專利名稱：實(shí)現(xiàn)家庭節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)共享過程的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在家庭IP接入時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)家庭節(jié)點(diǎn)之間的數(shù) 據(jù)共享過程的方法。
背景技術(shù)：
如今，家庭因特網(wǎng)接入使用xDSL (通常使用ADSL)或者使用 2G/2. 5G/3G/WiFi/WiMAX無線數(shù)據(jù)卡。
在使用xDSL的情況下，終端用戶需要固定線，例如需要用于PSTN 的絞線。然而，移動運(yùn)營商不可能進(jìn)入家庭接入市場。此外，當(dāng)終端 用戶從一個(gè)位置遷移到另一位置時(shí)，需要從原來的位置撤銷登記，然 后使用新電話號碼在新的位置登記。因此，為終端用戶帶來不便。
在使用無線數(shù)據(jù)卡的情況下，該卡通常被插入膝上型電腦或者 PC，因此缺點(diǎn)是只有一臺機(jī)器能夠接入外部因特網(wǎng)。
家庭節(jié)點(diǎn)的概念被引入來解決上述問題。如在圖l中所示，所謂 的家庭節(jié)點(diǎn)充當(dāng)局域網(wǎng)(LAN,可能包括無線LAN (WiFi)設(shè)備)與蜂 窩式網(wǎng)絡(luò)(或者無線寬帶接入網(wǎng)絡(luò)，WBA)之間的網(wǎng)關(guān)裝置，從而將客 戶端連接到對蜂窩式網(wǎng)絡(luò)的LAN接入，例如以便為他們提供因特網(wǎng)接 入。
以下，假設(shè)接入網(wǎng)絡(luò)是基于3G LTE (長期演進(jìn))技術(shù)的蜂窩式網(wǎng) 絡(luò)，因此術(shù)語eNodeB("增強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)B，，)可與術(shù)語"基站"互換地 使用，而術(shù)語UE (用戶設(shè)備)用于蜂窩式網(wǎng)絡(luò)中的客戶端裝置。然而， 這些技術(shù)也可以根據(jù)底層技術(shù)而用于其他無線寬帶接入(WBA)系統(tǒng)， 例如也可用于微波存取全球互通WiMAX或者韓國無線寬帶技術(shù)WiBro 系統(tǒng)。
多輸入多輸出(MIM0)是LTE TDD (時(shí)分雙工)中的重要技術(shù)， 該技術(shù)能夠極大地改進(jìn)和提升整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)吞吐量和單個(gè)用戶的峰值 數(shù)據(jù)率。MIM0將是LTE TDD WBA I項(xiàng)目中的主要特征，諸如2x2 MIM0、 4x4 MIM0等。家庭節(jié)點(diǎn)可以具有不同容量類別，諸如高端、中端和低端。因?yàn)?br> 低端家庭節(jié)點(diǎn)僅具有有限操作能力或者針對LTE TDD的有限MIM0容 量，所以低端家庭節(jié)點(diǎn)不能支持LTE TDD Uu接口上的用戶的較高的數(shù) 據(jù)率要求。
如何提高這種低端家庭節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)率應(yīng)予以研究。 一種好 的想法是利用相鄰的家庭節(jié)點(diǎn)容量。在這樣的情形中涉及以下兩種情 況
情況1:
首先是家庭節(jié)點(diǎn)的MIM0限制。例如，如果在增強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)BeNB中 使用4x4MIM0，但家庭節(jié)點(diǎn)僅具有2 x 2 MIMO，則相鄰的家庭節(jié)點(diǎn)可 以組成虛擬MIMO系統(tǒng)，該虛擬MIMO系統(tǒng)具有4 x 4個(gè)天線，以與4x 4 MIMO的增強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)B eNB合作。該虛擬MIMO系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)最大的 系統(tǒng)數(shù)據(jù)吞吐量。虛擬的MIMO也可以稱作多用戶MIMO。在這樣的情 況下，用戶是位于相同建筑物(地方)中的家庭節(jié)點(diǎn)，該家庭節(jié)點(diǎn)所 具有的天線數(shù)目比由多用戶MIMO系統(tǒng)構(gòu)成的增強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)BeNB所具有 的天線數(shù)目??；用戶(家庭節(jié)點(diǎn))能夠共享由相同的多用戶系統(tǒng)組成 的其他用戶的備用容量；用戶需要具有某種信息交換機(jī)制而通過其他 無線技術(shù)(諸如超寬帶無線技術(shù)UWB、藍(lán)牙或者紅外等)來共享其他用 戶的容量(信令和數(shù)據(jù)交換)。針對虛擬的MIMO結(jié)構(gòu)，具有MIMO限 制的家庭節(jié)點(diǎn)應(yīng)位于一個(gè)小區(qū)中，以進(jìn)行虛擬MIMO工作。
