技术领域
[0001] 本
发明涉及一种无线通信系统及用于处理无线通信的方法。
背景技术
[0002] 快速移动的对象(车辆、火车、无人机、无人
飞行器(UAV)、高空平台(HAP)等)可由于冗长的传统切换过程而经历由于无线电链路故障(RLF)引起的严重服务中断。术语切换例如是指将正在进行的数据信道从一个基站转移到另一个基站的过程。
[0003] 在LTE(长期演进)和高级3GPP(第3代合作伙伴计划)无线标准中，当移动性管理实体(MME)和服务网关(SGW)未改变时，例如使用X2
接口来完成切换，以使用该X2接口将用户设备(UE)从源演进
节点基站(S-eNodeB或S-eNB)切换到目标eNodeB(T-eNB)或目标千兆比特NB(T-gNB)。切换过程定义了一些分组和
电路交换以尽可能地保证服务连续性。
[0004] 在传统切换中，不正确的切换参数设置会由引起切换乒乓、切换失败(HOF)和无线电链路失败(RLF)而对用户体验造成负面影响并且浪费网络资源。
[0005] 传统的网络控制移动性是应用于RRC连接的(已经驻留和连接的)用户设备的移动性方案。在传统方案中，例如在[1]和[2]中描述了切换信令过程。
[0006] 如果切换去往相同运营商(PLMN)，则在没有演进的分组核心网络(EPC)的情况下执行切换过程的准备和执行阶段，即，经由X2连接接口在eNB之间直接交换准备消息。在切换完成阶段期间源侧的资源的释放由eNB触发，仅将其命名为基于网络。
[0007] 当考虑漫游节点或将漫游节点与实体移动管理实体(MME)分离时，通过S1消息涉及MME(即，基于S1的切换)，即将其移动到相同运营商或不同运营商的另一个MME。
发明内容
[0008] 本发明的目的是提出一种用于处理无线通信的无线通信系统和方法，其能够实现用于移动用户设备的无中断无缝切换。
[0009] 该目的是由无线通信系统实现的。
[0010] 无线通信系统包括：
覆盖不同的通信区域的多个基站，以及和协调器单元。
[0011] 协调器单元被配置为编制具有至少一个基站的预期列表，所述至少一个基站用作用于基于关于用户设备的信息来进行与用户设备有关的可能切换的协调基站。协调器单元还被配置为向预期列表的至少一个基站提供与可能切换有关的切换信息。预期列表的至少一个基站在从协调器单元接收到切换信息之后进入注意模式。本文所述的一些
实施例涉及基站切换到的或基站被设置/控制到的注意模式。注意模式指的是当BS开始调度和/或服务UE的时间。在一个实施例中，切换信息优选地还与需要恢复(即，发送)到切换用户设备的(剩余)数据内容耦合。
[0012] 用户设备例如通过或通过使用车辆、
汽车、
船舶、飞机、属于
物联网(IoT)的单元、手机、智能电话或任何其它移动或可以被移动并且与基站通信的单元实现。基站也是处理通信和处理切换的任何单元。
[0013] 协调器单元计算移动用户设备的至少一个可能的行进路线。这包括关于当用户设备从当前与用户设备连接的当前基站的通信区域移动到不同基站的通信区域时的至少一个可能切换的数据。基于这些假定的一个或多个切换，协调器单元编制用于切换的潜在协调基站的列表，并且协调器单元通知这些
指定的基站关于切换的可能性。这样，协调器单元向基站提供必要的切换数据。这使得能够进行平滑切换。
[0014] 根据实施例，协调器单元至少部分地由
云或任何种类的
服务器或计算机单元实现。
[0015] 在一个实施例中，协调器单元被配置为处理用于各种用户设备的切换。
[0016] 根据实施例，协调器单元被配置为接收关于用户设备的
位置和/或速度和/或移动方向和/或可能的行进路线的信息。
[0017] 在实施例中，用户设备被配置为向协调器单元提供关于用户设备的信息。在本实施例中，用户设备通知协调器单元有关例如其位置、速度等。在本实施例中，用户设备被配置为向协调器单元发送数据，并且在一个实施例中，用户设备是无线通信系统的部分。
[0018] 根据实施例，协调器单元被配置为从
数据库接收关于用户设备的至少一个可能的行进路线的数据。在本实施例中，给出了提供用于执行用户设备的可能的行进路线或轨迹的估计的信息的数据库。
[0019] 在实施例中，协调器单元被配置为基于关于用户设备的信息生成行程地图或更新行程地图。在本实施例中，协调器单元使用用户设备的移动的数据以获得可能移动的地图和/或更新这样的地图。
[0020] 根据实施例，多个基站中的至少一个基站被配置为在基站用作切换的协调基站的情况下向协调器单元发送
信号。在本实施例中，与其发生切换的基站向协调器单元通知该事实。
[0021] 在实施例中，用户设备被配置为在切换的情况下向协调器单元发送
控制信号。在本实施例中，用户设备向协调器单元通知切换。
[0022] 根据一个实施例，协调器单元被配置为向预期列表的至少一个基站提供切换信息，所述切换信息包括切换的可能的时间戳。这里，向预期列表的基站通知切换可能发生的时间。
[0023] 在一个实施例中，协调器单元向预期列表的至少一个基站发送
定时器扩展。这种定时器延长了相应基站等待切换的时间和/或保持在注意模式。
[0024] 在一个实施例中，属于预期列表的至少一个基站被配置为在没有发生切换的情况下在时间戳之后的给定延迟时间之后离开注意模式。在本实施例中，基站在切换的预期时间之后等待一定时间，并且如果没有发生切换，则基站离开注意模式。
