CN111406438A - 增强型切换方法及采用该方法的装置 - Google Patents

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CN111406438A CN201980004159.1A CN201980004159A CN111406438A CN 111406438 A CN111406438 A CN 111406438A CN 201980004159 A CN201980004159 A CN 201980004159A CN 111406438 A CN111406438 A CN 111406438A
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Abstract

提供一种用户设备，包括无线收发器和控制器。无线收发器向第一蜂窝站和第二蜂窝站进行无线传送，以及从第一蜂窝站和第二蜂窝站进行无线接收。在接收到将用户设备从第一蜂窝站切换到第二蜂窝站的切换命令消息之后，控制器继续经由无线收发器向第一蜂窝站发送用户平面数据或者从第一蜂窝站接收用户平面数据；在向第二蜂窝站发送切换完成消息之后，经由无线收发器从第二蜂窝站接收无线电资源控制请求消息。而且，响应于接收到无线电资源控制请求消息，控制器从第一蜂窝站分离。

Description

增强型切换方法及采用该方法的装置
交叉引用
本申请要求于2018年11月2日递交的美国临时申请案62/754,648的优先权，上述申请的全部内容以引用方式并入本发明。
技术领域
本发明总体有关于移动通信，其尤其有关于增强型切换(handover)方法及采用该方法的装置。
背景技术
在典型的移动通信环境中，用户设备(User Equipment，UE)(还可称为移动站(Mobile Station，MS))(诸如移动电话(还可称为蜂窝电话或者手机)或者具有无线通信能力的平板个人电脑(Personal Computer，PC))可以与一个或多个服务网络(servicenetwork)通信语音(voice)和/或数据信号。UE和服务网络之间的无线通信可以利用各种蜂窝技术来执行，其中上述蜂窝技术包括全球移动通信系统(Global System for MobileCommunications，GSM)技术、通用封包无线电服务(General Packet Radio Service，GPRS)技术、增强型数据速率全球演进(Enhanced Data Rates for Global Evolution，EDGE)技术、宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA)技术、码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)2000技术、时分-同步码分多址(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，TD-SCDMA)技术、全球微波互联接入(Worldwide Interoperability for Microwave Access，WiMAX)技术、长期演进(LongTerm Evolution，LTE)技术、升级版LTE(LTE-Advanced，LTE-A)技术和时分LTE(Time-Division LTE，TD-LTE)技术等。
已经在各种电信标准中采用上述蜂窝技术以提供公共协议，公共协议可使得不同的无线设备能够在市级、国家级、区域级甚至全球级上进行通信。新兴的电信标准的一个示例是第5代(5th Generation，5G)新无线电(New Radio，NR)。5G NR是由第三代合作伙伴计划(Third Generation Partnership Project，3GPP)发布的对LTE移动标准的一系列增强。设计5G NR旨在通过提高频谱效率、降低成本和改进服务来更好地支持移动宽带互联网接入。
在5G NR或者第4代(4th Generation，4G)LTE中，UE从源蜂窝站(source cellularstation)到目标蜂窝站(target cellular station)的切换将不可避免地引起正在进行的数据服务的中断(interrupt)。在服务中断期间，上行链路(Uplink，UL)和下行链路(Downlink，DL)数据可能无法从UE进行递送(deliver)或者无法向UE递送。通常，服务中断可能会持续15-20ms，这可能会导致糟糕的用户体验，尤其是当正在进行的数据服务是延迟敏感的服务时。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出增强型切换进程来降低服务中断的时间。
本发明的第一方面提供一种用户设备，包括无线收发器和控制器。无线收发器被配置为向第一蜂窝站和第二蜂窝站进行无线传送，以及从所述第一蜂窝站和所述第二蜂窝站进行无线接收。控制器被配置为：在接收到将所述用户设备从所述第一蜂窝站切换到所述第二蜂窝站的切换命令消息之后，继续经由所述无线收发器向所述第一蜂窝站发送用户平面数据或者从所述第一蜂窝站接收用户平面数据；在向所述第二蜂窝站发送切换完成消息之后，经由所述无线收发器从所述第二蜂窝站接收无线电资源控制请求消息；以及响应于接收到所述无线电资源控制请求消息，从所述第一蜂窝站分离。
