本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種多跳通信系統(tǒng)及其節(jié)點(diǎn)。

背景技術(shù)：

蜂窩無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)從20世紀(jì)80年代開(kāi)始發(fā)展，從一開(kāi)始滿足人類的語(yǔ)音通信需求發(fā)展到后來(lái)在語(yǔ)音業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上逐步滿足人類的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信需求?，F(xiàn)有技術(shù)中蜂窩無(wú)線通信系統(tǒng)由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商部署并運(yùn)營(yíng)，網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)經(jīng)過(guò)運(yùn)營(yíng)商的縝密規(guī)劃，如圖1為現(xiàn)有技術(shù)中蜂窩無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽鈭D，圖1中，各個(gè)宏基站(macro(e)NB，MNB)的選址由運(yùn)營(yíng)商規(guī)劃確定，每個(gè)宏基站可以達(dá)到幾百米甚至幾千米的無(wú)線覆蓋，從而可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)商運(yùn)營(yíng)區(qū)域內(nèi)的近乎連續(xù)無(wú)縫覆蓋。

隨著移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代的到來(lái)，新的移動(dòng)應(yīng)用需求，尤其是那些要求高質(zhì)量、高速率、低延時(shí)的移動(dòng)應(yīng)用需求出現(xiàn)了爆發(fā)式的增長(zhǎng)，根據(jù)行業(yè)預(yù)測(cè)，在未來(lái)10年內(nèi)，無(wú)線移動(dòng)業(yè)務(wù)量將出現(xiàn)上千倍的增長(zhǎng)，現(xiàn)有技術(shù)中實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離宏覆蓋的無(wú)線通信系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)如此巨大的容量需求。另一方面，業(yè)界通過(guò)對(duì)用戶通信行為和習(xí)慣的統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，大部分高數(shù)據(jù)流量的移動(dòng)業(yè)務(wù)集中出現(xiàn)在室內(nèi)環(huán)境和熱點(diǎn)地區(qū)，比如商場(chǎng)，學(xué)校，用戶家里，大型演出、集會(huì)場(chǎng)所等，室內(nèi)環(huán)境和熱點(diǎn)地區(qū)具有區(qū)域分布廣而散、單區(qū)域范圍小、用戶集中等特點(diǎn)，現(xiàn)有技術(shù)中蜂窩無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的廣覆蓋、均勻覆蓋、固定覆蓋特點(diǎn)使得其無(wú)法很好的適應(yīng)這種小區(qū)域范圍內(nèi)業(yè)務(wù)集中出現(xiàn)的特性，此外，現(xiàn)有技術(shù)中蜂窩無(wú)線網(wǎng)絡(luò)由于各種各樣的原因，比如建筑物的阻擋等會(huì)造成在蜂窩無(wú)線信號(hào)在室內(nèi)環(huán)境不如室外環(huán)境，這也使得現(xiàn)有技術(shù)中蜂窩無(wú)線網(wǎng)絡(luò)無(wú)法滿足將來(lái)室內(nèi)環(huán)境下的大數(shù)據(jù)容量需求。

為解決上述問(wèn)題，一種無(wú)線接入網(wǎng)小節(jié)點(diǎn)(small radio access network node，SRAN-node)應(yīng)運(yùn)而生。從概念上講，無(wú)線接入網(wǎng)小節(jié)點(diǎn)是指發(fā)射功率比現(xiàn)有技術(shù)中宏基站的發(fā)射功率低從而覆蓋范圍也比現(xiàn)有技術(shù)中宏基站的覆蓋范圍小的無(wú)線接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，因此無(wú)線接入網(wǎng)小節(jié)點(diǎn)也可以稱為低功率節(jié)點(diǎn)(Lower Power Node，LPN)，具體可以是微基站(Pico Node)，家庭基站(Femto/Home(e)NB)，無(wú)線中繼接入設(shè)備(Relay)，以及其他可能出現(xiàn)的任何發(fā)射功率遠(yuǎn)低于現(xiàn)有技術(shù)中宏基站的，用戶設(shè)備可以通過(guò)無(wú)線通信鏈路接入網(wǎng)絡(luò)的接入網(wǎng)設(shè)備。而為滿足未來(lái)無(wú)線通信系統(tǒng)的巨大容量提升需求，尤其為適應(yīng)特定區(qū)域內(nèi)的集中式大數(shù)據(jù)量要求，業(yè)界預(yù)測(cè)可以在特定區(qū)域內(nèi)增加SRAN-node的部署密度以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)容量的增長(zhǎng)，滿足用戶需求，這種在特定區(qū)域內(nèi)密集部署的網(wǎng)絡(luò)業(yè)界稱之為超密集網(wǎng)絡(luò)(Ultra Dense Network，UDN)。圖2為在現(xiàn)有技術(shù)中蜂窩無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的特定區(qū)域內(nèi)部署UDN的示意圖，其中，在200所示大廈內(nèi)、在210所示體育場(chǎng)內(nèi)、在230所示熱點(diǎn)區(qū)域均部署了大量SRAN-node。

UDN可以提高網(wǎng)絡(luò)容量，在提高網(wǎng)絡(luò)容量的同時(shí)，未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)也不希望增加網(wǎng)絡(luò)的資本支出(Capital Expenditure，CAPEX)和運(yùn)營(yíng)支出(Operating Expense，OPEX)，這就意味著UDN的部署需要減少人為的計(jì)劃、優(yōu)化和管理，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷、業(yè)務(wù)需求等在室內(nèi)、室外的熱點(diǎn)區(qū)域或者大業(yè)務(wù)量區(qū)域完成靈活快速部署，并實(shí)現(xiàn)自配置、自優(yōu)化和自治愈。實(shí)現(xiàn)所有這些目標(biāo)，業(yè)界普遍認(rèn)為UDN中僅有部分或者少量SRAN-node可以通過(guò)有線連接(wired backhaul)，如光纖、電纜等接入核心網(wǎng)設(shè)備，而其他SRAN-node則需要支持無(wú)線回程(wireless backhaul)，利用SRAN-node之間密集短距離部署的特性，通過(guò)SRAN-node之間的無(wú)線回程鏈路實(shí)現(xiàn)SRAN-node之間的互聯(lián)互通，以及通過(guò)無(wú)線回程鏈路經(jīng)過(guò)兩個(gè)SRAN-node之間的無(wú)線連接(一跳)或者依次經(jīng)過(guò)多個(gè)SRAN-node之間的無(wú)線連接(多跳)接入核心網(wǎng)設(shè)備。

未來(lái)UDN中需要密集部署有大量SRAN-node，而其中的部分甚至大量SRAN-node之間又通過(guò)無(wú)線回程鏈路實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，并且經(jīng)過(guò)一跳或者多跳無(wú)線連接接入核心網(wǎng)設(shè)備。因此建立實(shí)現(xiàn)密集多跳場(chǎng)景下的數(shù)據(jù)通信的通信系統(tǒng)，是業(yè)績(jī)亟需解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種多跳通信系統(tǒng)及其節(jié)點(diǎn)，要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何建立實(shí)現(xiàn)密集多跳場(chǎng)景下的數(shù)據(jù)通信的通信系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一種多跳通信系統(tǒng)，所述多跳通信系統(tǒng)的一條通信路徑中包括用戶設(shè)備UE、一個(gè)初始接入節(jié)點(diǎn)、至少一個(gè)中間路由節(jié)點(diǎn)、一個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和核心網(wǎng)設(shè)備，其中：

所述初始接入節(jié)點(diǎn)，用于通過(guò)無(wú)線接入鏈路與所述UE之間建立無(wú)線接入U(xiǎn)u接口，通過(guò)所述Uu接口與所述UE通信；還用于通過(guò)無(wú)線回程鏈路與所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間建立邏輯S1接口，通過(guò)所述邏輯S1接口與所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)通信；還用于通過(guò)無(wú)線回程鏈路與所述至少一個(gè)中間路由節(jié)點(diǎn)中的其中一個(gè)中間路由節(jié)點(diǎn)建立無(wú)線回程Ub接口，通過(guò)所述Ub接口與所述中間路由節(jié)點(diǎn)通信；

所述中間路由節(jié)點(diǎn)，用于通過(guò)無(wú)線回程鏈路與所述初始接入節(jié)點(diǎn)，和/或所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，和/或其他中間路由節(jié)點(diǎn)之間建立無(wú)線回程Ub接口，通過(guò)所述Ub接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在所述初始接入節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間的中繼傳輸；

所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，用于通過(guò)有線回程鏈路與所述核心網(wǎng)設(shè)備之間建立S1接口，通過(guò)所述S1接口與所述核心網(wǎng)設(shè)備通信；還用于通過(guò)無(wú)線回程鏈路與所述至少一個(gè)中間路由節(jié)點(diǎn)的其中一個(gè)路由節(jié)點(diǎn)之間建立無(wú)線回程Ub接口，通過(guò)所述Ub接口與所述中間路由節(jié)點(diǎn)通信；還用于通過(guò)無(wú)線回程鏈路與所述初始接入節(jié)點(diǎn)之間建立邏輯S1接口，通過(guò)所述邏輯S1接口與所述初始接入節(jié)點(diǎn)通信。

其中，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)包括第一協(xié)議棧、第二協(xié)議棧和第三協(xié)議棧；

其中所述第一協(xié)議棧用于承載所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與所述核心網(wǎng)設(shè)備之間的S1接口；所述第二協(xié)議棧用于承載所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與所述初始接入節(jié)點(diǎn)之間的邏輯S1接口；所述第三協(xié)議棧用于承載所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與所述一個(gè)中間路由節(jié)點(diǎn)之間的Ub接口；

