有效空闲模式小区重选

技术领域

本发明的各种实施方式涉及无线通信装置、蜂窝网络的接入节点及其操作方法。

背景技术

在已知的蜂窝网络中，无线通信装置可以在不主动参与任何通信时进入空闲或断开模式，以节省电池容量。在此模式中，装置仍可以为了正被寻呼的标记以及服务小区的RF性能而监测蜂窝网络的服务小区的无线电信号。必要时，例如由于装置移动性，无线通信装置可以再次基于相关联的RF性能从相邻小区中选择新的服务小区。

为此，装置需要获取如在服务小区的SIB4和SIB5中提供的相邻小区的广播频率，以及如在SIB1中由各个相应相邻小区提供的相应相邻小区的PLMN身份和核心网络类型。

只有当新服务小区属于新跟踪区域时，才通知跟踪无线通信装置并维持其装置上下文的蜂窝网络的核心网络。

未来的蜂窝网络将有可能包括4G技术和5G技术的组合，因此涉及不同类型的核心网络。具体地，E-UTRA小区可以连接到任一类型的核心网络。虽然如此，空闲模式中的小区(重新)选择仍仅基于RF性能。在这种混合网络中，新服务小区因此可以与不维持相应装置的上下文的核心网络相关联。在这种情况下，装置需要重新注册到与该新服务小区相关联的核心网络。

为了避免相关联的信令负载和电池消耗，无线通信装置可以强制选择与其注册到的核心网络类型相关联的服务小区(参见3GPP TR 23.724，解决方案42)。在该方案中，当在第5代核心网络上注册时，装置可以禁用S1模式，而当在第4代核心网络上注册时，可以禁用N1模式。这将迫使装置仅选择与特定类型的核心网络相关联的小区。然而，装置仍然需要从单独相邻小区获取关于相应类型的核心网络的信息，然后仅考虑支持特定类型的核心网络的那些相邻小区。同样，其不必要地消耗了电池资源。

在TS 24.501条款4.9.2中规定了上述方案，以例如迫使以语音为中心的智能电话保持注册到第4代核心网络。然而，在该规范的步骤c中，甚至可能发生在缺少与装置先前注册到的核心网类型相关联的服务小区的覆盖之后，装置应根据3GPP TS23.122对最高等级的PLMN进行搜索(参见3GPP TR 24.501条款4.9.2，步骤c)。这需要服务间隙和进一步的不必要的电池消耗。

发明内容

鉴于上述内容，在本领域中需要解决一些上述需要的装置和相应的方法。本领域特别需要降低信令负载、相关联的电池消耗和蜂窝网络的终端装置的到服务的时间的装置和相应方法。

本发明的这些基本目的分别通过如独立权利要求所限定的装置和相应的方法来实现。本发明的优选实施方式在从属权利要求中阐述。

根据第一个方面，提供了一种操作无线通信装置的方法。所述方法包括以下步骤：所述无线通信装置从蜂窝网络的接入节点接收与所述蜂窝网络的至少一个另外接入节点相关联的信息。所述信息包括与所述至少一个另外接入节点相关联的核心网络的类型。所述信息使得所述无线通信装置能够控制对所述至少一个另外接入节点的选择。

可以当所述无线通信装置在断开模式下工作时执行所述接收。

所述接收可以包括接收包含在所广播的系统信息中的信息。

根据第一个方面的所述方法可以还包括所述无线通信装置基于与所述至少一个另外接入节点相关联的所述核心网络的所述类型来控制对所述至少一个另外接入节点的选择。

所述控制可以还包括选择所述至少一个另外接入节点中的接入节点。

根据第一个方面的所述方法可以还包括所述无线通信装置使用随机接入过程连接到所选择的接入节点。

可以当所述无线通信装置在断开模式下工作时执行所述控制。

所述控制可以还基于与所述无线通信装置相关联的装置的类型。

所述控制可以依赖于所述无线通信装置是否是物联网IoT装置。

所述控制可以还基于与所述至少一个另外接入节点相关联的接收信号强度。

所述至少一个另外接入节点可以被配置成支持E-UTRA无线电接入技术。

与所述至少一个另外接入节点相关联的所述核心网络的类型可以是从包括以下各项的组中选择的：4G核心网络、不具有提供语音服务的能力的5G核心网络以及具有提供语音服务的能力的5G核心网络。

根据第二个方面，提供了一种无线通信装置。所述装置包括：处理器，所述处理器被设置成从蜂窝网络的接入节点接收与所述蜂窝网络的至少一个另外接入节点相关联的信息。所述信息包括与所述至少一个另外接入节点相关联的核心网络的类型。所述信息使得所述无线通信装置能够控制对所述至少一个另外接入节点的选择。