本发明的第二方面提供一种用户设备的增强型切换方法。所述增强型切换方法包括以下步骤：在接收到将所述用户设备从第一蜂窝站切换到第二蜂窝站的切换命令消息之后，继续向所述第一蜂窝站发送用户平面数据或者从所述第一蜂窝站接收用户平面数据；在向所述第二蜂窝站发送切换完成消息之后，从所述第二蜂窝站接收无线电资源控制请求消息；以及响应于接收到所述无线电资源控制请求消息，从所述第一蜂窝站分离。
本发明的第三方面提供一种蜂窝站，用作源蜂窝站，用于将用户设备切换到目标蜂窝站。所述蜂窝站包括有线收发器、无线收发器和控制器。有线收发器被配置为提供与所述目标蜂窝站和核心网络的有线通信。无线收发器被配置为向所述用户设备进行无线传送以及从所述用户设备进行无线接收。控制器被配置为：在向所述用户设备发送切换命令消息之后，继续经由所述无线收发器向所述用户设备发送用户平面数据或者从所述用户设备接收用户平面数据；以及响应于经由所述有线收发器从所述目标蜂窝站接收到序列号状态请求消息，停止向所述用户设备发送从所述核心网络接收到的下行链路用户平面数据。
通过阅读下文对UE、蜂窝站和增强型切换方法的特定实施例的描述，本发明的其他方面和特征对于本领域普通技术人员而言可以变得明显。
附图说明
通过参考附图来阅读后续的具体实施方式和示例可以更充分地理解本发明，其中：
图1是根据本发明实施例的无线通信环境的框图。
图2是根据本发明实施例的例示UE的框图。
图3是根据本发明实施例的例示蜂窝站的框图。
图4是例示传统的切换进程用于5G NR技术的消息序列图。
图5A和图5B示出根据本发明实施例的例示增强型切换进程的消息序列图。
具体实施方式
下文的描述旨在用于例示本发明的一般原理，且不应当被视为是限制性的。可以理解的是，这些实施例可以在软件、硬件、固件或其组合中实现。当在本发明中使用词语“包括”、“包含”、“含有”和/或“具有”时，说明存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或附加一个或多个其他的特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。
图1是根据本发明实施例的无线通信环境的框图。
如图1所示，无线通信环境100可以包含UE 110和服务网络120，其中UE 110可以无线连接至服务网络120以获得移动服务，诸如数据服务。
UE 110可以是功能手机、智能手机、面板式(panel)个人电脑(PersonalComputer，PC)、笔记本电脑或者支持服务网络120采用的蜂窝技术(比如4G LTE或者5G NR技术)的任何无线通信设备。
在另一实施例中，UE 110可以支持一个以上蜂窝技术。例如，UE可以支持5G NR技术和传统的蜂窝技术，诸如基于4G LTE(比如LTE/LTE-A/TD-LTE)的技术或者3G WCDMA技术。
服务网络120可包含接入网络(access network)121和核心网络(core network)122。接入网络121可负责处理无线电信号、终止(terminate)无线电协议以及连接UE 110与核心网络122。核心网络122可负责执行移动性管理(mobility management)、网络侧认证(authentication)以及与公共/外部网络(比如互联网)接合(interface)。特别地，接入网络121可以包括多个蜂窝站，诸如蜂窝站121-A和121-B，核心网络122可以包括一个或多个网络节点以执行上述功能。
在一实施例中，服务网络120可以是5G NR网络，接入网络121和核心网络122分别可以是下一代无线电接入网络(Next Generation-Radio Access Network，NG-RAN)和下一代核心网络(Next Generation Core Network，NG-CN)。
NG-RAN可以包含一个或多个下一代节点B(Next Generation NodeB，gNB)，其中gNB可支持高频带(比如24GHz以上)，并且每个gNB还可以包含一个或多个传送接收点(Transmission Reception Point，TRP)，其中每个gNB或TRP可以称为5G蜂窝站(比如蜂窝站121-A和121-B)。一些gNB的功能可以分布在不同的TRP上，而其他的功能可以是集中化的，为满足特定情况的需求留下特定部署的灵活性和范围。
5G蜂窝站可以利用不同的分量载波(Component Carrier，CC)形成一个或多个小区来向UE 110提供移动服务。例如，UE 110可以驻留(camp)在由一个或多个gNB或TRP形成的一个或多个小区上，并且可经由上述小区向服务网络120发送用户平面(User Plane，UP)数据(或者称为用户数据)和/或从服务网络120接收UP数据，其中UE 110驻留的小区可以称为服务小区，服务小区可包含主小区(Primary Cell，Pcell)和一个或多个辅小区(Secondary Cell，Scell)。
