CN110651497A - 用于系统间切换的技术 - Google Patents

Abstract

描述一种用于选择性地发起从包括第一核心网络CN（512）和第一无线电接入网RAN（516）的源系统（510）到包括第二CN（532）和第二RAN（536）的目标系统（530）的切换的技术。关于本技术的方法方面，确定用于切换的控制平面接口（520）在第一CN（512）与第二CN（532）之间是否可用。根据控制平面接口（520）的可用性，选择性地发起切换。

Description

用于系统间切换的技术

技术领域

本公开涉及一种用于选择性地发起从源系统到目标系统的切换（handover）的技术。更具体地而非限制性地，提供用于选择性地发起核心网络切换的方法和装置。

背景技术

诸如第三代合作伙伴项目（3GPP）长期演进（LTE）之类的移动电信系统通过诸如演进节点B（eNB）之类的基站提供对无线电装置（例如用户设备或UE）的无线电接入。诸如演进UMTS陆地无线电接入网（E-UTRAN）之类的包括多个基站的无线电接入网（RAN）内的移动性能够由RAN例如借助于无线电资源控制（RRC）信令来操纵。

针对不同电信系统的RAN之间的移动性，实现了系统间切换。例如，文献US 2007/0021120 A1描述LTE系统与UMTS系统之间的切换。

虽然诸如3GPP LTE、LTE-Advanced（LTE-A）、LTE许可辅助接入（LTE-LAA）和5G系统之类的现代移动电信系统的分组交换用户平面能够容易地耦合到公共网关，但是不存在阻止一个系统的源RAN尝试到另一个系统的目标RAN的RAT间切换的机制，即使没有为这两个系统实现系统间切换，也是如此。

这将引起失败的切换尝试以及增加的风险，即：无线电装置离开覆盖范围（coverage）直到无线电装置已经重选第三系统的另一个基站或小区。网络支持中的这种降级或中断影响最终用户体验质量（QoE）。

发明内容

因此，存在对于与互配系统兼容的切换技术的需要。备选地或附加地，存在对于减少或阻止失败的切换尝试的系统间切换技术的需要。

关于一个方面，提供一种选择性地发起切换的方法。选择性发起的切换是从包括第一核心网络CN和第一无线电接入网RAN的源系统到包括第二CN和第二RAN的目标系统。该方法包括确定用于切换的控制平面接口在第一CN与第二CN之间是否可用的步骤。该方法还包括根据控制平面接口的可用性选择性地发起切换的步骤。

“确定”控制平面接口“是否”可用可包含“确定”控制平面接口“是不是”可用。例如，确定步骤可通过确定用于切换的控制平面接口在第一CN与第二CN之间是否不可用来实现。

切换的发起中的“选择性”可不包括在控制平面接口不可用的情况下发起或执行切换。

“切换”可涉及无线电资源控制（RRC）连接模式中的移动性。无线电装置可处于与第一RAN的RRC模式中。无线电装置可以是配置用于与第一RAN进行无线电通信和/或用于测量第二RAN的任何装置。

第一CN和第二CN可以是不同的。例如，至少第一CN的移动性实体与第二CN的移动性实体可以是不同的。

与CN或RAN相关的任何特征（例如CN之间的控制平面接口，或者从或到第一CN或第一RAN的消息）可通过与CN或RAN的至少一个节点相关的特征来实现。由CN或RAN执行或触发的任何步骤可通过由CN或RAN的至少一个节点执行或触发的步骤来实现。

该方法可由第一CN的一个或多个节点、由第一RAN的一个或多个节点或者由第一CN的至少一个节点和第一RAN的至少一个节点按分布式方式来执行。（例如第一CN的）移动性实体和/或（例如第一RAN的）基站可执行该方法。该方法的实例可由第一RAN的每个基站来执行。

无线电装置可以是配置用于接入第一和第二RAN的任何装置。无线电装置可以是用户设备（UE，例如3GPP UE）、移动或便携站（STA，例如Wi-Fi STA）、用于机器类型通信（MTC）的装置或其组合。UE和移动站的示例包括移动电话和平板计算机。便携站的示例包括膝上型计算机和电视机。MTC装置的示例包括例如在制造、机动车通信和家用自动化中的机器人、传感器和/或致动器。MTC装置可在家用电器和消费者电子装置中实现。组合的示例包括自动驾驶车辆、门内部通信系统（door intercommunication system）和自动柜员机。

备选地或附加地，第一和第二RAN的节点中的任一个可体现为无线电接入节点。无线电接入节点的示例可包括基站（例如3G基站或节点B、4G基站或eNodeB或者5G基站或gNodeB）、接入点（例如Wi-Fi接入点）和（例如，按照蓝牙、ZigBee或Z-Wave的）网络控制器。

例如，第一RAN和/或第二RAN可按照全球移动通信系统（GSM）、通用移动电信系统（UMTS）、长期演进（LTE）或新空口（NR）来提供无线电接入。本技术可在无线电接入的协议栈的物理层（PHY）、媒体接入控制（MAC）层、无线电链路控制（RLC）层和/或无线电资源控制（RRC）层上实现。

