处置无线电链路失败的方法及设备与流程

1.本发明大体上涉及无线通信技术，尤其是用于处置无线通信系统中的无线电链路失败。


背景技术：

2.在第三代合作伙伴计划(3gpp)中，促进无线通信系统中的中继节点(以下称为rn)的部署。部署rn的主要目标之一是通过改进导致低信号质量的位于覆盖孔中或远离基站(以下称为bs)的移动装置(也称为用户装备(ue))的吞吐量来增强基站的覆盖区域。
3.在采用rn的无线通信系统中，可提供到至少一个rn的连接的bs称为施主bs。rn通过回程链路连接到施主bs。rn可在到达施主bs之前跳经一或多个rn，或可直接连接到施主bs。当无线通信系统中支持多跳时，需要处置回程链路中的失败。另外，期望用于选择候选节点以响应于回程链路中的失败来重建回程链路的过程。


技术实现要素：

4.本发明的一个实施例提供一种方法，其包括：在通信装置处传输指示回程链路中的失败的信令消息。
5.本发明的又另一实施例提供一种方法，其包括：在通信装置处，响应于回程链路中的失败，选择用于回程链路重建的候选节点；及在所述通信装置处，将重建请求传输到所述候选节点。
6.本发明的又另一实施例提供一种非暂时性计算机可读媒体，其具有存储其上的计算机可执行指令，以使处理器实施上述方法。
7.本发明的又另一实施例提供一种设备，其包括：非暂时性计算机可读媒体，其具有存储其上的计算机可执行指令，以使处理器实施上述方法；接收电路；传输电路；及处理器，其耦合到所述非暂时性计算机可读媒体、所述接收电路及所述传输电路。
8.本发明的又另一实施例提供一种方法，其包括：从通信装置接收指示回程链路失败的信令消息。
9.本发明的又另一实施例提供一种非暂时性计算机可读媒体，其具有存储其上的计算机可执行指令，以使处理器实施上述方法。
10.本发明的又另一实施例提供一种设备，其包括：非暂时性计算机可读媒体，其具有存储其上的计算机可执行指令，以使处理器实施上述方法；接收电路；传输电路；及处理器，其耦合到所述非暂时性计算机可读媒体、所述接收电路及所述传输电路。
附图说明
11.为描述获得本发明的优点及特征的方式，通过参考附图中所说明的本发明的具体实施例来呈现对本发明的描述。这些附图仅描绘本发明的实例实施例，且因此不应被视为对其范围的限制。
12.图1说明根据本发明的实施例的示意性无线通信系统；
13.图2说明根据本发明的实施例的示意性无线通信系统；
14.图3说明根据本发明的实施例的示意性无线通信系统；
15.图4说明根据本发明的实施例的示意性无线通信系统；
16.图5说明根据本发明的实施例的用于处置回程链路中的失败的示范性过程；
17.图6说明根据本发明的实施例的用于选择候选节点的示范性过程；
18.图7说明根据本发明的实施例的用于处置回程链路中的失败的示范性过程；及
19.图8说明根据本发明的实施例的设备的实例框图。
具体实施方式
20.附图的详细描述旨在作为对本发明的优选实施例的描述，且不旨在表示可实践本发明的唯一形式。应理解，相同的或等效的功能可通过不同的实施例来实现，所述实施例旨在涵盖在本发明的精神及范围内。
21.图1说明根据本发明的实施例的无线通信系统100。
22.如图1所示，为简单起见，假设无线通信系统100包括多个节点(包含bs 10、rn 20及多个ue 30，包含ue 30a及30b)。应注意，无线通信系统100还可包括多个bs及/或多个rn。
23.bs 10在移动性管理实体(mme)40的控制下操作，且连接到核心网络(cn)50。核心网络还包含与mme通信的归属用户服务器(hss)(未展示)。bs 10可基于例如长期演进(lte)、先进lte(lte-a)、新无线电(nr)或其它合适的标准。例如，bs 10可为enb或gnb，且可界定一或多个小区，例如小区11。ue 30a及/或30b可为计算装置、可穿戴装置或移动装置等。所属领域技术人员应理解，随着3gpp(第三代合作伙伴计划)及通信技术的发展，说明书中引用的术语可改变，这不应影响本发明的原理。
