[发明专利]一种无线中继系统中终端的移动性管理方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉无线通信领域，尤其涉及一种无线中继系统中终端的移动性管理方法及系统。

背景技术

如图1所示，蜂窝无线通讯系统主要由终端、接入网和核心网组成。基站或基站和基站控制器组成的网络称为无线接入网(Radio Access Network，RAN)，负责接入层事务，比如无线资源的管理。基站之间可以根据实际情况存在物理或者逻辑上的连接，如图1中的基站1和基站2或者基站3。每个基站可以和一个或者一个以上的核心网节点(Core Network，CN)连接。核心网负责非接入层事务，比如位置更新等，并且是用户面的锚点。终端是指可以和蜂窝无线通讯网络通讯的各种设备，比如移动电话或者笔记本电脑等。

在蜂窝无线通讯系统中，固定基站网络的无线覆盖由于各种各样的原因受到限制，比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。另外一方面在小区的边缘地区，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，通讯质量较差，无线传输的错误率太高。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，有一种解决方案是在蜂窝无线通讯系统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以及可能控制信息功能的站点，也叫中继节点/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叫宏UE(Macro UE)，Relay服务的UE叫中继UE(Relay UE)。

各网元间的接口定义如下

直传链路(direct link)：基站与UE之间的无线链路，包含上下行(DL/ULdownlink/uplink)直传链路。

接入链路(access link)：Relay与UE之间的链路，包含DL/UL接入链路。

回程链路(backhaul link)：基站与Relay之间的无线链路，包含DL/UL中继链路。

在众多的中继类型中，有一种中继称为“Type I Relay”，其特点如下：

UE无法区分Relay和固定基站下的小区，即从UE看来，Relay下的小区跟基站下的小区没有区别，此类小区可以称为Relay小区。Relay小区和所有的小区一样有自己的小区物理标识(PCI，physical cell identity)，和普通小区一样发送广播，当UE驻留在中继小区中，中继小区可以单独分配调度无线资源给UE使用，与参与中继的基站(又被称为DeNB，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之间的接口以及协议栈与普通基站小区和UE之间相同。

本发明说明了在基于LTE(长期演进，Long Term Evolution)蜂窝无线通讯系统下引入上述Relay后，终端的切换流程。LTE系统采用基于IP(互联网协议，Internet Protocol)的扁平化架构，如图3所示，由E-UTRAN(演进的通用地面无线接入网，Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)、CN节点及其他支撑节点组成，其中CN节点包括：MME(移动管理单元，Mobility Management Entity)、S-GW(服务网关，Serving Gateway)。MME负责移动性管理、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(用户设备，User Equipment)用户面数据的传送、转发和路由切换等；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。每个eNB通过S1接口，连接到SAE(系统架构演进，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。每个eNB通过Uu接口(最初定义为UTRAN与UE之间的无线接口)与UE进行信令和数据的传输。