用于支持将用户设备UE从第一类型的无线电接入技术RAT切换到第二类型的RAT的方法、网络功能和计算机程序产品与流程

本发明总体上涉及切换，并且更具体地，涉及将用户设备(ue)从第一类型的无线电接入技术(rat)切换到第二类型的rat。

背景技术：

通常，除非明确给出和/或从上下文中暗示不同的含义，否则本文中使用的所有术语将根据其在相关技术领域中的普通含义来解释。除非另有明确说明，否则对“一/一个/元件、设备、组件、装置、步骤等”的所有引用应被开放地解释为指代元件、设备、组件、装置、步骤等中的至少一个实例。除非必须明确地将一个步骤描述为在另一个步骤之后或之前和/或隐含地一个步骤必须在另一个步骤之后或之前，否则本文所公开的任何方法的步骤不必以所公开的确切顺序执行。在适当的情况下，本文公开的任何实施例的任何特征可以应用于任何其他实施例。同样地，任何实施例的任何优点可以适用于任何其他实施例，反之亦然。通过下文的描述，所附实施例的其他目的、特征和优点将显而易见。

当今存在的电信网络中可能会出现某些问题。例如，在ue实际上已经请求了电信网络可能不支持的服务的情况下，可以为特定ue调用特定服务。

另一个可能的问题可以是所请求的服务可由电信网络提供，但不在所要求的服务质量(qos)要求之内。

在任何这些情况下，都可能无法或不足以为ue提供服务。即，可以为ue建立服务，但是不以所要求的qos来建立服务，或者最终可能根本建立不了服务。

技术实现要素：

本公开的目的是提供一种用于支持将用户设备(ue)从第一类型的无线电接入技术(rat)切换到第二类型的rat的方法。

另一个目的是提供用于支持将用户设备(ue)从第一类型的无线电接入技术(rat)切换到第二类型的rat的网络功能。

另一个目的是提供一种包含计算机程序代码的计算机程序产品，所述计算机程序代码有助于根据本公开的方法。

在本发明的第一方面，提供了一种发起将用户设备(ue)从第一类型的无线电接入技术(rat)切换到第二类型的rat的方法，其中，所述ue经由利用所述第一类型的rat的无线电接入网(ran)所包括的接入节点(an)附接到核心网。

所述方法包括以下步骤：

-所述ue向所述an发送与所述ue和所述ran中的接入节点之间的链路的质量有关的测量数据；

-所述ue从所述an接收指示符，其中所述指示符通知所述ue存在丢失所述ue与所述无线电接入网之间的连接的风险；

-由所述接收到的指示符触发，所述ue发起切换，以便经由所述第二类型的rat接入cn。

发明人的见解是，如果无线电接入网(ran)中的接入节点可以向用户设备(ue)提供指示是否需要切换的指示，则可以是有益的。此外，如果ue基于这样的接收到的指示符自行发起切换过程，则可以是有利的。这样，所提出的方法涉及用户设备(ue)发起的切换。

可以注意到，还可以使用除“切换”以外的术语来指代将ue从一种网络/接入技术切换到另一种网络/接入技术的过程。例如，在第三代合作伙伴项目(3gpp)中，切换过程可以被称为接入转移、会话转移或移动性过程。在本公开的范围内，术语“切换”用于指这样的过程，其中，将连接到第一网络/接入技术的ue转移到第二网络/接入技术。

根据本公开，ue连接到无线电接入网的接入节点。无线电接入网(ran)是例如用于接入5g类型的核心网的下一代(nf)ran或用于接入4g类型的核心网的长期演进(lte)ran。

在ran的请求下，或者由ue自身发起，ue可以发送与ue和ran中的接入节点之间的链路的质量有关的测量数据。因此，ue不仅可以对其连接的接入节点执行测量，而且还可以对ran中的其他接入节点执行测量。优选地，ran指示ue向ran提供测量值。对于ue而言，在该指令中包括更多信息也是有利的，该指令通知ue将要执行哪些测量并将其报告给ran。

