通信装置及其移动性方法

通信装置及其移动性方法
【专利摘要】本公开涉及具有在通信装置和地面基站之间的无线电接口上安装的多个天线集合的通信装置以及针对该通信装置的移动性方法。在一些实施例中，通信装置可以包括：分隔一段距离的第一天线和第二天线；以及数字单元，所述数字单元连接到所述第一天线和所述第二天线，并被配置为：同时利用所述第一天线支持至少一个回程上下文和利用所述第二天线支持至少另一个回程上下文。
【专利说明】通信装置及其移动性方法

【技术领域】
[0001] 本公开涉及无线通信系统，更具体地，涉及具有在通信装置和地面基站之间的无 线电接口上安装的多个天线集合的通信装置以及针对该通信装置的移动性方法。

【背景技术】
[0002] 除非在本文中另有指示，本部分中所描述的方案不是本申请权利要求的现有技 术，并且不因被包含在本部分中而被承认是现有技术。
[0003] 高速公共交通正以增长的速度在全球范围内部署。因此，向高速公共交通工具上 的用户提供高质量的多种服务很重要，但是也由于以下原因比通常的移动无线环境更有挑 战性：
[0004] ?降低的切换成功率：对于高速UE，切换会更频繁地发生。伴随着大量UE在相同 时间执行切换，由于过量的信令开销和在短时段内提供跟踪区域更新（TAU)的事实，切换 成功率降低。因此，高速环境中的UE测量通常比低速环境的精确度低。
[0005] ?由于高的多普勒效应导致降低的吞吐量：高的多普勒造成的损害包括频率估计 误差和信道估计误差。与低速环境相比，在这些损害下可达到的吞吐量可能显著减少。以 额外代价来对抗这些损害的特定eNB/UE实现是可能的。
[0006] 为了克服由于高的多普勒效应导致的降低的切换成功率和/或降低的吞吐量，在 列车上安装通信装置并对端用户和地面基站之间的无线通信进行中继是一种好的候选解 决方案，其中中继通信装置可以是3GPP中定义的一个中继节点或一个无线路由器。
[0007]参考文献[1] (RP-110894,3GPPTSGRAN#52，May31-June3,2011)中提出 了移动 中继。基于参考文献[2] (3GPPTS36. 806V9. 0.0,March，2010)中定义的中继节点增强了 移动中继。
[0008] 根据参考文献[1]中对移动中继的定义，移动中继的主要特性之一是支持组移动 性的能力。支持组移动性的原因是：可以通过执行组移动性过程而不是针对每个UE的单个 移动性过程，以避免过量的切换信令，因此经由具有组移动性能力的移动中继可以提高切 换成功率。
[0009] 以下列出高速公共交通场景中的当前RAN技术（包括参考文献[2]中定义的中继 节点）的三个主要问题。利用移动中继，可以克服以下问题。
[0010] ?伴随着大量UE同时执行切换，由于短时段内过量的信令开销，切换成功率降 低。
[0011] ?高速环境中的UE测量通常比低速环境的精确度低。
[0012] ?当中继节点移动到两个相邻施主小区的边缘时，由于大的路径损耗和高的小区 间干扰，中继节点在Un端口上的吞吐量将非常有限。
[0013] 无线路由器是可以用于对端用户和地面基站之间无线通信进行中继的另一种通 信装置。无线路由器经由WIFI与端用户通信，并经由3G(CDMA2000/TD-SCDMA/WCDMA)或 LTE与地面基站进行通信。
[0014] 当前无线路由器只能支持在地面基站及其自身之间的一个无线电链路。因此当一 个无线路由器移动跨越两个相邻小区的边缘时，无线电链路的质量将非常差，并且此处所 支持的吞吐量将有限。


【发明内容】

[0015] 根据本公开，提出了具有在通信装置和地面基站之间的无线电接口上安装的多天 线集合的通信装置以及针对该通信装置的移动性方法。
[0016] 根据本公开的第一方面，提供了一种通信装置，包括：分隔一段距离的第一天线和 第二天线；以及数字单元，所述数字单元连接到所述第一天线和所述第二天线，并被配置 为：同时利用所述第一天线支持至少一个回程上下文和利用所述第二天线支持至少一个另 外的回程上下文。
[0017] 在一些实施例中，所述通信装置充当基站（BS)和用户设备（UE)之间的中继节点 (RN)。对于RN情况，所述数字单元包括：信号强度测量单元，被配置为：测量所述第二天线 从源施主小区和目标施主小区听到的信号强度，其中，所述通信装置利用通过所述第一天 线与所述源施主小区通信的第一回程RN上下文来为UE服务；切换触发事件确定单元，被配 置为：基于信号强度测量，确定切换触发事件发生；回程上下文创建单元，被配置为：针对 所述目标施主小区，创建通过第二天线与所述目标施主小区通信的第二回程RN上下文；收 发机，被配置为：向所述源施主小区发送回程RN上下文改变请求，并从所述目标施主小区 接收回程RN上下文改变响应；以及回程上下文改变单元，被配置为：在接收到所述回程RN 上下文改变响应之后，针对所述UE将所述第一回程RN上下文改变到所述第二回程RN上下 文。
[0018] 在一些其他实施例中，所述通信装置可以充当基站（BS)和用户设备（UE)之间的 无线路由器（WR)。对于WR情况，所述数字单元可以包括：信号强度测量单元，被配置为；测 量所述第二天线从源施主小区和目标施主小区听到的信号强度，其中，所述通信装置利用 通过所述第一天线经由第一IP隧道通信的第一回程WR上下文来为UE服务，并且所述第 一IP隧道是通过所述源施主小区在所述第一天线和无线路由器网关WR-GW之间建立的；切 换触发事件确定单元，被配置为：基于信号强度测量，确定切换触发事件发生；IP隧道建立 单元，被配置为；通过所述目标施主小区建立在所述第二天线和所述WR-GW之间的第二IP 隧道；回程上下文创建单元，被配置为；创建通过所述第二天线经由所述第二IP隧道通信 的第二回程WR上下文；收发机，被配置为：向所述WR-GW发送IP隧道改变请求，并从所述 WR-GW接收IP隧道改变响应；以及回程上下文改变单元，被配置为：在接收到所述IP隧道 改变响应之后，针对所述UE将所述第一回程WR上下文改变到所述第二回程WR上下文。
[0019] 在本公开的第二方面中，提供了一种用于通信装置的移动性方法，所述通信装置 具有分隔一段距离的第一天线和第二天线，所述移动性方法包括以下步骤：同时利用所述 第一天线支持至少一个回程上下文和利用所述第二天线支持至少另一个回程上下文。
[0020] 在一些实施例中，所述通信装置充当基站（BS)和用户设备（UE)之间的中继节点 (RN)。对于RN情况，所述移动性方法，还包括以下步骤：测量所述第二天线从源施主小区和 目标施主小区听到的信号强度，其中，所述通信装置利用通过所述第一天线与所述源施主 小区通信的第一回程RN上下文来为UE服务；基于信号强度测量，确定切换触发事件发生； 针对所述目标施主小区，创建通过所述第二天线与所述目标施主小区通信的第二回程RN上下文；向所述源施主小区发送回程RN上下文改变请求；从所述源施主小区接收回程RN 上下文改变响应；在接收到所述回程RN上下文改变响应之后，针对所述UE将所述第一回程 RN上下文改变到所述第二回程RN上下文。
[0021] 在一些其他实施例中，所述通信装置可以充当基站（BS)和用户设备（UE)之间的 无线路由器（WR)。对于WR情况，所述移动性方法，还包括以下步骤：测量所述第二天线从 源施主小区和目标施主小区听到的信号强度，其中，所述通信装置利用通过所述第一天线 经由第一IP隧道通信的第一回程WR上下文来为UE服务，并且所述第一IP隧道是通过所 述源施主小区在所述第一天线和无线路由器网关WR-GW之间建立的；基于信号强度测量， 确定切换触发事件发生；
[0022] 通过所述目标施主小区建立在所述第二天线和所述WR-GW之间的第二IP隧道；创 建通过所述第二天线经由所述第二IP隧道通信的第二回程WR上下文；向所述WR-GW发送 IP隧道改变请求；从所述WR-GW接收IP隧道改变响应；以及在接收到所述IP隧道改变响 应之后，针对所述UE将所述第一回程WR上下文改变到所述第二回程WR上下文。
[0023] 在本公开的第三方面中，提供了一种基站，包括：
