CN101790209A - 用于支持无线接入通信系统中的切换的设备和方法 - Google Patents

用于支持无线接入通信系统中的切换的设备和方法 Download PDF

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赵在源
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李成真
李美贤
洪松男
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Abstract

提供了一种在多跳中继BWA通信系统中支持MS发起的切换的设备和方法。MS通过测量从相邻BS和相邻RS接收的信号的强度确定是否需要切换。如果需要切换，则MS发送包括MS推荐的目标相邻节点列表信息的切换请求消息到服务站，并且从服务站接收包括服务站推荐的目标相邻节点列表信息的切换应答消息。

Description

用于支持无线接入通信系统中的切换的设备和方法
本申请是申请日为2006年10月17日、申请号为200610064377.9、发明名称为“用于支持无线接入通信系统中的切换的设备和方法”的发明专利申请的分案申请。
优先权
本申请要求于2005年10月17日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第2005-97753号的优先权，其内容在此整体引入作为参考。
技术领域
本发明一般涉及一种多跳中继宽带无线接入(BWA)通信系统，具体而言，本发明涉及一种用于支持移动站(MS)发起的切换的设备和方法。
背景技术
对于下一代(即第4代(4G))通信系统来说，以大约100Mbps向用户提供具有多种服务质量(QoS)水平的服务是一个活跃的研究领域。尤其是，正在进行对通过保证诸如无线局域网(WLAN)和无线城域网(WMAN)之类的BWA通信系统的移动性和QoS来提供高速业务的活跃研究。这样的主要例子是电气和电子工程师协会(IEEE)802.16a和IEEE 802.16e。
IEEE 802.16a和IEEE 802.16e通信系统对物理信道采用正交频分复用/正交频分复用接入(OFDM/OFDMA)。IEEE 802.16a仅考虑单小区结构而不考虑用户站(SS)的移动性。与IEEE 802.16a相对，IEEE 802.16e通信系统支持其SS的移动性。下文中，移动SS被称为MS。
图1图解了传统IEEE 802.16e通信系统的配置。
参考图1，IEEE 802.16e通信系统被配置为多小区结构。具体的，其包括小区100和150、用于分别管理小区100和150的基站(BS)110和140以及多个MS 111、113、130、151和153。以OFDM/OFDMA在BS 110和140以及MS 111、113、130、151和153之间发送信号。MS 130位于在小区110和150之间的小区边界区域(即切换区域)。当MS 130在向BS 110发送信号或从BS 110接收信号期间移动到由BS 140管理的小区150时，MS 130的服务BS从BS 110变为BS 140。
如图1所示，因为在MS和固定BS之间经由直接链路来执行信号发送，所以在典型的IEEE 802.16e通信系统中可以在它们之间建立高可靠性的无线通信链路。然而，由于BS的固定特性，所以不能灵活地配置无线网络。结果，IEEE 802.16e通信系统在经受波动的业务分布和在所需呼叫数量中的大的变化的无线环境中，在有效提供通信服务方面不是很有效。
这些问题可通过应用使用固定中继站(RS)、移动RS或传统MS的多跳中继数据传输方案来解决。所述多跳中继无线通信系统优选地可根据通信环境的变化而方便地迅速重新配置网络并且使得整个无线网络能够有效操作。其可扩展小区覆盖范围并且增加系统容量。当BS和MS之间的信道状态差时，在它们之间安装RS以便所得到的通过RS的多跳中继路径的设置产生可用于MS的更好无线信道。借助于在其中信道状态差的小区边界处使用多跳中继方案，高速数据信道变得可用并且扩展了小区覆盖范围。
图2图解了传统多跳中继BWA通信系统的配置。
参考图2，以多小区结构配置的多跳中继BWA通信系统包括：分别由BS 210和250管理的小区200和240、在小区200的覆盖区域内的多个MS 211和213、由BS 210管理但是位于小区200之外的区域230中的多个MS 221和223、用于在BS 210以及区域230中的MS 221和223之间提供多跳中继路径的RS 220、在小区240的覆盖范围中的多个MS 251、253和255、由BS250管理但是位于小区240之外的区域270中的多个MS 261和263、以及用于在BS 250以及区域270中的MS 261和263之间提供多跳中继路径的RS260。以OFDM/OFDMA在BS 210和250、RS 200和260以及MS 211、213、221、223、251、253、255、261和263之间发送信号。
尽管在小区200的覆盖区域中的MS 211和213以及RS 220可直接与BS210通信，但是在区域230中的MS 221和223不能直接与BS 210通信。因此，覆盖区域230的RS 220在BS 210以及MS 211和223之间中继信号。即MS 221和223通过RS 220与BS 210交换信号。同时，尽管在小区240的覆盖区域中的MS 251、253和255以及RS 260可直接与BS 250通信，但是在区域270中的MS 261和263不能直接与BS 250通信。因此，覆盖区域270的RS 260在BS 250以及MS 261和263之间中继信号。即，MS 261和263通过RS 260与BS 250交换信号。
图3图解了被配置为增加系统容量的传统多跳中继BWA通信系统的配置。
参考图3，多跳中继无线通信系统包括BS 310、多个MS 311、313、321、323、331和333、以及用于在BS 310和所述MS之间提供多跳中继路径的RS 320和330。以OFDM/OFDMA在BS 310、所述RS和所述MS之间执行信号发送。BS 310管理小区300、以及在小区300的覆盖区域中的MS 311、313、321、323、331和333，并且RS 320和330可与BS310直接通信。
然而，BS 310以及在靠近小区300的边界的MS 321、323、331和333之间的直接链路可能具有低信噪比(SNR)。因此，RS 320在BS 310以及MS321和323之间中继单播业务，以便MS 321和323通过RS 320向BS 310发送单播业务和从BS 310接收单播业务。RS 330在BS 310以及MS 331和333之间中继单播业务，以便MS 331和333通过RS 330向BS 310发送单播业务和从BS 310接收单播业务。即RS 320和330提供到MS 321、323、331和333的高速数据传输路径，由此增加MS的有效数据速率和系统容量。
在图2和3中图解的多跳中继BWA通信系统中，RS 220、260、320和330是安装的并且由BS 210、250和310管理的基础结构RS、或服务MS的客户RS。RS 220、260、320和330也可是固定的、流动的(例如膝上型电脑)或移动的(例如MS)。
在上述多跳中继无线通信系统中，MS在与BS直接通信或通过RS通信时可以移动到BS或RS的服务区域之外，这可触发切换。因此，存在定义用于处理在多跳中继无线通信系统中的MS的切换的方法和过程的需求。
发明内容
本发明的一个目的实际上至少解决以上问题和/或缺陷并且提供至少以下优点。因此，本发明的一个目的是提供一种用于在多跳中继BWA通信系统中支持MS发起的切换的设备及方法。
本发明的另一个方面是提供一种用于在多跳中继BWA通信系统中为已经切换到目标节点的MS提供无缝通信服务的设备及方法。
通过提供一种在多跳中继BWA通信系统中支持MS发起的切换的设备及方法来实现以上目标。
根据本发明，在一种在多跳中继BWA通信系统的MS中请求切换的方法中，MS通过测量从相邻BS和相邻RS接收的信号的强度来确定是否需要切换。如果需要切换，那么MS发送切换请求消息到服务站，所述切换请求消息包括MS推荐的目标相邻节点列表信息，并且从服务站接收切换应答消息，该切换应答消息包括服务站推荐的目标相邻节点列表信息。
