对为用户设备配置的多个承载执行承载类型改变的方法与流程

本发明涉及一种无线通信网络。更具体地说，涉及一种用于对为用户设备(ue)配置的多个无线承载进行承载类型改变的方法和系统。

背景技术：

1、近年来，为满足日益增长的宽带用户需求以及提供越来越多的应用和业务，开发了几种宽带无线技术。开发第二代无线通信系统以提供语音服务同时保证用户的移动性。第三代无线通信系统不仅支持语音业务，而且支持数据业务。第四代无线通信系统是近年来发展起来的高速数据业务。然而，目前第四代无线通信系统资源匮乏，不能满足日益增长的高速数据业务需求。因此，第五代无线通信系统正在开发中，以满足日益增长的高速数据业务需求，支持超高可靠性和低延迟应用。

2、为了满足自部署第四代(4g)通信系统以来无线数据流量不断增加的需求，我们努力开发改进的第五代(5g)或预-5g通信系统。5g或预-5g通信系统也称为“超4g网络”或“后长期演进(lte)系统”。

3、5g通信系统被认为是在较高频率(mmwave)的频带中实现的，例如60ghz的频带，以实现较高的数据速率。为了减少无线电波的传播损耗并增加传输距离，针对5g通信系统，讨论了波束形成、大规模多输入多输出(mimo)、全维度mimo(fd-mimo)、阵列天线、模拟波束形成和大规模天线技术。

4、此外，在5g通信系统中，正在基于高级小基站、云无线接入网(ran)、超密集网络、设备到设备(d2d)通信、无线回程、移动网络、协作通信、协作多点(comp)、接收端干扰消除等进行系统网络改进的开发。

5、在5g系统中，已发展作为高级编码调制(acm)的混合频移键控(fsk)和feher的正交幅度调制(fqam)和滑动窗口叠加编码(swsc)，以及作为高级接入技术的滤波器组多载波(fbmc)、非正交多址接入(noma)和稀疏码多址接入(scma)。

6、互联网是一个以人类为中心的连接网络，人类在那里生成和消费信息，互联网现在正在向物联网(iot)发展，在物联网中，分布式实体(例如，物联网)无需人工干预即可交换和处理信息。现已出现万物互联(ioe)，其是物联网技术和通过连接云服务器的大数据处理技术的结合。

7、为了实现iot，需要诸如“传感技术”，“有线/无线通信和网络基础设施”，“服务接口技术”和“安全技术”之类的技术元素，最近已经研究了传感器网络、机器对机器(m2m)通信、机器类型通信(mtc)等。这种iot环境可以提供智能互联网技术服务，其通过收集和分析互联事物中生成的数据，为人类生活创造新的价值。iot可通过现有信息技术(it)与各种工业应用的融合和组合应用于各种领域，包括智能家居、智能建筑、智能城市、智能汽车或连接的汽车、智能电网、医疗保健、智能家电和高级医疗服务。

8、在这一点上，各种尝试将5g通信系统应用于物联网网络。例如，传感器网络、mtc、m2m通信等技术可以通过波束赋形、mimo、阵列天线实现。应用云ran作为上述大数据处理技术也可以看作是5g技术与iot技术融合的一个例子。

9、如上，可以根据无线通信系统的发展提供各种业务，因此需要一种容易提供这些业务的方法。

10、第五代无线通信系统不仅可以在较低频带实现，也可以在较高频带(例如10ghz到100ghz频段)实现，从而实现较高的数据速率。为了减轻无线电波的传播损耗及增加传输距离，第五代无线通信系统的设计中考虑了波束形成、大规模多输入多输出(mimo)、全维度mimo(fd-mimo)、阵列天线、模拟波束形成、大规模天线技术。此外，期望第五代无线通信系统在数据速率、时延、可靠性、移动性等方面满足不同需求的用例。然而，期望第五代无线通信系统的空口的设计将足够灵活，以服务于具有能力很不相同的ue，具体取决于ue迎合最终客户服务的使用情况和市场细分。第五代无线通信系统无线系统有望解决的几个示例用例包括增强型移动宽带(embb)，大规模机器类型通信(m-mtc)，超可靠的低延迟通信(urll)等。诸如数十gbps数据速率、低延迟、高移动性等的embb要求占据了需要随时随地连接互联网的传统的无线宽带用户的市场细分。诸如非常高的连接密度、不频繁的数据传输、非常长的电池续航时间、低移动性地址等的m-mtc要求占据了设想连接数十亿设备的万物互联(iot)/万物互联(ioe)的市场细分。诸如非常低的延迟、非常高的可靠性和可变的移动性等的urll要求占据了工业自动化应用、预计作为自动驾驶车辆的助推器之一的车对车/车对基础设施通信的市场细分。

