用于移动中继站收发器的设备和方法及用于移动通信的基站的制作方法

用于移动中继站收发器的设备和方法及用于移动通信的基站的制作方法
【专利摘要】实施方式涉及一种用于移动通信系统中的移动中继站收发器(4；10，12)的设备(2)，所述设备包括：施主接口(6)，所述施主接口用于与施主基站收发器进行通信，所述施主接口(6)可操作用以向所述施主基站(30)提交用于跟踪区域更新的请求，以及中继接口(8)，所述中继接口用于与用于中继站收发器的另一设备进行通信，所述中继接口(8)可操作用以接收来自用于中继站收发器(12)的所述另外设备(14)的跟踪区域信息。
【专利说明】用于移动中继站收发器的设备和方法及用于移动通信的基 立占

【技术领域】
[0001] 本发明的实施方式总体上涉及用于移动中继站收发器的设备和方法以及用于移 动通信的基站，以及更加具体地但并非排他性地涉及用于群组移动性场合下的跟踪区域信 息的更新机制。

【背景技术】
[0002] 移动服务对于更高数据速率的需求一直在稳定增长。与此同时，诸如第三代系统 (3G)和第四代系统（4G)的现代移动通信系统提供了支持更高频谱效率和允许更高的数据 速率和小区容量的增强技术。因此，近年来无线宽带已经成为现实。在线多媒体，游戏，移 动应用下载等成为移动网络的主导业务。
[0003] 随着运营商一直在寻求扩展他们的网络覆盖，中继概念变得越来越复杂。在作为 国际标准化主体的第三代合作伙伴计划（3GPP)中，用于演进-UMTS陆地无线接入（E-UTRA， 其中UMTS是全球移动电信系统的缩写）的中继架构已经被讨论，并且在技术推荐36. 416 中收录了其结果。
[0004] 在中继架构中，中继站收发器可以扩展基站收发器的覆盖。基本概念是以放大转 发的方式来使用中继站收发器，该中继站收发器从基站收发器接收信号并将他们转发给移 动收发器或者用户设备，反之亦然。来自基站收发器的无线电信号分别从中继站收发器被 接收、放大并传输给移动收发器。像这样，在这种场合下所述中继站可能甚至并未被移动收 发器所识别。在另外构思中，所述中继站收发器可以对应于基站收发器，该基站收发器经由 无线接口连接到另一基站收发器，即所谓的施主基站收发器，并作为基站向移动收发器站 或用户设备提供无线服务。
[0005] 在所谓的群组移动性场合，即其中多个移动收发器或用户设备在通信网络中共同 移动的场合，与用户设备一起移动的移动中继站可以被用以向用户设备提供可靠且稳定的 服务。这特别是如下情况，即当多个用户一起快速移动，例如在高速列车中，诸如在速度高 达350km/h的北京和上海之间的中国高铁（CRH)列车中。在列车内利用移动中继站收发器 可以为用户提供稳定的操作和多种高质量的服务。


【发明内容】

[0006] 本发明的实施方式是基于如下发现，即当使用除用于与施主基站收发器通信的施 主接口之外还具有用于与中继站收发器的另一设备通信的中继接口的用于移动中继站收 发器的设备或移动中继站收发器时，所述中继接口可操作用以从中继站收发器的另外设备 接收跟踪区域信息，与跟踪区域信息更新相关的信令开销可以进一步降低。即，在多移动中 继站场合，多个移动中继站在列车或者汽车等中一起行进，可以使用中继接口来共享与所 述中继站收发器的公共跟踪区域关联的跟踪区域信息。
[0007] 在移动中继站收发器处理所有移动收发器（即，用户设备）至关联的施主基站收 发器的共同业务时，所述移动收发器无需向移动性管理实体、归属订户服务或在移动通信 网络中的类似实体单独更新他们的位置。当在高速列车中使用的移动中继站收发器从一个 施主基站收发器移动到相邻施主基站收发器时，属于与移动中继站收发器关联的所有用户 设备的所述跟踪区域可能改变。将跟踪区域更新从与特定移动中继站收发器关联的所有用 户设备的同时跟踪区域更新转换到所述移动中继站收发器可能已经降低了关联的网络负 荷。即，可以避免每个用户设备至所述网络的更新信令的突发。一般而言，跟踪区域更新将 被理解为在网络中移动的任何收发器发起的用以更新中心实体的过程，以允许在输入数据 连接或者呼入电话的情况下对收发器进行寻呼，所述中心实体例如是具有移动收发器的目 前位置的移动性管理实体（MME)或者归属订户服务（HSS)。
[0008] 与利用移动中继站收发器的场合相比，本发明的实施方式甚至可以更进一步减少 由跟踪区域更新导致的信令开销。甚至在关联的移动基站收发器处于空闲模式时，即甚至 在他们并未与网络进行有效载荷数据交换时，这些仍可能发生。就此而言，可以注意到术语 "移动通信系统"和"移动通信网络"在此将以同义词的方式使用。移动中继站收发器具有 覆盖区域，在该覆盖区域中，能够定位移动收发器。该移动通信系统包括多个基站收发器和 移动收发器。在处于空闲模式时，该移动收发器与移动中继站收发器关联，所述空闲模式是 数据传输非活动的状态。换言之，并且也是概括而言，对于适于移动通信网络的通信的移动 收发器，可以区分出两种基本状态。第一状态，即所谓的空闲状态，是其中移动设备与网络 没有活动的连接或者数据会话的状态。换言之，在移动收发器与网络之间没有活动的数据 交换。即便没有数据被交换，所述移动收发器仍然登记到所述网络，使得所述网络能够向所 述移动收发器查询是否请求与移动收发器建立呼叫或者数据会话。在这种情况下，网络中 的移动性管理实体可以向所述移动收发器查询，该过程也可被称作"寻呼"。
