CN112514456A - 执行包括中继传输路径的切换的无线通信系统中的终端设备和基站设备、其控制方法和程序 - Google Patents

Abstract

一种终端设备，其经由连接到核心网络的基站设备或者经由所述基站设备以及对该终端设备与该基站设备的通信进行中继的中继设备，使用设置在该终端设备与所述核心网络之间的通信路径来执行通信，该终端设备从用作第一通信路径中的服务基站的基站设备获取与作为从正在使用的该第一通信路径起切换的切换目的地的通信路径的候补有关的信息，确定是否要执行从第一通信路径起的通信路径的切换，并且响应于在接收到与候补有关的信息之后确定执行从第一通信路径起的通信路径的切换的情况，在不由服务基站指示的情况下执行从第一通信路径向候补中所包括的第二通信路径的切换。

Description

执行包括中继传输路径的切换的无线通信系统中的终端设备 和基站设备、其控制方法和程序

技术领域

本发明涉及终端设备和基站设备、其控制方法和程序，具体地涉及当执行包括中继传输路径的切换时的控制技术。

背景技术

近年来，已经研究了在蜂窝通信系统中将终端设备连接到中继设备(该中继设备对与基站的通信进行中继)，而不是将终端设备直接连接到基站(该基站将要连接到核心网络)的方法(请参阅非专利文献1)。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：3GPP TR 36.806，V9.0.0，2010年3月

发明内容

发明要解决的问题

尽管在还使用由中继设备形成的中继传输路径的系统中，终端设备的移动性管理很重要，但是在这样的系统中如何执行终端设备中的切换处理尚不清楚。具体而言，当终端设备将连接目的地从一个中继设备切换到另一中继设备时，除非适当地设置中继路径，否则可能引起诸如通信速度降低或在某些情况下无法进行通信之类的不便。

解决问题的手段

本发明提供一种切换过程，该切换过程适合于使用中继传输路径的蜂窝通信系统。

根据本发明的一个方面的终端设备是一种终端设备，其经由连接到核心网络的基站设备或者经由所述基站设备以及对该终端设备与该基站设备的通信进行中继的中继设备，使用设置在该终端设备与所述核心网络之间的通信路径来执行通信，其特征在于，所述终端设备包括：获取装置，其用于从用作第一通信路径中的服务基站的所述基站设备获取与作为从正在使用的该第一通信路径起切换的切换目的地的通信路径的候补有关的信息；确定装置，其用于确定是否要执行从所述第一通信路径起的通信路径的切换；以及执行装置，其用于响应于在接收到与所述候补有关的信息之后确定执行从所述第一通信路径起的通信路径的切换的情况，在不由所述服务基站指示的情况下执行从所述第一通信路径向所述候补中所包括的第二通信路径的切换。

根据本发明的一个方面的基站设备是一种基站设备，其相对于终端设备而用作服务基站，该终端设备经由连接到核心网络的基站设备或者经由所述基站设备以及对该终端设备与该基站设备的通信进行中继的中继设备，使用设置在该终端设备与所述核心网络之间的通信路径来执行通信，其特征在于，所述基站设备包括：通知装置，其用于经由该第一通信路径向所述终端设备通知与作为从所述终端设备正在使用的第一通信路径起切换的切换目的地的通信路径的候补有关的信息，其中，所述终端设备响应于在接收到与所述候补有关的信息之后确定执行从所述第一通信路径起的通信路径的切换的情况，在不由所述服务基站指示的情况下执行从所述第一通信路径向所述候补中所包括的第二通信路径的切换。

发明的效果

根据本发明，能够在使用中继传输路径的蜂窝通信系统中适当地完成终端设备的切换处理。

通过以下结合附图的描述，本发明的其他特征和优点将变得显而易见。注意，在整个附图中，相同的附图标记表示相同或相似的组件。

附图说明

附图结合在说明书中并构成说明书的一部分，附图示出了本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是表示无线通信系统的示例性配置的图。

图2是表示设备的示例性配置的图。

图3是表示基站设备的示例性功能配置的图。

图4是表示终端设备的示例性功能配置的图。

图5是表示要在系统中执行的处理流程的示例的图。

图6是表示要在系统中执行的处理流程的示例的图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述实施例。注意，以下实施例不旨在限制要求保护的发明的范围，并且不对要求实施例中描述的所有特征的组合的发明进行限制。实施例中描述的多个特征中的两个或更多个可以适当地组合。此外，将相同的附图标记赋予相同或相似的构成，并且省略其冗余描述。

(系统配置)

图1示出了根据本实施例的无线通信系统的示例性配置。在一个示例中，该无线通信系统是LTE(长期演进)系统或第五代或更高版本的蜂窝通信系统。注意，不限于此，并且以下讨论也可适用于类似配置的任何无线通信系统。

