СИСТЕМА МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ Российский патент 2013 года по МПК H04W36/08 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системе мобильной связи.

Уровень техники

Конфигурация системы мобильной связи схемы LTE (Release.8), стандартизированной консорциумом 3GPP, такова, что, как показано на фиг.12, при выполнении операции хэндовера мобильной станции UE от базовой радиостанции eNB#1 к базовой радиостанции eNB#2 сигналы управления, используемые в операции хэндовера, передаются и принимаются между базовой радиостанцией eNB#1 и базовой радиостанцией eNB#2 через канал Х2, установленный между базовой радиостанцией eNB#1 и базовой радиостанцией eNB#2.

Как показано на фиг.12, базовая радиостанция eNB#1 и базовая радиостанция eNB#2 в качестве функциональных модулей канала Х2, выполненных с возможностью установления канала Х2, включают функциональный модуль сетевого уровня 1 (NW L1), функциональный модуль сетевого уровня 2 (NW L2), функциональный модуль IP-уровня (Internet Protocol, протокол Интернета) и функциональный модуль SCTP-уровня (Stream Control Transmission Protocol, протокол передачи с управлением потоком).

В системе мобильной связи LTE-Advanced, которая является следующим поколением схемы LTE, соединение между мобильной станцией UE и базовой радиостанцией eNB могут устанавливать ретрансляционные узлы (RN, Relay Node), включающие те же функциональные узлы, что и базовая радиостанция eNB.

Однако обычная система мобильной связи имеет недостаток, состоящий в отсутствии правил выполнения операций хэндовера мобильной станции UE при наличии соединений с ретрансляционными узлами RN.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение направлено на устранение указанного недостатка. Целью настоящего изобретения является реализация системы мобильной связи, в которой, помимо прочего, имеется возможность выполнения хэндовера мобильной станции даже при наличии соединений с ретрансляционными узлами.

В первом аспекте настоящего изобретения система мобильной связи, ретрансляционный узел и первая базовая радиостанция соединены через радиоканал; первая базовая радиостанция и вторая базовая радиостанция соединены; мобильная станция выполнена с возможностью осуществления операции хэндовера между состоянием, в котором радиоканал установлен с ретрансляционным узлом для осуществления связи через ретрансляционный узел и первую базовую радиостанцию, и состоянием, в котором радиоканал установлен со второй базовой радиостанцией для осуществления связи через вторую базовую радиостанцию; в операции хэндовера между ретрансляционным узлом и второй базовой радиостанцией устанавливается радиоканал, а сигналы управления, используемые в операции хэндовера, передаются и принимаются через радиоканал, установленный между ретрансляционным узлом и второй базовой радиостанцией.

В первом аспекте настоящего изобретения ретрансляционный узел и вторая базовая радиостанция в качестве функционального модуля уровня, верхнего по отношению к функциональному модулю, выполненному с возможностью установления радиоканала, включают функциональный модуль, выполненный с возможностью осуществления операций поддержания активности радиоканала.

В первом аспекте настоящего изобретения ретрансляционный узел и вторая базовая радиостанция в качестве функционального модуля уровня, верхнего по отношению к функциональному модулю, выполненному с возможностью установления радиоканала, включают функциональный модуль первого уровня, выполненный с возможностью осуществления операций защиты информации между ретрансляционным узлом и второй базовой радиостанцией, а в качестве функционального модуля уровня, верхнего по отношению к функциональному модулю первого уровня, включают функциональный модуль второго уровня, выполненный с возможностью осуществления операций поддержания активности радиоканала.

Во втором аспекте настоящего изобретения состоит в том, что система мобильной связи, ретрансляционный узел и первая базовая радиостанция соединены через радиоканал; первая базовая радиостанция и вторая базовая радиостанция соединены через канал связи; мобильная станция выполнена с возможностью осуществления операций хэндовера между первым состоянием, в котором радиоканал установлен с ретрансляционным узлом для осуществления связи через ретрансляционный узел и первую базовую радиостанцию, и вторым состоянием, в котором радиоканал установлен со второй базовой радиостанцией для осуществления связи через вторую базовую радиостанцию; при этом в ходе хэндовера сигналы управления, используемые в операции хэндовера, передаются и принимаются через радиоканал между ретрансляционным узлом и второй базовой радиостанцией, а также через канал связи между второй базовой радиостанцией и первой базовой радиостанцией.

Во втором аспекте настоящего изобретения ретрансляционный узел выполнен с возможностью при приеме из мобильной станции отчета об измерении направления указанного отчета в первую базовую радиостанцию через радиоканал между ретрансляционным узлом и первой базовой радиостанцией; а первая базовая радиостанция выполнена с возможностью при принятии решения решения о начале операции хэндовера мобильной станции из первого состояния во второе состояние на основании отчета об измерении передачи во вторую базовую радиостанцию через канал между первой базовой радиостанцией и второй базовой радиостанцией в качестве сигнала управления, используемого в операции хэндовера, сигнал запроса хэндовера, служащий уведомлением об указанном решении.

