CN102783212B - 在无线通信系统中执行切换流程的方法和装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种在无线通信系统中执行切换流程的方法和装置。该方法包括从中继节点（RN）接收切换请求消息；将结束标记传输到RN；缓冲下行链路（DL）数据分组；如果切换请求信息被应答，将切换请求应答消息传输到RN；以及将缓冲的DL数据分组转发给目标BS。

Description

在无线通信系统中执行切换流程的方法和装置

技术领域

本发明涉及无线通信，并且更特别地，涉及用于在无线通信系统中执行切换流程的方法和装置。

背景技术

通用移动电信系统（UMTS）是基于欧洲系统、全球移动通信系统（GSM）和通用分组无线电业务（GPRS）在带宽码分多址（WCDMA）中操作的第三代（3G）非同步移动通信系统。将UMTS标准化的第三代合作伙伴（3GPP）正在讨论UMTS的长期演进（LTE）。

3GPPLTE是一种用于使能高速分组通信的技术。针对包括旨在减少用户和提供商成本、改善服务质量以及扩大和提高覆盖和系统容量的LTE目标，已经提出了许多方案。3GLTE需要降低每比特的成本，增加服务可用性以及频带的灵活使用、简单结构和开放接口，以及终端的适当功耗，作为高水平的要求。

图1是示出演进通用移动电信系统（E-UMTS）的网络架构的框图。E-UMTS也可以被称为LTE系统。广泛部署该通信网络，以提供诸如通过IMS和分组数据的语音（VOIP）的多种通信服务。

如在图1中所示的，E-UMTS网络包括演进UMTS陆地无线电接入网络（E-UTRAN）、演进分组核心（EPC）和一个或多个用户设备。E-UTRAN可以包括一个或多个演进的NodeB（eNB）20，并且多个用户设备（UE）10可以位于一个小区中。一个或多个E-UTRAN移动性管理实体（MME）/系统架构演进（SAE）网关30可以位于网络的端部，并且连接至外部网络。

在此使用的“下行链路”指从eNB20至UE10的通信，并且“上行链路”指从UE至eNB的通信。UE10指由用户携带的通信设备，并且也可以被称为移动站（MS）、用户终端（UT）、订户站（SS）或无线设备。

eNB20向UE10提供用户平面和控制面的端点。MME/SAE网关30提供用于UE10的会话和移动性管理功能的端点。经由S1接口可以连接eNB和MME/SAE网关。

eNB20通常是与UE10通信的固定站，并且也可以称为基站（BS）或者接入点。每小区部署一个eNB20。在eNB20之间可以使用用于传输用户业务和控制业务的接口。

MME将包括NAS信令的各种功能提供给eNB20：NAS信令安全、AS安全控制、用于3GPP接入网络之间的移动性的CN节点间信令、空闲模式UE可达性（包括控制和执行寻呼重传）、跟踪区域列表管理（用于处于空闲和激活模式中的UE）、PDNGW和服务GW选择、用于由于MME更改而切换的MME选择、用于切换至2G或3G3GPP接入网络的SGSN选择、漫游、认证、包括专用承载建立的承载管理功能、对PWS（其包括ETWS和CMAS)消息传输的支持。SAE网关主机提供各种功能，包括基于每用户的分组滤波（通过例如，深度分组检查）、合法拦截、UEIP地址分配、在下行链路中标记的传送水平分组、UL和DL服务水平充电、选通和比率执行、基于APN-AMBR的DL比率执行。为了清楚起见，此处将MME/SAE网关30简称为“网关”，但是将理解此实体包括MME和SAE网关二者。

在eNB20和网关30之间经由S1接口可以连接多个节点。eNB20可以经由X2接口彼此连接，并且相邻eNB可以具有含有X2接口的网状网络结构。

图2是描述典型E-UTRAN和典型EPC的构架的框图。如所示，eNB20可以执行如下功能：用于网关30的选择、在无线电资源控制（RRC）激活期间向网关路由、调度和传输寻呼消息、调度和传输广播信道（BCCH）信息、在上行链路和下行链路中向UE动态分配资源、eNB测量配置和规定、无线电承载控制、无线准入控制（RAC）、以及在LTE_ACTIVE状态中的连接移动性控制。在EPC中，并且如上所述，网关30可以执行寻呼发起、LTE-IDLE状态管理、用户平面的加密、系统构架演进（SAE）承载控制、以及非接入层（NAS）信令的加密和完整性保护的功能。

图3是描述用于E-UMTS的用户平面协议和控制面协议栈的框图。图3（a）是描述用户平面协议的框图，以及图3（b）是描述控制面协议的框图。如所示，基于通信系统领域众所周知的开放系统互连（OSI）标准模型的三个较低层，可以将协议层划分成第一层（L1）、第二层（L2）和第三层（L3）。

