本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種基于移動中繼的無線通信建立方法及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

背景技術(shù)：

近年來，我國的高速鐵路取得了飛速發(fā)展，預(yù)計到2020年，中國200公里及以上時速的高速鐵路建設(shè)里程將超過1.8萬公里，將占世界高速鐵路總里程的一半以上。在高速鐵路環(huán)境下，由于高速運動產(chǎn)生多普勒效應(yīng)使得無線信號中心頻率發(fā)生偏移造成無線信道環(huán)境惡化，而且高速運動對移動用戶接入、切換等的時間要求更加嚴(yán)格，容易出現(xiàn)移動網(wǎng)絡(luò)覆蓋重疊區(qū)不足，切換成功率下降、接入困難等一系列問題。

另一方面，目前國內(nèi)高速鐵路采用的高速列車的車體穿透損耗比傳統(tǒng)列車車體垂直穿透損耗大10dB左右，高速列車車體的高損耗對網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量有很大影響，特別是在軟臥車廂損耗更加嚴(yán)重，導(dǎo)致列車車廂內(nèi)無線信號質(zhì)量較差。因此，如何在高速移動環(huán)境下為用戶提供良好的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量已經(jīng)成為運營商與設(shè)備商關(guān)注的重要課題。

一般的高鐵移動通信系統(tǒng)通過增大基站覆蓋密度、安放固定直放站等來提高通信質(zhì)量，如圖1所示，這顯著增加了移動網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本，且列車內(nèi)每個用戶與基站或直放站的通信信號均經(jīng)歷快衰信道，故傳統(tǒng)方法不能有效解決室內(nèi)等高陰影環(huán)境的高數(shù)據(jù)速率覆蓋。

除此之外，目前3GPP Rel 10提出過固定中繼技術(shù)和移動中繼技術(shù)。其中，固定中繼主要為了解決布網(wǎng)成本以及覆蓋問題。圖2為LTE-A系統(tǒng)引入中繼后的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，中繼通過DeNB(Donor eNB，施主基站)下的donor cell(施主小區(qū))接入到核心網(wǎng)，和核心網(wǎng)沒有直接的有線接口，每個RN可以控制一個或多個小區(qū)。在此架構(gòu)下，UE和RN之間的接口稱為Uu口，而RN和DeNB之間的接口稱為Un口。DeNB集成了部分PGW/SGW功能。RN具有UE和eNB的雙重身份。RN啟動過程可以分為兩個階段：在第一階段時，RN以UE的身份任意接入一個基站，向網(wǎng)絡(luò)注冊，訪問RN OAM，下載允許接入的DeNB cell列表，然后RN向網(wǎng)絡(luò)注銷；在第二階段時，RN選擇一個允許接入的DeNB cell，與該DeNB之間建立RRC連接。DeNB為RN選擇一個合適的MME，MME選擇DeNB作為RN的S-GW/P-GW。DeNB為RN建立默認(rèn)承載以及所需的專用承載，然后OAM將節(jié)點配置信息下載到RN，對RN進(jìn)行配置。RN再建立必要的S1接口和X2接口后，就可以像基站一樣正常工作了。

在第一階段時，RN接入的eNB、MME可以是現(xiàn)有的設(shè)備，即可以不支持RN。在第二階段時，RN接入的基站和MME必須是支持RN的。而且在這個階段，DeNB將自己集成的PGW/SGW的IP地址發(fā)送給MME，MME根據(jù)收到的IP地址選擇DeNB作為RN的PGW/SGW，并與之建立必要的接口。

固定中繼主要為了解決高速移動環(huán)境中信號覆蓋差，以及切換頻繁等問題，移動RN可以部署在高速移動的車體上，用來增強(qiáng)車體內(nèi)的信號質(zhì)量，也可以通過群切換來減少UE的切換次數(shù)和位置更新次數(shù)。

圖3是一種可以應(yīng)用在高速移動環(huán)境中的MRN(Mobile Relay node，移動中繼節(jié)點)節(jié)點關(guān)系示意圖。MRN首先以UE的身份連接網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)為MRN建立EPS承載。MRN訪問OAM，下載必要的配置數(shù)據(jù)。從UE看來，MRN就是UE的服務(wù)基站。當(dāng)UE接入RN時，UE的一切數(shù)據(jù)都映射到MRN的承載上，經(jīng)MRN的PGW發(fā)往下一跳節(jié)點。

但是目前的技術(shù)仍然存在以下問題：1、MRN的PGW一旦錨定之后，無法更換，這導(dǎo)致由MRN服務(wù)的所有遠(yuǎn)程UE的信令和數(shù)據(jù)必須經(jīng)過MRN的PGW進(jìn)行路由，這將造成數(shù)據(jù)傳輸路徑的冗余；2、在小區(qū)變換頻繁的場景下，MRN需要執(zhí)行大量的小區(qū)測量和報告，加重空口的信令負(fù)擔(dān)。3、對網(wǎng)絡(luò)部署有要求，核心網(wǎng)中的服務(wù)MRN的PGW需要功能增強(qiáng)。

因此，本發(fā)明針對傳統(tǒng)高鐵移動通信系統(tǒng)的缺陷，提出一種基于移動中繼的無線通信方法，以提高在高速移動環(huán)境下移動終端的通信質(zhì)量，滿足用戶上網(wǎng)、收發(fā)郵件、視頻等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供一種基于移動中繼的無線通信建立方法及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，用以提供一種新的無線通信系統(tǒng)，可以實現(xiàn)在高速移動的場景下移動終端的高速率數(shù)據(jù)傳輸。

本發(fā)明方法包括一種基于移動中繼的無線通信建立方法，該方法包括：

移動中繼通過第一宏基站與核心網(wǎng)建立控制面連接，所述控制面連接用于為接入所述移動中繼的UE提供控制面信息傳輸；

所述移動中繼與掃描到的第一小基站建立用戶面連接，所述用戶面連接用于為接入所述移動中繼的UE提供用戶面信息傳輸。

可見，移動中繼就可以同時向高速移動的設(shè)備內(nèi)的終端提供控制平面無線覆蓋和用戶平面無線覆蓋，當(dāng)移動中繼站安放在高速列車上，各個用戶與移動中繼之間的信道傳播環(huán)境相對靜止或慢速移動，可支持較高數(shù)據(jù)速率傳輸。