所述无线通信装置可以被设置成执行根据各个实施方式的操作无线通信装置的方法。

根据第三个方面，提供了一种操作蜂窝网络的接入节点的方法，所述方法包括以下步骤：所述接入节点向无线通信装置发送与所述蜂窝网络的至少一个另外接入节点相关联的信息。所述信息包括与所述至少一个另外接入节点相关联的核心网络的类型。所述信息使得所述无线通信装置能够控制对所述至少一个另外接入节点的选择。

所述发送可以包括发送包含在所广播的系统信息中的信息。

所述至少一个另外接入节点可以被配置成支持E-UTRA无线电接入技术。

与所述至少一个另外接入节点相关联的所述核心网络的类型可以是从包括以下各项的组中选择的：4G核心网络、不具有提供语音服务的能力的5G核心网络以及具有提供语音服务的能力的5G核心网络。

根据第四个方面，提供了一种接入节点。所述接入节点包括：处理器，所述处理器被设置成向无线通信装置发送与所述蜂窝网络的至少一个另外接入节点相关联的信息。所述信息包括与所述至少一个另外接入节点相关联的核心网络的类型。所述信息使得所述无线通信装置能够控制对所述至少一个另外接入节点的选择。

所述接入节点可以被设置成执行根据各个实施方式的操作蜂窝网络的接入节点的方法。

根据第五个方面，提供了一种系统，所述系统包括：根据各个实施方式的无线通信装置；以及根据各个实施方式的的接入节点。

附图说明

将参照附图描述本发明的实施方式，其中相同或相似的附图标记表示相同或相似的要素。

图1例示了包括实施方式的系统的示例性蜂窝网络。

图2和图3分别例示了实施方式的无线通信装置和实施方式的接入节点。

图4例示了实施方式的操作无线通信装置的方法和实施方式的操作蜂窝网络的接入节点的方法。

具体实施方式

现在将参照附图描述本发明的示例性实施方式。虽然将在特定应用领域的上下文中描述一些实施方式，但是这些实施方式不限于该应用领域。此外，各种实施方式的特征可彼此组合，除非另有明确说明。

附图被认为是示意性表示，并且附图中要素的元件不一定是按比例示出的。相反，各种要素被表示为使得它们的功能和一般目的对于本领域技术人员变得明显。图中所示或本文所述的功能块、装置、组件或其它物理或功能单元之间的任何连接或耦接也可通过间接连接或耦接来实施。部件之间的耦接也可以通过无线连接建立。功能块可以用硬件、固件、软件或其组合来实现。

图1例示了包括实施方式的系统10、30S的示例性蜂窝网络50A、50B，该系统包括无线通信装置10和服务接入节点30S。

如本文所使用的，蜂窝网络可以是指包括至少一个核心网络和至少一个无线电接入技术(RAT)来向无线通信装置提供网络连接的通信网络。通过将蜂窝网络的RAT组织成称为小区的地理区域来实现网络覆盖，其中，一个或更多个小区由接入节点服务。作为非限制性示例，为了简单起见，假定小区和服务接入节点一一对应，如图1所示。

如本文所使用的，无线接入技术(RAT)可以指无线通信网络(特别是蜂窝网络)的空中/无线接口的物理实现方式。蜂窝网络中使用的RAT的示例包括第四代(4G)演进UMTS地面无线电接入(E-UTRA)和第五代(5G)新无线电(5GNR)的广域网(WAN)无线电技术，以及窄带IoT(NB-IoT)的低功率广域网(LPWAN)无线电技术。

如本文所使用的，接入节点可以是指无线通信网络(特别是蜂窝网络)的无线电节点，其在相关联的小区中实现无线通信网络的空中/无线电接口。蜂窝网络中使用的接入节点的示例包括第四代演进型节点B(eNB)30A和第五代/下一代节点B(gNB)30B。接入节点30A、30B由位于所述接入节点30S的小区/地理覆盖中的无线通信装置10选择为服务接入节点30S，以例如为了被寻呼的标记、为了服务接入节点30S的RF性能以及为了获取所广播的系统信息而监测服务接入节点30S的无线电信号。根据所广播的系统信息，各个服务接入节点30S可以具有一个或更多个另外/相邻的接入节点30F，例如，由于装置移动性，无线通信装置10可以根据需要从另外/相邻的接入节点中选择新服务接入节点30S。

如本文所使用的，核心网络可以是指在蜂窝网络中实现的多个功能，特别是用于服务管理、会话管理和移动性管理。核心网络的示例包括第四代演进分组核心(EPC)40A和第五代核心(5GC)40B。

