RU2646347C2

3gpp based control and management architecture for small cell backhaul solutions

Abstract

FIELD: radio engineering and communications. SUBSTANCE: invention relates to a small cell backhaul network which is configured to interact with a 3GPP core and further configured to enable mobile broadband services to be provided to 3GPP mobile terminals. Small cell backhaul network comprises: a plurality of small cell radio base stations, a small cell hub, a small cell backhaul controller and a small cell backhaul storage unit. Small cell backhaul controller is configured to emulate the control portions of the 3GPP core to establish emulated unidirectional 3GPP wireless links between the small cell hub and the plurality of small cell radio base stations and establishing emulated unidirectional 3GPP links between the small cell backhaul network hub and the plurality of small cell ratio base stations, so that said at least one wireless link is emulated in the form of 3GPP unidirectional wireless links from the perspective of the 3GPP core, regardless of the radio technology actually used by the small cell backhaul network to implement said at least one wireless link. EFFECT: technical result is ensuring implementation of the small cell backhaul network, regardless of the radio technology used. 15 cl, 10 dwg

RU2646347C2, drawing sheet 1
Sheet 1 of 8

Term

Projected expiry 25 June 2033.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Granted
  4. Today
  5. Projected expiry

41 claims: 29 independent, 12 dependent

  1. 1
    A small cell transport network (402) configured to interface with a 3GPP (404) project core (404) and further configured to provide mobile broadband services (406) using a 3GPP core to a plurality of mobile terminals (408a, 408b) 3GPP, the transport network of small cells comprising:1. Транспортная сеть (402) малых сот, выполненная с возможностью взаимодействия с ядром (404) проекта партнерства третьего поколения (3GPP) и дополнительно выполненная с возможностью предоставления мобильных широкополосных услуг (406) с помощью ядра 3GPP множеству мобильных терминалов (408a, 408b) 3GPP, причем транспортная сеть малых сот содержит:
  2. 2
    a plurality of base radio stations (410a, 410b) of small cells, each base radio base of small cells being associated with at least a portion of the plurality of 3GPP mobile terminals;множество базовых радиостанций (410a, 410b) малых сот, причем каждая базовая радиостанция малых сот связана по меньшей мере с частью из множества мобильных терминалов 3GPP;
  3. 3
    a small cell concentrator (412) providing at least one wireless link (420) for a plurality of small cell base radio stations;концентратор (412) малых сот, обеспечивающий по меньшей мере одну беспроводную линию (420) связи для множества базовых радиостанций малых сот;
  4. 4
    a small cell transport network controller (414) configured to control said at least one wireless communication link between a small cell concentrator and a plurality of small cell radio base stations, wherein the small cell network transport controller is configured to interact with both the small cell concentrator and with the 3GPP core;and контроллер (414) транспортной сети малых сот, выполненный с возможностью управления указанной по меньшей мере одной беспроводной линией связи между концентратором малых сот и множеством базовых радиостанций малых сот, причем контроллер транспортной сети малых сот выполнен с возможностью взаимодействия как с концентратором малых сот, так и с ядром 3GPP;и
  5. 5
    a small cell transport network memory (416) associated with a small cell network transport controller, the small cell transport network storage unit storing data relating to said at least one wireless communication link between the small cell concentrator and the plurality of small cell radio base stations, блок (416) памяти транспортной сети малых сот, связанный с контроллером транспортной сети малых сот, причем блок памяти транспортной сети малых сот хранит данные, относящиеся к указанной по меньшей мере одной беспроводной линии связи между концентратором малых сот и множеством базовых радиостанций малых сот,
  6. 6