情況2:
第二種情況是家庭節(jié)點(diǎn)的有限工作容量。對于有限工作容量，家 庭節(jié)點(diǎn)不能支持高數(shù)據(jù)率，例如，與WCDMA中的HSDPA類別相同，第 一類別(1.2Mbit/s)不支持第七類別(7.2Mbit/s)。但是如果其它 相鄰家庭節(jié)點(diǎn)能夠輔助數(shù)據(jù)傳送，則每個(gè)家庭節(jié)點(diǎn)與增強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)B eNB 具有單個(gè)連接。這能夠通過家庭節(jié)點(diǎn)的輔助來針對一個(gè)家庭節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn) 多倍數(shù)據(jù)率。在該構(gòu)想中，用戶(家庭節(jié)點(diǎn))位于相同建筑物(地點(diǎn))， 該建筑物具有由多個(gè)家庭節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)組成的有限工作容量；用戶(家庭 節(jié)點(diǎn))能夠共享由相同的多個(gè)家庭節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)構(gòu)成的、來自其他用戶的 容量；每個(gè)用戶應(yīng)單獨(dú)建立與增強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)B eNB的鏈路并且應(yīng)具有某 個(gè)信息交換機(jī)制，以通過其他無線技術(shù)(諸如UWB、藍(lán)牙或者紅外等) 來共享其他用戶的備用容量(信令和數(shù)據(jù)交換)。對于有限工作容量，
5具有低容量的家庭節(jié)點(diǎn)可以位于相鄰的小區(qū)，但是所有家庭節(jié)點(diǎn)應(yīng)具 有近多巨離。
這兩種情況具有相同的特征，這些特征需要主家庭節(jié)點(diǎn)與核心網(wǎng)
之間的信息交換機(jī)制，需要建立從增強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)B eNB到每個(gè)家庭節(jié)點(diǎn) 的連接；需要相鄰的家庭節(jié)點(diǎn)信息交換機(jī)制。
迄今為止，關(guān)于虛擬MIM0的所有研究集中在構(gòu)想確認(rèn)和實(shí)驗(yàn)室內(nèi) 的性能分析。對于當(dāng)虛擬MIMO應(yīng)用或者多低端用戶輔助時(shí)在用戶(家 庭節(jié)點(diǎn))之間如何共享數(shù)據(jù)的過程，沒有任何解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明中，提出了一種方法，其目的在于實(shí)現(xiàn)多個(gè)用戶之間的 數(shù)據(jù)共享過程。
在核心網(wǎng)中，通過輔助服務(wù)器來交換數(shù)據(jù)共享參數(shù)并觸發(fā)與參與 數(shù)據(jù)共享過程的家庭節(jié)點(diǎn)的承栽建立，分割下行鏈路數(shù)據(jù)以及組合和 會聚來自不同方向的上行鏈路數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)多個(gè)家庭節(jié)點(diǎn)之間的數(shù) 據(jù)共享過程。
在本發(fā)明的方法中，還能通過輔助服務(wù)器來進(jìn)行輔助計(jì)費(fèi)。本發(fā) 明的方法支持基于數(shù)據(jù)流的計(jì)費(fèi)或者基于時(shí)間的計(jì)費(fèi)。通過輔助服務(wù) 器將涉及計(jì)費(fèi)的所有參數(shù)轉(zhuǎn)到計(jì)費(fèi)中心，以實(shí)現(xiàn)不同的計(jì)費(fèi)。
本發(fā)明方法所涉及的核心網(wǎng)是系統(tǒng)架構(gòu)演進(jìn)SAE核心網(wǎng)，或者是 WiMAX系統(tǒng)中的核心網(wǎng)。
在本發(fā)明的方法中，所述參與數(shù)據(jù)共享過程的家庭節(jié)點(diǎn)包括一個(gè) 主家庭節(jié)點(diǎn)和至少一個(gè)輔家庭節(jié)點(diǎn)。輔家庭節(jié)點(diǎn)是與主家庭節(jié)點(diǎn)相鄰 并參與主家庭節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)共享的家庭節(jié)點(diǎn)。