物理层第一层（L1）通过使用物理信道将信息传输服务提供给上层。物理层通过传送信道与位于较高层的媒体访问控制（MAC）层连接，并且在MAC层和物理层之间的数据经由传送信道传输。在不同物理层，即，在传输侧和接收侧的物理层之间，经由物理信道传送数据。

层2（L2）的MAC层经由逻辑信道将服务提供给无线电链路控制（RLC）层（其是较高层）。层2（L2）的RLC层可靠地支持数据的传输。应注意，描述图3（a）和图3（b）中图示的RLC层，因为如果在MAC层实现并执行RLC功能，则RLC层本身是不需要的。层2（L2）的PDCP层执行减少不必要控制信息的报头压缩功能，以使得通过使用诸如IPv4或IPv6的互联网协议（IP）分组正在传输的数据能够在具有相对较小带宽的无线电（无线）接口上被有效地发送。

位于第三层（L3）的最低部分的无线电资源控制（RRC）层仅在控制面中定义，并且控制与无线电承载（RB）的配置、重新配置和释放有关的逻辑信道、传输信道和物理信道。此处，RB表示通过第二层（L2）提供的服务，以用于在终端和UTRAN之间的数据传输。

如图3（a）中所示，RLC和MAC层（在网络侧上在eNB20中终止）可以执行诸如调度、自动重复请求（ARQ）、以及混合自动重复请求（HARQ）的功能。PDCP层（在网络侧上在eNB20中终止）可以执行诸如报头压缩、完整性保护和加密的用户平面功能。

如图3（b）所示，对于控制面，RLC和MAC层（在网络侧上在eNB20中终止）可以执行相同的功能。如所示，RRC层（在网络侧上在eNB20中终止）可以执行诸如广播、寻呼、RRC连接管理、无线电承载（RB）控制、移动性功能和UE测量报告和控制的这些功能。NAS控制协议（在网络侧上在网关30的MME中终止）可以执行诸如SAE承载管理、认证、LTE_IDLE移动性处理、在LTE_IDLE中寻呼发起、以及用于在网关和UE10之间的信令的安全控制。

可以将RRC状态分成诸如RRC_IDLE和RRC_CONNECTED两种不同状态。在RRC_IDLE状态中，UE10在UE指定通过NAS配置的非连续接收（DRX）时可以接收系统信息和寻呼信息的广播，并且UE已经分配在跟踪区域中唯一标识UE的标识（ID），并且可以执行PLMN选择和小区重新选择。同时，在RRC-IDLE状态中，在eNB中没有存储RRC上下文。

在RRC_CONNECTED状态中，UE10具有E-UTRANRRC连接和在E-UTRAN中的上下文，以便可以将数据传输至网络（eNB）和/或从网络（eNB）接收数据。同时，UE10能够将信道质量信息和反馈信息报告给eNB。

在RRC_CONNECTED状态，E-UTRAN知晓UE10所属的小区。因此，网络能够将数据传输至UE10和/或从UE10接收数据，网络能够控制UE的移动性（至NACC的GERAN的切换和RAT间小区改变顺序），并且该网络能够针对相邻小区执行小区测量。

在RRC_IDLE状态中，UE10指定寻呼DRX（不连续接收）循环。具体而言，UE10在每个特定UE寻呼DRX循环的特定寻呼时机监控寻呼信号。

寻呼时机是传输寻呼信号的时间间隔。UE10具有它自己的寻呼时机。

在属于同一跟踪区域的所有小区上传输寻呼消息。如果UE10从一个跟踪区域移动到另一跟踪区域，则UE将跟踪区域更新消息发送到网络，以更新它的位置。

图4是物理信道的结构的示例。物理信道在UE的层L1和eNB之间传送信令和数据。如图4中所示，物理信道利用由频率中的一个或多个子载波和时间中一个或多个符号构成的无线电资源，传送信令和数据。

一个子帧，在长度上为1.0ms，由若干个符号构成。子帧的特定符号，诸如子帧的第一符号能够用于下行链路控制信道（PDCCH）。PDCCH携带动态分配资源，诸如PRB和MCS。

传送信道在L1和MAC层之间传送信令和数据。物理信道被映射到传送信道。

下行链路传送信道类型包括广播信道(BCH)、下行链路共享信道(DL-SCH)、寻呼信道(PCH)和多播信道(MCH)。BCH用于传输系统信息。DL-SCH通过更改调制、编码和传输功率、以及动态和半静态资源分配支持HARQ，动态链路自适应。DL-SCH也可以使得在整个小区中广播和使用波束形成。PCH用于寻呼UE。MCH用于多播或者广播服务传输。

上行链路传输信道类型包括上行链路共享信道(UL-SCH)和随机接入信道(RACH)。UL-SCH通过更改传输功率和可能的调制和编码支持HARQ和动态链路自适应。UL-SCH也能够使用光束形成。RACH通常用于对小区的初始接入。