无线通信系统包括中继设备(图1中的gNB1和gNB2)而构成。注意，gNB1和gNB2可以被终端设备识别为中继设备，或者可以被识别为类似于不执行中继操作的另一基站设备的基站设备。另外，下面，将假定终端设备将连接到中继设备来进行描述，但是终端设备也可以连接到直接连接到核心网络的基站设备，例如gNB3或gNB4。注意，“直接连接到核心网络”表示通过通信路径与核心网络相连接的状态，该通信路径不包括终端设备可连接到的中继设备。即，在图1中，gNB3和gNB4是直接连接到核心网络的基站设备，而gNB1和gNB2是不直接连接到核心网络的中继设备。注意，gNB1和gNB2也可以被分类为基站设备，但是在本实施例中，除了特别需要的情况之外，它们可以被称为中继设备。

在本实施例中，使用gNB1作为中继设备将终端设备连接到gNB4。在此，例如，gNB4是直接连接到核心网络的基站设备，并且具有移动性管理功能。在一个示例中，这种具有移动性管理功能的基站设备用作终端设备的服务基站。即，终端设备直接连接到gNB1，但是如果gNB1不具有移动性管理功能，则该终端设备的服务基站是具有移动性管理功能的gNB4。另外，终端设备可以通过包括直接连接到核心网络的多个基站设备的通信路径而连接到核心网络。在这种情况下，在通信路径中最靠近核心网络的基站设备是服务基站。例如，当终端设备通过从gNB2到gNB3、gNB4再到核心网络的通信路径连接到核心网络时，终端设备的服务基站是gNB4。注意，取决于无线电波强度等，终端设备可以直接连接到gNB3或gNB4。即，不一定必须使用中继通信路径。

在本实施例中，假定终端设备从连接到gNB1的状态移动到gNB2覆盖的区域，并且执行向gNB2的切换，如图1所示。在此，从终端设备到核心网络的中继通信路径例如可以是以下之一：(1)从gNB2到gNB4，再到核心网络；(2)从gNB2到gNB3，再到核心网络；以及(3)从gNB2到gNB3、gNB4，再到核心网络。例如，可以选择这些通信路径之一，使得延迟时间为规定值或更小，或使得可处理终端设备所请求的服务的基站设备是服务基站。例如，如果gNB3不能处理终端设备所请求的服务，则可以选择通信路径(1)或(3)，使得服务基站是gNB4。此外，还可以根据各个基站设备和中继设备的负载来选择通信路径。即，可以配置为不选择包括负载高的基站设备或中继设备的通信路径。这样，在使用中继通信的系统中，通过选择要使用哪个通信路径来适当地设置切换时的通信路径很重要。

在下一代蜂窝通信系统中，设想形成用于覆盖小范围区域(小区)的波束以便有效地利用频率资源。根据这种小区的进一步小型化，当终端设备移动时，切换的发生频率会增加。因此，减少一次切换的服务中断时间非常重要。由此，在本实施例中，终端设备自主执行切换，而不是网络(服务基站)指示终端设备执行切换。

为了执行这种切换，切换前的服务基站(例如，gNB4)需要向连接的终端设备预先通知切换所需的信息。例如，gNB4向终端设备预先通知与作为从服务基站起切换的连接目的地的候补的另一基站设备(中继设备)有关的信息，作为与切换目的地的候补基站设备有关的信息。在一个示例中，与候补基站设备有关的信息可以包括由候补基站设备提供的小区的标识信息，以及将在用于连接到候补基站设备的过程中使用的信息。在此，标识信息例如可以是候补基站设备的NR小区全局ID(NCGI)。注意，NCGI是小区的全局ID，它是由公共陆地移动网络ID(PLMN ID)和NR小区标识(NCI)的组合确定的。另外，连接过程例如是随机接入过程，并且在一个示例中，在连接过程中使用的信息可以包括与由候补基站设备形成的波束有关的信息、路由信息(跟踪区域ID(TAI))、频率信息等。

除了这些信息以外，本实施例的gNB4还向终端设备预先通知与终端设备可使用的通信路径有关的信息(路径信息)。此外，终端设备在执行自主切换时，基于所通知的路径信息选择一个通信路径，并且向作为连接切换目的地的基站设备(中继设备)通知与所选择的通信路径有关的信息。利用该通知，作为连接切换目的地的基站设备(中继设备)例如设置由终端设备指定的通信路径，因此，可防止设置不能处理终端设备所请求的服务的通信路径。

在此，由gNB4通知的通信路径可以包括gNB4作为服务基站可提供的所有通信路径。可由一个服务基站提供的区域可以被称为小区区域。这样，例如，对于终端设备(gNB4作为服务基站正向该终端设备提供服务)，在切换后可以可靠地连续提供服务。另外，由gNB4通知的通信路径例如可以包括gNB4和存在于gNB4的周围区域中并且可用作服务基站的其他基站设备可提供的所有通信路径。注意，这里提到的其他基站设备可以是可用作属于NR(New Radio，新无线电)(其是第五代蜂窝通信系统)的RNA(RAN-based NotificationArea，基于RAN的通知区域)的服务基站的基站设备。另外，还可以通知由可用作与gNB4属于同一跟踪区域的服务基站的基站设备可提供的所有通信路径。这样，可以向终端设备通知与以下这样的通信路径有关的路径信息，即，利用所述这样的通信路径，当终端设备已经移出gNB4作为服务基站可提供通信服务的范围时，终端设备可维持该通信服务。另外，由此，向终端设备提供有与多个候补通信路径有关的信息，因此，终端设备可通过选择一个最合适的通信路径来切换连接。另外，也可以指定除gNB4需要考虑(通知终端设备)的通信路径之外的通信路径的范围。

