一種利用移動中繼進行切換的方法及裝置與流程

2023-04-24 12:05:36 1

本發明涉及無線通信技術領域，特別涉及一種利用移動中繼進行切換的方法及裝置。

背景技術：

小區切換是無線通信中，當用戶設備從一個小區(指基站的覆蓋範圍)移動到另一個小區時，為了保持移動用戶的不中斷通信需要進行的信道切換。小區切換是移動性管理的重要組成部分。

LTE(Long Term Evolution，長期演進)是由3GPP(3rd Generation partnership project，3代合作項目)組織制定的4G標準，也是未來寬帶移動通信的主流標準。在LTE系統中的切換過程劃分為以下三個步驟：切換準備(包括測量濾波、算法觸發測量報告)，切換執行，切換完成。

切換測量由UE(User Equipment用戶設備)完成，上報LTE基站即eNodeB(演進型節點B)，切換判決在基站eNodeB中進行，切換執行在用戶終端UE、基站eNodeB和MME(Mobility Management Entity，移動管理實體)共同協作下完成。圖1為LTE標準切換流程示意圖，如圖1所示，下面LTE標準切換流程進行介紹。

步驟101：源eNode B對UE進行測量配置。

步驟102：UE根據測量配置，進行測量上報。

步驟103：源eNode B參考UE的測量上報結果，根據自身的切換算法，進行切換判決。

步驟104：源eNode B向目標eNode B發送切換請求消息。

步驟105：目標eNode B根據收到的信息進行接入控制。

步驟106：同時向源eNode B發送切換請求ACK(Acknowledgement，確認)消息。

步驟107：攜帶了移動性控制信息的RRC(Radio Resource Control，無線資源控制)連接重配置消息的切換命令是由目標eNode B生成的，通過源eNodeB將其透傳給UE。源eNodeB對這條消息進行必要的加密和完整性保護。當UE收到該消息之後，就會利用該消息中的相關參數發起切換過程。

步驟108：源eNode B發送SN(序列號)狀態傳輸消息到目標eNode B。步驟109：UE收到切換命令以後，執行與目標小區的同步，如果在切換命令中配置了隨機接入專用Preamble(前導序列)碼，則使用非競爭隨機接入流程接入目標小區，如果沒有配置專用Preamble碼，則使用競爭隨機接入流程接入目標小區。UE計算在目標eNode B所需使用的密鑰並配置網絡選擇好的在目標eNode B使用的安全算法，用於切換成功之後與目標eNode B進行通信。

步驟110：網絡回復上行資源分配指示和定時提前。

步驟111：當UE成功接入目標小區後，UE發送RRC連接重配置完成消息，向目標eNode B確認切換過程完成。目標eNode B通過接收RRC連接重配置完成消息，確認切換成功。至此，目標eNode B可以開始向UE發送數據。

步驟112：目標eNode B向MME發送一個路徑轉換請求消息來告知UE更換了小區。此時空口的切換已經成功完成。

步驟113：MME向S-GW(Serving Gateway，服務網關)發送用戶平面更新請求消息。

步驟114：S-GW將下行數據路徑切換到目標eNode B側。

步驟115：S-GW向MME發送用戶平面更新響應消息。

步驟116：MME向目標eNode B發送路徑轉換請求ACK消息。

步驟112～116就完成了路徑轉換過程，該過程的目的是將用戶平面的數據路徑從源eNode B轉到目標eNode B。

步驟117：目標eNode B向源eNode B發送UE上下文釋放消息，通知源eNode B切換的成功並觸發源eNode B的資源釋放。目標eNode B在收到從MME發回的路徑轉換ACK消息以後發送這條消息。

步驟118：收到UE上下文釋放消息之後，源eNode B可以釋放無線承載和與UE上下文相關的控制平面資源。任何正在進行的數據前轉將繼續進行。

高速鐵路在全球範圍內正加速建設。高速移動環境但比典型的移動無線環境更具挑戰性。在高速列車上部署移動中繼可以防止由於穿透損耗發生的信號衰減。圖2為3GPP標準中的高速移動場景示意圖，3GPP標準中規定的高速移動場景如圖2所示。

在列車上增加移動中繼RN(Relay node，中繼節點)後，3GPP規定了移動中繼切換的兩種體系架構。兩種體系架構對應的切換流程，切換流程與上文所述的UE的切換流程大體一致。

現有技術的不足在於：在存在多個中繼的情況下，切換或者只涉及一個中繼，或者是在中繼之間依次進行切換。

技術實現要素：

本發明提供了一種利用移動中繼進行切換的方法及裝置，用以在存在多個中繼的情況下，解決多個中繼在切換時不存在協作的問題。

本發明實施例中提供了一種利用移動中繼進行切換的方法，包括：

通過切換的源基站獲取各中繼的位置信息及各中繼附著物的速度信息；

在根據各中繼附著物的速度信息確定各中繼附著物處於勻速運動時，將與切換有關的各中繼的接入信息發送給欲切換的目標基站；

將目標基站返回的與切換有關的信息發送給所述與切換有關的各中繼；

將所述與切換有關的各中繼的序列號狀態傳輸消息發送給目標基站；

在接到目標基站的切換成功消息後，根據所述與切換有關的各中繼之間的距離以及速度依次釋放所述與切換有關的各中繼的資源，其中各中繼之間的距離是根據各中繼的位置信息確定的。

較佳地，通過切換的源基站獲取各中繼的位置信息及各中繼附著物的速度信息，是通過源基站與各中繼之間的測量配置過程獲取的。

較佳地，將與切換有關的各中繼的接入信息發送給欲切換的目標基站，是通過向目標基站發送的切換請求消息攜帶的。

較佳地，目標基站返回的與切換有關的信息是通過切換請求確認消息返回的。

較佳地，在確定各中繼附著物處於勻速運動時，確定頭中繼，其中，頭中繼是各中繼中的一個，各中繼線性排列，沿各中繼附著物的運行方向，第一個中繼為首中繼，最後一個中繼為尾中繼；