[0024] 收发机，被配置为：接收切换请求并发送切换请求确认，所述切换请求包括以下至 少一项：中继小区ID、中继节点UEID、第二回程RN上下文ID和每个E-RAB的Un上的DL GTP-UTEID;UE上下文创建单元，被配置为：创建所述UE的UE上下文并将此UE上下文与 所述第二回程RN上下文绑定；ID分配单元，被配置为：为所述UE分配DeNBUEID，并分配 每个E-RAB的S1上的DLGTP-UTEID;以及映射单元，被配置为：建立在S1上的每个DL GTP-UTEID和Un上的DLGTP-UTEID之间的映射。
[0025] 本公开的实施例具有以下益处和优点中的至少一个：
[0026] ?对于本发明的具有多个天线集合的中继节点而言，允许用于执行一次RN切换 的最大时间间隔被扩大。因此，可以缓解S1/X2接口上大量信令传输的巨大压力和源DeNB、 目标DeNB、源MME和目标MME中的沉重处理负担。
[0027] ?基于本公开，可以经由对当前标准的非常有限的改变实现中继节点的组移动 性。
[0028] ?在一个中继通信装置（中继节点或无线路由器）中可以装配多个自动频率控制 (AFC)电路，每个AFC电路与一个天线集合相关联，因此可以正确地补偿从不同方向接收的 信号的多普勒频移，并因此可以增强高速场景中的测量精确度。
[0029] ?本发明的具有多个天线集合的中继站通信装置可以充分地利用列车车厢的长 度（约200m)以获得信号强度增益，并因此可以获得更高吞吐量。

【专利附图】

【附图说明】
[0030] 结合附图参考以下描述和所附权利要求，本公开的前述和其他特征将变得更加充 分明显。应该理解，这些附图仅是描绘了根据本公开的若干实施例，并因此不被理解为限制 本公开的范围，将通过使用附图在附加的特性和细节下描述本公开。
[0031] 图1示出了根据本公开的中继节点100的基本结构；
[0032] 图2示出了根据本公开的中继节点200的基本架构；
[0033] 图3示出了根据本公开的中继节点300的框图；
[0034] 图4示出了根据本公开的中继节点300执行的移动性方法的流程图；
[0035] 图5是示出了中继节点切换测量的示意图；
[0036] 图6和图7是用于阐述本公开中中继节点切换触发条件的示意图，其中，详细描述 了在相邻DeNB之间移动的一列列车的一个示例；
[0037] 图8示出了eNB内RN切换过程的时序图；
[0038] 图9示出了MME内eNB间RN切换过程（经由X2)的时序图；
[0039] 图10示出了MME间RN切换过程（经由S1)的时序图；
[0040]图11是用于比较具有两个Un端口天线集合的一个中继节点和仅具有一个Un端 口天线集合的一个中继节点之间的吞吐量差异的示意图；
[0041] 图12示出了根据本公开的无线路由器1200的基本结构；
[0042] 图13示出了根据本公开的无线路由器1300的基本架构；
[0043] 图14示出了根据本公开的无线路由器1400的框图；以及
[0044] 图15示出了根据本公开的无线路由器1400执行的移动性方法的流程图。

【具体实施方式】
[0045] 在下面的具体实施中，参考了附图，附图形成该【具体实施方式】的一部分。在附图 中，除非上下文另有指示，类似的符号通常标识类似的组件。在【具体实施方式】、附图和权利 要求中描述的示意性示例或实施例不意味着是限制性的。在不脱离本文所呈现主题的精神 和范围的前提下，可以使用其他示例或实施例，并可以作出其他改变。容易理解，可以在广 泛的不同配置中布置、替换、组合和设计如在本文中一般性描述的并在附图中所示的本公 开的各个方面，所有这些是可以明显想到的，并且所有这些将称为本公开的一部分。
[0046] 可以经由中继节点或无线路由器实现根据本公开的通信装置；然而，本发明不限 于此，例如本发明可应用于当前可获得的或未来开发的能够对一组UE的通信进行中继的 其他通信装置。
[0047] 例如，可以在将具有多个天线集合的中继节点（RN)或无线路由器（WR)(通信装置 的示例）安装在高速列车车厢上的上下文中例示本公开。通常，高速列车的一个车厢的长 度是大约200米，并且此长度可以对多个天线集合提供良好的分隔。如果对一个移动中继 节点可以安装多个天线集合（这些天线集合之间有大的分隔距离），则一个移动中继节点 可以维护多个回程无线电链路。利用不同的回程无线电链路，移动中继节点可以同时与不 同施主小区进行通信。因为针对不同回程无线电链路的天线集合被分开较长距离，这些回 程无线电链路之间只存在有限干扰，因此移动中继节点能够实现更佳性能（例如更高的小 区边缘吞吐量）。在本文中，可以优选地通过例如考虑高速列车的车厢的长度来设置天线集 合之间的距离。本发明不局限于天线集合之间距离的任意特定值；考虑应用场景，天线集合 之间的距离可以是不大于两个相邻地面基站（例如eNB)之间距离的任意值。
[0048] 在本公开中，对本发明的移动中继节点（例如中继节点或无线路由器）安装多个 天线集合，并且相应地可以在一个移动中继节点和地面无线电网络之间保持多个回程无线 电链路，每个回程无线电链路由一对移动中继节点的天线集合和施主小区来端接。
[0049] 示例中继节点
[0050] 在中继节点的场景中，中继节点用作基站和UE之间的中间实体。核心网（例如3G 中的SGSN和GGSN和LTE系统中的MME)负责每个被中继UE的移动性管理和会话管理。
[0051] 例如，图1示出了根据本公开的中继节点100的基本结构。如图1所示，两个天 线110和120安装在高速列车的车厢的前端和后端，并且天线110和120均连接到一个DU 130。可以在天线110(Un端口）和DeNBl之间建立和维护一个回程无线电链路，并且可以 在天线120 (Un端口）和DeNB2之间建立和维护另一回程无线电链路。
[0052] 图2示出了根据本公开的中继节点200的基本架构。如图2所示，第一服务网关 (SGW) 210可以连接到DeNBA，并且DeNBA可以具有两个施主小区（施主小区A. 1和施主小 区A. 2);以及第二SGW220连接到DeNBB，并且DeNBB可以仅具有一个施主小区（施主小 区B. 1)。中继节点200可以具有Un端口上的三个天线集合201、202和203,其分别连接到 施主小区A.1、施主小区A. 2和施主小区B.1。因此，建立和维护多个回程无线电链路。因 此，一个中继节点200在Un端口上支持多个回程RN上下文（回程RN上下文A. 1、回程RN 上下文A. 2和回程RN上下文B. 1)，其中每个回程RN上下文对应于中继节点200创建的一 个UE部分上下文。在一个DeNB中，针对一个中继节点可以支持多个回程RN上下文，其中 每个回程RN上下文对应于DeNB针对每个施主小区中的中继节点创建的一个eNB部分上 下文。
[0053] 例如，图2中还示出了 7个UE。
[0054]UE1-UE4处于ECM连接状态，因此RAN维护针对这些连接的UE中的每一个的上下 文。施主小区中的UE上下文用于维护UE上下文及其相关联的回程RN上下文之间的绑定 关系和以下映射关系。当然，在UE上下文中还包含一些其他必需信息（例如与安全性有关 的信息），在本文中未示出这些其他必需信息。
[0055] +控制面：DeNBUEId和中继节点UEId
[0056] + 用户面：S1 上的GTP-UTEID和Un上的GTP-UTEID
[0057] 中继节点中的UE上下文对应于中继节点针对每个相连状态UE创建的eNB部分上 下文。其还维护UE上下文以及相关联的回程RN上下文之间的绑定关系。
[0058]UE5-UE7处于ECM空闲状态，因此仅MME维护针对这三个UE的上下文。RAN不维 护针对这三个UE的任何上下文。
[0059] 在本公开中可以采用参考文献[2]中的中继节点和DeNB中的回程RN上下文的概 念。差别仅是：在本公开中，一个中继节点可以支持多个天线集合，并且相应地利用每个活 跃天线集合，存在分别在中继节点和DeNB中创建的一对回程RN上下文。
[0060] 除非在Un端口中支持MU-MM0,在一个施主小区中针对一个本发明的中继节点维 护多个回程RN上下文不存在额外增益。因此在本公开的以下描述中，描述了一个施主小区 针对本发明的中继节点仅维护一个回程RN上下文的示例场景。
[0061] 如图2所示，因为一个中继节点可以支持多个回程RN上下文，因此需要在中继节 点中选择一个回程RN上下文并将其与一个UE上下文绑定，其中，UE上下文的意思是针对 与该中继节点相关联的一个连接状态UE的eNB部分UE上下文。
[0062] ?任何时候，中继节点中保存的一个UE上下文仅与一个回程RN上下文绑定。