路径信息可以包括用于指定通信路径中所包括的基站设备(中继设备)的信息。例如，可以将以下这样信息通知为路径信息，即在所述这样的信息中，通信路径中所包括的基站设备的多条标识信息按照从中继设备(终端设备直接连接到该中继设备)到基站设备(该基站设备直接连接到核心网络)的顺序或按照与之相反的顺序排列。由此，终端设备可识别出通过哪个通信路径可继续进行切换后的通信，并且终端设备例如可通过在切换目的地候补中自主选择跳数(中继次数)最小的通信路径来执行切换。注意，当服务基站以这种方式向终端设备通知所有可以使用的路径信息时，服务基站例如可以使用广播信号来执行该信息通知。注意，在此，进行广播信号的发送，使得将该信息通知给其中基站用作服务基站的所有通信路径所形成的小区内的所有终端设备。即，服务基站本身可以发送广播信号，或者作为其补充或替代地，对来自服务基站的信号进行中继的中继设备可以发送广播信号。由此，可以同时向多个终端设备通知信息，因此可以抑制信令开销。

注意，在NR中，使用网络切片技术，其中针对每个服务来定义网络。此外，对于每个基站设备，要支持的网络切片可以是不同的。即，一些基站设备可以支持所有网络切片并且提供所有服务，但是其他一些基站设备可以支持某些网络切片并且不能提供某些服务。在此，如果gNB4在不考虑终端设备所请求的服务的情况下向终端设备通知了其中另一基站设备是服务基站的通信路径的路径信息，则作为终端设备自主执行切换的结果，可能没有为该服务提供作为连接切换目的地的通信路径。

因此，gNB4可以基于与终端设备所请求的服务有关的信息来提取可提供该服务的通信路径，并且向终端设备通知与所提取的通信路径有关的路径信息。在此，与终端设备所请求的服务有关的信息例如是网络切片选择辅助信息(NSSAI)。NSSAI包括至少一个Single-NSSAI(S-NSSAI)，并且每个网络切片由S-NSSAI唯一地标识。注意，特定的网络切片仅支持特定的访问和移动性管理功能(Access and Mobility management Function，AMF)。例如，可用作服务基站的每个基站设备可管理除了NCGI、波束信息、路由信息和频率信息以外的通信路径的服务基站的AMF ID(或多条S-NSSAI信息)，作为与连接到用作服务基站的基站设备的终端设备的通信路径的切换目的地有关的信息。可用作服务基站的每个基站设备获取NSSAI(该NSSAI是与所连接的终端设备所请求的服务有关的信息)，从切换后终端设备可能使用的路径信息中选出其中具有与所获取的NSSAI相对应的AMF ID或S-NSSAI信息的另一基站设备将用作服务基站的通信路径作为候补。另外，基站设备将与所选择的通信路径有关的路径信息发送给所连接的终端设备，并且不发送与未选择的通信路径有关的路径信息。响应于在获取这些信息之后发生预定触发的情况，终端设备可以执行自主切换，如上所述。根据这样的配置，向终端设备提供与可提供终端设备所请求的服务的通信路径有关的路径信息，用作作为连接切换目的地的通信路径的路径信息，因此可防止进入在连接切换后无法向终端设备提供通信服务的状态。

此外，路径信息可以包括通信路径的负载情况。即，gNB4在如上所述通知可以使用的所有通信路径或与可处理向终端设备提供的服务的通信路径有关的一些路径信息时，还可以发送指示通信路径的负载是否较高的信息。终端设备例如可通过基于负载信息选择负载低的通信路径来自主选择作为切换目的地的通信路径。类似地，与可在每个通信路径中获得的吞吐量有关的信息可以包括在路径信息中。基于该信息和终端设备发送和接收的数据量的预测值，如果预测值大，则终端设备可以通过选择可获得足够吞吐量的通信路径来执行切换。另一方面，当仅要发送少量数据等时，终端设备可以不依赖于与吞吐量有关的信息而确定作为切换目的地的通信路径。

此外，路径信息例如可以包括与每个通信路径中的传输延迟有关的信息。终端设备可通过基于该信息选择满足终端设备所请求的服务中所允许的延迟量的条件的通信路径来执行切换。注意，终端设备可从由路径信息指示的基站和中继设备的数量中指定到核心网络为止的路径中的跳数。因此，终端设备还可通过选择跳数小的通信路径来执行切换。注意，gNB4还可以预先获取与终端设备所请求的延迟量有关的信息，并且仅将与可满足(或可能满足)关于延迟量的请求的通信路径有关的路径信息发送给终端设备。

另外，路径信息例如还可以包括与每个通信路径中的可靠性有关的信息。与通信路径的可靠性有关的信息例如可以包括在使用通信路径进行通信时与错误率(帧错误率、比特错误率)、直到通信成功的重发次数等有关的信息。终端设备可通过基于该信息选择在由终端设备执行的通信中满足可靠性信息(利用该可靠性信息，可满足所需可靠性)的通信路径来执行切换。例如，需要执行高度可靠的通信的终端设备可以通过优先选择可靠性高的通信路径来执行切换。

