CN103228012A - 移动通信系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的移动通信系统，在切换处理中，经由中继节点（RN2）与无线基站（DeNB2）之间的无线承载以及中继节点（RN3）与无线基站（DeNB2）之间的无线承载，发送接收与切换处理有关的控制信号。

Description

移动通信系统
本申请是申请日为2010年4月21日、申请号为201080018672.5、发明名称为“移动通信系统”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及移动通信系统。
背景技术
如图8所示，在3GPP中规定的LTE方式（Release.8，第八版）的移动通信系统中，在进行移动台UE从无线基站eNB#1到无线基站eNB#2的切换处理时，经由在无线基站eNB#1和无线基站eNB#2之间设定的X2承载，在无线基站eNB#1和无线基站eNB#2之间，发送接收有关切换处理的控制信号。
如图8所示，无线基站eNB#1和无线基站eNB#2作为用于设定X2承载的X2承载功能，包括网络层1（NW L1）功能、网络层2（NW L2）功能、IP（Internet Protocol，因特网协议）层功能、SCTP（Stream Control TransmissionProtocol，流控制传输协议）层功能。
发明内容
发明要解决的课题
在作为LTE方式的后继的通信方式的高级LTE（LTE-Advanced）方式的移动通信系统中，在移动台UE和无线基站eNB之间可以连接与无线基站eNB具有同样功能的“中继节点（Relay Node）RN”。
但是，在以往的移动通信系统中，存在并未规定在连接了中继节点RN的情况下，应如何进行移动台UE的切换处理的问题。
因此，本发明鉴于上述课题而完成，其目的在于，提供一种即使在连接了中继节点的情况下也能够实现移动台的切换处理的移动通信系统。
用于解决课题的手段
本发明的第一特征是一种移动通信系统，其中第一中继节点和无线基站经由无线承载而连接，第二中继节点和该无线基站经由无线承载而连接，该移动通信系统的主旨在于，所述第一中继节点和所述第二中继节点作为用于设定与所述无线基站之间的Un接口的无线承载功能，具备物理层功能、作为该物理层功能的高层功能设置的MAC层功能、作为该MAC层功能的高层功能设置的RLC层功能、作为该RLC层功能的高层设置的PDCP层功能、和作为该PDCP层功能的高层功能设置的RRC层功能，所述第一中继节点和所述第二中继节点作为所述无线承载功能的高层功能，具备IP层功能，作为该IP层功能的高层功能设置的SCTP层功能、和作为该SCTP层功能的高层功能设置的X2AP层功能，所述无线基站作为用于设定与所述第一中继节点和所述第二中继节点之间的Un接口的无线承载功能，具备物理层功能、作为该物理层功能的高层功能设置的MAC层功能、作为该MAC层功能的高层功能设置的RLC层功能、作为该RLC层功能的高层设置的PDCP层功能、和作为该PDCP层功能的高层功能设置的RRC层功能，所述无线基站作为所述无线承载功能的高层功能，具备IP层功能，作为该IP层功能的高层功能设置的SCTP层功能、和作为该SCTP层功能的高层功能设置的X2AP层功能，与切换处理有关的控制信号在所述第一中继节点和所述第二中继节点的X2AP层功能与所述无线基站的X2AP层功能之间终止。
在本发明的第一特征中，也可以所述第一中继节点在从所述移动台接收到测定报告的情况下，经由该第一中继节点与所述无线基站之间的无线承载，对该无线基站转发该测定报告，所述无线基站在根据所述测定报告而决定开始所述移动台从所述第一状态向所述第二状态的切换处理的情况下，将用于通知该情况的切换请求信号作为与所述切换处理有关的控制信号，经由所述第二中继节点与该无线基站之间的无线承载而发送给该第二中继节点。
在本发明的第一特征中，也可以所述第一中继节点在决定开始所述移动台从所述第一状态向所述第二状态的切换处理的情况下，将用于通知该情况的切换请求信号作为与所述切换处理有关的控制信号，经由该第一中继节点与所述无线基站之间的无线承载而发送给该无线基站，所述无线基站经由所述第二中继节点与该无线基站之间的无线承载，将接收到的所述切换请求信号转发给该第二中继节点。
