CN102474782B

CN102474782B - 用于蜂窝无线电通信的经改进的移交

Info

Publication number: CN102474782B
Application number: CN201080036202.1A
Authority: CN
Inventors: M·文卡塔查拉姆
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2009-07-06
Filing date: 2010-07-06
Publication date: 2015-08-26
Anticipated expiration: 2030-07-06
Also published as: BR112012000416A2; WO2011005751A3; CN102474782A; KR101312891B1; KR20120061818A; US20110002299A1; JP2012532574A; EP2452523A4; RU2012103912A; RU2504121C2; JP5520372B2; EP2452523A2; US8275378B2; WO2011005751A2

Abstract

针对蜂窝无线网络描述了改进的移交过程。在一个示例中，方法包括将移动站登记到第一基站和第一网关，将移动站移交到与第一网关耦合的第二基站，选择与移动站耦合的第二网关，将移动站登记到第二网关，从第一网关取消移动站的登记，以及将移动站移交到与第二网关耦合但不与第一网关耦合的第三基站。

Description

用于蜂窝无线电通信的经改进的移交

技术领域

本描述关于用于无线通信的移交的领域，尤其关于将来自一个集群或控制组的通信移交到另一个。

背景

在蜂窝通信系统中，基站用于向移动用户的设备提供数据、语音以及其他服务。每个基站的范围有限，使得当用户移动到远离基站时，与该基站的连接必须被移交或切换到离用户更近的一个不同的基站。这允许基站和用户设备使用较低的功率。为提供移交，已开发了精细过程来转移这些连接。

每个基站通常还连接到一些上游设备，而这些上游设备又连接到电话网络、因特网以及其他数据源。该上游设备具有到它所服务的基站的高速数据通路，并且通常限于一定数量的基站。当移动用户走出该组基站的范围时，可能丢失连接或者必须使用一些更复杂的数据连接集。

在宽带无线网络中，诸如WiMAX或3GPP LTE(第三代伙伴项目长期演进)网络，每个基站耦合至网关且网关全部分配到特定集群。当移动用户移动至集群外的或不是直接连接到相同网关的基站时，则用于移动用户的数据必须从一个网关传递至另一个网关以到达用户。为了支持在诸多网关之间四处移动的诸多用户，网关之间的连接必须被构建成携带来自用户的大量数据通信量。这可能使数据延迟到达用户。为了快速转移网关之间的所有用户数据，使得网关和它们的连接更加昂贵。

发明内容

在第一方面，公开了一种用于经改进的移交的方法。该方法包括向第一基站和第一网关登记移动站并将所述移动站连接到所述第一基站和所述第一网关；将所述移动站移交到第二基站，并将所述移动站连接到所述第二基站，同时向所述第一网关登记所述移动站，所述第二基站与所述第一网关耦合；选择与所述第二基站耦合的第二网关；向所述第二网关登记所述移动站，同时将所述移动站连接到所述第二基站；在向所述第二网关登记所述移动站之后从所述第一网关取消登记所述移动站；以及将所述移动站移交到第三基站，并将所述移动站连接到所述第三基站，同时向所述第二网关登记所述移动站，所述第三基站与所述第二网关耦合且不与所述第一网关耦合。选择第二网关包括发送选择请求消息到所述第二网关且从所述网关接收选择响应。发送选择请求包括通过所述第二基站和所述第二网关之间的直接连接将所述选择请求从所述第二基站发送到所述第二网关。选择所述第二网关包括选择位于与所述第一网关的接入服务网络集群不同的接入服务网络集群中的第二网关。选择所述第二网关包括选择位于与所述第一网关的接入服务网络集群不同的接入服务网络集群中且也位于所述第一网关的所述接入服务网络集群中的第二网关。该方法还包括将上下文从所述第一网关转移到所述第二网关。该方法还包括将所述第一网关和归属代理之间的连接重新定位到所述第二网关。所述归属代理是为所述第一网关和所述第二网关两者共用的连通性服务网络的归属代理。该方法还包括将所述移动站从所述第一网关取消登记并向所述第二网关登记所述移动站。该方法，还包括登记从所述第二基站到所述第二网关的数据通路并且取消登记从所述第二基站到所述第一网关的数据通路。该方法还包括确定在将所述移动站移交至所述第二基站之后所述移动站是否需要移交至所述第三基站。确定所述移动站是否需要移交至所述第三基站包括：估计所述移动站的行进速度和方向；以及将所述估计的结果与所述第三基站的无线电范围相比较。