此外，终端设备可基于上述信息的组合来确定作为切换目的地的通信路径。例如，终端设备在针对要求低延迟的服务执行通信时，可以通过排除负载有无法执行通信的量的通信路径并选择延迟或跳数小的通信路径来执行切换。另外，终端设备在针对确实具有与延迟有关的严格要求的服务执行通信时，可以通过选择负载小的通信路径来执行切换，而无需考虑延迟或跳数。

在下文中，将描述这种设备的配置的示例和要执行的处理流程。

(硬件配置)

图2示出了基站设备和终端设备的示例性硬件配置。注意，以下描述的基站设备可以是主要可用作服务基站并且直接连接到核心网络的基站设备，但是用作中继设备的基站设备也可以具有类似的硬件配置。在一个示例中，基站设备和终端设备具有如图2所示的硬件配置，并且例如包括CPU 201、ROM 202、RAM 203、外部存储设备204和通信电路205。在基站设备和终端设备中，由CPU 201执行记录在ROM 202、RAM 203和外部存储设备204之一中的用于实现基站设备和终端设备的功能的程序。

另外，基站设备和终端设备例如通过CPU 201控制通信电路205来与另一设备进行通信。注意，基站设备的通信电路205例如可通过有线电路与另一基站设备或另一网络节点进行通信。另外，基站设备的通信电路205可以能够通过形成一个或多个波束来与终端设备进行无线通信。此外，在这种情况下，终端设备的通信电路205配置为通过经由由基站设备的通信电路205形成的波束中的至少任何一个而连接到该基站设备来执行无线通信。注意，在图2所示的配置中，示出了一示意图，其中基站设备和终端设备包括一个通信电路205，但是不限于此，基站设备和终端设备可以包括多个通信电路。例如，基站设备可以包括用于与另一基站设备进行有线通信的第一通信电路和用于与另一终端设备进行无线通信的第二通信电路。此外，终端设备还可以包括用于NR的第一通信电路和用于LTE(长期演进)的第二通信电路。此外，终端设备还可以包括除蜂窝以外的符合诸如无线LAN之类的标准的无线通信电路，或者还可以包括用于与USB连接等进行有线连接的有线通信电路。

注意，基站设备和终端设备可以包括用于执行功能的专用硬件，或者可以通过硬件执行一些功能且通过执行程序的计算机来执行其他功能。另外，可以由计算机和程序执行所有功能。

(功能配置)

图3示出了基站设备(相对于终端设备可用作服务基站的基站设备)的示例性功能配置。基站设备例如包括通信单元301、邻近信息存储单元302、路径信息存储单元303和候补路径通知单元304。另外，基站设备可以可选地包括请求信息获取单元305和状态信息获取单元306。

通信单元301执行与另一基站设备的有线/无线通信，以及与所连接的终端设备的无线通信。

相对于由直接连接到终端设备的中继设备所提供的区域(小区)，邻近信息存储单元302在该基站设备用作服务基站的多个通信路径中的每一个通信路径中存储与提供与所述区域相邻的区域的基站设备或中继设备有关的信息。即，当终端设备执行切换时，邻近信息存储单元302存储与将成为连接切换目的地的候补的基站设备或中继设备有关的信息。注意，邻近信息存储单元302还可以包括与由用作服务基站的基站设备形成的中继传输路径中的中继设备有关的信息作为邻近信息。即，除了与涉及周围区域中的其他设备用作服务基站的多个通信路径的中继设备有关的信息之外，邻近信息存储单元302还将与涉及该基站设备用作服务基站的多个通信路径的中继设备等有关的信息存储为邻近信息。在此所存储的信息例如可以包括NCGI、波束信息、路由信息和AMF ID(或与多条S-NSSAI相关的信息)。注意，邻近信息存储单元302可以包括在处于邻近关系中的基站设备的数量增加或减少时自动构建邻近关系的自动邻近关系(ANR)功能。

路径信息存储单元303存储用于指定存储在邻近信息存储单元302中的基站设备或中继设备与核心网络之间的通信路径的信息。即，存储与在终端设备已经执行切换时在切换之后要使用的通信路径有关的路径信息。

候补路径通知单元304向终端设备通知与作为切换目的地的通信路径有关的信息，由终端设备当前所使用的通信路径可能通过切换而切换到该切换目的地。在一个示例中，候补路径通知单元304可以通过广播信号发送与通信路径(在这些通信路径中，存储在邻近信息存储单元302中的所有基站设备或中继设备分别是末端)有关的信息。另外，候补路径通知单元304单独向终端设备通知与通信路径(在这些通信路径中，构成与该终端设备所在的小区相邻的小区的基站设备或中继设备是末端(该末端将直接连接到终端设备))有关的路径信息。这样的单独信令通过RRC(无线电资源控制)信令、按需SI(系统信息)等来执行。

如上所述，基站设备不仅向终端设备通知与通过切换而成为连接切换目的地的基站设备和中继设备的候补有关的信息，而且还向终端设备通知与其中基站设备和中继设备是末端的候补通信路径有关的信息。注意，当与候补通信路径有关的信息包括与通信路径中所包括的基站设备和中继设备有关的信息时，基站设备可以发送与候补通信路径有关的信息，而不必发送与作为连接切换目的地的基站设备和中继设备的候补有关的信息。