進(jìn)一步地，當(dāng)移動中繼通過第一宏基站與核心網(wǎng)建立控制面連接之后，還包括：

所述移動中繼接收UE發(fā)送的上行NAS信令消息后，通過所述控制面連接將所述上行NAS信令消息發(fā)送到所述核心網(wǎng)；

所述移動中繼通過所述控制面連接接收到所述核心網(wǎng)發(fā)送的下行NAS信令消息后，將所述NAS信令消息發(fā)送到所述UE。

進(jìn)一步地，所述移動中繼通過第一宏基站與核心網(wǎng)建立控制面連接，包括：

所述移動中繼通過所述第一宏基站向核心網(wǎng)發(fā)送注冊請求；

所述移動中繼接收所述第一宏基站發(fā)送的所述核心網(wǎng)生成的注冊響應(yīng)消息。

進(jìn)一步地，所述移動中繼與掃描到的第一小基站建立用戶面連接，包括：

所述移動中繼接收所述第一宏基站發(fā)送的為所述移動中繼提供通信服務(wù)的小基站信息列表，其中，所述小基站信息列表中至少包含小基站的標(biāo)識，和/或小基站排列順序；

所述移動中繼根據(jù)所述小基站信息列表，掃描到所述小基站信息列表中的第一小基站時，與所述第一小基站建立用戶面連接。

進(jìn)一步地，所述移動中繼與掃描到的第一小基站建立用戶面連接，包括：

所述移動中繼掃描小基站的廣播信息；

根據(jù)掃描到的小基站的信號強(qiáng)度，從掃描到的屬于小基站信息集合的小基站中選擇出第一小基站，其中，所述小基站信息集合為所述第一宏基站預(yù)先發(fā)送給所述移動中繼的所述第一宏基站下所有的小基站信息；

所述移動中繼與所述第一小基站建立用戶面連接。

進(jìn)一步地，所述移動中繼與所述第一小基站建立用戶面連接，包括：

所述移動中繼與所述第一小基站建立D2D連接，其中:

所述移動中繼向所述第一小基站發(fā)送D2D連接建立請求，所述D2D連接建立請求中包含所述移動中繼的標(biāo)識和IP地址類型信息；

所述移動中繼根據(jù)所述第一小基站分配的IP地址與所述第一小基站建立D2D連接，其中，所述IP地址是所述第一小基站根據(jù)所述D2D連接建立請求生成的。

進(jìn)一步地，所述移動中繼與掃描到的第一小基站建立用戶面連接，包括：

所述移動中繼的控制面單元掃描來自小基站的廣播信息；

當(dāng)所述移動中繼的的控制面單元在掃描到所述第一小基站時，通知所述移動中繼的用戶面單元與所述第一小基站建立用戶面連接。

進(jìn)一步地，所述移動中繼與所述第一小基站建立用戶面連接之后，還包括：

所述移動中繼根據(jù)宏基站提供的小基站信息進(jìn)行小基站的掃描；

所述移動中繼基于宏基站提供的小基站信息和信號強(qiáng)度從掃描到的小基站中選擇第二小基站；

所述移動中繼與所述第二小基站建立用戶面連接。

進(jìn)一步地，所述移動中繼與所述第二小基站建立連接之前，還包括：

所述移動中繼在掃描到所述第二小基站時，將所述第二小基站的標(biāo)識發(fā)送至控制所述第二小基站的宏基站，以使所述宏基站向所述第二小基站下發(fā)配置消息，所述配置消息用于指示所述移動中繼具備與所述第二小基站建立連接的權(quán)限。

進(jìn)一步地，所述移動中繼根據(jù)宏基站提供的小基站信息進(jìn)行小基站的掃描之前，還包括：

所述移動中繼向所述第一宏基站轉(zhuǎn)發(fā)UE上報的測量報告；

當(dāng)所述測量報告滿足設(shè)定條件時，所述移動中繼從與所述第一宏基站切換至與第二宏基站，所述第二宏基站為第一宏基站根據(jù)UE的測量報告選定的。

進(jìn)一步地，所述移動中繼與所述第二小基站建立用戶面連接之后，還包括：

所述移動中繼向所述核心網(wǎng)發(fā)起傳輸隧道更新請求，所述更新請求用于建立經(jīng)過所述第二小基站的新的用戶面?zhèn)鬏斔淼馈?/p>

進(jìn)一步地，所述移動中繼向所述核心網(wǎng)發(fā)起傳輸隧道更新請求之后，還包括：

所述移動中繼使用所述新的用戶面?zhèn)鬏斔淼肋M(jìn)行上下行數(shù)據(jù)傳輸；

當(dāng)所述移動中繼確定使用新的用戶面?zhèn)鬏斔淼肋M(jìn)行下行數(shù)據(jù)傳輸后，所述移動中繼刪除原經(jīng)過第一小基站的用戶面?zhèn)鬏斔淼馈?/p>

進(jìn)一步地，所述移動中繼使用所述新的用戶面?zhèn)鬏斔淼肋M(jìn)行上下行數(shù)據(jù)傳輸之前，還包括：

所述移動中繼在接收到所述核心網(wǎng)的用戶面單元發(fā)送的結(jié)束標(biāo)記的指示消息后，確定能夠使用新的用戶面?zhèn)鬏斔淼肋M(jìn)行下行數(shù)據(jù)傳輸。

進(jìn)一步地，所述移動中繼與所述第一小基站建立用戶面連接之后，還包括：

所述移動中繼接收UE通過上行空口承載發(fā)送的上行數(shù)據(jù)；

所述移動中繼根據(jù)預(yù)設(shè)的映射關(guān)系，確定所述上行空口承載對應(yīng)的傳輸隧道的上行隧道端點標(biāo)識，并為所述上行數(shù)據(jù)添加所述上行隧道端點標(biāo)識后通過所述傳輸隧道轉(zhuǎn)發(fā)至核心網(wǎng)。

進(jìn)一步地，所述移動中繼與所述第一小基站建立用戶面連接之后，還包括：

所述移動中繼接收所述核心網(wǎng)通過傳輸隧道發(fā)送的下行數(shù)據(jù)；

所述移動中繼根據(jù)預(yù)設(shè)的映射關(guān)系，通過所述下行數(shù)據(jù)的目的IP地址確定下行空口承載，并將所述下行數(shù)據(jù)通過所述下行空口承載發(fā)送到所述目的IP地址對應(yīng)的UE上。

進(jìn)一步地，所述傳輸隧道為多UE共享的節(jié)點級別的隧道，且所述上行空口承載與所述傳輸隧道為多對一關(guān)系。

進(jìn)一步地，所述預(yù)設(shè)的映射關(guān)系是按照如下方式建立的：

所述移動中繼接收所述核心網(wǎng)發(fā)送的IP地址和上行隧道端點標(biāo)識，所述IP地址和上行隧道端點標(biāo)識是所述核心網(wǎng)根據(jù)UE的PDU連接請求為所述UE分配的IP地址和傳輸隧道的上行隧道端點標(biāo)識；

