CN117041919A - 设备到网络中继通信的装置，方法和计算机可读介质 - Google Patents

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F·萨博里-斯卡尼
于�玲
季靓海
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Abstract

当在充当朝向无线网络的中继节点的第一装置和充当远程节点的一个或多个第二装置之间存在角色切换时，由第一装置使用的朝向无线网络的中继上下文被使用侧链路通信传送给第二装置。此后，第一装置开始充当远程节点，并且第二装置通过使用中继上下文开始充当中继节点。使用相同的中继上下文使角色切换对于无线网络来说是透明的。

Description

设备到网络中继通信的装置,方法和计算机可读介质
本申请是申请日为2021年12月30日、申请号为202111646419.0、发明名称为“设备到网络中继通信的装置、方法和计算机可读介质”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
各种示例实施例涉及无线通信。
背景技术
无线通信系统正在不断发展。增加网络覆盖范围的一种方法是使用所谓的设备到网络(device-to-network)的中继技术，在该中继技术中使用了侧链路(sidelink)通信，例如，在设备处从网络接收经另一个设备中继的数据，或者将数据从一个设备传输到另一个设备，然后该另一个设备将数据中继到网络。
发明内容
本发明的各种实施例所寻求的保护范围由独立权利要求给出。本说明书中描述的没有落入独立权利要求范围的实施例、示例和特征(如果有的话)将被解释为有助于理解本发明的各种实施例的示例。
根据一方面，提供了一种装置，包括：至少一个处理器；以及至少一个存储器，包括计算机程序代码，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使所述装置至少执行：利用中继上下文建立与服务无线网络(serving wirelessnetwork)的无线连接，以便所述装置充当中继节点，以使用所述装置和一个或多个第二装置之间的侧链路通信在所述服务无线网络和所述一个或多个第二装置之间中继数据，其中使用侧链路的所述一个或多个第二装置充当一个或多个远程节点；响应于预设标准被满足，确定在所述装置和所述一个或多个远程节点中的第二装置之间将发生角色切换(roleswitch)；响应于所述确定，引起向所述第二装置发送至少包括中继上下文的消息，以便所述第二装置开始充当中继节点；响应于所述引起发送，停止充当所述中继节点并且开始充当远程节点，并且使用与所述第二装置的所述侧链路通信用于所述装置和所述服务无线网络之间的数据传输。
在一实施例中，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使所述装置还至少执行：在建立所述中继上下文之前，基于所述装置的能力信息和至少所述第二装置的能力信息确定综合能力信息；以及在利用所述中继上下文建立所述无线连接时，使用所述综合能力信息作为所述装置的所述能力信息。
根据一方面，提供了一种装置，包括：至少一个处理器；以及至少一个存储器，包括计算机程序代码，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使所述装置至少执行：通过使用与第一装置的侧链路通信用于所述装置和服务无线网络之间的数据传输来充当远程节点，其中所述第一装置充当中继节点；响应于从所述第一装置接收到至少包括中继上下文的消息，确定在所述装置和所述第一装置之间将发生角色切换，所述中继上下文用于通过无线连接与所述服务无线网络的数据传输；响应于所述确定，停止充当远程节点并且使用所接收的所述中继上下文开始充当与所述服务无线网络的中继节点用于数据传输，并且使用所述侧链路通信在一个或多个远程节点和所述服务无线网络之间中继数据，其中所述一个或多个远程节点至少包括所述第一装置。
在一实施例中，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使所述装置在充当远程节点时还至少执行：根据所接收的配置执行无线电资源测量；并且引起向所述第一装置发送测量报告。
在一实施例中，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使所述装置在充当中继节点时还至少执行：响应于预设标准被满足，确定在所述装置和所述一个或多个远程节点中的第二装置之间将发生角色切换；响应于所述确定，引起向所述第二装置发送至少所述中继上下文，以便所述第二装置开始充当所述中继节点；响应于所述引起发送，停止充当所述中继节点并且开始充当远程节点，并且使用与所述第二装置的侧链路通信用于所述装置和所述服务无线网络之间的数据传输。
在一实施例中，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使所述装置在充当中继节点时还至少执行：从所述服务无线网络接收无线电资源测量配置；并且引起向所述一个或多个远程节点发送所述无线电资源测量配置。
在一实施例中，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使所述装置在充当所述中继节点时还至少执行：根据所接收的所述配置执行无线电资源测量；从所述远程节点接收测量报告；使用自己的无线电资源测量结果和所接收的测量报告来确定综合测量报告；以及引起向所述无线网络发送所述综合测量报告作为所述装置的无线电资源测量报告。
在一实施例中，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使所述装置在充当所述中继节点时还至少执行：引起从所述一个或多个远程节点请求测量报告。
在一实施例中，所述预设标准包括以下一项或多项：所述第二装置和服务无线网络中的服务接入节点之间的无线电信道质量优于所述装置和所述服务接入节点之间的信道质量；和/或所述第二装置和其他一个或多个第二装置之间的侧链路质量优于所述装置和所述其他一个或多个第二装置之间的侧链路质量；和/或质量在预定的时间内较好；和/或基于来自目标接入节点上的第二装置的测量，向所述服务无线网络中的所述目标接入节点的切换被触发。
在一实施例中，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使所述装置在充当所述中继节点时还至少执行：将由所述装置从所述远程节点接收的侧链路资源请求处理为所述装置的资源请求，并且引起向所述服务无线网络发送所述资源请求；和/或将由所述装置从所述远程节点接收的侧链路信息消息处理成所述装置的侧链路信息消息，并且引起向所述服务无线网络发送所述消息；和/或将由所述装置从所述远程节点接收的辅助信息消息处理成所述装置的辅助信息消息，并且引起向所述服务无线网络发送所述消息。
在一实施例中，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使所述装置还至少执行：响应于通过所述侧链路从查询装置接收到用于查询能力的消息，引起至少向所述查询装置发送能力信息。
根据一方面，提供了一种系统，包括：至少一个服务无线网络；至少一个设备组，包括至少第一装置和第二装置，所述第一装置和所述第二装置能够通过无线连接与服务无线网络通信以及通过侧链路彼此通信，并且被配置为充当中继节点和远程节点，其中对于每个设备组，所述装置中的一个装置充当针对所述设备组的中继节点并且其他装置充当远程节点，对于每个装置，所述装置包括至少一个处理器以及至少一个存储器，所述至少一个存储器包括计算机程序代码，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起：在所述装置充当所述中继节点时，使所述装置至少执行：使用中继上下文作为上下文装置与服务无线网络通信，所述中继上下文已经利用所述上下文装置被建立；响应于预设标准被满足，确定在所述中继节点和所述远程节点中的一个远程节点之间将发生角色切换；响应于所述确定，引起向所述远程节点中的所述一个远程节点远程节点至少所述中继上下文，并且开始充当远程节点；在所述装置充当所述远程节点时，使所述装置至少执行：使用侧链路和所述中继节点用于向所述服务无线网络的数据传输以及从所述服务无线网络的数据传输；响应于从所述中继节点接收到至少所述中继上下文，确定从所述远程节点向中继节点的角色切换将发生；响应于所述确定，引起使用所接收的所述中继上下文充当所述中继节点，以作为上下文装置与所述服务无线网络通信；其中所述服务无线网络被配置为使用所述中继上下文与所述上下文装置通信。
