CN108200620B - 无线电台、无线电终端、用于无线电台的方法以及用于无线电终端的方法 - Google Patents

无线电台、无线电终端、用于无线电台的方法以及用于无线电终端的方法 Download PDF

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CN108200620B CN201810117542.5A CN201810117542A CN108200620B CN 108200620 B CN108200620 B CN 108200620B CN 201810117542 A CN201810117542 A CN 201810117542A CN 108200620 B CN108200620 B CN 108200620B
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Abstract

本发明涉及无线电台、无线电终端、用于无线电台的方法以及用于无线电终端的方法。一种无线电台，包括：至少一个收发器，其被构造为与无线电终端进行通信，所述无线电终端能够同时使用演进的通用陆地无线接入(E‑UTRA)和无线本地接入网络(WLAN)的无线电资源；S1接口，其被构造为与服务网关(S‑GW)相连接；以及至少一个处理器，其被构造为操作所述E‑UTRA和所述WLAN的无线电资源，其中，所述至少一个处理器被构造为，控制所述收发器，以便通过使用所述WLAN的无线电资源，将已经被从所述S‑GW经由所述S1接口发送到所述无线电台的至少一部分下行链路用户数据传送到所述无线电终端。

Description

无线电台、无线电终端、用于无线电台的方法以及用于无线电 终端的方法
本申请是申请号为201280039477.X、申请人为“日本电气株式会社”、申请日为2012年5月9日、发明名称为“无线通信系统、基站、通信方法和移动站”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及在包括支持多个无线电接入技术的基站的无线电通信系统中的无线电接入技术(RAT)之间的移动站的RAT间移交。
背景技术
为了应对无线电接入技术(RAT)的多样化，3GPP(第三代合作伙伴计划)指定由3GPP标准化的RAT之间的移交，例如，UTRAN(UMTS陆地无线电接入网络)和E-UTRAN(演进UTRAN)之间的移交、以及E-UTRAN和GERAN(GSM/EDGE无线电接入网络)之间的移交(参见非专利文献1)。而且，3GPP研究了由3GPP标准化的RAT和其他RAT(非3GPP RAT)之间的移交(参见非专利文献2)。非3GPP RAT的特定实例包括由IEEE802.11标准化的无线LAN、由IEEE802.16标准化的WiMAX(全球微波接入互操作性)、以及由3GPP2(第三代合作伙伴计划2)标准化的cdma2000。
图14是示出由3GPP研究的在经由多个RAT将移动站连接至3GPP的核心网络(EPC(演进分组核心))的情况下的网络配置实例的视图。参考图14，移动站(UE)4支持包括E-UTRAN、UTRAN和非3GPP RAT的多个RAT。基站(eNB)11支持由3GPP指定的E-UTRAN，生成E-UTRAN小区10，并且连接至移动站(UE)4。基站(eNB)11在EPC 40和移动站4之间中继用户数据。
EPC 40是与由3GPP指定的E-UTRAN相对应的核心网络。EPC 40包括S-GW(服务网关)41、P-GW(分组数据网网关)42、以及MME(移动管理实体)43。S-GW 41和P-GW 42是传输用户数据的传输节点。P-GW 42用作到外部网络70的网关，并且终止移动站4和EPC 40之间的通信路径(即，EPS(演进分组系统)承载)。外部网络70在3GPP中被称为PDN(协议数据网络)。MME 43执行用于移动站(UE)4的移动性管理和承载管理。由MME 43执行的承载管理包括涉及在移动站(UE)4和P-GW 42之间的通信路径(即，EPS承载)的配置的信息(诸如，QoS分类、承载ID、以及承载路径信息)、用于到基站(eNB)11、移动站(UE)4、S-GW 41等的承载建立的信令的管理。
基站(NB)21支持由3GPP指定的UTRAN，生成UTRAN小区20，并且连接至移动站(UE)4。基站(NB)21在移动站4和包括RNC(无线电网络控制器)22和GPRS分组核心50的上游网络之间中继用户数据。RNC 22是执行用于包括基站(NB)21的UTRAN的无线电资源管理的节点。
GPRS分组核心50是与由3GPP指定的UTRAN相对应的核心网络。GPRS分组核心50包括用作控制节点和传输节点的SGSN(服务GPRS支持节点)51。SGSN 51执行用于移动站(UE)4的移动性管理和承载管理，并且执行传输用户数据的处理。从属于基站(NB)21的移动站(UE)4发送的上行链路用户数据经由RNC 22和SGSN 51被传输到EPC 40，并且经由P-GW 42被传输到外部网络70。下行链路用户数据还以与上行链路用户数据相同的方式，经由EPC40和GPRS分组核心50被传输。
基站(AP(接入点))31支持非3GPP RAT，诸如，cdma2000、WiMAX、或无线LAN，生成非3GPP小区30，并且连接至移动站(UE)4。基站(AP)31在非3GPP上游网络60和移动站4之间中继用户数据。
HLR(归属位置寄存器)/HSS(归属订户服务器)44管理移动站(UE)4的标识符、认证信息、位置信息等。HLR/HSS 44与MME 43和SGSN 51合作，并且当移动站(UE)4附着至EPC 40和GPRS分组核心50时，执行认证处理。
