CN102342147A

CN102342147A - 用于实现域内第一层切换的方法、相关网络单元及系统

Info

Publication number: CN102342147A
Application number: CN2009801576400A
Authority: CN
Inventors: 郑武; 刘继民; 徐朝军; 韩锋
Original assignee: Alcatel Lucent Shanghai Bell Co Ltd
Current assignee: Nokia Shanghai Bell Co Ltd
Priority date: 2009-03-09
Filing date: 2009-03-09
Publication date: 2012-02-01
Anticipated expiration: 2029-03-09
Also published as: WO2010102436A1; CN102342147B

Abstract

本发明提供了用于在分组网络中针对自动重传技术而实现域内第一层切换的方法、相关的网络单元及通信系统。其中，在保持连接信息和安全信息不变的情况下，所述终端从第一网络单元切换至第三网络单元，所述第一和第三网络单元由所述第二网络单元控制，所述第二网络单元在切换准备阶段判定所述第一和第三网络单元是支持第一安全模式还是第二安全模式，所述方法包括：如果所述第二网络单元确定所述第一和第三网络单元支持第一安全模式，则所述第二网络单元在切换准备阶段向所述第三网络单元发送用于通知关于所述终端的信息的第一消息；在终端切换到所述第三网络单元后，所述第二网络单元经由所述第三网络单元向所述终端发送用于指示需要重新传送的未确认分组的第二消息；以及所述终端在收到所述第二消息后，基于该第二消息中包含的索引将所述未确认分组经由所述第三网络单元而发送给所述第二网络单元。

Description

用于实现域内第一层切换的方法、相关网络单元及系统技术领域

本发明涉及通信领域，具体地涉及在分组网络中针对自动重传技术而实现域内第一层切换。背景技术

多跳中继（MR )技术提供给人们更好的无线网络宽带体验。中继站 ( RS )的部署可以为优化移动 WiMAX网络带来几项关键的益处，即消除覆盖盲区并且同时扩展下行链路 ( DL )和上行链路 ( UL ) 的覆盖范围；它也是改进室内覆盖的高效解决方案；覆盖增强也可以同容量增强进行折衷，从而提高用户的吞吐量。由于这些益处， MR技术使得移动 WiMAX 运营商在敷设网络时能够通过将基站（BS )的容量高效地延伸至更大的地理区域而提供快速、低成本的覆盖。基于中继的部署不仅由于缩减的设备和站点建设成本而提供了较低的网络资本支出（CapEx ) 的潜力，而且还由于缩减的回程传输和站点维护成本而实现了 ^大的运营成本（ OpEx )节约，这在最初利润较低的情况下特别有利。

作为一项关键技术， MR已经被引入如下几个标准：

1 ) MR 已经被 IEEE 802.16j 采用，并且高级 MR也正被 IEEE 802.16m采用；

2 ) MR技术也将在 3GPP LTE-Advanced中被采用。

在 MR系统中，层 2采用自动重传请求（ARQ )技术；层 1采用混合自动重传请求（HARQ )技术。两者都用于保证数据传输的可靠性。

此外，在 MR系统中还采用了 IEEE802.16j标准中定义的两种安全方式：集中式安全和分布式安全。

( 1 ) 集中式安全

集中式安全是在 MR-BS和 MS之间跨越 RS进行密钥管理的。

( 2 )分布式安全分布式安全是在 MR-BS和接入 RS之间及接入 RS与 MS之间分别进行密钥管理的。

在当前标准中，对于 MR 系统设计而言使用传统的无线资源管理 ( RRM )和移动管理（MM )策略，这忽略了 MR系统的不同特性并且导致低效的设计。

该方案将第一层（L1, 即物理层）切换（HO ) 引入同一个多跳中继基站（MR-BS )域内，这称为 "域内切换" （如图 2所示），它可以应用于下面三个场景：

1 ) 当服务站是 MR-BS, 而目标站是其子 RS时；

2 ) 当目标站是 MR-BS, 而服务站是其子 RS时；

3 ) 当服务站和目标站均为在同一 MR-BS控制下的 RS时。

在 L1切换期间，移动台（MS )可以保持所有的 H-ARQ上下文，并且等待来自目标中继站的响应。在不清除 H-ARQ上下文的情况下，提供未确认的分组的索引并且所有的 H-ARQ连接可以从业务中断点继续进行。

第二层（L2 )切换是在移动通信系统中被广泛使用的方法，其涉及 HO准备、 HO测巨、网络重进入和 HO后的活动，如图 1所示。可以如下说明切换过程期间的流程。

应当指出，图 1所针对的是上述的场景 3 ) ，然而可以类似地推导出场景 1 )和 2 ) 的流程。

还应当指出，图 1是针对分布式安全的流程图。集中式安全与分布式安全的区别仅在于在分布式安全的情况下要在切换准备阶段进行 "安全信息的交互" ，即 SA和 TEK的请求和响应，而在集中式安全下， RS不拥有密钥，密钥只在 MR-BS和 MS之间共享。

