммутируемой сети общего пользования (PSTN).

[0011] Согласно другому аспекту настоящего изобретения обеспечен узел радиошлюза облака (CRG), который расположен на верхнем уровне в базовой сети мобильной сотовой сети, при этом мобильная сотовая сеть дополнительно включает в себя другой узел CRG, расположенный на верхнем уровне в базовой сети, и по меньшей мере один узел макрооблака (MC) и по меньшей мере один узел распределительного блока (DU), расположенные в сети доступа, упомянутый по меньшей мере один узел MC и упомянутый по меньшей мере один узел DU оба способны выполнять облачное вычисление, упомянутый по меньшей мере один узел DU расположен в покрытии упомянутого по меньшей мере одного узла MC, упомянутый по меньшей мере один узел MC расположен в покрытии узла CRG, и узел CRG включает в себя:

шлюз общей сети передачи данных (PDN)/телефонной коммутируемой сети общего пользования (PSTN), сконфигурированный принимать сетевые данные от PDN/PSTN и/или отправлять сетевые данные в PDN/PSTN;

модуль администрирования, сконфигурированный распределять сетевые данные, принятые шлюзом PDN/PSTN, одному узлу из узла CRG, упомянутого по меньшей мере одного узла MC, упомянутого по меньшей мере одного узла DU и другого узла CRG в базовой сети или распределять принятые сетевые данные множественным узлам из узла CRG, упомянутого по меньшей мере одного узла MC, упомянутого по меньшей мере одного узла DU и упомянутого другого узла CRG и/или пересылать сетевые данные шлюзу PDN/PSTN;

модуль облачной обработки радиоинтерфейса, сконфигурированный принимать сетевые данные, распределенные модулем администрирования, выполнять обработку сигналов стека протоколов радиоинтерфейса в отношении принятых сетевых данных, чтобы генерировать модулирующий сигнал нисходящей линии связи, и/или сконфигурированный выполнять обработку сигналов стека протоколов радиоинтерфейса в отношении модулирующего сигнала восходящей линии связи, чтобы генерировать сетевые данные, и отправлять сгенерированные сетевые данные модулю администрирования; и

модуль управления облачной обработкой радиоинтерфейса, сконфигурированный принимать модулирующий сигнал нисходящей линии связи от модуля облачной обработки радиоинтерфейса и отправлять модулирующий сигнал нисходящей линии связи упомянутому по меньшей мере одному узлу MC или упомянутому по меньшей мере одному узлу DU через упомянутый по меньшей мере один узел MC и/или принимать модулирующий сигнал восходящей линии связи от упомянутого по меньшей мере одного узла MC или от упомянутого по меньшей мере одного узла DU через упомянутый по меньшей мере один узел MC и отправлять модулирующий сигнал восходящей линии связи модулю облачной обработки радиоинтерфейса.

[0012] Согласно другому аспекту настоящего изобретения обеспечен способ дивергенции нисходящей линии связи в узле радиошлюза облака (CRG), при этом узел CRG расположен на верхнем уровне в базовой сети мобильной сотовой сети, причем мобильная сотовая сеть дополнительно включает в себя другой узел CRG, расположенный на верхнем уровне в базовой сети, и по меньшей мере один узел макрооблака (MC) и по меньшей мере один узел распределительного блока (DU), расположенные в сети доступа, упомянутый по меньшей мере один узел MC и упомянутый по меньшей мере один узел DU оба способны выполнять облачное вычисление, упомянутый по меньшей мере один узел DU расположен в покрытии упомянутого по меньшей мере одного узла MC, упомянутый по меньшей мере один узел MC расположен в покрытии узла CRG, и способ включает в себя:

прием сетевых данных от общей сети передачи данных (PDN)/телефонной коммутируемой сети общего пользования (PSTN);

распределение принятых сетевых данных одному узлу из узла CRG, упомянутого по меньшей мере одного узла MC, упомянутого по меньшей мере одного узла DU и упомянутого другого узла CRG в базовой сети или распределение принятых сетевых данных множественным узлам из узла CRG, упомянутого по меньшей мере одного узла MC, упомянутого по меньшей мере одного узла DU и упомянутого другого узла CRG;

при приеме распределенных сетевых данных выполнение обработки сигналов стека протоколов радиоинтерфейса в отношении принятых сетевых данных, чтобы генерировать модулирующий сигнал нисходящей линии связи; и

отправку сгенерированного модулирующего сигнала нисходящей линии связи упомянутому по меньшей мере одному узлу MC или упомянутому по меньшей мере одному узлу DU через упомянутый по меньшей мере один узел MC.