所述第一協(xié)議棧，當(dāng)用于承載所述S1接口的控制面時(shí)，從下到上依次包括L1層、L2層、因特網(wǎng)協(xié)議IP層、流控制傳輸協(xié)議SCTP層和S1接口應(yīng)用協(xié)議S1-AP層；當(dāng)用于承載所述S1接口的用戶面時(shí)，從下到上依次包括L1層、L2層、IP層、用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP層和用戶面GPRS隧道協(xié)議GTP-U層；

所述第二協(xié)議棧，當(dāng)用于承載所述邏輯S1接口的控制面時(shí)，從下到上依次包括IP層、SCTP層和S1-AP協(xié)議層；當(dāng)用于承載所述邏輯S1接口的用戶面時(shí)，從下到上依次包括IP層、UDP層和GTP-U層；

所述第三協(xié)議棧從下到上依次包括使用無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)WLAN技術(shù)實(shí)現(xiàn)的物理層PHY、媒體介入控制MAC層和邏輯鏈路控制LLC層；

其中，所述第二協(xié)議棧承載于所述第三協(xié)議棧之上。

其中，所述第三協(xié)議棧還包括：

IP層，位于LLC層之上。

其中，，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)所述UE和所述核心網(wǎng)設(shè)備之間的網(wǎng)關(guān)代理，具體包括：

為所述UE的演進(jìn)分組系統(tǒng)承載EPS bearer建立兩個(gè)GTP-U隧道，一個(gè)建立于核心網(wǎng)設(shè)備服務(wù)網(wǎng)關(guān)S-GW/分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)P-GW與所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間，另一個(gè)建立于所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與所述初始接入節(jié)點(diǎn)之間；

其中，所述核心網(wǎng)設(shè)備S-GW/P-GW與所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間的GTP-U隧道承載于所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與所述核心網(wǎng)設(shè)備之間的S1接口上；所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與所述初始接入節(jié)點(diǎn)之間的GTP-U隧道承載于所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與所述初始接入節(jié)點(diǎn)之間的的邏輯S1接口上。

其中，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)作為所述UE和所述核心網(wǎng)設(shè)備之間的網(wǎng)關(guān)代理，完成所述兩個(gè)GTP-U隧道之間的一對(duì)一映射。

其中，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)所述初始接入節(jié)點(diǎn)S-GW/P-GW代理功能，具體包括：

為所述初始接入節(jié)點(diǎn)建立用于承載接入所述初始接入節(jié)點(diǎn)的所有UE的 EPS bearer的演進(jìn)分組系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)聚合承載EPS-node bearer；在所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與所述初始接入節(jié)點(diǎn)的邏輯S1接口上建立用于承載所述EPS-node bearer的GTP-U隧道。

其中，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)完成承載所述S1接口的第一協(xié)議棧與承載所述Ub接口的第二協(xié)議棧之間包括鏈路層在內(nèi)的鏈路層以下協(xié)議層的轉(zhuǎn)換，具體完成：

第一協(xié)議棧的L1層和L2層與第二協(xié)議棧的LLC層、MAC層和PHY層之間的轉(zhuǎn)換；

所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)完成所述協(xié)議層轉(zhuǎn)換時(shí)，鏈路層之上的協(xié)議層不發(fā)生變化；

所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)根據(jù)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的轉(zhuǎn)化關(guān)系，將源鏈路層及以下協(xié)議層轉(zhuǎn)換成目標(biāo)鏈路層及以下的協(xié)議層。

其中，所述初始接入節(jié)點(diǎn)包括第四協(xié)議棧，第五協(xié)議棧和第六協(xié)議棧；

其中，所述第四協(xié)議棧用于承載所述初始接入節(jié)點(diǎn)與所述UE之間的Uu接口；所述第五協(xié)議棧用于承載所述初始接入節(jié)點(diǎn)與所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間的邏輯S1接口；所述第六協(xié)議棧用于承載所述初始接入節(jié)點(diǎn)與所述一個(gè)中間路由節(jié)點(diǎn)之間的Ub接口；

所述第四協(xié)議棧，當(dāng)用于承載所述Uu接口的控制面時(shí)，從下到上依次包括PHY層、MAC層、無(wú)線鏈路控制RLC層、分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議PDCP層、無(wú)線資源控制RRC層和非接入NAS層；當(dāng)用于承載所述Uu接口的用戶面時(shí)，從下到上依次包括PHY層、MAC層、RLC層和PDCP層；

所述第五協(xié)議棧，當(dāng)用于承載所述邏輯S1接口的控制面時(shí)，從下到上依次包括IP層、SCTP層和S1-AP層；當(dāng)用于承載所述邏輯S1接口的用戶面時(shí)，從下到上依次包括IP層、UDP層和GTP-U層；

所述第六協(xié)議棧，從下到上依次包括使用WLAN技術(shù)實(shí)現(xiàn)的PHY、MAC和LLC協(xié)議層；

其中，所述第四協(xié)議棧承載于所述第五協(xié)議棧之上。

其中，所述第六協(xié)議棧還包括：

IP層，位于LLC層之上。

其中，所述初始接入節(jié)點(diǎn)在與所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間建立了所述UE的EPS bearer在所述初始接入節(jié)點(diǎn)與所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間的GTP-U隧道后，所述初始接入節(jié)點(diǎn)與所述UE在所述Uu接口上建立無(wú)線承載RB，所述初始接入節(jié)點(diǎn)設(shè)置所述EPS bearer與所述RB之間的一對(duì)一映射。

其中，所述初始接入節(jié)點(diǎn)完成承載所述Uu接口的第四協(xié)議棧與承載所述Ub接口的第六協(xié)議棧之間包括鏈路層在內(nèi)的鏈路層以下協(xié)議層的轉(zhuǎn)換，具體完成：

第四協(xié)議棧的LLC，MAC，PHY協(xié)議層與第六協(xié)議棧的L1層和L2層之間的轉(zhuǎn)換；

所述初始接入節(jié)點(diǎn)完成所述協(xié)議層轉(zhuǎn)換時(shí)，鏈路層之上的協(xié)議層不發(fā)生變化；

所述初始接入節(jié)點(diǎn)根據(jù)初始接入節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的轉(zhuǎn)化關(guān)系，將源鏈路層及以下協(xié)議層轉(zhuǎn)換成目標(biāo)鏈路層及以下的議層。

其中，所述中間路由節(jié)點(diǎn)包括第七協(xié)議棧，第七協(xié)議棧用于承載所述中間路由節(jié)點(diǎn)與所述初始接入節(jié)點(diǎn)和/或所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和/或其他中間路由節(jié)點(diǎn)之間的Ub接口；

所述第七協(xié)議棧，從下到上依次包括使用WLAN技術(shù)實(shí)現(xiàn)的PHY和MAC層和LLC層。

其中，所述第七協(xié)議棧還包括：

IP層，位于LLC層之上。

一種多跳通信系統(tǒng)中的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，所述多跳通信系統(tǒng)的一條通信路徑中包括用戶設(shè)備UE、一個(gè)初始接入節(jié)點(diǎn)、至少一個(gè)中間路由節(jié)點(diǎn)、一個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和核心網(wǎng)設(shè)備，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的特征在于，用于通過(guò)有線回程鏈路與所述核心網(wǎng)設(shè)備之間建立S1接口，通過(guò)所述S1接口與所述核心網(wǎng)設(shè)備通信；還用于通過(guò)無(wú)線回程鏈路與所述至少一個(gè)中間路由節(jié)點(diǎn)的其中一個(gè)路由節(jié)點(diǎn)之間建立無(wú)線回程Ub接口，通過(guò)所述Ub接口與所述中間路由節(jié)點(diǎn)通信；還 用于通過(guò)無(wú)線回程鏈路與所述初始接入節(jié)點(diǎn)之間建立邏輯S1接口，通過(guò)所述邏輯S1接口與所述初始接入節(jié)點(diǎn)通信。

其中，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)包括第一協(xié)議棧、第二協(xié)議棧和第三協(xié)議棧；

其中所述第一協(xié)議棧用于承載所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與所述核心網(wǎng)設(shè)備之間的S1接口；所述第二協(xié)議棧用于承載所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與所述初始接入節(jié)點(diǎn)之間的邏輯S1接口；所述第三協(xié)議棧用于承載所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與所述一個(gè)中間路由節(jié)點(diǎn)之間的Ub接口；

所述第一協(xié)議棧，當(dāng)用于承載所述S1接口的控制面時(shí)，從下到上依次包括L1層、L2層、因特網(wǎng)協(xié)議IP層、流控制傳輸協(xié)議SCTP層和S1接口應(yīng)用協(xié)議S1-AP層；當(dāng)用于承載所述S1接口的用戶面時(shí)，從下到上依次包括L1層、L2層、IP層、用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP層和用戶面GPRS隧道協(xié)議GTP-U層；

所述第二協(xié)議棧，當(dāng)用于承載所述邏輯S1接口的控制面時(shí)，從下到上依次包括IP層、SCTP層和S1-AP協(xié)議層；當(dāng)用于承載所述邏輯S1接口的用戶面時(shí)，從下到上依次包括IP層、UDP層和GTP-U層；

所述第三協(xié)議棧從下到上依次包括使用WLAN技術(shù)實(shí)現(xiàn)的物理層PHY、媒體介入控制MAC層和邏輯鏈路控制LLC層；

其中，所述第二協(xié)議棧承載于所述第三協(xié)議棧之上。

其中，所述第三協(xié)議棧還包括：

IP層，位于LLC層之上。

其中，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)所述UE和所述核心網(wǎng)設(shè)備之間的網(wǎng)關(guān)代理，具體包括：