    wherein said small cell network transport controller is configured to emulate 3GPP core control portions to establish 3GPP emulated radio bearers (430) between the small cell concentrator and said plurality of small cell base radio stations and establish 3GPP emulated unidirectional channels (432) between the transport network controller of small cell and said plurality of base radio stations of small cells, such that said at least one wireless communication link is emulated as unidirectional 3GPP to 3GPP core adiokanalov viewpoint regardless of radio communication technologies, small cell actually used transport network for implementing said at least one wireless link. при этом указанный контроллер транспортной сети малых сот выполнен с возможностью эмулировать части управления ядра 3GPP для установления эмулированных однонаправленных радиоканалов (430) 3GPP между концентратором малых сот и указанным множеством базовых радиостанций малых сот и установления эмулированных однонаправленных каналов (432) 3GPP между контроллером транспортной сети малых сот и указанным множеством базовых радиостанций малых сот, так что указанная по меньшей мере одна беспроводная линия связи эмулирована в виде однонаправленных радиоканалов 3GPP с точки зрения ядра 3GPP независимо от технологии радиосвязи, фактически используемой транспортной сетью малых сот для реализации указанной по меньшей мере одной беспроводной линии связи.
  7. 15
    the base radio station of small cells contains:базовая радиостанция малых сот содержит:
  8. 16
    a user plane protocol stack (502) including an Internet Protocol (IP) layer (502a), a packet data merge (PDCP) protocol layer (502b), a radio link control (RLC) layer (502c), a control layer (502d) media access (MAC) and physical layer (502e);and стек (502) протоколов плоскости пользователя, включающий в себя уровень (502a) Интернет-протокола (IP), уровень (502b) протокола слияния пакетных данных (PDCP), уровень (502c) управления линией радиосвязи (RLC), уровень (502d) управления доступом к среде передачи (MAC) и физический уровень (502e);и
  9. 17
    a control plane protocol stack including a NAS layer 504b, a RRC layer 504b, a PDCP layer 504c, an RLC layer 504e, a MAC layer 504e, and a physical layer 504f) ;стек (504) протоколов плоскости управления, включающий в себя уровень (504a) NAS, уровень (504b) управления радиоресурсами (RRC), уровень (504c) PDCP, уровень (504d) RLC, уровень (504e) MAC и физический уровень (504f);
  10. 18
    a small cell concentrator contains:концентратор малых сот содержит:
  11. 19
    a user plane protocol stack (506) having a portion (506 ') for interfacing with a radio base station of small cells and comprising a PDCP layer (506a'), an RLC layer (506b '), a MAC layer (506c') and a physical layer (506d ' );стек (506) протоколов плоскости пользователя, имеющий участок (506'), обеспечивающий сопряжение c базовой радиостанцией малых сот и содержащий уровень (506a') PDCP, уровень (506b') RLC, уровень (506c') MAC и физический уровень (506d');
  12. 20
    the user plane protocol stack has another portion (506 ") that interfaces with the small cell transport network controller comprising the GPRS (GTP) tunneling protocol (506a") layer, the user datagram protocol (UDP) layer (506b "), , the Internet Protocol (IP) layer (506c ''), the L2 (506d '') level and the L1 (506e '') level;при этом стек протоколов плоскости пользователя имеет другой участок (506''), обеспечивающий сопряжение c контроллером транспортной сети малых сот, содержащим уровень (506a'') протокола туннелирования GPRS (GTP), уровень (506b'') протокола пользовательских дейтаграмм (UDP), уровень (506c'') Интернет-протокола (IP), уровень (506d'') L2 и уровень (506e'') L1;
  13. 21
    a control plane protocol stack (508) having a portion (508 ') for interfacing with a radio base station of small cells and comprising an intermediary level (508a' ') not associated with granting access (NAS), an RRC layer (508b' ') a PDCP layer (508c ''), an RLC layer (508d ''), a MAC layer (508e '') and a physical layer (508f '');стек (508) протоколов плоскости управления, имеющий участок (508'), обеспечивающий сопряжение c базовой радиостанцией малых сот и содержащий уровень-посредник (508a''), не связанный с предоставлением доступа (NAS), уровень (508b'') RRC, уровень (508c'') PDCP, уровень (508d'') RLC, уровень (508e'') MAC и физический уровень (508f'');
  14. 22
    wherein the management plane protocol stack (508 ") has another portion that interfaces with the small cell transport network controller and comprises an application protocol layer (508a '') for the S1 interface (S1AP), a flow control protocol (508b '') (SCTP), IP layer (508c ''), level (508d '') L2 and level (508e '') L1;при этом стек (508'') протоколов плоскости управления имеет другой участок, обеспечивающий сопряжение c контроллером транспортной сети малых сот и содержащий уровень (508a'') прикладного протокола для интерфейса S1 (S1AP), уровень (508b'') протокола передачи управления потоками (SCTP), уровень (508c'') IP, уровень (508d'') L2 и уровень (508e'') L1;
  15. 23
    and the controller of the transport network of small cells contains:а контроллер транспортной сети малых сот содержит:
  16. 24
    a user plane protocol stack (510) for pairing with a small cell concentrator and comprising a first IP layer (510a), a GTP layer (510b), a UDP layer (510c), a second IP layer (510d), a L2 layer (510e) and a level 510f) L1;and стек (510) протоколов плоскости пользователя, обеспечивающий сопряжение с концентратором малых сот и содержащий первый уровень (510a) IP, уровень (510b) GTP, уровень (510c) UDP, второй уровень (510d) IP, уровень (510e) L2 и уровень (510f) L1;и