可能发生的是，与ue连接的接入节点能够确定ue正在朝着该接入节点不再能够为该ue充分提供服务的地理位置移动的情况。在这种情况下，该特定接入节点可以检查或确定ue中是否存在ue可以连接到的其他可用接入节点。即，可能存在另一个能够更充分地为ue服务的接入节点。

这样的确定可以基于从ue接收的测量数据。因此，测量数据包括关于ue与ran中的多个接入节点之间的链路的质量的数据。

本公开涉及ue连接到的接入节点确定存在丢失ue与ran之间的连接的风险的情况。这意味着，接入节点确定ue可能会离开ran的范围，或者ue正在请求ran无法提供的服务，等等。此外，接入节点可以确定ran不可能将接入节点切换到ran内的另一接入节点或另一技术，以改善ue与ran之间的连接性。

以上所述意味着存在以下风险：ue将失去与ran的连接，并且ran(更具体地说是接入节点)不能通过例如指示切换来改善该情况。这样，接入节点向ue提供指示符，其中该指示符通知ue存在丢失ue与ran之间的连接的风险。

由指示符触发，ue可以经由第二类型的rat发起切换以便接入核心网。注意，ran可能不能发起这种切换，但是ue能够发起这种切换。ue可以发起到另一个ran(即不同的ran)的切换。

遵循以上内容，所提出的方法是有利的，因为在ue连接到的ran已经确定ue将有可能失去与它的连接的情况下，该方法使得ue能够发起rat之间的切换。

如果网络(更具体地是ran)发现丢失连接的风险并相应地通知ue，则基于网络的移动性可以是优选的，并且可以发起根据本公开的基于ue的移动性。这使得即使需要ue发起的接入技术改变了，ue也能够采取行动，来以很高的概率为需要的应用程序保持不间断的连接。

存在着接入节点将指示符发送给ue以使ue发起切换的多个用例：

选项2部署与选项1部署共存，即，连接到5gc的新无线电(nr)与连接到演进的分组核心(epc)的长期演进(lte)和支持无线电接入网间(iran)切换共存。nr的5g接入节点(即gnb)可能不知道附近的2g/3g小区，且可能不知道lte是不存在还是太弱；

在ran不支持irat切换的情况下，从5gran切换到4gran(反之亦然)；

在没有合适的4g覆盖的情况下，从5g切换到2g/3g；反过来，如果2g/3gran未更新，则ue可能会决定从2g/3g切换回5g；

从5g切换到wlan。

此外，在发起切换的步骤中，ue可以经由所述第二类型的rat来接入相同或不同的核心网(cn)。例如，cn可以从5g核心变更为演进的分组核心(epc)。备选地，即使在切换过程之后，ue也可以继续接入同一cn。

在示例中，所述方法还包括以下步骤：

-在所述发送步骤之前，所述ue从所述an接收针对提供与所述ue和所述ran中的接入节点之间的链路的质量有关的测量数据的请求。

接入节点可以请求ue拿出与ue和ran中的接入节点之间的链路的质量有关的测量数据。此外，接入节点可以确定ue在构造测量数据时要考虑哪个接入节点。

与链路的质量有关的测量可以涉及信噪比、接收信号码功率、参考符号接收功率、参考信号接收功率、参考信号接收质量、参考符号接收质量、接收信号强度指示符，等等。ue可以在接入节点所利用的广播信道上执行这样的测量。

在另一个示例中，发起步骤包括：发起切换，以便经由第二ran接入cn，所述第二ran不同于所述ue当前所连接的ran。

如上所述，ue连接到的ran可能失去与该ue的连接性。该特定ran可能不具有发起ue到第二ran(即，不同ran)的切换的能力。该特定实施例的优点在于，在ue发起切换的情况下仍然可以建立切换。这样，ran将指示符提供给ue，并且基于该指示符，ue指示要执行切换。

在另一示例中，在发起切换的步骤中，所述ue经由所述第二类型的rat连接到同一cn。ue继续接入与先前连接相同的cn可以是有利的。

在另一示例中，接收步骤还包括：

-所述ue从所述an接收优选的第二rat，所述ue能够利用所述优选的第二rat连接到所述核心网。

除了指示符之外，ran还可以向ue发送诸如优选rat之类的任何其他信息。这提高了可以成功执行切换的可能性。

在第二方面，提供了一种能够将用户设备(ue)从第一类型的无线电接入技术(rat)切换到第二类型的rat的方法，其中，所述ue经由利用所述第一类型的rat的无线电接入网(ran)所包括的接入节点(an)附接到核心网。

