用于中继通信的中继装置、控制方法和程序与流程

1.本发明涉及一种中继装置、控制方法以及程序，并且更具体地，涉及中继通信中的路径设定技术。


背景技术：

2.在第三代合作伙伴计划(3gpp)中，已经探讨了一种技术，在该技术中，将方法应用于待在第五代(5g)无线通信网络中可用的回程链路，在该方法中，终端装置接入网络(参见非专利文献1)。这种技术被称为接入和回传一体化(iab，integrated access and backhaul)。例如，被称为iab节点的中继装置使用无线链路与5g基站装置(iab donor：iab宿主节点)建立连接。此时，可以通过建立无线链路将iab节点直接地连接到iab宿主节点，也可以通过与直接地或间接地连接到iab宿主节点的另一iab节点建立无线链路，而将iab节点间接地连接到iab宿主节点。在该系统中，在iab宿主节点中，经由每个iab节点构成的每条中继路径都添加有用于标识该中继路径的标识符。通过将与中继路径之一相对应的被称为bap路由id(bap routing id)的标识符包括在内作为指示应该经由其中继信号的路径的信息来发送传输目标信号。另外，bap由backhaul adaptation protocol(回传适配协议)的首字母构成。此外，该信号包括指示中继路径中的终端节点(例如，已经与下行链路中的终端装置直接地建立无线链路的节点)的目的地信息。每个iab节点将每条中继路径的标识符和用于指明每条中继路径中的信号的下一个转发目的地的iab节点的信息相互关联地存储。在接收到信号后，iab节点判定自身装置是否为信号的中继路径中的终端节点。如果自身装置是中继路径中的终端节点，则iab节点将信号发送到与自身装置连接的终端装置，而不将信号传递到另一iab节点。另一方面，如果自身装置不是中继路径中的终端节点，则iab节点确认该信号中包括的中继路径的标识符，并根据该标识符指明存储在自身装置中的另一iab节点。然后，iab节点将信号传递到指明的另一iab节点。这允许基站装置向大范围内的终端装置提供通信服务。
3.现有技术文献
4.非专利文献
5.非专利文献1：3gpp，tr38.874，v16.0.0，2018年12月


技术实现要素：

6.发明所要解决的问题
7.本发明提供了一种技术，其能够将使用了中继路径的通信应用于各种状况。
8.用于解决问题的手段
9.根据本发明的一个方面的中继装置通过无线对基站装置和终端装置之间的通信进行中继，所述中继装置具有：判定机构，当在经由中继路径与第一基站装置连接的期间变更了中继路径中的无线连接的连接目的地装置的情况下，所述判定机构判定经由变更了的该连接目的地装置而连接的基站装置是所述第一基站装置还是与所述第一基站装置不同
的第二基站装置；以及设定机构，在经由变更了的所述连接目的地装置而连接的基站装置是所述第二基站装置的情况下，所述设定机构执行与变更后的中继路径有关的第一设定，并在经由变更了的所述连接目的地装置而连接的基站装置是所述第一基站装置的情况下，所述设定机构执行与所述第一设定不同的第二设定、即与变更后的中继路径有关的第二设定。
10.发明的有益效果
11.根据本发明，能够将使用了中继路径的通信应用于各种状况。
12.本发明的其他特征和优点将从以下结合附图所作的描述中显而易见。另外，在附图中，相同的附图标记表示相同或相似的构成。
附图说明
13.包括在说明书中并构成说明书一部分的附图图示了本发明的实施例，并且与正文描述一起用于解释本发明的原理。
14.图1是表示无线通信系统的结构的示例的框图；
15.图2是表示中继装置的硬件布置的示例的框图；
16.图3是表示中继装置的功能布置的示例的框图；以及
17.图4是表示中继装置执行的处理步骤的示例的流程图。
具体实施方式