所述移動中繼根據(jù)自身的IP地址分配傳輸隧道的下行隧道端點標(biāo)識；

所述移動中繼配置所述UE的上行空口承載與上行隧道端點標(biāo)識、所述UE的下行空口承載與所述UE的IP地址及下行隧道端點標(biāo)識的映射關(guān)系。

基于同樣的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實施例提供一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括：

控制面單元，用于通過第一宏基站與核心網(wǎng)建立控制面連接，所述控制面連接用于為接入所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的UE提供控制面信息傳輸；

用戶面單元，用于與掃描到的第一小基站建立用戶面連接，所述用戶面連接用于為接入所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的UE提供用戶面信息傳輸。

進(jìn)一步地，所述控制面單元，具體用于接收UE發(fā)送的上行NAS信令消息后，通過所述控制面連接將所述上行NAS信令消息發(fā)送到所述核心網(wǎng)；

所述用戶面單元，具體用于通過所述控制面連接接收到所述核心網(wǎng)發(fā)送的下行NAS信令消息后，將所述NAS信令消息發(fā)送到所述UE。

進(jìn)一步地，所述控制面單元還用于：通過所述第一宏基站向核心網(wǎng)發(fā)送注冊請求；接收所述第一宏基站發(fā)送的所述核心網(wǎng)生成的注冊響應(yīng)消息。

進(jìn)一步地，所述控制面單元具體用于：接收所述第一宏基站發(fā)送的為所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供通信服務(wù)的小基站信息列表，其中，所述小基站信息列表中至少包含小基站的標(biāo)識，和/或小基站排列順序；根據(jù)所述小基站信息列表，掃描所述小基站信息列表中的第一小基站。

進(jìn)一步地，所述控制面單元具體用于：

掃描小基站的廣播信息；

根據(jù)掃描到的小基站的信號強(qiáng)度，從掃描到的屬于小基站信息集合的小基站中選擇出第一小基站，其中，所述小基站信息集合為所述第一宏基站預(yù)先發(fā)送給所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述第一宏基站下所有的小基站信息。

進(jìn)一步地，所述控制面單元具體用于：

向所述第一小基站發(fā)送D2D連接建立請求，所述D2D連接建立請求中包含所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的標(biāo)識和IP地址類型信息；

所述用戶面單元具體用于：根據(jù)所述第一小基站分配的IP地址與所述第一小基站建立D2D連接，其中，所述IP地址是所述第一小基站根據(jù)所述D2D連接建立請求生成的。

進(jìn)一步地，所述控制面單元具體用于：掃描來自小基站的廣播信息；

所述用戶面單元具體用于：當(dāng)所述控制面單元在掃描到所述第一小基站時，通知所述用戶面單元與所述第一小基站建立用戶面連接。

進(jìn)一步地，所述控制面單元還用于：根據(jù)宏基站提供的小基站信息進(jìn)行小基站的掃描；基于宏基站提供的小基站信息和信號強(qiáng)度從掃描到的小基站中選擇第二小基站；

所述用戶面單元，還用于與所述第二小基站建立用戶面連接。

進(jìn)一步地，所述控制面單元還用于：

在掃描到所述第二小基站時，將所述第二小基站的標(biāo)識發(fā)送至控制所述第二小基站的宏基站，以使所述宏基站向所述第二小基站下發(fā)配置消息，所述配置消息用于指示所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具備與所述第二小基站建立連接的權(quán)限。

進(jìn)一步地，所述控制面單元，還用于：向所述第一宏基站轉(zhuǎn)發(fā)UE上報的測量報告；

當(dāng)所述測量報告滿足設(shè)定條件時，從與所述第一宏基站切換至與第二宏基站，所述第二宏基站為第一宏基站根據(jù)UE的測量報告選定的。

進(jìn)一步地，所述控制面單元，還用于：

向所述核心網(wǎng)發(fā)起傳輸隧道更新請求，所述更新請求用于建立經(jīng)過所述第二小基站的新的用戶面?zhèn)鬏斔淼馈?/p>

其中，所述用戶面單元，還用于：使用所述新的用戶面?zhèn)鬏斔淼肋M(jìn)行上下行數(shù)據(jù)傳輸；

當(dāng)確定使用新的用戶面?zhèn)鬏斔淼肋M(jìn)行下行數(shù)據(jù)傳輸后，刪除原經(jīng)過第一小基站的用戶面?zhèn)鬏斔淼馈?/p>

進(jìn)一步地，在接收到所述核心網(wǎng)的用戶面單元發(fā)送的結(jié)束標(biāo)記的指示消息后，確定能夠使用新的用戶面?zhèn)鬏斔淼肋M(jìn)行下行數(shù)據(jù)傳輸。

進(jìn)一步地，所述用戶面單元，具體用于：接收UE通過上行空口承載發(fā)送的上行數(shù)據(jù)；根據(jù)預(yù)設(shè)的映射關(guān)系，確定所述上行空口承載對應(yīng)的傳輸隧道的上行隧道端點標(biāo)識，并為所述上行數(shù)據(jù)添加所述上行隧道端點標(biāo)識后通過所述傳輸隧道轉(zhuǎn)發(fā)至核心網(wǎng)。

進(jìn)一步地，所述用戶面單元，具體用于：接收所述核心網(wǎng)通過傳輸隧道發(fā)送的下行數(shù)據(jù)；根據(jù)預(yù)設(shè)的映射關(guān)系，通過所述下行數(shù)據(jù)的目的IP地址確定下行空口承載，并將所述下行數(shù)據(jù)通過所述下行空口承載發(fā)送到所述目的IP地址對應(yīng)的UE上。

其中，所述傳輸隧道為多UE共享的節(jié)點級別的隧道，且所述上行空口承載與所述傳輸隧道為多對一關(guān)系。

進(jìn)一步地，所述控制面單元，具體用于：接收所述核心網(wǎng)發(fā)送的IP地址和上行隧道端點標(biāo)識，所述IP地址和上行隧道端點標(biāo)識是所述核心網(wǎng)根據(jù)UE的PDU連接請求為所述UE分配的IP地址和傳輸隧道的上行隧道端點標(biāo)識；

根據(jù)自身的IP地址分配傳輸隧道的下行隧道端點標(biāo)識；配置所述UE的上行空口承載與上行隧道端點標(biāo)識、所述UE的下行空口承載與所述UE的IP地址及下行隧道端點標(biāo)識的映射關(guān)系。

