终端装置以及终端装置切换数据传输路径的方法与流程

本公开内容涉及终端装置在基于不同类型的网络之间的互通的通信服务环境中自身切换数据传输路径的技术。

背景技术：

随着用于高速传输高容量数据的移动通信网络的发展，移动通信网络环境将被开发为支持超可靠低时延通信(ultrareliableandlowlatencycommunication，urllc)服务，该超可靠低时延通信服务可以由例如第5代移动通信网络(在下文中，被称为5g)环境来支持。

在5g中，可以允许很短的数据传输延迟(例如，0.5ms)以用于提供urllc服务，并且可以允许与数据传输相比的相对较长的控制信息传输延迟(例如，10ms)。

同时，最近已经研究了使用已经得到广泛使用的4g系统向5g的演进/开发，以提高成本效率。

作为研究的结果之一，存在使用基于作为不同类型网络的4g网络与5g网络之间的互通的通信服务的非独立技术。

非独立技术是一种使用4g(lte)作为主要网络来保证无缝覆盖并且使用5g作为次级网络来以较高性能/较低时延发送和接收数据的方案。

在初始接入中，终端装置接入作为主要网络的4g网络，并且接入作为次级网络的5g网络。

终端装置为连接至作为主要网络的4g网络而接入的4g基站(bs)是主节点，终端装置为连接至作为次级网络的5g网络而接入的5gbs是次级节点。

同时，终端装置接入所有的两个或更多个不同bs(主/次级)以使用通信服务的技术被称为双连接(dualconnectivity，dc)技术。

与此相关，终端装置使用dc技术，通过该dc技术，终端装置对作为主节点的4gbs和作为次级节点的5gbs都接入，以便使用将4g用作主要网络并且将5g用作次级网络的通信服务。

dc技术还可以通过为使用不同频带(例如，3.5ghz和28ghz)的网络提供双连接来支持不仅用于以非独立模式操作的终端装置而且还用于在5g环境中以独立模式操作的终端装置的双连接。

在这种情况下，5g3.5ghz的bs可以是主节点，而5g28ghz的bs可以是次级节点，或者反过来，5g28ghz的bs可以是主节点，而5g3.5ghz的bs可以是次级节点。

同时，当终端装置另外通过dc技术接入次级节点时，在终端装置正在接入的主节点的控制下执行终端装置与次级节点之间的接入过程。

在未来的4g与5g之间的dc技术或5g内的不同频带之间的dc技术中，对于正在进一步演进/开发的5g而言，有必要使主节点的参与最小化。

然而，尚未提出其详细的实现方法。

因此，本公开内容提出了一种在用于由终端装置发送用户平面数据的数据传输路径的切换中使主节点的参与最小化的新方法。

技术实现要素：

技术问题

本公开内容是为了解决上述问题而做出的，并且本公开内容的一个方面是允许终端装置在基于不同类型的网络之间的互通的通信服务环境中在各个网络的核心配置之间没有任何互通的情况下自身切换数据传输路径。

解决方案

根据本公开内容的一个方面，提供了一种终端装置。该终端装置包括：接入单元，其被配置成通过接入到第一接入设备来接入第一网络，并且通过接入到第二接入设备来接入与第一网络不同的第二网络，以维持到第一网络和第二网络的双连接；确定单元，其被配置成基于第一网络的无线电环境信息和第二网络的无线电环境信息来确定是否要切换用于发送用户数据的数据传输路径；以及切换单元，其被配置成当确定要切换数据传输路径时，将数据传输路径从第一网络切换到第二网络，使得通过第一网络发送的用户数据通过第二网络来发送。

具体地，确定单元可以被配置成当根据第二网络的无线电环境信息的第二网络的预期吞吐量高于根据第一网络的无线电环境信息的第一网络的预期吞吐量时，确定要切换数据传输路径。