[0025] 根据实施例，协调器单元被配置为在切换已经发生的情况下向预期列表的基站提供关于发生的切换的信息，指示基站离开注意模式。在本实施例中，协调器单元向基站通知切换发生的预期列表，并且因此允许基站进入正常模式并且停止等待切换。
[0026] 在一个实施例中，用户设备被配置为向协调器单元发送与用户设备与多个基站中的至少一个基站之间的通信连接有关的控制信息。在本实施例中，用户设备通知协调器单元关于与基站的通信，包括例如关于通信的
质量的信息。
[0027] 根据实施例，协调器单元被配置为基于用户设备的移动的至少一个可能的轨迹并且基于由基站覆盖的通信区域编制预期列表。这里，协调器单元估计用户设备的可能的行进路线并识别具有适合的通信区域的基站。
[0028] 在一个实施例中，协调器单元被配置为向用户设备反馈切换的可能的时间戳(或至少一个可能的时间戳)和/或切换成员载波ID(CCi)和/或物理资源
块(PRB)和/或预期列表的至少一个基站。后者例如指的是来自用户设备的小区列表报告的可能的T-eNB/T-gNB或者由协调器单元所学习的额外的可能。学习是通过统计、先前的业务或学习
算法完成的。在一个实施例中，用户设备将可能的新T-eNB/T-gNB
修改为其相邻列表。
[0029] 在一个实施例中，多个基站包括地面基站和至少一个非地面基站。协调器单元被配置为在用户设备的移动的至少一个可能的轨迹离开地面基站所覆盖的通信区域的情况下将至少一个非地面基站包括到预期列表中。此外，协调器单元被配置为基于至少一个非地面基站和用户设备之间的通信的延迟，向预期列表的至少一个非地面基站提供包括切换的可能的时间戳的切换信息。在本实施例中，设想了与非地面基站的切换。在这种情况下，协调器单元执行与切换可能发生的时间戳有关的延迟校正。
[0030] 本发明还涉及根据上文和下文所解释的实施例配置的用户设备和/或基站。
[0031] 本发明还涉及一种用户设备。用户设备被配置为与基站通信。此外，用户设备被配置为优选地在切换期间基于多个基站中的基站的信号强度与该基站同步。例如，多个基站由上述预期列表和/或小区列表给出。此外，这些基站是可能的T-eNB或T-gNB。在进一步实施例中，用户设备被配置为向协调器单元发送与例如其位置、其速度或其行进路线有关的数据。
[0032] 在一个实施例中，同步被认为是符号级同步。这在实施S例中利用了双/多连接的特征，其中用户设备能够同时地同步到多个T-eNB/T-gNB，即不同的基站。
[0033] 在实施例中，更多的用户设备能
力被开发用于多个T-eNB/T-gNB同步，例如像多个射频(RF)前端、多个
存储器缓冲器和多个/并行处理。
[0034] 本发明还涉及具有例如上述和/或下面讨论的特征的基站。
[0035] 基站被配置为在接收到切换信息之后进入用于与用户设备有关的可能切换的注意模式。
[0036] 根据实施例，在切换时间戳开始之后，处于传输模式或被通知切换事件时间戳(例如，处于注意模式)的T-eNB/T-gNB(即，基站)保持在连接模式，以便所有T-eNB/T-gNB向切换用户设备传送相同的数据内容。
[0037] 在一个实施例中，多T-eNB/T-gNB传输必须遵循，以保证在切换事件期间和切换之后不久的冗余/重复。
[0038] 取决于实施例，来自被注意的基站的传输继续进行，直到：
[0039] ·定时器期满(并且没有被协调器单元延长)，以及用户设备没有特别地将其自身附着(通过发送上行链路数据和控制)到T-eNB/T-gNB。这指示了用户设备在eNB/gNB覆盖之外或者由另一小区服务。在一个实施例中，如果需要的话，协调器单元扩展定时器为了更高的可靠性。
[0040] ·基站使用参考符号和导频监视UL接收的信号强度指示(RSSI)和/或参考信号接收的质量(RSRQ)和/或参考信号接收的功率(RSRP)。一旦信号强度的一个或多个相应的测量(例如RSRP、RSRQ、RSSI)变低或例如低于指定的
阈值，基站离开用于该特定的用户设备的注意/传输/接收模式。
[0041] ·一旦
控制器发送释放信号，基站就离开注意/传输/接收模式。如前面在实施例中所述，定时器延长也是可能的。
[0042] 根据实施例，基站被配置为在没有切换发生的情况下在用于可能切换的时间戳之后的给定延迟时间已经期满之后，离开注意模式。
[0043] 在可替换的或额外的实施例中，基站被配置为如果由用户设备发射以及由基站接收的信号的测量低于给定阈值，离开注意模式。
[0044] 根据可替换的或额外的实施例，基站被配置为在接收到指示基站离开注意模式的信息之后，离开注意模式。
[0045] 基站和/或用户设备的所述实施例在通信系统的至少一个实施例的实施例部分中。
[0046] 该目的还通过一种用于处理无线通信的方法实现。
[0047] 方法至少包括以下步骤：
[0048] ·评估具有至少一个基站的预期列表，所述至少一个基站用作基于关于用户设备的信息来进行与用户设备有关的可能切换的协调基站，
[0049] ·向预期列表的至少一个基站提供与可能切换有关的切换信息，和
[0050] ·在接收到切换信息之后，将预期列表的至少一个基站设置为注意模式。