非3GPP上游网络60是与由基站(AP)31支持的非3GPP RAT相对应的上游网络。非3GPP上游网络60包括传输用户数据的传输节点61、以及执行例如承载管理和移动性管理的控制节点62。从属于基站(AP)31的移动站(UE)4发送的上行链路用户数据经由传输节点61被传输到EPC 40，并且经由P-GW 42被传输到外部网络70。下行链路用户数据还以与上行链路用户数据相同的方式，经由EPC 40和非3GPP上游网络60被传输。
非3GPP上游网络60包括RAN节点和核心网络节点。在WiMAX的情况下，非3GPP上游网络60包括例如布置在无线电接入网络(WiMAX接入服务网络(ASN))中的ASN GW(接入网络网关)、布置在核心网络(核心服务网络(CSN))中的HA(归属代理)。ASN GW和HA中的每个均对应于传输节点61和控制节点62。
如上所述，在图14中所示的架构中，在外部网络70和移动站4之间发送和接收的用户数据经由布置在EPC 40中的P-GW 42传输。换句话说，在图14中所示的架构中，当移动站(UE)4在支持不同RAT的基站11、21和31之间执行移交时，布置在EPC 40中的P-GW 42操作为锚节点。
引用列表
专利文献
[NPL1]3GPP TS 23.401v10.3.0，“General Packet Radio Service(GPRS)enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network(E-UTRAN)access”，2011年3月
[NPL 2]3GPP TS 23.402v10.3.0，“Architecture enhancements for non-3GPPaccess”，2011年3月
发明内容
技术问题
本发明的发明人研究了支持多个RAT的上游网络和多RAT基站的连接。如同上述E-UTRAN和EPC之间的关系一样，RAT和上游网络之间的关系被预先确定。从而，通常考虑多RAT基站被配置成连接至多个上游网络，并且建立用于在基站和与用于与移动站连接的RAT相对应的上游网络之间传输用户数据的通信路径。然而，本申请的发明人发现，通过多RAT基站选择上游网络不是一直有效的。
例如，现在将考虑在多RAT基站下的RAT间移交。如上所述，非专利文献1和2公开了RAT间移交。在这样的RAT间移交之前和之后，移动站(UE)4所属的上游网络改变，使得还改变用于用户数据的通信路径(例如，EPS承载、PDN连接、或IPsec隧道)的路由。这使得用于在移交之后保留用于用户数据的通信路径的资源的信号发送成为必要。另外，非专利文献2公开了3GPP RAT(例如，UTRAN、E-UTRAN和非3GPP RAT)和非3GPP RAT(例如，无线LAN、WiMAX、cdma2000)之间的RAT间移交。在与不同标准兼容的RAT之间的移交的情况下，用于移动站(UE)4的认证系统在移交之前和之后使用的两个不同上游网络之间通常不被共享。从而，在与不同标准兼容的RAT之间的移交中，移交目标系统(上游网络)需要执行用于移动站(UE)4的重新认证处理。通常，以与在移动站(UE)4到上游网络的初始连接(附着)期间类似的方式，执行认证处理。
当多RAT基站执行在非专利文献1和2中公开的RAT间移交时，花费很长时间执行用于移动站(UE)的承载切换处理和认证处理。这增加了移交故障的可能性。
不仅在RAT间移交的情况下，而且在响应于移动站的初始附着，与上游网络建立通信路径的情况下，期望能够更灵活地选择上游网络，而不管RAT和上游网络之间的现有关系。本发明的目的在于提供一种无线电通信系统、基站、通信方法、移动站和程序，当多RAT基站支持多个上游网络时，它们能够有效地使用上游网络。
问题的解决方案
第一方面包括一种无线电通信系统。该无线电通信系统包括基站和多个上游网络。基站被配置成经由包括第一无线电接入技术和第二无线电接入技术的多个无线电接入技术，可连接至移动站。上游网络包括与第一无线电接入技术相对应的第一上游网络和与第二无线电接入技术相对应的第二上游网络。而且，基站被配置成，当移动站经由第二无线电接入技术执行通信时，能够使用经过第一上游网络的第一通信路径。
第二方面包括一种基站，该基站通过包括第一无线电接入技术和第二无线电接入技术的多个无线电接入技术，可连接至移动站。基站包括通信路径控制单元，通信路径控制单元被配置成当移动站经由第二无线电接入技术执行通信时，能够使用经过与第一无线电接入技术相对应的第一上游网络的通信路径。
第三方面包括一种用于基站的通信方法，基站通过包括第一无线电接入技术和第二无线电接入技术的多个无线电接入技术，可连接至移动站。该方法包括：当移动站经由第二无线电接入技术执行通信时，使用经过与第一无线电接入技术相对应的第一上游网络的第一通信路径。
第四方面包括一种在无线电通信系统中使用的移动站。无线电通信系统包括多个上游网络和基站。多个上游网络包括与第一无线电接入技术相对应的第一上游网络和与第二无线电接入技术相对应的第二上游网络。基站被配置成通过包括第一无线电接入技术和第二无线电接入技术的多个无线电接入技术，可连接至移动站，并且被配置成当移动站经由第二无线电接入技术执行通信时，能够使用经过第一上游网络的第一通信路径。根据该方面的移动站被配置成经由第一无线电接入技术和第二无线电接入技术中的至少一个连接至基站。
第五方面包括用于使计算机执行根据上述第三方面的方法的程序。
本发明的有益效果
根据上述方面，可以提供无线电通信系统、基站、通信方法、移动站、以及程序，当多RAT基站支持多个上游网络时，它们能够有效地使用上游网络。
附图说明
图1是示出根据第一实施例的包括基站的无线电通信系统的配置实例的示意图；
图2是示出根据第一实施例的基站的配置实例的框图；
图3是示出根据第一实施例的基站的通信操作的实例的流程图；
图4是示出根据第二实施例的RAT间移交过程的实例的序列图；
图5是示出根据比较实例的RAT间移交过程的序列图；
图6是示出根据第二实施例的用于通过基站执行RAT间移交的过程的特定实例的流程图；
图7是示出根据第三实施例的RAT间移交的实例的序列图；
图8是示出根据第三实施例的用于通过基站执行RAT间移交的过程的特定实例的流程图；