在接收到主家庭節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)共享請求之后，相鄰的家庭節(jié)點(diǎn)通過 檢查自己的容量、能力和策略中的至少一項(xiàng)來決定是否參與該主家庭 節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)共享。主家庭節(jié)點(diǎn)能使用點(diǎn)到點(diǎn)信令或者廣播信令來將數(shù) 據(jù)共享請求發(fā)送到相鄰的家庭節(jié)點(diǎn)。
輔家庭節(jié)點(diǎn)的所有者能通過人機(jī)接口來設(shè)置共享資源百分比。根 據(jù)主家庭節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級，所述共享資源是輔家庭節(jié)點(diǎn)的閑置資源或者 整個(gè)資源。
所述數(shù)據(jù)共享參數(shù)包括輔家庭節(jié)點(diǎn)的數(shù)目、每個(gè)輔家庭節(jié)點(diǎn)的容
6量和能力、家庭節(jié)點(diǎn)的每個(gè)承載的服務(wù)質(zhì)量。
每個(gè)輔家庭節(jié)點(diǎn)的容量和能力通過輔家庭節(jié)點(diǎn)與主家庭節(jié)點(diǎn)之間 的信令和數(shù)據(jù)鏈路被報(bào)告給主家庭節(jié)點(diǎn)，然后通知給所述輔助服務(wù) 器。多個(gè)家庭節(jié)點(diǎn)之間的鏈路建立能通過自動或者手動配置方式來實(shí) 現(xiàn)。
所述承載建立包括系統(tǒng)架構(gòu)演進(jìn)承載建立和無線承載建立。包括 最大數(shù)據(jù)率的服務(wù)質(zhì)量與所述承載相對應(yīng)。
基于主家庭節(jié)點(diǎn)的容量和能力參數(shù)，所述輔助服務(wù)器通知接入網(wǎng) 關(guān)建立到主家庭節(jié)點(diǎn)的相應(yīng)的承載。
基于輔家庭節(jié)點(diǎn)的服務(wù)質(zhì)量、容量和能力，所述輔助服務(wù)器通知 接入網(wǎng)關(guān)建立到每個(gè)輔家庭節(jié)點(diǎn)的相應(yīng)的承載。
所述輔助服務(wù)器可應(yīng)用標(biāo)簽機(jī)制或其他數(shù)據(jù)序列指示符機(jī)制來標(biāo) 記所分割的下行鏈路數(shù)據(jù)。
所述輔助服務(wù)器利用排序和重新排序機(jī)制來組合和會聚上行鏈路 數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的方法中，該輔助服務(wù)器被設(shè)計(jì)為獨(dú)立節(jié)點(diǎn)或者邏輯實(shí) 體。該邏輯實(shí)體是物理接入網(wǎng)關(guān)或者其它物理核心網(wǎng)實(shí)體的部分。
通過多個(gè)家庭節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)共享過程，網(wǎng)絡(luò)能重新部署每個(gè)家
庭節(jié)點(diǎn)和增強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)B eNB的備用容量。因此，該數(shù)據(jù)共享過程有助 于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的合作和協(xié)調(diào)。
對于家庭節(jié)點(diǎn)的MIM0限制，本發(fā)明給出了一種如何在實(shí)際的LTE TDD系統(tǒng)中使用虛擬MIMO來提高系統(tǒng)吞吐量的峰值數(shù)據(jù)率的實(shí)現(xiàn)方 案。
對于家庭節(jié)點(diǎn)的有限操作容量，本發(fā)明能提高單個(gè)家庭節(jié)點(diǎn)的數(shù) 據(jù)率。另一方面，該構(gòu)想也能給增強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)B eNB提供主家庭節(jié)點(diǎn)連 接的備份。如果增強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)B eNB或者主家庭節(jié)點(diǎn)在Uu接口上遇到某 種困難，諸如干擾或者無線環(huán)境衰敗，則輔家庭節(jié)點(diǎn)也能將數(shù)據(jù)傳送 作為補(bǔ)充支路。這能被視為備份機(jī)制。


下面結(jié)合附圖更詳細(xì)地說明本發(fā)明，其中 圖1示出家庭節(jié)點(diǎn)的概念。圖2示出家庭節(jié)點(diǎn)的MIM0限制的數(shù)據(jù)共享(情況l)的示意圖。 圖3示出家庭節(jié)點(diǎn)的有限操作能力的數(shù)據(jù)共享(情況2)的示意圖。