[0051] 该系统的实施例还可以通过该方法实现，反之亦然。
[0052] 本发明还涉及一种
计算机程序，其包括当在计算机上运行时用于执行前述实施例中的任一个的方法的程序代码。
[0053] 在至少一个实施例中，本发明涉及一种具有用于移动用户设备的一种预留的预测性切换，例如地面和/或非地面切换。用户设备在一个示例中是快速移动的车辆。
[0054] 本发明在不同的实施例中旨在利用
定位以及进一步增强的信令来加快切换过程并降低其上层复杂度，所述信令负责识别用户设备(UE)位置、速度、移动方向、建议的路线策略等。
[0055] 在一个实施例中，用户设备被配置为将这些值中的至少一个或多个反馈到驻留小区。
[0056] 本发明假设在地面网络或非地面网络或由两个地面和非地面基站组成的网络中的一组基站(BS)共同连接到主云无线电接入网络(云-RAN)或中央计算节点或边缘计算节点和/或由主云无线电接入网络(云-RAN)或中央计算节点或边缘计算节点协调，作为用于协调器单元的示例，其中切换可以比传统机制更简单地对待。
[0057] 根据一个实施例的所提议的用户设备反馈信息，协调器单元能够(从选自地面和非地面节点的优选基站列表中)识别用户设备在如果需要执行切换时可以加入的最合适的基站。
[0058] 甚至，在进一步实施例中，还可以基于先前信息来预测和
访问新目标小区中的直接波束。因此，在本实施例中，切换信息包括关于待用于切换的基站的波束的数据。
[0059] 在实施例中，基于对在特定的区域上移动的节点的连续监视，协调器单元或云管理器除了提议的信令方案之外，还生成频繁更新的地理交通地图以支持快速切换。交通地图的更新可以基于用户设备的状态和流程。
[0060] 在一个实施例中，基于精确定位、移动预测、更新的交通地图以及相同PLMN(公共陆地移动网)的基站之间的协调或PLMN间协调，给出了一种用于无中断的无缝切换的方法。
[0061] 由于该方法，无线电链路和切换失败被显著地最小化。此外，该方法保证了单用户设备切换以及组切换。
附图说明
[0062] 为了更完整地理解本公开及其优点，现在结合附图参考以下描述，在附图中：
[0063] 图1示出无线通信系统的示意性实施例，
[0064] 图2a)，2b)示出无线通信系统中车辆的两个不同轨迹，
[0065] 图3示出车辆在无线通信系统的不同的通信区域内的移动，
[0066] 图4示出切换的实施例的步骤的序列，
[0068] 图6示出基站的行为，
[0069] 图7示出与用户设备有关的流程图，
[0070] 图8示出在无缝/自动切换期间无线通信系统的不同组件的交互的流程图，以及[0071] 图9是图8中关于“释放资源”的部分。
具体实施方式
[0072] 本文所述的一些实施例涉及基站被切换到或基站被设置/控制成为的注意模式。注意模式指的是BS开始调度和/或服务UE的时候。
[0073] 图1所示的无线通信系统包括各种地面基站2，2’，其具有覆盖不同的通信区域3，3’的波束。基站2，2’与协调单元4连接。还示出基站2，2’的不同波束，在一个实施例中，这些波束也作为与可能切换相关的信息的部分而被协调单元4特定寻址。
[0074] 图2示出作为无线通信系统1内的用户设备10的示例的车辆的两个不同的行进路线或轨迹。用户设备不限于车辆，也可能属于例如物联网。
[0075] 无线通信系统1包括覆盖不同的通信区域3，3’的各种基站2，2’。与车辆10通信的当前基站2在图2a)和b)中是位于右下位置处的基站2。
[0076] 车辆10向左移动，并且可以在道路的岔口处上行或下行。街道在这里由灰色阴影指示。取决于所采用的方式，必须与上基站2或下基站2’执行切换。显然，左侧的基站不适于无缝切换。
[0077] 基于车辆10的当前位置(在右侧处)及其速度，以及额外地基于关于可能的行进路线的知识，例如基于地图，可以计算指示切换将发生的时刻的两个时间戳T1和T2。
[0078] 在图2a)中，车辆在分叉处向右转弯，并且因此，与上基站2发生切换。在图2b)中，执行与下基站2’的切换。
[0079] 因此，在覆盖区域中间的两个基站2，2’被设置为注意模式，并接收必要的数据。
[0080] 因此，取决于不同的实施例，给出以下条件：
[0081] 1.提供具有多个协调小区的网络，其具有例如集中式云-RAN和/或分布式多址边缘计算(MEC)节点。所述协调在协调器单元中联合地组合，所述协调器单元由一个单个单元或由不同子单元实现。
[0082] 2.提供例如交通地图和/或方向和/或道路强度分析的知识。这是离线生成的和/或保持更新的。
[0083] 3.作为用户设备的示例汽车，例如估计和/或预测汽车的方向指示。可替换地或额外地，例如汽车速度被报告或计算。
[0084] 4.取决于实施例，用户设备，例如汽车的位置主动监视和/或报告给协调器单元。此外，在实施例中，沿着移动车辆的行进时间
跟踪位置。
[0085] 因此，预期列表可以包括沿着UE的一个或多个路线的基站，其中沿着每个路线可以存在一个但是尤其是更多数量的eNB。eNB可以与指示用户设备预期在该eNB的范围内的时间或时间间隔的时间戳相关联，分别指示注意模式的开始。路线可以由路点、到达或离开路点的本地时间值表示/量化点和/或矢量，以便避免发送完整的地图。例如，可以获得包含4个维度x、y、z和时间戳的量化向量。即，路点可以被称为3D定位值或包括3D定位值和时间信息的4D定位值。