I. 自动重传请求（ARQ )连接

i ) 当发送用于指示要进行切换的 MOB_HO-IND消息时，业务中断， MS保留所有的 ARQ上下文并且等待来自目标 RS的响应。

ϋ ) 当收到 MOB HO-IND时，

-对于集中式安全， MR-BS将 MS的上下文发送给目标 RS，该上下文涉及 MS支持的物理参数、 MAC特征和服务流参数。

-对于分布式安全，服务 RS经由 MR-BS将 MS上下文发送给目标 RS, 该上下文涉及 MS支持的物理参数、 MAC特征、服务流参数和安全上下文。

iii ) 目标 RS在测距响应 RNG-RSP消息（ HO过程优化）中指示它是否可以支持 ARQ持续。

-对于集中式安全， MR-BS判定是否可以从业务中断点继续支持所有 ARQ连接。

-对于分布式安全，如果目标 RS与服务 RS共享 ARQ上下文，则所有 ARQ连接可以从业务中断点继续；否则 MS必须恢复 ARQ DL和 UL 窗口内容。

所有 ARQ连接的持续传输意味着被分段的服务数据单元（SDU )可以在切换之前和之后经由不同的路径到达 MR-BS, 即经由服务 RS或目标 RS到达 MR-BS, 然后 MR-BS组合被分段的 SDU以构成完整的 SDU。 II. 混合自动重传请求（ H-ARQ )连接

i ) 当发送 MOB_HO-IND消息时，这意味着在 MS将 H-ARQ数据清空，并且 MS使 H-ARQ Tx和 Rx数据緩冲器复位。

ϋ ) 当接收 MOB HO-IND消息时， MR-BS将使得 H-ARQ Tx和 Rx 数据緩冲器复位。

由此可见，仅实施 L2切换优化，可以实现所有 ARQ连接的持续传输，这是通过 MR-BS、服务 RS和目标 RS之间的协商结果来决定的。然而， H-ARQ数据全部被丢弃，甚至包括还未构成分段 MAC SDU的已确认的 H-ARQ分组。发明内容

为了解决上述现有技术中的问题，根据本发明的一个方面，提出了一种用于在分组网络中针对自动重传技术而实现域内第一层切换的方法，其中，在保持连接信息和安全信息不变的情况下，所述终端从第一网络单元切换至第三网络单元，所述第一和第三网络单元由所述第二网络单元控制，所述第二网络单元在切换准备阶段判定所述第一和第三网络单元是支持第一安全模式还是第二安全模式，所述方法包括：如果所述第二网络单元确定所述第一和第三网络单元支持第一安全模式，则所述第二网络单元在切换准备阶段向所述第三网络单元发送用于通知关于所述终端的信息的第一消息；在终端切换到所述第三网络单元后，所述第二网络单元经由所述第三网络单元向所述终端发送用于指示需要重新传送的未确认分组的第二消息；以及所述终端在收到所述第二消息后，基于该第二消息中包含的索引将所述未确认分组经由所述第三网络单元而发送给所述第二网络单元。

如果所述第二网络单元确定所述第一和第三网络单元支持第二安全模式，则所述方法在所述第二网络单元发送所述第二消息的步骤之前包括：在切换准备阶段，所述第一网络单元经所述第二网络单元向所述第三网络单元发送还包括安全信息的所述第一消息；在终端切换到所述第三网络单元后，所述第二网络单元向所述第一网络单元发送用于请求所述第一网络单元发送分组的第三消息；以及所述第一网络单元在收到所述第三消息后利用所述安全信息将接收自所述终端的分组直接发送至所述第二网络单元。

根据本发明的另一个方面，提出了一种网络单元，用于在其所控制的区域内执行通信网络与用户之间的通信和管理功能，其中，所述网络单元控制第一子网络单元和第二子网络单元，在保持连接信息和安全信息不变的情况下，终端利用自动重传技术实现从所述第一子网络单元至所述第二子网络单元的第一层域内切换，所述网络单元包括：判定装置，用于在切换准备阶段判定所述第一和第二子网络单元是支持第一安全模式还是支持第二安全模式；第一消息发送装置，用于在切换准备阶段将用于通知关于所述终端的信息的第一消息发送至所述第二子网络单元；和第二消息发送装置，用于在终端执行切换后，将用于指示需要重新传送的未确认分组的第二消息经由所述第二子网络单元发送给所述终端。

