Архитектура управления и контроля на основе 3gpp для транспортных решений для малых сот

Архитектура управления и контроля на основе 3gpp для транспортных решений для малых сот

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к транспортной сети малых сот, которая выполнена с возможностью взаимодействия с ядром 3GPP и дополнительно выполнена с возможностью предоставления мобильным терминалам 3GPP широкополосных услуг мобильной связи. Кроме того, настоящее изобретение относится к компонентам транспортной сети малых сот, а именно к базовой радиостанции малых сот, концентратору малых сот, контроллеру транспортной сети малых сот и блоку памяти транспортной сети малых сот.

Уровень техники

В данном документе используются следующие сокращения, некоторые из которых по меньшей мере упоминаются в рамках приведенного ниже описания настоящего изобретения.

Third Generation Partnership Project (3GPP) - проект партнерства третьего поколения

Access Grant Channel (AGCH) - канал разрешения доступа

Emulated Core (ЕС) - эмулированное ядро

Enhanced Power Control (ЕРС) - усовершенствованное управление мощностью

Frequency Division Duplex (FDD) - дуплексная связь с частотным разделением

GPRS Tunneling Protocol (GTP) - протокол туннелирования GPRS

Home Location Register (HLR) - регистр исходного местоположения

Higher Order Provisioning (HOP) - обеспечение более высокого уровня

High Speed Packet Access (HSPA) - высокоскоростной пакетный доступ

Home Subscriber Register (HSS) - сервер собственных абонентов

Information Element (IE) - информационный элемент

IP Multi-Media Subsystem (IMS) - мультимедийная подсистема на базе IP

International Mobile Telecommunication (IMT) - международная мобильная связь

Long Term Evolution (LTE) - проект долгосрочного развития

Medium Access Control (MAC) - управление доступом к среде передачи

Mobile Broadband (МВБ) - мобильная широкополосная сеть

Mobile Backhaul (MBH) - мобильная транспортная сеть

Mobility Management (MM) - управление мобильностью

Mobility Management Entity (MME) - узел управления мобильностью

Multi-Protocol Lable Switching (MPLS) - многопротокольная коммутация с использованием меток

Mobile Virtual Network Operator (MVNO) - оператор виртуальной сети мобильной связи

Microwave (MW) - микроволновое излучение

Hon-Access Stratum (NAS) - уровень, не связанный с предоставлением доступа

Next Generation (NG) - сеть следущего поколения

Next Generation Mobile Networks (NGMN) - мобильные сети следующего поколения

Non/Near Line of Sight (NLOS) - участок распространения радиоволн в пределах / за пределами прямой видимости

Operations Support System (OSS) - система поддержки операций

Packet Data Convergence Protocol (PDCP) - протокол слияния пакетных данных

Protocol Data Unit (PDU) - блок данных протокола

Quality of Service (QoS) - качество обслуживания

Radio Access (RA) - радиодоступ

Radio Access Network (RAN) - сеть радиодоступа

Radio Base Station (RBS) - базовая радиостанция

Radio Link Control (RLC) - управление линией радиосвязи

Radio Resource Control (RRC) - управление радиоресурсами

S1 Application Protocol (S1AP) - прикладной протокол для интерфейса S1

Small Cell Backhaul (SCBH) - транспортная сеть малых сот

Stream Control Transmission Protocol (SCTP) - протокол передачи управления потоками

Service Gateway (SGw) - обслуживающий шлюз

Self-Organized Networking (SON) - самоорганизованная сеть

Time Division Duplex (TDD) - дуплексная связь с временным разделением каналов

User Entity/Equipment (Mobile Terminal) (UE) - пользовательский объект / пользовательское оборудование (мобильный терминал)

User Datagram Protocol (UDP) - протокол пользовательских дейтаграмм

User Subscriber Identity Module (USIM) - универсальный абонентский идентификационный модуль

В области телекоммуникаций транспортная сеть малых сот играет важную роль в транспортной сети мобильной связи и приобретает возрастающее значение за счет внедрения гетерогенных сетей, которые иногда упоминаются как HetNet (hetnet). В основном транспортные сети малых сот предполагают развертывание многочисленных базовых радиостанций малых сот, которые дополняют базовые радиостанции макросот. Развертывание базовых радиостанций малых сот требует в высокой степени масштабируемого и гибкого транспортного решения для малых сот. Преимущественный подход, используемый сегодня для осуществления транспортного решения для малых сот, состоит в том, чтобы уменьшить масштаб существующего транспортного решения для макросот.

