CN110199567A - 无线通信系统中用于网络间互通的方法和装置 - Google Patents

无线通信系统中用于网络间互通的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本公开涉及比诸如LTE的4G通信系统支持更高数据速率的5G或预5G通信系统。更具体地，本发明的一种用于在无线通信系统中通过终端执行通信的方法包括：执行对第一无线网络的连接过程的步骤；执行对第二无线网络的连接过程的步骤；以及根据第一无线网络和第二无线网络的无线链路状态，通过第一无线网络或第二无线网络为相同的服务执行通信的步骤。

Description

无线通信系统中用于网络间互通的方法和装置
技术领域
本公开涉及无线通信系统，更具体地，涉及无线通信系统中用于网络间互通的方法和装置。
背景技术
为了满足自4G通信系统部署以来对无线数据业务量的不断增长的需求，已经努力开发改进的5G或预5G通信系统。因此，5G或预5G通信系统也称为“超4G网络”通信系统或“后LTE系统”。
为了实现更高的数据速率，正在考虑在超高频(毫米波)频带(例如，28GHz频带)中实现5G通信系统。为了在超高频带中减少无线电波的路径损耗并增加无线电波的传输距离，正在讨论将波束成形、大规模多输入多输出(大规模MIMO)、全维度MIMO(FD-MIMO)、阵列天线、模拟波束成形和大型天线技术用于5G通信系统。
另外，在5G通信系统中，正在基于演进的小型基站、高级小型基站、云无线电接入网络(云RAN)、超密集网络、设备到设备(D2D)通信、无线回程、移动网络、协作通信、协同多点(CoMP)、接收端干扰消除等进行对系统网络改进的开发。
另外，在5G系统中，已经开发了作为高级编码调制(ACM)系统的混合FSK和QAM调制(FQAM)和滑动窗口叠加编码(SWSC)，以及作为高级接入技术的滤波器组多载波(FBMC)、非正交多址(NOMA)和稀疏码多址(SCMA)。
另一方面，在通过先前的4G与5G之间互通执行协作通信的情况下，各个网络之间具有依赖性的互通系统已被执行为非独立模式。
在这种情况下，已经存在4G基站与5G基站之间需要单独的接口和处理的问题。
发明内容
技术问题
本公开是为了解决上述问题而做出的，并且本公开提供了在4G网络与5G网络之间无依赖地进行互通的方法和装置。
解决问题的方案
为解决上述问题，在本公开的一方面中，一种在无线通信系统中由终端执行通信的方法包括：执行对第一无线网络的接入过程；执行对第二无线网络的接入过程；根据所述第一无线网络和所述第二无线网络的无线链路状态，通过所述第一无线网络或所述第二无线网络为相同的服务执行通信。
在本公开的另一方面，一种在无线通信系统中由网关执行的通信方法包括：为APN配置PDN连接，以通过第一无线通信网络或第二无线通信网络向特定终端提供相同的服务；以及基于所述终端与所述第一无线通信网络之间的无线链路状态或所述终端与所述第二无线通信网络之间的无线链路状态，通过所述APN的PDN连接向所述终端提供服务。
在本公开的又一方面，一种在无线通信系统中执行通信的终端包括：收发器，所述收发器被配置为发送和接收信号；以及控制器，所述控制器被配置为控制：执行对第一无线网络的接入过程；执行对第二无线网络的接入过程；以及根据所述第一无线网络和所述第二无线网络的无线链路状态，通过所述第一无线网络或所述第二无线网络为相同的服务执行通信。
在本公开的又一方面，一种在无线通信系统中执行通信的网关设备包括：收发器，所述收发器被配置为发送和接收信号；以及控制器，所述控制器被配置为控制：为APN配置PDN连接，以通过第一无线通信网络或第二无线通信网络向特定终端提供相同的服务；以及基于所述终端与所述第一无线通信网络之间的无线链路状态或所述终端与所述第二无线通信网络之间的无线链路状态，通过所述APN的PDN连接向所述终端提供服务。
在本公开的又一方面，一种在无线通信系统中由终端执行通信的方法包括：利用第一无线网络发送和接收数据；执行对第二无线网络的接入过程；基于网关和信令标识符，生成分组数据网络(PDN)连接；以及向所述网关发送指示从所述第一无线网络切换到所述第二无线网络的消息。
发明的有益效果
根据本公开的实施例，提供了一种在传统4G网络和5G网络之间无依赖性的互通系统，通过这种互通系统，可以快速且方便地进行5G服务启动和发展。此外，如果对于关于4G和5G的用户数据服务，UE要求具有相同的接入点名称(APN)(例如，因特网APN)的PDN连接，则5GGW能够向UE分配相同的IP地址，并且它能够通过4G与5G之间的会话绑定来支持4G与5G之间的无缝服务。此外，在移动环境中，使用毫米波的5G无线电链路的稳定性可能降低，即使在这样的环境下，也可以快速执行4G后退以确保服务的稳定性。
附图说明
图1是示出根据本公开的实施例的基于独立模式的网络之间互通的构思的图；
图2是示出根据本公开的实施例的用于4G网络与5G网络之间互通的架构的基本配置的图；
图3是示出根据从属4G-5G RRC状态模式的情况的详细操作方案的图；
图4是示出根据独立4G-5G RRC状态模式的情况的详细操作方案的图；
图5是示出在从属4G-5G RRC状态模式下初始4G附着(包括空闲到活动和切换(HO)到5G区域操作)和初始5G附着(包括空闲到活动)的呼叫流程的图；
图6是示出在从属4G-5G RRC状态模式下当发生5G无线电问题时的快速4G后退和5G恢复过程的图；
图7是示出在从属4G-5G RRC状态模式下在没有业务量的情况下的4G和5G空闲状态下的呼叫流程的图；
图8是示出在从属4G-5G RRC状态模式下初始4G附着(包括空闲到活动和切换(HO)到5G区域操作)和初始5G附着(包括空闲到活动)的呼叫流程的图；
图9是示出在独立4G-5G RRC状态模式下当发生5G无线电问题时的快速4G后退和5G恢复过程的图；
图10是示出在独立4G-5G RRC状态模式下在没有业务量的情况下的4G和5G空闲状态下的呼叫流程的图；
图11是示出在终端的从属4G-5G RRC状态模式下的4G和5G初始附着和活动过程的流程图；
图12是示出在终端的从属4G-5G RRC状态模式下当发生5G无线电问题时的快速4G后退和5G恢复过程的流程图；
图13是示出在终端的从属4G-5G RRC状态模式下在关于4G没有业务量的情况下的过程的流程图；
图14是示出在终端的从属4G-5G RRC状态模式下在关于5G没有业务量的情况下的过程的流程图；
图15是示出在独立4G-5G RRC状态模式下的终端的4G和5G初始附着和活动过程的流程图；
图16是示出在从属4G-5G RRC状态模式下的GW的4G和5G初始附着和活动过程的流程图；
图17是示出在从属4G-5G RRC状态模式下在GW的5G无线电问题的情况下的快速4G后退和5G恢复过程的流程图；
图18是示出在从属4G-5G RRC状态模式下在GW没有业务量的情况下的4G和5G空闲过程的流程图；
图19是示出在从属4G-5G RRC状态模式下在GW没有业务量的情况下的4G和5G空闲过程的另一流程图；
图20是示出在独立4G-5G RRC状态模式下的GW的4G和5G初始附着和活动过程的流程图；
图21是示出链接开始标记分组消息的格式的图；
图22是示出保持激活分组消息的图；
图23是示出根据本公开的实施例的可以应用于各种信令消息的基本消息格式的图；
图24是示出根据本公开的实施例的终端的内部结构的图；以及
图25是示出根据本公开的实施例的网关设备的内部结构的图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本公开的优选实施例。在附图中，应当注意，相同的附图标记用于相同的元件。此外，使本公开的主题模糊的已知功能和配置的详细说明可能会被省略。
在解释本公开的实施例时，将省略对本公开所属领域中公知的并且与本公开不直接相关的技术内容的说明。省略不必要的解释是为了更加清楚地传达本公开的主题而不是模糊它。