圖4示出情況2下的家庭節(jié)點(diǎn)HN與SAE核心網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)共享的 過程。
具體實(shí)施例方式
PHN是主家庭節(jié)點(diǎn)的縮寫，該主家庭節(jié)點(diǎn)給用戶提供WiFi覆蓋并 且充當(dāng)多個(gè)家庭節(jié)點(diǎn)之間的主連接器和協(xié)調(diào)器。當(dāng)駐留在其覆蓋范圍 中的一個(gè)用戶試圖接入因特網(wǎng)接入業(yè)務(wù)時(shí)，每個(gè)家庭節(jié)點(diǎn)都可以是主 家庭節(jié)點(diǎn)。對于下行鏈路數(shù)據(jù)，PHN能得到來自若干方向的用戶數(shù)據(jù)， 諸如直接來自增強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)B eNB和來自多個(gè)SHN的用戶數(shù)據(jù)?；跇?biāo) 簽機(jī)制或者其它數(shù)據(jù)序列指示符機(jī)制，PHN應(yīng)具有完成排序和重新排序 的能力。然后，PHN能將整個(gè)數(shù)據(jù)通過WiFi轉(zhuǎn)到用戶。對于上行鏈路 數(shù)據(jù)，PHN應(yīng)具有決定如何分割下行鏈路數(shù)據(jù)和通過自己的無線鏈路將 子段分配給增強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)B eNB或者通過PHN與SHN之間的數(shù)據(jù)鏈路分 配給其它SHN的能力。這可能會需要并應(yīng)用標(biāo)簽機(jī)制或者其它數(shù)據(jù)序 列指示符機(jī)制。
SHN是輔家庭節(jié)點(diǎn)的縮寫，該輔家庭節(jié)點(diǎn)能獨(dú)立建立到增強(qiáng)型節(jié)點(diǎn) B eNB和aGW的連接，并且從自己的增強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)B eNB接收用戶的部 分下行鏈路數(shù)據(jù)以及將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到主家庭節(jié)點(diǎn)，反之亦然。當(dāng)相鄰 的家庭節(jié)點(diǎn)(PHN)將請求發(fā)送給每個(gè)家庭節(jié)點(diǎn)，并且每個(gè)家庭節(jié)點(diǎn)自 己具有接受該請求的能力時(shí)，該家庭節(jié)點(diǎn)能充當(dāng)輔家庭節(jié)點(diǎn)。SHN通常 將從增強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)B eNB接收到的下行鏈路數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到PHN，并且將從 PHN接收到的上行鏈路數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到增強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)B eNB。
在3GPP中，aGW可被稱為輔助服務(wù)器。而在WiMAX中，aGW可為 具有輔助服務(wù)器的功能的裝置。
圖2示出背景技術(shù)部分中所提及的情況1。其中，家庭節(jié)點(diǎn)PHN 和HN1能夠構(gòu)成虛擬MIMO并且彼此建立鏈路。
圖3示出背景技術(shù)部分中所提及的情況2。其中，家庭節(jié)點(diǎn)PHN 和HN2屬于不同的增強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)B，但是可以彼此建立鏈路。
圖2和圖3都描述了能夠?qū)崿F(xiàn)HN之間的數(shù)據(jù)共享的結(jié)構(gòu)。作為特
8殊的終端，家庭節(jié)點(diǎn)PHN和SHN通過LTE TDD類型2 Uu接口連接到 增強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)B eNB。每個(gè)增強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)B eNB通過Sl接口連接到接入網(wǎng) 關(guān)aGW (SAE核心網(wǎng))，而在增強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)BeNB之間通過X2接口連接。 通過無線方式(WiFi、 UWB或者藍(lán)牙等)或者通過有線方式(以太網(wǎng) 等)來實(shí)現(xiàn)家庭節(jié)點(diǎn)連接。