專利名稱：在寬帶無線通信系統(tǒng)中支持協(xié)同切換的設備和方法
技術領域：
本發(fā)明總體涉及一種寬帶無線通信系統(tǒng)，更具體地講，涉及一種在寬帶無線通信系統(tǒng)中支持協(xié)同切換的設備和方法。
背景技術：
當前，正在提出很多無線通信方案作為高速率移動通信的候選。在它們之中， OFDM(正交頻分復用)方案被認為是最突出的下一代無線通信方案。OFDM方案預計將被用于大多數(shù)未來的無線通信方案中。OFDM方案也被采用作為稱為第3. 5代(3.5G)技術的 IEEE802. 16WMAN(無線城域網(wǎng))中的標準。OFDM方案使用多載波來傳輸數(shù)據(jù)。S卩，OFDM方案是一種多載波調(diào)制(MCM)方案， 該MCM方案對串行輸入符號進行并行化，并在傳輸之前使用多個正交子載波(即，子信道) 調(diào)制并行的符號。在蜂窩無線通信系統(tǒng)的情況下，移動站(MS)和基站(BS)之間的通信質(zhì)量由于小區(qū)中的地理狀況、MS和BS之間的距離、或者MS的移動導致的較差的信道狀況而下降。例如，即使在BS的覆蓋區(qū)域中，封閉的建筑(例如，辦公室和房屋)也會導致傳播陰影區(qū)域。 如果MS位于傳播陰影區(qū)域中，則BS由于與MS之間較差的信道狀況而不能執(zhí)行平滑的通
fn °因此，無線通信系統(tǒng)提供用于在克服傳播陰影區(qū)域中的服務問題的同時提供高速率數(shù)據(jù)服務的毫微微小區(qū)服務。毫微微小區(qū)是通過位于建筑物(例如，辦公室或房屋)中的緊湊型BS (compact BS)創(chuàng)建的小區(qū)，并且通過寬帶網(wǎng)絡連接到移動通信核心網(wǎng)絡。緊湊型BS是由用戶安裝的低功率BS。緊湊型BS可被稱為微BS、可自配置BS、室內(nèi)BS、家庭BS 或毫微微BS (femtoBS)。以下，將緊湊型BS稱為毫微微BS。切換中斷時間是最重要的性能指標之一。在切換處理中，MS釋放與服務BS的連接，并建立與目標BS的連接。這里，從釋放與服務BS的時間點到通過與目標BS的連接從目標BS接收數(shù)據(jù)包的時間點的時間段可被定義為切換中斷時間。因為切換中斷時間確定著服務連續(xù)性(即，無縫服務)的可能性，因此切換中斷時間可被認為是重要的性能指標。 切換中斷時間受用于執(zhí)行MS和目標BS之間的切換處理所花費的時間的影響。在MS到目標BS的切換中，802. 16e移動WiMAX系統(tǒng)在MS和目標BS之間交換測距請求消息和測距響應消息，以更新由MS將要在目標BS中使用的連接標識符(CID)，并執(zhí)行 BS和MS之間的相互認證。因此，下行鏈路(DL)和上行鏈路(UL)服務通信量將不會在MS 到目標BS的切換期間被發(fā)送給MS。從用戶的立場看來，這可被認為是服務中斷。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術的上述不足，本發(fā)明的主要方面在于實質(zhì)解決至少上面的問題和/或缺點，并提供至少下面的優(yōu)點。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種用于在寬帶無線通信系統(tǒng)中支持協(xié)同切換的設備和方法。
本發(fā)明的另一方面在于提供一種用于主基站(BQ的設備方法，以向初始已進入主BS或者副BS的移動站(MS)分配連接標識符(CID)，并且在包括支持協(xié)同切換的主BS和副BS的寬帶無線通信系統(tǒng)中與副BS共享MS的CID。本發(fā)明的另一方面在于提供一種用于在寬帶無線通信系統(tǒng)中的主BS和副BS之間的MS切換中，通過如下方式減少MS的切換等待時間的設備方法通過檢測主BS和副BS相互協(xié)作并共享MS的CID這樣的事實，來選擇性地省略通過交換測距請求/響應消息而進行的的CID更新或者認證和密鑰更新。根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種用于在無線通信系統(tǒng)中操作MS進行協(xié)同切換的方法包括決定到目標BS的切換；在到目標BS的切換處理期間省略MS的CID更新處理，其中， MS的CID被預先在服務BS和目標BS之間共享。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種用于在無線通信系統(tǒng)中操作目標BS進行協(xié)同切換的方法包括預先與MS的服務BS共享MS的CID ；在與MS的切換處理期間省略MS的CID 更新處理。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種用于在無線通信系統(tǒng)中MS進行協(xié)同切換的設備包括切換管理器，被配置為決定到目標BS的切換，并在到目標BS的切換處理期間省略MS的 CID更新處理；發(fā)送器/接收器，被配置為發(fā)送/接收用于與目標BS的切換處理的切換相關信息，其中，MS的CID被預先在服務BS和目標BS之間共享。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種用于在無線通信系統(tǒng)中目標BS進行協(xié)同切換的設備，包括網(wǎng)絡進入管理器，被配置為預先與MS的服務BS共享MS的CID ；切換管理器，被配置為在與MS的切換處理期間省略MS的CID更新處理。在進行下面的“具體實施方式
”之前，闡述貫穿該專利文檔使用的特定詞語和短語會較有益處術語“包括”和“包含”以及它們的派生詞是指沒有限制的包含；術語“或”是包括在內(nèi)的，意為和/或；短語“與...相關的”和“與之相關的”以及它們的派生詞可表示包括、被包括在...內(nèi)、與...互連、包含、被包含在...內(nèi)、連接到或與...連接、結合到或與...結合、可與...聯(lián)通的、與...協(xié)作、交織、并列、接近、被綁定到或與...綁定、具有、 具有...的屬性等；術語“控制器”是指控制至少一個操作的任何裝置、系統(tǒng)及其部分，可以以硬件、固件或軟件、或者硬件、固件或軟件中的至少兩種的一些組合來實現(xiàn)這樣的裝置。 應該注意，不管是本地還是遠程，與任何特定控制器關聯(lián)的功能可被集中或分散。貫穿該專利文檔，提供用于特定詞語和短語的定義，本領域的普通技術人員應該理解，即使不在大多數(shù)情況下，也是在很多情況下，這種定義將應用于這樣限定的詞語和短語在以前和將來的使用。