根据一方面，提供了一种用于装置的方法，所述方法在被所述装置执行时包括：利用中继上下文建立与服务无线网络的无线连接，以便所述装置充当中继节点，以使用所述装置和一个或多个第二装置之间的侧链路通信在所述服务无线网络和所述一个或多个第二装置之间中继数据，其中使用侧链路的所述一个或多个第二装置充当一个或多个远程节点；响应于预设标准被满足，确定在所述装置和所述一个或多个远程节点中的第二装置之间将发生角色切换；响应于所述确定，引起向所述第二装置发送至少包括所述中继上下文的消息，以便所述第二装置开始充当中继节点；响应于所述引起发送，停止充当所述中继节点并且开始充当远程节点，并且使用与所述第二装置的侧链路通信用于所述装置和所述服务无线网络之间的数据传输。
根据一方面，提供了一种用于装置的方法，所述方法在被所述装置执行时包括：通过使用与第一装置的侧链路通信用于所述装置和服务无线网络之间的数据传输来充当远程节点，其中所述第一装置充当中继节点；响应于从所述第一装置接收到至少包括中继上下文的消息，确定在所述装置和所述第一装置之间将发生角色切换，所述中继上下文用于通过无线连接与所述服务无线网络的数据传输；响应于所述确定，停止充当所述远程节点并且使用所接收的中继上下文开始充当与所述服务无线网络的中继节点用于数据传输，并且使用所述侧链路通信在一个或多个远程节点和所述服务无线网络之间中继数据，其中所述一个或多个远程节点至少包括所述第一装置。
根据一方面，提供了一种包括程序指令的计算机可读介质，所述程序指令在被装置运行时使所述装置执行第一过程或第二过程中的至少一个，其中所述第一过程至少包括：充当中继节点，以使用所述装置和一个或多个第二装置之间的侧链路通信在服务无线网络和所述一个或多个第二装置之间中继数据，其中使用侧链路的所述一个或多个第二装置充当一个或多个远程节点；使用中继上下文与所述服务无线网络通信；响应于预设标准被满足，确定在所述中继节点和所述远程节点中的一个之间将发生角色切换；响应于所述确定，引起向所述远程节点中的一个远程节点转发至少所述中继上下文，并且开始充当远程节点；其中所述第二过程至少包括：通过使用与第一装置的侧链路通信用于所述装置和所述服务无线网络之间的数据传输来充当远程节点，其中所述第一装置充当中继节点；响应于从所述第一装置接收到至少包括所述中继上下文的消息，确定在所述装置和所述第一装置之间将发生角色切换；响应于所述确定，停止充当所述远程节点，并且使用所接收的所述中继上下文开始充当与所述服务无线网络的中继节点。
根据一方面，提供了一种包括程序指令的计算机可读介质，所述程序指令在被装置运行时使装置至少执行：充当中继节点，以使用所述装置和一个或多个第二装置之间的侧链路通信在服务无线网络和所述一个或多个第二装置之间中继数据，其中使用侧链路的所述一个或多个第二装置充当一个或多个远程节点；使用中继上下文与所述服务无线网络通信；响应于预设标准被满足，确定在所述中继节点和所述远程节点中的一个远程节点之间将发生角色切换；响应于所述确定，引起向所述远程节点中的所述一个远程节点转发至少所述中继上下文，并且开始充当远程节点。
根据一方面，提供了一种包括程序指令的计算机可读介质，所述程序指令在被装置运行时使所述装置至少执行：通过使用与第一装置的侧链路通信用于所述装置和所述服务无线网络之间的数据传输来充当远程节点，其中所述第一装置充当中继节点；响应于从所述第一装置接收到至少包括所述中继上下文的消息，确定在所述装置和所述第一装置之间将发生角色切换；响应于所述确定，停止充当所述远程节点，并且使用所接收的所述中继上下文开始充当与所述服务无线网络的中继节点。
根据一方面，提供了包括程序指令的非暂态计算机可读介质，所述程序指令在被装置运行时使所述装置执行第一过程或第二过程中的至少一个，其中所述第一过程至少包括：充当中继节点，以使用所述装置和一个或多个第二装置之间的侧链路通信在服务无线网络和所述一个或多个第二装置之间中继数据，其中使用侧链路的所述一个或多个第二装置充当一个或多个远程节点；使用中继上下文与所述服务无线网络通信；响应于预设标准被满足，确定在所述中继节点和所述远程节点中的一个远程节点之间将发生角色切换；响应于所述确定，向所述远程节点中的所述一个远程节点转发至少所述中继上下文，并且开始充当远程节点；其中所述第二过程至少包括：通过使用与第一装置的侧链路通信用于所述装置和所述服务无线网络之间的数据传输来充当远程节点，其中所述第一装置充当中继节点；响应于从所述第一装置接收到至少包括所述中继上下文的消息，确定在所述装置和所述第一装置之间将发生角色切换；响应于所述确定，停止充当所述远程节点，并且使用所接收的所述中继上下文开始充当与所述服务无线网络的中继节点。
根据一方面，提供了包括程序指令的非暂态计算机可读介质，所述程序指令在被装置运行时使所述装置至少执行：充当中继节点，以使用所述装置和一个或多个第二装置之间的侧链路通信在服务无线网络和所述一个或多个第二装置之间中继数据，其中使用侧链路的所述一个或多个第二装置充当一个或多个远程节点；使用中继上下文与所述服务无线网络通信；响应于预设标准被满足，确定在所述中继节点和所述远程节点中的一个远程节点之间将发生角色切换；响应于所述确定，引起向所述远程节点中的所述一个远程节点转发至少所述中继上下文，并且开始充当远程节点。
根据一方面，提供了包括程序指令的非暂态计算机可读介质，所述程序指令在被装置运行时使所述装置至少执行：通过使用与第一装置的侧链路通信用于所述装置和所述服务无线网络之间的数据传输来充当远程节点，其中所述第一装置充当中继节点；响应于从所述第一装置接收到至少包括所述中继上下文的消息，确定在所述装置和所述第一装置之间将发生角色切换；响应于所述确定，停止充当所述远程节点，并且使用所接收的所述中继上下文开始充当与所述服务无线网络的中继节点。
根据一方面，提供了包括指令的计算机介质，所述指令在被装置运行时所述装置执行第一过程或第二过程中的至少一个，其中所述第一过程至少包括：充当中继节点，以使用所述装置和一个或多个第二装置之间的侧链路通信在服务无线网络和所述一个或多个第二装置之间中继数据，其中使用侧链路的所述一个或多个第二装置充当一个或多个远程节点；使用中继上下文与所述服务无线网络通信；响应于预设标准被满足，确定在所述中继节点和所述远程节点中的一个远程节点之间将发生角色切换；响应于所述确定，引起向所述远程节点中的所述一个远程节点转发至少所述中继上下文，并且开始充当远程节点；其中所述第二过程至少包括：通过使用与第一装置的侧链路通信用于所述装置和所述服务无线网络之间的数据传输来充当远程节点，其中所述第一装置充当中继节点；响应于从所述第一装置接收到至少包括所述中继上下文的消息，确定在所述装置和所述第一装置之间将发生角色切换；响应于所述确定，停止充当所述远程节点，并且使用所接收的所述中继上下文开始充当与所述服务无线网络的中继节点。
根据一方面，提供了包括指令的计算机介质，所述指令在被装置运行时使所述装置至少执行：充当中继节点，以使用所述装置和一个或多个第二装置之间的侧链路通信在服务无线网络和所述一个或多个第二装置之间中继数据，其中使用侧链路的所述一个或多个第二装置充当一个或多个远程节点；使用中继上下文与所述服务无线网络通信；响应于预设标准被满足，确定在所述中继节点和所述远程节点中的一个远程节点之间将发生角色切换；响应于所述确定，引起向所述远程节点中的所述一个远程节点转发至少所述中继上下文，并且开始充当远程节点。
根据一方面，提供了包括指令的计算机介质，所述指令在被装置运行时使所述装置至少执行：通过使用与第一装置的侧链路通信用于所述装置和所述服务无线网络之间的数据传输来充当远程节点，其中所述第一装置充当中继节点；响应于从所述第一装置接收到至少包括所述中继上下文的消息，确定在所述装置和所述第一装置之间将发生角色切换；响应于所述确定，停止充当所述远程节点，并且使用所接收的所述中继上下文开始充当与所述服务无线网络的中继节点。
附图说明
参考附图，下面仅以示例的方式描述实施例，其中：