如果要使用家庭節(jié)點(diǎn)之間的無線鏈路，則 兩個(gè)家庭節(jié)點(diǎn)之間的距離通過諸如WiFi、 UWB或者藍(lán)牙的無線技術(shù)來 限制。在圖3中，舉例來說，家庭節(jié)點(diǎn)PHN和HN1連接到增強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)B eNBl，而家庭節(jié)點(diǎn)HN2連接到增強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)B eNB2，家庭節(jié)點(diǎn)HN2是PHN 的SHN。在家庭節(jié)點(diǎn)之間出現(xiàn)數(shù)據(jù)共享時(shí)，僅有一個(gè)PHN，但是有一個(gè) 或多個(gè)SHN。
在系統(tǒng)架構(gòu)演進(jìn)SAE核心網(wǎng)中，需要增加新的輔助服務(wù)器來履行 某些輔助功能。
輔助服務(wù)器能交換數(shù)據(jù)共享參數(shù)并觸發(fā)與PHN的SAE承栽建立。 SAE承載建立由接入網(wǎng)關(guān)aGW控制，但是輔助服務(wù)器應(yīng)參與承載建立并 且與PHN交換某些參數(shù)。這些參數(shù)包括
-SHN的數(shù)目，即有多少相鄰的家庭節(jié)點(diǎn)能加入PHN的數(shù)據(jù)共享。 PHN與相鄰家庭節(jié)點(diǎn)協(xié)商，哪個(gè)家庭節(jié)點(diǎn)能充當(dāng)SHN。例如，當(dāng)用戶發(fā) 起因特網(wǎng)服務(wù)時(shí)，PHN將數(shù)據(jù)共享請求發(fā)送給相鄰的家庭節(jié)點(diǎn)，以詢 問，哪個(gè)家庭節(jié)點(diǎn)是免費(fèi)的或者具有加入數(shù)據(jù)共享的備用能力。在接 收到PHN的數(shù)據(jù)共享請求之后，該相鄰家庭節(jié)點(diǎn)應(yīng)檢查自己的容量和 能力，并且決定輔助PHN的數(shù)據(jù)共享。如果該相鄰家庭節(jié)點(diǎn)能做到這 一點(diǎn)，則該相鄰家庭節(jié)點(diǎn)應(yīng)為了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)而與PHN建立信令和數(shù)據(jù)鏈 路。PHN能通過與其他相鄰家庭節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)來得到該數(shù)目，并且將這些 SHN的數(shù)目通知給輔助服務(wù)器。
每個(gè)SHN的容量和能力。每個(gè)SHN具有給PHN提供輔助的不同 的容量和能力。SHN的容量和能力應(yīng)通過SHN與PHN之間的信令和數(shù) 據(jù)鏈路被報(bào)告給PHN。然后，PHN將這些參數(shù)通知給輔助服務(wù)器。
家庭節(jié)點(diǎn)的每個(gè)承載的服務(wù)質(zhì)量?；赑HN的容量和能力參數(shù)， 輔助服務(wù)器應(yīng)通知接入網(wǎng)關(guān)建立到PHN的相應(yīng)的SAE承載和無線承 載。包括最大數(shù)據(jù)率的服務(wù)質(zhì)量能映射到無線承載。
輔助服務(wù)器能觸發(fā)與SHN的SAE承栽建立。輔助服務(wù)器已從PHN 得到SHN的服務(wù)質(zhì)量、容量和能力，并且應(yīng)通知接入網(wǎng)關(guān)建立到每個(gè)
9SHN的相應(yīng)的SAE承載和無線承載。包括最大數(shù)據(jù)率的服務(wù)質(zhì)量能映射 到無線承栽。
對于下行鏈路數(shù)據(jù)，輔助服務(wù)器應(yīng)具有決定如何分割下行鏈路數(shù) 據(jù)和將子段分配給PHN和SHN的能力?？赡軙枰蛻?yīng)用標(biāo)簽機(jī)制或 其他數(shù)據(jù)序列指示符機(jī)制。
輔助服務(wù)器還能組合和會聚來自多個(gè)連接的上行鏈路數(shù)據(jù)。對于 上行鏈路數(shù)據(jù)，當(dāng)輔助服務(wù)器從PHN和其他SHN接收到一個(gè)用戶的數(shù) 據(jù)時(shí)，輔助服務(wù)器應(yīng)具有將所有數(shù)據(jù)組合為整體的能力?？赡軙枰?數(shù)據(jù)包排序和重新排序機(jī)制。