為了更全面地理解本公開及其優(yōu)點，現(xiàn)在參考下面結合附圖進行的描述，在附圖中相同的標號表示相同的部件，其中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的寬帶無線通信系統(tǒng)的示圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的在寬帶無線通信系統(tǒng)中移動站(MS)的初始網(wǎng)絡進入(entry)處理的信號流程圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的在寬帶無線通信系統(tǒng)中MS的切換處理的信號流程圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例的在寬帶無線通系統(tǒng)中MS的切換處理的信號流程圖；圖5A和圖5B是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的在寬帶無線通信系統(tǒng)中用于基站(BS)支持MS的初始網(wǎng)絡進入的方法的流程圖；圖6A和圖6B是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的在寬帶無線通信系統(tǒng)中用于MS 接收鄰居通告消息并基于鄰居通告消息執(zhí)行切換的方法的流程圖；圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的在寬帶無線通信系統(tǒng)中用于服務BS將鄰居通告消息發(fā)送給MS以支持MS的切換的方法的流程圖；圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的在寬帶無線通信系統(tǒng)中用于目標BS支持MS的切換的方法的流程圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的在寬帶無線通信系統(tǒng)中的MS的框圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的在寬帶無線通系統(tǒng)中的BS的框圖。
具體實施例方式在該專利文檔中，用于描述本公開的原理的下面討論的圖1至圖10以及各個實施例僅是作為示例，而不應以任何方式被解釋為限制本公開的范圍。本領域的技術人員應該理解，本公開的原理可以在任何適當布置的無線通信系統(tǒng)中被實現(xiàn)。本發(fā)明提供一種在寬帶無線通信系統(tǒng)中支持協(xié)同切換的方案。寬帶無線通信系統(tǒng)的示例包括802. 16e/16m WiMAX系統(tǒng)和3GPP LTE系統(tǒng)，本發(fā)明不限于此。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的寬帶無線通信系統(tǒng)的示圖。參照圖1，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的寬帶無線通信系統(tǒng)包括移動站 (MS) 100、副基站(BS) 110和主BS 120。寬帶無線通信系統(tǒng)可包括多個MS 100、多個副BS 110和多個主BS 120。這里，主BS 120和副BS 110中的每一個可包括第一宏BS和第二宏 BS,或者可包括宏BS和在等級上低于宏BS的毫微微BS，或者可包括第一毫微微BS和第二毫微微BS。主BS 120和副BS 110相互協(xié)作以支持根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的協(xié)同切換。 為了支持協(xié)同切換，主BS 120不僅將連接標識符(CID)分配給它自己的覆蓋范圍內(nèi)的MS 100，而且還將CID分配給副BS 110的覆蓋范圍內(nèi)的MS 100。S卩，主BS 120按傳統(tǒng)方式將 CID分配給初始已進入主BS 120的MS 100，并且通過主BS 120與副BS 110協(xié)作，副BS 110 將CID分配給已經(jīng)初始進入副BS 110的MS 100，這將在下面參照圖2進行詳細描述。因此，主 BS 120 禾口畐Ij BS 110 共享 MS 100 的 CID。按這樣的方式，主BS 120和副BS 110相互協(xié)作，并共享MS 100的CID。因此，在主BS 120和副BS 110之間的MS切換中可選擇性地省略通過交換測距請求/響應消息而進行的CID更新或者授權和密鑰更新。為此，MS 100必須知道關于與服務BS協(xié)作的鄰居BS 的信息。因此，本發(fā)明提供一種通過如下方式將關于與支持協(xié)同切換的服務BS協(xié)作的鄰居 BS的信息通知給MS的方案在鄰居通告(M0B_NBR-ADV)消息中包括鄰居BS的協(xié)同切換支持/不支持信息，其中，鄰居通告消息被周期性地從服務BS廣播到MS,以將鄰居BS列表通知給MS。
