[發明專利]一種網關設備及數據傳輸方法

無效

• 申請號: 201010228729.6
• 申請日: 2010-07-09
• 公開（公告）號: CN102316474A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: 謝子陽;劉美麗;方樂明;李軍
• 申請（專利權）人: 大唐移動通信設備有限公司
• 主分類號: H04W16/20
• 分類號: H04W16/20;H04W80/02;H04W84/12;H04W84/18;H04B5/02
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 黃乃雷

技術領域

本發明涉及通信技術，特別涉及一種網關設備及數據傳輸方法。

背景技術

眾所周知，隨著人們需求的提高和網絡的演進，豐富多彩的數據業務和多媒體業務已經呈現出快速的增長。根據用戶的生活習慣和數據業務的行為分析，絕大多數的數據和多媒體業務將會發生在室內。由目前2G/2.5G網絡的運營經驗可知，移動用戶的60％也分布在室內。NTTDoCoMo(一家日本運營商)的統計數據也表明，3G室內業務量占到網絡總業務量的69.7％，主要原因在于室內提供舒適的環境，用戶的等候時間也大多在室內消磨，他們也更喜歡在室內使用視頻電話、游戲等高速數據業務。因此，提高室內覆蓋能力，不僅可以給用戶帶來更好的業務使用體驗，還可以分散用戶過于密集地區的網絡壓力，更可以與其他運營商的網絡爭奪室內話務量。可以肯定的是，室內覆蓋的完善是3G取得成功的關鍵因素之一。

所以就以上幾方面而言，室內覆蓋對無線通信系統來說是非常重要的。但是，在室內環境，由于墻壁引起的損耗使室內信號覆蓋較差；移動網中基站覆蓋半徑和用戶容量及每用戶可用帶寬一直是一對矛盾；新基站的建設面臨站址選擇、機房、電源、環保等諸多困難等現有的方案都實用性都存在一定的問題。特別是對于3G，在國內從商用至今，從用戶投訴情況來看，非常大的一部分比例都是反映在室內的問題，如通話連通不暢、掉話、視頻效果差、上網速度未達預期以及終端功耗較大、待機時間短等。

另外，由于目前國內國際上很多的運營商都是全業務運營商，在全業務競爭環境下，“個人，家庭和集團”為運營商的三大市場，對于很多運營商，家庭和集團業務還是非常貧乏，所以急需進一步開拓家庭和集團市場。由于家庭和集團用戶應用場景主要是室內，所以運營商需要開拓主要是拓展室內應用或者室內業務。

在2G時代，解決室內覆蓋的方式主要有兩種：

方式1：用室外宏站穿透覆蓋室內；

方式2：室內覆蓋系統；

隨著3G和LTE技術的出現，解決室內覆蓋，出現了第3種方式：

方式3：Femtocell方式；

家庭基站在3G中稱為HNB，在LTE系統中稱為HeNB，在產業界又稱為femtocell，在中國又被稱為“飛蜂窩”和“毫微微小區”，是近年來根據3G發展和移動寬帶化趨勢推出的超小型化移動基站，主要用來解決家庭以及中小企業等場景下的室內覆蓋問題。圖1為3G?HNB網絡系統架構示意圖，3G?HNB的系統如圖1所示。其功能主要如下：

一個HNB?GW(Gateway，網關)可以與多個HNB連接，一個HNB服務于一個小區。

HNB的接入網部分由HNB、SeGW(Secure?Gateway，安全網關)和HNBGW組成。在HNB和CN(Core?Network，核心網)之間增加了SeGW和HNBGW。

SeGW可以集成在HNB?GW也可以作為獨立網元存在。SeGW負責建立IPsec安全隧道，保障HNB從IP(Internet?Protocol，因特網協議)網接入的安全性；HNB?GW負責對HNB和CN之間的信令和數據進行匯聚和分發，同時HNB?GW負責對HNB和UE(User?Equipment，用戶設備)的注冊和接入控制；

在HNB和HNB?GW之間是Iuh接口。傳輸網絡由IP承載。

HNB的管理由HMS(HNB?Management?System，家庭基站的管理系統)進行管理，采用的協議為TR069。

在Iuh接口還有S-GW(Serving?Gateway，服務網關)功能實體，主要完成HNB的鑒權以及HMS和HNB?GW的接入。

上述3種方案具有如下缺點：

盡管方式1是一種簡單明了的方式，但是由于室內環境還是非常復雜的，很難做規劃；另外更顯著的一個問題是成本非常高，據調查：覆蓋室內進深1米，需要多花費30.8萬歐元(語自Femto?Forum主席Simon在2009Femto高峰會的演講)。

方式2也是目前比較常用的一種方式。但是也存在一些顯著問題，如建設周期長，在一些老式建筑物和特殊場景，如老式居民樓、名勝古跡等很難鋪設，另外隨著大家環保意識的提高，也存在物業限制、居民反對等問題。所以這種方式目前實施也變得越來越困難。