[发明专利]一种移动通信方法、设备及系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种移动通信方法、设备及系统。

背景技术

在如图1所示长期演进(LongTermEvolution，LTE)网络架构中，移动 性管理实体(MobilityManagementEntity，MME)作为网络中的控制面节点， 负责移动性管理和会话管理的控制；服务网关(ServingGateway，S-GW)和 分组数据网关(PacketDataNetworkGateway，PGW)既有控制面功能，又有 用户面功能；演进通用移动通信系统(UniversalMobileTelecommunications System，UMTS)陆地无线接入网(E-UTRAN)主要由演进型基站(eNB)构 成，负责进行空口信令和数据的传输，并与MME进行信令面交互，与SGW 进行数据转发。

LTE网络架构中，所有的移动性管理过程的信令都需要由MME进行处理， 包括附着(Attach)过程，跟踪区域更新(TAU)过程，服务请求(ServiceRequest) 过程，寻呼(Paging)过程，切换(Handover)过程和去附着(Detach)过程； 所有的会话管理过程的信令也需要MME进行控制，例如分组数据网(Packet DataNetwork，PDN)连接和演进型分组系统(EvolvedPacketSystem，EPS) 承载的建立、维护和拆除，承载服务质量(QualityofService，QoS)修改等。

在数据传输方面，接入eNB的终端的所有上下行数据都必须经过之前在 SGW或PGW上建立的EPS承载进行转发，为了对接入本地网络的数据进行 分流，第三代伙伴计划(3GPP)在其在Rel10版本中提出了本地网络地址(IP) 存取(LIPA)/选择IP流量卸除(SIPTO)技术，使得终端可以直接从家庭基 站(HeNB)接入本地网络，而不用经过SGW和PGW。

如图2所示，在LTE系统中，网络侧的节点之间大多进行有线连接，即 eNB之间通过有线链路连接，eNB和核心网节点(例如MME，S-GW等)之 间也是采取有线链路连接。

在未来第五代移动通信(5G)网络中，存在各种形式的终端和业务应用， 终端包括智能手机和物联网终端等，应用包括移动互联网应用和物联网应用。 因此5G网络中支持的终端数量非常庞大，根据应用和场景的不同，业务的需 求也有极大差异，主要表现在传输速率、流量密度、时延等方面，根据METIS 项目的预计，在虚拟现实办公时上下行传输速率需要达到5G比特每秒(bps)， 在露天音乐节中上下行总的流量密度达到900Gbps每平方千米，商场中终端附 着的信令传输时延需要小于5毫秒(ms)等。

另外未来5G网络的部署还存在节能和降本的需求，期望能够降低网络运 营商的投资和运营成本。

超密集组网是应对未来5G网络超大容量的一个重要方向，不同于现有蜂 窝的广域覆盖，超密集网络重点在室内和热点地区等场景，流量需求和用户密 度比现有蜂窝高出很多，网络接入节点密度可能达到与用户相当的量级，覆盖 特征表现为异构、重叠、多层覆盖，回程线路(backhaul)特性也较为复杂多 样(例如，理想或非理想、有线或无线)。

由于未来5G网络中要求：接入点数目更密集、接入点类型更多，回传灵 活，用户数目与接入点数目相当，用户功能更简单，用户速率和其它体验要求 更高，这些需求给传统的网络架构带来很大挑战，主要表现在：

1、针对超密集网络去小区化的趋势，需要对接入点功能弱化，信号处理， 移动性管理，无线资源管理不再适合以小区为单位独立处理。

2、现有网络架构中用户面和控制面具有强耦合关系，造成用户面和切换 面切换频繁，接入方式不灵活，资源利用率低等问题。

3、现有网络结构中本地网关功能过于简单，不足以支持用户为中心的服 务。

4、移动性锚点(MME和PGW)位置过高，带来大量的切换信令和过多 的迂回传输。

5、QoS管理位置过高，不利于以更小的代价感知超密集网络中每一个用 户的无线环境和“私人定制化”的QoS服务。

6、现有加密鉴权安全机制体现为网络对用户的严格管理和控制，不适合 未来网络中以用户为中心的服务理念。

7、现有网络架构和接口不能支持灵活多变的接入类型、复杂无定型的小 区结构以及异构多层的覆盖方式。