出于同样的原因，在附图中，一些组成元件的尺寸和相对尺寸可能被夸大、省略或简要说明。此外，各个组成元件的尺寸不完全反映其实际尺寸。在附图中，相同的附图标记用于各个附图中的相同或相应的元件。
通过对参考附图详细描述的实施例进行参考，本公开的多个方面和特征以及用于实现这些方面和特征的方法将是显而易见的。然而，本公开不限于下文所公开的实施例，并且本公开可以以各种形式实现。在说明书中定义的内容，例如详细的结构和元件，仅是为了帮助本领域普通技术人员全面地理解本公开而提供的具体细节，并且本公开被仅限定在所附权利要求的范围内。在本公开的整个说明书中，相同的附图标记用于各个附图中的相同元件。
在这种情况下，将理解的是，流程图图示的每个块以及流程图图示的块的组合可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器以产生机器，使得经由计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建用于实现流程图块或块中指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可以存储在计算机可用或计算机可读存储器中，其可以指示计算机或其他可编程数据处理装置以特定方式起作用，使得存储在计算机可用或计算机可读存储器中的指令产生包含指令装置的制品，该指令装置实现流程图块或块中指定的功能。计算机程序指令也可以加载到计算机或其他可编程数据处理装置上，以使得在计算机或其他可编程装置上执行一系列操作步骤，从而产生计算机实现的过程，使得在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实现流程图块或块中指定的功能的步骤。
而且，流程图图示的每个块可以表示代码的模块、段或部分，该代码包括用于实现指定的逻辑功能的一个或更多个可执行指令。还应当注意，在某些替代实施方式中，块中提到的功能可以不按顺序发生。例如，连续示出的两个块实际上可以基本上同时地执行，或者这些块有时可以以相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能。
在这种情况下，如在实施例中使用的术语“～单元”表示但不限于执行某些任务的软件或硬件组件，例如FPGA或ASIC。然而，“～单元”并不意味着限于软件或硬件。术语“～单元”可以有利地被配置为驻留在可寻址存储介质上并且被配置为在一个或更多个处理器上执行。因此，作为示例，“～单元”可以包括多个组件：诸如软件组件、面向对象的软件组件、类组件和任务组件、进程、函数、属性、过程、子例程、程序代码段、驱动程序、固件、微代码、电路、数据、数据库、数据结构、表、阵列和变量。组件和“～单元”中提供的功能可以组合成更少的组件和“～单元”或者进一步分成附加组件和“～单元”。此外，可以实现组件和“～单元”以操作设备或安全多媒体卡中的一个或更多个的CPU。
在下文中描述的本公开的实施例涉及在第一无线通信系统与第二无线通信系统之间没有依赖性的互通。在下文描述的本公开的实施例中，第一无线通信系统被例示为4G，第二无线通信系统被例示为5G，但是无线通信系统不限于此。
在这种情况下，4G可以指的是长期演进(LTE)，5G可以指的是在超高频(毫米波)频带(例如，28GHz频带)中实现的通信网络。
现有的4G基站、核心名称和接口名称分别被引用为5G基站、核心名称和接口名称，但在5G和后5G标准中，尽管5G基站、核心名称和接口名称的基本功能相同，但可以进行改变。
在使用具有4G网络(下文中，可与4G互换使用)与5G网络(下文中，可与5G互换使用)之间的依赖性的互通系统的情况下，会出现以下问题。有必要针对现有的4G基站纠正和开发单独的接口和程序。这可能导致这样的风险：商业运营的4G基站应当被纠正和开发。此外，根据现有技术，执行基于网络的切换(具体地，可以是基于基站的切换)，并且根据其结构，当在5G无线电链路中发生无线电链路故障(RLF)时，难以通过快速检测实现后退到4G。已做出本公开来解决上述问题。
图1是示出根据本公开的实施例的基于独立模式的网络之间互通的构思的图。
本公开介绍了在传统4G网络与5G网络之间没有依赖性的互通系统。具体地，用户设备100(UE，其可以与终端或用户装置互换使用)在4G网络和5G网络中独立地执行非接入层(NAS)操作，诸如注册、附着、服务请求和移动性。此外，UE通过网络核心级别的公共APN支持4G与5G之间的RAT间切换功能。由此，如果分别使用4G和5G请求的服务名称(例如，因特网APN 134)相同，则可以通过4G或5G发送用户数据。
此外，如果UE针对4G和5G要求具有相同APN(例如，因特网APN134)的PDN连接，则5G网关(GW)130针对UE在4G和5G之间执行相同的IP地址分配和会话绑定，以支持4G和5G之间的无缝服务。
此外，在移动环境中可以降低使用毫米波的5G无线电链路的稳定性，并且即使在这样的环境中，也可以快速执行4G后退以确保服务的稳定性。作为一种可能的方法，能够最快速地确定无线状态的UE在4G与5G之间执行链路切换决策，并且为了匹配与5G GW(下文中，与GW可互换地使用)中的锚的切换同步，UE发送信令消息(例如，链路切换请求)到GW中的锚。此外，为了快速执行4G后退，即使在5G连接正在使用的状态下，GW也可以通过4G连接向UE发送保持激活消息来保持4G连接。在这种情况下，链路切换请求消息和保持激活消息可以通过用于单独的信令APN 132和136的PDN连接(下文中，与信令APN可互换地使用)的生成和利用来进行发送和接收，使得在传统4G网络中没有影响。
在本公开中，分组数据网络(PDN)指的是提供服务的服务器所在的独立网络(例如，5G网络)，并且接入点名称(APN)是通过网络管理的接入点的名称，它指示相应PDN的名称(字符串)。基于接入点的名称，确定用于数据发送和接收的相应PDN。
本公开中公开的信令APN可以被理解为用于生成用于信令的PDN连接的标识符，并且UE、5G GW以及4G和5G HSS可以在其中预先存储预定义的信令APN。此外，可以在初始接入期间在UE和5G GW之间确定信令APN。UE和5G GW可以通过用于信令的PDN连接来发送和接收链路切换请求消息、保持激活消息和5G/4G链接开始标记分组，并且这可以被称为信令APN承载。在本公开中，因为生成了信令APN并被用于发送各种信令消息，所以可以在UE和5G GW之间发送信令消息而不改变相关技术中的标准技术。
图2是示出根据本公开的实施例的用于4G网络和5G网络之间互通的架构的基本配置的图。
4G-5G互通架构的基本配置如下。4G核200包括基于4G标准的移动管理实体(MME)204和基于4G标准的归属用户服务器(HSS)202。5G核410包括基于5G标准的HSS 212、基于5G标准的MME 216以及支持4G-5G互通的5G GW 214。4G演进节点B(eNB，可与基站互换使用)220可以是基于4G标准的eNB，5G节点B(NB)230可以是基于5G标准的5G NB，UE 240可以支持基于4G和5G标准以及4G-5G互通的RAT操作。
这种4G-5G互通架构的主要特征如下。第一，UE支持4G和5G。第二，5G HSS单独运行HSS以实现可能的双重注册，或作为公共4G和5GHSS来运行。第三，如果存在寻呼过程，则5GMME支持移动功能，而如果不存在，则5G MME不支持移动功能。除了4G服务网关(SGW)/PDN网关(PGW)功能之外，5G GW还支持锚功能。锚功能指的是与4G和5G网络的双附着、公共IP分配、基于所分配的IP的会话绑定、承载ID和TEID、以及4G和5G之间的切换。第四，4G核和5G核共享5G GW(根据情况，4G SGW能够被单独配置和操作，而不是集成在5G GW中)。第五，4GMME、4G HSS和4G eNB遵循4G标准，并且它们没有变化的项目。
