CN112840728A - 用于无线网络中的小区标识的设备及方法 - Google Patents

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CN112840728A CN201980066552.3A CN201980066552A CN112840728A CN 112840728 A CN112840728 A CN 112840728A CN 201980066552 A CN201980066552 A CN 201980066552A CN 112840728 A CN112840728 A CN 112840728A
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M·瓦伊迪亚
A·慕克吉
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Abstract

用于一或多个无线网络内的物理小区标识的设备及方法。在一个实施例中，解决当利用免许可频谱时(例如，根据3GPP 5G NR‑U技术)，在相应不同运营商的两个或更多个移动网络(例如，PLMN)内可能存在的PCI值中的冲突。在一个实施方案中，通过指定与各种UE相关联的一或多个移动性相关参数来提供此功能性，使得服务gNB可确定给定UE是否需要移动性上下文，且因而，其是否应进行后续RF测量报告，以向所述gNB报告其可能遇到的PCI中的潜在冲突。在一个变体中，所述测量报告经配置以符合5G NR‑U所需的“先听后讲”或LBT协议；即，测量与所述LBT协议一致的参数，以检测任何此类基于PCI的冲突。

Description

用于无线网络中的小区标识的设备及方法
优先权
本申请案主张分别在2018年10月12日及2018年10月29日申请的各自标题为“用于无线网络中的小区标识的设备及方法(APPARATUS AND METHODS FOR CELLIDENTIFICATION IN WIRELESS NETWORKS)”的序列号为62/745,065及62/752,002的美国临时专利申请的优先权，所述申请案的全部内容各自以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明大体上涉及无线装置及其网络的领域，并且具体来说在一个示范性方面涉及利用许可及/或免许可频谱标识无线电网络的一或多个RAN(无线电局域网)内的一或多个小区。
背景技术
许多无线联网技术，也称为无线电接入技术(“RAT”)，为基于无线电的到用户装置的通信网络提供底层连接手段。此类RAT通常利用许可无线电频谱(即，FCC根据委员会规定的章节2.106编纂的频率分配表分配的频谱)。目前只分配9kHz到275GHz之间的频带(即，指定在特定条件下由一或多个地面或空间无线电通信服务或无线电天文服务使用)。举例来说，典型的蜂窝服务提供商可利用频谱进行所谓的“3G”(第三代)及“4G”(第四代)无线通信，如在下表1中所展示。
表1
Figure BDA0003012048760000011
替代地，可利用免许可频谱，例如所谓ISM带内的频谱。ISM带由ITU无线电规则(第5条)在无线电规则的脚注5.138、5.150及5.280中定义。在美国，ISM带的使用受联邦通信委员会(FCC)规定的卷18的约束，而卷15含有未许可通信装置的规定，甚至共享ISM频率的那些通信装置。下面表2展示典型ISM频率分配：
表2
Figure BDA0003012048760000021
ISM带还与(非ISM)无许可证通信应用共享，如915MHz及2.450GHz带中的无线传感器网络，以及915MHz、2.450GHz及5.800GHz带中的无线LAN(例如，Wi-Fi)及无绳电话。
此外，5GHz带已被分配用于例如WLAN装备，如在表3中所展示：
表3
Figure BDA0003012048760000022
Figure BDA0003012048760000031
用户客户端装置(例如，智能手机、平板计算机、平板手机、膝上型计算机、智能手表或其它启用无线的装置、移动或其它装置)通常支持多个RAT，其使装置能够彼此连接或连接到网络(例如，因特网、内联网或外联网)，通常包含与许可及免许可频谱相关联的RAT。特定来说，通过利用由服务提供商网络(例如，有线电视网络)的后端或回程部分服务的联网硬件(例如无线接入点(“WAP”或“AP”)、小型小区、毫微微小区或蜂窝塔)的无线技术，使得客户端装置对其它网络的无线接入成为可能。用户通常可在节点或“热点”处接入网络，所述节点或热点是用户可通过连接到无线范围内的调制解调器、路由器、AP等来获得接入的物理位置。
5G新无线电(NR)及NG-RAN(下一代无线电局域网)
NG-RAN或“NextGen RAN(无线电局域网)”是3GPP“5G”下一代无线电系统的部分。3GPP目前正在指定版本15NG-RAN、其组件以及所涉及节点当中的交互，包含所谓的“gNB”(下一代节点B或eNB)。NG-RAN将提供高带宽、低延时无线通信，并取决于应用，在各种各样部署场景中有效地利用上文描述类型的许可及免许可频谱两者，所述部署场景包含室内“现场”使用、城市“宏”(大型小区)覆盖、农村覆盖、交通工具中使用，以及“智能”网格及结构。NG-RAN还将与4G/4.5G系统及基础设施集成，且此外使用新LTE实体(例如，支持连接到EPC(演进分组核心)及NR“NGC”(下一代核心)的“演进”LTE eNB或“eLTE eNB”。
NG-RAN(5G)系统架构经设计以支持提供更高吞吐量及更低延时的数据连接及服务。图1展示3GPP TS 23.501(其图4.2.3-1)中定义的5G架构100。
现有3GPP LTE/LTE-A/EPC(即，4G或4.5G系统)无法经更新以支持5G；因此，3GPP还定义此类4G/4.5G及5G系统之间的互通过程。图2a展示TS 23.501(其图4.3.1-1)中定义的用于5GS及EPC/E-UTRAN之间的互通的架构200，具体地说是用于5GS及EPC/E-UTRAN之间的互通的非漫游架构。支持两种不同的RAN技术，即，E-UTRAN(4G/4.5G)202及5G(NG-RAN)204。图2b展示漫游架构对应物(即，具有HPLMN及访问网络(VPLMN))。
在LTE及5G NR中，针对给定小区，认知的eNB/gNB广播物理小区ID(PCI)。物理小区ID是物理层(PHY)处的小区的标识。在LTE(先行版本15)下，可指定高达504个唯一PCI。5GNR(版本15及更高)目前允许高达1008个唯一PCI。
然而，给定PLMN(例如，HPLMN或VPLMN，例如上文关于图1到2b描述的那些)具有许多小区。但由于PCI在数目上相当有限，因此引入ECGI(E-UTRAN小区全局标识符；LTE)及NCGI(NR小区全局标识符；5G NR)的概念，其中除PCI之外还使用PLMN-ID来唯一地标识给定PLMN内的给定小区(并且还跨越其；即，PLMN间)。ECGI从MCC(移动国家代码)、MNC(移动网络代码)及ECI(E-UTRAN小区标识符)构建，而NCGI从小区所属的PLMN标识及小区的NR小区标识(NCI)构建。
典型地，UE 222在网络指引下，基于针对给定EARFCN(E-UTRA绝对射频信道号)或频率/频率组的所检测PCI来执行测量报告。可能存在其中在给定地理区域中，两个或更多个PLMN广播由UE看到的相同PCI的场景。这种情况导致称为的“PCI混淆”的现象；即，关于由UE检测到的给定PCI属于哪个PLMN的模糊性。
为解决前述问题，开发自动相邻小区关系(ANR)(参见例如，3GPP TS 36.300)。在ANR中，eNB/gNB-在接收含有来自UE的PCI的测量报告后-指示RRC_CONNECTED模式UE读取经由所报告PCI标识的小区的所有广播ECGI/NCGI、TAC、RANAC、PLMN ID及LTE/NR频带。使用此信息，eNB/gNB制定相邻小区关系，并且可使用此信息更新“白名单”或“黑名单”，并转发到UE 222。使用此更新信息，UE可调整其未来测量报告。此更新信息还可跨越PLMN运营商使用来协调小区的PCI，使得上述模糊性或混淆得以避免(即，具有可能定位UE的公共覆盖的两个PLMN将不会利用相同PCI)。
3GPP TS 23.501及TS 23.502还支持称为MICO(仅移动发起的连接)的模式，其允许网络控制预期仅在MO-Only模式中操作的某些装置的注册区域、寻呼及其它相关特征。然而，MICO模式经设计用于主要具有UL重传输的UE；例如，ToT传感器。尽管此类装置在移动性方面可能受到限制，但其不是一个严格的要求，并且不存在移动性(或缺乏移动性)的机制确定。
未许可问题
自本发明之日起，在版本15及16的3GPP中正在进行针对免许可频谱的NR(NR-U)的设计。NR-U针对三个(3)使用案例定义：(i)载波聚合(CA)，(ii)双连接(DC)及(iii)独立(SA)。(许可)NR的设计用作NR-U的基线，且因而，每一个NR-U小区将广播PCI，以及每一个许可小区。与单个运营商拥有一频率范围的许可频谱不同，免许可频谱对所有开放使用。