图1示出了示例性的无线通信系统；
图2示出了示例性的侧链路使用情况；
图3至图8是说明功能性的不同例子的流程图；
图9至图11说明了信息交换的不同例子；以及
图12是示意框图。
具体实施方式
以下实施例是示例。尽管说明书可能在多处提到“一”(an)、“一个”(one)或“一些”(some)实施例，但这并不一定意味着每个这样的引用都是指相同的实施例，或者该特征仅适用于单个实施例。不同实施例的单个特征也可以被组合以提供其他实施例。此外，词语“包括”(comprising)和“包含”(including)应该理解为不限制所描述的实施例仅由已经提到的那些特征组成，并且这样的实施例还可以包含没有具体提到的特征/结构。此外，虽然术语包括序数，例如“第一”(first)、“第二”(second)等可以用于描述各种元件，但是结构元件不受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与其他元件区分开来。例如，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件也可以被称为第一元件，而不脱离本公开的范围。
这里描述的实施例和示例可以在包括无线连接的任何通信系统中实现。在下文中，将使用基于新无线电(NR，5G)或长期演进高级(LTE Advanced，LTE-A)的无线电接入架构作为实施例可以应用的接入架构的示例来描述不同的示例性实施例，然而，实施例不限于这样的架构。对于本领域技术人员来说，很明显，通过适当地调整参数和过程，这些实施例也可以应用于具有合适装置的其他类型的通信网络。合适系统的其他选择的一些例子是通用移动电信系统(UMTS)无线电接入网(UTRAN或E-UTRAN)、长期演进(LTE，与E-UTRA相同)、超5G、无线局域网(WLAN或WiFi)、微波接入全球互操作性(WiMAX)、个人通信服务(PCS)、/>宽带码分多址(WCDMA)、使用超宽带(UWB)技术的系统、传感器网络、移动自组织网络(MANET)和互联网协议。
图1描述了简化的系统体系结构的例子，仅示出了一些元件和功能实体，它们都是逻辑单元，其实现可能与所示的不同。图1所示的连接是逻辑连接；实际的物理连接可能不同。对于本领域技术人员来说，显然该系统通常还包括除图1所示的功能和结构之外的其他功能和结构。
然而，实施例不限于作为示例给出的系统；本领域技术人员可以将该解决方案应用于具有必要特性的其他通信系统。
图1的例子示出了示例性无线接入网络的一部分。
图1示出了用户设备101和101’被配置为在小区中的一个或多个通信信道上与提供该小区的接入节点(例如，(e/g)NodeB)102进行无线连接。从用户设备到(e/g)NodeB的物理链路称为上行链路或反向链路，从(e/g)NodeB到用户设备的物理链路称为下行链路或前向链路。应当理解，(e/g)NodeB或它们的功能可以通过使用任何节点、主机、服务器或接入点等适合这种用途的实体来实现。
通信系统100通常包括不止一个(e/g)NodeB，在这种情况下(e/g)NodeB也可以被配置为通过为此目的设计的有线或无线链路彼此通信。这些链路可以用于信令目的。(e/g)NodeB是被配置为控制其所耦合到的通信系统的无线电资源的计算设备。NodeB也可以被称为基站、接入点或包括能够在无线环境中操作的中继站的任何其他类型的接口设备。(e/g)NodeB包括收发器或耦合到收发器。从(e/g)NodeB的收发器，提供到天线单元的连接，该天线单元建立向用户设备的双向无线电链路。天线单元可以包括多个天线或天线元件。(e/g)NodeB还连接到核心网络105(CN或下一代核心NGC)。取决于系统，CN侧的对应方可以是服务网关(S-GW，路由和转发用户数据分组)、分组数据网络网关(P-GW)(用于提供用户设备(UEs)向外部分组数据网络的连接)、或者移动管理实体(MME)、接入和移动性管理功能(AMF)等。
用户设备(user device，也称为UE、用户装置(user equipment)、用户终端、终端设备等)示出了空中接口上的资源被分配和指派到其的一种类型的设备，因此，这里用用户设备描述的任何特征都可以用相应的设备来实现。
用户设备通常是指便携式计算设备，其包括与订阅实体一起操作的无线移动通信设备(例如用户识别模块(SIM))，包括但不限于以下类型的无线设备：移动台(移动电话)、智能手机、个人数字助理(PDA)、手机、使用无线调制解调器的设备(报警或测量设备等)，膝上型和/或触摸屏计算机、平板电脑、游戏控制台、笔记本电脑、可穿戴设备和多媒体设备。应当理解，用户设备也可以是几乎仅包括上行链路的设备，其示例是将图像或视频剪辑加载到网络的相机或摄像机。用户设备也可以是具有在物联网(IoT)网络中操作的能力的设备，其中IoT网络是一种场景，在该场景中向对象提供在网络上传输数据(而不需要人与人或人与计算机交互)的能力。用户设备也可以利用云。在一些应用中，用户设备可以包括带有无线电部件(例如手表、耳机或眼镜)的小型便携式设备，并且计算在云中进行。用户设备被配置为执行一个或多个用户设备功能。仅举一些名字或装置，用户设备也可以被称为用户单元、移动站、远程终端、接入终端、用户终端或用户装置(UE)。
这里描述的各种技术也可以应用于网络物理系统(CPS)(一种协作计算元件控制物理实体的系统)。CPS可以实现和利用大量互连的、在不同位置嵌入物理对象中的信通技术(ICT)设备(传感器、执行器、处理器、微控制器等)。移动网络物理系统是网络物理系统的一个子类，其中所讨论的物理系统具有固有的移动性。移动物理系统的例子包括由人或动物运输的移动机器人和电子设备。
此外，尽管装置被描绘为单个实体，但是可以实现不同的单元、处理器和/或存储单元(图1中未全部示出)。
5G支持使用多输入多输出(MIMO)天线、比LTE更多的基站或节点或相应的网络设备(所谓的小小区概念)，包括与较小基站合作的宏站点，并基于服务需求、使用情况和/或可用频谱采用各种无线电技术。5G移动通信支持广泛的用例和相关应用，包括视频流、增强现实、不同的数据共享方式和各种形式的机器类型应用(如海量)机器类型通信(mMTC)，包括车辆安全、不同传感器和实时控制。5G预计将有多个无线电接口，即低于6千兆赫(GHz)、厘米微波(cmWave)和毫米波(mmWave)，并且还可与现有的传统无线电接入技术(如LTE)集成。至少在早期阶段，与LTE的集成可以实现为一个系统，在该系统中宏覆盖由LTE提供，并且通过聚合到LTE，5G无线电接口接入来自小小区。换句话说，5G计划支持RAT间可操作性(如LTE-5G)和RI间可操作性(无线电接口间可操作性，如低于6GHz-cmWave，低于6GHz-cmWave-mmWave)。考虑在5G网络中使用的概念之一是网络切片，在网络切片中可以在同一基础设施内创建多个独立且专用的虚拟子网(网络实例)，以运行对延迟、可靠性、吞吐量和移动性有不同要求的服务。
LTE网络中的当前架构完全分布在无线电中，并且完全集中在核心网络中。5G中的低延迟应用和服务要求将内容带到靠近无线电的地方，这导致了本地爆发(local breakout)和多址边缘计算(MEC)。5G使分析和知识生成能够在数据源处进行。这种方法需要利用可能无法持续连接到网络的资源，这些资源诸如笔记本电脑、智能手机、平板电脑和传感器。MEC为应用和服务托管提供了一个分布式计算环境。它还能够在蜂窝订户附近存储和处理内容，以加快响应时间。边缘计算涵盖了广泛的技术，如无线传感器网络、移动数据采集、移动签名分析、协作分布式对等自组网和处理(也可分类为本地云/雾计算和网格/网状计算)、露计算(dew computing)、移动边缘计算、微云(cloudlet)、分布式数据存储和检索、自主自愈网络、远程云服务、增强和虚拟现实、数据缓存、IoT(大规模连接和/或延迟关键)、关键通信(自动驾驶汽车、交通安全、实时分析、时间关键控制、医疗保健应用)。
通信系统还能够与其他网络通信，例如公共交换电话网或互联网106，或者利用它们提供的服务。通信网络还能够支持云服务的使用，例如至少部分核心网络操作可以作为云服务来执行(这在图1中由“云”107来描述)。通信系统还可以包括中央控制实体等，为不同运营商的网络提供合作的设施(例如在频谱共享方面)。