在另一方面，公开了一种用于经改进的移交的装置。该装置包括：具有多个网关的第一集群；耦合到所述第一集群的所述网关的多个基站，所述第一基站向所述第一基站和第一网关登记移动站并将所述移动站连接到所述第一基站和所述第一网关；具有多个网关的第二集群；耦合到所述第一集群的网关以及所述第二集群的网关的至少一个公共基站，所述公共基站从所述第一基站接收所述移动站的移交，同时向所述第一网关登记所述移动站，向所述第二集群的第二网关登记所述移动站，从所述第一网关取消登记所述移动站；以及耦合到所述第二集群的网关的第三基站，其从所述公共基站接收所述移动站的移交，同时向所述第二网关登记所述移动站。所述多个网关中的至少一个还位于不同集群中。该装置还包括在至少一个基站和所述多个网关中的每一个之间的直接数据通路连接以及在至少一个基站和不同集群的网关之间的直接数据通路。该装置还包括在所述多个基站中的每一个和所述多个网关中的每一个之间的直接数据通路连接。所述直接数据通路连接是WiMAX R6-Flex连接。所述至少一个公共基站或所述第一集群的所述第一网关确定在将所述移动站移交到所述至少一个公共基站之后所述移动站是否需要移交至所述第三基站。所述至少一个公共基站或所述第一集群的所述第一网关通过估计所述移动站的行进速度和方向以及将所述估计的结果与所述第三基站的无线电范围相比较来确定所述移动站是否需要移交到所述第三基站。

在又一方面，公开了一种用于经改进的移交的装置。该装置包括：具有第一多个网关的第一集群；耦合到所述多个网关的多个基站，所述第一基站向所述第一基站和所述第一集群的第一网关登记移动站并将所述移动站连接到所述第一基站和所述第一集群的所述第一网关；具有第二多个网关的第二集群；以及第二集群的第二网关，其耦合到所述第一集群的第二基站以及所述第二集群的第三基站，所述第二基站从所述第一基站接收所述移动站的移交同时向所述第一网关登记所述移动站，向所述第二集群的所述第二网关登记所述移动站，从所述第一网关取消登记所述移动站，以及所述第三基站从所述第二基站接收所述移动站的移交同时向所述第二网关登记所述移动站。所述多个基站中的至少一个也位于不同集群中。该装置还包括在至少一个网关和所述多个基站中的每一个之间的直接数据通路连接以及在至少一个网关和不同集群的基站之间的直接数据通路。所述第一和所述第二集群的所述网关耦合到用于网络外部数据通信的公共归属代理。所述第一集群的所述第一网关和所述第一集群的所述第二网关耦合在一起用于数据通信。所述第二基站或所述第一集群的所述第一网关确定在将所述移动站移交到所述第二基站之后所述移动站是否需要移交到所述第三基站。所述第一集群的所述第二基站或所述第一网关通过估计所述移动站的行进速度和方向以及将所述估计的结果与所述第三基站的无线电范围相比较来确定所述移动站是否需要移交到所述第三基站。

附图简述

本发明的各实施例在各附图中是作为示例而非作为限定示出的，在附图中相同的附图标记用于指代相同的特征，在附图中：

图1是具有可应用本发明各实施例的网关的无线网络体系结构的框图；

图2是具有可应用本发明各实施例的接入服务网络集群的无线网络体系结构的框图；

图3是根据本发明实施例的具有共享基站的接入服务网络集群的无线网络体系结构的框图；

图4是根据本发明实施例的将移动站从一个集群转移至另一个集群的信令图；

图5是根据本发明实施例的具有共享网关的接入服务网络集群的无线网络体系结构的框图；

图6是根据本发明另一实施例的将移动站从一个集群转移至另一个集群的信令图；以及

图7是根据本发明实施例的无线终端或站的框图。

详细描述

诸如WiMAX接入网络之类的蜂窝无线通信系统集群可以重叠以减小锚固效应以及显著简化端对端(E2E)移交操作以及其他网络操作。重叠的集群还可简化蜂窝网络体系结构并进而简化移交。

在WiMAX网络的示例中，可以消除对R4接口的锚固。锚固对网络部署产生负面影响。它增加了复杂性且使互操作性降低，从而导致在某些移动场景下性能不良。如下所述，可降低成本并且改进性能。

图1示出蜂窝无线电系统10的示例。MS(移动站)12、14可以是移动的或固定的，并且可以采用蜂窝电话、上网本、个人计算机、媒体播放器、电器、或者各种其他无线连接设备中的任一种的形式。MS还可被称为订户站、远程站、终端或以其他术语表示。