18.以下将参照附图详细描述实施例。另外，以下实施例并非旨在限制权利要求所涉及的发明，并且不对要求实施例中描述的所有特征的组合的发明进行限制。可以适当地组合实施例中描述的多个特征中的两个或两个以上。此外，将相同的附图标记赋予相同或者相似的构成，并且省略其重复的描述。
19.(系统配置)
20.图1表示根据实施例的无线通信系统的结构的示例。如上所述，本实施例的无线通信系统进行包括基站装置(iab宿主节点)和中继装置(iab节点)的中继传输。另外，为了描述的简单，图1仅示出了iab宿主节点和iab节点，但是当然能够存在与这些装置中的每一个建立无线链路以进行通信的终端装置。另外，iab宿主节点包括执行各种控制操作的中央单元(cu，central unit)和具有与其他节点相同功能的分布式单元(du，distributed unit)，iab节点包括du。iab宿主节点的cu的控制消息通过iab宿主节点的du传递给另一iab节点，来自iab节点的控制消息通过iab宿主节点的du传递给iab宿主节点的cu。另外，为了描述的简单，将在不区分cu和du的情况下描述iab宿主节点，除非有必要区分它们。此外，为了描述的简单，图1示出了1个iab宿主节点和5个iab节点，但是可以存在多个iab宿主节点并且连接到每个iab宿主节点的iab节点的数量可以是4个以下或6个以上。例如，iab宿主节点能够向连接到自身装置的终端装置发送信号或从连接到自身装置的终端装置接收信号，并且还可以通过一个或多个iab节点向已经与至少一个iab节点建立无线连接的终端装置发送信号或从已经与至少一个iab节点建立无线连接的终端装置接收信号。另外，iab宿主节点在下文中有时将被简称为宿主节点，iab节点在下文中有时将被称为中继节点或节点。
21.每个中继节点在其未连接到宿主节点的状态下直接地或经由已与宿主节点建立
连接的其他中继节点之一与宿主节点建立连接。在建立连接时，中继节点作为终端建立连接。另外，中继节点实际上可以与另一中继节点建立连接。同样在这种情况下，当其他中继节点在宿主节点和中继节点之间传递信号时，中继节点能够与宿主节点建立连接。
22.当中继节点与宿主节点建立rrc(radio resource control，无线资源控制)连接时，宿主节点在中继节点中设定bap中的中继节点的地址(bap地址，bap address)和与中继节点有关的中继路径的标识符(bap路由id，bap routing id)。另外，当设定中继路径的标识符时，设定中继路径中信号的下一个转发目的地。例如，参考图1，当节点106经由节点105与宿主节点101建立连接时，宿主节点101设定节点106的bap地址，并当节点106在上行链路中向宿主节点101发送信号时，作出中继路径的bap路由id的通知。宿主节点101将节点105的bap地址作为中继路径中下一个转发目的地的信息通知给节点106。节点106保持自身装置的bap地址，并且也将bap路由id和下一个转发目的地的信息(节点105的bap地址)彼此关联地保持。另外，在这种情况下，节点105存储其bap路由id和下一个转发目的地的信息(节点104的bap地址)。类似地，节点104也存储其bap路由id和下一个转发目的地的信息(宿主节点101的bap地址)。节点104或节点105可以在宿主节点101传递用于将bap路由id通知给节点106的消息的过程中获取信息，或者可以通过从宿主节点另外接收的通知来获取信息。另外，宿主节点101使用例如rrc重新配置(rrcreconfiguration)消息将上述设定信息通知给节点106。