[0063] ?将一个UE上下文与一个回程RN上下文绑定意味着：当从Uu端口接收到针对 一个UE的一个上行链路分组时，将经由绑定回程RN上下文的用户面向RAN发送分组。但 对于从Un端口接收的下行链路分组，不管分组是否是从绑定回程RN上下文的用户面接收 的，将基于附着于该分组的DLGTP-UTEID，将所接收的下行链路分组路由到对应的E-RAB。
[0064] 图2中还示出，因为一个DeNB可以支持针对一个中继节点的多个回程RN上下文 (不同施主小区可以保存针对一个RN的不同回程RN上下文），因此在DeNB中需要选择一 个回程RN上下文并将其与一个UE上下文绑定，其中，UE上下文用于针对与中继节点相关 联的一个连接状态UE，保存必需的UE特定上下文信息，并在DeNB中分配的控制面/用户面 Id和中继节点中分配的控制面/用户面Id之间进行映射。
[0065] ?任何时候，DeNB中保存的一个UE上下文仅与一个回程RN上下文绑定。
[0066] ?将一个UE上下文与一个回程RN上下文绑定意味着：当从S1-U口接收到针对一 个UE的一个下行链路分组时，将经由绑定回程RN上下文的用户面向中继节点发送分组。 但对于从Un端口接收的上行链路分组，不管分组是否是从绑定回程RN上下文的用户面接 收的，将基于附着于该分组的TLA/ULGTP-UTEID，将所接收的上行链路分组路由到对应的 GTP-U隧道。
[0067] 在引入多个Un端口天线集合和多个回程RN上下文之后，以下将详细描述中继节 点的操作，例如，
[0068] ?中继节点的结构
[0069] ?由中继节点执行的移动性方法
[0070] ?中继节点切换测量
[0071] ?中继节点切换触发条件
[0072] ?中继节点切换过程
[0073] ?中继节点的回程链路通信
[0074] 中继节点的结构
[0075] 图3示出了根据本公开的中继节点300的框图。
[0076] 如图3所示，中继节点300包括：第一Un端口天线（集合）310、第二Un端口天线 (集合）320和数字单元（DU) 3100。DU3100可以包括：信号强度测量单元330、切换触发事 件确定单元340、回程RN上下文创建单元350、收发机360和回程RN上下文改变单元370。 如虚线框中所示，DU3100可以可选地包括RRC连接释放单元380。
[0077]第一Un端口天线（集合）310和第二Un端口天线（集合）320分隔一段距离（例 如在高速列车的车厢上）。关于这两个天线（集合）310和320之间的距离，本发明不限于 任意特定值。作为非限制性示例，距离不大于两个相邻地面基站之间的距离。作为另一非 限制性示例，在列车移动的前进方向上，第二Un端口天线（集合）320在第一Un端口天线 (集合）310前面。
[0078]DU3100与第一Un端口天线（集合）310和第二Un端口天线（集合）320相连，使 得DU31(0可以同时利用第一Un端口天线（集合）310支持至少一个回程RN上下文和利 用第二Un端口天线（集合）320支持至少另一回程RN上下文。下文将描述在DU3100中 包括的各个单元的详细操作。
[0079] 信号强度测量单元330用于测量第二Un端口天线320从源施主小区和目标施主 小区听到的信号强度。同样，信号强度测量单元330可以用于测量第一Un端口天线310从 源施主小区和目标施主小区听到的信号强度。中继节点300利用通过第一Un端口天线310 与源施主小区通信的第一回程RN上下文来为UE服务。
[0080] 切换触发事件确定单元340用于：基于来自信号强度测量单元330的信号强度测 量，确定切换触发事件发生。例如，切换触发事件可以是以下任一项：参考文献[3] (3GPPTS 36. 331V9. 10. 0, 2012年3月）的§ 5. 5. 4中定义的触发事件A3 "相邻基站的偏移变得好 于服务基站"、触发事件A4 "相邻基站变得好于阈值"和触发事件A5 "服务基站变得差于阈 值1并且相邻基站变得好于阈值2"。
[0081] 回程RN上下文创建单元350用于：为目标施主小区创建第二Un端口天线320与 目标施主小区通信的第二回程RN上下文。
[0082] 收发机360可以用于向施主小区发送并从施主小区接收用户面数据分组和/或控 制面数据分组。关于本发明，例如收发机360尤其可用于向源施主小区发送S1AP回程上下 文改变请求并从目标施主小区接收S1AP回程上下文改变响应。S1AP回程上下文改变请求 可以包括以下至少一项：中继小区ID、中继节点UEID、第二回程RN上下文ID和目标施主 小区ID。S1AP回程上下文改变响应可以包括以下至少一项：中继节点UEID和每个E-RAB 的Un上的ULTLA/GTP-UTEID。对于eNB内切换，源施主小区和目标施主小区由一个或相 同eNB服务。对于MME内eNB间切换，源施主小区和目标施主小区由同一个MME下的不同 eNB服务。对于MME间切换，源施主小区和目标施主小区由不同MME下的不同eNB服务。
[0083] 回程RN上下文改变单元370用于：在收发机360接收到回程上下文改变响应之 后，针对UE将第一回程RN上下文改变到第二回程RN上下文。在回程RN上下文改变之后， 中继节点300现在利用通过第二Un端口天线320与目标施主小区通信的第二回程RN上下 文来为UE服务。
[0084] 可选的RRC连接释放单元380用于：在中继节点300利用第一回程RN上下文服务 的所有UE被切换到第二回程RN上下文之后，释放第一Un端口天线310与源施主小区之间 的RRC连接。
[0085] 由中继节点执行的移动件方法
[0086] 图4示出了根据本公开的中继节点300执行的移动性方法的流程图。
[0087] 如图4所示，在步骤S430,信号强度测量单元330测量第二Un端口天线320从源 施主小区和目标施主小区听到的信号强度。现在，中继节点300利用通过第一Un端口天线 310与源施主小区通信的第一回程RN上下文来为UE服务。
[0088] 在步骤S440,切换触发事件确定单元340基于来自信号强度测量单元330的信号 强度测量来确定切换触发事件是否发生。例如，切换触发事件可以是以下任一项：参考文献 [3] (3GPPTS36. 331V9. 10. 0, 2012年3月）的§ 5. 5. 4中定义的触发事件A3 "相邻基站 的偏移变得好于服务基站"、触发事件A4 "相邻基站变得好于阈值"和触发事件A5 "服务 基站变得差于阈值1并且相邻基站变得好于阈值2"。切换触发事件确定单元340确定是否 满足切换触发事件的条件。如果满足，则切换触发事件发生（步骤S440:是），并且过程进 行到步骤S450。否则，切换触发事件未发生（步骤S440:否），并且过程返回步骤S430。
[0089] 在步骤S450,回程RN上下文创建单元350针对目标施主小区创建第二Un端口天 线320与目标施主小区通信的第二回程RN上下文。
[0090]在创建第二回程RN上下文之后，在步骤S460,收发机360向源施主小区发送S1AP 回程上下文改变请求。在步骤S465,收发机360从目标施主小区接收S1AP回程上下文改变 响应。
[0091] 在步骤S470,在收发机360接收到回程上下文改变响应之后，对于UE，回程RN上 下文改变单元370将第一回程RN上下文改变为第二回程RN上下文。在回程RN上下文改 变之后，中继节点300现在利用通过第二Un端口天线320与目标施主小区通信的第二回程 RN上下文来为UE服务。
[0092] 在中继节点利用第一回程RN上下文服务的所有UE被切换到第二回程RN上下文 之后，在步骤S480,例如RRC连接释放单元380释放第一Un端口天线和源施主小区之间的 RRC连接。
[0093] 中继节点切换测量
[0094] 图5是示出了中继节点切换测量的示意图。如图5所示，当安装有本发明RN的列 车的车厢580向两个相邻施主小区（分别由源DeNB和目标DeNB服务）的边缘移动时，RN 可以使用源DeNB(小区）附近的一个天线集合520来维护回程无线电链路，使用其他天线 集合510来测量来自其他两个相邻施主小区的信号强度，并使用测量结果来确定是否要建 立目标DeNB(小区）和RN之间的新回程无线电链路。