边缘云可以通过利用网络功能虚拟化(NVF)和软件定义网络(SDN)引入到无线接入网(RAN)。使用边缘云可能意味着接入节点操作至少部分地在操作上耦合到包括无线电部分的远程无线电头端或基站的服务器、主机或节点中执行。节点操作也可能分布在多个服务器、节点或主机中。云RAN架构的应用使RAN实时功能能够在RAN侧(在分布式单元DU102中)执行，而非实时功能能够以集中式方式(在集中式单元CU 104中)执行。
还应该理解，核心网络操作和基站操作之间的分工可能不同于LTE的分工，或者甚至不存在。其他一些可能使用的技术进步是大数据和All-IP，这可能会改变网络的构建和管理方式。5G(或新无线电，NR)网络正在被设计成支持多层次结构，其中MEC服务器可以被放置在核心和基站或nodeB(gNB)之间。应当理解，MEC也可以应用于4G网络中。
5G还可以利用卫星通信来增强或补充5G服务的覆盖范围，例如通过提供回程(backhauling)。可能的用例是为机器对机器(M2M)或IoT设备或车上乘客提供服务连续性，或确保关键通信和未来铁路/海上/航空通信的服务可用性。卫星通信可以利用地球静止轨道(GEO)卫星系统，也可以利用低地球轨道(LEO)卫星系统，特别是巨型星座(mega-constellations，在其中部署了数百颗(纳米)卫星的系统)。巨型星座中的每个卫星103可以涵盖一些卫星所支持的网络实体，这些网络实体创建地面小区。地面小区可以通过地面中继节点102或位于地面的或卫星中的gNB来创建。
对于本领域技术人员来说，很明显，所描述的系统仅仅是无线电接入系统的一部分的示例，并且在实践中，该系统可以包括多个(e/g)NodeB，用户设备可以接入多个无线电小区，并且该系统还可以包括其他设备，例如中继节点，例如一个或多个集成接入和回程(IAB)节点的分布式单元(DU)部分，或者其他网络元件等。至少一个(e/g)NodeB或者可以是归属(e/g)NodeB。另外，在无线电通信系统的地理区域中，可以提供多个不同种类的无线电小区以及多个无线电小区。无线电小区可以是宏小区(或伞状小区)，它们是大小区，通常具有高达几十公里的直径，或者无线电小区也可以是较小的小区，例如微小区、毫微微小区或微微小区。图1的(e/g)NodeB可以提供任何类型的这些小区。蜂窝无线电系统可以实现为包括几种小区的多层网络。典型地，在多层网络中，一个接入节点提供一种小区，因此需要多个(e/g)NodeB提供这样的网络结构。
为了满足改善通信系统的部署和性能的需要，引入了“即插即用”(e/g)NodeB的概念。典型地，能够使用“即插即用”(e/g)NodeB的网络除归属(e/g)NodeB(H(e/g)NodeB)之外还包括归属节点(Node)B网关或HNB-GW(图1中未示出)。通常安装在运营商网络中的HNB网关(HNB-GW)可以将来自大量HNB的流量聚合回核心网络。
例如，在3G、4G、5G和超5G中扩展网络覆盖的一种方法是使用一种称为基于侧链路的“用户设备到网络”(UE-to-NW、device-to-network)的概念。例如，该概念可用于公共安全服务和车辆到一切(V2X)服务。例如，车辆到一切的服务包括车辆到车辆(V2V)、车辆到行人(V2P)和车辆到基础设施(V2I)。
图2提供了在用户设备可移动且正在移动的情况下基于侧链路的“用户设备到网络”中继概念的高度简化的例子。
参考图2，设备组201包括两个或多个设备201a、201b，即多个设备，它们被配置为使用侧链路通信210(直接通信、机器类型通信)彼此通信，并且多个设备中的至少两个设备被配置为支持中继功能，并且能够具有到无线网络的无线连接220，在中继概念200的示例中，在设备组201中每次一个设备。无线网络是通过基站202、202’(gNB、接入节点)经由相应的小区221、222提供的，如上参考图1所述。这里，具有无线连接220的设备201a被称为中继节点，并且该组中的其他设备202b被称为远程节点。在5G中，至少在V2X服务中，用于侧链路210的接口被称为PC5，并且用于向服务无线网络的无线连接的接口220(在图示的例子中是向基站的无线连接的接口)被称为Uu接口。
设备组201可以包括车辆中的设备，例如一个或多个固定安装的设备、可移除地插入到车辆中的设备、可能能够具有无线连接的设备、和/或可以是用户携带设备的一个或多个设备，例如当用户在车辆中时在车辆中的智能电话、智能可穿戴设备等。设备组201可以包括一组车辆，或者设备组201可以是作为一组行进的具有许多货车的货车车队。例如，设备组中的设备可以是一个所有者的设备，或者属于一个域，例如公共安全部门的设备或铁路运营商的设备，或者它们可以具有不同的所有者和/或属于不同的域，只要设备组中的设备可以使用侧链路共享信息。
在图2所示的例子中，设备组201正在移动(行进)。在图2所示的时间中，第一设备201a是中继节点，位于小区221中并由基站202服务，第二设备201b是远程节点，位于小区221、222重叠的区域中。假设设备组从左向右移动(箭头230)，当设备组进入小区221时，第二设备201b是中继节点，第一设备201a是远程节点，但是当移动时，角色被切换(gNB内角色切换)。当移动继续时，在某个时间，可能发生从基站202(小区221)到基站202’(小区222)的切换，并且角色也可能会再次被切换(gNB间角色切换)。
在图3至图8的以下示例中，设备组中被配置为切换角色(即，从中继节点向远程节点切换，反之亦然)的设备被称为装置，并且图3至图8公开了该装置的不同示例功能。
参考图3，可以是该装置在充当(框301)一个或多个第二装置(该第二装置在该装置充当中继节点的设备组中扮演切换候选者角色)的中继节点之前，用中继上下文建立(框300)向服务网络的的无线连接。自然地，对于设备组中不半圆切换候选者角色的可能设备，该装置也充当(块301)中继节点。中继上下文包括用于充当中继节点的配置。然而，可能另一个装置已经建立了无线连接，因此该装置可以省略框300，在图3中通过使用虚线而示出为可选的。
当充当中继节点时，该装置在框302中检查预设标准是否已经被满足。如果不是(框302：否)，则该装置继续充当中继节点，并检查标准的满足。例如，预设标准可以包括第二装置具有比充当中继节点的该装置更好的朝向服务无线网络(serving wirelessnetwork)的无线电信道质量，或者第二装置在预定时间内具有比充当中继节点的该装置更好的朝向服务无线网络的无线电信道质量。例如，可以通过一个或多个附加定时器来监控预定时间。预定时间的使用能够避免当无线质量在大多数时候接近相等时来回的角色切换。其他示例包括第二装置具有(或者预定时间内已经具有)更好的联合质量，即朝向服务无线网络的无线信道质量和朝向设备组中其他设备/装置的侧链路质量的组合。标准或标准参数的进一步例子包括不同的侧链路通信中可用的容量、硬件(例如收发器)和/或电池容量。例如，如果该装置具有比第二装置更好的车辆容量(例如汽车的电池容量)，则仅当第二装置的无线电信道质量或联合质量与该装置的相应质量之间的差异超过预设限制时，标准才被满足。也可以使用其他标准，例如与节能和/或负载平衡相关的标准。例如，可以预设标准以优化节能和/或负载平衡，使装置和设备组中的一个或多个其他装置能够以尽可能好的无线连接和/或尽可能长的时间保持与无线网络的连接。
如果标准被满足(框302：是)，则该装置在框303中确定将发生与第二装置的角色切换(该装置和该第二装置之间的角色改变)，并且使得在框304中向该第二装置发送中继上下文。因为中继上下文包括例如由网络分配给该装置的用于朝向无线网络的用户身份，所以角色切换对于无线网络是透明的。换句话说，例如，即使是与该第二装置继续通信，无线网络也假设是在与该装置通信，并使用相同的订阅。此外，该装置在框305停止充当中继节点，并在框306开始充当远程节点，使用向该第二装置的侧链路通信。
图4示出了装置的另一示例功能。在图4所示的例子中，设备组中的该装置被配置为使用综合能力(用户设备综合能力)作为该装置朝向无线网络的能力。