為所述UE的演進(jìn)分組系統(tǒng)承載EPS bearer建立兩個(gè)GTP-U隧道，一個(gè)建立于核心網(wǎng)設(shè)備服務(wù)網(wǎng)關(guān)S-GW/分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)P-GW與所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間，另一個(gè)建立于所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與所述初始接入節(jié)點(diǎn)之間；

其中，所述核心網(wǎng)設(shè)備S-GW/P-GW與所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間的GTP-U隧道承載于所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與所述核心網(wǎng)設(shè)備之間的S1接口上；所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與 所述初始接入節(jié)點(diǎn)之間的GTP-U隧道承載于所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與所述初始接入節(jié)點(diǎn)之間的的邏輯S1接口上。

其中，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)作為所述UE和所述核心網(wǎng)設(shè)備之間的網(wǎng)關(guān)代理，完成所述兩個(gè)GTP-U隧道之間的一對(duì)一映射。

其中，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)所述初始接入節(jié)點(diǎn)S-GW/P-GW代理功能，具體包括：

為所述初始接入節(jié)點(diǎn)建立用于承載接入所述初始接入節(jié)點(diǎn)的所有UE的EPS bearer的演進(jìn)分組系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)聚合承載EPS-node bearer；在所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與所述初始接入節(jié)點(diǎn)的邏輯S1接口上建立用于承載所述EPS-node bearer的GTP-U隧道。

其中，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)完成承載所述S1接口的第一協(xié)議棧與承載所述Ub接口的第二協(xié)議棧之間包括鏈路層在內(nèi)的鏈路層以下協(xié)議層的轉(zhuǎn)換，具體完成：

第一協(xié)議棧的L1層和L2層與第二協(xié)議棧的LLC層、MAC層和PHY層之間的轉(zhuǎn)換；

所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)完成所述協(xié)議層轉(zhuǎn)換時(shí)，鏈路層之上的協(xié)議層不發(fā)生變化；

所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)根據(jù)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的轉(zhuǎn)化關(guān)系，將源鏈路層及以下協(xié)議層轉(zhuǎn)換成目標(biāo)鏈路層及以下的協(xié)議層。

一種多跳通信系統(tǒng)中的初始接入節(jié)點(diǎn)，所述多跳通信系統(tǒng)的一條通信路徑中包括用戶設(shè)備UE、一個(gè)初始接入節(jié)點(diǎn)、至少一個(gè)中間路由節(jié)點(diǎn)、一個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和核心網(wǎng)設(shè)備，所述初始接入節(jié)點(diǎn)的特征在于，用于通過(guò)無(wú)線接入鏈路與所述UE之間建立無(wú)線接入U(xiǎn)u接口，通過(guò)所述Uu接口與所述UE通信；還用于通過(guò)無(wú)線回程鏈路與所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間建立邏輯S1接口，通過(guò)所述邏輯S1接口與所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)通信；還用于通過(guò)無(wú)線回程鏈路與所述至少一個(gè)中間路由節(jié)點(diǎn)中的其中一個(gè)中間路由節(jié)點(diǎn)建立無(wú)線回程Ub接口，通過(guò)所述Ub接口與所述中間路由節(jié)點(diǎn)通信。

其中，所述初始接入節(jié)點(diǎn)包括第四協(xié)議棧，第五協(xié)議棧和第六協(xié)議棧；

其中，所述第四協(xié)議棧用于承載所述初始接入節(jié)點(diǎn)與所述UE之間的Uu接口；所述第五協(xié)議棧用于承載所述初始接入節(jié)點(diǎn)與所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間的邏輯S1接口；所述第六協(xié)議棧用于承載所述初始接入節(jié)點(diǎn)與所述一個(gè)中間路由節(jié)點(diǎn)之間的Ub接口；

所述第四協(xié)議棧，當(dāng)用于承載所述Uu接口的控制面時(shí)，從下到上依次包括PHY層、MAC層、無(wú)線鏈路控制RLC層、分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議PDCP層、無(wú)線資源控制RRC層和非接入NAS層；當(dāng)用于承載所述Uu接口的用戶面時(shí)，從下到上依次包括PHY層、MAC層、RLC層和PDCP層；

所述第五協(xié)議棧，當(dāng)用于承載所述邏輯S1接口的控制面時(shí)，從下到上依次包括IP層、SCTP層和S1-AP層；當(dāng)用于承載所述邏輯S1接口的用戶面時(shí)，從下到上依次包括IP層、UDP層和GTP-U層；

所述第六協(xié)議棧，從下到上依次包括使用WLAN技術(shù)實(shí)現(xiàn)的PHY、MAC和LLC協(xié)議層；

其中，所述第四協(xié)議棧承載于所述第五協(xié)議棧之上。

其中，所述第六協(xié)議棧還包括：

IP層，位于LLC層之上。

其中，所述初始接入節(jié)點(diǎn)在與所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間建立了所述UE的EPSbearer在所述初始接入節(jié)點(diǎn)與所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間的GTP-U隧道后，所述初始接入節(jié)點(diǎn)與所述UE在所述Uu接口上建立無(wú)線承載RB，所述初始接入節(jié)點(diǎn)設(shè)置所述EPS bearer與所述RB之間的一對(duì)一映射。

其中，所述初始接入節(jié)點(diǎn)完成承載所述Uu接口的第四協(xié)議棧與承載所述Ub接口的第六協(xié)議棧之間包括鏈路層在內(nèi)的鏈路層以下協(xié)議層的轉(zhuǎn)換，具體完成：

第四協(xié)議棧的LLC，MAC，PHY協(xié)議層與第六協(xié)議棧的L1層和L2層之間的轉(zhuǎn)換；

所述初始接入節(jié)點(diǎn)完成所述協(xié)議層轉(zhuǎn)換時(shí)，鏈路層之上的協(xié)議層不發(fā)生變化；

所述初始接入節(jié)點(diǎn)根據(jù)初始接入節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的轉(zhuǎn)化關(guān)系，將源鏈路層及以下協(xié)議層轉(zhuǎn)換成目標(biāo)鏈路層及以下的議層。

一種多跳通信系統(tǒng)中的中間路由節(jié)點(diǎn)，所述多跳通信系統(tǒng)的一條通信路徑中包括用戶設(shè)備UE、一個(gè)初始接入節(jié)點(diǎn)、至少一個(gè)中間路由節(jié)點(diǎn)、一個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和核心網(wǎng)設(shè)備，所述中間路由節(jié)點(diǎn)的特征在于，用于通過(guò)無(wú)線回程鏈路與所述初始接入節(jié)點(diǎn)，和/或所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，和/或其他中間路由節(jié)點(diǎn)之間建立無(wú)線回程Ub接口，通過(guò)所述Ub接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在所述初始接入節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間的中繼傳輸。

其中，所述中間路由節(jié)點(diǎn)包括第七協(xié)議棧，第七協(xié)議棧用于承載所述中間路由節(jié)點(diǎn)與所述初始接入節(jié)點(diǎn)和/或所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和/或其他中間路由節(jié)點(diǎn)之間的Ub接口；

所述第七協(xié)議棧，從下到上依次包括使用WLAN技術(shù)實(shí)現(xiàn)的PHY和MAC層和LLC層。

其中，所述第七協(xié)議棧還包括：

IP層，位于LLC層之上。

本發(fā)明提供的實(shí)施例，在保證后向兼容性，減少對(duì)核心網(wǎng)的影響的前提下，實(shí)現(xiàn)UDN網(wǎng)絡(luò)中的低傳輸時(shí)延、低成本多跳通信系統(tǒng)。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中蜂窩無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽鈭D；

圖2為在現(xiàn)有技術(shù)中蜂窩無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的特定區(qū)域內(nèi)部署UDN的示意圖；

圖3為一定區(qū)域內(nèi)的超密集網(wǎng)絡(luò)部署示意圖；

圖4為現(xiàn)有技術(shù)中LTE宏蜂窩無(wú)線通信系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)圖；

圖5為UE經(jīng)過(guò)兩跳無(wú)線回程接入核心網(wǎng)的示意圖；

圖6為本發(fā)明一種兩跳通信系統(tǒng)的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明技術(shù)方法用于單跳通信系統(tǒng)的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明下行用戶數(shù)據(jù)在本發(fā)明所示系統(tǒng)中的傳遞過(guò)程圖；

圖9為根據(jù)本發(fā)明的多跳通信系統(tǒng)提出的一種接入網(wǎng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。

為滿足未來(lái)10年上千倍業(yè)務(wù)量增長(zhǎng)的預(yù)期，UDN將被廣泛部署以承擔(dān)大量業(yè)務(wù)流量。UDN可以被部署在室內(nèi)、室外熱點(diǎn)區(qū)域或者任何有大業(yè)務(wù)量需求的區(qū)域。圖3為一個(gè)一定區(qū)域內(nèi)的超密集網(wǎng)絡(luò)部署示意圖，考慮實(shí)際部署網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施限制，具體比如在所示區(qū)域內(nèi)有線網(wǎng)絡(luò)端口數(shù)目有線，以及為不增加部署和運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)的CAPEX和OPEX，實(shí)現(xiàn)靈活快捷部署該網(wǎng)絡(luò)，圖3所示的8個(gè)SRAN-node中，只有小節(jié)點(diǎn)303和310所部署的位置有有線網(wǎng)絡(luò)端口，即可以通過(guò)圖中黑實(shí)線所示的有線回程連接到核心網(wǎng)設(shè)備、OAM設(shè)備等，如303可以連接到設(shè)備302，而310可以連接到設(shè)備301。而其他的6個(gè)小節(jié)點(diǎn)所部署的位置均沒(méi)有有線網(wǎng)絡(luò)端口，因此這些小節(jié)點(diǎn)只能通過(guò)這些小節(jié)點(diǎn)與周?chē)渌」?jié)點(diǎn)之間的無(wú)線回程，經(jīng)過(guò)一跳無(wú)線回程或者多跳無(wú)線回程連接到小節(jié)點(diǎn)303或者小節(jié)點(diǎn)310，最終通過(guò)小節(jié)點(diǎn)303或者310的有線端口連接到核心網(wǎng)設(shè)備、OAM設(shè)備等。

