CN112237028B - 集成的接入和回程移动性 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种移动通信系统子网络，所述移动通信系统子网络包括宏小区基站和多个小小区基站，所述多个小小区基站与宏小区基站进行无线通信，其中，每个小小区基站与宏小区基站直接连接或经由一个或两个以上其他小小区基站与宏小区基站连接，其中，宏小区基站被布置为能够为具有到宏小区基站的RRC连接的UE装置配置候选小小区基站信息，以用于使UE装置能够在小小区基站之间进行自主切换，其中，宏小区基站被布置为能够小小区基站配置小小区基站配置信息，小小区基站配置信息使小小区基站能够将数据发送到UE装置或从UE装置接收数据并且能够从UE装置和到UE装置对数据进行复用和路由。

Description

集成的接入和回程移动性
技术领域
本发明涉及一种操作移动通信网络的方法，在所述移动通信网络中，用户设备装置、UE装置可以在通信小区之间切换。
背景技术
已知的蜂窝移动通信网络包括核心网络(CN：core network)和一个或两个以上无线电接入网络(RAN：radio access network)。CN例如包括用于用户和装置的认证和授权、用于服务质量(QoS：quality of service)管理和控制、用于提供对各种数据网络的接入以及用于在RAN与数据网络之间的数据路由的功能。CN通常是无线电接入技术(RAT：radioaccess technology)不可知的，即，其仅包括与特定RAT或RAN无关的功能。
每个RAN包括向用户设备(UE：user equipment)装置提供对核心网络的无线无线电接入的功能。这些功能中的某些功能特定于所使用的RAT、例如UMTS、LTE或5G新无线电(NR：new radio)。RAN包括特定RAT的多个宏基站(NB、eNB、gNB)，并且其可以另外包括相同或不同RAT的若干小小区基站(SC：small cell)。
在CN中注册的UE装置可以具有到RAN和CN的当前连接、即它们处于连接模式，或者它们不具有这样的连接、即它们处于空闲或非激活模式。对于处于连接模式的UE装置，通常存在对装置进行控制的一个基站，所述基站在整个本文档中被称为服务基站或服务小区。该服务基站正使用无线电资源控制(RRC：radio resource control)协议，以在UE和基站两者中建立RRC上下文。RRC上下文包括UE装置的无线电能力、具有相应QoS的承载的当前设立、这些承载上的服务或应用的复用以及这些承载到物理资源上的复用、分配的可用资源以及待通过UE装置和触发器执行的测量及用于报告这样的测量的内容。测量配置包括待测量的邻居小区，这些邻居小区可以在与控制基站相同的RAT和相同的频率、相同的RAT和不同频率或不同RAT上操作。
当服务基站中接收的测量报告指示邻居小区比服务小区更适合于通信时，基站可以执行切换过程，在所述切换过程中，基站为切换准备选择的目标小区，并且命令UE切换到目标小区。在准备期间，目标小区从服务小区接收RRC上下文，使得UE与目标小区之间的通信可以基本上从其在服务小区中的状态继续进行。
US2011/0143738A1描述了自主搜索功能(ASF：autonomous search function)，所述自主搜索功能是这样的功能：响应于外部输入而修改其自身功能性，从而针对环境优化搜索策略。移动装置在LTE网络上使用ASF来扫描一定范围的频率，以查找小区广播的信息。UTRA和E-UTRA小区广播的信息可以包括小区的闭合用户组(CSG：closed subscribergroup)ID、指定所支持的协议的信息、指定所支持的无线电接入技术(RAT)的信息以及在其频率范围内的小区的等级以及标识小区及如何连接到所述小区的其他信息。移动装置可以使用关于所检测的小区的信息来发起用于呼叫切换或避免切换的接近性检测消息。当移动装置在连接到UTRA或E-UTRA基站时进入或离开另一小区的接近性时，网络可以发起在移动装置的当前基站与所检测的小区的基站之间的切换消息。
US9,717,110提供了用于第一无线通信装置与第二无线通信装置之间的无线通信的方法，第一装置在第一装置和第二装置共有的第一唤醒时段期间向网状网络中的第二装置发送啁啾信号。在第一唤醒时段期间，第一装置还从第二装置中的确定的无线中继装置接收保持活跃信号和连接设立信息，连接设立信息包括资源分配信息。此外，下行链路页面可以与连接设立信息一起发送到第一装置。
US2017/0055192A1描述了一种UE中心移动性机制，其中，当使用扩展的DRX时，即，当UE长时间不接收数据时，UE在RRC连接模式期间执行小区重选。在RRC连接模式下从源小区接收重选标准，并且UE基于条件决定是应用网络控制的移动性还是应用UE自主小区重选，例如基于是否使用扩展的DRX来决定。当使用UE自主重选并且在目标小区中需要信令时，UE使用RRC重建过程来建立到目标小区的连接。结果是，目标小区从源小区获取UE上下文，类似于RRC连接建立或从空闲模式恢复。
EP2879440A1描述了一种用于在包括通过宏小区基站控制的小小区基站的系统中控制小小区基站的技术。小小区进行测量，并且信息被报告给宏小区基站。
WO2017/028808A1讨论了一种连接模式小区重选的方法，其中，UE可以在无需切换信令的情况下执行小区重选。EP3125640A1描述了一种承载管理过程，其中，UE具有双重连接，从而改变主小区组与辅小区组之间的承载类型。WO2015/065010A1描述了一种用于在异构网络中执行双重连接的方法，所述异构网络包括例如宏小区基站和小小区基站。
无线中继从LTE中已知。它们是经由所谓的施主基站(DeNB：donor base station)无线连接到核心网络的基站。对于通过无线中继服务的UE装置，中继看起来像是控制UE装置的普通基站，即，RRC连接设立在中继与UE装置之间。无线中继与UE相似地对DeNB起作用，但是UE与中继之间使用的无线电资源在一定程度上通过DeNB或通过CN控制。
双重或多重连接机制从LTE和NR中已知，其中，单个UE装置具有到服务小区的RRC连接和激活的无线电连接，在这种情况下，所述服务小区被称为主小区，此外，所述单个UE装置具有到辅小区的一个或两个以上激活的无线电连接。主小区控制UE装置，并且其还控制针对UE装置的辅小区。为UE装置提供辅小区的基站可以作为主小区或服务小区并行地控制其他UE装置。向UE添加和移除辅小区完全在主小区的控制之下。
为了LTE网络向新的5GNR技术的迁移，双重连接利用具有提供LTE连接的主小区和提供5G NR连接的辅小区的UE装置引入，反之亦然。在这种情况下，辅小区也具有与相应的辅RAT的UE装置的RRC连接，但是主小区仍控制包括添加和移除辅小区的连接。
对于单个UE装置，服务基站通常是到核心网络的唯一接入点或主要接入点。也就是说，与核心网络的控制消息的交换、即所谓的NAS信令通过该基站被路由到核心网络。此外，除了其中多个CN接入点用于用户数据路由的某些双重连接方案外，用户数据经由服务小区进行路由。如果CN需要发起向UE的信令或数据传送，则其在服务基站处请求信令或数据传送。
3GPP最近开始研究将5G NR RAT用于通常用于小小区(SC)的无线回程链路。研究的目的是通过将SC无线连接到控制基站、即所谓的施主下一代Node B、DgNB来允许低成本和省力的SC部署。研究包括多跳方案，所述多跳方案将SC无线连接到另一SC，直到路径中的最后的SC提供到DgNB的直接链路。
对于哪个节点、即哪个基站具有对多跳RAN和连接到该RAN的UE装置的控制，新的多跳无线RAN可以使用不同的架构替代方案。每个解决方案有其优点和缺点。
类似于LTE的已知无线中继，多跳RAN中的每个基站(SC)可以充当针对服务的UE装置或针对服务的SC的完整基站。对于其回程链路，这样的SC然后将与通过下一跳SC所服务的UE装置或最顶部SC层的DgNB相似地起作用。该解决方案的缺点在于，SC之间的UE的每次切换将需要通过层级多跳RAN在SC之间进行上下文转移。由于用于加密和完整性保护的安全密钥设立在服务基站与UE装置之间，因此SC将需要被相应地构建、即位于不可接入的位置处或利用确保安全密钥不被读取的外壳来保护。这将大大增加这样的SC的价格。此外，单个节点不具有对多跳网络的控制，因此每个SC将需要有关周围邻居小区的知识，以正确地配置所服务的UE装置中的测量。这将使得这样的无线SC的容易设立变得困难，并且可能需要干预每个新设立的SC所需的操作和维护系统。另一个缺点在于，该架构中的每个SC将是用于CN的UE的服务RAN节点，即UE在SC之间的每次切换将需要相应CN节点的更新。