在系统中提供的多个基站(BS)16-24用于提供用于MS的连接。取决于应用，BS可采用各种不同形式，并且可覆盖大的或小的区域以及传送功率。尽管在图1中BS被示为相类似，但是它们也可以被彼此不同地连接和配置。在一些应用中，网络接入点或MS对等可用作或作为BS。在所示出的示例中，向BS 19登记第一MS且向另一BS 23登记第二MS。该登记允许每个MS与BS通信以支持该MS与系统所支持的全部服务。

每个BS 16-24连接到网关(GW)或基站控制器。在WiMAX的情况下，基站控制器被称为ASN-GW(接入服务网络网关)。有三个网关25、26、27。每个网络支持若干BS。网关可以彼此连接或者可以不彼此连接，并且全部直接或间接连接到移动电话交换中心(MTSC)(未示出)。在任何一个系统中可能存在一个或多个MTSC。MTSC耦合到电话中枢，该电话中枢提供到其他电话系统、数据服务器和服务等等的接入。在一些实例中，BS可通过中枢而非网关来直接连接到MTSC。

在所示出的示例中，系统主管和管理可按各种不同方式在BS、GW和MTSC之间分布。对于通信，第一MS 12可通过相应的连接的BS和GW与第二MS通信。如果两个MS在相同BS处登记，则BS可能能够支持无需路由通过GW的通信。类似地，如果第二MS连接到另一系统(MTSC或ISP(因特网服务提供商))，则这两个MS可通过中枢来通信。

图1示出一个示例网络，但是，本发明可应用于宽范围的不同网络配置并且通信可以被不同地路由以适于不同的情形和应用。图1的示图表示单个接入服务网络(ASN)。每个ASN可能具有几个甚至上百个BS和GW。BS通过使用R6接口连接到固定的GW。

图1示出连接到BS 19的MS 12的示例。它正朝向下一个BS 20移动到示图的右侧。第二BS 20连接到GW226。当MS从连接到GW1的第一BS移动到连接到GW2的第二BS时，将存在在从第一BS到第二BS的MS的移交。在移交期间，该MS的数据通路通过第一BS锚固在GW1中。为了在移交期间维持与MS的连接，与GW1的连接经由这两个GW之间的R4接口28跨越至GW2。然后经由GW2和BS之间的R6接口30继续至第二BS 20。

只要MS保持锚固至第一网关GW1，则用于MS的数据通路将通过R4接口从GW2继续至GW3。随着MS离GW1越远，数据通路变得越复杂、越长且越慢。如果网络中有许多MS，则R4连接的容量必须适于服务被锚固于远处网关的全部MS。结果，锚固为网络增加了一定的复杂性并且可能导致网络中的互操作性测试(IOT)问题。

为了简化该数据通路，用于MS的锚GW必须改变成GW168。这是由CSN(连通性服务网络)(未示出)的归属代理(HA)94来完成的。它是通常由HA发起的具有高等待时间的单独过程。HA连接到全部GW并且管理图1、2、3、4的网络与外部网络之间的通信量。

图2示出蜂窝无线电系统的另一示例。在该示例中，ASN已被分成两个不同的ASN集群40、42。第一集群40中的MS 60连接到BS 49。在两个ASN集群中提供的多个基站(BS)46-54用于提供用于MS的连接。在第一ASN集群40中提供第一组BS 46-51，且在第二ASN集群42中提供第二组BS 52-54。

第一组46-51中的每个BS连接到多个GW。在所示出的示例中，三个GW65、66、67每个都通过R6-Flex接口耦合到两个BS中的每一个。GW2具有到多个BS的连接43、44，且GW3类似地具有到相同BS的连接63、64。可做出与其他BS的类似连接，但为了简化附图而未示出这些连接。网关可以或者可以不彼此连接，并且为了简化附图而未示出该连接。如图1所示，所有的GW直接或间接连接到一个或多个MTSC或类似的控制站(未示出)。如图1所示，每个ASN可能具有几个甚至上百个BS和GW。每个GW可以具有几个或上百个BS。为了简化附图仅示出少数几个。类似地，在单个ASN中可以存在许多ASN集群。

在所示出的示例中，每个ASN由若干集群组成。每个集群包括若干GW和BS。集群内的任何BS可使用R6-flex接口直接连接到该集群内的任何GW。通过使用该体系结构，只要MS在相同集群的不同BS间移动，它就可以维持与单个GW的直接连接。

由于该直接连接，因此不需要通过图1的R4连接在GW之间传送数据。在移交中目标BS可连接回服务BS所连接的用于该MS的相同GW。在图2中，MS最初连接到服务BS 49，该服务BS 49连接到GW(例如GW165)。在移交之后，MS将连接到目标BS 50，该目标BS 50也连接到GW1。只要MS停留在该集群内，那就不需要在网关之间传达数据通信量。

