WO2011020432A1

WO2011020432A1 - 基于移动中继的切换方法和移动无线中继系统

Info

Publication number: WO2011020432A1
Application number: PCT/CN2010/076099
Authority: WO
Inventors: 黄亚达
Original assignee: 中兴通讯股份有限公司
Priority date: 2009-08-18
Filing date: 2010-08-18
Publication date: 2011-02-24
Also published as: EP2469926A1; US20120140700A1; EP2469926A4; CN101998554A; US8730918B2

Description

基于移动中继的切换方法和移动无线中继系统技术领域

本发明涉及蜂窝无线通信系统中的中继技术，尤其涉及一种基于移动中继的切换方法和移动无线中继系统。背景技术

蜂窝无线通信系统如图 1所示，主要由用户终端（ UE, User Equipment )、接入网和核心网（CN, Core Network )组成。基站、或基站和基站控制器组成的网络称为无线接入网（RAN, Radio Access Network ), RAN负责接入层事务，例如无线资源的管理。基站之间可以存在物理或者逻辑上的连接，且每个基站可与一个或多个的核心网节点连接。核心网负责非接入层事务，例如位置更新等，并且是用户面的锚点。

在蜂窝无线通信系统中，固定基站网络的无线覆盖由于各种原因受到限制，例如：各种建筑结构对无线信号的阻挡等原因造成在无线网络的覆盖中无可避免的存在覆盖漏洞。另外，在小区的边缘地区，由于无线信号强度的减弱，以及相邻小区的干扰，导致 UE在小区边缘时，通信质量较差，无线传输的错误率抬高。为了提高数据传输吞吐量、群组移动性、临时网络部署、小区边缘地区的吞吐量以及新区域的覆盖，目前一种解决方案是在蜂窝无线通信系统中引入一种无线网络节点，称为中继（relay )。

Relay是具有在其他网络节点之间通过无线链路中继数据的站点，也称中继节点 /中继站（Relay Node/Relay Station ), 其工作原理如图 2所示。其中，基站直接服务的 UE称为宏 UE ( Macro UE ), Relay服务的 UE称为中继 UE ( Relay UE )。基站与 UE之间的无线链路称为直传链路 ( direct link ), 包含上行 /下行（ DL/UL, downlink/uplink )直传链路； Relay与 UE之间的链路称为接入链路（access link ), 包含 DL/UL接入链路；基站与 Relay之间的无线链路称为回程链路 ( backhaul link ) , 包含 DL/UL回程链路。

Relay中继数据的方式有多种，例如：直接放大来自基站的无线信号；或者对基站发送的数据进行相应处理后转发给 UE, 该处理可以是解调或者解码；或者基站和 Relay合作向 UE发送数据，相反， Relay也会中继从 UE 向基站发送的数据。

在众多的 Relay类型中，有一种 Relay类型，其特点如下：

UE无法区分 Relay和固定基站下的小区，即在 UE看来， Relay下的小区与固定基站下的小区没有区别，此类 Relay下的小区可以称为 Relay小区。 Relay小区与所有的小区一样，有自身的小区物理标识（PCI, Physical Cell Identity ), 与普通小区一样发送广播；当 UE驻留在 Relay小区时， Relay 小区可以单独分配调度无线资源给 UE使用，且 Relay的资源调度与参与中继的基站（又称 Donor基站，即 Relay通过 backhaul link连接的基站）的无线资源调度相互独立。 Relay小区和 Relay UE之间的接口和协议栈，与普通基站小区和 UE之间的接口和协议栈相同。