一种替代方法是终止DgNB中的每个RRC连接，即，所有UE装置以及具有经由多跳RAN的无线回程的SC将与DgNB设立RRC连接，其进而控制DgNB内的所有装置。这将允许容易设立完全通过DgNB配置的SC。由于在这种情况下安全性设立在每个装置与DgNB之间，因此在SC中的任一个中，所服务的装置的安全性将不是问题，从而可以降低SC及其布置的价格。
然而，后一种架构替代方案将时间延迟引入到装置与其服务基站、现在为DgNB之间的连接中，这与服务基站中的待非常迅速地执行的某些功能的要求以及迅速地到达所服务的装置的最终配置相矛盾。这样的低延迟过程的一个示例是测量报告和引起的切换决定。
发明内容
本发明克服了DgNB中心多跳RAN的缺点，并且使该架构成为SC部署的最有益的解决方案。
本发明提供一种移动通信系统子网络，所述移动通信系统子网络包括第一基站或宏小区基站和多个第二基站或小小区基站，所述多个第二基站与第一基站进行无线通信，其中，每个第二基站与第一基站直接连接或经由一个或两个以上其他第二基站与第一基站连接，其中，第一基站被布置为能够为具有到第一基站的RRC连接的用户设备装置、UE装置配置候选第二基站信息，以用于使UE装置能够在第二基站之间进行自主切换，其中，第一基站被布置为能够为第二基站配置第二基站配置信息，第二基站配置信息使第二基站能够将数据发送到UE装置或从UE装置接收数据并且能够从UE装置和到UE装置对数据进行复用和路由。
本发明还提供相应的UE装置、小小区基站以及操作移动通信网络的方法。
附图说明
现在将参考附图仅以示例的方式描述本发明的优选实施例，在附图中：
图1示出了多跳无线回程网络的示意性布置结构；
图2a、图2b和图2c示出了协议栈层；
图3是子网络的示意图；
图4是消息序列图；
图5是另一消息序列图；
图6是另一子网络布置结构的示意图；
图7是消息序列图；
图8是另一子网络布置结构的示意图；
图9是图8的子网络的消息序列图。
具体实施方式
图1示出了具有连接到CN的5G新无线电(NR)施主基站(DgNB)的一个示例多跳无线回程RAN。DgNB控制无线连接的多个级联小小区基站的子网络。每个小小区基站具有到另一小小区基站或到DgNB的一个无线回程链路以及到其他小小区基站或到UE装置的零个或更多个接入链路。
DgNB分别具有到小小区SC2.1和SC2.2的接入链路1和5。
小小区基站SC2.1具有分别到小小区SC3.1和SC3.2的接入链路2和4。此外，SC2.1提供到UE装置UE3的接入链路。小小区SC2.2具有到小小区SC3.3和到UE装置UE5的接入链路。
小小区SC3.1提供到两个UE装置UE1和UE2的NR连接，并且小小区SC3.2经由相应的接入链路提供到UE装置UE4的NR连接。
根据本发明，给定示例中的所有小小区和UE装置具有到RAN的以及经由RAN到CN的激活的连接，所述CN可以进一步提供到各种数据网络(未示出)的连接。UE装置UE1、UE2和UE4经由到第一小小区的第一链路、例如链路3建立了到DgNB的RRC连接，其中，第一小小区经由无线回程链路、例如链路2连接到第二小小区。第二小小区连接到DgNB、例如经由链路1连接到DgNB。UE装置UE3和UE5经由到无线地连接到DgNB的小小区的直接连接也具有了到DgNB的RRC连接。
UL和DL中的所有无线电链路具有发送装置的固有标识，即，所有传统蜂窝无线电通信系统中的接收基站可以区分从不同发送装置接收的数据，并且装置知道它们从哪个基站接收。
根据当前发明，该示例的所有小小区具有经由直接无线回程链路或经由到另一小小区的无线回程而到DgNB的RRC连接。
该新架构中的小小区基站类似于层2中继。它们不控制UE装置对RAN的接入，也不配置装置，两者均通过DgNB完成。它们根据它们从DgNB接收的配置而通过接入链路向服务的UE装置和服务的小小区提供无线电资源。在下行链路中，它们对在无线回程链路上接收的数据进行解码，并且重组分段的数据包，此外，它们对包进行分段和编码，以用于在无线接入链路上转发到下一个小小区基站或转发到UE装置。在上行链路中，小小区基站对在接入链路上接收的数据进行解码，并且重组分段的数据包，此外，它们对包进行分段和编码，以用于在无线回程链路上转发到下一个小小区基站或转发到DgNB。
为了允许在整个所描述的多跳网络中提供QoS，需要在每个小小区内区分来自不同UE装置的不同承载。只有这样，小小区才可以应用承载和UE装置特定的优先级和资源分配。结果是，在两个小小区之间或小小区与DgNB之间的空中接口上，对于每个数据包需要始发UE装置和承载的指示。也就是说，小小区需要能够区分来自UE的一个承载的数据包和同一UE的另一承载的数据包。同样，它们需要能够区分来自UE的一个承载的数据包和另一个UE的承载的数据包。
空中接口、例如在无线回程链路上的空中接口固有地提供谁是在UL中传输数据的始发装置、即谁是单跳的对等装置的信息。此外，空中接口为该跳提供承载标识，但是在每个其他跳上，始发装置以及承载信息丢失。
根据本发明，小小区将从前一跳的具有可能来自不同的始发装置的相似或相同的QoS的承载接收的所有数据复用到下一跳的具有相应QoS的一个承载上。如此复用的数据通过两个小小区之间的空中接口传输。始发承载和装置的指示被注入或添加到数据包。该指示在接收者处用于再次决定有关数据到下一跳承载上的复用。这使得每个小小区基站能够根据其各自的QoS和优先级转发包。
承载通过在数据包的MAC头中指示逻辑信道标识(LogCh-ID：logical channelidentification)而在传统的空中接口上指示、例如在LTE上指示。然而，LogCh-ID仅在UE装置与服务基站之间的单个RRC连接内是唯一的。其他装置可以使用相同的LogCh-ID来指示它们的承载。基站使用物理层上的固有UE装置标识来唯一标识包始发方。
在本发明中，为了在级联的小小区基站网络中处理包，需要将UE装置标识和承载相结合的标识。从这个意义上讲，承载是用于具有共同或相似QoS和优先级的任何数据流的术语。在传统的无线电接入网络中，这通常称为承载。本发明的其余部分将在不失去一般性的情况下使用该术语。类似于(LogCh-ID)，我们将始发UE和承载的指示共同称为之后在每跳上的多跳网络内使用的全局逻辑信道标识(GLogCh-ID：global logical channelidentity)。
GLogCh-ID对于子网络内服务的每个UE装置的每个承载是唯一的。UE装置在GLogCh-ID中仍可以是可识别的，例如，如果该标识符具有两个部分：对于子网络中的UE装置唯一的UE装置标识，以及与当今的协议栈中使用的LogCh-ID相似的对于单个UE装置的承载唯一的LogCh-ID。替代地，GLogCh-ID不具有用于UE和承载的单独的标识符。
DgNB控制复用。其利用GLogCh-ID以及装置的相应QoS和优先级来配置所有小小区，对此，装置被配置为能够实际或潜在用作路由器或用于提供接入链路。
为了简化描述，在下文中，我们将描述仅集中在图1中所示的节点中的少数节点上：UE1、SC3.1、SC2.1、链路3、2和1以及DgNB。
图2a、图2b和图2c示出了基于NR空中接口的当前设想的协议栈层在所涉及的节点中有利地使用的协议栈层。
图2a示出了用于经由小小区SC3.1和SC2.1在UE装置UE1与DgNB(控制平面)之间建立和维护RRC连接的协议栈。RRC连接建立在UE UE1与DgNB之间，使得RRC协议对等存在于UE装置和DgNB中。在这两个实体之间也建立安全关联，并且PDCP协议层使用安全关联、即相应的共享密钥来对RRC消息加密和完整性保护。PDCP之下的协议层、即无线电链路控制协议(RLC：radio link control)、媒体接入控制(MAC：medium access control)和物理层(PHY：physical layer)与实际的无线电链路有关。因此，它们存在于每个涉及的节点中，并且每跳通过该跳的任一侧上的相应对等协议建立。