NG-CN一般由各种网络功能构成，其中网络功能包含接入和移动性功能(Accessand Mobility Function，AMF)、会话管理功能(Session Management Function，SMF)、政策控制功能(Policy Control Function，PCF)、应用功能(Application Function，AF)、认证服务器功能(Authentication Server Function，AUSF)、用户平面功能(User PlaneFunction，UPF)以及用户数据管理(User Data Management，UDM)，其中各网络功能可以作为专用硬件上的网络元件实施，或者作为在专用硬件上运行的软件实例(softwareinstance)实施，或者作为在适当的平台上(比如云基础设施(cloud infrastructure))实例化的虚拟化功能实施。
AMF可提供基于UE的认证、授权(authorization)、移动性管理等。SMF可负责会话管理和向UE分配(allocate)互联网协议(Internet Protocol，IP)地址。SMF还可选择和控制UPF以用于数据传输(transfer)。如果UE具有多个会话，则不同的SMF可以被分配给各会话以单独管理各会话，并可能地为各会话提供不同的功能。AF可向PCF提供有关封包流(packet flow)的信息以支持服务质量(Quality of Service，QoS)，其中PCF可负责政策控制。基于上述信息，PCF可确定有关移动性和会话管理的政策来使AMF和SMF适当地操作。AUSF可存储用于UE认证的数据，而UDM可存储UE的订阅数据(subscription data)。
在另一实施例中，服务网络120可以是4G LTE/LTE-A/TD-LTE网络，接入网络121和核心网络122分别可以是演进型通用陆地无线电接入网络(Evolved-UniversalTerrestrial Radio Access Network，E-UTRAN)和演进型封包核心(Evolved PacketCore，EPC)。
E-UTRAN可以包含一个或多个演进型节点B(Evolved NodeB，eNB)，其中各eNB可以是宏eNB(macro eNB)、毫微微eNB(femto eNB)或微微eNB(pico eNB)，并且可以称为4G蜂窝站(比如蜂窝站121-A和121-B)。
4G蜂窝站可以形成至少一个小区来向UE 110提供移动服务。例如，UE 110可以驻留在由一个或多个eNB形成的一个或多个小区上，并且经由上述小区向服务网络120发送UP数据和/或从服务网络120接收UP数据，其中UE 110驻留的小区可以称为服务小区。
EPC可以包含家庭用户服务器(Home Subscriber Server，HSS)、移动性管理实体(Mobility Management Entity，MME)、服务网关(Serving Gateway，S-GW)、封包数据网络网关(Packet Data Network Gateway，PDN-GW或P-GW)和IP多媒体子系统(IP MultimediaSubsystem，IMS)服务器。
可以理解的是，在图1的实施例中描述的无线通信环境100仅用于例示性的目的，并不旨在限制本发明的范围。
举例来讲，无线通信环境100可以包含5G NR网络和传统的网络(比如4G LTE/LTE-A/TD-LTE网络或者3G WCDMA网络)，UE 110可以无线连接至5G NR网络和传统的网络两者。
图2是根据本发明实施例的例示UE的框图。
如图2所示，UE(比如UE 110)可以包含无线收发器210、控制器220、存储设备230、显示设备240和输入/输出(Input/Output，I/O)设备250。
无线收发器210可被配置为向蜂窝站121-A和121-B进行无线传送以及从蜂窝站121-A和121-B进行无线接收。
特别地，无线收发器210可以包含基带处理设备211、射频(Radio Frequency，RF)设备212和天线213，其中天线213可以包含天线阵列以用于波束成形。
基带处理设备211可被配置为执行基带信号处理以及控制用户识别卡(subscriber identity card)(未示出)和RF设备212之间的通信。基带处理设备211可以包含多个硬件组件以执行基带信号处理，包含模数转换(Analog-to-Digital Conversion，ADC)/数模转换(Digital-to-Analog Conversion，DAC)、增益调整(gain adjusting)、调制/解调、编码/解码等。
RF设备212可以经由天线213接收RF无线信号，将接收到的RF无线信号转换为基带信号，其中基带信号由基带处理设备211处理，或者从基带处理设备211接收基带信号，并将接收到的基带信号转换为RF无线信号，其中RF无线信号随后经由天线213进行传送。RF设备212还可以包含多个硬件设备以执行无线电频率转换。例如，RF设备212可以包括混频器(mixer)，来将基带信号和在所支持的蜂窝技术的无线电频率中振荡(oscillate)的载波相乘(multiply)，根据所使用的蜂窝技术，上述无线电频率可以是在5G NR技术中采用的任何无线电频率(比如用于毫米波(mmWave)的30GHz～300GHz)，或者可以是在4G LTE/LTE-A/TD-LTE技术中采用的900MHz、2100MHz或2.6GHz，或者是另一无线电频率。