[0086] 图2a和图2b中所示的两个路线可以表示取决于用户设备采用的方式的可替换路线。然而，两个可替换路线都可以在预期列表中表示，或仅两个可替换路线之一可以在预期列表中表示。可替换地，预期列表中可以包含更多数量的可替换路线。用户设备可被配置为向协调器单元或向一组协调基站中的基站发送路线信息，所述路线信息包括所述UE的路线的多个路点、以及指示预期所述UE将在所述多个路点处存在的时间值(从参考时间开始计算，或转换为准确的基站定时)的时间信息。
[0087] 图3示出具有三个基站2，2’，2”的无线通信系统1，其覆盖三个不同的并且在此也重叠的通信区域3，3’，3”。基站2，2’，2”与协调器单元4连接。在不同的实施例中，基站2，2’，2”彼此连接。
[0088] 作为用户设备10的示例的车辆沿时间轴移动，并且被示为在三个不同时间处通过与三个不同基站2，2’，2”的无线通信来覆盖。
[0089] 当作为示例性用户设备10的车辆离开当前处的第一基站2的通信区域3时，在时间戳T1处发生与第二基站2’的切换。当在第二基站2’的通信区域3’内移动时，很明显车辆10将移动进入未覆盖区域(没有任何支持的地面RAT，例如LTE或3G)或具有未覆盖地点的区域。因此，到作为非地面基站2”的卫星和/或HAP的切换变得相关。在这种情况下，协调单元4必须补偿用于卫星初始接入的往返时间(RTT)延迟(切换触发时间)。
[0090] 因此，协调器单元4应当将向卫星/HAP覆盖区域的切换触发时间戳计算为从实际需要的切换时间戳(即T1)中减去卫星/HAP 2”与协调器单元之间的传输延迟t/1、以及从卫星/HAP2”向用户设备10发送信号所花费的延迟t/2。
[0091] T2＝T1expected-HO–t/1–t/2
[0092] 预期列表的计算和要提交给各个基站的必要数据在所示实施例中是基于包括例如交通地图的数据库5的数据。
[0093] 卫星/非地面节点可以被称为T-gNB/S-gNB，或者可以是不同的RAT(无线电接入技术)。在本文中，这是用于基站的不同名称和/或示例。
[0094] 下面用不同的措辞解释一些实施例。
[0095] 一种方法和装置支持使用切换预测在例如相同RAT基站和/或互RAT基站之间用于快速移动用户设备，例如车辆的无缝切换。对于切换(HO)预测，作为协调器单元的示例，云协调器或多址边缘计算(MEC)应当基于用户设备辅助测量来预测或估计HO需求。
[0096] 在本方案中并且在至少一个实施例中，用户设备位置和/或用户设备速度被反馈到与用户设备通信的基站并且随后被提交到协调器单元。另外，用户设备还可以周期性地向协调器单元反馈其导航行进路线和方向结果。
[0097] 基于关于用户设备的信息，可以预测下一个可能切换的用户设备移动方向和位置和/或时间戳，并且可以利用现有的交通地图估计可能切换方向。此外，在精确地生成方向和期望切换期间的失败的概率将导致节点的多选择性。因此，在预测网络中的用户设备的转变时，即预测如果用户设备(有意地)改变方向或者方向计算可能出错则用户设备可能加入的可能的两个或更多基站时，必须考虑这些节点的这些位置。
[0098] 在选择一个或多个基站用于可能切换(这指的是预期列表)之后，取决于实施例，协调器单元或控制器发信号通知预期列表的这些基站进行以下操作：
[0099] ·为一个或多个基站提供用于行进的用户设备的可能的时间戳和切换所需
频率。
[0100] ·从每个基站中的当前PRB开始，并且如果不可能，则选择相同频率或另一载波中的不同释放PRB。
[0101] ·开始与相同PLMN或不同规定的PLMN内的MME的无RACH关联、RACH副本、和/或用户设备到对此进行处理的可能基站中的每一个的ID复制。
[0102] ·将每个可能的基站的时间戳以及切换频率和专用PRB用信号发回。
[0103] ·一旦用户设备通过所选择的基站中的一个来移动，用户设备使用PUSCH和PUCCH向该特定的基站继续传输。
[0104] ·只要所选择的基站中的一个具有与用户设备的成功Tx/Rx，它就将此用信号发回协调器单元，或者控制器实体检测有效连接。
[0105] ·冗余基站中的时间期满或控制器实体向保留的(未使用的)基站用信号发回资源释放。
[0106] ·此外，切换预测时刻可以类似地被处理。
[0107] 上述细节还涉及由协调器单元提交给预期列表的基站的切换信息的示例。
[0108] 参见图4，关于所提出的在内RAT/互RAT中的利用预测的切换过程的更多细节。T-eNB2是成功切换后的基站，即，CCi是成员载波编号i。
[0109] 存在至少一个用户设备10或一组用户设备，存在源基站(源gNB)和两个可能的接收基站(目标gNB1和目标eNB2)以及协调器(例如，云-RAN协调器)。所述协调器被配置为协调各个基站2，2”，使得本文中称为接收基站的基站可被同义地称为协调基站。协调器4执行切换预测并向可能的接收基站2，2”通知可能切换。如果没有发生切换，则将时间戳与释放时间相关联。控制器4还可以通知基站是否已经发生了切换。基站的分配在这里也指相应的波束。在一个实施例中，用户设备例如基于信号强度决定与哪个接收基站发生切换。如虚线12a和12b以及实线14a-1、14a-2、14b-1和14b-2所示，通信的交换可以包括两个节点之间的逻辑或虚拟链路12a/12b。这种虚拟链路可以分别包括一个或多个跳(hop)或物理链路14a-