23.同样对于到节点106的下行链路中的中继路径，宿主节点101设定中继路径的标识符。在这种情况下，宿主节点101例如将其中节点106为下一个转发目的地的中继路径的bap路由id通知给节点105。类似地，宿主节点101将bap路由id和下一个转发目的地的信息(节点105的bap地址)通知给节点104。另外，宿主节点101可以使用bh路由配置(bh routing configuration)消息来作出该通知。
24.之后，节点106使用如上所述设定的上行链路中的中继路径向宿主节点101发送用于设定f1接口的请求消息。该请求消息例如是f1设置请求(f1 setup request)消息。在接收到该消息后，宿主节点101发送f1设置响应(f1 setup response)消息以建立f1接口。f1接口是在iab宿主节点和iab节点之间建立的接口，但可以设定另一接口。
25.如上所述，宿主节点101和节点106之间的中继路径既可以用于上行链路也可以用于下行链路。当向宿主节点101发送信号时，节点106在信号中作为目的地信息而包括bap路由id和宿主节点101的信息，并且将信号发送到节点105，节点105作为与bap路由id对应的下一个转发目的地而存储在自身装置中。节点105基于信号中包括的bap路由id将接收到的信号发送到节点104，节点104作为与bap路由id对应的下一个转发目的地而存储在自身装置中。类似地，节点104将信号传递给宿主节点101。这允许节点106发送的信号到达宿主节点101。同样地，在下行链路中，宿主节点101在信号中作为目的地信息而包括bap路由id和节点106的信息，并将信号传递到作为与bap路由id对应的下一个转发目的地的节点104。然后，节点104将信号传递给节点105，节点105作为与信号中包括的bap路由id对应的下一个转发目的地而存储。类似地，节点105也将信号传递到节点106，节点106作为与信号中包括的bap路由id相对应的下一个转发目的地而存储。这允许宿主节点101发送的信号到达节点106。如上所述，当与中继节点新建立连接时，宿主节点101在包括中继节点的中继路径中设定标识符，并且使每个节点彼此关联地存储标识符和下一个转发目的地的信息，从而使中
继路径可用。另外，可以为每个频带或由宿主节点或节点部署的每个小区单独地设定中继路径。如果，例如，在宿主节点101和节点104之间以第一频带和第二频带建立无线链路，则可以将在宿主节点101和节点104之间使用第一频带的第一中继路径和在宿主节点101和节点104之间使用第二频带的第二中继路径设定为宿主节点101和节点106之间的中继路径。
26.上述中继传输可以由宿主节点101使用在范围之外提供通信服务，在该范围内从宿主节点101发射的电波能够达到足以提供通信服务的功率水平，或在该范围内能够存在能够发射电波，从而以足够的功率水平到达宿主节点101的终端装置。即，能够使用中继传输来将宿主节点101的可通信范围扩展到节点102～106的外围。作为示例，当节点被布置在预定位置(可以与宿主节点进行通信的位置)时，例如在房间的窗户旁边位置，可以向房间中存在的终端装置提供足够高质量的通信服务。
27.例如，当节点被布置在诸如火车或公共汽车之类的同时移动多个终端装置的移动物体中时，可以向与移动物体一起移动的多个终端装置提供稳定的通信服务。另外，在这种情况下，例如，节点可能需要随着移动而切换连接目的地节点。类似地，即使是固定节点也可能需要根据无线环境的变化等来切换连接目的地节点。在这种情况下，节点再次被连接到存在于外围的宿主节点或节点。但是，对于此时包括节点与连接目的地之间的无线链路的路径，不执行bap路由id的设定等，因此该路径不能用作有效的中继路径。因此，在切换之后宿主节点重新执行中继路径的上述设定。这能够在切换之后使用中继路径执行通信。