На фиг. 1 (уровень техники) изображена схема примерной системы 100 беспроводной связи, на которой показаны основные особенности преимущественного подхода для осуществления транспортного решения для малых сот. В этом подходе малые RBS 102 соединены через сеть 104 МВН с ядром 106 3GPP. Обычно между малыми RBS 102 и ядром 106 3GPP предварительно конфигурируется МВН-связность с использованием OSS 108 или некоторого другого решения по управлению сетями. Эта МВН-связность образует основу, на которой можно динамически устанавливать связность мобильной широкополосной сети (МВВ) с мобильными терминалами 110 по воздушным интерфейсам 112 3GPP.

В этом подходе ядро 106 3GPP взаимодействует с малыми RBS 102 для установления однонаправленных каналов 114 3GPP, через которые может осуществляться передача данных МВВ между мобильными терминалами 110 и, например, Интернет 114. Участки этих однонаправленных каналов 114 3GPP проходят через МВН-соединения 116 обычно в виде туннелей через пакетную сеть (например, GTP-туннели через сеть на основе MPLS). В этой ситуации можно уже наблюдать различие в механизмах управления связностью между традиционной областью МВН и областью 3GPP:

- МВН-соединения 116 являются полустатическими и контролируются OSS 108.

- Однонаправленные каналы 314 3GPP являются динамическими и устанавливаются с помощью ядра 106 3GPP и малых RBS 102 всякий раз, когда мобильные терминалы 110 3GPP осуществляют запрос ресурсов МВВ.

В результате этого различия возникает растущий интерес к "продвижению" МВН-соединения 116 в направлении более динамичного предоставления услуг по требованию, то есть в направлении подхода, который имеет больше сходства с МВВ-связностью, по сравнению с традиционной МВН-связностью. В связи с этим операторы и поставщики систем обращают свое внимание на альтернативное транспортное решение для малых сот, которое описано ниже со ссылкой на фиг. 2 (уровень техники).

На фиг. 2 (уровень техники) изображена схема примерной системы 200 беспроводной связи, которая показывает основные особенности этого альтернативного транспортного решения для малых сот. В этом подходе первая линия 202 связи транспортной сети МВН между малыми RBS 204 и остальной частью МВН-сети 206 (МВН-облака 206) выполнено с помощью беспроводной линии 208 связи TDD LTE, в частности, поддерживающей веерную структуру. Беспроводная линия 208 связи TDD LTE имеет лучи, которые заканчиваются в малых RBS 204. Беспроводная линия 208 связи TDD LTE имеет концентратор, который заканчивается в RBS 210 TDD LTE. Обычно для RBS 210 TDD LTE используется беспроводная линия 208 связи TDD LTE в виде линии 208 радиосвязи "точка-многоточка" NLOS для соединения с малыми RBS 204. Малые RBS 204 обеспечивают линии 212 связи FDD LTE с их соответствующими мобильными станциями 214 (UE 214).

Использование "LTE" в транспортной сети, например, в данном случае TDD 208 LTE, означает, что необходимо обеспечить установление связности, для которой требуется ядро LTE (3GPP). В современных решениях, выполненных в виде различных испытаний и уведомлений, это ядро 216 3GPP LTE эмулируется в узле, тип которого упоминался ранее в данном документе как RBS 210 TDD LTE. Кроме того, первую линию 202 связи транспортной сети МВН (например, скачок 202 в транспортной сети TDD LTE) можно выполнить путем размещения эквивалента 218 UE TDD LTE на каждой из оригинальных RBS 204 FDD LTE, которые затем взаимодействуют с RBS 210 TDD LTE и, в частности, с эмулированным узлом 216 ядра 3GPP LTE узла (например, с эмулированным ядром 216) для установления первой линии 202 связи транспортной сети МВН. Ниже приводится поэтапное обсуждение данного вопроса для того, чтобы объяснить, как можно установить связность между мобильными станциями 214 и ядром 222 3GPP из расчета этого транспортного решения для малых сот. Ниже приведены следующие этапы:

1. OSS 220 МВН устанавливает связность между ядром 222 3GPP и RBS 210 TDD LTE.

2. Эмулированное ядро 216 RBS TDD LTE обеспечивает необходимые функции ядра 3GPP для того, чтобы между RBS 210 TDD LTE и малыми RBS 204 устанавливалась беспроводная линия 208 связи TDD LTE. Теперь малые RBS 204 имеют полную МВН-связность с ядром 222 3GPP.

а. Таким образом, МВН-связность для сот малых RBS 204 представляет собой комбинацию МВН 224 и беспроводной линии 208 связи TDD LTE.

Теперь малые RBS 204 используют для сопряжения с ядром 222 3GPP и установления однонаправленных каналов 226 радиосвязи 3GPP для услуг МВВ, предоставляемых в их соответствующих мобильных станциях 214.

