一种RedCap终端及其重定向控制方法与流程

本发明涉及一种redcap(reduced capability，降低性能)终端的无线接入技术内(intra radio access technology，intra-rat)重定向、无线接入技术间(inter radioaccess technology，inter-rat)重定向的控制方法。

背景技术：

1、redcap终端也称轻量级nr(nr-light)终端，主要应用场景包括工业传感器、视频监控等行业应用，以及穿戴类设备的消费类应用。面向行业应用的redcap终端大部分是无人值守场景，需要通过远程升级和维护，因此redcap终端对网络覆盖和连接的可靠性要求较高，同时redcap终端需要保持较低的功耗。

2、redcap终端是否可以接入一个小区，主要根据现有通讯协议3gpp ts 38.300、38.304和38.331的规定。sib1(system information block type 1，系统信息块一)中的参数cellbarredredcap1rx、cellbarredredcap2rx指示本小区是否允许1rx(单接收天线)、2rx(双接收天线)的redcap终端接入；参数halfduplexredcapallowed指示本小区是否允许仅支持半双工的redcap终端接入，此参数只适用于fdd(frequency division duplexing，频分双工)制式。如果sib1中没有出现intrafreqreselectionredcap，本小区禁止redcap终端接入。redcap终端判断上述指示信息，当满足允许接入的要求时，才可以在小区驻留和发起随机接入。redcap终端在5g nr(new radio，新无线)网络中只能驻留到支持redcap的nr小区(以下简称5g redcap小区)上，不能驻留到不支持redcap的普通nr小区(以下简称5g普通nr小区)上。

3、小区的重选(reselection)、重定向(redirection)、切换(handover)是移动通信系统里关于移动性管理的三个基本流程。重选是指移动终端在空闲态(rrc_idle)或非激活态(rrc_inactive)下，根据网络的重选参数配置(配置在小区的广播消息里，供小区内的所有移动终端使用)和邻区测量结果选择驻留的小区，重选前和重选后移动终端都在空闲态或非激活态。重定向是指移动终端在连接态(rrc_connected)转到空闲态或非激活态时，网络在rrcrelease消息里指定邻区的频点，移动终端从连接态转入空闲态或非激活态，并在指定频点上搜索目标小区驻留，重定向后移动终端转到空闲态或非激活态。切换是指移动终端在连接态的行为，目标小区是网络明确指定的，切换到目标小区后移动终端还在连接态。重选是移动终端根据测量结果(该测量结果不上报给网络)和重选参数配置自主决定执行的。重定向和切换是由网络下发命令指示的，一般情况由移动终端发送测量报告触发。

4、重定向是指网络在指示移动终端从连接态转到空闲态或非激活态的命令中，指定重定向的目标频点，移动终端进入空闲态或非激活态后首先搜索该指定频点上的小区驻留。如果指定的频点和当前服务小区属于同一无线接入技术(radio access technology，rat)，称为无线接入技术内重定向，又称模式内重定向、或系统内重定向。如果指定的频点和当前服务小区属于不同无线接入技术，称为无线接入技术间重定向，又称模式间重定向、或系统间重定向、或异系统重定向。典型的重定向由移动终端上报目标频点上小区的测量报告触发。

5、redcap是5g r17(3gpp release 17)版本引入的技术，其接入方式受上述协议规范约束。为了支持redcap，5g基站需要升级到r17协议版本。只支持r15或者r16协议版本的5g基站不支持redcap终端的接入。对于redcap终端处于非redcap网络环境、或者处于5gredcap小区与5g普通nr小区共存的网络环境时，如何保证业务正常发起，影响着redcap终端业务的用户体验。redcap终端的规模化应用依赖于5g网络的大范围覆盖，目前5g商用网络覆盖的广度和深度仍有不足，并且支持redcap终端的接入还要对5g商用网络进行适配和升级。因此，在5g网络未完全实现广度和深度覆盖时，对网络覆盖连续性和移动性要求较高的应用场景，redcap终端需要兼容支持4g模式接入，这可以让redcap终端具有更广泛的业务接入和处理能力、以及终端设备与网络设备的前向兼容。由此，redcap多模终端可以通过更广泛的接入能力带动规模化发展。因redcap是5g r17引入的技术，现有4g lte网络需要升级或兼容支持redcap多模能力，而redcap多模终端也需要主动兼容已有的4g网络能力，否则容易引起一些兼容性问题，并影响正常的业务接入。