所述與切換有關的各中繼為：頭中繼、尾中繼以及頭中繼與尾中繼之間的每個中繼。

較佳地，在所有中繼節點的位置在源基站的覆蓋範圍內時，所述頭中繼為首中繼；

在有部分中繼節點的位置在源基站與目標基站的覆蓋範圍內時，所述頭中繼為該部分中繼中最靠近首中繼的中繼。

本發明實施例中提供了一種利用移動中繼進行切換的方法，包括：

向切換的源基站上報自身的位置信息及附著物的速度信息；

接收源基站發送的與切換有關的信息，其中，所述與切換有關的信息是與切換有關的各中繼的與切換有關的信息；

根據所述與切換有關的各中繼之間的距離以及速度依次向所述與切換有關的各中繼的發送所述與切換有關的信息，其中，各中繼之間的距離是根據各中繼的位置信息確定的；

根據與自身有關的切換有關的信息向切換的目標基站發起切換；

切換成功後向目標基站確認切換成功。

較佳地，向切換的源基站上報自身的位置信息及附著物的速度信息，是通過源基站與中繼之間的測量配置過程上報的。

較佳地，接收源基站發送的與切換有關的信息的中繼，是源基站在確定各中繼附著物處於勻速運動時，確定的頭中繼，其中，頭中繼是各中繼中的一個，各中繼線性排列，沿各中繼附著物的運行方向，第一個中繼為首中繼，最後一個中繼為尾中繼；

所述與切換有關的各中繼為：頭中繼、尾中繼以及頭中繼與尾中繼之間的每個中繼。

較佳地，在所有中繼節點的位置在源基站的覆蓋範圍內時，所述頭中繼為首中繼；

在有部分中繼節點的位置在源基站與目標基站的覆蓋範圍內時，所述頭中繼為該部分中繼中最靠近首中繼的中繼。

本發明實施例中提供了一種利用移動中繼進行切換的方法，包括：

向切換的源基站上報自身的位置信息及附著物的速度信息；

接收中繼發送的與切換有關的信息，其中，所述與切換有關的信息是與切換有關的各中繼的與切換有關的信息；

根據與自身有關的切換有關的信息向切換的目標基站發起切換；

切換成功後向目標基站確認切換成功。

較佳地，向切換的源基站上報自身的位置信息及附著物的速度信息，是通過源基站與中繼之間的測量配置過程上報的。

本發明實施例中提供了一種利用移動中繼進行切換的方法，包括：

通過切換的目標基站接收與切換有關的各中繼的接入信息；

根據所述接入信息確定所述與切換有關的各中繼的切換信息；

向切換的源基站發送所述與切換有關的各中繼的切換信息；

在接收到中繼發起的切換時，進行同步切換；

在接收到所有所述與切換有關的各中繼的切換成功確認後，向源基站發送切換成功消息。

較佳地，與切換有關的各中繼的接入信息，是通過向目標基站發送的切換請求消息攜帶的。

較佳地，向源基站發送所述與切換有關的各中繼的切換信息，是通過切換請求確認消息發送的。

較佳地，所述與切換有關的各中繼的切換成功確認，是通過各中繼發送的RRC連接重配置完成消息確認的。

本發明實施例中提供了一種利用移動中繼進行切換的裝置，包括：

中繼信息獲取模塊，用於通過切換的源基站獲取各中繼的位置信息及各中繼附著物的速度信息；

源基站-目標基站發送模塊，用於在根據各中繼附著物的速度信息確定各中繼附著物處於勻速運動時，將與切換有關的各中繼的接入信息發送給欲切換的目標基站；

源基站-中繼發送模塊，用於將目標基站返回的與切換有關的信息發送給所述與切換有關的各中繼；

源基站-目標基站發送模塊，用於將所述與切換有關的各中繼的序列號狀態傳輸消息發送給目標基站；

中繼釋放模塊，用於在接到目標基站的切換成功消息後，根據所述與切換有關的各中繼之間的距離以及速度依次釋放所述與切換有關的各中繼的資源，其中各中繼之間的距離是根據各中繼的位置信息確定的。

較佳地，中繼信息獲取模塊進一步用於通過源基站與各中繼之間的測量配置過程獲取各中繼的位置信息及各中繼附著物的速度信息。

較佳地，源基站-目標基站發送模塊進一步用於通過向目標基站發送的切換請求消息攜帶與切換有關的各中繼的接入信息後發送給欲切換的目標基站。

較佳地，源基站-中繼發送模塊進一步用於將目標基站通過切換請求確認消息返回的與切換有關的信息發送給所述與切換有關的各中繼。

較佳地，中繼信息獲取模塊進一步用於在確定各中繼附著物處於勻速運動時，確定頭中繼，其中，頭中繼是各中繼中的一個，各中繼線性排列，沿各中繼附著物的運行方向，第一個中繼為首中繼，最後一個中繼為尾中繼；

所述與切換有關的各中繼為：頭中繼、尾中繼以及頭中繼與尾中繼之間的每個中繼。

較佳地，中繼信息獲取模塊進一步用於在確定頭中繼時，在所有中繼節點的位置在源基站的覆蓋範圍內時，所述頭中繼為首中繼；在有部分中繼節點的位置在源基站與目標基站的覆蓋範圍內時，所述頭中繼為該部分中繼中最靠近首中繼的中繼。

本發明實施例中提供了一種利用移動中繼進行切換的裝置，包括：

中繼信息上報模塊，用於向切換的源基站上報自身的位置信息及附著物的速度信息；

源基站-中繼接收模塊，用於接收源基站發送的與切換有關的信息，其中，所述與切換有關的信息是與切換有關的各中繼的與切換有關的信息；

中繼-中繼發送模塊，用於根據所述與切換有關的各中繼之間的距離以及速度依次向所述與切換有關的各中繼的發送所述與切換有關的信息，其中，各中繼之間的距離是根據各中繼的位置信息確定的；

切換模塊，用於根據與自身有關的切換有關的信息向切換的目標基站發起切換；

確認模塊，用於切換成功後向目標基站確認切換成功。

較佳地，中繼信息上報模塊進一步用於通過源基站與中繼之間的測量配置過程向切換的源基站上報自身的位置信息及附著物的速度信息。

較佳地，接收源基站發送的與切換有關的信息的中繼，是源基站在確定各中繼附著物處於勻速運動時，確定的頭中繼，其中，頭中繼是各中繼中的一個，各中繼線性排列，沿各中繼附著物的運行方向，第一個中繼為首中繼，最後一個中繼為尾中繼；

