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CN104584678A - 通信控制装置、终端装置、通信控制方法、程序及通信控制系统 - Google Patents

通信控制装置、终端装置、通信控制方法、程序及通信控制系统 Download PDF

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CN104584678A
CN104584678A CN201380044218.0A CN201380044218A CN104584678A CN 104584678 A CN104584678 A CN 104584678A CN 201380044218 A CN201380044218 A CN 201380044218A CN 104584678 A CN104584678 A CN 104584678A
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Abstract

[问题]为了在异构网络环境下根据移动站的情形来实现灵活的无线网络。[方案]提供了一种通信控制装置，其包括：确定单元，该确定单元在移动站与一个或更多个小区中的任意一个小区通信时确定移动站是否应经由接入点通信；选择单元，该选择单元在确定出移动站应经由接入点通信时选择作为移动站的接入点进行操作的装置；以及信令单元，该信令单元命令由选择单元选择的装置作为接入点进行操作，并且命令移动站经由该装置通信。

Description

通信控制装置、终端装置、通信控制方法、程序及通信控制系统
技术领域
本公开涉及通信控制装置、终端装置、通信控制方法、程序以及通信控制系统。
背景技术
近来的无线通信环境已面临频率资源由于数据流量的快速增长而耗尽的问题。因此，异构网络作为对抗频率资源的耗尽的措施之一已吸引了关注。异构网络是通过允许在无线接入技术、小区规模或频带上不同的各小区共存来形成的网络。例如，对于3GPP Release 12之后的第五代(5G)无线通信系统，提出了将相对较低的频带分配给大小区，而将相对较高的频带分配给小小区，以允许大小区与小小区彼此交叠(参见下面的非专利文献1)。因此，能够提升网络密度并且能够改善频率资源的使用效率。引用列表
非专利文献”
非专利文献1：NTT DOCOMO,INC.,“Requirements,CandidateSolutions&Technology Roadmap for LTE Rel-12Onward(LTE Rel-12前沿的需求、候选方案和技术路标)”,3GPP Workshop on Release 12andonwards,Ljubljana,Slovenia,June 11-12,2012”。
发明内容
技术问题
然而，设置小区需要高昂的经济成本。因此，未来无法期望无处不在的移动站处于大量小区的覆盖范围内。实际上，根据地点和时间，存在移动站能够连接至多个小区的情况，或者存在移动站连接至单个小区或不存在可连接的小区的情况。
因此，在异构网络环境下，期望提供一种根据移动站的情形来实现灵活的无线网络的系统。
解决问题的方案
根据本公开，提供了一种通信控制装置，包括：确定单元，该确定单元在移动站与一个或更多个小区中的任意一个小区通信时确定移动站是否应经由接入点通信；选择单元，该选择单元在确定出移动站应经由接入点通信时选择作为移动站的接入点进行操作的装置；以及信令单元，该信令单元命令由选择单元选择的装置作为接入点进行操作，并且命令移动站经由该装置通信。
根据本公开，提供了一种终端装置，包括：无线通信单元，该无线通信单元能够作为接入点进行操作；以及通信控制单元，该通信控制单元在通信控制单元与控制节点之间交换信令，该控制节点在移动站与一个或更多个小区中的任意一个小区通信时确定移动站是否应经由接入点通信。当从控制节点命令通信控制单元作为接入点进行操作时，通信控制单元允许无线通信单元作为接入点进行操作。
根据本公开，提供了一种通信控制方法，包括：在对一个或更多个小区内的无线网络的形成进行控制的控制节点中，当移动站与一个或更多个小区中的任意一个小区通信时，确定移动站是否应经由接入点通信；当确定出移动站应经由接入点通信时，选择作为移动站的接入点进行操作的装置；命令所选择的装置作为接入点进行操作；以及命令移动站经由所选择的装置通信。
根据本公开，提供了一种程序，用于使对一个或更多个小区内的无线网络的形成进行控制的控制节点的计算机用作：确定单元，该确定单元在移动站与一个或更多个小区中的任意一个小区通信时确定移动站是否应经由接入点通信；选择单元，该选择单元在确定出移动站应经由接入点通信时选择作为移动站的接入点进行操作的装置；以及信令单元，该信令单元命令由选择单元选择的装置作为接入点进行操作，并且命令移动站经由该装置通信。
根据本公开，提供了一种通信控制系统，包括：一个或更多个终端装置，该终端装置能够作为接入点进行操作；以及通信控制装置，其包括：确定单元，该确定单元在移动站与一个或更多个小区中的任意一个小区通信时确定移动站是否应经由接入点通信；选择单元，该选择单元在确定出移动站应经由接入点通信时从一个或更多个终端装置中选择作为移动站的接入点进行操作的装置；以及信令单元，该信令单元命令由选择单元选择的终端装置作为接入点进行操作，并且命令移动站经由该终端装置通信。
发明的有益效果
根据本公开，在异构网络环境下，根据移动站的情形的灵活的无线网络变得可能。
附图说明
图1是用于解释异构网络的配置的一个示例的说明图。
图2是用于解释在异构网络中形成的各种无线连接的示例的说明图。
图3A是用于解释利用动态接入点的第一示例的说明图。
图3B是用于解释利用动态接入点的第二示例的说明图。
图3C是用于解释利用动态接入点的第三示例的说明图。
图4是例示根据实施例的网络控制节点的配置的一个示例的框图。
图5是例示能够由图4中示出的网络控制节点执行的处理流程的一个示例的流程图。
图6是例示图5中所示的连接目的地确定处理的详细流程的一个示例的流程图。
图7A是例示图5中所示的接入点选择处理的详细流程的第一示例的流程图。
图7B是例示图5中所示的接入点选择处理的详细流程的第二示例的流程图。