然而，如果MS在示图中继续向右侧行进，那么它将跨越到下一个集群42中。在这种情况下，它将被移交到第二集群42中的BS 52、53、54。这些BS利用R6-Flex连接到相同集群中的GW 68、69。由于R6-Flex并不跨越ASN中的集群边界，因此当MS在另一集群中移交时不能再像之前那样直接连接到它的锚GW。这是对R6-Flex的限制，以便管理可在BS和GW之间发生的所有连接的复杂性。

为了支持被锚固到第一集群中的GW的同时还处于第二集群中的MS，可以使用两个GW 65、68之间的R4连接61。该MS 60的数据通路被锚固在老集群40的GW 65中，并且数据通过使用R4接口61被转发到新集群42中的新GW 68。结果类似于图1所示的R4连接。因此，只要BS停留在集群内，集群化就允许系统避免使用GW之间的R4链接。可以有更多的R4链接。为了简化附图，仅示出一个。一旦BS移动至另一个集群，结果将与图1相同，但是R6-Flex的复杂性增加。

通过引入集群之间的一定重叠，可以减少对GW之间的连接的使用。两个集群可通过具有一个或多个公共BS、GW而重叠。换言之，通过使一个或多个BS或GW在两个集群中均呈现，可以提高效率。

图3示出一个示例，其中一个BS 81出现在两个不同的ASN集群70、72中。第一集群70中的MS 90连接到第一BS 81。在两个ASN集群中提供的多个基站(BS)76-84用于提供用于MS的连接。在第一ASN集群70中提供第一组BS 76-81，且在第二ASN集群72中提供第二组BS 81-84。如所提到的，BS 81位于两个集群中。

第一组76-81中的每个BS连接到多个GW。在所示出的示例中，三个GW 95、96、97每个都通过R6-Flex接口耦合到共享的BS 81。可做出与其他BS的类似连接，但为了简化附图而未示出这些连接。网关可以或者可以不彼此连接，并且为了简化附图而未示出该连接。

类似地，第二集群72具有四个BS 81、82、83、84，并且这些BS通过R6-Flex连接耦合到GW 98、99中的每一个。如在附图中所看到的，公共BS 81具有到两个集群中的GW的直接R6-Flex连接。在所示出的示例中，存在从公共BS到每个集群中的每个GW的直接连接。然而，其他BS可被限制成仅仅具有到同一集群内的GW的连接。

通过使用该体系结构，MS可在第一集群的不同BS之间移动并且维持与其锚固GW的直接连接。在该示例中，MS已移动到第一集群70的右手侧并且连接到第一集群的最右边的BS 81。锚GW是最右边的GW 97，但是它可以是该集群中的任何其他GW。

由于该直接连接，不需要通过R4或任何其他类型的连接在GW之间传送数据以便从公共BS 81来服务MS。在移交中目标BS可连接回正在服务中的BS所连接的用于该MS的相同GW。

当MS移动到公共BS 81时，BS可将其用于该MS的从属关系从第一集群70中的MS锚GW197切换到诸如第二集群72中的GW298之类的不同网关。这可在向该BS的移交完成之后且在向仅位于第二集群中的BS的移交之前完成。由于MS可能会使用公共BS一段时间，因此从一个GW到另一个GW的切换可以作为后台处理而更慢地完成。

在GW改变之后，当MS从公共BS 81移动到不同BS时，例如第二集群72中的BS 82，新的目标BS仍然可以连接到新的锚GW 98。由于目标BS和新的锚GW两者均在相同集群中，因此可以做出使用R6-flex的直接连接。向第二集群内的其他BS的后续移交可如图1那样处理。通过利用该过程，消除了对任何GW的严格锚固。取代锚固，做出了与GW的更灵活的、可改变的关联。

图4示出可用于执行如图3的上下文所描述的移交的消息交换。每个站或终端均在示图的顶部标识出，并且以从上到下所示的次序在终端之间发送消息。过程开始于MS从BS 80到BS 81的移交。这一般由框100指示。这可按各种方式中的任何一种来完成。用于WiMAX的标准以及其他无线协议指定可用于执行这种移交的特定协议。在移交之后，MS连接到公共BS，该公共BS通过R6-Flex连接到两个集群中的GW。

完成第一移交后，首先选择和通知新的目标GW。然后到MS的数据通路从起始GW改变到目标GW。最后，存在从起始GW到目标GW的上下文转移。这完成了WiMAX上下文中的转移。对于其他类型的通信系统，可使用或需要不同的操作以将连接从一个GW转移到另一个GW。