参照图1，应当理解，蜂窝网络50A、50B可以包括超过一代的蜂窝网络技术。作为非限制性示例，图1的蜂窝网络50A、50B包括4G和5G蜂窝网络50A、50B。如将进一步了解，每一代蜂窝网络技术与其自身类型的核心网络40A、40B和由相应接入节点30A、30B实施的无线电接入技术(RAT)相关联。

如将进一步理解的，4G核心网络40A连接到各个4G接入节点30A，并且5G核心网络40B连接到各个5G接入节点30B。然而，从图1的示例可以看出，5G核心网络40B还可以另外连接到4G接入节点30A，4G接入节点30A被增强为可连接到5G核心网络。

从图1还可以看出，无线通信装置10可以位于与相应服务接入节点30S相关联的小区中。无线通信装置10和服务接入节点30S一起表示实施方式的系统10、30S。

如本文所使用的，无线通信装置可以指这样的装置，其可以经由无线通信网络的空中/无线电接口建立到无线通信网络，特别是到蜂窝网络的网络连接，并且考虑到该装置的移动性而维持连接性。这种装置的示例包括用户装置(UE)装置和物联网(IoT)装置。

如本文所使用的，IoT装置可以是对数据通信量有低至中等要求和宽松延迟时间的装置。此外，采用IoT装置的通信应当实现低复杂性和低成本。此外，IoT装置的能量消耗应当相对较低，以允许电池功率在相对较长的持续时间内工作。例如，IoT装置可以经由NB-IoTRAT连接到核心网络。

在已知的3GPP蜂窝网络中，服务接入节点30S在其各自的系统信息块中分发其相邻小区的广播频率列表(在SIB5中的interFreqNeighCellList和在SIB4中的intraFreqNeighbCellList，参见3GPP TS 36.331)。这些相邻小区可以与一个或更多个公共地面移动网络(PLMN)，即蜂窝网络50A、50B相关联，并且在它们各自的系统信息块类型1(SIB1)中分发相应的PLMN身份列表(PLMNIdentityList)。由于给个蜂窝网络50A、50B与核心网络40A、40B的类型(例如EPC或5GC)相关联，所以无线通信装置10不仅必须获取由服务接入节点30S为服务小区分发的SIB5，而且还必须获取由另外/相邻接入节点30F为相邻小区分发的SIB1，并且相应地对小区进行排序，以找到针对各个另外/相邻小区30F的核心网络的类型。

图2和图3分别例示了实施方式的无线通信装置10和实施方式的接入节点30F、30S。

参照图2和图4，应当理解，无线通信装置10包括处理器101。处理器101被设置成从蜂窝网络50A、50B的接入节点30S接收201与蜂窝网络50A、50B的至少一个另外接入节点30F相关联的信息。

相应地，参照图3和图4，应当理解，蜂窝网络50A、50B的接入节点30S包括处理器301。处理器301被设置成向无线通信装置10发送401与蜂窝网络50A、50B的至少一个另外接入节点30F相关联的信息。

参照实施方式10和30S，该信息包括与至少一个另外接入节点30F相关联的核心网络40A、40B的类型，并且使得无线通信装置10能够控制202对至少一个另外接入节点30F的选择。

换言之，上述关于核心网络40A、40B的类型的信息可以被包含在相邻小区的广播频率的已知列表中，使得无线通信装置10不必从多个接入节点30F获取不同的信息片段来能够确定与相应小区和接入节点30F关联的核心网络40A、40B的类型。

这有助于减少不必要的信令和电池消耗。

此外，其便于进行较为有效的小区(重新)选择，因为无线通信装置10可以仅集中于与它注册到的核心网络40A、40B的类型相关的那些小区，以继续连接到特定类型的核心网络40A、40B。因此，避免了不必要的信令和电池消耗。

此外，其简化了在缺少与装置10先前注册到的核心网络40A、40B的类型相关联的服务小区的覆盖之后的上述PLMN重选。通过一次性地向无线通信装置10提供与所有相邻小区相关联的核心网40A、40B的类型，装置10可以快速地识别那些与装置10先前注册到的核心网40A、40B的类型不相关联的小区。

图4例示了操作无线通信装置10的实施方式的方法20和操作蜂窝网络50A、50B的接入节点30S的实施方式的方法40。

操作无线通信装置10的方法20和操作蜂窝网络50A、50B的接入节点30S的方法40分别在图4的左手侧和右手侧示出。

参照图4的右手侧，应当了解，方法40包括接入节点30S向无线通信装置10发送401与蜂窝式网络50A、50B的至少一个其它接入节点30F相关联的信息的步骤。

参照图4的左手侧，应当理解，方法20包括无线通信装置10从蜂窝网络50A、50B的接入节点30S接收201与蜂窝网络50A、50B的至少一个另外接入节点30F相关联的信息的相应步骤。