图7C是例示图5中所示的接入点选择处理的详细流程的第三示例的流程图。
图8是例示根据实施例的动态AP的配置的一个示例的框图。
图9是例示能够由图8中所示的动态AP执行的处理流程的一个示例的流程图。
图10是例示在根据实施例的通信控制系统中处理流程的一个示例的序列图。
具体实施方式
下文中，将参考附图详细描述本发明的优选实施例。注意，在此说明书和附图中，具有实质上相同的功能和结构的元件用相同的附图标记来表示，并且省略重复的解释。
注意，将按下列顺序提供描述。
1.技术概要
1-1.异构网络的示例
1-2.问题的解释
2.网络控制节点的配置
2-1.装置的配置样本
2-2.处理流程的示例
3.动态AP的配置
3-1.装置的配置示例
3-2.处理流程的示例
4.总的处理序列
5.总结
<1.技术概要>
首先，将利用图1至图3C讨论根据本公开的技术的概要。
[1-1.异构网络的示例]
图1是用于解释异构网络的配置的一个示例的说明图。参考图1，例示了异构网络1作为一个示例。异构网络1包括大小区11和小小区12a-12d。大小区11和小小区12a-12d彼此部分交叠。
大小区11是由基站BS1操作的规模大的小区。作为一个示例，大小区11的半径可以在从几百米到几十千米的范围内。当基站BS1根据长期演进(LTE，long term evolution)系统进行操作时，基站BS1能够被称为演进节点B(eNB)。注意，基站BS1不限于这样的示例，而是可以根据其他蜂窝通信系统来操作，例如，LTE-advanced(LTE-A)系统、WiMAX系统或宽带码分多址(W-CDMA)系统。基站BS1连接至核心网络13。核心网络连接至因特网14。
小小区是与大小区相比规模小的小区。小小区12a由基站BS2a操作。小小区12b由基站BS2b操作。小小区12c由基站BS2c操作。小小区12d由基站BS2d操作。本文中，小小区意思是包括各种相对较小的小区的概念，例如毫微微小区、纳米小区、微微小区、微小区的概念。在表1中示出了小小区的分类，作为一个示例。注意，根据本公开的技术还能够应用于表1中未示出的小区类型。
[表1]
表1.小小区的分类
类别 接口示例 MS接收率 接入类型
微微小区 S1,X2 高 开放
毫微微小区 X2隧道 中 开放/封闭
RRH 光纤 高 开放
热点区域 S1,X2 高 开放
中继站 空中接口 高 开放
在表1中，“类别”示出了小小区自身或小小区基站的类型。“接口示例”示出了可由小小区基站用于与大小区站或其他控制节点通信的通信接口(或通信介质)的示例。微微小区能够例如经由S1接口与核心网络内的控制节点通信，并且经由X2接口与其他基站通信。毫微微小区能够通过利用X2隧道协议与其他基站通信。远程无线头(RRH)能够经由光纤与大小区基站通信。类似于微微小区，热点区域基站能够经由S1接口与核心网络内的控制节点通信，并且经由X2接口与其他基站通信。中继站能够经由空中接口与大小区基站通信。“MS接收率”是表示一个小区能够接收多少个移动站(对应于LTE系统中的UE)的系数。毫微微小区的MS接收率相比于微微小区、RRH、热点区域基站以及中继站的MS接收率略低。“接入类型”是与接受来自移动站的接入相关的分类。原则上，所有的移动站都能够连接至开放接入型的小区，并且原则上仅仅先前注册的移动站能够连接至封闭接入型的小区。
[1-2.问题的解释]
在图1中例示的异构网络1中，各个移动站能够连接至哪一个小区取决于这些移动站所在的点。例如，点P1和点P4-P8被包括在大小区11中，而点P2被包括在大小区11和小小区12a中。点P3包括在大小区11、小小区12c以及小小区12d中。当位于这些点的移动站分别连接至具有最佳通信质量的小区时，能够形成图2中所示的无线连接。
在图2的示例中，移动站MSa形成了在其自己与大小区11的基站BS1之间的无线连接Ca。移动站MSb形成了在其自己与小小区12a的基站BS2a之间的无线连接Cb。移动站MSc形成了在其自己与小小区12d的基站BS2d之间的无线连接Cc。移动站MSd、MSe、MSf、MSg以及MSh形成了分别在它们自己与大小区11的基站BS1之间的无线连接Cd、Ce、Cf、Cg以及Ch。
在图2中例示的连接关系中，尽管似乎各个移动站选择了最佳的连接目的地小区，但已实际上产生了能够对系统性能或服务质量产生不利影响的某些缺点。例如，由于移动站MSd位于大小区11的小区边缘附近，所以即使移动站MSd连接至大小区11，其也可能只能获得较差的通信质量。尽管小小区12d的基站BS2d定位成比大小区11的基站BS1更接近移动站MSd，但由于小小区12d的半径短于大小区11的半径，所以移动站MSd不能直接连接至小小区12d。来自移动站MSd的发送信号可能造成与在小小区12d内接收的信号的有害干扰。此外，例如，由于移动站MSe位于障碍物15后面，所以即使移动站MSe连接至大小区11，其也可能只能获得较差的通信质量。此外，例如，移动站MSf、MSg以及MSh彼此邻近定位。因此，难以通过波束形成或天线方向控制而在空间上区分这些移动站。此外，来自移动站MSf、MSg以及MSh的发送信号也可能与在小小区12a内接收的信号具有有害干扰。
为了克服这种不利的情况，根据本公开的技术利用能够作为接入点(AP)操作的终端装置，即，动态AP。表2示出了动态AP的分类，作为一个示例。注意，根据本公开的技术还能够应用于表2中未示出的动态AP。
[表2]
表2.动态接入点(AP)的分类
类别 接口示例 AP功能 电池 MS接收率 接入类型
移动路由器 空中接口 特有 大 低 开放/封闭
终端
通用终端 空中接口 下载 小 低 开放/封闭
在表2中，“类别”示出了动态AP的类型。“接口示例”示出了可由动态AP用于与基站或其他控制节点通信的通信接口的示例。移动路由器终端和通用终端二者都能够经由空中接口与基站通信。本文中的空中接口可以是由大小区或小小区提供的蜂窝系统的无线接口。而动态AP可以经由非蜂窝系统(诸如无线LAN、蓝牙(已注册商标)或Zigbee)的空中接口(以及空中接口之外的有线网络)与基站通信。“AP功能”示出了如何实现用于作为接入点进行操作的功能。移动路由器终端是事先安装了特有的接入点功能的终端。通用终端是通过以事后方式下载用于接入点功能的功能模块而能够作为接入点进行操作的终端。“电池”示出了终端的电池容量的平均大小。移动路由器终端的电池容量往往大于通用终端的电池容量。“MS接收率”是示出一个AP能够接收多少个基站的系数。与上述各种基站相比，通常，动态AP的MS接收率较低。“接入类型”是与接受来自移动站的接入相关的分类。动态AP的接入类型可以是开放接入类型，或者可以是封闭接入类型。