对于网络节点之间、即两个小小区之间或小小区与DgNB之间的每跳，需要一种功能来将接收的包复用到下一跳承载上并且指示在本发明中新引入的GLogCh-ID。为此，除了包括RLC、MAC和物理层的已知功能之外，这些跳中的每跳的协议栈还包括中继功能，所述中继功能在传输的包的头域中携带GLogCh-ID，并且基于通过DgNB的配置决定在下一跳承载上复用包。该中继功能可以在RLC层中作为具有附加的RLC头域的附加功能来执行。替代地，跳到跳的协议栈可以包括用于该功能的附加的和增强的PDCP层。图2a在不失去一般性的情况下示出了用于在附加的协议层中的命名为中继协议(RP：Relaying Protocol)的功能的另一替代方案。
类似地，图2b示出了用于将用户数据从UE装置UE1传输到DgNB的各个协议栈。用于为5G NR新引入的数据无线电承载上的服务数据流(SDAP)的复用的协议以及用于加密、完整性保护和控制数据压缩的PDCP协议存在于UE1和DgNB中。同样，PDCP之下的协议层、即无线电链路协议(RLC)、媒体接入控制(MAC)和物理层(PHY)与实际的无线电链路有关，因此存在于每个涉及的节点中。在替代方案如上所述地存在时，新引入的具有GLogCh-ID的指示和复用的中继功能也示出为中继协议(RP)。
图2c描绘了用于在小小区SC3.1与DgNB之间建立和维护RRC连接的协议栈。RRC和PDCP对等分别位于SC3.1和DgNB中，RLC、MAC和PHY逐跳设置。中继功能、例如在RP层中的中继功能仅在该连接、即从SC2.1到DgNB的连接的第二跳中需要。未在任何图中示出的用于建立和维护SC2.1与DgNB之间的RRC连接的协议栈将看起来与图2c非常相似，但是在SC2.1与DgNB之间具有每个协议栈层的直接对等。
基于上述架构，本发明的一方面是通过DgNB对候选切换目标小小区的配置。配置被执行为使得UE装置能够基于通过DgNB配置的标准而将连接从当前的源小小区自主切换到候选目标小小区中的一者，但是无需报告与源小区和目标小区相关的测量结果并且无需通过基站命令执行切换。
UE装置配置有候选小小区的设置、即小区标识、频率资源和无线电参数。该配置可以包括其他信息、例如目标小区的接入模式、例如经由RACH或经由上行链路控制信道上的直接资源请求来接入。此外，该配置包括用于切换小区的标准、例如在考虑切换小区之前当前源小区必须下降到其之下的阈值、用于比较源小区和目标小区的阈值、目标小区的接收信号强度必须高于源小区一阈值的持续时间或其他标准。在满足标准的情况下，UE立即切换到目标小区。
可能的目标小区的以上候选列表与众所周知的邻居小区列表非常不同，所述众所周知的邻居小区列表包括在特定标准下进行测量并向服务小区报告的小区，使得服务小区可以决定准备切换并命令UE装置执行切换。因此，对于不在对UE装置服务的DgNB的控制下的可能的目标小区，传统邻居小区列表配置及相关的测量结果和报告配置以及性能可以与本发明并行继续进行。
此外，候选列表和自主小区切换与在服务小区中的无线链路失效后的小区选择非常不同，这是因为所述小区选择需要UE经历空闲状态、即与选择小区设立新的RRC上下文。
候选小小区的配置不仅仅在UE装置中进行。DgNB也将候选目标小小区配置为使得经由目标小区的数据传送能够在小区切换后立即开始。
DgNB将候选目标小区配置为具有用于发送和接收数据以及从UE装置和到UE装置对数据(控制数据和用户数据)进行复用和路由所需的所有信息。也就是说，候选小小区配置有：
MAC层配置，所述MAC层配置包括：
关于UE装置中建立的现有信令和数据承载的信息，
用于将承载复用到传输信道或物理资源上的复用信息，
优先级信息、例如同一UE的承载相对于彼此的优先级，和/或UE装置相对于通过同一小小区服务的其他UE装置或小小区的优先级；
物理层配置，所述物理层配置包括：
UE装置标识(UE-Id：UE device identity)、例如从LTE中已知的C-RNTI，UE在接入目标小区时可以使用所述UE装置标识来标识自己，
UE装置的无线电能力和无线电参数；
待与从UE装置接收的数据一起发送的一个或两个以上全局逻辑信道标识(GLogCh-ID)，用于允许在其他的跳中进行适当的复用；
用于从UE装置或向UE装置传输UL和/或DL信息的路由信息。
DgNB将以上信息配置到候选小小区、即UE装置可以经由无线链路连接直接接入的小小区中。此外，DgNB对在任何候选目标小小区与DgNB之间的路由上的所有小小区进行配置。这些不为UE装置提供空中接口的路由小小区配置有：
GLogCh-ID，用于标识源自UE装置或寻址到UE装置的不同QoS和/或优先级(即，不同承载的优先级)的数据，
关联的QoS和/或优先级信息，
用于从UE装置或向UE装置传输UL和/或DL信息的路由信息。
总而言之，在数据从UE装置的路由中可能涉及的所有小小区被配置有根据包的单独QoS的要求从UE装置转发数据包或将数据包转发到UE装置所需的信息。另外为服务UE装置的无线电链路候选的小小区另外被配置有UE装置标识以及用于建立和维护无线电链路的物理层和MAC层参数。
切换到目标小区的UE利用其UE-Id从目标小区请求UL资源。目标小区可以基于预先配置的UE-Id来识别UE，并且根据承载、复用和优先级信息来提供可用资源。资源被UE请求以用于传输或用户数据或控制数据、例如应用数据或RRC消息，这也作为UE已切换小区的目标小小区基站的指示。
UE装置将理想地重置其RLC和MAC实体，从而不需要来自源小小区的其他上下文传送。根据承载所需的QoS，丢失的包可以在UE装置与DgNB之间的PDCP层上重新发送。由于UE装置与DgNB具有安全关联，因此所有数据被加密并且可选地被完整性保护，使得目标小小区无需与UE装置执行任何安全设立过程。
为了确保子网络内的快速路由切换并将DL通信量路由到新的小小区，一旦UE装置到达小小区中，则小小区将告知下一个较高的小小区有关UE现在正通过该目标小小区服务。这被层级结构上的所有小小区重复，直到到达既是旧路由的一部分也是新路由的一部分的基站。我们可以将该基站称为联合基站，所述联合基站是小小区或DgNB。联合基站将立即开始沿着新路由将DL包路由到目标小小区。小小区向下一跳小小区告知UE装置到达的触发可以是UE在资源请求中提供其UE-ID。优选的替代方案是第一数据包、例如包括从UE到DgNB的RRC消息的第一数据包到达小小区。被沿着新路径路由的该包在其到达联合基站的途中向任何小小区指示将建立路径切换。也就是说，第一UL包用作UE到达其他小小区的指示。替代方案是小小区具有对等信令、即经由它们的回程MAC层或经由新的SC到SC协议的对等信令。
如所述的，新的DgNB中心架构的一个有益方面是，安全性存在于UE装置与DgNB之间，使得UE和小小区不必须执行会延迟小区切换的附加安全过程。UE装置与任何小小区之间不存在安全关联的一个缺点是受到来自欺骗性UE装置的安全攻击的可能性，所述欺骗性UE装置可能利用伪造UE-Id或利用真实UE-Id从欺骗性装置简单地接入小小区，在UL中注入错误数据并将与UE装置有关的数据路由到新的小小区，并且可能远离为相应UE装置服务的实际小小区。
使用完整性保护将防止来自欺骗性UE装置的数据导致任何错误数据成功注入到数据流中。此外，加密将确保数据无法被欺骗性UE装置读取。然而，因为通过欺骗性UE装置发起的到新目标小区的重新路由将阻止数据到达正确的目标UE装置，所以拒绝服务攻击仍然可能是一个问题。
为了防止这种攻击，联合基站将暂时将DL中的包复制到新路径和旧路径二者。此外，其将从两个路由接受待沿着联合基站上方的单个路由转发的UL包。任何复制的包将使用PDCP序列号或完整性保护手段在DgNB中进行过滤。
最后，UE装置自身将在RRC消息中告知DgNB有关其服务小区的切换，所述RRC消息将通过UE装置生成，显然具有安全性，并且当所述RRC消息被接收时，DgNB被告知小区切换。受影响的小小区还可以经由其RRC或类似的协议告知DgNB有关已发生的改变。作为回报，DgNB告知受影响的小小区有关路由的切换，即，旧路径上的联合基站下方的小小区可以被告知停止到UE的路由和来自UE的路由，联合基站被告知停止复制包并且仅使用新路径，并且UE以及小小区被告知有关用于将来可能的自主切换的新的候选小小区。