  17. 25
    a control plane protocol stack (512) that interfaces with a small cell concentrator and contains a NAS level 512a, a S1AP layer 512b, an SCTP layer 512c, an IP layer 512d, a L2 level 512e and a 512f level, L1. стек протоколов плоскости управления (512), обеспечивающий сопряжение с концентратором малых сот и содержащий уровень (512a) NAS, уровень (512b) S1AP, уровень (512c) SCTP, уровень (512d) IP, уровень (512e) L2 и уровень (512f) L1.
  18. 26
    10. The small cell transport network controller (414), which is part of the small cell transport network (402), also comprising a plurality of small cell base stations (410a, 410b), small cell concentrator (412), and small cell transport network (416) , wherein the small cell transport network is configured to interact with the third generation partnership project (3GPP) core (404) and further configured to provide mobile broadband services (406) using the 3GPP core to the plurality of 3GPP mobile terminals (408a, 408b), while controller tra Sportna network of small cells contain:10. Контроллер (414) транспортной сети малых сот, являющийся частью транспортной сети (402) малых сот, также содержащей множество базовых радиостанций (410a, 410b) малых сот, концентратор (412) малых сот и блок (416) памяти транспортной сети малых сот, причем транспортная сеть малых сот выполнена с возможностью взаимодействия с ядром (404) проекта партнерства третьего поколения (3GPP) и дополнительно выполнена с возможностью предоставления мобильных широкополосных услуг (406) с помощью ядра 3GPP множеству мобильных терминалов (408a, 408b) 3GPP, при этом контроллер транспортной сети малых сот содержит:
  19. 27
    processor (458);and процессор (458);и
  20. 28
    a memory (460) storing instructions executable by the processor, the processor providing interface with the memory and is configured to execute the instructions executed by the processor to provide:память (460), хранящую исполняемые процессором команды, причем процессор обеспечивает сопряжение с памятью и выполнен с возможностью исполнения исполняемых процессором команд для обеспечения:
  21. 29
    controlling (800) at least one wireless link (420) between a small cell concentrator and a plurality of small cell base radio stations;управления (800) по меньшей мере одной беспроводной линией (420) связи между концентратором малых сот и множеством базовых радиостанций малых сот;
  22. 30
    said small cell network transport controller being configured to emulate 3GPP core control portions to establish 3GPP emulated radio bearers (430) between a small cell concentrator and said plurality of small cell base radio stations and establishing 3GPP emulated unidirectional channels (432) between a small cell transport network controller and said plurality of base radio stations of small cells, such that said at least one wireless communication link is emulated as unidirectional radios 3GPP radio channels from the perspective of the 3GPP core, regardless of the radio communication technology actually used by said small cell transport network to implement said at least one wireless link. причем указанный контроллер транспортной сети малых сот выполнен с возможностью эмулировать части управления ядра 3GPP для установления эмулированных однонаправленных радиоканалов (430) 3GPP между концентратором малых сот и указанным множеством базовых радиостанций малых сот и установления эмулированных однонаправленных каналов (432) 3GPP между контроллером транспортной сети малых сот и указанным множеством базовых радиостанций малых сот, так что указанная по меньшей мере одна беспроводная линия связи эмулирована в виде однонаправленных радиоканалов 3GPP с точки зрения ядра 3GPP независимо от технологии радиосвязи, фактически используемой указанной транспортной сетью малых сот для реализации указанной по меньшей мере одной беспроводной линии связи.
  23. 33
    a user plane stack (510) that interfaces with a small cell concentrator and comprises a first layer (510a) of the Internet Protocol (IP), a GPRS (GTP) tunneling layer (510b), a User Datagram Protocol (UDP) layer 510c, second layer (510d) IP, level (510e) L2 and level (510f) L1;and стек протоколов (510) плоскости пользователя, обеспечивающий сопряжение с концентратором малых сот и содержащий первый уровень (510a) Интернет-протокола (IP), уровень (510b) протокола туннелирования GPRS (GTP), уровень (510c) протокола пользовательских дейтаграмм (UDP), второй уровень (510d) IP, уровень (510e) L2 и уровень (510f) L1;и
  24. 34