因此，如在图2c中所展示，许多不同的网络运营商(例如，PLMN提供商)可在许可及免许可频谱两者内的给定频率下使用相同的PCI来标识其相应小区(即，PCIL及PCIU，分别如在图2c中所展示)。给定频谱的性质，不能假设此类PLMN提供商当中的协调，并且事实上，给定免许可频谱的特别性质，协调很可能将不存在。
此外，由于NR-U要求：a)执行LBT(先听后讲)协议以获得对用于传输的物理媒体的接入；参见例如3GPP TS 38.889(或用于LTE-LAA的TS 37.213)及/或b)考虑传输故障，并实施所得指数回退机制，前述问题被加剧。
基于前述，目前不存在用于未许可环境(包含例如5G NR-U环境)内的小区标识符/标识管理的可行机制。
发明内容
本发明通过尤其提供用于提供小区的优化标识的方法及设备来解决前述需求，所述小区例如由5G NR-U启用的gNB或其更广泛PLMN支持的那些小区。
在本发明的第一方面中，描述一种用于无线网络内的小区标识的方法。在一个实施例中，所述方法包含：标识针对其应用所述小区标识符解决机制的一组候选者用户装置(例如，UE)；指示所述一组经标识用户装置执行测量协议；及基于所述测量协议的结果，配置小区标识符的至少一个列表。
在另一实施例中，所述方法包含使用至少一个gNB来标识针对其应用PCI混淆解决机制的一组候选者UE；经由所述至少一个gNB指示所述一组经标识UE执行考虑LBT的测量报告；及使用由UE提供的测量报告来更新白名单/黑名单以包含/排除不相关PCI。
在本发明的额外方面中，描述计算机可读设备。在一个实施例中，所述设备包含经配置以存储一或多个计算机程序的存储媒体，并且包含计算机化装置(例如5G NR gNB的CU)上的程序存储器或HDD或SSD。在一个变体中，一或多个计算机程序经配置以评估两个PLMN(例如，5G NR经许可PLMN及5G NR-U免许可PLMN)之间是否存在冲突，并根据需要调用一或多个解决机制。
在另一方面中，揭示一种无线接入节点。在一个实施例中，所述节点包括计算机程序，所述计算机程序可操作以在数字处理器设备上执行，并且经配置以在被执行时从与所述节点相关联的控制或网络实体获得数据，并且基于所述数据，致使在由所述接入节点服务的用户装置的群体内选择性实施冲突解决协议。
在另一实施例中，所述节点包括符合3GPP的gNB或eNB。
在本发明的另一方面中，揭示一种用于标识用户装置(例如，UE)的子集的方法。在一个实施例中，所述方法包含将与使用场景或上下文相关的参数数据插入递送到基站或RAN(例如，5G gNB)的协议消息中。参数数据由gNB提取并用于确定是否应针对基于其的UE来执行后续操作，例如测量报告。
在另一实施例中，UE提供数据(例如，“noMobilityRequired”参数或字段)以经由包含在UECapabilityInformation消息中的UE-NR-Capability IE(UECapabilityInformation消息响应于UECapabilityInquiry消息而发送)指示不需要移动性。在接收到所提供数据之后，认知gNB可确定UE是否可支持PCI冲突解决机制，且因此当例如从AMF接收组合信息时(例如，通过N2-AP INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST)，gNB可准确地决定是否以及如何针对所述UE应用PCI冲突解决机制。
在本发明的另一方面中，揭示一种移动计算机化装置。在一个实施例中，所述装置包含经配置的符合3GPP的UE(用户装备)。
在本发明的额外方面中，描述计算机可读设备。在一个实施例中，所述设备包含经配置以存储一或多个计算机程序的存储媒体，并且包含位于计算机化装置上(例如5G NRgNB或AMF)上的程序存储器或HDD或SSD。
在又一方面中，揭示一种系统。在一个实施例中，所述系统包含(i)具有NMR数据库的HSS+UDM实体，及(ii)一或多个启用PCRE的RAN或AMF实体，其与HSS+UDM实体协作以尤其在未许可5G频谱使用场景中启用PCI冲突解决。
在本发明的另一方面中，揭示一种用于限制PCI搜索的范围的方法。在一个实施例中，所述方法包含确定将由一或多个UE进行的搜索限制到的数字，以及将IE从基站(例如，gNB)传输到一或多个UE，以将由UE进行的随后搜索及报告约束到指定的数字。
在另一方面中，揭示一种进行物理小区ID(PCI)冲突解决的方法。在一个实施例中，所述方法包含经由测量结果报告信息元素(IE)内的PLMN-ID值来获得一或多个公共陆地移动网络ID(PLMN ID)值。
当鉴于本文提供的揭示来考虑时，这些及其它方面应变得明显。
附图说明
图1是现有技术5G系统架构及其各种组件的功能框图。
图2a是展示3GPP TS 23.501(其图4.3.1-1)中定义的用于5GS与EPC/E-UTRAN之间的互通的现有架构的框图，具体来说是用于5GS与EPC/E-UTRAN之间的互通的非漫游架构。
图2b展示与图2a的结构相对应的现有技术漫游架构(即，具有HPLMN及访问网络(VPLMN))。
图2c展示示范性5G NR上下文内的许可及免许可频谱网络之间的PCI“混淆”问题的图形表示。
图3是说明根据本发明的PCI冲突解决的通用方法的一个实施例的逻辑流程图。
图3a是说明在图3的通用方法内的用户装置组标识的一个实施例的逻辑流程图。
图3b是说明在图3的通用方法内的用户装置测量报告的一个实施例的逻辑流程图。
图3c是说明图3的广义方法内的用户装置测量报告的第二实施例的逻辑流程图。
图3d是说明在图3的通用方法内基于测量报告的白名单/黑名单更新的一个实施例的逻辑流程图。
图4是根据本发明的增强5G NR网络结构的第一示范性实施例的功能框图。
图4a是根据本发明的在非漫游E-UTRAN/5G网络架构内的图4的架构的第一示范性实施方案的功能框图。
图4b是根据本发明的在非漫游E-UTRAN/5G网络架构内的图4的架构的第二示范性实施方案的功能框图。
图4c是根据本发明的在漫游E-UTRAN/5G网络架构内的图4的架构的第一示范性实施方案的功能框图。
图5a是结合本文所描述的各种特征使用的第一示范性MSO/MNO网络架构的功能框图，其中MSO维护5G NR核心基础设施的大部分。
图5b是结合本文所描述的各种特征使用的第二示范性MSO/MNO网络架构的功能框图，其中MNO维护5G NR核心基础设施的大部分。
图6是说明可用于本发明的各种实施例的具有PCI冲突解决支持的HSS(归属订户服务)及UDM(统一数据管理)或HSS+UDM设备的第一示范性实施例的功能框图。
图7是说明可用于本发明的各种实施例的具有PCI冲突解决能力的增强3GPP兼容5G NR gNB设备的第一示范性实施例的功能框图。
图3到7
Figure BDA0003012048760000071
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Figure BDA0003012048760000072
版权。
具体实施方式
现在参考图式，其中相似数字贯穿全文指代相似部分。
如本文所使用，术语“应用程序”(或“app”)一般是指且不限于实施某一功能性或主题的可执行软件的单元。应用程序的主题在许多学科及功能(例如按需内容管理、电子商务交易、经纪交易、家庭娱乐、计算器等)中有变化很大，并且一个应用程序可具有一个以上主题。可执行软件的单元通常在预定环境中运行；举例来说，所述单元可包含在JavaTVTM环境内运行的可下载的Java XletTM。
如本文所使用，术语“中央单元”或“CU”是指(但不限于)无线网络基础设施内的集中式逻辑节点。举例来说，CU可体现为5G/NR gNB中央单元(gNB-CU)，其为托管gNB的RRC、SDAP及PDCP协议或控制一或多个gNB-DU的操作的en-gNB的RRC及PDCP协议的逻辑节点，并且其终止与下面定义的一或多个DU(例如，gNB-CU)连接的F1接口。
如本文所使用，术语“客户端装置”或“用户装置”或“UE”包含(但不限于)机顶盒(例如，DSTB)、网关、调制解调器、个人计算机(PC)及超小型计算机(无论是桌上型计算机、膝上型计算机或其它)，以及移动装置，例如手持计算机、PDA、个人媒体装置(PMD)、平板计算机、“平板手机”、智能手机及交通工具信息娱乐系统或其部分。
如本文所使用，术语“计算机程序”或“软件”意指包含执行功能的任何序列或人类或机器可认知步骤。此程序可在几乎任何编程语言或环境中呈现，包含例如C/C++、Fortran、COBOL、PASCAL、汇编语言、标记语言(例如，HTML、SGML、XML、VOXML)及类似者，以及面向对象的环境，例如公共对象请求代理架构(CORBA)、JavaTM(包含J2ME、JavaBeans等)及类似者。
如本文所使用，术语“分布式单元”或“DU”是指(但不限于)无线网络基础设施内的分布式逻辑节点。举例来说，DU可被体现为5G/NR gNB分布式单元(gNB-DU)，其为托管gNB或en-gNB的RLC、MAC及PHY层的逻辑节点，且其操作部分由gNB-CU控制(上文参考)。一个gNB-DU支持一个或多个小区，但给定小区仅由一个gNB-DU支持。gNB-DU终止与gNB-CU连接的F1接口。