[0009] 根据一些实施方式的用于移动中继站收发器的设备包括：施主接口，所述施主接 口用于与施主基站收发器进行通信，以便向所述施主基站请求跟踪区域更新；以及中继接 口，所述中继接口用于与用于另一中继站收发器进行通信以便接收来先前传送给另一中继 站收发器的跟踪区域信息。由于由网络、移动性管理实体、归属订户服务器等提供的跟踪区 域信息对于一起行进的两个移动中继站收发器将会都是相同的，因此所述信息可以在经由 中继接口连接到一起的两个接收器之间共享。因此，可以节省用于向所连接的移动中继站 的群组冗余地不止一次传送所述跟踪区域信息的下游带宽。
[0010] 从网络的移动性管理实体向单个的移动中继站收发器下游传送的跟踪区域信息 信令可以例如包括唯一识别移动性管理实体的MME标识信息，该移动性管理实体用于协调 关联到特定MME的跟踪区域中存在的收发器的移动性。另外，所述跟踪区域信息可以与属 于特定跟踪区域的一组施主基站或基站的一组或者一个唯一标识相关联。跟踪区域信息的 另一种可能性可以包括属于所述跟踪区域的施主基站的列表或分配给各个施主基站的唯 一 ID的列表。所述跟踪区域信息可以另外包括用于唯一识别移动通信系统内的特定跟踪 区域的任何其他类型的信息信令或标记。所述跟踪区域信息还可以包括跟踪区域信息列表 (TAI列表），该跟踪区域信息列表概括而言是跟踪区域（TA)的列表。
[0011] 正如上述考虑所示出的那样，在关联的移动中继站收发器从一个跟踪区域变换到 当前的TAI列表中并未存储的新跟踪区域时发生跟踪区域改变的情况下，用于移动中继站 收发器的设备的实施方式可以帮助进一步降低核心网络的信令信息开销。这可以与从属于 第一跟踪区域的施主基站收发器的覆盖转变到属于不同的或新的第二跟踪区域的施主基 站收发器的覆盖相关联，该不同的或新的第二跟踪区域并未包含在所述移动中继站收发器 的当前TAI列表中。这典型地使得所述移动中继站收发器发起用于跟踪区域更新的请求， 以便与新的跟踪区域相关联。
[0012] 根据另外实施方式，用于移动中继站收发器的设备的所述施主接口进一步可操作 用以接收来自所述施主基站的跟踪区域信息。即，一方面，根据这些实施方式的设备可以在 接收来自另一移动中继站收发器的所述跟踪区域信息的移动中继站收发器中实现，或者另 一方面可以经由施主接口接收来自核心网络或所述施主基站的跟踪区域信息，诸如以便能 够将所述信息发布给其他移动中继站收发器。
[0013] 为此，一些实施方式实现了进一步可操作用以向其他中继站收发器传输跟踪区域 信息的中继接口。根据一些实施方式，所述跟踪区域信息从第一移动中继站收发器至第二 移动中继站收发器的提交可以基于广播或者以基于请求来执行。为了使得用于移动中继站 收发器的设备能够从另一移动中继站收发器请求跟踪区域信息，一些实施方式实现了可操 作用以传输针对跟踪区域信息的请求的中继接口。这可以用于通过避免随后的广播节省在 中继站收发器间通信中的进一步带宽。
[0014] 所述中继接口可以是有线或者无线接口。利用无线接口可以使得能够重用已经存 在的无线传输器来传送附加信息，诸如使得能够节省附加的硬件成本。根据一些实施方式， 在前面段落中讨论的用于移动中继站收发器的设备是附加电路、设备或逻辑，其耦合到传 统移动中继站特别是其无线接口，以用于与施主基站（随后也称为施主eNodeB或者DeNB) 通信，以提供附加的功能性。根据另外的实施方式，移动中继站收发器实现了这样一种设备 并且因此实现了其在硬件、软件等方面的新的功能性。
[0015] 移动中继站收发器的这种的实施方式可以包括空口，其可操作用以与用户设备进 行通信，以便诸如从核心网络或所述施主基站向关联到所述移动中继站收发器的用户设备 转发业务，反之亦然。
[0016] 根据一些实施方式，形成共同行进（例如以大规模运输方式）的通信系统的两个 移动中继站收发器在进入由与未包含在他们的TAI列表的新跟踪区域关联的施主基站所 覆盖的区域时，独自传输用于跟踪区域更新的请求。即，所述第一移动中继站收发器在进入 相同的新跟踪区域时，经由其施主接口向所述施主基站提交用于跟踪区域更新的请求，并 且第二移动中继站收发器在随后进入该新跟踪区域时，向所述施主基站提交用于跟踪区域 更新的请求。