1和14a-2、14b-1和14b-2。即，用户设备(UE)10和协调器4之间的通信可经由不同的节点执行，诸如所显示的源gNB和/或诸如UE、中继等的其它节点。
[0110] 下面是关于不同实施例及其可能组合的技术点的概述：
[0111] 关于用户设备，例如快速移动的车辆：
[0112] 从用户设备的
角度来看，用户设备指示传输(根据增强的V2X信令)或者已经开始向地面和非地面网络进行传输，假设它进入快速移动模式。
[0113] 服务基站和优选基站列表和/或优选波束(其由用户设备用信号发回驻留基站)是通过移动用户设备的期望通信的期望方向和/或移动速度和/或优选服务质量指示来通知的。用户设备还可以发送其对于所有优选基站的接收信号强度(例如，参考信号接收功率(RSRP)和/或参考信号接收质量(RSRQ))的测量报告。
[0114] 可以将额外的参数添加到反馈的信息和测量报告中，例如，预期的通信量持续时间、预期的载波聚合需要、预期的关键程度需要以及预期的优选无线电接入技术(RAT)。
[0115] 边缘计算机或集中式云-RAN或小区协调节点(或任何作为协调单元执行协调工作的适当实体)将根据以下示例性实施例中的一项或多项来计算可能的下一加入eNB/gNB：
[0116] 1.移动方向和/或速度。
[0117] 2.收集的交通地理地图和交通信息，其可以从移动的车辆缓慢收集并且基于先前的切换、移动用户位置和车辆交通历史而改编。
[0118] 3.道路地理地图。
[0119] 4.道路地理地图和用于预期的下一切换的概率模型。这可以是基于在中央单元中应用的方法的学习/
深度学习。
[0120] 其遵循与协调资源分配有关的一些实施例和示例：
[0121] 协调器节点、边缘云或协调器eNB/gNB侧：
[0122] 这些实体中的任何/一些/全部将近似地计算可能的下一切换时间(根据报告的、估计的速度)，并且指示优选eNB/gNB排空(evacuate)：
[0123] 资源分配：
[0124] a)如果可能，(在时域、频域、码域和功率域中)完全相同的物理资源。如果能够排空资源的eNB/gNB的测量的/报告的SINR高于HO阈值，则将该能够排空资源的eNB/gNB设为优先。
[0125] b)如果前述步骤是不可能的，则协调器选择至少在相同的载波中能够提供其他资源的eNB/gNB。
[0126] c)如果前述步骤是不可能的，并且如果例外的TX/RX池是可用的，则如果资源足够用于预期的TX/RX目标/继续的TX/RX目标而没有中断，则eNB选择这些资源用于HO。
[0127] d)如果甚至前述步骤也是不可能的(即使由于通信量限制)，如果允许相同的PLMN载波间HO，则可以从相邻小区中的不同载波中选择HO资源。
[0128] e)如果例如由于拥塞或任何其他原因而使得前述步骤是不可能的，并且支持PLMN间载波HO，则在如果可能的漫游小区的信息和/或位置和/或注册协定可用的情况下，将从该可能的漫游小区中选择HO。
[0129] f)如果所有上述失败，则HO可被引导至具有可用资源并且用户设备不知道其位置的中继至网络。
[0130] g)为了覆盖的完全使用，并且上述全部失败；如果支持卫星回程，则在满足卫星HO阈值(连接延迟、
数据速率和SINR)的情况下，可以从PLMN可用卫星信道中选择HO。
[0131] 可以执行这些步骤中的一些或全部。步骤可以在先前的步骤也被执行但不可能，即不成功的情况下执行。尤其是当由于切换而在资源之间转换时，用户设备可以延迟切换，例如，以完成当前数据交换，从而在已经完成交换之后执行资源的切换，以避免数据交换的额外的中断。
[0132] 同步：
[0133] 为了保证无缝切换，协调器单元必须在HO处理时间戳到达之前足够早地将成
帧/时间序列、准确的频率值和(一个或多个)新目标小区的相对频率失配(如果存在)传给合并的用户设备。除了与其相关联的源基站之外，用户设备还可以在切换之前同步到多于一个eNB，即，例如，当支持与至少第一和第二
通信接口的双连接性(或更高级，即，多连接性)时，同步到总共至少三个基站。即，用户设备可以被配置为在切换期间以及在连接到源基站时连接(发送和接收)到一组协调基站中的第一基站和第二基站。
[0134] 两个基站都可以被配置为基于预期列表接收指示注意模式的开始的时间戳/信息。时间信息可以由知道其行进路线的UE生成，使得可以由用户设备提供路点矢量，该路点矢量可能被量化。基于从用户设备接收的应答，基站中的每一个可以继续向用户设备提供资源，即，用户设备可以在已经从第一基站接收第一信号并且从第二基站接收第二信号之后，分别决定向第一和第二基站发送响应信号，或者仅向第一基站发送响应信号，仅向第二基站发送响应信号，并且由此执行向两个基站的切换或者仅向这些基站中的一个的切换，其中UE还可以连接到更高数量的基站。用户设备可以被配置为仅基于用户设备与第一基站之间的第一链路质量以及基于用户设备与基站之间的第二链路质量，来决定是向第一基站和第二基站还是向第一基站发送响应信号。可替换地或额外地，可以使用任何其他信道标准，例如数据吞吐量、资源的可用性、基站服务用户设备的时间间隔等。