28.另外，已经执行切换的节点例如能够通过对指定从宿主节点向该节点发送的一部分中继路径并删除设定的情况进行指示的消息，来删除与切换前的中继路径有关的设定。由于这释放了关于不能使用的中继路径的bap路由id，所以能够有效地使用bap路由id的有限范围。另一方面，存在节点无法接收到来自宿主节点的消息的情况，例如无线链路意外地断开的情况，在这种情况下，节点无法删除中继路径的设定，并且可以不必要地维持不可用的中继路径的设定信息。能够为每个宿主节点单独地设定中继路径的识别信息等。即，允许两个不同的宿主节点对可用的中继路径使用相同的标识符。因此，如果节点在没有删除中继路径的设定的状态下，直接与切换前的路径中的与第一宿主节点不同的第二宿主节点连接，则基于没有被删除的设定，一个实际不需要被传递的信号可能被传递，或信号可能被传递到不正确的转发目的地。因此，根据最简单的步骤，节点被配置为当无线链路断开(例如，无线链路故障(radio link failure)发生)或连接目的地变更时重置(删除)中继路径的设定。然而，在该步骤中，当连接目的地被变更而不变更宿主节点时，中继路径的设定被不需要地重置。结果，例如，如果在节点中设定经由多个其他节点的中继路径，则当仅针对多个其他节点中的一个节点变更连接目的地时，可以删除整个中继路径的设定。此外，如果切换连接目的地之前的宿主节点与切换连接目的地之后的宿主节点不同，则节点需要重置f1接口。另一方面，如果切换连接目的地之前的宿主节点与切换连接目的地之后的宿主节点相同，则节点不需要重置f1接口。
29.在本实施例中，考虑到上述状况，节点在切换连接目的地时判定宿主节点是否变更，并且根据判定结果变更要执行的处理。
30.例如，如果在切换连接目的地时变更了宿主节点，则节点执行包括设定f1接口的第一处理(例如，向变更了的宿主节点发送f1设置响应消息)。此外，第一处理可以包括例如重置存储在节点中的与中继路径的设定有关的信息。此时，节点可以将中继路径中的宿主
节点的信息连同中继路径的设定一起去除。另外，节点可以为每个宿主节点存储所存储的与每个宿主节点相关联的中继路径的设定。在这种情况下，第一处理可以包括读出与变更后的宿主节点相关联的中继路径的设定并进行设定。另外，节点可以执行f1接口重置处理，而不管是否存在宿主节点的变更。即，第一处理不需要包括f1接口的设定。
31.另一方面，如果在切换连接目的地时宿主节点没有变更，则节点能够在维持fl接口的设定的状态下执行例如包括中继路径的设定的第二处理。在这种情况下，当例如建立了与切换后的连接目的地的rrc连接时，节点等待从宿主节点发送用于中继路径的设定处理的消息。然后，响应于该消息，节点执行例如将上行链路中的中继路径的bap路由id与下一个转发目的地(切换后的连接目的地)的bap地址彼此关联地存储的处理。另外，如果已经保持包括作为下一个转发目的地的切换后的连接目的地的中继路径的设定信息，则节点可以使用该设定信息。另外，节点可以去除与切换之前的连接目的地有关的中继路径的设定信息，或者可以保持设定信息不变，除非宿主节点发送明确的删除指令。
32.为了进行上述处理，节点需要确定宿主节点是否随着连接目的地的变更而变更。此时，节点接收到包括与宿主节点的cu对应的物理小区标识符(physcellid)的切换指令(rrc重新配置消息)。因此，假设当宿主节点变更时，物理小区标识符从切换连接之前的物理小区标识符变更。另一方面，存在相同的宿主节点对应于多个物理小区标识符的情况，并且即使物理小区标识符变更，节点也无法总是判定宿主节点变更。即，不能仅通过物理小区标识符来指明宿主节点。因此，在根据本实施例的一个示例中，宿主节点将与物理小区识别符不同的识别符通知给中继装置，并且能够指明宿主节点。例如，将与物理小区标识符不同的小区身份(cellidentity)通知给中继装置。另外，小区身份仅仅是一个示例，并且可以将其他信息通知给中继装置。宿主节点可以将这样的标识符包括在例如rrc重新配置消息中，从而将宿主节点的标识符的通知发送到第一次与宿主节点连接的节点或切换连接目的地的节点。