联合基站仅可以在有限的时间内应用包复制。其可以启动计时器，所述计时器当通过DgNB确认新路由时停止。如果在接收确认之前时间已到，则DgNB可以停止包复制，并且假定新路由不适合而返回到旧路由。
由于本文中所述的发明性自主小区切换，在DgNB没有被告知小区切换或尚未被适当地告知小小区的时间期间，UE和核心网络的数据传送继续进行，并且数据延迟保持在最小限度。因此，本发明克服了被多跳无线电子网络引入的时间延迟。
在DL中，新路由仅在联合基站获得有关路径切换的信息后使用。在通过UE装置的切换与第一DL包被路由到目标小小区之间，一些包可以沿着旧路由在DL中传送。为了减小丢包的可能性或数量，UE装置可以根据其能力来继续从源小小区接收包，直到第一包到达目标小小区中的DL中。然后，UE中的RLC、MAC和PHY层的重置仅当新小区中的第一DL包到达时发生。
如果UE装置使用需要非常可靠的数据传送的通信服务，则数据的冗余传输可以有益于克服丢包。在这种情况下，也可以有利地使用本发明的新引入的架构。UE可以具有多个服务的小小区以及用于自主移动性的候选目标小小区的配置。UE现可以使用所描述的机制来自主地切换小小区中的一者，同时保持其他冗余链路不变。仅当经由自主选择的目标小小区的UL和DL传输被确认时、例如通过第一DL包到达或通过从DgNB接收相应的DL RRC消息来确认，可以切换冗余的其他链路。冗余传输可以是永久用于特定承载的承载QoS设置，或者其是仅临时与所描述的小小区切换结合使用以防止丢包的特征。
本发明还可以用于双重连接，其中，单个UE装置并行连接到不同的基站。UE装置可以连接到通过同一DgNB控制的两个或更多个小小区，并且使用自主切换技术来选择最佳小区。UE装置可以替代地连接到第一基站和根据本发明的通过DgNB控制的小小区，第一基站不通过DgNB来控制。然后，在第一基站保持不变或被传统切换过程改变的同时，使用自主切换技术来选择最佳的小小区。
图1的架构的另一替代方案是一种UE，所述UE具有到同一DgNB的两个或更多个并行连接，如本文中所述，一个连接经由直接空中接口，一个连接朝向具有无线回程的小小区。然后，控制信令可以经由直接链路到达DgNB，同时UE被配置为能够自主选择最佳的小小区以进行并行连接。然而，在这种用例下，不存在自主小区切换需要克服被级联的小小区的多跳架构引入的测量报告和切换性能的控制信令延迟的主要问题。
本发明的另一个用例是单个UE装置针对多个承载使用多个小小区，使得UE装置针对不同的无线电承载选择最佳的小小区。某些小小区可以针对某些特征优化，同时它们仅提供有限的其他特征或根本不提供其他特征。一个示例可以是专门用于低时间延迟应用但无法提供高数据速率的小小区。这些小小区可以广播其性质，以允许UE装置在选择新的小小区时考虑该信息，或者来自DgNB的候选小区配置包括小小区的特殊特征。然后，本发明中描述的自主小区切换将通过UE装置仅针对UE已设立或将设立的一部分承载执行。机制如所述地应用，并且UL包的GLogCh-ID将使联合基站能够仅针对相应的承载应用DL路由适配。此外，稍后从DgNB接收的路由确认将为UE装置的一些承载确认新路由，而其他承载仍沿着旧路由进行路由。本发明的该用例对于发展的5G网络的新数据业务类型“超低时间延迟(ULL：ultra low latency)”、“超可靠性(URL：ultra reliability)”和“大规模物联网(MIoT：massive internet ofthing)”特别有用，所述新数据业务类型可以用于UE装置的一些承载，而其他承载可以用于通常的宽带业务。一个示例部署可以在直接连接到DgNB的UE装置的覆盖范围内提供低时间延迟的小小区基站，从而绕过UE装置覆盖范围内的可选的小小区基站的多个无线回程跳跃。低时间延迟的小小区基站仅提供有限的带宽或仅提供较少的连接数据通信，而其他小小区基站通过较有效但较慢的多跳无线回程提供不同的服务。
上面描述的机制允许UE装置的服务小区的自主切换。如图1中所示的新架构基于所涉及的小小区基站的无线回程。小小区之间的无线回程基于与UE装置与小小区之间的空中接口相同或相似的空中接口。因此，本发明的发明机制也可以应用于无线回程本身。
通过另一个小小区基站、SC2.1服务的小小区基站、例如SC3.1可以配置有候选小小区、例如SC2.2，以用于自主小区切换。候选小小区准备好路由和复用信息以及无线电和标识信息，使得小小区SC2.2可以在小区切换后接管服务SC3.1。上面描述的机制可以全部相应地使用，例如经由层3信令的通过DgNB的路由切换、包复制和最终路由显示。由于通过SC3.1路由的源自其他装置、例如UE1和UE2的承载已经与GLogCh-ID关联，因此GLogCh-ID将仅配置为用于源自小小区SC3.1本身的承载。假定小小区不产生任何用户数据，则仅用于设立和维护SC3.1与DgNB之间的RRC连接的信令无线电承载将利用GLogCh-ID来标识，并且与候选小小区SC2.2中的QoS和/或优先级信息相关联。
本发明对无线回程连接的这种应用允许灵活的动态回程设立。然而，因为小小区被假定为不移动，所以在这种情况下，用于自动小区切换的候选小小区的数量被假定为比(通常是移动的)UE装置的数量少得多。切换选项可以是针对两个小小区之间的动态遮蔽效应或针对小小区的中断的对策。然而，移动小小区可以得益于所描述的网络架构和与UE装置相似的机制。
在自主小区切换之后，准备候选小小区以用作另一小小区的无线回程，需要向候选小小区告知有关通过源小小区服务或路由的所有当前和可能的未来承载。也就是说，如果无线回程网络比图1的示例网络和各自具有若干UE装置的数十个其他小小区的小小区路由通信量更大并且具有更深的层级，则用于准备用于自主切换的每个小小区的配置信息将增长。配置及其更新将消耗无线网络的大量带宽，并且消耗DgNB和小小区中的资源。
然后，一个替代方案可以使无线回程的所有小小区具有相同的完整配置，即，每个小小区配置有服务的承载和装置的完整信息、例如所有GLogCh-ID以及相关的优先级和QoS。然后，配置信息可以从DgNB广播，即，通过DgNB向直接连接到DgNB的所有小小区提供一次完整配置，并且小小区在接收配置信息后存储和应用配置，并将信息转发到利用直接链路服务的所有其他小小区。相同的机制可以应用于仅包括存储的完整配置的改变的配置更新。广播机制将需要用于完整性保护的公用安全密钥在所有涉及的小小区中是可用的，以确保配置信息的正确性。安全性可以利用经由从DgNB到每个小小区的专用层3信令提供的对称密钥来实现，或者利用DgNB的非对称密钥对来实现，所述非对称密钥对的公共密钥被预先配置或作为通过接收的小小区能验证的证书包含在广播中。
所描述的广播将每个小小区准备为所有装置、UE和小小区的小区切换的候选者。具有候选小小区的切换装置中的候选配置将确保切换仍限制在DgNB控制下。此外，将有可能使用多播、即寻址到一组小小区的不同配置消息的广播。这将减少较大的跳到跳无线回程子网络中的单个配置消息。
应注意的是，本发明的描述不妨碍小小区基站的无线回程连接的安全、例如利用安全隧道、例如IPSec隧道来防止在该级别的窃听和数据操作。该选项在本发明中没有进一步描述，这是因为其不影响本发明的发明步骤和益处，其仅是一种实施选项。
图3示出了包括DgNB、三个小小区基站SC2、SC3.1和SC3.2以及UE装置UE的简化架构。UE装置具有到小小区基站SC3.1的接入链路。小小区SC3.1和SC3.2具有到小小区基站SC2的无线回程链路，小小区基站SC2具有到DgNB的无线回程链路。DgNB连接到运营商网络的核心网络。
图4以消息序列图示出了图3中所描绘的子网络内的消息和数据交换。作为前提条件并且以不具有细节的单个框示出，假定根据本发明的基本架构，所有小小区基站和UE装置具有与DgNB之间的RRC连接。
在图4的初始状态中，UE具有正在进行的上行链路UL和下行链路DL数据传送。为此目的，小小区SC3.1和SC2根据本发明被配置为使得它们可以向UE当前设立的数据承载提供QoS。UE装置具有UE装置标识、例如根据LTE标准的C-RNTI，UE装置在UL传输中使用分配的所述UE装置标识来指示数据的始发方。这可以通过利用UE装置标识对UL消息加扰或通过将普通标识或其部分作为数据的一部分发送来完成。UE装置标识还被服务小小区用于DL数据传输，以寻址用于将数据传输到UE装置的资源。此外，加扰或其他技术可以用于在DL资源分配中携带UE装置标识或其部分。根据本发明，小小区基站SC3.1被配置有UE装置的C-RNTI。UE装置可以另外在时域和/或频域中被提供小小区专用资源，以用于从小小区基站SC3.1请求UL调度。与被UE装置所支持或优选的无线电特征有关的其他无线电参数也可以与已知的无线电标准、例如LTE或5G NR相似地配置。