图9是示出根据第四实施例的包括基站的无线电通信系统的配置实例的示意图；
图10是示出根据第四实施例的RAT间移交过程(从E-UTRAN到UTRAN)的实例的序列图；
图11是示出根据第四实施例的RAT间移交过程(从E-UTRAN到非3GPP RAT)的实例的序列图；
图12是示出根据第五实施例的通信过程(移动站附着过程)的实例的序列图；
图13是示出根据第五实施例的在移动站附着过程期间由基站执行的操作的实例的流程图；以及
图14是示出根据背景技术的无线电通信系统的第一配置实例的视图。
具体实施方式
此后，将参考附图详细地描述示例性实施例。在图中，相同或相应元件由相同参考数字表示，并且为了解释清楚的目的，当需要时，省略重复解释。
<第一实施例>
图1是示出根据该实施例的包括多RAT基站1的无线电通信系统的配置实例的示意图。基站1支持至少两个不同RAT，并且通过至少两个RAT可连接至移动站。在图1中所示的实例中，基站1通过第一RAT生成第一小区100，并且通过第二RAT生成第二小区120，并且与移动站4通信。基站1可连接至与第一RAT相对应的第一上游网络140，并且可连接至与第二RAT相对应的第二上游网络150。
第一上游网络140包括传输节点141和142、以及控制节点143。传输节点141和142通过使用在基站1和传输节点141之间建立的通信路径400，中继在基站1和外部网络70之间发送和接收的用户数据。通信路径400是被用于传输用户数据的物理上或逻辑上建立的通信路径。通过在基站1和移动站4之间的通信路径400和无线电承载(无线电电链路)，在移动站4和传输节点141之间中继用户数据。通信路径400是例如S1承载、S5/S8承载、GTP(GPRS隧传协议)隧道、PMIP(代理移动IP)的GRE(通用路由封装)隧道、或者IPsec隧道、或者它们中的至少两个的结合。
传输节点142操作为到外部网络70的网关，并且终止在传输节点142和基站1之间建立以传输用户数据的通信路径400。控制节点143执行用于移动站4的移动性管理和承载管理。由控制节点143执行的承载管理包括关于通信路径(包括移动站4和传输节点142之间的通信路径400)的配置的信息(诸如，QoS分类、承载ID、以及承载路径信息)、用于到基站1、移动站4、传输节点141等的承载建立的信令的管理。图1中所示的传输节点141和142以及控制节点143仅被示出为功能元件。即，传输节点141、传输节点142和控制节点143中的至少两个可以由单个物理节点实现。可替换地，三个节点的功能可以由四个以上物理节点实现。
第二上游网络150包括传输节点151和控制节点152。传输节点151具有在基站1和传输节点141(或传输节点142)之间中继用户数据的功能。控制节点152执行用于连接到与第二RAT相对应的RAN的移动站4的移动性管理和承载管理。图1中所示的传输节点151和控制节点152仅被示出为功能元件。即，传输节点151和控制节点152可以通过单个物理节点实现。可替换地，两个节点的功能可以由三个以上物理节点共享。
移动站4支持第一和第二RAT，并且可连接至第一小区110和第二小区120。移动站4可以选择性地连接至第一小区110和第二小区120中的一个。移动站4可以同时连接至第一小区110和第二小区120两者。换句话说，移动站4通过选择性地使用第一和第二RAT之一，或者通过使用第一和第二RAT两者，可连接至基站1。移动站4可以被配置成能够执行两个RAT之间(在小区110和小区120之间)的移交。
根据该实施例的多RAT基站1被配置成在经由第二RAT与移动站4执行通信的情况下，能够使用经过第一上游网络140，而不经过第二上游网络150的通信路径400，用于移动站4和外部网络70之间的数据传输。换句话说，基站1可以在不使用经过与第二RAT相对应的第二上游网络150的通信路径(诸如，GTP隧道、GRE隧道、或者IPsec隧道)的情况下传输数据。换言之，基站1可以通过使用与链接至用于执行与移动站4的通信的第二RAT的上游网络(第二上游网络150)不同的另一个上游网络(第一上游网络140)，传输用户数据。
图2是示出多RAT基站1的配置实例的框图。无线电通信单元101-1支持第一RAT，生成第一小区110，并且执行与移动站4的无线电通信。无线电通信单元101-2支持第二RAT，生成第二小区120，并且执行与移动站4的无线电通信。
通信单元102是用于与第一和第二上游网络140和150通信的接口。特别是，通信单元102将用户数据和控制消息发送至传输节点141、控制节点143、传输节点151、以及控制节点152，并且从传输节点141、控制节点143、传输节点151、以及控制节点152接收用户数据和控制消息。
通信路径控制单元103控制基站1和上游网络140和150中的每个之间的通信路径的配置。特别是，通信路径控制单元103可以控制用于将与移动站4的连接从第一RAT(第一小区110)切换至第二RAT(第二小区120)的RAT间移交，并且可以在移交期间控制通信路径的配置。
通信路径控制单元103可以从经过上游网络(包括上游网络140和150)中的不同路由的通信路径(包括通信路径400)当中，选择用于传输用户数据的通信路径。通信路径控制单元103可以基于预定条件选择通信路径。可以考虑上游网络的相应状态(通信负载、基站1的可连接性等)，确定预定条件。可以考虑由位于基站1附近的附近基站使用的RAT，确定预定条件。
图3是示出根据该实施例的基站1的通信操作的实例的流程图。在步骤S11中，基站1经由第二RAT连接至移动站4。在步骤S12中，基站1通过使用经过第一上游网络140而不经过第二上游网络150的通信路径400，将用户数据发送至传输节点142，并且从传输节点142接收用户数据。
如上所述，根据该实施例的多RAT基站1可以使用通过不与用于多RAT基站1与移动站4的连接的RAT相对应的上游网络的通信路径，用于用户数据的传输。从而，根据该实施例，可以在包括多RAT基站的无线电通信系统中，改进基站和上游网络之间的通信路径的配置的灵活性。