這里，鄰居通告消息包括1字節(jié)TLV(類型長度值)“協(xié)同切換(HO)支持”字段，該字段以位映射格式指示鄰居BS是否支持與服務BS結合的協(xié)同切換。“協(xié)同HO支持”字段的位#0指示是否省略通過交換測距請求/響應消息而進行的CID更新，位#1指示是否省略通過交換測距請求/響應消息而進行的認證和密鑰更新，其他位#2至#7是保留位。這里，值“ 1”指示支持協(xié)同切換，值“0”指示不支持協(xié)同切換。例如，如果鄰居通告消息中的“協(xié)同HO支持”字段的位#0具有值“1”，并且位#1 具有值“ 1 ”，則由于服務BS和鄰居BS共享MS的CID和認證信息，因此MS可在到鄰居BS的切換中省略為了 CID更新以及認證和密鑰更新而進行的測距請求/響應消息的交換。將在下面參照圖3對此進行詳細描述。作為另一示例，如果鄰居通告消息中的“協(xié)同HO支持”字段的位#0和位#1分別具有值“1”和值“0”，則由于服務BS和鄰居BS共享MS的CID,因此MS可在到鄰居BS的切換中省略為了 CID更新而進行的測距請求/響應消息的交換。然而，由于服務BS和鄰居BS 不共享MS的認證信息，因此MS可在到鄰居BS的切換中發(fā)送用于認證的測距請求消息。將在下面參照圖4對此進行詳細描述。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的在寬帶無線通信系統(tǒng)中移動站(MS)的初始網(wǎng)絡進入(entry)處理的信號流程圖。參照圖2，當MS 200初始被開啟時，MS 200從作為相應小區(qū)的BS的副BS 210接收下行鏈路(DL)信號，并使用DL信號的前同步碼獲取與副BS 210的同步。隨后，MS 200 與副BS 210交換初始測距碼和測距響應(RNG-RSP)消息，以控制MS 200的上行鏈路(UL) 傳輸參數(shù)。隨后，在步驟201，MS 200通過使用經(jīng)由上行鏈路映射(例如，UL-MAP =CDMA Allocation IE (CDMA分配信息元素))從副BS 210分配的上行鏈路資源將包括MS 200的 MAC地址的測距請求(RNG-REQ)消息發(fā)送給副BS210。在步驟203，副BS 210將包括MS 200的MAC地址的MS CID請求消息發(fā)送給與副 BS 220協(xié)作的主BS 220，以請求將要分配給MS 200的傳送CID和管理CID (例如，基本CID 和主CID)。在步驟205，主BS 220將管理CID和傳送CID分配給MS 200，并將包括MS 200的一對CID (即，管理CID和傳送CID)的MS CID響應消息發(fā)送給副BS 210。在步驟207，副BS 210存儲MS 200的CID (即，管理CID和傳送CID)。在步驟209， 副BS 210將包括管理CID的測距響應消息發(fā)送給MS 200。在步驟211，MS 200和副BS 210執(zhí)行其他網(wǎng)絡進入處理(例如，基本能力協(xié)商處理、認證/授權和密鑰交換處理、以及注冊處理)。即，MS 200和副BS 210交換SS基本能力請求(SBC-REQ)消息和SS基本能力響應(SBC-RSP)消息以執(zhí)行基本能力協(xié)商處理，交換私鑰管理請求(PKM-REQ)消息和私鑰管理響應(PKM-RSP)消息以執(zhí)行認證/授權和密鑰交換處理，并交換注冊請求(REG-REQ)消息和注冊響應(REG-REQ)消息以執(zhí)行注冊處理。在步驟213，為了設置網(wǎng)絡中供應的服務流，MS 200將動態(tài)服務添加請求 (DSA-REQ)消息發(fā)送給副BS 210，以請求服務質(zhì)量參數(shù)。在步驟215，副BS 210查詢已經(jīng)在步驟207存儲的MS 200的CID ( S卩，管理CID和傳送CID)。在步驟217，副BS 210將作為服務質(zhì)量參數(shù)的包括傳送CID的動態(tài)服務添加響應(DSA-RSP)消息發(fā)送給MS 200。在步驟219，MS 200可將動態(tài)服務添加確認(DSA-ACK) 消息發(fā)送給副BS 210，以通知動態(tài)服務添加響應消息的成功接收。按這樣的方式，當MS初始進入副BS的網(wǎng)絡時，副BS向主BS請求MS被分配的 CID (即，管理CID和傳送CID)，從主BS接收MS被分配的CID，并將接收的CID發(fā)送給MS。 即，MS的CID不是由MS訪問的副BS分配，而是由與副BS協(xié)作的主BS分配，從而主BS和副BS共享MS的CID。同時，當MS初始已進入主BS的網(wǎng)絡時，MS和主BS按傳統(tǒng)方法執(zhí)行網(wǎng)絡進入處理。即，主BS響應于從MS接收的測距請求消息直接將CID (S卩，管理CID和傳送CID)分配給MS，將包括管理CID的測距響應消息發(fā)送給MS，并將包括傳送CID的動態(tài)服務添加響應消息發(fā)送給MS。在此情況下，主BS將包括MS的CID(S卩，管理CID和傳送CID)的單獨的消息發(fā)送給副BS，從而主BS和副BS可共享MS的CID。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的在寬帶無線通信系統(tǒng)中MS的切換處理的信號流程圖。這里，服務BS和目標BS可以分別是主BS和副BS，或者可以分別是副BS和主BS，或者可以分別是第一副BS和第二副BS。參照圖3，在步驟301，MS 300從服務BS 310接收被周期性廣播的鄰居通告(Μ0Β_ NBR-ADV)消息。這里，鄰居通告消息被周期性地從服務BS 310廣播，以將關于鄰居BS的信息通知給MS 300。鄰居通告消息包括鄰居BS的協(xié)同切換支持/不支持信息，其中，可通過鄰居通告消息中的“協(xié)同HO支持”字段檢測所述鄰居BS的協(xié)同切換支持/不支持信息。 如圖3所示，如果鄰居通告消息中的“協(xié)同HO支持”字段的位#0和位#1具有值“ 1 ”，則由于服務BS和鄰居BS共享MS的CID和認證信息，因此MS 300可在到鄰居BS的切換中省略為了 CID更新以及認證和密鑰更新而進行的測距請求/響應消息的交換。在步驟303，MS 300掃描包括在鄰居通告消息中的鄰居BS，如果從掃描結果確定有必要進行服務BS改變，則MS 300與服務BS 310交換切換請求(M0B_H0_REQ)消息和切換響應(M0B_H0-RSP)消息，以決定到鄰居BS的切換。在步驟305，MS 300將包括鄰居BS 的ID信息(即，目標BS的ID信息)的切換指示(M0B_H0-IND)消息發(fā)送給服務BS 310。