TWI718713B

TWI718713B - 增強型換手方法及採用該方法的裝置

Info

Publication number: TWI718713B
Application number: TW108137606A
Authority: TW
Inventors: 蔡俊帆; 張園園
Original assignee: 聯發科技股份有限公司
Priority date: 2018-11-02
Filing date: 2019-10-18
Publication date: 2021-02-11
Also published as: US11546820B2; CN111406438A; US20210410037A1; WO2020088260A1; TW202025816A

Abstract

提供一種使用者設備，包括無線收發器和控制器。無線收發器向第一蜂窩站和第二蜂窩站進行無線傳送，以及從第一蜂窩站和第二蜂窩站進行無線接收。在接收到將使用者設備從第一蜂窩站換手到第二蜂窩站的換手命令訊息之後，控制器繼續經由無線收發器向第一蜂窩站發送使用者平面資料或者從第一蜂窩站接收使用者平面資料；在向第二蜂窩站發送換手完成訊息之後，經由無線收發器從第二蜂窩站接收無線電資源控制請求訊息。而且，回應於接收到無線電資源控制請求訊息，控制器從第一蜂窩站分離。

Description

增強型換手方法及採用該方法的裝置

本發明係相關於行動通訊，尤指增強型換手（handover）方法及採用該方法的裝置。

在典型的行動通訊環境中，使用者設備（User Equipment，UE）（還可稱為行動站（Mobile Station，MS））（諸如行動電話（還可稱為蜂窩電話或者手機）或者具有無線通訊能力的平板個人電腦（Personal Computer，PC））可以與一個或複數個服務網路（service network）通訊語音（voice）和/或資料訊號。UE和服務網路之間的無線通訊可以利用各種蜂窩技術來執行，其中上述蜂窩技術包括全球行動通訊系統（Global System for Mobile Communications，GSM）技術、通用封包無線電服務（General Packet Radio Service，GPRS）技術、增強型資料速率全球演進（Enhanced Data Rates for Global Evolution，EDGE）技術、寬頻分碼多重存取（Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA）技術、分碼多重存取（Code Division Multiple Access，CDMA）2000技術、分時-同步分碼多重存取（Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，TD-SCDMA）技術、全球微波互聯存取（Worldwide Interoperability for Microwave Access，WiMAX）技術、長期演進（Long Term Evolution，LTE）技術、升級版LTE（LTE-Advanced，LTE-A）技術和分時LTE（Time-Division LTE，TD-LTE）技術等。

已經在各種電信標準中採用上述蜂窩技術以提供公共協定，公共協定可使得不同的無線設備能夠在市級、國家級、區域級甚至全球級上進行通訊。新興的電信標準的一個示例是第5代（5th Generation，5G）新無線電（New Radio，NR）。5G NR是由第三代合作夥伴計畫（Third Generation Partnership Project，3GPP）發佈的對LTE行動標準的一系列增強。設計5G NR旨在通過提高頻譜效率、降低成本和改進服務來更好地支援行動寬頻網際網路存取。

在5G NR或者第4代（4th Generation，4G）LTE中，UE從源蜂窩站（source cellular station）到目標蜂窩站（target cellular station）的換手將不可避免地引起正在進行的資料服務的中斷（interrupt）。在服務中斷期間，上行鏈路（Uplink，UL）和下行鏈路（Downlink，DL）資料可能無法從UE進行遞送（deliver）或者無法向UE遞送。通常，服務中斷可能會持續15-20 ms，這可能會導致糟糕的使用者體驗，尤其是當正在進行的資料服務是延遲敏感的服務時。

為了解決上述問題，本發明提出增強型換手進程來降低服務中斷的時間。

本發明的第一方面提供一種使用者設備，包括無線收發器和控制器。無線收發器被配置為向第一蜂窩站和第二蜂窩站進行無線傳送，以及從所述第一蜂窩站和所述第二蜂窩站進行無線接收。控制器被配置為：在接收到將所述使用者設備從所述第一蜂窩站換手到所述第二蜂窩站的換手命令訊息之後，繼續經由所述無線收發器向所述第一蜂窩站發送使用者平面資料或者從所述第一蜂窩站接收使用者平面資料；在向所述第二蜂窩站發送換手完成訊息之後，經由所述無線收發器從所述第二蜂窩站接收無線電資源控制請求訊息；以及回應於接收到所述無線電資源控制請求訊息，從所述第一蜂窩站分離。

本發明的第二方面提供一種使用者設備的增強型換手方法。所述增強型換手方法包括以下步驟：在接收到將所述使用者設備從第一蜂窩站換手到第二蜂窩站的換手命令訊息之後，繼續向所述第一蜂窩站發送使用者平面資料或者從所述第一蜂窩站接收使用者平面資料；在向所述第二蜂窩站發送換手完成訊息之後，從所述第二蜂窩站接收無線電資源控制請求訊息；以及回應於接收到所述無線電資源控制請求訊息，從所述第一蜂窩站分離。