На фиг. 3 (уровень техники) изображена схема примерной системы 300 беспроводной связи, которая показывает основные особенности еще одного альтернативного транспортного решения для малых сот, которая имеет структуру, аналогичную решению фиг. 2 за исключением того, что RBS 210 TDD LTE больше не имеет эмулированного 216, расположенного в ней, но вместо этого имеет отдельное ядро 302 3GPP (показанное как ядро 2 3GPP), которое расположено в сети 206 МВН (в облаке 206 МВН). Обсуждение этого конкретного решения приведено в работе 3GPP TR 36.806 "Relay Architectures for E-UTRA (LTE-Advanced)" V.9.0.0, March 2010 (содержание которой включено сюда путем ссылки). Далее следует поэтапное обсуждение того, каким образом можно установить связность между мобильными станциями 214 и ядром 222 3GPP, исходя из этого транспортного решения для малых сот.

1. OSS 220 устанавливает МВН-соединение 304 ("МВН 1") между ядрами 222 и 302 3GPP.

2. OSS 220 также устанавливает другой отрезок 306 ("МВН 2") МВН-соединение между ядром 302 3GPP и RBS 210 TDD LTE.

3. Ядро 302 3GPP используется для управления однонаправленными каналами 308 транспортной сети малых сот ("ретрансляционные однонаправленные каналы 3GPP") и для установления соединения с малыми RBS 204.

а. Таким образом, МВН-соединение малых RBS 204 представляет собой комбинацию однонаправленных каналов 308 транспортной сети (частично передаваемых по МВН 2) и МВН 1.

4. Теперь малые RBS 204 имеют связность на всем отрезке до ядра 222 3GPP для установления однонаправленных каналов 310 3GPP для услуг МВБ для их соответствующих мобильных станций 214.

Хотя эти транспортные решения для малых сот хорошо работают в большинстве приложений, по-прежнему существует потребность в их улучшении для обеспечения более гибкого транспортного решения для малых сот. Одно такое новое и улучшенное транспортное решение для малых сот является предметом настоящего изобретения.

Раскрытие изобретения

Транспортная сеть малых сот, которая представляет собой дальнейшее развитие традиционных транспортных сетей малых сот, описана в зависимом пункте формулы изобретения настоящей заявки. В дополнение к этому, компоненты транспортной сети малых сот, а именно базовая радиостанция малых сот, концентратор малых сот, контроллер транспортной сети малых сот, блок памяти транспортной сети малых сот и связанные с ними способы также описаны в зависимых пунктах формулы изобретения настоящей заявки. Преимущественные варианты осуществления транспортной сети малых сот, включающей в себя компоненты транспортной сети малых сот, а именно базовую радиостанцию малых сот, концентратор малых сот, контроллер транспортной сети малых сот, блок памяти транспортной сети малых сот и связанные с ними способы, были описаны в зависимых пунктах формулы изобретения настоящей заявки.

В одном аспекте настоящего изобретения выполнена транспортная сеть малых сот, которая выполнена с возможностью взаимодействия с ядром 3GPP и дополнительно выполнена с возможностью обеспечения мобильных широкополосных услуг, которые будут предоставляться ядром 3GPP для мобильных терминалов 3GPP. Транспортная сеть малых сот содержит многочисленные базовые радиостанции малых сот, концентратор малых сот, контроллер транспортной сети малых сот и блок памяти транспортной сети малых сот. Каждая базовая радиостанция малых сот имеет линию связи с соответствующими мобильными терминалами 3GPP. Концентратор малых сот обеспечивает по меньшей мере одну беспроводную линию связи с множеством базовых радиостанций малых сот. По меньшей мере одна беспроводная линия связи эмулируется как однонаправленные радиоканалы 3GPP с точки зрения ядра 3GPP независимо от технологии радиосвязи, которая фактически используется для выполнения по меньшей мере одной беспроводной линии связи. Контроллер транспортной сети малых сот управляет по меньшей мере одной беспроводной линией связи между концентратором малых сот и базовыми радиостанциями малых сот. Контроллер транспортной сети малых сот взаимодействует как с концентратором малых сот, так и с ядром 3GPP. Блок памяти транспортной сети малых сот хранит данные, которые относятся по меньшей мере к одной беспроводной линии связи между концентратором малых сот и базовыми радиостанциями малых сот. Блок памяти транспортной сети малых сот связан с контроллером транспортной сети малых сот. Преимущество транспортной сети малых сот состоит в том, что она эффективно "повторно использует" технологию 3GPP для управления большим количеством динамических линий связи малых сот.