发明的效果
如以上所说明，根据本发明，能够提供一种即使在连接了中继节点的情况下也能够实现移动台的切换处理的移动通信系统。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的移动通信系统的整体结构图。
图2是本发明的第一实施方式的移动通信系统中的协议栈图。
图3是表示本发明的第一实施方式的移动通信系统的动作的时序图。
图4是本发明的第二实施方式的移动通信系统中的协议栈图。
图5是表示本发明的第二实施方式的移动通信系统的动作的时序图。
图6是本发明的第三实施方式的移动通信系统中的协议栈图。
图7是表示本发明的第三实施方式的移动通信系统的动作的时序图。
图8是现有的移动通信系统中的协议栈图。
具体实施方式
（本发明的第一实施方式的移动通信系统）
参照图1至图3说明本发明的第一实施方式的移动通信系统。
本发明的移动通信系统是高级LTE方式的移动通信系统，例如图1所示，包括交换台MME、中继节点RN1至RN4、连接了中继节点RN1的无线基站DeNB（Donor eNB，施主eNB）1、连接了中继节点RN2和RN3的无线基站DeNB2、无线基站eNB1。
这里，无线基站DeNB1和无线基站DeNB2经由X2-C接口连接，无线基站DeNB2和无线基站eNB1经由X2-C接口连接。
此外，无线基站DeNB1、无线基站DeNB2和无线基站eNB1分别经由S1-MME接口与交换台MME连接。
在该移动通信系统中，移动台UE在与无线基站eNB（DeNB）和中继节点RN之间设定无线承载，进行无线通信。
此外，在该移动通信系统中，如图1的（4）所示，移动台UE在第一状态和第二状态之间进行切换处理，在第一状态中，移动台UE在与中继节点RN2（第一中继节点）之间设定无线承载，并经由中继节点RN2以及无线基站DeNB2（无线基站）进行通信，在第二状态中，移动台UE在与中继节点RN3（第二中继节点）之间设定无线承载，并经由中继节点RN2以及无线基站DeNB2进行通信。
此外，在该切换处理中，经由中继节点RN2与无线基站DeNB2之间的无线承载（Un接口）以及中继节点RN3与无线基站DeNB2之间的无线承载（Un接口），发送接收有关切换处理的控制信号（X2AP信号）。
另外，在本实施方式中，在中继节点RN2和中继节点RN4之间未设定无线承载（Un接口）。
具体来说，如图2所示，中继节点RN2作为用于设定与无线基站DeNB2之间的X2-C无线承载（Un接口）的X2-C无线承载功能，包括物理（PHY）层功能、作为物理（PHY）层功能的高层功能而设置的MAC（Media AccessControl，媒体接入控制）层功能、作为MAC层功能的高层功能而设置的RLC（Radio Link Control，无线链路控制）层功能、作为RLC层功能的高层功能而设置的PDCP（Packet Data Convergence Protocol，分组数据会聚协议）层功能。
另外，中继节点RN2也可以包括作为PDCP层功能的高层功能而设置的RRC（Radio Resource Control，无线资源控制）层功能。
此外，如图2所示，中继节点RN2也可以作为X2-C无线承载功能的高层功能，包括进行中继节点RN2和无线基站DeNB2之间的安全处理的IP层功能，作为IP层功能的高层功能，包括进行对于X2-C无线承载的保持活跃（Keep-Alive）处理的SCTP层功能。
此外，中继节点RN2也可以作为SCTP层功能的高层功能，包括发送接收有关切换处理的控制信号的X2AP层功能。
同样，中继节点RN3也可以作为用于设定与无线基站DeNB2之间的X2-C无线承载（Un接口）的X2-C无线承载功能，包括物理（PHY）层功能、作为物理（PHY）层功能的高层功能而设置的MAC层功能、作为MAC层功能的高层功能而设置的RLC层功能、作为RLC层功能的高层功能而设置的PDCP层功能。
另外，中继节点RN3也可以包括作为PDCP层功能的高层功能而设置的RRC层功能。
此外，中继节点RN3也可以作为X2-C无线承载功能的高层功能，包括进行中继节点RN3和无线基站DeNB2之间的安全处理的IP层功能，作为IP层功能的高层功能，包括进行对于X2-C无线承载的保持活跃处理的SCTP层功能。