MAC子层在逻辑信道上提供数据传送服务。对于由MAC提供的不同数据传送服务，定义逻辑信道类型的集合。根据传送的信息类型定义每种逻辑信道类型。

通常将逻辑信道划分成两个组。两个组是用于控制面信息的传送的控制信道和用于用户平面信息的传送的业务信道。

控制信道仅用于控制面信息的传送。通过MAC提供的控制信道包括广播控制信道(BCCH)、寻呼控制信道(PCCH)、公共控制信道(CCCH)、多播控制信道(MCCH)和专用控制信道(DCCH)。BCCH是用于广播系统控制信息的下行链路信道。PCCH是传送寻呼信息的下行链路信道并且在网络不知道UE的位置小区时使用。通过与网络不具有RRC连接的UE使用CCCH。MCCH是用于将MBMS控制信息从网络传输到UE的点对多点下行链路信道。DCCH是由具有在UE和网络之间传输专用控制信息的RRC连接的UE使用的点对点双向信道。

业务信道仅用于传送用户平面信息。通过MAC提供的业务信道包括专用业务信道（DTCH）和多播业务信道(MTCH)。DTCH是点对点信道，专用于一个UE传送用户信息，并且能够在上行链路和下行链路中存在。MTCH是用于将业务数据从网络传输到UE的点对多点下行链路信道。

在逻辑信道和传输信道之间的上行链路连接包括能够被映射到UL-SCH的DCCH、能够被映射到UL-SCH的DTCH和能够被映射到UL-SCH的CCCH。在逻辑信道和传输信道之间的下行链路连接包括能够被映射到BCH或DL-SCH的BCCH、能够被映射到PCH的PCCH、能够被映射到DL-SCH的DCCH、以及能够被映射到DL-SCH的DTCH、能够被映射到MCH的MCCH、以及能够被映射到MCH的MTCH。

在E-UTRAN中，网络控制UE辅助的切换可以在RRC-CONNECTED状态中执行。在没有EPC参与的情形下，可以执行切换流程。即，在eNB之间直接交换准备消息。在通过eNB触发切换完成阶段期间在源端释放资源。

图5是基本MME内/服务网关切换流程。其可以参考“第三代合作伙伴项目；技术规范组无线电接入网络；演进通用陆地无线电接入(E-UTRA)和演进通用陆地无线电接入网络(E-UTRAN)；概述；阶段2（版本9）”的第10.1.2.1.1段到3GPP（第三代合作伙伴项目）TS36.300V9.3.0(2010-03)。

首先，在图5（a）中描述切换准备程序。

在步骤S50中，提供了区域限制信息。在源eNB内的UE上下文包括关于其中或者提供连接建立或者提供最后定时提前（TA）更新的漫游限制的信息。

在步骤S51中，源eNB根据区域限制信息配置UE测量程序，并且将测量控制信息通过L3信令传输到UE。由源eNB提供的测量可以辅助控制UE的连接移动性的功能。同时，在UE和源eNB之间或者在源eNB和服务网关之间交换分组数据。

在步骤S52中，UE经由L3信令通过诸如系统信息、规范等设置的规则将测量报告传输到源eNB。

在步骤S53中，源eNB基于测量报告和无线电资源管理（RRM）信息进行切换决定。

在步骤S54中，源eNB通过L3信令将切换请求消息传输到通过必要信息的目标eNB，以在目标侧准备HO。必要信息可以包括在源eNB的UEX2信令上下文参考、UES1EPC信令上下文参考、目标小区标识符（ID）、K_eNB*、在源eNB中包括UE的小区无线电网络临时标识符(C-RNTI)的RRC上下文、AS配置、E-UTRAN无线电接入承载(E-RAB)上下文和源小区的物理层ID+用于可能RLF恢复的MAC等。UEX2/UES1信令参考能够使得目标eNB寻址源eNB和EPC。E-RAB上下文包括必须的无线电网络层(RNL)和传送网络层(TNL)寻址信息，以及E-RAB的服务质量(QoS)配置文件。

在步骤S55中，目标eNB执行准入控制。如果通过目标eNB可以允许这些资源，则根据接收到的E-RABQoS信息可以执行准入控制，以增加成功HO的可能性。目标eNB根据接收到的E-RABQoS信息配置资源，并且保留C-RNTI和可选地RACH前导。在目标小区中将被使用的AS配置能够被独立地指定（即，“建立“）或者作为与在源小区中使用的AS配置（即，“重新配置“）相比较的Δ（delta）。

在步骤S56中，目标eNB将切换请求应答消息通过L3信令传输到源eNB，并且准备切换。切换请求应答消息可以包括透明容器以作为RRC消息发送到UE，以执行该切换。透明容器可以包括新C-RNTI、用于选择的安全算法的目标eNB安全算法标识符、专用RACH前导、以及可能的一些其他参数，诸如接入参数、SIB等。如果需要，切换请求应答消息也可以包括用于转发隧道的RNL/TNL信息。同时，源eNB一接收切换请求应答消息，或者在下行链路中一启动切换命令的传输，就可以启动转发数据。