根据本发明的又另一个方面，提出了一种网络单元，用于在通信网络中传递业务和信令，其中，在保持连接信息和安全信息不变的情况下，终端利用自动重传技术实现从所述网络单元至目标网络单元的域内第一层切换，所述网络单元和所述目标网络单元都由另一网络单元控制并且都支持第一和第二安全模式，所述网络单元包括：安全信息提供装置，用于在所述网络单元和所述目标网络单元支持第二安全模式的情况下，在切换准备阶段之后，所述网络单元经由所述另一网络单元向所述目标网络单元发送包含关于所述终端的信息以及安全信息的第一消息；和分组提供装置，用于在所述网络单元和所述目标网络单元支持第二安全模式的情况下，当收到由所述另一网络单元发送的用于请求所述网络单元发送分组的消息后、利用所述第一消息中包含的安全信息将接收自所述终端的分组直接发送至所述另一网络单元。

根据本发明的又另一个方面，提出了一种通信系统，用于在分组网络中针对自动重传技术而实现域内第一层切换，其包括：根据本发明的用于在其所控制的区域内执行通信网络与用户之间的通信和管理功能的网络单元；至少两个根据本发明的用于在通信网络中传递业务和信令的网络单元；以及至少一个终端。附图说明

通过阅读下面结合附图对本发明具体实施例的说明，本发明的上述及其他特征和优点将变得更加明显。其中：

图 1示出了现有技术中的分布式安全下的 MS切换过程；

图 2概略地示出了域内切换场景；

图 3 于本发明思想的针对集中式安全的切换过程的信令流程图；图 4 于本发明思想的针对分布式安全的切换过程的信令流程图；图 5是说明如何实现基于本发明思想的切换过程的流程图；

图 6是根据本发明一个实施例的用于在 MR系统中针对 HARQ实现域内第一层切换的方法的流程图；

图 7是根据本发明一个实施例的网络单元的框图；以及图 8是根据本发明一个实施例的另一网络单元的框图。具体实施方式

本发明提出了一种在分组网络中针对自动重传技术实现域内 L1切换的方法。在这里，所述分组网络例如是多跳中继网络，并且所述自动重传技术例如是 HARQ。应当理解，域内切换是指在由同一基站控制的区域内进行的切换。本发明的基本思想在于在切换前后保持连接 ID ( CID )和安全关联（SA )不变，以使得服务中继站和目标中继站能够拥有同一 MAC 协议数据单元（MPDU )的某些部分，由此实现 L1切换， SA例如是基于密文的消息认证码（CMAC ) 、 Hash信息认证码 ( HMAC )和传输加密密钥（TEK ) 。

实际上， CID仅指示了 MR-BS与 MS之间的连接，对于域内切换而言无需更新 CID。以标准 IEEE 802.16j为例，采用路径管理来保证在保持 CID不变的情况下将 MS连接到目标 RS或 MR-BS。

下面就以标准 IEEE 802.16j为例说明如何分别在集中式安全和分布式安全的情况下实现本发明的技术方案。

I. 当以集中式安全执行域内 L1切换时，在 MR-BS与 MS之间保留安全上下文。 RS并不涉及安全性，它只是转发数据而无须理解其含义。作为传送数据的路径，在 RS之间（或 RS与 MR-BS )不存在任何安全信息交换。与 L2切换相比，在 L1切换中还应执行以下几个特别的步骤：

- MR-BS经由目标 RS而发送包含未确认分组的索引的 UL H-ARQ ACK/NACK至 MS;

-基于所述索引， MS仅发送未确认的 H-ARQ分组； -在 MR-BS将来自不同路径 (切换前来自服务 RS而切换后来自目标 RS ) 的 UL H-ARQ分组组合在一起。

应当指出，上面的流程是针对上行链路方向进行的。然而对于下行链路数据传输，可以执行类似的操作，并且来自不同路径的 DL H-ARQ分组最终在 MS被组合在一起。

II. 当以分布式安全执行域内 L1切换时，接入 RS (服务 RS或目标 RS )与 MS共享的 TEK被用于进行接入链路加密；而接入 RS与 MR-BS 共享的 TEK被用于进行中继链路加密。在这种情况下， L1切换是基于以下步骤来实现的：