[0095] 在图5中可以看到，将不同的自动频率控制（AFC)电路530和540用于不同Un端 口天线集合。左侧天线集合520用于维护与源DeNB的回程无线电链路，而与天线集合520 相关联的AFC电路540用于补偿从源DeNB听到的信号的多普勒频移（Afl)。右侧天线集 合510用于测量从两个相邻DeNB听到的信号的强度，而与天线集合510相关联的AFC电路 530用于补偿从源DeNB到天线集合510的信号的多普勒频移（Af2)和从目标DeNB到天 线集合510的信号的多普勒频移（Af3)。
[0096] 因为不存在由右侧天线集合510维护的活跃回程无线电链路，因此天线集合510 可以使用不同子帧来测量来自不同DeNB的信号的强度，并且其关联的AFC电路530因此可 以补偿不同子帧中对应的多普勒频移。因为分别针对不同子帧中来自源DeNB和目标DeNB 的信号补偿了不同的多普勒频移，因此增强了测量精度。
[0097] 左侧天线集合520不用于测量信号强度的原因是：存在天线集合520维护的一个 有效回程无线电链路。在每个子帧中，左侧天线集合520需要监视来自源DeNB的信号，因 此不存在空闲时段用于其相关联的AFC电路540进行测量和补偿来自目标DeNB的信号的 多普勒频移。
[0098] 中继节点切换触发备件
[0099] 普通切换触发条件是针对在无线电接口中仅有一个天线集合的终端而设计的 (这里，一个天线集合表示每个天线之间的分隔距离不大于波长若干倍的天线集群）。但是 一个本发明中继节点可以装配多个Un端口天线集合，并且这些天线集合之间的距离非常 大（通常大于l〇〇m)，因此从每个天线集合测量到的同一无线电信号的强度完全不同（路径 损耗和干扰电平有较大差异），并且普通切换触发条件不适于本发明中继节点。
[0100] 图6和图7是用于阐述本公开中中继节点切换触发条件的示意图，其中，详细描述 了相邻DeNB之间移动的一列列车的一个示例以示出对于本发明中继节点可以如何触发切 换。
[0101] 在图6中，安装有一个本发明中继节点的一个列车从DeNB1的覆盖区域向DeNB2 的覆盖区域移动。
[0102] ?当列车处在从DeNBl到DeNB2的途中并位于这两个DeNB的中点处时，安装在列 车上的中继节点维护分别朝向两个DeNB的两个无线电链路。维护DeNBl和后端天线集合 之间的第一无线电链路，并且维护DeNB2和前端天线集合之间的第二无线电链路。中继节 点针对这两个无线电链路中的每一个维护一个回程RN上下文。每个回程RN上下文与两 个UE上下文绑定。
[0103] ?当列车向DeNB2移动时，中继节点根据每个回程无线电链路的信号强度的改变， 将UE的回程传输从针对DeNBl的回程RN上下文改变到针对DeNB2的回程RN上下文。当 列车进一步向DeNB2移动时，中继节点将最终UE(UE1)的回程传输从针对DeNBl的回程RN 上下文改变到针对DeNB2的回程RN上下文。
[0104] ?当所有UE上下文已经与向DeNB2的回程RN上下文绑定之后，释放第一无线电链 路及其相关联的回程RN上下文。中继节点开始测量在前端天线集合和后端天线集合处接 收的信号到达时间差。
[0105] 在图7中，列车继续向前移动。
[0106] ?当信号到达时间差小于一个阈值时，后端天线集合可以被认为在上行链路中与 DeNB2同步。中继节点然后将回程无线电链路的端接点从前端天线集合改变到后端天线集 合。在改变天线集合之后，前端天线集合开始分别测量来自DeNB2和DeNB3的信号强度以 估计其是否需要开始下一跳切换。
[0107] ?在前端天线集合的信号强度测量期间，当基于前端天线集合的测量结果（见下 文）满足测量报告触发条件时，中继节点将向DeNB3发送测量报告以触发切换，并且在中继 节点接收到重配置消息之后，其将试图经由前端天线集合实现与DeNB3的上行链路同步， 并针对新的回程无线电链路创建一个新的回程RN上下文。
[0108] ?在创建新的回程RN上下文之后，中继节点将由其自身决定何时将每个相关联的 UE的回程RN上下文从源DeNB改变到目标DeNB(见下文）。
[0109] 这里，测量报告触发条件可以选择参考文献[3] (3GPPTS36. 331V9. 10. 0,2012年 3月）中定义的任意事件。如果选择事件A3/A5,则需要测量源DeNB的信号强度和目标DeNB 的信号强度两者。但是如果选择事件A4,则仅需要针对目标DeNB的信号强度的测量。在选 择事件A4的情况下，前端天线集合的AFC电路仅需要补偿来自目标DeNB的信号的多普勒 频移。
[0110] 令中继节点决定何时改变针对每个相关联UE的回程RN上下文的原因是中继节点 知道两个回程无线电链路上的信令强度状态，并因此知道如何最佳均衡每个回程无线电链 路的负荷。
[0111] 中继节点切换讨稈
[0112] 因为本发明中继节点引入了多个天线集合和RN回程上下文，在中继节点的切换 过程中存在一些改变。中继切换过程的主要改变集中在以下各点上：
[0113] ?在中继节点切换期间，本发明中继节点需要维护Un端口中的两个RN回程上下 文。仅在所有相关联UE的回程传输已经被改变到目标RN回程上下文之后，才可以释放源 RN回程上下文。
[0114] ?在中继节点切换期间，中继节点有决定何时将每个相关联UE的回程传输从源RN 回程上下文改变到目标RN回程上下文的自由。
[0115] ?引入一对新的S1AP消息BACKHAULCONTEXTCHANGEREQUEST/RESPONSE(回程上 下文改变请求/响应）以有利于针对每个相关联UE的回程改变。
[0116] 伴随着以上RN切换过程中的改变，对于具有多个Un天线集合的本发明中继节点 而言，扩大了允许用于执行一次RN切换的最大时间间隔。基于以下假定，允许用于执行一 次RN切换的时间间隔约2. 4-3. 6秒。
[0117] ?假定选择事件A3作为测量报告触发条件并且网络将A30ffset和 celllndividualOffset配置为OdB，因此当基于前端天线集合的测量结果，满足A3进入条 件时，可以开始RN切换。
[0118] ?假定，基于后端天线集合的测量结果，满足A3进入条件之前必须完成RN切换。
[0119] ?假定一个高速列车的通常长度是200m，并且列车移动速度约200?300km/h。
[0120] 例如，如果一个列车可以运输600名乘客并且每个乘客持有一个LTE终端，则中 继节点仅需每l〇ms调度约2个UE的回程上下文改变，与仅具有一个Un天线集合的中继节 点情况下的RN切换相比，这对于DeNB和MME是非常小的压力。
[0121] 在此部分中，讨论了三个典型的中继节点切换场景，并利用附图和对应过程描述 强调了每种中继节点切换过程的创新点。
[0122] ?eNB内RN切换过程（图8);
[0123] ?MME内eNB间RN切换过程（经由X2)(图9);
[0124] ?MME间RN切换（经由S1)(图 10)。
[0125]eNB内RN切换讨稈
[0126] 图8示出了eNB内RN切换过程的时序图。
[0127] 如题8所示：
[0128] ?在第一阶段中，进行针对中继节点的从源施主小区向目标施主小区的正常切换 过程。当此过程完成时，创建中继节点（前天线集合）和目标施主小区之间的新回程无线 电链路，并同步针对此无线电链路的上行链路。还分别在中继节点和DeNB中创建与无线电 链路相关联的回程RN上下文。应当注意的是，在此阶段，不删除与旧无线电链路相关联的 回程RN上下文。
[0129] ?在第二阶段，中继节点将决定用于触发对与该中继节点相关联的每个UE上下文 的回程RN上下文的改变的时间。例如，需要以下步骤来改变与一个UE上下文相关联的回 程RN上下文。
[0130] +中继节点向DeNB发送一个新引入的S1AP消息（S1AP回程上下文改变请求）， 并且新消息可以携带以下参数中的至少一个：
[0131] ?中继小区Id(为UE服务的中继小区的ECGI)
[0132] ?中继节点UEId(中继节点向UE分配的eNBUEId)
[0133] ?目标施主小区Id(目标施主小区的ECGI)
[0134] ?目标回程RN上下文Id(目标施主小区中回程RN上下文的C-RNTI)
[0135] +当接收到请求消息时，DeNB更新由（中继小区Id、中继节点UEId)参数对标 识的UE上下文，并将其相关联的回程RN上下文改变到由（目标施主小区Id、目标回程RN 上下文Id)标识的回程RN上下文。