Во втором аспекте настоящего изобретения ретрансляционный узел выполнен с возможностью при решения о начале операции хэндовера мобильной станции из первого состояния во второе состояние передачи в первую базовую радиостанцию через радиоканал между ретрансляционным узлом и первой базовой радиостанцией в качестве сигнала управления, используемого в операции хэндовера, сигнал запроса хэндовера, служащий уведомлением об указанном решении; а первая базовая радиостанция выполнена с возможностью направления принятого сигнала запроса хэндовера во вторую базовую радиостанцию через канал связи между первой базовой радиостанцией и второй базовой радиостанцией.

Как указано выше, настоящее изобретение позволяет реализовать систему мобильной связи, в которой, помимо прочего, имеется возможность выполнения хэндовера мобильной станции даже при наличии соединений с ретрансляционными узлами.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет собой схему обобщенной конфигурации системы мобильной связи в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 представляет собой схему стека протоколов системы мобильной связи в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.3 представляет собой схему стека протоколов системы мобильной связи в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.4 представляет собой схему стека протоколов системы мобильной связи в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.5 представляет собой диаграмму последовательности операций, иллюстрирующую функционирование системы мобильной связи в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.6 представляет собой схему стека протоколов системы мобильной связи в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.7 представляет собой диаграмму последовательности операций, иллюстрирующую функционирование системы мобильной связи в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.8 представляет собой схему стека протоколов системы мобильной связи в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.9 представляет собой диаграмму последовательности операций, иллюстрирующую функционирование системы мобильной связи в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.10 представляет собой схему стека протоколов системы мобильной связи в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.11 представляет собой диаграмму последовательности операций, иллюстрирующую функционирование системы мобильной связи в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.12 представляет собой схему стека протоколов используемой в настоящее время системы мобильной связи.

Осуществление изобретения

Система мобильной связи в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения

Далее со ссылкой на фиг.1-5 описывается система мобильной связи в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Предлагаемая в настоящем изобретении система мобильной связи, как показано на фиг.1, является системой мобильной связи LTE-Advanced, включающей, например, коммутационный центр ММЕ (Mobility Management Entity, узел управления мобильностью) мобильной связи, ретрансляционные узлы RIM1-RN4, базовую радиостанцию DeNB1 (Donor eNB, исходная eNB), соединенную с ретрансляционным узлом RN1, базовую радиостанцию DeNB2, соединенную с ретрансляционными узлами RN2 и RN3, и базовую радиостанцию eNB1.

В рассматриваемом варианте осуществления базовая радиостанция DeNB1 и базовая радиостанция DeNB2 соединены через интерфейс Х2-С, а базовая радиостанция DeNB2 и базовая радиостанция eNB1 также соединены через интерфейс Х2-С.

Кроме того, базовая радиостанция DeNB1, базовая радиостанция DeNB2 и базовая радиостанция eNB1, соответственно, соединены с коммутационным центром ММЕ мобильной связи через интерфейсы S1-MME.

В такой системе мобильной связи мобильная станция UE выполнена с возможностью установления радиоканала между базовыми радиостанциями eNB (DeNB) и ретрансляционными узлами RN с целью осуществления радиосвязи.

Кроме того, в такой системе мобильной связи мобильная станция UE выполняет операцию хэндовера между состоянием, в котором радиоканал установлен с ретрансляционным узлом RN2 для осуществления связи через ретрансляционный узел RN2 и базовую радиостанцию DeNB2 (первую базовую радиостанцию), и состоянием, в котором радиоканал установлен с базовой радиостанцией DeNB1 (со второй базовой радиостанцией) для осуществления связи через базовую радиостанцию DeNB1, что на фиг.1 показано обозначением (2).

Для такой операции хэндовера также предусмотрена возможность установления радиоканала Х2-С (радиоканала) между ретрансляционным узлом RN2 и базовой радиостанцией DeNB1 и передачи и приема сигналов управления, используемых в операции хэндовера (сигналов Х2АР), через установленный указанным образом радиоканал Х2-С.

Например, как показано на фиг.2-4, ретрансляционный узел RN2 и базовая радиостанция DeNB1 включают в качестве функционального модуля радиоканала Х2-С, выполненного с возможностью установления радиоканала Х2-С, функциональный модуль физического (PHY) уровня; функциональный модуль МАС-уровня (Media Access Control, управление доступом к среде передачи), являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля физического уровня; функциональный модуль RLC-уровня (Radio Link Control, управление каналом радиосвязи), являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля МАС-уровня; и функциональный модуль PDCP-уровня (Packet Data Convergence Protocol, протокол сведения пакетных данных), являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля RLC-уровня.

При этом ретрансляционный узел RN2 и базовая радиостанция DeNB1 в качестве функционального модуля уровня, верхнего по отношению к функциональному модулю PDCP-уровня, могут включать функциональный модуль RRC-уровня (Radio Resource Control, управление радиоресурсами).

Кроме того, как показано на фиг.2, ретрансляционный узел RN2 и базовая радиостанция DeNB1 могут включать функциональный модуль IP-уровня (функциональный модуль первого уровня), выполненный с возможностью осуществления операций обеспечения защиты информации между ретрансляционным узлом RN2 и базовой радиостанцией DeNB2 и являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля радиоканала Х2-С, а также может включать функциональный модуль SCTP-уровня (функциональный модуль второго уровня), выполненный с возможностью осуществления операций поддержания активности радиоканала Х2-С и являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля IP-уровня.

