一種無線中繼系統中的切換方法及系統的製作方法
2023-06-01 08:00:31
專利名稱：一種無線中繼系統中的切換方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及長期演進(LTE，Long Term Evolution)技術，尤其涉及一種無線中繼 中的切換方法及系統。
背景技術：
LTE蜂窩無線通訊系統的網絡架構如圖1所示，是基於網際網路協議(IP，Internet Protocol)的扁平化架構，包括演進的通用地面無線接入網(E-UTRAN，Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)、系統架構演進核心網(SAECN)；其中，SAE CN包括由 移動管理單元(MME, Mobility Management Entity)、服務網關(S-GW, Serving Gateway) 組成的SAE CN節點；E-UTRAN包括E-UTRAN基站(eNB) ；MME負責移動性管理、非接入層信 令的處理、用戶設備(UE，User Equipment)上下文的管理等控制面相關工作；S_GW負責用 戶面數據的傳送、轉發和路由切換等；eNB通過S1接口，連接到SAE CN節點，具體為通過控 制平面S1-MME接口與MME相連，通過用戶平面S1-U接口與S-GW相連，S1接口支持eNB與 MME和S-GW之間的多點連接；eNB通過Uu接口與UE進行信令和數據的傳輸；eNB之間通過 X2接口互相連接，以支持UE在整個網絡內的移動性，保證用戶的無縫切換。引入中繼(Relay)後，LTE蜂窩無線通訊系統的網絡架構如圖2所示，包括 Relay、eNB ；其中，Relay具有在其它網絡節點之間通過無線鏈路中繼數據的功能，還可能 具有控制信息功能；eNB與UE之間的無線鏈路為直傳鏈路(direct link)，包含上行(UL) direct link、下行(DL) direct link ;Relay與UE之間的無線鏈路為接入鏈路(access link)，包含UL access link、DL access link ;eNB與Relay之間的無線鏈路為回程鏈路 (backhaul link),包含 UL backhaul link、DL backhaul link ；這裡，通過 backhaul link 與Relay連接的eNB稱為參與中繼的eNB(DeNB，Donor eNB)，eNB直接服務的UE稱為宏 UE (Macro UE)，Relay 服務的 UE 叫中繼 UE (Relay UE)。較常用於LTE蜂窩無線通訊系統中的Relay和DeNB的協議棧方案為ProxySl/X2 方案，如圖3所示，在DeNB上增加一個S1AP代理，該S1AP代理對於MME和Relay都是透 明的，這樣，從MME和S-GW側看，UE好像是直接連接DeNB的，即MME和S-GW看不到UE和 DeNB間通過Relay的數據中繼；從Relay看，增加的DeNB相當於MME和S_GW，自身與DeNB 的交互好像是和MME直接對話。但目前還沒有適用於基於Proxy S1/X2架構方案的切換流 程。
發明內容
有鑑於此，本發明的主要目的在於提供一種無線中繼系統中的切換方法及系統， 能夠實現UE在與同一個DeNB連接的各中繼之間的切換。為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的一種無線中繼系統中的切換方法，包括源Relay與目標Relay通過DeNB進行交互，將UE由源Relay切換至目標Relay。
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進一步地，該方法進一步包括源Relay確定目標Relay，具體為源Relay根據存儲於自身的UE上下文中所包含的漫遊限制相關信息，配置UE測 量參數並發送給UE ；UE根據接收到的UE測量參數進行測量，並將測量結果生成測量報告並上報給源 Relay ；源Relay根據UE的無線資源管理信息和UE上報的測量報告確定進行切換並確定 目標Relay ；所確定的目標Relay與源Relay連接在同一個DeNB。