UE可以具有三个信令无线电承载和四个数据无线电承载，总共七个具有相关QoS参数的无线电承载，如表1中所示。相应的信息配置在UE装置中和在当前为UE装置服务的小小区基站SC3.1中。
表1
LogCh-ID RB类型 相对优先级 GLogCh-ID
1 SRB0 1 65
2 SRB1 1 66
3 SRB2 4 67
4 DRB1最佳服务 6 68
5 DRB2 SIP信令 3 69
6 DRB3 VoIP 2 70
7 DRB4视频流 5 71
小小区基站SC3.1具有到小小区基站SC2的无线回程链路，所述无线回程链路可以具有配置的八个无线电承载：用于设立和维护其自身到DgNB的RRC连接的三个信令无线电承载以及用于转发或中继具有不同QoS的数据的五个数据无线电承载。表2以一个示例性方式示出了在SC3.1和SC2中为SC3.1配置的无线回程承载。由于所有转发或中继的数据被期望已经包括根据其始发装置和承载的GLogCh-ID，因此仅对源自SC3.1的三个信令无线电承载分配全局逻辑信道标识。
表2
LogCh-ID RB类型 相对优先级 GLogCh-ID
1 SRB0 1 101
2 SRB1 1 102
3 SRB2 4 103
4 DRB1最佳服务 6
5 DRB2 SIP信令 3
6 DRB3 VoIP 2
7 DRB4视频流 5
8 DRB5会话视频 2
类似地，对于小小区SC3.2，信息可以根据表3配置在SC3.2和SC2中：
表3
LogCh-ID RB类型 相对优先级 GLogCh-ID
1 SRB0 1 104
2 SRB1 1 105
3 SRB2 4 106
4 DRB1最佳服务 6
5 DRB2 SIP信令 3
6 DRB3 VoIP 2
7 DRB4视频流 5
8 DRB5会话视频 2
根据本发明，小小区基站SC2被配置有通过SC2服务或潜在地可以通过SC2服务的装置的信息、例如GLogCh-ID、QoS和优先级信息，该信息可以与服务的装置中配置的信息不同。例如，小小区基站SC2中的优先级信息可以考虑到小小区基站SC2自身的高优先级信令无线电承载具有比通过SC2转发或中继的相似承载高的优先级。此外，通过SC2服务的小小区基站、例如SC3.1和SC3.2的高优先级信令无线电承载可以具有比UE装置的信令无线电承载高的优先级。因此，在表4中示出了与UE装置UE以及通过DgNB配置到SC2中的小小区基站SC3.1和SC3.2有关的数据的一个示例。此外，小小区基站SC2被配置有与表2和表3中的基站SC3.1和SC3.2相似的其自身的信令以及数据无线电承载。
表4
GLogCh-ID 相对优先级 RB类型 路由
65 3 高优先级信令 SC3.1
66 3 高优先级信令 SC3.1
67 6 低优先级信令 SC3.1
68 8 最佳服务 SC3.1
69 5 SIP信令 SC3.1
70 4 VoIP SC3.1
71 7 视频流 SC3.1
101 2 高优先级信令
102 2 高优先级信令
103 5 低优先级信令
104 2 高优先级信令
105 2 高优先级信令
106 5 低优先级信令
根据本发明，小小区基站SC3.1经由无线电承载中的任一个从UE装置(UE)接收数据。假定用户数据包从所有数据无线电承载、即DRB1、DRB2、DRB3和DRB4而来。小小区基站SC3.1接收包，对其进行解码和解复用，并且将分段的包重组为原始用户数据包。在大多数情况下，这些是来自相应应用的IP包。在包从信令无线电承载SRB0、SRB1或SRB2接收的其他示例中，包可以不是IP包，而是来自UE装置UE的RRC层的RRC消息。现在，SC3.1基于从其接收包的无线电承载以及基于通过DgNB的配置来为每个用户数据包确定全局逻辑信道标识符GLogCh-ID，并且在经由无线回程将包转发到小小区基站SC2之前将所述全局逻辑信道标识符附加到数据包。也就是说，对于在数据无线电承载DRB1上从UE装置UE接收的包，在经由无线回程转发数据之前，附加GLogCh-ID＝68。对于数据无线电承载DRB2、DRB3和DRB4，分别附加GLogCh-ID 69、70和71。附加可以根据任何适合的协议来完成、例如5G NR协议栈中的任何现有协议或如在图2中示例性地命名为中继协议“RP”的新协议。包的转发根据通过DgNB的配置来完成、即根据表2的配置数据来完成。该表为UE装置的无线电承载中的每个提供相对优先级，利用所述相对优先级针对复用到相同资源上的传输的包的级别对数据进行处理。较高的优先级、即相对优先级参数的较小整数值使得优先传输，而较低优先级的包仅在没有较高优先级的包被等待传输时传输。表2还为UE装置的无线电承载中的每个提供RB类型信息，所述RB类型信息也可以被称为指示数据所源自的服务的性质的服务质量QoS。小小区基站可以使用RB类型来选择小小区基站的五个数据无线电承载DRB4至DRB8中的一者用于转发数据包。相同的原理适用于通过分别具有相对较高优先级、不同QoS或RB类型和GLogCh-ID 65、66或67的信令无线电承载SRB0、SRB1或SRB2中的一者从UE装置UE在小小区基站SC3.1中接收的数据包。
经由SC3.1的无线回程链路上的数据无线电承载DRB1、DRB2、DRB3、DRB4或DRB5中的任一者从小小区基站SC3.1接收数据包的小小区基站SC2将对包进行解码和解复用、重组分段的包并且确定附加的GLogCh-ID。其将根据通过DgNB的配置查找GLogCh-ID、例如对来自具有LogCh-ID＝68的UE装置的一个示例包的查找，使得通过SC2根据服务质量“最佳服务”和相对优先级8进行转发。小小区基站SC2不具有有关UE装置UE的信息，也不需要将GLogCh-ID＝68关联到特定装置。然而，其接收足够的信息来确定关于QoS和优先级的包的转发处理，并且还通过将GLogCh-ID与接收的数据包一起转发，其为其他小小区提供足够的信息来确定转发处理并且将足够的信息提供到DgNB以将包关联到特定的UE装置。假定小小区基站SC2为DgNB设立了适合于传输最佳服务数据的承载，所述承载被使用，并且数据根据优先级8被复用到可用资源上。
DgNB具有有关在通过DgNB控制的子网络中分配的GLogCh-ID到UE装置以及UE装置的相应无线电承载的映射的信息，使得在成功接收数据包之后，DgNB可以基于GLogCh-ID确定包被寻址到的正确PDCP和/或RRC实体。
上面描述了经由多跳子网络从UE装置到DgNB的UL数据传输。对于DL，可以应用相同的原理，即GLogCh-ID通过DgNB被附加到发送到小小区基站、例如SC2的任何数据包。小小区基站SC2确定GLogCh-ID，查找相应的QoS和优先级，并且转发具有LogCh-ID的数据包。为了使小小区基站确定路由、即数据包应该路由到服务装置中的哪个，DgNB将路由信息配置不对装置提供接入链路的小小区中。在给定的示例中，这是小小区基站SC2，并且路由配置在表4的“路由”列中示例性地描绘。
在该表中，到UE装置/来自UE装置的所有无线电承载经由小小区基站SC3.1来路由。路由信息可以以下一跳地址或下一跳装置名称的形式提供，装置名称在表4中示出。路由信息可以替代地提供有下一跳的索引，该索引指向预配置的表。
因为两个小小区基站SC3.1和SC3.2利用通过SC2的接入链路进行服务，所以表4不包括小小区基站SC3.1和SC3.2的无线电承载的路由信息，因此任何包的GLogCh-ID映射到接入链路的相应无线电承载，从而到达最终装置。
现在参见图4，上面的描述首先主要说明了预假设每个UE装置和小小区基站与DgNB之间建立RRC连接，这在图中在顶部框中示出。第二，以上描述了UE或其他装置到DgNB以及从DgNB到UE或其他装置的数据传送，这在图中以顶端双箭头简化示出。