本發(fā)明實施例為了提高在高速移動的通信場景下的網(wǎng)絡(luò)容量，采用5G的控制面與用戶面分離的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，即控制面由支持低頻的宏基站提供無線覆蓋，而用戶面由支持高頻的小基站提供無線覆蓋，然后在列車上部署移動中繼，且該移動中繼具有控制面單元MR CP(Mobile Relay Control Plane)和用戶面單元MR UP(Mobile Relay User Plane)，其中控制面功能主要是與核心網(wǎng)的AMF(Access and mobility management function，訪問和移動控制功能)(或者M(jìn)MF(mobility management function，移動性管理功能))建立正常的NAS信令連接；而移動中繼的用戶面功能則是與SC BS(small cell base station，小基站)建立D2D(Device to Device，設(shè)備到設(shè)備)連接。這樣，移動中繼就可以同時向列車內(nèi)提供控制平面無線覆蓋和用戶平面無線覆蓋，當(dāng)移動中繼站安放在高速列車上，各個用戶與移動中繼之間的信道傳播環(huán)境相對靜止或慢速移動，可支持較高數(shù)據(jù)速率傳輸。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡要介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)提供的一種高鐵移動通信系統(tǒng)示意圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)提供的一種含RN的E-UTRAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖；

圖3為現(xiàn)有技術(shù)提供的一種LTE-A中移動RN的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的一種基于移動中繼的高鐵移動通信系統(tǒng)示意圖一；

圖5為本發(fā)明實施例提供的一種基于移動中繼的高鐵移動通信系統(tǒng)示意圖二；

圖6為本發(fā)明實施例提供的UE在所述高鐵移動通信系統(tǒng)下獲取網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的方法流程示意圖；

圖7為本發(fā)明實施例提供的一種基于移動中繼的無線通信建立方法流程示意圖；

圖8為本發(fā)明實施例提供的支持基于移動中繼的無線通信網(wǎng)絡(luò)的控制平面協(xié)議棧；

圖9為本發(fā)明實施例提供的支持基于移動中繼的無線通信網(wǎng)絡(luò)的用戶平面協(xié)議棧；

圖10為本發(fā)明實施例提供的第一宏基站與核心網(wǎng)建立控制面連接的過程；

圖11為本發(fā)明實施例提供的SC BS列表下發(fā)第一小基站的示意圖；

圖12為本發(fā)明實施例提供的移動中繼自主選擇第一小基站的示意圖；

圖13為本發(fā)明實施例提供的移動中繼與第一小基站建立D2D連接的示意圖；

圖14為本發(fā)明實施例提供的移動中繼切換至第二小基站的交互示意圖；

圖15為本發(fā)明實施例提供的移動中繼切換至第二宏基站的交互示意圖；

圖16為本發(fā)明實施例提供的移動中繼建立PDU連接的交互示意圖；

圖17為本發(fā)明實施例提供的一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部份實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

需要說明的是，本文中結(jié)合終端和/或基站來描述各種方面。終端，指向用戶提供語音和/或數(shù)據(jù)連通性的設(shè)備(device)，包括無線終端或有線終端。無線終端可以是具有無線連接功能的手持式設(shè)備、或連接到無線調(diào)制解調(diào)器的其他處理設(shè)備，經(jīng)無線接入網(wǎng)與一個或多個核心網(wǎng)進(jìn)行通信的移動終端。例如，無線終端可以是移動電話(或稱為“蜂窩”電話)和具有移動終端的計算機(jī)。又如，無線終端也可以是便攜式、袖珍式、手持式、計算機(jī)內(nèi)置的或者車載的移動裝置。再如，無線終端可以為移動站(英文為：mobile station)、接入點(英文為：access point)、或用戶設(shè)備(英文為：user equipment，簡稱UE)的一部分。

為了解決背景技術(shù)中提到的問題，本發(fā)明實施例通過改進(jìn)現(xiàn)有的高鐵移動通信系統(tǒng)，提供一種控制面與用戶面分離的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，即控制平面由支持低頻的宏基站提供無線覆蓋，而用戶平面由支持高頻的小基站提供覆蓋，在高鐵上設(shè)置移動中繼，如圖4所示，且該移動中繼具有控制面功能和用戶面功能，其中控制面功能主要是與核心網(wǎng)的AMF(或者M(jìn)MF)建立正常的NAS信令連接；而移動中繼的用戶面功能則是與SC BS建立D2D連接。需要說明的是，本發(fā)明實施例中的移動中繼具有控制面功能和用戶面功能，這兩部分功能可以集成在同一個移動中繼中，也可以是分別集成MR CP(Mobile Relay Control Plane，移動中繼控制面單元)和MR UP(Mobile Relay User Plane，移動中繼用戶面單元)這兩部分，這兩個單元構(gòu)成了移動中繼，當(dāng)移動中繼是由MR CP和MR UP組成時，上述控制面與用戶面分離的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖5所示。本文如下內(nèi)容，以移動中繼包含MR CP和MR UP的形式進(jìn)行介紹，若移動中繼為一個整體，則對應(yīng)地減少MR CP和MR UP之間傳遞消息的流程。

在上述網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，UE獲取網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的流程如圖6所示，在圖6中，UE利用該架構(gòu)進(jìn)行上下行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程如下：

步驟a，第一宏基站(Macro NextGen NodeB，宏基站)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況，可選地激活其控制的SC BS。

步驟b，MRN(Mobile Relay node，移動中繼節(jié)點)啟動，MR CP(Mobile Relay Control Plane，移動中繼控制面單元)接入第一宏基站，并注冊到核心網(wǎng)，獲取MRN的配置信息。

步驟c，第一宏基站向MR CP返回將為MRN提供服務(wù)的SC BS的列表。

步驟d，MR CP保存SC BS列表，并掃描D2D廣播信息，當(dāng)MR CP掃描到列表中的SC BS時，向MR UP(Mobile Relay User Plane，移動中繼用戶面單元)指示建立D2D連接。

