CN103168493A - 切换期间上游用户业务的按序传递 - Google Patents

Abstract

本发明涉及宿主无线电接入节点（DeNB1），其配置为与源中继节点（RN1）无线连接、并代理其操作，并且进一步被配置为在特定移动设备（UE1）从所述源中继节点操作的源小区（A）向目标无线电接入节点（eNB2）操作的目标小区（C）切换期间向服务网关（S-GW1）转发上游用户业务。根据本发明的实施方式，宿主无线电接入节点包括：-第一转发部件（FW1），用于从所述源中继节点向所述服务网关转发上游数据分组（P1、P2、P3）序列，上游数据分组序列包括多达特定分组序列数（Y-1）的上游数据分组，-第二转发部件（FW2），用于从所述源中继节点向所述目标无线电接入节点转发所述特定移动设备的数据传输状态消息（SN STATUS TRANSFER），数据传输状态消息包括指示所述特定分组序列数的信息元素（Y），其中所述宿主无线电接入节点包括转发控制器（CTRL），该转发控制器与所述第一与第二转发部件连接，并且配置为相互依存地控制数据传输状态消息的转发以及所述上游数据分组序列之外的尚未妥当地转发至所述服务网关的任何等待中的上游数据分组（P2、P3）的转发。本发明还涉及用于在切换期间向服务网关转发上游用户业务的方法。

Description

切换期间上游用户业务的按序传递

技术领域

本发明涉及切换过程期间对上游用户业务的按序传递。

背景技术

切换为从当前服务小区（还称为源小区）向新的更适合的小区（还称为目标小区）传输正在进行的、作为语音/视频呼叫或者数据会话的通信会话的过程。比如，随着用户设备（UE）远离服务小区所覆盖的区域，来自那个服务小区的无线电信号减弱同时来自另一个更适合的小区的无线电信号增强。当这两个小区之间的无线电路径损耗超过预先确定的阈值时，触发向更适合的小区的切换。UE还可以因无线电资源管理（RRM）标准而被切换，比如由于服务小区处于过载。

对于长期演进型（LTE）移动网络，第三代合作伙伴计划（3GPP）于2009年6月公开的名为“演进的通用陆地无线接入（E-UTRA）与演进的通用陆地无线接入网（E-UTRAN）；综述（Evaolved universalTerrestrial Radio Access(E-UTRA)and Evolved universalTerrestrial Radio Access Network(E-UTRAN);overalldescription）”的技术说明（TS），ref.3GPP TS36.300V9.0.0的§10.1.2中概述了切换过程以及相关消息交换。

在第一步中，源演进型节点B（eNB）配置UE测量策略，例如，UE被配置为基于常规基础和/或一检测到切换事件时发送MEASUREMENTREPORT（测量报告）。服务小区将测量报告周期和/或用于检测切换事件的切换参数作为系统小区信息的一部分广播。

在第二步中，源eNB基于从UE接收到的测量报告消息和/或基于无线电资源管理（RRM）标准决定切换UE。源eNB或直接向目标eNB发布HANDOVER REQUEST（切换请求）消息，或者向移动管理实体（MME）发布HANDOVER REQUIRED（要求切换）消息，该消息作为切换请求消息向目标eNB中继，传输必要信息以准备在目标侧切换。

在第三步中，目标eNB配置所需的无线电资源，并且可选地预留随机读取信道（RACH）前导码。目标eNB或通过向源eNB直接回传HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE（切换请求确认）消息，或通过向MME回传切换请求确认消息，来确认切换请求，该切换请求确认消息作为HANDOVER COMMAND（切换命令）消息向源eNB中继。切换请求确认消息或者切换命令消息包括RRC容器，名为RRCCONNECTION RECONFIGURATION（连接再配置）消息，其将由源eNB透明传输至UE。

在第四步中，UE接收具有必要参数的RRC连接再配置消息，以切换至目标小区。如果预留专用的RACH前导码，则UE在无竞争的过程后实施对目标eNB的同步并且通过RACH访问目标小区，或者如果未表明专用的前导码，则UE在基于竞争的过程后实施对目标eNB的同步并且通过RACH访问目标小区。

在第五步中，目标eNB以上行链路分配以及时序提前量进行响应。当UE已成功访问目标小区，UE向目标eNB发送RRC CONNECTIONRECONFIGURATION COMPLETE（连接再配置完成）消息。目标eNB现在可以开始向UE发送数据。

在第六步即最后一步中，目标eNB通过发送UE CONTEXTRELEASE（内容释放）消息通知源eNB切换过程的成功，该消息触发源eNB释放资源。

数据平面（或者用户平面）处理考虑下面的原则以避免在切换期间数据丢失。

在切换准备期间，可在源eNB与目标eNB之间建立通道。对于每个应用数据转发的演进无线电接入载体（E-RAB），建立一个用于上游数据转发的通道并且建立另一个用于下游数据转发的通道。

在切换执行期间，用户业务可从源eNB转发至目标eNB。

当切换完成时，目标eNB向MME发送PATH SWITCH（路径切换）消息以通知MME UE已获取对目标小区的访问。MME向服务网关（S-GW）发送USER PLANE UPDATE REQUEST（用户平面更新请求）消息，并且S-GW将下游数据平面从源eNB切换至目标eNB。