图3A是用于解释利用动态AP的第一示例的说明图。参考图3A，例示了图2中例示的异构网络1的放大的一个部分。这里，移动站MSc连接至小小区12d，并且作为接入点进行操作。移动站MSd连接至移动站MSc，以形成接入链路Ld(还称为局部网络)，并且与小小区12d的基站BS2d间接通信。结果，移动站MSd能够获得成功的通信质量。此外，还避免了来自移动站MSd的发送信号与在小小区12d内接收的信号存在有害干扰的问题。
图3B是用于解释利用动态AP的第二示例的说明图。参考图3B，再次例示了图2中示出的异构网络1。这里，移动站MSa连接至大小区11，并且作为接入点进行操作。移动站MSe连接至移动站MSa，以形成接入链路Le(还称为局部网络)，并且与大小区11的基站BS1间接通信。结果，移动站MSe能够获得成功的通信质量。
图3C是用于解释利用动态AP的第三示例的说明图。参考图3C，例示了图2中示出的异构网络1的放大的一个部分。这里，移动站MSg连接至大小区11，并且作为接入点进行操作。移动站MSf连接至移动站MSg，以形成接入链路Lf，并且与大小区11的基站BS1间接通信。移动站MSh也连接至移动站MSg，以形成接入链路Lh，并且与大小区11的基站BS1间接通信。由于，当移动站MSg是参考时，移动站MSf和MSh位于彼此相对侧上，所以容易通过波束形成或天线方向控制在空间上区分这些移动站。由于移动站MSg与移动站MSf和MSh之间的距离较短，所以还避免了来自移动站MSf和MSh的发送信号与在小小区12a内接收的信号具有有害干扰的问题。
以这种方式，在异构网络环境下利用动态AP过程中，就系统性能或服务质量而言存在许多优点。然而，由于最佳局部网络的形成要求理解网络的拓扑结构和各个装置的性能，所以这对于各个移动站而言并不容易。因此，根据本公开的技术引入网络控制实体(NCE)，作为用于支持上述局部网络的形成的新功能实体。网络控制实体在移动站执行无线通信时除了确定移动站要连接的小区之外，还确定经由接入点的通信的必要性。此外，网络控制实体在确定出经由接入点的通信是必要的时，协调这种通信。安装网络控制实体的节点在本文中称为网络控制节点。在下一节中，将讨论网络控制节点的配置。
<2.网络控制节点的配置>
网络控制节点可以安装在任意通信节点中。就从移动站的接入性而言，有利的是，网络控制节点被安装为基站的一个功能、核心网络上的控制节点或因特网上的服务器。在这一节中，作为一个示例，网络控制节点被安装在核心网络13上的控制节点(例如，移动性管理实体(MME)、服务网关(S-GW)或PDN网关(P-GW)、或NCE的专用节点)上。
[2-1.装置的配置示例]
图4是例示根据实施例的网络控制节点100的配置的一个示例的框图。参考图4，网络控制节点100包括通信单元110、存储单元120以及控制单元130。
(1)通信单元
通信单元110是允许网络控制节点100与其他装置通信的通信接口。通信单元110与例如连接至核心网络13或因特网14的各个基站通信。此外，通信单元110经由这些基站与移动站通信。
(2)存储单元
存储单元120通过利用存储介质(例如硬盘或半导体存储器)来存储用于网络控制节点100的操作的程序和数据。由存储单元120存储的数据可包括关于小区的信息、关于移动站和动态AP的信息以及通信质量的测量结果，这将在后面讨论。
(3)控制单元
控制单元130通过使用处理器(例如中央处理器(CPU)或数字信号处理器(DSP))来控制网络控制节点100的总体操作。在此实施例中，控制单元130包括连接目的地确定单元132、AP选择单元134以及信令单元136。
(3-1)连接目的地确定单元
当移动站执行无线通信时，连接目的地确定单元132在可包括大小区和小小区的一个或更多个小区中确定要与移动站通信的小区。更具体地，连接目的地确定单元132根据预定的确定标准确定要与移动站通信的小区(即，连接目的地小区)。这里，确定标准可以是与通信质量、流量负荷以及功耗效率中的至少一个相关的标准。例如，连接目的地确定单元132可以将能够预期最佳通信质量(延迟、比特率、吞吐量、接收信号强度、信噪比(SNR)或信号干扰噪声比(SINR)等)的小区确定为连接目的地小区。能够根据小区的噪声基底和小区的接收信号强度来计算SNR。可通过进一步将来自邻近小区的干扰水平添加至对SNR的计算来计算SINR。此外，连接目的地确定单元132可以将能够预期通信质量足以满足每个移动站对服务质量(QoS)的要求的小区确定为连接目的地小区。此外，连接目的地确定单元132可以将为了分散负荷而使用具有较宽带宽的频带的小区确定为连接目的地小区。此外，连接目的地确定单元132可以将具有最佳功耗效率的小区确定为连接目的地小区以有助于节省能量。
连接目的地确定单元132在仅一个小区满足确定标准时将该小区确定为连接目的地小区。另一方面，连接目的地确定单元132在多个小区满足确定标准时可将例如在那时具有最小流量负荷的小区确定为连接目的地小区。每个小区的负荷能够例如根据简单计算公式Li＝Wi/Ni来计算，其中，Wi是第i小区的频带的带宽，并且Ni是被连接的移动站的数量。在这种情况下，体现了Li的最大值的小区是具有最低负荷的小区。
此外，连接目的地确定单元132在没有任何小区满足确定标准时，即，在与移动站直接通信的各个小区中没有任何小区满足确定标准时，确定出移动站应经由接入点通信。在这种情况下，连接目的地确定单元132命令AP选择单元134针对该移动站选择要操作的接入点。
(3-2)AP选择单元
AP选择单元134在连接目的地确定单元132确定出移动站应经由接入点通信时选择要作为用于该移动站的接入点进行操作的装置。更具体地，AP选择单元134指定邻近于该移动站存在的动态AP。然后，AP选择单元134在邻近于该移动站存在一个或更多个动态AP时从这些作为候选的动态AP中选择要作为用于该移动站的AP进行操作的动态AP。