[0017] 然而，根据另外实施方式，仅仅进入该新跟踪区域的第一移动中继站收发器在将 其自身与新基站关联后，经由其施主接口提交用于跟踪区域更新的请求，而一旦所述第二 移动中继站收发器与所述新基站关联，该新基站代表所述第二移动中继站收发器提交所述 用于跟踪区域更新的请求。这可以用于进一步节省在移动中继站收发器与所关联的施主基 站之间的信令带宽，即上游带宽。因此，本发明的一些实施方式包括用于移动通信系统的基 站，该基站包括无线接口，可操作用以作为施主基站与关联的移动中继站收发器的施主接 口进行通信；以及网络接口，用于与移动性管理实体进行通信。所述网络接口可操作用以在 通过无线接口与特定移动中继站收发器关联时，代表该移动中继站收发器提交用于跟踪区 域更新的请求。
[0018] 一些实施方式包括安装在用于执行所述方法的设备内的数字控制电路。这种数字 控制电路，例如数字信号处理器（DSP)，需要被相应地编程。因此，再进一步的实施方式还提 供了一种具有程序代码的计算机程序，所述程序代码用于在所计算机或者数字处理器上被 执行时执行所述方法的实施方式。

【专利附图】

【附图说明】
[0019] 设备和/或方法的一些实施方式将在下文中参考附图通过示例的方式进行描述， 其中，
[0020] 图1示出用于移动中继站收发器的设备的实施方式；
[0021] 图2示出包括第一和第二移动中继站收发器的通信系统；
[0022] 图3示出由移动中继站收发器的实施方式所交换的控制消息流的示例；
[0023] 图4示出用于更新移动中继站收发器的跟踪区域信息的方法的流程图；
[0024] 图5示出包括两个移动中继站收发器和关联的基站的通信系统的实施方式；以及
[0025] 图6示出由图5的系统交换的可能的控制消息流的示例。

【具体实施方式】
[0026] 现在将参考附图，更加详细地描述各种实施方式。在附图中，线、层和/或区域的 厚度可能出于清楚目的而被夸大。
[0027] 因此，尽管实施方式可能会有各种修改和替代形式，他们的实施方式在附图中是 以示例方式示出的，并且将会在此处进行详细描述。然而，应当理解，并不存在任何将示例 实施方式限制为此处公开的特定形式的意图，而是相反，示例实施方式将覆盖落入本发明 的范围内的所有修改，等效，或者替代。在整个附图的描述中，相同的附图标记指代相同或 者相似的部件。
[0028] 应当理解，当一个元件被提及"连接"或"耦合"〃另一元件时，它直接连接到或耦合 到所述另一元件，或者可以存在居间元件。相反，当元件被提及"直接连接"或"直接耦合" 至另一元件时，不存在居间元件。用于描述元件之间的关系的其他词汇应当以类似的方式 来理解（例如，"在…之间"对"直接在…之间"，"相邻"对"紧邻"等）。
[0029] 此处使用的术语仅仅是为了描述特定的实施方式，并非意在限制示例实施方式。 在此处时间时，单数形式"一、" "一个"和"该"意在也包括复数形式，除非上下文中另外明 确指出。进一步应当理解所述术语"包括"、"包含"在此处使用时指示存在所陈述的特征、 整体、步骤、操作、元件和/或部件，但并不排除存在或者添加一个或多个其他特征、整体、 步骤、操作、元件和/或部件，和/或其群组。
[0030] 除非另外定义，此处使用的所有术语（包括技术术语和专业术语）具有的含义与 示例实施方式所属【技术领域】的技术人员所通常理解相同。进一步应当理解，所述术语，例如 通常使用的字典中定义的那些术语，应当被解释为具有与他们在相关领域的上下午中的含 义一致的含义，而不应以理想化或者过于形式化的方式来解释，除非此处明确进行这样的 定义。
[0031] 图1示出用于移动通信系统中的移动中继站收发器4的设备2的实施方式。所述 设备2可以是独立设备，硬件等，其耦合至移动中继站收发器4,如图1所指示。仅仅出于说 明的目的，图1以虚线示出可选的移动中继站收发器4。然而，根据另外的实施方式，用于移 动中继站收发器的设备可以集成到移动中继站收发器中，以软件实施或者作为附加硬件实 施于移动中继站收发器的外壳中。
[0032] 所述设备2包括施主接口 6,用于与施主基站收发器通信，以及中继接口 8,用于与 另一中继站收发器或与用于移动中继站收发器的另外设备通信。该施主接口 6可操作用以 向当前关联到所述设备的施主基站提交用于跟踪区域更新的请求。如在图1中所指示，所 述施主接口 6可以利用无线或者有线技术来与施主基站收发器通信。而且，所述中继接口 8 可以所使用任何有线或无线传输介质、协议等等进行通信。施主接口 6可操作用以在需要 时向所关联的施主基站提交用于跟踪区域更新的请求，即，典型地在关联的移动中继站收 发器进入尚未被分派的新的网络跟踪区域时。这可以由设备2通过比较本地存储的跟踪区 域列表即TAI表与新跟踪区域来确定。该中继接口 8可操作用以接收来自用于耦合到所述 中继接口 8的中继站收发器的另一设备的跟踪区域信息，诸如以避免不必要的用于信令目 的的下行链路业务量。该跟踪区域信息可以，例如，包含新的或者更新的跟踪区域信息列表 (TAI列表），其概括而言是跟踪区域（TA)的列表。