此外，中继节点RN3也可以作为SCTP层功能的高层功能，包括发送接收有关切换处理的控制信号的X2AP层功能。
此外，无线基站DeNB2包括用于设定中继节点RN2和中继节点RN3之间的X2-C无线承载（Un接口）的X2-C无线承载功能。
此外，无线基站DeNB2包括作为X2-C无线承载功能的高层功能而设置的IP层功能、作为IP层功能的高层功能而设置的SCTP层功能、作为SCTP层功能的高层功能而设置的X2AP层功能。
以下，参照图3，说明在本实施方式的移动通信系统中，移动台UE从第一状态切换到第二状态的动作，在第一状态中，移动台UE在与中继节点RN2之间设定无线承载，并经由中继节点RN2以及无线基站DeNB2进行通信，在第二状态中，移动台UE在与中继节点RN3之间设定无线承载，并经由中继节点RN3以及无线基站DeNB2进行通信。
如图3所示，中继节点RN2在步骤S1000中，管理移动台UE的“UE上下文”，在步骤S1001中，经由X2-C无线承载对无线基站DeNB2发送“切换请求（切换请求信号）”，以请求移动台UE从中继节点RN2向中继节点RN3切换。
无线基站DeNB2在X2AP层功能中，若接收到“切换请求”，则在步骤S1002中，存储移动台UE的“UE上下文”，在步骤S1003中，经由X2-C无线承载，将该“切换请求”转发给中继节点RN3。
中继节点RN3若接收到“切换请求”，则在步骤S1004中，存储移动台UE的“UE上下文”，在步骤S1005中，经由X2-C无线承载对无线基站DeNB2发送“切换请求确认（切换请求确认信号）”。
无线基站DeNB2在X2AP层功能中，若接收到“切换请求确认”，则在步骤S1006中，经由X2-C无线承载对中继节点RN2转发该“切换请求确认”。
在步骤S1007中，中继节点RN2通过RRC层功能对移动台UE发送用于指示切换到中继节点RN3的“切换命令（切换指示信号）”。
在步骤S1008中，移动台UE通过RRC层功能对中继节点RN3发送“切换完成（切换完成信号）”。
在步骤S1009中，中继节点RN3经由S1-MME接口对交换台MME发送“路径切换请求（路径切换请求信号）”。
在步骤S1010中，交换台MME经由S1-MME接口，对中继节点RN3发送“路径切换请求确认（路径切换请求确认信号）”，并将发往移动台UE的信号的转发目的地从中继节点RN2切换到中继节点RN3。
在步骤S1011中，中继节点RN3经由X2-C无线承载对无线基站DeNB2发送“UE上下文释放（UE Context Release）”，在步骤S1012中，无线基站DeNB2在X2AP层功能中，经由X2-C无线承载对中继节点RN2转发“UE上下文释放”，中继节点RN2根据“UE上下文释放”，结束移动台UE的“UE上下文”的管理。
另外，在图3中，中继节点RN2和中继节点RN3也可以交换。
如上所述，无线基站DeNB2中的X2AP层功能将中继节点RN2和无线基站DeNB2之间的与切换处理有关的控制信号（X2AP信号）、以及中继节点RN3和无线基站DeNB2之间的与切换处理有关的控制信号（X2AP信号）变换。
此外，无线基站DeNB2中的X2AP层功能将在中继节点RN2和无线基站DeNB2之间使用的移动台ID、以及在中继节点RN3和无线基站DeNB2之间使用的移动台ID相关联进行管理。
根据本实施方式的移动通信系统，对于LTE方式的移动通信系统中使用的各个装置的协议栈不实施大的修改就可以实现中继节点RN关联的切换处理。
（本发明的第二实施方式的移动通信系统）
参照图4和图5说明本发明的第二实施方式的移动通信系统。以下，着重于与上述第一实施方式的移动通信系统的不同点来说明本发明的第二实施方式的移动通信系统。
具体来说，如图4所示，中继节点RN2作为用于设定与无线基站DeNB2之间的X2-C无线承载（Un接口）的X2-C无线承载功能，包括物理（PHY）层功能、作为物理（PHY）层功能的高层功能而设置的MAC层功能、作为MAC层功能的高层功能而设置的RLC层功能、作为RLC层功能的高层功能而设置的PDCP层功能。
另外，中继节点RN2也可以包括作为PDCP层功能的高层功能而设置的RRC层功能。