進一步地，所述源Relay與確定的目標基站通過DeNB進行交互，將UE由源Relay 切換至目標Relay具體為源Relay通過DeNB向目標Relay發起切換，並在接收到目標Relay通過DeNB發 來的應答後，命令UE接入目標Relay ；UE接入目標Relay後，目標Relay請求DeNB切換下行路徑；DeNB通知源Relay釋放資源，並將下行路徑由源Relay切換至目標Relay。進一步地，所述源Relay通過DeNB向目標Relay發起切換，並在接收到目標Relay 通過DeNB發來的應答後，命令UE接入目標Relay具體為源Relay向DeNB發送攜帶目標小區ID的切換需求消息；DeNB根據接收到的切換需求消息攜帶的目標小區ID，向目標Relay發送切換請求 消息；目標Relay接收到所述切換請求消息，在L1/L2層準備切換，並應答DeNB切換請 求響應消息；DeNB接收到的切換請求響應消息後，向源Relay發送切換命令；源Relay將接收 到的切換命令轉發至UE。進一步地，所述UE接入目標Relay具體為源Relay通過DeNB向目標Relay發送服務網絡狀態轉換命令、以及源Relay緩衝 區中的數據包；UE向目標Relay獲取上行鏈路資源分配和定時提前量，執行到目標Relay的同步， 並通過隨機接入流程接入到目標Relay。本發明還提供一種無線中繼系統中的切換系統，包括源Relay，用於通過DeNB向目標Relay發送信令，接收並處理由DeNB發來的信令；目標Relay，用於通過DeNB向源Relay發送信令，接收並處理由DeNB發來的信令；DeNB，用於將源Relay發來的信令或數據轉發至目標Relay，將目標Relay發來的 信令或數據轉發至源Relay，實現將UE由源Relay切換至目標Relay。進一步地，所述源Relay包括信令收發模塊，用於通過DeNB向目標Relay發送信令，接收並處理由DeNB發來的 信令；進一步地，源Relay還包括目標Relay確定模塊，用於確定目標Relay。進一步地，所述目標Relay確定模塊進一步包括參數設置模塊，用於根據存儲於自身的UE上下文中所包含的漫遊限制相關的信 息，配置UE測量參數並發送給UE ；
確定模塊，用於接收UE上報的測量報告，並根據接收到的測量報告和UE的無線資 源管理信息確定進行切換、以及確定目標Relay ；其中，所述測量報告由UE根據接收到的UE 測量參數測量得到的結果生成；所確定的目標Relay與源Relay連接在同一個DeNB。進一步地，所述信令收發模塊進一步包括命令模塊，用於通過DeNB向目標Relay發起切換，並在接收到目標Relay通過 DeNB發來的應答後，命令UE接入目標Relay ；資源釋放模塊，用於接收到DeNB發來的通知後釋放資源。進一步地，所述目標Relay進一步包括應答及命令模塊，用於應答源Relay的切換請求，並確定UE接入後，請求DeNB切 換下行路徑。進一步地，所述DeNB進一步包括收發模塊，用於將源Relay發來的信令或數據轉發至目標Relay，將目標Relay發 來的信令或數據轉發至源Relay ；進一步地，DeNB還包括路徑切換模塊，用於接收到切換下行路徑的請求後，通知源Relay釋放資源，並將 下行路徑由源Relay切換至目標Relay。本發明LTE蜂窩無線通訊系統採用的Relay和DeNB的協議棧為ProxySl/X2時， 將DeNB用作MME，使得連接在同一個DeNB的源Relay和目的Relay通過該DeNB進行信息 交互，實現UE在該源Relay和目的Relay之間的切換，切換過程無需MME/S-GW參與，簡化 了切換流程，並減少了切換時延。
圖1為LTE蜂窩無線通訊系統的網絡架構示意圖；圖2為引入Relay後LTE蜂窩無線通訊系統的網絡架構示意圖；圖3為Proxy S1/X2方案的協議棧圖；圖4為本發明實施例無線中繼系統中的切換方法的實現流程圖；圖5為採用本發明實現UE在連接在同一個DeNB的各中繼之間的切換的流程圖。