<第二实施例>
上述第一实施例说明了多RAT基站1使用通过不与用于多RAT基站1与移动站4的连接的RAT相对应的上游网络的通信路径，用于用户数据的传输。在该实施例中，将描述该操作的特定实例，其中，在用于将与移动站4的连接从第一RAT(第一小区110)切换至第二RAT(第二小区120)的RAT间移交期间，控制通信路径的配置。根据该实施例的移动通信系统的配置实例可以类似于图1中所示的第一实施例的实例。根据该实施例的多RAT基站的配置可以类似于图2中所示的框图。
根据该实施例的基站1控制用于将与移动站4的连接从第一RAT(第一小区110)切换至第二RAT(第二小区120)的RAT间移交。通过基站1的RAT间移交的控制包括：例如，确定RAT间移交的执行，在移交目标(第一小区110或第二小区120)中准备无线电资源，以及请求移动站4切换连接目的地小区(RAT)。
而且，基站1被配置成在RAT间移交之前和之后，不改变在基站1和传输节点142之间建立的通信路径400的路由。换句话说，当移动站4执行从第一RAT(第一小区110)到第二RAT(第二小区120)的移交时，甚至在RAT间移交之后，基站1连续地使用在移交之前建立的通信路径(承载)400，用于用户数据的传输，而不改变通信路径400的路由，使得其经过第二上游网络150。
甚至在移交之后，基站1可以以以下方式操作，以连续地使用在RAT间移交之前建立的通信路径400。例如，基站1可以禁止用于请求改变通信路径400的路由的控制消息到第一和第二上游网络140和150的传输。可替换地，基站1可以将指示不需要改变通信路径400的路由的控制消息发送至第一上游网络140的控制节点143和第二上游网络150的控制节点152。在还有的另一个选择中，基站1可以通知第二上游网络150的控制节点152或者认证系统(未示出)，不需要重新认证移动站4。
一旦从移动站4接收到附着请求(认证请求)以附着第二上游网络150，则基站1可以禁止附着请求到第二上游网络150的传输。基站1还可以将指示不需要发送附着请求(认证请求)以附着第二上游网络150的控制消息发送至移动站4。发送至移动站4的控制消息可以被发送为移交请求。例如，基站1可以发送包括指示在多RAT基站下的特殊移交的识别信息的移交请求。
如上所述，根据该实施例的多RAT基站1的配置实例可以类似于图2中所示的配置实例。然而，在该实施例中，通信路径控制单元103控制用于将与移动站4的连接从第一RAT(第一小区110)切换至第二RAT(第二小区120)的RAT间移交。更特别地，通信路径控制单元103确定RAT间移交的执行。移交触发因素的特定实例包括：移动站4的下行链路接收质量的下降、基站1的负载的增加、以及来自移动站4的自愿请求。作为典型实例，通信路径控制单元103从移动站4接收关于下行链路无线电质量的测量报告，并且如果邻近小区(例如，第二小区120)的接收质量比当前小区(例如，第一小区110)的接收质量更好，则确定启动移交。通信路径控制单元103请求无线电通信单元101-2准备移交目标(例如，第二小区120)的无线电资源，并且请求移动站4切换连接目的地小区。
此后，将描述根据该实施例的RAT间移交过程。图4是示出根据该实施例的RAT间移交过程的实例的序列图。在步骤S21中，移动站4经由第一RAT(第一小区110)连接至多RAT基站1，并且通过基站1和第一上游网络140执行与传输节点142的数据通信。如上所述，传输节点142是到外部网络70的网关，并且在外部网络70与在传输节点142和移动站4之间建立的通信路径400之间中继用户数据。
在步骤S22中，基站1确定从第一RAT(第一小区110)到第二RAT(第二小区120)的RAT间移交的执行，并且基站1和移动站4准备用于RAT间移交。用于RAT间移交的准备包括：准备作为移交目标的第二RAT(第二小区120)的无线电资源，并且从基站1到移动站4请求切换连接目的地小区(RAT)。然而，如上所述，在RAT间移交之前和之后，基站1不改变在基站1和传输节点142之间建立的通信路径400的路由。从而，在图4中所示的实例中，基站1禁止用于请求改变通信路径400的路由的控制消息到第一和第二上游网络140和150的传输。
在步骤S23中，移动站4经由第二RAT将连接请求发送至基站1，并且连接至第二小区120。在步骤S24中，移动站4经由第二RAT(第二小区120)连接至多RAT基站1，并且通过基站1和第一上游网络140执行与传输节点142的数据通信。
为了与图4中所示的移交过程比较，将描述在RAT间移交之前和之后，改变通信路径400的路由的实例。图5是示出根据比较实例的RAT间移交的序列图。步骤S101类似于图4中所示的步骤S21。特别是，移动站4经由第一RAT(第一小区110)连接至多RAT基站1，并且通过基站1和第一上游网络140执行与传输节点142的数据通信。
在步骤S102中，基站1确定从第一RAT(第一小区110)到第二RAT(第二小区120)的RAT间移交的执行。此时，基站1通过第一和第二上游网络140和150中的至少一个执行信号发送，以便通过保存第二上游网络150的资源，执行承载建立。例如，基站1发送用于请求第一上游网络140的控制节点143重新定位承载(bearer)的控制消息。一旦从基站1接收控制消息，则控制节点143将用于请求承载建立的控制消息发送至第二上游网络150的传输节点151或控制节点152。然后，如果第二上游网络150中的承载建立完成，则基站1请求移动站4切换连接目的地小区(RAT)。
在步骤S103中，移动站4经由第二RAT将连接请求发送至基站1，并且连接至第二小区120。在步骤S104中，已连接至第二小区120的移动站4通过与第二RAT相对应的第二上游网络150，执行认证处理。当使用第一和第二上游网络140和150共有的认证系统(例如，在如由3GPP指定的EPC和GPRS分组核心的情况下)时，步骤S104中的认证处理可以被省略。