关于另一方面，提供一种计算机程序产品。该计算机程序产品包括程序代码部分以用于在计算机程序产品由一个或多个计算装置执行时执行本文所公开的方法方面的步骤中的任一个。计算机程序产品可存储在计算机可读记录介质上。还可提供计算机程序产品以供经由例如在源或目标系统中的数据网络和/或经由因特网下载。备选地或附加地，该方法可在现场可编程门阵列（FPGA）和/或专用集成电路（ASIC）中编码，或者功能性可被提供用于借助于硬件描述语言进行下载。

关于另一方面，提供一种用于选择性地发起切换的装置。选择性发起的切换是从包括第一核心网络CN和第一无线电接入网RAN的源系统到包括第二CN和第二RAN的目标系统。该装置配置成执行方法方面。备选地或附加地，该装置可包括配置成确定用于切换的控制平面接口在第一CN与第二CN之间是否可用的确定单元。该装置还可包括配置成根据控制平面接口的可用性选择性地发起切换的选择性发起单元。

关于另外的装置方面，提供一种用于选择性地发起切换的装置。选择性发起的切换是从包括第一核心网络CN和第一无线电接入网RAN的源系统到包括第二CN和第二RAN的目标系统。该装置包括至少一个处理器和存储器。所述存储器包括由所述至少一个处理器可执行的指令，由此该装置可操作以确定用于切换的控制平面接口在第一CN与第二CN之间是否可用。指令的执行还使该装置可操作以根据控制平面接口的可用性选择性地发起切换。

关于另外的方面，提供一种用于选择性地发起切换的装置。选择性发起的切换是从包括第一核心网络CN和第一无线电接入网RAN的源系统到包括第二CN和第二RAN的目标系统。该装置可包括用于执行方法方面的一个或多个模块。备选地或附加地，该装置包括用于确定用于切换的控制平面接口在第一CN与第二CN之间是否可用的确定单元。该装置还包括用于根据控制平面接口的可用性选择性地发起切换的选择性发起模块。

所述装置还可包括本文在方法方面的上下文中公开的任何特征。特别地，单元和模块中的任一个或者专用单元或模块可配置成执行或触发方法方面的步骤中的一个或多个。

附图说明

参照附图描述本技术的实施例的进一步细节，其中：

图1示出可在源核心网络中实现的用于选择性地发起系统间切换的装置的实施例的示意框图；

图2示出可在源接入网中实现的用于选择性地发起系统间切换的装置的实施例的示意框图；

图3示出可在源核心网络中实现的用于选择性地发起系统间切换的方法实施例的流程图；

图4示出可在源接入网中实现的用于选择性地发起系统间切换的方法实施例的流程图；

图5示出针对该技术的示范性系统环境的示意框图；

图6示出由图1和图2的装置的第一实现产生的示意信令图；

图7示出可用于图6的第一实现的信令的可用性消息的结构的表；

图8示出针对第二实现的可用性消息的结构的表；

图9示出与图1至图8的实施例和实现可组合的网络节点中的装置的实施例的示意框图；以及

图10 示出与图1至图9的实施例和实现可组合的多个网络节点中的装置的实施例的示意框图。

具体实施方式

出于说明而非限制的目的，在以下描述中阐述了诸如特定网络环境之类的特定细节，以便提供对本文所公开的技术的透彻理解。本领域技术人员将明白，本技术可在脱离这些特定细节的其他实施例中实施。此外，虽然主要针对5G新空口（NR）实现来描述下列实施例，但是容易明白，本文所描述的技术也可在包括3GPP LTE或者其后继（例如LTE-A或LTE-LAA）、按照标准系列IEEE 802.11的无线局域网（WLAN）和/或基于IEEE 802.15.4的ZigBee的任何其他无线电网络中实现。

此外，本领域的技术人员将理解，本文所说明的功能、步骤、单元和模块可使用与经编程的微处理器、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）、数字信号处理器（DSP）或通用计算机（例如包括高级RISC机（ARM））结合运作的软件来实现。还将理解，虽然下面的实施例主要在方法和装置的上下文中描述，但是本发明还可体现在计算机程序产品中以及包括至少一个计算机处理器和耦合到至少一个处理器的存储器的系统中，其中存储器利用可执行功能和步骤或者实现本文所公开的单元和模块的一个或多个程序来编码。

图1示意示出装置的实施例的框图，该装置用于选择性地发起从包括第一核心网络（CN）和第一无线电接入网（RAN）的源系统到包括第二CN和第二RAN的目标系统的切换，该装置一般通过参考标号100来指代。

装置100配置成确定用于切换的控制平面接口在第一CN与第二CN之间是否可用。装置100还配置成根据控制平面接口的可用性选择性地发起切换。

源系统与目标系统之间的切换还可称作CN切换，例如，这是因为切换要求相应系统的CN之间通过控制平面接口的信令。备选地或附加地，源系统与目标系统之间的切换还可称作系统间切换，例如，这是因为源系统和目标系统不是完全相同的。

控制平面接口可以将或者可被要求将第一CN的节点与第二CN的节点连接以用于切换。“被要求”可包含被或将被执行或触发的步骤，或者在（例如仅在）切换在选择性地发起切换的步骤中被发起或曾被发起的情况下、例如在控制平面接口可用或曾可用的情况下而存在或将存在的特征。

源系统和目标系统中的至少一个可包括3GPP系统和非3GPP系统中的至少一个。3GPP系统可包括通用分组无线电服务（GPRS）、通用移动电信系统（UMTS）、演进分组系统（EPS）、下一代系统（NGS）和第五代系统（5GS）中的至少一个。