В другом аспекте настоящего изобретения выполнена базовая радиостанция малых сот (и способ, выполняемый с ее помощью), которая обеспечивает мобильные широковещательные услуги, которые будут предоставляться мобильному терминалу 3GPP. Базовая радиостанция малых сот содержит процессор и память, которая хранит исполняемые процессором инструкции, где процессор обеспечивает сопряжение с памятью и исполняет исполняемые процессором инструкции для обеспечения следующих операций: (а) предоставление линии связи (например, линия связи FDD LTE) для мобильных терминалов 3GPP; и (b) сопряжение с концентратором малых сот через беспроводную линию связи. Беспроводная линия связи эмулируется как однонаправленные радиоканалы 3GPP с точки зрения ядра 3GPP независимо от технологии радиосвязи (например, NLOS в полосах частот, не задействованных IMT, WiFi), которая фактически используются для осуществления беспроводной линии связи. Кроме того, базовая радиостанция малых сот эмулируется как унаследованное пользовательское оборудование с точки зрения ядра 3GPP. Преимущество базовой радиостанции малых сот состоит в том, что она эффективным образом "повторно использует" технологию 3GPP для управления большим количеством динамических линий связи малых сот.

В другом аспекте настоящего изобретения выполнен концентратор малых сот (и способ, выполняемый им), который позволяет предоставлять мобильные широкополосные услуги мобильным терминалам 3GPP. Концентратор малых сот содержит процессор и память, которая хранит исполняемые процессором инструкции, где процессор обеспечивает сопряжение с памятью и исполняет исполняемые процессором инструкции, которые позволяют выполнить следующей операцию: (а) обеспечивают по меньшей мере одну беспроводную линию связи с базовыми радиостанциями малых сот. По меньшей мере одна беспроводная линия связи эмулируется как однонаправленные радиоканалы 3GPP с точки зрения ядра 3GPP независимо от технологии радиосвязи (например, NLOS в полосах частот, не задействованных IMT, WiFi), которая фактически используется для осуществления по меньшей мере одной беспроводной линии связи. Кроме того, концентратор малых сот эмулируется как унаследованная базовая радиостанция с точки зрения ядра 3GPP. Преимущество концентратора малых сот состоит в том, что он эффективно "повторно использует" технологию 3GPP для управления большим количеством динамических линий связи малых сот.

В другом аспекте настоящего изобретения выполнен концентратор транспортной сети малых сот (и способ, выполняемый им), который предоставляет мобильным терминалам 3GPP мобильные широкополосные услуги. Блок памяти транспортной сети малых сот содержит процессор и память, которая хранит исполняемые процессором инструкции, где процессор обеспечивает сопряжение с памятью и исполняет исполняемые процессором инструкции, которые позволяют выполнить следующую операцию: (а) управляют по меньшей мере одной беспроводной линией связи между концентратором малых сот и базовыми радиостанциями малых сот. По меньшей мере одна беспроводная линия связи эмулируется как однонаправленные радиоканалы 3GPP с точки зрения ядра 3GPP независимо от технологии радиосвязи (например, NLOS в полосах частот, не задействованных IMT, WiFi), которая фактически используется для осуществления по меньшей мере одной беспроводной линии связи. Преимущество концентратора транспортной сети малых сот состоит в том, что он эффективным образом "повторно использует" технологию 3GPP для управления большим количеством динамических линий связи малых сот.

В другом аспекте настоящего изобретения выполнен блок памяти транспортной сети малых сот (и способ, выполняемый им), который позволяет предоставлять мобильные широкополосные услуги мобильным терминалам 3GPP. Блок памяти транспортной сети малых сот содержит процессор и память, которая хранит исполняемые процессором инструкции, где процессор обеспечивает сопряжение с памятью и исполняет исполняемые процессором инструкции, которые позволяют выполнить следующую операцию: (а) сохраняют данные, имеющие отношение по меньшей мере к одной беспроводной линий связи между концентратором малых сот и базовыми радиостанциями малых сот. По меньшей мере одна беспроводная линия связи эмулируется как однонаправленные радиоканалы 3GPP с точки зрения ядра 3GPP независимо от технологии радиосвязи (например, NLOS в полосах частот, не задействованных IMT, WiFi), которая фактически используется для осуществления по меньшей мере одной беспроводной линии связи. Преимущество блока памяти транспортной сети малых сот состоит в том, что он эффективным образом "повторно использует" технологию 3GPP для управления большим количеством динамических линий связи малых сот.

Дополнительные аспекты изобретения будут изложены, в частности, в подробном описании фигур и любых пунктов формулы изобретения, которая приведена ниже, и, в частности, будут получены из подробного описания, или их можно изучить при практическом применении изобретения. Следует понимать, что как предыдущее общее описание, так и последующее подробное описание являются только примерными и пояснительными, и не ограничивают изобретение так, как это раскрыто в данном документе.