[0013] Согласно другому аспекту настоящего изобретения обеспечен способ конвергенции восходящей линии связи в узле радиошлюза облака (CRG), при этом узел CRG расположен на верхнем уровне в базовой сети мобильной сотовой сети, причем мобильная сотовая сеть дополнительно включает в себя другой узел CRG, расположенный на верхнем уровне в базовой сети, и по меньшей мере один узел макрооблака (MC) и по меньшей мере один узел распределительного блока (DU), расположенные в сети доступа, упомянутый по меньшей мере один узел MC и упомянутый по меньшей мере один узел DU оба способны выполнять облачное вычисление, упомянутый по меньшей мере один узел DU расположен в покрытии упомянутого по меньшей мере одного узла MC, упомянутый по меньшей мере один узел MC расположен в покрытии узла CRG, и способ включает в себя:

прием модулирующего сигнала восходящей линии связи от упомянутого по меньшей мере одного узла MC или от упомянутого по меньшей мере одного узла DU через упомянутый по меньшей мере один узел MC;

выполнение обработки сигналов стека протоколов радиоинтерфейса в отношении принятого модулирующего сигнала восходящей линии связи, чтобы генерировать сетевые данные; и

отправку сгенерированных сетевых данных в общую сеть передачи данных (PDN)/телефонную коммутируемую сеть общего пользования (PSTN).

[0014] Варианты осуществления настоящего изобретения предлагают новую структуру системы мобильной сотовой сети, направленную на многоуровневое самоприспосабливающееся облачное вычисление. Структура системы может быть полностью совместима со стандартами и узлами традиционной сети и способна повторно использовать большое число традиционных функциональных модулей так, что может быть выполнено быстрое развертывание, и большое число требований к пропускной способности мобильной сотовой сети будущего может быть удовлетворено с низкой стоимостью ввода в действие.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0015] Фиг.1 представляет собой схематическое представление структуры системы мобильной сотовой сети согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

[0016] Фиг.2 представляет собой схематическое представление структуры системы мобильной сотовой сети согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.

[0017] Фиг.3 представляет собой схематическое представление узла облачных вычислений согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

[0018] Фиг.4 представляет собой схематическое представление модуля администрирования CRG согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

[0019] Фиг.5 представляет собой схематическое представление применения интерфейса C2-TUN согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

[0020] Фиг.6 представляет собой схематическое представление применения интерфейса узла RAN согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

[0021] Фиг.7 представляет собой схематическое представление применения интерфейса узла базовой сети согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

[0022] Фиг.8 представляет собой упрощенное схематическое представление выполнения облачной обработки радиоинтерфейса из числа узлов облачных вычислений согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

[0023] Фиг.9 представляет собой многоуровневое схематическое представление стека протоколов при выполнении совместной обработки радиоинтерфейса согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

[0024] Фиг.10 представляет собой схематическое представление направления потока данных плоскости пользователя согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

[0025] Фиг.11 представляет собой схематическое представление направления потока данных плоскости управления согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

[0026] Фиг.12 представляет собой схему последовательности операций способа дивергенции нисходящей линии связи в системе облачных вычислений, обеспеченной в варианте осуществления настоящего изобретения;

[0027] Фиг.13 представляет собой схему последовательности операций способа конвергенции восходящей линии связи в системе облачных вычислений, обеспеченной в варианте осуществления настоящего изобретения;

[0028] Фиг.14 представляет собой схему последовательности операций способа дивергенции нисходящей линии связи в сетевом радиошлюзе облака, обеспеченном в варианте осуществления настоящего изобретения; и