在步骤S105中，基站1经由第二上游网络150将承载切换请求发送至传输节点142。响应于该请求，传输节点142执行承载的重配置，以改变通信路径400的路由，使得其经过第二上游网络150。在步骤S106中，移动站4经由第二RAT(第二小区120)连接至多RAT基站1，并且通过基站1和第二上游网络150执行与传输节点142的数据通信。
如从图4和图5看出，在图4中所示的移交过程中，不需要在第二上游网络150中保存资源并且建立承载，并且不需要用于改变通信路径400的路由的信号发送。还可以省略移动站4的认证处理(步骤S104)。从而，根据图4中所示的移交过程，当在由多RAT基站1管理的两个RAT之间执行移动站的RAT间移交时，可以减少移交处理的负载。
图6是示出用于通过多RAT基站1执行RAT间移交的过程的特定实例的流程图。图6中所示的步骤S31至S33对应于图4中所示的移交准备(步骤S22)。特别是，在步骤S31中，基站1的通信路径控制单元103确定从第一RAT(第一小区110)到第二RAT(第二小区120)的RAT间移交的执行。在步骤S32中，通信路径控制单元103与无线电通信单元101-2合作，并且保留第二RAT中的无线电资源。在步骤S33中，通信路径控制单元103经由无线电通信单元101-1指令移动站4执行移交。
在步骤S34中，通信路径控制单元103确定是否已经经由第二RAT(第二小区120)接收到来自移动站4的连接请求。当已接收到来自移动站4的连接请求(在步骤S34中为是)时，通信路径控制单元103与无线电通信单元101-2合作，并且执行用于移动站4的连接处理。当来自移动站4的连接请求未被接收(在步骤S34中为否)时，通信路径控制单元103返回到步骤S34，以接收连接请求。
如上所述，根据该实施例的多RAT基站1被配置成，在RAT间移交之前和之后，不改变在基站1和传输节点142之间建立的通信路径400的路由。换句话说，当移动站4执行从第一RAT(第一小区110)到第二RAT(第二小区120)的RAT间移交时，甚至在RAT间移交之后，基站1连续地使用在RAT间移交之前建立的通信路径(承载)400，而不改变通信路径400，使得其经过第二上游网络150。这消除了对多RAT基站1和上游网络140和150执行用于改变承载的路由的处理的需要，导致要求用于RAT间移交的处理的负载的减少。
<第三实施例>
在该实施例中，将描述在第二实施例中描述的RAT间移交过程的修改。参考图4描述的RAT间移交过程说明了请求修改通信路径400的路由的控制消息被禁止从基站1发送至上游网络140和150。该实施例说明了指示不需要改变通信路径400的路由的控制消息从基站1被发送至上游网络140和150中的至少一个的实例。根据该实施例的移动通信系统的配置实例可以类似于图1中所示的第一实施例的实例。根据该实施例的多RAT基站的配置可以类似于图2中所示的框图的配置。
图7是示出根据该实施例的RAT间移交过程的实例的序列图。将在图7中所示的步骤S21、S22、S23、以及S24中执行的处理和操作与在由如图4中的那些相同参考符号表示的步骤中的那些相同。在图7中所示的步骤S41-1和S41-2中，多RAT基站1将移交信息发送至分别与第一RAT和第二RAT相对应的上游网络140和150。移交信息通知上游网络140和150不需要改变通信路径400的路由。移交信息包括例如指示在多RAT基站内执行RAT间移交的信息。移交信息还可以包括执行RAT间移交的移动站4的标识符(例如，IMSI(国际移动用户识别码)、TMSI(临时移动订户身份)、或者M-TMSI(MME-TMSI))。
基站1可以将移交信息发送至上游网络140和150中的仅一个。特别是，基站1可以将移交信息发送至上游网络140和150中的一个上游网络(例如，网络140)，这一个上游网络包括经受用于改变承载的路由的控制的节点(例如，控制节点143)。可以将移交信息从上游网络中的一个(例如，网络140)发送至其他上游网络(例如，网络150)。
图8是示出根据该实施例的用于通过多RAT基站1执行RAT间移交的过程的特定实例的流程图。将在图8中所示的步骤S31至S35中执行的处理和操作与由与如图6中的那些相同的参考符号表示的步骤中的那些相同。在图8中所示的步骤S51中，通信路径控制单元103经由通信单元102将移交信息发送至上游网络140和150中的至少一个。
如上所述，在该实施例中，多RAT基站1在执行RAT间移交的情况下，将用于通知不需要改变通信路径400的路由的移交信息发送至上游网络140和150中的至少一个。这允许上游网络140和150识别出不需要改变通信路径400的路由，并且还允许上游网络140和150识别移动站4所属的小区的改变。
<第四实施例>
该实施例说明了在上述第二和第三实施例中，E-UTRAN被用作第一RAT并且UTRAN或非3GPP RAT被用作第二RAT的特定实例。图9是示出根据该实施例的包括多RAT基站1的无线电通信系统的配置实例的视图。在图9中所示的实例中，基站1支持三种类型的RAT，特别是，E-UTRAN、UTRAN和非3GPP RAT(例如，cdma2000、WiMAX、或无线LAN)。基站1生成E-UTRAN小区作为第一小区110，并且生成UTRAN小区作为第二小区120。基站1还生成非3GPP小区作为与非3GPP RAT相对应的第三小区130。
图9中所示的第一上游网络140是与E-UTRAN相对应的EPC。S-GW 401和P-GW 42分别对应于传输节点141和142。MME 403对应于控制节点143。在该实施例中，通信路径400是在E-UTRAN的P-GW和基站(eNB)之间建立的用于用户数据的通信路径。换句话说，该实施例的通信路径400对应于包括在基站1和S-GW 401之间建立的GTP隧道(S1承载)、在S-GW 401和P-GW 42之间建立的GTP隧道(S5/S8承载)或GRE隧道的EPS(演进分组系统)承载。
图9中所示的第二上游网络150是GPRS分组核心和UTRAN的RNC。SGSN 501对应于传输节点151和控制节点152。RNC 202还对应于传输节点151和控制节点152。