輔助服務(wù)器還能支持基于數(shù)據(jù)流的計(jì)費(fèi)和基于時(shí)間的計(jì)費(fèi)。對于 付費(fèi)方，有兩類計(jì)費(fèi)要求。 一類計(jì)費(fèi)要求是PHN是唯一的付費(fèi)方，該 付費(fèi)方承擔(dān)所有網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用。另一類要求為，PHN和SHN均是承擔(dān)自己的 網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用的付費(fèi)方。這兩類計(jì)費(fèi)都需要輔助服務(wù)器支持。輔助服務(wù)器 得到數(shù)據(jù)共享中所涉及的PHN和SHN的所有信息。該輔助服務(wù)器將涉 及計(jì)費(fèi)的所有參數(shù)轉(zhuǎn)到計(jì)費(fèi)中心，以實(shí)現(xiàn)不同的計(jì)費(fèi)。
目前，藍(lán)牙或者紅外技術(shù)能在兩個(gè)移動終端之間實(shí)現(xiàn)信令鏈路建 立和數(shù)據(jù)傳送。所有機(jī)制都能被用于本發(fā)明。還應(yīng)考慮以下細(xì)節(jié)
-每個(gè)家庭節(jié)點(diǎn)能充當(dāng)SHN來與PHN共享自己的資源，并且每個(gè) 家庭節(jié)點(diǎn)能針對一個(gè)數(shù)據(jù)共享將所有資源或者部分資源貢獻(xiàn)給PHN。
-家庭節(jié)點(diǎn)的所有者能通過人機(jī)接口在家庭節(jié)點(diǎn)中設(shè)置共享資源 百分比，該百分比諸如是10%、 50%或者100%。這個(gè)百分比表示， 一個(gè)家庭節(jié)點(diǎn)有多少資源能被貢獻(xiàn)于一個(gè)PHN。并且根據(jù)PHN的優(yōu)先 級，該共享資源或者是閑置的資源，或者是整個(gè)資源。
-針對鏈路建立，PHN能使用點(diǎn)到點(diǎn)信令或者廣播信令來將數(shù)據(jù)共 享請求發(fā)送到多個(gè)相鄰的家庭節(jié)點(diǎn)，并且等待來自每個(gè)家庭節(jié)點(diǎn)的響 應(yīng)。
-因?yàn)槊總€(gè)家庭節(jié)點(diǎn)已經(jīng)具有WiFi功能，所以網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能被 用來構(gòu)建WiFi網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。
-當(dāng)發(fā)起一個(gè)業(yè)務(wù)或者給家庭節(jié)點(diǎn)供電時(shí)，多個(gè)家庭節(jié)點(diǎn)之間的 鏈路建立能通過自動或者手動配置方式來實(shí)現(xiàn)。
-如果公共的LTE TDD終端具有與SHN共享資源的能力，則該公 共的LTE TDD終端也能充當(dāng)SHN。
10-家庭節(jié)點(diǎn)之間的距離取決于所采用的技術(shù)。如果使用電線，諸 如使用以太網(wǎng)，則對于該距離沒有限制。如果以無線方式來使用，諸
如使用藍(lán)牙，則從數(shù)米到ioo米是可能的。
圖4是針對情況2的數(shù)據(jù)共享過程實(shí)現(xiàn)方案。對于情況1，也能具 有相同的過程實(shí)現(xiàn)方案。
區(qū)域I是控制信令的WiFi接口，區(qū)域II是用于鏈路建立的其它 無線技術(shù)的通信，諸如UWB、藍(lán)牙等。區(qū)域III是LTE接入網(wǎng)絡(luò)接口 和控制信令的LTE TDD類型2 Uu接口。區(qū)域IV是用戶數(shù)據(jù)傳輸和轉(zhuǎn) 發(fā)。
步驟l: PC (用戶)將業(yè)務(wù)請求通過WiFi發(fā)送給PHN,以請求因 特網(wǎng)業(yè)務(wù)接入。
步驟2:當(dāng)具有數(shù)據(jù)共享功能的PHN從PC接收到請求時(shí)，該P(yáng)HN 將數(shù)據(jù)共享請求發(fā)送到其它相鄰的家庭節(jié)點(diǎn)。在圖3中，有兩個(gè)家庭 節(jié)點(diǎn)從PHN接收到請求。在檢查容量和資源之后，家庭節(jié)點(diǎn)HN1不能 支持?jǐn)?shù)據(jù)共享請求并且然后以"拒絕數(shù)據(jù)共享"來響應(yīng)PHN;家庭節(jié)點(diǎn) 2具有備用容量并做出響應(yīng)，以支持來自PHN的這個(gè)請求，并且然后以 "接受數(shù)據(jù)共享，，來響應(yīng)PHN，該"接受數(shù)據(jù)共享"帶有HN2的容量和 允許的服務(wù)質(zhì)量等。因此，家庭節(jié)點(diǎn)HN2成為PHN的SHN，并且在這 種情形下是僅僅一個(gè)SHN。此時(shí)，PHN與家庭節(jié)點(diǎn)HN2之間的鏈路將被 建立。
步驟3:在從SHN得到信息和參數(shù)之后，PHN發(fā)起無線資源控制RRC 連接建立，并且增強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)B與接入網(wǎng)關(guān)/輔助服務(wù)器之間的Sl連接 建立將被觸發(fā)。而且RRC連接建立和HN2的Sl連接建立也將被觸發(fā)。 在PHN的連接設(shè)置中，SHN的信息(SHN的數(shù)目)和參數(shù)(服務(wù)質(zhì)量、 身份)應(yīng)被報(bào)告給SAE核心網(wǎng)。