對(duì)于UDN中的用戶設(shè)備(User Equipment，UE)而言，如圖中的UE311,311通過(guò)無(wú)線接入鏈路(radio access link)接入其所在位置的小節(jié)點(diǎn)308，311與核心網(wǎng)設(shè)備302之間的數(shù)據(jù)傳輸，需要由308經(jīng)過(guò)308與305之間的無(wú)線回程鏈路傳輸，再由305經(jīng)過(guò)305與303之間的無(wú)線回程鏈路傳輸，最終通過(guò)303與302之間的有線回程鏈路才能完成，也即311和302之間的通信，中間需要經(jīng)過(guò)兩跳無(wú)線回程鏈路。圖3中所有的小節(jié)點(diǎn)，一方面可以通過(guò)無(wú)線接入鏈路與UE通信，另一方面可以通過(guò)無(wú)線回程鏈路與周?chē)钠渌』就ㄐ拧?/p>

圖4為現(xiàn)有技術(shù)中長(zhǎng)期演進(jìn)(Long Term Evaluation，LTE)宏蜂窩無(wú)線通信系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)圖，LTE系統(tǒng)采用基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(Internet Protocol，IP)的扁平化架構(gòu)，由演進(jìn)的通用地面無(wú)線接入網(wǎng)(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network，E-UTRAN)、演進(jìn)型數(shù)據(jù)核心網(wǎng)(Evolved Packet Core，EPC)組成。其中EPC包括：移動(dòng)管理單元(Mobility Management Entity，MME)、服務(wù)網(wǎng)關(guān)(Serving Gateway，S-GW)、分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)(PDN Gateway，P-GW)。其中MME負(fù)責(zé)控制面管理，包括移動(dòng)性管理、非接入層信令的處理、用戶的上下文管理等控制面工作；S-GW負(fù)責(zé)UE用戶面數(shù)據(jù)的傳送、轉(zhuǎn)發(fā)和路由切換等；P-GW是連接EPC和包數(shù)據(jù)網(wǎng)如互聯(lián)網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)如UE IP地址的分配、IP數(shù)據(jù)包按業(yè)務(wù)類型過(guò)濾成業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流(service data flow)并綁定到對(duì)應(yīng)的傳輸承載。E-UTRAN包括各個(gè)宏基站(eNB)。

圖4中，每個(gè)eNB通過(guò)S1接口連接到EPC，包括通過(guò)控制面S1-MME接口與MME連接，通過(guò)用戶面S1-U接口與S-GW/P-GW連接。當(dāng)有UE的用戶面數(shù)據(jù)需要傳送時(shí)，MME會(huì)為UE建立用于傳輸數(shù)據(jù)的EPS bearer(Evolved Packet System bearer)，具體的，由MME控制在S-GW/P-GW與UE所接入的eNB之間建立用于傳輸U(kuò)E用戶面數(shù)據(jù)的GTP-U(GPRS Tunnelling Protocol User Plane，GTP-U)隧道，然后UE(用于UE向P-GW發(fā)送數(shù)據(jù))或者P-GW(用于P-GW向UE發(fā)送數(shù)據(jù))按照GTP-U協(xié)議所規(guī)定的數(shù)據(jù)包封裝格式將UE的用戶面數(shù)據(jù)封裝成GTP-U數(shù)據(jù)包之后承載在所述建立的GTP-U隧道上，經(jīng)由所述eNB與所述P-GW之間的GTP-U隧道完成UE用戶面數(shù)據(jù)的傳輸。需要說(shuō)明的是，S-GW和P-GW可以位于同一個(gè)物理設(shè)備上，也可以位于不同的物理設(shè)備上，當(dāng)S-GW和P-GW位于不同的物理設(shè)備上時(shí)，兩者之間也需要為該EPS bearer建立一段位于S-GW和P-GW之間的GTP-U隧道。

圖4中，各個(gè)eNB之間通過(guò)X2接口連接，當(dāng)有UE用戶面數(shù)據(jù)需要在兩個(gè)eNB之間傳輸時(shí)，該兩個(gè)eNB之間建立用于傳輸U(kuò)E用戶面數(shù)據(jù)的GTP-U隧道，然后eNB按照GTP-U協(xié)議所規(guī)定的數(shù)據(jù)包封裝格式將UE的用戶面數(shù)據(jù)封裝成GTP-U數(shù)據(jù)包之后承載在所述建立的GTP-U隧道上，經(jīng) 由所述兩個(gè)eNB之間的GTP-U隧道完成UE用戶面數(shù)據(jù)的傳輸。

對(duì)于UDN中的UE而言，UE接入一個(gè)小節(jié)點(diǎn)后，其數(shù)據(jù)傳輸很有可能需要通過(guò)該小節(jié)點(diǎn)，然后再由該小節(jié)點(diǎn)經(jīng)過(guò)一跳甚至多跳無(wú)線回程連接到一個(gè)或者多個(gè)其它小節(jié)點(diǎn)之后才能傳輸?shù)胶诵木W(wǎng)。以圖3中的UE 311為例，圖5給出了UE 311經(jīng)過(guò)兩跳無(wú)線回程接入核心網(wǎng)的示意圖，本發(fā)明中，將UE接入小節(jié)點(diǎn)，經(jīng)過(guò)一條或者多跳無(wú)線回程接入核心網(wǎng)的路徑稱為該UE的通信路徑，其中，圖5中的SRAN-node1，SRAN-node2，SRAN-node3分別對(duì)應(yīng)圖3中的308，305，303。當(dāng)UE與S-GW/P-GW之間有數(shù)據(jù)需要傳輸時(shí)，如果繼續(xù)采用現(xiàn)有技術(shù)的通信方式，比如采用圖4所示LTE的通信方式，需要在S-GW/P-GW與SRAN-node3之間，SRAN-node3與SRAN-node2之間，以及SRAN-node2與SRAN-node1之間建立GTP-U隧道以承載數(shù)據(jù)的傳輸，這種數(shù)據(jù)傳輸方式會(huì)造成數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮艽笱訒r(shí)并導(dǎo)致各個(gè)小節(jié)點(diǎn)的處理復(fù)雜度提高，因此有必要研究適用于UDN的多跳通信系統(tǒng)或者說(shuō)多跳通信架構(gòu)。

本發(fā)明中，以圖5為例，UE和其所接入的小節(jié)點(diǎn)SRAN-node1之間的無(wú)線接入鏈路繼續(xù)沿用相關(guān)技術(shù)(LTE)中的標(biāo)記，標(biāo)記為Uu接口，SRAN-node之間的無(wú)線回程鏈路標(biāo)記為Ub接口，而SRAN-node3與MME和S-GW/P-GW之間的有線回程接口繼續(xù)沿用相關(guān)技術(shù)(LTE)中的標(biāo)記，分別標(biāo)記為S1-MME接口和S1-U接口。本發(fā)明中，每個(gè)小節(jié)點(diǎn)既支持通過(guò)Uu接口與UE之間的通信，又支持通過(guò)Ub接口與其他小節(jié)點(diǎn)之間的通信。

以圖5中UE經(jīng)過(guò)兩跳無(wú)線回程接入核心網(wǎng)的通信路徑為例，圖6為本發(fā)明一種兩跳通信系統(tǒng)(UE的通信路徑為兩跳通信路徑)的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)示意圖。

多跳通信系統(tǒng)中，一條通信路徑中至少包括用戶設(shè)備UE，初始接入節(jié)點(diǎn)，一個(gè)或多個(gè)中間路由節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和核心網(wǎng)設(shè)備。其中，初始接入節(jié)點(diǎn)，中間路由節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)均為SRAN-node，在多跳系統(tǒng)中完成不同的功能。初始接入節(jié)點(diǎn)為UE通過(guò)無(wú)線接入鏈路接入網(wǎng)絡(luò)的SRAN-node，如圖6中的SRAN-node1；中間路由節(jié)點(diǎn)為實(shí)現(xiàn)初始接入節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間的通信從而最終實(shí)現(xiàn)接入初始接入節(jié)點(diǎn)的UE與核心網(wǎng)設(shè)備之間的通信提供中繼傳輸，如圖6中的SRAN-node2；網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)通過(guò)有線回程連接到核心網(wǎng)設(shè)備 從而最終實(shí)現(xiàn)接入初始接入節(jié)點(diǎn)的UE與核心網(wǎng)設(shè)備之間的通信，如圖6中的SRAN-node3。