所述與切換有關的各中繼為：頭中繼、尾中繼以及頭中繼與尾中繼之間的每個中繼。

較佳地，在所有中繼節點的位置在源基站的覆蓋範圍內時，所述頭中繼為首中繼；

在有部分中繼節點的位置在源基站與目標基站的覆蓋範圍內時，所述頭中繼為該部分中繼中最靠近首中繼的中繼。

本發明實施例中提供了一種利用移動中繼進行切換的裝置，包括：

中繼信息上報模塊，用於向切換的源基站上報自身的位置信息及附著物的速度信息；

中繼-中繼接收模塊，用於接收中繼發送的與切換有關的信息，其中，所述與切換有關的信息是與切換有關的各中繼的與切換有關的信息；

切換模塊，用於根據與自身有關的切換有關的信息向切換的目標基站發起切換；

確認模塊，用於切換成功後向目標基站確認切換成功。

較佳地，中繼信息上報模塊進一步用於通過源基站與中繼之間的測量配置過程向切換的源基站上報自身的位置信息及附著物的速度信息。

本發明實施例中提供了一種利用移動中繼進行切換的裝置，包括：

目標基站-源基站接收模塊，用於通過切換的目標基站接收與切換有關的各中繼的接入信息；

切換信息確定模塊，用於根據所述接入信息確定所述與切換有關的各中繼的切換信息；

目標基站-源基站發送模塊，用於向切換的源基站發送所述與切換有關的各中繼的切換信息；

中繼切換模塊，用於在接收到中繼發起的切換時，進行同步切換；

目標基站-源基站發送模塊，用於在接收到所有所述與切換有關的各中繼的切換成功確認後，向源基站發送切換成功消息。

較佳地，目標基站-源基站接收模塊進一步用於通過向目標基站發送的切換請求消息接收與切換有關的各中繼的接入信息。

較佳地，目標基站-源基站發送模塊進一步用於通過切換請求確認消息向源基站發送所述與切換有關的各中繼的切換信息。

較佳地，目標基站-源基站發送模塊進一步用於通過各中繼發送的RRC連接重配置完成消息確認所述與切換有關的各中繼的切換成功確認。

本發明有益效果如下：

在本發明實施例提供的技術方案中，源基站將與切換有關的各中繼的接入信息發送給欲切換的目標基站，並且將目標基站返回的與切換有關的信息發送給所述與切換有關的各中繼，最後在接到目標基站的切換成功消息後，根據所述與切換有關的各中繼之間的距離以及速度依次釋放所述與切換有關的各中繼的資源；

對於被選定的頭中繼節點，根據所述與切換有關的各中繼之間的距離以及速度依次向所述與切換有關的各中繼的發送所述與切換有關的信息，根據與自身有關的切換有關的信息向切換的目標基站發起切換；並在切換成功後向目標基站確認切換成功。

至於其他中繼節點，只需根據與自身有關的切換有關的信息向切換的目標基站發起切換；切換成功後向目標基站確認切換成功。

作為目標基站，在接收到與切換有關的各中繼的接入信息後，確定所述與切換有關的各中繼的切換信息；而在接收到與切換有關的各中繼發起的切換時，進行同步切換；並在接收到所有所述與切換有關的各中繼的切換成功確認後，才向源基站發送切換成功消息。

可見，在方案中，由於在切換中採用了各中繼之間的切換時序關係，因此只需開啟頭中繼節點參與大多數工作，通過頭中繼節點完成多個中繼與基站的切換交互，其他中繼只需要發起同步進行切換即可，所以減少了能量的消耗。

進一步的，由於可以充分利用多個移動中繼的時序信息，通過信令的擴展，因此還可以實現精準和快速的切換。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本發明的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1為背景技術中LTE標準切換流程示意圖；

圖2為背景技術中3GPP標準中的高速移動場景示意圖；

圖3為本發明實施例中小區鏈式覆蓋示意圖；

圖4為本發明實施例中列車位置處於一個小區的情況示意圖；

圖5為本發明實施例中列車位置處於兩個相鄰小區的情況示意圖；

圖6為本發明實施例中在源基站上利用移動中繼進行切換的方法實施流程示意圖；

圖7為本發明實施例中在頭中繼上利用移動中繼進行切換的方法實施流程示意圖；

圖8為本發明實施例中頭中繼以外的一般中繼利用移動中繼進行切換的方法實施流程示意圖；

圖9為本發明實施例中目標基站利用移動中繼進行切換的方法實施流程示意圖；

圖10為本發明實施例中列車中繼組中每個中繼依次切換流程示意圖；

圖11為本發明實施例中在源基站的利用移動中繼進行切換的裝置結構示意圖；

圖12為本發明實施例中在頭中繼的利用移動中繼進行切換的裝置結構示意圖；

圖13為本發明實施例中在一般中繼上的利用移動中繼進行切換的裝置結構示意圖；

圖14為本發明實施例中在目標基站的利用移動中繼進行切換的裝置結構示意圖；

圖15為本發明實施例中作為源基站的基站結構示意圖；

圖16為本發明實施例中作為頭中繼的中繼節點結構示意圖；

圖17為本發明實施例中作為一般中繼的中繼節點結構示意圖；

圖18為本發明實施例中作為目標基站的基站結構示意圖。

具體實施方式

發明人在發明過程中注意到：

現有技術中在涉及切換處理時，存在以下方案：

1、基於接力切換的TD-LTE通信系統的快速切換，是在車頭增加主中繼、車尾增加備份中繼並加入中繼控制單元來實現切換時主備份交替承載數據流；主、備份中繼屬於兩個不同終端並且同時和源基站相連接，沒有發生切換時中繼控制單元控制數據流通過主中繼轉發。發生切換時，主中繼通過中繼控制單元控制備份中繼激活並轉換承載數據流，主中繼切換完成後恢復主中繼轉發數據流。