此外，也可以预先将表示cu与物理小区标识符的对应关系的信息通知给每个中继装置。例如，宿主节点和与其连接的节点可以通过广播信号发送宿主节点的cu的物理小区标识符信息的通知。此外，宿主节点和与其连接的节点能够将宿主节点的cu的物理小区标识符通知给新连接的节点。另外，也可以发送周边其他宿主节点的cu的物理小区标识符的信息的通知。因此，当连接目的地变更时，响应于在切换连接之后接收到宿主节点的物理小区标识符，节点能够判定宿主节点是否随着连接目的地的变更而变更。
33.下面将描述执行上述处理的节点的布置和要执行的处理的步骤的示例。
34.(装置布置)
35.图2表示根据本实施例的中继装置(iab节点)的硬件布置的示例。在一个示例中，中继装置是通过包括处理器201、rom202、ram203、存储设备204和通信电路205而构成的。处理器201是通过包括诸如通用cpu(中央处理单元)和asic(专用集成电路)之类的一个或多个处理电路而构成的计算机，并通过读出存储在rom202或存储设备204中的程序并执行程序来执行中继装置的整体处理或上述处理中的每个。rom202是存储与中继装置执行的处理有关的程序和诸如各种参数之类的信息的只读存储器。ram203是在处理器201执行程序时用作工作空间的随机存取存储器，并且存储临时信息。存储设备204例如由可拆卸的外部存储设备构成。通信电路205由例如无线通信电路构成。中继装置是通过包括天线以及用于蜂窝通信的基带电路、rf电路等作为用于与其他装置进行通信的通信电路205而构成的。另
外，图2中示出了一个通信电路205，但是中继装置能够包括多个通信电路。例如，除了用于与终端装置进行通信的无线通信电路之外，中继装置还可以包括用于与基站装置(iab宿主节点)或另一中继装置进行通信的无线通信电路。例如，中继装置可以包括用于每个频带的无线通信电路，并且可以使用用于相对较高频带的无线通信电路来与基站装置或另一中继装置进行通信，并且使用用于相对较低频带的无线通信电路来与终端装置进行通信。
36.图3表示根据本实施例的中继装置的功能布置的示例。中继装置包括通信单元301、变更判定单元302以及设定控制单元303作为功能组件。另外，在例如处理器201执行存储在rom202或存储设备204中的程序时，能够实现这些功能组件。然而，本发明不限于此，并且例如，可以准备在其中实现这些功能中的至少一个的专用硬件。
37.除了与终端装置的无线通信之外，通信单元301还控制与基站装置(iab宿主节点)或另一中继装置(iab节点)的无线通信。即，通信单元301执行用于在基站装置与终端装置之间中继通信的各种通信控制操作。例如，如果另一中继装置或连接目的地的基站装置变更，则变更判定单元302判定连接目的地的基站装置(iab宿主节点)在变更之前和变更后是否变更。例如，如上所述，变更判定单元302能够通过变更连接目的地时的消息来指明诸如小区身份之类的能够指明基站装置(iab宿主节点)的信息，并根据所指明的信息判定基站装置是否已经变更。另外，变更判定单元302可以预先取得并保持用于将基站装置与物理小区标识符彼此关联的信息，通过接收到rrc消息时通知的物理小区标识符来指明基站装置，以及基于指明结果来判定基站装置是否已经变更。
38.设定控制单元303作出各种设定，例如通信单元301中的通信设定和与用于中继传输的中继路径有关的设定。例如，响应于检测到存在于周边的基站装置或另一中继装置，设定控制单元303通过执行随机接入步骤来与这些装置之一建立连接，然后如上所述执行设定中继路径的处理。例如，设定控制单元303通过从基站装置(iab宿主节点)接收到的消息来获取与中继路径对应的bap路由id和中继路径中的信号的下一个转发目的地的bap地址，并保持它们。设定控制单元303还保持自身装置的bap地址。这使得可以进行中继传输。此外，当连接目的地变更时，设定控制单元303使变更判定单元302执行上述判定处理，并执行与判定结果对应的设定控制处理。