具体地，可以根据映射表识别第一网络的预期吞吐量和第二网络的预期吞吐量，在该映射表中，预期吞吐量被映射到第一网络和第二网络中的每一个的无线电环境信息。

具体地，确定单元可以被配置成根据预设时段来确定是否要切换数据传输路径，并且当特定时段中的第一网络的预期吞吐量与第二网络的预期吞吐量之间的差大于或等于阈值时，确定要切换数据传输路径。

具体地，切换单元可以通过发送请求激活第二网络的数据包(packet)来将数据传输路径从第一网络切换到第二网络。

根据本公开内容的另一方面，提供了一种由终端装置切换数据传输路径的方法。该方法包括：接入步骤，通过接入到第一接入设备来接入第一网络并且通过接入到第二接入设备来接入与第一网络不同的第二网络，以维持到第一网络和第二网络的双连接；确定步骤，基于第一网络的无线电环境信息和第二网络的无线电环境信息来确定是否要切换用于发送用户数据的数据传输路径；以及切换步骤，当确定要切换数据传输路径时，将数据传输路径从第一网络切换到第二网络，使得通过第一网络发送的用户数据通过第二网络来发送。

具体地，确定步骤可以包括：当根据第二网络的无线电环境信息的第二网络的预期吞吐量高于根据第一网络的无线电环境信息的第一网络的预期吞吐量时，确定要切换数据传输路径。

具体地，可以根据映射表识别第一网络的预期吞吐量和第二网络的预期吞吐量，在该映射表中，预期吞吐量被映射到第一网络和第二网络中的每一个的无线电环境信息。

具体地，确定步骤可以包括：根据预设时段来确定是否要切换数据传输路径，并且当特定时段中的第一网络的预期吞吐量与第二网络的预期吞吐量之间的差大于或等于阈值时，确定要切换数据传输路径。

具体地，切换步骤可以包括：通过发送请求激活第二网络的数据包来将数据传输路径从第一网络切换到第二网络。

有利效果

根据本公开内容的终端装置和由终端装置切换数据传输路径的方法，可以在基于不同类型的网络之间的互通的通信服务环境中通过能够自身确定是否要切换用于发送用户平面数据的数据传输路径并且切换数据传输路径的终端装置使主节点的参与最小化。

附图说明

图1示出了根据本公开内容的实施方式的通信环境；

图2是示出根据本公开内容的实施方式的终端装置的框图；

图3是示出根据本公开内容的实施方式的基于通信环境的网络的框图；

图4示出了根据本公开内容的实施方式的呼叫处理过程；以及

图5是示出根据本公开内容的实施方式的由终端装置切换数据传输路径的方法的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本公开内容的实施方式。

图1示出了根据本公开内容的实施方式的、终端装置在其中进行操作的通信环境。

本公开内容的实施方式描述了作为如下技术的双连接(dc)技术：终端装置通过该技术、基于不同类型的网络之间的相互链路接入各个网络的所有基站(bs)(主/次级)以使用通信服务。

如图1所示，应用了本公开内容的实施方式的通信环境限于其中不同类型的网络(例如，4g和5g的无线电区段接入设备)共存的通信环境。

在下文中，图1中所示的bs(200)被称为4gbs，其是支持4g网络的无线电区段接入的接入设备，并且图1中所示的bs(10)被称为5gbs，其是支持5g网络的无线电区段接入的接入设备。

特别地，可以基于在5g环境中提供的频带将5gbs划分为包括在各个网络中的5g3.5ghz的bs(10a)和5g28ghz的bs(10b)。

当然，本公开内容不限于此，而是可以包括基于根据5g环境中提供的频带的各种频带的bs。

5g旨在基于接近实时数据发送/接收的超可靠低时延通信(urllc)服务。

为此，5g允许很短的数据传输(发送和接收)延迟(例如，0.5ms)，并且正在被讨论的还允许与数据相比的相对较长的控制信息传输(发送和接收)延迟(例如，10ms)。