根据本发明，在一种在多跳中继BWA通信系统中在服务BS中支持MS发起的切换的方法中，服务BS从MS接收包括MS推荐的目标相邻节点列表信息的切换请求消息。服务BS配置新的切换请求消息，发送新的切换请求消息到列在MS推荐的目标相邻节点列表信息中的目标相邻节点，并且从目标相邻节点接收包括指示是否支持MS的切换的信息的切换应答消息，以及MS的切换所需的切换信息。服务BS使用所接收的信息配置服务BS推荐的目标相邻节点列表信息，配置包括服务BS推荐的目标相邻节点列表信息的新的切换应答消息，并且发送新的切换应答消息到MS。
根据本发明，在一种在多跳中继BWA通信系统中在服务RS中支持MS发起的切换的方法中，当接收到来自MS的切换请求消息时，服务RS添加MS标识符(ID)编码信息到切换请求消息中并且将具有MS ID编码信息的切换请求消息发送到BS。服务RS从BS接收包括MS ID编码信息的切换应答消息。服务RS从切换应答消息中去除MS ID编码信息并且发送去除MS ID编码信息的切换应答消息到MS。
根据本发明，在一种在多跳中继BWA通信系统中在服务RS中支持MS发起的切换的方法中，服务RS从MS接收包括MS推荐的目标相邻节点列表信息的切换请求消息。服务RS使用切换请求消息重新配置目标相邻节点列表信息并且将包括重新配置的目标相邻节点列表信息的切换应答消息发送到MS。
根据本发明，在一种在多跳中继BWA通信系统中在服务BS中支持MS发起的切换的方法中，服务BS从服务RS接收包括MS推荐的目标相邻节点列表信息的切换请求消息。如果相邻小区节点包括在MS推荐的目标相邻节点列表信息中，那么服务BS发送新的切换请求消息到管理相邻小区节点的相邻小区BS。如果服务小区节点包括在MS推荐的目标相邻节点列表信息中，那么服务BS发送切换请求通知消息到服务小区节点。服务BS从相邻小区BS或服务小区节点接收包括MS的切换信息的切换应答消息。服务BS将包括MS的切换信息的新的切换应答消息发送到服务RS。
根据本发明，在一种在多跳中继BWA通信系统中在小区BS中支持MS发起的切换的方法中，小区BS从相邻小区BS接收属于相邻小区BS的MS的切换请求消息。小区BS基于切换请求消息确定每个候选节点是否支持MS的切换并且将包括指示是否支持MS的切换的信息的切换应答消息以及MS的切换信息发送到相邻小区BS。
根据本发明，在一种在多跳中继BWA通信系统中在相邻RS中支持MS发起的切换的方法中，相邻RS在正常通信过程期间从服务站接收切换请求通知消息。相邻RS根据切换请求通知消息确定是否支持MS的切换，并且将包括MS的切换信息的切换请求应答消息发送到服务站。
根据本发明，在一种在多跳中继BWA通信系统中支持MS发起的切换的设备中，MS确定是否需要切换。如果需要切换，那么MS将包括MS推荐的目标节点列表的切换请求消息发送到服务BS或服务RS，并且从服务BS或服务RS接收切换应答消息。然后MS根据切换应答消息确定是确认、是取消还是拒绝切换。当接收到来自MS或RS的切换请求消息时，服务BS向目标相邻节点通知MS的可能切换。服务BS从目标相邻节点获得指示是否支持切换的信息以及切换信息，并且将包括服务BS推荐的目标相邻节点列表的切换应答消息发送到MS或RS。
根据本发明，在一种在多跳中继BWA通信系统的RS中支持MS发起的切换的方法中，当接收到来自MS的切换请求消息时，RS转发所述切换请求消息到BS。当接收到来自BS的包括MS的切换信息的切换应答消息时，RS转发所述切换应答消息到MS。当接收到来自MS的指示切换确认、切换取消或切换拒绝的切换指示消息时，RS转发所述切换指示消息到BS。当接收到来自BS的切换通知消息时，RS从MS释放上下文(context)。
根据本发明，在一种多跳中继BWA通信系统中在RS上支持MS发起的切换的方法中，所述RS从MS接收切换请求消息并且将所述切换请求消息转发到BS。当从所述BS接收到包括对于所述MS的切换的切换指令的切换命令消息时，所述RS根据所述切换指令来配置切换应答消息，并且将所述切换应答消息发送给所述MS。
根据本发明，在一种多跳中继BWA通信系统中在BS上支持MS发起的切换的方法中，当经由RS从MS接收到切换请求消息时，所述BS收集所述MS的MS切换信息并且确定用于所述MS的切换指令。所述BS然后配置包括所述MS切换信息和所述切换指令的切换命令消息，并且向所述RS发送所述切换命令消息。
附图说明
从下面结合附图所进行的详细描述，本发明的上述和其它目的、特征和优点将变得更加明显，其中：
图1图解了传统IEEE802.16e通信系统的配置；
图2图解了传统多跳中继BWA通信系统的配置；
图3图解了配置为增加系统容量的传统多跳中继BWA通信系统的配置；
图4是图解根据本发明的在多跳中继BWA通信系统中MS的用于请求切换到服务站的操作的流程图；
图5是图解根据本发明的在多跳中继BWA通信系统中当服务BS从MS接收到切换请求时其操作的流程图；
图6是图解根据本发明的在多跳中继BWA通信系统中当服务RS从MS接收到切换请求时其操作的流程图；
图7是图解根据本发明的在多跳中继BWA通信系统中当服务RS从MS接收到切换请求时其操作的流程图；
图8是图解根据本发明的在多跳中继BWA通信系统中当服务RS从MS接收到切换请求时其编辑候选节点列表以支持MS的切换的操作的流程图；
图9是图解根据本发明的在多跳中继BWA通信系统中当服务BS从MS接收到切换请求时其操作的流程图；
图10是图解根据本发明的在多跳中继BWA通信系统中当相邻小区BS接收到MS的切换请求时其操作的流程图；
图11是图解根据本发明的在多跳中继BWA通信系统中当相邻RS接收到MS的切换请求时其操作的流程图；
图12是图解根据本发明的在多跳中继BWA通信系统中用于MS和目标节点之间网络重新进入的信号流的图；
图13是根据本发明的MS(RS或BS)的方框图；
图14是图解根据本发明的在多跳中继BWA通信系统中涉及转发MS的切换控制信息的RS的、用于切换的信号流的图；
图15根据本发明的在多跳中继BWA通信系统中、服务RS用于处理从服务BS接收的与支持MS发起的切换相关联的命令的操作的流程图；以及
图16根据本发明的在多跳中继BWA通信系统中、服务BS用于命令服务RS支持MS发起的切换的操作的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图来说明本发明的优选实施例。在下面的说明中，为了清楚和简要，将不详细描述公知功能或结构。
本发明公开了一种用于支持在例如以OFDM/OFDMA操作的多跳中继BWA通信系统中的、MS发起的切换的设备和方法。因为在多个副载波上传送物理信道信号，所以OFDM/OFDMA操作使得能够实现高速数据传输。同时，因为多跳中继BWA通信系统具有多小区结构，所以MS的移动性得到支持。
尽管在BWA通信系统的上下文下说明本发明，但是应当理解：本发明可应用于任何多跳中继蜂窝通信系统。
图4是图解了根据本发明的、在多跳中继BWA通信系统中请求切换到服务站的MS的操作的流程图。
参考图4，在步骤411中，MS与服务站通信并且在步骤413中从所述服务站获得关于相邻BS和相邻RS的信息。所述服务站可以是服务BS或服务RS。在步骤415，MS通过扫描(即测量)从由相邻BS和RS信息指示的相邻BS和相邻RS接收的信号的强度，来确定是否需要切换。在扫描期间，MS可检测提供比根据阈值而可以作为用于切换的目标节点的服务站或相邻节点强的信号的相邻节点。以这种方式，MS确定是否需要切换到一个特定的相邻节点。
如果需要切换，则在步骤417，MS发送MS切换请求(MOB_MSHO-REQ)消息到服务站。
MOB_MSHO-REQ消息具有在表1中提供的下述配置。
表1
  语法   尺寸(比特)   注释
  MOB_MSHO-REQ_Message(){
  Management MessageType＝TBD   8   将确定
  N_Candidate_Node   8   由MS推荐的候选节点数量
  For(i＝0；i＜N_Candidate_Node；i++){
  Node ID   48   候选节点的标识符(节点MAC地址等)
  Signal measurement value   可变   CINR、RSSR、相对时延、RTD等
  Preamble index   8
  }
  }
参考表1，MOB_MSHO-REQ消息包括多个信息单元(IE)。所述多个IE是指示所传输消息的类型的管理消息类型(Management Message Type)、指示被推荐作为候选节点的相邻节点的数量的N_Candidate_Node、以及候选节点的列表。在候选节点列表中关于相邻节点的信息提供候选节点的ID和信号测量值。信号测量值可以是载波对干扰噪声比(CINR)、接收信号强度指示符(RSSI)、相对时延或往返时延(RTD)。候选节点的ID可以是它们的媒体访问控制(MAC)地址。候选节点包括在相邻小区中的BS或RS、在服务小区中的服务BS或相邻RS。