数据的按序传递以及避免重复对于保证传输协议（例如在因特网上使用的传输控制协议（TCP））的有效操作很重要。在E-UTRAN中，由分组数据汇聚协议（PDCP）层确保按序传递与避免重复功能。为了按序传递以及避免重复，在每个载体基础上保持PDCP序列数（SN）。

源eNB向目标eNB发送SN STATUS TRANSFER（状态传输）消息以传递E-RAB的上游PDCP序列数（SN）接收机状态以及下游PDCP SN发射机状态，为E-RAB应用PDCP状态保留，即，无线电链路控制-确认模式（RLC-AM）传输。上游PDCP SN接收机状态包括第一个丢失上游数据分组的PDCP SN，以及可以包括失序的上游数据分组的接收状态的位图，该上游数据分组需要由UE在目标小区中重新传送。下游PDCP SN发射机状态表明目标eNB将分配给还不具有PDCP SN的新下游数据分组的下一个PDCP SN。如果UE的E-RAB都不用PDCP状态保留进行处理，源eNB可以省略发送SN状态传输消息。

在切换执行期间，源eNB顺序地向目标eNB转发所有下行链路PDCP服务数据单元（SDU）以及它们还未被UE确认的SN。此外，源eNB还向目标eNB转发来自S-GW的不具有PDCP SN的新数据。

源eNB向S-GW转发已成功按序接收到的上游PDCP SDU，直至向目标eNB发送SN状态传输消息。然后在该时刻处源eNB停止向S-GW传递上游PDCP SDU并且将丢弃任何余下的上游RLC协议数据单元（PDU）。

如果在切换准备过程中源eNB尚未接受来自目标eNB的上游转发请求或者如果目标eNB尚未请求载体的上游转发，源eNB将丢弃失序接收到的上游PDCP，或者如果在切换准备过程中源eNB已经接受来自目标eNB的对载体的上游转发请求，源eNB将向目标eNB转发失序接收到的上游PDCP SDU。

目标eNB第一次重传送下游PDCP SDU，该下游PDCP SDU由源eNB在发送来自S-GW的新鲜数据之前通过X2转发，UE已确认收讫的PDCPSDU例外。

为协助目标eNB中的重新排序功能，S-GW将在切换旧路径之后立刻在旧的路径上发送一个或者多个端点标志下游分组。端点标志分组将不包含用户数据。

当接收到RRC连接再配置完成消息时，目标eNB开始向S-GW传送自SN TRAMSFER STATUS（传输状态）消息中标示的SN按序接收到的上游数据分组。

3GPP版本10已引入中继节点（RN）用于将无线电覆盖区域扩展至不存在或者缺乏回程基础设施的区域（通常为农村）。E-UTRAN通过具有与服务RN的eNB无线连接的RN，经由修改版的E-UTRA无线电接口，支持无线节点中继，该eNB称为宿主eNB（DeNB），该修改版称为Un接口。

RN支持eNB功能，意为它结束E-UTRA无线电接口与S1和X2接口的无线电协议。

除eNB功能外，RN还支持UE功能的子集以便与DeNB无线连接。

DeNB在RN与其他网络节点（即，eNB、MME与S-GW）之间提供S1与X2代理功能。S1与X2代理功能包括：在与RN相关联的S1和X2接口和与其他网络节点相关联的S1和X2接口之间传递S1与X2数据和控制分组。因此，DeNB对RN表现为MME或者为S1接口的S-GW、或者为X2接口的eNB。

在RN的处PDCP层为从UE接收到的上游通信执行按序传递以及避免重复功能。RN无线连接至DeNB，因此在RN处的PDCP层也为从RN接收到的上游通信执行按序传递以及避免重复功能。

在切换执行期间，RN基于在Uu接口上按序接收到的最后的PDCPPDU生成SN状态传输消息。按序接收到的PDCP PDU放置在传送缓冲区中用于在Un接口上进一步传送到DeNB。从RN的角度，假设传送缓冲区中的数据传递到S-GW。在Un接口上，由于无线电信道上的减损，数据可要求自动重传请求（ARQ）重新传送以正确传递到DeNB。即使RN在发布SN状态传输消息之后停止传送上游数据分组，DeNB不会停止向S-GW传递上游数据分组。在成功切换之后，目标eNB传送上游数据分组，S-GW按序接收到该上游数据分组。同时，DeNB还可以向S-GW传递任何等待中的上游数据分组。因此，S-GW有可能同时接收到来自DeNB与目标eNB的上游数据分组，或者从目标eNB传递的上游数据分组可能先于来自DeNB的上游数据分组抵达S-GW。这导致上游数据分组以失序抵达S-GW，这进而可能因例如TCP拥塞避免算法而严重影响数据传输。

发明内容

本发明的一目的在于在由RN操作的服务小区向外切换期间增强上游用户业务转发。

根据本发明的第一方面，宿主（donor）无线电接入节点配置为无线连接源中继节点，并代理该源中继节点的操作，而且进一步配置为，在特定移动设备从由所述源中继节点操作的源小区向由目标无线电接入节点操作的目标小区切换期间，向服务网关转发上游用户业务。

所述宿主无线电接入节点包括：

第一转发部件，用于从所述源中继节点向所述服务网关转发上游数据分组序列，上游数据分组序列包括多达特定分组序列数的上游数据分组，

第二转发部件，用于从所述源中继节点向所述目标无线电接入节点转发用于所述特定移动设备的数据传输状态消息，数据传输状态消息包括指示所述特定分组序列数的信息元素，

其中所述宿主无线电接入节点包括转发控制器，该转发控制器与所述第一与第二转发部件连接，并且配置为相互依存地控制所述数据传输状态消息的转发以及所述上游数据分组序列之外的尚未妥当地转发至所述服务网关的任何等待中的上游数据分组的转发。