如圖6所示，UE與初始接入節(jié)點(diǎn)SRAN-node1之間通過(guò)相關(guān)無(wú)線蜂窩技術(shù)的無(wú)線接入鏈路Uu接口通信，相關(guān)無(wú)線蜂窩技術(shù)比如LTE技術(shù)，通過(guò)在UE與初始接入節(jié)點(diǎn)之間建立無(wú)線承載(Radio Bear，RB)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，因此如圖6所示，Uu接口的兩端，UE和SRAN-node1上從下到上分別包括物理層(Physical Layer，PHY)和鏈路層，鏈路層具體在LTE中包括媒體接入層(Media Access Control，MAC)，無(wú)線鏈路控制層(Radio Link Control，RLC)，數(shù)據(jù)包匯聚協(xié)議層(Packet Data Convergence Protocol，PDCP)，如果Uu接口上用于傳遞控制面信息，則PDCP層之上在UE端還包括無(wú)線資源控制層(Radio Resource Control，RRC)和非接入控制層(Non-Access-Stratum，NAS)，SRAN-node1端還包括RRC層。需要說(shuō)明的是本發(fā)明具體以LTE系統(tǒng)中的相關(guān)技術(shù)為例，但這并不限制Uu接口采用其它現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)，比如全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(Global System for Mobile Communication，GSM)，(通用移動(dòng)通信系統(tǒng)Universal Mobile Telecommunication System，UMTS)等技術(shù)，對(duì)應(yīng)到相關(guān)技術(shù)中，Uu接口兩端的協(xié)議層會(huì)根據(jù)相關(guān)技術(shù)改變。本發(fā)明中，UE與初始接入節(jié)點(diǎn)SRAN-node1之間通過(guò)相關(guān)無(wú)線蜂窩技術(shù)的無(wú)線接入鏈路Uu接口通信，可以保證后向兼容性，使得市場(chǎng)上已經(jīng)存在的低版本UE可以接入本發(fā)明的多跳通信系統(tǒng)，享受UDN的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

如圖6所示，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與核心網(wǎng)設(shè)備之間通過(guò)相關(guān)無(wú)線蜂窩技術(shù)的有線傳輸網(wǎng)通信，相關(guān)無(wú)線蜂窩技術(shù)比如LTE技術(shù)，通過(guò)在網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與核心網(wǎng)設(shè)備之間建立S1接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，具體的，以圖5為示例，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)SRAN-node3與核心網(wǎng)設(shè)備MME之間建立的接口為S1-MME接口(S1控制面接口)，則相應(yīng)的，S1-MME接口的兩端，SRAN-node3和MME上從下到上分別包括物理層(Layer1，L1)、鏈路層(Layer2，L2)和傳輸層(Transport layer)，這里傳輸層是基于IP的協(xié)議棧，從下到上依次包括IP(Internet Protocol)/SCTP(Stream Control Transmission Protocol)/S1-AP(S1Application Protocol)。網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)SRAN-node3與核心網(wǎng)設(shè)備S-GW/P-GW之間建立的接 口為S1-U用戶面接口，則相應(yīng)的，S1-U接口兩端，SRAN-node3和S-GW/P-GW上從上到下分別包括L1，L2和Transport layer，這里的傳輸層同樣是基于IP的協(xié)議，從下到上依次包括IP/UDP(User Datagram Protocol)/GTP-U。同樣需要說(shuō)明的是，這里具體以LTE系統(tǒng)為例，但這并不限制S1接口采用其他現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)，而應(yīng)用到其他現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)中時(shí)，核心網(wǎng)設(shè)備的名稱，以及網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與核心網(wǎng)設(shè)備之間的接口名稱可能與此處名稱不同，但所完成的邏輯功能及所建立的接口的作用相同。本發(fā)明中，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與核心網(wǎng)設(shè)備之間通過(guò)相關(guān)無(wú)線蜂窩技術(shù)的有線傳輸網(wǎng)通信，可以做到對(duì)核心網(wǎng)的影響最小，甚至可以說(shuō)做到對(duì)核心網(wǎng)的零影響，從而避免UDN網(wǎng)絡(luò)的引入導(dǎo)致對(duì)核心網(wǎng)的升級(jí)開(kāi)銷。

圖6中的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)SRAN-node3，一方面是UE和核心網(wǎng)設(shè)備之間的網(wǎng)關(guān)代理；另一方面，優(yōu)化的，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)SRAN-node3還可以是UE所接入的初始接入節(jié)點(diǎn)SRAN-node1的S-GW/P-GW。

網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)是UE和核心網(wǎng)設(shè)備之間的網(wǎng)關(guān)代理，即從UE看來(lái)，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)是該UE的核心網(wǎng)設(shè)備(MME/S-GW/P-GW)，而從核心網(wǎng)看來(lái)，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)是UE所接入的“初始接入節(jié)點(diǎn)”。具體的，對(duì)于UE的一個(gè)EPS bearer，本發(fā)明將為該EPS bearer建立兩個(gè)GTP-U隧道，一個(gè)建立于S-GW/P-GW與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)SRAN-node3之間，另一個(gè)建立于網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)SRAN-node3與UE所接入的初始接入節(jié)點(diǎn)SRAN-node1之間，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)作為UE和核心網(wǎng)設(shè)備之間的網(wǎng)關(guān)代理，會(huì)完成所述兩個(gè)GTP-U隧道之間的一對(duì)一映射。這里，UE的EPS bearer在核心網(wǎng)設(shè)備上只存在該核心網(wǎng)設(shè)備和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間的一段GTP-U隧道，因此在核心網(wǎng)看來(lái)，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)是該UE的“初始接入節(jié)點(diǎn)”，而UE的EPS bearer在初始接入節(jié)點(diǎn)上只存在該初始接入節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間的一段GTP-U隧道，因此在UE看來(lái)，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)是該UE的核心網(wǎng)設(shè)備。本發(fā)明中網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)作為UE和核心網(wǎng)設(shè)備之間的網(wǎng)關(guān)代理，可以有效減少UE在UDN各個(gè)密集部署的SRAN-node之間移動(dòng)時(shí)對(duì)核心網(wǎng)的影響。

網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)是UE所接入的初始接入節(jié)點(diǎn)SRAN-node1的S-GW/P-GW，具體的，本發(fā)明中對(duì)于UE通過(guò)其所接入的初始接入節(jié)點(diǎn)與核心網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，本發(fā)明在初始接入節(jié)點(diǎn)SRAN-node1和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)SRAN-node3之間建 立用于承載SRAN-node1上所有UE的EPS bearer的SRAN-node1的節(jié)點(diǎn)聚合EPS bearer(為避免與UE EPS bearer之間的混淆，這里標(biāo)記為EPS-node bearer)，在SRAN-node1和SRAN-node3之間建立用于承載該EPS-node bearer的GTP-U隧道(為避免與為UE的EPS bearer所建立的GTP-U隧道之間的混淆，這里標(biāo)記為GTP-node-U)。本發(fā)明中網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)作為UE所接入的初始接入節(jié)點(diǎn)的S-GW/P-GW，可以使得初始接入節(jié)點(diǎn)與核心網(wǎng)之間的通信類似UE的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程，做到對(duì)系統(tǒng)的額外影響最小，系統(tǒng)最簡(jiǎn)。

相應(yīng)于網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)所完成的上述兩功能，即UE和核心網(wǎng)設(shè)備之間的網(wǎng)關(guān)代理功能和初始接入節(jié)點(diǎn)的S-GW/P-GW功能，圖6中黑色雙箭頭所示的SRAN-node1和SRAN-node3之間，為支持以上兩功能(或者僅支持網(wǎng)關(guān)代理功能)，存在一個(gè)邏輯S1接口，該邏輯接口承載在SRAN-node1和SRAN-node3無(wú)線回程鏈路的物理層和鏈路層之上，對(duì)應(yīng)于控制面接口從下到上依次包括IP/SCTP/S1-AP，對(duì)應(yīng)于用戶面接口從下到上依次包括IP/UDP/GTP-U。

作為多跳通信系統(tǒng)中的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，SRAN-node3還需要與其他SRAN-node之間通過(guò)無(wú)線回程鏈路進(jìn)行通信，因此，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)除了上述建立與核心網(wǎng)設(shè)備之間的S1接口，以及實(shí)現(xiàn)UE和核心網(wǎng)設(shè)備之間的網(wǎng)關(guān)代理功能，以及優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)UE所接入的初始接入節(jié)點(diǎn)的S-GW/P-GW功能之外，SRAN-node3還需要與中間路由節(jié)點(diǎn)SRAN-node2之間建立無(wú)線回程Ub接口。

Ub接口采用無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)(Wireless Local Area Network，WLAN)技術(shù)進(jìn)行通信，Ub接口的兩端，中間路由節(jié)點(diǎn)SRAN-node2和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)SRAN-node3上從下到上分別包括WLAN技術(shù)的PHY，MAC和邏輯鏈路控制層(Logical Link Control，LLC)，優(yōu)化的，LLC層之上還可以包括IP層。當(dāng)數(shù)據(jù)包達(dá)到網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)SRAN-node3時(shí)，SRAN-node3將鏈路層及以下的協(xié)議做一次轉(zhuǎn)換，即完成Ub口WLAN的協(xié)議棧(LLC/MAC/PHY)與S1接口的協(xié)議棧(L1/L2)轉(zhuǎn)換，協(xié)議轉(zhuǎn)換時(shí)，Transport-Protocol的協(xié)議棧不發(fā)生變化，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)SRAN-node3根據(jù)內(nèi)部轉(zhuǎn)化關(guān)系，將源鏈路層及以下協(xié)議轉(zhuǎn)換成目標(biāo)鏈路層及以下協(xié)議。若LLC層之上還有IP層，則網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)SRAN-node3 在進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換時(shí)，將來(lái)自S1接口的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成Uu接口的數(shù)據(jù)時(shí)，增加IP層，通過(guò)所增加的IP層可以實(shí)現(xiàn)UE的數(shù)據(jù)包在本發(fā)明多跳通信系統(tǒng)中各個(gè)SRAN-node之間的路由，具體IP層實(shí)現(xiàn)多跳路由，相關(guān)技術(shù)已經(jīng)非常成熟，本發(fā)明不再贅述。若LLC層之上沒(méi)有IP層，UE的數(shù)據(jù)包在本發(fā)明多跳通信系統(tǒng)中各個(gè)SRAN-node之間的路由，根據(jù)WLAN技術(shù)中相關(guān)路由技術(shù)實(shí)現(xiàn)，比如根據(jù)WLAN的無(wú)線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(MESH)實(shí)現(xiàn)，具體的可以根據(jù)802.11s協(xié)議(Part 11:Wireless LAN Medium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)specifications Amendment 10:Mesh Networking)實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明不再贅述。