2、利用移動中繼站的切換，是通過一個移動中繼站管理多個移動站，多個移動站通過移動中繼管理站實現切換。移動中繼管理站進行控制信令的透傳。更改信令保證向後的兼容性。

上述兩種方案雖然涉及多個移動中繼，但是方案1通過中繼控制器協調主中繼和備份中繼承載用戶數據；方案2通過移動中繼管理多個移動中繼站，實現信令的透傳。

3、切換方法和中繼節點，是中繼節點接收基站發送的切換請求，切換請求包括中繼鏈路的承載配置信息和目標接入鏈路對應的QoS(Quality of Service，服務質量)信息；RN根據所述中繼鏈路的承載配置信息建立中繼鏈路承載；RN根據所述目標接入鏈路對應的QoS信息生成目標接入鏈路的承載重配置信息，將所述目標接入鏈路的承載重配置信息經過所述基站發送給用戶設備。實現了用戶設備在中繼節點與基站之間的切換。

4、利用移動中繼切換，是利用UE的測量報告和服務移動中繼基站的測量，完成UE的小區切換。

上述兩種方案雖然涉及多個移動中繼，但是兩個方案都是通過移動中繼完成UE和基站之間的切換，不涉及多個移動中繼。

上述四個方案的不足就在於，在存在多個中繼的情況下，切換或者只涉及一個中繼，或者是在中繼之間依次進行切換，都不存在多個中繼之間的協作。

基於此，本發明提供的技術方案主要解決高速移動環境下，列車上存在多個移動中繼，多個移動中繼如何通過協作實現快速精準的切換。下面結合附圖對本發明的具體實施方式進行說明。

在說明過程中，先對實施的環境進行說明，對實施中涉及到的部分特徵進行定義，然後將分別從切換的源基站側、若干移動中繼側與切換的目標基站側的實施進行說明，然後還將給出它們配合實施的實例以更好地理解本發明實施例中給出的方案的實施。這樣的說明方式並不意味著它們必須配合實施、或者必須單獨實施，實際上，當它們分開實施時，其也各自解決源基站側、若干移動中繼側與目標基站側的問題，而它們結合使用時，會獲得更好的技術效果。

在說明過程中，為了更容易理解如何實施，移動中繼將具體的以車載中繼為例進行說明，更具體的例子是以高速列車車廂頂部安裝的車載中繼為例，也即中繼的附著物為高速列車。

下面先對實施的環境進行說明。

圖3為小區鏈式覆蓋示意圖，如圖所示，高速鐵路沿線的基站(eNodeB)常常採用鏈式部署，小區覆蓋距離的長度為R。eNodeB覆蓋距離一般為：R＝500m。

車載中繼是在高速列車車廂頂部安裝的設備，將車內的無線信號匯聚後，通過天線發射。中繼能防止由於穿透損耗發生的信號衰減，目前各種高鐵解決方案中多採用此方案。在實施例中，在高速列車安裝若干車載中繼，每個中繼中都儲存所有車載中繼的信息。車廂內的用戶設備通過中繼進行通信。

車載中繼能夠從列車駕駛系統中獲得列車速度信息V。動車組或高鐵列車的時速可能為200km/h，250km/h，300km/h，380km/h。當車輛完成加速後，會進入高速平穩運行階段。在高速平穩運行期間，車輛的速度處於區間[V-δ，V+δ]，δ可根據實際需要設定，和列車時速V的值相比δ的值很小。需要說明的是，本申請中的勻速運動是指[V-δ，V+δ]，並非指絕對的勻速V，因為在實踐中並不容易出現這樣的絕對勻速，這是本領域技術人員容易理解。車載中繼可以通過GPS(Global Positioning System，全球定位系統)等設備獲取自身位置。

以和諧號型動車組為例，每節車廂長25m,全列共8節編組列車，總長度約為200m。另外，通常採用兩組重聯方式運營總長約400m。列車上均勻放置多個中繼。依據列車運行方向對中繼進行編號。從前到後依次命名為中繼1,中繼2,中繼3,…,中繼N。中繼之間的距離相等為L，中繼之間可通過無線或者有線方式通信。容易理解，在存在若干個RN時，將RN進行編號是在具體實施中的常見手段，也是易於處理的一種方式，本領域技術人員容易明白，在將各中繼線性排列，沿各中繼附著物的運行方向，第一個中繼為首中繼(也即中繼1)，最後一個中繼為尾中繼(也即中繼N)。

圖4為列車位置處於一個小區的情況示意圖，圖5為列車位置處於兩個相鄰小區的情況示意圖，圖中每個基站只有一個小區。由於列車長度與小區覆蓋距離的關係，列車上的多個中繼可能分布在一個小區(基站A的小區A，如圖4所示)，或連續的兩個小區(按照列車前進的方向，從後往前依次命名為基站A的小區A、基站B的小區B，如圖5所示)。

為便於描述，實施中將定義「頭中繼節點(簡稱：頭中繼)」，是指在切換時需要進行測量配置並輔助其他中繼完成切換的中繼節點。列車進入平穩高速運行的階段後，進行頭中繼節點的選取。

(1)如果列車進入平穩高速運行階段時，列車上所有中繼節點的位置在同一個基站的覆蓋範圍內，則頭中繼節點選取為中繼1。

(2)如果列車進入平穩高速運行階段時，位於基站A和基站B覆蓋的兩個連續的小區。依據地理位置信息和信號質量，選取處於切換帶(兩個基站同時覆蓋的區域)且編號最小的中繼作為頭中繼節點。在首次頭中繼節點選取中，可能選到中繼i(i∈[2，N])後續中繼數量為N-i。若中繼N選為頭中繼節點，則自身完成切換。後續切換的頭中繼節點選取為中繼1。

也即，實施中，在確定各中繼附著物處於勻速運動時，確定頭中繼，其中，頭中繼是各中繼中的一個，各中繼線性排列，沿各中繼附著物的運行方向，第一個中繼為首中繼，最後一個中繼為尾中繼；