同时，最近已经开始研究使用已经得到广泛使用的4g系统同时也提高成本效率的向5g的演进/开发。

作为研究的结果之一，存在使用基于作为不同类型网络的4g网络与5g网络之间的相互链路的通信服务的非独立技术。

非独立技术是一种用于使用4g(lte)作为主要网络来确保无缝覆盖并且使用5g作为次级网络来发送和接收较高性能/较低时延数据的方案。

也就是说，非独立技术是使用基于4g网络与5g网络之间的相互链路的通信服务的技术。

与此相关，根据本公开内容的实施方式的终端装置(100)支持非独立技术。

在初始接入网络时，根据非独立技术，终端装置(100)接入作为主要网络的4g网络，并且另外接入作为次级网络的5g网络。

终端装置(100)为连接至作为主要网络的4g网络而接入的4g基站(bs)是主节点，并且终端装置(100)为连接至作为次级网络的5g网络而接入的5gbs是次级节点。

终端装置(100)可以接入作为主节点的4gbs(100)，并且接入作为次级节点的所有5gbs(10)，以便根据dc技术的应用使用将4g用作主要网络并且将5g用作次级网络的通信服务。

接入所有5gbs(10)可以意味着接入5g3.5ghz的bs(10a)和5g28ghz的bs(10b)中的全部。

此外，根据本公开内容的实施方式的终端装置(100)还可以支持5g环境中的独立技术。

因此，当终端装置(100)以独立模式操作时，根据dc技术，终端装置可以接入作为主节点的5g3.5ghz的bs(10a)和作为次级节点的5g28ghz的bs(10b)，或者反过来，可以接入作为主节点的5g28ghz的bs(10b)和作为次级节点的5g3.5ghz的bs(10a)。

在当前的dc技术中，可以在主节点的控制下执行终端装置(100)的次级节点的另外接入/释放/接入切换的处理。

即，限定了终端装置(100)的次级节点由主节点来管理。

然而，考虑到未来5g被进一步演进/开发的环境，4g与5g之间的dc技术或5g内的不同频带之间的dc技术需要在终端装置(100)的次级节点的另外接入/释放/接入切换的处理中使主节点的控制最小化。

本公开内容的实施方式新提出了在dc技术的使用中使主节点的控制最小化的实现方法。

具体地，本公开内容的实施方式提出了以下方法，通过该方法，终端装置(100)自身切换用于发送用户平面数据的数据传输路径，以使主节点的控制最小化，并且下面将详细描述用于实现该方法的终端装置(100)的配置。

图2示意性地示出了根据本公开内容的实施方式的终端装置(100)的配置。

如图2所示，根据本公开内容的实施方式的终端装置(100)包括接入单元(110)、确定单元(120)和切换单元(130)。

终端装置(100)的元件中的全部或至少一些可以以硬件模块、软件模块或硬件模块和软件模块的组合的形式来实现。

软件模块可以被理解为例如由终端装置(100)内的用于处理计算的处理器执行的指令，并且该指令可以被安装在终端装置(100)内的单独的存储器中。

同时，根据本公开内容的实施方式的终端装置(100)还可以包括通信单元(140)，该通信单元是用于执行与另一网络设备(例如，bs)以及上述元件的实际通信功能的rf模块。

通信单元(140)可以包括例如天线系统、rf收发器、一个或更多个放大器、调谐器、一个或更多个振荡器、数字信号处理器、编解码器(codec)芯片组和存储器，但不限于此，并且可以包括用于执行该功能的所有已知电路。

因此，根据本公开内容的实施方式的终端装置(100)可以基于上述元件自身切换用于发送用户平面数据的数据传输路径。

在下文中，将详细描述终端装置(100)内的用于实现上述功能的每个元件。

接入单元(110)执行处理双连接的功能。

更具体地，根据非独立操作，接入单元(110)通过接入第一接入设备来接入第一网络，并且通过接入第二接入设备来接入与第一网络不同的第二网络。

已经描述了在非独立操作中根据本公开内容的实施方式的终端装置(100)初始接入作为主节点的4gbs(200)然后接入作为次级节点的5gbs(10)。

因此，第一网络是4g网络，第一接入设备是4gbs(200)，第二网络是5g网络，并且第二接入设备是5gbs(10)。

在下文中，为了便于描述，第一网络和第一接入设备分别被称为4g网络和4gbs(100)，并且第二网络和第二接入设备分别被称为5g网络和5gbs(10)。

也就是说，根据非独立操作，接入单元(110)初始通过接入4gbs(200)来接入4g网络，并且另外通过接入5gbs(10)来接入5g网络，从而维持到4g网络和5g网络的双连接。