Краткое описание чертежей

Более полное понимание настоящего изобретения можно получить посредством ссылки на последующее подробное описание при совместном рассмотрении с сопроводительными чертежами, на которых:

фиг. 1 (уровень техники) - схема примерной системы беспроводной связи, которая используется для описания основных особенностей традиционного транспортного решения для малых сот;

фиг. 2 (уровень техники) - схема примерной системы беспроводной связи, которая используется для описания основных особенностей другого традиционного транспортного решения для малых сот;

фиг. 3 (уровень техники) - схема примерной системы беспроводной связи, которая используется для описания основных особенностей еще одного традиционного транспортного решения для малых сот;

фиг. 4 - схема примерной системы беспроводной связи, которая включает в себя транспортную сеть малых сот, выполненную согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 5 - схема, иллюстрирующая примерные стеки протоколов, взаимодействующие с компонентами транспортной сети малых сот, а именно с базовой радиостанцией малых сот, концентратором малых сот и контроллером транспортной сети малых сот, которые показаны на фиг. 4 согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 6 - блок схема последовательности операций, которая иллюстрирует примерные этапы способа обеспечения транспортного решения для малых сот, которые выполняются с помощью базовой радиостанции малых сот согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 7 - блок-схема последовательности операций, которая иллюстрирует примерный этап способа обеспечения транспортного решения для малых сот, который выполняется концентратором малых сот согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 8 - блок-схема последовательности операций, которая иллюстрирует примерный этап способа обеспечения транспортного решения для малых сот, который выполняется контроллером транспортной сети малых сот согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 9 - блок-схема последовательности операций, которая иллюстрирует примерный этап способа обеспечения транспортного решения для малых сот, который выполняется блоком памяти транспортной сети малых сот согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и

фиг. 10 - основная схема, иллюстрирующая архитектуру управления транспортной сетью малых сот, которая приведена для сравнения двух транспортных решений для малых сот предыдущего уровня техники и новой транспортной сети малых сот, каждая из которых обеспечивает сопряжение с базовой сетью 3GPP для обеспечения сопряжения мобильного терминала 3GPP с Интернет.

Осуществление изобретения

На фиг. 4 показана схема примерной системы 400 беспроводной связи, которая включает в себя транспортную сеть 402 малых сот, выполненную согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Транспортная сеть 402 малых сот выполнена с возможностью взаимодействия с ядром 3GPP 404 и дополнительно выполнена с возможностью предоставления мобильных широкополосных услуг 406 с помощью ядра 404 3GPP мобильным терминалом 408а и 408b 3GPP (например, UE, мобильным телефоном, смартфоном, портативным компьютером типа "лэптоп", персональным цифровым помощником). Как показано, транспортная сеть 402 малых сот содержит множество базовых радиостанций 410а и 410b малых сот (показаны только две), концентратор 412 малых сот, контроллер 414 транспортной сети малых сот и блок 416 памяти транспортной сети малых сот. Базовые радиостанции 410а и 410b малых сот предоставляют беспроводные линии 418а и 418b связи FDD LTE (или другую радиосвязь 3GPP) их соответствующим мобильным терминалам 408а и 408b 3GPP. Концентратор 412 малых сот предоставляет по меньшей мере одну беспроводную линию 420 связи базовым радиостанциям 410а и 410b малых сот. Контроллер 414 транспортной сети малых сот взаимодействует как с концентратором 412 малых сот, так и с ядром 404 3GPP. В частности, контроллер 414 транспортной сети малых сот управляет по меньшей мере одной беспроводной линией 420 связи между концентратором 412 малых сот и базовыми радиостанциям 410а и 410b малых сот. Концентратор 412 малых сот и контроллер 414 транспортной сети малых сот расположены в мобильной транспортной сети 413. Блок 416 памяти транспортной сети малых сот хранит данные 422, которые относятся по меньшей мере к одной беспроводной линия 420 связи между концентратором 412 малых сот и базовыми радиостанциями 410а и 410b малых сот. Подробное обсуждение каждого из компонентов 410а, 410b, 412, 414 и 416 приведено ниже после поэтапного обсуждения, приведенного для объяснения того, как можно установить связность между мобильными терминалами 408а и 408b 3GPP и ядром 404 3GPP с помощью этой новой и улучшенной транспортной сетью 402 малых сот.

1. OSS 424 устанавливает МВН-соединение 426 ("МВН 1") между ядром 404 3GPP и контроллером 414 транспортной сети малых сот. Это будет сделано до развертывания базовых радиостанций 410а и 410b малых сот.