控制器220可以是通用处理器、微控制器(Micro Control Unit，MCU)、应用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、图形处理器(GraphicsProcessing Unit，GPU)、全息处理器(Holographic Processing Unit，HPU)或神经处理器(Neural Processing Unit，NPU)等，控制器220可包含各种电路以提供如下功能：数据处理和计算，控制无线收发器210与蜂窝站121-A和121-B进行无线通信，将数据(比如程序代码)存储至存储设备230以及从存储设备230取回(retrieve)数据，向显示设备240发送一系列帧数据(frame data)(比如表示文本消息、图形、图像等)，以及经由I/O设备250接收用户输入或者输出信号。
特别地，控制器220可协调(coordinate)无线收发器210、存储设备230、显示设备240和I/O设备250的操作以执行本发明的增强型切换方法。
在另一实施例中，控制器220可以并入(incorporate)基带处理设备211以用作基带处理器。
本领域技术人员可理解，控制器220的电路通常可包含晶体管(transistor)，根据本发明所描述的功能和操作，上述晶体管可被配置为控制上述电路的操作的方式。还可理解，晶体管的特定结构或互相连接通常可由编译器(compiler)确定，诸如寄存器传输语言(Register Transfer Language，RTL)编译器。RTL编译器可以由处理器在与汇编语言(assembly language)代码非常类似的脚本(script)上操作，来将上述脚本编译为可用于布局(layout)或制造最终电路的形式。实际上，RTL以其在辅助电子和数字系统的设计处理中的作用而广为人知。
存储设备230可以是非暂存性机器可读存储介质，其中存储介质可包含存储器(诸如闪存(flash memory)或非易失性随机存取存储器(Non-Volatile Random AccessMemory，NVRAM))，或者磁存储设备(诸如硬盘或磁带)，或者光盘，或者其任何组合以用于存储数据、指令和/或应用的程序代码、通信协议和/或本发明的增强型切换方法。举例来讲，增强型切换方法可以实施为通信协议的一部分，该通信协议可诸如用于5G移动标准的通信协议。
显示设备240可以是液晶显示器(Liquid-Crystal Display，LCD)、发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)显示器、有机发光二极管(Organic LED，OLED)显示器或者电子纸显示器(Electronic Paper Display，EPD)等以提供显示功能。或者，显示设备240还可以包含布置(dispose)在其上或者其下的一个或多个触摸传感器以感测(sense)物体(诸如手指或触控笔(styluses))的触摸、接触或接近。
I/O设备250可以包含一个或多个按钮、键盘、鼠标、触摸板、摄像头、麦克风和/或扬声器等，作为用于与用户进行交互的人机介面(Man-Machine Interface，MMI)。
可以理解的是，在图2的实施例中描述的组件仅用于例示性的目的，并不旨在限制本发明的范围。
举例来讲，UE可以包含更多的组件，诸如电源和/或全球定位系统(GlobalPositioning System，GPS)设备，其中电源可以是为UE的所有其他组件供电的移动式/可替换的电池，GPS设备可以提供UE的位置信息以供一些基于位置的服务或应用使用。或者，UE可以包含更少的组件。例如，UE可以不包含显示设备240和/或I/O设备250。
图3是根据本发明实施例的例示蜂窝站的框图。
如图3所示，蜂窝站(比如蜂窝站121-A或者121-B)可以包含有线收发器310、无线收发器320、控制器330、存储设备340和I/O设备350。
有线收发器310可被配置为提供与其他蜂窝站(比如蜂窝站121-A或者121-B)和核心网络122的有线通信。
举例来讲，有线收发器310可以包括电缆调制解调器(cable modem)、非对称数字用户线路(Asymmetric Digital Subscriber Line，ADSL)调制解调器、光纤调制解调器(Fiber-Optic Modem，FOM)和/或以太网接口(Ethernet interface)。
无线收发器320可被配置为向UE 110进行无线传送和从UE 110进行无线接收。
特别地，无线收发器320可以包括基带处理设备321、RF设备322和天线323，其中天线323可以包括天线阵列以用于波束成形。
基带处理设备321可被配置为执行基带信号处理。基带处理设备321可以包含多个硬件组件以执行基带信号处理，包含ADC/DAC、增益调整、调制/解调、编码/解码等。