在步骤419，MS从服务站接收BS切换应答(MOB_BSHO-RSP)消息。
MOB_BSHO-RSP消息具有在表2中提供的下述配置。
表2
  语法   尺寸(比特)   注释
  MOB_BSHO-REQ_Message(){
  Management MessageType＝TBD   8   将确定
  N_Candidate_Node   8   推荐的候选节点的数量
  For(i＝0；i＜N_Candidate_Node；i++){
  Node ID   48   候选节点的标识符(节点MAC地址等)
  Preamble index   8
  Available service level   8   指示在候选节点可用的服务水平
  }
  }
参考表2，MOB_BSHO-RSP消息包括多个IE。所述多个IE包含指示所传输消息的类型的管理消息类型(Management Message Type)以及服务站推荐作为用于切换的候选节点的相邻节点的列表。在候选节点列表中关于相邻节点的信息提供候选节点的ID和前导码索引(preamble index)以及当MS切换到候选节点时其可接收服务的服务水平。候选节点的ID可以是它们的地址。候选节点包括在相邻小区中的BS或RS、在服务小区中的服务BS或相邻RS。
在步骤421，MS从设置在MOB_BSHO-RSP消息中的候选节点列表中选择最佳相邻节点作为目标节点。当决定了切换到目标节点时，在步骤423，MS发送设置为切换确认的HO指示(MOB_HO-IND)消息到服务站。
MOB_HO-IND消息具有在表3中提供的下述配置。
表3
  语法   尺寸(比特)   注释
  MOB_HO-IND_Message(){
  语法   尺寸(比特)   注释
  Management MessageType＝TBD   8   将确定
  HO_IND_Type   2   00：切换确认
  01：切换取消10：切换拒绝11：保留；应当设置为零(注意：如果该字段没有被设置为“00”，则该消息中剩余字段将被忽略)
  Reserved   6   应当设置为零
  Target Node ID   48   目标节点的标识符(节点MAC地址等)
  Preamble index   8   用于目标节点的PHY特定前导码
  }
参考表3，MOB_HO-IND消息包括多个IE。所述多个IE包含指示所传输消息的类型的管理消息类型(Management Message Type)、指示切换指示类型的HO_IND_Type、以及目标节点的ID和前导码索引。HO_IND_Type可设置为指示MS将会执行切换的切换确认通知、指示MS将继续与服务站通信的切换取消通知、或指示MS没有检测到合适的目标节点并且再次向服务站请求候选节点信息的切换拒绝通知。如果HO_IND_Type没有被设置为切换确认，则后面字段的值将被忽略。目标节点的ID可以是其MAC地址。
在步骤425，MS通过网络重新进入(network re-entry)执行到目标节点的切换。
同时，如果在步骤421，MS没有确定执行到目标节点的切换，则其在步骤427中确定是否拒绝切换。如果MS认为在候选节点列表中没有适用于切换的相邻节点，则其可向服务站请求重新配置候选节点信息。如果确定拒绝切换，则在步骤433，MS发送设置为切换拒绝的MOB_HO-IND消息到服务站并且回到其接收包含重新配置的候选节点信息的MOB_BSHO-RSP消息的步骤419。
如果MS在步骤427确定取消切换而不是拒绝它，那么其在步骤429发送设置为切换取消的MOB_HO-IND消息到服务站并且在步骤431继续与服务站通信。当与服务站的通信被可靠恢复时，MS可取消切换，在此之后MS结束算法。
当MS找到具有比服务站强的信号的相邻节点或者达到请求切换的阈值时，MS决定执行切换。这个切换决定标准可根据系统设置改变，因此，应当理解的是也可以使用任何其它可应用标准。
图5是图解根据本发明的在多跳中继BWA通信系统中当服务BS从MS接收到切换请求时其操作的流程图。
参考图5，在步骤511服务BS从MS接收具有如表1中所图解的配置的MOB_MSHO-REQ消息。如果服务BS通过RS与MS通信，则MOB_MSHO-REQ消息可包含表4所示的MS的ID编码信息。
表4
  名称   类型   长度(字节)   值
  MS ID   TBD   2或6   MS的标识符(MAC地址、基本CID等)
在表4中，MS ID编码信息包括编码名称(MS ID)、编码类型(将确定：TBD)、编码长度(2或6字节)以及编码值(值)。该值是MS的ID，诸如基本连接ID(CID)或MS的MAC地址。
在步骤513，服务BS确定MOB_MSHO-REQ消息中的MS推荐的候选节点列表是否包括相邻小区节点。所述相邻小区节点可以是相邻小区BS或相邻小区RS。当在MOB_MSHO-REQ消息中存在相邻小区节点时，在步骤515中，服务BS通过骨干网发送切换请求(HO-request)消息到管理相邻小区节点的相邻小区BS，其通知MS的切换请求。
HO-request消息具有在表5中提供的下述配置。
表5
  语法   尺寸(比特)   注释
  HO-request_Message(){
  Global header   可变   骨干消息的报头
  For(i＝0；i＜Num Records；i++){
  MS_ID   48   MS的标识符(MSMAC地址等)
  语法   尺寸(比特)   注释
  Required bandwidth   8   MS所需的带宽(为了保证最小分组数据传输)
  Required service level   8
  N_Candidate_Node   8   在这个相邻BS中推荐的候选节点数量。候选节点可包括相邻BS。
  For(j＝0；j＜N_Candidate_Node；j++){
  Node ID   48   候选节点的标识符(节点MAC地址等)
  }
  }
  }
在表5中，HO-request消息包括多个IE。所述多个IE包含指示所传输消息是骨干消息的全局报头(Global header)、请求切换到相邻小区节点的MS的ID、MS所请求的带宽、当MS被切换到相邻小区节点时需要的服务水平、MS将要执行切换到其的相邻节点列表、以及在相邻节点列表中的相邻节点的ID。MS的ID或相邻节点的ID可以是它们的MAC地址。相邻节点列表可包括从服务BS接收HO-request消息的相邻小区BS或由相邻小区BS管理的相邻小区RS。
在骨干网上发送的骨干消息(诸如表5所示的HO-request消息)的全局报头如表6所示配置。
表6
  字段   尺寸(比特)   注释
  Message Type＝TBD   8   将确定
  Sender BS ID   48   发送器BS标识符
  Target BS ID   48   目标BS标识符
  Time stamp   32   从GMT午夜开始的毫秒数(et to 0xffffffff被忽略)
  Num Records   16   MS标识符记录的数量
在表6中，全局报头包括多个IE，即指示所传输消息的类型的消息类型(Message Type)、标识发送消息的BS的发送器BS ID(Sender BS ID)、标识接收消息的BS的目标BS ID(Target BS ID)、指示消息的时间戳的时间戳(TimeStamp)、以及指示包括在消息中的每个MS的记录的数量的记录数目(NumRecords)。
在步骤517，服务BS从相邻小区BS接收切换应答消息(HO-response)消息并且在步骤523编辑将推荐给MS的候选节点列表。
HO-response消息被如表7所示配置。
表7
  语法   尺寸(比特)   注释
  HO_request_Message(){
  Global header   可变   骨干消息的报头
  For(i＝0；i＜Num Records；i++){
  MS_ID   48   MS的标识符(MSMAC地址等)
  N_Candidate_Node   8   在该相邻BS中推荐的候选节点数量。候选节点可包括相邻BS。
  For(j＝0；
  j＜N_Candidate_Node；j++){
  语法   尺寸(比特)   注释
  Node ID   48   候选节点的标识符(节点MAC地址等)