在步骤S57中，目标eNB传输RRC连接重新配置消息，以执行包括移动性控制信息的切换由源eNB发送到UE。源eNB执行消息的完整性保护和加密。UE接收具有必要参数的RRC连接重新配置消息。这些必要参数可以包括新C-RNTI、目标eNB安全算法标识符、以及可选专用RACH前导、目标eNBSIB等。通过源eNB命令UE，以执行切换。UE不需要延迟切换执行，以将HARQ/ARQ响应传递给源eNB。

在下文，将描述切换执行程序。

当切换执行程序开始时，UE从原来小区分离并且同步到新小区。此外，源eNB将缓冲的和在途的（in-transit）分组传递给目标eNB。

在步骤S58中，源eNB传输SN状态传送消息至目标eNB，以传达PDCP状态保留所应用的E-RAB的上行链路PDCPSN接收器状态和下行链路PDCPSN传输器状态（即，对于RLCAM）。如果存在任何这样的SDU，则上行链路PDCPSN接收器状态可以包含UE需要在目标小区中重新传输的至少第一错过ULSDU的PDCPSN和失序的ULSDU的接收状态的位图。下行链路PDCPSN传输器状态指示目标eNB将指派给新SDU（但该新SDU还不具有PDCPSN）的下一PDCPSN。如果没有一个UE的E-RAB以PDCP状态保留来处理，则源eNB可以省略发送该消息。

图5（b）接着图5（a）。

在步骤S59中，UE执行对目标eNB的同步，并且经由RACH接入目标小区。如果在移动性控制信息中指示专用RACH前导，则经由RACH对目标小区的接入可以是无竞争程序。或者，如果指示没有专用前导，则经由RACH对目标小区的接入可以是基于竞争的程序。UE推导目标eNB具体密钥并且配置选定的安全算法以在目标小区中使用。

在步骤中，目标eNB利用UL分配和定时提前响应UE和UL的同步。

在步骤S61中，当UE已经成功接入目标小区时，UE将确认切换的RRC连接重新配置完成消息（C-RNTI）（在可能的情况下与上行链路缓冲状态报告一起）传输到目标eNB，以指示针对UE完成切换流程。目标eNB验证在RRC连接重新配置完成消息中发送的C-RNTI。目标eNB现在能够开始将数据传输到UE。在UE和目标eNB之间交换分组数据。

在下文，将描述切换完成程序。

在步骤S62中，目标eNB将路径切换消息传输到MME，以通知UE已经更改小区。

在步骤S63中，MME将更新的用户平面请求消息传输到服务网关。

在步骤S64中，服务网关将下行链路数据路径切换到目标侧。服务网关将在原来路径上的一个或多个结束标记分组传输到源eNB，并且随后能够朝向源eNB释放U面/TNL资源。

在步骤S65中，服务网关将更新用户平面响应消息传输到MME。

在步骤S66中，MME将路径切换应答消息传输到目标eNB，以确认路径切换消息。

在步骤S67中，目标eNB将UE上下文释放消息传输到源eNB，以通知切换成功和触发资源释放。

在步骤S68中，当接收UE上下文释放消息时，源eNB能够释放与UE上下文相关联的无线电和C面相关资源。可以继续任何正在进行的数据转发。

同时，最近已经开发包括中继站（RS）的无线通信系统。中继站用于扩展小区覆盖和增加传输性能。可以将小区覆盖扩展为基站，并且通过使用中继站可以将服务提供给位于基站覆盖边缘的移动站。此外，因为中继站增强基站和移动站之间的信号传输的可靠性，所以能够增加传输能量。即使当移动站处于基站的覆盖范围内，在其中移动站位于盲区的情形下，也可以使用中继站。

先进的LTE（LTE-A）是3GPPLTE的演进。在LTE-A中可以引进中继系统。根据中继系统的引进，能够改变如上所述的通用切换流程。中继节点可以将数据分组从UE转发到eNB，或者中继节点可以将数据分组从eNB转发给UE。因此，在切换流程中能够发生分组反复转发问题。

需要当部署中继节点时的有效切换方法。

发明内容

本发明提供一种在无线通信系统中用于执行切换流程的方法和装置。此外，本发明解决了当中继节点服务的用户设备（UE）请求对另一演进NodeB（eNB）或中继节点的切换时在LTE-A（先进的长期演进）中继系统中的Un接口的分组反复转发问题，即，无线资源浪费。

问题的解决方案

在一方面，提供了一种在无线通信系统中通过施主基站（BS）执行切换流程的方法。该方法包括从中继节点（RN）接收切换请求消息；将结束标记传输到RN；缓冲下行链路（DL）数据分组；如果切换请求消息被应答则将切换请求应答消息传输到RN；以及将缓冲的DL数据分组转发到目标BS。