2. Контроллер 414 транспортной сети малых сот и базовые радиостанции 410а и 410b малых сот устанавливают другой отрезок 428 ("МВН 2") без вмешательства OSS 424 (следует отметить, что OSS 424 может альтернативным образом установить отрезок 428 ("МВН 2") только в случае, если OSS 424 используется для управления по меньшей мере одной беспроводной линии 420 связи). Каждая базовая радиостанция 410а и 410b малых сот обеспечивает покрытие для соответствующих малых сот 411а и 411b, которые находятся в зоне, которая меньше, чем макросота 413 3GPP. Базовая радиостанция 415 макросот обеспечивает покрытие макросоты 413 3GPP, охватывающее обычно зоны покрытия малых сот 411а и 411b.

3-4. Контроллер 414 транспортной сети малых сот, который эмулирует части управления ядра 3GPP (например, MME) устанавливает эмулированные однонаправленные радиоканалы 430 3GPP (между концентратором 412 малых сот и базовыми радиостанциями 410а и 410b малых сот) и устанавливает эмулированные однонаправленные каналы 432 3GPP (между контроллером 414 транспортной сети малых сот и базовыми радиостанциями 410а и 410b малых сот). Это сделано совместно с базовыми радиостанциями 410а и 410b малых сот, которые эмулируют поведение UE 3GPP. Следует отметить, что контроллер 414 транспортной сети малых сот представляет собой пример ядра 3GPP, который можно выполнить в отдельном новом узле или в существующем узле, таком как ядро 404 3GPP. Эти этапы отмечены как улучшенные по сравнению с транспортными решениями для малых сот уровня техники, и ниже приведено более подробное описание того, как транспортная сеть 402 малых сот сконфигурирована для выполнения этапов 3-4.

5. Теперь базовые радиостанции 410а и 410b малых сот имеют связность на всем отрезке ядра 404 3GPP для установления однонаправленных каналов 434 3GPP для МВВ-услуг 406 в их соответствующих мобильных терминалах 408а и 408b 3GPP.

Следует отметить, что по меньшей мере одну беспроводную линию 420 связи, которая осуществляется через воздушный интерфейс, можно выполнить как беспроводную линию связи "точка-многоточка" (которая будет обсуждена ниже в данном описании), по меньшей мере одна беспроводная линия связи "точка-точка", комбинация из беспроводной линии связи "точка-многоточка" и по меньшей мере одной беспроводной линии связи "точка-точка", участок распространения радиоволн в пределах / за пределами прямой видимости (NLOS) в полосах частот, не задействованных международной мобильной связи (IMT), или WiFi, но по меньшей мере одна беспроводная линия 420 связи эмулируется как беспроводная линия связи "точка-многоточка" с точки зрения ядра 3GPP. Другими словами, действующая беспроводная линия 420 связи (воздушный интерфейс) между концентратором 412 малых сот и базовыми радиостанциями 410а и 410b малых сот может базироваться на некоторой технологии "точка-точка", но с точки зрения перспективы транспортных сетей концентратор 412 малых сот непосредственно действует так, как следует из его названия, то есть как точка, с которой устанавливают соединение многочисленные базовые радиостанции 410а и 410b малых сот с целью их соединения с оставшейся частью беспроводной/мобильной системы (например, с ядром 404 3GPP).

Компоненты транспортной сети малых сот, а именно базовые радиостанции 410а и 410b малых сот, концентратор 412 малых сот, контроллер 414 транспортной сети малых сот и блок 416 памяти транспортной сети малых сот имеют следующие особенности и функциональные возможности:

1. Каждая базовая радиостанция 410а и 410b малых сот поддерживает связь с остальной частью сети через беспроводную линию связи 420 "точка-многоточка".

1.1. С точки зрения ядра 404 3GPP каждая базовая радиостанция 410а и 410b малых сот моделируется как регулярное UE 3GPP.

1.2. Части NAS 3GPP каждой базовой радиостанции 410а и 410b малых сот не нужно выполнять непосредственно в базовых радиостанциях 410а и 410b малых сот, но можно эмулировать в концентраторе 412 малых сот. Как обсуждено ниже, этот признак является особенно преимущественным в случае унаследованных однонаправленные радиоканалов, которые нельзя изменить на NAS по различным причинам.

Замечание: воздушный интерфейс, подсоединенный между концентратором 412 малых сот и базовыми радиостанциями 410а и 410b малых сот, может базироваться на технологии воздушного интерфейса для радиосвязи "точка-точка", поскольку даже в этом случае концентратор 412 малых сот по-прежнему действует как точка, где многочисленные базовые радиостанции 410а и 410b малых сот соединены с остальной частью сети, а именно с ядром 404 3GPP. Как обсуждено выше, ядро 404 3GPP с точки зрения топологии транспортной сети интерпретирует эту беспроводную линию 420 связи (воздушный интерфейс) как беспроводную линию связи "точка-многоточка".

2. Концентратор 412 малых сот образует точку агрегации или линию связи между базовыми радиостанциями 410а и 410b малых сот и остальной частью мобильной сети.