  Estimated bandwidth   8   由该节点提供来保证最小分组数据传输的带宽
  Estimated service level   8   由该节点提供的服务水平
  }
  }
  }
在表7中，HO-request消息包括多个IE。所述多个IE包含指示所传输消息是骨干消息的全局报头、请求切换到相邻小区节点的MS的ID、MS可被切换到的相邻小区节点的列表、相邻小区节点的ID、以及相邻小区节点可提供给MS的带宽和服务水平。MS的ID或相邻节点的ID可以是它们的MAC地址。相邻小区节点列表可包括相邻小区BS或由相邻小区BS管理的相邻小区RS。
在步骤513中在MOB_MSHO-REQ消息中设置的候选节点列表中存在可以作为目标BS的服务小区节点时，在步骤519，服务BS发送移动站切换通知(MSHO-INFORM)消息，以便确定切换到所述服务小区节点的可能性。
MSHO-INFORM消息具有如表8所示的下述配置。
表8
  语法   尺寸(比特)   注释
  MSHO-INFORM_Message(){
  Management MessageType＝TBD   8   将确定
  语法   尺寸(比特)   注释
  MS_ID   48   MS的标识符(MSMAC地址等)
  Required bandwidth   8  MS所需的带宽(为了保证最小分组数据传输)
  Required service level   8
  }
在表8中，MSHO-INFORM消息包括多个IE。所述多个IE包含指示所传输消息的类型的管理消息类型(Managenent Message Type)、请求切换的MS的ID、MS所需的带宽、以及当MS被切换时需要的服务水平。MS的ID可以是其MAC地址。
在步骤521，服务BS从服务小区节点接收移动站切换通知确认(MSHO-INFORM-ACK)消息。
MSHO-INFORM-ACK消息具有如表9所示的下述配置。
表9
  语法   尺寸(比特)   注释
  MSHO-INFORM-ACK_Message(){
  Management MessageType＝TBD   8   将确定
  MS_ID   48   MS的标识符(MSMAC地址等)
  Required bandwidth   8   由目标节点提供来保证最小分组数据传输的带宽
  Required service level   8   由目标节点提供的服务水平
  语法   尺寸(比特)   注释
  }
在表9中，MSHO-INFORM-ACK消息包括多个IE。所述多个IE包含指示所传输消息的类型的管理消息类型(Management Message Type)、请求切换的MS的ID、以及目标节点可提供给MS的带宽和服务水平。MS的ID可以是其MAC地址。
在步骤523，服务BS参考在步骤515和517从相邻小区BS接收的相邻小区节点的切换信息，以及在步骤519和521从服务小区节点接收的服务小区节点的切换信息，编辑推荐给MS的候选节点列表。然后服务BS在步骤525发送如表2所示具有候选节点列表的MOB_BSHO-RSP消息。MOB_BSHO-RSP消息被直接或通过服务RS发送到MS。在后一情况中，在MOB_BSHO-RSP消息中进一步包括如表4所示的MS ID编码信息。
在步骤527，服务BS从MS接收具有如表3所示配置的、指示MS是否将执行切换的MOB_HO-IND消息。如果服务BS通过服务RS与MS通信，则MOB_HO-IND消息可进一步包含表4的MS ID编码信息。
服务BS在步骤529检查MOB_HO-IND消息中的HO_IND_Type。如果HO_IND_Type被设置为切换确认，则在步骤531，考虑到将发生切换，服务BS确定由MOB_HO-IND消息指示的目标节点是否是服务BS。
如果目标节点是服务BS，则服务BS在步骤533通过MS执行网络重新进入。如果目标节点不是服务BS，那么服务BS在步骤535确定目标节点是否是相邻小区节点。
如果目标节点是在服务小区中的RS，那么服务BS在步骤537向服务小区RS通知MS的切换。服务BS可发送切换通知(HO-notify)消息到服务小区中的目标节点，以用于通知。
HO-notify消息具有表10所示的下述配置。
表10
  语法   尺寸(比特)   注释
  HO-notify_Message(){
  Management MessageType＝TBD   8   将确定
  Node_ID   48   节点的标识符(节点MAC地址等)
  }
参考图10，HO-notify消息包括多个IE。所述多个IE是指示所传输消息的类型的管理消息类型(Management Message Type)以及将被切换到接收该消息的节点的MS的ID。HO-notify消息可包含当执行切换时节点提供的带宽和服务水平。
如果在步骤535目标节点是相邻小区节点，则服务BS将切换确认(HO-confirm)消息通过骨干网发送到管理相邻小区节点的相邻小区BS，其通知MS的切换。
HO-notify消息的结构如表11所示。
表11
  语法   尺寸(比特)   注释
  HO_confirm_Message(){
  Global header   可变   骨干消息的报头
  For(i＝0；i＜Num Records；i++){
  MS_ID   48   MS的标识符(MSMAC地址等)
  Target Node ID   48   目标节点的标识符(节点MAC地址等)。
  Estimated bandwidth   8   目标节点提供来保证最小分组数据传输的带宽
  Estimated service level   8   由目标节点提供的服务水平
  }
  }
在表11中，HO-confirm消息包括多个IE。所述多个IE包含指示所传输消息是骨干消息的全局报头、执行切换的MS的ID、在相邻小区中的目标节点的ID、以及当MS执行切换时目标节点可提供的带宽和服务水平。目标节点是相邻小区BS或由相邻小区BS管理的相邻小区RS。在表7中设置的带宽和服务水平被填写为估计带宽(Estimated bandwidth)和估计服务水平(Estimated service)。
服务BS在步骤541从MS释放存在的资源并且结束算法。
同时，如果在步骤529，在MOB_HO-IND消息中的HO_IND_Type不是切换确认，则服务BS在步骤543确定HO_IND_Type是否是切换取消。如果HO_IND_Type被设置为切换取消，则在步骤545考虑到MS将不会执行切换，服务BS继续直接或通过服务RS与MS通信。如果HO_IND_Type没有被设置为切换取消，即指示HO_IND_Type是切换拒绝，则服务BS在步骤523搜索合适的用于MS的切换的节点。
尽管MOB_MSHO-REQ消息、MOB_MSHO-RSP消息以及MOB_HO-IND消息以在表1、2和3中定义的相应结构、通过包括表4的MS ID编码信息而形成，但是它们也可配置为包括MS的ID和切换信息的不同结构。
图6是图解根据本发明、在多跳中继BWA通信系统中当服务RS从MS接收切换请求时其操作的流程图。服务RS在MS发起的切换过程期间在MS和BS之间中继切换请求和切换应答。
参考图6，在步骤611服务RS与MS和服务BS通信并且中继从MS到服务BS的数据。在步骤613从MS接收到具有表1所示配置的MOB_MSHO-REQ消息后，服务RS在步骤615将添加表4的MS ID编码信息的MOB_MSHO-REQ消息发送到服务BS。
在步骤617，服务RS从服务BS接收响应MOB_MSHO-REQ消息的表2所示的MOB_BSHO-RSP消息。MOB_BSHO-RSP消息包含表4的MS ID编码信息。服务RS在步骤619将被去除MS ID编码信息的MOB_BSHO-RSP消息发送到MS。
在步骤621服务RS从MS接收具有表3所示配置的指示MS是否将执行切换的MOB_HO-IND消息并且在步骤623确定MOB_HO-IND消息中的HO_IND_Type。如果HO_IND_Type被设置为切换确认，则服务RS在步骤625发送附加表4的MS ID编码信息的MOB_HO-IND消息到服务BS并且在步骤627考虑到将发生切换而释放来自MS的资源。
同时，如果在步骤623，MOB_HO-IND消息中的HO_IND_Type不是切换确认，则服务RS在步骤629确定HO_IND_Type是否是切换取消。如果HO_IND_Type被设置为切换取消，则服务RS在步骤631发送附加表4的MS ID编码信息的MOB_HO-IND消息到服务BS，并且在步骤633继续作为用于在MS和服务BS之间中继通信的服务RS。