6、本文中的redcap终端，既包括只支持5g nr网络的redcap小区接入的redcap单模终端，也包括同时支持5g nr网络的redcap小区和4g lte网络接入的redcap多模终端。

7、请参阅图1，现有的redcap终端的无线接入技术内重定向流程依次包括如下步骤。这是redcap终端处于5g redcap小区、5g普通nr小区共存的5g网络环境时发生的。

8、步骤a1：redcap终端当前驻留在支持redcap终端接入的5g redcap小区a，并建立业务连接。

9、步骤a2：当redcap终端进入nr模式连接态时，网络通过重配置消息配置nr测量(包括nr频点、测量间隔、测试报告事件等信息)。所配置的nr频点下可能存在5g redcap小区、也可能存在5g普通nr小区。

10、步骤a3：redcap终端实施测量。redcap终端识别redcap小区依赖于获得sib1中的参数，redcap终端在连接态下实施测量过程中并不能识别邻区是否为5g redcap小区。如果一些nr频点下的小区信号质量满足连接态下的测量报告条件时，redcap终端发送测量报告、上报测量事件(例如a3事件、a4事件、a5事件等)，告知网络存在比较好的nr邻区b。

11、步骤a4：网络根据这些测量事件，下发rrc释放(rrcrelease)消息，由其中的redirectedcarrierinfo指示目标小区的频点信息，指示redcap终端重定向到目标nr小区b。由于存在一些客观原因，例如网络邻区关系可能是动态添加、或者网络优化工作还未完成、或者网络侧某种原因使得网络并未限定或保证重定向过程的目标小区一定是5gredcap小区等，该目标小区b可能是5g普通nr小区。

12、步骤a5：redcap终端尝试无线接入技术内重定向到该nr邻区b，但因其不支持redcap终端接入，导致重定向到目标小区b失败。

13、步骤a6：redcap终端搜网并驻留在支持redcap终端接入的5g redcap小区，可以是原5g redcap小区a或其他redcap小区，重新建立业务连接。

14、随后重复步骤a2-步骤a6，这种重复可能有多次。网络侧指示redcap终端一直尝试这些注定失败的无线接入技术内重定向行为，而redcap终端因为不断地重定向失败，一直搜索小区，导致业务发起困难、业务过程时断时连，不能正常保持。

15、请参阅图2，现有的redcap多模终端的无线接入技术间重定向流程依次包括如下步骤。这是redcap多模终端处于4g lte网络和5g nr网络共存的网络环境时发生的。

16、步骤b1：redcap多模终端当前驻留在4g lte小区a，并建立业务连接。

17、步骤b2：当redcap多模终端进入lte模式连接态时，由于网络一般部署了5g模式优先，lte网络一般会在连接态下通过重配置消息给redcap多模终端配置异系统nr测量(包括nr频点、测量间隔、测试报告事件等信息)。所配置的nr频点下可能存在5g redcap小区、也可能存在5g普通nr小区。

18、步骤b3：redcap多模终端实施异系统nr测量。redcap多模终端识别redcap小区依赖于获得sib1中的参数，redcap多模终端在连接态下实施测量过程中并不能识别这些nr小区是否为redcap小区。如果一些nr频点下的小区信号质量满足lte连接态下的异系统测量报告条件时，redcap多模终端发送测量报告，上报测量事件(例如b1事件、b2事件等)，告知网络存在比较好的nr邻区b。

19、步骤b4：网络根据这些测量事件，下发rrc连接释放(rrcconnectionrelease)消息指示redcap多模终端重定向到目标nr小区b。由于存在一些客观原因，例如网络邻区关系可能是动态添加、或者网络优化工作还未完成、或者网络侧某种原因使得网络并未限定或保证这些异系统频点下的nr目标小区一定是支持redcap终端接入的等，满足重定向准则的目标小区b可能是5g普通nr小区。