候补路径通知单元304可以基于由请求信息获取单元305(例如从终端设备)获取的与终端设备所请求的服务有关的信息来限制要通知给终端设备的候补通信路径。例如，请求信息获取单元305可以从未注册的终端设备接收请求注册的消息(注册请求)，并在消息中获取NSSAI作为与终端设备所请求的服务有关的信息。另外，请求信息获取单元305可以针对已注册的终端设备，从网络中的规定节点获取与在该规定节点处管理的由终端设备所请求的服务有关的信息。此外，视情况而定，请求信息获取单元305可以在终端设备已经通过切换而从另一服务基站的控制中转换时，从已经从其执行了切换的基站设备获取与终端设备所请求的服务有关的信息。候补路径通知单元304可以从存储在路径信息存储单元303中的多条路径信息中提取服务基站可执行终端设备所请求的服务的路径信息，并且可以例如向终端设备仅通知所提取的路径信息。

另外，候补路径通知单元304可以通过将每个要通知的通信路径中的指示负载状态的信息、与延迟量有关的信息、与吞吐量有关的信息以及与可靠性有关的信息中的至少一项添加到要通知的路径信息中来发送要通知的路径信息。即，除了与构成通信路径的基站设备和中继设备有关的信息以外，候补路径通知单元304还可以向终端设备通知指示每个路径(视情况而定，该路径中的基站设备或中继设备)的负载是否较高的状态信息、使用该路径时的估计延迟量、与所估计的能够获得的吞吐量有关的信息，以及与可靠性有关的信息。这样，当终端设备选择路径时，可给出各种确定标准。

图4是示出终端设备的示例性功能配置的图。终端设备例如包括通信单元401、候补信息获取单元402、触发确定单元403、周边信息获取单元404、切换执行单元405和请求服务通知单元406。

通信单元401与周围区域中的基站设备或中继设备建立无线连接，并使用被设置为包括所连接的基站设备或中继设备的通信路径而与核心网络进行通信。另外，通信单元401从未连接的基站设备或中继设备接收无线电信号，并且可获取该无线电信号中所包括的小区标识信息(例如，PCI)等。

候补信息获取单元402(如果需要，经由中继设备)从服务基站获取与作为从当前使用的通信路径起进行切换的切换目的地的候补通信路径有关的路径信息。候补信息获取单元402例如可以从使用当前所使用的通信路径而连接的服务基站获取与可以作为从该通信路径起进行切换的切换目的地的所有通信路径有关的路径信息。此外，候补信息获取单元402可以获取由基站设备根据与终端设备所请求的服务有关的信息所提取的与作为切换目的地的通信路径有关的路径信息。注意，候补信息获取单元402从与候补通信路径有关的信息中指定作为每个通信路径中的末端并且应直接与终端设备连接的基站设备或中继设备，并且例如获取与该基站设备或该中继设备有关的信息。注意，与基站设备或中继设备有关的信息例如可以包括由基站设备或中继设备形成的小区的标识信息(例如，NCGI)和在与基站设备或中继设备的连接过程中要使用的信息(例如，波束信息、路由信息、频率信息)。路径信息可以包括这些信息，或者这些信息可以与路径信息分开获取。

触发确定单元403例如确定用于终端设备开始切换的触发，例如来自终端设备直接连接到的基站设备或中继设备的无线电信号的质量降低到了规定水平以下、由于服务基站的负载超过了规定值而导致延迟量超过了规定值，或者由服务基站分配的资源量为规定量或更少。注意，触发确定单元403可以确定用于终端设备自主开始切换的任何触发。

周边信息获取单元404例如在触发确定单元403已经检测到用于开始切换的触发时，观察来自终端设备未连接的并且存在于周围区域中的基站设备或中继设备的无线电信号，并获取这些设备的标识信息(PCI)。注意，周边信息获取单元404还可以测量诸如来自周围区域中的基站设备或中继设备的无线电信号的接收功率之类的无线电质量。另外，周边信息获取单元404确定在相邻区域中是否存在与由候补信息获取单元402获取的路径信息中的作为末端(该末端直接连接到终端设备)的基站设备或中继设备的标识信息相对应的基站设备或中继设备的标识信息。当候补信息获取单元402已经获取了与通信路径(对于该通信路径，作为末端的设备的标识信息与周围区域中的基站设备或中继设备的标识信息相对应)有关的路径信息时，周边信息获取单元404将周围区域中的基站设备或中继设备确定为切换目标。此外，周边信息获取单元404将其中已被确定为切换目标的基站设备或中继设备作为末端的通信路径确定为切换后的通信路径。注意，如果存在多个这样的候补通信路径，则周边信息获取单元404可以从多个候补通信路径中确定来自终端设备的无线电信号的无线电质量最佳的通信路径或无线电质量超过规定标准的通信路径作为切换目的地。另外，在存在多个通信路径(对于该多个通信路径，来自末端的设备的无线电信号的无线电质量良好)时，周边信息获取单元404例如可以将跳数最小的通信路径确定为切换后的通信路径。