如本文所使用，术语“DOCSIS”是指缆线数据服务接口规范的任何现有或计划的变体，包含例如DOCSIS版本1.0、1.1、2.0、3.0及3.1。
如本文所使用，术语“头端”或“后端”通常是指由运营商(例如，MSO)控制的联网系统，所述运营商向使用客户端装置的MSO客户分配编程，或提供例如高速数据递送及回程的其它服务。
如本文所使用，术语“因特网(Internet/internet)”可互换地用于指代包含(但不限于)因特网的互联网络。其它常见实例包含(但不限于)：外部服务器的网络、“云”实体(例如并非装置本地的存储器或存储装置、通常可经由网络连接在任何时间存取的存储装置及类似者)、服务节点、接入点、控制器装置、客户端装置等。
如本文所使用，术语“LTE”是指(但不限于且如果适用)长期演进无线通信标准的任何变体或版本，包含LTE-U(免许可频谱中的长期演进)、LTE-LAA(长期演进、许可辅助接入)、LTE-A(LTE高级)、4G LTE、WiMAX、VoL TE(通过LTE的语音)及其它无线数据标准。
如本文所使用，术语“存储器”包含适于存储数字数据的任何类型的集成电路或其它存储装置，包含(但不限于)ROM、PROM、EEPROM、DRAM、SDRAM、DDR/2SDRAM、EDO/FPMS、RLDRAM、SRAM、“快闪”存储器(例如，NAND/NOR)、3D存储器及PSRAM。
如本文所使用，术语“微处理器”及“处理器”或“数字处理器”通常意指包含所有类型的数字处理装置，包含(但不限于)数字信号处理器(DSP)、精简指令集计算机(RISC)、通用(CISC)处理器、微处理器、门阵列(例如，FPGA)、PLD、可重新配置计算机架构(RCF)、阵列处理器、安全微处理器及专用集成电路(ASIC)。此类数字处理器可含在单个单一IC裸片上，或跨越多个组件分布。
如本文所使用，术语“MSO”或“多系统运营商”是指有线电视、卫星或地面网络提供商，其具有通过所述媒体递送包含编程及数据的服务所需的基础设施。
如本文所使用，术语“MNO”或“移动网络运营商”是指具有递送服务所需的基础设施的蜂窝、卫星电话、WMAN(例如，802.16)或其它网络服务提供商，所述服务包含(但不限于)通过所述媒体的语音及数据。本文所使用的术语“MNO”进一步希望包含MVNO、MNVA及MVNE。
如本文所使用，术语“网络”及“承载网络”通常是指任何类型的电信或数据网络，其包含(但不限于)混合光纤同轴电缆(HFC)网络、卫星网络、电信公司网络及数据网络(包含MAN、WAN、LAN、WLAN、因特网及内联网)。此类网络或其部分可利用任何一或多个不同拓扑(例如，环形、总线、星形、环路等)、传输媒体(例如，有线/RF缆线、RF无线、毫米波、光学等)及/或通信技术或联网协议(例如，SONET、DOCSIS、IEEE Std.802.3、ATM、X.25、帧中继、3GPP、3GPP2、LTE/LTE-A/LTE-U/LTE-LAA、5GNR、WAP、SIP、UDP、FTP、RTP/RTCP、H.323等)。
如本文所使用，术语“5G”及“新无线电(NR)”是指(但不限于)符合3GPP版本15的设备、方法或系统，以及其涉及新无线电技术的任何修改、后续版本或修正或补充，无论经许可还是未经许可。
如本文所使用，术语“QAM”是指用于通过例如有线电视网络或其它网络发送信号的调制方案。此调制方案可取决于网络的细节使用任何星座等级(例如，QPSK、16-QAM、64-QAM、256-QAM等)。QAM还可指根据方案调制的物理信道。
如本文所使用，术语“服务器”是指任何计算机化组件、系统或实体，无论其形式如何，其适于向计算机网络上的一或多个其它装置或实体提供数据、文件、应用程序、内容或其它服务。
如本文所使用，术语“存储装置”是指(但不限于)计算机硬盘驱动器、DVR装置、存储器、RAID装置或阵列、光学媒体(例如，CD ROM、激光盘、蓝光等)或能够存储内容或其它信息的任何其它装置或媒体。
如本文所使用，术语“Wi-Fi”是指(但不限于且如果适用)IEEE标准802.11或相关标准的任何变体，包含802.11a/b/g/n/s/v/ac/ax、802.11-2012/2013或802.11-2016，以及Wi-Fi直连(尤其包含其全部内容以引用的方式并入本文中的“Wi-Fi对等(P2P)规范”)。
概述
在一个示范性方面中，本发明提供尤其用于有效地解决PCI值中的冲突的方法及设备，所述PCI值中的冲突在利用免许可频谱时可能存在于相应不同运营商的两个或更多个移动网络(例如，PLMN)内。
在一个实施方案中，通过指定与各种UE相关联的一或多个移动性相关参数来提供此功能性，使得服务gNB可确定给定UE是否需要移动性上下文，且因而其是否应进行后续RF测量报告以向gNB报告其可能遇到的PCI中的潜在冲突。在一个变体中，测量报告经配置以符合5G NR-U所需的“先听后讲”或LBT协议；即，以测量与LBT协议一致的参数，作为检测任何此类基于PCI的冲突的部分。
在另一变体中，指定给定PCI共用的PLMN的最大数目，使得所指示UE将其自身限制为关于所检测PLMN的数目的测量报告。
如本文所描述的增强PCI混淆解决能力有利地允许UE利用免许可频谱(例如，在NR-U模型下)，而无需两个或更多个操作网络之间的复杂网络通信及配置要求，如通常在许可频谱场景中发现的那样。
此外，本发明的各种方面可在UE的现有基础内实施而无需修改；即，每一UE仅使用现有RF测量报告功能来向服务gNB提供必要数据用于PCI冲突解决。
类似地，只需要对现有网络侧架构(例如，3GPP)进行微小的修改就可支持此增强功能性。
示范性实施例的详细描述
现在详细描述本发明的设备及方法的示范性实施例。虽然这些示范性实施例是在与服务提供商的受管理网络(例如，MSO及/或MNO网络)相关联或至少部分由其支持的先前提及的无线接入网络(例如，5GS及ECS)的上下文中描述的，但可与本发明一致地使用经配置以递送数字数据(例如，文本、图像、游戏、软件应用程序、视频及/或音频)的其它类型的无线接入技术(“RAT”)、其它类型的网络及架构。此类其它网络或架构可为宽带、窄带或其它，因此下文在本质上仅为示范性的。
还将了解，虽然一般在向客户或消费者或最终用户或订户提供免许可频谱服务的网络的上下文中进行描述(即，在规定服务区域、地点或其它类型的场所内)，但本发明可容易地适于其它类型的环境，包含例如户外、商业/零售或企业领域(例如，商务)，或甚至政府用途(包含例如准许可频谱，例如CBR)。但其它应用是可能的。
所属领域的一般技术人员将参考附图及下面给出的示范性实施例的详细描述立即认识到本发明的其它特征及优点。
方法
现在参考图3到3C，展示并详细描述尤其是小区标识及操作无线网络的方法的各种实施例。将了解，虽然这些方法主要在基于3GPP(即，E-UTRAN及5G NR)架构的上下文中描述，但各种方法绝不如此受限，并且可容易地适于并应用于例如举例来说基于MulteFireTM的网络的无线网络的其它类型或配置，此调适及应用在给定本发明的一般技术人员的技术水平内。
图3展示根据本发明的用于小区标识的通用方法的第一实施例。根据方法300的步骤302，标识用于PCI混淆解决的一或多个候选者UE。如下面更详细地描述，在一个实施方案中，基于移动性相关因素或确定来完成此标识。
接下来，根据步骤304，认知gNB指示来自步骤302的一组经标识UE执行测量报告。如下面所论述，在一个实施方案中，在考虑LBT(先听后讲)协议的情况下进行测量报告。
最后，根据步骤306，gNB使用来自由UE提供的测量报告的数据来更新当前白名单及/或黑名单以包含/排除不相关或不适当PCI值。
现在参考图3a，展示方法300的步骤302的一个特定实施方案。具体来说，在方法300的步骤302内，执行移动性相关确定。具体来说，gNB基于是否存在规定参数来将一组候选UE中的至少一些标识为需要或不需要应用混淆解决机制(在一个变体中，使用“不需要移动性”或NMR，尽管可同样成功地使用其它参数值及形式。具体地说，针对某些UE(例如用于固定无线接入(FWA)的UE，不存在移动性场景，且因此不需要支持此类场景。如果给定gNB可标识此类UE，那么其可请求经标识UE不执行针对某些PCI的测量报告。
在一种方法中，当此类UE/用户向5GC(参见3GPP TS 23.501及23.502)进行注册时，进行此NMR或类似参数的存在或不存在；即，“不需要移动性”值存在于N2-AP初始上下文建立请求中(其携载根据TS 23.502章节4.2.2.2的注册接受，步骤21)；还参见TS 38.413章节8.3.1.2，步骤2，前述中的每一者的全部内容以引用的方式并入本文中。具体来说，如果(i)针对UE存在UE相关联的逻辑NG连接，或(ii)如果AMF已经在INITIAL UE MESSAGE消息中接收到RAN UE NGAP ID IE，或(iii)如果NG-RAN节点已经通过经由另一NG接口例子发送INITIAL UE MESSAGE消息来发起UE相关联的逻辑NG连接，那么AMF(接入及移动性管理功能)可发起初始上下文建立程序。所述程序使用UE相关联的信令。