目前的长期演进（ LTE , Long Term Evolution )蜂窝无线通信系统，如图 3所示，釆用基于互联网协议（IP, Internet Protocol )的扁平化架构，由演进的通用地面无线接入网（E-UTRAN, Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network )、演进型数据核心网（EPC, Evolved Packet Core )节点及其他支撑节点组成。其中， EPC节点包括：移动管理实体（MME, Mobility Management Entity ), 月良务网关（ S-GW, Serving Gateway ), 分组数据网络网关（P-GW, Packet Date Network Gateway )„ MME负责控制面信令，包括移动性管理、非接入层信令的处理、用户的移动管理上下文的管理等控制面相关工作； S-GW负责 UE用户面数据的传送、转发和路由切换等；基站（eNB )之间在逻辑上通过 X2接口互相连接，用于支持 UE在整个网络内的移动性，保证用户的无缝切换； P-GW是连接 EPC和分组数据网（如互联网）的节点，负责 UE的 IP地址分配、 IP数据包按业务类型过滤成业务数据流（ Service Data Flows )并绑定到对应的传输承载等。

每个 eNB通过 S1接口，连接到系统架构演进（ SAE, System Architecture Evolution )核心网，即通过控制平面 S1-MME接口与 MME相连，通过用户平面 S1-U接口与 S-GW相连， S1接口支持 eNB与 MME和 S-GW之间的多点连接。 MME和 S-GW之间由 S 11接口相连， S-GW和 P-GW之间由 S5接口相连， eNB之间通过 X2接口相连。每个 eNB通过 Uu接口与 UE 进行信令和数据的传输；引入 Relay后， Relay和 eNB之间的无线接口为 Un接口， Relay和 UE之间的接口，与 eNB和 UE之间的接口相同，也是 Uu接口。

目前的 Relay按种类分有 3类：固定 Relay、游牧 Relay、移动 Relay。固定 Relay和游牧 Relay都是定点部署的，区别在于游牧 Relay可以即插即用，部署起来比固定 Relay方便。移动 Relay自身具有一定的移动性，典型的应用场景是在火车或汽车等交通工具上部署移动 Relay, 以方便为交通工具里的 UE提供较好的服务。在移动切换上，移动 Relay作为一个汇聚网元，将大量 UE的同时移动，汇聚成移动 Relay—个网元的移动，这样可以减少切换时的信令在空口和网络中的开销。

然而，基于上述移动 Relay的部署需求，现有技术还无法提供一种支持移动 Relay的移动无线中继系统和基于移动 Relay的切换方法，从而给实际应用带来不便。发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种移动无线中继系统和基于移动中继的切换方法，以实现移动 Relay的切换，支持 Relay的移动。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种基于移动中继的切换方法，当移动中继（Relay )发生切换时，该方法包括：

源宿主基站（ DeNB )作为中间节点连接 Relay接入网和演进型数据核心网（ EPC ), 所述 Relay接入网至少包括目标 DeNB和移动 Relay; 所述源 DeNB将来自 Relay接入网的数据转发给所述 EPC, 将来自所述 EPC的数据转发给 Relay接入网。

所述源 DeNB和目标 DeNB之间的转发通道封装数据。

所述转发通道是移动 Relay的演进的无线接入承载（ E-RAB )地面传输通道。

所述移动 Relay的切换具体为：所述源 DeNB和目标 DeNB之间进行切换准备操作，交换所述移动 Relay在源 DeNB的上下文信息；

在切换准备完成后，所述目标 DeNB设置移动 Relay的在目标小区的新的 Un配置信息，并将所述 Un配置信息通过源 DeNB发送给移动 Relay; 所述移动 Relay根据接收的 Un配置信息执行 Un重配置，并将 Un接口从源 DeNB重配到目标 DeNB。

该方法进一步包括：

在移动 Relay将 Un接口从源 DeNB重配到目标 DeNB之后，所述目标 DeNB与源 DeNB和 /或 EPC之间协商传输通道的配置，并执行通道切换操作，建立所述移动 Relay和 EPC之间的数据传输通道。

本发明还提供了一种基于移动中继的切换方法，当移动 Relay发生切换时，该方法包括：

EPC根据目标 DeNB的控制，将所述移动 Relay服务的用户终端（ UE ) 的数据由通过所述源 DeNB转发，转换到通过所述目标 DeNB转发。

所述 EPC至少包括服务于 UE的移动管理实体（MME ), 以及服务网元（S-GW )或分组数据网络网关（P-GW )。所述 UE的数据包括 UE的 SI控制面信令和 SI用户面数据。