本發明的第三方面提供一種蜂窩站，用作源蜂窩站，用於將使用者設備換手到目標蜂窩站。所述蜂窩站包括有線收發器、無線收發器和控制器。有線收發器被配置為提供與所述目標蜂窩站和核心網路的有線通訊。無線收發器被配置為向所述使用者設備進行無線傳送以及從所述使用者設備進行無線接收。控制器被配置為：在向所述使用者設備發送換手命令訊息之後，繼續經由所述無線收發器向所述使用者設備發送使用者平面資料或者從所述使用者設備接收使用者平面資料；以及回應於經由所述有線收發器從所述目標蜂窩站接收到序列號狀態請求訊息，停止向所述使用者設備發送從所述核心網路接收到的下行鏈路使用者平面資料。

通過閱讀下文對UE、蜂窩站和增強型換手方法的特定實施例的描述，本發明的其他方面和特徵對於所屬領域具有通常知識者而言可以變得明顯。

下文的描述旨在用於例示本發明的一般原理，且不應當被視為是限制性的。可以理解的是，這些實施例可以在軟體、硬體、韌體或其組合中實現。當在本發明中使用詞語「包括」、「包含」、「含有」和/或「具有」時，說明存在所陳述的特徵、整數、步驟、操作、元件和/或組件，但是不排除存在或附加一個或複數個其他的特徵、整數、步驟、操作、元件、組件和/或其組合。

第1圖是根據本發明實施例的無線通訊環境的框圖。

如第1圖所示，無線通訊環境100可以包含UE 110和服務網路120，其中UE 110可以無線連接至服務網路120以獲得行動服務，諸如資料服務。

UE 110可以是功能手機、智慧手機、面板式（panel）個人電腦（Personal Computer，PC）、筆記型電腦或者支援服務網路120採用的蜂窩技術（比如4G LTE或者5G NR技術）的任何無線通訊設備。

在另一實施例中，UE 110可以支援一個以上蜂窩技術。例如，UE可以支援5G NR技術和傳統的蜂窩技術，諸如基於4G LTE（比如LTE/LTE-A/TD-LTE）的技術或者3G WCDMA技術。

服務網路120可包含存取網路（access network）121和核心網路（core network）122。存取網路121可負責處理無線電訊號、終止（terminate）無線電協定以及連接UE 110與核心網路122。核心網路122可負責執行行動性管理（mobility management）、網路側認證（authentication）以及與公共/外部網路（比如網際網路）接合（interface）。特別地，存取網路121可以包括複數個蜂窩站，諸如蜂窩站121-A和121-B，核心網路122可以包括一個或複數個網路節點以執行上述功能。

在一實施例中，服務網路120可以是5G NR網路，存取網路121和核心網路122分別可以是下一代無線電存取網路（Next Generation-Radio Access Network，NG-RAN）和下一代核心網路（Next Generation Core Network，NG-CN）。

NG-RAN可以包含一個或複數個下一代節點B（Next Generation NodeB，gNB），其中gNB可支援高頻帶（比如24 GHz以上），並且每個gNB還可以包含一個或複數個傳送接收點（Transmission Reception Point，TRP），其中每個gNB或TRP可以稱為5G蜂窩站（比如蜂窩站121-A和121-B）。一些gNB的功能可以分佈在不同的TRP上，而其他的功能可以是集中化的，為滿足特定情況的需求留下特定部署的靈活性和範圍。

5G蜂窩站可以利用不同的分量載波（Component Carrier，CC）形成一個或複數個小區來向UE 110提供行動服務。例如，UE 110可以駐留（camp）在由一個或複數個gNB或TRP形成的一個或複數個小區上，並且可經由上述小區向服務網路120發送使用者平面（User Plane，UP）資料（或者稱為使用者資料）和/或從服務網路120接收UP資料，其中UE 110駐留的小區可以稱為服務小區，服務小區可包含主小區（Primary Cell，Pcell）和一個或複數個輔小區（Secondary Cell，Scell）。

NG-CN一般由各種網路功能構成，其中網路功能包含存取和行動性功能（Access and Mobility Function，AMF）、會話管理功能（Session Management Function，SMF）、政策控制功能（Policy Control Function，PCF）、應用功能（Application Function，AF）、認證服務器功能（Authentication Server Function，AUSF）、使用者平面功能（User Plane Function，UPF）以及使用者資料管理（User Data Management，UDM），其中各網路功能可以作為專用硬體上的網路元件實施，或者作為在專用硬體上運行的軟體實例（software instance）實施，或者作為在適當的平臺上（比如雲基礎設施（cloud infrastructure））產生實體的虛擬化功能實施。