2.1. С точки зрения ядра 404 3GPP концентратор 412 малых сот моделируется как регулярная базовая радиостанция.

2.2. Концентратор 412 малых сот может эмулировать часть функциональных возможностей 3GPP (например, NAS), которые обычно предполагается осуществлять в дальнейшем для базовых радиостанций 410а и 410b малых сот (которые моделируются как UE 3GPP с точки зрения ядра 404 3GPP). Например, концентратор 412 малых сот содержит мост 440 NAS, который скрывает от базовых радиостанций 410а и 410b малых сот по меньшей мере часть сигнализации NAS, которая берет начало из контроллера 414 транспортной сети малых сот (смотри фиг. 5). В частности, мост 440 NAS может эмулировать узел UE NAS в направлении контроллера 414 транспортной сети малых сот. Кроме того, мост 440 NAS выполнен с возможностью создания и завершения IE PDU NAS.

3. Беспроводная линия 420 связи "точка-многоточка" соединяет базовые радиостанции 410а и 410b малых сот с концентратором 412 малых сот.

3.1. С точки зрения ядра 404 3GPP беспроводная линия 420 связи "точка-многоточка" эмулируется как однонаправленные радиоканалы 3GPP (однонаправленные каналы для регулярной LTE) независимо от технологии радиосвязи, фактически используемой для осуществления беспроводной линии 420 связи "точка-многоточка". Например, другая технология радиосвязи, которую можно использовать для осуществления этой линии связи, включает в себя NLOS в полосах частот IMT, WiFi и т.д.

3.1.1. Способ, в котором базовые радиостанции 410а и 410b малых сот и концентратор 412 малых сот обнаруживают, устанавливают связь и соединение друг с другом, аналогичен способу, в котором UE 3GPP и соответствующая базовая радиостанция 3GPP, соответственно, обнаруживают, устанавливают связь и соединение друг с другом. Например, повторный выбор соты 3GPP соответствует изменению своей связности базовых радиостанций 410а и 410b малых сот от одного концентратора 412 малых сот до другого концентратора малых сот (не показан).

3.1.2. Части немодулированной передачи LTE и стеки протоколов более низкого уровня 3GPP (например, PDCP, RLC, MAC, RRC) могут повторно использоваться в базовых радиостанциях 410а и 410b малых сот и в концентраторе 412 малых сот для управления беспроводной линией 420 связи "точка-многоточка". Альтернативно, управление и/или протоколы плоскости данных могут быть не 3GPP.

4. Контроллер 414 транспортной сети малых сот управляет беспроводной линией 420 связи "точка-многоточка" посредством взаимодействий с базовыми радиостанциями 410а и 410b малых сот и концентратора 412 малых сот.

4.1. Контроллер 414 транспортной сети малых сот содержит узел 436 плоскости данных (узел 436 плоскости пользователя) и узел 438 плоскости управления. Контроллер 414 транспортной сети малых сот осуществляется с использованием технологий базовой сети 3GPP, таких как, например, MME, SGw и т.д. Как и в случае технологий 3GPP, узлы 436 и 438 плоскости данных и плоскости управления контроллера транспортной сети малых сот не должны располагаться в одном и том же физическом узле.

4.2. Контроллер 414 транспортной сети малых сот может использовать стандарт S1AP (протокол приложения S1 (S1AP), 3GPP 36.413, V10.6.0, июнь 2012 - содержание которого включено сюда путем ссылки) при взаимодействиях в плоскости управления с концентратором 412 малых сот и при управлении ресурсами (однонаправленными радиоканалами), связанными с беспроводной линией 420 связи "точка-многоточка".

4.3. Аналогичным образом контроллер 414 транспортной сети малых сот может использовать стандарт сигнализации NAS для взаимодействия с базовыми радиостанциями 410а и 410b малых сот в плоскости управления.

4.3.1. Это не исключает адаптации существующего NAS 3GPP или определения любого нового NAS с целью управления однонаправленными радиоканалами в полосах частот, не задействованных IMT.

4.3.2. Завершение сигнализации NAS может иметь место в непосредственно в концентраторе 412 малых сот (смотри объяснение в пункте 2.2).

4.4. Контроллер 414 транспортной сети малых сот и блок 416 памяти транспортной сети малых сот можно осуществить в виде узла MVNO в существующей базовой сети 3GPP (смотри фиг. 10).

5. Блок 416 памяти транспортной сети малых сот содержит данные 422 для выделения ресурсов и прочего, которые относятся к базовым радиостанциям 410а и 410b малых сот и к характеристикам (например, QoS, полоса пропускания и другое) беспроводной линии 420 связи "точка-многоточка", при этом базовые радиостанции 410а и 410b малых сот используются с концентратором 412 малых сот.