使用如上所述的架构的4G-5G互通的基本操作如下。UE独立于4G和5G执行注册/附着。如果UE进入5G覆盖范围，则生成5G的连接，并且通过5G网络传输用户业务量。如果UE退出5G覆盖范围，则释放5G连接，并且连接后退到4G网络。在这种情况下，用户业务量被传输到4G。UE基于无线条件来确定4G与5G之间的链路切换。5G GW支持链路切换，并且UE生成用于4G和5G网络的信令APN，以匹配UE与5GGW之间的链路切换的同步。
根据本公开，4G-5G互通的操作模式可以分为如下两种。
第一，如果生成移动始发(MO)或移动终止(MT)数据服务，则从属4G-5G RRC状态模式是：在连接4G之后，始终确定5G的存在/不存在的模式。也就是说，在没有保持4G连接的状态下不触发5G连接。如果在相应模式的操作期间由于5G中的无线电问题而不能进行正常的数据发送/接收，则因为保持了4G连接，所以可以快速后退到4G。另外，如果根据5G连接触发条件需要5G连接触发，则在启动5G调制解调器后终端尝试进行5G连接，因此与通过始终启动5G进行小区搜索相比，可以获得省电的效果。
第二，独立的4G-5G RRC状态模式是独立执行4G和5G连接的模式。也就是说，如果生成MO或MT数据服务，则在5G可用的情况下生成5G连接，而在仅4G可用的情况下生成4G连接。与从属4G-5G RRC状态模式相比，UE可以在没有4G连接的情况下通过5G连接接收数据服务，并且如果需要快速4G后退来应对发生的5G无线电问题，则如果需要的话，UE也可以生成4G连接。
在下文中，参照图3和图4，根据各自的情况分开描述从属和独立的4G-5G RRC状态模式。
图3是示出根据从属4G-5G RRC状态模式的情况的详细操作方案的图。
附图标记“300”表示4G空闲和5G空闲状态，在这种情况下，在5G区域检测期间的4G操作方案如下。UE可以通过从4G基站广播的特定公用陆地移动网络(PLMN)或跟踪区域(TA)来确定它是否存在于5G区域中，如果确定UE无论特定区域如何而部附着到4G网络，或者UE存在于5G区域中，UE生成4G信令APN。在这种情况下，如果UE离开5G区域，则可以保持4G信令APN，或者如果需要可以释放4G信令APN。此外，如果生成MO或MT用户数据，则UE通过4G执行连接建立。
附图标记“310”表示4G连接和5G空闲状态，从初始4G到5G的切换过程如下。如果UE满足5G连接触发条件，则UE激活5G调制解调器，并且它周期性地检查5G可用性。5G连接触发条件可以是：UE是否已经识别出存在5G区域、数据承载是否存在、是否发送用户数据和/或状态是否是4G RRC连接状态，并且如果满足一个或更多个条件(例如，识别出存在5G区域的状态，或者识别出存在5G区域并且存在数据承载的状态可以被用作5G连接触发条件)，终端尝试5G连接。如果5G可用，则UE执行5G RRC连接建立(这可以包括附着或服务请求)。同时，如果(例如，在初始附着期间)未生成5G信令APN，则UE也生成5G信令APN。如果5G RRC连接建立完成，则UE向GW发送用于请求通过5G信令APN承载从4G切换到5G的5G链接开始标记分组。已经接收到分组的GW通过5G链路发送和接收数据。
附图标记“330”表示4G连接和5G连接状态，用于将4G连接保持在5G活动状态的方法如下。终端将5G链接开始标记发送到GW，而GW可以通过接收相应消息本身或者通过相应消息中的快速后退标记明确地知道是否非显式地发送保持激活分组。GW可以接收UE发送的5G链接开始标记，执行切换到5G，然后通过4G信令APN承载周期性(但是，保持激活分组发送周期比4G基站的不活动定时器的周期要短)地向终端发送保持激活分组(这可以是虚拟分组)。这对于始终准备4G网络以快速执行4G后退来说是有效的。相反，如果GW接收4G链接开始标记，则它中断保持激活分组的发送。
附图标记“320”表示在4G连接和5G连接状态下生成RLF的状态，在这种情况下，要执行的操作如下。如果确定了5G无线电问题，或者释放了5G RRC连接，则UE执行从5G到4G的切换，并且它通过4G信令APN承载将用于请求从5G切换到4G的4G链接开始标记分组发送到GW。已经接收到相应分组的GW通过4G链路发送和接收数据。如果5G基站在UE不识别RRC连接的状态下首先释放RRC连接，则GW可以缓冲或丢弃数据，直到UE请求从5G切换到4G，并且可以等待接收4G链接开始标记。
此外，在状态320中，UE可以执行从5G到4G的切换，如果在特定时间(即，5G重试等待时间)之后5G可用，则UE可以重新尝试5G连接建立。如果重新尝试成功，则320状态变为330状态。通过设置5G重试等待定时器可以实现此功能，而设置特定时间的原因是为了防止4G和5G之间的乒乓现象。如有必要，可以关闭定时器功能。5G重试等待定时器可以在执行数据服务时检测到5G无线电问题时开始。如果在定时器到期后5G连接的恢复未能处于5G断开状态，而是现有的或另一5G小区可用，则UE尝试5G重新连接，即UE通过5G连接建立执行从4G到5G的切换，并且它通过5G信令APN承载将用于请求从4G切换到5G的5G链接开始标记分组发送到GW。具体地，如果5G链路被恢复并且5G在5G重试等待定时器到期时返回正常连接状态，则UE可以直接切换到正常恢复的5G而无需重新尝试单独的5G连接建立。
然而，可以仅在满足5G连接触发条件的情况下执行包括5G小区搜索、重新连接尝试和切换的上述一系列处理。
图4是示出根据独立4G-5G RRC状态模式的情况的详细操作方案的图。
附图标记“400”表示4G空闲和5G空闲状态，在这种情况下，UE如下操作。UE通过从4G基站广播的特定PLMN或跟踪区域(TA)确定它是否存在于5G区域中。如果确定UE无论特定区域如何部附着到4G网络，或者UE存在于5G区域中，UE可以生成4G信令APN。即使UE离开5G区域，也可以保持4G信令APN，或者如果需要可以释放4G信令APN。
如果5G区域中的5G小区可用且未生成5G信令APN(例如，在初始5G附着期间)，则UE可以生成5G信令APN。如果生成MO/MT数据服务，5G网络不可用并且仅4G网络可用，则UE从4G附着或空闲状态变为活动状态。如果生成MO/MT数据服务并且5G网络可用，则UE从5G附着或5G空闲状态变为活动状态。
附图标记“410”表示4G连接和5G空闲状态，在该状态下，从初始4G到5G的切换操作如下。如果UE处于5G区域中，并且(例如，在使用用户数据服务的情况下)满足5G连接触发条件，则UE检查5G的可用性。如果5G可用，则UE执行5G RRC连接建立(这可以包括附着或服务请求)。同时，如果(例如，在初始5G附着期间)未生成5G信令APN，则UE也可以生成5G信令APN。如果5G RRC连接建立完成，则UE向GW发送用于请求通过5G信令APN承载从4G切换到5G的5G链接开始标记分组。已经接收到分组的GW通过5G链路与UE发送和接收用户数据。
附图标记“420”表示4G空闲和5G连接状态，在该状态下，GW通过5G链路与UE发送和接收数据，但是当5G活动时它不保持4G连接。在这种情况下，在由于5G无线电问题导致的4G后退期间，可以另外消耗用于改变为4G寻呼过程和空闲到活动状态的等待时间。如果确定需要快速4G后退，则UE可以请求5G GW发送保持激活分组，并且通过如此操作，UE可以改变为4G连接和5G连接状态(430)。
附图标记“430”表示4G连接和5G连接状态，并且在5G活动时的状态下执行的保持4G连接的操作与从属4G-5G RRC状态模式下的330情况相同。
附图标记“440”表示在4G连接和5G连接状态下生成5G RLF的状态，在这种情况下执行的操作与从属4G-5G RRC状态模式下的操作320相同。
此外，在该模式中，以与从属4G-5G RRC状态模式相同的方式执行从4G到5G的恢复切换。