现在可将从BS到GW的连接从MS所来自的第一集群切换到MS所去往的第二集群72。首先，BS 81通过其R6连接将选择请求102发送到目标GW 98。该消息可以是GW选择REQ消息。该消息指示目标GW以及可能指示起源GW。目标GW将通过相同R6连接以GW选择RSP消息104向BS 81响应。当MS已建立与目标GW的通信时，起源GW可将它的上下文110直接转移至目标GW 98。

此时，或稍后，HA 94可将GW和服务BS之间的连接从起源网关移动111到目标网关。这也将HA和GW之间的R3连接从起源GW移动到目标GW。因此，在该示例中，它可被称为R3重新定位。通过连接重新定位，就再无必要使用GW之间的R4连接。

在BS和目标GW之间的通信已建立的情况下，可执行数据通路登记106。在WiMAX中，这可以是R6DP Reg(R6数据通路登记)过程。该过程将BS连接到目标GW用于数据通信。实际上，它建立了目标GW作为用于MS的锚GW。同时或者稍后，BS取消向起源GW 97的数据通路登记。这在图4中由R6DP De-Reg(R6数据通路取消登记)108指示。

作为该过程的结果，仅有上下文通过R4连接转移。所有其他通信和数据转移都是通过R6接口进行的。在上下文被转移且登记已被移动到目标GW之后，MS可直接通过目标网关通过R6-Flex连接来通信。由于BS总是向GW中的一个或两个登记，因此MS总是能够通过GW中的一个或两个来通信。从一个集群到另一个集群的移动并不影响MS。

在MS已完全转移到第二集群之后，它可被移交到第二集群中的任何其他BS。在所示出的示例中，存在从公共BS 81到仅在第二集群72中的BS的移交112。

登记和取消登记通常仅可应用于正在被移交的MS。BS可继续通过两个集群中的GW服务MS而无需GW或集群的任何改变。GW选择REQ消息102、RSP消息104、DP Reg 106以及DP De-Reg 108可包括其数据通路要改变的MS90的标识。为了支持数据通路和登记的改变，可检查MS的帐户信息、订阅信息以及其他属性以确保在第二集群中操作是经授权或许可的。

在进行图4的协议之前，可以确定在向公共BS移交之后MS是否需要移交到第二集群中。如果MS可能停留在第一集群的范围内，那么可以避免数据通路登记的改变。这种确定可由MS、BS、GW或者与系统相连接的但未在附图中示出的管理或控制系统做出。形成确定的最佳方式可适于适应任何特定应用。

预测用于MS的下一可能的移交的一种方式是估计MS的行进速度和方向并且随后将其与附近基站的无线电范围相比较。这种估计可通过使用MS上的定位系统直接做出，或者例如通过测量在MS处或在几个BS处所接收的信号强度(例如RSSI，接收信号强度指标)间接做出。或者，可使用单独的位置和行进预测系统来监控MS并预测它是否将需要移交以及如果需要移交的话则在何时及何处移交。

在图5的示例中，两个集群通过共享至少一个GW而重叠。随着MS朝向服务集群的边界移动，数据通路被重新定位到重叠了服务集群和目标集群的GW。当集群内移交发生时，锚固是不需要的，因为数据通路已经锚固在两个集群所共用的GW上。为了进一步的负载平衡，可在稍后完成GW重新定位。

在更详细的考虑下，存在第一集群110和第二集群112。第一集群110中的MS 130连接到第一BS 120。在两个ASN集群中提供的多个基站(BS)116-124用于提供用于MS的连接。在第一ASN集群110中提供第一组BS 116-120，且在第二ASN集群112中提供第二组BS 121-124。与图3相反，不存在公共BS。每个BS被局限于特定集群。

第一组116-120中的每个BS连接到多个GW。在所示出的示例中，三个GW125、126、127每个都通过R6-Flex接口耦合到集群边缘处的BS 120。可做出与其他BS的类似连接，但为了简化附图而未示出这些连接。网关可以或者可以不彼此连接，并且为了简化附图而未示出该连接。

类似地，第二集群112具有三个BS 121、122、123、124，并且这些BS通过R6-Flex连接耦合到GW 127、128、129中的每一个。如在附图中所看到的，公共GW 127具有到两个集群中的BS的直接R6-Flex连接。在所示出的示例中，存在从公共GW到每个集群中的仅仅一个BS的直接连接113、114。但是，GW可连接到每个集群中的不止一个BS或者所有BS。