所述方法包括以下步骤：

-所述an从所述ue接收与所述ue和所述ran中的接入节点之间的链路的质量有关的测量数据；

-所述an基于所述测量数据确定存在丢失所述无线电接入网与所述ue之间的连接的风险；

-an向所述ue发送指示符，其中所述指示符指示丢失连接的风险，使得所述ue将发起到所述第二类型的rat的切换过程。

根据本发明，适用于针对移动性管理节点的方法的上述示例的不同方面(包括其优点)对应于根据本发明的适用于针对网络功能的方法的各个方面。

在示例中，所述方法还包括以下步骤：

-在所述接收步骤之前，所述an向所述ue发送针对提供与所述ue和所述ran中的接入节点之间的链路的质量有关的测量数据的请求。

在另一示例中，发送步骤还包括：

-所述an发送优选的第二rat，所述ue能够利用所述优选的第二rat连接到所述核心网。

无论如何，指示丢失连接风险的指示符可以是二元的，例如“1”或“0”。

指示丢失连接风险的指示符可以具有多个风险等级。从而ue可以基于特定的风险等级来确定是否发起切换。

在第三方面，提供了一种无线电接入网(ran)中的接入节点(an)，被配置为使用户设备(ue)从第一类型的无线电接入技术(rat)切换到第二类型的rat，其中，所述ue经由利用所述第一类型的rat的所述无线电接入网(ran)所包括的所述an连接到核心网。

所述an包括：

-接收设备，被配置为从所述ue接收与所述ue和所述ran中的接入节点之间的链路的质量有关的测量数据；

-确定设备，被配置为基于所述测量数据确定存在丢失所述无线电接入网与所述ue之间的连接的风险；

-发送设备，被配置为向所述ue发送指示符，其中所述指示符指示丢失连接的风险，使得所述ue将发起到所述第二类型的rat的切换过程。

发射设备还可以配置为：向所述ue发送针对提供与所述ue和所述ran中的接入节点之间的链路的质量有关的测量数据的请求。

接入节点可以例如是5gran中的gnb或4gran中的enb。

根据本发明，适用于上述方法示例的不同方面(包括其优点)对应于根据本发明的适用于上述接入节点的各个方面。

在第四方面，提供了一种通信网络中的用户设备(ue)，其中，所述(ue)将从第一类型的无线电接入技术(rat)切换到第二类型的rat，其中，所述ue经由利用所述第一类型的rat的无线电接入网(ran)所包括的接入节点附接到核心网。

所述ue包括：

-发送设备，被配置为向所述接入节点发送与所述ue和所述ran中的接入节点之间的链路的质量有关的测量数据；

-接收设备，被配置为从所述接入节点接收指示符，其中所述指示符通知所述ue存在丢失所述ue与所述接入网之间的连接的风险；

-切换设备，被配置为发起切换过程，以便经由所述第二类型的rat接入所述cn。

接收设备还可以配置为：在所述接收步骤之前，从所述an接收针对提供与所述ue和所述ran中的接入节点之间的链路的质量有关的测量数据的请求。

在第五方面，提供了一种包含计算机程序代码的计算机程序产品，当在用户设备(ue)的处理器上执行所述计算机程序代码时，所述计算机程序代码使所述处理器实现根据以上提供的任何示例的方法。

在另一个示例中，提供了一种包含计算机程序代码的计算机程序产品，当在无线电接入网(ran)的接入节点的处理器上执行所述计算机程序代码时，所述计算机程序代码使所述处理器实现根据以上提供的任何示例的方法。