参考图4，该装置在框401中确定综合能力。在一些实施方式中，所述确定可以包括将该装置的用户设备能力报告给另一装置(设备)，并且从所述装置(设备)接收综合能力。所述确定可以包括例如当设备组建立时，设备组中的至少所有装置使用侧链路通信将用户设备能力相互通信，和/或该装置可以从一个或多个其他装置请求它们的用户设备能力，并且使用它自己的能力和接收到的能力来确定综合能力。该能力可以包括与无线连接相关的能力和/或与侧链路通信相关的能力。综合能力可以基于最小能力值，例如所支持的频带/带宽、最大传输功率、被聚合的下行链路/上行链路载波的数量等。通过这样做，任何装置都可以充当中继节点的角色，而无需更新朝向无线网络的能力。在其他实施方式中，综合能力可以是针对某些能力(如所支持的频带/带宽)而言能力最低的装置的能力集，或者综合能力可以基于针对所讨论能力而言能力最低的装置和能力最高的装置之间的能力值，或者对应于其能力介于能力最低的装置和能力最高的装置之间的装置的能力。当确定了设备组的综合能力时，综合能力至多是将充当中继节点的第一装置的装置的能力。
当在图4的例子中确定了综合能力时(框401)，该装置在框402中使用综合能力建立向具有中继上下文的无线网络的无线连接。框403至框408对应于图3中的框302至框306，并且它们的描述在此不再重复。
在一实施方式中，不能提供综合能力的装置被视为用于充当远程节点(而非中继节点)的设备，因此它将不是角色切换候选者。在另一个实施方式中，这种首先充当远程节点的装置将是角色切换候选者(候选装置)，即使它不能提供当前正在使用的综合能力(在框401中被确定)，并且候选装置被配置为如果它的角色将从远程节点向中继节点切换，则将向网络更新综合能力。
图5至图8示出了装置的功能的不同示例，至少在相应示例开始时，装置的角色由点划线中的块来定义。
参考图5，当该装置充当中继节点时(框500)，它在框501中对服务小区和相邻小区执行无线电资源测量，以确定相应的无线电信道质量。此外，在框502中，该装置从充当远程节点的装置接收相应的测量报告，并且使用其自己的测量结果和接收到的测量报告，在框503中确定综合测量报告，在框504中将该综合测量报告发送到无线网络。换句话说，综合测量报告作为来自装置的无线电资源测量报告被发送给无线网络。综合测量报告可以例如按每个服务小区包含自身测量结果和接收到的报告中的结果中的最高参考信号接收功率电平。在另一个实施方式中，在综合测量报告中使用自身测量结果，除非接收到的报告中的结果和自身结果之间的差异超过预设阈值，在这种情况下，最佳结果(例如最高参考信号接收功率电平)将在综合测量报告中。
参考图6，当装置充当中继节点时(框600)，或者当装置向无线网络注册时，装置在框601中接收无线电资源测量配置。在框602中，将接收到的无线电资源测量配置或基于接收到的无线电资源测量配置的配置至少发送到使用侧链路通信充当远程节点的装置(第二装置)。例如，该装置可以被配置为在框602中使得发送配置之前，向在框601中接收的配置添加一个或多个测量事件和/或报告事件(包括与报告侧链路质量相关的一个或多个事件)。此外，该装置根据接收到的无线电资源测量配置来执行无线电资源测量，例如，如上面结合图5所描述的。
参考图7，当该装置充当远程节点时(框700)，或者当第一装置向无线网络注册时，在框701，该装置在侧链路通信中从第一装置接收无线电资源测量配置。该装置在框702中根据接收到的无线电资源测量配置执行无线电资源测量，并且使用侧链路通信以测量报告的形式向充当中继节点的第一装置发送无线电资源测量结果。
归因于图6和图7所描述的功能，所有装置都使用相同的无线电资源测量配置来执行无线电资源测量，因此，当角色被切换时，尽管角色改变，但在无线网络看来仍然是相同的装置。因此，当角色被切换时，不需要无线网络重新发送无线电资源测量配置。
应当理解，根据当前使用的配置，测量和报告可以被执行多次，即使重复没有在图5至图7中示出。此外，报告和/或使能发送测量报告可以周期性地和/或在检测到触发事件时执行。触发事件的非限制性列表包括：来自服务小区或相邻小区的接收信号的测量质量的变化超过配置中给出的阈值；与服务小区向装置提供的无线电信道质量相比，相邻小区向装置提供的无线电信道质量更好；以及与服务小区向充当中继节点的装置提供的无线电信道质量相比，相邻小区向充当远程节点的装置提供的无线电信道质量更好(更好的质量可以包括阈值)。
此外，应当理解，装置可以被配置为进一步引起向设备组中的所有装置发送测量报告。换句话说，充当中继节点的装置可以被配置为将其测量结果向充当远程节点的装置发送，和/或充当远程节点的装置可以被配置为也向充当远程节点的其他装置发送测量报告。例如，组播可以用于在设备组中的装置之间分发测量报告。
参考图8，当该装置充当远程节点(框800)并且在侧链路通信中从第一装置接收中继上下文时，该装置在框801中确定将发生与第一装置的角色切换(该装置和第一装置之间的角色改变)。因此，该装置在框803停止充当远程节点，并在框804开始使用接收到的中继上下文充当中继节点。(该装置可以转到图3中的框302或图4中的框403，并在充当中继节点时执行图5和图6的功能。)如上所述，因为中继上下文包括例如由无线网络分配的用户身份，所以角色切换对于无线网络是透明的。换句话说，例如，即使是与(第二)装置的通信继续，无线网络也假定是与第一装置通信，并且使用相同的订阅。由于使用了第一装置的订阅，第二装置可以是没有订阅的装置，或者具有在无线网络中不可用(例如因为不允许漫游)的订阅，但是它可以用于中继。
图9和图10示出了当设备组包括三个装置UE1、UE2、UE3和包括控制实体ctrl(multi-UE控制器)(下文简称为控制实体)的设备(装置)时的信息交换的例子。此外，在图9和图10所示的示例中，设备组内的信息交换使用了侧链路。对于本领域技术人员来说，将图9和图10所描述的原理实现到其中不存在包括控制实体的单独设备但是充当中继节点的装置执行控制实体功能和/或其中中继相关信息(例如测量报告和能力报告)在装置之间共享而不论它们的角色如何的实施方式中(例如UE3可以从UE1和UE2接收消息9-2和/或消息9-9)是一种简单的解决方案。
参考图9，在所示的信息交换中，假设装置在控制实体的控制下第一次形成设备组。因此，在所示示例中，控制实体广播(消息9-1)例如对能力信息的请求，以在内部收集装置的能力。可以使用诸如点对多点(point-to-multipoint)或点对点(point-to-point)通信的其他方式来代替广播。在图示的例子中，每个装置通过从装置向控制实体发送装置的装置能力信息(消息9-2)来进行响应。应当理解，能力信息收集也可以响应于装置加入或离开设备组、或任何装置请求能力信息或更新的能力信息而被触发，或者周期性地被触发(在这种情况下，它可以被自动发送，而不需要任何特定的请求)。在其他实施方式中，能力信息也可以被发送到设备组中的其他装置和/或从所述组中的其他设备请求能力信息的装置。在一个实施方式中，装置被配置为当充当中继节点时(而不是当充当远程节点时)，能够从其他设备请求能力信息。也可能是，基站gNB(代表服务接入节点)向设备组中的装置发送询问能力信息的消息，然后触发收集能力信息。如图4所述，能力信息可以包括无线连接相关能力和/或侧链路相关能力。控制实体然后在块9-3中确定综合能力，例如如上面参考块401描述的。
在图示的例子中，控制实体被配置为在块9-3中选择具有最佳无线连接相关能力的装置，至少在最初，该装置充当中继节点。在图示的例子中，UE1被选择为具有中继节点角色作为初始中继节点。然而，应当理解，可以使用任何其他选择标准，或者控制实体可以被配置为总是使用相同的装置(例如安装到车辆上的装置)作为初始中继节点。
在没有单独的控制实体的实施方式中，装置可以配置有相同的规则(标准)来确定该装置是否是将充当(初始)中继节点的装置。根据实施方式，装置可以响应于确定它将充当(初始)中继节点来确定综合能力，或者在所有装置都收集能力信息的实现方式中，装置可以在任何情况下确定综合能力，即使它知道它将充当远程节点。如果装置在任何情况下都确定综合能力，则在角色切换期间向新的中继节点发送具有中继上下文的综合能力可以被省略。
在图示的例子中，控制实体向UE1转发由UE-c’表示的综合能力(消息9-4)。当向无线网络请求注册时，UE1使用综合能力(向提供服务小区的基站gNB发送消息9-6)。在所示的例子中，所述请求被接受，并且消息9-7包含将与中继上下文一起使用的用户身份(例如，UE-ID)。在下文中，充当中继节点的装置以及使用中继上下文(具有综合能力)的装置都由UE-c表示。在图示的例子中，UE1向控制实体转发内容或至少用户身份(消息9-7’)。