此外，如图4所示，中继节点RN2也可以作为移动台UE中的RRC层功能的代理而动作，作为X2-C无线承载功能的高层功能，不包括进行中继节点RN2和无线基站DeNB2之间的安全处理的IP层功能、进行对于X2-C无线承载的保持活跃处理的SCTP层功能、发送接收有关切换处理的控制信号的X2AP层功能。
此外，无线基站DeNB2和中继节点RN3的协议栈与图2所示的第一实施方式的移动通信系统的协议栈相同。
以下，参照图5说明在本实施方式的移动通信系统中，移动台UE从第一状态切换到第二状态之间的动作，在第一状态中，移动台UE在与中继节点RN2之间设定无线承载，并经由中继节点RN2以及无线基站DeNB2进行通信，在第二状态中，移动台UE在与中继节点RN3之间设定无线承载，并经由中继节点RN3以及无线基站DeNB2进行通信。
如图5所示，中继节点RN2在步骤S2000中，若从移动台UE接收到“测量报告（测定报告）”，则在步骤S2001中，取得所管理的移动台UE的“UE上下文”，在步骤S2002中，通过RRC层功能，将包含该移动台UE的“UE上下文”的“测量报告”转发给无线基站DeNB2。
无线基站DeNB2基于接收到的“测量报告”，决定进行移动台UE从中继节点RN2向中继节点RN3的切换处理，在步骤S2003中，存储移动台UE的“UE上下文”，在步骤S2004中，经由X2-C无线承载对中继节点RN3发送用于请求移动台UE从中继节点RN2向中继节点RN3切换的“切换请求（切换请求信号）”。
中继节点RN3若接收到“切换请求”，则在步骤S2005中，存储移动台UE的“UE上下文”，在步骤S2006中，经由X2-C无线承载对无线基站DeNB2发送“切换请求确认（切换请求确认信号）”。
无线基站DeNB2若接收到“切换请求确认”，则在步骤S2007中，通过RRC层功能对中继节点RN2发送“切换命令（切换指示信号）”，以指示切换到中继节点RN3。
在步骤S2008中，中继节点RN2通过RRC层功能对移动台UE转发接收到的“切换命令”。
在步骤S2009中，移动台UE通过RRC层功能对中继节点RN3发送“切换完成（切换完成信号）”。
在步骤S2010中，中继节点RN3经由S1-MME接口对交换台MME发送“路径切换请求（路径切换请求信号）”。
在步骤S2011中，交换台MME经由S1-MME接口，对中继节点RN3发送“路径切换请求确认（路径切换请求确认信号）”，并将发往移动台UE的信号的转发目的地从中继节点RN2切换到中继节点RN3。
在步骤S2012中，中继节点RN3经由X2-C无线承载对无线基站DeNB2发送“UE上下文释放（UE Context Release）”。
在步骤S2013中，无线基站DeNB2在RRC层功能中，对中继节点RN2转发“RRC连接释放”，中继节点RN2根据“RRC连接释放”，结束移动台UE的“UE上下文”的管理。
（本发明的第三实施方式的移动通信系统）
参照图6和图7说明本发明的第三实施方式的移动通信系统。以下，着重于与上述第一实施方式的移动通信系统的不同点来说明本发明的第三实施方式的移动通信系统。
具体来说，如图6所示，无线基站DeNB2包括用于设定中继节点RN2和中继节点RN3之间的X2-C无线承载（Un接口）的X2-C无线承载功能。
此外，无线基站DeNB2作为X2-C无线承载功能的高层功能，包括IP层功能，但作为IP层功能的高层功能，不包括SCTP功能和X2AP层功能。
另外，中继节点RN2和中继节点RN3的协议栈与图2所示的第一实施方式的移动通信系统的协议栈相同。
以下，参照图7说明在本实施方式的移动通信系统中，移动台UE从第一状态切换到第二状态的动作，在第一状态中，移动台UE在与中继节点RN2之间设定无线承载，并经由中继节点RN2以及无线基站DeNB2进行通信，在第二状态中，移动台UE在与中继节点RN3之间设定无线承载并经由中继节点RN3以及无线基站DeNB2进行通信。
如图7所示，中继节点RN2在步骤S3000中管理移动台UE的“UE上下文”，在步骤S3001中，经由X2-C无线承载对无线基站DeNB2发送“切换请求（切换请求信号）”，以请求移动台UE从中继节点RN2向中继节点RN3切换。
无线基站DeNB2若通过IP层功能在步骤S3002中接收到“切换请求”，则在步骤S3003中，将该“切换请求”经由X2-C无线承载转发给中继节点RN3。