所述與切換有關的各中繼為：頭中繼、尾中繼以及頭中繼與尾中繼之間的每個中繼。

具體實施中，在所有中繼節點的位置在源基站的覆蓋範圍內時，所述頭中繼為首中繼；

在有部分中繼節點的位置在源基站與目標基站的覆蓋範圍內時，所述頭中繼為該部分中繼中最靠近首中繼的中繼。

實施中，將源基站定義為：頭中繼節點當前的所在小區基站，目標基站定義為：頭中繼節點的切換目標基站，通常為沿列車運行前方源基站的下一個基站。

下面對切換過程中涉及的各設備上實施的方案進行說明。

圖6為在源基站上利用移動中繼進行切換的方法實施流程示意圖，如圖所示，可以包括：

步驟601、通過切換的源基站獲取各中繼的位置信息及各中繼附著物的速度信息；

步驟602、在根據各中繼附著物的速度信息確定各中繼附著物處於勻速運動時，將與切換有關的各中繼的接入信息發送給欲切換的目標基站；

步驟603、將目標基站返回的與切換有關的信息發送給所述與切換有關的各中繼；

步驟604、將所述與切換有關的各中繼的序列號狀態傳輸消息發送給目標基站；

步驟605、在接到目標基站的切換成功消息後，根據所述與切換有關的各中繼之間的距離以及速度依次釋放所述與切換有關的各中繼的資源，其中各中繼之間的距離是根據各中繼的位置信息確定的。

具體的，在列車加速到平穩運行階段時，中繼可能處於兩個基站覆蓋的小區。也就是有兩個基站都需要確定列車是否平穩高速運行。所以至少首中繼和尾中繼需要上報速度信息。在首次的頭中繼選擇時，可能選擇其中任何一個中繼。所以所有RN都要上報位置信息。

具體實施中，車載中繼可以在列車控制系統獲取速度，然後上報。也可以基站直接測速，但可能受環境影響不準確，因此直接獲取速度較為合適。

實施中，通過切換的源基站獲取各中繼的位置信息及各中繼附著物的速度信息，是通過源基站與各中繼之間的測量配置過程獲取的。

實施中，將與切換有關的各中繼的接入信息發送給欲切換的目標基站，是通過向目標基站發送的切換請求消息攜帶的。

實施中，目標基站返回的與切換有關的信息是通過切換請求確認消息返回的。

圖7為在頭中繼上利用移動中繼進行切換的方法實施流程示意圖，如圖所示，可以包括：

步驟701、向切換的源基站上報自身的位置信息及附著物的速度信息；

步驟702、接收源基站發送的與切換有關的信息，其中，所述與切換有關的信息是與切換有關的各中繼的與切換有關的信息；

步驟703、根據所述與切換有關的各中繼之間的距離以及速度依次向所述與切換有關的各中繼的發送所述與切換有關的信息，其中，各中繼之間的距離是根據各中繼的位置信息確定的；

步驟704、根據與自身有關的切換有關的信息向切換的目標基站發起切換；

步驟705、切換成功後向目標基站確認切換成功。

實施中，向切換的源基站上報自身的位置信息及附著物的速度信息，是通過源基站與中繼之間的測量配置過程上報的。

實施中，頭中繼可以依據基站的切換命令是否擴展等方式，來判斷自己是否被選為頭中繼節點。也可以通過在切換命令中增加標誌位等方式來確定。

圖8為頭中繼以外的一般中繼利用移動中繼進行切換的方法實施流程示意圖，如圖所示，可以包括：

步驟801、向切換的源基站上報自身的位置信息及附著物的速度信息；

步驟802、接收中繼發送的與切換有關的信息，其中，所述與切換有關的信息是與切換有關的各中繼的與切換有關的信息；

步驟803、根據與自身有關的切換有關的信息向切換的目標基站發起切換；

步驟804、切換成功後向目標基站確認切換成功。

實施中，向切換的源基站上報自身的位置信息及附著物的速度信息，是通過源基站與中繼之間的測量配置過程上報的。

圖9為目標基站利用移動中繼進行切換的方法實施流程示意圖，如圖所示，可以包括：

步驟901、通過切換的目標基站接收與切換有關的各中繼的接入信息；

步驟902、根據所述接入信息確定所述與切換有關的各中繼的切換信息；

步驟903、向切換的源基站發送所述與切換有關的各中繼的切換信息；

步驟904、在接收到中繼發起的切換時，進行同步切換；

步驟905、在接收到所有所述與切換有關的各中繼的切換成功確認後，向源基站發送切換成功消息。

實施中，與切換有關的各中繼的接入信息，是通過向目標基站發送的切換請求消息攜帶的。

實施中，向源基站發送所述與切換有關的各中繼的切換信息，是通過切換請求確認消息發送的。

實施中，所述與切換有關的各中繼的切換成功確認，是通過各中繼發送的RRC連接重配置完成消息確認的。

具體的，切換過程有三個步驟：切換準備、切換執行、切換完成。在測量配置階段，測量報告的內容包括：測量ID、服務小區的測量結果、鄰小區的測量結果。實施中，在測量配置階段，可以在測量報告中增加列車速度信息V和中繼位置信息。在切換執行階段，通過對切換請求消息的擴展，目標基站可以對所有車載中繼的資源進行預先分配，保證所有中繼切換成功率。

後續中繼依據和頭中繼節點的時序關係完成切換。只需頭中繼節點的測量結果和切換算法完成後續多個中繼與基站之間的切換。

下面以實例進行說明。

圖10為列車中繼組中每個中繼依次切換流程示意圖，如圖所示，主要包括：

步驟1001、源基站通過RRC連接重配置消息(RRC_CONN_RECFG)對所有車載中繼節點進行測量配置。

具體實施中，可以對RRC重配置消息進行擴展，在其中增加對中繼位置、列車速度V的配置。

步驟1003中有頭中繼節點的選取，列車進入高速平穩後會選擇頭中繼節點，選擇頭中繼節點前(加速階段和靜止階段)，所有車載中繼都可以上報。依據上報信息做頭中繼節點的選擇。

進入高速平穩運行階段後可以只需要頭中繼節點進行測量配置。

步驟1002、所有車載中繼節點根據測量配置，進行測量上報。

具體實施中，測量上報消息依據測量配置消息相應擴展。

步驟1003中有頭中繼節點的選取，列車進入高速平穩後會選擇頭中繼節點，選擇頭中繼節點前(加速階段和靜止階段)，需要所有車載中繼都可以上報。依據上報信息做頭中繼節點的選擇。

進入高速平穩運行階段後可以只需要頭中繼節點進行測量配置。

步驟1003、源基站依據中繼節點的測量上報結果，根據自身的切換算法，進行切換判決。

具體實施中，源基站依據中繼節點的測量上報結果，判斷列車是否進入平穩高速運行階段(V∈[V-δ，V+δ])；如果是，源基站按照上所述方式，選擇頭中繼節點i，關閉中繼i+1到中繼N的測量配置；否，打開所有中繼的測量配置，按照LTE標準流程切換。