此外，无线网络通过向UE1发送(消息9-8)无线电资源测量配置来配置用于无线电资源测量的UE-c，其中该无线电资源测量配置被分发到其他装置(消息9-8’)。
同时，在UE1和UE3之间存在侧链路(9-s1)，在UE1和UE2之间存在侧链路(9-s2)，并且还存在用于通过UE1(无线网络(gNB)将其视为UE-c)进行数据传输的无线连接(9-w1)。
装置(即UE1、UE2、UE3)根据配置执行测量，如上面结合图5、图6和图7所描述的，并且在图示的例子中，从装置向充当中继节点的装置发送测量报告(从UE2、UE3向UE1的消息9-9)，并且在图示的例子中，向控制实体发送测量报告(消息9-9’)。应该理解的是，在另一个实施方式中，可以仅向控制实体发送测量结果，然后控制实体向充当中继节点的装置转发这些测量结果或者综合测量报告，即，转发给UE-c。
测量报告还可以包含关于该装置和其他装置之间或者该装置和充当中继节点的装置之间的侧链路质量的测量结果。例如(图9中未详细说明)，侧链路质量(侧链路效率或侧链路容量)可确定如下：
–充当中继节点的UE1可以向UE2和/或UE3(即，设备组中的至少一个其他装置，其正在监测侧链路)传输(侧链路单播或组播)参考信号
-UE2和/或UE3，即接收从UE1发送的参考信号的充当远程节点的装置，例如通过测量接收到的参考信号，按每个装置估计或导出相应的信噪比(SNR)或信干噪比(SINR)
-UE2和/或UE3可以例如通过使用以下公式中的一个来估计链路的频谱效率：
C(n,m)＝log(1+SNR(n,m))
C(n,m)＝log(1+SINR(n,m)),
其中
C(n,m)＝UEn和UEm之间的侧链路的估计频谱效率
SNR＝UEn和UEm之间的侧链路的信噪比的估计值
SINR＝UEn和UEm之间的侧链路的信干噪比的估计值
-UE2和/或UE3可以向UE1和/或充当中继节点的其他装置传输(侧链路单播或组播)参考信号，即，充当远程节点的一个或多个装置向设备组中至少一个其他装置(例如向充当中继节点的装置)传输参考信号，并且进行接收的一个或多个装置可以执行上述估计。
根据实施方式，发送给UE1(即发送给充当中继节点的装置)的测量报告可以包括估计的频谱效率或者估计的频谱效率的函数的结果(例如估计的频谱效率的总和，该总和反映了装置与设备组中的其他装置通信的总频谱效率)。假设所有装置都传输参考信号，则，例如，来自UE2的测量报告可以包含C(2,1)和C(2,3)或者它们的总和。例如，测量报告自然可以直接包含SNR/SINR或它们的总和。
测量报告(消息9-9，9-9’)可以包含无线信道质量和侧链路质量，或者这些质量可以在单独的消息中被发送。
在所示示例中，控制实体在块9-10中评估接收到的测量报告，以确定充当中继节点的最佳装置，例如报告服务小区中最佳无线电信道质量(例如最高参考信号接收功率)的装置。可以使用任何其他标准，例如上面用框303描述的那些标准。在图示的例子中，假设UE1仍然是最好的装置，并且相应地通知UE1(消息9-11)。应当理解，在该示例中可以省略发送消息9-11，因为在块9-3中做出的选择没有改变。
如以上结合图5至图7所述，装置执行无线电资源测量，并且可能执行侧链路测量，并且根据接收到的配置来报告它们(用第二组消息9-9、9-9’示出)。在示出的例子中，充当中继节点的装置确定(块9-12)综合测量报告(被gNB视为来自UE-c的测量报告)，例如如上面结合图5所述，并向服务无线网络发送综合测量报告(消息9-13)。从示例中可以看出，装置可以被配置为执行无线电资源测量，并且以不同于发送综合测量报告的间隔在设备组内报告这些无线电资源测量。应当理解，在另一个实施方式中(其中控制实体是单独的物理实体)，控制实体可以确定综合测量报告，并将它们发送到充当中继节点的装置，以转发给无线网络。
在示出的例子中，在一段时间之后，控制实体在评估期间确定(块9-14)针对角色切换的标准已经被满足，并且充当中继节点的最佳装置(即UE-c)是UE2。该信息在消息9-15中被转发给UE1，UE1在块9-16中检测到角色切换将要发生，并将正在使用的中继上下文转发(消息9-17)给UE2。应当理解，角色切换甚至可以在第一次评估测量报告时发生。
UE2检测角色切换，并在块9-18中开始使用接收到的中继上下文UE-c充当中继节点(被无线网络视为UE-c)。结果，即使在设备组内现在无线连接的端点(9-w1’)是在UE2中，无线网络也继续与UE-c无线连接。这可以称为gNB间的自主角色切换。此外，从远程节点向中继节点的传输以及从中继节点向远程节点的传输的侧链路现在是向UE2，而不是向UE1。换句话说，有从UE3向UE2的侧链路(9-S1’)，并且UE1和UE2之间的侧链路(9-s2)现在用于经UE2从/向UE1中继内容。
图10示出了在图9的示例中的块9-14之前的信息交换，即，UE1充当中继节点的情况。
参考图10，装置执行无线电资源测量和可能的侧链路测量，并根据接收到的配置或根据UE1的请求(消息10-0)报告它们(消息9-9，9-9’)，并且充当中继节点的装置根据接收到的配置确定组合测量报告并将其发送给服务无线网络(块9-12，消息9-13)。
在测量报告的评估期间，控制实体确定(块10-1)某个标准已经被满足，该满足指示很可能发生向另一服务小区的切换(handover)。标准被满足在这里表示为事件A3。在示出的示例中，在比较UE2从相邻接入节点(在图10中由基站t-GNb描绘)接收的测量参考信号功率与UE1从服务接入节点(在图10中由基站s-gNB描绘)接收的测量参考信号功率时，在框10-1中检测到UE2接收的测量参考信号功率较高，并且差值大于阈值，因此在框10-1中检测到事件A3，并且至少如下信息被存储：导致检测到事件A3的测量被从UE2接收到。例如，该信息可以被存储为“期望在UE2中从网络接收切换命令”。该阈值可以在测量配置中被接收，例如，作为触发向无线网络报告的一个因素。
在图示的例子中，服务小区中的基站s-gNB在块10-2中决定发起UE-c向目标小区的切换(HO)，并且向目标小区中的基站t-gNB发送切换请求(消息10-3)，目标小区中的基站t-gNB对UE-c执行准入控制(块10-4)并且用相应的配置确认(消息10-5)向基站s-gNB的切换。然后，切换命令(消息10-6)被从基站gNB发送给UE-c(其仍然是UE1)。切换命令可以在“无线电资源控制连接重新配置”消息中被发送。
在所示示例中，UE1将切换命令转发(消息10-6’)给控制实体，控制实体在框10-7中使用在框10-1中存储的信息来映射切换命令，其中该映射导致向UE2的所示示例。控制实体检测角色切换，并向UE1发送(消息10-8)如下信息：切换命令是针对UE2。
响应于消息10-8中的信息，UE1在块10-9中确定从中继节点向远程节点的角色切换将要发生，并将具有中继上下文的切换命令转发(消息10-10)给UE2。
UE2检测角色切换和切换(handover)命令，并在框10-10开始向目标基站t-gNB的切换(消息10-12)，UE2充当中继节点并在无线网络中被视为UE-c，因为UE2正在使用接收到的中继上下文UE-c和切换配置，结果，即使在设备组内无线连接的端点(10-w2)现在在UE2中，无线网络也继续具有与UE-c的无线连接(尽管来自不同基站)，这可以称为gNB间自主角色切换。此外，如上图9所述，用于向/从远程节点传输的侧链路(9-s1’、9-s2)现在是向UE2(而不是向UE1)。
从图10所示的例子可以看出，设备组内的角色切换和切换几乎同时发生，从而最小化了可能的服务中断时间。
自然，有可能在没有角色切换的情况下发生切换，例如基于UE1的测量检测到了触发A3事件。
图11示出了侧链路中继的基本原理，设备组包括装置UE1、UE2和UE3，其中UE1充当中继节点。
参考图11，UE2和UE3使用侧链路通信传输侧链路信息消息，例如SUI(侧链路用户装置信息)消息、辅助信息消息(例如用户装置辅助信息UAI)消息、以及资源请求(例如向UE的缓冲器状态报告)，不同的消息在图11中由消息11-1、11-1’描述。
UE1在块11-2中收集接收到的消息，并在块11-2中处理它们，以生成包括侧链路信息、辅助信息和资源请求的单个请求，该请求然后在消息11-3中被发送给无线网络用于请求侧链路资源。来自不同装置的请求可以在UE1中通过使用不同的分组数据单元(PDU)来区分。