RN可以通过Un接口由施主BS服务。

该方法可以进一步包括在切换请求消息接收之前重新排序缓冲的DL数据分组和传输到RN的至少一个数据分组。

可以将至少一个数据分组转发到目标BS。

该方法可以进一步包括将切换请求消息转发到目标BS。

通过Un接口可以接收切换请求消息。

通过Un接口可以传输切换请求应答消息。

该方法可以进一步包括从RN接收序列号（SN）状态传送消息。

该方法可以进一步包括将SN状态传送消息转发到目标BS。

在另一方面，提供了一种在无线通信系统中通过中继节点（RN）执行切换流程的方法。该方法包括：将切换请求消息传输到基站（BS）；在接收与切换请求消息相对应的切换请求应答消息之前从BS接收结束标记；从BS接收切换请求应答消息。

通过Un接口由BS可以服务RN。

通过Un接口可以传输切换请求消息。

通过Un接口可以接收切换请求应答消息。

该方法可以进一步包括将序列号（SN）状态传送消息传输到BS。

该方法可以进一步包括将切换命令消息传输到用于切换的用户设备。

本发明的有益效果

因为减少了数据分组重复转发问题，所以能够节省Un接口的有限的无线电资源。

附图说明

图1是图示演进通用移动电信系统（E-UMTS）的网络结构的框图。

图2是描述典型E-UTRAN和典型EPC的构造的框图。

图3是描述用于E-UMTS的用户平面协议和控制面协议栈的框图。

图4是物理信道的结构的示例。物理信道在UE的层L1和eNB之间传送信令和数据。

图5是基本MME内/服务网关切换流程。

图6是图示引进中继系统的LTE-A系统的网络结构的框图。

图7是当采用中继节点时MME内/服务网关切换流程。

图8是当采用中继节点时简化的切换流程。

图9是根据本发明的实施例的简化的切换流程。

图10是示出实现本发明的实施例的无线通信系统的框图。

具体实施方式

本发明的模式

下文描述的技术能够在各种无线通信系统中使用，诸如码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、正交频分多址(OFDMA)、单载波频分多址等(SC-FDMA)。利用诸如通用陆地无线电接入(UTRA)或CDMA-2000的无线电技术可以实现CDMA。利用诸如全球移动通信系统(GSM)/通用分组速率服务(GPRS)/用于GSM演进(EDGE)的增强数据速率的无线技术能够实现TDMA。利用诸如电气和电子工程师协会(IEEE)802.11(Wi-Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802-20、演进UTRA(E-UTRA)等无线电技术能够实现OFDMA。IEEE802.16m是IEEE802.16e的演进，并且提供与基于IEEE802.16系统的向后兼容性。UTRA是通用移动电信系统（UMTS）的一部分。第三代合作伙伴(3GPP)长期演进(LTE)是使用E-UTRA的演进UMTS(E-UMTS)的一部分。3GPPLTE在下行链路中使用OFDMA和在上行链路链路中使用SC-FDMA。先进的LTE(LTE-A)是3GPPLTE的演进。

为了清楚起见，下文描述将关注于LTE-A。然而，本发明的技术特征不限于此。

图6是图示引进中继系统的LTE-A系统的网络结构的框图。

参考图6，LTE-A网络包括演进UMTS陆地无线电接入网络(E-UTRAN)、演进分组核心(EPC)、以及一个或多个用户设备（未示出）。E-UTRAN可以包括一个或多个演进的NodeB(eNB)111、一个或多个施主eNB(DeNB)110、一个或多个中继节点(RN)100，并且多个用户设备(UE)10可以位于一个小区中。一个或多个E-UTRAN移动性管理实体(MME)/系统构架演进（SAE）网关120可以位于网络的端部并且连接到外部网络。

如在此所使用的，“下行链路”指从eNB111至UE、从DeNB110至UE或者从RN100至UE的通信，“上行链路”指从UE至eNB111、从UE至DeNB110或者从UE至RN100的通信。UE指由用户携带的通信设备，并且也可以称为移动站（MS）、用户终端（UT）、订户站（SS）或者无线设备。

eNB111和DeNB110将用户平面和控制面的端点提供给UE。MME/SAE网关120为UE提供会话和移动性管理功能的端点。eNB111和MME/SAE网关120可以经由S1接口连接。DeNB110和MME/SAE网关120经由S1接口连接。eNB111可以经由X2彼此连接并且相邻eNB可以具有包括X2接口的网状网络结构。eNB111和DeNB110可以经由X2接口彼此连接。

RN100经由被称为Un接口的E-UTRA无线电接口的修正版本无线地连接到DeNB110。即，通过DeNB110可以服务RN100。RN100支持eNB功能性，eNB功能性表示其终止S1和X2接口。针对诸如无线电网络层（RNL）和传送网络层（TNL）的eNB111或DeNB110定义的功能性也可以应用到RN100，除非明确指示。除了eNB功能性，RN100也支持UE功能性的子集，诸如物理层、层2、无线电资源控制（RRC）、和非接入层（NAS）功能性，以无线地连接到DeNB。