[0135] 因此，同步可以是关于成帧、关于时序、关于精确频率值和相关频率失配和/或其任何组合的同步中的至少一个。这些精确的同步信令必须以时间成帧/时间戳/
频率偏移信息的格式发送到用户设备。
[0136] 该同步信息必须包括来自所有可能的可替换的目标小区，即基站的所有信息。
[0137] 该步骤可以重新使用如[3]和[4]中的双连接性同步机制。
[0138] 一旦用户设备接近该用信号通知的基站列表中的有希望的一个，则用户设备应当在上行链路上进行发送(利用无RACH机制)之前利用(一个或多个)有希望的基站的广播
同步信号进行粗同步，并且应用适当的目标小区的成帧时间和频率偏移。
[0139] 如果小区协调是准确的，则如果符号同步可以被补偿，则用户设备可以对它应用所广播的时间戳而不需要粗同步。仍然可以应用精细同步。
[0140] 在一个实施例中，协调器实体中的任何/一些/全部将继续监视车辆(多个)，即至少一个用户设备，直到以下任一情形：
[0141] a)它们离开覆盖区域，
[0142] b)它们改变其状态，例如，成为非活动状态，或
[0143] c)它们停止移动或者它们在网络中延续地驻留到单个超过特定定时器(不活动定时器)Tinactive。该定时器被适配用于保证车辆(们)不会卡在短暂的交通堵塞中或交通灯下。
[0144] 下面，给出用户设备的不同实施例的一些特征：
[0145] 在一个实施例中，用户设备向eNB/gNB(如果可能)通知以下条件中的一个或多个或全部：
[0146] a)关键的超可靠和低时延通信(URLLC)。
[0147] b)半静态调度(SPS)传输或通过发送授权
请求开始数据传输
[0148] c)用于继续已开始的传输的优先级(经由缓冲器状态报告BSR)。
[0149] d)速度监控信息。
[0150] e)期望的可能导航方向。
[0151] f)具有质量指示符的报告的优选eNB/gNB列表，例如RSRP/RSRQ
[0152] g)报告交通状况(将速度、移动性、距离的内部
传感器共享到其他车辆，等等)。
[0153] 预测性切换过程：
[0154] 传统无线通信的切换过程在实施例中被如下增强：
[0155] - 协调器节点、边缘云或协调器eNB/gNB，或概括而言的协调器单元，将为例如快速移动的用户设备车辆选择并指示它的(它们的)可能的预授权，以在根据例如针对协调资源分配讨论的方法排空后的资源上发送或推定它们的关键通信。
[0156] - 协调器单元命令在对于资源预留的决定中涉及的eNB/gNB中的一个或多个(例如所提议的基于涉及协调资源分配的实施例)根据所指示的时间戳和预分配的资源以预期和推定/处理用户设备发送/接收要求。
[0157] - 在所述用户设备到达eNB/gNB无线电覆盖区域之前，传统切换(HO)过程中的所有关联/连接建立消息能够被显著简化/减少和/或自动离线进行(因为它是具有预报的时间戳的预测的事件)。因此，如果可能，可以重新定义或适配或去除切换定时器，例如LTE[1，2]中的T304和T310。
[0158] - 根据新定义，可以以更短/降低的处理复杂度支持上层过程。然而，上层必须处理IP漫游/转换和上层信息切换。即压缩、分割等。
[0159] 用于预测性切换的信令：
[0160] 在不同实施例中，到eNB/gNB的用户设备上行链路信令包括：
[0161] a)指示符，用于指示以下中的一个或多个：速度、位置坐标、期望的运动方向(根据基于导航的信令)
[0162] b)指示符，用于推定沿着快速行进的旅程具有几乎固定/相同QoS的紧急/关键/高度重要通信的意图
[0163] c)用于启动SPS或启动新授权请求的指示符
[0164] d)信令字段携带信息
[0165] e)用户设备可以使用调度请求或使用SPS发信号通知其释放其当前授权资源的意图。这种资源释放将在主服务eNB(S-eNB)以及新的可能切换目标小区(TeNB)处执行。这必须足够快地完成，以便为愿意切换到去附着用户设备的主小区和/或目标小区的其他紧急用户排空去附着用户设备的资源。在这种情况下，在该快速预测性切换过程期间强制要求资源释放消息。
[0166] 在不同的示例性实施例中，eNB/gNB将发信号通知：
[0167] a)紧急切换请求时间戳/时间偏移以及新资源/SPS范围
[0168] b)新小区lD(从用户设备优选列表中向下选择的，或者它(它们)是基于地理和定位信息选择的)
[0169] c)如果需要，新资源、调制编码方案和其它传统信令。
[0170] 根据实施例的用户设备临时ID：
[0171] 在所提议的快速切换期间，eNB/gNB或集中式计算机指示与由网络定义的实际RNTI(无线网络临时标识符)耦合的临时HO ID(THO-ID)。该THO-ID是伪唯一ID，即，保证合并的用户设备不与相同地理区域或小区中的其他用户设备冲突。一旦用户设备开始其快速移动，则将该ID赋予该用户，并在所有服务小区(S小区)或目标小区(T小区)中对该用户进行标记。小区能够在RNTI和THO-ID之间进行翻译。然而，用THO-ID来指代该用户。该THO-ID的唯一性可能被限制在特定的地理区域。