[0033] 毋庸多言的是，移动中继站收发器4与设备2之间的耦合也可以使用任何已知的 无线或者有线技术来实现。例如，设备2可以使用无线接口耦合到传统的移动中继站收发 器4,该无线接口也用于传统移动中继站收发器与施主基站之间的通信，诸如以使得能够利 用新功能性通过使用根据本发明的实施方式的设备2,来更新现有的传统移动中继站收发 器。
[0034] 图2示出一个通信系统，其包括并入有用于移动中继站收发器的设备2的第一移 动中继站收发器10以及并入有用于移动中继站收发器的设备14的第二移动中继站收发器 12。该设备14包括施主接口 16以及中继接口 18。施主接口和中继接口的功能性已经在前 面的段落中针对图1中用于移动中继站收发器4的设备2进行了详细描述。
[0035] 所述第一和第二移动中继站收发器10和12通过他们各自的中继接口 8和18耦 合，诸如以使得能够彼此通信。在图2示出的通信系统一起行进时，他们将会共同进入移动 通信系统的新跟踪区域，尽管进入时间稍微不同。出于下述考虑，假设第一移动中继站收发 器10首先进入新跟踪区域。结果，第一移动中继站收发器10在需要时，即当新跟踪区域并 不属于其TAI列表时，经由其施主接口 6向属于新跟踪区域的新基站提交用于跟踪区域更 新的请求。在跟踪区域更新已经由移动通信网络（例如由MME或者网络中HSS)执行后，与 新的跟踪区域关联的跟踪区域信息由网络，即由MME，HSS或者新施主基站，来提交给第一 移动中继站收发器10,该第一移动中继站收发器10经由施主接口 6接收了所述信息。
[0036] 在第二移动中继站收发器12进入新跟踪区域时，他随即也使用其关联的施主接 口 16向施主基站提交用于跟踪区域更新的请求。一旦第二移动中继站收发器12也已经更 新为属于新跟踪域，并不需要向下游重新发送相同的新跟踪区域信息，因为第二移动中继 站收发器12可以经由中继接口 18从第一移动中继站收发器10接收跟踪区域信息。即，第 一移动中继站收发器10经由其中继接口 8向第二移动中继站收发器12发送之前接收的跟 踪区域信息，该第二移动中继站收发器12经由其关联的中继接口 18接收该信息。
[0037] S卩，根据一些实施方式，中继接口可操作用以传输跟踪区域信息以及接收跟踪区 域信息。所述跟踪区域信息可以从第一移动中继站收发器自动提交给第二移动中继站收发 器10,12或者第二移动中继站接收器12可以通过关联消息来请求发送此信息。为此，第二 移动中继站收发器12可以经由其中继接口 18向第一移动中继站收发器10传输针对跟踪 区域信息的请求。根据一些实施方式，该请求的发送可以由第二移动中继站收发器12经由 其施主接口 16接收的确认信号接收来触发，其中所述确认信号指示网络（例如由MME或者 HSS)成功执行跟踪区域更新。
[0038] 由网络提交的跟踪区域信息可以例如是MME标识信息或者形成新跟踪区域的施 主基站的列表（此处也称为TAI列表）或者两组信息一起。为此，移动中继站10和12可 以例如通过比较本地存储的跟踪区域列表与新施主基站的新跟踪区域，而获知发起跟踪区 域更新的必要性。一旦新跟踪区域并未包含在列表内，移动中继站收发器可以得出结论应 当由移动中继站收发器发起跟踪区域更新。然而，毋庸多言的是，可以执行其他方法诸如以 使得移动中继站收发器能够确定是否需要跟踪区域更新。
[0039] 图3示出了用以执行本发明实施方式的第一和第二移动中继站收发器与核心网 的部件之间的协议消息流的可能实现。
[0040] 尽管用以针对第一移动中继站收发器10执行跟踪区域更新的第一消息流20可以 对应于传统方法，但用于针对第二移动中继站收发器12执行跟踪区域更新第二消息流22 却是不同的，正如将会在下面的段落中进行详细描述的那样。在下文中，在示例网络配置内 交换的各个消息将从上到下进行讨论，即以他们在移动通信网络中出现的时间顺序进行讨 论。
[0041] 在任意的触发条件启动了业务区域更新（TAU)过程时，第一移动中继站收发器10 就通过向已经被关联的新施主基站收发器22,即目前能够服务于正在移动的移动中继站收 发器10的施主基站收发器，提交用于跟踪区域更新的请求，来发起TAU过程。一旦施主基 站收发器22接收到跟踪区域更新请求，则将该跟踪区域更新请求转发至新移动性管理实 体（新MME)，该新移动性管理实体负责管理关联至新施主基站22的所有移动收发器或者用 户设备的移动性。