因此，根据图3a的方法的步骤312，AMF存取相关UE的UE/订阅数据(例如，通过存取下面论述的HSS+UDM实体401处的全局DB 402)，并将此存取数据插入传输到认知gNB的相关上下文消息(例如，CONTEXT SETUP REQUEST)(步骤314)。
为支持此NMR参数在上述注册过程内的存在或不存在，在一个变体中，在UDM(统一数据管理)过程或实体内产生UE及/或用户的订阅简档时，对每一UE进行特性化，所述简档指示所述UE/用户“不需要移动性”。例如，最终用户可利用例如智能TV、DSTB、网关、路由器、启用IoT的装置等不具有移动能力的固定的启用5G的无线装置。
简单地说，将认识到，如本文所使用，术语“移动性”更多地是指小区内移动性，而不是小区间移动性。特别地，任何装置在某种程度上都是可移动的；即，一个人可在其场所内设置智能TV或IoT装置，且然后将其移动到同一场所内的另一位置。然而，在此类场景下，从PCI的角度，装置是不可移动的。尽管如此，本发明还考虑在一个替代实施例中使用两个或更多个“等级”或级别的移动性特性化；例如，(i)不需要移动性，(ii)需要有限移动性，及(iii)需要完全移动性。在此模型下，gNB可将不同的协议应用于所需的不同级别的移动性支持；例如，将以上方法300用于NMR，将另一方法用于LMR(例如，图3的方法及启用移动性的方法在UE或另一gNB发信号表示其在所述有限例子中接着需要移动性的场景中的混合)，且将又一方法用于FMR场景。
还将了解，虽然作为附加程序的部分接入UDM(例如，经由AMF)(及产生与移动性相关数据一起发送到gNB的INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST)的前述方法用于确定UE移动性状态以用于PCI管理的目的，但可使用与本发明一致的其它方法。举例来说，在另一变体中，UE自身例如经由另一附加程序或建立消息来供应NMR或其它参数。
作为又一变体，所关注参数(例如，NMR)可在UE与gNB之间的RRC信令中提供，包含在某些情况下与基于订阅的解决方案(后者有利地可靠且可由运营商控制)耦合，如下面关于附录II更详细地描述。再次参考图3a，gNB在接收来自AMF的上下文消息之后(步骤316)，分析所述消息并提取NMR值(如果存在)，并且根据步骤318在UE的会话上下文的持续时间(即，在RRC_CONNECTED及RRC_INACTIVE状态期间)存储NMR值。如下面更详细地描述，gNB可例如在决定请求一或多个UE执行测量报告并且在认为必要时对应地更新用于测量报告的白名单/黑名单时使用NMR数据。
还将认识到，在其它变体中，NMR或其它移动性相关数据可被用作在gNB标识逻辑内包含以及排除UE的基础。举例来说，如果希望标识没有移动性要求的UE，那么包含携载NMR参数的那些UE(例如，经由如上文描述的来自AMF的CONTEXT REQUEST)，并且排除所有其它UE。相反，如果希望仅标识具有移动性要求的UE，那么排除携载NMR参数的那些UE，并且包含所有其它UE。将认识到，此方法的“负面(negative)”也可与本发明一致地使用；即，不在FWA内或无移动性上下文的所有UE可具有例如“MR”(需要移动性)参数，而所有其它UE不具有此值。类似地，在另一变体中，需要移动性的那些UE可携载MR参数，而在FWA下的那些UE携载NMR参数。由于预期FWA上下文装置的数目远小于需要移动性的装置，因此在此类场景中仅用NMR或类似者标记FWA上下文装置更有效。在一个实施方案中，根据定义不支持NMR功能性的UE将被视为正常UE，尽管将认识到其也可被确定地标识或标记为不支持参数(例如，NMR)功能性。
现在参考图3b，描述图3的方法300的步骤304的一个实施方案。具体来说，根据步骤320，认知gNB确定至少一个“目标”PCI，以及根据步骤322确定指定在其内将执行所请求测量的持续时间的持续时间值(即，为从针对给定频率广播相同PCI的所有PLMN充分收集所需NCGI数据)。如前所述，针对给定小区，gNB支持许多UE。基于gNB已经可用的那些UE的移动性状态信息(例如，NMR参数)，gNB请求UE的经标识子集执行(或不执行，这取决于如上文所论述的子集的构成)额外测量报告以解决PCI混淆。在一种此方法中，gNB确定地指示仅不具有相关联的NMR参数的那些UE执行测量报告。在另一方法中，gNB确定地指示仅具有相关联的NMR参数相关联的那些UE不执行测量报告。
简单地说，在LAA(LTE)及NR-U(5G)两者中，免许可频谱共存是关键原则。此类共存是通过在免许可频带内动态选择可用信道以避开例如Wi-Fi用户来实现的。如果不存在可用或无干扰信道，那么使用先听后讲(LBT)协议在用户当中“公平地”共享信道。与在LTE-LAA及其它技术一样，NR-U中的LBT协议是一种机制，通过所述机制获得给定载波的测量，并基于测量确定使用或“回退”。
因此，在一个实施方案中，图3b的步骤324包含对MeasObjectNR IE(指定适用于SS/PBCH块的频率内/频率间测量或CSI-RS频率内/频率间测量的信息的信息元素)的以下ASN.1添加，以指示UE关于所需扫描时间(包含根据需要动态地改变的灵活性)-参见本文的附录I：
measReportLBTScanTime整数
(XX..maxmasrepPCIscantime)任选--UE扫描不同PLMN在同一PCI中广播的所有可能SSB的时间
maxMeasRepPCIScanTime整数::＝YY
(其中YY是扫描给定PCI的最长时间(以ms为单位)
简单地说，在5G NR中，SSB(同步信号/PBCH块)由同步信号(即PSS及SSS)及PBCH信道组成。SSB突发集每5ms被重新传输一次，并且在每一个SSB突发集内，SSB以一定的周期性被传输。由于SSB在每小区、每束基础上对gNB是唯一的，因此可安全地假设，当SSB在物理媒体(例如，RF频率)上连续地传输时，在5ms周期内，寻找SSB的UE应能够对其进行读取。
因为NR要求gNB与UE之间的紧密时间同步，还可安全地假设同一PLMN内及跨越不同PLMN的多个gNB被协调到准确时序源(例如，原子钟)。因此，不同PLMN的gNB当中的时间偏差可忽略不计。
在LTE-LAA中，成功的LBT程序之后的最大COT(信道占用时间)是10ms(参见TS37.213v15.1.0第4.1.1条，其全部内容以引用的方式并入本文中。基于NR系统使用相同10ms值的假设的本文描述的方法的一个实施实施方案，使用15ms总(5ms+10ms)时间供UE用来扫描例例如由不同PLMN在相同PCI中广播的所有可能SSB。因而，先前论述的ASN.1在此类实施方案中对MeasObjectNR IE的添加可配置为XX及YY的值分别为5ms及15ms-即：
measReportLBTScanTime整数
(5..maxMeasRepPCIScanTime)任选--需要R
maxMeasRepPCIScanTime整数::＝15
因此，根据图3b的步骤324，gNB接着向来自步骤302(图3)的经标识UE提供如上文的确定PCI及扫描时间值，这使得UE能够扫描PCI并返回产生数据作为测量报告程序的部分。
根据步骤326，在“所指示”UE的测量报告已被接收之后，gNB从此类报告提取针对目标PCI值的相关报告数据(例如，针对规定频率的信号强度数据)。
在另一实施方案中(下面关于图3c论述)，gNB进一步指示UE实施与待报告的所规定的最大数目的PLMN相关的第二参数。
现在参考图3d，现在详细描述图3的方法步骤306的一个实施方案。如所展示，根据步骤330，gNB响应于gNB的PCI到NCGI解决请求，汇集来自与所有NCGI相关的所指导UE的提取测量报告数据。在一个变体中，这是在每PCI的基础上执行的，尽管可利用与本发明一致的其它方案。
根据步骤332，gNB逻辑接着评估针对每一目标PCI的所接收数据以确定是否存在冲突。根据步骤334及336，gNB可基于包含步骤332的评估的结果的各种准则，决定更新当前白名单及/或黑名单；即，指定其希望随后获得关于其的测量报告的那些PCI。
值得注意的是，现有白名单/黑名单方法仅允许包含PCI值(即，在PCI-范围IE中)。PCI-范围IE在TS 38.331中定义且用于编码单个或一系列物理小区标识。根据TS 38.331，通过使用起始值并通过指示所述范围中的连续物理小区标识(包含起始)的数目来编码范围。针对包括PCI范围的多个发生的字段，网络可配置物理小区标识的重叠范围。PCI-范围IE中的“范围”字段指示所述范围(包含起始)中的物理小区标识的数目。举例来说，值n4与4相对应，n8与8相对应。UE在字段不存在的情况下应用值1，在此情况下，仅由“起始”字段指示的物理小区标识值适用。“起始”字段指示范围中的最低物理小区标识。
然而，在PCI混淆的特定情况下，现有结构是不足够的。具体来说，需要的是启用或停用来自特定PLMN的PCI的测量报告的能力。因此，根据本发明的一个实施例提供以下经修改ASN.1PCI-范围IE以支持此额外特定性：