根据本发明另一方面，在特定移动设备在由源中继节点操作的源小区向由目标无线电接入节点操作的目标小区切换期间，通过配置为与所述源中继节点无线连接、并代理该源中继节点的操作的宿主无线电接入节点，向服务网关转发上游用户业务的方法，包括步骤：

从所述源中继节点向所述服务网关转发上游数据分组序列，上游数据分组序列包括多达特定分组序列数的上游数据分组，

从所述源中继节点向所述目标无线电接入节点转发用于所述特定移动设备的数据传输状态消息，数据传输状态消息包括指示所述特定分组序列数的信息元素，

其中所述方法进一步包括，通过所述宿主无线电接入节点，相互依存地控制所述数据传输状态消息的转发以及所述上游数据分组序列之外的尚未妥当地转发至所述服务网关的任何等待中的上游数据分组的转发的步骤。

由于DeNB配置为在RN与目标eNB之间代理X2信令，其可轻易拦截源RN发布的SN状态传输消息。SN状态传输消息包括Uu上行链路上第一个丢失的PDCP PDU的SN。

同时地，DeNB转发自RN按序接收到的任何PDCP SDU至S-GW。但是，Un接口上使用的PDCP SN可能与Uu接口上分配的PDCP SN不同。

根据达成的协议架构，在RN与DeNB之间建立GTP-U通道，并且RN因此可以使用GTP-U扩展机制为每个被转发的PDCP SDU指示Uu接口上使用的PDCP SN。被转发的SDU的PDCP SN承载在GTP-U扩展报头的PDCP PDU NUMBER（数目）字段中。

因此，DeNB拥有足够的信息识别任何等待中的上游数据分组，并且可以对SN状态传输消息的转发和/或等待中的上游数据分组进行适合的控制以向S-GW按序传递上游用户业务。

在根据本发明的宿主无线电接入节点的一个实施方式中，所述第二转发部件进一步被配置为延迟向所述目标无线电接入节点转发所述数据传输状态消息，直至所述等待中的上游数据分组已妥当地转发至所述服务网关。

在根据本发明的方法的相应的实施方式中，所述方法进一步包括，通过所述宿主无线电接入节点，延迟向所述目标无线电接入节点转发所述数据传输状态消息，直至所述等待中的上游数据分组已妥当地转发至所述服务网关的步骤。

为确保上游用户业务按序传递至S-GW，DeNB延迟向目标eNB传递SN状态传输消息，直到所有在Un接口上正在进行的传输/重新传输完成，并且直到所有等待中的上游数据分组已经妥当地转发至S-GW。

在根据本发明的宿主无线电接入节点的一个实施方式中，所述第二转发部件进一步被配置为将向所述目标无线电接入节点进行的所述数据传输状态消息的转发延迟一段预先确定的时间，并且在所述预先确定的时间期满后停止向所述服务网关转发所述等待中的上游数据分组。

在根据本发明的方法的相应的实施方式中，所述方法进一步包括通过所述宿主无线电接入节点进行的下述步骤：

将向所述目标无线电接入节点进行的所述数据传输状态消息的转发延迟一段预先确定的时间，以及

在所述预先确定的时间期满后停止向所述服务网关转发所述等待中的上游数据分组。

DeNB将向目标eNB进行的SN状态传输消息的转发延迟一段预先确定的时间。当SN状态传输消息最终发送至目标eNB时，DeNB停止向S-GW转发任何上游通信。延迟SN状态传输消息转发的时间是网络的功能并且可以预先配置以用于给定的部署。此机制，虽然简单易行，但可能因强行停止向S-GW传输上游数据而产生分组丢失。

在根据本发明的宿主无线电接入节点的一个实施方式中，所述第一转发部件进一步被配置为在所述数据传输状态消息已经妥当地转发至所述目标无线电接入节点之后，将所述等待中的上游数据分组改送至所述目标无线电接入节点。

在根据本发明的方法的相应的实施方式中，所述方法进一步包括，在所述数据传输状态消息已经妥当地转发至所述目标无线电接入节点之后，通过所述宿主无线电接入节点，将所述等待中的上游数据分组改送至所述目标无线电接入节点的步骤。

在将SN状态传输消息传送至目标eNB之后，DeNB停止为相应UE向S-GW传输任何等待中的上游数据分组。取而代之，将等待中的上游数据分组改送至目标eNB。

DeNB转发的上游数据分组抵达目标eNB。由于将与Uu接口传输相对应的PDCP SN与转发的数据一同输送，因此有充足的信息用于由目标eNB向S-GW按序传递上游数据分组。

附图说明

通过结合附图参考实施方式的描述，本发明的上述及其他目的及特征将变得更加显著并且可以最好地理解本发明，其中：

图1示出LTE移动架构的部分，

图2示出覆盖区域，以及

图3示出在切换过程期间多个网络元件之间的信令交换（控制平面），

图4示出在切换过程期间多个网络元件之间的下游数据交换（用户平面），

图5示出在切换过程期间多个网络元件之间的上游数据交换（用户平面），

图6示出根据本发明的DeNB的实施方式。

具体实施方式

图1中可观察到，LTE公共陆地移动网络（PLMN）的一部分包括下列网络节点：

MME MME1，

S-GW S-GW1，

3个eNB，RN1、DeNB1以及eNB2，

UE UE1，例如移动终端。

eNB（DeNB1与eNB2）通过S1接口直接与MME（MME1）以及S-GW（S-GW1）连接。eNB（DeNB1）为DeNB，其（通过Un接口）将RN（RN1）与演进分组核心（EPC）无线连接。DeNB（DeNB1）充当用于RN（RN1）与MME（MME1）和S-GW（S-GW1）之间的S1连接的S1代理，并且充当用于RN（RN1）与其它eNB之间的X2连接的X2代理。