本发明还提供了一种移动无线中继系统，该系统包括： Relay接入网和 EPC , 所述 Relay接入网至少包括目标 DeNB和移动 Relay, 源 DeNB作为中间节点连接 Relay接入网和 EPC；

在所述移动 Relay发生切换时，所述源 DeNB将来自 Relay接入网的数据转发给所述 EPC, 将来自所述 EPC的数据转发给 Relay接入网。

所述源 DeNB和目标 DeNB之间的转发通道封装数据，且所述转发通道是移动 Relay的 E-RAB地面传输通道。

所述目标 DeNB进一步用于，与源 DeNB之间进行切换准备操作，交换所述移动 Relay在源 DeNB的上下文信息；在切换准备完成后，设置移动 Relay 的在目标小区的新的 Un 配置信息，并将所述 Un 配置信息通过源 DeNB发送给移动 Relay;

相应的，所述移动 Relay进一步用于，根据接收的 Un配置信息执行 Un重配置，并将 Un接口从源 DeNB重配到目标 DeNB。

所述目标 DeNB进一步用于，在移动 Relay将 Un接口从源 DeNB重配到目标 DeNB之后，与源 DeNB和 /或 EPC之间协商传输通道的配置，并执行通道切换操作，建立所述移动 Relay和 EPC之间的数据传输通道。

本发明所提供的一种移动无线中继系统和基于移动中继的切换方法，将源宿主基站（ DeNB )作为中间节点连接 Relay接入网和 EPC, Relay接入网至少包括目标 DeNB和移动 Relay; 在执行移动 Relay的切换时， EPC 和移动 Relay根据目标 DeNB的指令，将各自所服务的 UE的数据通过源 DeNB转发到目标 DeNB。通过本发明，实现了移动 Relay的切换，能够支持 Relay的移动。附图说明

图 1为现有技术中蜂窝无线通信系统的结构示意图；图 2为现有技术中 Relay网络结构的示意图；

图 3为现有技术中 LTE蜂窝无线通信系统的网络结构示意图；图 4为本发明一种基于移动中继的切换方法的流程图；

图 5为本发明的移动 Relay切换示意图一；

图 6为本发明实施例一的移动 Relay切换流程图；

图 7为本发明实施例二的移动 Relay切换流程图；

图 8为本发明实施例三的 Relay切换流程图；

图 9为本发明实施例四的移动 Relay切换流程图；

图 10 a为本发明实施例四中切换前的用户面协议栈示意图一；图 1 Ob为本发明实施例四中切换后的用户面协议栈示意图一；图 11为本发明实施例四中切换后的用户面协议栈示意图二；

图 12a为本发明实施例四中切换前的用户面协议栈示意图二；图 12b为本发明实施例四中切换后的用户面协议栈示意图三；图 12c为本发明实施例四中切换后的用户面协议栈示意图四；图 13为本发明的移动 Relay切换示意图二；

图 14为本发明实施例五的移动 Relay切换流程图；

图 15a为本发明实施例五中切换前的用户面协议栈示意图一；图 15b为本发明实施例五中切换后的用户面协议栈示意图一；图 16 a为本发明实施例五中切换前的用户面协议栈示意图二；图 16b为本发明实施例五中切换后的用户面协议栈示意图二。具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。为实现移动 Relay的切换，本发明提供了一种移动无线中继系统，包括：移动 Relay、以及与移动 Relay相连的 eNB,又称为宿主 eNB ( DeNB, Donor eNB ), DeNB分为源 DeNB和目标 DeNB, 所谓源 DeNB即为移动 Relay 切换前所连接的 eNB ,所谓目标 DeNB即为移动 Relay切换后所连接的 eNB。目标 DeNB和移动 Relay构成 Relay接入网， Relay接入网还可以包括移动 Relay所服务的 UE。该系统中，将源 DeNB作为中间节点连接 Relay接入网和 EPC; 在执行移动 Relay的切换时，源 DeNB将来自 Relay接入网的数据转发给 EPC，将来自 EPC的数据转发给 Relay接入网。