步驟e，MR UP向MR CP發(fā)送確認(rèn)消息。

步驟f，MR UP向指定的SC BS發(fā)送D2D通信請求，請求IP地址分配和D2D連接建立。

步驟g，SC BS收到D2D通信請求后，返回接受消息，攜帶分配給該MR UP的IP地址。MRN開始向車廂發(fā)送系統(tǒng)廣播，至此，MRN啟動完成；

步驟h，車廂內(nèi)的終端UE將MRN視為基站，通過MR CP接入核心網(wǎng)，建立NAS信令連接，該NAS連接對第一宏基站透明；

步驟i，UE通過MR UP建立到核心網(wǎng)的用戶面連接，SC BS成為中間路由器。

這樣，把移動中繼安放在高速列車上，SC BS在地面沿鐵路布放；下行鏈路中，SC BS發(fā)送信號先經(jīng)過移動中繼，然后再到達(dá)每個UE；上行鏈路中，用戶發(fā)送信號先到達(dá)移動中繼，然后再經(jīng)過移動中繼轉(zhuǎn)發(fā)到SC BS。通過合理布放列車上的移動中繼，可避免高速列車的車體穿透損耗對傳輸性能的影響。

基于上述網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，本發(fā)明實施例提供一種基于移動中繼的無線通信建立方法流程示意圖，參見圖7所示，具體地實現(xiàn)方法包括：

步驟101，移動中繼通過第一宏基站與核心網(wǎng)建立控制面連接，所述控制面連接用于為接入所述移動中繼的終端提供控制面信息傳輸。

步驟102，所述移動中繼與掃描到的第一小基站建立用戶面連接，所述用戶面連接用于為接入所述移動中繼的終端提供用戶面信息傳輸。

當(dāng)移動中繼是由MR CP和MR UP組成時，在步驟S101中，MR CP通過第一宏基站與核心網(wǎng)建立控制面連接，MR CP掃描來自小基站的廣播信息，當(dāng)MR CP掃描到第一小基站時，通知MR UP與第一小基站建立用戶面連接。需要說明的是，本發(fā)明實施例中MR CP首先支持與核心網(wǎng)的控制功能(例如AMF或MMF)進(jìn)行通信的NAS協(xié)議，如圖8所示，在本發(fā)明實施例中，對MRN的功能進(jìn)行增強(qiáng)，使得MRN能夠解析UE的RRC消息，并將RRC消息中攜帶的NAS消息進(jìn)一步封裝到自己的NAS傳輸消息中，例如UPLINK NAS TRANSPORT消息中。核心網(wǎng)的控制功能(例如AMF或MMF)收到MRN的NAS傳輸消息后，解析其攜帶的內(nèi)層NAS消息，并對內(nèi)層NAS消息進(jìn)行處理。

另外，MR UP與SC BS之間的D2D連接的協(xié)議棧如圖9所示，PC5-U支持從PHY到IP的協(xié)議層；MR UP作為基站向UE提供服務(wù)時，MR UP需支持到UP的隧道協(xié)議，例如GTP-U協(xié)議。為了將UE的用戶面數(shù)據(jù)封裝到隧道協(xié)議單元中，MR UP需支持解析PDCP包的有效負(fù)載，并對該有效負(fù)載進(jìn)行封裝。SC BS此時作為IP的路由器，僅完成將從D2D連接收到的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到核心網(wǎng)的用戶面功能，即實現(xiàn)透傳功能。

進(jìn)一步地，所述移動中繼通過第一宏基站與核心網(wǎng)建立控制面連接，包括：

所述移動中繼通過所述第一宏基站向核心網(wǎng)發(fā)送注冊請求；

所述移動中繼接收所述第一宏基站發(fā)送的所述核心網(wǎng)生成的注冊響應(yīng)消息。

所述移動中繼接收所述第一宏基站發(fā)送的為所述移動中繼提供通信服務(wù)的小基站信息列表，其中，所述小基站信息列表中至少包含小基站的標(biāo)識，和/或小基站排列順序；

所述移動中繼根據(jù)所述小基站信息列表，掃描到所述小基站信息列表中的第一小基站時，與所述第一小基站建立用戶面連接。

具體地，MR CP通過第一宏基站與核心網(wǎng)建立控制面連接的過程如圖10所示，具體過程如下：

步驟201，MR CPP發(fā)送注冊請求(或者附著請求)到核心網(wǎng)控制功能(AMF或MMF)。

步驟202，MMF獲取MR CPP的簽約信息，判斷該MR CPP是否可以作為移動中繼，并執(zhí)行安全過程，例如鑒權(quán)和授權(quán)。完成后為MR CPP分配臨時標(biāo)識。

步驟203，MMF向MR CP返回注冊響應(yīng)消息，攜帶分配的臨時標(biāo)識，該消息通過NG2接口的消息發(fā)送到第一宏基站，再由第一宏基站轉(zhuǎn)發(fā)至MR CP。

步驟204，第一宏基站根據(jù)NG2接口的消息，判斷出該MR CP其實為移動中繼節(jié)點，因此在轉(zhuǎn)發(fā)響應(yīng)消息給MR CPP的同時，將其控制的SC BS的列表發(fā)送給MR CPP，具體SC BS的列表可以由第一宏基站為SC BS臨時分配的標(biāo)識構(gòu)成，也可以是SC BS的ID構(gòu)成，在構(gòu)成SC BS的列表時，第一宏基站進(jìn)一步根據(jù)網(wǎng)絡(luò)部署特點和移動中繼的移動特征(例如移動方向和速度)確定包含哪些SC BS，以及SC BS的排列順序，例如：針對圖11所示場景，第一宏基站下發(fā)給MR CP的SC BS列表為AP1->AP3->AP5->AP6。MR CP接收第一宏基站發(fā)送的消息，消息中攜帶NAS層注冊響應(yīng)消息以及服務(wù)本MRN的SC BS的標(biāo)識。

步驟205，第一宏基站在分配完SC BS列表后，向列表中的SC BS發(fā)送D2D配置信息，指示這些SC BS接受該MR CPP的D2D通信請求，具體實施中，可以將移動中繼的臨時標(biāo)識信息(例如RNTI)發(fā)送給這些SC BS。

步驟206，這些SC BS保存該信息，并將監(jiān)聽該移動中繼發(fā)來的D2D連接建立請求。

進(jìn)一步地，除了圖10所示的確定第一小基站的方法，MR CP還可以自主選擇第一小基站，即，所述移動中繼掃描小基站的廣播信息；根據(jù)掃描到的小基站的信號強(qiáng)度，從掃描到的屬于小基站信息集合的小基站中選擇出第一小基站，其中，所述小基站信息集合為所述第一宏基站預(yù)先發(fā)送給所述移動中繼的所述第一宏基站下所有的小基站信息；所述移動中繼與所述第一小基站建立用戶面連接。如圖12所示，具體流程如下。