[0029] Фиг.15 представляет собой схему последовательности операций способа конвергенции восходящей линии связи в сетевом радиошлюзе облака, обеспеченном в варианте осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0030] Согласно структуре системы мобильной сотовой сети, предложенной в настоящем изобретении, узел облачных вычислений способен выполнять многоуровневое самоприспособление (самоадаптацию). Узел облачных вычислений на нижнем уровне может быть ответственным за совместную обработку сигналов сот в относительно небольшом диапазоне, а узел облачных вычислений на самом верхнем уровне может быть ответственным за совместную обработку сигналов сот в относительно большом диапазоне. Совместная обработка сигналов может быть выполнена среди узлов облачных вычислений разных уровней согласно требованию и самоприспосабливающееся распределение ресурсов также может быть выполнено среди узлов облачных вычислений разных уровней.

[0031] Вследствие гибкости многоуровневого облачного вычисления обработка данных радиоинтерфейса пользователя может быть выполнена в разных узлах облачных вычислений. Следовательно, для пользователя сложно иметь относительно фиксированный узел администрирования сети доступа на стороне сети доступа. Например, в направлении нисходящей линии связи то, как базовая сеть выполняет маршрутизацию в отношении сетевых данных пользователя, может быть связано с алгоритмом обработки сигналов радиоинтерфейса узла облачных вычислений. Следовательно, традиционная граница базовой сети и сети доступа больше не доступна.

[0032] В результате настоящее изобретение обеспечивает новую структуру системы мобильной сотовой системы, включающей в себя новою базовую сеть и сеть доступа. Структура системы совместима со всеми традиционными мобильными протоколами радиоинтерфейса, включающими в себя GSM, GPRS, UMTS и LTE. Структура системы поддерживает функцию облачного вычисления, способна обеспечивать совместную обработку сигналов и совместное планирование одного и тоже же стандарта радиоинтерфейса или даже между стандартами радиоинтерфейса и может гибко распределять вычислительные ресурсы среди узлов согласно требованию обработки сигналов. Структура системы сочетает базовый узел облачного вычисления с узлом маршрутизации базовой сети и шлюзом PDN и сжимает структуру базовой сети так, что базовая сеть обладает функцией облачного вычисления и способна гибко выполнять передачу пользовательских данных согласно алгоритму облачного вычисления. Более того, базовый узел облачного вычисления также получает интерфейс шлюза для осуществления доступа к внешней сети пакетной передачи данных и следовательно, может быть обеспечена большая пропускная способность для сетевых данных для пользователя с меньшей стоимостью ввода в действие.

[0033] Фиг.1 представляет собой схематическое представление структуры системы мобильной сотовой сети согласно варианту осуществления настоящего изобретения. В отличие от структуры традиционной мобильной сотовой сети, упомянутая структура система может включать в себя: узел радиошлюза облака (CRG: Радиошлюз Облака) (например CRG 110), узел макрооблака (MC: Макрооблако) (например MC 120), узел распределительного блока (DU: Распределительный Блок) (например DU 130), узел удаленного радиоблока (RRU: Удаленный Радиоблок) (например макро RRU 140 и микро микро-RRU 150) и узлы традиционных базовой сети и сети доступа (не показаны).

[0034] Согласно варианту осуществления настоящего изобретения новая базовая сеть может включать в себя несколько CRG 110 и узлы традиционной базовой сети. Каждый CRG 110 может администрировать несколько MC 120 и также может администрировать узлы традиционной сети доступа (такие как RNC, eNodeB и BSS). Любые два CRG 110 соединены через логический интерфейс C3 (включающий в себя C3-CL и C3-TUN). CRG 110 также может быть соединен с узлом традиционной базовой сети (таким как HSS и PCRF) и узлом сети доступа (таким как RNC и eNodeB) через интерфейсы традиционных стандартов.