RF设备322可以经由天线323接收RF无线信号，将接收到的RF无线信号转换为基带信号，其中基带信号由基带处理设备321处理，或者从基带处理设备321接收基带信号，并将接收到的基带信号转换为RF无线信号，其中RF无线信号随后经由天线323进行传送。RF设备322还可以包含多个硬件设备以执行无线电频率转换。例如，RF设备322可以包括混频器(mixer)，来将基带信号和在所支持的蜂窝技术的无线电频率中振荡(oscillate)的载波相乘(multiply)，根据所使用的蜂窝技术，上述无线电频率可以是在5G NR技术中采用的任何无线电频率(比如用于毫米波(mmWave)的30GHz～300GHz)，或者可以是在4G LTE/LTE-A/TD-LTE技术中采用的900MHz、2100MHz或2.6GHz，或者是另一无线电频率。
控制器330可以是通用处理器、MCU、应用处理器、DSP、GPU、HPU或NPU等，控制器330可包含各种电路以提供如下功能：数据处理和计算，控制有线收发器310与其他的蜂窝站和核心网络122进行有线通信，控制无线收发器320与UE 110进行无线通信，将数据(比如程序代码)存储至存储设备340以及从存储设备340取回数据，以及经由I/O设备350接收用户输入或者输出信号。
特别地，控制器330可协调有线收发器310、无线收发器320、存储设备340和I/O设备350的操作以执行本发明的增强型切换方法。
在另一实施例中，控制器330可以并入基带处理设备321以用作基带处理器。
本领域技术人员可理解，控制器330的电路通常可包含晶体管，根据本发明所描述的功能和操作，上述晶体管可被配置为控制上述电路的操作的方式。还可理解，晶体管的特定结构或互相连接通常可由编译器确定，诸如RTL编译器。RTL编译器可以由处理器在与汇编语言代码非常类似的脚本上操作，来将上述脚本编译为可用于布局或制造最终电路的形式。实际上，RTL以其在辅助电子和数字系统的设计处理中的作用而广为人知。
存储设备340可以是非暂存性机器可读存储介质，其中存储介质可包含存储器(诸如闪存(flash memory)或非易失性随机存取存储器(Non-Volatile Random AccessMemory，NVRAM))，或者磁存储设备(诸如硬盘或磁带)，或者光盘，或者其任何组合以用于存储数据、指令和/或应用的程序代码、通信协议和/或本发明的增强型切换方法。举例来讲，增强型切换方法可以实施为通信协议的一部分，该通信协议可诸如用于5G移动标准的通信协议。
I/O设备350可以包含一个或多个按钮、键盘、鼠标、触摸板、摄像头、麦克风和/或扬声器等，作为用于与用户进行交互的MMI。
可以理解的是，在图3的实施例中描述的组件仅用于例示性的目的，并不旨在限制本发明的范围。
举例来讲，蜂窝站可以包含更多的组件，诸如电源和/或显示设备，其中电源可以是为蜂窝站的所有其他组件供电的移动式/可替换的电池，显示设备可以是用于提供显示功能的LCD/LED/OLED/EPD。
图4是例示传统的切换进程用于5G NR技术的消息序列图。
在步骤S401，传统的UE初始注册(register)到传统的5G NR网络，并且可经由服务gNB(即源gNB)向5G NR网络发送UP数据和/或从5G NR网络接收UP数据。
在步骤S402，源gNB可将UE配置为对服务gNB和邻近gNB进行测量，并且UE可根据测量配置向源gNB报告测量结果。
在步骤S403，源gNB可基于从UE接收到的测量报告以及无线电资源管理(RadioResources Management，RRM)信息来决定初始化(initiate)UE的切换。
在步骤S404，源gNB可向目标gNB发送切换请求消息，其中该切换请求消息可传递(pass)透明的(transparent)无线电资源控制(Radio Resource Control，RRC)容器(container)与必要的信息来在目标侧准备上述切换。
在步骤S405，目标gNB可执行准入控制(admission control)。如果向目标gNB发送了切片(slice)信息，则可以执行切片感知准入控制(slice-aware admission control)。如果协议数据单元(Protocol Data Unit，PDU)会话(session)与不支持的切片相关联，则目标gNB可以拒绝该PDU会话。
在步骤S406，目标gNB可准备上述切换，并且向源gNB发送切换请求确认(acknowledge)消息，其中该切换请求确认消息可包含将发送给UE的透明容器以作为RRC消息来执行上述切换。
在步骤S407，源gNB可通过向UE发送RRC重新配置(RRCReconfiguration)消息来初始化切换，其中该RRC重新配置消息可包含接入目标小区所需要的的信息。
在步骤S408，UE可释放(release)源gNB的配置，并且可从源gNB分离(detach)。
在步骤S409，源gNB可向目标gNB发送序列号(Sequence Number，SN)状态转变(STATUS TRANSFER)消息。