В качестве варианта, как показано на фиг.3, ретрансляционный узел RN2 и базовая радиостанция DeNB1 могут включать функциональный модуль SCTP-уровня, выполненный с возможностью осуществления операций поддержания активности радиоканала Х2-С и являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля радиоканала Х2-С. В примере, представленном на фиг.3, ретрансляционный узел RN2 и базовая радиостанция DeNB1 не включают функциональный модуль IP-уровня, выполненный с возможностью осуществления операций обеспечения защиты информации между ретрансляционным узлом RN2 и базовой радиостанцией DeNB2.

Кроме того, как показано на фиг.4, ретрансляционный узел RN2 и базовая радиостанция DeNB1 могут не включать в качестве функционального модуля уровня, верхнего по отношению к уровню радиоканала Х2-С, функциональный модуль SCTP-уровня, выполненный с возможностью осуществления операций поддержания активности радиоканала Х2-С, а также функциональный модуль IP-уровня, выполненный с возможностью осуществления операции обеспечения защиты информации между ретрансляционным узлом RN2 и базовой радиостанцией DeNB1.

Далее со ссылкой на фиг.5 описывается функционирование системы мобильной связи в соответствии с данным вариантом осуществления; при этом мобильная станция UE переходит из состояния, в котором радиоканал установлен с ретрансляционным узлом RN2 для осуществления связи через ретрансляционный узел RN2 и базовую радиостанцию DeNB2, в состояние, в котором радиоканал установлен с базовой радиостанцией DeNB1 для осуществления связи через базовую радиостанцию DeNB1.

Как показано на фиг.5, на шаге S1000 ретрансляционный узел RN2, приняв решение о выполнении операции хэндовера мобильной станции UE от ретрансляционного узла RN2 к базовой радиостанции DeNB1, устанавливает с базовой радиостанцией DeNB1 радиоканал Х2-С посредством операции установления соединения RRC.

На шаге S1001 ретрансляционный узел RN2 хранит контекст мобильной станции UE (UE Context), а затем на шаге S1002 передает через радиоканал Х2-С в базовую радиостанцию DeNB1 сообщение «НО Request» (сигнал запроса хэндовера), тем самым запрашивая хэндовер мобильной станции UE от ретрансляционного узла RN2 к базовой радиостанции DeNB1.

Базовая радиостанция DeNB1, приняв указанное сообщение «НО Request», на шаге S1003 сохраняет контекст мобильной станции UE, а затем на шаге S1004 передает в ретрансляционный узел RN2 через радиоканал Х2-С сообщение «НО Request Ack» (сигнал подтверждения запроса хэндовера).

На шаге S1005 ретрансляционный узел RN2 посредством функционального модуля RRC-уровня передает в мобильную станцию UE сообщение «НО Command» (сигнал команды хэндовера), отдавая тем самым команду на выполнение хэндовера к базовой радиостанции DeNB1.

На шаге S1006 мобильная станция UE посредством функционального модуля RRC-уровня передает в базовую радиостанцию DeNB1 сообщение «НО Complete» (сигнал завершения хэндовера).

На шаге S1007 базовая радиостанция DeNB1 передает в коммутационный центр ММЕ мобильной связи через интерфейс S1-MME сообщение «Path Switch Request» (сигнал запроса переключения маршрута).

На шаге 81008 коммутационный центр ММЕ мобильной связи передает в базовую радиостанцию DeNB1 через интерфейс S1-MME сообщение «Path Switch Request Ack» (сигнал подтверждения запроса переключения маршрута), а также меняет адрес для направления сигналов, адресуемых в мобильную станцию UE, с ретрансляционного узла RN2 на базовую радиостанцию DeNB1.

На шаге S1009 базовая радиостанция DeNB1 передает в ретрансляционный узел RN2 через радиоканал Х2-С сообщение «UE Context Release», a ретрансляционный узел RN2 в ответ на данное сообщение прекращает хранение контекста мобильной станции UE.

Ретрансляционный узел RN2 и базовую радиостанцию DeNB1 на фиг.5 можно поменять местами.

Система мобильной связи данного варианта осуществления дает возможность выполнять операцию хэндовера, затрагивающую ретрансляционные узлы RN, без существенной модификации стека протоколов всех устройств, используемых в системе мобильной связи LTE.

Система мобильной связи в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения

Далее со ссылкой на фиг.6 и 7 описывается система мобильной связи в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения с основным вниманием к ее отличиям от системы мобильной связи в соответствии с вышеприведенным первым вариантом осуществления.

В системе мобильной связи в соответствии с данным вариантом осуществления в ходе вышеописанной операции хэндовера сигналы управления, используемые в операции хэндовера, передаются и принимаются через радиоканал Х2-С (интерфейс Un) между ретрансляционным узлом RN2 и базовой радиостанцией DeNB2, а также через канал связи (интерфейс Х2-С) между базовой радиостанцией DeNB2 и базовой радиостанцией DeNB1.