RN100终止S1、X2和Un接口。DeNB110在RN100和其他网络节点（其他eNB、MME和SGW）之间提供S1和X2代理功能性。S1和X2代理功能性包括在与RN100相关联的S1和X2接口之间和在与其他网络节点相关联的S1和X2接口之间传递UE专用S1和X2信令消息以及GTP数据分组。由于代理功能性，DeNB110针对RN呈现为MME(用于S1)和eNB(用于X2)。DeNB110也嵌入和提供RN操作所需要的S-GW/P-GW类似功能。这包括创建用于RN100的会话和管理用于RN100的EPS承载，以及终止朝向服务RN100的MME的S11接口。

在中继的热点问题上，由于Un接口的添加使得切换非常重要。

图7是当采用中继节点时MME内/服务网关切换流程。在图7中的切换流程与图5中的切换流程相似。与图5不一样，中继节点（RN）和施主eNB(DeNB)被包括在图7中。在图7中的DeNB执行与图5中的源eNB相同的功能。通过DeNB服务RN。

首先，在图7（a）中描述切换准备程序。

在步骤S150中，RN根据区域限制信息配置UE测量程序，并且将测量控制消息通过L3信令传输到UE。通过RN提供的测量可以辅助控制UE的连接移动性的功能。同时，在UE和RN之间、在RN和DeNB之间、或者在DeNB和服务网关之间可以交换分组数据。

在步骤S151中，UE通过L3信令以遵守由诸如系统信息、规范等设置的规则将测量报告传输给RN。

在步骤S152中，RN基于测量报告和无线电资源管理（RRM）信息做出切换决定。

在步骤S153中，RN通过L3信令将切换请求消息传输到传递必要信息的DeNB，以在目标侧准备HO。DeNB通过L3信令将切换请求消息递送到目标eNB。

在步骤S154中，目标eNB执行准入控制。如果通过目标eNB能够许可资源，则根据接收到的E-RABQoS信息可以执行准入控制，以增加成功的HO的可能性。目标eNB根据接收到的E-RABQoS信息配置要求的资源，并且保留C-RNTI和可选RACH前导。在目标小区中使用的AS配置或者能够被独立地指定（即，“建立”），或者作为与在源小区中使用的AS配置（即，“重新配置”）相比较的Δ。

在步骤S155中，目标eNB将切换请求应答消息通过L3信令传输到deNB，并且准备该切换。DeNB将切换请求应答消息递送到RN。切换请求应答消息可以包括透明容器以作为RRC消息发送到UE，以执行切换。透明容器可以包括新C-RNTI、用于选定的安全算法的目标eNB安全算法识别符、专用RACH前导、以及诸如接入参数、SIB等的可能一些其他参数。如果需要，切换请求应答消息也可以包括用于前向隧道的RNL/TNL信息。同时，只要RN接收切换请求应答消息，或者只要在下行链路中启动切换命令的传输时，就可以启动数据转发。

在步骤S156中，RN将切换命令消息传输到UE以执行该切换。UE接收具有必需参数的切换命令消息。必需参数可以包括新C-RNTI、目标eNB安全算法识别符、以及可选专用RACH前导、目标eNBSIB等。通过RN命令UE，以执行该切换。

在下文中，将描述切换执行程序。

当切换执行程序开始时，UE从原来小区分离，并且同步到新小区。此外，RN将缓冲的和在途的分组递送到目标eNB。

在步骤S157中，RN将SN状态传送消息传输到DeNB，以传达PDCP状态保留所应用的E-RAB的上行链路PDCPSN接收器状态和下行链路PDCPSN传输器状态（即，对于RLCAM）。DeNB将SN状态传送消息递送到目标eNB。如果存在任何这样的SDU，上行链路PDCPSN接收器状态可以包含UE需要在目标小区中重新传输的至少第一错过ULSDU的PDCPSN和失序的ULSDU的接收状态的位图。下行链路PDCPSN传输器状态指示目标eNB将指派给新SDU（但该新SDU还不具有PDCPSN）的下一PDCPSN。如果没有一个UE的E-RAB以PDCP状态保留来处理，源eNB可以省略发送该消息。

图7（a）接着图7（b）。

在步骤S158中，UE执行对目标eNB的同步，并且经由RACH接入目标小区。如果在移动性控制信息中指示专用RACH前导，则经由RACH对目标小区的接入可以是无竞争程序。或者，如果指示没有专用前导，则经由RACH对目标小区的接入可以是基于竞争的程序。UE推导出目标eNB具体密钥并且配置选定的安全算法以在目标小区中使用。