该信息包括与至少一个另外接入节点30F相关联的核心网络40A、40B的类型，并且使得无线通信装置10能够控制202对至少一个另外接入节点30F的选择。

具体地，当无线通信装置10工作在断开模式时，可以执行接收步骤201。换言之，装置10的空闲模式移动性可以受到电池节省的影响。

具体地，至少一个另外接入节点30F可以被配置成支持E-UTRA无线电接入技术。其涉及可以连接到EPC或5GC或两者的E-UTRA小区。

具体地，接收步骤201可以包括接收包含在所广播的系统信息中的信息。相应地，发送401可以包括发送401包含在所广播的系统信息中的信息。具体地，该所广播的系统信息可以涉及系统信息块类型4和5(SIB4、SIB5)。因此，如果与E-UTRA频率相关的所广播的系统信息用与相应相邻小区相关联的核心网络40A、40B的类型来扩充，则无线通信装置10可以依赖于情形仅关注于与其注册到或未注册到的核心网络40A、40B的类型有关的那些小区。

继续参照图4的左手侧，应当理解，方法20还可以包括无线通信装置10基于与至少一个另外接入节点30F相关联的核心网络40A、40B的类型来控制202对至少一个另外接入节点30F的选择的步骤。其可以涉及偏好至少一个另外接入节点30F中的一个或更多个接入节点而牺牲至少一个另外接入节点30F中的其他接入节点。换言之，对选择的控制202可以得到至少一个另外接入节点30F的短列表。

具体地，控制步骤202可以包括选择至少一个另外接入节点30F的接入节点30A、30B。所选择的接入节点30A、30B可以被指定为新服务接入节点30S。

具体地，控制步骤202可以在无线通信装置10工作在断开模式时执行。换言之，装置10的空闲模式移动性可以受益于电池节省。

具体地，控制步骤202还可以基于与无线通信装置10相关联的装置的类型。另选地或附加地，控制步骤202可以依赖于无线通信装置10是否是IoT装置。IoT装置的示例包括NB-IoT装置或MTC(LTE Cat-0)装置。

例如，Rel-14装置(智能电话和IoT装置)10将不需要监测仅连接到5GC的小区。换言之，它们将不需要获取仅连接到5GC的相邻小区的SIB1。

例如，以语音为中心(禁用了N1)的Rel-15智能电话10将不需要获取仅连接到5GC的相邻小区的SIB1。

例如，当由于移动性而执行正常的空闲模式小区重选时，Rel-16 IoT装置10将不需要获取仅与装置10未注册到的类型(S1禁用或N1禁用)的核心网络40A、40B的连接的相邻小区的SIB1。在正常的空闲模式增强之上，IoT装置10可以具有频率和/或小区标识的列表，以用于找到与装置10未注册到的类型的核心网络40A、40B连接的最适合的相邻小区。在对于装置10而言相应的其它类型的核心网络40A、40B被禁用的情况下，当装置10脱离支持当前类型的核心网络40A、40B的小区的覆盖时，该列表是有用的。然后，装置10将基于该列表开始PLMN搜索，以在注册的PLMN中寻找支持相应的其它类型的核心网络40A、40B的相邻小区。其有助于减少PLMN重新选择期间的服务间隙和功率消耗。

具体地，控制步骤202可以进一步基于与至少一个另外接入节点30F相关联的接收信号强度。其与基于RF性能的已知空闲模式小区(重新)选择很好地集成。

继续参照图4的左手侧，应当理解，方法20还可以包括无线通信装置10使用随机接入过程连接到所选接入节点30A、30B的步骤203。其涉及无线通信装置10切换到连接模式，并且例如尝试使用新服务接入节点30S进行数据传输。

具体地，与至少一个另外接入节点30F相关联的核心网络40A、40B的类型可以从包括以下各项的组中选择：4G核心网络40A、不具有提供语音服务的能力的5G核心网络40B，以及具有提供语音服务的能力的5G核心网络40B。

上述关于无线通信装置10和操作具有相应特征的无线通信装置10的方法20的技术效果和优点同样适用于接入节点30S和操作具有相应特征的接入节点30S的方法40。

当然，在不脱离本发明的基本特征的情况下，可以以不同于本文具体阐述的方式的其它方式来实施本发明。例如，前面的实施方式在混合4G/5G环境中描述了本发明。然而，本领域技术人员将理解，本发明不限于此。本发明还可用于涉及4G或5G技术的其它混合上下文中。因此，本实施方式在所有方面都被认为是说明性的而不是限制性的，并且落入所附权利要求的含义和等同范围内的所有变化都旨在包含在其中。