另外，周边信息获取单元404在获取了诸如与负载有关的信息、与延迟量有关的信息、与吞吐量有关的信息以及与可靠性有关的信息之类的附加信息以及路径信息时，可以根据这些信息和来自由终端设备正在执行的服务的请求等来限制候补路径信息。在这种情况下，不考虑不能满足请求的通信路径，并且可以确定可满足请求的通信路径中作为末端的基站设备或中继设备的标识信息是否与邻近区域中的基站设备或中继设备的标识信息相对应。由此，能够防止将通信路径切换为这样的通信路径，即，利用这样的通信路径，来自作为末端的基站设备或中继设备的无线电信号的无线电质量良好，但无法满足整体要求。

另外，周边信息获取单元404可以在触发确定单元403检测到用于开始切换的触发之前的阶段中，观察来自存在于周围区域中且未连接的基站设备或中继设备的无线电信号，获取该设备的标识信息，并测量接收到的功率。例如，周边信息获取单元404可以周期性地观察来自周围区域中的基站设备或中继设备的无线电信号等并保存结果，并且在触发确定单元403已经检测到用于开始切换的触发时可以基于所保存的信息来确定切换目标。另外，周边信息获取单元404可以配置为：当预先执行对来自周围区域中的基站设备或中继设备的无线电信号等的观察时，保存仅与与由候补信息获取单元402获取的路径信息中的作为末端的基站设备或中继设备的标识信息相对应的设备有关的结果。由此，在触发确定单元403已经检测到用于开始切换的触发之后，周边信息获取单元404不需要执行从所保存的信息中提取与通信路径有关的信息的处理。这样，能够减少在检测到用于开始切换的触发之后的处理所需的时间。

切换执行单元405不经由服务基站而执行向由周边信息获取单元404所确定的切换目标设备的切换。切换执行单元405例如与目标基站设备执行随机接入过程。另外，在此，切换执行单元405可以将终端设备的上下文信息发送到目标基站设备。另外，切换执行单元405可以发送与作为此处所选择的切换目的地的通信路径有关的信息。由此，向网络侧通知与要使用的通信路径有关的信息，并根据该通知来设定适合于各个终端设备的通信路径。

请求服务通知单元406向服务基站通知与终端设备所请求的服务有关的信息。请求服务通知单元406例如通过在向NR注册终端设备时发送注册请求消息来向服务基站通知与终端设备所请求的服务有关的信息，包括NSSAI。此外，请求服务通知单元406例如可以向服务基站发送当请求与候补基站设备有关的信息时发送的请求消息，包括与终端设备所请求的服务有关的信息。注意，请求服务通知单元406还可以借助于除那些以外的其他信令向服务基站或经由服务基站向另一网络节点通知与终端设备所请求的服务有关的信息。

(处理流程)

接下来，将使用图5和图6来描述要在无线通信网络中执行的处理流程的示例。注意，在图5和6中，假定使用包括gNB1和gNB4的通信路径将终端设备(UE)连接到核心网络。注意，在此，服务基站是gNB4。图5示出了切换后的通信路径包括连接gNB2和gNB4的路径并且服务基站不变的情况的示例。图6示出了切换后的通信路径为连接gNB2和gNB3的路径并且服务基站切换到gNB3的情况的示例。

在该处理中，首先，当从终端设备当前使用的通信路径执行切换时，用作服务基站的gNB4向经由gNB1连接的终端设备通知指示作为切换目的地的候补通信路径的信息(步骤S504)。在一个示例中，该通知可以通过广播信号或通过诸如RRC信令的单独信令来执行。注意，当针对每个终端设备通知适当的路径信息时，例如当通知与可处理终端设备所请求的服务的通信路径有关的路径信息时，使用单独的信令。注意，上文已经描述了此处描述的诸如路径信息之类的各种类型的信息，将省略详细描述。

注意，gNB4可以例如从终端设备获取与终端设备所请求的服务有关的信息(步骤S501)以便通知路径信息，基于该信息指定满足服务请求的通信路径(步骤S503)，并向终端设备通知与所指定的通信路径有关的信息。另外，gNB4可以通过监视路径来获取与每个通信路径的负载、延迟量、吞吐量、可靠性等有关的信息(步骤S502)，并将该信息与路径信息一起发送到终端设备。另外，gNB4可以基于诸如每个通信路径的负载、延迟量、吞吐量和可靠性之类的信息来限制要通知给终端设备的通信路径。即，gNB4可以仅向终端设备通知与终端设备所请求的服务适用的通信路径有关的路径信息。注意，可以由与服务基站不同的网络节点(AMF)来执行对终端设备所请求的服务的管理、监视通信路径的状态(负载、延迟量、吞吐量、可靠性等)以及指定要通知给终端设备的通信路径。在这种情况下，gNB4从网络节点获取要通知的路径信息，并将该信息发送到终端设备。