在步驟307，服務BS 310將包括MS 300的認證信息、CID (管理CID和傳送CID) 和上下文的MS切換指示消息發(fā)送給目標BS 320。在步驟309，MS 300將切換測距CDMA碼發(fā)送給目標BS 320。在步驟311，如果成功接收到切換測距CDMA碼，則目標BS 320將測距響應消息發(fā)送給MS 300，以通知切換測距CDMA碼的成功接收。在步驟313，目標BS 320將用于傳輸測距請求消息的上行鏈路(UL)資源分配給 MS 300，并將包括UL資源的分配信息的上行鏈路映射(例如，UL-MAP :CDMA Allocation IE)發(fā)送給MS 300。這里，MS 300從接收的鄰居通告消息獲知在到目標BS 320的切換中，可省略為了 CID更新或者認證和密鑰更新而進行的測距請求/響應消息的交換。因此，MS 300省略測距請求消息的發(fā)送。在步驟315，MS 300通過經(jīng)由上行鏈路映射從目標BS 320分配的 UL資源，使用在服務BS 310中使用的先前管理CID，來將寬帶請求(BR)頭發(fā)送給目標BS 320。在步驟317，目標BS 320可將包括MS 300的基本信息(例如，MS 300的CID)的MS 切換(HO)確認消息發(fā)送給服務BS 310，以通知切換的完成。
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服務BS 310和目標BS 320共享MS 300的CID。因此，在完成到目標BS 320的切換之后，MS 300可通過使用在服務BS 310中使用的CID繼續(xù)與目標BS 320進行通信。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例的在寬帶無線通系統(tǒng)中MS的切換處理的信號流程圖。這里，服務BS和目標BS可以分別是主BS和副BS，或者可以分別是副BS 和主BS，或者可以分別是第一副BS和第二副BS。參照圖4，在步驟401，MS 400從服務BS 410接收被周期性廣播的鄰居通告(Μ0Β_ NBR-ADV)消息。這里，鄰居通告消息被周期性地從服務BS 410廣播，以將關于鄰居BS的信息通知給MS 400。鄰居通告消息包括鄰居BS的協(xié)同切換支持/不支持信息，其中，可通過鄰居通告消息中的“協(xié)同HO支持”字段檢測所述鄰居BS的協(xié)同切換支持/不支持信息。 如圖4所示，如果鄰居通告消息中的“協(xié)同HO支持”字段的位#0和位#1分別具有值“1”和值“0”，則由于服務BS 410和鄰居BS共享MS 400的CID，因此MS 400可在到鄰居BS的切換中省略為了 CID更新而進行的測距請求/響應消息的交換。然而，由于服務BS 410和鄰居BS不共享MS的認證信息，因此MS 400可在到鄰居BS的切換中發(fā)送用于認證的測距請求消息。在步驟403，MS 400掃描包括在鄰居通告消息中的鄰居BS，如果從掃描結果確定有必要進行服務BS改變，則MS 400與服務BS 410交換切換請求(M0B_H0_REQ)消息和切換響應(M0B_H0-RSP)消息，以決定到鄰居BS的切換。在步驟405，MS 400將包括鄰居BS 的ID信息(即，目標BS的ID信息)的切換指示(M0B_H0-IND)消息發(fā)送給服務BS 410。在步驟407，服務BS 410將包括MS 400的認證信息、CID (管理CID和傳送CID) 和上下文的MS切換指示消息發(fā)送給目標BS 420。在步驟409，MS 400將切換測距CDMA碼發(fā)送給目標BS 420。在步驟411，如果成功接收到切換測距CDMA碼，則目標BS 420將測距響應消息發(fā)送給MS 400，以通知切換測距CDMA碼的成功接收。在步驟413，目標BS 420將用于傳輸測距請求消息的上行鏈路(UL)資源分配給 MS 400，并將包括UL資源的分配信息的上行鏈路映射(例如，UL-MAP :CDMA Allocation IE)發(fā)送給MS 400。這里，MS 400從接收的鄰居通告消息獲知在到目標BS 420的切換中，僅可省略 CID更新。因此，在步驟415，MS 400通過經(jīng)由上行鏈路映射從目標BS 420分配的UL資源， 使用在服務BS 410中使用的先前管理CID(例如，基本CID)，來將包括認證信息的測距請求消息發(fā)送給目標BS 420。在一個示例性實施例中，MS 400可將作為認證信息的隨機數(shù)(MS 隨機數(shù))發(fā)送給目標BS 420，其中，使用發(fā)送給目標BS 420的MS切換指示消息中的認證信息隨機地產(chǎn)生所述隨機數(shù)。目標BS 420將使用MS切換指示消息中的認證信息隨機地產(chǎn)生的值與從MS 400 接收的MS隨機數(shù)進行比較，如果兩個值相同，則認證MS 400。在步驟417，目標BS 420可將包括MS 400的基本信息(例如，MS 400的CID)的MS切換(HO)確認消息發(fā)送給服務BS 410，以通知切換的完成。服務BS 410和目標BS 420共享MS 400的CID。因此，在完成到目標BS 420的切換之后，MS 400可通過使用在服務BS 410中使用的CID繼續(xù)與目標BS 420進行通信。圖5A和圖5B是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的在寬帶無線通信系統(tǒng)中用于基站(BQ支持MS的初始網(wǎng)絡進入的方法的流程圖。這里，BS可以是主BS或副BS。參照圖5A和圖5B，在步驟501，當MS初始進入BS的網(wǎng)絡時，BS執(zhí)行與MS的同步。在步驟503，BS確定該BS是否是副BS。如果該BS是副BS (在步驟503)，則BS進行到步驟505。在步驟505，BS確定是否從MS接收到包括MS的MAC地址的測距請求消息。如果從MS接收到包括MS的MAC地址的測距請求消息(在步驟505)，則BS進行到步驟507。在步驟507，BS產(chǎn)生包括MS的MAC地址的MS CID請求消息，并將產(chǎn)生的MS CID 請求消息發(fā)送給與BS協(xié)作的主BS，以請求將要被分配給MS的傳送CID和管理CID(即，基本CID和主CID)。