经修改PCI-范围信息元素
Figure BDA0003012048760000161
如上文参考，在另一变体中，所关注参数(例如，NMR)可在UE与gNB之间的RRC信令中提供，包含在一些情况下与基于订阅的解决方案(后者有利地可靠且可由运营商控制)耦合。举例来说，在一个实施方案中，UE提供UE-NR-Capability IE内的参数(例如，NMR)，其包含在UECapabilityInformation消息中(后者响应于UECapabilityInquiry消息而发送)。因而，TS 38.331的相关部分可如下面描述那样修改。
具体来说，在接收到前述数据之后，认知gNB理解给定UE是否可支持参数确定(例如，NMR)。组合如本文别处所描述的通过N2-AP INITAL CONTEXT SETUP REQUEST接收的信息，gNB可准确地决定是否对此UE应用NMR。在一个实施方案中，在示范性UECapabilityInformation IE内，使用UE-CapabilityRAT-ContainerList。IE UE-CapabilityRAT-ContainerList含有特定于无线电接入技术的能力容器的列表。针对NR，IE UE-NR-Capability IE用于传达NR UE无线电接入能力参数，参见TS 38.306。本文的附录II说明根据本发明的包含添加的NMR参数的UE-NR-Capability IE的示范性实施方案。
在方法的另一实施例中(参见图3c)，gNB还可利用第二参数来控制进行测量报告的UE的行为。如下面更详细地描述，此第二参数可与先前描述的时序持续时间参数一起使用(或甚至在一些情况下代替其)。
具体地说，本发明的发明人认识到，没有可靠的机制用来先验地知道在任何给定时间点在给定小区的区域内将有多少PLMN运营商在操作。在NR技术的初始部署阶段，预期PLMN运营商的数目将相对较少且受到节制；然而，随着部署随时间的推移继续进行，此假设可能不再成立。如上文论述，本文已经提供gNB利用可应用于PCI搜索及报告的扫描时间限制的能力。然而，可能的情况是，例如使用时间界限限制可能不足以充分约束由UE进行的测量报告；即，如果存在更大数目个PLMN(例如，超过5)，那么其可能都在规定的扫描窗口内，包含在一些情况下，由于例如统计变异在扫描窗口的较小部分内“密集封装”，且因此即使施加扫描窗口限制，UE也仍将进行比预期数目更高的扫描/报告。
因而，本文提出一种额外机制，通过所述机制可限制对应于PCI的PLMN的数目(以及因此由UE产生的与其对应的报告)；即，除先前描述的关于PLMN搜索的“时间界限”之外，还存在“报告界限”。具体地说，在一个实施方案中，对ASN.1/TS38.331MeasObjectNR IE的添加如下面所展示：
maxPLMNsPerPCIToReport整数::＝
(1..maxNrOfPLMNsPerPCIToReport)任选--针对测量报告的相同PCI的最大数目个PLMN将由UE产生
在一个实施方案中，常数maxNrOfPLMNsPerPCIToReport定义如下：
maxNrOfPLMNsPerPCIToReport整数::＝20
本文的附录III及IV说明在ASN.1MeasObjectNR IE内使用以上值的各种实施例。
还应注意，在附录IV中，已添加以下元素来代替替代实施例的CellGlobalNR IE：
blackCellsToAddModList
BlockPCIOfCertainPLMNs blackCellsToRemoveList
BlockPCIOfCertainPLMNs
还应注意，在附录IV中，已添加若干新元素，包含例如以下：
BlockPCIOfCertainPLMNs::＝ SEQUENCE{
cellIdentity CellIdentity
plmn-Identity PLMN-Identity
再次参考图3c，所述方法类似于上文描述的图3b的方法进行；然而，在步骤323处，进一步的gNB确定UE将进行针对其的测量报告的最大数目的PLMN(例如，如以上实例中的5)。此确定值可在全局基础上(即，所有UE)，或对于更广泛群体内的一或多个UE是个别的。
根据步骤325，gNB用根据步骤323选择的目标PCI值、持续时间以及最大PLMN数目来指示相关UE。
将应解，基于操作或其它考虑，可根据需要改变上文(5)的示范性指定常数值。此变化在本质上甚至可为动态的，例如例如，通过深入了解依据时间变化的活动PLMN的数目的逻辑(其可例如与操作部署的状态、计划维护中断等相关)。常数的值还可与上文描述的扫描时间值相关，例如当使用更长扫描时间窗口时(即，当窗口如此长以至于实际上不提供限制时)，希望使用maxNrOfPLMNsPerPCIToReport参数来限制测量报告的情况。
还将理解，扫描时间参数及PLMN参数的最大数目可跨越由公共gNB服务的不同UE不均匀地使用。例如，在一些情况下，可能希望UE群体的一个子集单独实施扫描时间参数，而其它UE利用扫描时间及最大PLMN数目参数的组合。由于RRC参数是UE特定的，因此gNB可在了解拓扑、统计、操作考虑等的情况下向UE提供不同的值。这些不均匀使用还可与本文所描述的扫描时间及最大PLMN数目的联合/选择性使用组合，以基于每-UE/每-gNB来优化网络。举例来说，即使同一子集内的两个UE也可能具有不同组合/常数值，例如在组合A(扫描时间参数＝R，最大PLMN数目＝s)应用于上文提及的第二子集(组合子集)的一部分，而组合B(扫描时间参数＝T，最大PLMN数目＝U)应用于同一第二子集的另一部分的情况下。
此外，如上文参考，本发明考虑取决于例如操作情况的因素个别地或组合地使用参数中的个别者(例如，扫描时间/PLMN的最大数目)。将理解，此类不同参数可具有相应不同益处/优化，借此使得其使用并非等同。例如，单独使用扫描时间参数的一个风险或潜在危害是，认知gNB可能无法得到给定UE正在经历的所有可能的PLMN组合的准确表示。例如，通过gNB自身执行小区扫描或执行ANR来解决此无能力，但，这两种“变通方法”都不是最优的。
相反，单独使用最大PLMN数目参数的一种风险或潜在危害是，随着针对给定PCI的PLMN数目增加，受影响的UE将逐渐花费更长时间(及资源)扫描所有可能的PLMN(即，直到达到最大指定数目为止)。
因此，在本发明的一个示范性实施方案中，两个参数的结合可提供UE功耗的最优平衡，从而获得有关UE的环境的最准确数据。然而，将认识到，可选择性地调用或调整此类使用；例如，在UE电功耗较低的情况下(例如，在电池电量显著耗尽或低于规定阈值的情况下)，可使用此信息来“重新平衡”优化，例如通过例如减少在常数maxNrOfPLMNsPerPCIToReport中指定的PLMN的最大数目。
在本发明的又一实施例中，当基于PCI报告执行RSRQ/RSRP或其它信号强度指示符(SSI)测量时，报告PLMN-ID，而不是使用CGI报告-例如，在MeasResultNR中的cgi-Info IE(其基于情况可为活动的或可为不活动的；即，是任选的，并且CGI报告可不开启)。
具体地说，如在附录III的实施例所展示，PLMN-ID可被添加到MeasResultNR，使得在不调用CGI报告的情况下可获得PLMN-ID。替代地，其在被利用的情况下可从CGI-nfo IE获得。
网络架构-
图4展示根据本发明的包含如在3GPP TS 23.501中定义的方面的基于5G NR的架构400的一个实施例，具体地说，如所展示，架构400包含待与图3到3C的方法一致地使用的UE特性化数据(例如举例来说先前描述的NMR及/或其它参数)的基于UDM的数据存储库或数据库402。架构还包含PCI冲突解决实体(PCRE)404，以及用于所有gNB或gNB的子集(在NG-RAN内)的本地特性化数据库406。举例来说，在一个场景中，所有RAN(及其gNB)包含PCRE404及数据库406。在另一场景中，仅支持特定免许可频谱功能性的gNB包含PCRE/数据库。在另一场景中，预期具有显著PCI冲突(例如，由于具有在RAN覆盖区域内接近或重叠的较大未许可占据面积或存在)的gNB包含PCRE/数据库。将理解，可利用与本发明一致的任何数目个部署配置及场景，图4的架构400仅仅为示范性的。
图4a是根据本发明的增强E-UTRAN/5G网络架构的第一示范性实施例的功能框图。具体地说，如在图4a中所展示，架构400大体上包含旧有或4G/4.5G RAN 422及5G-NR RAN(NG-RAN)424两者，尽管将理解，具有不同数目及/或其它类型的RAN的配置可与本发明一致地利用；例如，给定PLMN可具有多个RAN，其包含旧有技术及下一代技术的混合，以及未许可(例如，ISM带)及/或准许可(例如，CBRS)设备及与之相关联的能力。在所说明实施例中，图内表示的PLMN是启用5G NR-U的UE的归属PLMN(HPLMN)。
如所展示，本文随后详细描述的类型的5G RAN 424经配置以包含本地参数(例如，在此实例中为NMR)数据库406及PCRE 404两者。在此实施例中，PCRE/NMR数据库位于相关gNB(未展示)的5G NR CU(中央单元)内，尽管将了解，这些组件可个别地或集体地位于不同位置。