В частности, как показано на фиг.6, ретрансляционный узел RN2 включает в качестве функционального модуля радиоканала Х2-С, выполненного с возможностью установления радиоканала Х2-С (интерфейса Un) с базовой радиостанцией DeNB2, функциональный модуль физического (PHY) уровня; функциональный модуль МАС-уровня, являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля физического уровня; функциональный модуль RLC-уровня, являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля МАС-уровня; и функциональный модуль PDCP-уровня, являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля RLC-уровня.

Ретрансляционный узел RN2 может включать функциональный модуль RRC-уровня, являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля PDCP-уровня.

Кроме того, как показано на фиг.6, ретрансляционный узел RN2 может включать функциональный модуль IP-уровня, выполненный с возможностью осуществления операций обеспечения защиты информации между ретрансляционным узлом RN2 и базовой радиостанцией DeNB2 и являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функциональных модулей радиоканала Х2-С, а также может включать функциональный модуль SCTP-уровня, выполненный с возможностью осуществления операций поддержания активности радиоканала Х2-С, являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля IP-уровня.

Ретрансляционный узел RN2 может включать функциональный модуль Х2АР-уровня, выполненный с возможностью передачи и приема сигналов управления, используемых в операции хэндовера, и являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля SCTP-уровня.

Базовая радиостанция DeNB2 дополнительно включает функциональный модуль радиоканала Х2-С, выполненный с возможностью установления радиоканала Х2-С (интерфейса Un) с ретрансляционным узлом RN2, и функциональный модуль канала связи, выполненный с возможностью установления канала связи (интерфейса Х2-С) с базовой радиостанцией DeNB1.

Базовая радиостанция DeNB2 в качестве функциональных модулей канала связи здесь включает функциональный модуль сетевого уровня 1 (NW L1) и функциональный модуль сетевого уровня 2 (NW L2).

Базовая радиостанция DeNB2 также включает функциональный модуль IP-уровня, являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля радиоканала Х2-С и функционального модуля канала связи; функциональный модуль SCTP-уровня, являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля IP-уровня; и функциональный модуль Х2АР-уровня, являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля SCTP-уровня.

Кроме того, базовая радиостанция DeNB1 в качестве функциональных модулей канала связи включает функциональный модуль сетевого уровня 1 (NW L1) и функциональный модуль сетевого уровня 2 (NW L2), выполненные с возможностью установления канала связи с базовой радиостанцией DeNB2.

Базовая радиостанция DeNB1 также включает функциональный модуль IP-уровня, являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функциональных модулей канала связи; функциональный модуль SCTP-уровня, являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля IP-уровня; и функциональный модуль Х2АР-уровня, являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля SCTP-уровня.

Далее со ссылкой на фиг.7 описывается функционирование системы мобильной связи в соответствии с данным вариантом осуществления; при этом мобильная станция UE переходит из состояния, в котором радиоканал установлен с ретрансляционным узлом RN2 для осуществления связи через ретрансляционный узел RN2 и базовую радиостанцию DeNB2, в состояние, в котором радиоканал установлен с базовой радиостанцией DeNB1 для осуществления связи через базовую радиостанцию DeNB1.

Как показано на фиг.7, на шаге S2000 ретрансляционный узел RN2 хранит контекст мобильной станции UE, а на шаге S2001 передает в базовую радиостанцию DeNB2 через радиоканал Х2-С сообщение «НО Request» (сигнал запроса хэндовера), тем самым запрашивая хэндовер мобильной станции UE от ретрансляционного узла RN2 к базовой радиостанции DeNB1.

Базовая радиостанция DeNB2, приняв сообщение «НО Request» посредством функционального модуля Х2АР-уровня, на шаге S2002 сохраняет контекст мобильной станции UE, а на шаге S2003 направляет указанное сообщение «НО Request» в базовую радиостанцию DeNB1 через радиоканал Х2-С.

Базовая радиостанция DeNB1, приняв сообщение «НО Request», на шаге S2004 сохраняет контекст мобильной станции UE, а затем на шаге S2005 передает в базовую радиостанцию DeNB2 через радиоканал Х2-С сообщение «НО Request Ack» (сигнал подтверждения запроса хэндовера).

Базовая радиостанция DeNB2, приняв сообщение «НО Request Ack» посредством функционального модуля Х2АР-уровня, на шаге S2006 направляет сообщение «НО Request Ack» в ретрансляционный узел RN2 через радиоканал Х2-С.

На шаге S2007 ретрансляционный узел RN2 посредством функционального модуля RRC-уровня передает в мобильную станцию UE сообщение «НО Command» (сигнал команды хэндовера), отдавая тем самым команду на выполнение хэндовера к базовой радиостанции DeNB1.

На шаге S2008 мобильная станция UE посредством функционального модуля RRC-уровня передает в базовую радиостанцию DeNB1 сообщение «НО Complete» (сигнал завершения хэндовера).

На шаге S2009 базовая радиостанция DeNB1 передает в коммутационный центр ММЕ мобильной связи через интерфейс S1-MME сообщение «Path Switch Request» (сигнал запроса переключения маршрута).