在步驟509，BS確定是否從主BS接收到包括MS的CID的MS CID響應消息。如果從主BS接收到包括MS的CID的MS CID響應消息(在步驟509)，則在步驟 511，BS存儲包括在MS CID響應消息中的MS的CID，并進行到步驟513。即，BS存儲分配給 MS的傳送CID和管理CID (即，基本CID和主CID)。另一方面，如果所述BS是主BS (在步驟50 ，則BS進行到步驟521。在步驟521， BS確定是否從MS接收到包括MS的MAC地址的測距請求消息。如果從MS接收到包括MS的MAC地址的測距請求消息(在步驟521)，則BS進行到步驟523。在步驟523，BS將CID (即，管理CID和傳送CID)分配給MS，存儲分配的CID，并進行到步驟513。在步驟513，BS產(chǎn)生包括MS的管理CID的測距響應消息，并將產(chǎn)生的測距響應消息發(fā)送給MS。在步驟515，BS與MS執(zhí)行基本能力協(xié)商處理、認證/授權和密鑰交換處理、以及注冊處理。在步驟517，BS確定是否從MS接收到用于請求服務質(zhì)量參數(shù)的動態(tài)服務添加請求 (DSA-REQ)消息，其中，服務質(zhì)量參數(shù)用于設置網(wǎng)絡中供應的服務流。如果從MS接收到動態(tài)服務添加請求(DSA-REQ)消息(在步驟517)，則BS進行到步驟519。在步驟519，BS查詢存儲的MS的CID，產(chǎn)生包括傳送CID的動態(tài)服務添加響應 (DSA-RSP)消息，并將產(chǎn)生的動態(tài)服務添加響應(DSA-RSP)消息發(fā)送給MS。隨后，BS確定MS的初始網(wǎng)絡進入處理完成，并結束根據(jù)本發(fā)明的方法。圖6A和圖6B是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的在寬帶無線通信系統(tǒng)中用于MS 接收鄰居通告消息并基于鄰居通告消息執(zhí)行切換的方法的流程圖。參照圖6A和圖6B，在步驟601，MS從服務BS接收被周期性廣播的鄰居通告(Μ0Β_ NBR-ADV)消息。這里，鄰居通告消息被周期性地從服務BS廣播，以將關于鄰居BS的信息通知給MS。鄰居通告消息包括鄰居BS的協(xié)同切換支持/不支持信息，其中，可通過鄰居通告消息中的“協(xié)同HO支持”字段檢測所述鄰居BS的協(xié)同切換支持/不支持信息。在步驟603，MS掃描包括在鄰居通告消息中的鄰居BS，并且根據(jù)掃描結果決定到鄰居BS的切換。這里，MS掃描包括在鄰居通告消息中的鄰居BS，如果從掃描結果確定有必要進行服務BS改變，則與服務BS交換切換請求(M0B_H0-REQ)消息和切換響應(Μ0Β_ H0-RSP)消息，以決定到鄰居BS的切換。在步驟605，MS從鄰居通告消息提取鄰居BS的協(xié)同切換支持/不支持信息。
在步驟607，MS確定鄰居BS的協(xié)同切換支持/不支持信息是否指示由于鄰居BS 支持協(xié)同切換，因此可在到鄰居BS的切換中省略為了 CID更新而進行的測距請求/響應消息的交換。這里，鄰居通告消息中的“協(xié)同HO支持”字段的位#0指示是否省略通過交換測距請求/響應消息而進行的CID更新。MS可檢測“協(xié)同HO支持”字段的位#0，以確定是否由于鄰居BS支持協(xié)同切換從而可在到鄰居BS的切換中省略為了 CID更新而進行的測距請求/響應消息的交換。如果鄰居BS的協(xié)同切換支持/不支持信息指示由于鄰居BS不支持協(xié)同切換，因此在到鄰居BS的切換中不能省略為了 CID更新而進行的測距請求/響應消息的交換(在步驟607)，則MS執(zhí)行一般的切換處理。另一方面，如果鄰居BS的協(xié)同切換支持/不支持信息指示由于鄰居BS支持協(xié)同切換，因此可在到鄰居BS的切換中省略為了 CID更新而進行的測距請求/響應消息的交換 (在步驟607)，則MS進行到步驟609。在步驟609，MS確定鄰居BS的協(xié)同切換支持/不支持信息是否指示由于鄰居BS支持協(xié)同切換，因此可在到鄰居BS的切換中省略為了認證和密鑰更新而進行的測距請求/響應消息的交換。這里，“協(xié)同HO支持”字段的位#1指示是否省略通過交換測距請求/響應消息的認證和密鑰更新。MS可檢測“協(xié)同HO支持”字段的位#1，以確定是否由于鄰居BS支持協(xié)同切換從而可在到鄰居BS的切換中省略為了認證和密鑰更新而進行的測距請求/響應消息的交換。如果鄰居BS的協(xié)同切換支持/不支持信息指示在到鄰居BS的切換中可省略CID 更新并且可省略為了認證和密鑰更新而進行的測距請求/響應消息的交換(在步驟609)， 則MS進行到步驟611。在步驟611，MS產(chǎn)生包括鄰居BS的ID信息(S卩，目標BS的ID信息)的切換指示(M0B_H0-IND)消息，并將產(chǎn)生的切換指示消息發(fā)送給服務BS。在步驟613，MS將切換測距CDMA碼發(fā)送給目標BS。如果成功接收到切換測距CDMA 碼，則目標BS將測距響應消息發(fā)送給MS，以通知切換測距CDMA碼的成功接收。此外，目標 BS將用于傳輸測距請求消息的上行鏈路(UL)資源分配給MS，并將包括UL資源的分配信息的上行鏈路映射(例如，UL-MAP CDMA Allocation IE)發(fā)送給MS。在步驟615，MS確定是否從目標BS接收到測距響應消息和上行鏈路映射。如果從目標BS接收到測距響應消息和上行鏈路映射(在步驟615)，則MS進行到步驟617，這是因為MS從接收的鄰居通告消息獲知在到目標BS的切換中可省略為了 CID更新以及認證和密鑰更新而進行的測距請求/響應消息的交換。在步驟617，MS省略測距請求消息的發(fā)送，并通過經(jīng)由上行鏈路映射從目標BS分配的UL資源，使用在服務BS中使用的先前管理CID，來將寬帶請求(BR)頭發(fā)送給目標BS。在步驟619，MS完成切換處理。隨后，MS結束根據(jù)本發(fā)明的方法。