根据当前发明，在该实施例中，DgNB为UE装置UE配置有候选小区信息，所述候选小区信息包括关于小小区基站SC3.2所跨越的小区的信息。该信息可以包括资源信息、例如候选小区的小区带宽的频带或中频。该信息还可以包括小区标识、例如在小区中广播的同步信号中编码以允许基于同步信号进行小区标识的物理小区标识。该信息还可以包括UE装置标识，所述UE装置标识将在接入候选小区时被UE装置使用。在该实施例中，假定UE装置标识、例如C-RNTI当小区之间自主切换时不改变。对于接入候选小区的随机接入或其他数据受限的方式，除了配置有C-RNTI之外或代替C-RNTI，UE装置和候选小区还可以配置有短UE装置标识。
此外，候选小小区SC3.2被配置为使得其能够在UE装置的自主小区切换之后为UE装置服务。为此目的，SC3.2配置有UE装置标识、在该实施例中为C-RNTI和/或短UE装置标识，以及服务UE所需的其他信息。例如，与MAC和物理层有关的UE无线电能力被配置。
此外，根据表1的当前存在于UE装置中以及服务UE装置的小小区基站SC3.1中的信息还被配置到小小区基站SC3.2中。该信息使SC3.2能够将DL数据复用到适当的无线电承载上并且转发具有适当的QoS和优先级并附加正确的GLogCh-ID的UL数据，如上面针对小小区基站SC3.2进一步描述的。
现在，小小区基站SC3.2广播同步信号和参考信号以及通过UE装置接收的系统信息，并且候选小区SC3.2的测量结果被推导，所述测量结果被UE装置用于确定可能的基站。被SC3.2广播的信息在图中以虚线示出，这是因为这仅是一个示例并且UE装置决定小区切换的任何其他类型的触发可以用于实施本发明。系统信息可以包括负载信息，所述负载信息帮助UE装置确定可以从SC3.2期望的服务是否比当前服务SC3.1的服务好。
根据该实施例，UE装置确定自主地切换小区并且从候选小小区基站SC3.2请求资源。这可以通过使用配置的短UE装置标识对候选小小区执行随机接入来完成。UE装置可以在第一随机接入消息资源中请求在许可的资源上发送的更长的第二消息。替代地，如果不需要随机接入、例如出于时序原因，则UE可以直接使用物理上行链路控制信道来使用C-RNTI请求UL资源。
在该过程期间，经由小小区基站SC3.1的DL数据传送可以继续。根据UE装置的无线电能力，UE装置可以能够在开始向SC3.2的UL数据传送的同时从SC3.1成功地接收数据并且确认UL中的接收。该选项在图4中以虚线示出。候选小小区SC3.2可以利用UL资源许可来答复UL资源请求，所述UL资源许可当被UE装置接收时可以将候选小小区SC3.2改变为新的服务小小区。UE装置编译第一UL数据包、例如来自用户数据包或UL RRC消息的第一UL数据包，并且将其发送到小小区基站SC3.2。如关于小小区基站SC3.1的包括在适当的通信协议中附加GLogCh-ID的UL包转发所描述的，包被接收并且配置的无线电承载到无线回程链路的无线电承载的映射被完成。
根据本发明，一旦来自UE装置的UL数据包在小小区基站SC2中被接收，通过它们的LogCh-ID被识别，则DL数据包向通过相同LogCh-ID被识别的相同承载的UE装置的复制开始。在这种意义上讲，复制意味着这些DL包通过小小区基站沿着旧路径发送、即在该实施例中被发送到小小区基站SC3.1，并且此外，它们被复制到新路径，第一UL包从所述新路径、即小小区基站SC3.2接收。
在GLogCh-ID被构建为使得其允许识别属于单个UE装置的所有承载的情况下，在第一UL数据包被接收时，小小区基站中临时复制DL数据包的原理可以应用于UE的所有承载。如果GLogCh-ID不允许区分UE，则DL复制仅可以应用于接收UL包的双向承载。在这种情况下，可以预见的是，UE装置为当前不具有要发送的UL数据的承载发送UL中的伪包，以允许对所有承载快速使用DL中的新路由。这些伪包可以具有零用户数据长度、即仅包含小的头部，或者它们可以被标记为使得它们从无线接入子网络内的数据流中消除。
第一DL包通过UE经由新的小小区基站SC3.2的接收或者UL包确认通过新的小小区基站的第一UL许可或成功接收可以触发UE装置在RRC消息、例如“路径切换信息”中告知DgNB有关小区切换的成功执行。该消息在DgNB中的接收可以触发DgNB告知所有涉及的小小区有关该路径切换，即小小区基站SC2被请求显示到UE的新路由，小小区基站SC3.2被请求作为服务小小区，SC3.1被配置为能够删除UE上下文或者其被配置为候选小小区以用于将来回到旧小区的小区切换。
如果小小区基站SC2仅针对UE装置的一部分承载复制DL包，则DgNB可以触发现在针对UE装置的所有承载的路由显示。
现在，针对UE装置的所有承载的DL数据传送采用到新的小小区基站的路由。此后，提供新的候选小小区的UE的新配置可以通过DgNB来执行。
基于图3的相同的子网络架构，图5中示出了先前方案的一个变型。UE装置和所有小小区基站具有与DgNB的RRC连接以及的小小区基站SC3.1和SC2配置有GLogCh-ID和路由信息的前提条件与先前实施例中的相同。
在该实施例中，根据本发明的一个新方面，小小区基站SC3.1被配置为能够在到UE装置的连接丢失的情况下告知DgNB。小小区SC3.1通过发送UE装置标识来告知DgNB到UE的连接丢失，或者其通过发送丢失连接的GLogCh-ID列表来告知到服务的承载的连接丢失。信息中的任何一种可以以一种“承载丢失通知”发送到DgNB。
在图5中，在某个时间点，UE装置和小小区基站SC3.1检测连接丢失、例如由于UE离开小区或UE天线的遮蔽等使得无线链路故障而导致的连接丢失。由于没有可用的用于发送的链路，因此UE装置将立即开始缓冲UL数据。这与现有技术的UE装置实施的情况没有不同。根据本发明，小小区基站SC3.1告知DgNB有关到UE装置的连接丢失，并且DgNB将开始缓冲DL数据。DgNB还可以启动计时器，所述计时器在其到期时触发到UE装置的RRC连接的隐式释放。在该实施例中，假定计时器没有到期并且RRC连接被维持。
UE装置执行到候选小小区、在该实施例中为SC3.2的自主小区切换，并且在UL中发送优选地作为第一UL包的RRC消息，所述RRC消息告知DgNB有关路径切换。现在，RRC重新配置受影响的小小区SC2、SC3.1和SC3.2关于到UE装置和来自UE装置的新路径，并且在继续新数据的常规DL数据传送之前开始发送缓冲的DL数据。UE可以在自主切换小区之后立即开始UL数据传送。
现在将描述另一个实施例。该实施例是在根据图6的架构中对先前实施例的一部分的修改。与图3的架构相比，所描绘的子网络具有一层以上的层级。该实施例应示出本发明对于较大的子网络的有用方面。
假定子网络的所有五个小小区基站被配置为能够实际或潜在地为UE装置服务，则根据先前两个实施例的小小区基站的单独配置消耗无线接入链路上的大量无线电资源。在图7中示出了一个替代方案。DgNB广播小小区重新配置消息，所述小小区重新配置消息包括小小区路由准备信息、即GLogCh-ID和相关的QoS、优先级和路由信息。在这种意义上讲，广播意味着向子网络的所有直接连接的小小区基站进行分发，目的是存储和应用配置并且通过每个小小区基站将信息并行转发到经由接入链路直接连接的下一个小小区基站。
根据图7，接收重新配置消息的所有小小区基站转发该消息，验证其完整性、例如通过基于预先从网络运营商接收的存储在每个小小区基站中的证书来验证其完整性。当完整性被验证时，配置被存储并应用。
这是用于子网络的配置的有效分配机制，其可以以与以示例性方式针对前两个实施例描述的本发明的核心步骤结合。
使得对信令或数据承载进行添加、移除或大量重新配置的子网络的UE装置或小小区基站的任何重新配置将引起包括更新的GLogCh-ID、优先级、QoS和/或路由信息的小小区重新配置消息的广播，使得所有小小区基站准备在自主小区切换后服务UE装置。如果不使用第三实施例的有效广播机制，则UE装置或小小区基站的任何这样的重新配置将引起所有受影响的小小区基站的单独重新配置。
第四实施例基于图8中描绘的架构，除了小小区基站SC3.2直接连接到DgNB外，所述架构与图3的架构相似。SC3.2可以针对低时间延迟和有限带宽的通信被优化。
UE装置可以具有正在运行的具有不需要低时间延迟通信的QoS的若干应用。此外，UE具有一个应用，所述应用偶发地生成需要低时间延迟传输并且通常生成有限量的DL通信量、例如在网络层上的单个确认的数据包(ULL数据)。