在步骤S159中，目标eNB利用UL分配和定时提前响应UE和UL的同步。

在步骤S160中，当UE已经成功接入目标小区时，UE将确定切换的RRC连接重新配置完成消息（C-RNTI）（在可能的情况下与上行链路缓冲状态报告一起）传输到目标eNB，以指示针对UE已经完成切换流程。目标eNB验证在RRC连接重新配置完成消息中发送的C-RNTI。目标eNB现在能够开始将数据传输到UE。在UE和目标eNB之间交换分组数据。

在下文，将描述切换完成程序。

在步骤S161中，目标eNB将路径切换消息传输到MME，以通知UE已经更改小区。

在步骤S162中，MME将更新的用户平面请求消息传输到服务网关。

在步骤S163中，服务网关将下行链路数据路径切换到目标侧。服务网关将在原来路径上的一个或多个结束标记分组传输到源eNB，并且随后能够朝向着源eNB释放U面/TNL资源。

在步骤S164中，服务网关将更新用户平面响应消息传输到MME。

在步骤S165中，MME将路径切换应答消息传输到目标eNB，以确认路径切换消息。

在步骤S166中，目标eNB将UE上下文释放消息传输到源eNB，以通知切换成功和触发资源释放。DeNB将UE上下文释放消息递送到RN。

在步骤S167中，RN清除（flush）DL缓冲器，并且持续递送在途分组。

在步骤S168中，当接收UE上下文释放消息时，RN能够释放与UE上下文相关的无线电和C面板相关资源。可以持续任何进行中的数据转发。

在采用中继的切换流程中，在Un接口中发生分组反复转发的问题。分组可以从UE递送到RN，并且从RN递送到eNB。或者，分组可以从eNB递送到RN，并且从RN递送到UE。因此，存在由分组的不必要反复转发而导致的两个主要问题。

1）增加数据延迟

在切换期间，用户数据的冗余2-跳频传输（从RN至eNB和从RN至eNB)使得用户平面延迟大约10毫秒。例如，在图7中，分组数据从RN转发至DeNB，并且从DeNB转发到目标eNB。而且，从RN至DeNB，和从DeNB至目标eNB递送从服务网关接收到的结束标记。因此，因为RN的引入，则能够发生不必要的延迟。当考虑诸如调度的其他延迟时，总延迟可能甚至更高。

2）浪费无线电资源

参考图7，因为UE从原来小区分离直至来自服务网关的结束标记命令到达RN，所以建立无线传输循环(eNB-RN-eNB)。对于从RN分离的每个UE，浪费的无线电资源可以是下行链路和上行链路资源，以在该期间转发大量UEDL数据。由于RN通常覆盖相对较小覆盖区域，并且该切换可能相当频繁，因此浪费的无线电资源的问题可能更严重。

图8是当采用中继节点时简化的切换流程。在图7中的切换流程从步骤S153至步骤S157能够由在图8中描述的简化切换流程取代。为了解决上述提及的问题，能够提出一种即使请求消息到达之后仍保持至RN的DL传输的方法。

在步骤S200中，RN将切换请求消息传输到DeNB。

在步骤S210中，DeNB决定定时并且将开始标记分组传输到RN。由于传输开始标记分组，所以DL数据分组缓冲开始。DeNB和RN通过将开始标记分组之后的分组设置为第一分组，能够同步开始标记分组之后的UEDL数据分组。

在步骤S220中，DeNB可以将切换请求应答消息传输到RN。

在步骤S230中，RN将切换命令消息传输到UE。当UE从RN接收切换命令消息时，UE从原来小区分离并且同步到新小区。

在步骤S240中，RN将SN状态传送消息传输到DeNB。

在步骤S250中，一旦UE从原来小区分离，RN将状态报告消息传输到DeNB，以通知哪个UEDL数据分组已被成功应答并且哪个没有被成功应答。状态报告消息对应于开始标记分组。那些非应答数据分组可以直接从DeNB缓冲器选择并且转发到目标eNB。因此，不在需要在Un接口上将这些RN缓冲数据从RN传输至DeNB。

然而，在上述简化的切换流程中，需要附加开始标记分组用于决定DeNB的DL数据分组缓冲的定时。同时，与这些缓冲数据分组相对应的详细状态报告消息是必要的。因此，能够发生信令开销。由于保持DL分组传输和状态报告反馈消息，所以另一缺点是Un无线电资源浪费。