图9中所示的第三上游网络160是非3GPP RAT的非3GPP上游网络。第三上游网络160包括传输节点601和控制节点602。
图9中所示的多RAT基站1被配置成，在从E-UTRAN小区110到UTRAN小区120或非3GPP小区130的移动站4的RAT间移交之前和之后，不改变在基站1和P-GW 42之间建立的EPS承载400的路由。换句话说，当移动站4执行从E-UTRAN小区110到UTRAN小区120或非3GPP小区130的移交时，甚至在RAT间移交之后，基站1连续地使用在移交之前建立的EPS承载400，用于用户数据的传输，而不改变EPS承载400的路由，使得其经过第二上游网络150或第三上游网络160。
图10是示出该实施例中的从E-UTRAN小区110到UTRAN小区120的RAT间移交过程的实例的序列图。图10对应于涉及在第三实施例中描述的移交信息的传输的过程(图7)。图10中所示的步骤S61类似于图7中所示的步骤S21。特别是，在步骤S61中，移动站4经由E-UTRAN连接至多RAT基站1，并且通过基站1和EPC 140执行与P-GW 42的数据通信。图10中所示的步骤S62类似于图7中所示的步骤S22。特别是，在步骤S62中，基站1确定从E-UTRAN到UTRAN的RAT间移交的执行，并且基站1和移动站4准备用于RAT间移交。
图10中所示的步骤S63类似于图7中所示的步骤S41-1和S41-2。特别是，在步骤S63中，基站1将移交信息发送至布置在第一上游网络(EPC)140中的MME 403和S-GW 401。MME403向布置在第二上游网络(GPRS分组核心和RNC)中的RNC 202和SGSN 501通知移交信息。
图10中所示的步骤S64类似于图7中所示的步骤S23。特别是，在步骤S64中，移动站4经由UTRAN的RAT，将连接请求发送至基站1，并且连接至UTRAN小区120。图10中所示的步骤S65类似于图7中所示的步骤S24。特别是，在步骤S65中，移动站4经由UTRAN连接至多RAT基站1，并且通过基站1和第一上游网络(EPC)140执行与P-GW 42的数据通信。
接下来，将描述从E-UTRAN小区110到非3GPP小区130的RAT间移交。图11是示出该实施例中的从E-UTRAN小区100到非3GPP小区130的RAT间移交过程的实例的序列图。图11还对应于涉及在第三实施例中描述的移交信息的传输的过程(图7)。图11中所示的步骤S71类似于图7中所示的步骤S21。特别是，在步骤S71中，移动站4经由E-UTRAN连接至多RAT基站1，并且通过基站1和EPC 140执行与P-GW 42的数据通信。图11中所示的步骤S72类似于图7中所示的步骤S22。特别是，在步骤S72中，基站1确定从E-UTRAN到非3GPP RAT的RAT间移交的执行，并且基站1和移动站4准备用于RAT间移交。
图11中所示的步骤S73-1和S73-2类似于图7中所示的步骤S41-1和S41-2。特别是，在步骤S73-1和S73-2中，多RAT基站1将移交信息发送至第一上游网络(EPC)140和第三上游网络(非3GPP上游网络)160。
图11中所示的步骤S74类似于图7中所示的步骤S23。特别是，在步骤S74中，移动站4经由非3GPP RAT将连接请求发送至基站1，并且连接至非3GPP小区130。图11中所示的步骤S75类似于图7中所示的步骤S24。特别是，在步骤S75中，移动站4经由非3GPP RAT连接至多RAT基站1，并且通过基站1和第一上游网络(EPC)140执行与P-GW 42的数据通信。
该实施例说明了多RAT基站1支持三种类型的RAT的特定实例的实施例。然而，多RAT基站1可以仅支持两种类型的RAT，或可以支持四种或以上类型的RAT。
该实施例还说明了涉及在第三实施例中描述的移交信息的传输的过程(图7)被应用至E-UTRAN和UTRAN之间的移交和在E-UTRAN和非3GPP RAT之间的移交的实例。然而，在不涉及移交信息的传输的第二实施例中描述的过程(图4)还可以应用至在E-UTRAN和UTRAN之间的RAT间移交和在E-UTRAN和非3GPP RAT之间的RAT间移交。
<第五实施例>
上述第一实施例说明了多RAT基站1使用与不与被用于多RAT基站1与移动站4的连接的RAT相对应的上游网络的通信路径，用于用户数据的传输。该实施例说明了从经过上游网络(包括上游网络140和150)中的不同路由的通信路径(包括通信路径400)当中，选择用于传输用户数据的通信路径的该操作的特定实例。根据该实施例的移动通信系统的配置实例可以类似于图1中所示的第一实施例的实例。根据该实施例的多RAT基站的配置可以类似于图2中所示的框图的配置。
根据该实施例的多RAT基站1从经过上游网络(包括上游网络140和150)中的不同路由的通信路径(包括通信路径400)当中，选择用于传输用户数据的通信路径。例如(a)在与移动站4的通电或小区重新选择相关联的附着过程期间，(b)在移动站4从邻近小区移交期间，或者(c)移动站4在基站1下的RAT间移交期间，可以执行通信路径(或者上游网络)的选择。多RAT基站1可以使用用于选择用于传输用户数据的通信路径的多种条件。以下将描述用于选择通信路径的条件的一些特定实例。
(特定实例1：上游网络的负载)
基站1基于上游网络中的至少一个的负载，从经过上游网络(包括上游网络140和150)中的不同路径的通信路径当中，选择用于传输用户数据的通信路径。特别是，基站1可以优先选择经过上游网络当中的具有相对低负载的上游网络的通信路径，作为用于传输用户数据的通信路径。作为更详细的实例，基站1可以优先选择经过上游网络中的具有最低负载的上游网络的通信路径，作为用于传输用户数据的通信路径。