步驟1004、源基站向目標基站發送切換請求(Handover Request)消息。

具體實施中，切換請求消息主要攜帶車載中繼的業務信息和其他接入層信息(例如用於加密、完整性、測量的信息)。切換消息也可以擴展為包含N-i+1個中繼(i為頭中繼節點的編號)的切換請求消息。

步驟1005、目標基站接入控制預留相應的資源、分配專用隨機接入(Preamble)前導碼等。

具體實施中，目標基站收到切換請求消息後，會根據其攜帶的業務信息進行無線資源配置。並發回切換請求確認消息(Handover Request ACK)，切換請求確認消息進行擴展後包括N-i+1個專用的隨機接入前導碼以及一些其他的參數。車載中繼可以使用隨機接入前導碼介入目標小區。

步驟1006、目標基站向源基站發送經過擴展的切換請求確認消息。

步驟1007、由目標基站生成的切換命令(攜帶了移動性控制信息的RRC連接重配置消息)，通過源基站將其透傳給頭中繼節點。

具體實施中，當頭中繼節點收到該消息之後，就會利用該消息中的相關參數發起切換過程。切換命令進行擴展包含N-i+1個車載中繼的切換命令。

步驟1008、頭中繼節點以的時間間隔向後續中繼轉發攜帶了擴展的切換命令。

其中，L為中繼之間的距離，可以通過中繼的地理位置信息計算得出，為測量報告中列車速度的均值。

步驟1009、源基站發送序列號(SN)狀態傳輸消息到目標基站。

具體實施中，序列號狀態傳輸消息的作用是把中繼在源側的SN信息和HFN(Hyper Frame Number，超幀號)信息告知目標側，用於數據重傳和加密完整性保護。對序列號狀態傳輸消息進行擴展後包含N-i+1個中繼的序列號狀態傳輸消息。

步驟1010、頭中繼節點收到切換命令以後，執行與目標小區的同步。

具體實施中，在切換命令中配置了隨機接入專用前導碼，使用非競爭隨機接入流程接入目標小區。

步驟1011、車載中繼i到N會以Δt的時序收到頭中繼節點轉發攜帶了移動性控制信息的RRC連接重配置消息，按時序執行與目標小區的同步。

步驟1012、目標基站向頭中繼節點回復上行資源分配指示和定時提前。

步驟1013、目標基站會以Δt的時序收到車載中繼i到N同步，回復相應的上行資源分配指示和定時提前消息。

步驟1014、當頭中繼節點成功接入目標小區後，頭中繼節點發送RRC連接重配置完成消息，向目標基站確認切換過程完成。目標基站通過接收RRC連接重配置完成消息，確認切換成功。

步驟1015、車載中繼i到N會以Δt的時序依次發送RRC連接重配置完成消息，確認切換成功。

步驟1016、目標基站和MME之間完成路徑轉換。

步驟1017、MME和S-GW之間完成用戶平面更新。

步驟1018、目標基站向源基站發送車載中繼上下文資源釋放消息，通知源基站切換成功，並觸發源基站釋放頭中繼節點的資源。

具體實施中，上下文釋放消息是進行擴展後的N-i+1個車載中繼的上下文釋放消息。源基站以Δt的時間間隔處理消息並釋放車載中繼相關的資源。

基於同一發明構思，本發明實施例中還提供了一種利用移動中繼進行切換的裝置，由於這些裝置解決問題的原理與一種利用移動中繼進行切換的方法相似，因此這些裝置的實施可以參見方法的實施，重複之處不再贅述。

圖11為在源基站的利用移動中繼進行切換的裝置結構示意圖，如圖所示，可以包括：

中繼信息獲取模塊1101，用於通過切換的源基站獲取各中繼的位置信息及各中繼附著物的速度信息；

源基站-目標基站發送模塊1102，用於在根據各中繼附著物的速度信息確定各中繼附著物處於勻速運動時，將與切換有關的各中繼的接入信息發送給欲切換的目標基站；

源基站-中繼發送模塊1103，用於將目標基站返回的與切換有關的信息發送給所述與切換有關的各中繼；

源基站-目標基站發送模塊1102，用於將所述與切換有關的各中繼的序列號狀態傳輸消息發送給目標基站；

中繼釋放模塊1104，用於在接到目標基站的切換成功消息後，根據所述與切換有關的各中繼之間的距離以及速度依次釋放所述與切換有關的各中繼的資源，其中各中繼之間的距離是根據各中繼的位置信息確定的。

實施中，中繼信息獲取模塊進一步用於通過源基站與各中繼之間的測量配置過程獲取各中繼的位置信息及各中繼附著物的速度信息。

實施中，源基站-目標基站發送模塊進一步用於通過向目標基站發送的切換請求消息攜帶與切換有關的各中繼的接入信息後發送給欲切換的目標基站。

實施中，源基站-中繼發送模塊進一步用於將目標基站通過切換請求確認消息返回的與切換有關的信息發送給所述與切換有關的各中繼。

實施中，中繼信息獲取模塊進一步用於在確定各中繼附著物處於勻速運動時，確定頭中繼，其中，頭中繼是各中繼中的一個，各中繼線性排列，沿各中繼附著物的運行方向，第一個中繼為首中繼，最後一個中繼為尾中繼；

所述與切換有關的各中繼為：頭中繼、尾中繼以及頭中繼與尾中繼之間的每個中繼。

實施中，中繼信息獲取模塊進一步用於在確定頭中繼時，在所有中繼節點的位置在源基站的覆蓋範圍內時，所述頭中繼為首中繼；在有部分中繼節點的位置在源基站與目標基站的覆蓋範圍內時，所述頭中繼為該部分中繼中最靠近首中繼的中繼。

圖12為在頭中繼的利用移動中繼進行切換的裝置結構示意圖，如圖所示，可以包括：

中繼信息上報模塊1201，用於向切換的源基站上報自身的位置信息及附著物的速度信息；

源基站-中繼接收模塊1202，用於接收源基站發送的與切換有關的信息，其中，所述與切換有關的信息是與切換有關的各中繼的與切換有關的信息；

中繼-中繼發送模塊1203，用於根據所述與切換有關的各中繼之間的距離以及速度依次向所述與切換有關的各中繼的發送所述與切換有關的信息，其中，各中繼之間的距離是根據各中繼的位置信息確定的；