控制平面接口可以将或者可被要求将第一CN的第一移动性实体与第二CN的第二移动性实体连接。第一移动性实体和第二移动性实体中的至少一个可包括服务GPRS支持节点（SGSN）、移动性管理实体（MME）和接入移动性功能（AMF）中的至少一个。控制平面接口可包括例如用于包括GPRS和EPS系统的第一和第二系统的S3接口。

发起切换可包括或者可被要求包括从第一CN通过控制平面接口向第二CN发送指示切换请求的切换消息。为了发起切换，切换消息可从第一移动性实体经由控制平面接口向第二移动性实体发送。第一RAN，例如第一RAN的服务基站，可处于与无线电装置的连接模式中。切换消息可指示无线电装置的上下文。

该方法可由第一CN或者第一CN的节点（例如第一移动性实体）来执行。该方法可由第一CN的一个或多个节点或实体来执行。执行该方法可通过执行或触发（例如控制）对应步骤来实现。

备选地或组合式地，该方法可由第一RAN或者第一RAN的节点（例如，服务于无线电装置的基站）来执行。该方法可由第一RAN的一个或多个节点或基站来执行。执行该方法可通过执行或触发（例如控制）对应步骤来实现。

确定控制平面接口的可用性可包括向第一RAN发送指示可用性的可用性消息。可用性消息可由第一CN或者第一CN的节点（例如第一移动性实体）来发送。

备选地或组合式地，确定控制平面接口的可用性可包括从第一CN接收指示可用性的可用性消息。可用性消息可由第一RAN或者第一RAN的节点（例如，服务基站）中的一个或多个来接收。

“指示可用性”可包含（例如明确）指示肯定的可用性（即，指示对应控制平面接口是可用的）、（例如明确）指示否定的可用性（即，指示对应控制平面接口不是可用的）或者肯定和否定的可用性两者。

可用性消息可包括切换限制列表（HRL）。HRL可指示可用性。HRL可以是例如按照3GPP TS 36.423（例如版本13.6.0）的第9.2.3条款的信息元素（IE）。备选地或附加地，HRL可包括指示对其没有控制平面接口是可用的一个或多个目标系统或者一个或多个第二RAT的字段。

可用性消息可以是切换请求消息（例如当第一RAN或者其节点是另一个切换的目标时被发送给第一RAN或者其节点）。

可用性消息可被发送给第一RAN的至少一个节点（例如基站）。确定或选择性发起可包括向第一RAN的多个节点广播一个或多个可用性消息。备选地或组合式地，可用性消息可从第一CN的至少一个节点（例如移动性实体）来接收。确定步骤可包括收集或组合来自第一CN的多个节点的可用性消息。

可在配置第一CN与第一RAN（例如第一RAN的基站）之间的RAN接口时发送和/或接收可用性消息。RAN接口可在源系统内。RAN接口可以是（例如EPS内的）S1接口或（例如NGS或5GS内的）N2接口。

可用性消息可将第一RAN或者第一RAN的一个或多个节点（例如基站）中的至少一个配置成根据控制平面接口的所确定的可用性选择性地发送切换要求消息。切换要求消息可被发送给第一CN，例如第一移动性实体。切换要求消息可指示目标系统和/或第二RAN。

基站可以是演进节点B（eNodeB或eNB）或下一代节点B（gNodeB或gNB）。基站可以是无线电装置的服务基站。

可为多个目标系统确定可用性。可用性消息可指示针对多个目标系统、例如作为组的或者单独针对目标系统中的每个的可用性。

可用性消息可借助于例如移动国家代码（MCC）和/或移动网络代码（MNC）之类的公共陆地移动网络（PLMN）标识符来指示多个目标系统（例如目标系统的每个）。可选地，可用性消息可依照源系统和目标系统对（pair）来指示可用性。

第一RAN可配置用于按照第一无线电接入技术（RAT）的无线电接入。第二RAN可配置用于按照第二RAT的无线电接入。第二RAT与第一RAT可以是不同的。备选地或附加地，切换可涉及系统间切换（即，源系统和目标系统可以是不同的），其中RAT可以是相同的。例如，第二RAT可与第一RAT等同或兼容。

可为配置用于按照第二RAT的无线电接入的一个或多个目标系统而确定可用性。可用性消息可指示第二RAT的可用性。可用性消息可依照第二RAT（例如第二RAT的类型）来指示可用性。可用性消息在一个或多个目标系统之间可以是无差异的（例如，没有区别）。

第一RAT和第二RAT中的至少一个可包括GSM、UMTS、3GPP长期演进和3GPP 5G新空口的至少一个。切换在3GPP EPS的上下文中也可称作S1切换。

第一CN的数据平面和第二CN的数据平面可包括或者可连接到同一网关。网关可以是分组数据网络网关（PGW）。

例如，如果不存在不同源和目标系统或者不同RAT的CN节点之间的接口，则本技术的实施例可控制第一RAN以避免经由第一CN尝试系统间和/或无线电接入技术（RAT）间切换。能够避免第一RAN所服务的无线电装置的失败的切换尝试以及无线电装置在它已经重选另一个RAT或小区之前的覆盖损失。

另外的实施例中的相同实施例可例如通过发起到具有可用控制平面接口的另一个目标系统的切换和/或通过增加第一RAN中的无线电装置的信道质量（例如通过增加无线电装置的信号功率和/或波束形成增益）来提供无缝网络支持。