由该移动无线中继系统所实现的一种基于移动中继的切换方法，如图 4 所示，主要包括以下步骤：

步骤 401 , 源 DeNB作为中间节点连接 Relay接入网和 EPC , Relay接入网至少包括目标 DeNB和移动 Relay。

步骤 402, 在执行移动 Relay的切换时，源 DeNB将来自 Relay接入网的数据转发给 EPC, 将来自 EPC的数据转发给 Relay接入网。

源 DeNB根据移动 Relay上报的测量报告，或者根据内部算法决策，确定移动 Relay需要执行切换时，通知目标 DeNB。源 DeNB和目标 DeNB之间通过交互，在源 DeNB和目标 DeNB之间建立移动 Relay数据的通道，并在交互后将移动 Relay切换到目标 DeNB。

网络根据内部的算法触发切换，如源 DeNB根据移动 Relay的测量，判决移动 Relay要切换的目标 DeNB。通过源 DeNB和目标 DeNB之间的交互过程，源 DeNB将作为一个中间节点连接 Relay接入网系统和核心网 EPC , 如图 5所示，其中， Relay接入网至少包括目标 DeNB和移动 Relay, 还可以包括移动 Relay下的 UE。源 DeNB和目标 DeNB之间传输移动 Relay和 EPC之间的数据。

如图 6所示本发明实施例一，为移动 Relay的切换流程示意图，移动 Relay处于工作中， UE通过 Uu接口和移动 Relay先连接，移动 Relay通过 Un接口和源 DeNB相连，并通过源 DeNB连接 EPC。在移动 Relay的移动过程中，上报测量报告给源 DeNB, 源 DeNB根据测量报告发现移动 Relay 位于源 DeNB 下驻留小区的信号比目标 DeNB 下的某小区信号差时，源 DeNB决定发起切换，将移动 Relay切换到无线环境更好的小区中。首先，源 DeNB和目标 DeNB之间需要进行切换准备，负责交换移动 Relay在源 DeNB的上下文信息，至少包括：移动 Relay的 Un无线承载信息，移动 Relay 的安全相关信息；还可能包括移动 Relay下 UE的部分上下文信息，如 UE 的各种业务配置等等。切换准备完成后，由目标 DeNB设置移动 Relay的在目标小区的新的 Un配置信息，并通过源 DeNB发送给移动 Relay。移动 Relay 收到新的 Un配置信息后，执行 Un重配置，并将 Un接口从源 DeNB重配到目标 DeNB , 从而完成从源 DeNB到目标 DeNB的切换。在切换执行完成后，目标 DeNB通知源 DeNB删除移动 Relay在源 DeNB的上下文信息。

如图 7所示本发明实施例二，在一些实际场景中，源 DeNB和目标 DeNB 之间可能还需要协商反传通道的配置，用于反传在切换执行时， EPC 和移动 Relay之间的数据传输，将由于 Un接口的业务中断导致无法发送的数据，反传给目标 DeNB。在一些场景中，源 DeNB只需将 EPC发给移动 Relay 的数据反传给目标 DeNB即可，即只建立下行反传通道。切换准备完成后，由目标 DeNB设置移动 Relay的在目标小区的新的 Un配置信息，并通过源 DeNB发送给移动 Relay。移动 Relay收到新的 Un配置信息后，执行 Un重配置，并将 Un接口从源 DeNB重配到目标 DeNB。然后，执行通道切换的操作，目标 DeNB和源 DeNB之间协商传输通道的配置，用于建立切换完成后移动 Relay和 EPC的数据传输通道。

图 7所示切换流程与图 6相比，其区别在于，图 6在切换准备时不需要准备反传，因此可以直接建立在目标 DeNB和源 DeNB之间的传输通道，并且不需要执行最后的通道切换操作。