例如，响应于检测到诸如在通过包括gNB1和gNB4的通信路径执行通信时从与终端设备直接连接的gNB1发送的无线电信号的无线电质量降低的事件，终端设备执行关于是否要执行自主切换的确定。此外，终端设备在确定要执行切换的情况下，确定要执行向哪个基站设备(中继设备)的切换(步骤S506)。在一个示例中，终端设备测量来自周围区域中的gNB(基站设备或中继设备)的无线电信号的无线电质量，该gNB被定义为在步骤S504中获取的路径信息所指示的通信路径中的末端，并且当该无线电质量足够高于来自当前所连接的gNB1的无线电信号的无线电质量等时，终端设备确定要执行向周围区域中的gNB的切换。在此，假定终端设备选择了gNB2作为切换目的地。此外，终端设备基于在步骤S504中获取的路径信息，选择从作为步骤S506中确定的连接切换目的地的gNB到核心网络的通信路径(步骤S507)。例如，终端设备根据终端设备所请求的通信质量来选择一个通信路径。在一个示例中，如果要发送或接收的数据量大，则选择负载低并且可获得高吞吐量的通信路径。另外，如果要发送或接收的数据量小，但是请求了低延迟，则选择延迟量小或跳数小的通信路径，而不考虑负载或吞吐量。另外，当可靠性被认为是重要的时，可以选择高度可靠的通信路径。注意，这些仅是示例，终端设备可以基于各种标准来选择通信路径。此外，切换目的地设备的选择和通信路径的选择可以同时执行。例如，终端设备可以通过确定每个通信路径中的服务基站是否可提供终端设备所请求的服务或者根据上文已描述的负载、延迟等来指定一些可由终端设备使用的通信路径，并且从所指定的通信路径中的末端的设备中确定切换目的地。在此，假定选择了gNB2和gNB4直接通信的通信路径。

终端设备在选择了切换目的地gNB和通信路径之后，使用随机接入过程与被确定为切换目的地的gNB2建立连接(步骤S508)。注意，在此，终端设备向作为切换目的地的gNB2通知与在步骤S507中所选择的通信路径有关的信息。

gNB2在连接到终端设备的情况下，向在步骤S508中通知的通信路径中所包括的基站设备和中继设备通知已经执行了由终端设备主导的切换的事实，并执行通信路径的切换(步骤S509)。注意，如果通信路径的切换被所选择的通信路径中所包括的基站设备或中继设备拒绝，则gNB2可以向终端设备通知切换失败的事实。另外，如果通信路径的切换被拒绝，则gNB2可以自主选择其他通信路径，并执行通信路径的切换。在这种情况下，gNB2可以向终端设备通知与所设置的通信路径有关的信息。

在图6的处理中，尽管基本流程与图5所示的基本流程相似，但由于服务基站已被切换，因此当gNB2向由终端设备所选择的通信路径中所包括的gNB3通知已经执行了由终端设备主导的切换的事实时，gNB3向作为切换前的服务基站的gNB4通知该事实(步骤S601)。注意，向gNB4的该通知可以由gNB2执行。由此，gNB4向将成为切换后的服务基站的gNB3通知在缓冲器中累积的去往终端设备的数据的状态和序列号(步骤S602和步骤S603)。注意，gNB3可以执行用于向gNB4发送用于使gNB4丢弃UE的信息的消息(UE上下文释放)的处理，但是该处理与已知的切换类似，因此将省略详细描述。

根据上述过程，能够适当地完成使用中继传输路径的无线通信系统中的终端设备的切换处理。在此，由于终端设备自主地执行切换，所以能够减少从无线电质量下降到切换完成的时间段。另外，服务基站预先从连接切换目的地的候补中去除不能提供终端设备所请求的服务的通信路径，因此，能够防止由于切换后的通信路径而导致的服务中断。

本发明不限于以上实施例，可在本发明的精神和范围内进行各种改变和修改。因此，为了使公众知道本发明的范围，提出以下权利要求。

本申请要求享有于2018年7月12日提交的日本专利申请第2018-132196号的优先权，该专利申请通过引用的方式合并于本文。

Claims (15)

1.一种终端设备，其经由连接到核心网络的基站设备或者经由所述基站设备以及对该终端设备与该基站设备的通信进行中继的中继设备，使用设置在该终端设备与所述核心网络之间的通信路径来执行通信，其特征在于，所述终端设备包括：

获取装置，其用于从用作第一通信路径中的服务基站的所述基站设备获取与作为从正在使用的该第一通信路径起切换的切换目的地的通信路径的候补有关的信息；

确定装置，其用于确定是否要执行从所述第一通信路径起的通信路径的切换；以及

执行装置，其用于响应于在接收到与所述候补有关的信息之后确定执行从所述第一通信路径起的通信路径的切换的情况，在不由所述服务基站指示的情况下执行从所述第一通信路径向所述候补中所包括的第二通信路径的切换。

2.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，与所述候补有关的信息包括以下各项中的至少任何一项：指示各个所述候补中的负载状态的信息、与各个所述候补中的延迟有关的信息、与在各个所述候补中将获得的吞吐量有关的信息，以及与各个所述候补中的可靠性有关的信息。