能够实施（embody）本技术以改进最终用户体验质量（QoE）。

图1示出用于选择性地发起从源系统到目标系统的切换的装置100的实施例的框图。源系统包括第一CN和第一RAN。目标系统包括第二CN和第二RAN。第一CN和第二CN是不同的。第一RAN和第二RAN可提供按照相同RAT或不同RAT的无线电接入。装置100可在或者由第一CN实现。

装置100包括确定模块102，确定模块102确定或者触发确定用于切换的控制平面接口在第一CN与第二CN之间是否可用。装置100还包括选择性发起模块106，其根据控制平面接口的可用性选择性地发起或者触发选择性地发起切换。如果控制平面接口不是可用的，则不发起或不执行第一RAN当前所服务的无线电装置到第二RAN的切换。

如果用于到目标系统的切换的控制平面接口不是可用的，则装置100可执行或触发用于防止第一RAN与被服务的无线电装置之间的无线电链路故障的任何措施（measure）。可选地，例如可发起或执行到具有可用控制平面接口的另一个目标系统的备选切换和/或改进第一RAN与被服务的无线电装置之间的无线电信道的信道质量的措施，而替代到第二RAN的切换。

装置100（例如模块106）可阻挡第一RAN对切换的请求被第一CN所处理。备选地或附加地，装置100可借助于可用性消息来控制第一RAN，以根据用于发信号通知关于切换的对应控制平面接口的可用性来选择性地发起这种切换。可由第一CN来通知第一RAN关于第一CN是否支持与虑及系统间（例如RAT间）切换的目标系统的第二CN的控制平面接口。

可选地，装置100包括配置发送模块104。可用性消息可由配置发送模块104来发送。

例如，如果对应控制平面接口不是可用的，则装置100可将第一RAN或者其至少一个节点配置成不发起切换。仅当控制平面接口不可用时，才可发送可用性消息。当控制平面接口不可用时，可用性消息可将第一RAN或者第一RAN的至少一个节点配置成避免发起切换。

在与任何实施例和实现兼容的一个变体中，确定模块102包括作为子模块的配置发送模块104。可用性消息可响应于控制平面接口的可用性的确定而被发送。在与任何实施例和实现兼容的另一个变体中，选择性发起模块106包括作为子模块的配置发送模块104。也就是说，选择性发起模块106可通过基于由确定模块102产生的可用性发送可用性消息来触发切换的选择性发起。

可选地，如果RAN的节点在控制平面接口不存在的情况下仍然请求到目标系统的切换，则选择性发起模块106可阻挡切换的发起。例如，因为节点与可用性消息不兼容，即，不能处理可用性消息，或者如果节点尚未或没有接收到可用性消息，RAN的节点仍然可请求切换。

装置100可连接到源系统和/或源系统的一部分。装置100可由或者在源系统的第一CN的节点体现。装置100可连接到第一CN，以便在发起切换时控制第一CN的操作。

第一和第二RAN中的每个可包括一个或多个基站。基站可包括非3GPP基站（例如ZigBee网络控制器或Wi-Fi接入点）或者3GPP无线电接入节点（例如3G节点B、4G eNodeB或5G gNodeB）。

无线电装置可包括配置用于与第一RAN和第二RAN中的至少一个的无线电连接模式的任何无线电装置。无线电装置可包括移动或便携站（例如按照Wi-Fi的STA）、用户设备（例如按照3GPP的UE）或者用于机器类型通信（例如按照3GPP或Wi-Fi的MTC）的装置。

图2示出用于选择性地发起从源系统到目标系统的切换的装置200的实施例的框图。源系统包括第一CN和第一RAN。目标系统包括第二CN和第二RAN。第一CN和第二CN是不同的。第一RAN和第二RAN可提供按照相同RAT或不同RAT的无线电接入。装置200可在或者由第一RAN实现。

装置200可连接到源系统和/或源系统的一部分。装置200可由或者在第一RAN的基站体现。第一RAN可包括多个基站。基站中的至少一个或每个可包括装置200的实例。

装置200包括确定模块204，确定模块204确定或者触发确定用于切换的控制平面接口在第一CN与第二CN之间是否可用。装置200还包括选择性发起模块206，其根据控制平面接口的可用性选择性地发起或者触发选择性地发起切换。选择性可包含：如果控制平面接口不是可用的，则不发起或不执行由第一RAN当前所服务的无线电装置到第二RAN的切换。

如果用于到目标系统的切换的控制平面接口不是可用的，则装置200可执行或触发用于防止第一RAN与被服务的无线电装置之间的无线电链路故障的任何措施。可选地，可发起或执行到具有可用控制平面接口的另一个目标系统的备选切换和/或改进第一RAN与被服务的无线电装置之间的无线电信道的信道质量的措施，而替代到第二RAN的切换。

确定模块204例如响应于切换的指示而确定用于这个切换的控制平面接口在第一CN是否可用。切换的指示可以是来自被服务的无线电装置的指示切换的测量报告。例如，测量报告可指示属于第二RAN并且是相对于第一RAN的服务小区相邻或重叠的小区的小区是比第一RAN的服务小区更好的（例如依照接收信号功率的）补偿（offset）。