请求侧链路资源的消息11-3可以被无线网络(在所示的例子中，提供服务小区的基站gNB)视为对UE-c的资源请求，其中来自不同装置的请求可以在例如数据资源块级别上被区分。在框11-4中，基站将侧链路资源分配给UE-c。所分配的资源在响应(消息11-5)中被从基站发送给UE-c(其为UE1)。
UE1通过发送消息11-7、11-7’将所分配的资源通知(框11-6)给UE2和UE3。
上述信息交换可以只限于覆盖范围外的装置和能够驻留在与充当中继节点的装置相同的小区上的装置。在这样的解决方案中，不能驻留在充当中继节点的装置当前驻留的小区上的装置可以对从它们可以驻留的其他小区获得的侧链路资源使用例如模式2。
从以上示例可以看出，在设备组内执行的角色切换对无线网络是透明的，从而减少了信令开销。例如，当角色切换时，无线网络不需要重新发送无线电资源测量配置，并且开始充当中继节点的装置不需要发送能力信息，因为该信息不是基于中继节点本身，而是综合能力信息。在UE1(当前中继节点，向远程节点切换)与UE2(当前远程节点，向中继节点切换)之间的受网络控制的角色切换中发生以下情况：UE1和UE2之间的侧链路被释放，UE2建立向无线网络的新无线连接，在UE1和UE2之间执行新的侧链路中继发现和建立过程，之后UE2可以中继去往UE1以及来自UE1的业务(并且UE1可以释放向无线网络的无线连接，除非它已经被丢弃)。与上面描述的在设备组内进行自主角色切换的例子相比，这会产生显著的信令开销。
上面借助于图2至图11描述的块、相关功能和信息交换没有绝对的时间顺序，并且它们中的一些可以同时执行或者以不同于给定顺序的顺序被执行。也可以在它们之间或它们内部执行其他功能，并且可以传输其他信息和/或应用其他规则。一些块或部分块或一条或多条信息也可以被省去或被相应的块或部分块或一条或多条信息代替。
图12示出了一种装置，该装置包括通信控制器1210(例如至少一个处理器或处理电路)以及包括计算机程序代码(软件、算法)ALG 1221的至少一个存储器1220。其中所述至少一个存储器和计算机程序代码(软件、算法)被配置为与所述至少一个处理器一起使所述装置执行上述实施例、示例和实施方式中的任何一个。图12的装置可以是电子设备。
参考图12，存储器1220可以使用任何合适的数据存储技术来实现，例如基于半导体的存储设备、闪存、磁存储设备和系统、光存储设备和系统、固定存储器和可移动存储器。存储器可以包括配置存储装置CONF 1221，例如配置数据库，用于当充当中继节点时至少存储中继上下文。存储器1220可以进一步存储测量报告、和/或综合能力、和/或数据缓冲器，其中该数据缓冲器用于等待传输的数据和/或等待解码的数据。
参考图12，装置1200可以进一步包括通信接口1230，通信接口1230包括用于至少根据一个或多个无线电通信协议实现通信连接的硬件和/或软件。通信接口1230可以向装置与无线网络的一个或多个基站(接入节点)的无线电通信能力，或者提供与一个或多个装置通过侧链路的无线电通信能力。通信接口可以包括标准的众所周知的模拟无线电部件，例如放大器、滤波器、频率转换器和电路、在模拟和数字域之间转换信号的转换电路以及一个或多个天线。关于信号的发送和/或接收的数字信号处理可以在通信控制器1210中执行。
装置1200还可以包括应用处理器(图12中未示出)，该应用处理器执行一个或多个计算机程序应用，这些计算机程序应用产生对发送和/或接收数据的需求。应用处理器可以执行构成该装置主要功能的计算机程序。例如，如果装置是传感器设备，则应用处理器可以执行一个或多个信号处理应用，处理从一个或多个传感器头获取的测量数据。如果该装置是车辆的计算机系统，则应用处理器可以执行媒体应用和/或自动驾驶和导航应用。在一个实施例中，图12的装置的至少一些功能可以在两个物理上分离的设备之间共享，形成一个操作实体。因此，该装置可以被看作是描绘包括一个或多个物理上分离的设备的操作实体，用于执行至少一些上述过程。
通信控制器1210可以包括控制单元(多UE控制器)1211，其被配置为根据上述实施例/示例/实施方式中的任何一个来执行角色切换相关功能和/或综合测量报告和/或综合能力确定/报告。在一个实施例中，控制实体1211被配置为根据上面结合图9和图10描述的实施例/示例/实现中的任何一个来执行控制实体功能。
如在本申请中所使用的，术语“电路”(circuitry)是指以下全部：(a)纯硬件电路实现，例如仅在模拟电路和/或数字电路中的实现；(b)电路和软件(和/或固件)的组合，例如(如适用)：(i)处理器的组合或(ii)处理器/软件的部分，包括数字信号处理器、软件和存储器，它们一起工作以使设备执行各种功能；以及(c)电路，需要软件或固件才能运行的电路，如微处理器或微处理器的一部分，即使该软件或固件在物理上并不存在。“电路”的定义适用于本申请中该术语的所有用途。作为另一个例子，如在本申请中所使用的，术语“电路”还涵盖仅处理器(或多个处理器)或处理器的一部分及其(或它们的)随附软件和/或固件的实现。术语“电路”还涵盖例如用于移动电话的基带集成电路或应用处理器集成电路或服务器、蜂窝网络设备或另一网络设备中的类似集成电路，如果适用于特定元件的话。
在一个实施例中，结合图2至图11描述的至少一些过程可以由包括用于执行至少一些所述过程的相应装置的设备来执行。该设备可以包括用于过程的单独阶段的单独装置，或者可以执行一些阶段或整个过程的装置。用于执行这些过程的一些示例装置可以包括以下至少一种：检测器、处理器(包括双核和多核处理器)、数字信号处理器、控制器、接收器、发射器、编码器、解码器、存储器、随机存取存储器、只读存储器、软件、固件、显示器、用户界面、显示电路、用户界面电路、用户界面软件、显示软件、电路、天线、天线电路和电路。在一个实施例中，至少一个处理器、存储器和计算机程序代码形成处理装置或包括一个或多个计算机程序代码部分，用于根据这里描述的实施例/示例/实施方式中的任何一个来执行一个或多个操作。
根据又一实施例，执行实施例的装置包括电路，该电路包括至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器。当被激活时，电路使设备执行(进行)根据图2至图11的实施例/示例/实施方式中的任何一个或其操作的至少一些功能。
这里描述的技术和方法可以通过各种手段来实现。例如，这些技术可以在硬件(一个或多个设备)、固件(一个或多个设备)、软件(一个或多个模块)或其组合中实现。对于硬件实现，实施例的装置可以在一个或多个专用集成电路、数字信号处理器、数字信号处理设备、可编程逻辑器件、现场可编程门阵列、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计成执行这里描述的功能的其他电子单元或它们的组合中实现。对于固件或软件，可以通过执行这里描述的功能的至少一个芯片组的模块(例如程序、功能等)来实现。软件代码可以存储在存储单元中并由处理器执行。存储器单元可以在处理器内部或处理器外部实现。另外，这里描述的系统(装置)的组件可以被重新布置和/或由附加组件来完成，以便于实现各个方面等。如本领域技术人员将理解的，它们不限于给定附图中阐述的精确配置。
所描述的实施例/示例/实施方式也可以以由计算机程序或其部分定义的计算机过程的形式来实现。结合图2至图7描述的方法的实施例可以通过执行包括相应指令的计算机程序的至少一部分来实现。计算机程序可以是源代码形式、目标代码形式或某种中间形式，并且它可以存储在某种载体中，该载体可以是能够承载程序的任何实体或设备。例如，计算机程序可以存储在计算机或处理器可读的计算机程序分发介质上。计算机程序介质可以是例如(但不限于)记录介质、计算机存储器、只读存储器、电载波信号、电信信号和软件分发包。例如，计算机程序介质可以是非暂态介质。用于执行所示和所述实施例的软件编码完全在本领域普通技术人员的范围内。在一个实施例中，计算机可读介质包括所述计算机程序。
尽管上面已经参考根据附图的示例描述了本发明，但是很明显，本发明不限于此，而是可以在所附权利要求的范围内以多种方式进行修改。因此，所有的词语和表达应该被广义地解释，并且它们旨在说明实施例而不是限制实施例。对于本领域技术人员来说，很明显，随着技术的进步，本发明的概念可以以各种方式实现。此外，对于本领域技术人员来说，很明显所描述的实施例可以(但不要求)以各种方式与其他实施例相结合。