此外，对于实际应用中源 DeNB和目标 DeNB之间没有直接连接的情况，源 DeNB和目标 DeNB之间需要通过 EPC完成信令的交互和传输通道的切换等操作。如图 8所示本发明实施例三的切换流程中，在源 DeNB和目标 DeNB执行切换准备时， EPC的一些网元会参与其中，比如服务于移动 Relay的 MME,协助完成源 DeNB和目标 DeNB的信令交互；在源 DeNB 和目标 DeNB执行通道切换时，通道切换的操作由 EPC参与决策。

下面对图 8所示的切换流程进一步详细阐述，如图 9所示本发明实施例四， 121和 123表示 UE的控制面通道，用于传输 UE相关的控制面信令； 122和 124表示 UE的用户面通道，用于传输 UE相关的用户面数据。 121 和 122由 UE和移动 Relay之间的 Uu接口的无线承载（ Radio Bearer M专输， 121通过信令无线 7 载（ Signal Radio Bearer )传输， 122通过数据无线载

( Data Radio Bearer )传输。 123和 124分别通过 UE对应的服务 UE的 eNB 和 EPC之间的控制面和用户面通道传输。在移动 Relay部署的场景下， UE 的服务基站就是移动 Relay, 移动 Relay和 EPC之间的传输通道在 Un接口上由无线载 101传输。 123在 LTE 系统里为 S1-MME的 S1应用部分

( Sl-AP, SI -Application Part )连接， 124为 S1-U的用户层面的通用分组无线业务（ GPRS , General Packet Radio Service )隧道协议（ GTP-U, GPRS Tunnelling Protocol for the Userplane ) 隧道连接。具体的切换流程包括以下步骤：

步骤 901 , 移动 Relay向源 DeNB发送测量报告。

步骤 902, 源 DeNB触发切换过程，向目标 DeNB发送切换请求。源 DeNB根据测量报告发现移动 Relay对源 DeNB下所在的驻留小区的信号比在目标 DeNB 下的某小区信号差时，决定发起切换，并向目标 DeNB发送切换请求。该请求中至少携带移动 Relay的目标小区标识，移动 Relay在源 DeNB的上下文信息，还可以携带移动 Relay下的 UE相关的上下文信息，移动 Relay 作为单个网元的最大速率（ AMBR , Aggregate Maximum Bit Rate ), 以及反传通道的配置信息，在 LTE 系统中釆用的是 GTP-U隧道协议，相关的配置参数有源 DeNB的 IP地址和 GTP-U的隧道端点标识（TEID, Tunnel End ID )„

步骤 903 , 目标 DeNB收到切换请求并接纳，保存对应的上下文信息和配置信息，并向源 DeNB回复切换应答。

切换应答中应至少携带移动 Relay在目标小区的 Un配置信息，如重配置信息，还可以携带反传通道的对端配置信息。源 DeNB收到切换应答后，反传通道 131随即建立完成。

反传通道中传输的是整个移动 Relay相关的用户面数据，或者是移动 Relay下某个演进的无线接入载 ( E-RAB, Evolution Radio Access Bearer ) 相关的用户面数据，此时，源 DeNB将移动 Relay视为 UE, 为每个 Relay E-RAB (或者也可以认为是 EPS承载）都会建立反传通道。而 UE相关的控制面 123和用户面 124在 Un口传输时被认为是移动 Relay或移动 Relay 下某个 E-RAB的用户面数据，所以反传通道并不需要区分 UE的数据，在切换过程中 DeNB已经处理。但在切换过程中， Un接口的无线承载 101没有成功发送的数据，以及之后 EPC发给移动 Relay的数据 (包括 123和 124 的数据）都被通过 131转发到目标 DeNB。目标 DeNB会暂时緩存这些数据，当移动 Relay连接到目标 DeNB后再发送给移动 Relay, 具体反传的开始和反传的数据取决于实现。

步骤 904〜905 , 源 DeNB将切换应答中的 Un重配置信息发送给移动 Relay, 移动 Relay根据重配置信息进行 Un接口的重配置；重配置完成后， Un接口连接到目标 DeNB 上，移动 Relay发送重配置完成消息给目标 DeNB, 表示切换完成。