基于例如布置在上游网络中的传输节点或控制节点的处理负载、或者通信链路的拥塞状态，可以估计上游网络的负载。基站1可以通过来自多个上游网络中的至少一个的通知，识别上游网络的负载。可替换地，基站1可以通过来自由电信运营商管理的OAM(操作、管理和维护)服务器的通知，识别上游网络的负载。
考虑上游网络的负载选择用于传输用户数据的通信路径实现了上游网络之间的负载分布。这导致通信容量的改进和吞吐量的改进。
(特定实例2：在邻近小区中使用的RAT)
基站1基于由基站1的邻近小区使用的RAT，从多个通信路径当中选择用于传输用户数据的通信路径。特别是，基站1可以优先选择经过与由布置在基站1附近的至少一个附近基站使用的RAT相对应的上游网络的通信路径，作为用于传输用户数据的通信路径。作为更详细的实例，基站1可以在由基站1本身支持的多个RAT当中，选择与由一个或多个附近基站最通常使用的RAT相对应的上游网络的通信路径，作为用于传输用户数据的通信路径。
基站1可以通过来自上游网络的通知，识别在邻近小区中使用的RAT。可替换地，基站1可以通过来自OAM服务器的通知，识别在邻近小区中使用的RAT。在一个或多个替代中，基站1可以经由与附近基站的通信接口，从附近基站直接接收RAT的使用状况。
当移动站4执行从基站1到邻近小区的移交时，经过与在邻近小区中使用的RAT相对应的上游网络的通信路径的选择使得仅必须执行公共上游网络中的移交处理。这导致移交处理的延迟的减少。
(特定实例3：上游网络的存在和可用性)
基站1基于上游网络(包括上游网络140和150)对于基站1是否可用，从多个通信路径当中选择用于传输用户数据的通信路径。特别是，基站1可以优先选择经过对于基站1可用的上游网络的通信路径，作为用于传输用户数据的通信路径。这允许基站1使用相应上游网络不可用或者不存在的RAT，用于与移动站4的无线电链路。
图12是示出根据该实施例的通信过程的实例的序列图。特别是，图12图示了当移动站4将附着请求发送至基站1时，选择与上游网络的通信路径的实例。在步骤S81中，移动站4经由第二RAT(第二小区120)将连接请求发送至多RAT基站1，并且经由第二RAT连接至基站1。在步骤S82中，基站1选择用于传输移动站4的用户数据的通信路径。在图12中所示的实例中，基站1选择通信路径400(经过第一上游网络140的通信路径)和经过与第二RAT相对应的第二上游网络150的通信路径之一，作为用于传输用户数据的通信路径。在此，假设选择通信路径400，进行描述。
在步骤S83中，基站1执行用于与对应于通信路径400的第一上游网络140建立通信路径400的信令。在步骤S84中，移动站4经由第二RAT连接至多RAT基站1，并且通过使用经过基站1和第一上游网络140的通信路径400，执行与P-GW 42的数据通信。
图13是示出根据该实施例的在用于移动站4的附着过程期间由基站1执行的操作的实例的流程图。在步骤S91中，通信路径控制单元103确定是否已接收到来自移动站4的连接请求。当已接收到来自移动站4的连接请求(在步骤S91中为是)时，通信路径控制单元103选择与上游网络的通信路径(步骤S92)。在步骤S93中，通信路径控制单元103请求上游网络建立所选通信路径。
<其他实施例>
上述第一至第五实施例说明了在E-UTRAN和UTRAN之间的RAT间移交和在E-UTRAN和非3GPP RAT之间的RAT间移交的特定实例。然而，上述第一至第三实施例还可以被应用至其他RAT间移交。
当合适时，可以组合上述第一至第五实施例。例如，除了在用于移动站4的附着过程期间执行如在第五实施例中描述的与上游网络的通信路径的选择之外，在随后RAT间移交期间，在第二至第四实施例中描述的移交之前和之后，可以执行用于保持通信路径的操作。
如在第一至第五实施例中描述的由布置在上游网络140、150和160中的基站1、移动站4、以及节点(诸如，控制节点143和传输节点141)执行的处理可以通过使诸如微型计算机或DSP(数字信号处理器)的计算机执行程序来实现。特别是，可以创建包括用于使计算机执行以上已参考图3、图4、图6、图7、图8、图10、图11、图12和图13的序列图和流程图描述的关于节点的算法的指令集合的程序，并且可以将该程序提供给计算机。
该程序可以被存储并且提供给使用任何类型的非暂时性计算机可读介质的计算机。非暂时性计算机可读介质包括任何类型的有形存储介质。非暂时性计算机可读介质的实例包括磁性存储介质(诸如，软盘、磁带、硬盘驱动器等)、光磁存储介质(例如，磁光盘)、CD-ROM(只读存储器)、CD-R、CD-R/W、以及半导体存储器(诸如，掩蔽ROM、PROM(可编程ROM)、EPROM(可擦除PROM)、快闪ROM、RAM(随机存取存储器)等)。程序可以被提供给使用任何类型的暂时性计算机可读介质的计算机。暂时性计算机可读介质的实例包括电信号、光信号、以及电磁波。暂时性计算机可读介质可以经由诸如电线和光纤、或无线通信线路的有线通信线路，将程序提供给计算机。
而且，上述实施例仅是由本发明人获得的技术思想的应用的实例。即，当然，技术思想不限于仅上述实施例，而是可以以多种方式被修改。
例如，上述所有或一些实施例可以被描述为但不限于以下补充注解。
(补充注释1)
一种无线电通信系统，包括：
基站，该基站经由第一无线电接入技术和第二无线电接入技术，可连接至移动站；
第一上游网络与第一无线电接入技术相对应；以及
第二上游网络与第二无线电接入技术相对应，
其中，基站被配置成，控制无线电接入技术间移交，以将与移动站的连接从第一无线电接入技术切换至第二无线电接入技术，并且被配置成甚至在移交之后，连续地使用在移交之前在基站和第一上游网络之间建立用于数据传输的通信路径，用于移动站和外部网络之间的数据传输，而不改变通信路径的路由，使得通信路径经过第二上游网络。
(补充注释2)
根据补充注释1的无线电通信系统，其中，在移交期间，基站将用于通知通信路径的切换是不必须的控制消息，发送至所述第一上游网络和第二上游网络中的至少一个。
(补充注释3)
根据补充注释1或2的无线电通信系统，其中，通信路径是在基站和传输节点之间建立的承载，传输节点被布置在第一上游网络中并且操作为到外部网络的网关。