AMF可提供基於UE的認證、授權（authorization）、行動性管理等。SMF可負責會話管理和向UE分配（allocate）網際網路協定（Internet Protocol，IP）位址。SMF還可選擇和控制UPF以用於資料傳輸（transfer）。如果UE具有複數個會話，則不同的SMF可以被分配給各會話以單獨管理各會話，並可能地為各會話提供不同的功能。AF可向PCF提供有關封包流（packet flow）的資訊以支援服務品質（Quality of Service，QoS），其中PCF可負責政策控制。基於上述資訊，PCF可確定有關行動性和會話管理的政策來使AMF和SMF適當地操作。AUSF可存儲用於UE認證的資料，而UDM可存儲UE的訂閱資料（subscription data）。

在另一實施例中，服務網路120可以是4G LTE/LTE-A/TD-LTE網路，存取網路121和核心網路122分別可以是演進型通用陸地無線電存取網路（Evolved-Universal Terrestrial Radio Access Network，E-UTRAN）和演進型封包核心（Evolved Packet Core，EPC）。

E-UTRAN可以包含一個或複數個演進型節點B（Evolved NodeB，eNB），其中各eNB可以是宏eNB（macro eNB）、毫微微eNB（femto eNB）或微微eNB（pico eNB），並且可以稱為4G蜂窩站（比如蜂窩站121-A和121-B）。

4G蜂窩站可以形成至少一個小區來向UE 110提供行動服務。例如，UE 110可以駐留在由一個或複數個eNB形成的一個或複數個小區上，並且經由上述小區向服務網路120發送UP資料和/或從服務網路120接收UP資料，其中UE 110駐留的小區可以稱為服務小區。

EPC可以包含家庭用戶服務器（Home Subscriber Server，HSS）、行動性管理實體（Mobility Management Entity，MME）、服務閘道器（Serving Gateway，S-GW）、封包資料網路閘道器（Packet Data Network Gateway，PDN-GW或P-GW）和IP多媒體子系統（IP Multimedia Subsystem，IMS）服務器。

可以理解的是，在第1圖的實施例中描述的無線通訊環境100僅用於例示性的目的，並不旨在限制本發明的範圍。

舉例來講，無線通訊環境100可以包含5G NR網路和傳統的網路（比如4G LTE/LTE-A/TD-LTE網路或者3G WCDMA網路），UE 110可以無線連接至5G NR網路和傳統的網路兩者。

第2圖是根據本發明實施例的例示UE的框圖。

如第2圖所示，UE（比如UE 110）可以包含無線收發器210、控制器220、存儲設備230、顯示設備240和輸入/輸出（Input/Output，I/O）設備250。

無線收發器210可被配置為向蜂窩站121-A和121-B進行無線傳送以及從蜂窩站121-A和121-B進行無線接收。

特別地，無線收發器210可以包含基頻處理設備211、射頻（Radio Frequency，RF）設備212和天線213，其中天線213可以包含天線陣列以用於波束成形。

基頻處理設備211可被配置為執行基頻訊號處理以及控制用戶識別卡（subscriber identity card）（未示出）和RF設備212之間的通訊。基頻處理設備211可以包含複數個硬體組件以執行基頻訊號處理，包含類比數位轉換（Analog-to-Digital Conversion，ADC）/數位類比轉換（Digital-to-Analog Conversion，DAC）、增益調整（gain adjusting）、調變/解調變、編碼/解碼等。

RF設備212可以經由天線213接收RF無線訊號，將接收到的RF無線訊號轉換為基頻訊號，其中基頻訊號由基頻處理設備211處理，或者從基頻處理設備211接收基頻訊號，並將接收到的基頻訊號轉換為RF無線訊號，其中RF無線訊號隨後經由天線213進行傳送。RF設備212還可以包含複數個硬體設備以執行無線電頻率轉換。例如，RF設備212可以包括混頻器（mixer），來將基頻訊號和在所支援的蜂窩技術的無線電頻率中振盪（oscillate）的載波相乘（multiply），根據所使用的蜂窩技術，上述無線電頻率可以是在5G NR技術中採用的任何無線電頻率（比如用於毫米波（mmWave）的30 GHz~300 GHz），或者可以是在4G LTE/LTE-A/TD-LTE技術中採用的900 MHz、2100 MHz或2.6 GHz，或者是另一無線電頻率。

控制器220可以是通用處理器、微控制器（Micro Control Unit，MCU）、應用處理器、數位訊號處理器（Digital Signal Processor，DSP）、圖形處理器（Graphics Processing Unit，GPU）、全息處理器（Holographic Processing Unit，HPU）或神經處理器（Neural Processing Unit，NPU）等，控制器220可包含各種電路以提供如下功能：資料處理和計算，控制無線收發器210與蜂窩站121-A和121-B進行無線通訊，將資料（比如程式碼）存儲至存儲設備230以及從存儲設備230取回（retrieve）資料，向顯示設備240發送一系列訊框資料（frame data）（比如表示文本訊息、圖形、圖像等），以及經由I/O設備250接收使用者輸入或者輸出訊號。