3.根据权利要求1或2所述的终端设备，其特征在于，所述终端设备还包括：指定装置，其用于从与所述候补有关的信息中指定跳数，该跳数指示在各个该候补的通信路径中直到所述核心网络为止的中继次数。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的终端设备，其特征在于，所述获取装置通过来自所述服务基站的广播信号来获取与所述候补有关的信息。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的终端设备，其特征在于，所述获取装置通过单独信令来获取已经根据所述终端设备所请求的服务所提取的与所述候补有关的信息。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的终端设备，其特征在于，所述执行装置通过在所述终端设备以及与所述第二通信路径中的直接连接到所述终端设备的设备之间建立无线连接，并通过对该设备通知与所述第二通信路径有关的信息，来执行向所述第二通信路径的切换。

7.一种基站设备，其相对于终端设备而用作服务基站，该终端设备经由连接到核心网络的基站设备或者经由所述基站设备以及对该终端设备与该基站设备的通信进行中继的中继设备，使用设置在该终端设备与所述核心网络之间的通信路径来执行通信，其特征在于，所述基站设备包括：

通知装置，其用于经由该第一通信路径向所述终端设备通知与作为从所述终端设备正在使用的第一通信路径起切换的切换目的地的通信路径的候补有关的信息，

其中，所述终端设备响应于在接收到与所述候补有关的信息之后确定执行从所述第一通信路径起的通信路径的切换的情况，在不由所述服务基站指示的情况下执行从所述第一通信路径向所述候补中所包括的第二通信路径的切换。

8.根据权利要求7所述的基站设备，其特征在于，与所述候补有关的信息包括以下各项中的至少任何一项：指示各个所述候补中的负载状态的信息，以及与各个所述候补中的延迟有关的信息。

9.根据权利要求7或8所述的基站设备，其特征在于，所述通知装置通过发送包含与所述候补有关的信息的广播信号，来向由所述基站设备所形成的小区内的所述终端设备通知与所述候补有关的信息。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的基站设备，其特征在于，所述基站设备还包括：

提取装置，其用于根据所述终端设备所请求的服务来提取所述候补，

其中，所述通知装置通知与由所述提取装置所提取的所述候补有关的信息。

11.根据权利要求10所述的基站设备，其特征在于，所述通知装置通过单独信令来向所述终端设备通知与所述候补有关的信息。

12.一种终端设备的控制方法，该终端设备经由连接到核心网络的基站设备或者经由所述基站设备以及对该终端设备与该基站设备的通信进行中继的中继设备，使用设置在该终端设备与所述核心网络之间的通信路径来执行通信，其特征在于，所述控制方法包括：

从用作第一通信路径中的服务基站的所述基站设备获取与作为从正在使用的该第一通信路径起切换的切换目的地的通信路径的候补有关的信息；

确定是否要执行从所述第一通信路径起的通信路径的切换；以及

响应于在接收到与所述候补有关的信息之后确定执行从所述第一通信路径起的通信路径的切换的情况，在不由所述服务基站指示的情况下执行从所述第一通信路径向所述候补中所包括的第二通信路径的切换。

13.一种基站设备的控制方法，该基站设备相对于终端设备而用作服务基站，该终端设备经由连接到核心网络的基站设备或者经由所述基站设备以及对该终端设备与该基站设备的通信进行中继的中继设备，使用设置在该终端设备与所述核心网络之间的通信路径来执行通信，其特征在于，所述控制方法包括：

经由该第一通信路径向所述终端设备通知与作为从所述终端设备正在使用的第一通信路径起切换的切换目的地的通信路径的候补有关的信息，

其中，所述终端设备响应于在接收到与所述候补有关的信息之后确定执行从所述第一通信路径起的通信路径的切换的情况，在不由所述服务基站指示的情况下执行从所述第一通信路径向所述候补中所包括的第二通信路径的切换。

14.一种程序，其用于使终端设备中所包括的计算机执行步骤，该终端设备经由连接到核心网络的基站设备或者经由所述基站设备以及对该终端设备与该基站设备的通信进行中继的中继设备，使用设置在该终端设备与所述核心网络之间的通信路径来执行通信，其特征在于，所述步骤包括：

从用作第一通信路径中的服务基站的所述基站设备获取与作为从正在使用的该第一通信路径起切换的切换目的地的通信路径的候补有关的信息；

确定是否要执行从所述第一通信路径起的通信路径的切换；以及

响应于在接收到与所述候补有关的信息之后确定执行从所述第一通信路径起的通信路径的切换的情况，在不由所述服务基站指示的情况下执行从所述第一通信路径向所述候补中所包括的第二通信路径的切换。

15.一种程序，其用于使基站设备中所包括的计算机执行步骤，该基站设备相对于终端设备而用作服务基站，该终端设备经由连接到核心网络的基站设备或者经由所述基站设备以及对该终端设备与该基站设备的通信进行中继的中继设备，使用设置在该终端设备与所述核心网络之间的通信路径来执行通信，其特征在于，所述步骤包括：

经由该第一通信路径向所述终端设备通知与作为从所述终端设备正在使用的第一通信路径起切换的切换目的地的通信路径的候补有关的信息，

其中，所述终端设备响应于在接收到与所述候补有关的信息之后确定执行从所述第一通信路径起的通信路径的切换的情况，在不由所述服务基站指示的情况下执行从所述第一通信路径向所述候补中所包括的第二通信路径的切换。

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