20、步骤b5：redcap多模终端尝试无线接入技术间重定向到该nr邻区b，但因其不支持redcap终端接入，导致重定向到目标小区b失败。

21、步骤b6：redcap多模终端在nr模式下搜索一个合适的5g redcap小区。如果还是未能成功驻留5g redcap小区，redcap多模终端转至lte模式下尝试搜网并驻留在4g lte小区，可以是原4g lte小区a或其他lte小区，重新建立业务连接。

22、随后重复步骤b2-步骤b6，这种重复可能有多次。网络侧指示redcap多模终端一直在尝试这些注定失败的无线接入技术间重定向行为，而redcap多模终端因为不断地重定向失败，一直搜索小区，导致业务发起困难、业务过程时断时连，不能正常保持。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：如何让redcap终端在5g redcap小区、5g普通nr小区共存的网络环境下、或是在4g、5g共存的网络环境下能保持业务连续性。

2、为解决上述技术问题，本发明提出了一种redcap终端的重定向控制方法，包括如下步骤。步骤s1：在redcap终端向任意nr小区b进行重定向的过程中，如果该redcap终端发现该nr小区b不允许redcap终端接入，则将该nr小区b的信息添加到禁止接入名单中。步骤s2：当该redcap终端执行网络侧配置的nr测量时，如果该redcap终端测到满足测量报告的nr邻区，该redcap终端判断该nr邻区当前是否存在于禁止接入名单中；如果是，该redcap终端不发送该nr邻区的测量报告给网络；如果否，该redcap终端正常发送该nr邻区的测量报告给网络。

3、进一步地，所述重定向是无线接入技术内重定向；所述步骤s1是在redcap终端从任意5g redcap小区a向任意nr小区b进行无线接入技术内重定向的过程中执行，所述步骤s2是该redcap终端在nr连接态下执行网络侧配置的nr测量时执行。

4、进一步地，所述重定向是无线接入技术间重定向；所述步骤s1是在redcap终端从任意4g lte小区a向任意nr小区b进行无线接入技术间重定向的过程中执行，所述步骤s2是该redcap终端在lte连接态下执行网络侧配置的异系统nr测量时执行。

5、进一步地，所述步骤s1中，所述禁止接入名单内添加的信息包括该nr小区b的小区频点(nr-arfcn,nr absolute radio frequency channel number)、物理层小区标识(pci,physical cell identity)、同步信号块(ssb,synchronization signal block)的子载波间隔(subcarrier spacing)；上述信息保存到redcap终端的非易失性存储器中；所述步骤s2中，判断依据是该nr邻区的小区频点、物理层小区标识、同步信号块的子载波间隔与禁止接入名单中的某个nr小区的三项信息都一致。

6、进一步地，所述步骤s1中，所述步骤sa1中，所述禁止接入名单内添加的信息还包括原小区a的全局小区标识；所述步骤s2中，判断依据是该nr邻区的小区频点、物理层小区标识、同步信号块的子载波间隔、当前小区的全局小区标识四者与禁止接入名单中的某个nr小区的四项信息都一致。

7、进一步地，所述步骤s1中，该redcap终端还设置将该nr小区b的信息添加到禁止接入名单中的有效期；当超过该小区b的有效期时，该redcap终端从禁止接入名单中删除该nr小区b的信息。

8、优选地，所述步骤s1是在redcap终端向任意nr小区b进行第一次重定向的过程中执行。

9、本发明还提出了一种实现重定向控制的redcap终端，包括重定向失败记录单元、重定向判断执行单元。所述重定向失败记录单元用来在redcap终端向任意nr小区b进行重定向的过程中，如果发现该nr小区b不允许redcap终端接入，则将该nr小区b的信息添加到禁止接入名单中。所述重定向判断执行单元用来在该redcap终端执行网络侧配置的nr测量时，如果测到满足测量报告的nr邻区，判断该nr邻区当前是否存在于禁止接入名单中；如果是，该redcap终端不发送该nr邻区的测量报告给网络；如果否，该redcap终端正常发送测量报告给网络。

10、本发明取得的技术效果是：控制redcap终端不向已确认的5g普通nr小区发起重定向尝试，保证redcap终端的数据业务不会时断时续，而能保持连续性。