[发明专利]用于促进通信网络中的移动性的方法和装置

说明书

技术领域

本公开的非限制性的示范实施例通常涉及通信领域，并且具体涉及用于促进通信网络（特别是超密集网络，例如毫米波（mmW）网络）中的移动性的方法、装置和计算机程序。

背景技术

这部分介绍了可以促进本公开的更好理解的方面。因此，将会就此而论来阅读这部分的陈述并且将不会把这部分的陈述理解为承认什么是现有技术中的或者什么不是现有技术中的。

移动宽带的最终目标是在任何时间向任何人或任何终端的非限制性数据速率的普遍存在且可持续的供给。为了实现这个目标，在成功引入用于广域和局域接入的长期演进（LTE）之后，超密集网络（UDN）变成重要的解决方案。通过接入网络中的过量供给和相关的低平均负载，UDN可以创建甚至在关于用户密度和业务量的现实假定下向用户提供期望的数据速率的普遍存在的接入机会。

通过极度密集的接入节点（AN）网格来实现过量供给。可以预见数十米或以下的数量级的接入节点间距离，并且一个或者甚至多个接入节点的室内部署在每个房间中是可想象的。除了增加的网络容量、致密化（借助于减小的发射功率）还提供了到毫米波（mmW）带中的大量频谱保持的接入并且因此提供了增加的数据速率。

例如，若干千兆赫（GHz）频谱在非限制的60 GHz带中是可获得的并且在其它毫米波带中潜在地更多，使能多Gb/s传输，即使利用提供中等频谱效率的技术。虽然具有中等频谱效率的方案可以被认为是过时的，但是它们提供了鲁棒性和能量有效的数据传输。此外，在更高毫米波频率处存在有使得提供高频谱效率非常具有挑战性的某些实现问题。在这个意义上，可以用频谱效率换取带宽。

图1说明了用于示例mmW网络的逻辑体系结构和接口。如本图中所说明的，AN（图1中只示出了两个）经由无线接口Y1与聚合节点（AGN）连接并且AGN经由固定接口（例如扩展S1-移动性管理实体（MME））被连接到网络控制器（NC）和本地网关（LGW）。NC是mmW网络内的控制节点，其负责频谱选择、路由选择和资源分配等等。LGW是mmW网络内的用户平面节点，其具有与外部核心网络的连接。

因为mmW网络内的AN的密度非常高，用户设备（UE）可能不得不频繁地从一个AN/AGN切换到另一AN/AGN。LTE中定义的传统移交过程因此不适合于涉及相对复杂的信令并且花费相对更长时间的mmW网络。从外部核心网络的观点来看，整个mmW网络看起来像演进的NodeB（eNodeB或eNB）将会是巨大的优势，使得可以使用无线电资源管理（RRM）协议来处理mmW网络内的UE移动性。为了支持这个需求，可以使用中继自动重传请求（ARQ）机制在无线电链路控制（RLC）层进行mmW网络内的数据分组传递，其中每个链路跳在物理（PHY）/媒体访问控制（MAC）层操作，并且端对端连接（从AN/AGN到NC或LGW）在控制平面的无线电资源控制（RRC）层或者在用户平面的分组数据汇聚协议（PDCP）层操作。

当UE在mmW网络中从一个AN切换到另一AN时，尤其是当两个AN之间不具有直接连接时，需要mmW网络内的UE移动性过程。在这种情况下，需要改变mmW网络内用于UE的路由选择路径并且必须涉及NC。类传统移交的过程在mmW网络中是不适合的，因为源AN需要知道与目标AN的邻居关系并且需要建立朝向目标AN的转发隧道以用于上下文信息和数据分组。这暗示了每个AN上的沉重负担和开销。

相反，可以通过NC来控制移动性管理。NC是mmW网络中的中心控制节点并且因此知道整个网络拓扑。当UE正在与源AN连接时，它将测量结果报告给NC。接着NC可以确定邻近源AN的另一AN是否可以变成用于服务UE的目标AN。如果UE需要切换到目标AN，与传统移交过程不同，根据专利合作条约（PCT）申请No.PCT/CN2014/094133中建议的现有解决方案，可以不要求源AN将UE上下文传送到目标AN。相反，目标AN从UE和NC获取必要的上下文信息。将要从UE采集的上下文信息可以是UE网络能力、分组状态信息、UE历史信息等等。将要从NC采集的上下文信息可以是QoS相关的信息。

然而，对于大型网络来说，在集中控制的情况下，RRC信令可能不得不利用NC通过多跳来回地传输以在UE切换期间在LGW处触发数据平面切换，这可以增加控制平面和数据平面两者中的等待时间，因此导致降级的性能和最终用户的体验。此外，为了具有无损移动性，在切换过程之后，LGW需要将UE没有接收到的分组数据从源AN通过新的路径重传到目标AN，即传输开始在新的路径上被实现。这可进一步增加等待时间并且使系统性能降级。

发明内容