在与任何实施例和实现兼容的一个变体中，确定模块204基于存储在第一RAN、例如在装置200的配置来确定可用性。配置可按照指示在第一CN的控制平面接口的可用性的可用性消息来存储（例如设置或改写）。在与任何实施例和实现兼容的另一个变体中，确定模块204通过从第一CN请求可用性消息来确定可用性。

可从第一CN接收可用性消息。可选地，装置200包括配置接收模块202。可用性消息可由配置接收模块202来接收。虽然图2中的装置200的实施例将配置接收模块202示为独立模块202，但是模块202也可实现为例如确定模块204的子模块。

例如，如果对应控制平面接口不是可用的，则可用性消息可将第一RAN（或者其至少一个节点，包括或连接到装置200的实例）配置成不发起切换。仅当控制平面接口不可用时，才可接收可用性消息。

图3示出选择性地发起从包括第一CN和第一RAN的源系统到包括第二CN和第二RAN的目标系统的切换的方法实施例300的流程图。方法300包括或触发：确定用于切换的控制平面接口在第一CN与第二CN之间是否不可用的步骤302；以及根据确定步骤302的结果选择性地发起切换的步骤306。

确定步骤302可触发或者选择性发起步骤306可包括向第一RAN发送指示确定步骤302的结果的可用性消息的步骤304。

装置100可执行方法300。方法300可由装置100例如在或者使用第一CN的第一移动性实体执行。例如，模块102、104和106可分别执行步骤302、304和306。

图4示出选择性地发起从包括第一CN和第一RAN的源系统到包括第二CN和第二RAN的目标系统的切换的方法实施例400的流程图。方法400包括或触发：确定用于切换的控制平面接口在第一CN与第二CN之间是否不可用的步骤404；以及根据确定步骤404的结果选择性地发起切换的步骤406。

确定步骤404可基于或者可包括接收指示不可用性的可用性消息的步骤402。

装置200可执行方法400。方法400可由装置200例如在或者使用第一RAN的基站执行。例如，模块202、204和206可分别执行步骤402、404和406。

装置100和装置200的模块中的任一个可通过配置成提供对应功能性的单元来实现。

针对RAT间切换的示例以及EPS/LTE与5GS之间的源和目标系统互配的示例来概述本技术。但是，本技术可针对互配系统之间的任何RAT间切换或者任何系统间切换来实现，例如，其中用于交换关于RAT或系统之间的切换的信息的控制平面接口的不可用性（例如对其不支持）的情形是可适用的。

本技术可基于下列步骤来实现。作为步骤302或404的结果，源系统的第一CN（例如作为第一移动性实体的AMF或MME）知道它未配置有支持控制平面的与除了源系统之外的目标系统的第二CN（例如作为第二移动性实体的AMF或MME）的接口，例如4G与5G之间的接口。

在与任何实施例或实现兼容的第一选项中，在第一CN（例如作为第一移动性实体的MME或AMF）与第一RAN（例如作为RAN的节点的eNB或gNB）之间的RAN接口（即，S1接口或N2接口（有时也称作NG-C））的配置之时，第一CN在可用性消息中通知第一RAN关于第一CN是否支持到作为目标系统的另一个系统的控制平面接口。可在可用性消息中明确指示目标系统，和/或可在没有标识目标系统的情况下指示可用性。例如，可用性可表达为一个或多个RAT的哪一种类型被支持和/或是切换的候选。

在与任何实施例或实现兼容的第二选项中，作为可用性消息的切换限制列表（HRL）扩展成使得第一CN（例如作为第一移动性实体的MME或AMF）在HRL中向第一RAN（例如作为第一RAN的基站的eNB或gNB）指示：针对连接到第二CN的一个或多个特定RAT，不支持连接模式移动性。例如，AMF在发送给gNB的HRL中指示：不支持针对连接到作为第二CN的演进分组核心（EPC）的作为第二RAN的E-UTRAN的连接模式移动性。

与任何实施例或实现兼容的第三选项中，在步骤402中，从操作、经营（administration）和管理（OAM）系统和/或按照与涉及CN的变更的移动性的切换限制有关的OAM协议来配置第一RAN。特别地，OAM系统可利用指令来配置第一RAN，所述指令关于是允许还是限制从与第一CN（例如EPC）连接的第一RAT（例如LTE）到与第二CN（例如下一代核心或NGC）连接的第二RAT（例如NR）的切换。

在与任何实施例或实现兼容的第四选项中，当建立无线电装置（例如UE）的上下文时，例如在第一RAN的RAN节点（例如基站）中的UE上下文的创建之时，发送可用性消息。第一CN在向RAN的信令中包括与UE是否应当经受CN间移动性过程（例如CN间切换准备）或者是否可选地为了其他过程而应当阻止这类移动性有关的信息。这个可用性信息可形成UE上下文的一部分。此外，可用性信息可被传递给服务于UE的RAN节点。例如，如果UE执行切换，则信息被传递给目标RAN节点。

基于在可用性消息中从第一CN接收到的信息，第一RAN将不会触发经由第一CN的切换（例如从4G到5G的S1切换或者从5G到4G的N2切换）。

可选地，源RAN可使用RRC过程从服务第一RAN中释放UE，而替代在不支持到目标系统（例如提供另一RAT）的控制平面接口时发起切换。在这种释放发生之前，第一RAN可利用重选另一个RAT或者另一个RAT中的小区所需的信息来配置UE，从而使服务中断时间以及对最终用户QoE的影响最小化。