-服务 RS的 SA被传送给 MR-BS和目标 RS二者，然后从 MS至服务 RS的接入链路的 TEK可以由目标 RS和 MR-BS共享；

-服务 RS发送所接收的 H-ARQ分组至 MR-BS (这里暂时地利用集中式安全，其中隐含地使用了之前的接入链路 TEK用于 MS与 MR-BS之间的加密）；

- MR-BS通过发送包含未确认分组的索引的 UL H-ARQ ACK/NACK 消息而经由目标 RS从 MS请求不完全的部分；

-在 MR-BS将来自不同路径的 H-ARQ分组组合在一起。

同样应当指出，上面的流程是针对上行链路方向进行的。对于下行链路数据传输，可以执行类似的操作。在这种情况下， MR-BS 负责发送 H-ARQ分组。

可选地，可以在重发未确认的分组结束之后借助于某些管理消息来恢复分布式安全，并且在目标 RS和 MS之间分配新的 SA。然而，上述管理消息并不在本发明的讨论范围之内，在这里不再另外说明。

由此可见，不管是对于集中式安全还是对于分布式安全都可以实现 L1 切换。然而应当指出，本发明的方案对于集中式安全而言更容易实现。

图 3和图 4是基于本发明思想的、分别针对集中式安全和分布式安全的 L1 域内切换过程的信令流程图，这两个信令流程都是以标准 IEEE 802.16j为例的。在该流程中，在 MR-BS管辖区域内， MS从服务 RS切换至目标 RS。图 3的具体流程如下：

- MS发送 MOB_HO-IND消息，此时业务中断，并且 MS保留所有的

H-ARQ上下文并且等待来自目标 RS的响应；

- MR-BS收到 MOB HO-IND消息时，保留所有的 H-ARQ上下文； -在网络重进入阶段，如果执行了切换优化并且不需要认证，则可以执行 L1切换；

- MR-BS发送 UL H-ARQ ACK/NACK消息至 MS, 并且 MS基于该消息中包含的索引而将未确认的 H-ARQ分组发送给目标 RS。

应当指出，对于下行链路情况，由 MS发送 DL H-ARQ ACK/NACK 消息至 MR-BS, 然后 MR-BS基于该消息中包含的索引而发送未确认的 H-ARQ分组至 MS。

图 4示出了分布式安全下的信令流程。在图 4的情况中，在 MAC层执行加密，即对于来自 MS的上行链路数据，接入 RS利用与 MS共享的 TEK来解密 MPDU, 然后利用与 MR-BS共享的 TEK来对有效负荷重新加密以构造待发送给 MR-BS的新 MPDU, 图 4的具体流程如下：

- MS发送 MOB_HO-IND消息，此时业务中断，并且 MS保留所有的 H-ARQ上下文并且等待来自目标 RS的响应；

- MR-BS收到 MOB HO-IND消息时，保留所有的 H-ARQ上下文；

-在网络重进入阶段，如果如行了切换优化并且不需要认证，并且服务 RS与 MS之间的接入链路上的 TEK由 MR-BS和目标 RS共享，则可以实现 L1切换（这里暂时地利用集中式安全）；

- MR-BS发送请求至服务 RS，然后来自 MS的 H-ARQ分组 « 务 RS直接发送给 MR-BS, 也就是说不执行解密和重新加密过程；

- 然后，执行图 3的流程描述中的最后两个步骤。

同样地，对于下行链路情况，由 MR-BS发送 DL H-ARQ ACK/NACK 消息至 MS,然后 MS基于该消息中包含的索引而发送未确认的 H-ARQ分组至 MR-BS。

应当指出，本发明的 L1切换方案对于 MR-BS与 RS之间的切换也同样适用。

应当理解，在实际应用中，本发明的 L1切换方案是与传统的 L2切换相结合地使用的。图 5以流程图的形式说明了本发明的 L1切换方案与传统的 L2切换之间的转换，即在什么条件下可以实施本发明的 L1切换。

如图所示，当 MS要进行切换时， MR-BS判定是否是域内切换。如果不是，则进行 L2切换。如果是，则判定服务 RS和目标 RS是否支持集中式安全。如果支持，则进行上述 L1切换。如果不支持，则判定是否执行了切换优化且无须认证并且共享 TEK：。如果是，则执行上述 L1切换。如果不是则执行 L2切换。

简言之，本发明的 L1切换方案适用于在多跳中继系统中针对 H-ARQ 技术的利用集中式安全的域内切换以及利用分布式安全的在保持 CID和 SA不变的情况下的域内切换。

通过以上描述可知，本发明的优点在于：

- 与传统的 L2切换相比， L1切换是针对域内切换的一种更有效的方式；

-保留了与传统的 L2切换基本相同的处理流程，仅需要传送少量的管理消息，例如 H-ARQ ACK/NACK, 从而使得本发明的方案很简单；

-保留了与之前的 L2切换的后向兼容性，即如果 MR-BS、 RS或 MS 不支持 L1切换则可以执行 L2切换。

此外，本发明的方案也有效地利用了 L1数据递送、有效地利用了宝贵的频率和功率资源。

下面参照图 6来描述根据本发明一个实施例的用于在 MR系统中针对 HARQ实现域内第一层切换的方法。本实施例的方法例如可以应用于多跳中继系统并且可以对应于例如前面图 3和 4所示的信令流程图。