24.bs 10分别通过接入链路(al)及回程链路(bl)提供到ue 30b及rn 20的无线电协议层1(物理层)到层3(无线电资源控制(rrc)层)连接。在一些实施例中，rn 20通过rn接入链路(al1)提供到ue 30a的无线电协议层1到层3连接。在其它实施例中，rn 20通过al1提供到ue 30a的无线电协议层1到层2连接。由于rn 20通过回程链路(bl)连接到bs 10，因此bs 10及rn 20分别对应于以上提及的施主bs及rn。尽管图1展示施主bs 10及rn 20分别连接到单个ue，但施主bs 10及rn 20两者能够提供到多个ue的连接。
25.中继功能使运营商能够通过使rn无线连接到bs来改进且扩展bs的覆盖范围。演进的通用地面无线电接入网络(e-utran)通过使rn经由演进的通用地面无线电接入(e-utra)无线电接口的修改版本，即回程链路(bl)(也称为un接口)无线地连接到服务rn的enb(称为施主enb(denb))来支持中继。在rn与ue之间提供无线电协议连接的无线电接口被称为uu接口。网络中rn/denb实体的中继功能及使用对于所连接的ue的操作是透明的。
26.3gpp正设想一种用于支持多跳中继的5g(nr)通信网络的集成接入及回程(iab)架构。也就是说，rn可在到达施主bs之前跳经一或多个rn。单跳应被视为多跳的特例。多跳回程是有益的，因为它比单跳回程提供更大的范围扩展。更高的频带(例如6ghz以上的频带)具有有限的无线电信号范围，且可从这种更大的范围扩展中获益。多跳回程进一步实现围绕障碍物(例如针对杂波环境部署的城市环境中的建筑物)的回程传输。
27.部署中的最大跳数预期取决于多个因素，例如频率、小区密度、传播环境及流量负
载。这些因素预期随着时间推移而改变。随着跳数的增加，可出现可伸缩性问题。例如，性能可能降低及/或信令负载可能增加到不可接受的水平。
28.图2说明根据本发明的实施例的无线通信系统200。如图2所示，为简单起见，假设无线通信系统200包括多个节点，其包含施主节点(即iab施主)、多个iab节点(包含iab节点0到3)及多个ue(包含ue 0及ue 1)。应注意，无线通信系统200还可包括多个施主节点。
29.在图2中，为简单起见，假设iab节点0及iab节点3直接连接到相同的施主节点，即iab施主。请注意，iab节点0及3可能连接到不同的施主节点。iab节点2可通过跳经iab节点3到达iab施主。iab节点1可通过跳经iab节点2及3到达iab施主。ue 0及ue 1分别连接到iab节点0及iab节点1。请注意，ue 1可连接到一或多个iab节点(未展示)，所述一或多个iab节点连接到iab节点1。例如，ue 1可连接到iab节点11(未展示)，所述iab节点11连接到iab节点1。
30.图3说明根据本发明的实施例的无线通信系统300。
31.如图3所示，iab节点及ue可连接到下一代核心(ngc)。每个iab节点可包括分布式单元(du)及移动终端(mt)。iab节点可经由mt连接到上游iab节点或iab施主，且可经由du连接到ue及下游iab节点。iab施主可包括du以支持下游iab节点的ue及mt。iab施主可进一步包括集中式单元(cu)，其用于所有iab节点的du及其自身的du。图3中的iab节点有时可被称为层2(l2)iab节点。在一些实施例中，图2中的iab节点(例如iab节点0到3)可为l2 iab节点。
32.图4说明根据本发明的实施例的无线通信系统400。
33.如图4所示，iab节点及ue可连接到ngc。每个iab节点可包括gnb及mt。iab节点可经由mt连接到上游iab节点或iab施主，且可经由gnb连接到ue及下游iab节点。iab节点可进一步包括与iab节点中的gnb并置的用户平面功能(upf)。图4中的iab节点有时可被称为层3(l3)iab节点。在一些实施例中，图2中的iab节点(例如iab节点0到3)可为l3 iab节点。
34.在没有rn的无线通信系统(例如lte通信系统)中，ue与bs之间的无线电链路失败(rlf)可响应于以下至少一个而宣布：rlf定时器(例如，t310)期满、随机接入(ra)失败或达到最大数量的无线电链路控制(rlc)重发。响应于rlf，ue可执行重建过程。ue可响应于重建过程中的失败而进入空闲模式。