在释放并且将UE重定向到不同CN所服务的不同RAT之前，例如，服务第一RAT可基于UE的测量报告来检查其他RAT是否处于覆盖范围中。如果没有另一RAT可用来重定向UE，则服务第一RAT可决定：以延长时间来释放UE，在所述延长时间内UE不应当返回到服务第一RAT；和/或将UE切换到对其不需要第一CN的变更的RAT的任何其他可用小区。备选地或附加地，第一RAN可扩展其自己的覆盖范围，以免触发UE的无线电链路故障（RLF）。

图5示出其中可实现任何实施例的示范系统环境的示意框图。源系统510包括具有第一移动性实体514的第一CN 512。源系统510还包括第一RAN 516，其中至少一个基站518配置成提供对无线电装置540的按照第一RAT 519的无线电接入。目标系统530包括具有第二移动性实体534的第二CN 532。目标系统530还包括第二RAN 516，其中至少一个基站538配置成提供对无线电装置540的按照第二RAT 539的无线电接入。

第一CN 512和第二CN 532可定义成分别仅包括移动性实体514和534。备选地，CN512和532中的每个还可包括用于用户平面业务和数据库的网关520，例如包含用户相关和订户（subscriber）相关信息的归属用户服务器（HSS）。HSS还可提供移动性实体514和534所执行的移动性管理中的支持功能。节点的至少一部分（例如除了第一和第二移动性实体514、534之外的节点）可由第一和第二CN 512、532共享。

本技术能够应用于（例如通过共享网关520）使系统的数据平面连接到同一分组交换网络的系统之间的任何互配。源和目标系统510、530可包括例如支持GPRS的GSM系统、可选地支持HSPA的UMTS系统、LTE系统和5G系统（例如按照3GPP的5GS或NGS）的任何组对。在5G系统中，可支持EPS与5GS之间的互配，而无需使EPC与5G核心（5GC）之间的接口520是可用的，例如，没有MME与AMF之间的控制平面接口520，这由图5中的虚线指示。

如果接口520不是可用的，则系统510和530可称作互配系统的非漫游架构，例如，其用于5GS与EPC/E-UTRAN之间的互配而无需MME 514与AMF 534之间的接口。

第一选项的一个实现使用（图5中所指示的）S1接口的S1建立过程作为可用性消息来通知第一RAN 516关于对控制平面接口520的支持（即，肯定或否定可用性）。可用性可表达为例如哪种类型的RAT被支持和/或作为到目标系统的切换的候选。按照文献3GPP TS36.413 （例如版本Version 14.1.0），可用性消息可由MME 514发送给eNB 518。仅为了简洁起见而考虑这个示例。方法300和400的这个实现适用于源系统，其中RAN-CN接口采取与S1建立过程相似的方式来配置。对其易于实现第一选项的其他系统的示例包括作为源系统的NGS（即，作为第一RAN的NR RAN），其具有按照3GPP过程（例如NG建立过程）所建立的RAN-CN接口。

图6示意地示出S1建立过程的信令图600。按照文献3GPP TS 36.413 （例如版本14.1.0）的第8.7.3.1条款，S1建立过程的目的是交换eNB 518和MME 514在S1接口上正确互操作所需的应用级数据。S1建立过程是在传输网络层（TNL）关联已经变为可操作之后所触发的第一S1应用协议（S1AP）过程。S1建立过程使用非UE关联信令。

S1建立过程擦除两个节点514和518中的任何现有应用级配置数据，并且用所接收的数据来替代配置数据。S1建立过程还重新初始化E-UTRAN S1AP UE相关上下文（若有的话），并且像重置过程会进行的那样擦除两个节点514和518中的全部相关信令连接。可选地，S1建立过程清除eNB 518处的MME超负荷状态信息。

如果（通过发送S1建立请求）发起S1建立过程的eNB 518支持闭合用户组（CSG）小区，则S1建立过程报告所支持的CSG的一个或多个CSG ID。在任何实现或实施例的变体中，用于切换的控制平面接口的否定可用性可借助于CSG ID来指示。

图6中所示的信令600对应于例如按照文献3GPP TS 36.413 （例如版本14.1.0）的第8.7.3.2条款的S1建立过程的成功操作。eNB 518通过向MME 514发送包含适当数据的S1建立请求（S1 SETUP REQUEST）消息来发起S1建立过程。MME 514用包含适当数据的S1建立响应（S1 SETUP RESPONSE）消息进行响应，数据可包含可用性消息610。

交换数据存储在相应节点518中，并且在TNL关联的持续期间使用。当S1建立过程完成时，S1接口是可操作的并能够交换其他S1消息。

图7示出例如按照定义S1 SETUP RESPONSE消息的文献3GPP TS 36.413（例如版本14.1.0）的第9.1.8.5条款的可用性消息610的示例结构。如果发起S1建立过程的eNB 518支持一个或多个CSG小区，则S1 SETUP REQUEST消息包含所支持的CSG的CSG ID。列“存在”指示对应元素在每个S1 SETUP RESPONSE消息中是强制的（M）还是可选的（O）。