如果HO_IND_Type没有被设置为切换取消，即指示HO_IND_Type是切换拒绝，则服务RS在步骤635发送附加表4的MS ID编码信息的MOB_HO-IND消息到服务BS，其识别出MS没有检测到合适的相邻节点用于切换。服务RS返回到步骤617并且等待从服务BS接收包含适用于MS的切换的重新配置的候选节点列表的MOB_BSHO-RSP消息，并且结束算法。
尽管MOB_MSHO-REQ消息、MOB_MSHO-RSP消息以及MOB_HO-IND消息以在表1、2和3中定义的相应结构、通过包括表4的MS ID编码信息而形成，但是它们也可配置为包括MS的ID和切换信息的不同结构。
图7是图解根据本发明的、在多跳中继BWA通信系统中当服务RS从MS接收切换请求时其操作的流程图。
参考图7，在步骤711，服务RS与MS和服务BS通信并且中继从MS到服务BS的数据。服务RS在步骤713从MS接收具有如表1所示配置的MOB_MSHO-REQ消息。MOB_MSHO-REQ消息包含由MS推荐的候选节点列表。
服务RS在步骤715重新配置接收消息的候选节点列表并且在步骤717发送具有重新配置的候选节点列表的MOB_BSHO-RSP消息到MS。
当在步骤719接收到来自MS的具有如表3所示的配置的指示MS是否将执行切换的MOB_HO-IND消息时，服务RS在步骤721确定在MOB_HO-IND消息中的HO_IND_Type。如果HO_IND_Type被设置为切换确认，则在步骤723，考虑到将发生到目标节点的切换，服务RS通知由MS的切换的MOB_HO-IND消息指示的目标节点。为了此通知，服务RS直接发送如表10所示的HO-notify消息到目标节点，或转发MOB_HO-IND消息到服务BS，以便服务BS可向目标节点通知切换。在后一情况中，MOB_HO-IND消息可包含表4的MS ID编码信息。在步骤725，服务RS释放来自MS的存在资源。
同时，如果在步骤721在MOB_HO-IND消息中的HO_IND_Type不是切换确认，则服务RS在步骤727检查HO_IND_Type是否是切换取消。如果HO_IND_Type被设置为切换取消，则服务RS在步骤729继续作为用于在MS和服务BS之间中继通信的服务RS。服务RS可例如通过发送附加表4的MS ID编码信息的MOB_HO-IND消息来向服务BS通知MS的切换取消。
如果HO_IND_Type没有被设置为切换取消，即指示HO_IND_Type是切换拒绝，则由于认识到MS没有检测到合适的用于切换的相邻节点，所以服务RS在步骤715为MS重新配置候选节点列表。所述候选节点列表可在图8所示的过程中被配置/重新配置。然后服务RS结束算法。
尽管以表3中限定的结构、通过包括表4的MS ID编码信息来形成在步骤723从服务RS发送到服务BS的、指示MS的切换的MOB_HO-IND消息以及在步骤729从服务RS发送到服务BS的、指示MS的切换取消的MOB_HO-IND消息，但是它们也可配置为包括MS的ID和切换信息的不同结构。
图8是图解根据本发明的在多跳中继BWA通信系统中当服务RS从MS接收到切换请求时其用于编辑候选节点列表以支持MS的切换的操作的流程图。
参考图8，当在与MS和服务BS通信期间从MS接收到具有MS推荐的候选节点列表的MOB_MSHO-REQ消息时，服务RS在步骤811确定是否可获得关于服务RS的下行链路和上行链路RS的信息。下行链路RS是服务RS向其中继从服务BS接收的数据的RS，以及上行链路RS中继从服务BS接收的数据到服务RS。因为已知下行链路/上行链路RS的信息，所以服务RS可在没有来自服务BS干涉的情况下处理到列在下行链路/上行链路RS列表中的RS的数据传输。因此，由于切换控制消息通过服务站传递导致的时延也被减少。
如果可获得下行链路/上行链路RS信息，服务RS在步骤813检查设置在MOB_MSHO-REQ消息中的MS推荐的候选节点列表中的任何下行链路/上行链路RS的存在与否。当在候选节点列表中存在任何下行链路/上行链路RS时，在步骤815服务RS发送如表8所示配置的MSHO-INFORM消息到所述下行链路/上行链路RS，其通知切换可能发生，并且服务RS在步骤817从候选节点(即下行链路/上行链路RS)接收作为应答的如表9所示配置的MSHO-INFORM-ACK消息。
在MS推荐的候选节点列表中存在不同于下行链路/上行链路RS的候选节点时，服务RS在步骤819发送具有MS推荐的候选节点列表的消息到服务BS以请求关于服务RS不能直接发送数据到其的候选节点的切换信息。所述消息可具有MS推荐的候选节点列表而没有关于作为候选节点的下行链路/上行链路RS的信息。然后服务RS在步骤821从服务BS接收切换信息。
另一方面，如果在步骤811下行链路/上行链路RS信息不可用，那么服务RS在步骤823向服务BS请求MS推荐的候选节点列表的候选节点的切换信息并且在步骤825从服务BS接收所述切换信息。
为了在步骤819到825获得在MS推荐的候选节点列表中的候选节点的切换信息，服务RS可发送从MS接收的MOB_MSHO-REQ消息到服务BS，其添加有表4的MS ID编码信息。同样，服务BS可用MOB_BSHO-RSP消息来应答。
在步骤827，基于从服务BS接收的关于作为下行链路/上行链路RS的候选节点的信息以及关于其它候选节点的信息，服务RS配置服务RS推荐的候选节点列表。然后服务RS结束算法。
尽管服务RS使用MOB_MSHO-REQ消息和MOB_BSHO-RSP消息来获得候选节点信息以在服务BS的帮助下支持MS的切换，但是服务RS还可使用任意其它可用消息。
图9是图解根据本发明的在多跳中继BWA通信系统中当服务BS从MS接收到切换请求时其操作的流程图。
参考图9，在步骤911，当MS请求了切换时，服务BS从服务RS接收包括候选节点信息的切换控制消息。切换控制消息可以是包括表4的MS ID编码信息的表1的MOB_MSHO-REQ消息，或包括MS的ID和切换信息的不同结构的任何其它消息。在步骤913，服务BS检查包括在所接收消息中的MS推荐的候选节点列表中的相邻小区节点存在与否。相邻小区节点是相邻小区BS或相邻小区RS。
在候选节点列表中不存在任何相邻小区节点时，在步骤915，服务BS认为在候选节点列表中包括服务小区节点并且向所述候选节点(即服务小区节点)通知MS的可能的切换，并且在步骤917从候选节点接收切换所需的切换信息。为了从候选节点获得切换信息，服务BS可发送表8所示的MSHO-INFORM消息并且接收表9所示的MSHO-INFORM-ACK消息。
在候选节点列表中存在相邻小区节点时，在步骤919服务BS通过骨干网发送表5的HO-request消息到管理相邻小区节点的相邻小区BS，通知MS的切换并且在步骤921从相邻小区BS接收表7的HO-response消息。
在步骤923，服务BS通过包含表4的MS ID编码信息的表2的MOB_BSHO-RSP消息、或包括MS的ID和切换信息的不同结构的其它任何消息，将在步骤915到921获得的MS的切换信息发送到服务RS。
在步骤925，服务BS从服务RS接收配置为表3所示包括MS ID编码信息，指示MS是否将执行切换的MOB_HO-IND消息。所述MOB_HO-IND消息可由包括MS的ID和切换信息的不同结构的其它任何消息代替。
服务BS在步骤927确定由MOB_HO-IND消息指示的目标节点是否是相邻小区节点。如果目标节点不是相邻小区节点，则服务BS在步骤929确定目标节点是服务小区节点并且确定服务小区节点是否是服务BS本身。如果目标节点是服务BS，那么服务BS在步骤931通过MS执行网络重新进入。如果目标节点不是服务BS，那么服务BS在步骤933确定目标节点是否是包括在服务RS的下行链路/上行链路RS列表中的任何节点。如果目标节点是没有列在下行链路/上行链路RS列表中的服务RS，那么在步骤935服务BS发送表10所示的HO-notify消息到所述目标节点，由此通知MS的切换。如果目标节点是服务RS的下行链路/上行链路RS，那么服务BS在步骤937认识到MS将执行到目标节点的切换。服务BS已知服务RS的下行链路/上行链路RS并且认为设定为目标节点的下行链路/上行链路RS已经从服务RS接收到表10的HO-notify消息。因此，服务BS在步骤937不执行任何附加操作。然而，假定服务RS不能直接发送所述HO-notify消息到在下行链路/上行链路RS列表中的所述目标节点，但是服务BS应当发送所述HO-notify消息到所述目标节点。