5.1. Блок 416 памяти транспортной сети малых сот осуществляется с использованием технологий базовой сети 3GPP, например HSS, HLR.

5.1.1. Следовательно, в блоке 416 памяти транспортной сети малых сот базовые радиостанции 410а и 410b малых сот моделируются как регулярные UE 3GPP.

На фиг. 5 показана схема, иллюстрирующая пример стека 502 протоколов плоскости пользователя базовой радиостанции малых сот и стека 504 протоколов плоскости управления, стека 506 протоколов плоскости пользователя концентратора малых сот, и стека 508 протоколов плоскости управления, и стека 510 протоколов плоскости пользователя контроллера транспортной сети малых сот и стека 512 протоколов плоскости управления согласно варианту осуществления настоящего изобретения. В этом примере базовая радиостанция 410а малых сот, которая реализует сторону UE беспроводной линии 420 связи "точка-многоточка" (например, линия 420 связи Р2МР NLOS), показана с использованием опций различных протоколов, отмеченных как PDCP', RLC', MAC' и Phy'. В частности, базовая радиостанция 410а малых сот показана как включающая в себя стек 502 протоколов плоскости пользователя, который содержит уровень 502а IP, уровень 502b PDCP, уровень 502 с RLC, уровень 502d MAC и физический уровень 502е. Кроме того, базовая радиостанция 410а/410b малых сот включает в себя стек 504 протоколов плоскости управления, включающий в себя уровень 504а NAS, уровень 504b RRC, уровень 504 с PDCP, уровень 504d RLC, уровень 504e MAC и физический уровень 504f. Базовая радиостанция 410b малых сот (и другие базовые радиостанции малых сот) будут также включать в себя тот же самый стек 502 протоколов плоскости пользователя и тот же самый стек 504 протоколов плоскости управления.

В этом примере концентратор 412 малых сот включает в себя стек 506 протоколов плоскости пользователя, который имеет участок 506', который обеспечивает сопряжение со стеком 502 протоколов плоскости пользователя базовых радиостанций 410а и 410b малых сот и содержит уровень 506а' PDCP, уровень 506b' RLC, уровень 506 с' MAC и физический уровень 506d'. Стек 506 протоколов плоскости пользователя концентратора 412 малых сот имеет другой участок 506'', который обеспечивает сопряжение со стеком 510 протоколов плоскости пользователя контроллера 414 транспортной сети малых сот и содержит уровень 506а'' GTP, уровень 506b'' UDP, уровень 506с'' IP, уровень 506d'' L2 и уровень 506e'' L1. Кроме того, концентратор 412 малых сот включает в себя стек 508 протоколов плоскости управления, который имеет участок 508', который обеспечивает сопряжение со стеком 504 протоколов плоскости управления базовых радиостанций 410а и 410b малых сот и содержит прокси-уровень 508а' NAS, уровень 508b' RRC, уровень 508с' PDCP, уровень 508d' RLC, уровень 508e' MAC и физический уровень 508f'. Стек 508 протоколов плоскости управления концентратора 412 малых сот имеет другой участок 508'', который обеспечивает сопряжение со стеком 512 протоколов плоскости управления контроллера 414 транспортной сети малых сот и содержит уровень 508а'' S1AP, уровень 508b'' SCTP, уровень 508с'' IP, уровень 508d'' L2 и уровень 508e'' L1. Беспроводная линия 420 связи "точка-многоточка" (например, Р2МР 420 NLOS) образована между физическими уровнями 502е и 504f базовых радиостанций 410а и 410b малых сот и физическими уровнями 506d' и 508f концентратора 412 малых сот. Альтернативно, базовые радиостанции 410а и 410b малых сот и концентратор 412 малых сот при необходимости могут реализовывать свои собственные версии протоколов, соответствующие отмеченным PDCP', RLC', MAC', Phy' и т.д.

Контроллер 414 транспортной сети малых сот включает в себя стек 510 протоколов плоскости пользователя, который обеспечивает сопряжение со стеком 506 протоколов плоскости пользователя концентратора 412' малых сот и содержит первый уровень 510а IP, уровень 510b GTP, уровень 510с UDP, второй уровень 510d IP, уровень 510e L2 и уровень 510f L1. Кроме того, контроллер 414 транспортной сети малых сот включает в себя стек 512 протоколов плоскости управления, который обеспечивает сопряжение со стеком 508 протоколов плоскости управления концентратора 412 малых сот и содержит уровень 512а NAS, уровень 512b S1AP, уровень 512с SCTP, уровень 512d IP, уровень 512е L2 и уровень 512f L1.

Как показано на фиг. 5, роль NAS эмулируется с помощью узла 508 плоскости управления концентратора 412 малых сот, который действует как мост 440 NAS со следующими функциональными возможностями:

- мост