39.如果基站装置响应于连接目的地的变更而变更，则设定控制单元303在与变更后的基站装置之间执行f1接口设定处理作为第一处理。在第一处理中，能够对变更之前关于基站装置设定的中继路径的全部设定信息进行重置。例如，可以为每个基站装置保存中继路径的设定信息。在这种情况下，在基站装置变更之前使用的中继路径的设定信息不被去除，并且能够与能够指明基站装置的信息(例如，小区身份)一起保持在存储设备204等中。此时，如果存储了与变更后的基站装置相关联的中继路径的设定信息，则设定控制单元303可以从存储设备204等中读出设定信息作为要使用的设定信息。
40.如果基站装置没有响应于连接目的地的变更而变更，则设定控制单元303维持f1接口作为第二处理。即，在第二处理中，可以阻止执行f1接口设定处理。在这种情况下，虽然维持f1接口，但是作出与经由新连接目的地的中继路径有关的设定。另外，例如，响应于来自基站装置的指令，可以去除在连接目的地变更之前使用的中继路径的设定信息。
41.(处理步骤)
42.图4表示根据本实施例的中继装置(iab节点)执行的处理步骤的示例。另外，每个
处理的细节如上所述。因此，将描述处理步骤的概述并且将省略其详细描述。本实施例假设中继装置直接或经由另一中继装置与一个基站装置(iab宿主节点)连接，并且中继路径的设定和f1接口的建立完成。在该状态下，例如，根据与基站装置或其他中继装置建立的无线连接的无线质量劣化，中继装置将无线连接切换为与另一装置的连接(s401)。响应于无线连接的切换，中继装置判定连接目的地的基站装置(宿主节点)是否变更(s402)。例如，如上所述，中继装置能够基于诸如与物理小区标识符不同的小区身份之类的能够指明基站装置的信息来执行步骤s402中的判定处理。或者，例如，中继装置可以预先获取表示物理小区标识符与基站装置的对应关系的信息，并且例如基于当进行步骤s401中的连接处理时通过rrc消息获取的物理小区标识符来执行步骤s402中的判定处理。
43.然后，如果中继装置判定基站装置变更(步骤s402中为“是”)，则执行fl接口建立处理、和例如删除与中继路径有关的保持的设定(bap路由id、信号的下一转发目的地、bap地址等)等的第一设定处理(s403)。另外，如果例如将与基站装置连接的中继路径的设定信息与能够指明基站装置的信息一起保持，则中继装置能够禁用变更之前与基站装置相关联的中继路径的设定信息。如果保持与变更后的基站装置相关联的中继路径的设定信息，则中继装置可以启用该设定信息。另一方面，如果中继装置判定基站装置没有变更(步骤s402中为“否”)，则执行第二设定处理，例如删除或禁用与无线连接在变更之前使用的中继路径有关的设定(bap路由id、信号的下一转发目的地、bap地址等)，同时维持f1接口(s404)。另外，在这种情况下，中继装置可以保持与无线连接变更之前使用的中继路径有关的设定信息，而不删除或禁用它。另外，如果例如没有预先保持与变更后的中继路径有关的设定信息，则中继装置执行中继路径的设定处理。例如，中继装置保持从变更后的中继路径中的基站装置指定的bap路由id和信号的下一个转发目的地的信息(以及bap地址，如有必要)，并且此后在中继传输中使用它们。
44.在上述步骤中，中继路径被灵活地设定为作出各种变更的状态，从而使得可以适当地在基站装置和终端装置之间执行中继传输。
45.本发明不限于前述实施例，并且可以在本发明的精神内进行各种变化或变更。
46.本技术要求于2020年2月6日提交的日本专利申请no.2020-019112的优先权，该申请通过引用并入本文。