[0042] 该新MME向旧MME发布上下文请求，该旧MME在第一移动中继站收发器10关联至 新施主基站22之前负责对其移动性的管理。作为对上下文请求的应答，旧MME将关联至第 一移动中继站收发器10的上下文信息转发给新MME。上下文信息可以例如与收发器10在 带宽、先前使用的无线承载等方面的传输能力相关。新MME向旧MME确认上下文信息的安 全接收。一旦新MME接收到上下文信息，则准备创建针对服务网关（SGW)和分组数据网络 (PDN)网关（PGW)的请求，以便创建用于移动中继站收发器10的无线承载，即，向移动中继 站收发器10分配用于传输有效载荷的无线资源。
[0043] 例如，新MME可以是用于长期演进（LTE)接入网络的关键控制节点。其负责空闲 模式UE(用户设备）跟踪和寻呼过程，包括重传。其涉及承载激活/去激活过程中，并且也 负责在初始连接时和LTE内部切换时为UE选择SGW。SGW可以例如路由并转发用户数据 包，并且还可以在NodeB间或者DeNB间切换期间作为用户面的移动性锚点。PDN网关可以 通过作为UE的业务的出口点和入口点而提供从UE或者移动中继站收发器至外部分组数据 网络的连接。
[0044] 一旦新MME已经将用于传送有效载荷的资源分派给移动中继站收发器10,该新 MME即发送向归属订户服务器更新位置请求，指示移动中继站收发器10现在经由新MME可 达，诸如以使得归属订户服务器能够将此信息存储至其数据库中。为此，HSS可以是包含用 户相关和订阅相关信息的中心数据库。HSS的功能可以包括诸如移动性管理、呼叫和会话建 立支持、用户认证和访问授权的功能性。向新MME确认成功位置更新，该新MME继而发送确 认信号（TAU接受）给移动中继站收发器10以指示跟踪区域更新已经由各个网络部件成功 执行。
[0045] 根据图3中示出的特定实施方式，与确认信号一起发送的跟踪区域信息包括唯一 识别新MME的MME标识信息以及跟踪区域信息列表，该跟踪区域信息列表包括在新MME的 控制下构建新跟踪区域的施主基站的列表。移动中继站收发器10将此信息存储在其关联 的存储器中，并向新MME确认TAI列表成功更新，因此完成跟踪区域更新的过程以及针对第 一移动中继站收发器10的关联消息流20。
[0046] 用于第二移动中继站收发器12的跟踪区域更新的第二消息流22的大部分对应于 第一消息流20。因此，为了便于理解，省略了对各个消息的重复。该消息流开始于第二移动 中继站收发器12处的触发条件出现。然而，该消息流与第一消息流20的不同之处在于，新 MME发送的跟踪区域更新接受消息"TAU接受"仅仅包括指示核心网络的成功跟踪区域更新 的确认信号，而省略了跟踪区域信息。一旦第二移动中继站收发器12接收到确认信息，它 便使用其中继接口 18向第一中继站收发器10传输针对跟踪区域信息的请求。响应于所述 请求，第一移动中继站收发器10经由中继接口 8向第二移动中继站收发器12提交MME标 识信息和跟踪区域信息列表，诸如以使得节省从MME到第二移动中继站收发器12的下游信 令带宽。
[0047] 图4示出说明根据本发明的实施方式的用于更新移动中继站收发器的跟踪区域 信息的方法的方框图。在提交步骤24,经由施主接口向施主基站提交用于跟踪区域更新的 请求，在接收步骤26,经由中继接口从另一中继站收发器接受跟踪区域信息。
[0048] 图5示出了大规模运输的装置28内（例如在如图5所示在高速列车内）的图2 的通信系统的实施方式。图5示出的通信系统还包括施主基站30,其能够作为用于第一和 第二移动中继站收发器10和12的施主基站。在下文中，假设当第一和第二移动中继站收 发器10和12从先前使用的施主基站32 (此处仅处于说明的目的而示出）转换至施主基站 30时，需要跟踪区域更新。施主基站30包括：无线接口 34,可操作用以作为施主基站与移 动中继站10和12的施主接口通信；以及网络接口，用于与核心网络中的移动性管理实体 38进行通信，其也是仅出于说明的目的而被示出。为了进一步减少基站34的无线接口与第 二移动中继站收发器12的施主接口 16之间的上游业务，基站30的网络接口 36可操作用 以当第二移动中继站收发器与施主基站30关联时，代表第二移动中继站收发器12提交用 于跟踪区域更新的请求。即，在第一移动中继站收发器10已经如图1至图3所详述那样执 行了跟踪区域更新后，一旦第二移动中继站收发器12关联到施主基站30,施主基站30发起 针对该第二移动中继站收发器12的跟踪区域更新。
[0049] 根据一个实施方式，关联可以意指成功执行从先前施主基站32至施主基站30的 切换。然而，根据另外的实施方式，第二移动中继站12从先前基站32至基站30的转换并 非必然在（RRC)连接状态（即，在其中有效载荷数据交换在第二移动中继站收发器12和施 主基站30或者32中任一个之间进行交换的状态）下执行。关联因此可以被理解为在移动 中继站收发器或用户设备（UE)与基站之间建立连接的任何方式，该方式在原理上使得移 动中继站收发器或用户设备能够经由关联的基站来交换数据。