作为第一方法，AP选择单元134可以基于邻近的动态AP的位置来选择用于该移动站的AP。动态AP的位置可以由每个AP来测量并且报告至网络控制节点100。替代地，基站或其他装置可以测量动态AP的位置。用于测量位置的方法可以是基于全球定位系统的定位方法，或基于无线信号的信号强度、质量或输入时间差等的方法。AP选择单元134可以在与该移动站邻近的动态AP中选择例如在其自身与基站之间具有最佳通信质量的AP。因此，如利用图3A和图3B所描述的，能够实现通信质量上的改善并且防止在移动站中的干扰。此外，AP选择单元134在多个动态AP存在于有限的特定区域内时可选择接近该区域的中心定位的动态AP。因此，如利用图3C所描述的，能够实现空间区分并且防止在该移动站中的干扰。注意，AP选择单元134可根据更复杂的地理条件(例如位于更高海拔的动态AP，或确保来自更多移动站的视线的动态AP)来选择动态AP。
当存在多个适于被选择的动态AP时，AP选择单元134能够基于每个动态AP的性能、移动性、剩余电池电量以及通信链路的可用性之中的至少一个参数来选择一个动态AP。例如，当转发流量的AP大幅度地移动时，不利地影响了移动站的通信。因此，AP选择单元134可选择移动性低的动态AP。注意，能够通过监视每个动态AP的位置的暂时变化来确定移动性。此外，AP选择单元134可以选择硬件(例如处理器、存储器或RF电路)的性能或通信性能最高的动态AP。这里，通信性能包括用于在每个动态AP与连接目的地小区以及网络控制节点100之间进行通信的性能，并且能够基于有保证的QoS水平等来确定。QoS水平可以仅针对由每个动态AP使用的空中接口来确定，或者可以针对可包括空中接口和有线网络的端到端通信来确定。此外，AP选择单元134可以选择剩余电池电量最高(或连接至固定电源)的动态AP。此外，AP选择单元134可以选择具有有线回程链路的动态AP。可以以任意方式结合这些选择条件。
作为第二方法，AP选择单元134可以基于针对从与移动站邻近的动态AP发送的无线信号在移动站中测量的质量来选择用于移动站的AP。在这种情况下，AP选择单元134可经由信令单元136向动态AP和移动站通知参数，例如，用于质量测量的定时、周期、频带以及设备ID。对动态AP的通知可以与用于来自作为MS进行操作的动态AP的上行链路传输的上行链路许可(UL授权)共享。AP选择单元134可以通过允许多个移动站同时执行质量测量来节省质量测量所需的资源。移动站向网络节点100报告测量结果，其包括每个动态AP的测量值和设备ID。AP选择单元134基于所报告的测量结果选择最佳动态AP。AP选择单元134可以针对某个移动站选择例如具有由该移动站测量的最佳质量的动态AP。因此，如利用图3A和图3B所描述的，能够实现移动站的通信质量的改善。此外，AP选择单元134可以选择具有作为由多个移动站测量的质量总和的最佳质量的动态AP(有可能，该动态AP在地理上位于多个移动站的中心)。因此，如利用图3C所描述的，能够实现空间区分并且防止在该移动站中的干扰。还是在第二方法中，当存在多个适于被选择的动态AP时，AP选择单元134可以基于每个动态AP的性能、移动性、剩余电池电量以及通信链路的可用性之中的至少一个参数来选择任意一个动态AP。
作为第三方法，AP选择单元134可以选择基于移动站对通信质量的测量结果而指定的动态AP，作为用于该移动站的AP。能够与第二方法类似地执行移动站对通信质量的测量。在第三方法中，移动站基于对通信质量的测量结果指定用于其自身移动站的最佳动态AP。然后，移动站向网络控制节点100报告所指定的动态AP的设备ID。AP选择单元134确定是否批准在来自该移动站的报告中的所指定的动态AP。这里，选择被批准的动态AP作为为该移动站进行操作的AP。AP选择单元134在例如所指定的动态AP的MS接收率达到极限时不需要批准所指定的动态AP。此外，AP选择单元134还在就整个网络的拓扑而言存在更适合的任意其他动态AP时不需要批准由该移动站所指定的动态AP。当存在被推荐的另一动态AP时，AP选择单元134可选择另一动态AP而不是所指定的动态AP。在第三方法中，当存在多个适于被选择的动态AP时，AP选择单元134可以基于每个动态AP的性能、移动性、剩余电池电量以及通信链路的可用性之中的至少一个参数来选择任意一个动态AP。
注意，在任一方法中，由AP选择单元134选择的动态AP可以拒绝作为AP的操作。在这种情况下，AP选择单元134能够再从剩余动态AP中选择为该移动站进行操作的AP。
(3-3)信令单元
信令单元136执行在网络控制节点100与其他装置之间的信令。由信令单元136执行的信令可以根据安全协议(例如IPsec)加密。例如，信令单元136事先获得关于在异构网络1内的一个或更多个小区的信息。关于小区的信息可包括例如无线接入技术、小区ID、基站的位置和类型、小区规模、频带、发送功率的上限和下限、最小接收灵敏度、可接受干扰水平、噪声系数、IP地址以及支持的安全协议等。此外，信令单元136获取关于移动站的信息。信令单元136可以从移动站自身获取关于移动站的信息，或者可以从在核心网络13上的用户信息数据库获取关于移动站的信息。关于移动站的信息可以包括例如设备ID、位置、性能信息(作为AP的可操作性，和当可操作时的MS接收性能等)以及电池信息等。
此外，信令单元136识别用于网络控制的触发。用于网络控制的触发可以是从例如新开始无线通信的移动站或正经历较差的通信质量的移动站接收到控制请求。此外，触发可以是从期望改善吞吐量或抑制负载的基站接收到控制请求。此外，触发可以是检测到网络拓扑的变化、检测到已作为接入点操作的动态AP的移动、操作停止或电池短缺或周期性定时到来等。当识别到触发时，能够执行由连接目的地确定单元132执行的连接目的地确定处理和由AP选择单元134执行的AP选择处理。
当在连接目的地确定处理的结果中确定出移动站可不经由接入点与任意小区通信时，信令单元136向移动站通知所确定的连接目的地小区的标识信息。作为一个示例，在LTE系统中，主同步序列(PSS)和辅同步序列(SSS)的小区群编号和小区编号能够构成小区的标识信息。可替换地，可以根据其他信息，例如，正交码或频率模式ID来配置小区的标识信息。移动站能够与由网络控制节点100选择的小区同步，以通过使用这种标识信息建立无线连接。信令单元136可以向移动站通知关于连接目的地小区的其他信息(例如，无线接入技术和频带等)。