[0136] 今在改变针对UE的回程RN上下文之后，DeNB向中继节点发送响应消息。
[0137] +当接收到响应消息时，中继节点更新由（中继小区Id、中继节点UEId)参数对 标识的UE上下文，并将其相关联的回程RN上下文改变到由（目标施主小区Id、目标回程 RN上下文Id)标识的回程RN上下文。
[0138] ?在第三阶段，在与源回程RN上下文相关联的所有UE上下文已经绑定到目标回程 RN上下文之后，可以释放中继节点和源施主小区之间的回程无线电链路。
[0139]MME内ENB间RN切换讨稈（经由X2)
[0140] 图9示出了MME内eNB间RN切换过程（经由X2)的时序图。
[0141] 如题9所示：
[0142] ?在第一阶段中，进行针对中继节点的从源DeNB向目标DeNB的正常切换过程。当 此过程完成时，创建中继节点（前天线集合）和目标施主小区之间的新回程无线电链路，并 同步针对此无线电链路的上行链路。还分别在中继节点和DeNB中创建与回程无线电链路 相关联的回程RN上下文。应当注意的是，在此阶段，不删除与旧无线电链路相关联的回程 RN上下文。在创建回程RN上下文之后，还建立中继节点和目标DeNB之间的SCTP关联和此 SCTP关联上的S1/X2关系。
[0143] ?在第二阶段，中继节点将决定用于触发对与该中继节点相关联的每个UE上下文 相关联的回程RN上下文的改变的时间。例如，需要以下步骤来改变与一个UE上下文相关 联的回程RN上下文。
[0144] 令中继节点向源DeNB发送回程上下文改变请求，并且新引入的请求消息可以携 带以下参数中的至少一个：
[0145] ?中继小区Id(为UE服务的中继小区的ECGI)
[0146] ?中继节点UEId(中继节点向UE分配的eNBUEId)
[0147] ?目标施主小区Id(目标施主小区的ECGI)
[0148] ?目标回程RN上下文Id(目标施主小区中回程RN上下文的C-RNTI)
[0149] +当源DeNB接收到请求消息时，其将触发针对所选择的UE的一个正常X2切换， 但在X2切换请求消息中，可以添加以下新信息要素。这些信息将存储在目标DeNB针对所 选择的UE创建的UE上下文中。
[0150] ?中继小区Id(为UE服务的中继小区的ECGI)
[0151] ?中继节点UEId(中继节点向UE分配的eNBUEId)
[0152] ?目标回程RN上下文Id(目标施主小区中回程RN上下文的C-RNTI)
[0153] ?针对每个E-RAB的Un上的DLGTP-UTEID
[0154] +在接收到X2切换请求消息时，目标DeNB采取以下动作：
[0155] 创建针对UE的上下文并将此UE上下文与经由目标回程RN上下文Id标识的回 程RN上下文绑定；
[0156] 为UE分配DeNBUEID，并为每个E-RAB分配S1 上的DLGTP-UTEID;
[0157] 建立DeNBUEID和中继节点eNBId之间的映射；以及
[0158] 建立在S1上的每个DLGTP-UTEID和Un上的DLGTP-UTEID之间的映射。
[0159] 今在以上处理之后，目标DeNB利用X2切换请求确认（Ack)向源DeNB进行响应， 但在Ack消息中不携带目标eNB对源eNB透明的容器。
[0160] ?目标DeNB发起用于将针对此UE的GTP-U隧道的端接点从源eNB改变到目标 eNB的一个正常路径切换过程。
[0161] +在针对所选择的UE的路径切换之后，目标DeNB向中继节点发送S1AP回程上下 文改变响应消息以指示中继节点更新针对UE的相关联回程RN上下文。可以在响应消息中 携带以下参数
[0162] ?中继节点UEId
[0163] ?每个E-RAB的Un上的ULTLA/GTP-UTEID
[0164] ?安全性上下文
[0165] 々?当接收到响应消息时，中继节点更新由（中继小区Id、中继节点UEId)参数对 标识的UE上下文，并将其相关联的回程RN上下文改变到由（目标施主小区Id、目标回程 RN上下文Id)标识的回程RN上下文，并且中继节点还更新中继节点中针对所选择的UE的 UE上下文中存储的每个E-RAB的Un上的ULTLA/GTP-UTEID。
[0166] 今中继节点还向切换UE发起RRC重配置过程。中继节点还向UE发送包含IE SecurityConfigHO的一个RRC重配置消息，以同步用于完整性保护并在Uu端口上使用密码 加密的密钥。在密钥更新完成时，UE利用重配置完成消息进行响应。
[0167] ?在第三阶段，在与源回程RN上下文绑定的所有UE上下文已经改变到目标回程 RN上下文之后，将进行针对中继节点的路径切换，并释放中继节点和源施主DeNB之间的无 线电链路。
[0168] MME间RN切换（经由S1)
[0169] 图10示出了MME间RN切换过程（经由S1)的时序图。
[0170] 如题10所示，
[0171] ?在第一阶段中，与MME内RN切换类似，进行针对中继节点的从源DeNB向目标 DeNB的正常S1切换准备。此后，在中继节点和目标DeNB中针对中继节点分别创建新回程 RN上下文。应当注意的是，在此阶段，不删除与旧无线电链路相关联的回程RN上下文。
[0172] ?在第二阶段，中继节点将决定用于触发对与该中继节点相关联的每个UE上下文 的回程RN上下文的改变的时间。例如，需要以下步骤来改变与一个UE上下文相关联的回 程RN上下文。
[0173] ?中继节点向源DeNB发送回程上下文改变请求，并且新引入的请求消息可以携 带以下参数中的至少一个：
[0174] ?中继小区Id(为UE服务的中继小区的ECGI)
[0175] ?中继节点UEId(中继节点向UE分配的eNBUEId)
[0176] ?目标施主小区Id(目标施主小区的ECGI)
[0177] ?目标回程RN上下文Id(目标施主小区中回程RN上下文的C-RNTI)
[0178] +当源DeNB接收到请求消息时，其将触发针对所选择的UE的一个正常S1切换， 但在S1切换要求消息中，可以添加以下新信息要素。这些信息将存储在目标DeNB针对所 选择的UE创建的UE上下文中。
[0179] ?中继小区Id(为UE服务的中继小区的ECGI)
[0180] ?中继节点UEId(中继节点向UE分配的eNBUEId)
[0181] ?目标回程RN上下文Id(目标施主小区中回程RN上下文的C-RNTI)
[0182] ?针对每个E-RAB的Un上的DLGTP-UTEID
[0183] +在从目标MME接收到切换请求消息之后（响应于接收到S1切换要求消息，源 MME向目标MME发送重定位请求；响应于接收到重定位请求，目标MME向目标DeNB发送切 换请求消息），目标DeNB采取以下动作：
[0184] 创建针对UE的上下文并将此UE上下文与经由目标回程RN上下文Id标识的回 程RN上下文绑定；
[0185] 为UE分配DeNBUEID，并为每个E-RAB分配S1 上的DLGTP-UTEID;
[0186] 建立DeNBUEID和中继节点eNBId之间的映射；以及
[0187] 建立在S1上的每个DLGTP-UTEID和Un上的DLGTP-UTEID之间的映射。
[0188] +在以上处理之后，目标DeNB利用S1切换请求确认（Ack)向源DeNB进行响应， 但在该Ack消息中不携带目标eNB对源eNB透明的容器。
[0189] +在接收到S1切换命令消息之后，源DeNB向中继节点发送S1AP回程上下文改变 响应消息以指示中继节点更新针对UE的相关联回程RN上下文。可以在响应消息中携带 以下参数
[0190] ?中继节点UEId
[0191] ?针对每个E-RAB的Un上的ULTLA/GTP-UTEID
[0192] ?安全上下文
[0193] +当接收到响应消息时，中继节点更新由（中继小区Id、中继节点UEId)对标识 的UE上下文，并将其相关联的回程RN上下文改变到由（目标施主小区Id、目标回程RN上 下文Id)标识的回程RN上下文，并且中继节点还更新中继节点中针对所选择的UE的Un端 口上每个GTP隧道的ULTLA/GTP-UTEID。
[0194] +中继节点还向切换UE发起RRC重配置过程。中继节点还向UE发送包含IE SecurityConfigHO的一个RRC重配置消息，以同步用于完整性保护并在Uu端口上使用密码 加密的密钥。在密钥更新完成时，UE利用重配置完成消息进行响应。