如果在步骤927目标节点是相邻小区节点，则在步骤939服务BS通过骨干网发送表11的HO-confirm消息到管理相邻小区节点的相邻小区BS以便指示MS的切换。相邻小区节点是相邻小区BS或相邻小区RS。然后服务BS在步骤941从MS释放已存在的资源并且结束算法。
图10是图解根据本发明的、在多跳中继BWA通信系统中当相邻小区BS接收到MS的切换请求时其操作的流程图。
参考图10，当从其相邻小区BS(即MS的服务BS)接收到表5的HO-request消息时，BS(即相邻小区BS)在步骤1011认识到MS请求切换到其管理的一个节点。在步骤1013，BS基于接收的消息确定是否可以支持到该节点的切换。该确定可基于在HO-request消息中设置的所需带宽(Requestedbandwidth)和所需服务水平(Requested service)的值，或根据由BS设置的标准来作出。
BS在步骤1015用表7所示的HO-response消息来应答管理MS的相邻小区BS。HO-response消息包括关于针对该MS节点所支持的带宽和服务水平的信息，以及当MS决定一个目标节点时将引用的信息。
当在步骤1017从相邻小区BS接收到表11所示的HO-confirm消息时，BS认识到将发生到节点的切换。在步骤1019，BS确定由HO-confirm消息指示的目标节点是否是BS本身。如果目标节点是所述BS，那么所述BS在步骤1021通过MS执行网络重新进入。如果目标节点是由所述BS管理的RS，那么所述BS在步骤1023发送表10所示的HO-notify消息到RS，其指示MS的切换。然后BS结束算法。
图11是图解根据本发明的在多跳中继BWA通信系统中当相邻RS接收到MS的切换请求时其操作的流程图。
参考图11，RS在步骤1111执行正常通信过程并且在步骤1113从其服务站接收指示MS的可能切换的消息。如果RS与BS直接通信，则服务BS是服务站。如果RS通过另一个RS与BS通信，那么该服务RS是服务站。所接收的消息可以是表8的MSHO-INFORM消息并且发送MSHO-INFORM消息的节点可以是服务BS或MS的服务RS。
然后RS基于包括在接收消息中的信息确定是否支持切换。在步骤1115，RS用包括MS的切换信息的消息应答。MS的切换信息可被服务BS或MS的服务RS使用来编辑候选节点列表并且应答消息可以是表9的MSHO-INFORM-ACK消息。
RS在步骤1117监视表10的指示MS将执行切换的HO-notify消息的接收。如果RS没有接收到HO-notify消息，则其返回步骤1111。当接收到HO-notify消息时，RS在步骤1119通过MS执行网络重新进入。因此RS成为MS的服务站。然后RS结束算法。
参考图7到11，如果RS能够与除了下行链路/上行链路节点之外的、在同一服务BS的控制下所有RS直接通信，则其可发送MSHO-INFORM消息、MSHO-INFORM-ACK消息或HO-notify消息到所述多个RS或从所述多个RS接收MSHO-INFORM消息、MSHO-INFORM-ACK消息或HO-notify消息。同样，如果RS能够与除了在相同BS控制下的RS之外的、相邻BS控制下的RS直接通信，则其可发送MSHO-INFORM消息、MSHO-INFORM-ACK消息或HO-notify消息到所述多个RS或从所述多个RS接收MSHO-INFORM消息、MSHO-INFORM-ACK消息或HO-notify消息。
图12是图解根据本发明的在多跳中继BWA通信系统中在MS和目标节点之间用于网络重新进入的信号流程的框图。
参考图12，MS 1210在步骤1211通过从目标节点1250接收前导码来与目标节点1250获得同步。在步骤1213，MS 1210通过从目标节点1250接收下行链路信道描述符(DCD)、上行链路信道描述符(UCD)、下行链路MAP(DL-MAP)以及上行链路MAP(UL-MAP)获得测距信息并且执行测距。UCD包括被分配到切换MS的切换测距码组。与目标节点1250的测距通过从切换测距码组中选择一个码并且在测距发生间隔(ranging opportunityinterval)将所选择的切换测距码发送到目标节点1250来启动。当目标节点1250通过接收表3的MOB_HO-IND消息、表10的HO-notify消息或表11的HO-confirm消息而认识到MS的切换时，其向MS分配上行链路测距发生间隔，并且MS在分配的测距发生间隔中发送测距请求消息或测距码。因此，与目标节点1250的测距开始。
MS 1210在步骤1215与目标节点1250协商基本能力并且在步骤1217与目标节点1250执行授权过程。如果目标节点1250是RS，则MS 1210可能不得不与管理RS的BS通信，以便授权。
如果目标节点1250不是服务小区节点，则MS 1210在切换之后在步骤1219注册到目标节点1250。如果目标节点1250是服务小区节点，即如果切换在服务小区RS之间、或从服务小区RS到服务BS、或从服务BS到服务小区RS发生，则MS 1210已经注册到服务BS。因此，MS 1210可不用在初始连接过程期间执行的整个注册过程，而执行继续通信所需的部分注册过程，诸如CID更新。如果MS 1210通过切换从服务小区移动到相邻小区，则其必须如在初始连接过程期间那样对目标节点1250执行注册过程。如果目标节点1250不是相邻小区BS，那么相邻小区BS可干涉注册过程。在切换之后用于通信持续性的网络重新进入之后，MS 1210和目标节点1250执行正常通信过程。
接着，将作出对根据本发明的MS、RS和BS的配置的描述。因为MS、RS和BS具有相同的接口模块(通信模块)，所以可以只对它们的操作描述一次。
图13是根据本发明的MS(或RS或BS)的方框图。以下将主要在处理控制消息的上下文中作出描述。
参考图13，对于MS，控制器1301提供对MS的整体控制。例如，控制器1301处理和控制语音通信和数据通信。除了典型的功能之外，控制器1301将从RS或BS接收的控制消息提供到消息处理器1305并且将从消息产生器1307接收的RS或BS的传输消息提供到接口模块1311。
存储器1303存储用于控制MS的整体操作的程序以及在程序执行期间产生的临时数据。即，存储器1303可存储MS将发送到RS或BS的数据和控制信息。
消息处理器1305分解从RS或BS接收的控制消息并且向控制器1301通知分解结果。当接收到表2中所图解的MOB_BSHO-RSP消息时，消息处理器1305从所述消息中提取控制信息并且将所述控制信息提供给控制器1301。然后控制器1301根据所述控制信息控制MS发起的切换处理器1309。
消息产生器1307在控制器1301的控制下产生将被发送到RS或BS的消息并且通过控制器1301将所述消息提供到接口模块1311。所述消息可以是表1中所示的MOB_MSHO-REQ消息或者表3中所示的MOB_NO-IND消息。
MS发起的切换处理器1309将执行用于MS切换的通信过程所需的信息提供到控制器1301。所述通信过程包括用于决定是否请求切换、收集用于切换的候选节点信息、处理从BS或RS接收的切换信息、最后确定是否执行切换、以及选择最后目标节点的操作。
接口模块1311被用于与RS或BS进行通信，其包括射频(RF)处理器和基带处理器。RF处理器将通过天线接收的信号下变频为基带信号并且提供所述基带信号到基带处理器。为了传输，RF处理器将从基带处理器接收的基带信号上变频为RF信号并且通过天线在空中发送所述RF信号。如果使用BWA方案，则基带处理器快速傅立叶变换(FFT)处理从RF处理器接收的信号，信道解码FFT信号并且将产生的原始信息数据(业务或控制消息)提供给控制器1301。为了传输，基带处理器信道编码并逆快速傅立叶变换(IFFT)处理从控制器1301接收的数据并且提供IFFT信号到RF处理器。
对于RS，控制器1301提供对RS的整体控制。例如，控制器1301处理和控制语音通信和数据通信。除了典型的功能之外，控制器1301与处理关于MS发起的切换的信息相关联地操作。控制器1301将从MS、BS或其他RS接收的控制消息提供到消息处理器1305并且提供将从消息产生器1307接收的对于MS、BS或其他RS的传输消息提供到接口模块1311。
存储器1303存储用于控制RS的整体操作的程序以及在程序执行期间产生的临时数据。即，存储器1303可存储RS将发送到MS、BS或其他RS的数据和控制信息。