此外，当由AP选择单元134执行AP选择处理时，信令单元136命令由AP选择单元134选择的动态AP作为接入点进行操作。此外，信令单元136向动态AP通知连接目的地小区的标识信息。响应于来自信令单元136的指令，动态AP在自己与连接目的地小区之间建立无线连接，并且开始作为用于该移动站的接入点进行操作。信令单元136可向所选择的动态AP指示将要用于由动态AP转发流量的参数(例如，频带、定时、最大发送功率、无线接入技术、频谱遮挡或加密方案等)。此外，信令单元136命令移动站经由动态AP通信。信令单元136向移动站通知开始作为接入点进行操作的动态AP的标识信息。因此，移动站经由动态AP连接至连接目的地单元，以形成如使用图3A至图3C描述的局部网络。
注意，当布置上述非专利文献1中描述的虚拟小区时，信令单元136无需向移动站通知连接目的地小区的标识信息或动态AP的标识信息。
[2-2.处理流程的示例]
(1)总流程
图5是例示能够由网络控制节点100执行的处理流程的一个示例的流程图。参考图5，首先，信令单元136收集关于在异构网络1内的一个或更多个小区的信息(步骤S110)。此外，信令单元136收集关于移动站的信息(步骤S115)。然后，信令单元136等待控制的触发(步骤S120)。
当识别出控制的触发时，连接目的地确定单元132执行连接目的地确定处理(步骤S130)。后面将详细讨论连接目的地确定处理的详细流程的一个示例。接下来，连接目的地确定单元132确定该移动站是否应经由接入点进行通信(步骤S150)。这里，当确定出移动站应经由接入点进行通信时，AP选择单元134执行接入点选择处理(步骤S160)。后面将详细描述接入点选择处理的详细流程的一些示例。然后，信令单元136命令由于AP选择处理的结果而选择的动态AP作为接入点进行操作(步骤S180)。当移动站可与连接目的地小区直接通信时，可跳过在步骤S160和步骤S180处的处理。接下来，信令单元136将连接目的地确定处理的结果(以及，如果需要，接入点选择处理的结果)发送信号至移动站(步骤S190)。
(2)连接目的地确定处理
图6是例示图5中所示的连接目的地确定处理的详细流程的一个示例的流程图。参考图6，首先，连接目的地确定单元132根据预定的确定标准评价一个或更多个小区中的每个小区。这里，如上所述，确定标准可以是与通信质量、流量负荷以及功耗效率中的至少一个相关的标准。根据满足确定标准的小区的数量，随后的处理被分支。当不存在满足确定标准的小区时，处理进行至步骤S140(步骤S134)。当存在多个满足确定标准的小区时，处理进行至步骤S138(步骤S136)。当仅存在一个满足确定标准的小区时，将该小区确定为连接目的地小区。
在步骤S138，连接目的地确定单元132根据附加标准从在步骤S132处满足确定标准的多个小区中确定连接目的地小区(步骤S138)。附加标准可以是与上述每个小区的负荷等相关的标准。
在步骤S140，连接目的地确定单元132确定出移动站应经由接入点进行通信(步骤S140)。在这种情况下，移动站间接连接至由在稍后将讨论的接入点选择处理中选择的动态AP连接的小区。
(3)接入点选择处理
图7A是例示图5中所示的接入点选择处理的详细流程的第一示例的流程图。参考图7A，首先，AP选择单元134通过使用例如移动站的性能信息来识别能够作为动态AP进行操作的装置(步骤S162)。接下来，AP选择单元134指定邻近要控制的移动站定位的一个或更多个动态AP(步骤S164)。然后，AP选择单元134基于被指定的动态AP和移动站的位置和其他参数(例如，性能、移动性、剩余电池电量以及通信链路的可用性等)来选择要为移动站操作的动态AP(步骤S166)。
图7B是例示图5中所示的接入点选择处理的详细流程的第二示例的流程图。参考图7B，首先，AP选择单元134通过利用例如移动站的性能信息识别可作为动态AP进行操作的装置(步骤S162)。接下来，AP选择单元134经由信令单元136命令该移动站执行对从动态AP发送的无线信号的感测(步骤S168)。接着，AP选择单元134获取从移动站报告的感测结果，即，针对每个动态AP的通信质量的测量结果(步骤S170)。然后，AP选择单元134基于所获取的感测结果和其他参数来选择要为移动站来操作的动态AP(步骤S172)。
图7C是例示图5中所示的接入点选择处理的详细流程的第三示例的流程图。参考图7C，首先，AP选择单元134通过使用例如移动站的性能信息来识别能够作为动态AP进行操作的装置(步骤S162)。接下来，AP选择单元134经由信令单元136命令移动站执行对从动态AP发送的无线信号的感测(步骤S168)。注意，这里，命令可省略，感测可由移动站自动执行。接下来，AP选择单元134获取由移动站基于感测结果指定的动态AP的设备ID(步骤S174)。然后，AP选择单元134批准由移动站指定的动态AP(或在不批准该动态AP的情况下选择另一动态AP)(步骤S176)。
<3.动态AP的配置>
在这一节，将讨论通常作为移动站进行操作且如果需要的话作为接入点进行操作的动态AP的配置。
[3-1.装置的配置示例]
图8是例示根据实施例的动态AP 200的配置的一个示例的框图。参考图8，动态AP 200包括无线通信单元210、存储单元220、输入单元230、显示单元240以及控制单元250。
(1)无线通信单元
无线通信单元210是用于由动态AP 200执行无线通信的无线通信接口。当动态AP 200作为移动站进行操作时，无线通信单元210在自己与任意基站之间建立无线连接，以发送并接收无线信号。当动态AP 200作为接入点进行操作时，无线通信单元210还在自己与移动站之间建立接入链路，以在该接入链路上发送和接收无线信号。作为一个示例，在能够由网络控制节点100或基站分配的时-频资源上，可以由时分双工(TDD)系统来操作接入链路。无线通信单元210可以具有用于防止在转发流量时在射频(RF)电路内发送信号与接收信号之间的干扰的双工器。