[0035] Согласно варианту осуществления настоящего изобретения новая сеть доступа может включать в себя несколько MC 120, DU 130, RRU 140 и 150 и узлы традиционной сети доступа. Каждое MC может администрировать несколько DU 130 и RRU 140 и 150. MC 120 и CRG 110, администрирующий MC 120, соединены через логический интерфейс С2 (включающий в себя C2-CL и C2-TUN), MC 120 и RRU 140, 150, которые администрируются посредством MC 120, соединены через традиционный интерфейс данных I/Q (например CPRI), и MC 120 и DU 130, администрируемый посредством MC 120, соединены через логический интерфейс С1. DU 130 также может осуществлять связь с CRG 110 через логический интерфейс C2-TUN. Более того, DU 130 также может быть соединен с, например, микро микро-RRU 150, и в это время специфичная реализация DU+RRU может включать в себя BSS, RNS и eNodeB.

[0036] Узлы, вовлеченные в структуру системы настоящего изобртения, подробно проиллюстрированы ниже по тексту.

[0037] CRG 110 является узлом облачных вычислений, расположенным на самом верхнем уровне базовой сети и является узлом для маршрутизации данных и управления мобильностью на самом верхнем уровне. CRG 110 может обеспечивать следующие функции: обеспечение совместной обработки сигналов функции стека протоколов радиоинтерфейса для MC 120 и DU 130, администрируемых посредством CRG 110; когда ресурс бездействует (не используется), обеспечение обработки сигналов функции стека протоколов радиоинтерфейса для другого узла облачных вычислений; запуск шлюза для осуществления доступа к PDN и PSTN и совместного использования полосы пропускания на выходе разными CRG 110; обеспечение канала данных из внешнего интерфейса стека протоколов радиоинтерфейса к шлюзу PDN/PSTN и управления мобильностью для узла администрируемой сети доступа; и имеет функцию связи с узлом традиционной базовой сети через традиционный логический интерфейс, например, запрашивание узла базовой сети, такого как HSS и PCRF.

[0038] MC 120 является промежуточным узлом облачного вычисления и также является узлом сети доступа. MC 120 может обеспечивать следующие функции: обеспечение совместной обработки сигналов функции стека протоколов радиоинтерфейса для администрируемого набора сот; когда ресурс бездействует, обеспечение обработки сигналов функции стека протоколов радиоинтерфейса для другого узла облачных вычислений; обеспечение части функций управления мобильностью для пользователя; обеспечение интерфейса для связи с базовой сетью; обеспечение интерфейса доступа и части функций управления мобильностью для радиосистемы не-3GPP стандарта; и служба в качестве узла локальной IP-сети (например локальный интранет или сеть помещения) для обеспечения функции осуществления доступа к локальной IP сети и в то же время обеспечения канала для осуществления доступа к внешней сети, для реализации функции локальной выгрузки данных IP.

[0039] DU 130 является конечным узлом облачного вычисления и также является узлом сети доступа. DU 130 может обеспечивать следующие функции: обеспечение совместной обработки сигналов функции стека протоколов радиоинтерфейса для администрируемого набора сот; когда ресурс бездействует, обеспечение обработки сигналов функции стека протоколов радиоинтерфейса для другого узла облачных вычислений; обеспечение интерфейса для связи с базовой сетью; и обеспечение части функций управления мобильностью для пользователя.

[0040] Каждый RRU 140, 150 может быть RRU любого стандарта радиосвязи. Каждый узел RRU может формировать множественные соты посредством множественных антенн и может поддерживать программную радиосвязь для того, чтобы изменять стандарт радиосвязи или полосу частот RRU.

[0041] Структура системы настоящего изобретения дополнительно включает в себя интерфейсы C1, C2 и C3, используемые для обеспечения межсоединения среди узлов.

[0042] Интерфейс C3 включает в себя два типа интерфейса, то есть C3-CL и C3-TUN. Интерфейс C3-CL может быть использован для взаимной передачи данных среди разных CRG во время облачного вычисления. Например, CRG 110 (или его MC 120) может передавать через интерфейс C3-CL часть задач обработки сигналов стека протоколов радиоинтерфейса другому CRG 110 (или его MC 120) для обработки, и упомянутый другой CRG 110 (или его MC 120) передает по каналу обратной связи результат обработки к CRG 110 (или его MC 120) через интерфейс C3-CL. Интерфейс C3-TUN используется для передачи данных плоскости пользователя и плоскости управления в базовой сети. Например, разные CGR 110 могут согласовывать полосу пропускания на выходе шлюза PDN через интерфейс C3-TUN, CRG 110 может отправлять пакет данных IP другому CRG 110 через интерфейс C3-TUN, и упомянутый другой CRG 110 отправляет пакет данных внешней PDN. Более того, например, когда пользователь выполняет передачу обслуживания между CRG, связь может быть выполнена через интерфейс C3-TUN.