步驟I，第一宏基站首先將所有的鐵路沿線的SC BS列表發(fā)送到部署在車頭的MR CP；

步驟II，MR CP掃描SC BS的D2D廣播消息，MR CP確定掃描到的SC BS是否在收到的SC BS列表中，如果在，則MR CP通過信號強(qiáng)度選擇其中某個SC BS，并建立MR UP和該SC BS的D2D連接；

步驟III，MR CP根據(jù)當(dāng)前提供D2D連接服務(wù)的SC BS的信號強(qiáng)度決定是否需要進(jìn)行SC BS的重選，若需要，則MR CP再從掃描到的SC BS中的選擇一個SC BS，并建立D2D連接。在進(jìn)行SC BS選擇時，MR CP需考慮掃描到SC BS的先后順序和信號強(qiáng)度。

步驟IV，MR CP在確定即將建立D2D連接的SC BS后，還將所選擇的SC BS的ID報告給第一宏基站，使得第一宏基站可配置相應(yīng)的SC BS，以接收后續(xù)MR UP的D2D連接建立請求。

進(jìn)一步地，當(dāng)確定了第一小基站之后，移動中繼與第一小基站建立D2D連接，具體地，所述移動中繼向所述第一小基站發(fā)送D2D連接建立請求，所述D2D連接建立請求中包含所述移動中繼的標(biāo)識和IP地址類型信息；

所述移動中繼根據(jù)所述第一小基站分配的IP地址與所述第一小基站建立D2D連接，其中，所述IP地址是所述第一小基站根據(jù)所述D2D連接建立請求生成的。如圖13所示，D2D詳細(xì)地建立過程包括如下步驟：

步驟301，MR CP根據(jù)收到的SC BS列表順序掃描相關(guān)SC BS的D2D廣播消息。

步驟302，當(dāng)掃描到第一SC BS后，將通知MR UP建立與該SC BS的D2D連接。

步驟303，MR UP收到通知后，向SC BS發(fā)送D2D連接建立請求到相應(yīng)的SC BS，攜帶MR UP的臨時標(biāo)識，IP地址類型等。

步驟304，SC BS收到D2D連接建立請求后，檢查該MR UP的臨時標(biāo)識是否允許建立D2D通信(根據(jù)保存的MR UP允許列表)。

步驟305，如果允許，則為MR UP分配IP地址，完成D2D連接的建立；

步驟306，MR UP獲取IP地址，向MR CP返回建立成功響應(yīng)，并保持與SC BS的D2D連接。

進(jìn)一步地，因為本發(fā)明實施例提供的無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)主要應(yīng)用在高速移動環(huán)境下，所以移動中繼在運行時不斷地切換小基站，所以本發(fā)明實施例進(jìn)一步地提供移動中繼從第一小基站切換到第二小基站的過程，具體地，所述移動中繼根據(jù)宏基站提供的小基站信息進(jìn)行小基站的掃描；所述移動中繼基于宏基站提供的小基站信息和信號強(qiáng)度從掃描到的小基站中選擇第二小基站；所述移動中繼與所述第二小基站建立用戶面連接。

下文通過圖14所示的交互圖，對小基站的切換過程進(jìn)行闡述。

步驟401，MR CP按照SC BS列表中的順序掃描SC BS，發(fā)現(xiàn)第二SC BS后，MR CP指示MR UP與第二SC BS建立新的D2D連接；

步驟402，MR UP和第二SC BS建立D2D連接，并從第二SC BS處獲得新的IP地址；

步驟403，MR UP向MR CP返回響應(yīng)，并攜帶新獲取的IP地址；

步驟404，MR CP根據(jù)MR UPP的IP地址為MR UP分配新的DL F-TEID(Down Link Full Qualified Tunnel Endpoint Identifier，全資格下行隧道端口標(biāo)識)，其中，此處為控制平面分配F-TEID，若支持用戶平面分配F-TEID，則有MR UP分配F-TEID，然后返回給MR CP。

步驟405，MR CP發(fā)送更新消息經(jīng)AMF/MMF轉(zhuǎn)發(fā)到SMF，攜帶舊的DL F-TEID和新分配的DL F-TEID；

步驟406，SMF使用用戶面上的原DL F-TEID更新為新分配的DL F-TEID，此時下行數(shù)據(jù)將通過第二SC BS發(fā)送到MR UP。在更新下行隧道之前，UPF需在原隧道上發(fā)送停止標(biāo)記指示。

步驟407，SMF向MR CP返回更新響應(yīng)消息，其中若SMF確定需要進(jìn)行UPF的重定位，則SMF需要分配新的UL F-TEID，并在響應(yīng)消息中返回。

步驟408，如果UL F-TEID發(fā)生變化，則MR CP還需配置MR UP，使用新分配的更新上行傳輸隧道，MR UP收到停止標(biāo)記指示后，將刪除原隧道，啟用新隧道。

另外，所述移動中繼與所述第二小基站建立連接之前，還包括：所述移動中繼在掃描到所述第二小基站時，將所述第二小基站的標(biāo)識發(fā)送至控制所述第二小基站的宏基站，以使所述宏基站向所述第二小基站下發(fā)配置消息，所述配置消息用于指示所述移動中繼具備與所述第二小基站建立連接的權(quán)限。也就是說，宏基站會向第二SC BS發(fā)送D2D配置信息，指示這些SC BS接受該MR UP的D2D連接請求。

進(jìn)一步地，因為本發(fā)明實施例提供的無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)主要應(yīng)用在高速移動環(huán)境下，所以移動中繼在運行時不斷地切換宏基站，具體地，所述移動中繼向所述第一宏基站轉(zhuǎn)發(fā)UE上報的測量報告；當(dāng)所述測量報告滿足設(shè)定條件時，所述移動中繼從與所述第一宏基站切換至與第二宏基站，所述第二宏基站為第一宏基站根據(jù)UE的測量報告選定的。

下文通過圖15所示的交互圖，對宏基站的切換過程進(jìn)行闡述。

步驟501，MR CP按照正常的蜂窩網(wǎng)絡(luò)測量上報流程向源第一宏基站提供測量報告；

步驟502，第一宏基站根據(jù)測量報告確定執(zhí)行切換，因此觸發(fā)第一宏基站和第二宏基站之間的切換流程；

步驟503，MR CP同步到第二宏基站，由于MR CP沒有用戶面連接，第二宏基站僅向核心網(wǎng)更新控制平面連接。

步驟504，第二宏基站在收到核心網(wǎng)的確認(rèn)消息后，向MR CP提供SC BS列表，并且向列表中的SC BS提供MRN的臨時標(biāo)識；

步驟505，MR CP按照SC BS列表中的順序掃描SC BS，發(fā)現(xiàn)新的SC BS后，MR CP指示MR UP建立到新的SC BS的D2D連接；