无线通信单元210可以事先具有用于作为接入点进行操作的特有的移动路由器功能。替代地，无线通信单元210可以通过允许稍后描述的通信控制单元254执行从外部服务器下载的功能模块来作为接入点进行操作。
(2)存储单元
存储单元220通过利用存储介质(例如硬盘或半导体存储器)来存储用于动态AP 200的操作的程序和数据。由存储单元220存储的数据可包括关于移动站的信息以及关于连接目的地小区的信息等。由存储单元220存储的程序可包括用于移动路由器功能的功能模块。
(3)输入单元
输入单元230包括用于由用户向动态AP 200输入信息的一个或更多个输入装置。输入单元230可包括例如与显示单元240一体的触摸传感器。此外，输入单元230可以包括其他类型的输入装置，例如，键盘、按钮、开关或滚轮。
(4)显示单元
显示单元240是通过液晶显示器(LCD)或有机发光二极管(OLED)等配置的显示模块。显示单元240显示例如用于由用户设置动态AP 200的操作的设置屏幕。
(5)控制单元
控制单元250通过使用处理器(例如CPU或DSP)来控制动态AP 200的总体操作。在此实施例中，控制单元250包括应用单元252和通信控制单元254。
(5-1)应用单元
应用单元252执行应用。由应用单元252执行的应用可包括例如通信应用，例如语音呼叫客户端、因特网浏览器、邮件或SNS客户端。
(5-2)通信控制单元
通信控制单元254控制通过动态AP 200的无线通信。例如，通信控制单元254在动态AP 200作为移动站进行操作时，允许无线通信单元210发送上行链路信号，并且允许无线通信单元210接收下行链路信号。此外，通信控制单元254在自身与上述网络控制节点100之间交换信令。例如，通信控制单元254在未获得用于通信应用的令人满意的通信质量时，可将控制请求发送至网络控制节点100。
此外，当从网络控制节点100命令通信控制单元254作为接入点进行操作时，通信控制单元254允许无线通信单元210作为接入点进行操作。通信控制单元254在无线通信单元210不具有特有的移动路由器功能时，可从外部服务器下载移动路由器功能的功能模块，以执行下载的功能模块，从而允许无线通信单元210作为接入点进行操作。通信控制单元254在作为接入点进行操作时，从网络控制节点100获取连接目的地小区的标识信息。然后，通信控制单元254允许无线通信单元210在通过所获得的标识信息识别的连接目的地小区与移动站之间转发移动站的流量。通信控制单元254还可从网络控制节点100获取其他参数(例如，频带、定时、最大发送功率、无线接入技术、频谱遮挡或加密方案等)。
此外，当从网络控制节点100命令通信控制单元254发送用于由邻近移动站感测的无线信号时，通信控制单元254允许无线通信单元210以所指示的时间、周期和频带发送无线信号，从而允许由邻近移动站感测(即测量)通信质量。
当动态AP 200作为移动站进行操作时，通信控制单元254可以响应于来自网络控制节点100的命令执行对来自邻近动态AP的无线信号的感测。此外，通信控制单元254可以基于感测结果在邻近的一个或多个动态AP中指定最佳装置作为AP进行操作。通信控制单元254能够将感测的结果或者所指定的动态AP的设备ID报告给网络控制节点100。
注意，可以经由任意类型的通信装置(例如空中接口、基于互联网协议(IP)的回程链路、IEEE802.11s网状网络或者利用Bluetooth(已注册商标)和Zigbee的自组网)来执行从移动站向网络控制节点100的报告。
[3-2.处理流程的示例]
图9是例示能够由图8中所示的动态AP 200执行的处理流程的一个示例的流程图。
参考图9，首先，通信控制单元254将关于其自身装置的信息(可包括设备ID、位置、性能信息以及电池信息等)发送至网络控制节点100(或核心网络13上的数据库)(步骤S210)。然后，通信控制单元254允许动态AP 200作为移动站进行操作(步骤S220)。在动态AP 200进行操作时，可以继续作为移动站的操作。如果需要的话，邻近移动站可以感测从无线通信单元210发送的上行链路信号。
当从网络控制节点100命令动态AP 200作为接入点进行操作(步骤S230)时，动态AP 200开始作为接入点进行操作。当动态AP 200已经作为接入点进行操作时，可以跳过从步骤S250至步骤S270的后续处理(步骤S240)。当动态AP 200不作为接入点进行操作时，通信控制单元254确定无线通信单元210是否具有移动路由器功能(步骤S250)。当无线通信单元210不具有移动路由器能够时，通信控制单元254从外部服务器下载移动路由器功能的功能模块，并且执行下载的功能模块(步骤S260)。接下来，通信控制单元254从网络控制节点100获取连接目的地小区的标识信息(步骤S270)。然后，通信控制单元254连接至通过所获取的标识信息识别的连接目的地小区，并且作为接入点进行操作(步骤S280)。
尽管图9中并未示出，但在步骤S280之前，通信控制单元254可以经由由输入单元230和显示单元240提供的用户界面向用户确认是否允许作为接入点进行操作。
<4.总的处理序列>
图10是例示在根据实施例的通信控制系统中处理流程的一个示例的序列图。通信控制系统可以包括一个或更多个移动站(MS)、一个或更多个动态接入点(DAP)、用于小区的一个或更多个基站(BS)以及网络控制实体(NCE)。动态接入点物理上可以是与移动站相同的装置。
网络控制实体首先从每个移动站收集关于小区的信息(步骤S10)。此外，网络控制实体从动态接入点和其他移动站收集关于移动站的信息(步骤S15和S20)。
接下来，网络控制实体在识别到用于控制的触发时，执行控制目的地确定处理(步骤S30)。此后，当作为控制目的地确定处理的结果而确定出移动站能够直接连接至连接目的地小区时，执行由框B1围绕的序列。另一方面，当确定出移动站应经由接入点通信时，执行由框B2围绕的序列。
当确定出移动站能够直接连接至连接目的地小区时，网络控制实体向移动站通知被确定成与移动站进行通信的连接目的地小区的标识信息和其他信息(步骤S40)。然后，移动站执行小区搜索，通过利用通知中的标识信息与连接目的地小区同步，并连接至连接目的地小区(步骤S45)。