(补充注释4)
根据补充注释1至3中任何一项所述的无线电通信系统，其中
第一无线电接入技术是3GPP(第三代合作伙伴计划)的E-UTRAN(演进UMTS陆地无线电接入网络)，以及
第一上游网络包括3GPP的EPC(演进分组核心)。
(补充注释5)
根据补充注释4的无线电通信系统，其中
第二无线电接入技术是3GPP的UTRAN，以及
第二上游网络包括3GPP的GPRS(通用分组无线电服务)分组核心。
(补充注释6)
根据补充注释4的无线电通信系统，其中
第二无线电接入技术是非3GPP无线电接入技术，以及
第二上游网络包括可连接至第一上游网络的非-3GPP无线电接入网。
(补充注释7)
一种经由第一无线电接入技术和第二无线电接入技术可连接至移动站的基站，基站包括：
控制单元，该控制单元控制无线电接入技术间移交，以将与移动站的连接从第一无线电接入技术切换至第二无线电接入技术。
其中，甚至在移交之后，控制单元连续地使用在移交之前在基站和与第一无线电接入技术相对应的第一上游网络之间建立用于数据传输的通信路径，用于移动站和外部网络之间的数据传输，而不改变通信路径的路由，使得通信路径经过与第二无线电接入技术相对应的第二上游网络。
(补充注释8)
根据补充注释7所述的基站，其中，在移交期间，基站将用于通知通信路径的切换是不必须的控制消息，发送至所述第一上游网络和第二上游网络中的至少一个。
(补充注释9)
根据补充注释7或8所述的基站，其中，通信路径是在基站和传输节点之间建立的承载，传输节点被布置在第一上游网络中并且操作为到外部网络的网关。
(补充注释10)
根据补充注释7至9中任何一项所述的基站，其中，
第一无线电接入技术是3GPP(第三代合作伙伴计划)的E-UTRAN(演进UMTS陆地无线电接入网络)，以及
第一上游网络包括3GPP的EPC(演进分组核心)。
(补充注释11)
根据补充注释10所述的基站，其中
第二无线电接入技术是3GPP的UTRAN，以及
第二上游网络包括3GPP的GPRS(通用分组无线电服务)分组核心。
(补充注释12)
根据补充注释10所述的基站，其中
第二无线电接入技术是非3GPP无线电接入技术，以及
第二上游网络包括可连接至第一上游网络的非-3GPP无线电接入网。
(补充注释13)
一种用于控制由经由第一无线电接入技术和第二无线电接入技术可连接至移动站的基站执行的无线电接入技术间移交的方法，该方法包括：
控制无线电接入技术间移交，以将与移动站的连接从第一无线电接入技术切换至第二无线电接入技术；以及
甚至在移交之后，连续地使用在基站和与第一无线电接入技术相对应的第一上游网络之间建立用于数据传输的通信路径，用于移动站和外部网络之间的数据传输，而不改变通信路径的路由，使得通信路径经过与第二无线电接入技术相对应的第二上游网络。
(补充注释14)
根据补充注释13所述的方法，进一步包括：在移交期间，将用于通知通信路径的切换是不必须的控制消息，发送至第一上游网络和第二上游网络中的至少一个。
(补充注释15)
根据补充注释13或14所述的方法，其中，通信路径是在基站和布置在第一上游网络中并且操作为到外部网络的网关的传输节点之间建立的承载。
(补充注释16)
一种经由第一无线电接入技术和第二无线电接入技术可连接至根据补充注释7至12中任何一项的基站的移动站。
(补充注释17)
用于使计算机执行根据补充注释13至15中任何一项的方法的程序。
本申请基于并且要求于2011年8月12日提交的日本专利申请No.2011-176785的优先权的益处，其全部内容结合于此作为参考。
附图标记列表
1 多RAT基站
2 移动站
70 外部网络
101-1 无线电通信单元
101-2 无线电通信单元
102 通信单元
103 通信路径控制单元
110 依据第一RAT的第一小区(例如，E-UTRAN小区)
120 依据第二RAT的第二小区(例如，UTRAN小区)
130 依据第三RAT的第三小区(例如，非3GPP小区)
140 第一上游网络(例如，EPC)
141 传输节点
142 传输节点
143 控制节点
150 第二上游网络(例如，GPRS分组核心和RNC)
151 传输节点
152 控制节点
160 第三上游网络(例如，非3GPP上游网络)
161 传输节点
162 控制节点
400 通信路径(承载)

Claims (4)

1.一种基站，包括：
至少一个无线电通信单元，其被构造为与移动站进行通信，所述移动站能够同时经由演进的通用陆地无线接入E-UTRA技术和无线本地接入网络WLAN技术连接到所述基站；
S1接口，其被构造为与服务网关S-GW相连接；以及
通信路径控制单元，其被构造为：针对在分组数据网网关P-GW与经由所述WLAN技术连接到所述基站的所述移动站之间传输用户数据，选择包括所述S1接口的通信路径。
2.一种移动站，被构造为：
同时经由演进的通用陆地无线接入E-UTRA技术和无线本地接入网络WLAN技术与基站进行通信；以及
当所述移动站经由所述WLAN技术连接到所述基站时，经由包括所述基站和服务网关S-GW之间的S1接口的通信路径向和从分组数据网网关P-GW传送和接收用户数据。
3.一种用于基站的方法，所述方法包括：
与能够同时经由演进的通用陆地无线接入E-UTRA技术和无线本地接入网络WLAN技术连接到所述基站的移动站进行通信；以及
针对在分组数据网网关P-GW与经由所述WLAN技术连接到所述基站的所述移动站之间传输用户数据，选择包括构造为将所述基站与服务网关S-GW相连接的S1接口的通信路径。
4.一种用于移动站的方法，所述方法包括：
同时经由演进的通用陆地无线接入E-UTRA技术和无线本地接入网络WLAN技术，与基站进行通信；以及
当所述移动站经由所述WLAN技术连接到所述基站时，经由包括所述基站和服务网关S-GW之间的S1接口的通信路径向和从分组数据网网关P-GW传送和接收用户数据。
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