11、在第四代无线通信系统中，处于连接状态的ue与增强型节点b(enb)通信。一种用于ue与enb之间通信的无线协议栈包括分组数据汇聚协议(pdcp)、无线链路控制(rlc)、媒体接入控制(mac)和物理(phy)子层。在ue和enb之间建立一个或多个用于交互用户面数据包的数据无线承载(drb)。每个drb关联一个pdcp实体和一个或多个rlc实体。每个drb与mac子层中的逻辑信道相关联。enb在ue中有一个mac实体。

12、mac子层的主要业务和功能包括：逻辑信道和传输信道之间的映射，将属于一个或不同逻辑信道的mac sdu复用/解复用到传输信道上的物理层传送的传输块(tb)，调度信息上报，harq纠错，一个ue的逻辑信道之间的优先级处理，动态调度在ue之间的优先级处理，传输格式选择和填充。

13、rlc子层的主要业务和功能包括：上层pdu的传输、通过arq的纠错(仅用于确认模式(am)数据传输)、rlc sdu的级联、分割和重组(仅用于非确认模式(um)和am数据传输)、rlc数据pdu的重新分割(仅用于am数据传输)、rlc数据pdu的重排序(仅用于um和am数据传输)、重复检测(仅用于um和am数据传输)、协议错误检测(仅用于am数据传输)、rlc sdu丢弃(仅用于um和am数据传输)以及rlc重建。

14、rlc子层的功能由rlc实体执行。rlc实体可以用于通过以下三种模式中的一种进行数据传输：透明模式(tm)、未确认模式(um)和确认模式(am)。因此，根据rlc实体配置提供的数据传输模式，rlc实体被分类为tm rlc实体、um rlc实体和am rlc实体。tm rlc实体配置为发送tm rlc实体或接收tmrlc实体。发送tm rlc实体从上层接收rlc sdu(即，pdcp)，并通过下层向接收tm rlc实体的对等方发送rlc pdu(即，mac)。接收tm rlc实体将rlc sdu递送至上层(即，pdcp)，并通过下层从发送tm rlc实体的对等体接收rlc pdu(即，mac)。

15、进一步地，um rlc实体配置为发送um rlc实体或接收um rlc实体。发送um rlc实体从上层接收rlc sdu，并通过下层将rlc pdu发送至其接收um rlc实体的对等体。接收umrlc实体将rlc sdu递送至上层，并经由下层从传输um rlc实体的其对等体接收rlc pdu。amrlc实体包括发送侧和接收侧。am rlc实体的发送侧从上层接收rlc sdu，并通过下层向其对等am rlc实体发送rlc pdu。am rlc实体的接收侧将rlc sdu递送至上层，并通过下层从其对等am rlc实体接收rlc pdu。

16、用于用户面的pdcp子层的主要业务和功能包括：头部压缩和解压缩：仅rohc、用户数据传输、rlc am的上层pdu在pdcp重建过程中顺序递送；用于dc中的分流承载(仅支持rlcam)：用于传输的pdcp pdu路由和用于接收的pdcp pdu重排序、用于rlc am的pdcp重建过程中下层sdu的重复检测、切换时的pdcp sdu重传，以及在dc中的分流承载，在pdcp数据恢复流程中的pdcp pdu重传，用于上行链路(ul)中的rlc am、加密和解密以及基于定时器的sdu丢弃。pdcp子层的功能由pdcp实体执行。每个pdcp实体承载一个无线承载的数据。由于ue的移动性，ue可以从一个enb切换到另一个enb。在双连接(dc)操作模式下，由于ue移动性，ue可以从一个menb切换到另一个menb，或者scg从一个senb改变到另一个senb。enb可以支持多个小区，ue也可以从一个小区切换到同一个enb的另一个小区。