35.在采用rn的无线通信系统中，响应于rn与denb之间的un接口上的rlf，rn可切换到没有un子帧限制的ue模式，并执行基于正常竞争的随机接入信道(rach)过程。例如，参考图1，响应于rn 20与施主bs 10之间的rlf，rn 20可切换到ue模式并执行基于正常竞争的rach过程。响应于成功的重建，rn子帧配置进行重新配置。响应于重建失败，rn可进入空闲模式并尝试恢复。同时，rn可通过例如停止主信息块(mib)及/或系统信息块1(sib1)传输来停止rn与附接到rn的ue之间的uu接口。
36.在支持多跳中继的无线通信系统中，无线回程链路可例如，由于一些原因(例如由例如车辆、树叶(由季节变化引起)或新建筑物(由基础设施变化引起)等移动物体造成的阻挡)而中断。物理上静止的iab节点可遭受这个问题。例如，如图2所示，rlf可发生在iab施主与iab节点3之间的回程链路上。在此实例中，iab节点3可从iab施主切换到另一施主节点(未展示)。在另一实例中，rlf可发生在两个iab节点(例如iab节点3与iab节点2)之间的回程链路上。在此实例中，iab节点2可从iab节点3切换到候选iab节点(例如iab节点0)。
37.参考图2，在iab施主与iab节点3之间的回程链路上的rlf的情况下，如果iab节点3未能恢复回程链路或重建新的回程链路，那么iab节点3可能需要处置附接到iab节点3的ue、空闲ue及其下游iab节点(例如iab节点2)。iab节点3可通过例如停止mib/sib1传输来停止iab节点3与iab节点2之间的uu接口。然而，这可能导致例如向无线通信系统引入延迟的问题，因为iab节点2可能尝试执行数据重发及恢复回程链路。iab节点2的下游节点(例如iab节点1及iab节点11(未展示))，以及ue(例如ue 1)在尝试恢复数据传输及/或接收时可能经历更长的延迟。
38.仍然参考图2，在iab节点3与iab节点2之间的回程链路上的rlf的情况下，iab节点2可例如通过停止mib/sib1传输来停止iab节点2与其下游iab节点(例如，iab节点1)之间的uu接口。在这种情况下，iab节点1、iab节点1的下游节点(例如，iab节点11(未展示))及ue(例如，ue 1)可经历如上所述的类似延迟。
39.因此，需要减少支持多跳中继的无线通信系统中的上述延迟。
40.另外，响应于回程链路中的rlf，终止回程链路的两个iab节点的下游节点可能需要选择候选节点以重建回程链路。例如，在上述实例中，iab节点3及iab节点2可能需要选择候选节点以重建回程链路。因此，期望用于响应于回程链路中的rlf来选择候选节点的过程。
41.本发明的实施例提出用于回程链路选择的技术方案，所述技术方案至少可解决新一代通信系统(例如5g通信系统)中的上述技术问题。下文将结合附图说明关于本发明的实施例的更多细节。
42.图5说明根据本发明的实施例的用于处置回程链路中的失败的示范性过程500。
43.在一些实施例中，图5中的过程可响应于施主节点与iab节点(例如，图2中的iab施主与iab节点3)之间的回程链路上的rlf而发生。
44.在这些实施例中，在步骤502，iab节点3可确定rlf定时器期满。在一个优选实施例中，rlf定时器是如3gpp规范ts 36.331中所定义的定时器t310。定时器的期满指示rlf发生在iab节点3与其上游节点(例如iab施主)之间的回程链路上。在步骤504，响应于定时器的期满，iab节点3可确定是否存在可用于回程链路重建的任何候选节点。例如，检查是否存在可用于回程链路重建的相邻iab节点。如果确定不存在用于重建的候选节点，那么iab节点3可将指示回程链路中的失败的信令消息传输到其下游节点(例如iab节点2)。
45.在一些实施例中，信令消息可包括rrc信令消息。在一个实施例中，rrc信令消息包括针对回程链路中的失败的指示及指示终止回程链路的两个节点的信息。例如，所述信息可指示iab节点3及iab施主终止回程链路。在优选实施例中，所述信息可包括用于两个节点的节点id。例如，所述信息可包括iab节点3及iab施主的节点id。在另一实施例中，rrc信令消息包括rrc连接释放消息。rrc连接释放消息在3gpp规范ts 36.331中描述。在此实施例中，rrc连接释放消息包括用于回程链路中的失败的释放原因指示。如3gpp规范中所定义的，应针对rrc连接释放消息定义指示的新原因。