如图 6所示，在步骤 601中，终端请求从第一网络单元切换至第三网络单元，然后第二网络单元判定所述第一和第三网络单元是支持第一安全模式还是第二安全模式。在这里，所述第二网络单元例如是图 3和 4 中的 MR-BS, 所述第一和第三网络单元例如分别是图 3和 4中的 J! 务 RS和目标 RS , 所述终端例如是图 3和 4中的 MS , 所述第一和第二安全模式例如分别是上面描述的集中式安全和分布式安全。在本实施例中，在 MR系统中针对 HARQ实现域内第一层切换的过程可以采用现有的和将来的任何解决方案、标准、规范等的方式，例如但不限于前面所述的 IEEE 802.16。具体地，在切换准备阶段， MS发出切换通知 MOB_HO-IND，以在保持 CID和 SA不变的情况下从服务 RS切换至目标 RS。然后 MR-BS在切换准备阶段判定所述服务 RS和目标 RS是支持集中式安全还是分布式安全。

如果所述第二网络单元确定所述第一和第三网络单元支持第一安全模式，则在步骤 602 中，所述第二网络单元在切换准备阶段后向所述第三网络单元发送用于通知关于所述终端的信息的第一消息。在这里，所述第一安全模式是集中式安全，并且所述第一消息例如是 MS_Context-REP₀ 具体地，在本实施例中，如图 3所示，如果 MR-BS 确定服务 RS和目标 RS支持集中式安全，则 MR-BS在切换准备阶段向目标 RS发送 MS_Context-REP以将 MS的上下文发送给目标 RS。所述上下文包括 MS支持的物理参数、 MAC特征和服务流参数，并且对于后面提到的分布式安全还包括安全信息。

接着，在步骤 603中，在终端切换到所述第三网络单元后，所述第二网络单元经由所述第三网络单元向所述终端发送用于指示需要重新传送的未确认分组的第二消息。在这里，所述第二消息例如是上面提到的 UL H-ARQ ACK/NACK消息。具体地，根据本实施例，在网络重进入阶段， MR-BS经由目标 RS向 MS发送包含未确认分组的索引的 UL H-ARQ ACK/NACK消息。

接着，在步骤 604中，所述终端在收到所述第二消息后，基于该第二消息中包含的索引将所述未确认分组经由所述第三网络单元而发送给所述第二网络单元。具体地，根据本实施例， MS在收到

UL H-ARQ ACK/NACK后基于该第二消息中包含的索引信息将未确认的分组经由目标 RS重新发送给 MR-BS₀

最后，在步骤 605中，所述第二网络单元在收到所述未确认的分组后，将来自所述第一网络单元的已确认分组与所述未确认分组组合在一起。具体地，根据本实施例， MR-BS收到由 MS重新发送的未确认分组后将该未确认分组与之前由 J! 务 RS发送的已确认的分组组合在一起，以构成完整的服务数据单元。

如果第二网络单元确定第一和第三网络单元支持第二安全模式，则在步骤 602a中，所述第一网络单元在切换准备阶段后经所述第二网络单元向所述第三网络单元发送还包括安全信息的所述第一消息。在这里，所述第二安全模式是分布式安全，并且所述安全信息例如是（但不限于）从所述终端至所述第一网络单元的接入链路的 TEK。具体地，如图 4所示，服务 RS经由 MR-BS向目标 RS发送 MS_Context REP消息，从而将自 MS至服务 RS的接入链路的传输加密密钥 TEK发送给目标 RS，以使得 MR-BS与目标 RS 之间也可以共享该 TEK。

然后，在步骤 602b中，在终端切换到所述第三网络单元后，所述第二网络单元向所述第一网络单元发送用于请求所述第一网络单元发送分组的第三消息。具体地，根据本实施例，该步骤对应于图 4中服务 RS与 MR-BS之间的 "请求 H-ARQ分组"及 "提供 H-ARQ分组" 。所述第三消息并未在图 4中显示，其实际上可以采用任何类型的请求消息，例如 Request 消息。应当指出，此处源自 MS的分组直接被传输给 MR-BS , 这意味着临时采用了集中式安全。

接着，在步骤 602c中，所述第一网络单元在收到所述第三消息后利用所述安全信息将接收自所述终端的分组直接发送至所述第二网络单元。具体地，根据本实施例，服务 RS在收到 MR-BS 的请求后利用 TEK将接收自 MS的分组直接发送给 MR-BS。

