支持无线网络中的覆盖和资源受限设备的层2中继制造技术

通过移动终端(智能电话)的中继功能或中继服务(RD)而与eNB通信的可穿戴设备(智能手表)(UE)。两个操作模式：1)RD通过到UE的Un接口充当施主eNB(DeNB)，以及朝向eNB、通过Uu接口而充当常规UE；2)RD使用ProSe中继功能并且建立朝向UE的PC5‑接口，以及使用到eNB的的Uu接口。问题：1)在RD和MME中要求的施主eNB功能需要了解RD和eNB的eNB功能的类型，2)ProSe在其中RD是终止点并且UE不是终止点的IP层上工作。因此去往UE的所有数据和信令可以被RD读取。解决方案：安全的层2无线电级中继连接通过RD而被建立。RD充当到eNB的连接的终止点，并且PC5连接在UE与RD之间被建立。eNB针对UE指派单独的CRNTI‑R，其随后被用于中继连接，因此单独的数据流在RD与eNB之间的Uu接口上被发送，一个数据流去往RD本身以及一个数据流通过RD去往UE。

Layer 2 Relay Supporting Coverage and Resource-constrained Devices in Wireless Networks

Wearable devices (smart watches) (UEs) that communicate with eNB through the relay function or the relay service (RD) of mobile terminals (smart phones). Two modes of operation: 1) RD acts as donor eNB (DeNB) through Un interface to UE, and as regular UE through eNB and Uu interface; 2) RD uses ProSe relay function and establishes PC 5_interface towards UE, and Uu interface to eNB. Question: 1) Donor eNB functions required in RD and MME need to understand the types of eNB functions of RD and eNB. 2) ProSe works on the IP layer where RD is the termination point and UE is not the termination point. Therefore, all data and signaling to UE can be read by RD. Solution: Secure Layer 2 radio relay connection is established through RD. RD serves as the termination point for the connection to eNB, and PC5 connections are established between UE and RD. ENB assigns a separate CRNTI_R for UE, which is then used for relay connections, so a separate data stream is sent on the Uu interface between RD and eNB, a data stream goes to RD itself and a data stream goes through RD to UE.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】支持无线网络中的覆盖和资源受限设备的层2中继
本专利技术总体上涉及无线通信领域，并且更具体地、但非排他地涉及用于紧急服务提供商或公共安全人员之间的通信的方法和装置。
技术介绍