还展示的是全局NMR数据库402，此处逻辑地安置在5GC的HSS+UDM功能性中。如所展示的N8接口实现UDM过程(以及因此全局DB 402)及服务AMF 426之间的通信以支持本文所描述的PCI混淆解决功能。
在图4b的架构440中，PCRE 404及本地NMR数据库406在逻辑上安置在AMF功能446内，且因此与图4a的配置相反，可更集中地向多个CU/DU(gNB)提供PCI冲突解决功能。为使每一gNB接收及处理NMR数据，使用PCRE(PCREcl)442的客户端或本地部分及服务器部分(PCREs)444，其中PCREs执行例如图3到3c的评估及确定逻辑，且PCREcl仅仅充当“实施仆从”过程，以实际上配置与其接触的各种UE以用于根据需要进行测量报告(或不进行此报告)。
在图4c的架构460中，PCREs 444安置在UE的归属PLMN的HSS+UDM内，而客户端(PCREcl)442安置在访经问PLMN内(即，在NG-RAN gNB的CU/DU内)。为有利于HSS+UDM处的单个全局DB 402，消除本地NMR DB 406。
如下面关于图5a及5b所论述，取决于NR(许可)及NR-U(免许可)基础设施之间的所有权/操作责任划分，在支持PCI冲突解决功能性时组件放置及配置的各种组合是可能的。例如，在一个变体中，MSO(例如，有线电视网络或卫星网络运营商)可在其服务域内维护NG-RAN功能性(例如经由其自己部署的“独立”或启用SA 5G NR-U的gNB，以及其它未许可及/或准许可装置，例如Wi-Fi AP、CBRS CBSD等，NR-U功能性必须与之共存。替代地，在另一变体中，MNO(例如，蜂窝服务提供商)可维护所有基础设施(包含启用PCI冲突解决的gNB及各种NMR数据库)，并且仅出租或以其它方式使MSO的客户能够接入MNO基础设施。
因而，各种PCI冲突解决过程(即，PCRE、NMR数据库等)的布置及配置被设想为相应地改变。有利地，由于利用标准化的5G NR协议及接口，因此各种实体之间的通信是直接的(即，与在每一域中利用的专有协议相反)。
服务提供商网络-
图5a说明可与本文所描述的增强PCI冲突解决设备及方法的特征一起使用的典型服务提供商网络配置，包含图4到4c的增强3GPP架构。在本发明的一个实施例中，此服务提供商网络500用于提供从服务提供商的服务节点(例如HFC缆线或FTTC/FTTH分接点)到不同场所或地点/住宅的主干及回程。举例来说，一或多个独立或嵌入式DOCSIS缆线调制解调器(CM)512与各种NR(5G)架构组件(例如，DU的及CU的)进行数据通信，以便于向到被服务组件提供双向数据通信。
在图5的架构500内还提供到一或多个MNO网络511(例如MVNO中的那些)的MSO接口532。示范性MNO/MVNO基础设施或域包含如所展示的数个3GPP gNB 544a-b及eNB，借此向MNO/MNVO网络的授权用户提供3GPP 4G/4.5G/5G覆盖。这些组件(及在例如图4a的架构中支持E-UTRAN及5G RAN所需的其它组件，例如SGW及MME/MMEe-在图5中未展示)经由例如到MSO主干531的数据接口550与MSO-域(且最终与具有全局NMR DB的HSS+UDM)介接。在一个实施例中，此接口532支持S-GW与P-GW之间的S5/S8/S6a 3GPP接口(当在不同运营商之间漫游时使用S8，而S5是网络内部的)。
UE可包含两个无线电收发机(一个用于3GPP LTE，且一个用于包含NR-U的3GPPNR)，或替代地包含公共统一双模收发机，以及为相应收发机服务以实现包含支持例如认证的更高层过程的功能的协议栈。
图5a的基础设施500中还包含具有图4到4c的全局NMR DB 402、PGW、h-PCF/h-PCRF、AMF 426、v-PCF、v-SMF及UPF实体的HSS+UDM。尽管这些实体在此实施例中被展示为MSO“核心”基础设施部分的部分，但如前面所论述，将了解，此类实体各自(i)可分布在MSO核心或服务域内的两个或更多个不同/其它位置处；(ii)可相互组合或与其它MSO基础设施组件(包含服务域处的那些组件)组合，并且(iii)可虚拟化为其它组件(例如MSO系统服务器、RAN基础设施等)内的软件/固件过程。因此，所说明的图5a的配置在此方面仅是说明性的。
此外，将认识到，虽然图5a的架构500在图4a的实施例的上下文中被特性化(即，其中PCRE功能性在逻辑上及功能上含于MSO服务域的gNB内，但架构500可容易地由给定本发明的一般技术人员针对其它实施例进行调适，包含例如图4b及4c的实施例。
在某些实施例中，服务提供商网络架构500还有利地允许订户或帐户特定数据的聚合及/或分析(尤其包含与此类用户或帐户相关联的特定CU或DU或E-UTRAN eNB/毫微微小区装置，以及其移动性或FWA状态，如先前所论述)作为在本文所描述的示范性递送模型下向用户提供服务的部分。作为仅一个实例，特定于装置的ID(例如，gNB ID、全局gNB标识符、NCGI、MAC地址或类似者)可与维护在例如网络头端507处或由MNO维护的HSS+UDM(及相关联全局NMR数据库402)内的MSO订户数据交叉相关，以便于除其它事物外尤其允许或至少促进PCI冲突解决及测量报告配置。
简单地说，在NG-RAN架构中使用在上文论述的PCI上方及之上的数个额外标识符，包含UE的及用于其它网络实体的那些标识符。具体来说：
-AMF标识符(AMF ID)用于标识AMF(图4到4c中所展示的接入及移动性管理功能426)；
-NR小区全局标识符(NCGI)用于全局地标识NR小区，且从小区所属的PLMN标识及小区的NR小区标识(NCI)构建；
-gNB标识符(gNB ID)用于标识PLMN内的gNB，并且含于其小区的NCI内；
-全局gNB ID，其用于全局地标识gNB，且从gNB所属的PLMN标识及gNB ID构建；
-跟踪区域标识(TAI)，其用于标识跟踪区域，并且从跟踪区域所属的PLMN标识及跟踪区域的TAC(跟踪区域代码)构建；及
-单个网络切片选择辅助信息(S-NSSAI)，其用于标识网络切片。
因此，取决于什么数据对MSO或其客户有用，前述的各种部分可相关联并存储到由MSO网络回传的特定gNB“客户端”或其组件。
图5a的MSO网络架构500对于与本发明的各种方面一致的分组化内容(例如，在分组或帧结构或协议内携载的编码数字内容，例如视频、音频或语音数据)的递送特别有用。除按需及广播内容(例如，实时视频节目)之外，图5的系统可经由因特网协议(IP)及TCP(即，通过5G无线电承载)向最终用户(包含DU 506a-c的用户)递送因特网数据及OTT(过顶)服务，尽管在数字通信技术中众所周知的类型的其它协议及输送机制可被替代。
图5a的网络架构500通常包含一或多个头端507，其经由光纤环537与至少一个集线器517通信。分布集线器517能够经由插入式网络基础设施545向各种“客户端”装置509a、506a-c及网关装置560(如果适用)提供内容。从图5a的检查可了解，各种gNB组件(包含NRDU的及CU的及其组成UEe的组件)可各自充当网络的“客户端”装置。举例来说，在许多安装中，给定gNB的CU 504在物理上不同或从其组成DU 506的位置移除，且因此需要插入的(例如，有线、无线、光学)PHY承载来在给定gNB的DU的及CU之间传送数据。在一个此类架构中，CU可被放置成进一步朝向MSO分布网络的核心，而各种组成DU被放置在边缘处。替代地，两个装置可接近边缘(并且例如，如在图5a中所展示那样由边缘QAM或RF载波540服务)。在这两种情况下，MSO基础设施可用于从每一装置“回传”数据并经由MSO基础设施将其传送给其它组件，这几乎相当于给定MSO的两个在地理位置上不同的客户可经由其场所中相应DOCSIS调制解调器传送数据。每一组件在网络内具有IP地址，且因而可由其它组件接入(受架构的限制)。
替代地，CU的(实际上聚合从各种组成DU朝向NG核心的业务)可具有专用高带宽“分接点”。
此外，给定CU及DU可根据需要共定位，如由图5a中的组合小区504b及504c以及506b及506c所展示。这也可为“杂交的”，例如其中一个组成DU与CU共定位(并且潜在地在物理上集成)，而所述CU的剩余DU在地理及物理上分布。
在图5a的MSO网络500中，各种内容源503、503a用于向内容服务器504、505及源服务器521提供内容。举例来说，可从本地、区域或网络内容库接收内容，如在标题为“用于通过带宽高效网络的分组化内容递送的设备及方法(APPARATUS AND METHODS FORPACKETIZED CONTENT DELIVERY OVER A BANDWIDTH-EFFICIENT NETWORK)”的共同拥有的第8,997,136号美国专利中所论述，所述专利的全部内容以引用的方式并入本文中。替代地，可从线性模拟或数字馈送以及第三方内容源接收内容。因特网内容源503a(例如例如，网络服务器)向分组化内容源服务器521提供因特网内容。其它IP内容也可在源服务器521处接收，例如通过IP的语音(VoIP)及/或IPTV内容。还可从订户及非订户装置(例如，源于PC或智能手机的用户制作的视频)接收内容。