    a control plane protocol stack (512) that interfaces with a small cell concentrator and contains a non-access level (512a) (512a), an application protocol layer (512b) for the S1 (S1AP) interface, a control transmission protocol streams (SCTP), level (512d) IP, level (512e) L2 and level (512f) L1. стек протоколов плоскости управления (512), обеспечивающий сопряжение с концентратором малых сот и содержащий уровень (512a), не связанный с предоставлением доступа (NAS), уровень (512b) прикладного протокола для интерфейса S1 (S1AP), уровень (512c) протокола передачи управления потоками (SCTP), уровень (512d) IP, уровень (512e) L2 и уровень (512f) L1.
  25. 35
    13. A method (800) for providing a transport solution for small cells, performed by a small cell transport network controller (414) that is part of a small cell transport network (402), also comprising a plurality of small cell base stations (410a, 410b), a concentrator 412) of the small cells and a small cell transport network memory block (416), the small cell transport network being configured to interact with the third generation partnership (3GPP) core (404) and further configured to provide mobile broadband services (406) using the 3GPP core to a plurality of 3GPP mobile terminals (408a, 408b), the method comprising the steps of:13. Способ (800) обеспечения транспортного решения для малых сот, выполняемый с помощью контроллера (414) транспортной сети малых сот, являющегося частью транспортной сети (402) малых сот, также содержащей множество базовых радиостанций (410a, 410b) малых сот, концентратор (412) малых сот и блок (416) памяти транспортной сети малых сот, причем транспортная сеть малых сот выполнена с возможностью взаимодействия с ядром (404) проекта партнерства третьего поколения (3GPP) и дополнительно выполнена с возможностью предоставления мобильных широкополосных услуг (406) с помощью ядра 3GPP множеству мобильных терминалов (408a, 408b) 3GPP, при этом способ содержит этапы, на которых:
  26. 36
    controlling (802) at least one wireless link (420) between a small cell concentrator and a plurality of small cell base radio stations;and управляют (802) по меньшей мере одной беспроводной линией (420) связи между концентратором малых сот и множеством базовых радиостанций малых сот;и
  27. 37
    the control part of the 3GPP core for emulating 3GPP emulated radio bearers (430) between the small cell concentrator and said plurality of small cell base radio stations and establishing the 3GPP emulated unidirectional channels (432) between the small cell transport network controller and said plurality of base radio base stations of small cells, such that said at least one wireless communication link is emulated in the form of unidirectional 3GPP radio channels from the point of 3GPP and core independently of radio technologies, small cell actually used transport network for implementing said at least one wireless link. эмулируют, при помощи указанного контроллера транспортной сети малых сот, части управления ядра 3GPP для установления эмулированных однонаправленных радиоканалов (430) 3GPP между концентратором малых сот и указанным множеством базовых радиостанций малых сот и установления эмулированных однонаправленных каналов (432) 3GPP между контроллером транспортной сети малых сот и указанным множеством базовых радиостанций малых сот, так что указанная по меньшей мере одна беспроводная линия связи эмулирована в виде однонаправленных радиоканалов 3GPP с точки зрения ядра 3GPP независимо от технологии радиосвязи, фактически используемой транспортной сетью малых сот для реализации указанной по меньшей мере одной беспроводной линии связи.
  28. 40
    a user plane stack (510) for pairing with a small cell concentrator and comprising a first layer (510a) of the Internet Protocol (IP), a GPRS (GTP) tunneling layer (510b), a user datagram protocol layer (510c), a second layer 510d) IP, level (510e) L2 and level (510f) L1;and стек протоколов (510) плоскости пользователя, обеспечивающий сопряжение с концентратором малых сот и содержащий первый уровень (510a) Интернет-протокола (IP), уровень (510b) протокола туннелирования GPRS (GTP), уровень (510c) протокола пользовательских дейтаграмм, второй уровень (510d) IP, уровень (510e) L2 и уровень (510f) L1;и
  29. 41
    a control plane protocol stack (512) that interfaces with a small cell concentrator and contains a non-access level (512a) (512a), an application protocol layer (512b) for the S1 (S1AP) interface, a control transmission protocol streams (SCTP), level (512d) IP, level (512e) L2 and level (512f) L1. стек протоколов плоскости управления (512), обеспечивающий сопряжение с концентратором малых сот и содержащий уровень (512a), не связанный с предоставлением доступа (NAS), уровень (512b) прикладного протокола для интерфейса S1 (S1AP), уровень (512c) протокола передачи управления потоками (SCTP), уровень (512d) IP, уровень (512e) L2 и уровень (512f) L1.
Independent claims29