图2中观察到包括3个小区A、B以及C的无线电覆盖区域，三个小区分别由eNB的RN1、DeNB1以及eNB2操作。

假设3个小区A、B以及C属于同一跟踪区（TA），并且具有物理小区标识符（PCI）PCIA、PCIB以及PCIC，且还具有演进小区全局标识符ECGIA、ECGIB以及ECGIC。

UE（UE1）在小区A的覆盖区域内的位置a处建立通信会话，小区A更被称为源小区。

UE（UE1）然后在通信会话进行时向位置C移动。

在位置b，来自小区C的无线电信号相较于来自小区A的无线电信号具有更低的路径损耗。如果相应的路径损耗之间的差值超过某个配置的切换界限，将触发切换以向小区C交付正在进行的会话，小区C更被称为目标小区。也可由其他切换原因导致。

图3中观察到表示切换过程期间最显著的信令交换的消息流程图。

首先，UE（UE1）发起与源RN（RN1）的通信，并且建立与EPC的一个或者多个E-RAB（见图3中步骤1）。进一步假设为这些E-RAB应用PDCP状态保留。

作为呼叫建立过程的一部分，以测量策略和切换阈值对UE（UE1）进行配置。UE（UE1）测量来自邻小区的信号强度以及质量，并且将它们与相应的切换阈值进行比较。

在进一步的步骤中，当UE（UE1）离开RN（RN1）操作的小区A并且进入eNB（eNB2）操作的小区C时，向源RN（RN1）发送测量报告消息以通知向目标小区C的切换事件（见图3中的步骤2）。测量报告消息包括目标小区的PCI，当前为PCIC，以及切换事件的类型，当前为A3事件（邻区变为优于服务的补偿（offest））。

于是，源RN（RN1）作出执行UE（UE1）从源小区A向目标小区C切换的决定（见图3中的步骤3）。

源RN（RN1）从本地数据储存库读取相应小区的ECGI，其中PCI与ECGI在本地数据储存库中维持一对一关系，并且源RN（RN1）向目标eNB（eNB2）发送切换请求（切换请求）消息，该消息为由DeNB（DeNB1）代理的X2（见图3中步骤4）。切换请求消息包括作为目标小区身份的ECGIC，以及在目标侧建立的E-RAB的列表。

在收到切换请求消息，且资源准入控制（见图3中步骤5）之后，目标eNB（eNB2）向源RN（RN1）回传切换请求ACK消息，该消息为DeNB（DeNB1）代理的X2（见图3中步骤6）。切换请求ACK消息包括RRC连接再配置容器，源RN（RN1）将该容器透明传输至UE（UE1）。

在该时间点上，源RN RN1向目标eNB eNB2发布由DeNB DeNB1X2代理的消息（见图3中的步骤8）。SN状态传输消息包括，对于为每个E-RAB应用的PDCP状态保留，目标eNB将分配给还没有PDCP SN的第一个下游数据分组的下一个下游PDCP SN（当前为E-RAB1的X）、以及第一个丢失的上游PDCP SN（当前为E-RAB1的Y）。

同时，UE UE1接收具有必要参数的RRC连接再配置消息，并且源RN RN1因此命令该UE UE1实施切换（见图3中的步骤7）。UE UE1与当前服务小区A分离并且通过RACH实施与目标小区C的同步。目标eNBeNB2以上行链路分配以及时序提前值进行响应（见图3中的步骤9）。当UE UE1已成功访问目标小区C时，UE UE1向目标eNB eNB2发送RRC连接再配置完成消息（见图3中的步骤10）。

为完成切换过程，目标eNB eNB2向MME MME1发送PATHSWITCH REQUEST（路径切换请求）消息（见图3中的步骤11）。MMEMME1对路径切换请求消息进行中继，作为到S-GW S-GW1的用户平面更新请求消息（见图3中的步骤12）。

于是，S-GW S-GW1将下游数据平面自源RN RN1向目标eNB eNB2切换，并且以USER PLANE UPDATE RESPONSE（用户平面更新响应）答复MME MME1（见图3中的步骤13），将用户平面更新响应作为向目标eNB eNB2的路径切换请求ACK消息进行中继（见图3中的步骤14）。

切换过程以目标eNB eNB2通过DeNB DeNB1向源RN RN1发布的UE CONTEXT RELEASE（上下文释放）消息结束以释放源小区中相应的E-RAB（见图3中的步骤15）。

将源与目标eNB显示为与同一MME连接，但是它们可以与不同的MME连接，在与不同的MME连接的情况中，源eNB向目标eNB发布要求切换消息，该消息包括目标eNB的eNB身份。源MME中继该消息，作为通过其他MME作为朝向目标eNB的切换请求消息。然后目标eNB以切换请求ACK消息进行答复，该消息由MME进行中继作为朝向源eNB的切换命令消息。