46.在其它实施例中，信令消息可包括媒体接入控制(mac)控制元素(ce)信令消息。mac ce信令消息在3gpp规范ts 36.321的第6.1.3节中描述。在一个实施例中，mac ce信令消息包括针对回程链路中的失败的指示及/或指示终止回程链路的两个节点的信息。例如，所述信息可指示iab节点3及iab施主终止回程链路。在优选实施例中，所述信息可包括用于
两个节点的节点id。例如，所述信息可包括iab节点3及iab施主的节点id。在这些实施例中，iab节点2及3可为图3所示的l2 iab节点或图4所示的l3 iab节点。
47.在又其它实施例中，信令消息可包括物理层信令消息。在一个实施例中，物理层信令消息包括针对回程链路中的失败的指示。在这些实施例中，iab节点2及3可为图3所示的l2 iab节点或图4所示的l3 iab节点。
48.否则，如果确定存在用于回程链路重建的一或多个候选节点，那么iab节点3可从一或多个候选节点中选择一个节点。在一些实施例中，iab节点3可选择iab节点0作为执行重建的节点。后文将描述用于选择候选节点以重建回程链路的过程。
49.在步骤506，iab节点3可与所选节点执行回程链路重建。在一些实施例中，iab节点3可将重建请求传输到iab节点0。如果回程链路重建已失败，那么iab节点3可将指示回程链路中的失败的信令消息传输到其下游节点(例如iab节点2)。在此步骤中传输的信令消息的定义类似于在步骤504中传输的信令消息的定义，且因此在此省略。
50.在步骤508，iab节点2可接收指示iab施主与iab节点3之间的回程链路中的失败的信令消息。在步骤512，响应于接收信令消息，iab节点2可确定是否存在可用于回程链路重建的任何候选节点。例如，检查是否存在可用于回程链路重建的相邻iab节点。如果确定不存在可用的候选节点，那么iab节点2可将指示回程链路中的失败的所接收信令消息传输到其下游节点，例如iab节点1。
51.否则，如果确定存在用于回程链路重建的一或多个候选节点，那么iab节点2可从一或多个候选节点中选择一个节点。在一些实施例中，iab节点2可选择iab节点0作为执行重建的节点。后文将描述用于选择用以重建回程链路的节点的过程。
52.在步骤，iab节点2可执行与所选节点的回程链路重建。在一些实施例中，iab节点2可将重建请求传输到iab节点0。如果回程链路重建已失败，那么iab节点2可将指示回程链路中的失败的所接收信令消息传输到其下游节点，例如iab节点1。在一些实施例中，响应于从iab节点2接收信令消息，iab节点1可执行与如上文关于步骤512及514所述的示范性过程类似的过程，且可将所接收信令消息传输到下游iab节点(例如，iab节点11)或ue(例如，ue 1)。
53.在其它实施例中，图5中的过程可响应于两个iab节点(例如，图2中的iab节点3与iab节点2)之间的回程链路上的rlf而发生。
54.在这些实施例中，在步骤510，iab节点2可确定rlf定时器期满。在一个优选实施例中，rlf定时器是定时器t310。定时器的期满指示在iab节点2与其上游节点(例如iab节点3)之间的回程链路上rlf发生。响应于定时器的期满，iab节点2可执行与如上文关于步骤512及514所述的示范性过程类似的过程，除信令消息(如果有的话)指示iab节点3与iab节点2之间的回程链路中的失败，且终止回程链路的两个节点为iab节点3及iab节点2以外。
55.如上所提及，iab节点可选择一个节点以重建回程链路。下文将详细说明此过程。
56.图6说明根据本发明的实施例的用于选择候选节点的示范性过程600。在一些实施例中，图6中的过程可响应于回程链路中的失败而发生。
57.在步骤602，iab节点可响应于回程链路中的失败而选择用于回程链路重建的节点。
58.在一些实施例中，iab节点可响应于定时器的期满来选择候选节点。在一个优选实
