CN115152263A - 蜂窝电信网络 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在蜂窝电信网络中操作接入点AP的方法，所述蜂窝电信网络具有多个AP和核心网，其中所述AP经由朝向所述核心网的无线上游连接连接到所述多个AP的第一子集，并且还经由离开所述核心网的无线下游连接连接到所述多个AP的第二子集，所述方法包括以下步骤：在第一无线通信中从所述多个AP中的第一AP接收AP间消息，所述AP间消息包括目的地识别符；基于所述AP间消息的所述目的地识别符来识别所述多个AP中的第二相邻AP；以及经由所述无线下游连接在第二无线通信中将所述AP间消息发送到所述第二相邻AP。

Description

蜂窝电信网络

技术领域

本发明涉及蜂窝电信网络。

背景技术

在蜂窝电信网络中，可以通过增加基站部署密度来提高整体容量。然而，在提供附加基站设备和将附加基站连接到核心网的有线链路(“回程”)方面存在相关的成本支出。为了减少回程支出，可以由中继节点提供接入连接，所述中继节点利用对核心网的无线回程链路(经由“施主”基站)。这种中继节点已经成为4G标准的一部分。这些4G中继节点的一个限制是在用户设备(UE)与施主基站之间可能仅有单个中继节点(即，为“单跳”)。

在5G中，中继节点被称为“综合接入和回程”(IAB)节点，施主基站被称为施主IAB。5G网络还可以采用多跳架构，使得在UE与施主IAB之间可以存在多个IAB节点。

总之，可以在蜂窝电信网络中提供接入连接的任何形式的联网节点可以被称为接入点(AP)。该术语包括上述的基站、施主基站、中继节、，IAB节点和施主IAB。

蜂窝电信网络还利用AP间消息传递协议，例如4G中的X2和5G中的Xn。这些协议允许在AP之间建立连接(直接或间接)，以交换关于移动性管理、负载管理和各种配置参数的消息。4G网络中的施主基站或5G网络中的施主IAB负责引导AP间消息(或具有与提供这种功能的网关节点的连接)，包括针对源自它们所服务的任何中继节点或IAB节点的AP间消息。

发明内容

根据本发明的第一个方面，提供了一种操作蜂窝电信网络中的接入点AP的方法，所述蜂窝电信网络具有多个AP以及核心网，其中，所述AP经由朝向所述核心网的无线上游连接与所述多个AP的第一子集连接，并且还经由离开所述核心网的无线下游连接与所述多个AP的第二子集连接，所述方法包括以下步骤：在第一无线通信中从所述多个AP中的第一AP接收AP间消息，所述AP间消息包括目的地识别符；基于所述AP间消息的所述目的地识别符来识别所述多个AP中的第二AP；以及经由所述无线下游连接在第二无线通信中向所述第二AP发送所述AP间消息。

第二相邻AP可以是AP间消息的目的地或第二相邻AP的第一邻居。

所述方法可以还包括以下步骤：发现所述第二相邻AP；识别所述第二相邻AP的所述第一邻居；记录所述第二相邻AP与所述第二相邻AP的所述第一邻居之间的关联，其中，基于所述AP间消息的所述目的地来识别所述第二相邻AP的步骤利用所记录的所述第二相邻AP与所述第二相邻AP的所述第一邻居之间的所述关联。

所述方法可以还包括以下步骤：检测所述第二相邻AP与所述第二相邻AP的第二邻居之间的AP间连接的终止；以及响应于所述检测，更新所述第二相邻AP与所述第二相邻AP的所述第二邻居之间的所记录的关联。

根据本发明的第二个方面，提供了一种包括指令的计算机程序，当所述程序由计算机执行时，所述指令使所述计算机执行本发明的第一个方面的步骤。计算机程序可以存储在计算机可读载体介质上。

根据本发明的第三个方面，提供了一种蜂窝电信网络中的接入点AP，其具有被配置为协作以执行本发明的第一个方面的步骤的收发器、存储器和处理器。

附图说明

为了更好地理解本发明，现在将参照附图仅以示例的方式描述本发明的实施方式，在附图中：

图1是本发明的蜂窝电信网络的实施方式的示意图；

图2是图1网络的施主综合接入和回程(IAB)的示意图；

图3是图1的网络的IAB节点的示意图；

图4是示出本发明的方法的实施方式的消息传递处理的流程图；

图5是引入第五IAB节点之后图1的网络的示意图；以及

图6是示出本发明的方法的实施方式的路由表更新处理的流程图。

具体实施方式

现在将参照图1到图3描述本发明的蜂窝电信网络100的第一实施方式。图1示出了蜂窝电信网络100，其包括多个用户设备(UE)110a…110e、多个综合接入和回程(IAB)节点120a…120d、施主IAB 130和核心网140，这些设备均根据由第三代合作伙伴计划(3GPP)标准化的第五代(5G)蜂窝电信协议来工作。IAB节点120a…120d以多跳中继架构来连接，使第一IAB节点120a、第二IAB节点120b经由中间IAB节点(第三IAB节点120c和第四IAB节点120d)与施主IAB 130通信。