图5a的网络架构500可进一步包含旧有多路复用器/加密器/调制器(MEM；未展示)。在本上下文中，内容服务器504及分组化内容服务器521可经由LAN耦合到例如802.3z千兆以太网(或“10G”)装置的头端交换装置522。对于经由MSO基础设施(即，QAM)的下游递送，视频及音频内容在头端507处被多路复用，并且经由光纤环537被传输到边缘交换装置538(其还可包括802.3z千兆以太网装置)。
在一个实施方案中，图5a中所展示的CM 512各自服务于场所或地点，例如会议中心或招待结构(例如，酒店)，其包含用于提供5G NR服务的一或多个DU节点，并且还可服务于用于WLAN接入(例如，在2.4GHz ISM带内)的WLAN(例如，符合802.11-2016的Wi-Fi)节点，或甚至E-UTRAN毫微微小区、CBRS(公民宽带无线电服务)节点或其它此类装置。
与前述递送机制并行(或代替其)，MSO主干531及其它网络组件可用于经由非MSO网络将分组化内容递送到“客户端”gNB装置504、506。举例来说，所谓的“OTT”内容(无论是紧密耦合或以其它方式)可被摄取、存储在MSO的网络基础设施中，并且经由插入式服务提供商网络(其可包含公共因特网)511递送到gNB-CU 504(例如，在本地咖啡店处，经由通过调制解调器连接到咖啡店的服务提供商的DU，其中用户的启用IP的最终用户装置利用因特网浏览器或MSO/第三方app根据基于HTTP的方法将内容通过MSO主干531流式传输到第三方网络到服务提供商调制解调器(或光学解调器)到DU，并且经由DU NR无线接口到用户装置。
将进一步认识到，用户平面数据/业务也可在CU之外路由及递送。在一个实施方案中(如上文所描述)，CU托管RRC(控制平面)及PDCP(用户平面)；然而，作为仅一个替代实施例，可利用所谓的“分解”CU，其中CU-CP实体(即，CU-控制平面)仅托管RRC相关功能，以及经配置以仅托管PDCP/SDAP(用户平面)功能的CU-UP(CU-用户平面)。在一个变体中，CU-CP及CU-UP实体可经由E1数据接口来介接数据及进程间通信，尽管可使用其它方法。
在某些实施例中，每一DU 506位于一或多个地点或住宅(例如，用于商业、公司、学术目的的建筑物、房间或广场，及/或适合无线接入的任何其它空间)内的一或多个区域内及/或服务于所述区域。每一DU经配置以在其覆盖或连接范围内为其RAT(例如，5G NR)提供无线网络覆盖。举例来说，地点可具有安装在其入口内的无线NR调制解调器(DU)，以供潜在客户连接到，包含停车场中的尤其经由启用其NR或LTE的交通工具或其操作者的个人装置进行连接的客户。值得注意的是，可利用不同类别的DU 506。实际上，一些装置可具有在几百英尺的数量级上的工作范围，而其它装置可在几千英尺或更高外操作，传播及工作范围由数个因素指示，所述因素包含RF或其它干扰的存在、地点/区域的物理拓扑、能量检测或接收器的灵敏度等。类似地，可取决于这些因素使用不同类型的启用NR的DU 506，无论是单独的还是与例如LTE、WLAN等其它无线物理一起。
还将认识到，虽然主要关于如图5中所展示的单一gNB-CU实体或装置504来描述，但本发明绝不限于此类架构。举例来说，本文所描述的技术可实施为分布式或分解或分布式CU实体的部分(例如，其中CU的用户平面及控制平面功能跨越两个或更多个实体，例如CU-C(控制)及CU-U(用户)分解或分布的CU实体)，及/或采用其它功能划分。
例如，图5a及5b中的个别DU 506经由插入式物理通信接口及逻辑接口与CU 504传送数据及发消息，所述物理通信接口及逻辑接口可包含用户平面及控制平面，并且在例如F1AP的规定协议中体现。在一个实施例中，一个CU 504与一或多个DU 506相关联，然而给定DU仅与单个CU相关联。同样地，单个CU 504可与单个NG核心(例如由MNO或MSO操作的NG核心)通信。每一NG核心可具有与其相关联的多个gNB。
两个或更多个gNB还可经由例如Xn接口彼此通信，且因此可进行至少CU到CU的数据转移及通信。单独NG核心可用于网络的控制及用户平面(及其它)功能。替代地，单独NG核心可在逻辑上“交叉连接”到一或多个其它NG核心的gNB，使得一个核心可利用/控制另一者的基础设施，反之亦然。这可以“菊花链”方式(即，一个gNB与其本身以外的另一NG核心通信，并且所述NG核心与其本身以外的一个额外gNB通信，以此类推)，或gNBs及NG核心可形成“网状”拓扑，其中多个核心与多个gNB或多个不同实体(例如，服务提供商)通信。然而，给定本发明，所属领域的一般技术人员将认识到其它拓扑。此交叉连接方法尤其有利地允许在两个MNO/MSO之间共享基础设施，这在例如密集部署环境中尤其有用，所述环境可能无法支持多组RAN基础设施。
还应注意，可与图4到5a的架构一致地利用eNB、归属eNB或毫微微小区(即，E-UTRAN LTE/LTE-A节点B或基站)及gNB的异构架构。例如，给定DU可(i)仅仅作为DU(即，5GNR-U PHY节点)并且在E-UTRAN宏小区之外操作，或(ii)与eNB或毫微微小区物理上共定位并且在eNB宏小区覆盖区域的一部分内提供NR覆盖，或(iii)与eNB或毫微微小区物理上非共同定位，但仍在宏小区覆盖区域内提供NR覆盖。
此外，在2018年4月4日申请的且标题为“用于无线网络中的小区激活的设备及方法(APPARATUS AND METHODS FOR CELL ACTIVATION IN WIRELESS NETWORKS)”的其全部内容以引用的方式并入本文中的序列号为15/945,657的共同拥有及共同待决的美国专利申请案中阐述的DU/CU架构可与本发明的各个方面一致地使用。
图5b是第二示范性MSO/MNO网络架构550的功能框图，其中MNO维护例如在MNO核心部分552内的5G NR核心基础设施的大部分，其含有NG-RAN之外的5G NR核心组件，后者在MSO服务域554内。
HSS+UDM设备-
图6说明根据本发明的增强HSS+UDM 430的示范性配置。如所展示，HSS+UDM 401尤其包含处理器设备或子系统602、程序存储器模块604、并入用于被服务UE的参数(例如，NMR)数据库402的大容量存储装置605、包含对前述数据库402的管理的HSS(归属订户服务器)及UDM(统一数据管理)逻辑606、一或多个网络接口608。
在示范性实施例中，HSS+UDM 401的处理器602可包含安装在一或多个衬底上的数字信号处理器、微处理器、现场可编程门阵列或多个处理组件中的一或多者。处理器602还可包括内部高速缓冲存储器，并且与存储器子系统604通信，存储器子系统604可包括例如SRAM、快闪及/或SDRAM组件。存储器子系统可实施DMA类型硬件中的一或多者，以便于促进所属领域中众所周知的数据接入。示范性实施例的存储器子系统含有可由处理器602执行的计算机可执行指令。
处理装置602经配置以执行存储在存储器604(例如，非暂时性计算机可读存储媒体)中的至少一个计算机程序；在所说明实施例中，此类程序包含基于HSS+UDM的NMR DB控制器逻辑606，以便服务来自请求AMF或与个别UE相关的其它实体或与特性化数据(例如NMR数据(参见以上图3到3c的论述))相关的订户账户的数据，以及由如本文别处所描述的HSS+UDM执行的其它逻辑功能。其它实施例可在专用硬件、逻辑及/或专用协处理器(未展示)内实施此类功能性。HSS+UDM DB控制器逻辑606是固件或软件模块，其尤其与对应AMF(即，针对对于经由具有NR-U能力的被服务NG-RAN请求接入的给定UE的设置)及/或其它上游或后端实体(例如在一些实施例中在NG核心内的那些实体)进行通信。
在一些实施例中，HSS+UDM逻辑606利用存储器604或其它存储器605，其经配置以暂时保存与各种UE相关的数个数据(包含UDM注册数据、NMR数据等)，以用于本文所描述的各种功能，包含UE认证及注册、PCI冲突解决等)。
HSS+UDM 401可进一步经配置以直接或间接地与网络的一或多个认证、授权及记帐(AAA)服务器通信，例如经由图6中所展示的接口608及MSO回程(例如，其中HSS+UDM安置在MSO基础设施内)。AAA服务器(无论是由MSO本地维护的还是由例如订户的MNO远程维护)经配置以提供用于例如网络订户(包含到MSO RAN的漫游MNO“访客”，及/或访问MNO的SPLMN的漫游MSO订户)的授权及/或控制的服务，以用于控制接入及强制执行策略、审核使用情况，并提供对服务进行计费所需的信息。因而，AAA服务器自身可用于供应NMR数据或支持根据本发明的PCI冲突解决所需的其它类似上下文相关数据。
在一个示范性实施例中，HSS+UDM 401由MSO维护(参见图5a)，并且经配置以利用MSO网络的IMS/私有管理网络“DMZ”内的非公共IP地址。简单地说，网络内所谓的DMZ(非军事区)是将内部LAN、WAN、PAN或其它此网络与其它不受信任的网络(通常是因特网)分离的物理或逻辑子网络。面向外部的服务器、资源及服务安置在DMZ内，因此其可从因特网存取，但内部MSO基础设施的其余部分仍然无法到达或分区。这向内部基础设施提供一个额外的安全层，因为其约束隐蔽实体或进程经由不受信任的网络直接存取内部MSO服务器及数据的能力，例如经由攻击者可借由其试图劫持一或多个功能实体以从对应HSS+UDM获得数据的MME或AMF“仿冒”或MITM攻击。