切換模塊1204，用於根據與自身有關的切換有關的信息向切換的目標基站發起切換；

確認模塊1205，用於切換成功後向目標基站確認切換成功。

實施中，中繼信息上報模塊進一步用於通過源基站與中繼之間的測量配置過程向切換的源基站上報自身的位置信息及附著物的速度信息。

實施中，接收源基站發送的與切換有關的信息的中繼，是源基站在確定各中繼附著物處於勻速運動時，確定的頭中繼，其中，頭中繼是各中繼中的一個，各中繼線性排列，沿各中繼附著物的運行方向，第一個中繼為首中繼，最後一個中繼為尾中繼；

所述與切換有關的各中繼為：頭中繼、尾中繼以及頭中繼與尾中繼之間的每個中繼。

實施中，在所有中繼節點的位置在源基站的覆蓋範圍內時，所述頭中繼為首中繼；

在有部分中繼節點的位置在源基站與目標基站的覆蓋範圍內時，所述頭中繼為該部分中繼中最靠近首中繼的中繼。

圖13為在一般中繼上的利用移動中繼進行切換的裝置結構示意圖，如圖所示，可以包括：

中繼信息上報模塊1301，用於向切換的源基站上報自身的位置信息及附著物的速度信息；

中繼-中繼接收模塊1302，用於接收中繼發送的與切換有關的信息，其中，所述與切換有關的信息是與切換有關的各中繼的與切換有關的信息；

切換模塊1303，用於根據與自身有關的切換有關的信息向切換的目標基站發起切換；

確認模塊1304，用於切換成功後向目標基站確認切換成功。

實施中，中繼信息上報模塊進一步用於通過源基站與中繼之間的測量配置過程向切換的源基站上報自身的位置信息及附著物的速度信息。

圖14為在目標基站的利用移動中繼進行切換的裝置結構示意圖，如圖所示，可以包括：

目標基站-源基站接收模塊1401，用於通過切換的目標基站接收與切換有關的各中繼的接入信息；

切換信息確定模塊1402，用於根據所述接入信息確定所述與切換有關的各中繼的切換信息；

目標基站-源基站發送模塊1403，用於向切換的源基站發送所述與切換有關的各中繼的切換信息；

中繼切換模塊1404，用於在接收到中繼發起的切換時，進行同步切換；

目標基站-源基站發送模塊1403，用於在接收到所有所述與切換有關的各中繼的切換成功確認後，向源基站發送切換成功消息。

實施中，目標基站-源基站接收模塊進一步用於通過向目標基站發送的切換請求消息接收與切換有關的各中繼的接入信息。

實施中，目標基站-源基站發送模塊進一步用於通過切換請求確認消息向源基站發送所述與切換有關的各中繼的切換信息。

實施中，目標基站-源基站發送模塊進一步用於通過各中繼發送的RRC連接重配置完成消息確認所述與切換有關的各中繼的切換成功確認。

為了描述的方便，以上所述裝置的各部分以功能分為各種模塊或單元分別描述。當然，在實施本發明時可以把各模塊或單元的功能在同一個或多個軟體或硬體中實現。

在實施本發明實施例提供的技術方案時，可以按如下方式實施。

圖15為作為源基站的基站結構示意圖，如圖所示，基站中包括：

處理器1500，用於讀取存儲器1520中的程序，執行下列過程：

通過切換的源基站獲取各中繼的位置信息及各中繼附著物的速度信息；

在接到目標基站的切換成功消息後，根據所述與切換有關的各中繼之間的距離以及速度依次釋放所述與切換有關的各中繼的資源，其中各中繼之間的距離是根據各中繼的位置信息確定的；

收發機1510，用於在處理器1500的控制下接收和發送數據，執行下列過程：

在根據各中繼附著物的速度信息確定各中繼附著物處於勻速運動時，將與切換有關的各中繼的接入信息發送給欲切換的目標基站；

將目標基站返回的與切換有關的信息發送給所述與切換有關的各中繼；

將所述與切換有關的各中繼的序列號狀態傳輸消息發送給目標基站。

實施中，通過切換的源基站獲取各中繼的位置信息及各中繼附著物的速度信息，是通過源基站與各中繼之間的測量配置過程獲取的。

實施中，將與切換有關的各中繼的接入信息發送給欲切換的目標基站，是通過向目標基站發送的切換請求消息攜帶的。

實施中，目標基站返回的與切換有關的信息是通過切換請求確認消息返回的。

實施中，在確定各中繼附著物處於勻速運動時，確定頭中繼，其中，頭中繼是各中繼中的一個，各中繼線性排列，沿各中繼附著物的運行方向，第一個中繼為首中繼，最後一個中繼為尾中繼；

所述與切換有關的各中繼為：頭中繼、尾中繼以及頭中繼與尾中繼之間的每個中繼。

實施中，在所有中繼節點的位置在源基站的覆蓋範圍內時，所述頭中繼為首中繼；

在有部分中繼節點的位置在源基站與目標基站的覆蓋範圍內時，所述頭中繼為該部分中繼中最靠近首中繼的中繼。

其中，在圖15中，總線架構可以包括任意數量的互聯的總線和橋，具體由處理器1500代表的一個或多個處理器和存儲器1520代表的存儲器的各種電路連結在一起。總線架構還可以將諸如外圍設備、穩壓器和功率管理電路等之類的各種其他電路連結在一起，這些都是本領域所公知的，因此，本文不再對其進行進一步描述。總線接口提供接口。收發機1510可以是多個元件，即包括發送機和收發機，提供用於在傳輸介質上與各種其他裝置通信的單元。處理器1500負責管理總線架構和通常的處理，存儲器1520可以存儲處理器1500在執行操作時所使用的數據。