[0195] 今在更新针对所选择的UE的回程RN上下文关联之后，将从源DeNB删除UE上下 文。
[0196] 中继节点的回稈链路通信
[0197] 具有多个Un端口天线集合的中继节点可以充分地利用列车车身的长度（约200m) 以获得无线电信号的强度方面的增益，并因此当中继节点安装在的列车位于两个施主小区 边缘处时，可以获得更高吞吐量。
[0198] 我们可以使用图11中所示的示例来比较具有两个Un端口天线集合的一个中继节 点和仅具有一个Un端口天线集合的一个中继节点之间吞吐量差异。
[0199] 假定站点间距离是500m，并且两个DeNB部署在铁路附近，见图11。当所有这两 个中继节点处于两个DeNB之间的中点处时，第一RN的天线和DeNB的天线之间的距离是 150m，而第二RN的天线和DeNB的天线之间的距离是250m。因此，第一中继节点的路径损耗 更小，第一中继节点的每个无线电链路上的吞吐量更高。此外，第一中继节点可以使用两个 无线电链路来同时分别与两个DeNB进行通信，因此第一中继节点在小区边缘处可以获得 更多吞吐量。
[0200] 穿过一个隧道是列车上的本发明中继节点可以获得更多吞吐量增益的另一典型 场景。对于仅具有一个Un端口天线集合的RN，当列车穿过隧道时将存在一个黑暗时段，在 该黑暗时段期间，由于小山的巨大穿透损耗，中继节点不能接收到来自DeNB的信号。但对 于具有两个Un端口天线集合的本发明RN，穿透损耗较小。如果隧道的长度不是太长，可能 总是存在在隧道外的天线。在这种情况下，RN可以使用该天线来与DeNB通信，并因此可以 获得更好的下行链路GINR。
[0201] 示例移动无线路由器
[0202] 在无线路由器的场景中，无线路由器用作基站和UE之间的中间实体。引入了新网 络实体无线路由器网关（WR-GW)。
[0203] 例如，图12示出了根据本公开的无线路由器1200的基本结构。如图12所示，两 个天线1210和1220安装在高速列车的车厢的前端和后端，并且天线1210和1220均连接 到一个DU1230。可以在天线1210和WR-GW之间（经由DeNB1)建立和维护一个IP隧道 (回程链路），并且可以在天线120和WR-GW之间（经由DeNB2)建立和维护另一IP隧道 (回程链路）。无线路由器1220和WR-GW之间的每个IP链路隧道穿过在天线和DeNB之间 的无线电承载和在DeNB和S/P-GW之间的GTP隧道（参见图13)。利用每个IP隧道，无线 路由器1200可以维护一个通信上下文（在本公开中被称为回程WR上下文）。
[0204] 图13示出了根据本公开的无线路由器1300的基本架构。
[0205] 移动无线路由器1300是在用户设备和地面基站之间中继无线通信的一个通信装 置。其具有两个无线电接口，一个上行链路无线电接口用于经由3G或LTE技术与地面基站 进行通信，而一个下行链路无线电接口用于经由WiFi与用户设备进行通信。
[0206] 在本实施例中，一个本发明移动无线路由器1300可以在上行链路无线电接口上 具有多个天线集合。利用不同的天线集合，移动无线路由器1300可以与不同小区进行通 信，并且将存在与每个天线集合相关联的不同回程WR上下文。在附接之后，核心网将为移 动无线路由器1300的每个回程WR上下文分配一个公共IP地址。在图13中，移动无线路 由器1300具有两个回程WR上下文，因此向这些回程WR上下文中的每一个分配两个公共IP 地址（157. 168. 10. 2和157. 168. 10. 3)。针对回程WR上下文中的每一个创建一个IP隧道， 并在对应E-RAB和GTP-U隧道上传送该IP隧道（图12)。为了使移动无线路由器1300能 够在移动无线路由器的移动期间使用一个固定IP地址与因特网上的服务器进行通信，弓丨 入WR-GW。WR-GW为每个相连的移动无线路由器1300分配一个IP地址。在图13中，向移 动无线路由器1300分配一个IP地址147. 121. 10. 1。在针对每个回程WR上下文创建的IP 隧道上传送来自和去往147. 121. 10. 1的IP分组的传输。
[0207] 在下行链路无线电接口上，移动无线路由器1300创建一个无线LAN以为用户设备 服务。移动无线路由器1300充当此无线LAN的缺省网关，并有本地IP地址192. 168. 1. 1， 将向与移动无线路由器1300连接的每个用户设备分配此无线LAN的一个唯一本地IP地 址。在图13中，存在两个用户设备（UE1和UE2)，并向它们中的每一个分配一个本地IP 地址（192. 168. 1. 2 和 192. 168. 1. 3)。
[0208] 为了使用户设备能够与无线LAN外的服务器进行通信，移动无线路由器1300需 要针对每个用户设备进行网络地址转换（NAT)。NAT将把一个本地传输端口（一个传输 端口是IP地址加上传输号）转换为一个公共传输端口，反之亦然。在图13中，NAT将在 192. 168. 1.X::YY和 147. 121. 10. 1 ::ZZ之间转换传输端口。
[0209] 移动无线路由器1300和WR-GW两者均具有TFA路由器的功能。TFA路由器用于根 据所配置的业务流模板（TFT)将分组流分为不同的业务流聚合（TFA)，并将不同TFA路由到 在回程WR上下文和WR-GW之间端接的对应IP隧道。如上所述，回程WR上下文是IP隧道 的端接点之一。IP隧道的另一端接点处于WR-GW中。在移动无线路由器的移动性期间，移 动无线路由器1300和WR-GW两者均需要改变IP隧道。无线路由器1300可以经由IP隧道 改变请求消息通知WR-GW为每个TFA选择IP隧道，并且WR-GW可以利用IP隧道改变响应 消息向无线路由器1300确认。
[0210] 无线路由器的结构
[0211] 图14示出了根据本公开的无线路由器1400的框图。
[0212] 如图14所示，无线路由器1400包括：第一天线（集合）1410、第二天线（集 合）1420和数字单元（DU)E100。DUE100可以包括：信号强度测量单元1430、切换触发事 件确定单元1440、IP隧道建立单元1445、回程WR上下文创建单元1450、收发机1460和回 程WR上下文改变单元1470。
[0213] 第一天线（集合）1410和第二天线（集合）1420分隔一段距离（例如在高速列车 的车厢上）。关于这两个天线（集合）1410和1420之间的距离，本发明不限于任意特定值。 作为非限制性示例，距离不大于两个相邻地面基站之间的距离。作为另一非限制性示例，在 列车移动的引领方向上，第二天线（集合）1420在第一天线（集合）1410前面。
[0214]DUE100与第一天线（集合）1410和第二天线（集合）1420相连，使得DUE100可以 同时利用第一天线（集合）1410支持至少一个回程RN上下文和利用第二天线（集合）1420 支持至少另一回程RN上下文。下文将描述在DUE100中包括的各个单元的详细操作。
[0215] 信号强度测量单元1430用于测量第二天线1420从源施主小区和目标施主小区听 到的信号强度。此外，信号强度测量单元1430可以用于测量第一天线1410从源施主小区 和目标施主小区听到的信号强度。无线路由器1400利用通过第一天线1410经由第一IP 隧道通信的第一回程WR上下文来为UE服务。在第一天线1410和WR-GW之间通过源施主 小区建立第一IP隧道。第一IP隧道可以包括第一天线1410和服务源施主小区的源BS之 间的第一无线电承载和源BS和WR-GW之间的GTP隧道。
[0216] 切换触发事件确定单元1440用于：基于来自信号强度测量单元1430的信号强度 测量，确定切换触发事件发生。
[0217]IP隧道建立单元1445用于在第二天线1420和WR-GW之间通过目标施主小区建立 第二IP隧道。第二IP隧道的建立可以包括：在第二天线1420和服务源施主小区的源BS 之间建立第二无线电承载和在源BS和WR-GW之间建立GTP隧道。源BS和目标BS可以是 同一个BS(BS内切换）或不同BS(BS间切换）。
[0218] 回程WR上下文创建单元1450用于创建第二天线1420经由第二IP隧道进行通信 的第二回程WR上下文。