如果S1 SETUP REQUEST消息包含eNB 518的名称（eNB名称）的信息元素，则MME514可使用此IE作为eNB 518的人类可读名称。如果S1 SETUP RESPONSE消息包含MME 514的名称（MME名称）的IE，则eNB 518可使用此IE作为MME 514的人类可读名称。如果MME中继支持指示符IE被包含在S1 SETUP RESPONSE消息中，则eNB 518在为中继节点选择适当MME514时考虑此IE。

例如，S1 SETUP REQUEST消息可通过包含如图7的最后一行中所指示的另外的IE612来包含可用性消息610。IE 612可称作到5G的CN间重新定位支持指示符。如果IE 612被包含在S1 SETUP RESPONSE消息610中，则eNB 518在选择UE 540需要移入作为目标系统530的5G系统中时的适当过程时考虑此IE。例如，eNB 518可确定避免触发涉及CN（即，经由第一CN 512）的切换过程。

可用性消息610可由MME 514按照步骤304来发送，并且由eNB 518按照步骤402来接收，以传递TNL关联的信息。

备选地或附加地，UE关联过程可用于实现可用性消息610，例如初始UE上下文建立、切换信令等。

例如按照3GPP TS 36.413（例如版本14.1.0）的第9.2.1.22条款，第二选项的实现使用HRL作为可用性消息610。如图8中所示，对于从4G到5G的系统间切换，MME 514可向eNB518发送包含（例如否定）可用性的指示符612的HRL 610。

HRL 610可遵从为后续移动性动作（例如切换以及覆盖和容量优化（CCO））或者双连接性操作期间的辅助小区组（SCG）选择而定义漫游或接入限制的IE，eNB 518为所述后续移动性动作提供与针对UE 540的移动性动作的目标有关的信息。如果eNB 518接收切换限制列表IE，则eNB 518改写先前接收到的限制信息。

相似或等效HRL 610可由作为第一移动性实体的AMF来发送给作为第一RAN的基站的gNB以用于从5G到4G的系统间切换。HRL 610可包含关于针对连接模式移动性（即，切换）不支持“E-UTRAN连接到EPC”的信息612。

可用性消息610的备选或另外的实现扩展HTL中的被禁止的RAT间IE的含意。

图9示出分别在节点514和518的装置100和200的实施例的示意框图。装置100和200包括用于分别执行方法300和400的一个或多个处理器904以及耦合到一个或多个处理器904的存储器906。例如，存储器906可用指令来编码，所述指令分别实现模块102至106中的至少一个和模块202至206中的至少一个。

一个或多个处理器904可以是微处理器、控制器、微控制器、中央处理单元、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者任何其他适当计算装置、资源中的一个或多个的组合，或者可操作以单独或结合装置100或200的其他组件（例如存储器906）提供网络节点功能性的硬件、微码和/或编码逻辑的组合。例如，一个或多个处理器904可执行存储器906中存储的指令。这种功能性可包括提供本文所讨论的各种特征和步骤，包括本文所公开的有益效果中的任一个。表达“装置可操作以执行动作”可表示装置配置成执行或触发该动作。

如图9中示意示出的，装置100和200可分别由节点514和518来体现。例如，如图10中示意示出的，节点514和518包括RAN接口902，RAN接口902分别耦合到装置100和200以便相互通信。

在变体中，装置100和/或装置200的功能性（例如部分或完全）由无线电网络的一个或多个其他节点来提供（虚拟化）。也就是说，一个或多个其他节点执行方法300和/或方法400。装置100和/或200的功能性由一个或多个其他节点经由接口902或专用有线或无线接口来提供给网络节点514和/或518。

如已经从以上描述中变得明白的本技术的实施例可改进系统间切换。本技术可应用于RAT间移动性。本技术可控制通过CN的切换。

本技术可阻止在没有用于交换对应信令的相应核心网络之间的控制平面接口的情况下发起切换。关于是否发起切换的选择性可分别涉及控制平面接口是否可用。发起切换中的选择性可以仅应用于CN切换。

本技术使RAN能够知道触发经由CN的成功RAT间切换的可能性，以及避免失败的切换尝试，并且防止由于UE失去与网络的连接性使得时间增加而对最终用户性能的影响。

通过以上描述将完全理解本发明的许多优点，并且将明白，在单元和装置的形式、构造和布置方面可进行各种改变，而不背离本发明的范围和/或不牺牲其全部优点。

Claims (30)

1.一种选择性地发起从包括第一核心网络CN（512）和第一无线电接入网RAN（516）的源系统（510）到包括第二CN（532）和第二RAN（536）的目标系统（530）的切换的方法（300；400），所述方法包括或触发：

确定（302；404）用于所述切换的控制平面接口（520）在所述第一CN（512）与所述第二CN（532）之间是否可用；以及

根据所述控制平面接口（520）的所述可用性选择性地发起（306；406）所述切换。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述控制平面接口（520）将或者被要求将所述第一CN（512）的节点（514）与所述第二CN（532）的节点（534）连接以用于所述切换。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述控制平面接口（520）将或者被要求将所述第一CN（512）的第一移动性实体（514）与所述第二CN（532）的第二移动性实体（534）连接。

4.如权利要求3所述的方法，其中所述第一移动性实体（514）和所述第二移动性实体（534）中的至少一个包括移动性管理实体MME和接入移动性功能AMF中的至少一个。

5.如权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中所述源系统（510）和所述目标系统（530）中的至少一个包括演进分组系统EPS和下一代系统NGS或第五代系统5GS中的至少一个。