图4中观察到在切换过程期间下游用户业务转发的进一步细节。环绕的数字指代图3中的信令步骤。

在服务小区A中建立呼叫之后，下游用户数据通过DeNB DeNB1以及RN RN1自S-GW S-GW1流向UE UE1。对于每个E-RAB，建立第一GTP-U通道用以将下游用户业务从S-GW S-GW1输送至DeNB DeNB1，并且建立第二GTP-U通道用以将下游用户业务从DeNB DeNB1输送至RN RN1。DeNB DeNB1保持交叉连接表以将S1接口上的通道标识符与Un接口上的另一通道标识符相关联。

在向UE UE1发布RRC连接再配置消息之后，源RN RN1停止向UEUE1转发下游数据分组并且发布SN状态传输消息（见图3中的步骤8），对于每个E-RAB来说，该消息具有PDCP SN，目标eNB（eNB2）将该PDCP SN分配给还没有PDCP SN的第一个下游数据分组，当前为E-RAB1的PDCP SN X。

源RN RN1再次隧道传输通过S1从S-GW S-GW1接收到的任何新的数据分组给目标eNB eNB2。那些分组尚不具有任何分配的PDCP SN，并且应为那些分组分配从X往上开始的PDCP SN。

源RN RN1还转发已分配PDCP SN、但还未被UE UE1确认的下游数据分组。那些下游数据分组将具有低于X的PDCP SN。

目标eNB eNB2在UE1与目标小区C连接之后向UE1传送那些改送的下游分组。

当接收到用户平面更新请求消息（见图3中的步骤12）时，S-GWS-GW1将下游数据平面向目标eNB eNB2切换（见图4中的步骤101）并且在旧的路径上向源RN RN1传送端点标志下游数据分组。源RN RN1将那些端点标志分组如正常下游数据分组般向目标eNB eNB2再次隧道传输。当接收到端点标志分组时，目标eNB eNB2时停止从源RN RN1接受数据分组，并且开始从S-GW S-GW1接受下游数据分组以进一步向UEUE1传输。

图5中观察到在切换过程期间上游用户业务转发的进一步细节。同样，环绕的数字指代图3中的信令步骤。

在服务小区A中建立呼叫之后，上游用户数据通过RN RN1以及DeNBDeNB2自UE1流向S-GW S-GW1。对于每个E-RAB，建立第一GTP-U通道用以将上游用户业务从RN RN1输送至DeNB DeNB1，并且建立第二GTP-U通道用以将上游用户业务从DeNB DeNB1输送至S-GW S-GW1。DeNB DeNB1保持交叉连接表以将Un接口上的通道标识符与S1接口上的另一通道标识符相关联。

当UE UE1离开小区A（见图3中的步骤9）时，源RN RN1发布SN状态传输消息，该消息包括，对于每个E-RAB，第一个上游丢失的PDCPPDU的PDCP SN，当前为E-RAB1的Y（见图3中的步骤8）。具有PDCPSN Y-3、Y-2、Y-1、Y以及Y+1的上游数据分组P1、P2、P3、P4以及P5分别示为UE UE1在Uu接口上传送的用于E-RAB1的最近的上游数据分组。RN RN1妥当地接收到上游数据分组P1、P2、P3以及P5，同时上游数据分组P4出错。因而，SN状态传输消息中提及的第一上游丢失的PDCP PDU的SN为E-RAB1的Y。

当发布SN状态传输消息时，RN RN1将分组P1、P2以及P3的PDCP净荷放置在传输缓冲区中以进一步通过Un接口向DeNB DeNB1传输，RNRN1将DeNB DeNB1视为S-GW S-GW1。

此外，源RN RN1将从UE UE1接收到的任何失序PDCP SDU（当前为具有PDCP SN Y+1的上游数据分组P5）隧道传输到目标eNB eNB2。

当UE UE1接入目标小区C时，它开始向目标eNB eNB2传送未确认的数据分组P4，以及其它上游数据分组P6等等。

目标eNB eNB2将上游数据分组重新排序（见图5中的步骤201），并且开始向S-GW S-GW1自分组P4P5P6向上按序传送上游用户业务。

同时，将（在Uu接口上）具有PDCP SN Y-2的上游数据分组P2示为由DeNB DeNB1错误地接收，并且因此需要在Un接口上重新传输。实际上，在无线Un接口上的分组传输可以因例如衰减、无线电干扰、大气吸收、等等而严重受损。因而，上游数据分组P2可以晚于数据分组P4以及P5抵达S-GW S-GW1。当不再按序接收到上游数据业务时，传输协议可被逆向影响。

作为该问题的第一个解决方案，DeNB DeNB2拦截源RN RN1发布的SN状态传输消息，并且将它向目标eNB eNB2的转发延迟一段预先确定的时间。在此预先确定的时间期满并且SN状态传输消息最终转发到目标eNB eNB2之后，DeNB DeNB1将丢弃在用于相应的E-RAB的任何等待中的上游PDCP SDU上向S-GW S-GW1的传输。那些等待中的上游PDCPSDU容易识别并且DeNB仅需要在预先配置的时间段期满之后在交叉连接表中为相应的E-RAB断开相应的GTP-U通道。