[0219] 收发机1460可以用于向WR-GW发送并从WR-GW接收（经由施主小区（BS))用户 面数据分组和/或控制面数据分组。关于本发明，例如收发机1460尤其可用于向WR-GW发 送IP隧道改变请求并从WR-GW接收IP隧道改变响应。IP隧道改变请求可以包括TFT标识 和目标IP隧道标识中的至少一个。
[0220] 回程WR上下文改变单元1470用于：在收发机1460接收到IP隧道改变响应之后， 针对UE将第一回程WR上下文改变到第二回程WR上下文。在回程WR上下文改变之后，无 线路由器1400现在利用第二天线1420经由第二IP隧道（在第二天线1420和WR-GW之间 通过目标施主小区建立）进行通信的第二回程WR上下文来为UE服务。
[0221]由无线路由器执行的移动件方法
[0222] 图15示出了根据本公开的无线路由器1400执行的移动性方法的流程图。
[0223] 如图15所示，在步骤S1530,信号强度测量单元1430测量第二天线1420从源施主 小区和目标施主小区听到的信号强度。现在，无线路由器1400利用第一天线1410经由第 一IP隧道进行通信的第一回程WR上下文来为UE服务。在第一天线1410和WR-GW之间通 过源施主小区建立第一IP隧道。第一IP隧道可以包括第一天线1410和服务源施主小区 的源BS之间的第一无线电承载和源BS和WR-GW之间的GTP隧道。
[0224] 在步骤S1540,切换触发事件确定单元1440基于来自信号强度测量单元1430的信 号强度测量来确定切换触发事件是否发生。
[0225] 在步骤S1545,IP隧道建立单元1445在第二天线1420和WR-GW之间通过目标施 主小区建立第二IP隧道。第二IP隧道的建立可以包括：在第二天线1420和服务源施主小 区的源BS之间建立第二无线电承载和在源BS和WR-GW之间建立GTP隧道。源BS和目标 BS可以是同一个BS(BS内切换）或不同BS(BS间切换）。
[0226] 在步骤S1550,回程WR上下文创建单元1450创建第二天线1420经由第二IP隧道 进行通信的第二回程WR上下文。
[0227] 在创建第二回程WR上下文之后，在步骤S1560,收发机1460针对每个UE向WR-GW 发送IP隧道改变请求。在步骤S1565,从WR-GW接收到与收发机1460发送的每个IP隧道 改变请求相对应的IP隧道改变响应。
[0228] 在步骤S1570,在收发机1460接收到IP隧道改变响应之后，对于UE，回程WR上下 文改变单元1470将服务回程WR上下文改变到第一回程WR上下文。在回程WR上下文改 变之后，无线路由器1400现在利用第二天线1420经由第二IP隧道（在第二天线1420和 WR-GW之间通过目标施主小区建立）进行通信的第二回程WR上下文来为UE服务。
[0229] 以上描述仅给出了本公开的实施例并且不旨在以任何方式限制本公开。因此，在 本公开的精神和原理中作出的修改、替换、改进等将包括在本公开的范围中。
[0230] 缩略语
[0231] 3GPP第三代合作伙伴计划
[0232]AFC自动频率控制
[0233]BS基站
[0234]C-RNTI小区无线电网络临时标识
[0235] CDMA码分多址
[0236]DeNB施主eNB
[0237] DL下行链路
[0238] DU数字单元
[0239]E-RABE-UTRAN无线电接入承载
[0240] ECGIE-UTRAN小区全球标识符
[0241] ECMEPS连接管理
[0242] EPS演进分组系统
[0243] eNBE-UTRAN节点B
[0244] E-UTRAN演进通用陆地无线电接入网
[0245] GGSN网关GPRS支持节点
[0246] GINR增益与干扰加噪声比
[0247] GPRS通用分组无线电服务
[0248] GTP GPRS隧道协议
[0249] GTP-U GPRS隧道协议用户面
[0250] GW网关
[0251] ID标识
[0252] IP因特网协议
[0253] LTE长期演进
[0254] MM0多输入多输出
[0255] MME移动性管理实体
[0256] MU多用户
[0257] PDN分组数据网
[0258] RAN无线电接入网
[0259] RN中继节点
[0260] RRC无线电资源控制
[0261] S1APS1应用协议
[0262] SCTP流控制传输协议
[0263] SGSN服务GPRS支持节点
[0264] SGW服务网关
[0265] S/P-GW服务/PDN网关
[0266] TAU跟踪区域更新
[0267] TD-SCDMA时分同步码分多址
[0268] TEID隧道端点标识符
[0269] TFA业务流聚合
[0270] TFT业务流模板
[0271] TLA传输层地址
[0272] UE用户设备
[0273] UL上行链路
[0274] UTRAN通用陆地无线电接入网
[0275] WCDMA宽带码分多址
[0276] WR无线路由器
[0277] WR-GW无线路由器网关
[0278] 参考文献：
[0279] [1]RP-110894,3GPPTSGRAN#52,2011 年 5 月 31 日-六月 3 日；
[0280] [2] 3GPPTS36. 806V9. 0? 0, 2010 年 3 月；以及
[0281] [3]3GPPTS36.331V9. 10.0,2012 年 3 月。
【权利要求】
1. 一种通信装置，包括： 分隔一段距离的第一天线和第二天线；以及 数字单元，所述数字单元连接到所述第一天线和所述第二天线，并被配置为：同时利用 所述第一天线支持至少一个回程上下文和利用所述第二天线支持至少另一个回程上下文。
2. 根据权利要求1所述的通信装置，其中，所述通信装置充当在基站BS和用户设备UE 之间的中继节点RN。
3. 根据权利要求2所述的通信装置，其中，所述数字单元包括： 信号强度测量单元，被配置为：测量所述第二天线从源施主小区和目标施主小区听到 的信号强度，其中，所述通信装置利用通过所述第一天线与所述源施主小区通信的第一回 程RN上下文来为UE服务； 切换触发事件确定单元，被配置为：基于信号强度测量，确定切换触发事件发生； 回程上下文创建单元，被配置为：针对所述目标施主小区，创建通过第二天线与所述目 标施主小区通信的第二回程RN上下文； 收发机，被配置为：向所述源施主小区发送回程RN上下文改变请求，并从所述目标施 主小区接收回程RN上下文改变响应；以及 回程上下文改变单元，被配置为：在接收到所述回程RN上下文改变响应之后，针对所 述UE将所述第一回程RN上下文改变到所述第二回程RN上下文。
4. 根据权利要求3所述的通信装置，其中， 所述回程RN上下文改变请求包括以下至少一项：中继小区ID、中继节点UE ID、第二回 程RN上下文ID和目标施主小区ID。
5. 根据权利要求3所述的通信装置，还包括： RRC连接释放单元，被配置为：当所述通信装置利用所述第一回程上下文服务的所有 UE被切换到所述第二回程上下文之后，释放在所述第一天线与所述源施主小区之间的RRC 连接。
6. 根据权利要求3所述的通信装置，其中， 所述源施主小区和所述目标施主小区由同一个BS服务。
7. 根据权利要求3所述的通信装置，其中， 所述源施主小区和所述目标施主小区由同一个移动性管理实体下的不同BS服务，以 及 所述通信装置还包括：UL TLA/GTP-U TEID更新单元，被配置为更新每个E-RAB的UL TLA/GTP-U TEID〇
8. 根据权利要求3所述的通信装置，其中， 所述源施主小区和所述目标施主小区由不同移动性管理实体下的不同BS服务，以及 所述通信装置还包括：UL TLA/GTP-U TEID更新单元，被配置为更新每个E-RAB的UL TLA/GTP-U TEID〇
9. 根据权利要求7或8所述的通信装置，其中， 所述回程RN上下文改变响应包括以下至少一项：中继节点UE ID和每个E-RAB的Un 上的 UL TLA/GTP-U TEID。
10. 根据权利要求1所述的通信装置，其中，所述通信装置充当在基站BS和用户设备 UE之间的无线路由器WR。