当确定出移动站应经由接入点通信时，网络控制实体还执行AP选择处理(步骤S50)。动态AP能够通过由移动站发送用于测量通信质量的无线信号来支持AP选择处理(步骤S55)。移动站测量从每个动态AP发送的无线信号的通信质量(步骤S60)。向网络控制实体报告这里的测量结果或由移动站指定的动态AP的设备ID。
网络控制实体命令由于AP选择处理的结果而被选择的动态AP作为接入点进行操作(步骤S70)。然后，动态AP在其自己与连接目的地小区之间建立无线连接，以开始作为用于移动站的接入点进行操作(步骤S75)。此外，网络控制实体向移动站通知所选择的动态AP的标识信息和其他信息(步骤S80)。然后，移动站通过利用在通知中的标识信息与动态AP同步，并且连接至动态AP(步骤S85)。
<总结>
到此，通过使用图1至图10详细讨论了根据本公开的技术的实施例。根据上述实施例，当位于一个或更多个小区内的移动站进行通信时，网络控制实体确定移动站是否经由AP通信。然后，当确定出移动站应经由AP通信时，移动站经由从该一个或更多个AP选择的AP连接至任意小区。网络控制节点命令所选择的动态AP作为AP进行操作。因此，在异构网络环境下，能够动态地构建移动站与小区之间的就例如系统性能或服务质量而言更加适合的连接关系。即，根据移动站的情形的灵活的无线网络变得可能。
此外，根据上述实施例，网络控制实体向所选择的动态AP通知连接目的地小区的标识信息。因此，当存在能够通过动态AP连接的多个小区时，动态AP能够连接至由网络控制实体确定的最佳小区，以作为用于该移动站的AP进行操作。
此外，根据上述实施例，能够基于一个或更多个动态AP的位置来选择作为用于该移动站的AP进行操作的动态AP。因此，在能够作为AP进行操作的移动站在某个有限的区域内密集定位的这种情况下，允许移动站中的一个移动站作为AP进行操作能够便于对移动站的空间区分，并且能够防止这些移动站产生有害的小区间干扰。此外，还可以通过改变AP的无线接入技术来预期对流量的卸载效应。
此外，根据上述实施例，能够基于来自一个或更多个动态AP的无线信号的质量来选择作为用于移动站的AP进行操作的动态AP。因此，能够将具有更好通信质量的接入链路提供至由于位于小区边缘附近或障碍后面等的原因而使通信质量较差的移动站。
注意，通过本文所述的各个装置的一系列控制处理可以通过利用任意软件、硬件以及软件和硬件的结合来实现。包括软件的程序预先存储在设置于各个装置内部或外部的例如记录介质(或非暂时性记录介质)中。相应的程序在执行期间被(例如)读入随机存储器(RAM)并且由处理器(例如CPU)执行。
上面已参考附图描述了本发明的优选实施例，然而本发明当然不限于上面的实施例。本领域的技术人员在所附权利要求的范围内能够找到各个替代或变形，并且应理解的是，这些替代或变形自然在本发明的计算范围内。
另外，本技术还可以配置如下。
(1)一种通信控制装置，包括：
确定单元，在移动站与一个或更多个小区中的任意一个小区通信时，所述确定单元确定所述移动站是否应经由接入点进行通信；
选择单元，在确定出所述移动站应经由所述接入点进行通信时，所述选择单元选择作为用于所述移动站的所述接入点进行操作的装置；以及信令单元，所述信令单元命令由所述选择单元选择的所述装置作为所述接入点进行操作，并且命令所述移动站经由该装置进行通信。
(2)根据(1)的通信控制装置，
其中，作为所述接入点进行操作的所述装置是邻近所述移动站存在的能够作为接入点进行操作的终端装置。
(3)根权(2)的通信控制装置，
其中，所述确定单元根据预定的确定标准从所述一个或更多个小区中确定出应与所述移动站通信的小区，以及
其中，所述信令单元向由所述选择单元选择的所述装置通知由所述确定单元确定的所述小区的标识信息。
(4)根据(2)或(3)的通信控制装置，
其中，所述选择单元基于能够作为接入点进行操作的一个或更多个终端装置的位置来选择作为所述接入点进行操作的所述装置。
(5)根据(2)或(3)的通信控制装置，
其中，所述选择单元基于为从能够作为接入点进行操作的一个或更多个终端装置发送的无线信号测量的质量来选择作为所述接入点进行操作的所述装置。
(6)根据(5)的通信控制装置，
其中，所述选择单元进一步基于所述一个或更多个终端装置的性能、移动性、剩余电池电量以及通信链路的可用性之中的至少一个参数来选择作为所述接入点进行操作的所述装置。
(7)根据(2)或(3)的通信控制装置，
其中，所述选择单元基于对通信质量的测量结果将由所述移动站指定的终端装置选择为作为所述接入点进行操作的所述装置。
(8)根据(3)的通信控制装置，
其中，在当所述移动站与各个小区直接通信时没有任何小区满足所述确定标准的情况下，所述确定单元确定出所述移动站应经由所述接入点进行通信。
(9)根据(8)的通信控制装置，
其中，所述确定标准与通信质量、流量的负荷以及功耗效率中的至少一个相关。
(10)根据(1)至(9)中任意一项的通信控制装置，
其中，所述一个或更多个小区包括大小区和小小区。
(11)一种终端装置，包括：
无线通信单元，所述无线通信单元能够作为接入点进行操作；以及
通信控制单元，所述通信控制单元在所述通信控制单元与控制节点之间交换信令，所述控制节点在移动站与一个或更多个小区中的任意一个小区通信时确定所述移动站是否应经由所述接入点进行通信，
其中，当由所述控制节点命令作为所述接入点进行操作时，所述通信控制单元允许所述无线通信单元作为所述接入点进行操作。
(12)根据(11)的终端装置，
其中，所述通信控制单元从所述控制节点获取与所述移动站通信的小区的标识信息，并且允许所述无线通信单元在由所获取的所述标识信息识别的所述小区与所述移动站之间转发所述移动站的流量。
(13)根据(11)或(12)的通信控制装置，
其中，所述无线通信单元具有特有的移动路由器功能。
(14)根据(11)或(12)的通信控制装置，
其中，所述无线通信单元通过执行从外部服务器下载的功能模块而作为所述接入点进行操作。
(15)一种通信控制方法，包括：在对一个或更多个小区内的无线网络的形成进行控制的控制节点中，
当移动站与所述一个或更多个小区中的任意一个小区通信时，确定所述移动站是否应经由接入点进行通信；
当确定出所述移动站应经由所述接入点进行通信时，选择作为用于所述移动站的所述接入点进行操作的装置；
命令所选择的所述装置作为所述接入点进行操作；以及
命令所述移动站经由所选择的所述装置进行通信。