5gbs(10)包括5g3.5ghz的bs(10a)和5g28ghz的bs(10b)两者。

作为参考，根据本公开内容的实施方式的用于支持双连接操作的通信环境可以遵循如图3中所示的网络配置。

与此相关，根据本公开内容的实施方式的终端装置(100)在通信单元(140)中包括用于支持4g网络(lte)和5g网络(3.5ghz和28ghz)中的每一个的rf模块，并且因此处理用于初始接入4g网络并且另外接入5g网络的双连接操作。

当然，当终端装置(100)在5g环境中以独立模式操作时，终端装置(100)可以处理接入作为主节点的5g3.5ghz的bs(10a)以及作为次级节点的5g28ghz的bs(10b)的双连接操作，或者反过来，可以接入作为主节点的5g28ghz的bs(10b)以及作为次级节点的5g3.5ghz的bs(10a)。

在下文中，为了便于描述，将通过示例的方式描述用于初始通过接入到4gbs(200)来接入4g网络以及另外通过接入到5gbs(10)来接入5g网络的双连接操作。

通过如图4所示的呼叫处理过程来限定双连接操作。

也就是说，如图4所示，在对4g网络的初始接入中，通过4grrc(无线资源控制)连接建立和附着过程(1)生成4g信令apn。

此时，当生成移动终止(mt)或移动发起(mo)时，终端装置(100)通过经由4g网络执行rrc连接建立来处理对4g网络的接入。

如上所述，当完全处理了对4g网络的接入时，可以将终端装置(100)通过其发送用户平面数据的数据传输路径设置为4g网络。

此后，通过5grrc连接建立和附着过程(2)，可以生成5g信令apn，并且可以通过网络执行rrc连接建立，并且因此可以完成对5g网络的另外接入。

作为参考，图4的配置中的5g网关(gw)可以被理解为包括图3的5g网络中的用于执行用户平面功能的用户平面功能(upf)和用于执行会话管理功能的会话管理功能(smf)中的至少一些的配置。

5g移动性管理实体(mme)可以被理解为5g网络的核心配置，其包括图3中的用于执行移动性管理功能的接入和移动性功能(amf)。

确定单元(120)确定是否要切换用于发送用户平面数据的数据传输路径。

更具体地，确定单元(120)在维持到4g网络和5g网络的双连接的状态下，基于4g网络的无线电环境信息和5g网络的无线电环境信息来确定是否要切换用于发送用户平面数据的数据传输路径。

根据本公开内容的实施方式的无线电环境信息是针对属于双连接的4g网络和5g网络中的每一个所识别的信息。

无线电环境信息可以包括例如传输强度信息(rstp)、信噪比(sinr)和下行链路带宽信息(有效dlbw)。

当然，无线电环境信息不限于上述示例，而是可以包括用于识别属于双连接的4g网络和5g网络中的每一个的网络状态的所有信息。

此时，确定单元(120)识别根据4g网络的无线电环境信息的4g网络的预期吞吐量以及根据5g网络的无线电环境信息的5g网络的预期吞吐量中的每一个。

当5g网络的预期吞吐量高于与当前数据传输路径对应的4g网络的预期吞吐量时，确定单元(120)可以确定要将用于发送用户平面数据的数据传输路径从当前4g网络切换到5g网络。