通过使用该体系结构，MS可在第一集群的不同BS间移动并且维持与其锚固GW的直接连接。在该示例中，MS已移动到第一集群110的右手侧并且连接到第一集群的最右边的BS 120。锚GW是最右边的GW 127，但是它可以是该集群中的任何其他GW。

为了移动到相邻集群112中的BS 121，MS可执行向目标BS的移交。由于该BS还直接耦合到锚GW 127，因此可维持与锚网关的R6-Flex连接。为了进一步前进到第二集群中，MS可转移到第二集群的GW 128。通过使用服务BS121和目标GW之间的直接连接115，可做出改变而不会对用于MS的服务产生任何影响。一旦转移至第二集群内的GW，则可存在向该集群内任何BS的移交，而不会对通信产生任何影响并且无需使用GW之间的R4连接。

图6是支持以上在图5的上下文中解释的移交过程的调用流程。首先，MS被移交到达其集群边缘上的BS，诸如图5中的BS 120。这简单地由框132指示。尽管这种操作通常涉及许多步骤和许多信号，但是为了简化示图并没示出。在该示例中，服务于MS 130的BS 120由通过起始集群(第一集群110)中的GW 126的数据通路耦合。确定MS将移动到第二集群112后，BS可以开始将MS的服务转移到第二集群的过程或协议。

开始时，BS发送选择请求134到公共GW 127。公共GW随后将响应136发送回BS。当完成该操作后，做出从起始GW到目标GW的上下文转移142。在此时或在另一时间，HA 94还可将R3连接137从起始GW重新定位到目标GW。

BS和公共GW随后可执行登记138以将MS向公共GW登记。这可例如通过DP Reg(数据通路登记)过程来完成。在该操作完成之后，BS可使用例如DP De-Reg(数据通路取消登记)140将MS从起始GW 126取消登记。现在MS向下一个集群中的GW登记。

随着MS进一步移动到第二集群112中且远离第一集群110，它可被移交144到第二集群中的其他BS。如果这些BS连接到目标GW，那么不需要进一步的GW转移。在从第二集群GW到公共GW的上下文转移142之后的任何时间，系统可将MS分配到不同的GW。这样做可以支持第二集群中更多的BS或者用于负载平衡。将MS转移到另一GW的过程可类似于利用消息134、136、138、140和142的在图6中所示的过程。

为了甚至更高的灵活性，两个相邻集群可被配置成共享GW和BS两者。在这种示例中，将存在为两个集群所共用的至少一个BS和GW。用于将MS从一个集群移动至另一个集群的操作将类似于以上所述的那些。取决于特定环境，可使用如图4和图6所示的任一操作或两个操作。

图7示出可用于基站和移动站两者以实现上述通信的硬件配置的示例。在图7中，站150由处理器152驱动。在MS的情况下这可以是小的、低功率处理器，而在BS的情况下这可以是高功率、高速处理器。

处理器具有耦合至存储器156(诸如磁性、光学或固态存储器或者上述存储器的某种组合)的存储器总线。存储器容纳可在各站之间发送和接收的用户数据和编程指令。帐户数据158也可连接到总线。对于MS，这可包括SIM(订户标识模块)以及其他存储的个人参数。对于BS，这可包括帐户授权数据库或者与此类数据库的连接。

一套传感器154(诸如定位传感器、电池或电源传感器、相机和麦克风、以及收发机信号传感器)耦合到处理器以向处理器提供附加数据。

诸如USB(通用串行总线)或另一类型的用户接口连接之类的用户接口总线将处理器连接到用户接口160(比如键盘、触摸屏、鼠标、跟踪球、或其他接口)、显示器162以及允许连接其他设备的其他连接器164。特定用户接口可适于适应特定应用。用户可通过用户接口输入或附连文本或其他短消息，并且可将接口用于系统维护和控制。对于MS，用户可通过接口利用麦克风和相机做出记录并通过使用键盘或触摸屏将它们附连到短消息，这些短消息被命令以发送到特定用户或用户组。

处理器152耦合到另一通信总线以与其他设备通信。有线接口166允许BS与其他BS、网关、基站控制器、操作和维护中心等通信。对于BS，有线接口可允许用于网络连接以及用于便携式设备，它可允许设备耦合至个人计算机用于更新和维护。通信总线还提供与诸如蓝牙之类的个域网(PAN)168、诸如Wi-Fi之类的局域网(LAN)170、以及广域网172或者诸如802.16m之类的城域网的有线或无线连接。取决于应用，可提供较多或较少的网络适配器。一些网络功能可结合或分离，并且可使用各种不同通信协议和配置。