На шаге S2010 коммутационный центр ММЕ мобильной связи передает в базовую радиостанцию DeNB1 через интерфейс S1-MME сообщение «Path Switch Request Ack» (сигнал подтверждения запроса переключения маршрута), а также меняет адрес для направления сигналов, адресуемых в мобильную станцию UE, с ретрансляционного узла RN2 на базовую радиостанцию DeNB1.

На шаге S2011 базовая радиостанция DeNB1 передает в базовую радиостанцию DeNB2 через радиоканал Х2-С сообщение «UE Context Release», и на шаге S2012 базовая радиостанция DeNB2 направляет указанное сообщение «UE Context Release» в ретрансляционный узел RN2 через радиоканал Х2-С посредством функционального модуля Х2АР-уровня, так что ретрансляционный узел RN2 в ответ на сообщение «UE Context Release» прекращает хранение контекста мобильной станции UE.

Ретрансляционный узел RN2 и базовую радиостанцию DeNB1 на фиг.7 можно поменять местами.

В соответствии с вышеизложенным, функциональный модуль Х2АР-уровня в базовой радиостанции DeNB2 выполнен с возможностью преобразования сигнала управления (сигнала Х2АР), используемого в операции хэндовера между ретрансляционным узлом RN2 и базовой радиостанцией DeNB2, и сигнала управления (сигнала Х2АР), используемого в операции хэндовера между базовой радиостанцией DeNB1 и базовой радиостанцией DeNB2.

Функциональный модуль Х2АР-уровня в базовой радиостанции DeNB2 также выполнен с возможностью хранения идентификатора мобильной станции, используемого между ретрансляционным узлом RN2 и базовой радиостанцией DeNB2, во взаимосвязи с идентификатором мобильной станции, используемым между базовой радиостанцией DeNB1 и базовой радиостанция DeNB2.

Система мобильной связи в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения

Далее со ссылкой на фиг.8 и 9 описывается система мобильной связи в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения с основным вниманием к ее отличиям от системы мобильной связи в соответствии с вышеприведенным первым вариантом осуществления.

В системе мобильной связи в соответствии с данным вариантом осуществления в ходе вышеописанной операции хэндовера сигналы управления, используемые в операции хэндовера, передаются и принимаются через радиоканал Х2-С (интерфейс Un) между ретрансляционным узлом RN2 и базовой радиостанцией DeNB2, а также через канал связи (интерфейс Х2-С) между базовой радиостанцией DeNB2 и базовой радиостанцией DeNB1.

В частности, как показано на фиг.8, ретрансляционный узел RN2 включает в качестве функционального модуля радиоканала Х2-С, выполненного с возможностью установления радиоканала Х2-С (интерфейса Un) с базовой радиостанцией DeNB2, функциональный модуль физического (PHY) уровня; функциональный модуль МАС-уровня, являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля физического уровня; функциональный модуль RLC-уровня, являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля МАС-уровня; и функциональный модуль PDCP-уровня, являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля RLC-уровня.

Ретрансляционный узел RN2 может включать функциональный модуль RRC-уровня, являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля PDCP-уровня.

Как показано на фиг.8, ретрансляционный узел RN2 выполнен с возможностью функционирования в качестве посредника («прокси») для функционального модуля RRC-уровня мобильной станции UE и может не включать функциональный модуль IP-уровня, выполненный с возможностью осуществления операций обеспечения защиты информации между ретрансляционным узлом RN2 и базовой радиостанцией DeNB2 и являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля радиоканала Х2-С; функциональный модуль SCTP-уровня, выполненный с возможностью осуществления операций поддержания активности радиоканала Х2-С; и функциональный модуль Х2АР-уровня, выполненный с возможностью передачи и приема сигналов управления, используемых в операции хэндовера.

Базовая радиостанция DeNB2 дополнительно включает функциональный модуль радиоканала Х2-С, выполненный с возможностью установления радиоканала Х2-С (интерфейса Un) с ретрансляционным узлом RN2, и функциональный модуль канала связи, выполненный с возможностью установления канала связи (интерфейса Х2-С) с базовой радиостанцией DeNB1.

Базовая радиостанция DeNB2 в качестве функциональных модулей канала связи здесь включает функциональный модуль сетевого уровня 1 (NW L1) и функциональный модуль сетевого уровня 2 (NW L2).

Базовая радиостанция DeNB2 также включает функциональный модуль IP-уровня, являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля радиоканала Х2-С и функционального модуля канала связи; функциональный модуль SCTP-уровня, являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля IP-уровня; и функциональный модуль Х2АР-уровня, являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля SCTP-уровня.

Кроме того, базовая радиостанция DeNB1 в качестве функциональных модулей канала связи, выполненных с возможностью установления канала связи (интерфейса Х2-С) с базовой радиостанцией DeNB2, включает функциональный модуль сетевого уровня 1 (NW L1) и функциональный модуль сетевого уровня 2 (NW L2).

Базовая радиостанция DeNB1 также включает функциональный модуль IP-уровня, являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функциональных модулей канала связи; функциональный модуль SCTP-уровня, являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля IP-уровня; и функциональный модуль Х2АР-уровня, являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля SCTP-уровня.