根据映射表识别4g网络的预期吞吐量和5g网络的预期吞吐量，在该映射表中，预期吞吐量被映射到4g网络和5g网络中的每一个的无线电环境信息。

映射表中映射到每条无线电环境信息的预期吞吐量可以以通过对例如当前(当前时段)无线电环境信息和过去(先前时段)无线电环境信息求平均而获得的值的形式来映射。

对无线电环境信息求平均可以通过例如使用包括无限脉冲响应(iir)滤波器的数字滤波器的方案来处理。

同时，确定单元(120)根据预设时段来确定是否要切换数据传输路径。

此时，根据本公开内容的实施方式，应用滞后容限(hysteresismargin)以防止数据传输路径的频繁切换操作(pingpong)。

也就是说，仅当在特定时段中识别的4g网络的预期吞吐量与5g网络的预期吞吐量之间的差大于或等于阈值时，才切换数据传输路径。

作为参考，关于是否要切换数据传输路径的确定对应于以上参照图4描述的呼叫处理过程中的链路切换到5g的过程(3)。

切换单元(130)执行切换数据传输路径的功能。

更具体地，当确定要切换数据传输路径时，切换单元(130)可以将数据传输路径从4g网络切换到5g网络，并且因此允许通过4g网络发送的用户平面数据通过5g网络来发送。

此时，切换单元(130)向5g网络发送请求激活5g网络的数据包，从而将数据传输路径从4g网络切换到5g网络。

这样的切换处理可以通过上面参照图4描述的呼叫处理过程来描述。

如图4所示，当确定要通过链路切换到5g的过程(3)切换数据传输路径时，通过5g链路激活请求的过程(4)向位于5g网络中的5ggw发送请求激活5g网络的数据包。

5ggw可以将传统上设置为4g网络的数据传输路径切换到5g网络，使得可以通过5g网络来发送用户平面数据。

此处，值得注意的特征是，由终端装置(100)直接确定是否要切换数据传输路径。

因此，在切换数据传输路径的过程中，没有必要链接与4g网络的核心配置对应的4gmme和与5g网络的核心配置对应的5gmme。

因此，根据本公开内容的实施方式，可以使dc技术中的与主节点对应的4g网络的参与最小化。

在下文中，将参照图5描述根据本公开内容的实施方式的由终端装置(100)切换数据传输路径的方法。

图5是示意性地示出根据本公开内容的实施方式的由终端装置(100)切换数据传输路径的方法的流程图。

首先，在s10和s20中，根据非独立操作，接入单元(110)初始通过接入4gbs(200)来接入4g网络，并且另外通过接入5gbs(10)来接入5g网络，从而维持到4g网络和5g网络的双连接。

这样的双连接操作可以通过以上参照图4描述的呼叫处理过程来限定。

也就是说，如图4所示，在对4g网络的初始接入中，通过4grrc连接建立和附着过程(1)生成4g信令apn。

此时，当生成移动终止(mt)或移动发起(mo)时，终端装置(100)通过经由4g网络执行rrc连接建立来处理对4g网络的接入。

如上所述，当完全处理了对4g网络的接入时，可以将通过终端装置(100)发送用户平面数据的数据传输路径设置为4g网络。

此后，通过5grrc连接建立和附着过程(2)，生成5g信令apn，并且通过网络执行rrc连接建立，从而完成对5g网络的另外接入。

作为参考，图4的配置中的5ggw可以被理解为包括图3的5g网络中的用户平面功能(upf)和会话管理功能(smf)中的至少一些的配置。

5gmme可以被理解为5g网络的核心配置，其包括图3中的用于执行移动性管理功能的接入和移动性功能(amf)。

随后，在s30至s60中，确定单元(120)在维持到4g网络和5g网络的双连接的状态下，基于4g网络的无线电环境信息和5g网络的无线电环境信息来确定是否要切换用于发送用户平面数据的数据传输路径。