[0050] 提供代表第二移动中继站收发器12提交用于跟踪区域更新的请求，可以节省附 加的上行链路带宽，而下游信令可以在前段落中参考图1至图4讨论的根据实施方式来执 行。
[0051] 毋庸多言的是，尽管列车被示出为用于大规模运输的装置28的示例，但是另外的 通信系统也可被实施在任何其他的用于大规模运输的装置中，诸如像是在公交车、飞机、轮 船等中。
[0052] 图6示出了图5所示的跟踪区域更新过程的可能实施的消息流。尽管用于第一移 动中继站收发器10的跟踪区域更新过程的第一消息流20与参考图3所讨论的消息流相 同，但是关联到第二移动中继站收发器12的更新过程的消息流40却是不同的。因此，在下 文段落中将会仅仅相对于第一消息流20不同之处进行简要讨论。相对于前面讨论的实施 方式的不同之处在于，用于第二移动中继站收发器12的跟踪区域更新请求是由新施主基 站30代表第二移动中继站收发器12发起和发送的，以便节约所需的上行链路带宽。尽管 在图6中指示代表第二基站收发器12发起TAU请求的触发条件是成功切换完成，但是任何 其他触发条件也可在另外的实施方式中实施。即，实施此处所讨论概念的移动中继基站收 发器10和12并非必然需要永久处于与新施主基站30连接的状态，即允许传送有效载荷数 据的状态。
[0053] 换言之对上述进行总结，当移动中继站收发器（MR)部署于高速列车并且从一个 DeNB朝向另一 DeNB移动时，属于暂位于该MR的UE的跟踪区域可能是不同的。通常列车上 的大量UE-起执行跟踪区域更新过程以更新跟踪区域信息，这将会导致至网络的更新信 令的突发。研究了处理这种群组移动性场合的方式以便避免更新信令的突发。下面的公开 提供了一种在多移动中继场合下更新跟踪区域的方法。
[0054] 现在构思的程度讨论一些关于用于移动中继场合的TAU的想法。一种选择是只要 MR传递了预配置的TAI列表，就让MR和暂位于MR上的UE配置不要求其给出任何TAU的 TA的列表。然而，当高速列车的行进路线较长时，例如从北京至上海的路线大约为1400km， 不可能要求MME沿着该路线针对UE向所有DeNB进行消息的寻呼。另一更加先进的方法是 让暂位于MR上的UE保持静态TAI列表，而MR通常配置有短TAI列表。当MR检测到不并 未在其TAI列表中的新TA时，它执行TAU过程。
[0055] 可以在多移动中继场合在高速列车中采用的TAU方法可以基于以下方面。
[0056] 1.当高速列车正快速沿着轨道移动时，基本想法是让MR所服务的UE保持由MR控 制的静态TAI列表。当UE从一个车厢移动到另一车厢时，他们将不会执行任何TAU。当列 车跨过TA时，那么仅仅MR执行TAU过程。
[0057] 2.考虑在高速列车上采用多于一个移动中继的场合。每个MR具有有限的覆盖区 域并服务于其覆盖区域中的一组UE。当列车郑沿着轨道行进时，一旦MR检测到其已经进入 并未在所存储的TAI列表的新TA，MR将会触发开始TAU过程。
[0058] 协作TAU过程的基本想法是让列车上的多个MR共享TAI列表信息。一旦列车上的 第一 MR进入新MME控制的TA，它将请求与新MME执行TAU。由于列车总是在一个方向上移 动，例如从北京到上海，其他MRs将会总是依次进入相同TA。因此，新MME标识和新TAI列 表可在列车上的MR之间共享。至MR(除第一 MR外）的TAU完成信号并不需要包括新MME 标识和新TAI列表中。该信息在MRs之间经由可靠的通信链路更新。通过这样做，信令成 本和失败率得以降低。
[0059] 下面示出了以沿着路线快速移动的高速列车作为示例的构思。并不期望列车上的 UE频繁地更新他们的跟踪列表。相反，L3中继能够执行针对UE的群组移动性。该基本想 法是让UE保持包含所有MR小区的静态TAI列表。当UE从列车上的一个车厢移动到另一车 厢时，他们不需要执行任何跟踪区域更新。MR执行在协调下执行TAU。当高速列车正沿着 轨道移动时，每个MR需要更新其TAI列表。当所有MR例如总是处于活动模式并总是更新 至相同MME时，可以在MR之间协作地执行TAU过程。协作TAU过程可以实现该协调。一旦 列车进入由新MME控制的TA，MR将会执行TAU过程。第一 MR将TAU请求与指示旧MME标 识（还可以包括其服务UE ID)的RRC参数一起发送给新MME。新MME从先前服务于该MR 的旧MME检索关于第一 MR的上下文信息。其然后将请求发送给MR SGW和TON网关（PGW) 以创建承载。在已经创建了承载且位置信息已经成功更新后，新MME将包括与新MME关联 的标识的TAU接受发送给MR。第一 MR将会更新新标识，并且将完成信号发送给新MME。