在本发明的上下文中，模块、设备、装置等也可以被实现为在处理器上运行的计算机程序。

从参考附图的以下描述中将可以最好地理解本发明的上述和其他的特征和优点。在附图中，类似的附图标记表示完全相同的部分或执行完全相同或类似功能或操作的部分。

附图说明

图1示出了涉及无线电接入网ran的几种方案。

图2示出了5g核心网架构概述，包括与演进分组核心的互通。

图3示意性地示出了根据本发明的信令图。

图4示意性地示出了根据本发明的方法。

图5示意性地示出了根据本发明的方法。

图6是示出了网元的示例的示意图。

图7是示出了网元的示例的示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述本文中设想的一些实施例。然而，其他实施例包含在本文公开的主题的范围内，所公开的主题不应解释为仅限于本文阐述的实施例；相反，这些实施例仅作为示例提供，以将主题的范围传达给本领域技术人员。

图1示出了涉及无线电接入网(ran)的几种方案。作为新的无线电接入的nr和作为新的分组核心网的5gc(5g核心网)正在进行标准化工作。3gppran定义了如图1所示的几个方案，对于这些方案，工作正在进行中或已在计划中。

还有其他选项6和8，但ran和sa2都不对它们起作用。从图1中所示的方案可以看出，lte和nr都将连接到ngcn(下一代核心网)/5gc。lte还将部分连接到epc以服务于传统ue，而且还服务于使用选项3的新ue，其中nr锚定在epc/lte中，即，作为lte的附加数据载体来支持。

图2示出了5g核心网架构概述，包括与演进分组核心的互通。

ran指示ue要测量哪些相邻小区。ue将测量报告提供给ran，然后ran确定是否需要执行到相同无线电技术的小区或到不同无线电技术的小区的切换。而且，从lte到2g/3g的单无线电语音呼叫连续性(srvcc)通常由lteenb基于测量报告来发起。

图2中所示的模型能够通过epc和5gc中的过程实现两个lte和nr/ng-ran网络之间的无缝互通。作为示例，这意味着当两个接入均具有语音功能时，可以将ng-ran/5gc上的语音呼叫转移到lte/epc。这意味着两个无线接入都支持语音qos。

当前存在某些挑战。当前，核心网无法发起从5g到4g的切换。这可能是由于订户无权在5g上使用语音或由于网络无法在5g上提供语音或其他语音而被阻止的。

本公开的某些方面及其实施例可以提供针对这些挑战或其他挑战的解决方案。在下文中，我们从5g-ran/5gc角度的与lte/epc的互通来描述解决方案，但它同样适用于的lte/epc与5g-ran/5gc的互通。

对于基于服务的体系结构(sba)，接入和移动功能(amf)可以在smf+pgw-c、pcf或af上进行以下订阅：当使用带有5gqos指示符(5qi)的语音服务时，amf希望接收通知。

仅当amf知道ue处于gnb不支持语音所需的qos的区域时，amf可以才进行此订阅。当amf知道ue在5gs中没有语音订阅时，它总是可以进行此订阅。当ue在gnb支持语音所需的qos的区域中时，amf可以移除该订阅，以及当ue不再由特定amf服务时，amf移除该订阅。

smf+pgw-c会知道，基于从pcf接收的语音的qos规则使用5qi语音服务。pcf将基于从af接收到的媒体组件描述而知道这一点，而af本身就知道这一点，例如，p-cscf将从sip信令中的服务标识符中获知。收到订阅信息后，smf+pgw-c、pcf或af必须在为语音设置qos流之前通知amf，并等待来自amf的响应消息。smf+pgw-c、pcf或af必须先等待amf的响应消息，然后才能建立qos流，这可以由amf进行的订阅中的特定指示来指示，也可以是这种类型的订阅的默认设置。来自smf+pgw-c、pcf或af的通知必须包含要求amf做出响应的指示，即，“请告知我何时进行资源分配”，或者必须强制amf始终响应来自smf+pgw-c、pcf或af的此类通知。

当amf接收到用于语音建立的qos流的通知时，amf会决定是否可以在本地接入中设置qos流，或者通过在gnb中命令切换来决定ue是否应移至4g。amf可以使用已配置的知识，即地理区域中的gnb不支持5qi语音。允许两组决定的原因是，允许与实际切换相比的更大的订阅地理覆盖范围，且从而优化网络中所需的信令。