特別地，控制器220可協調（coordinate）無線收發器210、存儲設備230、顯示設備240和I/O設備250的操作以執行本發明的增強型換手方法。

在另一實施例中，控制器220可以併入（incorporate）基頻處理設備211以用作基頻處理器。

所屬領域具有通常知識者可理解，控制器220的電路通常可包含電晶體（transistor），根據本發明所描述的功能和操作，上述電晶體可被配置為控制上述電路的操作的方式。還可理解，電晶體的特定結構或互相連接通常可由編譯器（compiler）確定，諸如暫存器傳輸語言（Register Transfer Language，RTL）編譯器。RTL編譯器可以由處理器在與組合語言（assembly language）代碼非常類似的腳本（script）上操作，來將上述腳本編譯為可用於佈局（layout）或製造最終電路的形式。實際上，RTL以其在輔助電子和數位系統的設計處理中的作用而廣為人知。

存儲設備230可以是非暫存性機器可讀存儲介質，其中存儲介質可包含記憶體（諸如快閃記憶體（flash memory）或非挥发性隨機存取記憶體（Non-Volatile Random Access Memory，NVRAM）），或者磁存儲設備（諸如硬碟或磁帶），或者光碟，或者其任何組合以用於存儲資料、指令和/或應用的程式碼、通訊協定和/或本發明的增強型換手方法。舉例來講，增強型換手方法可以實施為通訊協定的一部分，該通訊協定可諸如用於5G行動標準的通訊協定。

顯示設備240可以是液晶顯示器（Liquid-Crystal Display，LCD）、發光二極體（Light-Emitting Diode，LED）顯示器、有機發光二極體（Organic LED，OLED）顯示器或者電子紙顯示器（Electronic Paper Display，EPD）等以提供顯示功能。或者，顯示設備240還可以包含佈置（dispose）在其上或者其下的一個或複數個觸摸感測器以感測（sense）物體（諸如手指或觸控筆（styluses））的觸摸、接觸或接近。

I/O設備250可以包含一個或複數個按鈕、鍵盤、滑鼠、觸控板、攝像頭、麥克風和/或揚聲器等，作為用於與使用者進行交互的人機介面（Man-Machine Interface，MMI）。

可以理解的是，在第2圖的實施例中描述的組件僅用於例示性的目的，並不旨在限制本發明的範圍。

舉例來講，UE可以包含更多的組件，諸如電源和/或全球定位系統（Global Positioning System，GPS）設備，其中電源可以是為UE的所有其他組件供電的行動式/可替換的電池，GPS設備可以提供UE的位置資訊以供一些基於位置的服務或應用使用。或者，UE可以包含更少的組件。例如，UE可以不包含顯示設備240和/或I/O設備250。

第3圖是根據本發明實施例的例示蜂窩站的框圖。

如第3圖所示，蜂窩站（比如蜂窩站121-A或者121-B）可以包含有線收發器310、無線收發器320、控制器330、存儲設備340和I/O設備350。

有線收發器310可被配置為提供與其他蜂窩站（比如蜂窩站121-A或者121-B）和核心網路122的有線通訊。

舉例來講，有線收發器310可以包括纜線數據機（cable modem）、非對稱數位用戶線路路（Asymmetric Digital Subscriber Line，ADSL）數據機、光纖數據機（Fiber-Optic Modem，FOM）和/或乙太網介面（Ethernet interface）。

無線收發器320可被配置為向UE 110進行無線傳送和從UE 110進行無線接收。

特別地，無線收發器320可以包括基頻處理設備321、RF設備322和天線323，其中天線323可以包括天線陣列以用於波束成形。

基頻處理設備321可被配置為執行基頻訊號處理。基頻處理設備321可以包含複數個硬體組件以執行基頻訊號處理，包含ADC/DAC、增益調整、調變/解調變、編碼/解碼等。

RF設備322可以經由天線323接收RF無線訊號，將接收到的RF無線訊號轉換為基頻訊號，其中基頻訊號由基頻處理設備321處理，或者從基頻處理設備321接收基頻訊號，並將接收到的基頻訊號轉換為RF無線訊號，其中RF無線訊號隨後經由天線323進行傳送。RF設備322還可以包含複數個硬體設備以執行無線電頻率轉換。例如，RF設備322可以包括混頻器（mixer），來將基頻訊號和在所支援的蜂窩技術的無線電頻率中振盪（oscillate）的載波相乘（multiply），根據所使用的蜂窩技術，上述無線電頻率可以是在5G NR技術中採用的任何無線電頻率（比如用於毫米波（mmWave）的30 GHz~300 GHz），或者可以是在4G LTE/LTE-A/TD-LTE技術中採用的900 MHz、2100 MHz或2.6 GHz，或者是另一無線電頻率。