下面继续执行步骤 603-605。

作为变型，本实施例也可适用于从 MR-BS切换至 RS的情况。在此不再对此情况赘述。

应当指出，上面仅就上行链路进行了描述。然而，本实施例也可应用于下行链路。在下行链路的情况下，由 MS 发送 DL H-ARQ ACK/NACK消息至 MR-BS , 然后 MR-BS经目标 RS向 MS传送未确认的分组，最后在 MS将已确认和未确认的分组组合在一起。

通过以上描述可知，采用本实施例的域内 L1切换方法，可以比传统的 L2切换更有效地进行域内切换，并且可以高效地利用频率和功率资源。此外，本实施例的方法很简单，因为它保留了与传统的 L2 切换基本相同的处理流程，仅需要传送少量的管理消息，例如 H-ARQ ACK/NACK。同时，本实施例的方法也保留了与之前的 L2切换的后向兼容性。

在同一发明构思下，根据本发明的另一个方面，提供了一种用于在其所控制的区域内执行通信网络与用户之间的通信和管理功能的网络单元。下面就结合附图对其进行说明。

图 7示出了根据本发明一个实施例的网络单元 700。该网络单元 700 包括判定装置 701、第一消息发送装置 702、第二消息发送装置 703 和第三消息发送装置 704。判定装置 701用于在切换准备阶段判定所述第一和第二子网络单元是支持第一安全模式还是支持第二安全模式，例如在终端 MS请求切换时，判定服务 RS和目标 RS是支持集中式安全还是分布式安全。第一消息发送装置 702 用于在切换准备阶段将用于通知关于所述终端的信息的第一消息发送至所述第二子网络单元，例如，在切换准备阶段将 MS_Context-REP 消息发送至目标 RS，该消息例如可以包括 MS支持的物理参数、 MAC 特征和服务流参数。第二消息发送装置 703用于在终端执行切换后，将用于指示需要重新传送的未确认分组的第二消息经由所述第二子网络单元发送给所述终端，例如，在网络重进入阶段，经由目标 RS将 UL H-ARQ ACK/NACK发送给 MS。第三消息发送装置 704用于在确定支持所述第二安全模式的情况下、在所述终端执行切换后，在发送所述第二消息之前将用于请求所述第一子网络单元发送分组的第三消息发送给该第一子网络单元，例如，在分布式安全的情况下，在网络重进入阶段且在发送 UL H-ARQ ACK/NACK之前将请求服务 RS发送分组的第三消息发送给服务 RS , 该请求消息例如可以简单地是 REQUEST消息。

在实施上，本实施例的网络单元 700以及其包含的判定装置 701、第一消息发送装置 702、第二消息发送装置 703和第三消息发送装置 704，可以以软件、硬件或软件和硬件组合的方式来实现。例如，本领域技^ 员熟悉多种可用来实 ¾ 些 ^的设备，诸: 理器、微控制器、专用电路 ( ASIC )、可编考 ϋ£辑设备 ( PLD )和 /或现场可编程门阵列 ( FPGA ) 相互连接。

在操作上，上述结合图 7说明的实施例的用于在其所控制的区域内执行通信网络与用户之间的通信和管理功能的网络单元，可以实现前面描述的用于实现域内 L1切换的方法。通过使用该网络单元，可以比传统的 L2 切换更有效地进行域内切换，并且可以高效地利用频率和功率资源。此外，本实施例的网络单元也保留了与之前的 L2切换的后向兼容性。

在同一发明构思下，根据本发明的另一个方面，提供了一种用于在通信网络中传递业务和信令的网络单元。下面就结合附图对其进行说明。

图 8 示出了根据本发明一个实施例的网络单元 800。该网络单元 800包括安全信息提供装置 801和分组提供装置 802。安全信息提供装置 801 用于在所述网络单元和目标网络单元支持第二安全模式的情况下，在切换准备阶段之后，所述网络单元经由另一网络单元向所述目标网络单元发送包含关于所述终端的信息以及安全信息的第一消息，例如，在分布式安全的情况下，在切换准备阶段之后，服务 RS经由 MR-BS向目标 RS发送 MS Context-REP 消息，该消息例如可以包括 MS支持的物理参数、 MAC特征、服务流参数以及 TEK。分组提供装置 802用于在所述网络单元和所述目标网络单元支持第二安全模式的情况下，当收到由所述另一网络单元发送的用于请求所述网络单元发送分组的消息后、利用所述第一消息中包含的安全信息将接收自所述终端的分组直接发送至所述另一网络单元，例如在分布式安全的情况下，当收到 MR-BS请求发送分组的消息后，利用 TEK将接收自 MS的分组直接发送给 MR-BS。