[0060] 当在高速列车上的第二MR进入新MME的TA时，其将会触发开始TAU。第二MR将 TAU请求与指示旧MME标识的RRC参数一起（也可以包括其服务UE ID)发送给该新MME。 该新MME从先前服务该MR的旧MME的取回第二MR的上下文信息。然后其将会向MR SGW 和PGW发送创建承载请求。一旦已经创建了利用新MME的承载且位置已被更新，该新MME 就将TAU接受发送给第二MR。此信令过程不同于传统过程，因此其并不包括任何MME标识 或者TAI列表。为了获得对应的MME标识和新TAI列表，第二MR将会向第一 MR发送请求， 因为第一 MR存储新的MME标识和新TAI列表。在第二MR成功地更新了该新TAI列表后， 其将会将TAU完成信号发送给新MME。如果存在更多MR，即第三MR或者第四MR，则他们的 TAU过程遵循与第二MR相同的过程。通过将MME标识和TAI列表信息的传输从MME与MR 之间的接入链路移动至MR之间的可靠的通信信道，消息传送成功了得以增加。
[0061] 针对高速列车场合下的移动中继采用所提议的跟踪区域更新的有益之处如下。例 如在3GPP LTE常规TAU过程中，一旦高速列车移动至由新MME覆盖的跟踪区域，每个UE均 执行TAU。这很容易引起更新信令的突发，并因此增加了系统的不稳定性。通过在列车内 保持静态TAI列表，可以避免这个问题。当采用多于一个移动中继时，可以在MR之间共享 新MME标识和TAI列表。假设在MR之间可以使用可靠的通信链路的情况下，在MR之间请 求和传输TAI列表，而不是经由MME和MR之间的无线接入链路。在这种情况下，降低了信 令成本，并也相应地降低了传输失败率。
[0062] 上文通过多个移动中继提供了一种可行的方法来执行群组移动性。通过利用列车 上多个移动中继之间的可靠通信，我们具有创新性的TAU过程与常规的TAU过程比较可以 减轻更新信令突发，以及减少信令成本和延迟，并且因此有效地改善了 UE的服务质量。
[0063] 在其中MR总是处于RRC_C0NNECTED模式来为他们的服务UE来中继数据的场合， MME重定位与每个MR利用DeNB执行切换过程一起发生，从而使得MR需要获得新MME标识 并很可能还获得新TA列表。协作TAU过程的基本思想是让列车上多个MR共享TAI列表信 息。一旦列车上的第一 MR进入新MME的TA，其将会请求与新MME执行TAU。由于列车总是 在一个方向上移动，例如北京至上海，其他MR总是顺序进入相同TA。因此第一 MR能够将新 更新的TAI列表通知给同一列车上的其他MR。一旦目标DeNB完成针对第二MR的切换过 程，该请求然后可以由该目标DeNB发起。在这种情况下，由MR发起的TAU请求信令成本和 延迟得到消除。
[0064] 说明书和附图仅仅示出了本发明的原理。因此应当理解的是，本领域技术人员将 能够设想出各种布置，这些布置尽管并未在此处明确描述或者示出但却利用了本发明的原 理且包括在其精神和范围中。另外，此处记载的所有示例原理上明确地意在仅仅出于示教 的目的，以便辅助读者理解本发明的原理和本发明对现有技术起促进作用的所贡献的构 思，并且应当被理解为并非局限于这种具体记载的示例和条件的情况下。另外，此处记载本 发明的实施方式、各个方面和原理的所有陈述及其特定示例意在囊括其等效。
[0065] 被记载为"用于…的装置"（执行特定功能的）功能的方块应当被理解为分别包括 适于执行特定功能的电路的功能方块。因此，"用于某事物的装置"也可以被理解为"适于 或者适合于某事物的装置"。因此适于执行特定功能的装置并非意味着这种装置必然执行 所述功能（在给定瞬时）。
[0066] 图中示出的各种元件的功能，包括任何功能方块可以通过使用诸如像处理器的专 用硬件以及能够与适当软件关联执行软件的硬件来提供。当由处理器提供时，所述功能可 以由单个专用处理器、由单个共享处理器、或者由其中一些可以共享的多个单独处理器来 提供。另外，术语"处理器"或者"控制器"的明确使用不应被理解为排他性的指代能够执 行软件的硬件而是也可以隐含地包括但不限于数字信号处理器（DSP)硬件，网络处理器， 专用集成电路（ASIC)，现场可编程们阵列（FPGA)，用于存储软件的只读存储器（R0M)，随机 访问存储器（RAM)，以及非易失性存储装置。还可以包括其他硬件，如常规硬件和/或定制 硬件。
[0067] 本领域技术人员应当理解，此处的任何方框图代表具体实现本发明的原理的示例 性电路。类似地，将应理解的是，任何流图、流程图、状态转变图、伪代码等代表了可以基本 上在计算机可读介质中表示并因此由计算机或者处理器执行的各种过程，而不管这种计算 机或者处理器是否清楚示出。
[0068] 另外，下面的权利要求书在此被并入到【具体实施方式】部分中，在该部分中每个权 利要求可以作为单独的实施方式独自成立。虽然每个权利要求可以作为单独的实施方式独 自成立，但是应当理解--尽管从属权利要求可能在权利要求书中从属于与一个或多个其 他权利要求的特定组合--其他实施方式也可以包括该从属权利要求与每个其他权利要 求的主题内容的组合。在此提议了这样的组合，除非并非意在特定的组合。另外，即便并未 使一个权利要求直接从属于另一独立权利要求，但是也意在将该权利要求的包括到另一独 立权利要求中。