施例中，定时器是rlf定时器t310。例如，参考图2，响应于定时器t310的期满(其指示iab节点3与iab施主之间的回程链路上的rlf)，iab节点3可选择候选节点以用于回程链路重建。
59.在其它实施例中，iab节点可响应于指示回程链路中的失败的信令消息的接收来选择候选节点。信令消息的定义类似于关于图5描述的定义，且因此在此省略。例如，参考图2，响应于接收到指示iab施主与iab节点3之间的回程链路中的失败的信令消息，iab节点2可选择用于回程链路重建的候选节点。
60.在一些实施例中，如果确定候选节点与iab节点之间的信道质量等于或大于用于回程链路选择的阈值，那么iab节点可选择候选节点。例如，如图2所示，对于iab节点3或2，iab节点0可充当用于回程链路重建的候选节点。如果iab节点0与iab节点3或2之间的信道质量等于或大于阈值，那么iab节点3或2可选择iab节点0用于回程链路重建。
61.回程链路的阈值可由bs配置。在一些实施例中，iab节点可从bs接收rrc信令消息。rrc信令消息包括用于回程链路选择的阈值。例如，如图2所示，iab节点0到3可从iab施主接收指示用于回程链路选择的阈值的rrc信令消息。
62.在一些实施例中，可存在多个候选节点。在一个实施例中，iab节点可分别确定iab节点与多个候选节点中的每个节点之间的信道质量，且可分别确定iab节点与多个候选节点中的每个节点之间的信道质量是等于还是大于回程链路的对应阈值。以此方式，iab节点可从多个候选节点中确定一定数量的候选节点。iab节点可从所述数量的候选节点中选择用于回程链路重建的节点。
63.在一些实施例中，iab节点可进一步从所述数量的候选节点确定一或多个候选节点。在一个实施例中，确定一或多个候选节点及iab节点连接到相同的基站。在此实施例中，iab节点可从一或多个候选节点中选择用于回程链路重建的节点。
64.在其它实施例中，确定所述数量的候选节点中的每一者连接到与iab节点不同的基站。iab节点可从所述数量的候选节点中随机选择一个节点用于回程链路。
65.如果所选节点及iab节点连接到不同的基站，那么随后的重建将发生失败，因为服务于所选节点的基站没有位于服务于iab节点的基站的cu中的ue上下文。然而，如果所选节点及iab节点连接到相同的基站，那么随后的重建可成功，因为基站具有ue上下文。
66.在步骤604，iab节点可将重建请求传输到所选节点。在一些实施例中，iab节点可响应于重建请求的传输而启动定时器。iab节点可响应于iab节点与所选节点之间的成功链路建立而停止定时器。
67.如果回程链路重建已失败且定时器尚未期满，那么iab节点可选择另一候选节点用于重建。用于选择此候选节点的过程类似于如上所述的用于选择节点来执行重建的示范性过程。
68.如果定时器在成功重建之前期满，那么iab节点可将指示回程链路中的失败的信令消息传输到另一iab节点(例如，下游iab节点)。同时，iab节点可进入空闲模式。信令消息的定义类似于关于图5描述的定义，且因此在此省略。
69.如上所述，响应于回程链路中的rlf，iab节点可将明确信令消息传输到下游iab节点及ue。这是有利的，尤其是在支持多跳中继的无线通信系统中，因为它可减少下游iab节点及ue处的延迟。
70.从另一个角度来看，流量变化可导致无线回程链路上的不均匀负载分布，此将导
致本地链路或节点上的拥塞。然后，网络可重新配置网络路由或拓扑以减轻拥塞。拓扑自适应是指在例如上述阻塞或本地拥塞的情况下自主地重新配置回程网络而不中断对ue的服务的过程。因此，还期望用于向网络通知无线回程链路的改变的过程。
71.图7说明根据本发明的实施例的用于处置回程链路中的失败的示范性过程700。在一些实施例中，图7中的过程可响应于两个iab节点(例如，图2中的iab节点2与3)之间的回程链路上的rlf而发生。
72.在步骤702，上游节点可从连接到上游节点的下游节点接收指示回程链路中的失败的信令消息。在一些实施例中，如图2及7所示，iab施主可从iab节点3接收指示iab节点2与3之间的回程链路中的失败的信令消息。