11. 根据权利要求10所述的通信装置，其中，所述数字单元包括： 信号强度测量单元，被配置为：测量所述第二天线从源施主小区和目标施主小区听到 的信号强度， 其中，所述通信装置利用通过所述第一天线经由第一 IP隧道通信的第一回程WR上下 文来为UE服务，并且所述第一 IP隧道是通过所述源施主小区在所述第一天线和无线路由 器网关WR-GW之间建立的； 切换触发事件确定单元，被配置为：基于信号强度测量，确定切换触发事件发生； IP隧道建立单元，被配置为：通过所述目标施主小区建立在所述第二天线和所述 WR-GW之间的第二IP隧道； 回程上下文创建单元，被配置为：创建通过所述第二天线经由所述第二IP隧道通信的 第二回程WR上下文； 收发机，被配置为：向所述WR-GW发送IP隧道改变请求，并从所述WR-GW接收IP隧道 改变响应；以及 回程上下文改变单元，被配置为：在接收到所述IP隧道改变响应之后，针对所述UE将 所述第一回程WR上下文改变到所述第二回程WR上下文。
12. 根据权利要求11所述的通信装置，其中， 所述第一 IP隧道穿过在所述第一天线和为所述源施主小区服务的第一 BS之间的第一 无线电承载和在所述第一 BS和所述WR-GW之间的GTP隧道；以及 所述第二IP隧道穿过在所述第二天线和为所述目标施主小区服务的第二BS之间的第 二无线电承载和在所述第二BS和所述WR-GW之间的GTP隧道。
13. 根据权利要求12所述的通信装置，其中， 所述第一 BS和所述第二BS是同一个BS。
14. 根据权利要求11所述的通信装置，其中， 所述IP隧道改变请求包括TFT标识和目标IP隧道标识中的至少一个。
15. -种用于通信装置的移动性方法，所述通信装置具有分隔一段距离的第一天线和 第二天线，所述移动性方法包括以下步骤： 同时利用所述第一天线支持至少一个回程上下文和利用所述第二天线支持至少另一 个回程上下文。
16. 根据权利要求15所述的移动性方法，其中，所述通信装置充当在基站BS和用户设 备UE之间的中继节点RN。
17. 根据权利要求16所述的移动性方法，还包括以下步骤： 测量所述第二天线从源施主小区和目标施主小区听到的信号强度，其中，所述通信装 置利用通过所述第一天线与所述源施主小区通信的第一回程RN上下文来为UE服务； 基于信号强度测量，确定切换触发事件发生； 针对所述目标施主小区，创建通过所述第二天线与所述目标施主小区通信的第二回程 RN上下文； 向所述源施主小区发送回程RN上下文改变请求； 从所述源施主小区接收回程RN上下文改变响应； 在接收到所述回程RN上下文改变响应之后，针对所述UE将所述第一回程RN上下文改 变到所述第二回程RN上下文。
18. 根据权利要求17所述的移动性方法，其中， 所述回程RN上下文改变请求包括以下至少一项：中继小区ID、中继节点UE ID、第二回 程RN上下文ID和目标施主小区ID。
19. 根据权利要求17所述的移动性方法，还包括以下步骤： 当所述通信装置利用所述第一回程RN上下文服务的所有UE切换到所述第二回程RN 上下文之后，释放在所述第一天线与所述源施主小区之间的RRC连接。
20. 根据权利要求17所述的移动性方法，其中， 所述源施主小区和所述目标施主小区由同一个BS服务。
21. 根据权利要求17所述的移动性方法，其中， 所述源施主小区和所述目标施主小区由同一个移动性管理实体下的不同BS服务，以 及 所述移动性方法还包括以下步骤：更新每个E-RAB的UL TLA/GTP-U TEID。
22. 根据权利要求21所述的移动性方法，还包括： 由为所述源施主小区服务的源BS接收所述回程RN上下文改变请求； 由所述源BS向为所述目标施主小区服务的目标BS发送X2切换请求； 所述目标BS 创建所述UE的UE上下文并将此UE上下文与所述第二回程RN上下文绑定； 为所述UE分配DeNB UE ID，并分配每个E-RAB的S1上的DL GTP-U TEID ;以及 建立在S1上的每个DL GTP-U TEID和Un上的DL GTP-U TEID之间的映射； 由所述目标BS向所述源BS发送X2切换请求确认； 由所述源BS发起针对所述UE的到服务网关的路径切换；以及 由所述目标BS向所述通信装置发送所述回程RN上下文改变响应。
23. 根据权利要求22所述的移动性方法，其中， 所述X2切换请求包括以下至少一项：中继小区ID、中继节点UE ID、第二回程RN上下 文ID和每个E-RAB的Un上的DL GTP-U TEID。
24. 根据权利要求17所述的移动性方法，其中， 所述源施主小区和所述目标施主小区由不同移动性管理实体下的不同BS服务，以及 所述移动性方法还包括以下步骤：更新每个E-RAB的UL TLA/GTP-U TEID。
25. 根据权利要求24所述的移动性方法，还包括： 由为所述源施主小区服务的源BS接收所述回程RN上下文改变请求； 由所述源BS向源移动性管理实体发送切换请求； 由所述源移动性管理实体和目标移动性管理实体向为所述目标施主小区服务的目标 BS转发所述切换请求； 所述目标BS 创建所述UE的UE上下文并将此UE上下文与所述第二回程RN上下文绑定； 为所述UE分配DeNB UE ID，并分配每个E-RAB的S1上的DL GTP-U TEID ;以及 建立在S1上的每个DL GTP-U TEID和Un上的DL GTP-U TEID之间的映射； 由所述目标BS向所述目标移动性管理实体发送切换请求确认； 由所述目标移动性管理实体和所述源移动性管理实体向所述源BS转发所述切换请求 确认；以及 由所述源BS向所述通信装置发送所述回程RN上下文改变响应。
26. 根据权利要求25所述的移动性方法，其中， 所述切换请求包括以下至少一项：中继小区ID、中继节点UE ID、第二回程RN上下文ID 和每个 E-RAB 的 Un 上的 DL GTP-U TEID。
27. 根据权利要求21或24所述的移动性方法，其中 所述回程RN上下文改变响应包括以下至少一项：中继节点UE ID和每个E-RAB的Un 上的 UL TLA/GTP-U TEID。
28. 根据权利要求15所述的移动性方法，其中，所述通信装置充当在基站BS和用户设 备UE之间的无线路由器WR。
29. 根据权利要求28所述的移动性方法，还包括以下步骤： 测量所述第二天线从源施主小区和目标施主小区听到的信号强度， 其中，所述通信装置利用通过所述第一天线经由第一 IP隧道通信的第一回程WR上下 文来为UE服务，并且所述第一 IP隧道是通过所述源施主小区在所述第一天线和无线路由 器网关WR-GW之间建立的； 基于信号强度测量，确定切换触发事件发生； 通过所述目标施主小区建立在所述第二天线和所述WR-GW之间的第二IP隧道； 创建通过所述第二天线经由所述第二IP隧道通信的第二回程WR上下文； 向所述WR-GW发送IP隧道改变请求； 从所述WR-GW接收IP隧道改变响应； 在接收到所述IP隧道改变响应之后，针对所述UE将所述第一回程WR上下文改变到所 述第二回程WR上下文。
30. 根据权利要求29所述的移动性方法，其中， 所述第一 IP隧道穿过在所述第一天线和为所述源施主小区服务的第一 BS之间的第一 无线电承载和在所述第一 BS和所述WR-GW之间的GTP隧道；以及 所述第二IP隧道穿过在所述第二天线和为所述目标施主小区服务的第二BS之间的第 二无线电承载和在所述第二BS和所述WR-GW之间的GTP隧道。
31. 根据权利要求30所述的移动性方法，其中， 所述第一 BS和所述第二BS是同一个BS。
32. 根据权利要求29所述的移动性方法，其中， 所述IP隧道改变请求包括TFT标识和目标IP隧道标识中的至少一个。
33. -种基站，包括： 收发机，被配置为：接收切换请求并发送切换请求确认，所述切换请求包括以下至少 一项：中继小区ID、中继节点UE ID、回程RN上下文ID和每个E-RAB的Un上的DL GTP-U TEID ； UE上下文创建单元，被配置为：创建所述UE的UE上下文并将此UE上下文与所述第二 回程RN上下文绑定； ID分配单元，被配置为：为所述UE分配DeNB UE ID，并分配每个E-RAB的S1上的DL GTP-U TEID ;以及 映射单元，被配置为：建立在SI上的每个DL GTP-U TEID和Un上的DL GTP-U TEID之 间的映射。
【文档编号】H04W16/02GK104350774SQ201280073017
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2012年5月7日 优先权日:2012年5月7日
【发明者】陈鹏 申请人:爱立信(中国)通信有限公司