图9示出了根据该实施例的消息序列。与第一实施例相似，UE装置被假定为连接到小小区基站SC3.1并且具有与DgNB的RRC连接。UE装置配置有至少一个候选小区SC3.2，这是用于发送ULL数据的候选。不考虑将该小区用于如在其他实施例中的自主小区切换，但是考虑将其用于ULL数据传输的自主选择。小小区基站SC3.2被配置为候选小区，但是该配置可以被限制为能够支持UE装置的ULL数据无线电承载、例如单个GLogCh-ID和无信令无线电承载。
此时，通过相应的应用生成ULL数据，UE装置选择候选小区SC3.2用于传输并请求UL传输资源，而经由小小区基站SC3.1的UL和DL传输继续用于其他应用、即其他无线电承载或用于RRC信令。在许可之后，UE装置将根据小小区配置路由的UL中的ULL数据发送到DgNB。所得的DL数据从SC3.2以相同的路由被路由并接收到在UE装置中。可选地，UE装置可以告知DgNB有关在新选择的小小区基站SC3.2上的数据传输，并且DgNB可以重新配置小小区基站并确认新路径。对于单个数据传输，这在此被描述为可选的并且在图9中以虚线示出，可以省略DgNB在数据路由以外的任何参与。
本发明的特定方面可以总结如下。
一种控制无线电接入子网络的基站，无线电接入子网络包括至少一个UE装置和多个级联的小小区基站，所述至少一个UE装置和多个级联的小小区基站具有与基站的RRC连接，
所述多个级联的小小区基站还包括：
多个小小区基站，各自具有到另一小小区基站的无线回程链路，
至少一个小小区基站，具有到基站的无线回程链路，
多个小小区基站，各自具有到多个其他小小区基站的无线接入链路，
至少一个小小区基站，具有到所述至少一个UE装置的无线接入链路，
基站：
为UE装置配置有候选小小区信息，候选小小区信息包括：用于自主小区切换的被所述多个级联的小小区基站中的一者跨越的至少一个候选小小区的标识信息以及执行自主小区切换的至少一个条件，
将至少一个小小区基站配置为候选小小区基站，以在通过UE装置的自主切换之后建立到所述至少一个UE装置的无线接入链路，配置为候选小小区基站的步骤包括以下配置：
UE装置在接入候选小小区时使用的UE装置标识，
标识UE装置的一个或两个以上承载的一个或两个以上承载标识符，
针对所述一个或两个以上承载标识符中的每个的转发处理信息，转发处理信息包括服务质量参数、优先级信息和路由信息中的至少一者，以用于从UE装置转发数据包或将候选小小区基站接收的数据包转发到所述UE装置，
接收有关通过UE装置自主执行的小区切换的信息(小区切换执行不通过基站触发)。
上述基站能够在接收有关通过UE装置自主执行的小区切换的信息后为UE装置配置有更新后的候选小小区信息。此外，在接收有关通过UE装置自主执行的小区切换的信息之后，确认与来自UE装置或到UE装置的路由数据中涉及的小小区基站中的路径切换。
一种控制无线电接入子网络的基站，无线电接入子网络包括至少一个UE装置和多个级联的小小区基站，所述至少一个UE装置和多个级联的小小区基站具有与基站的RRC连接，
所述多个级联的小小区基站还包括：
多个小小区基站，具有到另一小小区基站的无线回程链路，
至少一个小小区基站，具有到基站的无线回程链路，
多个小小区基站，具有到多个其他小小区基站的无线接入链路，
至少一个小小区基站，具有到所述至少一个UE装置的无线接入链路，
基站：
为UE装置配置有候选小小区信息，候选小小区信息包括：用于自主小区切换的被所述多个级联的小小区基站中的一者跨越的至少一个候选小小区的标识信息以及执行自主小区切换的至少一个条件，
将至少一个小小区基站配置用于路由所述至少一个UE装置中的一者的数据，配置的步骤包括以下配置：
标识UE装置的一个或两个以上承载的一个或两个以上承载标识符，
针对所述一个或两个以上承载标识符中的每个的转发处理信息，转发处理信息包括服务质量参数和优先级信息中的至少一者，
用于将在无线回程链路上接收的下行链路数据包路由到UE装置的路由信息，路由信息包括：用于将下行链路数据包路由到UE装置的至少一个第一路径；以及在通过UE装置的自主小区切换后用于将下行链路数据包路由到UE装置的至少一个替代的路径，
响应于经由所述至少一个替代的路径中的一者接收有关通过UE装置自主执行的小区切换的信息，确认到小小区基站的路径切换。
在如上所述的基站中，确认到小小区基站的路径切换的步骤包括：请求终止数据包到第一路径的复制。
在如上所述的基站中，将至少一个小小区基站配置用于路由所述至少一个UE装置中的一者的数据的步骤包括：向具有到基站的接入链路的所有小小区基站提供相同的配置信息，以用于小小区基站的配置，并且用于通过小小区基站将配置信息转发到其他小小区基站，配置信息受到完整性保护，使得小小区基站可以验证配置数据的完整性。
一种用于执行自主小区切换的UE装置，UE装置：
具有到第一小小区基站的无线接入链路，
具有到控制第一小小区基站和UE装置的宏基站的RRC连接，
从宏基站接收UE装置标识信息和候选小小区信息，候选小小区信息包括：
至少一个候选小小区的标识信息，
用于执行自主小区切换的至少一个条件，
其中，UE装置基于从候选小小区接收的信号的测量结果和用于执行自主小区切换的所述至少一个条件，自主确定执行向候选小小区的小区切换，并且使用UE装置标识信息从候选小小区请求用于数据传输的上行链路资源。
如上所述的UE装置在无需接收触发向候选小小区的小区切换的消息并且无需告知第一小小区基站有关小区切换执行的情况下自主地确定执行小区切换。此外，如上所述的UE装置在正进行向第一小小区基站和/或从第一小小区基站的数据传送的同时执行小区切换。
UE装置可以被布置为能够使得在成功执行小区切换之后，其在经由切换到的小小区发送的RRC消息中告知基站有关小区切换的执行，其中，在从切换到的小小区接收上行链路资源许可和下行链路数据包中的一者之后认为小区切换的执行成功。
在从基站接收邻居小区测量信息后，邻居小区测量信息包括不受基站控制的至少一个小区的标识信息，
在从至少一个候选小小区的标识信息中测量候选小小区的接收信号以确定是否执行自主小区切换的同时(或与之并行，但实际上从未真正同时)，UE装置可以根据邻居小区测量信息执行邻居小区测量。
UE装置可以与自主小区切换无关地根据邻居小区测量信息向宏基站报告邻居小区测量结果。
一种通过基站控制的小小区基站，其具有到通过所述基站控制的另一小小区基站的无线回程链路，所述小小区基站：
从宏基站接收UE装置信息，UE装置信息包括：
标识所述小小区基站当前不服务的UE装置的UE装置标识符，
(在通过所述基站控制的子网络内)唯一地标识所标识的UE装置的一个或两个以上无线电承载的一个或两个以上无线电承载标识符，
与所述一个或两个以上无线电承载标识符相关联的转发处理信息，转发处理信息包括服务质量信息、优先级信息和路由信息中的至少一者，
从UE装置接收对上行链路资源的请求，请求包括UE装置标识符，基于从UE装置和从宏基站接收的相应UE装置标识符，标识UE装置，
在无需与UE装置和宏基站有关的进一步通信的情况下，将上行链路资源许可给所标识的UE装置，
从UE装置接收无线电承载上的上行链路数据包，
确定唯一标识UE装置的无线电承载的无线电承载标识符，并且根据转发处理信息，经由无线回程链路将数据包与确定的无线电承载标识符一起转发到另一小小区基站。
一种通过基站控制的小小区基站，其具有(到另一基站的)无线回程链路，并且具有到通过基站控制的至少两个其他小小区基站的无线接入链路，所述小小区基站从所述基站接收：
各自标识特定UE装置的一个或两个以上承载的一个或两个以上承载标识符，
与标识的一个或两个以上承载相关联的转发处理信息，转发处理信息包括服务质量信息和优先级信息中的至少一者，
用于将在无线回程链路上接收的下行链路数据包路由到特定UE装置的路由信息，路由信息至少包括用于将下行链路数据包路由到特定UE装置的第一路径和第二路径，
小小区基站在响应于从包含在路由信息中的第二路径(的接入链路)上的特定UE装置接收至少一个上行链路数据包，沿着包含在路由信息中的第一路径发送通过承载标识符标识的所有下行链路数据包以路由到特定UE装置的同时，开始沿着第二路径发送通过承载标识符标识的所有下行链路数据包以路由到特定的UE装置。
小小区基站可以被布置为能够使得开始沿着第二路径发送通过承载标识符标识的所有下行链路数据包以路由到特定的UE装置的步骤包括：还沿着包含在路由信息中的第一路径，发送通过承载标识符标识的所有下行链路数据包的副本以路由到特定的UE装置，