[0172] 根据实施例的到非地面网络的切换：
[0173] 如果预测用户设备将移动到地面未覆盖区域(没有任何支持的地面RAT，例如LTE、3G等)或具有未覆盖点的区域，如果协调器单元被配置为补偿用于卫星初始接入的往返时间(RTT)延迟(切换触发时间)，则可以向作为非地面基站的卫星/HAP切换。因此，协调器单元应当将向卫星/HAP覆盖区域的切换触发时间戳计算为从实际需要的切换时间戳(即T1)中减去卫星/HAP与协调器单元之间的传输延迟t/1、以及从卫星/HAP向用户设备发送信号所花费的延迟t/2。
[0174] T2＝T1expected-HO–t/1–t/2
[0175] 这意味着协调器单元稍微提前(在T2处)触发切换，但切换将在T1保持不动。
[0176] 尽管描述了UE通过对基站进行回复来选择至少两个基站中的一个，但是UE也可以进行响应，并且因此执行与两个或者甚至更多基站的切换，以便实现多连接性。
[0177] 编队(Platooning)驾驶和组切换：
[0178] 本实施例涉及各种用户设备以编队驾驶形式组织并且需要组切换的情形[5]。例如，一组用户设备物理地附着到相同位置，例如，火车、汽车或飞机中的用户设备。
[0179] 对于这种情形，所有前述实施例类似地适用于：
[0180] - 编队连接中的所有用户设备执行如上所述的切换。领队用户设备是否正在执行切换或者更多用户设备是由编队实体定义的。
[0181] - 组中的所有用户设备执行如前所述的切换。
[0182] 图5示出用于处理切换的实施例。
[0183] 在步骤100中，获得与用户设备有关的信息。这例如指的是用户设备的位置(2D或3D)、时间值和速度。在步骤101中，基于该信息并且基于额外的数据，例如用户设备所位于的区域的地图，来猜测用户设备的至少一个可能的行进路线。基于该至少一个可能的行进路线，在步骤102中，编制预期列表，该预期列表指的是可以充当用于切换的接收基站的基站。在步骤103中，向所述列表中的至少一个可能的基站通知可能的切换，以及发送用于该切换的必要数据。在步骤104中，所通知的预期列表中的基站进入等待切换的注意模式。
[0184] 图6示出基站的行为。
[0185] 在步骤150中，接收与可能切换有关的数据，以及在步骤151中基站进入注意模式。因此，在步骤152中，基站等待切换。在步骤153中，如果在直到所述可能切换的时间戳加上特定阈值的时间期间没有发生切换，则基站离开注意模式。如果切换已经发生，则在步骤
154中，基站与用户设备通信。可替换地，协调器单元向基站通知切换，因此，基站离开注意模式。在进一步实施例中，协调器单元向基站发送时间延长，基站相应地为切换等待更长的时间。
[0186] 图7示出正在移动并与基站通信的用户设备的行为。
[0187] 在步骤200中，用户设备将关于其位置的信息发送到协调器单元。在步骤201中，用户设备到达可以连接到不同基站的位置。在步骤202中，用户设备基于信号强度执行与基站的同步。
[0188] 图8的流程图开始于控制器(作为协调器单元的不同名称)初始化，包括例如开始网络连接、编制离线地图和道路指示以及初始化交通统计。
[0189] 这之后是由用户设备发送的数据，例如：测量报告(CQI、RSRP等)、移动的速度和方向、导航信息和用户设备优选的或至少用户设备已知的基站的列表。通过预先确定切换，可以执行自动的切换。切换的预调度可以进一步允许在切换用户之前在基站处保留/阻挡来自于基站的由用户设备使用的资源元素(诸如时间频率/代码/帧)，以在切换之后服务该用户设备。这可以允许无缝切换，因为用户设备可以简单地继续发送和/或接收。
[0190] 这之后是与可能的行进路线和/或沿着该行进路线或这些行进路线的基站/接入节点有关的切换预测。多个基站在特定的时间戳处被设置成为切换准备就绪的状态。在这些基站中以如下方式释放资源：首先是相同的资源，然后是相同的载波中的不同资源，最后是不同载波中的不同资源。这可以包括协调器尝试在不同基站处保留或阻止相同资源，以便使得UE能够在切换期间继续传输，即执行无缝切换。所述保留可以包括指示时间或时间间隔或保留的时间戳。如果这种保留是不可能的，则协调器可以尝试保留或阻止至少在相同的载波中的其他资源。
[0191] 从点C开始，图8和9被视为接下来的步骤，涉及等待切换的被设置在注意模式中的基站。这些步骤涉及所有基站，但是用户设备选择这些基站中的一个或多个(使用多连接性)。
[0192] 在图9中示出框“释放资源”。在“B”的情况下，即如果相应的基站不是用户设备的切换的接收基站，则进入该框。
[0193] 如果基于时间戳的相应定时器期满和/或控制器发送终止信号，则基站和/或其资源将被释放用于其他用户设备和/或新的切换。
[0194] 如果计时器没有期满，则路径将返回到点“C”。如果定时器期满并且没有接收到终止信号(在需要定时器期满和终止信号的情况下)，并且如果协调器单元没有发送定时器扩展信号，即相应的基站必须为切换等待延长的时间，则发生相同的情况。
[0195] 回到图8：如果发生了与至少一个基站的切换，则如果用户设备仍然在移动，则将继续预测。
[0196] 可能的应用领域是：
[0197] - 时延约束的(任务关键的)通信车辆服务，