控制器330可以是通用處理器、MCU、應用處理器、DSP、GPU、HPU或NPU等，控制器330可包含各種電路以提供如下功能：資料處理和計算，控制有線收發器310與其他的蜂窩站和核心網路122進行有線通訊，控制無線收發器320與UE 110進行無線通訊，將資料（比如程式碼）存儲至存儲設備340以及從存儲設備340取回資料，以及經由I/O設備350接收使用者輸入或者輸出訊號。

特別地，控制器330可協調有線收發器310、無線收發器320、存儲設備340和I/O設備350的操作以執行本發明的增強型換手方法。

在另一實施例中，控制器330可以併入基頻處理設備321以用作基頻處理器。

所屬領域具有通常知識者可理解，控制器330的電路通常可包含電晶體，根據本發明所描述的功能和操作，上述電晶體可被配置為控制上述電路的操作的方式。還可理解，電晶體的特定結構或互相連接通常可由編譯器確定，諸如RTL編譯器。RTL編譯器可以由處理器在與組合語言代碼非常類似的腳本上操作，來將上述腳本編譯為可用於佈局或製造最終電路的形式。實際上，RTL以其在輔助電子和數位系統的設計處理中的作用而廣為人知。

存儲設備340可以是非暫存性機器可讀存儲介質，其中存儲介質可包含記憶體（諸如快閃記憶體（flash memory）或非挥发性隨機存取記憶體（Non-Volatile Random Access Memory，NVRAM）），或者磁存儲設備（諸如硬碟或磁帶），或者光碟，或者其任何組合以用於存儲資料、指令和/或應用的程式碼、通訊協定和/或本發明的增強型換手方法。舉例來講，增強型換手方法可以實施為通訊協定的一部分，該通訊協定可諸如用於5G行動標準的通訊協定。

I/O設備350可以包含一個或複數個按鈕、鍵盤、滑鼠、觸控板、攝像頭、麥克風和/或揚聲器等，作為用於與使用者進行交互的MMI。

可以理解的是，在第3圖的實施例中描述的組件僅用於例示性的目的，並不旨在限制本發明的範圍。

舉例來講，蜂窩站可以包含更多的組件，諸如電源和/或顯示設備，其中電源可以是為蜂窩站的所有其他組件供電的行動式/可替換的電池，顯示設備可以是用於提供顯示功能的LCD/LED/OLED/EPD。

第4圖是例示傳統的換手進程用於5G NR技術的訊息序列圖。

在步驟S401，傳統的UE初始註冊（register）到傳統的5G NR網路，並且可經由服務gNB（即源gNB）向5G NR網路發送UP資料和/或從5G NR網路接收UP資料。

在步驟S402，源gNB可將UE配置為對服務gNB和鄰近gNB進行測量，並且UE可根據測量配置向源gNB報告測量結果。

在步驟S403，源gNB可基於從UE接收到的測量報告以及無線電資源管理（Radio Resources Management，RRM）資訊來決定初始化（initiate）UE的換手。

在步驟S404，源gNB可向目標gNB發送換手請求訊息，其中該換手請求訊息可傳遞（pass）透明的（transparent）無線電資源控制（Radio Resource Control，RRC）容器（container）與必要的資訊來在目標側準備上述換手。

在步驟S405，目標gNB可執行准入控制（admission control）。如果向目標gNB發送了切片（slice）資訊，則可以執行切片感知准入控制（slice-aware admission control）。如果協定資料單元（Protocol Data Unit，PDU）會話（session）與不支援的切片相關聯，則目標gNB可以拒絕該PDU會話。

在步驟S406，目標gNB可準備上述換手，並且向源gNB發送換手請求確認（acknowledge）訊息，其中該換手請求確認訊息可包含將發送給UE的透明容器以作為RRC訊息來執行上述換手。

在步驟S407，源gNB可通過向UE發送RRC重新配置（RRCReconfiguration）訊息來初始化換手，其中該RRC重新配置訊息可包含存取目標小區所需要的的資訊。

在步驟S408，UE可釋放（release）源gNB的配置，並且可從源gNB分離（detach）。

在步驟S409，源gNB可向目標gNB發送序列號（Sequence Number，SN）狀態轉變（STATUS TRANSFER）訊息。

在步驟S410，源gNB可將緩衝（buffer）的UP資料以及從核心網路接收到的新UP資料轉發（forward）給目標gNB。

在步驟S411，目標gNB可將來自源gNB的UP資料進行緩衝。

在步驟S412，UE可同步到目標gNB並且通過向目標gNB發送RRC重新配置完成（RRCReconfigurationComplete）訊息來完成換手進程。

請注意，在換手執行階段中（步驟S407~S412），資料服務中斷，並且UE可能會經歷15-20 ms的服務延遲。

在步驟S413，目標gNB可向UE發送已緩衝的DL UP資料和新的DL UP資料，並且可從UE接收UL UP資料。

在步驟S414，目標gNB可向AMF發送路徑轉換請求（PATH SWITCH REQUEST）訊息來觸發（trigger）核心網路將DL資料路徑轉換到目標gNB以及建立NG-CN介面實例（interface instance）到目標gNB。