在步骤S410，源gNB可将缓冲(buffer)的UP数据以及从核心网络接收到的新UP数据转发(forward)给目标gNB。
在步骤S411，目标gNB可将来自源gNB的UP数据进行缓冲。
在步骤S412，UE可同步到目标gNB并且通过向目标gNB发送RRC重新配置完成(RRCReconfigurationComplete)消息来完成切换进程。
请注意，在切换执行阶段中(步骤S407～S412)，数据服务中断，并且UE可能会经历15-20ms的服务延迟。
在步骤S413，目标gNB可向UE发送已缓冲的DL UP数据和新的DL UP数据，并且可从UE接收UL UP数据。
在步骤S414，目标gNB可向AMF发送路径转换请求(PATH SWITCH REQUEST)消息来触发(trigger)核心网络将DL数据路径转换到目标gNB以及建立NG-CN接口实例(interfaceinstance)到目标gNB。
在步骤S415，核心网络实体(entity)(诸如AMF和UPF)可将DL数据路径转换到目标gNB。
在步骤S416，AMF可在旧的路径上向源gNB发送一个或多个“结束标记(endmarker)”封包(packet)，源gNB可将“结束标记”封包转发给目标gNB。
在步骤S417，可经由目标gNB来执行UE和核心网络之间的UP数据递送。
在步骤S418，AMF可利用路径转换请求确认消息来向目标gNB确认(confirm)上述路径转换请求消息。
在步骤S419，当从AMF接收到路径转换请求确认消息时，目标gNB可发送UE上下文释放(CONTEXT RELEASE)消息来向源gNB通知切换的成功。
在步骤S420，响应于接收到UE上下文释放消息，源gNB可释放与UE上下文相关联的无线电和与控制平面(C-plane)有关的资源。
图5A和图5B示出根据本发明实施例的例示增强型切换进程的消息序列图。
在该实施例中，增强型切换方法可应用于5G移动通信环境。
在步骤S501，UE(比如UE 110)初始注册到5G NR网络(比如服务网络120)，并且可经由源gNB(比如蜂窝站121-A/121-B)向5G NR网络发送UP数据和/或从5G NR网络接收UP数据。
在步骤S502，源gNB可将UE配置为对服务gNB和邻近gNB进行测量，并且UE可根据测量配置将测量结果报告给源gNB。
在步骤S503，源gNB可基于从UE接收到的测量报告以及RRM信息来决定初始化UE的切换。
在步骤S504，源gNB可向目标gNB发送切换请求消息。特别地，与传统的切换相反，该切换请求消息可以包括指示该切换为增强型切换的信息。
另外，该切换请求消息可以包括对于目标gNB准备切换来说必要的其他信息。举例来讲，必要的信息至少可以包括目标小区身份(Identity，ID)、KgNB(节点密钥(nodekey))、UE在源gNB中的小区无线电网络临时标识符(Cell-Radio Network TemporaryIdentifier，C-RNTI)、包含UE不活跃时间(inactive time)的RRM配置、包含天线信息和DL载波频率(antenna Info and DL Carrier Frequency)的基本接入层(Access Stratum，AS)配置、应用于UE的当前服务质量(Quality of Service，QoS)流(flow)到数据无线电承载(Data Radio Bearer，DRB)的映射规则、来自源gNB的最小系统信息、对于不同无线电接入技术(Radio Access Technology，RAT)的UE能力、PDU会话有关的信息以及(可选地)UE报告的测量信息(包含与波束有关的信息)(如果可用的话)。
在步骤S505，目标gNB可执行准入控制。如果向目标gNB发送了切片信息，则可以执行切片感知准入控制。如果PDU会话与不支持的切片相关联，则目标gNB可以拒绝该PDU会话。
在步骤S506，目标gNB可准备切换，并且向源gNB发送切换请求确认消息，其中该切换请求确认消息可包含将发送给UE的透明容器以作为RRC消息来执行上述切换。
在步骤S507，源gNB可通过向UE发送切换命令(handover command)消息来初始化UE的切换。
在该实施例中，切换命令消息可为RRC重新配置消息，与传统的/通常的切换相反，该RRC重新配置消息可包含指示该切换为增强型切换的信息。
该RRC重新配置消息还可以包含接入目标小区所需要的的信息，诸如目标小区ID、新的C-RNTI、用于所选的安全算法(security algorithm)的目标gNB安全算法标识符、一组专用的随机接入信道(Random Access Channel，RACH)资源、RACH资源和同步信号块(Synchronization Signal Block，SSB)之间的关联、RACH资源和UE特定的信道状态信息参考信号(Channel State Information-Reference Signal，CSI-RS)配置之间的关联、公共的RACH资源和目标小区系统信息块(System Information Block，SIB)等。