在将通知(可能具有附加项：需要来自amf的响应以进行资源分配)发送给amf之后，smf+pgw-c、pcf或af会对设置所需qos流所需的任何5gc信令进行缓冲。

amf会响应来自smf+pgw-c、pcf或af的通知，因为已在通知中表明需要来自amf的响应，或者该响应是强制性的，带有“通知”响应消息和原因。原因可以表明qos流设置可以继续进行、ue不在需要切换的区域，或者可以表明smf+pgw-c、pcf或af将继续等待进一步的设置，直到收到对将rat变更到4g的确认为止，amf将命令gnb执行ho，并且smf+pgw-c、pcf和af订阅了有关rat变更的通知。此外，rat变更、从amf取消订阅、或amf迁移而没有从新amf进行新订阅都应允许smf+pgw-c、pcf或af继续进行所需资源的设置。

本文提出了解决本文公开的一个或多个问题的各种实施例。某些实施例可以提供以下技术优点中的一个或多个。例如，某些实施例使以语音为中心的ue能够驻留在nr/5g-ran上(即使该订户无权在5g上进行语音通话或没有语音通话能力)，并发起到已在呼叫建立时启用了语音qos的lte的切换，(反之亦然)。此外，根据某些实施例，如果发起了要求语音媒体qos的服务，则cn将触发到与epc连接的enb的相邻小区的切换。当在ran中(和核心中)分配资源之前，从5g到4g的切换已经启动，(反之亦然)。现在参考图3，附图标记10示意性地示出了根据本发明实施例的示例性信令图。ue20通过建立(91)呼叫或通信会话来接入核心网中的服务。建立通信会话的这样的过程91被充分记录，并且本领域技术人员知道这样的过程。在建立91这样的通信会话时，ue20连接到接入网20。在建立这样的通信会话时，ue还可以与网络中的其他节点/网络功能进行通信，例如移动交换中心服务器(msc)40、基于互联网协议的多媒体子系统(ims)50、会话管理功能(smf)70、身份验证服务器功能(ausf)80和/或远端90。

接入网30可以包括服务于ue20的多个接入节点。这样的接入节点例如是基站或enodeb或gnb。在正常操作情况下，ue20由接入网中的多个接入节点之一服务。根据本发明的实施例，接入网30指示(92)ue20发送测量报告。这些测量报告可以与ue20和接入网30内的各个接入节点之间的连接信号的质量有关。

指示(92)ue20向接入网30发送测量报告的步骤可以在建立(914)通信会话时一起执行。在接收到指令92时，ue20向接入网30提供(93)所请求的测量报告。一旦接入网30接收到所请求的测量报告，则基于报告中指示的值，接入网30可以决定(94)向ue20指示将要发起切换。向ue20发送指示符的优点是避免了当信号质量下降时ue20和接入网二者做出不同决定的情况。如果接入网30看到存在丢失连接的风险，则将这种指示符发送给ue20。

如果接入网30确定应当切换ue20，则接入网30发送(95)指示符，该指示符向ue20指示ue20应该发起切换过程。可以执行到相同接入网中的不同接入节点或到不同接入网40的这种切换。在所示的示例性信令图中，示出了ue20连接到的目标接入网40。还可以理解，ue也可以从一种类型的接入技术切换到另一种。可以利用这种不同的接入技术，通过相同或不同的接入网30、40连接到核心网。

该指示符可以简单地是二元值，其中，例如，0向ue20指示不存在丢失连接的风险，而1指示存在丢失连接的风险。可替代地，指示符可以具有多个可能的值。作为示例，指示符可以具有“低”值以向ue20指示丢失连接的风险为低，“中”值以向ue20指示存在丢失连接的风险为中，并且“高”值向ue20指示丢失连接的风险很高。这些值仅是示例性的，其他选项也是可能的。

和要切换ue20的指示一起，接入网30还可以发送关于ue20要切换到的优选接入节点、接入网或接入技术的指示。这样的附加信息也可以包含在同一信令消息95内。在某种意义上，接入网30还可以在切换时将ue20引导到期望的方向。在信号95中发送的消息的大小是关键性的情况下，可以设想在单独的消息中将诸如优选的接入节点、接入网、接入技术等的附加信息发送给ue20。然而，在发送指示符之前或之后立即发送这样的信息可以是有益的。