因此，需要能够解决上文提及问题的有效切换方法。

图9是根据提出方法的实施例的简化切换流程。利用图9中描述的简化的切换流程可以取代从图7中的切换流程步骤S153至步骤S157。

参考图9，在步骤S300中，RN将切换请求消息传输到DeNB。当DeNB接收切换请求消息时，DeNB立即终止到RN的数据分组传输。

在步骤S310中，DeNB将结束标记传输给RN。因为结束标记被传输，所以DeNB也开始缓冲对应于UE的DL数据分组。

参考图7，结束标记用于在目标eNB中辅助重新排序功能。服务网关在切换用于UE的每个E-RAB的路径之后立即在原来路径上传输一个或多个结束标记。在传输结束标记之后，服务网关经由原来路径将不传输任何其他用户数据。换言之，结束标记是通过原来路径传输的最后数据分组。如果引入RN，则结束标记可以从DeNB转发到RN。在提出的简化切换流程中，在从服务网关接收结束标记之前传输结束标记，以解决数据分组反复转发问题。因为，较之遗留方案，提出的方案不复杂。

再次参考图9，在步骤S320中，当切换被应答，则DeNB将切换请求应答消息传输到RN。

在步骤S330中，RN将切换命令消息传输到UE。当UE从RN接收切换命令消息时，UE从原来小区分离并且同步到新小区。

在步骤S340中，RN将SN状态传送消息传输到DeNB。

在步骤S350中，当结束标记返回到DeNB时，DeNB将传输切换请求之间发送的转发数据分组和缓冲数据分组重新排序，并且将它们顺序地传输到目标eNB。

使用结束标记，能够尽可能地减少在RN和DeNB之间反复转发的大量数据分组。这是因为DeNB开始在相对较早阶段开始缓冲数据分组。

提出方法的简化切换流程具有两种优势。首先，能够节约Un接口的无线电资源。其次，用于Un接口的开始标记和状态报告消息是没有必要的，其可以减少系统复杂性。提出方案的缺点在于，对于UE可能发生延迟，由于DeNB在较早阶段停止对UE的DL数据分组的传输。实际上，UE对其不敏感，因为小区边缘UE的数据速率非常低。如果切换请求消息未被应答或者UE再次返回到DeNB，则DeNB可以针对UE再次重新开始传输。

图10是示出实施本发明的实施例的无线通信系统的框图。

BS800包括处理器810、存储器820、以及RF（无线射频）单元830。在本描述中，处理器810可以被配置成实施提出的功能、程序、和/或方法。在处理器810中可以实施无线接口协议的层。存储器820可操作性地与处理器810耦合，并且存储多种信息，以操作处理器810。RF单元830可操作性地与处理器810耦合，并且传输和/或接收无线电信号。

RN900可以包括处理器910、存储器920和RF单元930。在本描述中，可以将处理器910配置成实施提出的功能、程序、和/或方法。在处理器910中可以实施无线电接口协议的层。存储器920可操作性地与处理器910耦合，并且存储多种信息，以操作处理器910。RF单元930可操作性地与处理器910耦合，并且传输和/或接收无线信号。

处理器910可以包括专用集成电路(ASIC)、其他芯片集合、逻辑电路、和/或数据处理单元。RF单元920可以包括用于处理无线电信号的基带电路。在软件实施中，利用用于执行上述功能的模块（即，处理、功能等）可以实施上述方法。通过处理器910可以执行模块。

鉴于此处描述的示例性系统，已经参考若干个流程图描述了根据公开的主题实施的方法论。而为了简化目的，可以示出方法论并且描述为一系列步骤或块，应该理解和明白的是，所要求的主题不限于这些步骤或块的顺序，因为一些步骤能够以不同顺序发生或者根据已被描述的或此处所描述的其他步骤同步发生。此外，本领域的技术人员应该理解的是，在流程图中示出的这些步骤不是排他的，并且在不影响本公开的范围和精神的情形下，可以包括其他步骤可，或者可以删除在示例性流程图中的一个或多个步骤。

上文所描述的包括各方面的示例。当然，为了描述各个方面，而将组件或方法论的每个可以想到的组合都描述是不可能的，但是本领域的技术人员应该意识到，许多其他组合和排列是可能的。因此，本说明书意在包括落入属于随附权利要求的精神和范围内的所有这些替换、修正和更改。

Claims (6)

1.一种在无线通信系统中由施主基站BS执行切换流程的方法，所述方法包括：

从中继节点RN接收切换请求消息；

一旦接收到所述切换请求消息，立即终止到所述RN的数据分组传输；

传输结束标记到所述RN，并且在所述施主基站从服务网关接收到结束标记之前，启动缓冲下行链路DL数据分组；

如果切换请求消息被应答，则将切换请求应答消息传输到所述RN；

当被传输到所述RN的所述结束标记返回到所述施主基站时，在接收所述切换请求消息之前，将所述缓冲的DL数据分组和传输到所述RN的至少一个数据分组重新排序；以及

将所述重新排序的数据分组传输到目标BS，

其中，所述施主BS通过Un接口服务所述RN。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

将所述切换请求消息转发到所述目标BS。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，通过Un接口接收所述切换请求消息。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，通过所述Un接口传输所述切换请求应答消息。

5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

从所述RN接收序列号SN状态传送消息。

6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括：

将所述SN状态传送消息转发给所述目标BS。