17、在第四代无线通信系统如lte中，基于x2的两个增强节点b(enb)或用于am数据无线承载(drb)的基站之间的切换是无损的。

18、切换后，传统系统对am模式下配置rlc层的drb的用户面协议处理如下：承载维护pdcp sn；源enb通知目标enb下一个dl pdcp sn分配给尚无pdcp序列号的数据包(来自源enb或来自服务网关)；对于安全同步，还保持超帧号(hfn)；源enb为目标提供一个针对ul的参考hfn和一个针对dl的参考hfn和相应sn；安全密钥更新；若pdcp状态报告由目标enb配置，ue向目标enb发送pdcp状态报告。发送状态报告的配置为针对承载；目标enb可以向ue发送pdcp状态报告，ue无需等待恢复ul传输；ue在目标enb或目标小区中重传从最后一次连续确认的pdcp sdu之后的第一pdcp sdu开始的所有上行pdcp sdu，即源中rlc未确认的最早的pdcp sdu，不包括目标enb基于pdcp sn的上报确认接收的pdcp sdu。目标enb重新传输源enb转发的所有下行pdcp sdu并对其进行优先级排序(即，目标enb在从s1发送数据之前应从x2发送带有pdcp sn的数据)，但通过ue的基于pdcp sn的上报确认接收的pdcp sdu除外；rohc重置；以及rlc/mac重置。存储在pdu重排序缓冲器中的pdcp pdu被解密并解压缩并保存在与count关联的pdcp中。

19、替换地，切换后，原系统对um模式下配置rlc的drb的用户面协议切换如下：pdcpsn重置；hfn重置；安全密钥更新；无pdcp状态报告传输；目标enb中不重传pdcp sdu；uepdcp实体不尝试在源小区中已完成传输的目标小区中重传任何pdcp sdu。而ue pdcp实体与其他pdcp sdu开始传输；rohc重置；rlc/mac重置。从ue的角度看，lte的用户面协议如图1a所示。

20、在第五代无线通信系统中，引入了qos流取代核心网eps承载的概念。这意味着gnb与网关之间的用户面是基于qos流，而不是lte系统中的s1-u承载。对于特定ue，根据应用/业务的特征和流量的qos处理，gnb和数据网关之间可以存在一个或多个qos流。eps承载处理所有映射到相同qos的eps承载的用户数据包。在eps承载中，用户面数据包没有进一步的区别处理。5g系统的qos流概念克服了lte系统eps承载概念的缺陷。映射到属于ue流量的不同qos流的数据包可以通过不同的方式进行处理。为了在lte系统中实现相同的差分处理，需要创建多个具有不同qos参数的eps承载。在5g系统中，ue的所有不同qos流都由g/nb与数据网关之间的pdu会话处理。取决于pdn连接的数量，ue可以有多个pdu会话。但是，对于一个pdn连接，创建一个pdu会话。在高层，pdu会话可以类似于lte系统中的eps承载。

21、然而，在无线接口上，5g系统保留了用于用户面处理的数据无线承载(drb)概念。这需要根据qos需求将属于ue的pdu会话的一个或多个qos流映射到drb。qos流到drb的映射在ran节点中完成，即位于pdcp之上的新用户面协议层sdap(服务数据适配协议)中的gnb。sdap实体位于sdap子层。可以为ue定义多个sdap实体。每个pdu会话的每个小区组配置sdap实体。sdap子层中的sdap实体对dl和ul都进行qos流和数据无线承载的映射。从ue角度看，5g的用户面协议分别如图1b所示。

22、多rat双连接(mr-dc)是3gpp ts36.300中描述的e-utra内双连接(dc)的推广，其中，多个rx/tx ue可用于利用通过非理想回程连接的两个不同节点中的两个不同调度器提供的无线资源，一个提供e-utra接入，另一个提供nr接入。一个调度器位于mn，另一个位于sn。mn和sn通过网络接口连接，至少mn连接到核心网。

23、如3gpp ts37.340中所描述的，e-utran通过e-utra-nr双连接(en-dc)支持mr-dc，其中，ue连接到一个充当mn的lte enb以及一个充当sn的nr gnb，如图1c所示。mn(即lteenb)连接到epc，sn(即nr gnb)通过xn接口连接到mn(即lte enb)。

24、ng-ran支持ng-ran e-utra-nr双连接(ng en-dc)，其中ue连接到一个充当mn的lte ng-enb和一个充当sn的nr gnb，如图1d所示。lte ng-enb连接到5g-核心(5gc)，nr gnb通过xn接口连接到mn(即lte ng-enb)。lte ng-enb也称为elte enb。

25、ng-ran支持nr-e-utra双连接(ne-dc)，其中，ue连接到一个充当mn的nr gnb和一个充当sn的lte ng-enb，如图1e所示。nr gnb与5gc连接，lte ng-enb通过xn接口与mn(即nrgnb)连接。

26、ng-ran也支持nr-nr双连接(nr-nr dc)，ue连接到一个充当mn的nr gnb和另一个充当sn的nr gnb，如图1f所示。mn(即nr gnb)与5gc连接，sn(即nr gnb)通过xn接口与mn(即nr gnb)连接。