一旦ue20从接入网接收到指示符，则基于指示符的值，ue20确定(96)是否要发起切换。这样的决定可以基于例如所接收的指示符的值。作为示例，如果ue20从接入网接收到“低”值，则其可以确定丢失连接的风险低，因此不需要发起切换。在这种情况下，切换过程可以被延迟，直到接收到“中”或“高”值的指示符为止。如果ue20接收到“中”值的指示符，则ue20可以决定尽快发起切换，但是可以决定选择不中断当前的通信会话的路径。如果接收到“高”值的指示符，则ue20可以立即切换当前会话，并为先断后合(breakbeforemake)场景做准备，在该场景中，当前通信会话在ue被完全切换之前终止。这可能导致临时的数据丢失或当前会话中断。

一旦ue20决定(96)切换当前通信会话，它就将该切换通知(97)给msc50和ims60。最后，切换过程终止(98)。

图4示出了根据本发明的示例性方法100。在第一步骤(110)中，ue从接入网接收对提供测量报告的请求。该步骤是可选的，并且ue例如可以通过周期性的方式提供测量报告。在步骤(120)中，ue将测量报告提供给接入网。该报告包括对ue从接入网中的各个节点接收到的信号的信号质量测量。随后，ue从接入网接收(130)指示符。基于接收到的指示符，ue决定发起(140)切换过程。这样的切换可以是到不同的接入技术或不同的接入网或两者的。

图5示出了根据本发明的示例性方法150。在第一步骤(160)中，接入网向ue发送对向接入网提供测量报告的请求。如前所述，该步骤是可选的，因为ue可能定期发送此类测量报告。然而，为了最小化不必要的信令，ue可以仅在接入网请求时才提供测量报告。然后，接入网从ue接收(170)测量报告。基于该数据，接入网确定(180)ue是否要发起切换过程。随后，接入网将其决定通知(190)给ue。使用指示符来通知这样的决定，该指示符指示丢失与ue的连接的风险。这样的指示符可以是二元的，或者可以包括两个以上的值。

图6是示出了网元200(例如接入网)的示例的示意图。节点包括接收机201、202，以从通信网络中的其他节点接收消息。网元还包括发射机203、204，以将消息发送给通信网络中的其他节点。网元200还包括处理器205，处理器205被配置为基于所接收的测量报告来确定存在丢失ue与网络之间的连接的风险。节点200还包括存储器206。所有模块均通过通信总线207与处理器205交互。存储器206还被配置为存储计算机程序产品，该计算机程序产品在由处理器205执行时执行根据本公开的方法。

图7是示出了网元250(例如用户设备(ue))的示例的示意图。节点包括接收机251、252，以从通信网络中的其他节点接收消息。网元还包括发射机253、254，以将消息发送给通信网络中的其他节点。该节点还包括处理器255，处理器255被配置为基于从接入网接收的指示符来决定是否发起切换过程。处理器还将该决定通知给切换设备257。节点250还包括切换设备257，切换设备257被配置为基于处理器255做出的决定来发起针对ue250的切换过程。节点200还包括存储器256。所有模块均通过通信总线258与处理器255交互。存储器256还被配置为存储计算机程序产品，该计算机程序产品在由处理器255执行时执行根据本公开的方法。

本领域的熟练技术人员在实践请求保护的本公开时，可以根据对附图、说明书和所附权利要求的研究，理解和实现对上述公开的示例进行的其他改变。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一种”不排除复数。单独的处理器或其他单元可以实现权利要求中引用的几个条目的功能。唯一的事实在于，在相互不同的从属权利要求中叙述的一些措施并不表示这些措施的组合不能被有利地使用。计算机程序可以存储/分布于合适的介质上，如，与其他硬件一起或作为其他硬件的一部分提供的光学存储介质或固态介质，但是也可以以其他形式分布，如，经由互联网或其他有线或无线通讯系统。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制其范围。

本公开不限于以上公开的示例，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求中所公开的本公开范围的前提下，不必应用创造性技术，可以对本发明进行修改和增强。