为了清楚描述，尽管已经在假设已经发生5G RLF的情况下描述了4G和5G之间的RRC状态改变的内容，但是即使在已经发生4G RLF的情况下仍然可以执行相同的操作。
在下文中，将描述4G-5G互通的详细呼叫流程。
首先，从属4G-5G RRC状态模式下的详细呼叫流程如下。
图5是示出在从属4G-5G RRC状态模式下初始4G附着(包括空闲到活动和切换(HO)到5G区域操作)和初始5G附着(包括空闲到活动)的呼叫流程的图。
UE 500基于从LTE(这可以是4G网络)广播的信息通过PLMN或跟踪区域(TA)来确定当前位置是否在5G区域中，并且如果当前位置在5G区域中，UE 500执行4G附着、空闲到活动或HO到5G区域操作(S520)。在初始4G附着的情况下，生成通过4G链路的APN(S522)。APN的示例可以是因特网APN，这指的是在4G与5G之间切换以用于数据服务的APN。
此后，UE 500基于特定PLMN或TA确定它当前处于5G区域中，并且在5G区域中4G附着的情况下，在不管特定区域如何都4G附着的情况下，或者在切换进入5G区域的情况下，UE500生成4G信令APN(S524)。信令APN是用于4G-5G切换控制的APN。此后，如果UE 500尚未切换到4G，则它执行到4G的链路切换(S526)。如果UE 500已经执行链路切换到4G，则它通过4G信令APN承载向GW发送链接开始标记分组，以传送指示已经执行了链路切换的信息(S528)。在接收到链接开始标记分组之后，5G GW 508执行链路切换到4G(S530)。此外，如果GW在链路切换到4G之后将保持激活分组发送到4G信令APN承载，则它中断保持激活分组的发送(S532)。此后，UE 500和5G GW 508通过4G发送和接收数据，直到生成5G链路(S534)。
如果在5G区域中满足5G连接触发条件(例如，4G RRC连接)，则UE 500执行5G调制解调器开启和5G搜索操作(S536)。如果发现可用的5G，则UE执行5G附着或5G空闲到活动操作(S538)。如果操作是初始5G附着，则生成通过5G链路的APN(S540)。APN可以是因特网APN，因特网APN是在4G与5G之间切换以用于数据服务的APN。此外，在初始5G附着的情况下，生成5G信令APN(S542)。信令APN是用于4G-5G交换控制的APN。在完成5G附着或空闲到活动过程之后，UE 500执行到5G链路的切换(S544)。此后，UE通过5G信令APN承载将链接开始标记分组发送到5G GW 508，以传送指示已经执行了到5G的链路切换的信息(S546)。5G GW 508在接收5G链接开始标记分组期间执行从4G到5G的链路切换(S548)，然后开始将保持激活分组发送到UE 500，从而出于快速4G后退的目的而维持LTE RRC连接(S550)。此后，执行通过5G的数据发送/接收(S552)，并且5G GW 508通过4G信令APN承载周期性地将保持激活分组发送到UE 500，以便维持LTE RRC连接(S554)。
图6是示出当在从属4G-5G RRC状态模式下发生5G无线电问题时的快速4G后退和5G恢复过程的图。
UE 500当前处于4G和5G RRC连接状态(S600)。在这种情况下，5G GW 508通过4G信令APN承载周期性地向UE 500发送保持激活分组，从而维持LTE RRC连接以用于快速4G后退(S605)。在这种情况下，通过5G的数据发送/接收正被执行(S610)。
在这种情况下，UE 500检测5G无线电问题(S615)。此后，UE 500在检测到5G无线电问题之后启动5G重试等待定时器(S620)。此后，UE 500执行切换决策并将链路切换到4G(S625)。UE 500通过4G信令APN将4G链接开始标记分组发送到5G GW 508，以便传送从5G到4G的链路切换信息(S630)。当接收到链接开始标记分组时，5G GW 508执行从5G到4G的链路切换(S635)。此外，如果接收到4G链接开始标记分组，则5G GW 508中断通过4G的保持激活分组的发送(S645)。
如果在5G重试等待定时器到期时恢复5G连接，则UE 500和5G GW508执行到5G的链路切换过程(S650)。到5G的链路切换过程与从S544到S554的操作相同。
如果5G恢复失败，5G处于非活动状态，或者由于在5G重试等待定时器到期时5GRLF定时器到期而5G切换到空闲状态，如果需要，5G NB504执行5G RRC释放过程(S655)。此后，如果在5G区域中满足5G连接触发条件(例如，4G RRC连接)，则UE 500开始5G搜索(S660)。当UE 500发现可用的5G时，执行5G空闲到活动过程(S665)。此后，UE 500和5G GW508执行到5G的链路切换(S670)。到5G的链路切换过程与从S544到S554的操作相同。
图7是示出在从属4G-5G RRC状态模式下没有业务量的情况下的4G和5G空闲状态中的呼叫流程的图。
UE 500和5G GW 508通过5G执行数据发送/接收(S700)。在这种情况下，5G GW 508通过4G信令APN承载周期性地向UE 500发送保持激活分组，以便在通过5G的数据发送/接收期间保持用于快速4G后退的LTE RRC连接(S705)。
在这种情况下，如果不存在用户数据，则在5G NB 504中启动5G不活动定时器(S710)。如果在5G NB 504中不活动定时器到期，则执行5G RRC释放过程(S715)。如果不满足5G连接触发条件(例如，如果用户数据不存在)，则UE 500关闭5G调制解调器(S720)，并且它执行到4G的链路切换(S725)。UE 500通过4G信令APN承载将4G链接开始标记分组发送到5G GW 508，以便发送将链路切换到4G的信息(S730)。当接收到4G链接开始标记分组时，5GGW 508执行到4G的链路切换(S735)。在执行到4G的链路切换之后，5G GW 508中断通过4G的保持激活分组的发送(S740)。此后，可以执行通过4G的数据发送/接收，或者如果满足5G连接触发条件，则可以生成5G连接和切换过程(S745)。
此后，如果不存在4G链接开始标记分组或用户数据，则eNB 502启动4G不活动定时器(S750)。如果不活动定时器到期，则eNB 502执行4G RRC释放过程(S755)。
在下文中，独立4G-5G RRC状态模式下的详细呼叫流程如下。
图8是示出在独立4G-5G RRC状态模式下初始4G附着(包括空闲到活动和HO到5G区域)和初始5G附着(包括改变为活动状态)的呼叫流程的图。
如果生成MO/MT数据服务，5G网络不可用，并且仅4G网络可用，则UE 500执行4G附着或空闲到活动操作(S800)。在初始4G附着的情况下，生成通过4G链路的APN(S805)。APN可以是因特网APN，并且它是在4G与5G之间切换以用于数据服务的APN。
UE 500基于特定PLMN或TA来确定5G区域，并且在5G区域中4G附着或HO进入的情况下，生成4G信令APN(S810)。此外，在不管特定区域如何都LTE附着的情况下，可以基本上生成4G信令APN。信令APN是用于4G-5G切换控制的APN。如果未执行到4G的切换，则UE 500执行到4G的链路切换(S815)。在一般初始附着的情况下，可能不需要这样的操作。在执行到4G的链路切换之后，UE 500通过4G信令APN承载将4G链接开始标记分组发送到5G GW 508，以便传送将链路切换到4G的信息(S820)。当接收到4G链接开始标记分组时，5G GW 508执行到4G的链路切换(S830)。如果5G GW 508在执行到4G的链路切换之后将保持激活分组发送到4G，则它中断保持激活分组的发送(S835)。通过4G发送和接收数据，直到生成5G链路(S840)。