在步驟S415，核心網路實體（entity）（諸如AMF和UPF）可將DL資料路徑轉換到目標gNB。

在步驟S416，AMF可在舊的路徑上向源gNB發送一個或複數個「結束標記（end marker）」封包（packet），源gNB可將「結束標記」封包轉發給目標gNB。

在步驟S417，可經由目標gNB來執行UE和核心網路之間的UP資料遞送。

在步驟S418，AMF可利用路徑轉換請求確認訊息來向目標gNB確認（confirm）上述路徑轉換請求訊息。

在步驟S419，當從AMF接收到路徑轉換請求確認訊息時，目標gNB可發送UE上下文釋放（CONTEXT RELEASE）訊息來向源gNB通知換手的成功。

在步驟S420，回應於接收到UE上下文釋放訊息，源gNB可釋放與UE上下文相關聯的無線電和與控制平面（C-plane）有關的資源。

第5A圖和第5B圖示出根據本發明實施例的例示增強型換手進程的訊息序列圖。

在該實施例中，增強型換手方法可應用於5G行動通訊環境。

在步驟S501，UE（比如UE 110）初始註冊到5G NR網路（比如服務網路120），並且可經由源gNB（比如蜂窩站121-A/121-B）向5G NR網路發送UP資料和/或從5G NR網路接收UP資料。

在步驟S502，源gNB可將UE配置為對服務gNB和鄰近gNB進行測量，並且UE可根據測量配置將測量結果報告給源gNB。

在步驟S503，源gNB可基於從UE接收到的測量報告以及RRM資訊來決定初始化UE的換手。

在步驟S504，源gNB可向目標gNB發送換手請求訊息。特別地，與傳統的換手相反，該換手請求訊息可以包括指示該換手為增強型換手的資訊。

另外，該換手請求訊息可以包括對於目標gNB準備換手來說必要的其他資訊。舉例來講，必要的資訊至少可以包括目標小區身份（Identity，ID）、KgNB（節點金鑰（node key））、UE在源gNB中的小區無線電網路臨時標識符（Cell-Radio Network Temporary Identifier，C-RNTI）、包含UE不活躍時間（inactive time）的RRM配置、包含天線資訊和DL載波頻率（antenna Info and DL Carrier Frequency）的基本存取層（Access Stratum，AS）配置、應用於UE的當前服務品質（Quality of Service，QoS）流（flow）到資料無線電承載（Data Radio Bearer，DRB）的映射規則、來自源gNB的最小系統資訊、對於不同無線電存取技術（Radio Access Technology，RAT）的UE能力、PDU會話有關的資訊以及（可選地）UE報告的測量資訊（包含與波束有關的資訊）（如果可用的話）。

在步驟S505，目標gNB可執行准入控制。如果向目標gNB發送了切片資訊，則可以執行切片感知准入控制。如果PDU會話與不支援的切片相關聯，則目標gNB可以拒絕該PDU會話。

在步驟S506，目標gNB可準備換手，並且向源gNB發送換手請求確認訊息，其中該換手請求確認訊息可包含將發送給UE的透明容器以作為RRC訊息來執行上述換手。

在步驟S507，源gNB可通過向UE發送換手命令（handover command）訊息來初始化UE的換手。

在該實施例中，換手命令訊息可為RRC重新配置訊息，與傳統的/通常的換手相反，該RRC重新配置訊息可包含指示該換手為增強型換手的資訊。

該RRC重新配置訊息還可以包含存取目標小區所需要的的資訊，諸如目標小區ID、新的C-RNTI、用於所選的安全演算法（security algorithm）的目標gNB安全演算法標識符、一組專用的隨機存取通道（Random Access Channel，RACH）資源、RACH資源和同步訊號塊（Synchronization Signal Block，SSB）之間的關聯、RACH資源和UE特定的通道狀態資訊參考訊號（Channel State Information-Reference Signal，CSI-RS）配置之間的關聯、公共的RACH資源和目標小區系統資訊區塊（System Information Block，SIB）等。

在另一實施例中，如果服務網路為基於4G LTE的網路，則上述換手命令訊息可以是RRC連接重新配置（RRCConnectionReconfiguration）訊息，並且該RRC連接重新配置訊息可以包括指示該換手為增強型換手的資訊。