Далее со ссылкой на фиг.9 описывается функционирование системы мобильной связи в соответствии с данным вариантом осуществления; при этом мобильная станция UE переходит из состояния, в котором радиоканал установлен с ретрансляционным узлом RN2 для осуществления связи через ретрансляционный узел RN2 и базовую радиостанцию DeNB2, в состояние, в котором радиоканал установлен с базовой радиостанцией DeNB1 для осуществления связи через базовую радиостанцию DeNB1.

Как показано на фиг.9, ретрансляционный узел RN2, приняв на шаге S3000 из мобильной станции UE сообщение «Measurement Report» (отчет об измерении), на шаге S3001 получает контекст находящейся под его управлением мобильной станции UE, а затем на шаге 3002 посредством функционального модуля RRC-уровня направляет сообщение «Measurement Report», содержащее контекст мобильной станции UE, в базовую радиостанцию DeNB2.

Базовая радиостанция DeNB2, приняв на основании принятого сообщения «Measurement Report» решение выполнить операцию хэндовера мобильной станции UE от ретрансляционного узла RN2 к базовой радиостанции DeNB1, на шаге S3003 сохраняет контекст мобильной станции UE, а затем на шаге S3004 передает в базовую радиостанцию DeNB1 через радиоканал Х2-С сообщение «НО Request» (сигнал запроса хэндовера), тем самым запрашивая хэндовер мобильной станции UE от ретрансляционного узла RN2 к базовой радиостанции DeNB1.

Базовая радиостанция DeNB1, приняв сообщение «НО Request», на шаге S3005 сохраняет контекст UE мобильной станции UE, а затем на шаге S3006 передает в базовую радиостанцию DeNB2 через радиоканал Х2-С сообщение «НО Request Ack» (сигнал подтверждения запроса хэндовера).

Базовая радиостанция DeNB2, приняв сообщение «НО Request Ack», на шаге S3007 передает в ретрансляционный узел RN2 посредством функционального модуля RRC-уровня сообщение «НО Command» (сигнал команды хэндовера), отдавая тем самым команду на выполнение хэндовера к базовой радиостанции DeNB1.

На шаге S3008 ретрансляционный узел RN2 посредством функционального модуля RRC-уровня перенаправляет принятое сообщение «НО Command» в мобильную станцию UE.

На шаге S3009 мобильная станция UE посредством функционального модуля RRC-уровня передает в базовую радиостанцию DeNB1 сообщение «НО Complete» (сигнал завершения хэндовера).

На шаге S3010 базовая радиостанция DeNB1 передает в коммутационный центр ММЕ мобильной связи через интерфейс S1-MME сообщение «Path Switch Request» (сигнал запроса переключения маршрута).

На шаге S3011 коммутационный центр ММЕ мобильной связи передает в базовую радиостанцию DeNB1 через интерфейс S1-MME сообщение «Path Switch Request Ack» (сигнал подтверждения запроса переключения маршрута), а также меняет адрес для направления сигналов, адресуемых в мобильную станцию UE, с ретрансляционного узла RN2 на базовую радиостанцию DeNB1.

На шаге S3012 базовая радиостанция DeNB1 передает в базовую радиостанцию DeNB2 через радиоканал Х2-С сообщение «UE Context Release», в результате чего на шаге S3013 базовая радиостанция DeNB2 посредством функционального модуля RRC-уровня передает в ретрансляционный узел RN2 сообщение «RRC Connection Release», а ретрансляционный узел RN2 в ответ на сообщение «RRC Connection Release» прекращает хранение контекста мобильной станции UE.

Система мобильной связи в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения

Далее со ссылкой на фиг.10-11 дается описание системы мобильной связи в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения с основным вниманием к ее отличиям от системы мобильной связи в соответствии с вышеприведенным первым вариантом осуществления.

В системе мобильной связи в соответствии с данным вариантом осуществления в ходе вышеописанной операции хэндовера сигналы управления, используемые в данной операции, передаются и принимаются через радиоканал Х2-С (интерфейс Un) между ретрансляционным узлом RN2 и базовой радиостанцией DeNB2, а также через канал связи (интерфейс Х2-С) между базовой радиостанцией DeNB2 и базовой радиостанцией DeNB1.

В частности, как показано на фиг.10, ретрансляционный узел RN2 включает в качестве функционального модуля радиоканала Х2-С, выполненного с возможностью установления радиоканала Х2-С (интерфейса Un) с базовой радиостанцией DeNB2, функциональный модуль физического (PHY) уровня; функциональный модуль МАС-уровня, являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля физического уровня; функциональный модуль RLC-уровня, являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля МАС-уровня; и функциональный модуль PDCP-уровня, являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля RLC-уровня.

Ретрансляционный узел RN2 может включать функциональный модуль RRC-уровня, являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля PDCP-уровня.

Кроме того, как показано на фиг.10, ретрансляционный узел RN2 может включать функциональный модуль IP-уровня, выполненный с возможностью осуществления операций обеспечения защиты информации между ретрансляционным узлом RN2 и базовой радиостанцией DeNB2 и являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функциональных модулей радиоканала Х2-С, а также может включать функциональный модуль SCTP-уровня, выполненный с возможностью осуществления операций поддержания активности радиоканала Х2-С и являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля IP-уровня.