如果生成MO/MT数据服务，则5G网络可用，UE 500执行5G附着或5G空闲到活动过程(S845)。在初始5G附着的情况下，生成通过5G链路的APN(S850)。APN可以是因特网APN，并且它是在4G和5G之间切换以用于数据服务的APN。在初始5G附着的情况下，生成5G信令APN(S860)。信令APN是用于4G-5G切换控制的APN。
如果不执行切换到5G，则UE 500执行到5G链路的切换(S860)。UE 500通过5G信令APN承载将链接开始标记分组发送到5G GW 508，以便传送关于切换链路到5G的信息(S865)。当接收到5G链接开始标记分组时，5G GW 508执行到5G的链路切换(S870)。如果在执行链路切换到5G之后需要快速4G后退，则5G GW 508开始发送保持激活分组以便维持LTERRC连接(S875)。此后，执行通过5G的数据发送/接收(S880)。此后，5G GW 508通过4G信令APN承载周期性地将保持激活分组发送到UE 500，以便维持LTE RRC连接(S885)。
图9是示出当在独立的4G-5G RRC状态模式下发生5G无线电问题时的快速4G后退和5G恢复过程的图。
当前5G处于RRC连接状态，并且正在执行数据发送/接收(S900)。在这种情况下，如果确定需要4G快速后退，则当4G处于断开状态的情况下，UE 500和4G网络执行4G附着或活动(寻呼)过程作为快速4G后退提前准备操作(S905)。5G GW 508通过4G信令APN承载开始发送保持激活分组(S910)，并且通过4G信令APN承载周期性地发送保持激活分组，以维持LTERRC连接(S915)。在这种情况下，执行通过5G的数据发送/接收(S920)。
如果UE 500检测到5G无线电问题(S925)，则UE 500启动5G重试等待定时器(S930)。UE 500执行切换决策并将链路切换到4G(S935)。UE 500通过4G信令APN将4G链接开始标记分组发送到5G GW508，以便传送关于链路切换到4G的信息(S940)。当接收到4G链接开始标记分组时，5G GW 508执行到4G的链路切换(S945)，并且它中断通过4G的保持激活分组的发送(S950)。此后，执行通过4G的数据发送/接收(S955)。
如果在5G重试等待定时器期满时恢复5G连接，则执行到5G的链路切换(S960)。
如果在5G不活动的情况在5G重试等待时间到期时5G恢复失败，或者如果由于5GRLF定时器到期而将状态切换到空闲状态，则5G NB 504在必要时执行5G RRC释放过程(S965)。如果在5G区域中满足5G连接触发条件(例如，4G RRC连接)，则UE 500开始5G搜索(S970)。如果发现可用的5G，则UE 500执行5G空闲到活动过程(S975)。此后，执行切换链路到5G的过程(S980)。到5G的链路切换过程与从S544到S554的操作相同。
图10是示出在独立4G-5G RRC状态模式下没有业务量的情况下4G和5G空闲状态中的呼叫流程的图。
当前执行通过5G的数据发送/接收(S1000)。5G GW 508可以通过4G信令APN承载周期性地向UE 500发送保持激活分组，以便在通过5G进行数据发送/接收期间保持用于快速4G后退的LTE RRC连接(S1005)。
如果不存在用户数据，则在5G NB 504中启动不活动定时器。在这种情况下，如果不活动定时器到期，则执行5G RRC释放过程(S1015)。
UE 500在5G RRC释放之后执行到4G的链路切换(S1020)，并且它通过4G信令APN承载向5G GW 508发送4G链接开始标记分组，以便发送关于链路切换到4G的信息(S1025)。当接收到4G链接开始标记分组时，5G GW 508执行到4G的链路切换(S1030)，并且在这种情况下，它中断通过4G的保持激活分组的发送(S1035)。此后，执行通过4G的数据发送/接收(S1040)。
此后，如果不存在4G链接开始标记分组或用户数据，则5G NB 504启动4G不活动定时器(S1045)。如果不活动定时器到期，则5G NB 504执行4G RRC释放过程(S1050)。
在下文中，将描述从属4G-5G RRC状态模式下的终端操作。
图11是示出终端的从属4G-5G RRC状态模式下的4G和5G初始附着和活动过程的流程图。
在操作1100，终端执行LTE附着过程、通过4G的因特网APN和4G信令APN的生成、或4G空闲到活动过程。在操作1110，终端执行到4G链路的切换，并且它将4G链接开始标记分组发送到5G GW。如果在初始接入期间立即执行到4G的路径建立，则可以省略操作1110。在操作1120，在终端和4G基站之间执行通过4G的数据服务。
在操作1130，终端确定是否满足5G连接触发条件。以下项目可被视为5G连接触发条件。第一，在通过匹配特定PLMN或TA识别5G区域的情况下，终端确定是否执行5G连接触发和切换。第二，在4G RRC连接状态的情况下，终端确定是否执行5G连接触发和切换。第三，在存在通过4G的基本数据承载或特定数据承载(例如，因特网APN)的情况下，终端确定是否执行5G连接触发和切换。第四，在发送和接收通过4G的基本用户数据或特定用户数据(例如，通过因特网APN的数据)的情况下，终端确定是否执行5G连接触发和切换。如果满足5G连接触发条件中的一个或更多个，则终端执行5G连接尝试操作(例如，识别5G区域的存在的情况或存在数据承载以及识别5G区域的存在的情况可以用作特定的5G连接触发条件)。如果满足上述条件，则终端基于5G连接触发条件启动5G调制解调器，并且通过这样的操作，终端可以执行5G小区搜索。如果存在可用的5G小区，则终端可以执行5G连接和切换操作。相反，如果不满足条件，则终端可以执行4G切换操作，并且在这种情况下，终端可以中断5G小区搜索，并且可以关闭5G调制解调器。
如果在操作1130满足5G连接触发条件，则在操作1140终端启动5G调制解调器并开始5G小区搜索。在操作1150，终端碗定是否发现可用的5G，并且如果未发现可用的5G，则终端通过4G连续执行数据服务(1120)，而如果发现可用的5G，则在操作1160终端执行5G附着、通过5G的因特网APN和5G信令APN的生成、或5G空闲到活动过程。此后，在操作1170，终端执行切换到5G链路并将5G链接开始标记分组发送到5GGW，在操作1180，终端通过5G执行数据服务。
如果在操作1130不满足5G连接触发条件，则终端返回操作1120并且通过4G连续执行数据服务。
图12是示出当在终端的从属4G-5G RRC状态模式下发生5G无线电问题时的快速4G后退和5G恢复过程的流程图。
在操作1200，执行通过5G的数据服务。在这种情况下，在操作1210，终端确定是否检测到发生5G无线电问题。如果有必要在操作1210防止4G与5G之间的乒乓现象，则终端启动5G重试等待定时器以调整5G NB的重新接入时间。如果没有发生5G无线电问题，则终端返回操作1200。
在操作1210之后的操作1215，终端执行切换到4G链路，并且它将4G链接开始标记分组发送到5G GW。执行通过4G的数据服务直到5G重试等待定时器到期(1220)。此后，5G重试等待定时器到期(1225)，并且终端确定5G连接是否已经恢复(1230)。如果是，则终端执行切换到5G链路，并且将5G链接开始标记分组发送到5G GW(1235)。此后，终端再次返回操作1200以通过5G进行数据服务。
如果在操作1230确定5G连接恢复已经失败，则终端开始5G小区搜索(1240)，并且确定是否发现了可用的5G(1245)。如果未发现可用的5G，则终端通过4G连续执行数据服务，并执行5G小区搜索(1240)。如果发现可用的5G，则终端执行5G空闲到活动过程(1250)。此后，终端执行切换到5G链路，并且将5G链接开始标记分组发送到5G GW。此后，终端返回操作1200以通过5G执行数据服务。