或者，可在DeNB DeNB1与目标eNB eNB2二者处预先配置计时器，并且在收到SN状态传输消息时启动该计时器。DeNB DeNB1将SN状态传输消息无延迟地转发至目标eNB eNB2。当计时器期满时，DeNB停止向S-GW S-GW1传递任何等待中的上游数据分组。同样地，当计时器运行时，目标eNB eNB2不向S-GW S-GW1传送任何上游用户业务。当计时器期满时，目标eNB eNB2开始向S-GW S-GW1转发上游用户业务。DeNB与目标eNB的此同步动作同样确保上游用户业务向S-GW的按序传递。

作为此问题的第二更复杂的解决方案，在向目标eNB eNB2转发SN状态传输消息之前，DeNB DeNB1可以监控在S1接口上任何等待中的上游数据分组向S-GW S-GW1的正确传递。这样做，DeNB DeNB1拦截来自源RN RN1的SN状态传输消息并且，对于每个相应的E-RAB，解码此处所提及的上游PDCP SN，当前为E-RAB1的Y。之后，DeNB DeNB1监控用于相应的E-RAB的任何等待中的上游数据分组至S-GW S-GW1的按序传递直至（不包括）所提及的PDCP SN，当前为直至E-RAB1的PDCPSN Y-1。此为可行的，因为Uu接口上使用的PDCP SN编码至GTP-U扩展报头的PDCP PDU的NUMBER字段中。当最后一个预期的上游数据分组已经妥当地传递至S-GW S-GW1，当前为E-RAB1的P3，则DeNBDeNB1向目标eNB eNB2转发SN状态传输消息。

此第二解决方案可与第一解决方案有利结合，就是说DeNB DeNB1可以核查任何等待中的上游数据分组是否仍将被传递至S-GW S-GW1用于相应的E-RAB。但是，如果在预先配置的一段时间之后仍有等待中的上游数据分组要被传递至S-GW S-GW1，则DeNB DeNB1不管如何都向目标eNB eNB2发送SN状态传输消息并且丢弃用于相应的E-RAB的仍在等待的上游数据分组。

作为此问题的第三解决方案，一旦DeNB DeNB1向目标eNB eNB2转发SN状态传输消息，DeNB DeNB1向目标eNB eNB2改送用于相应的E-RAB的任何等待中的上游数据分组。这可以通过更新GTP-U交叉连接表从而通过另一GTP通道直接向目标eNB eNB2重新路由上游数据分组来实现（例如，通过源RN RN1所使用的相同的通道向目标eNB eNB2转发失序的上游数据分组）。SN状态传输消息中的上游PDCP SN可以根据已向S-GW S-GW1有效且妥当地传递的上游数据分组进行更新，当前上游PDCP SN可以从E-RAB1的Y更新到Y-2。目标eNB eNB2将在传递至S-GW S-GW1之前重新排序上游数据分组。

或者，DeNB DeNB1可以将任何等待中的上游数据分组改送回RNRN1以进一步通过现有的GTP-U通道向目标eNB eNB2转发，该通道用于隧道传输失序的上游数据分组。

又或者，当从UE UE1接收到RRC连接再配置完成消息时，目标eNBeNB2可以通过新的X2信令消息请求DeNB停止向S-GW S-GW1传送用于对应的E-RAB的上游用户业务。于是DeNB DeNB1停止传送用于对应的E-RAB的任何等待中的上游数据分组，并且确认该请求。目标eNB eNB2现在可以开始向S-GW S-GW1发送上游用户业务。

可对本发明稍加修改以支持RLC切换期间的上游用户业务的按序传递—非确认模式（RLC-UM）传输。当从目标eNB eNB2接收到切换请求ACK消息（见图3中的步骤6）时，DeNB DeNB1在预先配置的一段时间内继续向S-GW S-GW1传递上游用户业务。在此段时间期满之后，DeNBDeNB1丢弃从RN RN1接收的用于相应E-RAB的等待中的任何上游数据分组。

或者，并且仍对于RLC-UM传输，RN RN1可以请求DeNB DeNB1停止向S-GW S-GW1传递上游用户业务。此请求在向UE UE1传输RRC连接再配置完成消息时发送至DeNB DeNB1（见图3中的步骤7）。DeNBDeNB1或者停止向S-GW S-GW1传递上游业务，或者启动计时器并且向S-GW S-GW1传递上游用户业务直到计时器期满。此实施方式针对于DeNB间切换设计，其中上游业务在切换之前以及切换之后通过同一DeNB传送。因此上游业务对于DeNB是可见的并且DeNB内部逻辑可以避免上游用户业务向S-GW的失序传递。

图6中观察到关于本发明的DeNB的进一步细节。

DeNB DeNB1包括最显著的功能块：

用于代理源RN RN1与S-GW S-GW1之间的上游数据业务的第一转发部件FW1，

用于代理源RN RN1与目标eNB eNB2之间的上游信令的第二转发部件FW2，

用于根据（in dependence of）等待的上游数据分组向S-GW S-GW1的转发，如果存在的话，控制SN状态传输消息向至目标eNB eNB2的转发的转发控制器CTRL，

用于向RN RN1传输、分别接收控制与用户数据、分别自RN RN1传输、分别接收控制与用户数据的第一无线接口Un-Itf，

用于向EPC传输、分别接收控制与用户数据、分别自EPC传输、分别接收控制与用户数据的第二有线接口EPC_Itf。

转发控制器CTRL与第一转发部件FW1连接并且与第二转发部件FW2连接。第一转发部件FW1与第二转发部件FW2与无线接口Un-Itf以及有线接口EPC_Itf二者连接。