步骤 906,在反传过程中，目标 DeNB可能收到源 DeNB发来的空口序列号信息，用于指示在切换过程中目标 DeNB收到的数据包的信息；数据包以序列号表示，用于移动 Relay在切换完成后，指示移动 Relay在上行重传目标 DeNB没有成功接收的数据。

上述操作执行完毕后，切换操作随即完成，随后目标 DeNB可以发起通道切换流程。

步骤 907, 目标 DeNB向 EPC的 MME发送通道切换请求。本实施例中假设服务于移动 Relay的 MME和 UE的 MME是同一个，实际上也可以是不同的。

该请求中携带需要切换到新的传输通道的配置信息，如果传输通道到仍然使用 GTP-U隧道，则请求中携带传输通道的目的端地址和 TEID。传输通道也可以是为移动 Relay的每个 E-RAB(或者也可以认为是 EPS承载）建立的，因此可以有多个。

步骤 908〜910, MME收到通道切换请求后，向源 DeNB发送承载修改指令，通知源 DeNB修改传输通道的配置信息，此处为下行的传输通道端的地址；源 DeNB返回承载修改应答，其中携带上行传输通道端的地址，该地址通过 MME的通道切换响应返回给目标 DeNB。

在此过程中 , 新的传输通道 141建立。 141和 102之间通过移动 Relay 的 E-RAB ID (或者 EPS bearer ID )对应，对应关系在切换过程中由切换指令中携带。在源 DeNB侧，根据步骤 908〜910中的配置信息，将 EPC发给移动 Relay的数据通过传输通道 141发送至目标 DeNB。上行方面，目标 DeNB收到 102上的数据，根据 E-RAB ID (或者 EPS bearer ID ) 的对应关系，在对应的传输通道上发送。

步骤 911 , 目标 DeNB发送释放指令给源 DeNB , 由源 DeNB将 UE的上下文信息和传输通道 131释放。

对应图 9 所示的切换流程，一种典型的切换前后的用户面协议栈，分别如图 10a、 10b所示，可以看出，移动 Relay和 UE S-GW/P-GW之间的数据，在源 DeNB和目标 DeNB之间通过专用的传输通道传输，图中所示的是 GTP-U隧道。切换后，源 DeNB成为移动 Relay的 S-GW/P-GW, 根据 EPC发来的数据包，以及定义的隧道绑定规则，进行 IP包的过滤工作，根据不同 IP流的服务质量（ QoS, Quality of Service ),比如 QoS等级标识（ QCI ) 参数，将 IP包分别在各个 GTP-U隧道内传输。

控制面协议栈与用户面协议栈类似，只是将由 Un 无线承载传输

IP/UDP/GTP-U, 替换为 IP/SCTP/S1-AP即可。

如图 11所示，表示另一种典型的用户面协议栈 , 源 DeNB将 EPC发给移动 Relay的数据通过 IP路由的方式，转发给目标 DeNB。反之，由目标 DeNB发送给 EPC的数据由源 DeNB转发。 IP路由的转发关系，在源 DeNB 和目标 DeNB之间协商，可以在切换过程中进行协商。

如图 12a、 12b、 12c所示，表示再一种典型的切换前后的用户面协议栈，与图 10a、 10b相比，切换前，源 DeNB不仅执行 IP转发和分流操作，还执行协议的翻译操作，从协议 1 ( Protocol 1 )翻译到协议 2 ( Protocol 2 )的过程（本发明所指的 Protocol是指协议实体，如 GTP-U隧道， TCP/SCTP连接，而非协议类型），这种架构被称为 Gateway架构。协议 1和协议 2可以是同构的，或者是异构的。比较典型的同构协议可以是 2段隧道协议，即 Protocol 1是 IP/UDP/GTP-U, Protocol 2也是 IP/UDP/GTP-U。比较典型的异构协议，例如： Protocol 1为 IP/UDP/GTP-U, Protocol 2为 GTP-U或者其它通道协议。在切换以后， Protocol 1和 Protocol 2通过传输通道相连，中间可以包含先翻译到 Protocol3 , 再翻译回 Protocol 1或 Protocol 2的过程，如 12b所示，此时源 DeNB和目标 DeNB都是一个 Gateway。也可以如 12c 所示，切换后，源 DeNB还是做 Protocol 1和 Protocol 2之间的翻译过程，将 Protocol 2通过源 DeNB和目标 DeNB之间的通道传输在 DeNB之间传输。