[0199] - 超可靠通信，
[0200] - 增强的车辆到任意事物(V2X)服务，
[0202] - 具有地面连接(空对地连接)的飞机，
[0203] - 编队驾驶集合，
[0204] - 卫星备份覆盖，
[0205] - 物联网(IoT)。
[0206] 尽管已经在装置的上下文中描述了一些方面，但是清楚的是，这些方面还表示对对应的方法的描述，其中，块或设备对应于方法步骤或方法步骤的特征。类似地，在方法步骤的上下文中描述的方面还表示对对应的装置的对应的块或项目或特征的描述。方法步骤中的一些或全部可以由(或使用)
硬件装置执行，例如
微处理器、可编程计算机或
电子电路。在一些实施例中，最重要的方法步骤中的一个或多个可以由这样的装置执行。
[0207] 取决于某些实施要求，本发明的实施例可以以硬件或
软件或至少部分以硬件或至少部分以软件实现。实施方式可以使用数字存储介质执行，例如
软盘、DVD、蓝光、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或闪存执行，其上存储有电子可读控制信号，电子可读控制信号与可编程
计算机系统协作(或能够协作)，以便执行相应的方法。因此，数字存储介质可以是计算机可读的。
[0208] 根据本发明的一些实施例包括具有电子可读控制信号的数据载体，电子可读控制信号能够与可编程计算机系统协作，从而执行本文所述的方法中的一个。
[0209] 通常，本发明的实施例可以被实现为具有程序代码的计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，程序代码被操作用于执行方法中的一个。例如程序代码可以存储在机器可读载体上。
[0210] 其它实施例包括存储在机器可读载体上的用于执行本文所述方法中的一个的计算机程序。
[0211] 换句话说，因此，本发明方法的实施例是具有程序代码的计算机程序，当该计算机程序在计算机上运行时，程序代码用于执行本文所述方法中的一个。
[0212] 因此，本发明方法的进一步实施例是一种数据载体(或数字存储介质，或计算机可读介质)，包括记录在其上的用于执行本文所述的方法中的一个的计算机程序。数据载体、数字存储介质或记录介质通常是有形的和/或非瞬时的。
[0213] 因此，本发明方法的进一步实施例是表示用于执行本文所述的方法中的一个的计算机程序的数据流或信号序列。例如，数据流或信号序列可以被配置为经由数据通信连接(例如经由因特网)被传递。
[0214] 进一步实施例包括处理构件，例如计算机或可编程逻辑设备，处理构件被配置为或适于执行本文所述的方法中的一个。
[0215] 进一步实施例包括具有安装在其上的用于执行本文所述方法中的一个的计算机程序的计算机。
[0216] 根据本发明的进一步实施例包括一种装置或系统，装置或系统被配置为将用于执行本文所述方法中的一个的计算机程序传递(例如，电子地或光学地)到接收器。例如，接收器可以是计算机、移动设备、存储器设备等。例如，装置或系统可包括用于将计算机程序传递到接收器的文件服务器。
[0217] 在一些实施例中，
可编程逻辑器件(例如现场可编程
门阵列)可用于执行本文所述的方法的部分或全部功能。在一些实施例中，
现场可编程门阵列可以与微处理器协作以执行本文所述的方法中的一个。通常，这些方法优选地由任何硬件装置执行。
[0218] 本文所述的装置可以使用硬件装置、或使用计算机、或使用硬件装置和计算机的组合实现。
[0219] 本文所述的方法可以使用硬件装置、或使用计算机、或使用硬件装置和计算机的组合执行。
[0220] 参考文献
[0221] [1]3GPP TR 36.321 V 14.2.1；Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)；Medium Access Control(MAC)protocol specification,Rel 14
[0222] [2]3GPP TR 36.300 V 14.2.1；Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network(E-UTRAN)；Overall description；,Rel 14
[0223] [3]3GPP TR 36.842 V 14.2.1；Technical Specification Group Radio Access Network；Study on Small Cell enhancements for E-UTRA and E-UTRAN；Higher layer aspects,Rel 14
[0224] [4]S.C.iha,K.Sivanesan,R.Vannithamby and A.T.Koc“, Dual Connectivity in LTE small cell networks,“2014 IEEE Globecom Workshops(GC Wkshps),Austin,TX,2014,pp.1205-1210.
[0225] [5]TR 23.799 V 14.0.0；Study on Architecture for Next Generation System,Rel 14