在步驟S508，源gNB可向目標gNB發送SN狀態轉變訊息。

在步驟S509，UE可保持（keep）源gNB的配置（包括源gNB的無線電資源配置），並且準備目標gNB的配置。

在步驟S510，UE可繼續向源gNB發送UP資料和/或從源gNB接收UP資料。也可以說，在換手執行階段中，源gNB可繼續向UE發送UP資料和/或從UE接收UP資料，UE經歷的服務延遲可以小於1 ms（因此，該增強型換手也可稱為「0 ms換手」）。

在步驟S511，UE可同步到目標gNB，並且執行與目標gNB的隨機存取進程。

在步驟S512，UE可通過向目標gNB發送換手完成訊息來完成換手進程。

在該實施例中，換手完成訊息可為RRC重新配置完成（RRCReconfigurationComplete）訊息，並且當目標gNB接收到該RRC重新配置完成訊息時，UE和目標gNB之間的連接可以視為已建立。

在另一實施例中，如果服務網路為基於4G LTE的網路，則換手完成訊息可以是RRC連接重新配置完成（RRCConnectionReconfigurationComplete）訊息。

在步驟S513，在發送換手完成訊息之後，UE可繼續向源gNB發送UP資料和/或從源gNB接收UP資料。

在步驟S514，目標gNB可向源gNB發送SN狀態請求（STATUS REQUEST）訊息來獲得SN狀態資訊。

在步驟S515，回應於接收到SN狀態請求訊息，源gNB可停止向UE發送從核心網路接收到的DL UP資料。

在步驟S516，源gNB可向目標gNB發送SN狀態轉變訊息，其中SN狀態轉變訊息可包含SN狀態資訊。特別地，SN狀態資訊可以包括轉變到目標gNB的所有承載的封包資料彙聚協定（Packet Data Convergence Protocol，PDCP）SN和超訊框號（Hyper Frame Number，HFN）。

在步驟S517，回應於發送SN狀態轉變訊息，源gNB可開始向目標gNB轉發從核心網路接收到的DL UP資料。

在步驟S518，向UE和從UE進行的UP資料遞送可轉換為由目標gNB來執行。也可以說，UE可開始向目標gNB發送UP資料和/或從目標gNB接收UP資料。

請注意，因為UE和目標gNB之間的連接已經建立，所以當接收到由源gNB轉發的DL UP資料時，目標gNB可無需緩衝DL UP資料，並且可以立即將DL UP資料發送給UE。

在步驟S519，UE可從目標gNB接收到RRC請求訊息。

在該實施例中，RRC請求訊息可為RRC重新配置訊息，其中該RRC重新配置訊息可包含指示UE釋放源gNB的配置的資訊。

在另一實施例中，如果服務網路是基於4G LTE的網路，則RRC請求訊息可以是RRC連接重新配置訊息，並且該RRC連接重新配置訊息可以包含指示UE釋放源gNB的配置的資訊。

在步驟S520，回應於接收到RRC請求訊息，UE可釋放源gNB的配置，並且從源gNB分離。

在步驟S521，UE可向目標gNB發送RRC回應訊息。

在該實施例中，RRC回應訊息可為RRC重新配置完成訊息。

在另一實施例中，如果服務網路為基於4G LTE的網路，則RRC回應訊息可以是RRC連接重新配置完成訊息。

在步驟S522，目標gNB可向AMF發送路徑轉換請求訊息來觸發核心網路將DL資料路徑轉換到目標gNB以及建立NG-CN介面實例到目標gNB。

在步驟S523，核心網路實體（諸如AMF和UPF）可將DL資料路徑轉換到目標gNB。

在步驟S524，AMF可在舊的路徑上向源gNB發送一個或複數個「結束標記」封包，源gNB可將「結束標記」封包轉發給目標gNB。

特別地，在發送「結束標記」封包之後，核心網路可以將任何使用者平面（U-plane）/傳輸網路層（Transport Network Layer，TNL）資源釋放到源gNB。

在步驟S525，可經由目標gNB來執行UE和核心網路之間的UP資料遞送。

在步驟S526，AMF可利用路徑轉換請求確認訊息來向目標gNB確認上述路徑轉換請求訊息。

在步驟S527，當從AMF接收到路徑轉換請求確認訊息時，目標gNB可發送UE上下文釋放訊息來向源gNB通知換手的成功。

在步驟S528，回應於接收到UE上下文釋放訊息，源gNB可釋放與UE上下文相關聯的無線電和與控制平面有關的資源。

通過閱讀上述實施例，可以理解的是，本發明通過允許源蜂窩站在換手執行階段中繼續向UE發送UP資料和/或從UE接收UP資料，可改進換手進程。有利的是，由換手引起的服務中斷對於UE來說可以顯著降低，因此可以改善使用者體驗。

雖然以示範性的方式根據優選的實施例對本發明進行了描述，但是可以理解的是，本發明不限於此。所屬領域具有通常知識者仍然可以在不偏離本發明的範圍和精神的情況下做出各種變更和修改。因此，本發明的範圍應當由所附申請專利範圍及其等同物來定義和保護。