消息处理器1305分解从MS、BS或其他RS接收的控制消息并且向控制器1301通知分解结果。当接收到来自MS的表1所示MOB_MSHO-REQ消息、表3所示MOB_HO-IND消息、来自BS的表2所示MOB_BSHO-RSP消息、表8所示MSHO-INFORM消息、表9所示MSHO-INFORM-ACK消息、表10所示HO-notify消息、MSHO-notify消息或表12所示MOB_HO-CMD消息、来自其他RS的表8所示MSHO-INFORM消息、表9所示MSHO-INFORM-ACK消息或者表10所示HO-notify消息时，消息处理器1305从消息中提取控制信息并且将所述控制信息提供给控制器1301。然后控制器1301根据所述控制信息进行操作。
在控制器1301的控制下，消息产生器1307产生用于MS的MOB_BSHO-RSP消息、用于BS的MOB_MSHO-REQ消息或MOB_HO-IND消息、用于其他RS的MSHO-INFORM消息、MSHO-INFORM-ACK消息或HO-notify消息中的任何一种。所产生的消息通过控制器1301而被提供到接口模块1311。
在控制器1301的控制下，MS发起的切换处理器1309执行识别来自MS的切换请求、检测MS推荐的候选节点信息、向BS或其他RS通知MS的切换请求、配置MS的切换的合适的候选节点信息、识别来自BS或其他RS的对于切换请求的应答以及确定MS是否将执行切换的操作中的任何一种。
接口模块1311通常与MS、BS或其他RS进行通信，其包括RF处理器和基带处理器。RF处理器将通过天线接收的信号下变频为基带信号并且提供基带信号到基带处理器。为了传输，RF处理器将从基带处理器接收的基带信号上变频为RF信号并且通过天线在空中发送RF信号。如果使用BWA方案，则基带处理器FFT处理从RF处理器接收的信号，信道解码所述FFT信号并且将产生的原始信息数据(业务或控制消息)提供给控制器1301。为了传输，基带处理器信道编码并IFFT处理从控制器1301接收的数据并且提供IFFT信号到RF处理器。
对于BS，控制器1301提供对BS的整体控制。例如，控制器1301处理和控制语音通信和数据通信。除了典型的功能之外，控制器1301与处理关于MS发起的切换的信息相关联地操作。控制器1301将从MS、RS或其他BS接收的控制消息提供到消息处理器1305并且将从消息产生器1307接收的用于MS、RS或其他BS的传输消息提供到接口模块1311。
存储器1303存储用于控制BS的整体操作的程序以及在程序执行期间产生的临时数据。即，存储器1303可存储BS将发送到MS、RS或其他BS的数据和控制信息。
消息处理器1305分解从MS、RS或其他BS接收的控制消息并且向控制器1301通知分解结果。在接收到来自MS的表1所示MOB_MSHO-REQ消息或表3所示MOB_HO-IND消息、来自RS的MOB_MSHO-REQ消息、MOB_HO-IND消息、表9所示MSHO-INFORM-ACK消息，来自其他BS的表5所示HO-requst消息、表7所示HO-response消息或者表11所示HO-confirm消息时，消息处理器1305从所述消息中提取控制信息并且将所述控制信息提供给控制器1301。然后控制器1301根据所述控制信息进行操作。
在控制器1301的控制下，消息产生器1307产生将被发送到MS、RS或其他BS的消息。所述消息可以是用于MS的MOB_BSHO-RSP消息，用于RS的MOB_BSHO-RSP消息、MSHO-INFORM消息、HO-notify消息、MSHO-notify消息或MOB_HO-CMD消息、用于其他BS的HO-request消息、HO-response消息或HO-confirm消息。所产生的消息通过控制器1301而被提供到接口模块1311。
在控制器1301的控制下，MS发起的切换处理器1309执行识别请求切换的MS、检测MS推荐的候选节点信息、向相邻小区BS通知MS的切换请求、在相邻小区BS和服务小区节点之间收集合适的候选节点列表信息以及确定用于MS的切换的目标节点的操作中的任何一种。
接口模块1311通常与MS、RS或其他BS进行通信，其包括RF处理器和基带处理器。RF处理器将通过天线接收的信号下变频为基带信号并且提供基带信号到基带处理器。为了传输，RF处理器将从基带处理器接收的基带信号上变频为RF信号并且通过天线在空中发送所述RF信号。如果使用BWA方案，则基带处理器FFT处理从RF处理器接收的信号，信道解码FFT信号并且将产生的原始信息数据(业务或控制消息)提供给控制器1301。为了传输，基带处理器信道编码并IFFT处理从控制器1301接收的数据并且提供所述IFFT信号到RF处理器。
控制器1301可执行消息处理器1305、消息产生器1307、MS发起的切换处理器1309的功能。尽管为了说明目的消息处理器1305、消息产生器1307、和MS发起的切换处理器1309在图13中分开示出，但是它们的全部或部分功能可在实施中被结合进控制器1301。
图14是图解根据本发明的在多跳中继BWA通信系统中涉及转发用于MS的切换控制信息的RS的用于切换的信号流的图。
参考图14，MS 1410在步骤1411与RS 1440通信，并且RS1440在步骤1413与BS 1450通信。RS 1440是MS的服务站，其在MS 1410和BS 1450之间通过转发控制消息和数据来中继它们。
在步骤1415，MS 1410发送MOB_MSHO-REQ消息到RS 1440，请求切换。MOB_MSHO-REQ消息可包含表1所示的信息。RS 1440在步骤1417转发MOB_MSHO-REQ消息到BS 1450。BS1450在步骤1419从所述消息中获得切换信息，例如候选节点信息，并且在步骤1421用MOB_BSHO-RSP消息应答RS 1440。RS 1440转发MOB_BSHO-RSP消息到MS 1410。MOB_BSHO-RSP消息可包含表2所示的信息。
在步骤1425，MS 1410发送被设置为切换确认、切换取消或切换拒绝的MOB_HO-IND消息到RS 1440。RS 1440在步骤1427转发MOB_HO-IND消息到BS 1450。BS 1450基于所接收的消息确定MS 1410是否将执行切换。如果MS 1410确认从RS 1440到目标节点的切换，则BS 1450在步骤1429发送MSHO-notify消息到RS 1440。MSHO-notify消息可包括MS 1410的ID和切换信息。识别出MS的切换，RS 1440在步骤1431释放为与MS1410通信而已保持的MS上下文(context)。
如上所述，当通过RS的中继服务从与BS通信的MS接收到切换请求时，所述BS可以通过表2中所示的MOB_BSHO-RSP消息、经由RS向MS发送所述MS的切换所需的信息。
可替换地，在收集例如关于可作为MS的切换的候选节点的相邻BS或RS的切换信息之后，所述BS可以向与MS直接通信的RS提供所述切换信息，其指令所述RS构造和发送表2中所示的MOB_BSHO-RSP消息到所述MS。参照图15和16，将描述所述BS命令所述RS向所述MS发送对于切换请求的应答消息的操作和当所述RS从所述BS接收到所述命令时其操作。
图15是图解根据本发明的在多跳中继BWA通信系统中在服务RS中的用于处理与支持MS发起的切换相关联的、从所述服务BS接收的命令的操作的流程图。
参照图15，在步骤1511，所述RS在所述BS和不能与所述BS直接通信的所述MS之间中继信号。在步骤1513，所述RS从所述MS接收请求切换的、表1的MOB_MSHO-REQ消息并且将其转发给所述BS。在步骤1515，所述RS从BS接收移动切换命令(MOB_HO-CMD)消息，其命令所述RS利用表1的MOB_BSHO-RSP消息应答所述MS。
MOB_HO-CMD消息具有下列配置。
(表12)
  语法   尺寸   注释
  MOB_HO-CMD_Message_format(){
  Management Message Type＝TBD   8比特
  语法   尺寸   注释
  Command Indicator   2比特   该字段表示BS的指令00：发送推荐模式的MOB_BSHO-RSP01：发送强制模式的MOB_BSHO-RSP10-11：缺省
  CID   16比特   MS的基本CID
  New resource retain timer flag   1比特   0：使用在REG-REQ/RSP中协商的资源保持定时器1：使用新资源保持
  定时器
  If(New resource retain timerflag＝＝1){
  Resource retain timer   8比特
  }
  N_Recommended   6比特   推荐的目标BS/RS的数目