这部分介绍了可能有助于促进对本专利技术的更好理解的方面。相应地，这部分的陈述要从这个角度来阅读，并且不应被理解为对关于现有技术中的内容或者现有技术中没有的内容的承认。本文描述为现有或可能的任何技术或方案被呈现为本专利技术的背景，但是从而不承认这些技术和方案迄今为止被商业化、或者除了本专利技术人之外的其它人已知。在无线网络(例如，LTE)中，存在特定UE可能在基站(eNB)的覆盖区域之外，可能不具有适当的无线电来与eNB通信，或者可能缺乏足够的功率以建立与eNB的直接连接，并且因此可能被认为是“远离”eNB或者由eNB服务的网络的许多实例。在这种情况下，远程UE可能无法与eNB直接通信。然而，可能存在接近于远程UE的另一UE，该另一UE恰好在eNB的覆盖内并且具有适当的无线资源和功率以与网络通信。这种场景可能很关键，例如，针对在灾害情况下其直接无线覆盖可能不可用的的公共安全人员。针对许多无线设备(诸如，进入市场的“可穿戴设备”，例如智能手表和健康监测仪)也可能遭遇这种场景，其可能具有有限的无线电和功率资源，但是可以能够使用诸如智能电话的另一常规UE来建立与网络的通信。为了为覆盖区域外的这种远程UE或者具有有限无线电能力的可穿戴设备提供无线覆盖，通常使用中继来扩展到这些设备的连接。
技术实现思路
本专利技术人公开了可以有利地应用于将数据中继到网络覆盖范围外的通信设备(例如，UE设备)和从网络覆盖范围外的通信设备中继数据的各种装置和方法。尽管可以预期这种实施例提供相对于传统方法的性能改善和/或成本降低，但是除非在特定权利要求中明确地叙述，否则没有特定结果为本专利技术的要求。一个实施例提供了移动通信设备，例如，诸如智能电话或平板计算机的用户设备装置(UserEquipmentdevice)。移动设备包括被通信地耦合至收发器和存储器的处理器。收发器被配置为与网络节点(例如，eNB)交换控制信号。存储器包含指令，该指令在被处理器执行时将处理器配置为操作收发器以交换控制信号。指令进一步配置处理器以向远程设备传递控制信号的第一真子集而不根据控制信号进行操作，以及配置处理器以根据控制信号的第二真子集中的控制信号进行操作。处理器从而被配置为代表远程通信设备进行操作以支持远程通信设备与网络节点之间的通信。在一些实施例中，处理器进一步被指令配置为支持与网络节点的两个无线电链路，其中每个无线电链路由唯一标识符来标识。在一些实施例中，第一真子集包括RRC和PDCP控制信号。在一些实施例中，第二真子集包括LTERLC、MAC和PHY控制信号。在一些实施例中，指令进一步配置处理器以实现在移动设备与远程设备之间划分的E-UTRAN协议栈。在一些实施例中，指令进一步配置处理器，以将RRC连接建立消息导向远程设备，该RRC连接建立消息包括由网络节点所提供的远程设备的CRNTI身份。一些实施例提供非暂时性计算机可读数据存储设备，该非暂时性计算机可读数据存储设备包括在被执行时根据前述实施例中任一项来配置处理器的指令。各种实施例提供了方法，例如，根据前述实施例中任一项来制造移动通信设备的方法。另一实施例提供了远程无线通信设备，例如，可穿戴无线设备。该远程设备包括被通信地耦合至收发器和存储器的处理器。收发器被配置为经由无线电链路接收通信协议控制信号。存储器包含在被执行时配置处理器以从收发器接收协议控制信号的指令。处理器进一步被指令配置为从控制信号导出第一接入层安全凭证，该第一接入层安全凭证与通过无线电信网络的网络节点导出的第二接入层安全凭证匹配，并且处理器进一步被指令配置为经由空中接口与中继通信设备交换数据，该数据使用接入层安全凭证而被编码。在各种实施例中，处理器进一步被指令配置为操作收发器以响应于接收到PC5认证请求将PC5认证响应导向中继通信设备。在各种实施例中，处理器进一步被指令配置为，响应于从中继通信设备接收的RRC连接建立消息而建立与网络节点的RRC连接，该RRC连接建立消息包括由网络节点指派给远程无线通信设备的小区无线电网络临时标识符(CRNTI)。在各种实施例中，处理器进一步被指令配置为响应于经由PC5无线电链路从中继通信设备接收的AS安全模式命令请求，而经由PC5无线电链路来将接入层(AS)安全模式命令完成消息导向中继通信设备。在各种实施例中，处理器、存储器和收发器是可穿戴设备的组件。各种实施例提供了非暂时性计算机可读数据存储设备，该非暂时性计算机可读数据存储设备包括在被执行时根据远程无线通信设备的前述实施例中任一项来配置处理器的指令。各种实施例提供了方法，例如，根据前述实施例中任一项来制造远程无线通信设备的方法。