Ретрансляционный узел RN2 может включать функциональный модуль Х2АР-уровня, выполненный с возможностью передачи и приема сигналов управления, используемых в операции хэндовера и являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля SCTP-уровня.

Базовая радиостанция DeNB2 дополнительно включает функциональный модуль радиоканала Х2-С, выполненный с возможностью установления радиоканала Х2-С (интерфейса Un) с ретрансляционным узлом RN2, и функциональный модуль канала связи, выполненный с возможностью установления канала связи (интерфейса Х2-С) с базовой радиостанцией DeNB1.

Базовая радиостанция DeNB2 в качестве функциональных модулей канала связи здесь включает функциональный модуль сетевого уровня 1 (NW L1) и функциональный модуль сетевого уровня 2 (NW L2).

Базовая радиостанция DeNB2 также включает функциональный модуль IP-уровня, являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля радиоканала Х2-С и функционального модуля канала связи, но в качестве функционального модуля верхнего уровня для IP-уровня не включает ни функциональный модуль SCTP-уровня, ни функциональный модуль Х2АР-уровня.

Кроме того, базовая радиостанция DeNB1 в качестве функциональных модулей канала связи включает функциональный модуль сетевого уровня 1 (NW L1) и функциональный модуль сетевого уровня 2 (NW L2), выполненные с возможностью установления канала с базовой радиостанцией DeNB2.

Базовая радиостанция DeNB1 также включает функциональный модуль IP-уровня, являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функциональных модулей канала связи; функциональный модуль SCTP-уровня, являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля IP-уровня; и функциональный модуль Х2АР-уровня, являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля SCTP-уровня.

Далее со ссылкой на фиг.11 описывается функционирование системы мобильной связи в соответствии с данным вариантом осуществления; при этом мобильная станция UE переходит из состояния, в котором радиоканал установлен с ретрансляционным узлом RN2 для осуществления связи через ретрансляционный узел RN2 и базовую радиостанцию DeNB2, в состояние, в котором радиоканал установлен с базовой радиостанцией DeNB1 для осуществления связи через базовую радиостанцию DeNB1.

Как показано на фиг.11, на шаге S4000 ретрансляционный узел RN2 хранит контекст мобильной станции UE, а на шаге S4001 передает в базовую радиостанцию DeNB2 через радиоканал Х2-С сообщение «НО Request» (сигнал запроса хэндовера), тем самым запрашивая хэндовер мобильной станции UE от ретрансляционного узла RN2 к базовой радиостанции DeNB1.

Базовая радиостанция DeNB2, приняв на шаге S4002 посредством функционального модуля IP-уровня сообщение «НО Request», на шаге S4003 направляет указанное сообщение в базовую радиостанцию DeNB1 через радиоканал Х2-С.

Базовая радиостанция DeNB1, приняв сообщение «НО Request», на шаге S4004 сохраняет контекст мобильной станции UE, а затем на шаге S4005 передает в базовую радиостанцию DeNB2 через радиоканал Х2-С «сообщение «НО Request Ack» (сигнал подтверждения запроса хэндовера).

Базовая радиостанция DeNB2, приняв посредством функционального модуля IP-уровня сообщение «НО Request Ack», на шаге S4006 направляет указанное сообщение «НО Request Ack» в ретрансляционный узел RN2 через радиоканал Х2-С.

На шаге S4007 ретрансляционный узел RN2 посредством функционального модуля RRC-уровня передает в мобильную станцию UE сообщение «НО Command» (сигнал команды хэндовера), отдавая тем самым команду на выполнение хэндовера к базовой радиостанции DeNB1.

На шаге S4008 мобильная станция UE посредством функционального модуля RRC-уровня передает в базовую радиостанцию DeNB1 сообщение «НО Complete» (сигнал завершения хэндовера).

На шаге S4009 базовая радиостанция DeNB1 передает в коммутационный центр ММЕ мобильной связи через интерфейс S1-MME сообщение «Path Switch Request» (сигнал запроса переключения маршрута).

На шаге S4010 коммутационный центр ММЕ мобильной связи передает в базовую радиостанцию DeNB1 через интерфейс S1-MME сообщение «Path Switch Request Ack» (сигнал подтверждения запроса переключения маршрута), а также меняет адрес для направления сигналов, адресуемых в мобильную станцию UE, с ретрансляционного узла RN2 на базовую радиостанцию DeNB1.

На шаге S4011 базовая радиостанция DeNB1 передает в базовую радиостанцию DeNB2 через радиоканал Х2-С сообщение «UE Context Release», в результате чего базовая радиостанция DeNB2, приняв на шаге S4012 посредством функционального модуля уровня 1 указанное сообщение «UE Context Release», на шаге S4013 направляет указанное сообщение «UE Context Release» через радиоканал Х2-С в ретрансляционный узел RN2, а ретрансляционный узел RN2 в ответ на указанное сообщение «UE Context Release» прекращает хранение контекста мобильной станции UE.