Claims (12)

1.一种装置，包括：
至少一个处理器；以及
至少一个非暂态存储器，存储指令，所述指令当由所述至少一个处理器执行时使所述装置至少：
基于所述装置的能力信息和至少一个第二装置的能力信息，确定综合能力信息；
利用中继上下文与服务无线网络建立无线连接，以便所述装置充当中继节点，以使用所述装置和所述至少一个第二装置之间的侧链路通信在所述服务无线网络和所述至少一个第二装置之间中继数据，其中使用侧链路的所述至少一个第二装置充当至少一个远程节点；
将所述综合能力信息用作利用所述中继上下文建立所述无线连接的能力信息；
响应于预设标准被满足，确定在所述装置和所述至少一个远程节点中的第二装置之间将发生角色切换；
响应于确定将发生所述角色切换，向所述第二装置发送至少包括所述中继上下文的消息，以便所述第二装置开始充当所述中继节点；
响应于向所述第二装置发送所述消息，停止充当所述中继节点并且开始充当远程节点，并且使用与所述第二装置的所述侧链路通信用于所述装置和所述服务无线网络之间的数据传输。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述指令当由所述至少一个处理器执行时使所述装置充当所述中继节点并且：
从所述服务无线网络接收无线电资源测量配置；以及
向所述至少一个远程节点发送所述无线电资源测量配置。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述指令当由所述至少一个处理器执行时使所述装置充当所述中继节点并且：
根据所接收的所述无线电资源测量配置进行无线电资源测量；
接收来自所述至少一个远程节点的测量报告；
使用自己的无线电资源测量结果和所接收的测量报告来确定综合测量报告；以及
向所述无线网络发送所述综合测量报告作为所述装置的无线电资源测量报告。
4.根据权利要求2所述的装置，其中所述指令当由所述至少一个处理器执行时使所述装置充当所述中继节点并且：
从所述至少一个远程节点请求测量报告。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述预设标准包括以下一项或多项：
所述第二装置和所述服务无线网络中的服务接入节点之间的无线电信道质量优于所述装置和所述服务接入节点之间的信道质量；
所述第二装置和所述至少一个第二装置中的另一装置之间的侧链路质量优于所述装置和所述至少一个第二装置中的所述另一装置之间的侧链路质量；
质量在预定的时间内变好；或
基于来自第二装置的对目标接入节点的测量，向所述服务无线网络中的所述目标接入节点的切换被触发。
6.根据权利要求1所述的装置，其中所述指令当由所述至少一个处理器执行时使所述装置充当所述中继节点并且执行以下至少一项：
将由所述装置从所述至少一个远程节点接收的侧链路资源请求处理为所述装置的资源请求，并且向所述服务无线网络发送所述资源请求；
将由所述装置从所述至少一个远程节点接收的侧链路信息消息处理为所述装置的侧链路信息消息，并且向所述服务无线网络发送所述消息；或
将由所述装置从所述至少一个远程节点接收的辅助信息消息处理为所述装置的辅助信息消息，并且向所述服务无线网络发送所述消息。
7.根据权利要求1所述的装置，其中所述指令当由所述至少一个处理器执行时使所述装置：
响应于通过所述侧链路从查询装置接收用于查询关于能力的消息，至少向所述查询装置发送能力信息。
8.一种装置，包括：
至少一个处理器；以及
至少一个非暂态存储器，存储指令，所述指令当由所述至少一个处理器执行时使所述装置：
通过使用与第一装置的侧链路通信来充当远程节点以用于所述装置和服务无线网络之间的数据传输，其中所述第一装置充当中继节点，其中所述第一装置和服务无线网络之间的具有中继上下文的无线连接使用综合能力信息，所述综合能力信息基于所述第一装置的能力信息和所述装置的能力信息，并且所述综合能力信息被用作所述第一装置针对利用所述中继上下文的所述无线连接的能力信息；
响应于从所述第一装置接收到至少包括所述中继上下文的消息，确定在所述装置和所述第一装置之间将发生角色切换，所述中继上下文用于通过无线连接与所述服务无线网络的数据传输；
响应于确定在所述装置和所述第一装置之间将发生所述角色切换，停止充当所述远程节点并且使用所接收的所述中继上下文开始充当与所述服务无线网络的中继节点用于数据传输，并且使用所述侧链路通信在一个或多个远程节点和所述服务无线网络之间中继数据，其中所述一个或多个远程节点至少包括所述第一装置。
9.根据权利要求8所述的装置，其中所述指令当由所述至少一个处理器执行时使所述装置充当所述远程节点并且：
根据所接收的配置进行无线电资源测量；以及
向所述第一装置发送测量报告。
10.根据权利要求8所述的装置，其中所述指令当由所述至少一个处理器执行时使所述装置充当所述远程节点并且：
响应于预设标准被满足，确定在所述装置和所述一个或多个远程节点中的第二装置之间将发生角色切换；
响应于确定在所述装置和所述第二装置之间将发生所述角色切换，向所述第二装置至少发送用于所述第二装置开始充当所述中继节点的所述中继上下文；以及
响应于向所述第二装置至少发送用于所述第二装置开始充当所述中继节点的所述中继上下文，停止充当所述中继节点并且开始充当所述远程节点，并且使用与所述第二装置的侧链路通信用于所述装置和服务无线网络之间的数据传输。
11.一种用于装置的方法，所述方法在被所述装置执行时包括：
基于所述装置的能力信息和至少一个第二装置的能力信息，确定综合能力信息；
利用中继上下文与服务无线网络建立无线连接，以便所述装置充当中继节点，以使用所述装置和一个或多个第二装置之间的侧链路通信在所述服务无线网络和所述一个或多个第二装置之间中继数据，其中使用侧链路的所述一个或多个第二装置充当一个或多个远程节点，其中所述综合能力信息被用作所述装置利用所述中继上下文建立所述无线连接时的能力信息；
响应于预设标准被满足，确定在所述装置和所述一个或多个远程节点中的第二装置之间将发生角色切换；
响应于确定在所述装置和所述第二装置之间将发生所述角色切换，向所述第二装置发送至少包括所述中继上下文的消息，以便所述第二装置开始充当所述中继节点；以及
响应于向所述第二装置发送所述消息，停止充当所述中继节点并且开始充当远程节点，并且使用与所述第二装置的侧链路通信进行所述装置和所述服务无线网络之间的数据传输。
12.一种非暂态计算机可读介质，包括程序指令，所述程序指令在被装置运行时使所述装置执行第一过程或第二过程中的至少一个，
其中所述第一过程至少包括：
基于所述装置的能力信息和至少一个第二装置的能力信息，确定综合能力信息；
充当中继节点，以使用所述装置和一个或多个第二装置之间的侧链路通信在服务无线网络和所述一个或多个第二装置之间中继数据，其中使用侧链路的所述一个或多个第二装置充当一个或多个远程节点，其中所述综合能力信息被用作所述装置利用中继上下文建立无线连接时的能力信息；
使用所述中继上下文与所述服务无线网络通信；
响应于预设标准被满足，确定在所述中继节点和所述远程节点中的一个远程节点之间将发生角色切换；
响应于确定在所述中继节点和所述远程节点中的一个远程节点之间将发生所述角色切换，至少将所述中继上下文转发给所述远程节点中的所述一个远程节点并且开始充当远程节点；
其中所述第二过程至少包括：
通过使用与第一装置的侧链路通信来充当远程节点以用于所述装置和服务无线网络之间的数据传输，其中所述第一装置充当中继节点，其中所述第一装置和所述服务无线网络之间的利用中继上下文的无线连接使用综合能力信息，所述综合能力信息基于所述第一装置的能力信息和所述装置的能力信息，并且所述综合能力信息被用作所述第一装置针对利用所述中继上下文的所述无线连接的能力信息；
响应于从所述第一装置接收至少包括所述中继上下文的消息，确定在所述装置和所述第一装置之间将发生角色切换，所述中继上下文用于通过无线连接与所述服务无线网络的数据传输；响应于确定在所述装置和所述第一装置之间将发生所述角色切换，停止充当所述远程节点并且使用所接收的所述中继上下文开始充当与所述服务无线网络的中继节点用于数据传输，并且使用所述侧链路通信在一个或多个远程节点和所述服务无线网络之间中继数据，其中所述一个或多个远程节点至少包括所述第一装置。
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