6.如权利要求1至5中的任一项所述的方法，其中发起所述切换包括或者被要求包括：从所述第一CN（512）通过所述控制平面接口（520）向所述第二CN（532）发送指示切换请求的切换消息。

7.如权利要求6所述的方法，其中所述第一RAN（516）处于与无线电装置（540）的连接模式，以及所述切换消息指示所述无线电装置（540）的上下文。

8.如权利要求1至7中的任一项所述的方法，由所述第一CN（512）或者所述第一CN（512）的节点（514）来执行。

9.如权利要求1至8中的任一项所述的方法，由所述第一RAN（516）或者所述第一RAN（516）的节点（518）来执行。

10.如权利要求1至9中的任一项所述的方法，其中确定（302）所述控制平面接口（520）的所述可用性包括：向所述第一RAN（516）发送（304）指示所述可用性的可用性消息（610）。

11.如权利要求1至10中的任一项所述的方法，其中确定（404）所述控制平面接口（520）的所述可用性包括从所述第一CN（512）接收（402）指示所述可用性的可用性消息（610）。

12.如权利要求10或11所述的方法，其中所述可用性消息（610）包括：指示所述可用性的切换限制列表。

13.如权利要求10至12中的任一项所述的方法，其中所述可用性消息（610）被发送给所述第一RAN（516）的至少一个基站（518），和/或其中所述可用性消息（610）从所述第一CN（512）的至少一个移动性实体（514）来接收。

14.如权利要求10至13中的任一项所述的方法，其中在配置所述第一CN（512）与所述第一RAN（516）或所述第一RAN（516）的基站之间的RAN接口时发送和/或接收所述可用性消息（610）。

15.如权利要求10至14中的任一项所述的方法，其中所述可用性消息（610）将所述第一RAN（516）或者所述第一RAN（516）的一个或多个基站中的至少一个配置成根据所述控制平面接口（520）的所述可用性选择性地发送指示所述目标系统（530）或所述第二RAN（536）的切换要求消息。

16.如权利要求10至15中的任一项所述的方法，其中为多个所述目标系统（530）确定所述可用性，并且其中所述可用性消息（610）指示针对所述多个所述目标系统（530）的所述可用性。

17.如权利要求1至16中的任一项所述的方法，其中所述第一RAN（516）配置用于按照第一无线电接入技术RAT（519）的无线电接入，并且所述第二RAN（536）配置用于按照第二RAT（539）的无线电接入。

18.如权利要求17所述的方法，其中所述第二RAT（539）与所述第一RAT（519）是不同的。

19.如权利要求17或18所述的方法，其中为配置用于按照所述第二RAT（539）的无线电接入的一个或多个目标系统（530）来确定所述可用性。

20.如权利要求19以及实施例10至16中的任一项所述的方法，其中所述可用性消息（610）指示所述第二RAT（539）的所述可用性。

21.如权利要求17至20中的任一项所述的方法，其中所述第一RAT（519）和所述第二RAT（539）中的至少一个包括3GPP长期演进和3GPP 5G新空口中的至少一个。

22.如权利要求1至21中的任一项所述的方法，其中所述第一CN（512）的数据平面和所述第二CN（532）的数据平面包括或者连接到同一网关。

23.一种包括程序代码部分的计算机程序产品，用于当所述计算机程序产品在一个或多个计算装置上执行时执行权利要求1至22中的任一项所述的步骤。

24.如权利要求23所述的计算机程序产品，存储在计算机可读记录介质（906）上。

25.一种用于选择性地发起从包括第一核心网络CN（512）和第一无线电接入网RAN（516）的源系统（510）到包括第二CN（532）和第二RAN（536）的目标系统（530）的切换的装置（100；200），所述装置配置成触发或执行下列步骤：

确定用于所述切换的控制平面接口（520）在所述第一CN（512）与所述第二CN（532）之间是否可用；以及

根据所述控制平面接口（520）的所述可用性选择性地发起所述切换。

26.如权利要求25所述的装置，还配置成触发或执行权利要求2至22中的任一项所述的步骤。

27.一种用于选择性地发起从包括第一核心网络CN（512）和第一无线电接入网RAN（516）的源系统（510）到包括第二CN（532）和第二RAN（536）的目标系统（530）的切换的装置（100；200），所述装置（100；200）包括至少一个处理器（904）和存储器（906），所述存储器包括由所述至少一个处理器（904）可执行的指令，由此所述装置（100；200）可操作以：

确定所述切换的控制平面接口（520）在所述第一CN（512）与所述第二CN（532）之间是否可用；以及

根据所述控制平面接口（520）的所述可用性选择性地发起所述切换。

28.如权利要求27所述的装置，还可操作以执行权利要求2至22中的任一项所述的步骤。

29.一种用于选择性地发起从包括第一核心网络CN（512）和第一无线电接入网RAN（516）的源系统（510）到包括第二CN（532）和第二RAN（536）的目标系统（530）的切换的装置（100；200），所述装置包括：

确定模块（102；204），用于确定用于所述切换的控制平面接口（520）在所述第一CN（512）与所述第二CN（532）之间是否可用；以及

选择性发起模块（106；206），用于根据所述控制平面接口（520）的所述可用性选择性地发起所述切换。

30.如权利要求29所述的装置，还包括用于执行权利要求2至22中的任一项所述的步骤的模块。

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