另一方面，如果鄰居BS的協(xié)同切換支持/不支持信息指示在到鄰居BS的切換中可省略CID更新并且不能省略為了認證和密鑰更新而進行的測距請求/響應消息的交換 (在步驟609)，則MS進行到步驟621。在步驟621，MS產(chǎn)生包括鄰居BS的ID信息(S卩，目標BS的ID信息)的切換指示(M0B_H0-IND)消息，并將產(chǎn)生的切換指示消息發(fā)送給服務 BS。在步驟623，MS將切換測距CDMA碼發(fā)送給目標BS。如果成功接收到切換測距CDMA 碼，則目標BS將測距響應消息發(fā)送給MS，以通知切換測距CDMA碼的成功接收。此外，目標BS將用于傳輸測距請求消息的上行鏈路(UL)資源分配給MS，并將包括UL資源的分配信息的上行鏈路映射(例如，UL-MAP CDMA Allocation IE)發(fā)送給MS。在步驟625，MS確定是否從目標BS接收到測距響應消息和上行鏈路映射。如果從目標BS接收到測距響應消息和上行鏈路映射(在步驟625)，則MS進行到步驟627，這是因為MS從接收的鄰居通告消息獲知在到目標BS的切換中僅可省略CID更新。在步驟627，MS通過經(jīng)由上行鏈路映射從目標BS分配的UL資源，使用在服務BS中使用的先前管理CID(例如，基本CID)，來產(chǎn)生包括認證信息(S卩，MS隨機數(shù))的測距請求消息，并將產(chǎn)生的測距請求消息發(fā)送給目標BS。隨后，MS進行到步驟619。圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的在寬帶無線通信系統(tǒng)中用于服務BS將鄰居通告消息發(fā)送到MS以支持MS的切換的方法的流程圖。參照圖7，在步驟701，服務BS確定是否到了發(fā)送被周期性廣播的鄰居通告消息的時間。如果到了發(fā)送鄰居通告消息的時間(在步驟701)，則服務BS進行到步驟703。在步驟703，服務BS根據(jù)每個鄰居BS的協(xié)同切換支持/不支持信息來確定是否省略CID更新。在步驟705，服務BS根據(jù)每個鄰居BS的協(xié)同切換支持/不支持信息來確定是否省略認證和密鑰更新。在步驟707，服務BS基于確定結果產(chǎn)生包括每個鄰居BS的協(xié)同切換支持/不支持信息的鄰居通告消息，并廣播產(chǎn)生的鄰居通告消息。根據(jù)本發(fā)明，鄰居BS的協(xié)同切換支持 /不支持信息可被包括在鄰居通告消息的“協(xié)同HO支持”字段中。這里，“協(xié)同HO支持”字段的位#0指示是否省略通過交換測距請求/響應消息而進行的CID更新，位#1指示是否省略通過交換測距請求/響應消息而進行的認證和密鑰更新。這里，值“1”指示支持協(xié)同切換，值“ 0，，指示不支持協(xié)同切換。隨后，服務BS結束根據(jù)本發(fā)明的方法。圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的在寬帶無線通信系統(tǒng)中用于目標BS支持MS的切換的方法的流程圖。參照圖8，在步驟801，目標BS從服務BS接收包括MS的認證信息、CID (管理CID 和傳送CID)、以及上下文的MS切換指示消息。在步驟803，目標BS確定是否從MS成功接收到切換測距CDMA碼。如果從MS成功接收到切換測距CDMA碼(在步驟803)，則目標BS進行到步驟805。 在步驟805，目標BS產(chǎn)生用于通知切換測距CDMA碼的成功接收的測距響應消息，并將產(chǎn)生的測距響應消息發(fā)送給MS。在步驟807，目標BS將用于傳輸測距請求消息的上行鏈路(UL)資源分配給MS，并將包括UL資源的分配信息的上行鏈路映射(例如，UL-MAP =CDMA Allocation IE)發(fā)送給 MS。在步驟809，目標BS確定是否通過經(jīng)由上行鏈路映射分配給MS的上行鏈路資源從 MS接收到包括在服務BS中使用的MS的先前管理CID的寬帶請求(BR)頭(不是一般的測距請求消息)。如果通過經(jīng)由上行鏈路映射分配給MS的上行鏈路資源從MS接收到包括在服務BS中使用的MS的先前管理CID的寬帶請求(BR)頭(不是一般的測距請求消息)(在步驟 809)，則目標BS進行到步驟811。在步驟811，目標BS產(chǎn)生包括MS的基本信息(例如，MS 的CID)的MS切換(HO)確認消息，并將產(chǎn)生的MS切換確認消息發(fā)送給服務BS，以通知切換的完成。在步驟813，目標BS完成MS的切換處理。隨后，目標BS結束根據(jù)本發(fā)明的方法。另一方面，如果沒有通過經(jīng)由上行鏈路映射分配給MS的上行鏈路資源從MS接收到包括在服務BS中使用的MS的先前管理CID的寬帶請求(BR)頭(在步驟809)，則目標 BS進行到步驟815。在步驟815，目標BS確定是否通過經(jīng)由上行鏈路映射分配給MS的UL 資源從MS接收到測距請求消息(不是一般的測距請求消息)，其中，該測距請求消息包括在服務BS中使用的MS的認證信息(即，MS隨機數(shù))和先前管理CID (S卩，基本CID)。如果沒有通過經(jīng)由上行鏈路映射分配給MS的UL資源從MS接收到包括在服務BS 中使用的MS的認證信息(即，MS隨機數(shù))和先前管理CID(即，基本CID)的測距請求消息 (不是一般的測距請求消息)(在步驟815)，則目標BS確定通過經(jīng)由上行鏈路映射分配給 MS的UL資源接收到一般的測距請求消息，并執(zhí)行一般的切換處理。另一方面，如果通過經(jīng)由上行鏈路映射分配給MS的UL資源從MS接收到包括在服務BS中使用的MS的認證信息(即，MS隨機數(shù))和先前管理CID(即，基本CID)的測距請求消息(不是一般的測距請求消息)(在步驟815)，則目標BS進行到步驟817。在步驟817， 目標BS將使用MS切換指示消息中的認證信息隨機地產(chǎn)生的值與從MS接收的MS隨機數(shù)進行比較，如果兩個值相同，則認證MS。隨后，目標BS進行到步驟811。圖9是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的在寬帶無線通信系統(tǒng)中的MS的框圖。