(16)一种程序，用于使对一个或更多个小区内的无线网络的形成进行控制的控制节点的计算机用作：
确定单元，在移动站与一个或更多个小区中的任意一个小区通信时，所述确定单元确定所述移动站是否应经由接入点进行通信；
选择单元，在确定出所述移动站应经由所述接入点进行通信时，所述选择单元选择作为用于所述移动站的所述接入点进行操作的装置；以及
信令单元，所述信令单元命令由所述选择单元选择的所述装置作为所述接入点进行操作，并且命令所述移动站经由该装置进行通信。
(17)一种通信控制系统，包括：
一个或更多个终端装置，所述一个或更多个终端装置能够作为接入点进行操作；以及
通信控制装置，包括：
确定单元，在移动站与一个或更多个小区中的任意一个小区通信
时，所述确定单元确定所述移动站是否应经由接入点进行通信；
选择单元，在确定出所述移动站应经由所述接入点进行通信时，
所述选择单元从所述一个或更多个终端装置中选择作为用于所述移
动站的接入点进行操作的装置；以及
信令单元，所述信令单元命令由所述选择单元选择的所述终端装
置作为所述接入点进行操作，并且命令所述移动站经由该终端装置进
行通信。
附图标记列表
100    通信控制装置(网络控制节点)
132    确定单元
134    选择单元
136    信令单元
200    终端装置(动态AP)
210    无线通信单元
254    通信控制单元

Claims (17)

1.一种通信控制装置，包括：
确定单元，在移动站与一个或更多个小区中的任意一个小区通信时，所述确定单元确定所述移动站是否应经由接入点进行通信；
选择单元，在确定出所述移动站应经由所述接入点进行通信时，所述选择单元选择作为用于所述移动站的所述接入点进行操作的装置；以及
信令单元，所述信令单元命令由所述选择单元选择的所述装置作为所述接入点进行操作，并且命令所述移动站经由该装置进行通信。
2.根据权利要求1所述的通信控制装置，
其中，作为所述接入点进行操作的所述装置是邻近所述移动站存在的、能够作为接入点进行操作的终端装置。
3.根权利要求2所述的通信控制装置，
其中，所述确定单元根据预定的确定标准从所述一个或更多个小区中确定出应与所述移动站通信的小区，以及
其中，所述信令单元向由所述选择单元选择的所述装置通知由所述确定单元确定的所述小区的标识信息。
4.根据权利要求2所述的通信控制装置，
其中，所述选择单元基于能够作为接入点进行操作的一个或更多个终端装置的位置来选择作为所述接入点进行操作的所述装置。
5.根据权利要求2所述的通信控制装置，
其中，所述选择单元基于为从能够作为接入点进行操作的一个或更多个终端装置发送的无线信号测量的质量来选择作为所述接入点进行操作的所述装置。
6.根据权利要求4所述的通信控制装置，
其中，所述选择单元进一步基于所述一个或更多个终端装置的性能、移动性、剩余电池电量以及通信链路的可用性之中的至少一个参数来选择作为所述接入点进行操作的所述装置。
7.根据权利要求2所述的通信控制装置，
其中，所述选择单元基于对通信质量的测量结果将由所述移动站指定的终端装置选择为作为所述接入点进行操作的所述装置。
8.根据权利要求3所述的通信控制装置，
其中，在当所述移动站与各个小区直接通信时没有任何小区满足所述确定标准的情况下，所述确定单元确定出所述移动站应经由所述接入点进行通信。
9.根据权利要求8所述的通信控制装置，
其中，所述确定标准与通信质量、流量的负荷以及功耗效率中的至少一个相关。
10.根据权利要求1所述的通信控制装置，
其中，所述一个或更多个小区包括大小区和小小区。
11.一种终端装置，包括：
无线通信单元，所述无线通信单元能够作为接入点进行操作；以及
通信控制单元，所述通信控制单元在所述通信控制单元与控制节点之间交换信令，所述控制节点在移动站与一个或更多个小区中的任意一个小区通信时，确定所述移动站是否应经由所述接入点进行通信，
其中，当由所述控制节点命令作为所述接入点进行操作时，所述通信控制单元允许所述无线通信单元作为所述接入点进行操作。
12.根据权利要求11所述的终端装置，
其中，所述通信控制单元从所述控制节点获取与所述移动站通信的小区的标识信息，并且允许所述无线通信单元在由所获取的所述标识信息识别的所述小区与所述移动站之间转发所述移动站的流量。
13.根据权利要求11所述的通信控制装置，
其中，所述无线通信单元具有特有的移动路由器功能。
14.根据权利要求11所述的通信控制装置，
其中，所述无线通信单元通过执行从外部服务器下载的功能模块而作为所述接入点进行操作。
15.一种通信控制方法，包括：在对一个或更多个小区内的无线网络的形成进行控制的控制节点中，
当移动站与所述一个或更多个小区中的任意一个小区通信时，确定所述移动站是否应经由接入点进行通信；
当确定出所述移动站应经由所述接入点进行通信时，选择作为用于所述移动站的所述接入点进行操作的装置；
命令所选择的所述装置作为所述接入点进行操作；以及
命令所述移动站经由所选择的所述装置进行通信。
16.一种程序，用于使对一个或更多个小区内的无线网络的形成进行控制的控制节点的计算机用作：
确定单元，在移动站与一个或更多个小区中的任意一个小区通信时，所述确定单元确定所述移动站是否应经由接入点进行通信；
选择单元，在确定出所述移动站应经由所述接入点进行通信时，所述选择单元选择作为用于所述移动站的所述接入点进行操作的装置；以及
信令单元，所述信令单元命令由所述选择单元选择的所述装置作为所述接入点进行操作，并且命令所述移动站经由该装置进行通信。
17.一种通信控制系统，包括：
一个或更多个终端装置，所述一个或更多个终端装置能够作为接入点进行操作；以及
通信控制装置，包括：
确定单元，在移动站与一个或更多个小区中的任意一个小区通信时，所述确定单元确定所述移动站是否应经由接入点进行通信；
选择单元，在确定出所述移动站应经由所述接入点进行通信时，所述选择单元从所述一个或更多个终端装置中选择作为用于所述移动站的接入点进行操作的装置；以及
信令单元，所述信令单元命令由所述选择单元选择的所述终端装置作为所述接入点进行操作，并且命令所述移动站经由该终端装置进行通信。
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