在另一实施例中，如果服务网络为基于4G LTE的网络，则上述切换命令消息可以是RRC连接重新配置(RRCConnectionReconfiguration)消息，并且该RRC连接重新配置消息可以包括指示该切换为增强型切换的信息。
在步骤S508，源gNB可向目标gNB发送SN状态转变消息。
在步骤S509，UE可保持(keep)源gNB的配置(包括源gNB的无线电资源配置)，并且准备目标gNB的配置。
在步骤S510，UE可继续向源gNB发送UP数据和/或从源gNB接收UP数据。也可以说，在切换执行阶段中，源gNB可继续向UE发送UP数据和/或从UE接收UP数据，UE经历的服务延迟可以小于1ms(因此，该增强型切换也可称为“0ms切换”)。
在步骤S511，UE可同步到目标gNB，并且执行与目标gNB的随机接入进程。
在步骤S512，UE可通过向目标gNB发送切换完成消息来完成切换进程。
在该实施例中，切换完成消息可为RRC重新配置完成(RRCReconfigurationComplete)消息，并且当目标gNB接收到该RRC重新配置完成消息时，UE和目标gNB之间的连接可以视为已建立。
在另一实施例中，如果服务网络为基于4G LTE的网络，则切换完成消息可以是RRC连接重新配置完成(RRCConnectionReconfigurationComplete)消息。
在步骤S513，在发送切换完成消息之后，UE可继续向源gNB发送UP数据和/或从源gNB接收UP数据。
在步骤S514，目标gNB可向源gNB发送SN状态请求(STATUS REQUEST)消息来获得SN状态信息。
在步骤S515，响应于接收到SN状态请求消息，源gNB可停止向UE发送从核心网络接收到的DL UP数据。
在步骤S516，源gNB可向目标gNB发送SN状态转变消息，其中SN状态转变消息可包含SN状态信息。特别地，SN状态信息可以包括转变到目标gNB的所有承载的封包数据汇聚协议(Packet Data Convergence Protocol，PDCP)SN和超帧号(Hyper Frame Number，HFN)。
在步骤S517，响应于发送SN状态转变消息，源gNB可开始向目标gNB转发从核心网络接收到的DL UP数据。
在步骤S518，向UE和从UE进行的UP数据递送可转换为由目标gNB来执行。也可以说，UE可开始向目标gNB发送UP数据和/或从目标gNB接收UP数据。
请注意，因为UE和目标gNB之间的连接已经建立，所以当接收到由源gNB转发的DLUP数据时，目标gNB可无需缓冲DL UP数据，并且可以立即将DL UP数据发送给UE。
在步骤S519，UE可从目标gNB接收到RRC请求消息。
在该实施例中，RRC请求消息可为RRC重新配置消息，其中该RRC重新配置消息可包含指示UE释放源gNB的配置的信息。
在另一实施例中，如果服务网络是基于4G LTE的网络，则RRC请求消息可以是RRC连接重新配置消息，并且该RRC连接重新配置消息可以包含指示UE释放源gNB的配置的信息。
在步骤S520，响应于接收到RRC请求消息，UE可释放源gNB的配置，并且从源gNB分离。
在步骤S521，UE可向目标gNB发送RRC响应消息。
在该实施例中，RRC响应消息可为RRC重新配置完成消息。
在另一实施例中，如果服务网络为基于4G LTE的网络，则RRC响应消息可以是RRC连接重新配置完成消息。
在步骤S522，目标gNB可向AMF发送路径转换请求消息来触发核心网络将DL数据路径转换到目标gNB以及建立NG-CN接口实例到目标gNB。
在步骤S523，核心网络实体(诸如AMF和UPF)可将DL数据路径转换到目标gNB。
在步骤S524，AMF可在旧的路径上向源gNB发送一个或多个“结束标记”封包，源gNB可将“结束标记”封包转发给目标gNB。
特别地，在发送“结束标记”封包之后，核心网络可以将任何用户平面(U-plane)/传输网络层(Transport Network Layer，TNL)资源释放到源gNB。
在步骤S525，可经由目标gNB来执行UE和核心网络之间的UP数据递送。
在步骤S526，AMF可利用路径转换请求确认消息来向目标gNB确认上述路径转换请求消息。
在步骤S527，当从AMF接收到路径转换请求确认消息时，目标gNB可发送UE上下文释放消息来向源gNB通知切换的成功。
在步骤S528，响应于接收到UE上下文释放消息，源gNB可释放与UE上下文相关联的无线电和与控制平面有关的资源。
通过阅读上述实施例，可以理解的是，本发明通过允许源蜂窝站在切换执行阶段中继续向UE发送UP数据和/或从UE接收UP数据，可改进切换进程。有利的是，由切换引起的服务中断对于UE来说可以显著降低，因此可以改善用户体验。
虽然以示范性的方式根据优选的实施例对本发明进行了描述，但是可以理解的是，本发明不限于此。本领域技术人员仍然可以在不偏离本发明的范围和精神的情况下做出各种变更和修改。因此，本发明的范围应当由所附权利要求及其等同物来定义和保护。
在权利要求中使用的用来修饰权利要求元素的序数词(诸如“第一”、“第二”等)，其本身并不暗示一个权利要求元素相对于另一权利要求元素或相对于执行方法的动作的时间顺序的任何优先、优选或顺序，而是仅用作标签以区分具有特定名称的一个权利要求元素与具有相同名称(除了使用序数词以外)的另一元素，以此来区分权利要求元素。