在实施上，本实施例的网络单元 800以及其包含的安全信息提供装置 801 和分组提供装置 802 可以以软件、硬件或软件和硬件组合的方式来实现。例如，本领域技术人员熟悉多种可用来实现这些部件的设备，诸如理器、微控制器、专用^ ^电路 (ASIC )、可编辑设备 (PLD )和 /或现场可编程门阵列（FPGA )等。本实施例的网络单元的各个组成部分也可以物理地分开实现而操作上地相互连接。

在操作上，上述结合图 8说明的实施例的用于在通信网络中传递业务和信令的网络单元，可以实现前面描述的用于实现域内 L1切换的方法。通过使用该网络单元，可以比传统的 L2切换更有效地进行域内切换，并且可以高效地利用频率和功率资源。此外，本实施例的网络单元也保留了与之前的 L2切换的后向兼容性。

在同一发明构思下，根据本发明的又另一方面，还提出了一种通信系统，该通信系统包括至少一个终端、用于在其所控制的区域内执行通信网络与用户之间的通信和管理功能的网络单元、以及至少两个用于在通信网络中传递业务和信令的网络单元。此外，所述通信系统还可以包括其他网络单元，例如路由器等。以上虽然通过一些示例性的实施例对本发明的用于在 MR系统中针对

H-ARQ实现域内 L1切换的方法、用于在其所控制的区域内执行通信网络与用户之间的通信和管理功能的网络单元以及用于在通信网络中传递业务和信令的网络单元以及通信系统进行了详细的描述，但是以上这些实施例并不是穷举的，本领域技术人员可以在本发明的精神和范围内实现各种变化和修改。因此，本发明并不限于这些实施例，本发明的范围仅由所附权利要求为准。

Claims

权利要求

1.一种用于在分组网络中针对自动重传技术而实现域内第一层切换的方法，其中，在保持连接信息和安全信息不变的情况下，所述终端从第一网络单元切换至第三网络单元，所述第一和第三网络单元由所述第二网络单元控制，所述第二网络单元在切换准备阶段判定所述第一和第三网络单元是支持第一安全模式还是第二安全模式，所述方法包括：

-如果所述第二网络单元确定所述第一和第三网络单元支持第一安全模式，则所述第二网络单元在切换准备阶段向所述第三网络单元发送用于通知关于所述终端的信息的第一消息；

-在终端切换到所述第三网络单元后，所述第二网络单元经由所述第三网络单元向所述终端发送用于指示需要重新传送的未确认分组的第二消息；以及

-所述终端在收到所述第二消息后，基于该第二消息中包含的索引将所述未确认分组经由所述第三网络单元而发送给所述第二网络单元。
2.根据权利要求 1所述的方法，如果所述第二网络单元确定所述第一和第三网络单元支持第二安全模式，则所述方法在所述第二网络单元发送所述第二消息的步骤之前包括：

-在切换准备阶段，所述第一网络单元经所述第二网络单元向所述第三网络单元发送还包括安全信息的所述第一消息；

-在终端切换到所述第三网络单元后，所述第二网络单元向所述第一网络单元发送用于请求所述第一网络单元发送分组的第三消息；以及

-所述第一网络单元在收到所述第三消息后利用所述安全信息将接收自所述终端的分组直接发送至所述第二网络单元。
3.根据权利要求 1或 2所述的方法，还包括：在收到来自所述第三网络单元的所述未确认分组后，所述第二网络单元将接收自所述第一网络单元的已确认分组和所述未确认分组组合在一起。
4.根据权利要求 1至 3中任一项所述的方法，其中，所述连接信息是连接标识符 CID。
5.根据权利要求 1至 4中任一项所述的方法，其中，所述安全信息是安全关联 SA。
6.根据权利要求 1至 5中任一项所述的方法，其中，所述安全信息是从所述终端至所述第一网络单元的接入链路的传输加密密钥 TEK。
7.根据权利要求 1至 6中任一项所述的方法，其中，所述自动重传技术是混合自动重传请求 H-ARQ。
8.根据权利要求 1至 7中任一项所述的方法，其中，所述第一和第三网络单元是中继站。
9.根据权利要求 1至 8中任一项所述的方法，其中，所述第二网络单元是基站。
10.根据权利要求 1至 9中任一项所述的方法，其中，所述第一和第二安全模式分别是集中式安全和分布式安全。
11.根据权利要求 1至 10中任一项所述的方法，其中，所述第二消息是 H-ARQ ACK/NACK消息。
12.根据权利要求 1至 11中任一项所述的方法，其中，所述第一消息是 MS_Context-REP。
13.根据权利要求 1至 12中任一项所述的方法，其中，所述关于所述终端的信息包括终端支持的物理参数、 MAC特征和服务流参数。
14.根据权利要求 1至 13中任一项所述的方法，其中，所述分组网络是无线多跳中继网络。
15.一种网络单元，用于在其所控制的区域内执行通信网络与用户之间的通信和管理功能，其中，所述网络单元控制第一子网络单元和第二子网络单元，在保持连接信息和安全信息不变的情况下，终端利用自动重传技术实现从所述第一子网络单元至所述第二子网络单元的第一层域内切换，所述网络单元包括：