同樣的，作為多跳通信系統(tǒng)中的初始接入節(jié)點(diǎn)，SRAN-node1一方面建立與UE之間的Uu接口，在Uu接口上建立無(wú)線承載來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，另一方面與作為其S-GW/P-GW的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間建立邏輯S1接口，除此之外，SRAN-node1還需要與其他SRAN-node之間通過(guò)無(wú)線回程鏈路進(jìn)行通信，建立與其他SRAN-node，比如圖6中的中間路由節(jié)點(diǎn)SRAN-node2之間的無(wú)線回程Ub接口。同樣的，Ub接口采用WLAN技術(shù)進(jìn)行通信，Ub接口的兩端，初始接入節(jié)點(diǎn)SRAN-node1和中間路由節(jié)點(diǎn)SRAN-node2上從下到上分別包括WLAN技術(shù)的PHY，MAC和LLC層，優(yōu)化的，LLC層之上還可以包括IP層。當(dāng)數(shù)據(jù)包到達(dá)初始接入節(jié)點(diǎn)SRAN-node1時(shí)，一方面SRAN-node1根據(jù)在SRAN-node3和SRAN-node1之間的邏輯S1接口上建立EPS bearer和在SRAN-node1與UE之間的Uu接口上建立RB時(shí)的映射關(guān)系，完成數(shù)據(jù)包在EPS bearer與RB bear之間的映射，其中SRAN-node1在與SRAN-node3之間建立了用于承載所述EPS bearer的GTP-U隧道后，SRAN-node1在SRAN-node1和UE之間的Uu接口上建立RB，并且SRAN-node1設(shè)置EPS bearer與RB之間的一對(duì)一映射。另一方面SRAN-node1將鏈路層及以下的協(xié)議做一次轉(zhuǎn)換，即完成Ub口WLAN的協(xié)議棧(LLC/MAC/PHY)與Uu接口的協(xié)議棧(PDCP/RLC/MAC/PHY)轉(zhuǎn)換，協(xié)議轉(zhuǎn)換時(shí)，鏈路層以上的協(xié)議棧不發(fā)生變化，SRAN-node1根據(jù)內(nèi)部轉(zhuǎn)化關(guān)系，將源鏈路層及以下協(xié)議轉(zhuǎn)換成目標(biāo)鏈路層及以下協(xié)議。

中間路由節(jié)點(diǎn)為實(shí)現(xiàn)初始接入節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間的通信從而最終實(shí)現(xiàn) 接入初始接入節(jié)點(diǎn)的UE與核心網(wǎng)設(shè)備之間的通信提供中繼傳輸，因此中間路由節(jié)點(diǎn)與其通信的其他SRAN-node之間建立無(wú)線回程Ub接口，如圖6中，中間路由節(jié)點(diǎn)SRAN-node2與初始接入節(jié)點(diǎn)SRAN-node1和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)SRAN-node3建立Ub接口，Ub接口的兩端節(jié)點(diǎn)上，從下到上分別保留WLAN技術(shù)的PHY，MAC和LLC層，優(yōu)化的LLC層之上還可以包括IP層。本發(fā)明中，Ub接口上采用WLAN技術(shù)的物理層和鏈路層進(jìn)行傳輸，一方面可以減少傳輸時(shí)延，另一方面，可以簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)多跳系統(tǒng)中的多跳路由，最小化SRAN設(shè)備和多跳系統(tǒng)的開(kāi)銷。

需要說(shuō)明的是，圖6所示的兩跳通信系統(tǒng)的協(xié)議站結(jié)構(gòu)示意圖中，三個(gè)SRAN-node，SRAN-node1，SRAN-node2，SRAN-node3在圖6中分別為所述UE的初始接入節(jié)點(diǎn)，中間路由節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)其他UE而言，這三個(gè)節(jié)點(diǎn)均可以作為其他UE的初始接入節(jié)點(diǎn)，SRAN-node1也可以作為其他UE的中間路由節(jié)點(diǎn)。

采用本發(fā)明的技術(shù)方法，可以在保證后向兼容性，減少對(duì)核心網(wǎng)的影響的前提下，實(shí)現(xiàn)UDN網(wǎng)絡(luò)中的低傳輸時(shí)延、低成本多跳通信系統(tǒng)。此外，需要說(shuō)明的，本發(fā)明所示的技術(shù)方法，同樣也適用于UDN中通過(guò)單跳無(wú)線回程進(jìn)行的通信的場(chǎng)景，如圖7為本發(fā)明技術(shù)方法用于單跳通信系統(tǒng)的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)示意圖，圖中，UE與初始接入節(jié)點(diǎn)SRAN-node1之間的Uu接口同圖6中的Uu接口，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)SRAN-node3與核心網(wǎng)設(shè)備之間的S1接口同圖6中的S1接口，接入節(jié)點(diǎn)SRAN-node1和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)SRAN-node3所實(shí)現(xiàn)的功能分別同圖6中的SRAN-node1和SRAN-node3，SRAN-node1和SRAN-node3之間的Ub接口同圖6中對(duì)Ub接口的描述。

基于圖6所示的兩跳通信系統(tǒng)協(xié)議棧結(jié)構(gòu)示意圖，圖8給出了該兩跳通信系統(tǒng)下用戶下行數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中的傳遞過(guò)程，包括：

步驟801、EPS bearer及相關(guān)隧道和無(wú)線承載建立

當(dāng)圖6所示UE有下行業(yè)務(wù)需要傳輸時(shí)，在核心網(wǎng)設(shè)備MME的控制下，為該UE建立承載該UE下行數(shù)據(jù)傳輸?shù)腅PS bearer以及用于承載該EPS bearer的相關(guān)隧道和無(wú)線承載。具體包括：

在MME控制下，在S-GW/P-GW和UE所接入的初始接入節(jié)點(diǎn)SRAN-node1最終通過(guò)有線接口連接到核心網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)SRAN-node3之間建立用于承載該EPS bearer的一段GTP-U隧道，以及在所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)SRAN-node3和所述初始接入節(jié)點(diǎn)SRAN-node1之間建立用于承載該EPS bearer的另一端GTP-U隧道，并在SRAN-node3處設(shè)置所述兩段GTP-U隧道的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。

在MME或者SRAN-node3控制下，建立用于承載SRAN-node1上所有UE的EPS bearer的SRAN-node1的EPS-node bearer以及承載該EPS-node bearer的SRAN-node1和SRAN-node3之間的GTP-node-U隧道。

在SRAN-node1接收到為該UE建立所述EPS bearer的通知后，在SRAN-node1控制下在SRAN-node1和UE之間建立用于在Uu接口承載所述EPS bearer的RB，并在SRAN-node1處設(shè)置所述RB與EPS bearer之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。

需要說(shuō)明是，根據(jù)UE的業(yè)務(wù)需求，可以為所述UE建立多個(gè)EPS bearer及一一對(duì)應(yīng)的相關(guān)隧道和無(wú)線承載。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明下行數(shù)據(jù)的傳遞過(guò)程中，下行數(shù)據(jù)的傳遞路徑已經(jīng)確定，即數(shù)據(jù)從核心網(wǎng)傳遞給SRAN-node3，再?gòu)腟RAN-node3經(jīng)過(guò)中間路由節(jié)點(diǎn)SRAN-node2傳遞個(gè)SRAN-node1，具體路徑的選擇過(guò)程有相關(guān)技術(shù)確定，不在本發(fā)明方案范疇內(nèi)。

802、UE數(shù)據(jù)包被封裝到EPS bearer在S1接口的GTP-U隧道上，傳遞給SRAN-node3。

有UE的數(shù)據(jù)包達(dá)到核心網(wǎng)時(shí)，S-GW/P-GW根據(jù)所述數(shù)據(jù)包的業(yè)務(wù)特性，將其承載到對(duì)應(yīng)滿足業(yè)務(wù)特性的EPS bearer上，具體的將數(shù)據(jù)包封裝到對(duì)應(yīng)EPS bearer在S1接口的GTP-U隧道上，傳遞給SRAN-node3。

803、SRAN-node3接收到來(lái)自核心網(wǎng)的數(shù)據(jù)后，進(jìn)行以下操作：

(1)SRAN-node3解封裝來(lái)自S1接口的數(shù)據(jù)包，將解封裝之后的數(shù)據(jù)包封裝到該EPS bearer在SRAN-node3與SRAN-node1之間的邏輯S1接口的GTP-U隧道上，然后將封裝得到的數(shù)據(jù)包再封裝到在SRAN-node3和 SRAN-node1之間為SRAN-node1的EPS-node bearer建立的GTP-node-U隧道上；

具體的，這里將解封裝之后的數(shù)據(jù)封裝到該EPS bearer在SRAN-node3與SRAN-node1之間的邏輯S1接口的GTP-U隧道上，其實(shí)質(zhì)是將該EPS bearer在核心網(wǎng)和SRAN-node3之間的一段GTP-U隧道與在SRAN-node3與SRAN-node1之間的一段隧道之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，具體轉(zhuǎn)換包括改變隧道的傳輸層地址(Transport Layer address)，GTP隧道端點(diǎn)標(biāo)識(shí)(GTP Tunnel Endpoint Identifier，GTP TEIDs)等。