第一转发部件FW1通过转发控制器CTRL在特定协议层上容纳两个内部连接的协议栈。将在Un_Itf接口（Un-S1）上接收到的上游数据分组向第一协议栈调度用以进一步解码至某一协议层，并且由转发控制器CTRL有条件地向第二对等协议栈中继用以进一步编码并且通过EPC_Itf接口向S-GW S-GW1（S1）或者目标eNB eNB2（X2）传输。

第一协议栈，通过该第一协议栈逐步解码上游数据分组，其包括下面的协议层：

物理（PHY）层，

介质访问控制（MAC）层，

RLC层，

PDCP层，

因特网协议（IP）路由层，

用户数据报协议（UDP）传输层，以及

GTP-U隧道层。

GTP-U净荷包括两个应用之间交换的IP数据报，例如订户侧上的客户端应用以及网络侧上的服务器应用之间。

此净荷，与进一步的控制信息例如从GTP-U扩展报头解码的在Uu接口上使用的PDCP SN，一起转发到转发控制器CTRL用于进一步的处理。

第二对等协议栈，通过该第二对等协议栈逐步编码上游数据分组，其包括下面的层：

L1物理层以及在EPC上使用的L2访问层，

IP路由层，

UDP传输层，以及

GTP-U隧道层。

第二转发装置FW2通过转发控制器CTRL在特定协议层上容纳两个内部连接的协议栈。将在Un_Itf接口（Un-X2）上接收到的上游控制分组向第三协议栈调度用以进一步解码至某一协议层，并且由转发控制器CTRL有条件地向第四对等协议栈中继用以进一步编码并且通过EPC_Itf接口向目标eNB eNB2（X2）传输。

第三协议栈，通过该第三协议栈逐步解码上游控制分组，其包括下面的协议层：

PHY层，

MAC层，

RLC层，

PDCP层，

IP路由层，

流控制传输协议（SCTP）传输层，以及

X2-应用（X2-AP）应用层。

包括RN RN1发布的SN状态传输消息的X2-AP净荷被转发到转发控制器CTRL用于进一步的处理。

第四对等协议栈，通过该第四对等协议栈逐步编码上游控制分组，其包括下面的层：

L1物理层以及在EPC上使用的L2访问层，

IP路由层，

STCP传输层，以及

X2-AP应用层。

转发控制器CTRL根据尚未妥当地传递到S-GW S-GW1以用于对应的E-RAB的上游数据分组的转发，紧密控制SN状态传输消息向目标eNB的转发，反之亦然。

转发控制器CTRL根据任一前述解决方案工作从而确保在切换过程期间将上游数据分组向S-GW S-GW1按序传递。

根据第一解决方案，转发控制器CTRL缓冲RN RN1发布的且通过第三协议栈接收的SN状态传输消息，并且随即开启预先配置的计时器。当计时器期满时，转发控制器CTRL将SN状态传输消息发送至第四协议栈用于进行编码并将其传输到目标eNB eNB2。此后，转发控制器CTRL丢弃通过第一协议栈接收到的用于对应的E-RAB的任何等待中的上游数据分组，就是说不将等待中的上游数据分组向第二对等协议栈中继。

根据第二解决方案，转发控制器CTRL缓冲RN RN1发布的且通过第三协议栈接收的SN状态传输消息，并且对编码到SN状态传输消息中的上游PDCP SN进行解码以用于相应的E-RAB。然后，转发控制器CTRL监控通过第一协议栈接收到的用于对应的E-RAB的任何等待中的上游数据分组的传递直至（不包括）通过解码PDCP SN而被编码至中继的上游数据分组的GTP-U扩展报头中的PDCP SN。当所有等待中的上游数据分组已经妥当地传递至S-GW S-GW1时，则转发控制器CTRL向第四协议栈发送SN状态传输消息用以进行译码并且向目标eNB eNB2传输。

根据第三解决方案，转发控制器CTRL对编码到SN状态传输消息中的上游PDCP SN进行解码以用于相应的E-RAB，并且将RN RN1发布的且通过第三协议栈接收的SN状态传输消息无延迟的转发至第四协议栈用于进一步的编码和向目标eNB eNB2传输。但是，转发控制器CTRL将通过第一协议栈接收到的用于对应的E-RAB的任何等待中的上游数据分组改送到另一GTP-U通道，该另一GTP-U通道用于向目标eNB eNB2输送上游用户数据。可选地，对于每个E-RAB，转发控制器CTRL可以根据已实际传递至S-GW S-GW1的用于该E-RAB的最后一个上游数据分组，将上游PDCP SN更新为被编码到SN状态传输消息中。

注意到并不是所有上游数据或者信令分组需要通过转发控制器CTRL。例如，调度机可以选取SN状态传输消息用于由转发控制器CTRL进行进一步处理，同时向对等协议栈透明传输其他信令消息。同样地，仅为正在向外切换的UE向转发控制器CTRL转发上游数据分组，例如，仅为相应的SN状态传输消息已经被接收的E-RAB。

还注意到目标eNB可以为由相同的或者另一DeNB操作的RN。

虽然上述说明已对LTE技术以及专有名词进行详尽说明，但是无线电接入点、移动管理节点以及服务网关可以根据其他的支持通过宿主节点代理的中继节点的移动或者无线通信技术进行操作。

将留意到术语“包括”不应被解释为局限在下文中所列举的方式。因此表述“设备包括部件A与B”的范围不应被限定为设备仅由组件A与B组成。关于本发明的该表述意为该设备的相关组件为A与B。