-判定装置，用于在切换准备阶段判定所述第一和第二子网络单元是支持第一安全模式还是支持第二安全模式；

-第一消息发送装置，用于在切换准备阶段将用于通知关于所述终端的信息的第一消息发送至所述第二子网络单元；和

-第二消息发送装置，用于在终端执行切换后，将用于指示需要重新传送的未确认分组的第二消息经由所述第二子网络单元发送给所述终端。
16.根据权利要求 15所述的网络单元，还包括第三消息发送装置，用于在确定支持所述第二安全模式的情况下、在所述终端执行切换后，在发送所述第二消息之前将用于请求所述第一子网络单元发送分组的第三消息发送给该第一子网络单元。
17.根据权利要求 15或 16所述的网络单元，其中，所述自动重传技术是混合自动重传请求 H-ARQ。
18.根据权利要求 15至 17中任一项所述的网络单元，其中，所述网络单元是基站。
19.根据权利要求 15至 18中任一项所述的网络单元，其中，所述第一和第二子网络单元是中继站。
20.根据权利要求 15至 19中任一项所述的网络单元，其中，所述第一和第二安全模式分别是集中式安全和分布式安全。
21.根据权利要求 15至 20中任一项所述的网络单元，其中，所述连接信息是连接标识符 CID.
22.根据权利要求 15至 21中任一项所述的网络单元，其中，所述安全信息是安全关联 SA。
23.根据权利要求 15至 22中任一项所述的网络单元，其中，所述安全信息是从所述终端至所述第一网络单元的接入链路的传输加密密钥 TEK：。
24.根据权利要求 15至 23中任一项所述的网络单元，其中，所述第一消息是 MS_Context-REP。
25.根据权利要求 15至 24中任一项所述的网络单元，其中，所述第二消息是 H-ARQ ACK/NACK消息。
26.根据权利要求 15至 25中任一项所述的网络单元，其中，所述关于所述终端的信息包括终端支持的物理参数、 MAC特征和服务流参数。
27.一种网络单元，用于在通信网络中传递业务和信令，其中，在保持连接信息和安全信息不变的情况下，终端利用自动重传技术实现从所述网络单元至目标网络单元的域内第一层切换，所述网络单元和所述目标网络单元都由另一网络单元控制并且都支持第一和第二安全模式，所述网络单元包括：

-安全信息提供装置，用于在所述网络单元和所述目标网络单元支持第二安全模式的情况下，在切换准备阶段之后，所述网络单元经由所述另一网络单元向所述目标网络单元发送包含关于所述终端的信息以及安全信息的第一消息；和

-分组提供装置，用于在所述网络单元和所述目标网络单元支持第二安全模式的情况下，当收到由所述另一网络单元发送的用于请求所述网络单元发送分组的消息后、利用所述第一消息中包含的安全信息将接收自所述终端的分组直接发送至所述另一网络单元。
28.根据权利要求 28所述的网络单元，其中，所述网络单元和所述目标网络单元是中继站。
29.根据权利要求 28或 29所述的网络单元，其中，所述另一网络单元是基站。
30.根据权利要求 28至 30中任一项所述的网络单元，其中，所述自动重传技术是混合自动重传请求 H-ARQ。
31.根据权利要求 28至 31中任一项所述的网络单元，其中，所述第一和第二安全模式分别是集中式安全和分布式安全。
32.根据权利要求 28至 32中任一项所述的网络单元，其中，所述连接信息是连接标识符 CID.
33.根据权利要求 28至 33中任一项所述的网络单元，其中，所述第一消息是 MS_Context-REP。
34.根据权利要求 28至 34中任一项所述的网络单元，其中，所述关于所述终端的信息包括终端支持的物理参数、 MAC特征和服务流参数。
35.根据权利要求 28至 35中任一项所述的网络单元，其中，所述安全信息是安全关联 SA。
36.根据权利要求 28至 36中任一项所述的网络单元，其中，所述安全信息是从所述终端至所述第一网络单元的接入链路的传输加密密钥 TEK：。
37.一种通信系统，用于在分组网络中针对自动重传技术而实现域内第一层切换，其特征在于，包括：

-根据权利要求 15至 26中任一项所述的网络单元；

-至少两个根据权利要求 27至 36中任一项所述的网络单元；以及

-至少一个终端。