Claims (15)

1.一种用户设备，包括：
无线收发器，被配置为向第一蜂窝站和第二蜂窝站进行无线传送，以及从所述第一蜂窝站和所述第二蜂窝站进行无线接收；以及
控制器，被配置为：
在接收到将所述用户设备从所述第一蜂窝站切换到所述第二蜂窝站的切换命令消息之后，继续经由所述无线收发器向所述第一蜂窝站发送用户平面数据或者从所述第一蜂窝站接收用户平面数据；
在向所述第二蜂窝站发送切换完成消息之后，经由所述无线收发器从所述第二蜂窝站接收无线电资源控制请求消息；以及
响应于接收到所述无线电资源控制请求消息，从所述第一蜂窝站分离。
2.如权利要求1所述的用户设备，其特征在于，所述切换命令消息包括指示所述切换为增强型切换的信息。
3.如权利要求1所述的用户设备，其特征在于，所述控制器还被配置为：
响应于接收到所述切换命令消息，保持所述第一蜂窝站的配置。
4.如权利要求1所述的用户设备，其特征在于，所述无线电资源控制请求消息包括指示所述用户设备释放所述第一蜂窝站的配置的信息，以及所述控制器还被配置为：
响应于接收到所述无线电资源控制请求消息，释放所述第一蜂窝站的所述配置，并且经由所述无线收发器向所述第二蜂窝站发送无线电资源控制响应消息。
5.如权利要求1所述的用户设备，其特征在于，所述控制器还被配置为：
在发送所述切换完成消息之后和在接收到所述无线电资源控制请求消息之前，经由所述无线收发器向所述第二蜂窝站发送用户平面数据或者从所述第二蜂窝站接收用户平面数据。
6.如权利要求1所述的用户设备，其特征在于：
当所述用户设备和所述第一蜂窝站以及所述第二蜂窝站之间的通信符合第5代新无线电技术时，所述切换命令消息和所述切换完成消息分别是无线电资源控制重新配置消息和无线电资源控制重新配置完成消息；或者
当所述用户设备和所述第一蜂窝站以及所述第二蜂窝站之间的通信符合基于第4代长期演进的技术时，所述切换命令消息和所述切换完成消息分别是无线电资源控制连接重新配置消息和无线电资源控制连接重新配置完成消息。
7.一种用户设备的增强型切换方法，包括：
在接收到将所述用户设备从第一蜂窝站切换到第二蜂窝站的切换命令消息之后，继续向所述第一蜂窝站发送用户平面数据或者从所述第一蜂窝站接收用户平面数据；
在向所述第二蜂窝站发送切换完成消息之后，从所述第二蜂窝站接收无线电资源控制请求消息；以及
响应于接收到所述无线电资源控制请求消息，从所述第一蜂窝站分离。
8.如权利要求7所述的增强型切换方法，其特征在于，所述切换命令消息包括指示所述切换为增强型切换的信息。
9.如权利要求7所述的增强型切换方法，其特征在于，还包括：
响应于接收到所述切换命令消息，保持所述第一蜂窝站的配置。
10.如权利要求7所述的增强型切换方法，其特征在于，所述无线电资源控制请求消息包括指示所述用户设备释放所述第一蜂窝站的配置的信息，以及所述增强型切换方法还包括：
响应于接收到所述无线电资源控制请求消息，释放所述第一蜂窝站的所述配置，并且向所述第二蜂窝站发送无线电资源控制响应消息。
11.如权利要求7所述的增强型切换方法，其特征在于，还包括：
在发送所述切换完成消息之后和在接收到所述无线电资源控制请求消息之前，向所述第二蜂窝站发送用户平面数据或者从所述第二蜂窝站接收用户平面数据。
12.如权利要求7所述的增强型切换方法，其特征在于：
当所述用户设备和所述第一蜂窝站以及所述第二蜂窝站之间的通信符合第5代新无线电技术时，所述切换命令消息和所述切换完成消息分别是无线电资源控制重新配置消息和无线电资源控制重新配置完成消息；或者
当所述用户设备和所述第一蜂窝站以及所述第二蜂窝站之间的通信符合基于第4代长期演进的技术时，所述切换命令消息和所述切换完成消息分别是无线电资源控制连接重新配置消息和无线电资源控制连接重新配置完成消息。
13.一种蜂窝站，用作源蜂窝站，用于将用户设备切换到目标蜂窝站，所述蜂窝站包括：
有线收发器，被配置为提供与所述目标蜂窝站和核心网络的有线通信；
无线收发器，被配置为向所述用户设备进行无线传送以及从所述用户设备进行无线接收；以及
控制器，被配置为：
在向所述用户设备发送切换命令消息之后，继续经由所述无线收发器向所述用户设备发送用户平面数据或者从所述用户设备接收用户平面数据；以及
响应于经由所述有线收发器从所述目标蜂窝站接收到序列号状态请求消息，停止向所述用户设备发送从所述核心网络接收到的下行链路用户平面数据。
14.如权利要求13所述的蜂窝站，其特征在于，所述控制器还被配置为：
响应于接收到所述序列号状态请求消息，经由所述有线收发器向所述目标蜂窝站发送序列号状态转变消息；以及
响应于发送所述序列号状态转变消息，经由所述有线收发器将从所述核心网络接收到的所述下行链路用户平面数据转发给所述目标蜂窝站。
15.如权利要求13所述的蜂窝站，其特征在于，在向所述用户设备发送所述切换命令消息之前，所述控制器还被配置为：
经由所述有线收发器向所述目标蜂窝站发送切换请求消息；以及
经由所述有线收发器从所述目标蜂窝站接收切换请求确认消息。
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