中继节点RN3若接收到“切换请求”，则在步骤S3004中，存储移动台UE的“UE上下文”，在步骤S3005中，对无线基站DeNB2经由X2-C无线承载，发送“切换请求确认（切换请求确认信号）”。
无线基站DeNB2若通过IP层功能接收到“切换请求确认”，则在步骤S3006中，将该“切换请求确认”经由X2-C无线承载转发给中继节点RN2。
在步骤S3007中，中继节点RN2通过RRC层功能对移动台UE发送“切换命令（切换指示信号）”，用于指示切换到中继节点RN3。
在步骤S3008中，移动台UE通过RRC层功能对中继节点RN3发送“切换完成（切换完成信号）”。
在步骤S3009中，中继节点RN3经由S1-MME接口对交换台MME发送“路径切换请求（路径切换请求信号）”。
在步骤S3010中，交换台MME经由S1-MME接口，对中继节点RN3发送“路径切换请求确认（路径切换请求确认信号）”，并将发往移动台UE的信号的转发目的地从中继节点RN2切换到中继节点RN3。
在步骤S3011中，中继节点RN3经由X2-C无线承载，对无线基站DeNB2发送“UE上下文释放”。
无线基站DeNB2若通过IP层功能在步骤S3012中接收到“UE上下文释放”，则在步骤S3013中，经由X2-C无线承载对中继节点RN2转发“UE上下文释放”，中继节点RN2根据“UE上下文释放”结束移动台UE的“UE上下文”的管理。
另外，上述移动台UE、中继节点RN、无线基站eNB、交换台MME的动作可以通过硬件实施，也可以通过由处理器执行的软件模块实施，也可以通过两者的组合来实施。
软件模块可以设置在RAM（随机存取存储器）、闪存、ROM（只读存储器）、EPROM（可擦可编程只读存储器）、EEPROM（电可擦可编程只读存储器）、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM这样的任意形式的存储介质内。
该存储介质连接到处理器，以便该处理器能够对该存储介质读写信息。此外，该存储介质也可以集成到处理器中。此外，该存储介质和处理器也可以设置在ASIC内。该ASIC可以设置在移动台UE、中继节点RN、无线基站eNB、交换台MME内。此外，该存储介质和处理器也可以作为分立部件而设置在移动台UE、中继节点RN、无线基站eNB、交换台MME内。
以上，利用上述的实施方式详细说明了本发明，但对于本领域技术人员来说，应该明白本发明并不限定于在本说明书中说明的实施方式。本发明能够作为修正和变更方式来实施而不脱离由权利要求书的记载所决定的本发明的宗旨和范围。从而，本说明书的记载以例示说明为目的，对本发明无任何限制的意思。

Claims (1)

1.一种移动通信系统，其中第一中继节点和无线基站经由无线承载而连接，第二中继节点和该无线基站经由无线承载而连接，
所述第一中继节点和所述第二中继节点作为用于设定与所述无线基站之间的Un接口的无线承载功能，具备物理层功能、作为该物理层功能的高层功能设置的MAC层功能、作为该MAC层功能的高层功能设置的RLC层功能、作为该RLC层功能的高层设置的PDCP层功能、和作为该PDCP层功能的高层功能设置的RRC层功能，
所述第一中继节点和所述第二中继节点作为所述无线承载功能的高层功能，具备IP层功能，作为该IP层功能的高层功能设置的SCTP层功能、和作为该SCTP层功能的高层功能设置的X2AP层功能，
所述无线基站作为用于设定与所述第一中继节点和所述第二中继节点之间的Un接口的无线承载功能，具备物理层功能、作为该物理层功能的高层功能设置的MAC层功能、作为该MAC层功能的高层功能设置的RLC层功能、作为该RLC层功能的高层设置的PDCP层功能、和作为该PDCP层功能的高层功能设置的RRC层功能，
所述无线基站作为所述无线承载功能的高层功能，具备IP层功能，作为该IP层功能的高层功能设置的SCTP层功能、和作为该SCTP层功能的高层功能设置的X2AP层功能，
与切换处理有关的控制信号在所述第一中继节点和所述第二中继节点的X2AP层功能与所述无线基站的X2AP层功能之间终止。
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