27、在mr-dc中，ue具有基于mn rrc的单个rrc状态以及指向核心网的单个c平面连接。每个无线节点都有自己的rrc实体(e-utra版本(lte rrc，结点是lte enb或lte ng-enb)或nr版本(即，nr rrc，节点是nr gnb))，其可以生成要发送给ue的rrc pdu。sn生成的rrc du可以通过mn传输给ue。mn总是通过mcg srb发送初始的sn rrc配置，但后续的重配置可通过mn或sn传送。当通过scg srb从sn传输rrc pdu时，mn不修改sn提供的ue配置。

28、在mr-dc中，特定无线承载使用的无线协议架构取决于无线承载的建立方式。有四种承载类型：mcg承载、mcg分流承载、scg承载、scg分流承载。假设nr用户面协议栈，图2a和2b中描述了这四种承载类型。其中，mcg承载为mn终结承载，其关联的pdcp实体锚定在mn中。与mcg承载的rlc实体和mac实体关联的层2配置的下部可配置在mn或sn中。scg承载是一个sn终结承载，其关联的pdcp实体锚定在sn中。与scg承载的rlc实体和mac实体关联的层2配置的下部可以配置在mn或sn中。其中，mcg分流承载为关联的pdcp实体锚定在mn中的mn终结承载。可以在mn和sn中配置与mcg分流承载的rlc实体和mac实体关联的层2配置的下部。scg分流承载是关联的pdcp实体锚定在sn中的sn终结承载。与scg分流承载的rlc实体和mac实体关联的层2配置的下部可以同时配置在mn和sn中。在图2a和图2b中，当lte enb是mn且连接的epc(即en-dc)(如图1c中描述的)时，sdap层不存在于用户面协议栈中。其中，mcg承载或mn终结承载可以配置lte pdcp或nr pdcp，而mcg分流承载(即mn终结分流承载)、scg分流承载(即sn终结分流承载)、scg承载(即sn终结承载)配置nr pdcp。然而，当enb(即lteng-enb)是mn且连接到5g-cn(即ngen-dc)(如图1d中描述的)时，则sdap层协议栈存在于图2a和2b中。其中，mcg承载(即mn终结承载)可以配置lte pdcp或nr pdcp，而mcg分流承载、scg分流承载和scg承载在en-dc配置中配置nr pdcp(如图1c所示)。mcg承载(即mn终结承载)、mcg分流承载、scg分流承载和scg承载在ngen-dc配置中配置nr pdcp(如图1d所示)。

29、在lte-dc中，通过ho或sn改变，承载类型改变，因此l2实体重建并重置。这是为了简化承载类型改变过程而引入的。此过程还会影响其他承载上的数据。这会导致用户业务中断。因此，在mr-dc配置中，除了通过ho流程或sn变更流程实现承载类型的变更外，还需要在没有切换流程的情况下实现承载类型的变更。

30、以上信息仅作为背景信息呈现，以帮助读者理解本发明。申请人未就以上任何一项是否可作为本技术的先验技术适用做出任何确定和断言。

技术实现思路

1、技术解决方案

2、本文实施例的主要目的是提供一种对为无线通信系统中的用户设备(ue)配置的多个承载执行承载类型改变的方法和系统。

3、实施例的另一个目的是由网络确定改变一个或多个配置的无线承载的承载类型。

4、实施例的另一个目的是确定与配置的承载相关联的层2配置的上部对应的实体的终结点是否从第一网络节点重定位到第二网络节点。

5、实施例的另一个目的是确定与配置的承载相关联的层2配置的下部对应的实体是否存在修改。

6、实施例的另一个目的是向用户设备(ue)指示执行一个或多个用于改变承载类型的操作。

7、实施例的另一个目的是如果确定配置的承载对应的pdcp实体的终结点已被重定位，则改变与配置的承载关联的安全密钥。

8、实施例的另一个目的是在确定与pdcp实体对应的终结点未被重定位时，不改变与配置的承载相关联的安全密钥。

9、实施例的另一个目的是响应于执行与配置的承载相关联的安全密钥的改变，通过切换流程或辅节点(sn)改变流程执行承载类型改变。

10、实施例的另一个目的是当与配置的承载相关联的安全密钥没有变化时，通过rrc重配置流程执行承载类型改变。

11、实施例的另一个目的是执行从mn终结承载到mn终结分流承载的承载类型改变。

12、实施例的另一个目的是执行从mn终结分流承载到mn终结承载的承载类型改变。

13、实施例的另一个目的是执行从sn终结承载到sn终结分流承载的承载类型改变。

14、实施例的另一个目的是执行从sn终结分流承载到sn终结承载的承载类型改变。

15、实施例的另一个目的是执行从mn终结承载到sn终结承载的承载类型改变。

16、实施例的另一个目的是进行从sn终结承载到mn终结承载的承载类型改变。