在经由无线回程链路从宏基站接收确认消息之后，小小区基站停止沿着包含在路由信息中的第一路径发送通过承载标识符标识的所有下行链路数据包的副本以路由到特定的UE装置，其中，所述确认消息用于确认路径切换。

Claims (15)

1.一种移动通信系统子网络，所述移动通信系统子网络包括宏小区基站和多个小小区基站，所述多个小小区基站与宏小区基站进行无线通信，其中，每个小小区基站与宏小区基站直接连接或经由一个或两个以上其他小小区基站与宏小区基站连接，
其中，宏小区基站被布置为能够使用候选小小区基站信息将具有到宏小区基站的无线电资源控制连接的用户设备装置配置为能够执行小小区基站之间进行自主切换，
其特征在于，每个小小区基站被布置为能够从宏小区基站接收配置信息，并使用配置信息将小小区基站配置为能够：
在无线电承载上从用户设备装置接收数据，
使用小小区基站配置信息确定唯一地标识无线电承载的无线电承载标识符，并
经由无线回程链路将数据与所确定的无线电承载标识符一起转发给另一小小区基站或转发给宏小区基站，
从宏小区基站接收的小小区基站配置信息包括：
用户设备装置标识符，其用于标识通过宏小区基站配置有与小小区基站有关的候选小小区基站信息的用户设备装置，以及
一个或两个以上无线电承载标识符，其唯一地标识所述用户设备装置的一个或两个以上无线电承载。
2.根据权利要求1所述的移动通信系统子网络，其中，候选小小区基站信息包括从包括以下项的列表中选择的信息：小小区基站标识、小小区基站频率资源、小小区基站无线电参数、小小区基站接入模式以及小小区基站切换标准。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的移动通信系统子网络，其中，小小区基站配置信息包括从包括以下项的列表中选择的信息：媒体接入控制；层配置元素；物理层配置元素；待与从用户设备装置接收的数据一起发送到宏小区基站的全局逻辑信道标识符；以及用于从用户设备装置或向用户设备装置传输上行链路和/或下行链路信息的路由信息。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的移动通信系统子网络，其中，小小区基站的小区覆盖范围小于宏小区基站的小区覆盖范围。
5.根据权利要求4所述的移动通信系统子网络，其中，小小区基站形成小小区的网络，其中，特定小小区基站具有到第一基站的直接连接，其他小小区基站具有经由一个或两个以上小小区基站到第一基站的间接连接。
6.根据权利要求5所述的移动通信系统子网络，其中，每个小小区基站被布置为能够将从不同的无线电承载接收的数据复用到单个承载上，以用于向宏小区基站传输，复用取决于接收的数据无线电承载的服务质量设置，其中，始发无线电承载的指示被添加到传输的数据包。
7.根据权利要求1或权利要求2所述的移动通信系统子网络，其中，宏小区基站被布置为能够向小小区基站中的会在将数据包从用户设备装置路由到宏小区基站中涉及的那些小小区基站提供用户设备装置的标识符，标识符被用户设备装置用于从小小区基站请求无线电资源。
8.根据权利要求1或权利要求2所述的移动通信系统子网络，其中，宏小区基站被布置为能够向小小区基站提供与所有子网络服务的无线电承载和装置以及它们的无线电优先级和服务质量设置有关的信息。
9.根据权利要求1或权利要求2所述的移动通信系统子网络，其中，小小区基站配置信息包括用于将在无线回程链路上接收的下行链路包路由到用户设备装置的路由信息，路由信息包括用于将下行链路数据包路由到用户设备装置的至少一个第一路径以及在通过用户设备装置的自主小区切换之后用于将下行链路包路由到用户设备装置的至少一条替代路径。
10.根据权利要求9所述的移动通信系统子网络，其中，宏小区基站被布置为能够响应于经由至少两个替代路径中的一者接收有关通过用户设备装置执行的小区切换的信息而确认从第一小小区基站到第二小小区基站的路径切换。
11.根据权利要求9所述的移动通信系统子网络，其中，小小区基站配置信息向具有到宏小区基站的直接连接的所有小小区基站提供相同的配置信息，以用于小小区基站的配置，并且用于通过小小区基站将配置信息转发到其他小小区基站，配置信息受到完整性保护，使得小小区基站能够验证配置数据的完整性。
12.根据权利要求10所述的移动通信系统子网络，其中，小小区基站配置信息向具有到宏小区基站的直接连接的所有小小区基站提供相同的配置信息，以用于小小区基站的配置，并且用于通过小小区基站将配置信息转发到其他小小区基站，配置信息受到完整性保护，使得小小区基站能够验证配置数据的完整性。
13.一种用户设备装置，所述用户设备装置被布置为能够在根据权利要求1至12中的任一项的包括宏小区基站和多个小小区基站的移动通信系统子网络中进行自主小区切换，所述多个小小区基站提供用户设备装置能够在其之间切换的小区，其中，用户设备装置被布置为能够从宏小区基站接收用户设备装置标识信息和候选小小区基站信息，其中，用户设备装置与宏小区基站建立无线电资源控制连接，候选小小区基站信息包括标识信息和用于发起在第一小小区基站与第二小小区基站之间的自主小区切换的至少一个条件，用户设备装置标识信息对应于通过第一小小区基站和第二小小区基站从宏小区基站接收的用户设备装置标识信息，其特征在于，用户设备装置被布置为能够：
使用用户设备装置标识信息从候选小小区基站请求用于数据传输的上行链路资源，
使用从候选小区接收的上行链路资源在无线电承载上发送上行链路数据；
其中，上行链路数据的发送触发候选小区使用从宏小区基站接收的用户设备装置标识信息来确定唯一标识无线电承载的无线电承载标识符，并且经由无线回程链路将数据包与确定的无线电承载标识符一起转发给另一小小区基站或转发给宏小区基站。
14.一种通过宏小区基站能控制的小小区基站，所述小小区基站被布置为能够从宏小区基站接收用户设备装置信息、用户设备装置信息，用户设备装置信息包括：
用户设备装置标识符，其标识小小区基站当前不服务的用户设备装置，
一个或两个以上无线电承载标识符，其唯一地标识所标识的用户设备装置的一个或两个以上无线电承载，
与所述一个或两个以上无线电承载标识符相关联的转发处理信息，转发处理信息包括服务质量信息、优先级信息和路由信息中的至少一者，
其特征在于，小小区基站还被布置为能够：
从用户设备装置接收对上行链路资源的请求，请求包括用户设备装置标识符，
基于从用户设备装置和从宏小区基站接收的用户设备装置标识符，标识用户设备装置，
将上行链路资源自主许可给所标识的用户设备装置，
从用户设备装置接收无线电承载上的上行链路数据包，确定唯一标识用户设备装置的无线电承载的无线电承载标识符，并且根据转发处理信息，经由无线回程链路将数据包与确定的无线电承载标识符一起转发到另一小小区基站。
15.一种操作移动通信子网络的方法，所述移动通信子网络包括宏小区基站和借助于无线连接连接到宏小区基站的多个小小区基站，其中，每个小小区基站与宏小区基站直接连接或经由一个或两个以上其他小小区基站与宏小区基站连接，所述方法包括：
宏小区基站向小小区基站提供配置信息，配置信息包括：
用户设备装置标识符，其用于标识通过宏小区基站配置有与小小区基站有关的候选小小区基站信息的用户设备装置，以及
一个或两个以上无线电承载标识符，其唯一地标识所述用户设备装置的一个或两个以上无线电承载；
使经由小小区基站中的第一小小区基站与宏小区基站连接的用户设备装置能够自主地转换连接，使得用户设备装置经由小小区基站中的第二小小区基站通过经由宏小区基站为连接提供本地唯一标识符并经由无线回程链路将本地唯一标识符分配给所述多个小小区基站而转换，
其中，第二小小区基站使用从宏小区基站接收的配置信息来：
在无线电承载上从用户设备装置接收数据，
使用小小区基站信息确定唯一地标识无线电承载的无线电承载标识符，并
经由无线回程链路将数据与所确定的无线电承载标识符一起转发给另一小小区基站或转发给宏小区基站，
其特征在于，用户设备装置在自主转换期间将本地唯一标识符传递给小小区基站中的所述第二小小区基站，
本地唯一标识符：
对于宏小区基站和所述多个小小区基站是唯一的，
在与源自用户设备装置的数据一起发送时，在无线回程链路上标识源自用户设备装置的无线电承载。
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