施主IAB 130在图2中较详细地示出。施主IAB 130包括对核心网140的用于有线通信(例如经由光纤)的第一通信接口131、处理器133、存储器135以及用于无线通信(例如经由天线)的第二通信接口137，其都经由总线139连接。第二通信接口137用于向一个或更多个UE(例如多个UE中的第五UE 110e)提供接入连接，并且用于向一个或更多个IAB节点(例如第四IAB节点120d)提供无线回程连接。如图2所示，施主IAB 130的处理器133包括用于处理经由第一通信接口131或第二通信接口137传递的分组的集中式单元(CU)(提供无线电资源控制(RRC)和分组数据汇聚(PDC)功能)和分布式单元(DU)(提供无线电链路控制(RLC)和媒体访问控制(MAC)功能)。

多个IAB节点中的第三IAB节点120c在图3中较详细地示出。第三IAB节点120c包括用于无线通信(例如经由天线)的第一通信接口121c、处理器123c、存储器125c和用于无线通信(例如经由天线)的第二通信接口127c，其都经由总线129c连接。第一通信接口121c用于提供到第四IAB节点120d的无线回程连接。第二通信接口127c用于向一个或更多个UE(例如多个UE中的第三UE 110c)提供无线接入连接，并且用于向第一IAB节点120a和第二IAB节点120b提供无线回程连接。由于第一和第二通信接口都可以用于无线回程连接，但是方向相反，对第四IAB节点120d的无线回程连接的第一通信接口121c在下文中将被称为上游无线回程连接(因其用于从第三IAB节点120c到诸如第四IAB节点120d的上游网络节点或核心网140的通信)，并且对第一IAB节点120a和第二IAB节点120ab的无线回程连接的第二通信接口127c在下文中将被称为下游无线回程连接(因其用于从第三IAB节点120c到诸如第一IAB节点120a和第二IAB节点120b的下游网络节点的通信)。

第三IAB节点120c的处理器123c包括用于处理经由第一通信接口121c或第二通信接口127c传递的分组的分布式单元(DU)(提供无线电链路控制(RLC)和媒体访问控制(MAC)功能)，并且还包括用于经由上游无线回程连接(到第四IAB节点120d的DU部分)进行通信的移动终端(MT)部分。

第一IAB节点120a、第二IAB节点120b和第四IAB节点120d基本上与第三IAB节点120c相同，并且用于这些IAB节点的术语上游/下游无线回程连接是指从各个IAB节点的角度来看的上游/下游方向(即，对于第一IAB节点120a而言的上游无线回程连接朝向第三IAB节点120c，对于第二IAB节点120b而言的上游无线回程连接朝向第三IAB节点120c，对于第四IAB节点120d而言的上游无线回程连接朝向IAB施主130，而对于第四IAB节点120d而言的下游无线回程连接朝向第三IAB节点120c)。

施主IAB 130和IAB节点120a…120d都被配置为与其可以(直接或间接)连接的任何其它施主IAB或IAB节点建立接入点间(AP间)连接(在本实施方式中为Xn连接)。此外，施主IAB 130和多个IAB节点120a…120d中的各个IAB节点存储(在其各自的存储器模块中)路由表，该路由表列出了具有与其的已建立的AP间连接(即，已建立的Xn连接)的各个相邻节点。对于各个这些相邻节点，路由表还识别了该相邻节点的因特网协议(IP)地址、该相邻节点的父节点的识别符、以及该相邻节点的各个子节点的识别符。在此上下文中，父节点是该相邻节点经由其上游无线回程连接直接连接到的施主IAB或IAB节点，并且子节点是该相邻节点经由其下游无线回程连接直接连接到的施主IAB或IAB节点。下面将较详细地描述更新路由表处理。