[0043] Интерфейс C2 включает в себя два типа интерфейса, то есть C2-CL и C2-TUN. Интерфейс C2-CL может быть использован для передачи данных во время облачного вычисления. Например, MC 120 может выполнять совместную обработку сигналов стека протоколов радиоинтерфейса с CRG 110 через интерфейс C2-CL. Более того, например, другой узел облачного вычисления может отправлять задачу обработки сигналов стека протоколов радиоинтерфейса к MC 120 через интерфейс C2-CL, MC 120 может передавать по каналу обратной связи результат вычисления через интерфейс C2-CL и наоборот. Интерфейс C2-TUN может быть использован для взаимной передачи данных плоскости пользователя и плоскости управления между MC 120 или DU 130 и CRG 110.

[0044] Интерфейс C1 может быть использован для передачи данных во время облачного вычисления. Например, DU 130 может выполнять совместную обработку сигналов стека протоколов радиоинтерфейса с MC 120 через интерфейс C1. Более того, например, другой узел облачного вычисления может отправлять задачу обработки сигналов стека протоколов радиоинтерфейса к DU 130 через интерфейс C1, DU 130 может передавать по каналу обратной связи результат вычисления через интерфейс C1 и наоборот.

[0045] Как описано выше по тексту, в мобильной сотовой сети согласно настоящему изобретению многоуровневая структура реализуется посредством использования трех типов узлов, то есть CRG 110, MC 120 и DU 130. В специфичной реализации многоуровневой структуры функции упомянутых трех типов узлов могут быть разделены, исходя из позиции развертывания, обработки радиоинтерфейса, управления мобильностью и потока данных и т.п.

[0046] С точки зрения позиции развертывания: DU 130 приблизительно эквивалентен микро микробазовой станции или миллимикромикробазовой станции и имеет покрытие в общем меньшее, чем 50 метров; несколько DU 130 связаны с одним MC 120 (с RRU), причем MC приблизительно эквивалентно макро базовой станции, имеющей покрытие около 200-300 метров, и множественные DU 130 (связанные DU) могут существовать в покрытии одного MC 120, тем самым формируя двухуровневую структуру сети (называемую Гетерогенная Сеть, Het-Net); и несколько MC 120 связаны с одним CRG 110, причем CRG 110 не имеет RRU и не является ответственным за передачу и прием радиосигнала.

[0047] С точки зрения аспекта обработки радиоинтерфейса, DU 130, MC 120 и CRG 110 все обладают возможностью обработки данных радиоинтерфейса. Обработка радиоинтерфейса относится к службе локального вычисления и службе вычисления удаленного помощника. Служба локального вычисления относится к обработке стека протоколов радиоинтерфейса, выполняемой посредством DU 130, MC 120 и CRG 110 для пользователя в их покрытии. На примере службы локального вычисления DU 130 главным образом ответственен за пользователя, который не нуждается в совместной обработки в его покрытии, MC 120 главным образом ответственно за пользователя, который не нуждается в выполнении совместной обработки с другим MC 120 в его покрытии, и совместная обработка в покрытии MC 120 завершается в CRG 110. Во время обработки службы локального вычисления облачное вычисление главным образом воплощается как: выполнение совместной обработки сигналов (в том числе кодирование/декодирование, модуляция/демодуляция, совместное предварительное кодирование MIMO, совместное обнаружение сигналов и т.п.) на уровнях PHY разных узлов; выполнение совместного планирования и выполнение совместного вычисления между уровнями MAC и уровнями RRC разных узлов с тем, чтобы определять планирование радиоресурсов восходящей линии связи/нисходящей линии связи (такое как распределение ресурсов восходящей линии связи/нисходящей линии связи и многопользовательское MIMO-согласование) вместе; и выполнение синхронизации состояний и данных среди уровней протоколов взаимодействия равноправных систем стеков протоколов радиоинтерфейса разных узлов. Служба вычисления удаленного помощника относится к таковой, когда производительность обработки уровня PHY узла недостаточна, узел упаковывает вычислительную задачу обработки сигналов (в том числе кодирование/декодирование, модуляция/демодуляция, совместное предварительное кодирование MIMO, совместное обнаружение сигналов и т.п.) в пакет вычислительной задачи, отправляет пакет в уровень PHY другого узла и затем уровень PHY другого узла выполняет вычисление и передает по каналу обратной связи результат. Следовательно, вычисление удаленного помощника главным образом относится к совместному использованию вычислительных ресурсов между уровнями PHY. На примере службы вычисления удаленного помощника все из DU 130, MC 120 и CRG 110 могут обеспечивать возможность вычисления обработки радиоинтерфейса для других DU/MC/CRG, когда они бездействуют. Согласно варианту осуществления приоритет службы локального вычисления выше, чем приоритет службы вычисления удаленного помощника.