图13是示出在终端的从属4G-5G RRC状态模式下关于4G没有业务量的情况下的过程的流程图。
在操作1300，执行通过4G的数据服务。如果存在用户业务量，则继续执行数据服务，而如果不存在用户业务量，则4G基站启动不活动定时器，并且在操作1310终端确定4G基站中的不活动定时器是否到期。如果不活动定时器到期，则在操作1320执行4G活动到空闲过程(即，4G RRC连接释放过程)。此后，如果不满足5G连接触发条件并保持现有的5G调制解调器启动和搜索状态，则可以执行5G调制解调器关闭(1325)。如果不活动定时器未到期，则终端返回操作1300。
图14是示出在终端的从属4G-5G RRC状态模式下关于5G没有业务量的情况下的过程的流程图。
在操作1400，执行通过5G的数据服务。如果存在用户业务量，则连续执行数据服务，而如果不存在用户业务量，则5G基站启动不活动定时器，并且在操作1410终端确定不活动定时器是否到期。如果不活动定时器到期，则执行5G活动到空闲过程(即，5G RRC连接释放过程)(1420)。如果不活动定时器未到期，则终端返回操作1400。
如果在操作1420之后不满足5G连接触发条件，则可以执行5G调制解调器关闭(1430)，并且终端执行切换到4G链路并且将4G链接开始标记分组发送到5G GW(1440)。此后，如果需要，终端通过4G执行数据服务(1450)，并且如果存在用户业务量，则连续执行数据服务，如果满足5G连接触发条件，则可以执行5G连接和切换。如果不存在用户业务量，则4G基站启动不活动定时器。在操作1460，终端确定4G基站中的不活动定时器是否到期。如果不活动定时器到期，则终端执行4G活动到空闲过程(即，4G RRC连接释放)(1470)。如果不活动定时器未到期，则终端返回操作1450。
图15是示出独立4G-5G RRC状态模式下的终端的4G和5G初始附着和活动过程的流程图。
在操作1500，生成MO/MT数据服务，在操作1510，终端识别是否仅4G网络可用。如果仅4G网络可用，则在操作1520，终端执行LTE附着过程、通过4G的因特网APN和4G信令APN的生成或4G空闲到活动过程。此后，在操作1530，终端执行切换到4G链路，并且将4G链接开始标记分组发送到5G GW。如果在初始接入期间立即建立到4G的路径，则可以省略操作1530。此后，终端通过4G与4G基站执行数据服务(1540)。此后，终端确定5G网络是否可用(1550)，并且如果5G网络可用，则终端执行5G附着，并且其生成通过5G的因特网APN和5G信令APN，或者执行5G空闲到活动过程(1560)。如果5G网络不可用，则在操作1540，终端连续执行数据服务。在操作1560之后的操作1570，终端执行切换到5G链路，并且将5G链接开始标记分组发送到5G GW。此后，终端通过5G连接执行数据服务。
在操作1510，如果仅4G网络不可用(即，如果5G网络可用)，则终端执行操作1560。
如果在独立4G-5G RRC状态模式下发生5G无线电问题，则以与图12中所示的方式相同的方式执行快速4G后退和5G恢复过程。
在从属4G-5G RRC状态模式下关于4G没有业务量的情况下的过程与图13中所示的过程相同。
接下来，将描述从属4G-5G RRC状态模式下的5G GW(下文中，GW)的操作。
图16是示出从属4G-5G RRC状态模式下的GW的4G和5G初始附着和活动过程的流程图。
在操作1600，GW执行根据终端的请求的LTE附着过程，通过4G的因特网APN和4G信令APN的生成，或者在4G处于空闲状态的情况下的活动过程。在操作1605，GW从终端接收4G链接开始标记分组。此后，GW执行切换到4G链路(1610)。如果在初始接入期间立即建立到4G的路径，则可以省略操作1605和1610。此后，在操作1615，如果GW在4G路径上预先发送保持激活分组，则它中断保持激活分组的发送。此后，在操作1620，GW通过4G执行数据服务。
此后，在操作1625，如果尚未执行5G附着，则GW根据终端的请求执行5G附着过程，生成通过5G的因特网APN和5G信令APN，并在执行过程中进行分配与4G的IP相同的IP和4G-5G会话绑定。此外，如果5G处于空闲状态，则执行活动过程。在其他情况下(例如，如果5G处于预连接状态)，可以省略操作1625。此后，在操作1630，GW识别是否接收到由终端发送的5G链接开始标记分组。如果GW接收到5G链接开始标记分组，则它执行切换到5G链路(1635)。为了出于快速4G后退的目的而将4G RRC保持在连接状态，GW通过4G路径周期性地将保持激活分组发送到终端(1640)。此后，GW通过5G执行数据服务。在操作1630，如果GW没有接收到5G链接开始标记分组，则它返回到操作1620以使用4G执行数据服务。
在操作1645之后的操作1650，GW确定是否接收到4G链接开始标记分组，如果接收到分组，则GW返回到操作1610，而如果没有接收到分组，则GW返回操作1645。
图17是示出在从属4G-5G RRC状态模式下GW的5G无线电问题的情况下的快速4G后退和5G恢复过程的流程图。
在操作1700，GW通过5G执行数据服务。在这种情况下，GW在操作1710识别是否接收到4G链接开始标记分组，并且如果接收到分组，则GW执行切换到4G链路(1720)，而如果没有接收到分组，则GW返回到操作1700。
如果在操作1720执行切换到4G链路之后GW通过4G路径预发送保持激活分组，则GW中断保持激活分组的发送。此后，GW通过4G执行与终端的数据服务。
此后，如果5G处于空闲状态，则GW根据终端的请求执行活动过程(1750)。如果5G已经处于活动状态，则可以省略上述操作。在操作1760，GW识别是否接收到5G链接开始标记分组，如果接收到分组，则GW执行切换到5G链路(1770)。如果需要快速4G后退，则GW通过4G路径周期性地发送保持激活分组以便将4G RRC保持在连接状态(1775)，此后，GW返回到操作1700以通过5G执行数据服务。
如果在操作1760未接收到5G链接开始标记分组，则GW返回操作1740以使用4G连接进行数据服务。
图18是示出在从属4G-5G RRC状态模式下GW的没有业务量的情况下的4G和5G空闲过程的流程图。在图18中，GW正在通过4G进行数据服务。
在操作1800，GW通过4G执行数据服务。如果存在用户业务量，则GW连续执行数据服务，而如果不存在用户业务量，则4G基站启动不活动定时器。GW确定不活动定时器是否到期(1810)，并且如果4G基站中的不活动定时器由于用户业务量的连续不存在而到期，则GW在操作1820执行4G活动到空闲过程(4G S1连接释放)。如果不活动定时器未到期，则GW返回操作1800以通过4G执行数据服务。
图19是示出在从属4G-5G RRC状态模式下GW的没有业务量的情况下的4G和5G空闲过程的另一流程图。在图19中，GW正在通过5G进行数据服务。
在操作1900，GW通过5G执行数据服务。如果存在用户业务量，则GW连续执行数据服务，而如果不存在用户业务量，则5G基站启动不活动定时器。GW确定不活动定时器是否到期(1910)，并且如果5G基站中的不活动定时器由于用户业务量的连续不存在而到期，则GW在操作1920执行5G活动到空闲过程(5G S1连接释放)。此后，GW从终端接收4G链接开始标记分组，并且执行切换到4G链路(1930)。此后，如果需要，GW通过4G执行数据服务(1940)。
在操作1910，如果存在用户业务量并且不活动定时器未到期，则GW返回到操作1900以连续执行数据服务。
在操作1940之后，如果存在用户业务量，则GW使用4G连续执行数据服务，而如果不存在用户业务量，则4G基站启动不活动定时器。GW确定不活动定时器是否到期(1950)，并且如果4G基站中的不活动定时器由于用户业务量的连续不存在而到期，则GW在操作1960执行4G活动到空闲过程(4G S1连接释放)。