具體實施例方式本發明實施例無線中繼系統中的切換方法的實現流程如圖4所示，包括以下步 驟步驟401 源Relay確定目標Relay ；其中，所述確定目標Relay具體為步驟al、源Relay根據存儲於自身的UE上下文(UE context)中所包含的漫遊限 制相關的信息，配置UE測量參數並發送給UE ；其中，所述漫遊限制相關的信息為連接建立 或者最近一次更新跟蹤區域(Tracking Area)時存儲於UEcontext中的漫遊限制相關的信 肩、ο步驟bl、UE根據接收到的UE測量參數進行測量，並將測量結果生成測量報告並上 報給源Relay ；其中，所述將測量結果生成測量報告具體為將測量結果根據系統信息、規範等規則，生成測量報告。步驟cl、源 Relay 根據 UE 的無線資源管理(RRM，Radio Resources Management) 信息和UE上報的測量報告確定進行切換、以及確定目標Relay ；所確定的目標Relay與源 Relay連接在同一個DeNB。步驟402 源Relay與確定的目標Relay通過贈與者eNB DeNB進行交互，將用戶 終端UE由源Relay切換至目標Relay。其中，所述源Relay與確定的目標基站通過DeNB進行交互，將UE由源Relay切換 至目標Relay具體為步驟a2、源Relay通過DeNB向目標Relay發起切換，並在接收到目標Relay通過 DeNB發來的應答後，命令UE接入目標Relay ；其中，發起切換、命令接入具體為步驟a21、源Relay向DeNB發送攜帶目標小區ID的切換需求消息；步驟a22、DeNB根據接收到的切換需求消息攜帶的目標小區ID，向目標Relay發 送切換請求消息；步驟a23、目標Relay接收到所述切換請求消息，在L1/L2層準備切換，並應答 DeNB切換請求響應消息；步驟a24、DeNB接收到的切換請求響應消息後，向源Relay發送切換命令；源 Relay將接收到的切換命令轉發至UE。步驟b2、UE接入目標Relay，即在UE與目標Relay間建立了分組數據業務，發送 切換確認消息至目標Relay ；目標Relay請求DeNB切換下行路徑；其中，所述UE接入目標Relay具體為步驟b21、源Relay通過DeNB向目標Relay發送服務網絡狀態(SN Status)轉換 命令、以及源Relay緩衝區中的數據包；步驟b22、UE向目標Relay獲取上行鏈路資源分配和定時提前量，執行到目標 Relay的同步，並通過隨機接入流程接入到目標Relay。步驟c2、DeNB通知源Relay釋放資源，並將下行路徑由源Relay切換至目標 Relay,即通過DeNB完成了 MME與目標Relay間分組數據業務的建立，結束本次切換流程。本發明實施例無線中繼系統中的切換系統，包括源Relay、目標Relay和DeNB ； 其中，源Relay，用於確定目標Relay，通過DeNB向確定的目標Relay發送信令，接收並 處理由DeNB發來的信令；目標Relay，用於通過DeNB向源Relay發送信令，接收並處理由DeNB發來的信令；DeNB，用於將源Relay發來的信令或數據轉發至目標Relay，將目標Relay發來的 信令或數據轉發至源Relay，以實現將UE由源Relay切換至目標Relay。其中，所述源Relay包括信令收發模塊，用於通過DeNB向確定的目標Relay發送信令，接收並處理由DeNB 發來的信令；進一步地，源Relay還包括目標Relay確定模塊，用於確定目標Relay。進一步地，所述目標Relay確定模塊包括參數設置模塊、確定模塊；其中，
參數設置模塊，用於根據存儲於自身的UE上下文中所包含的漫遊限制相關的信 息，配置UE測量參數並發送給UE ；確定模塊，用於接收UE上報的測量報告，並根據接收到的測量報告和UE的無線資 源管理信息確定進行切換、以及確定目標Relay ；其中，所述測量報告由UE根據接收到的UE 測量參數測量得到的結果生成；所確定的目標Relay與源Relay連接在同一個DeNB。所述信令收發模塊包括命令模塊、資源釋放模塊；其中，命令模塊，用於通過DeNB向目標Relay發起切換，並在接收到目標Relay通過 DeNB發來的應答後，命令UE接入目標Relay ；資源釋放模塊，用於接收到DeNB發來的通知後釋放資源。其中，所述目標Relay包括應答及命令模塊，用於應答源Relay的切換請求，並確定UE接入後，請求DeNB切 換下行路徑。所述DeNB包括收發模塊，用於將源Relay發來的信令或數據轉發至目標Relay，將目標Relay發 來的信令或數據轉發至源Relay ；進一步地，DeNB還包括路徑切換模塊，用於接收到切換下行路徑的請求後，通知源Relay釋放資源，並將 下行路徑由源Relay切換至目標Relay。