根据本公开内容的实施方式的无线电环境信息是针对属于双连接的4g网络和5g网络中的每一个所识别的信息。

无线电环境信息可以包括例如传输强度信息(rstp)、信噪比(sinr)和下行链路带宽信息(有效dlbw)。

当然，无线电环境信息不限于上述示例，而是可以包括用于识别4g网络和5g网络中的每一个的网络状态的所有信息。

此时，确定单元(120)识别根据4g网络的无线电环境信息的4g网络的预期吞吐量以及根据5g网络的无线电环境信息的5g网络的预期吞吐量中的每一个。

当5g网络的预期吞吐量高于与当前数据传输路径对应的4g网络的预期吞吐量时，确定单元(120)可以确定要将用于发送用户平面数据的数据传输路径从当前4g网络切换到5g网络。

可以根据映射表识别第一网络的预期吞吐量和第二网络的预期吞吐量，在该映射表中，预期吞吐量被映射到4g网络和5g网络中的每一个的无线电环境信息。

映射表中的映射到每条无线电环境信息的预期吞吐量可以以通过对例如当前无线电环境信息和过去无线电环境信息求平均而获得的值的形式来映射。

对无线电环境信息求平均可以通过例如使用包括无限脉冲响应(iir)滤波器的数字滤波器的方案来处理。

同时，确定单元(120)根据预设时段来确定是否要切换数据传输路径。

此时，根据本公开内容的实施方式，应用滞后容限以防止数据传输路径的频繁切换操作(pingpong)。

也就是说，仅当在特定时段中识别的4g网络的预期吞吐量与5g网络的预期吞吐量之间的差大于或等于阈值时，才切换数据传输路径。

作为参考，关于是否要切换数据传输路径的确定对应于参照图4描述的呼叫处理过程中的链路切换到5g的过程(3)。

此后，当确定切换数据传输路径时，在s70中，切换单元(130)将数据传输路径从4g网络切换到5g网络，使得通过4g网络发送的用户平面数据可以通过5g网络来发送。

此时，切换单元(130)向5g网络发送请求激活5g网络的数据包，从而将数据传输路径从4g网络切换到5g网络。

这样的切换处理可以通过上面参照图4描述的呼叫处理过程来描述。

如图4所示，当确定要通过链路切换到5g的过程(3)切换数据传输路径时，通过5g链路激活请求的过程(4)向位于5g网络中的5ggw发送请求激活5g网络的数据包。

5ggw可以将传统上设置为4g网络的数据传输路径切换到5g网络，使得可以通过5g网络来发送用户平面数据。

如上所述，依据根据本公开内容的实施方式的由终端装置(100)切换数据传输路径的方法，可以通过基于属于双连接的4g网络和5g网络中的每一个的无线电环境信息识别4g网络和5g网络中的每一个的预期吞吐量，来直接确定是否要切换用于发送用户平面数据的数据传输路径。

因此，在切换数据传输路径的处理期间，终端装置(100)可以在与4g网络的核心配置对应的4gmme和与5g网络的核心配置对应的5gmme之间没有任何链路的情况下切换数据传输路径，从而使dc技术中的与主节点对应的4g网络的参与最小化。

同时，根据本公开内容的实施方式的切换数据传输路径的方法可以以程序指令的形式实现，该程序指令可以通过各种计算机装置被执行并记录在计算机可读介质中。计算机可读介质可以独立地或组合地包括程序命令、数据文件、数据结构等。记录在介质中的程序命令可以是针对本公开内容特别设计和配置的事物，或者是由计算机软件相关领域的技术人员公知并可以使用的事物。计算机可读记录介质的示例包括被特别配置成存储和执行程序指令的、诸如硬盘、软盘和磁带的磁介质、诸如只读光盘存储器(cd-rom)和数字化通用光盘(dvd)的光介质、诸如软盘的磁光介质、以及诸如只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)和闪速存储器的硬件设备。程序命令的示例包括由编译器生成的机器语言代码和可由计算机通过解释器等执行的高级语言代码。硬件设备可以被配置成作为一个或多个软件模块进行操作，以执行本公开内容中的操作，并且反之亦然。

尽管已经参考示例性实施方式详细描述了本公开内容，但是本公开内容不限于此，并且对于本领域技术人员来说，显然可以在不脱离本公开内容的范围的情况下对本公开内容进行各种修改和改变。