广域网(WAN)适配器172包括逻辑174以产生、汇编、编码、加密和排队要通过WAN发送的分组。逻辑耦合到收发机176以调制、编码和放大来自逻辑的分组以用于通过天线1778在WAN上传送。取决于性能、成本和设计考虑，天线可具有一个或多个元件。同一发射链还可用作接收链，或者可使用单独的接收链(未示出)。接收链将执行接收、解调、放大、解析、解码等相反功能来获取数据以通过通信总线发送回处理器。

在接收具有控制消息的分组的情况下，消息被发送到处理器并且随后用于调整操作参数或调用登记例程、调用启动等。在接收具有用户消息的分组的情况下，消息被发送到处理器并且随后在显示器上提供给用户。在任一情况下，可将消息存储在存储器中。

图7的配置还可应用于配有无线适配器的便携式或桌面计算机。WAN适配器172可被提供为USB、PCI(外围部件互连)总线或任何其他合适总线上的单独组件，或者它可被提供为内部系统组件。

对于某些实现可能需要比上述示例配置更少或更多的通信站150。因此，系统的配置将因实现不同而变化，这取决于多种因素，诸如价格限制、性能要求、技术进步和/或其他情形。

已在WiMAX以及该通信协议和标准内的特定消息的上下文中描述了本发明的各实施例，但是本发明并不受此限制。本发明的各实施例可应用于其他通信协议以及WiMAX和其他协议(包括3GPP LTE)内的其他类型的控制消息，以便允许移动或订户站跨各种边界移交。

类似地，已使用符合WiMAX体系结构和协议的术语描述了本发明的各实施例。但是，可以理解，本描述还可应用于使用不同名称的类似和相当的设备和信号。例如，此处所使用的术语“移动站”可替代地或附加地应用于先进的移动站、订户站、用户站、远程设备、订户单元、移动单元或类似设备。术语“基站”可应用于收发机基站、接入点、无线网络节点、中继或转发器站或者类似设备。术语“网关”可应用于基站控制器、切换中心、无线路由器和类似设备。另外，应用于诸如R4、R6和R6-Flex之类的特定信令协议的此处描述还可应用于基站和网关及类似设备之间的其他信令协议。本发明可适于与这些协议的变型和更改以及在其他类型系统中使用的其他协议协作。

尽管此处描述的步骤可在已编程的处理器(诸如处理器152)的控制下执行，但是在替换实施例中，这些步骤可由任何可编程或硬编码逻辑(例如，诸如现场可编程门阵列(FPGA)、TTL逻辑或专用集成电路(ASIC))全部或部分地实现。另外，本发明的方法可通过已编程通用计算机组件或定制硬件组件的任何组合来执行。因此，此处公开的任何内容不应被解释为将本发明局限于其中所叙述的步骤通过硬件组件的特定组合来执行的特定实施例。

本发明可以作为计算机程序产品来提供，计算机程序产品可包括其上存储有指令的机器可读介质，其中指令可被用来对计算机(或其他机器)进行编程来执行根据本发明的过程。机器可读介质可以包括，但不限于，软盘、光盘、CD-ROM、以及磁光盘、ROM、RAM、EPROM、EEPROM、磁卡或光卡、闪存或适于存储电子指令的任何其它类型的介质。

在本描述中，出于说明目的阐述了众多具体细节以便提供对本发明的全面理解。但是，在没有这些具体细节中的一些的情况下，也可实施本发明。在其他情况下，公知结构和设备以框图的形式示出。本领域普通技术人员可提供适于任何特定实现的具体细节。

尽管本公开详细描述了本发明的例示实施例，但是应当理解，本发明并不限于所述的准确实施例。因此，说明书和附图应当以说明性而非限制性的意义来对待。在所附权利要求所限定的本发明的范围内可实施各种变型、更改和改变。

Claims

1.一种用于经改进的移交的方法，包括：

向第一基站和第一网关登记移动站并将所述移动站连接到所述第一基站和所述第一网关；

将所述移动站移交到第二基站，并将所述移动站连接到所述第二基站，同时向所述第一网关登记所述移动站，所述第二基站与所述第一网关耦合；

选择与所述第二基站耦合的第二网关，其中选择所述第二网关包括选择位于与所述第一网关的接入服务网络集群不同的接入服务网络集群中的第二网关，或者选择所述第二网关包括选择位于与所述第一网关的接入服务网络集群不同的接入服务网络集群中且也位于所述第一网关的所述接入服务网络集群中的第二网关；