进一步将留意到术语“连接”不应被解释为仅局限于直接连接。因此表述“设备A与设备B连接”的范围不应被限定为一种设备或者系统，其中设备A的输出与设备B的输入直接连接，和/或反之亦然。意即A的输出与B的输入之间存在路径，和/或反之亦然，该路径可以为包括其他设备或者部件的路径。

说明与附图仅示出本发明的原理。因此将理解的是那些本领域技术人员将能够想到各种改编，虽然在此处并未明确说明或者显示，但是其代表本发明的原理并且包含在本发明的精神与范围之中。而且，本文中所列举的所有示例的主要专门意图仅在于教导目的以帮助读者理解本发明的原理及发明人提供的概念以促进本领域的发展，并且对所述示例的理解将不限定在所列举的特定的示例与条件中。此外，本文中所有说明所列举的本发明的原理、方面、以及实施方式，以及具体的示例，欲包含其等同物。

图中所示的各种元件的功能可以通过使用专用硬件以及使用可执行软件的硬件并结合适合的软件提供。当由处理器提供时，功能可以由一个专用处理器、由一个共享处理器、或者由多个单独的处理器（其中的一些处理器可以共享）提供。此外，处理器不应被理解为仅指代可执行软件的硬件，并且可以隐含包括，不限定于，数字信号处理器（DSP）硬件、网络处理器、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列、等等。同样可以包括：其他硬件、传统的和/或定制的，例如只读存储器（ROM）、随机读取存储器（RAM）、以及非易失性存储器。

Claims (8)

1.一种宿主无线电接入节点（DeNB1），配置为与源中继节点（RN1）无线连接、并代理源中继节点（RN1）的操作，并且进一步被配置为在特定移动设备（UE1）从由所述源中继节点操作的源小区（A）向由目标无线电接入节点（eNB2）操作的目标小区（C）切换期间向服务网关（S-GW1）转发上游用户业务，所述宿主无线电接入节点包括：

第一转发部件（FW1），用于从所述源中继节点向所述服务网关转发上游数据分组（P1、P2、P3）序列，上游数据分组序列包括多达特定分组序列数（Y-1）的上游数据分组，

第二转发部件（FW2），用于从所述源中继节点向所述目标无线电接入节点转发所述特定移动设备的数据传输状态消息（SN STATUSTRANSFER），数据传输状态消息包括指示所述特定分组序列数的信息元素（Y），

其中所述宿主无线电接入节点包括转发控制器（CTRL），所述转发控制器与所述第一和第二转发部件连接，并且配置为相互依存地控制所述数据传输状态消息的转发以及所述上游数据分组序列之外的尚未妥当地转发至所述服务网关的任何等待中的上游数据分组（P2、P3）的转发。

2.根据权利要求1所述的宿主无线电接入节点（DeNB1），其中所述第二转发部件进一步配置为延迟所述数据传输状态消息向所述目标无线电接入节点的转发，直至所述等待中的上游数据分组已妥当地转发至所述服务网关。

3.根据权利要求1所述的宿主无线电接入节点（DeNB1），其中所述第二转发部件进一步配置为将所述数据传输状态消息向所述目标无线电接入节点的转发延迟预先确定的时间段，并且在所述预先确定的时间段期满之后停止所述等待中的上游数据分组向所述服务网关的转发。

4.根据权利要求1所述的宿主无线电接入节点（DeNB1），其中所述第一转发部件进一步配置为在所述数据传输状态消息已经妥当地转发至所述目标无线电接入节点之后将所述所述等待中的上游数据分组改送到所述目标无线电接入节点。

5.一种在特定移动设备（UE1）从由源中继节点（RN1）操作的源小区（A）向由目标无线电接入节点（eNB2）操作的目标小区（C）切换期间向服务网关（S-GW1）转发上游用户业务的方法，所述方法包括通过配置为与所述源中继节点无线连接、并代理所述源中继节点的操作的宿主无线电接入节点（DeNB1）执行的下述步骤：

从所述源中继节点向所述服务网关转发上游数据分组（P1、P2、P3）序列，上游数据分组序列包括多达特定分组序列数（Y-1）的上游数据分组，

从所述源中继节点向所述目标无线电接入节点转发所述特定移动设备的数据传输状态消息（SN STATUS TRANSFER），数据传输状态消息包括指示所述特定分组序列数的信息元素（Y），

其中所述方法进一步包括，通过所述宿主无线电接入节点，相互依存地控制所述数据传输状态消息的转发以及所述上游数据分组序列之外的尚未妥当地转发至所述服务网关的任何等待中的上游数据分组（P2、P3）的转发的步骤。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述方法进一步包括通过所述宿主无线电接入节点延迟所述数据传输状态消息向所述目标无线电接入节点的转发，直至所述等待中的上游数据分组已经妥当地转发至所述服务网关的步骤。

7.根据权利要求5所述的方法，其中所述方法进一步包括通过宿主无线电接入节点执行的下述步骤，：

将所述数据传输状态消息向所述目标无线电接入节点的转发延迟预先确定的时间段，并且

在所述预先确定的时间段期满之后停止所述等待中的上游数据分组向所述服务网关的转发。

8.根据权利要求5所述的方法，其中所述方法进一步包括通过所述宿主无线电接入节点，在所述数据传输状态消息已经妥当地转发至所述目标无线电接入节点之后将所述等待中的上游数据分组改送到所述目标无线电接入节点的步骤。

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