圖5為LTE蜂窩無線通訊系統採用的Relay和DeNB的協議棧為ProxySl/X2時， 採用本發明實現UE在連接在同一個DeNB的各中繼之間的切換的流程示意圖，由圖示可見， 通過切換，UE與源Relay的分組數據業務、源Relay與DeNB的分組數據業務，轉換為UE與 目標Relay的分組數據業務、以及目標Relay與DeNB的分組數據業務；而UE在同一 DeNB 下源Relay與目標Relay間的切換，並不影響DeNB與MME、以及DeNB與S-GW的分組數據 業務，因此，UE在同一 DeNB下源Relay與目標Relay間的切換時，不需要改變DeNB與MME、 S-GW的路徑，具體實現如下步驟1 源Relay根據存儲於自身的UE context中所包含的漫遊限制相關的信息， 配置UE測量參數並發送給UE。步驟2 :UE根據接收到的UE測量參數進行測量，並將測量結果根據系統信息、規範 等規則，生成測量報告並上報給源Relay。 步驟3 源Relay根據UE的RRM信息和UE上報的測量報告確定進行切換、以及確 定目標Relay。步驟4 源Relay向DeNB發送攜帶目標小區ID的切換需求消息；所確定的目標 Relay與源Relay連接在同一個DeNB。步驟5 =DeNB根據接收到的切換需求消息攜帶的目標小區ID，向目標Relay發送 切換請求消息，請目標Relay做好切換準備；其中，所述切換請求消息攜帶源Relay的UL/ DL GTP-U 地址。步驟6 目標Relay接收到所述切換請求消息，在L1/L2層準備切換，並回復DeNB 切換請求響應消息；其中，所述切換請求響應消息中攜帶目標Relay的UL/DL GTP-U地 址、透明容器、C-RNTI和一些其它參數，例如接入參數、系統信息塊(System Information
8Block, SIB)等，還可能包含無線網絡層RNL/傳輸網絡層TNL的信息。步驟7 =DeNB接收到的切換請求響應消息後，向源Relay發送切換命令；其中，所 述切換命令攜帶有接收到的切換請求響應消息攜帶的目標Relay的UL/DL GTP-U地址、透 明容器、C-RNTI和一些其它參數。步驟8 源Relay將接收到的切換命令轉發至UE ；步驟9 :UE接收到的切換命令，接入目標Relay，並發送切換確認消息至目標 Relay，即在UE與目標Relay間建立了分組數據業務；其中所述切換確認消息攜帶接收到的 切換命令所攜帶的C-RNTI。步驟10 接收到所述切換確認消息後，目標Relay向DeNB發出下行路徑切換請 求。從MME/S-GW到DeNB的路徑並未改變，因此，不需要通知MME/S-GW下行路徑改變。步驟11 :DeNB通知源Relay釋放資源，並將下行路徑由源Relay切換至目標 Relay,向目標Relay發出路徑切換響應，即通過DeNB完成了 MME與目標Relay間分組數據 業務的建立，結束本次切換流程。以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，並非用於限定本發明的保護範圍。
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權利要求
一種無線中繼系統中的切換方法，其特徵在於，包括源中繼(Relay)與目標Relay通過參與中繼的eNB(DeNB)進行交互，將用戶終端(UE)由源Relay切換至目標Relay。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，該方法進一步包括源Relay確定目標 Relay，具體為源Relay根據存儲於自身的UE上下文中所包含的漫遊限制相關信息，配置UE測量參 數並發送給UE;UE根據接收到的UE測量參數進行測量，並將測量結果生成測量報告並上報給源 Relay ；源Relay根據UE的無線資源管理信息和UE上報的測量報告確定進行切換並確定目標 Relay ；所確定的目標Relay與源Relay連接在同一個DeNB。