除了移动 Relay的 Un接口上下文信息之外，在源 DeNB和目标 DeNB 之间还需要传输 Protocol 2的配置信息，以使得目标 DeNB可以重建 Protocol 2。并且还要协商 Protocol 3的建立，这部分 Gateway的上下文信息，可以在切换准备过程中作为移动 Relay 的上下文，先由源 DeNB 发送给目标 DeNB,再由目标 DeNB建立对应的 Gateway结构，该配置也属于目标 DeNB 和源 DeNB之间可以协商的配置，当需要发生改变时，即在目标 DeNB可以对 Gateway配置修改后，在切换响应中回复源 DeNB,类似的过程也可以在通道切换过程中完成，此时作为 DeNB的配置。

协商 Protocol 2和 Protocol 3之间的翻译关系，以及 Protocol 1和 Protocol 3之间的翻译关系，以保证 Protocol 1和 Protocol 2之间的翻译关系保持不变。典型的实现方式是 Protocoll/2/3都是隧道协议，那么 Protocol 1/2之间的翻译关系是 TEID1->TEID2 , 新的 Protocol 3 需要保证翻译关系为 TEID1->TEID3 , TEID3->TEID2。这种翻译关系可以是某种特定规则，例如：不同的 Protocol之间的隐射时保持相同的 TEID, 或者是简单的映射表的形式。这种关系在源 DeNB和目标 DeNB之间协商即可。

本发明提供的另一种基于移动中继的切换方法，当移动 Relay发生切换时， EPC根据目标 DeNB的控制，将移动 Relay服务的 UE的数据由通过源 DeNB转发，转换到通过目标 DeNB转发。在执行通道切换时操作如图 13 所示，目标 DeNB通知 EPC (如 UE S-GW/P-GW ), 将相关的数据发送至目标 DeNB。具体的切换流程如图 14所示实施例五，相比图 9所示的流程，其不同在于步骤 1407〜1410的通道切换过程，是切换 UE的用户面和控制面发送通道。通过通道切换过程在核心网和目标 DeNB之间协商建立控制面通道 125和用户面通道 126的参数，对应 125的参数可以是 Sl-AP ID, 对应 126的参数可以是 GTP-U的 TEID和 IP地址。因此，在步骤 1407中，发送的切换请求是发送到移动 Relay下 UE连接的核心网部分，如图所示是 MME。并且信令中会携带的在 MME内标识连接 123的 Sl-AP ID, 标识要修改该 Sl-AP ID对应 UE的配置信息，以及在目标 DeNB的连接 125的标识 , 同时携带在目标 DeNB的用户面通道 126的端口标识 , 即传输 IP地址和 GTP-U TEID。

MME收到切换请求后，根据 123的 S1-AP ID标识，建立 125在 MME 内的标识，并将在 123上发送的信令，在 125上发送。在步骤 1408中发送承载修改指令给 UE S-GW/P-GW,根据 123的 S1-AP ID标识找到 124的对应配置信息，用于修改发送到 124的数据流向为 126。

随后， UE S-GW/P-GW通过承载修改应答将 126的上行传输通道端地址，即传输地址和 TEID, 通知给 MME; 该传输地址和 TEID由 MME在通道切换响应中返回给目标 DeNB , 其中，该响应还会携带 125在 MME内的标识号。当目标 DeNB收到通道切换响应后，就可以将 UE对应的控制面连接原 123的数据在 125上发送给 UE的 MME; 对于用户面 124上的数据，在 126上发送给 UE S-GW/P-GW。