现在将描述本发明的方法的实施方式。该方法包括多个处理，包括消息传递处理和路由表更新处理。现在将参照图1和图4描述消息传递处理。

蜂窝电信网络100最初处于如图1所示的状态，并且已经在以下之间建立了Xn连接：

·第一IAB节点120a与第三IAB节点120c；

·第二IAB节点120b与第三IAB节点120c；

·第三IAB节点120c与第四IAB节点120d；以及

·第四IAB节点120d与IAB施主130。

第一IAB节点120a的路由表包括以下数据(在以下描述的更新处理之后)：

表1：第一IAB节点120a的路由表

第三IAB节点120c的路由表包括以下数据(在以下描述的更新处理之后)：

表2：第三IAB节点120c的路由表

在消息传递处理的第一步骤(S201)中，如图4的流程图所示，第一IAB节点120a生成目的地为第二IAB节点120b的Xn消息。在步骤S203中，第一IAB节点120a在其路由表上执行查找，以确定第一IAB节点120a是否具有与第二IAB节点120b的已建立的Xn连接(即，第二IAB节点120b在路由表中被列为相邻节点)，或者第二IAB节点120b是否是路由表中列出的相邻节点的父节点或子节点。在该实施方式中，第一IAB节点120a不具有与第二IAB节点120b的已建立的Xn连接，但是第二IAB节点120b被识别为第三IAB节点120b的子节点。响应性地(在步骤S207中)，第一IAB节点120a向第三IAB节点120c发送Xn消息。

在接收到来自第一IAB节点120a的Xn消息时(步骤S202)，第三IAB节点120c类似地执行步骤S203，以对其路由表执行查找，以确定其是否具有与第二IAB节点120b的已建立的Xn连接，或者，如果没有，则确定第二IAB节点120b是否是在路由表中列出的相邻节点的父节点或子节点。当第三IAB节点120c与第二IAB节点120b具有已建立的Xn连接时，第三IAB节点120c通过向第二IAB节点120b发送该Xn消息来响应(在步骤S205中)。

因此，第二IAB节点120b接收该Xn消息并以其正常方式处理该Xn消息。

上述处理使得IAB节点能够向AP间消息的目的地引导AP间消息。在没有该功能的情况下，生成Xn消息的IAB节点(第一IAB节点120a)必须将其向施主IAB 130转发该Xn消息，从而该Xn消息可以被转发到目的地节点(第二IAB节点120b)。在本示例中，Xn消息将必须经由第一IAB节点120a与IAB施主130之间(即，第一IAB节点120a与第三IAB节点120c之间、第三IAB节点120c与第四IAB节点120d之间、以及第四IAB节点120d与施主IAB 130之间)的组成无线回程连接来转发。然而，通过实现上述过程，Xn消息可以由第三IAB节点120c向第二IAB节点120b转发，而无需第四IAB节点120d或施主IAB 130的任何交互，并且无需使用第三IAB节点120c、第四IAB节点120d以及施主IAB 130间的相应无线回程连接。因此，上述处理释放了这些无线回程连接上的容量，否则将浪费这些容量来将这些Xn消息转发到施主IAB130。此外，由于这些多跳架构会导致具有另外的IAB节点分支的树结构(例如，如果第三IAB节点120c和/或第四IAB节点120d具有一个或更多个其它子IAB节点)，并且在这些IAB节点分支内发起的Xn消息也必须被向上转发到IAB施主130，则服务于多个IAB节点分支的任何无线回程连接将被显著地加重负担。因此，上述处理对于服务于多个IAB节点分支的无线回程连接具有较显著的益处。

在第一IAB节点120a生成针对目的地IAB节点的消息的上述处理的另一示例中，该目的地IAB节点在第一IAB节点的路由表或第三IAB节点的路由表中都未被标识(为具有与该目的地IAB节点的已建立的Xn连接的相邻节点，或者为这种相邻节点的父节点/子节点)，那么第一IAB节点120a和第三IAB节点120c朝着IAB施主130转发该Xn消息(步骤S209)。如果第四IAB节点的路由表标识了该目的地IAB节点，则其可以根据上述处理的步骤来处理该Xn消息。如果不是，则Xn消息最终由IAB施主130接收和处理。