[0069] 进一步需要注意的是，在本发明中或者在权利要求书中所讨论的方法可以由具有 用于执行所述方法的相应步骤中的每个的装置的设备来实施。
[0070] 另外，应当理解的是，在说明书中或权利要求书中公开的多个步骤或者功能的公 开不应被理解为特定的顺序。因此，多个步骤或者功能的公开将不会将这些步骤或者功能 限制为特定顺序，除非这些步骤或者功能出于技术方面的原因是不可互换的。另外，在一些 实施方式中，单个步骤可以包括或可以被拆成多个子步骤。这样的子步骤可以包括在单个 步骤的本公开的一部分中，除非明确被排除。
【权利要求】
1. 一种用于移动通信系统中的移动中继站收发器（4 ;10,12)的设备（2)，所述设备包 括： 施主接口（6 ;16)，所述施主接口用于与施主基站收发器（34)进行通信，所述施主接口 (6 ;16)可操作用以向所述施主基站（30)提交用于跟踪区域更新的请求；以及 中继接口（8 ;18)，所述中继接口用于与用于中继站收发器的另一设备进行通信，所述 中继接口（8 ;18)可操作用以接收来自用于中继站收发器（12)的所述另外设备（14)的跟 踪区域信息。
2. 根据权利要求1所述的设备（2)，其中所述施主接口出；16)进一步可操作用以接收 来自所述施主基站（30)的所述跟踪区域信息。
3. 根据权利要求1所述的设备（2)，其中所述中继接口（8 ; 18)进一步可操作用以向用 于中继站收发器（12)的所述另外设备（14)传输跟踪区域信息。
4. 根据权利要求1所述的设备（2)，其中所述中继接口（8 ;18)进一步可操作用以向用 于中继站收发器（12)的所述另外设备（14)传输针对跟踪区域信息的请求。
5. 根据权利要求4所述的设备（2)，其中所述中继接口（8 ; 18)可操作用以在所述施主 接口出；16)处从所述施主基站（30)接收到确认信号时传输所述请求，所述确认信号指示 成功执行的跟踪区域更新。
6. 根据权利要求1所述的设备（2)，其中所述跟踪区域信息包括MME标识信息和施主 基站列表的组中的至少一个。
7. 根据权利要求1所述的设备（2)，其中所述中继接口（8 ;18)是无线接口。
8. -种用于移动通信系统的移动中继站收发器（10)，包括根据权利要求1所述的设备 (2)以及可操作用以与用户设备无线通信的空口。
9. 一种通信系统，包括根据权利要求8所述的第一移动中继站收发器（10)和根据权利 要求8所述的第二移动中继站收发器（12)，所述第一移动中继站收发器和第二移动中继站 收发器（1〇，12)可操作用以经由它们各自的中继接口（8 ;18)进行通信。
10. 根据权利要求9所述的通信系统，其中所述第二移动中继站收发器（12)可操作用 以经由其施主接口（16)提交用于所述跟踪区域更新的所述请求以及经由其中继接口（18) 接收来自第一移动中继站收发器（10)的关联的所述跟踪区域信息。
11. 大规模运输的装置（28)，包括根据权利要求10所述的通信系统。
12. -种用于移动通信系统的基站（30)，包括： 无线接口（34)，所述无线接口（34)可操作用以作为施主基站收发器与根据权利要求8 所述的关联的移动中继站收发器（10,12)的施主接口（6 ;16)进行通信；以及 网络接口（36)，所述网络接口（36)用于与移动性管理实体（38)进行通信，其中所述网 络接口（36)可操作用以在通过所述无线接口（34)与移动中继站收发器（12)关联时，代表 所述移动中继站收发器（12)提交用于跟踪区域更新的请求。
13. 根据权利要求9所述的通信系统，还包括根据权利要求12所述的基站（30)，其中 所述第一移动中继站收发器（12)经由其施主接口出；16)提交其用于所述跟踪区域更新的 请求，而所述基站（30)代表第二移动中继站（12)提交用于所述跟踪区域更新的所述请求。
14. 一种用于更新移动通信系统中的移动中继站收发器中的跟踪区域信息的方法，所 述方法包括： 经由施主接口向施主基站提交（24)用于跟踪区域更新的请求； 经由中继接口从另一中继站收发器接收（26)跟踪区域信息。
15. -种具有程序代码的计算机程序，所述程序代码当所述计算机程序在计算机或处 理器上被执行时，用于执行根据权利要求14所述的方法。
【文档编号】H04W36/08GK104106286SQ201280069055
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2012年2月6日 优先权日:2012年2月6日
【发明者】潘宇文, 罗庆霖, 杨涛 申请人:上海贝尔股份有限公司