圖16為作為頭中繼的中繼節點結構示意圖，如圖所示，RN包括：

處理器1600，用於讀取存儲器1620中的程序，執行下列過程：

根據收發機需要進行數據處理；

收發機1610，用於在處理器1600的控制下接收和發送數據，執行下列過程：

向切換的源基站上報自身的位置信息及附著物的速度信息；

接收源基站發送的與切換有關的信息，其中，所述與切換有關的信息是與切換有關的各中繼的與切換有關的信息；

根據所述與切換有關的各中繼之間的距離以及速度依次向所述與切換有關的各中繼的發送所述與切換有關的信息，其中，各中繼之間的距離是根據各中繼的位置信息確定的；

根據與自身有關的切換有關的信息向切換的目標基站發起切換；

切換成功後向目標基站確認切換成功。

實施中，向切換的源基站上報自身的位置信息及附著物的速度信息，是通過源基站與中繼之間的測量配置過程上報的。

實施中，接收源基站發送的與切換有關的信息的中繼，是源基站在確定各中繼附著物處於勻速運動時，確定的頭中繼，其中，頭中繼是各中繼中的一個，各中繼線性排列，沿各中繼附著物的運行方向，第一個中繼為首中繼，最後一個中繼為尾中繼；

所述與切換有關的各中繼為：頭中繼、尾中繼以及頭中繼與尾中繼之間的每個中繼。

實施中，在所有中繼節點的位置在源基站的覆蓋範圍內時，所述頭中繼為首中繼；

在有部分中繼節點的位置在源基站與目標基站的覆蓋範圍內時，所述頭中繼為該部分中繼中最靠近首中繼的中繼。

其中，在圖16中，總線架構可以包括任意數量的互聯的總線和橋，具體由處理器1600代表的一個或多個處理器和存儲器1620代表的存儲器的各種電路連結在一起。總線架構還可以將諸如外圍設備、穩壓器和功率管理電路等之類的各種其他電路連結在一起，這些都是本領域所公知的，因此，本文不再對其進行進一步描述。總線接口提供接口。收發機1610可以是多個元件，即包括發送機和收發機，提供用於在傳輸介質上與各種其他裝置通信的單元。處理器1600負責管理總線架構和通常的處理，存儲器1620可以存儲處理器1600在執行操作時所使用的數據。

圖17為作為一般中繼的中繼節點結構示意圖，如圖所示，RN包括：

處理器1700，用於讀取存儲器1720中的程序，執行下列過程：

根據收發機需要進行數據處理；

收發機1710，用於在處理器1700的控制下接收和發送數據，執行下列過程：

向切換的源基站上報自身的位置信息及附著物的速度信息；

接收中繼發送的與切換有關的信息，其中，所述與切換有關的信息是與切換有關的各中繼的與切換有關的信息；

根據與自身有關的切換有關的信息向切換的目標基站發起切換；

切換成功後向目標基站確認切換成功。

實施中，向切換的源基站上報自身的位置信息及附著物的速度信息，是通過源基站與中繼之間的測量配置過程上報的。

其中，在圖17中，總線架構可以包括任意數量的互聯的總線和橋，具體由處理器1700代表的一個或多個處理器和存儲器1720代表的存儲器的各種電路連結在一起。總線架構還可以將諸如外圍設備、穩壓器和功率管理電路等之類的各種其他電路連結在一起，這些都是本領域所公知的，因此，本文不再對其進行進一步描述。總線接口提供接口。收發機1710可以是多個元件，即包括發送機和收發機，提供用於在傳輸介質上與各種其他裝置通信的單元。處理器1700負責管理總線架構和通常的處理，存儲器1720可以存儲處理器1700在執行操作時所使用的數據。

圖18為作為目標基站的基站結構示意圖，如圖所示，基站中包括：

處理器1800，用於讀取存儲器1820中的程序，執行下列過程：

根據所述接入信息確定所述與切換有關的各中繼的切換信息；

在接收到中繼發起的切換時，進行同步切換；

收發機1810，用於在處理器1800的控制下接收和發送數據，執行下列過程：

通過切換的目標基站接收與切換有關的各中繼的接入信息；

向切換的源基站發送所述與切換有關的各中繼的切換信息；

在接收到所有所述與切換有關的各中繼的切換成功確認後，向源基站發送切換成功消息。

實施中，與切換有關的各中繼的接入信息，是通過向目標基站發送的切換請求消息攜帶的。

實施中，向源基站發送所述與切換有關的各中繼的切換信息，是通過切換請求確認消息發送的。

實施中，所述與切換有關的各中繼的切換成功確認，是通過各中繼發送的RRC連接重配置完成消息確認的。

其中，在圖18中，總線架構可以包括任意數量的互聯的總線和橋，具體由處理器1800代表的一個或多個處理器和存儲器1820代表的存儲器的各種電路連結在一起。總線架構還可以將諸如外圍設備、穩壓器和功率管理電路等之類的各種其他電路連結在一起，這些都是本領域所公知的，因此，本文不再對其進行進一步描述。總線接口提供接口。收發機1810可以是多個元件，即包括發送機和收發機，提供用於在傳輸介質上與各種其他裝置通信的單元。處理器1800負責管理總線架構和通常的處理，存儲器1820可以存儲處理器1800在執行操作時所使用的數據。

綜上所述，本發明實施例中，提供了基於時序(Δt)的切換處理方案。

進一步的還提供了頭中繼節點的選取和關閉後續中繼的協作切換方案。

在本發明實施例中提供的方案中，只需開啟頭中繼節點，其他中繼關閉。通過和頭中繼節點完成多個中繼與基站的切換。因為只開啟了頭中繼點，減少了能量的消耗。

充分利用多個移動中繼的時序信息，通過信令的擴展，實現精準和快速的切換。

本領域內的技術人員應明白，本發明的實施例可提供為方法、系統、或電腦程式產品。因此，本發明可採用完全硬體實施例、完全軟體實施例、或結合軟體和硬體方面的實施例的形式。而且，本發明可採用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(包括但不限於磁碟存儲器和光學存儲器等)上實施的電腦程式產品的形式。

本發明是參照根據本發明實施例的方法、設備(系統)、和電腦程式產品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由電腦程式指令實現流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合。可提供這些電腦程式指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數據處理設備的處理器以產生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數據處理設備的處理器執行的指令產生用於實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些電腦程式指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數據處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產生包括指令裝置的製造品，該指令裝置實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些電腦程式指令也可裝載到計算機或其他可編程數據處理設備上，使得在計算機或其他可編程設備上執行一系列操作步驟以產生計算機實現的處理，從而在計算機或其他可編程設備上執行的指令提供用於實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。