Функции вышеописанной мобильной станции UE, ретрансляционного узла RN, базовой радиостанции eNB и коммутационного центра ММЕ мобильной связи могут быть реализованы посредством аппаратных средств, программного модуля, выполняемого процессором, либо сочетания указанных средств.

Указанный программный модуль может находиться на носителе информации любого типа, например, в оперативном запоминающем устройстве (Random Access Memory, RAM), во флэш-памяти, в постоянном запоминающем устройстве (Read Only Memory, ROM), в постоянном стираемом запоминающем устройстве (Erasable Programmable ROM, EPROM), в электрически программируемом стираемом постоянном запоминающем устройстве (Electronically Erasable and Programmable ROM, EEPROM), в регистре, на жестком диске, на съемном диске или на компакт-диске (CD-ROM).

Носитель информации соединяют с процессором так, чтобы процессор мог считывать информацию с носителя информации и записывать информацию на носитель информации. Носитель информации может также быть встроен в процессор либо совместно с процессором выполнен в составе специализированной интегральной схемы (ASIC, Application-Specific Integrated Circuit), которая может быть предусмотрена в мобильной станции UE, в ретрансляционном узле RN, в базовой радиостанции eNB и в коммутационном центре ММЕ мобильной связи. Кроме того, носитель информации и процессор могут быть предусмотрены в мобильной станции UE, в ретрансляционном узле RN, в базовой радиостанции eNB и в коммутационном центре ММЕ мобильной связи как самостоятельные компоненты.

Хотя настоящее изобретение подробно описано с использованием вышеприведенных вариантов осуществления, для специалиста в данной области должно быть очевидно, что настоящее изобретение не может быть ограничено вариантами осуществления, приведенными в данном описании. Настоящее изобретение может быть осуществлено в модифицированном или измененном виде без выхода за пределы сущности и объема настоящего изобретения, определяемых формулой изобретения. Тем самым все описание настоящего изобретения носит иллюстративный характер и не имеет целью какое-либо ограничение настоящего изобретения.

Изобретение относится к мобильной связи. Технический результат заключается в обеспечении возможности осуществления операции хэндовера между состоянием, в котором радиоканал установлен с ретрансляционным узлом для осуществления связи через ретрансляционный узел и первую базовую радиостанцию, и состоянием, в котором радиоканал установлен со второй базовой радиостанцией для осуществления связи через вторую базовую радиостанцию. В операции хэндовера между ретрансляционным узлом и второй базовой радиостанцией устанавливается радиоканал, а сигналы управления, используемые в операции хэндовера, передаются и принимаются через радиоканал, установленный между ретрансляционным узлом и второй базовой радиостанцией. 12 ил.

Система мобильной связи, в которой ретрансляционный узел и первая базовая радиостанция соединены через радиоканал, и первая базовая радиостанция соединена со второй базовой радиостанцией, при этом ретрансляционный узел в качестве функционального модуля радиоканала, выполненного с возможностью установления интерфейса Un между ретрансляционным узлом и первой базовой радиостанцией, содержит функциональный модуль физического уровня, функциональный модуль уровня управления доступом к среде передачи (MAC), являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля физического уровня, функциональный модуль уровня управления каналом радиосвязи (RLC), являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля уровня MAC, функциональный модуль уровня протокола сведения пакетных данных (PDCP), являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля уровня RLC, и функциональный модуль уровня управления радиоресурсами (RRC), являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля уровня PDCP;
ретрансляционный узел содержит функциональный модуль IP-уровня, являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля радиоканала, функциональный модуль уровня протокола передачи с управлением потоком (SCTP), являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля IP-уровня, и функциональный модуль уровня прикладного протокола интерфейса Х2 (Х2АР), являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля уровня SCTP;
первая базовая радиостанция в качестве функционального модуля радиоканала, выполненного с возможностью установления интерфейса Un между первой базовой радиостанцией и ретрансляционным узлом, содержит функциональный модуль физического уровня, функциональный модуль уровня MAC, являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля физического уровня, функциональный модуль уровня RLC, являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля уровня MAC, функциональный модуль уровня PDCP, являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля уровня RLC, и функциональный модуль уровня RRC, являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля уровня PDCP;
первая базовая радиостанция содержит функциональный модуль IP-уровня, являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля радиоканала, функциональный модуль уровня SCTP, являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля IP-уровня, и функциональный модуль уровня Х2АР, являющийся функциональным модулем верхнего уровня для функционального модуля уровня SCTP;
вторая базовая радиостанция содержит функциональный модуль уровня Х2АР; при этом для сигнала управления, используемого в операции хэндовера, в качестве оконечных точек выступают функциональный модуль уровня Х2АР ретрансляционного узла в паре с функциональным модулем уровня Х2АР первой базовой радиостанции и функциональный модуль уровня Х2АР первой базовой радиостанции в паре с функциональным модулем уровня Х2АР второй базовой радиостанции, а функциональный модуль уровня SCTP ретрансляционного узла и функциональный модуль уровня SCTP первой базовой радиостанции выполнены с возможностью осуществления операций поддержания активности радиоканала.