上述的通道切换过程可以针对移动 Relay下的每个 UE——发起，也可以合并为一个过程，将整个移动 Relay下所有的 UE统一做通道切换。上述切换过程中，目标 DeNB可以在通道切换请求中，携带移动 Relay切换的标识，以通知 EPC, 此类切换只是为移动 Relay切换服务， UE在移动 Relay 下的小区中并没有移动，以避免一些不必要的重配置，如原小区切换中会有安全流程，改变算法或者密钥的过程。

对应图 14所示的切换流程，本发明一种典型的切换前后的用户面协议栈，分别如图 15a、 15b所示，切换前的协议实体为 Protocol 1和 Protocol 2, 切换后的协议实体为 Protocol 3和 Protocol 4。

图 16a、 16b所示切换前后的用户面协议栈，表示了一种特殊情况，即图 15a中的 Protocol 1等于 Protocol 2, 因此其中的 DeNB也就不需要执行协议的翻译操作。切换前后， DeNB和 EPC(可以是 MME或 UE S-GW/P-GW ) 之间的协议通过图 14中的流程由 Protocol 1变成 Protocl 3; 且移动 Relay 在切换前后， Un接口上的协议栈由 Protocol 2变成 Protocol 4。在通常情况下， Protocol 2也可以不变，即 Protocol 2等于 Protocol 4, 因此为了完成切换过程，在切换准备和切换执行操作时，目标 DeNB要将协商好的 Protocol 4通过目标 DeNB, 通知移动 Relay。移动 Relay在执行切换时，不但要将 Un 无线 7 载部分重配置到目标 DeNB , 并且要将 Protocol 2 重配置为 Protocol 4。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims

权利要求书

1、一种基于移动中继的切换方法，当移动中继（Relay )发生切换时，其特征在于，该方法包括：

2、根据权利要求 1所述基于移动中继的切换方法，其特征在于，所述源 DeNB和目标 DeNB之间的转发通道封装数据。

3、根据权利要求 2所述基于移动中继的切换方法，其特征在于，所述转发通道是移动 Relay的演进的无线接入 7 载（ E-RAB )地面传输通道。

4、根据权利要求 1、 2或 3所述基于移动中继的切换方法，其特征在于，所述移动 Relay的切换具体为：

所述源 DeNB 和目标 DeNB 之间进行切换准备操作，交换所述移动 Relay在源 DeNB的上下文信息；

5、根据权利要求 4所述基于移动中继的切换方法，其特征在于，该方法进一步包括：

6、一种基于移动中继的切换方法，当移动 Relay发生切换时，其特征在于，该方法包括：

7、根据权利要求 6所述基于移动中继的切换方法，其特征在于，所述 EPC至少包括服务于 UE的移动管理实体（ MME ), 以及服务网元（ S-GW ) 或分组数据网络网关（P-GW )。

8、根据权利要求 6或 7所述基于移动中继的切换方法，其特征在于，所述 UE的数据包括 UE的 S1控制面信令和 S1用户面数据。

9、一种移动无线中继系统，其特征在于，该系统包括： Relay接入网和 EPC , 所述 Relay接入网至少包括目标 DeNB和移动 Relay, 源 DeNB作为中间节点连接 Relay接入网和 EPC；

10、根据权利要求 9所述移动无线中继系统，其特征在于，所述源 DeNB 和目标 DeNB之间的转发通道封装数据，且所述转发通道是移动 Relay的 E-RAB地面传输通道。

11、根据权利要求 9或 10所述移动无线中继系统，其特征在于，所述目标 DeNB进一步用于，与源 DeNB之间进行切换准备操作，交换所述移动 Relay在源 DeNB的上下文信息；在切换准备完成后，设置移动 Relay 的在目标小区的新的 Un 配置信息，并将所述 Un 配置信息通过源 DeNB发送给移动 Relay;

12、根据权利要求 11所述移动无线中继系统，其特征在于，所述目标 DeNB进一步用于，在移动 Relay将 Un接口从源 DeNB重配到目标 DeNB 之后，与源 DeNB和 /或 EPC之间协商传输通道的配置，并执行通道切换操作，建立所述移动 Relay和 EPC之间的数据传输通道。