后續(xù)步驟類似于圖15步驟中的步驟402至步驟408。

進(jìn)一步地，所述移動中繼與所述第一小基站建立用戶面連接之后，還包括：

所述移動中繼接收UE通過空口承載發(fā)送的上行數(shù)據(jù)；

所述移動中繼根據(jù)預(yù)設(shè)的映射關(guān)系，確定所述空口承載對應(yīng)的傳輸隧道的上行隧道端點標(biāo)識，并為所述上行數(shù)據(jù)添加所述上行隧道端點標(biāo)識后通過所述傳輸隧道轉(zhuǎn)發(fā)至核心網(wǎng)。

所述移動中繼接收所述核心網(wǎng)通過傳輸隧道發(fā)送的下行數(shù)據(jù)；

所述移動中繼根據(jù)預(yù)設(shè)的映射關(guān)系，通過所述下行數(shù)據(jù)的目的IP地址確定空口承載，并將所述下行數(shù)據(jù)通過所述空口承載發(fā)送到所述目的IP地址對應(yīng)的UE上。

其中，所述預(yù)設(shè)的映射關(guān)系是按照如下方式建立的：

所述移動中繼接收所述核心網(wǎng)發(fā)送的IP地址和上行隧道端點標(biāo)識，所述IP地址和上行隧道端點標(biāo)識是所述核心網(wǎng)根據(jù)UE的PDU連接請求為所述UE分配的IP地址和傳輸隧道的上行隧道端點標(biāo)識；

所述移動中繼根據(jù)自身的IP地址分配傳輸隧道的下行隧道端點標(biāo)識；

所述移動中繼配置所述UE的上行空口承載與上行隧道端點標(biāo)識、所述UE的下行空口承載與所述UE的IP地址及下行隧道端點標(biāo)識的映射關(guān)系。

下文通過圖16所示的交互圖，對宏基站的切換過程進(jìn)行闡述。

步驟601，UE發(fā)送PDU連接請求到MR CP；

步驟602，MR CP將PDU連接請求封裝到UPLINK NAS TRANSPORT消息中發(fā)送到MMF；

步驟603，MMF解封裝，發(fā)現(xiàn)是會話管理消息，則轉(zhuǎn)發(fā)到SMF；

步驟604，SMF根據(jù)PDU連接請求建立會話，選擇用戶面UPF，為UE分配IP地址，如果MR UP與UPF之間沒有建立隧道，則SMF或UPF分配用戶面隧道的上行隧道端點標(biāo)識UL F-TEID(Up Link Full Qualified Tunnel Endpoint Identifier，全資格上行隧道端口標(biāo)識)；

步驟605，SMF返回PDU連接接受響應(yīng)，該響應(yīng)消息攜帶UE的IP地址；該消息通過MMF轉(zhuǎn)發(fā)，攜帶在NG2接口的消息中，該NG2接口的消息同時用于RAN側(cè)的傳輸隧道配置，因此還攜帶了UE IP地址和UL F-TEID；

步驟606，MR CP收到NG2消息后，若MR CP確定用戶面隧道中沒有上行隧道端點為UL F-TEID的，則分配DL F-TEID。然后，MR CP確定為UE建立空口承載，因此，MR CP向MR UP發(fā)送配置命令，以及向UE發(fā)送攜帶PDU建立接受消息的空口配置消息。MR CP發(fā)往MR UP的配置命令主要用于：

建立空口承載；根據(jù)UL F-TEID和UE IP配置通往UPF的上行隧道，并確定與上行空口承載的映射；根據(jù)DL F-TEID和UE IP配置UPF到MR UP的下行隧道，并確定與下行空口承載的映射。

步驟607，MR CP完成MR UP的配置后，向SMF返回確認(rèn)消息，攜帶DL F-TEID；

步驟608，SMF配置UPF，攜帶UL和DL F-TEID，UE IP地址，完成隧道建立，并且，UPF將UE IP地址與DL F-TEID綁定，完成下行數(shù)據(jù)與傳輸隧道的映射。

步驟609，UE收到PDU會話接受消息后，執(zhí)行到MR UP的同步過程，完成空口承載的建立。

經(jīng)過上述步驟，完成了UE的PDU會話的建立，此時，UE的上行數(shù)據(jù)通過空口承載發(fā)送到，MR UP；由于上行空口承載與傳輸隧道的多對1的映射關(guān)系，MR UP可直接將上行數(shù)據(jù)打上UL F-TEID并轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)UPF有該UE的下行數(shù)據(jù)到達(dá)時，UPF將根據(jù)數(shù)據(jù)包的目的IP地址進(jìn)行下行隧道的映射，并將下行數(shù)據(jù)打上DL F-TEID發(fā)送到MR UP；MR UP收到該下行數(shù)據(jù)后，需進(jìn)一步根據(jù)數(shù)據(jù)包的目的IP地址確定下行空口承載，隨后將該下行數(shù)據(jù)包從相應(yīng)的下行空口承載發(fā)送到UE上。

這樣，本發(fā)明實施例中核心網(wǎng)中沒有特殊的GW服務(wù)于MRN，網(wǎng)絡(luò)中的UPF均為為普通UE提供服務(wù)的用戶面錨點，網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)錨點重選的規(guī)則進(jìn)行UPF的重定位；移動中繼無需進(jìn)行大量的小區(qū)測量和報告；對核心網(wǎng)的UPF功能無需增強(qiáng)。

基于相同的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明實施例還提供一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可執(zhí)行上述方法實施例。本發(fā)明實施例提供的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如圖17所示，包括控制面單元701、用戶面單元702，其中：

控制面單元701，用于通過第一宏基站與核心網(wǎng)建立控制面連接，所述控制面連接用于為接入所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的UE提供控制面信息傳輸；

用戶面單元702，用于與掃描到的第一小基站建立用戶面連接，所述用戶面連接用于為接入所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的UE提供用戶面信息傳輸。

所述控制面單元701，具體用于接收UE發(fā)送的上行NAS信令消息后，通過所述控制面連接將所述上行NAS信令消息發(fā)送到所述核心網(wǎng)；

所述用戶面單元702，具體用于通過所述控制面連接接收到所述核心網(wǎng)發(fā)送的下行NAS信令消息后，將所述NAS信令消息發(fā)送到所述UE。

進(jìn)一步地，所述控制面單元701還用于：通過所述第一宏基站向核心網(wǎng)發(fā)送注冊請求；接收所述第一宏基站發(fā)送的所述核心網(wǎng)生成的注冊響應(yīng)消息。