參照圖9，MS包括切換管理器900、控制器902、消息產(chǎn)生器904、發(fā)送器906、接收器908、以及消息處理器910。切換處理器900決定到鄰居BS的切換，通過控制器902將用于切換處理的切換相關信息提供給消息產(chǎn)生器904，并對通過控制器902從消息處理器910接收的切換相關信息進行處理。根據(jù)本發(fā)明，切換管理器900從服務BS接收被周期性廣播的鄰居通告(Μ0Β_ NBR-ADV)消息，檢測鄰居BS的協(xié)同切換支持/不支持信息，并基于鄰居BS的協(xié)同切換支持 /不支持信息，在到鄰居通告消息中的鄰居BS的切換中省略通過交換測距請求/響應消息而進行的CID更新或認證和密鑰更新?？刂破?02控制MS的整個操作。消息產(chǎn)生器904基于從控制器902接收的所述信息來產(chǎn)生消息，并將產(chǎn)生的消息提供給發(fā)送器906。發(fā)送器906對從消息產(chǎn)生器904接收的消息進行編碼和調(diào)制，并通過天線將作為結果的信號發(fā)送給BS。接收器908對通過天線從BS接收的信號進行解調(diào)和解碼，并將作為結果的消息提供給消息處理器910。消息處理器910從自接收器908接收的消息提取信息，并將提取的信息提供給控制器902。以下，將描述根據(jù)本發(fā)明的服務BS和鄰居BS的配置。由于服務BS和鄰居BS具有相同的接口模塊(通信模塊)，因此它們具有相同的塊配置。因此，將參照相同的框圖來描述服務BS和鄰居BS的操作。圖10是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的在寬帶無線通系統(tǒng)中的BS的框圖。由于服務BS、目標BS、主BS、以及副BS具有相同的配置，因此，將基于相同的配置來描述所述BS的配置。參照圖10，BS包括網(wǎng)絡管理器1000、切換管理器1002、網(wǎng)絡進入管理器1004、控制器1006、消息產(chǎn)生器1008、發(fā)送器1010、接收器1012、以及消息處理器1014。網(wǎng)絡管理器1000通過X2接口與另一 BS進行通信。即，網(wǎng)絡管理器1000處理從另一 BS接收的消息，將切換相關信息提供給切換管理器1002，并將網(wǎng)絡進入相關信息提供給網(wǎng)絡進入管理器1004。此外，網(wǎng)絡管理器1000基于從切換管理器1002接收的切換相關信息或者從網(wǎng)絡進入管理器1004接收的網(wǎng)絡進入相關信息，產(chǎn)生消息，并將產(chǎn)生的消息發(fā)送給另一 BS。切換管理器1002處理并管理MS的切換。切換管理器1002通過控制器1006將用于與MS進行切換處理的切換相關信息提供給消息產(chǎn)生器1008，并處理通過控制器1006從消息處理器1014接收的切換相關信息。此外，當為了切換處理需要與另一 BS進行通信時， 切換管理器1002將切換相關信息提供給網(wǎng)絡管理器1000，并處理從網(wǎng)絡管理器1000接收的切換相關信息。服務BS的切換管理器1002周期性地廣播包括鄰居BS的協(xié)同切換支持/ 不支持信息的鄰居通告(M0B_NBR-ADV)消息。當與目標BS協(xié)作的服務BS的MS執(zhí)行切換時，目標BS的切換管理器1002省略通過交換測距請求/響應消息而進行的CID更新或認證和密鑰更新。網(wǎng)絡進入管理器1004對MS的初始網(wǎng)絡進入進行處理和管理。網(wǎng)絡進入管理器 1004通過控制器1006將用于MS的初始網(wǎng)絡進入處理的網(wǎng)絡進入相關信息提供給消息產(chǎn)生器1008，并對通過控制器1006從消息處理器1014接收的網(wǎng)絡進入相關信息進行處理。此外，當為了初始網(wǎng)絡進入處理需要與另一BS的通信時，網(wǎng)絡進入管理器1004將網(wǎng)絡進入相關信息提供給網(wǎng)絡管理器1000，并對從網(wǎng)絡管理器1000接收的網(wǎng)絡進入相關信息進行處理。副BS通過與副BS協(xié)作的主BS向初始已訪問副BS的MS分配CID。為此，通過經(jīng)由網(wǎng)絡管理器1000與主BS進行通信，副BS的網(wǎng)絡進入管理器1004獲取初始已訪問副BS的MS 的CID，并將獲取的CID提供給MS。主BS不僅向它的覆蓋范圍內(nèi)的MS分配CID，而且也向副BS的覆蓋范圍內(nèi)的MS分配CID。為此，根據(jù)通過網(wǎng)絡管理器1000來自副BS的請求，主 BS的網(wǎng)絡進入管理器1004向初始已訪問副BS的MS分配CID，并通過網(wǎng)絡管理器1000將分配的CID提供給副BS。控制器1006控制BS的整個操作。消息產(chǎn)生器1008基于從控制器1006接收的所述信息產(chǎn)生消息，并將產(chǎn)生的消息提供給發(fā)送器1010。發(fā)送器1010對從消息產(chǎn)生器1008接收的消息進行編碼和調(diào)制，并通過天線將作為結果的信號發(fā)送給MS。接收器1012對通過天線從MS接收的信號進行解調(diào)和解碼，并將作為結果的消息提供給消息處理器1014。消息處理器1014從自接收器1012接收的消息提取信息，并將提取的信息提供給控制器1006。