(2)SRAN-node3將所述封裝完成的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換到Ub接口WLAN的協(xié)議棧上進(jìn)行傳輸，傳遞給SRAN-node2；

804、SRAN-node2接收到數(shù)據(jù)包后，根據(jù)路由，將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到SRAN-node2與SRAN-node1之間的Ub接口上，傳遞給SRAN-node1。

根據(jù)前述說(shuō)明，本發(fā)明中下行數(shù)據(jù)的傳遞路徑已經(jīng)確定，具體的路由由IP層實(shí)現(xiàn)，或者可以由WLAN技術(shù)中相關(guān)路由技術(shù)。

805、SRAN-node1接收到數(shù)據(jù)包后，解封裝數(shù)據(jù)包，根據(jù)所述EPS bearer與所述Uu接口的RB的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將解封裝之后的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換到Uu接口的協(xié)議棧上，封裝成Uu接口RB上傳遞的數(shù)據(jù)包發(fā)送給UE。至此，下行數(shù)據(jù)傳遞到UE。

根據(jù)本發(fā)明提出的多跳通信系統(tǒng)，本發(fā)明還提出一種接入網(wǎng)設(shè)備，該接入網(wǎng)設(shè)備應(yīng)用于無(wú)線接入網(wǎng)小節(jié)點(diǎn)或者基站等，如圖9所示。

當(dāng)該接入網(wǎng)設(shè)備在所述多跳通信系統(tǒng)中至少作為用戶設(shè)備UE的初始接入節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)時(shí)，至少包括以下模塊：

901協(xié)議棧轉(zhuǎn)換模塊：實(shí)現(xiàn)鏈路層及以下協(xié)議層的轉(zhuǎn)換，具體的實(shí)現(xiàn)Ub口WLAN的協(xié)議棧(LLC/MAC/PHY)與Uu接口的協(xié)議棧(PDCP/RLC/MAC/PHY)轉(zhuǎn)換；

902Uu接口功能模塊：實(shí)現(xiàn)建立與UE之間的Uu接口，對(duì)應(yīng)于Uu接口 從下到上分別包括PHY/MAC/RLC/PDCP等協(xié)議層；實(shí)現(xiàn)為UE EPS bearer在Uu接口上建立對(duì)應(yīng)的無(wú)線承載；

903S1接口功能模塊：實(shí)現(xiàn)建立其最終連接的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間的邏輯S1接口，在所述S1接口上與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間建立用于承載UE的EPS bearer的GTP-U隧道和建立用于承載其自身的EPS-node bearer的GTP-node-U隧道。對(duì)應(yīng)于S1接口的控制面，從下到上依次包括IP/SCTP/S1-AP等協(xié)議層，對(duì)應(yīng)于S1接口的用戶面從下到上依次包括IP/UDP/GTP-U等協(xié)議層；

904Ub接口功能模塊：實(shí)現(xiàn)建立其與其他接入網(wǎng)設(shè)備(比如實(shí)現(xiàn)中間路由節(jié)點(diǎn)功能或者網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)功能的接入網(wǎng)設(shè)備)之間的Ub接口，對(duì)應(yīng)于Ub接口從下到上分別包括WLAN的協(xié)議棧(LLC/MAC/PHY)，優(yōu)選的還可以包括IP協(xié)議層；

當(dāng)該接入網(wǎng)設(shè)備在所述多跳通信系統(tǒng)中至少作為網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)時(shí)，至少包括以下模塊：

901協(xié)議棧轉(zhuǎn)換模塊：實(shí)現(xiàn)鏈路層及以下協(xié)議層的轉(zhuǎn)換，具體的實(shí)現(xiàn)Ub口WLAN的協(xié)議棧(LLC/MAC/PHY)與S1接口的協(xié)議棧(L1/L2)轉(zhuǎn)換；

903S1接口功能模塊：實(shí)現(xiàn)建立與核心網(wǎng)設(shè)備(MME/S-GW/P-GW)之間的S1接口，在所述S1接口上與核心網(wǎng)設(shè)備之間建立用于承載UE的EPS bearer的GTP-U隧道；

實(shí)現(xiàn)建立與初始接入節(jié)點(diǎn)之間的邏輯S1接口；

對(duì)應(yīng)于S1接口的控制面，從下到上依次包括IP/SCTP/S1-AP等協(xié)議層，對(duì)應(yīng)于S1接口的用戶面從下到上依次包括IP/UDP/GTP-U等協(xié)議層；

904Ub接口功能模塊：實(shí)現(xiàn)建立其與其他接入網(wǎng)設(shè)備(比如實(shí)現(xiàn)中間路由節(jié)點(diǎn)功能或者初始接入節(jié)點(diǎn)功能的接入網(wǎng)設(shè)備)之間的Ub接口，對(duì)應(yīng)于Ub接口從下到上分別包括WLAN的協(xié)議棧(LLC/MAC/PHY)，優(yōu)選的還可以包括IP協(xié)議層；

906初始接入節(jié)點(diǎn)核心網(wǎng)功能代理模塊：實(shí)現(xiàn)初始接入節(jié)點(diǎn)的 S-GW/P-GW代理功能，在與初始接入節(jié)點(diǎn)之間建立的S1接口上與初始接入節(jié)點(diǎn)之間建立用于承載所述初始接入節(jié)點(diǎn)的EPS-node bearer的GTP-node-U隧道；

907網(wǎng)關(guān)代理功能：實(shí)現(xiàn)UE和核心網(wǎng)設(shè)備(MME/S-GW/P-GW)的網(wǎng)關(guān)代理功能，包括：

與初始接入節(jié)點(diǎn)之間建立用于承載UE的EPS bearer的GTP-U隧道，以及完成所述建立的GTP-U隧道與903S1接口功能模塊與核心網(wǎng)設(shè)備之間所建立的用于承載所述UE的所述EPS bearer的GTP-U隧道之間的一對(duì)一映射關(guān)系。

當(dāng)該接入網(wǎng)設(shè)備在所述多跳通信系統(tǒng)中至少作為中間路由節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)時(shí)，至少包括以下模塊：

904Ub接口功能模塊：實(shí)現(xiàn)建立其與其他接入網(wǎng)設(shè)備(比如實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)接入點(diǎn)功能或者初始接入節(jié)點(diǎn)功能的接入網(wǎng)設(shè)備)之間的Ub接口，對(duì)應(yīng)于Ub接口從下到上分別包括WLAN的協(xié)議棧(LLC/MAC/PHY)，優(yōu)選的還可以包括IP協(xié)議層；

905數(shù)據(jù)中繼發(fā)送模塊：實(shí)現(xiàn)從源接入網(wǎng)設(shè)備接收數(shù)據(jù)后，轉(zhuǎn)發(fā)給目標(biāo)接入網(wǎng)設(shè)備；

需要說(shuō)明的是，所述接入網(wǎng)設(shè)備在所述多跳通信系統(tǒng)中，可以提供多種節(jié)點(diǎn)身份存在，比如一個(gè)接入網(wǎng)設(shè)備可以即作為初始接入節(jié)點(diǎn)又作為中間路由節(jié)點(diǎn)存在，則該接入網(wǎng)設(shè)備同時(shí)提供作為初始接入節(jié)點(diǎn)時(shí)的功能和作為中間路由節(jié)點(diǎn)時(shí)的功能；再比如，一個(gè)接入網(wǎng)設(shè)備可以即作為初始接入節(jié)點(diǎn)又作為網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)存在，則該接入網(wǎng)設(shè)備同時(shí)提供作為初始接入節(jié)點(diǎn)時(shí)的功能和作為網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)時(shí)的功能。

根據(jù)以上提出的多跳通信系統(tǒng)以及多跳通信系統(tǒng)中的接入網(wǎng)設(shè)備，下面對(duì)本發(fā)明多跳通信系統(tǒng)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明：

一種多跳通信系統(tǒng)中的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，所述多跳通信系統(tǒng)的一條通信路徑中包括用戶設(shè)備UE、一個(gè)初始接入節(jié)點(diǎn)、至少一個(gè)中間路由節(jié)點(diǎn)、一個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和核心網(wǎng)設(shè)備，其中所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，用于通過(guò)有線回程鏈路與所述核心網(wǎng)設(shè)備之間建立S1接口，通過(guò)所述S1接口與所述核心網(wǎng)設(shè)備通信；還用于通過(guò)無(wú)線回程鏈路與所述至少一個(gè)中間路由節(jié)點(diǎn)的其中一個(gè)路由節(jié)點(diǎn)之間建立無(wú)線回程Ub接口，通過(guò)所述Ub接口與所述中間路由節(jié)點(diǎn)通信；還用于通過(guò)無(wú)線回程鏈路與所述初始接入節(jié)點(diǎn)之間建立邏輯S1接口，通過(guò)所述邏輯S1接口與所述初始接入節(jié)點(diǎn)通信。

其中，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)包括第一協(xié)議棧、第二協(xié)議棧和第三協(xié)議棧；

其中所述第一協(xié)議棧用于承載所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與所述核心網(wǎng)設(shè)備之間的S1接口；所述第二協(xié)議棧用于承載所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與所述初始接入節(jié)點(diǎn)之間的邏輯S1接口；所述第三協(xié)議棧用于承載所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與所述一個(gè)中間路由節(jié)點(diǎn)之間的Ub接口；