步驟4:接入網(wǎng)關(guān)/輔助服務(wù)器觸發(fā)PHN和SHN的SAE承載建立和 無線承載建立，這將基于每個(gè)家庭節(jié)點(diǎn)的容量和能力。
步驟5:對于下行鏈路數(shù)據(jù)，接入網(wǎng)關(guān)/輔助服務(wù)器完成數(shù)據(jù)細(xì)分 并將該標(biāo)簽插入每個(gè)數(shù)據(jù)部分。接入網(wǎng)關(guān)/輔助服務(wù)器通過PHN的下行 鏈路承載將一個(gè)部分發(fā)送到PHN。對于上行鏈路數(shù)據(jù)，PHN將完成數(shù)據(jù) 細(xì)分并插入標(biāo)簽，而且通過PHN的上行鏈路承載將一個(gè)部分發(fā)送到SAE 核心網(wǎng)。下行鏈路和上行鏈路方向都是這個(gè)數(shù)據(jù)共享中的主支路。步驟6:對于SHN和下行鏈路數(shù)據(jù)，接入網(wǎng)關(guān)/輔助服務(wù)器將另一 部分通過SHN的承載發(fā)送到SHN。對于上行鏈路數(shù)據(jù)，SHN首先從PHN 接收到這部分?jǐn)?shù)據(jù)并將該數(shù)據(jù)通過SHN的上行鏈路數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到SAE核 心網(wǎng)。下行鏈路和上行鏈路方向均是這個(gè)數(shù)據(jù)共享中的補(bǔ)充支路。
步驟7: PHN和SHN通過UWB或者藍(lán)牙交換下行鏈路和上行鏈路數(shù) 據(jù)。并且在這種情況下，SHN能被視為數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)，該數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)共享自己 的容量，以輔助PHN的數(shù)據(jù)傳輸。
步驟8:對于下行鏈路數(shù)據(jù)，PHN通過標(biāo)簽按次序組合來自SAE核 心網(wǎng)和SHN方向的所有數(shù)據(jù)，并且將整個(gè)數(shù)據(jù)通過WiFi傳輸給PC。 當(dāng)然，對于上行鏈路數(shù)據(jù)，從PC接收到的數(shù)據(jù)應(yīng)由PHN被分割為數(shù)個(gè) 部分。
上述步驟次序不是固定的和唯一的；也允許某些步驟交換次序。 在此，給出了一種能被用來實(shí)現(xiàn)多個(gè)家庭節(jié)點(diǎn)之間的容量共享的 過程。通過相鄰的家庭節(jié)點(diǎn)的輔助，PHN能得到與單個(gè)家庭節(jié)點(diǎn)的容量 相比更高的數(shù)據(jù)率。SHN能被視為PHN的補(bǔ)充支路，這些補(bǔ)充支路將自 己的容量貢獻(xiàn)給用戶，以提高數(shù)據(jù)率和性能。補(bǔ)充支路可以為一條支 路或者更多條支路。
該過程能簡單且方便地在LTE TDD WBA I項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)。對于現(xiàn)有 的LTE TDD架構(gòu)和接口信令沒有更大的修改和影響。僅僅一些參數(shù)需 要被增加到XI和Sl接口的某些消息中。輔助服務(wù)器是獨(dú)立節(jié)點(diǎn)或者
僅僅是邏輯實(shí)體，該邏輯實(shí)體是物理接入網(wǎng)關(guān)或者其它現(xiàn)有物理核心 網(wǎng)實(shí)體的部分。
雖然上述實(shí)施方式在3GPP的SAE核心網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)，但是本發(fā)明還可 用于WiMA及其改進(jìn)系統(tǒng)中。
盡管結(jié)合附圖所示的實(shí)例對本發(fā)明進(jìn)行了以上的描述，但是顯然本 發(fā)明不是局限于此，而可在隨附的權(quán)利要求所公開的范圍之內(nèi)以多種方 式進(jìn)行修改。
1權(quán)利要求
1. 一種用于實(shí)現(xiàn)多個(gè)家庭節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)共享過程的方法，其特征在于，在核心網(wǎng)中，通過輔助服務(wù)器來交換數(shù)據(jù)共享參數(shù)并觸發(fā)與參與數(shù)據(jù)共享過程的家庭節(jié)點(diǎn)的承載建立，分割下行鏈路數(shù)據(jù)以及組合和會聚來自不同方向的上行鏈路數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還能通過輔助服務(wù)器來進(jìn)行輔助計(jì)費(fèi)。
2.