现在将参照图1、图5和图6描述更新路由表的处理。

蜂窝电信网络100最初处于如图1所示的状态。在随后的时间，第五IAB节点120e被添加到网络并直接连接到施主IAB 130，如图5所示。(与第三IAB节点120c连接的)第三UE110c在第五IAB节点120e的覆盖区域内。在该路由表更新处理的第一步骤(S301)中，第三IAB节点120c从第三UE 110c接收标识第五IAB节点120e的测量报告。在步骤S303中，第三IAB节点120c通过查阅其路由表来确定其是否具有与第五IAB节点120e的已建立的Xn连接。在本示例中，第三IAB节点120c和第五IAB节点120e不具有已建立的Xn连接。响应性地，第三IAB节点120c开始进行与第五IAB节点120e的Xn连接建立过程(步骤S305)。在建立后，第三IAB节点120c识别第五IAB节点120e并且接收第五IAB节点的IP地址。类似地，第五IAB节点120e已识别第三IAB节点120c并且已接收第三IAB节点的IP地址。

在步骤S307中，第三IAB节点120c向第五IAB节点120e发送路由表更新消息(封装在Xn消息中)。该路由表更新消息标识第三IAB节点120c的父节点(在本示例中，第四IAB节点120d)和第三IAB节点120c的所有子节点(在本示例中，第一IAB节点120a和第二IAB节点120b)。

在接收时，第五IAB节点120e将该数据存储在其路由表中。因此，第五IAB节点的路由表包括以下数据：

相邻节点的相邻节点子节点的相邻节点父节点的相邻节点IP地址

表3：第五IAB节点120e的路由表

第五IAB节点120e还向第三IAB节点120c发送路由表更新响应消息(封装在Xn消息中)，其标识第五IAB节点120e的父节点和第五IAB节点120e的所有子节点。在本示例中，施主IAB 130是第五IAB节点120e的父节点，并且第五IAB节点120e的子节点不存在。在接收到时，在步骤S309中，第三IAB节点130c将该数据存储在其路由表中。因此，第三IAB节点的路由表包括以下数据：

表4：第三IAB节点120c的路由表

此外，在步骤S311中，第五IAB节点120e向在其路由表中标识的所有其它相邻节点发送路由表更新消息(封装在Xn消息中)，以标识任何新的父/子关系。在这个示例中没有新的关系，因此不需要这样的消息。

上述处理提供了一种机制，用于利用涉及新添加的IAB节点的信息来更新路由表，从而可以在消息传递处理中利用新添加的IAB节点。另外，该处理提供用于在IAB节点之间的Xn连接终止之后从网络来更新路由表(例如，如果IAB节点被从网络移除、被断电，或者Xn连接以其他方式丢失)。在检测到终止之后，检测到的节点向在其路由表中标识的所有其它节点发送消息，以向其它节点通知该终止。其它节点然后可以更新它们的路由表。

在上述实施方式中，基站间连接是Xn连接。然而，这不是必须的，并且上述实施方式适用于其它形式的AP间消息，例如X2或S1。

本领域技术人员将理解，在所要求保护的本发明的范围内，特征的任何组合都是可能的。

Claims (8)

1.一种操作蜂窝电信网络中的接入点AP的方法，所述蜂窝电信网络具有多个AP以及核心网，其中，所述AP经由朝向所述核心网的无线上游连接与所述多个AP的第一子集连接，并且还经由离开所述核心网的无线下游连接与所述多个AP的第二子集连接，所述方法包括以下步骤：

在第一无线通信中从所述多个AP中的第一AP接收AP间消息，所述AP间消息包括目的地识别符；

基于所述AP间消息的所述目的地识别符来识别所述多个AP中的第二AP；以及

经由所述无线下游连接在第二无线通信中向所述第二AP发送所述AP间消息。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二AP是所述AP间消息的目的地。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述AP间消息的目的地是所述第二AP的第一邻居。

4.根据权利要求3所述的方法，所述方法还包括以下初始步骤：

发现所述第二AP；

识别所述第二AP的所述第一邻居；

记录所述第二AP与所述第二AP的所述第一邻居之间的关联，

其中，基于所述AP间消息的所述目的地来识别所述第二AP的步骤利用所记录的所述第二AP与所述第二AP的所述第一邻居之间的所述关联。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，所述方法还包括以下步骤：

检测所述第二AP与所述第二AP的第二邻居之间的AP间连接的终止；以及

响应于所述检测，更新所述第二AP与所述第二AP的所述第二邻居之间的所记录的关联。

6.一种包括指令的计算机程序，当所述程序由计算机执行时，所述指令使所述所述计算机执行根据权利要求1至5中的任一项所述的步骤。

7.一种计算机可读载体介质，所述计算机可读载体介质包括根据权利要求6所述的计算机程序。

8.一种蜂窝电信网络中的接入点AP，所述接入点AP具有收发器、存储器和处理器，所述收发器、所述存储器和所述处理器被配置为协作以执行根据权利要求1至5中的任一项所述的步骤。

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