在操作1950，如果存在用户业务量并且不活动定时器未到期，则GW返回到操作1940以连续执行数据服务。
接下来，将描述独立4G-5G RRC状态模式下的5G GW(以下称为GW)的操作。
图20是示出独立4G-5G RRC状态模式下的GW的4G和5G初始附着和活动过程的流程图。
在操作2030，GW根据终端的请求执行5G附着过程，生成通过5G的因特网APN和5G信令APN，并且如果存在现有的4G连接，则在执行过程中执行分配与4G的IP相同的IP和4G-5G会话绑定。此外，如果5G处于空闲状态，则GW执行活动过程并且进行操作2040。此外，在操作2080，GW根据终端的请求执行LTE附着过程，生成通过4G的因特网APN和4G信令APN，并且如果存在现有的5G连接，则在执行过程中分配相同的IP并进行4G-5G会话绑定，或者如果4G处于空闲状态，则GW执行活动过程，然后进行操作2090。
在操作2040，GW识别是否从终端接收到5G链接开始标记分组，如果接收到5G链接开始标记分组，则GW执行切换到5G链路(2050)。如果在初始接入期间立即建立到5G的路径，则可以省略操作2040和2050。如果确定需要快速4G后退，则GW通过4G路径周期性地发送保持激活分组以便将4G RRC保持在连接状态(2060)。此后，GW通过5G执行数据服务(2070)。
此后，在操作2090，GW识别是否从终端接收到4G链接开始标记分组，并且如果接收到分组，则GW执行切换到4G链路(2000)。如果在初始接入期间立即建立到4G的路径，则也可以省略操作2090和2000。如果在操作2000之后通过4G路径预发送保持激活分组，则GW中断保持激活分组的发送(2010)。此后，GW通过4G执行数据服务(2020)。
如果没有从终端接收到4G链接开始标记分组，则GW返回到操作2070。
在独立4G-5G RRC状态模式下发生5G无线电问题的情况下，GW在快速4G后退和5G恢复过程中的操作与图17中所示的相同。
在独立4G-5G RRC状态模式下没有业务量的情况下，4G和5G空闲过程中GW的操作与图18和图19中所示的相同。
在下文中，将描述4G-5G互通架构中使用的消息的定义和格式。
首先，将描述链接开始标记分组消息的定义和格式。
消息通过4G eNB从UE发送到5G GW，或者通过5G NB从UE发送到5G GW。该消息用于UE在4G-5G切换操作之后请求来自GW的切换通知和GW切换。
图21是示出链接开始标记分组消息的格式的图。
该消息包括IP报头2100、UDP报头2110、控制消息类型指示符2120、快速后退控制标志2130和APN信息2140中的至少一个。控制消息类型指示符2120[1字节]可以是4G开始标记分组(0x00)或5G开始标记分组(0x01)，快速后退控制标志2130[1字节]可以是未应用的(快速后退(保持激活分组非传输)(0x00)或应用的快速后退(保持激活分组传输)(0x01)。此外，用于鉴别多个PDN连接中的APN的APN信息2140(APN网络标识符和APN运营商标识符)[可变大小]例如可以是网络ID.Mnc<MNC>.mcc<MCC>.gprs。
其次，将描述保持激活分组消息的定义和格式。
通过4G eNB将消息从5G GW发送到UE，并且周期性地将该消息发送到相应的网络，以便保持用于在连接状态下用于快速回退的可以被切换的可用网络(例如，4G)的RRC。
图22是示出保持激活分组消息的图。
该消息包括IP报头2200、UDP报头2210和控制消息类型指示符2220中的至少一个。控制消息类型指示符2220[1字节]可以是保持激活分组(0x03)。
在下文中，将描述根据本公开的信令消息的另一实施例。
第一，将描述4G开始标记消息。4G开始标记消息通过4G eNB从UE发送到5G GW，消息ID可以是0x00 00 00 04。该消息用于UE在从5G到4G的切换操作后向5G GW进行切换通知，并且用于5G GW请求从5G到4G的切换，该消息可以在特定时段重复发送特定发送次数以用于在向5G GW发送期间的可靠接收。作为示例，该消息可以每100ms重复发送10次。
第二，将描述5G开始标记消息。5G开始标记消息通过5G NB从UE发送到5G GW，消息ID可以是0x00 00 00 05。该消息用于UE在从4G到5G的切换操作后向5G GW进行切换通知，并且用于5G GW请求从4G到5G的切换。该消息可以在特定时段重复发送特定发送次数以用于在向5G GW发送期间的可靠接收。作为示例，该消息可以每100ms重复发送10次。
第三，将描述4G开始完成消息。该消息通过4G eNB从5G GW发送到UE，消息ID可以是0x00 00 00 A4。基本上，UE和5G GW可以在发送和接收4G开始标记之后立即执行切换，但是如果选择性地需要，则5GGW可以发送标识响应消息，该标识响应消息指示相对于通过4G开始标记正被UE请求的从5G到4G的切换操作，切换已经正常执行。相应消息可以在特定时段重复发送特定发送次数以用于在向UE发送期间的可靠接收。作为示例，该消息可以每100ms重复发送10次。
第四，将描述5G开始完成消息。5G开始完成消息通过5G NB从5GGW发送到UE，消息ID可以是0x00 00 00 A5。基本上，UE和5G GW可以在发送和接收4G开始标记之后立即执行切换，但是如果选择性地需要，则5G GW可以发送标识响应消息，该标识响应消息指示相对于通过4G开始标记正被UE请求的从4G到5G的切换操作，切换已经正常执行。相应消息可以在特定时段重复发送特定发送次数以用于在向UE发送期间的可靠接收。作为示例，该消息可以每100ms重复发送10次。
第五，将描述保持激活消息。保持激活消息通过4G eNB从5G GW发送到UE，或者通过5G NB从5G GW发送到UE，消息ID可以是0x00 00 00 0F。该消息被周期性地发送到相应的网络，以便保持(保持激活)可用于快速后退的可以被切换的可用网络(例如，4G)的RRC连接。
图23是示出根据本公开的实施例的可以应用于各种信令消息的基本消息格式的图。
参照图23所示，基本消息格式由IP报头2300、UDP报头2310、保留ID(8字节)2320、事务ID(4字节)2330、消息ID(4字节)2340、快速后退相关信息(1字节)2350、APN信息(32字节)2360、UE信息(32字节)2370和净荷来组成。上述字段的长度是示例性的，并且可以被改变。
保留ID 2320由8个字节组成，全部可以被设置为“0”。事务ID由4个字节组成，ID值可以从“1”开始，特别是，ID值可以从“1”开始，并且每当链路发生变化时它可以增加1。此外，在重复发送用于可靠传输的相同消息的情况下，可以使用相同的事务ID。
消息ID是指示具有4个字节的消息的属性的字段，并且4G开始标记可以是0x00 0000 A4，5G开始标记可以是0x00 00 00 05。此外，4G开始完成可以是0x00 00 00 A4，5G开始完成可以是0x00 00 00 A5，保持激活可以是0x00 00 00 0F。
可以选择性地包括快速后退字段，并且如果在5G链接开始标记的发送期间需要快速后退，则它是用于请求5G GW发送保持激活分组的标志。如果不需要发送保持激活分组，则可以设置“0x00”，而如果需要发送保持激活分组，则可以设置“0x01”。
可以选择性地包括APN信息，并且它是用于在多个PDN连接中区分APN的信息。可以选择性地包括UE信息，并且它是用于区分5G UE的信息。
净荷可以由“F”填充直到最后一个字节。
图24是示出根据本公开的实施例的终端的内部结构的图。
如图24中所示，根据本公开的实施例的终端可以包括收发器2410和控制器2420。
收发器2410可以用4G或5G基站发送和接收信号。