在申請專利範圍中使用的用來修飾申請專利範圍元素的序數詞（諸如「第一」、「第二」等），其本身並不暗示一個申請專利範圍元素相對於另一申請專利範圍元素或相對於執行方法的動作的時間順序的任何優先、優選或順序，而是僅用作標籤以區分具有特定名稱的一個申請專利範圍元素與具有相同名稱（除了使用序數詞以外）的另一元素，以此來區分申請專利範圍元素。

100:通訊環境 110:UE 120、121、122:網路 121-A、121-B:蜂窩站 210、310、320:收發器 211、212、230、240、250、321、322、340、350:設備 213、323:天線 220、330:控制器 S401-S420、S501-S528:步驟

通過參考附圖來閱讀後續的實施方式和示例可以更充分地理解本發明，其中：第1圖是根據本發明實施例的無線通訊環境的框圖。第2圖是根據本發明實施例的例示UE的框圖。第3圖是根據本發明實施例的例示蜂窩站的框圖。第4圖是例示傳統的換手進程用於5G NR技術的訊息序列圖。第5A圖和第5B圖示出根據本發明實施例的例示增強型換手進程的訊息序列圖。

100:通訊環境

110:UE

120、121、122:網路

121-A、121-B:蜂窩站

Claims

一種採用增強型換手方法的使用者設備，包括：一無線收發器，被配置為向一第一蜂窩站和一第二蜂窩站進行無線傳送，以及從所述第一蜂窩站和所述第二蜂窩站進行無線接收；以及一控制器，被配置為：在接收到將所述使用者設備從所述第一蜂窩站換手到所述第二蜂窩站的一換手命令訊息之後，繼續經由所述無線收發器向所述第一蜂窩站發送使用者平面資料或者從所述第一蜂窩站接收使用者平面資料；在向所述第二蜂窩站發送一換手完成訊息之後，經由所述無線收發器從所述第二蜂窩站接收一無線電資源控制請求訊息；以及回應於接收到所述無線電資源控制請求訊息，從所述第一蜂窩站分離。
如申請專利範圍第1項所述之使用者設備，其中，所述換手命令訊息包括指示所述換手為一增強型換手的資訊。
如申請專利範圍第1項所述之使用者設備，其中，所述控制器還被配置為：回應於接收到所述換手命令訊息，保持所述第一蜂窩站的配置。
如申請專利範圍第1項所述之使用者設備，其中，所述無線電資源控制請求訊息包括指示所述使用者設備釋放所述第一蜂窩站的配置的資訊，以及所述控制器還被配置為：回應於接收到所述無線電資源控制請求訊息，釋放所述第一蜂窩站的所述配置，並且經由所述無線收發器向所述第二蜂窩站發送一無線電資源控制回應訊息。
如申請專利範圍第1項所述之使用者設備，其中，所述控制器還被配置為：在發送所述換手完成訊息之後和在接收到所述無線電資源控制請求訊息之前，經由所述無線收發器向所述第二蜂窩站發送使用者平面資料或者從所述第二蜂窩站接收使用者平面資料。
如申請專利範圍第1項所述之使用者設備，其中：當所述使用者設備和所述第一蜂窩站以及所述第二蜂窩站之間的通訊符合第5代新無線電技術時，所述換手命令訊息和所述換手完成訊息分別是一無線電資源控制重新配置訊息和一無線電資源控制重新配置完成訊息；或者當所述使用者設備和所述第一蜂窩站以及所述第二蜂窩站之間的通訊符合基於第4代長期演進的技術時，所述換手命令訊息和所述換手完成訊息分別是一無線電資源控制連接重新配置訊息和一無線電資源控制連接重新配置完成訊息。
一種使用者設備的增強型換手方法，包括：在接收到將所述使用者設備從一第一蜂窩站換手到一第二蜂窩站的一換手命令訊息之後，繼續向所述第一蜂窩站發送使用者平面資料或者從所述第一蜂窩站接收使用者平面資料；在向所述第二蜂窩站發送一換手完成訊息之後，從所述第二蜂窩站接收一無線電資源控制請求訊息；以及回應於接收到所述無線電資源控制請求訊息，從所述第一蜂窩站分離。
如申請專利範圍第7項所述之使用者設備的增強型換手方法，其中：當所述使用者設備和所述第一蜂窩站以及所述第二蜂窩站之間的通訊符合第5代新無線電技術時，所述換手命令訊息和所述換手完成訊息分別是一無線電資源控制重新配置訊息和一無線電資源控制重新配置完成訊息；或者當所述使用者設備和所述第一蜂窩站以及所述第二蜂窩站之間的通訊符合基於第4代長期演進的技術時，所述換手命令訊息和所述換手完成訊息分別是一無線電資源控制連接重新配置訊息和一無線電資源控制連接重新配置完成訊息。