盡管沒有示出，但是在根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例的無線通信系統(tǒng)中，MS可通過決定到目標BS的切換并在到目標BS的切換處理期間省略MS的CID更新處理，來支持協(xié)同切換。此外，在根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例的無線通信系統(tǒng)中，目標BS可通過預先與MS的服務BS共享MS的CID并在MS的切換處理期間省略MS的CID更新處理，來支持協(xié)同切換。此外，根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例的無線通信系統(tǒng)中的MS的設備包括切換管理器，被配置為決定到目標BS的切換處理并在到目標BS的切換處理期間省略MS的CID 更新處理；發(fā)送器/接收器，被配置為發(fā)送/接收用于與目標BS進行切換處理的切換相關信息，其中，MS的CID被預先在服務BS和目標BS之間共享。此外，根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例的無線通信系統(tǒng)中的目標BS的設備包括 網(wǎng)絡進入管理器，被配置為預先與MS的服務BS共享MS的CID ；切換管理器，被配置為在MS 的切換處理期間省略MS的CID更新處理。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在包括支持協(xié)同切換的主BS和副BS的寬帶無線通信系統(tǒng)中，主BS向初始已進入主BS或副BS的MS分配CID，并與副BS共享MS的CID。此外，本發(fā)明在主BS和副BS之間的MS切換中，選擇性地省略通過交換測距請求/響應消息而進行的 CID更新或認證和密鑰更新。因此，本發(fā)明可減少MS的切換等待時間，并可提供無線資源的有效使用。本發(fā)明可在宏BS與在等級上低于宏BS的毫微微BS之間的MS切換中或者在毫微微BS之間的MS切換中更有效。盡管已經(jīng)結合示例性實施例描述了本公開，但是對于本領域的技術人員來說，可以提出各種改變和修改。本公開意在包含落入權利要求的范圍內(nèi)的這種改變和修改。
權利要求
1.一種用于在無線通信系統(tǒng)中操作移動站MS進行協(xié)同切換的方法，所述方法包括決定到目標基站BS的切換；在到目標BS的切換處理期間省略MS的連接標識符CID更新處理，其中，MS的CID被預先在服務BS和目標BS之間共享。
2.如權利要求1所述的方法，還包括從服務BS接收鄰居通告消息，其中，鄰居通告消息包括鄰居BS的協(xié)同切換支持/不支持信息；從鄰居通告消息提取鄰居BS的協(xié)同切換支持/不支持信息，其中，基于目標BS的協(xié)同切換支持/不支持信息省略MS的CID更新處理。
3.如權利要求2所述的方法，其中，鄰居通告消息包括“協(xié)同切換支持”字段，其中，“協(xié)同切換支持”字段的第一位指示是否在到鄰居BS的切換中省略通過交換測距請求/響應消息而進行的CID更新處理，第二位指示是否在到鄰居BS的切換中省略通過交換測距請求/響應消息而進行的認證和密鑰更新處理。
4.如權利要求3所述的方法，還包括從目標BS接收上行鏈路映射，其中，上行鏈路映射包括用于傳輸測距請求消息的上行鏈路資源的分配信息；如果基于目標BS的協(xié)同切換支持/不支持信息省略MS的認證和密鑰更新處理以及 CID更新處理兩者，則通過使用在服務BS中使用的先前管理CID，經(jīng)由分配的上行鏈路資源，將寬帶請求頭發(fā)送給目標BS。
5.如權利要求3所述的方法，還包括從目標BS接收上行鏈路映射，其中，上行鏈路映射包括用于傳輸測距請求消息的上行鏈路資源的分配信息；如果基于目標BS的協(xié)同切換支持/不支持信息僅省略MS的CID更新處理，則通過使用在服務BS中使用的先前管理CID，經(jīng)由分配的上行鏈路資源，將包括認證信息的測距請求信息發(fā)送給目標BS。
6.一種用于無線通信系統(tǒng)中的協(xié)同切換的移動站MS，所述MS包括切換管理器和控制器，所述MS被設置為執(zhí)行權利要求1-5所述的方法中的任意一個。
7.一種用于在無線通信系統(tǒng)中操作目標基站BS進行協(xié)同切換的方法，所述方法包括預先與移動站MS的服務BS共享MS的連接標識符CID ；在MS的切換處理期間省略MS的CID更新處理。
8.如權利要求7所述的方法，還包括將上行鏈路映射發(fā)送到MS，其中，上行鏈路映射包括用于傳輸測距請求消息的上行鏈路資源的分配信息；通過上行鏈路資源從MS接收寬帶請求頭，其中，寬帶請求頭包括MS在服務BS中使用的先前管理CID。
9.如權利要求7所述的方法，還包括將上行鏈路映射發(fā)送到MS，其中，上行鏈路映射包括用于傳輸測距請求消息的上行鏈路資源的分配信息；通過上行鏈路資源從MS接收測距請求信息，其中，測距請求信息包括MS在服務BS中使用的先前管理CID。
10.如權利要求7所述的方法，其中，所述無線通信系統(tǒng)包括主BS和副BS的混合，主 BS向初始已進入主BS和副BS的網(wǎng)絡的MS分配CID，并與副BS共享所分配的MS的CID。
11.如權利要求10所述的方法，其中，如果服務BS是副BS，目標BS是主BS，則共享MS 的CID的步驟包括當MS初始進入副BS的網(wǎng)絡時，從副BS接收用于請求分配MS的CID的MS CID請求消息；將CID分配給MS ；將包括MS的CID的MS CID響應消息發(fā)送給副BS， 其中，MS的CID從副BS被發(fā)送到MS。
12.如權利要求10所述的方法，其中，如果目標BS是副BS，則共享MS的CID的步驟包括當MS初始進入服務BS的網(wǎng)絡時，從主BS接收包括由主BS分配的MS的CID的消息， 其中，MS的CID從服務BS被發(fā)送到MS，主BS是服務BS或者單獨的BS。
13.一種用于無線通信系統(tǒng)中的協(xié)同切換的目標基站BS，所述目標基站BS包括網(wǎng)絡進入管理器和切換管理器，所述目標基站BS被配置為執(zhí)行權利要求7-12中的任意一項所述的方法。
全文摘要
提供一種在寬帶無線通信系統(tǒng)中支持協(xié)同切換的設備和方法。一種用于在無線通信系統(tǒng)中操作移動站(MS)進行協(xié)同切換的方法，所述方法包括決定切換到目標基站BS；在到目標BS的切換處理期間省略MS的連接標識符CID更新處理，其中，MS的CID被預先在服務BS和目標BS之間共享。
文檔編號H04W36/08GK102215539SQ20111009830
公開日2011年10月12日 申請日期2011年4月12日 優(yōu)先權日2010年4月12日
發(fā)明者周炯鐘, 姜炫求 申請人:三星電子株式會社