  For(i＝0；i＜N_Recommended；i++){
  Neighbor Node ID   48比特
  Service level prediction   8比特
  语法   尺寸   注释
  Ho process optimization   8比特
  HO_ID_included_indicator   1比特   指示是否包含字段HO_ID
  If(HO_ID_included_indicator＝＝1){
  HO_ID   8比特   在这个节点被选择作为目标节点时为用于到所述目标节点的初始搜索而分配的ID
  }
  Network assisted HO supported   1比特   指示所述节点支持辅助网络的HO
  HO_authorization_policy_supporr   8比特   指示协商用于所述节点的授权策略位#0：RSA授权位#1：EAP授权位#2：EAP验证的授权
 位#3：支持HMAC位#4：支持CMA位#5：64位短HMAC位#6：80位短HMAC位#7：96位短HMAC如果所有的位被设置为0，则所述节点使用EAP授权和在当前服务节点中的MAC模式的值
  }
  语法   尺寸   注释
  Action time   8比特
  }
参照表12，MOB_HO-CMD消息包括多个IE。所述多个IE包含：指示所传输消息的类型的管理消息类型(Management Message Type)、指示用于MS的切换的BS的指令的命令指示符(Command Indicator)、标识接收MOB_BSHO-RSP消息的MS的CID、以及与MS的切换相关联的信息。Command Indicator指示向MS发送推荐模式的MOB_BSHO-RSP或向MS发送强制模式的MOB_BSHO-RSP。MS切换信息包括标识将包含在MOB_BSHO-RSP消息中的作为候选节点的相邻RS或相邻BS的相邻节点ID(Neighbor Node ID)、指示当MS执行到候选节点的切换时所述候选节点可以支持的服务水平的服务水平预测(Service level prediction)、指示在对于候选节点的网络重新进入中使用的切换ID的HO_ID以及提供由候选节点支持的优化切换信息的HO过程优化(HO process optimization)。
在步骤1517，RS从MOB_HO-CMD消息确定是否用于MS切换的BS的指令将发送强制模式的MOB_BSHO-RSP消息。在发送强制模式的MOB_BSHO-RSP消息的情况下，RS根据从MOB_HO-CMD消息获得的MS切换信息来构造强制模式的MOB_BSHO-RSP消息，并且在步骤1519将它发送到所述MS。
如果用于MS切换的BS的指令不发送强制模式的MOB_BSHO-RSP消息，则RS在步骤1521确定是否用于MS切换的BS的指令将发送推荐模式的MOB_BSHO-RSP消息。在发送推荐模式的MOB_BSHO-RSP消息的情况下，RS根据MS切换信息来构造推荐模式的MOB_BSHO-RSP消息，并且在步骤1523将它发送到MS。如果用于MS切换的BS的指令也不发送推荐模式的MOB_BSHO-RSP消息，则在步骤1525，所述RS根据由MOB_HO-CMD消息所指示的任何其他的用于MS切换的BS的指令运行。
图16是图解根据本发明的在多跳中继BWA通信系统中用于命令服务RS支持MS发起的切换的服务BS中的操作的流程图。
参照图16，在步骤1611，BS从RS接收所转发的表1的MOB_MSHO-REQ消息。在步骤1613中，BS收集MS切换信息和确定MS切换的指令。将包含MS切换消息作为在表2的MOB_MSHO-RSP消息中的相邻RS或相邻BS的切换支持信息。通过交换表5的HO-request消息和表8的MSHO-INFORM消息与表7的HO-response消息和表9的MSHO-INFORM-ACK消息来获得MS切换信息。用于MS切换的BS的指令是强制模式的MOB_BSHO-RSP的发送或推荐模式的MOB_BSHO-RSP的发送。
在步骤1615，BS确定是否其用于MS切换的指令是强制模式的MOB_BSHO-RSP的发送。在强制模式的MOB_BSHO-RSP的发送的情况下，BS在步骤1617向RS发送指令强制模式的MOB_BSHO-RSP的发送的MON_HO-CMD消息并且在步骤1623等待接收指示MS将执行切换的、表3的MOB_HO-IND消息。
相反，如果BS的指令不是强制模式的MOB_BSHO-RSP的发送，则在步骤1619，BS确定BS的指令是否是推荐模式的MOB_BSHO-RSP的发送。在推荐模式的MOB_BSHO-RSP的发送的情况下，BS在步骤1621向RS发送指令推荐模式的MOB_BSHO-RSP的发送的MON_HO-CMD消息，并且进行到步骤1623。如果BS的指令也不是推荐模式的MOB_BSHO-RSP的发送，则BS跳到步骤1623。
在步骤1625，BS监视指示切换拒绝的表3的MOB_HO-IND消息的接收。当接收到指示切换拒绝的MOB_HO-IND消息时，BS返回步骤1613。在步骤1613，BS重新配置候选节点列表并且确定其用于MS切换的指令，以便命令RS发送包括所重新配置的候选节点列表的MOB_BSHO-RSP消息到MS。然后，BS根据步骤1615到1623中的其指令来运行。另一方面，如果BS没有接收到指示切换拒绝的MOB_HO-IND消息，则BS在步骤1627结束指令发送对于MS的切换请求的切换应答的发送的过程。
在步骤1625，当从MS接收到通知MS确认所述切换请求的MOB_HO-IND消息时，BS可以在步骤1429中向RS发送MSHO-notify消息以通知所述MS的切换。
如上所述，本发明提供了一种在多跳中继BWA通信系统中支持MS发起的切换的设备和方法。因此，MS可选择目标节点并且可通过目标节点无缝地执行数据通信。上述在RS中用于处理关于候选节点的信息的创造性技术减小了在发送/接收期间的切换控制消息的时延。
尽管参考本发明的一些优选实施例而示出和描述了本发明，但是本领域技术人员应当理解：在不脱离所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下可在其中做出形式上和细节上的各种修改。

Claims (6)

1.一种在无线接入通信系统中在服务中继站(RS)中支持移动站(MS)发起的切换的方法，包括步骤：
当接收到来自MS的切换请求消息时，将MS标识符(ID)编码信息添加到所述切换请求消息中并且发送具有所述MS ID编码信息的切换请求消息到基站(BS)；
从所述BS接收包括所述MS ID编码信息的切换应答消息；以及
从所述切换应答消息中去除所述MS ID编码信息并且发送不具有所述MS ID编码信息的切换应答消息到所述MS。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括步骤：
从所述MS接收指示切换确认、切换取消或切换拒绝的切换指示消息；以及
将所述MS ID编码信息添加到所述切换指示消息中并且发送具有所述MS ID编码信息的切换指示消息到所述BS。
3.如权利要求2所述的方法，进一步包括步骤：
如果所述切换指示消息确认切换，则释放来自所述MS的连接；
如果所述切换指示消息指示切换取消，则结束切换过程并且继续与所述MS的通信；以及
如果所述切换指示消息指示切换拒绝，则从所述BS接收重新配置的切换应答消息。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述切换请求消息包括至少以下之一：指示所传输消息的类型的管理消息类型、MS推荐的目标相邻节点的总数量、所述MS推荐的目标相邻节点的ID、以及所述MS推荐的目标相邻节点的前导码索引和信号强度测量值。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述切换应答消息包括至少以下之一：指示所传输消息的类型的管理消息类型、BS推荐的目标相邻节点列表、所述BS推荐的目标相邻节点的ID、所述BS推荐的目标相邻节点的前导码索引、以及当所述MS执行到所述BS推荐的目标相邻节点的切换时所述BS推荐的目标相邻节点可提供的服务水平、以及所述MS ID编码信息。
6.如权利要求2所述的方法，其中所述切换指示消息包括至少以下之一：指示所传输消息的类型的管理消息类型、切换指示类型、用于所述MS的切换的目标节点的标识符(ID)、以及所述目标节点的前导码索引。
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