所述第一協(xié)議棧，當(dāng)用于承載所述S1接口的控制面時(shí)，從下到上依次包括L1層、L2層、IP層、流控制傳輸協(xié)議SCTP層和S1接口應(yīng)用協(xié)議S1-AP層；當(dāng)用于承載所述S1接口的用戶面時(shí)，從下到上依次包括L1層、L2層、IP層、用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP層和用戶面GPRS隧道協(xié)議GTP-U層；

所述第二協(xié)議棧，當(dāng)用于承載所述邏輯S1接口的控制面時(shí)，從下到上依次包括IP層、SCTP層和S1-AP協(xié)議層；當(dāng)用于承載所述邏輯S1接口的用戶面時(shí)，從下到上依次包括IP層、UDP層和GTP-U層；

所述第三協(xié)議棧從下到上依次包括使用WLAN技術(shù)實(shí)現(xiàn)的物理層PHY、媒體介入控制MAC層和邏輯鏈路控制LLC層；

其中，所述第二協(xié)議棧承載于所述第三協(xié)議棧之上。

其中，所述第三協(xié)議棧還包括：

IP層，位于LLC層之上。

其中，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)所述UE和所述核心網(wǎng)設(shè)備之間的網(wǎng)關(guān)代理，具體包括：

為所述UE的演進(jìn)分組系統(tǒng)承載EPS bearer建立兩個(gè)GTP-U隧道，一個(gè)建立于核心網(wǎng)設(shè)備服務(wù)網(wǎng)關(guān)S-GW/分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)P-GW與所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間，另一個(gè)建立于所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與所述初始接入節(jié)點(diǎn)之間；

其中，所述核心網(wǎng)設(shè)備S-GW/P-GW與所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間的GTP-U隧道承載于所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與所述核心網(wǎng)設(shè)備之間的S1接口上；所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與所述初始接入節(jié)點(diǎn)之間的GTP-U隧道承載于所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與所述初始接入節(jié)點(diǎn)之間的的邏輯S1接口上。

其中，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)作為所述UE和所述核心網(wǎng)設(shè)備之間的網(wǎng)關(guān)代理，完成所述兩個(gè)GTP-U隧道之間的一對(duì)一映射。

其中，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)所述初始接入節(jié)點(diǎn)S-GW/P-GW代理功能，具體包括：

為所述初始接入節(jié)點(diǎn)建立用于承載接入所述初始接入節(jié)點(diǎn)的所有UE的EPS bearer的演進(jìn)分組系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)聚合承載EPS-node bearer；在所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與所述初始接入節(jié)點(diǎn)的邏輯S1接口上建立用于承載所述EPS-node bearer的GTP-U隧道。

其中，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)完成承載所述S1接口的第一協(xié)議棧與承載所述Ub接口的第二協(xié)議棧之間包括鏈路層在內(nèi)的鏈路層以下協(xié)議層的轉(zhuǎn)換，具體完成：

第一協(xié)議棧的L1層和L2層與第二協(xié)議棧的LLC層、MAC層和PHY層之間的轉(zhuǎn)換；

所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)完成所述協(xié)議層轉(zhuǎn)換時(shí)，鏈路層之上的協(xié)議層不發(fā)生變化；

所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)根據(jù)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的轉(zhuǎn)化關(guān)系，將源鏈路層及以下協(xié)議層轉(zhuǎn)換成目標(biāo)鏈路層及以下的協(xié)議層。

一種多跳通信系統(tǒng)中的初始接入節(jié)點(diǎn)，所述多跳通信系統(tǒng)的一條通信路徑中包括用戶設(shè)備UE、一個(gè)初始接入節(jié)點(diǎn)、至少一個(gè)中間路由節(jié)點(diǎn)、一個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和核心網(wǎng)設(shè)備，其中所述初始接入節(jié)點(diǎn)，用于通過(guò)無(wú)線接入鏈路與 所述UE之間建立無(wú)線接入U(xiǎn)u接口，通過(guò)所述Uu接口與所述UE通信；還用于通過(guò)無(wú)線回程鏈路與所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間建立邏輯S1接口，通過(guò)所述邏輯S1接口與所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)通信；還用于通過(guò)無(wú)線回程鏈路與所述至少一個(gè)中間路由節(jié)點(diǎn)中的其中一個(gè)中間路由節(jié)點(diǎn)建立無(wú)線回程Ub接口，通過(guò)所述Ub接口與所述中間路由節(jié)點(diǎn)通信。

其中，所述初始接入節(jié)點(diǎn)包括第四協(xié)議棧，第五協(xié)議棧和第六協(xié)議棧；

其中，所述第四協(xié)議棧用于承載所述初始接入節(jié)點(diǎn)與所述UE之間的Uu接口；所述第五協(xié)議棧用于承載所述初始接入節(jié)點(diǎn)與所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間的邏輯S1接口；所述第六協(xié)議棧用于承載所述初始接入節(jié)點(diǎn)與所述一個(gè)中間路由節(jié)點(diǎn)之間的Ub接口；

所述第四協(xié)議棧，當(dāng)用于承載所述Uu接口的控制面時(shí)，從下到上依次包括PHY層、MAC層、無(wú)線鏈路控制RLC層、分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議PDCP層、無(wú)線資源控制RRC層和非接入NAS層；當(dāng)用于承載所述Uu接口的用戶面時(shí)，從下到上依次包括PHY層、MAC層、RLC層和PDCP層；

所述第五協(xié)議棧，當(dāng)用于承載所述邏輯S1接口的控制面時(shí)，從下到上依次包括IP層、SCTP層和S1-AP層；當(dāng)用于承載所述邏輯S1接口的用戶面時(shí)，從下到上依次包括IP層、UDP層和GTP-U層；

所述第六協(xié)議棧，從下到上依次包括使用WLAN技術(shù)實(shí)現(xiàn)的PHY、MAC和LLC協(xié)議層；

其中，所述第四協(xié)議棧承載于所述第五協(xié)議棧之上。

其中，所述第六協(xié)議棧還包括：IP層，位于LLC層之上。

其中，所述初始接入節(jié)點(diǎn)在與所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間建立了所述UE的EPS bearer在所述初始接入節(jié)點(diǎn)與所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間的GTP-U隧道后，所述初始接入節(jié)點(diǎn)與所述UE在所述Uu接口上建立無(wú)線承載RB，所述初始接入節(jié)點(diǎn)設(shè)置所述EPS bearer與所述RB之間的一對(duì)一映射。

其中，所述初始接入節(jié)點(diǎn)完成承載所述Uu接口的第四協(xié)議棧與承載所述Ub接口的第六協(xié)議棧之間包括鏈路層在內(nèi)的鏈路層以下協(xié)議層的轉(zhuǎn)換， 具體完成：

第四協(xié)議棧的LLC層、MAC層和PHY層與第六協(xié)議棧的L1層和L2層之間的轉(zhuǎn)換；

所述初始接入節(jié)點(diǎn)完成所述協(xié)議層轉(zhuǎn)換時(shí)，鏈路層之上的協(xié)議層不發(fā)生變化；

所述初始接入節(jié)點(diǎn)根據(jù)初始接入節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的轉(zhuǎn)化關(guān)系，將源鏈路層及以下協(xié)議層轉(zhuǎn)換成目標(biāo)鏈路層及以下的議層。

一種多跳通信系統(tǒng)中的中間路由節(jié)點(diǎn)，所述多跳通信系統(tǒng)的一條通信路徑中包括用戶設(shè)備UE、一個(gè)初始接入節(jié)點(diǎn)、至少一個(gè)中間路由節(jié)點(diǎn)、一個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和核心網(wǎng)設(shè)備，其中所述中間路由節(jié)點(diǎn)，用于通過(guò)無(wú)線回程鏈路與所述初始接入節(jié)點(diǎn)，和/或所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，和/或其他中間路由節(jié)點(diǎn)之間建立無(wú)線回程Ub接口，通過(guò)所述Ub接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在所述初始接入節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間的中繼傳輸。

其中，所述中間路由節(jié)點(diǎn)包括第七協(xié)議棧，第七協(xié)議棧用于承載所述中間路由節(jié)點(diǎn)與所述初始接入節(jié)點(diǎn)和/或所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和/或其他中間路由節(jié)點(diǎn)之間的Ub接口；

所述第七協(xié)議棧，從下到上依次包括使用WLAN技術(shù)實(shí)現(xiàn)的PHY和MAC層和LLC層。

其中，所述第七協(xié)議棧還包括：IP層，位于LLC層之上。

由上可以看出，在保證后向兼容性，減少對(duì)核心網(wǎng)的影響的前提下，實(shí)現(xiàn)UDN網(wǎng)絡(luò)中的低傳輸時(shí)延、低成本多跳通信系統(tǒng)。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述實(shí)施例的全部或部分步驟可以使用計(jì)算機(jī)程序流程來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述計(jì)算機(jī)程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，所述計(jì)算機(jī)程序在相應(yīng)的硬件平臺(tái)上(如系統(tǒng)、設(shè)備、裝置、器件等)執(zhí)行，在執(zhí)行時(shí)，包括方法實(shí)施例的步驟之一或其組合。

可選地，上述實(shí)施例的全部或部分步驟也可以使用集成電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，這 些步驟可以被分別制作成一個(gè)個(gè)集成電路模塊，或者將它們中的多個(gè)模塊或步驟制作成單個(gè)集成電路模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。

上述實(shí)施例中的各裝置/功能模塊/功能單元可以采用通用的計(jì)算裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算裝置上，也可以分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上。

上述實(shí)施例中的各裝置/功能模塊/功能單元以軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。上述提到的計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)可以是只讀存儲(chǔ)器，磁盤(pán)或光盤(pán)等。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求所述的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。