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述源Relay與確定的目標基站通過 DeNB進行交互，將UE由源Relay切換至目標Relay具體為源Relay通過DeNB向目標Relay發起切換，並在接收到目標Relay通過DeNB發來的 應答後，命令UE接入目標Relay ；UE接入目標Relay後，目標Relay請求DeNB切換下行路徑；DeNB通知源Relay釋放資源，並將下行路徑由源Relay切換至目標Relay。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述源Relay通過DeNB向目標Relay發 起切換，並在接收到目標Relay通過DeNB發來的應答後，命令UE接入目標Relay具體為源Relay向DeNB發送攜帶目標小區ID的切換需求消息；DeNB根據接收到的切換需求消息攜帶的目標小區ID，向目標Relay發送切換請求消息；目標Relay接收到所述切換請求消息，在L1/L2層準備切換，並應答DeNB切換請求響 應消息；DeNB接收到的切換請求響應消息後，向源Relay發送切換命令；源Relay將接收到的 切換命令轉發至UE。
5.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述UE接入目標Relay具體為源Relay通過DeNB向目標Relay發送服務網絡狀態轉換命令、以及源Relay緩衝區中 的數據包；UE向目標Relay獲取上行鏈路資源分配和定時提前量，執行到目標Relay的同步，並通 過隨機接入流程接入到目標Relay。
6.一種無線中繼系統中的切換系統，其特徵在於，包括源Relay，用於通過DeNB向目標Relay發送信令，接收並處理由DeNB發來的信令； 目標Relay，用於通過DeNB向源Relay發送信令，接收並處理由DeNB發來的信令； DeNB，用於將源Relay發來的信令或數據轉發至目標Relay，將目標Relay發來的信令 或數據轉發至源Relay，實現將UE由源Relay切換至目標Relay。
7.根據權利要求6所述的系統，其特徵在於，所述源Relay包括信令收發模塊，用於通過DeNB向目標Relay發送信令，接收並處理由DeNB發來的信令；進一步地，源Relay還包括目標Relay確定模塊，用於確定目標Relay。
8.根據權利要求7所述的系統，其特徵在於，所述目標Relay確定模塊進一步包括 參數設置模塊，用於根據存儲於自身的UE上下文中所包含的漫遊限制相關的信息，配置UE測量參數並發送給UE;確定模塊，用於接收UE上報的測量報告，並根據接收到的測量報告和UE的無線資源管 理信息確定進行切換、以及確定目標Relay ；其中，所述測量報告由UE根據接收到的UE測 量參數測量得到的結果生成；所確定的目標Relay與源Relay連接在同一個DeNB。
9.根據權利要求7所述的系統，其特徵在於，所述信令收發模塊進一步包括 命令模塊，用於通過DeNB向目標Relay發起切換，並在接收到目標Relay通過DeNB發來的應答後，命令UE接入目標Relay ；資源釋放模塊，用於接收到DeNB發來的通知後釋放資源。
10.根據權利要求6至9任一項所述的系統，其特徵在於，所述目標Relay進一步包括 應答及命令模塊，用於應答源Relay的切換請求，並確定UE接入後，請求DeNB切換下行路徑。
11.根據權利要求10所述的系統，其特徵在於，所述DeNB進一步包括收發模塊，用於將源Relay發來的信令或數據轉發至目標Relay，將目標Relay發來的 信令或數據轉發至源Relay ； 進一步地，DeNB還包括路徑切換模塊，用於接收到切換下行路徑的請求後，通知源Relay釋放資源，並將下行 路徑由源Relay切換至目標Relay。
全文摘要
本發明公開了一種無線中繼系統中的切換方法，該方法將DeNB用作MME，使得連接在同一個DeNB的源Relay和目的Relay通過該DeNB進行信息交互，實現UE在該源Relay和目的Relay之間的切換。本發明還公開了一種無線中繼系統中的切換系統，該系統包括源Relay、目標Relay和DeNB。採用本發明所述的方法和系統，能實現UE在與同一個DeNB連接的各中繼之間的切換。
文檔編號H04W88/08GK101938795SQ20091008850
公開日2011年1月5日 申請日期2009年7月3日 優先權日2009年7月3日
發明者沈曉芹, 韓立鋒, 馬睿 申請人:中興通訊股份有限公司