控制器2420可以控制各个块之间的信号流，使得根据本公开的实施例的终端可以运行。作为示例，控制器2420可以针对第一无线网络和第二无线网络独立地执行接入过程。此外，根据第一无线网络和第二无线网络的无线链路状态，控制器2420可以通过第一无线网络或第二无线网络控制执行相同的服务的通信。
此外，控制器2420可以在执行第一无线网络期间控制以检测第二无线网络的覆盖范围的进入，以及通过在终端与第二无线网络的节点之间生成的第二无线网络信令接入点名称(APN)，将第二无线网络链接开始标记分组发送到节点。
此外，在通过第二无线网络执行通信时，控制器2420可以控制以从节点接收用于保持到第一无线网络的连接的分组。
控制器2420的上述功能是示例性的，并且应注意，控制器可以被配置为执行说明书中描述的所有功能。
图25是示出根据本公开的实施例的网关设备的内部结构的图。
如图25中所示，根据本公开实施例的网关设备可以包括收发器2510和控制器2520。
收发器2510可以与无线通信系统的某些节点发送和接收信号。
控制器2520可以控制各个块之间的信号流，使得根据本公开的实施例的网关设备可以运行。
作为示例，控制器2520可以进行控制以配置用于通过第一无线通信网络或第二无线通信网络向特定终端提供相同的服务的APN，并且基于在终端与第一无线通信网络之间的无线链路状态或终端与第二无线通信网络之间的无线链路状态通过APN向终端提供服务。
此外，如果从终端接收到通过第一无线通信网络的接入请求，则控制器2520可以控制以配置在终端与第一无线通信网络之间的第一无线通信网络信令，并且如果从终端接收到通过第二无线通信网络的接入请求，则配置在终端与第二无线通信网络之间的第二无线通信网络信令APN。
此外，在通过第二无线网络进行通信时，控制器2520可以控制将用于保持终端与第一无线通信网络之间的连接的分组发送到终端。
控制器2520的上述功能是示例性的，并且应注意，控制器可以被配置为执行本说明书中描述的所有功能。
在本公开中描述的传统4G网络和5G网络之间没有依赖性的互通系统具有以下效果。第一，通过本公开中提出的互通系统，可以快速方便地执行5G服务的推广和开发，而不会对在现有商业网络中运行的4G基站产生影响。第二，针对4G和5G核心中的一个服务，通过分配相同的IP地址，可以在4G与5G之间支持无缝服务。第二，可以在移动环境中降低5G无线电链路(毫米波)的稳定性，但是为了即使在这样的环境中也碗保服务的稳定性，能够最快速地确定无线状态的UE执行4G与5G之间的快速链路切换决策，因此能够快速执行4G后退。
尽管已经在说明书和附图中描述了本公开的优选实施例，并且已经使用了特定的措辞，但是这些仅用作一般含义以帮助本领域普通技术人员获得对本公开的全面理解，而不是限制本公开的范围。对于本公开所属领域的普通技术人员显而易见的是，除了本文公开的实施例之外，还可以基于本公开的技术构思进行各种修改。

Claims (15)

1.一种无线通信系统中的终端的方法，所述方法包括：
在所述终端在第一通信系统上处于无线资源控制RRC连接状态并且能够使用第二通信系统的情况下，使用网关和所述第二通信系统生成初始接入点名称APN；
利用所述网关生成与所述第二通信系统相关的第二信令APN；
执行从所述第一通信系统到所述第二通信系统的切换；
基于所述第二信令APN，将链接开始标记分组发送到所述网关；以及
使用所述网关和所述第二通信系统发送和接收数据。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
基于与所述第一通信系统相关的第一信令APN，从所述网关接收保持激活分组。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述链接开始标记分组包括下列中的至少一个：因特网协议IP报头、用户数据报协议UDP报头、控制消息类型指示符、快速后退控制标志或APN信息。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述保持激活分组包括IP报头、UDP报头或控制消息类型指示符中的至少一个，并且所述控制消息类型指示符能够指示所述保持激活分组。
5.一种无线通信系统中的网关的方法，所述方法包括：
使用终端和第二通信系统生成初始接入点名称APN；
利用所述终端生成与所述第二通信系统相关的第二信令APN；
执行从第一通信系统到所述第二通信系统的切换；
基于所述第二信令APN，从所述终端接收链接开始标记分组；以及
使用所述终端和所述第二通信系统发送和接收数据，
其中，在所述终端在所述第一通信系统上处于无线资源控制RRC连接状态并且能够使用所述第二通信系统的情况下，生成所述初始APN。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括：
基于与所述第一通信系统相关的第一信令APN，从所述终端接收保持激活分组。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述链接开始标记分组包括下列中的至少一个：因特网协议IP报头、用户数据报协议UDP报头、控制消息类型指示符、快速后退控制标志或APN信息。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述保持激活分组包括IP报头、UDP报头或控制消息类型指示符中的至少一个，并且所述控制消息类型指示符能够指示所述保持激活分组。
9.一种无线通信系统中的终端，所述终端包括：
收发器，所述收发器被配置为发送和接收信号；以及
控制器，所述控制器连接到所述收发器，并被配置为控制：在所述终端在第一通信系统上处于无线资源控制RRC连接状态并且能够使用第二通信系统的情况下，使用网关和所述第二通信系统生成初始接入点名称APN；利用所述网关生成与所述第二通信系统相关的第二信令APN；执行从所述第一通信系统到所述第二通信系统的切换；基于所述第二信令APN，将链接开始标记分组发送到所述网关；以及使用所述网关和所述第二通信系统发送和接收数据。
10.根据权利要求9所述的终端，其中，所述控制器被配置为还控制：基于与所述第一通信系统相关的第一信令APN，从所述网关接收保持激活分组。
11.根据权利要求9所述的终端，其中，所述链接开始标记分组包括下列中的至少一个：因特网协议IP报头、用户数据报协议UDP报头、控制消息类型指示符、快速后退控制标志或APN信息。
12.根据权利要求10所述的终端，其中，所述保持激活分组包括IP报头、UDP报头或控制消息类型指示符中的至少一个，并且所述控制消息类型指示符能够指示所述保持激活分组。
13.一种无线通信系统中的网关，所述网关包括：
收发器，所述收发器被配置为发送和接收信号；以及
控制器，所述控制器连接到所述收发器，并被配置为控制：使用终端和第二通信系统生成初始接入点名称APN；利用所述终端生成与所述第二通信系统相关的第二信令APN；执行从第一通信系统到所述第二通信系统的切换；基于所述第二信令APN，从所述终端接收链接开始标记分组；以及使用所述终端和所述第二通信系统发送和接收数据，
其中，在所述终端在所述第一通信系统上处于无线资源控制RRC连接状态并且能够使用所述第二通信系统的情况下，生成所述初始APN。
14.根据权利要求13所述的网关，其中，所述控制器被配置为还控制：基于与所述第一通信系统相关的第一信令APN，从所述终端接收保持激活分组。
15.根据权利要求13所述的网关，其中，所述链接开始标记分组包括下列中的至少一个：因特网协议IP报头、用户数据报协议UDP报头、控制消息类型指示符、快速后退控制标志或APN信息，以及
其中，保持激活分组包括IP报头、UDP报头或控制消息类型指示符中的至少一个，并且所述控制消息类型指示符能够指示所述保持激活分组。
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