gNB设备-
图7说明可用于根据本发明的操作的启用NR-U的gNB设备的示范性实施例的框图。
在如所展示的一个示范性实施例中，gNB(其可例如采用图5a及5b中所展示的任何形式，包含集成CU 504及DU 506、分布式CU/DU等)尤其包含处理器设备或子系统702、程序存储器模块704、PCRE逻辑706(此处实施为可操作以在处理器702上执行的软件或固件)及用于与相关UE通信的无线接口710、720(例如，分别为4G/4.5G E-UTRAN及5G-NR RAN)。
5G RF接口720可经配置以根据其支持的相关3GPP NR标准遵守相关PHY及CU-DU功能“分割”(例如，选项1到8)。再次返回到图7，gNB的无线电的天线715、725可包含例如MIMO或MISO类型配置中的多个空间上相异个别元件，使得可利用所接收信号的空间分集。此外，相控阵列或类似布置可用于环境内的空间分辨，例如基于与由相应元件接收的信号相关联的时间延迟。
在一个实施例中，处理器设备702可包含安装在一或多个衬底上的数字信号处理器、微处理器、现场可编程门阵列或多个处理组件中的一或多者。处理器设备702还可包括内部高速缓冲存储器。处理子系统与程序存储器模块或子系统704通信，其中后者可包含可包括例如SRAM、快闪及/或SDRAM组件的存储器。存储器模块704可实施直接存储器存取(DMA)类型的硬件中的一或多者以便于促进数据接入，如所属领域中众所周知。示范性实施例的存储器模块含有可由处理器设备702执行的一或多个计算机可执行指令。还提供大容量存储装置(例如，HDD或SSD，或NAND/NOR快闪或类似者)，如所展示。
处理器设备702经配置以执行存储在存储器704中的至少一个计算机程序(例如，PCRE的逻辑包含根据本文的图3到3c的方法的PCI冲突解决及操作的增强功能，其呈实施各种功能的软件或固件的形式)。其它实施例可在专用硬件、逻辑及/或专用协处理器(未展示)内实施此功能性。
在一些实施例中，PCRE逻辑706还利用存储器704或其它存储装置705，其经配置以暂时及/或本地保存与各种NMR数据相关的数个数据以及其在NR-U标准下服务的各种UE的关联。在其它实施例中，应用程序接口(API)也可驻留在内部高速缓存或其它存储器704中。此类API可包含公共网络协议或编程语言，其经配置以实现PCRE与其它网络实体之间的通信(例如，经由到或来自HSS+UDM 401或AMF 426的API“调用”)。
应认识到，虽然本发明的某些方面是根据方法的特定步骤序列来描述的，但这些描述仅仅是本发明更广泛方法的说明，并且可根据特定应用的需要进行修改。在某些情况下，某些步骤可能变得不必要或任选。另外，某些步骤或功能性可被添加到所揭示实施例，或两个或更多个步骤的执行顺序被置换。所有此类变化被认为涵盖在本文揭示及主张的揭示内容中。
尽管上文详细描述已经展示、描述并指出应用于各种实施例的本发明的新颖特征，但将理解，在不脱离本发明的情况下可由所属领域的技术人员对所说明的装置或过程的形式及细节进行各种省略、替换及改变。此描述绝不意在是限制性的，而应被认为是对本发明的一般原理的说明。本发明的范围应参考权利要求书来确定。
将进一步了解，尽管本文所描述的各种方法及设备的某些步骤及方面可由人类来执行，但所揭示方面以及个别方法及设备通常是计算机化/计算机实施的。出于数种原因，计算机化设备及方法对于完全实施这些方面是必需的，所述原因包含(但不限于)商业可行性、实用性及甚至可行性(即，某些步骤/过程根本无法由人类以任何可行方式执行)。
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Figure BDA0003012048760000331

Claims (15)

1.一种用于无线网络内的小区标识的方法，所述方法包括：
标识针对其应用小区标识符解决机制的一组用户装置；
指示所述一组经标识用户装置的至少一部分执行测量协议；及
基于所述测量协议的结果，配置小区标识符的至少一个列表。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述用户装置包括符合3GPP的用户装备UE，并且所述小区标识符包括物理小区ID PCI值。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述标识针对其应用小区标识符解决机制的一组用户装置包括至少基于与所述一组用户装置中的每一者相关联的移动性相关参数来标识所述一组用户装置。
4.根据权利要求3所述的方法，其中至少基于与所述一组用户装置中的每一者相关联的移动性相关参数来所述标识所述一组用户装置包括(i)在初始用户装置账户建立或注册时或(ii)基于此后经由相应用户装置的用户输入至少部分基于存取与所述一组用户装置中的每一者相关联的移动性相关参数的数据库来标识所述一组用户装置。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述标识针对其应用小区标识符解决机制的一组用户装置包括至少部分基于与由所述一组的所述相应用户装置中的至少每一者依据向依据3GPP TS 23.501及TS 23.502的第五代核心5GC的注册所提供的所述一组用户装置中的每一者相关联的移动性相关参数来标识所述一组用户装置。
6.根据权利要求5所述的方法，其进一步包括经由至少一个gNodeB gNB无线接入节点，在每一相应用户装置的会话上下文的至少持续时间内存储所述一组用户装置中的每一者的所述经提供移动性相关参数。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述在每一相应用户装置的会话上下文的至少持续时间内存储包括至少在所述相应用户装置的RRC_CONNECTED及RRC_INACTIVE状态期间存储。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述指示所述一组经标识用户装置的至少一部分执行测量协议包括仅指示所述经标识组内不用于固定无线接入FWA的那些用户装置执行所述测量协议。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述仅指示所述经标识组内不用于固定无线接入FWA的那些用户装置执行所述测量协议包括仅指示所述经标识组内不用于固定无线接入FWA的那些用户装置仅针对某些选定一或多个物理小区ID PCI值执行所述测量协议。
10.一种操作具有多个小区的无线网络的方法，所述方法包括：
标识某些操作配置及场景针对其适用的多个用户装置的子集；
将小区标识符解决机制应用于所述多个用户装置中的仅其它者且非所述子集中的那些；
指示所述多个用户装置中的其它者依据所述解决机制执行测量协议；及
基于所述测量协议的所述结果，配置小区标识符的至少一个列表。
11.根据权利要求10所述的方法，其中至少所述标识某些操作配置及场景针对其适用的多个用户装置的子集、所述将小区标识符解决机制应用于所述多个用户装置中的仅其它者且非所述子集中的那些、所述指示所述多个用户装置中的其它者依据所述解决机制执行测量协议；及配置小区标识符的至少一个列表各自由符合3GPP的gNodeB gNB或符合3GPP的接入管理功能AMF中的至少一者执行。
12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括经由报告信息元素IE的测量结果内的PLMN-ID值获得一或多个公共陆地移动网络ID PLMNID值。
13.一种计算机化用户装置，其包括：
数字处理器设备；
无线网络接口设备，其与所述数字处理器设备数据通信；及
至少一个存储装置，其与所述数字处理器设备数据通信，所述至少一个存储装置包括具有多个指令的至少一个计算机程序，所述多个指令经配置以在被执行时：
将与使用场景或上下文相关的参数数据插入协议消息中以传输到基站，所述参数数据经配置以由所述基站提取以实现确定是否应针对一个其它用户装置执行测量报告。
14.根据权利要求13所述的计算机化用户装置，其中所述至少一个计算机程序进一步经配置以在被执行时提供经由能力信息元素IE指示不需要移动性的移动性相关参数数据，所述移动性相关参数数据经配置以使得接收基站能够确定所述用户装置是否可支持PCI冲突解决机制，并且因此当例如从所述AMF接收经组合信息时(例如，通过N2-AP INITIALCONTEXT SETUP REQUEST)，所述gNB可准确地决定是否以及如何应用基于物理小区ID PCI的冲突解决协议。
15.根据权利要求13所述的计算机化用户装置，其中所述用户装置包括符合3GPP 5G新无线电NR的用户装备UE。
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