73.在一些实施例中，信令消息可包括针对回程链路中的失败的指示及指示终止回程链路的两个节点的信息。例如，所述信息可指示iab节点3及iab节点2终止回程链路。在优选实施例中，所述信息可包括用于两个节点的节点id。例如，所述信息可包括用于iab节点3及iab节点2的节点id。
74.在一些实施例中，信令消息可包括rrc信令消息。在其它实施例中，信令消息可包括mac ce信令消息。在又其它实施例中，信令消息可包括物理层信令消息。在上述实施例中，rrc信令消息、mac ce信令消息及物理层信令消息类似于如上文关于图5所述的那些消息。
75.在步骤704，上游节点可重新分配指派给失败回程链路的资源，及/或更新回程网络的拓扑。例如，如图2及7所示，iab施主可在iab节点3与iab节点2之间重新分配指派给回程链路的资源，及/或更新回程网络的拓扑。
76.通过明确信令响应于回程链路中的rlf通知上游节点是有利的，因为它允许上游节点快速释放用于失败链路的保留资源并更新回程网络的拓扑。
77.在上述实施例中，为简单起见，假设rlf发生在某些回程链路上，例如，如图2所示的iab节点2与3之间的回程链路或iab施主与iab节点3之间的回程链路。然而，任何回程链路上都可能发生链路失败。在这些情况下，可类似地应用上述程序。
78.图8说明根据本发明的实施例的设备800的框图。
79.如图8所示，设备800可包含非暂时性计算机可读媒体(未展示)、接收电路802、传输电路804及处理器806，所述处理器806耦合到所述非暂时性计算机可读媒体、所述接收电路及所述传输电路。设备800可为bs或中继器。尽管在此图中，例如处理器、传输电路及接收电路的元件以单数形式描述，但是除非明确陈述限于单数，否则考虑复数形式。在一些实施例中，接收电路802及传输电路804经组合成单个装置，例如收发器。在某些实施例中，设备800可进一步包含输入装置、存储器及/或其它组件。
80.在一些实施例中，非暂时性计算机可读媒体可具有存储其上的计算机可执行指令，以使处理器实施如上所述的关于iab节点的方法。例如，计算机可执行指令当被执行时，使处理器806与接收电路802及传输电路804互动，以便执行关于图2到6中描绘的iab节点的步骤。
81.在其它实施例中，非暂时性计算机可读媒体可具有存储其上的计算机可执行指令，以使处理器实施如上所述的关于基站的方法。例如，计算机可执行指令当被执行时，使处理器806与接收电路802及传输电路804互动，以便执行关于图2及7所描绘的bs的步骤。
82.所属领域的一般技术人员将理解，结合本文公开的方面描述的方法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或两者的组合。软件模块可驻留在ram存储器、快闪存储器、rom存储器、eprom存储器、eeprom存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom或所属领域已知的任何其它形式的存储媒体中。此外，在一些方面中，方法的步骤可作为代码及/或指令的一个或任意组合或集合驻留在可并入计算机程序产品的非暂时性计算机可读媒体上。
83.虽然本发明已用其具体实施例进行描述，但显然许多替代方案、修改及变化对于所属领域技术人员来说可能是显而易见的。例如，实施例的各种组件可在其它实施例中被互换、添加或替换。另外，每个图的所有元件对于所公开的实施例的操作并非必需的。例如，所公开的实施例所属领域的一般技术人员将能够通过简单地采用独立权利要求书的元件来制作及使用本发明的教示。因此，如本文所述的本发明的实施例旨在是说明性的，而不是限制性的。可在不脱离本发明的精神及范围的情况下进行各种改变。
84.在此文件中，术语“包括”或其任何其它变体旨在涵盖非排他性包含，使得包括元件列表的过程、方法、物品或设备不仅包含这些元件，还可包含未明确列出或此类过程、方法、物品或设备所固有的其它元件。前加“一”或类似者的元件在没有更多约束的情况下不排除在构成包括元件的过程、方法、物品或设备中存在额外的相同元件。此外，术语“另一”被定义为至少第二个或更多个。如本文所使用的术语“包含”、“具有”及类似者被定义为“包括”。