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，支持基于數(shù)據(jù)流的計(jì)費(fèi)或者基于時(shí)間的計(jì)費(fèi)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，通過輔助服務(wù)器將涉及計(jì)費(fèi)的所有參數(shù)轉(zhuǎn)到計(jì)費(fèi)中心，以實(shí)現(xiàn)不同的計(jì)費(fèi)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，所述核心網(wǎng) 是系統(tǒng)架構(gòu)演進(jìn)核心網(wǎng)或者是WiMAX系統(tǒng)中的核心網(wǎng)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l-4之一所述的方法，其特征在于，所述參與數(shù) 據(jù)共享過程的家庭節(jié)點(diǎn)包括一個(gè)主家庭節(jié)點(diǎn)和至少一個(gè)輔家庭節(jié)點(diǎn).
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在接收到主家庭節(jié) 點(diǎn)的數(shù)據(jù)共享請求之后，相鄰的家庭節(jié)點(diǎn)通過檢查自己的容量、能力 和策略中的至少一項(xiàng)來決定是否參與該主家庭節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)共享。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，主家庭節(jié)點(diǎn)使用點(diǎn) 到點(diǎn)信令或者廣播信令來將數(shù)據(jù)共享請求發(fā)送到相鄰的家庭節(jié)點(diǎn)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，輔家庭節(jié)點(diǎn)的所有 者通過人機(jī)接口來設(shè)置共享資源百分比。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，根據(jù)主家庭節(jié)點(diǎn)的 優(yōu)先級，所述共享資源是輔家庭節(jié)點(diǎn)的閑置資源或者整個(gè)資源。
11. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)共享參數(shù)包括輔家庭節(jié)點(diǎn)的數(shù)目、每個(gè)輔家庭節(jié)點(diǎn)的容量和能力、家庭節(jié)點(diǎn) 的每個(gè)承栽的服務(wù)質(zhì)量。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，其特征在于，每個(gè)輔家庭節(jié)點(diǎn) 的容量和能力通過輔家庭節(jié)點(diǎn)與主家庭節(jié)點(diǎn)之間的信令和數(shù)據(jù)鏈路被 報(bào)告給主家庭節(jié)點(diǎn)，然后通知給所述輔助服務(wù)器。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，多個(gè)家庭節(jié)點(diǎn)之 間的鏈路建立能通過自動或者手動配置方式來實(shí)現(xiàn)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求l-4之一所述的方法，其特征在于，所述承載建立包括系統(tǒng)架構(gòu)演進(jìn)承載建立和無線承載建立。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，包括最大數(shù)據(jù)率的服務(wù)質(zhì)量與所述承栽相對應(yīng)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，基于主家庭節(jié)點(diǎn)的容量和能力參數(shù)，所述輔助服務(wù)器通知接入網(wǎng)關(guān)建立到主家庭節(jié)點(diǎn)的相應(yīng)的承載。
17. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，基于輔家庭節(jié)點(diǎn)的服務(wù)質(zhì)量、容量和能力，所述輔助服務(wù)器通知接入網(wǎng)關(guān)建立到每個(gè)輔家庭節(jié)點(diǎn)的相應(yīng)的承載。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1 - 4之一所述的方法，其中，所述輔助服務(wù)器應(yīng)用標(biāo)簽機(jī)制或其他數(shù)據(jù)序列指示符機(jī)制來標(biāo)記所分割的下行鏈路數(shù)據(jù)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的方法，其中，所述輔助服務(wù)器利用排序和重新排序機(jī)制來組合和會聚上行鏈路數(shù)據(jù)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求l-4之一所述的方法，其特征在于，該輔助服務(wù)器為獨(dú)立節(jié)點(diǎn)或者邏輯實(shí)體。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的輔助服務(wù)器，其特征在于，所述邏輯實(shí)體為物理接入網(wǎng)關(guān)或者其它物理核心網(wǎng)實(shí)體的部分。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于實(shí)現(xiàn)多個(gè)家庭節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)共享過程的方法，其中，在核心網(wǎng)中，通過輔助服務(wù)器來交換數(shù)據(jù)共享參數(shù)并觸發(fā)與參與數(shù)據(jù)共享過程的家庭節(jié)點(diǎn)的承載建立，分割下行鏈路數(shù)據(jù)以及組合和會聚來自不同方向的上行鏈路數(shù)據(jù)，并且還能通過輔助服務(wù)器來輔助計(jì)費(fèi)。該輔助服務(wù)器被設(shè)計(jì)為獨(dú)立節(jié)點(diǎn)或者邏輯實(shí)體。通過本發(fā)明的方法能在多個(gè)家庭節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，從而提高系統(tǒng)吞吐量的峰值數(shù)據(jù)率。
文檔編號H04L12/28GK101471828SQ200710300500
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
發(fā)明者J·何, T·王, X·G·黃, Y·勞 申請人:諾基亞西門子通信有限責(zé)任兩合公司