進(jìn)一步地，，所述控制面單元701具體用于：接收所述第一宏基站發(fā)送的為所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供通信服務(wù)的小基站信息列表，其中，所述小基站信息列表中至少包含小基站的標(biāo)識，和/或小基站排列順序；根據(jù)所述小基站信息列表，掃描所述小基站信息列表中的第一小基站。

所述控制面單元701具體用于：掃描小基站的廣播信息；

根據(jù)掃描到的小基站的信號強(qiáng)度，從掃描到的屬于小基站信息集合的小基站中選擇出第一小基站，其中，所述小基站信息集合為所述第一宏基站預(yù)先發(fā)送給所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述第一宏基站下所有的小基站信息。

進(jìn)一步地，所述控制面單元701具體用于：向所述第一小基站發(fā)送D2D連接建立請求，所述D2D連接建立請求中包含所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的標(biāo)識和IP地址類型信息；

進(jìn)一步地，所述用戶面單元702具體用于：根據(jù)所述第一小基站分配的IP地址與所述第一小基站建立D2D連接，其中，所述IP地址是所述第一小基站根據(jù)所述D2D連接建立請求生成的。

進(jìn)一步地，所述控制面單元701具體用于：掃描來自小基站的廣播信息；

所述用戶面單元702具體用于：當(dāng)所述控制面單元在掃描到所述第一小基站時，通知所述用戶面單元與所述第一小基站建立用戶面連接。

進(jìn)一步地，所述控制面單元701還用于：根據(jù)宏基站提供的小基站信息進(jìn)行小基站的掃描；基于宏基站提供的小基站信息和信號強(qiáng)度從掃描到的小基站中選擇第二小基站；

所述用戶面單元702，還用于與所述第二小基站建立用戶面連接。

進(jìn)一步地，所述控制面單元701還用于：

在掃描到所述第二小基站時，將所述第二小基站的標(biāo)識發(fā)送至控制所述第二小基站的宏基站，以使所述宏基站向所述第二小基站下發(fā)配置消息，所述配置消息用于指示所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具備與所述第二小基站建立連接的權(quán)限。

進(jìn)一步地，所述控制面單元701，還用于：向所述第一宏基站轉(zhuǎn)發(fā)UE上報的測量報告；

當(dāng)所述測量報告滿足設(shè)定條件時，從與所述第一宏基站切換至與第二宏基站，所述第二宏基站為第一宏基站根據(jù)UE的測量報告選定的。

進(jìn)一步地，所述控制面單元701，還用于：

向所述核心網(wǎng)發(fā)起傳輸隧道更新請求，所述更新請求用于建立經(jīng)過所述第二小基站的新的用戶面?zhèn)鬏斔淼馈?/p>

進(jìn)一步地，所述用戶面單元702，還用于：使用所述新的用戶面?zhèn)鬏斔淼肋M(jìn)行上下行數(shù)據(jù)傳輸；

當(dāng)確定使用新的用戶面?zhèn)鬏斔淼肋M(jìn)行下行數(shù)據(jù)傳輸后，刪除原經(jīng)過第一小基站的用戶面?zhèn)鬏斔淼馈?/p>

進(jìn)一步地，所述用戶面單元702，還用于：

在接收到所述核心網(wǎng)的用戶面單元發(fā)送的結(jié)束標(biāo)記的指示消息后，確定能夠使用新的用戶面?zhèn)鬏斔淼肋M(jìn)行下行數(shù)據(jù)傳輸。

進(jìn)一步地，所述用戶面單元702，具體用于：接收UE通過上行空口承載發(fā)送的上行數(shù)據(jù)；根據(jù)預(yù)設(shè)的映射關(guān)系，確定所述上行空口承載對應(yīng)的傳輸隧道的上行隧道端點標(biāo)識，并為所述上行數(shù)據(jù)添加所述上行隧道端點標(biāo)識后通過所述傳輸隧道轉(zhuǎn)發(fā)至核心網(wǎng)。

進(jìn)一步地，所述用戶面單元702，具體用于：接收所述核心網(wǎng)通過傳輸隧道發(fā)送的下行數(shù)據(jù)；根據(jù)預(yù)設(shè)的映射關(guān)系，通過所述下行數(shù)據(jù)的目的IP地址確定下行空口承載，并將所述下行數(shù)據(jù)通過所述下行空口承載發(fā)送到所述目的IP地址對應(yīng)的UE上。

其中，所述傳輸隧道為多UE共享的節(jié)點級別的隧道，且所述上行空口承載與所述傳輸隧道為多對一關(guān)系。

進(jìn)一步地，所述控制面單元701，具體用于：接收所述核心網(wǎng)發(fā)送的IP地址和上行隧道端點標(biāo)識，所述IP地址和上行隧道端點標(biāo)識是所述核心網(wǎng)根據(jù)UE的PDU連接請求為所述UE分配的IP地址和傳輸隧道的上行隧道端點標(biāo)識；

根據(jù)自身的IP地址分配傳輸隧道的下行隧道端點標(biāo)識；配置所述UE的上行空口承載與上行隧道端點標(biāo)識、所述UE的下行空口承載與所述UE的IP地址及下行隧道端點標(biāo)識的映射關(guān)系。

綜上所述，本發(fā)明實施例為了提高在高速移動的通信場景下的網(wǎng)絡(luò)容量，采用5G的控制面與用戶面分離的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，即控制面由支持低頻的宏基站提供無線覆蓋，而用戶面由支持高頻的小基站提供無線覆蓋，然后在列車上部署移動中繼，且該移動中繼具有控制面單元MR CP和用戶面單元MR UP，其中控制面功能主要是與核心網(wǎng)的AMF(或者M(jìn)MF)建立正常的NAS信令連接；而移動中繼的用戶面功能則是與SC BS建立D2D連接。這樣，移動中繼就可以同時向列車內(nèi)提供控制平面無線覆蓋和用戶平面無線覆蓋，當(dāng)移動中繼站安放在高速列車上，各個用戶與移動中繼之間的信道傳播環(huán)境相對靜止或慢速移動，可支持較高數(shù)據(jù)速率傳輸。

本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計算機(jī)程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計算機(jī)程序指令到通用計算機(jī)、專用計算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個機(jī)器，使得通過計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些計算機(jī)程序指令也可存儲在能引導(dǎo)計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計算機(jī)可讀存儲器中，使得存儲在該計算機(jī)可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些計算機(jī)程序指令也可裝載到計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機(jī)實現(xiàn)的處理，從而在計算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。