[0048] С точки зрения управления мобильностью и потока данных: DU 130 может обладать возможностью управления мобильностью радиоинтерфейсов того же самого стандарта в его покрытии (например сотовая передача обслуживания того же самого стандарта внутри DU); MC 120 может иметь функцию управления мобильностью радиоинтерфейсов того же самого стандарта в своем покрытии (например сотовая передача обслуживания того же самого стандарта внутри MC) и MC 120 может обеспечивать выход сети на стороне сети радиодоступа (RAN) (например осуществлять связь с внешней сетью на стороне RAN посредством протоколов LIPA и SIPTO); и CRG 110 может иметь наиболее полную возможность управления мобильностью, включающую в себя сотовую передачу обслуживания внутри CRG и сотовую передачу обслуживания между CRG, и CRG 110 может обеспечивать выход сети базовой сети.

[0049] Фиг.2 представляет собой схематическое представление структуры системы мобильной сотовой сети согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.

[0050] Как показано на Фиг.2, необязательно, узел MC и узел CRG могут быть размещены вместе в реальном применении, чтобы создавать узел 230 MCRG. Функция MCRG 230 может представлять собой совмещение функций CRG 210 и MC 220. MCRG 230 может быть применен в некоторых областях, имеющих высокую пропускную способность для данных и посредством развертывания MCRG 230 в упомянутых областях сетевые данные могут непосредственно поступать в PDN/PSTN через локальный шлюз, тем самым сохраняя затраты на прокладку интерфейса С2 большой производительности.

[0051] Фиг.3 представляет собой схематическое представление структуры узла облачных вычислений согласно варианту осуществления настоящего изобретения. В частности, Фиг.3 показывает блок-схему модулей CRG 310, MC 320 и DU 330.

[0052] Как показано на чертеже, CRG 310 может включать в себя: модуль 311 администрирования CRG, модуль 312 облачной обработки радиоинтерфейса CRG, модуль 313 управления облачной обработкой радиоинтерфейса CRG, шлюз 314 PDN и шлюз 315 PSTN.

[0053] Модуль 311 администрирования CRG может быть сконфигурирован с возможностью обеспечения канала данных из внешнего интерфейса стека протоколов радиоинтерфейса к шлюзу 314 PDN/ шлюзу 315 PSTN и управления мобильностью. Например, модуль 311 администрирования CRG может распределять сетевые данные нисходящей линии связи, которые принимаются от шлюза 314 PDN/шлюза 315 PSTN, соответствующим MC 320, DU 330 или другому CRG, или eNodeB, RNC или BSC и может передавать сетевые данные восходящей линии связи, принимаемые от MC 320, DU 330 или другого CRG, или eNodeB, RNC и BSC, шлюзу 314 PDN/ шлюзу 315 PSTN. Более того, модуль 311 администрирования CRG дополнительно сконфигурирован с возможностью выполнения управления мобильностью для пользователя.

[0054] Модуль 312 облачной об