附图说明当结合附图时，可以参照以下具体实施方式来获得对本专利技术的更完整的理解，其中：图1图示了通过中继设备向远程(网络外)远程设备提供网络接入的传统方法；图2图示了包括被配置为经由两个无线电链路来通信以将服务提供给远程设备的中继设备和eNB的实施例；图3图示了示出了图2的配置的附加细节的实施例，包括远程设备与中继设备之间的PC5、或侧信道、连接，以及被修改为支持远程设备与中继设备之间的通信链路的eNB中的远程无线控制(RRC)；图4图示了在根据各种实施例配置时图2的例如远程设备、中继设备和eNB中的LTE栈的附加细节；图5图示了根据一个实施例的用于发起远程设备附接和认证的方法，例如，呼叫流程；图6图示了根据一个实施例的用于远程设备与中继设备之间的远程UE接入层(AS)安全建立的方法，例如，呼叫流程；图7图示了适于作为图5和图6的方法中的中继设备操作的UE的框图；图8图示了适于作为图5和图6的方法中的远程设备UE操作的UE的框图；以及图9图示了适于作为图5和图6的方法中eNB操作的eNB的框图。定义在下面的讨论中，可以应用以下定义中的一些定义：3GPP第三代协作伙伴计划AKA认证和密钥协定ASME接入安全管理实体AS接入层AV认证向量CRNTI小区无线电网络临时标识符eNB演进节点BEPC演进分组核心EPS演进分组系统E-UTRAN演进UTRANGUTI全球唯一临时身份HSS家庭用户服务器IMSI国际移动用户身份KASME从成功的AKA认证协议运行的结果导出的密钥LTE长期演进MAC媒体访问控制MME移动管理实体PLMN公共陆地移动网络PDCP分组数据汇聚协议PGW分组数据网络网关PHY物理层RLC无线电链路控制RRC无线电资源控制SGW服务网关TS技术标准UE用户设备UTRAN通用陆地无线电接入网具体实施方式现在参照附图描述各种实施例，其中相同的附图标记在全文中被用于指代相同元件。在以下描述中，出于解释的目的，陈述了许多具体细节以便提供对一个或多个实施例的透彻理解。然而明显的是，这种(多个)实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在其它实例中，以框图形式示出了已知的结构和设备，以便促进描述一个或多个实施例。可穿戴设备是可能依赖于中继的新设备段。如在本文和权利要求中使用的，“可穿戴设备”指的是一类电子设备的成员，这些电子设备可以作为附件或植入物被穿戴在身体上，诸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种移动通信中继设备，包括：收发器，所述收发器被配置为与网络节点交换控制信号；处理器；以及存储器，所述存储器被耦合至所述处理器并且包含指令，所述指令将所述处理器配置为操作所述收发器以交换所述控制信号，其中所述指令进一步配置所述处理器以向远程设备传递所述控制信号的第一真子集而不根据所述控制信号进行操作，以及配置所述处理器以根据所述控制信号的第二真子集中的控制信号进行操作，从而代表远程通信设备进行操作以支持所述远程通信设备与所述网络节点之间的通信。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.14 US 62/362,289;2017.07.12 US 15/647,9901.一种移动通信中继设备，包括：收发器，所述收发器被配置为与网络节点交换控制信号；处理器；以及存储器，所述存储器被耦合至所述处理器并且包含指令，所述指令将所述处理器配置为操作所述收发器以交换所述控制信号，其中所述指令进一步配置所述处理器以向远程设备传递所述控制信号的第一真子集而不根据所述控制信号进行操作，以及配置所述处理器以根据所述控制信号的第二真子集中的控制信号进行操作，从而代表远程通信设备进行操作以支持所述远程通信设备与所述网络节点之间的通信。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述处理器进一步被所述指令配置为支持与所述网络节点的一个或多个无线电链路，每个无线电链路由唯一标识符来标识。3.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一真子集包括LTERRC和PDCP信号，并且所述第二真子集包括LTERLC、MAC和PHY信号。4.根据权利要求1所述的设备，其中所述指令进一步配置所述处理器以实现在所述移动设备与所述远程设备之间划分的EUTRAN协议栈。5.根据权利要求1所述的设备，其中所述指令进一步配置所述处理器以将RRC连接建立消息导向所述远程设备，所述RRC连接建立消息包括由所述网络节点提供的所述远程设备的CRNTI身份。6.一种计算机可读数据存储设备，包括指令，所述指令在被执行时根据权利要求1至5中任一项来配置所述处理器。7.一种方法，包括：根据权利要求1至5中任一项来配置处理器、存储器和收发器。...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·奈尔，
申请(专利权)人：诺基亚美国公司，
类型：发明
国别省市：美国,US