向所述第二网关登记所述移动站，同时将所述移动站连接到所述第二基站；

在向所述第二网关登记所述移动站之后从所述第一网关取消登记所述移动站；以及

将所述移动站移交到第三基站，并将所述移动站连接到所述第三基站，同时向所述第二网关登记所述移动站，所述第三基站与所述第二网关耦合且不与所述第一网关耦合。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，选择第二网关包括发送选择请求消息到所述第二网关且从所述第二网关接收选择响应。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，发送选择请求包括通过所述第二基站和所述第二网关之间的直接连接将所述选择请求从所述第二基站发送到所述第二网关。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括将上下文从所述第一网关转移到所述第二网关。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括将所述第一网关和归属代理之间的连接重新定位到所述第二网关。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述归属代理是为所述第一网关和所述第二网关两者共用的连通性服务网络的归属代理。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括将所述移动站从所述第一网关取消登记并向所述第二网关登记所述移动站。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括登记从所述第二基站到所述第二网关的数据通路并且取消登记从所述第二基站到所述第一网关的数据通路。

9.如权利要求1-8中的任一项所述的方法，其特征在于，还包括确定在将所述移动站移交至所述第二基站之后所述移动站是否需要移交至所述第三基站。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，确定所述移动站是否需要移交至所述第三基站包括：

估计所述移动站的行进速度和方向；以及

将所述估计的结果与所述第三基站的无线电范围相比较。

11.一种用于经改进的移交的装置，包括：

具有多个网关的第一集群；

耦合到所述第一集群的所述网关的多个基站，第一基站向所述第一基站和第一网关登记移动站并将所述移动站连接到所述第一基站和所述第一网关；

具有多个网关的第二集群；

耦合到所述第一集群的网关以及所述第二集群的网关的至少一个公共基站，所述公共基站从所述第一基站接收所述移动站的移交，同时向所述第一网关登记所述移动站，向所述第二集群的第二网关登记所述移动站，从所述第一网关取消登记所述移动站；以及

耦合到所述第二集群的网关的第三基站，其从所述公共基站接收所述移动站的移交，同时向所述第二网关登记所述移动站。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述多个网关中的至少一个还位于不同集群中。

13.如权利要求11所述的装置，其特征在于，还包括在至少一个基站和所述多个网关中的每一个之间的直接数据通路连接以及在至少一个基站和不同集群的网关之间的直接数据通路。

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，还包括在所述多个基站中的每一个和所述多个网关中的每一个之间的直接数据通路连接。

15.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述直接数据通路连接是WiMAX R6-Flex连接。

16.如权利要求11-15中的任一项所述的装置，其特征在于，所述至少一个公共基站或所述第一集群的所述第一网关确定在将所述移动站移交到所述至少一个公共基站之后所述移动站是否需要移交至所述第三基站。

17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述至少一个公共基站或所述第一集群的所述第一网关通过估计所述移动站的行进速度和方向以及将所述估计的结果与所述第三基站的无线电范围相比较来确定所述移动站是否需要移交到所述第三基站。

18.一种用于经改进的移交的装置，包括：

具有多个网关的第一集群；

耦合到所述多个网关的多个基站，第一基站向所述第一基站和所述第一集群的第一网关登记移动站并将所述移动站连接到所述第一基站和所述第一集群的所述第一网关；

具有多个网关的第二集群；以及

第二集群的第二网关，其耦合到所述第一集群的第二基站以及所述第二集群的第三基站，所述第二基站从所述第一基站接收所述移动站的移交同时向所述第一网关登记所述移动站，向所述第二集群的所述第二网关登记所述移动站，从所述第一网关取消登记所述移动站，以及所述第三基站从所述第二基站接收所述移动站的移交同时向所述第二网关登记所述移动站。

19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述多个基站中的至少一个也位于不同集群中。

20.如权利要求18所述的装置，其特征在于，还包括在至少一个网关和所述多个基站中的每一个之间的直接数据通路连接以及在至少一个网关和不同集群的基站之间的直接数据通路。

21.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述第一集群的所述网关和所述第二集群的所述网关耦合到用于网络外部数据通信的公共归属代理。

22.如权利要求18-21中的任一项所述的装置，其特征在于，所述第一集群的所述第一网关和所述第一集群的所述第二网关耦合在一起用于数据通信。

23.如权利要求18-21中的任一项所述的装置，其特征在于，所述第二基站或所述第一集群的所述第一网关确定在将所述移动站移交到所述第二基站之后所述移动站是否需要移交到所述第三基站。

24.如权利要求23所述的装置，其特征在于，所述第一集群的所述第二基站或所述第一网关通过估计所述移动站的行进速度和方向以及将所述估计的结果与所述第三基站的无线电范围相比较来确定所述移动站是否需要移交到所述第三基站。