在5GNR环境下实现PLMN切换的方法及装置与流程

在5g nr环境下实现plmn切换的方法及装置
技术领域
1.本发明涉及移动通信技术领域，更具体地说，涉及一种在5g nr环境下实现plmn切换的方法及装置。


背景技术：

2.在5g网络的网络共享部署环境中，即5g nr（new radio 新空口，5g中的互联方式）环境下，当ue（user equipment 用户单元）测量上报相邻小区所支持的plmn（publicland mobile network，陆地公用移动网络）和ue在当前小区服务plmn不同时（通常，不同的plmn代表不同的运营商的提供的网络），需要支持plmn变更来保证ue业务连续性，即在ue上切换运营商以提升或保证用户感受。现在的3gpp（the 3rd generation partnership projiect 第三代合作伙伴计划组织 ）的协议并没有说明在切换时当前基站所确定的plmn如何传递给目标基站和amf（access and mobility management function 接入和移动管理单元，5g网络中的核心网络单元），因此，现有技术中无法实现在上述环境下通过当前基站实现plmn切换，即使在用户单元支持相邻小区的plmn的情况下，也无法实现plmn切换。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述无法由当前基站实现用户单元的plmn切换的缺陷，提供一种能够通过当前基站实现用户单元的plmn切换的在5g nr环境下实现plmn切换的方法及装置。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种在5g nr环境下切换plmn的方法，包括如下步骤：a）当前小区的源基站接到用户单元的测量上报后，发现相邻小区支持的plmn和本小区的plmn不同，在确认用户单元支持相邻小区的plmn后，提出切换plmn的请求；b）所述源基站将所述切换plmn的请求和目标plmn信息经过相邻小区的目标基站转移到amf或所述源基站将所述切换plmn的请求和目标plmn信息直接传输到所述amf，经所述amf转移到所述目标基站；c）所述用户单元和相邻小区的目标基站建立连接，所述amf更新用户单元的plmn信息。
5.更进一步地，所述源基站通过查找测量上报相邻小区所支持的目标plmn是否在用户单元级切换限制列表中来确定用户单元是否支持相邻小区的plmn；在相邻小区的plmn不在上述切换限制列表中时，等待下一次测量。
6.更进一步地，所述步骤b）中进一步包括如下步骤：b1）所述源基站向相邻小区中的目标基站发送转移请求，并向所述用户单元发送带有所述目标基站的信息的第二rrc重新配置指令；b2）所述用户单元向所述目标基站返回第二rrc重新配置完成信息；b3）所述用户单元和所述目标基站之间传输下行和上行数据。
7.更进一步地，所述步骤b1）中还包括如下步骤：所述源基站在向所述用户单元发送第二rrc重新配置指令后，还向所述目标基站发送序列号状态转移信息和转发数据。
8.更进一步地，所述步骤c）中还包括如下步骤：c1）所述目标基站发送路径切换请求给amf，所述amf返回确认信息到所述目标基站；c2）所述目标基站发送用户单元上下文释放指令到所述源基站；c3）所述目标基站向所述用户单元发送第三rrc重新配置指令，所述用户单元返回所述目标基站配置完成信息。
9.更进一步地，所述步骤c1）中还包括如下步骤：所述amf向所述源基站发送结束标记，所述源基站向所述目标基站发送结束标记。
10.更进一步地，所述步骤b）中进一步包括如下步骤：b1
ʹ
）所述源基站向amf发送转移请求，所述amf向相邻小区的目标基站转发转移请求；b2
ʹ
）所述amf向所述源基站发送转移命令，所述源基站向所述用户单元发送第三rrc重新配置指令；b3
ʹ
）所述源基站向所述amf发送上行运行状态转移信息，所述amf向所述目标基站发送下行运行状态转移信息；b4
ʹ
）所述用户单元向所述目标基站发送第三rrc重新配置完成信息。
11.更进一步地，所述源基站通过所述amf将间接转发数据发送到所述目标基站。
12.更进一步地，所述步骤c）还包括如下步骤：c1
ʹ
）所述目标基站向所述amf发送切换通知信息；c2
ʹ
）所述amf向所述源基站发送用户单元上下文释放指令，所述源基站在完成释放后返回确认信息到所述amf。
13.本发明还涉及一种实现上述方法的装置，包括：切换请求提出单元：用于在当前小区的源基站接到用户单元的测量上报后，发现相邻小区支持的plmn和本小区的plmn不同，在确认用户单元支持相邻小区的plmn后，提出切换plmn的请求；切换准备单元：用于将所述切换plmn的请求和目标plmn信息经过目标基站转移到amf或将所述切换plmn的请求和目标plmn信息直接传输到所述amf，经所述amf转移到所述目标基站；切换实现单元：用于使所述用户单元和相邻小区的目标基站建立连接，所述amf更新用户单元的plmn信息。
14.实施本发明的在5g nr环境下实现plmn切换的方法及装置，具有以下有益效果：由于通过用户单元的测量并上报给源基站，使得源基站能够知道相邻小区的plmn与自己的不同，并能够判断出该用户单元是否支持相邻小区的plmn，从而能够在用户单元支持相邻小区的plmn的情况下，发出plmn切换请求，将plmn切换所需信息分别传输到目标基站和amf中，为plmn切换做好准备；当上述用户单元进入上述相邻小区并试图与上述目标基站连接时，在所述目标基站和amf的共同作用下，所述用户终端切换plmn，并实现与目标基站的连
接。因此，其能够通过当前基站（即源基站）实现用户单元的plmn切换。
附图说明
15.图1是本发明在5g nr环境下实现plmn切换的方法及装置实施例实现plmn切换的流程图；图2是所述实施例中一种情况下实现plmn切换的具体流程图；图3是所述实施例中另一种情况下实现plmn切换的具体流程图；图4是所述实施例中实现plmn切换方法的装置结构示意图。
具体实施方式
16.下面将结合附图对本发明实施例作进一步说明。
17.如图1所示，在本发明的在5g nr环境下实现plmn切换的方法及装置实施例中，在5g nr环境下切换plmn的方法包括如下步骤：步骤s11源基站发现相邻小区的plmn不同，提出切换请求：在本步骤中，当前小区的源基站接到用户单元的测量上报后，发现用户单元即将进入的相邻小区支持的plmn和本小区的plmn不同，在确认用户单元支持相邻小区的plmn后，提出切换plmn的请求；在本实施例中，所述源基站通过查找测量上报相邻小区所支持的目标plmn是否在用户单元级切换限制列表中来确定用户单元是否支持相邻小区的plmn；在相邻小区的plmn不在上述切换限制列表中时，则不会决定进行plmn切换，而是等待下一次测量。也就是说，在本实施例中，本步骤是决定是否提出plmn切换请求的步骤，并不是所有的用户单元都能够进行plmn切换，当用户单元不支持相邻小区的plmn时，当然就不用进行切换。
18.步骤s12 源基站将请求和相关信息发出，使得目标基站和amf得到请求和信息：在本步骤中，所述源基站将所述切换plmn的请求和目标plmn信息经过相邻小区的目标基站转移到amf或所述源基站将所述切换plmn的请求和目标plmn信息直接传输到所述amf，经所述amf转移到所述目标基站。总体上来看，在本步骤中，就是源基站将上述切换请求和相关的信息直接或间接地发送到上述目标基站和amf中，使其知晓这些信息和请求，为plmn切换做好准备。
19.步骤s13 用户单元和目标基站建立连接，amf更新相关设备内容：在本步骤中，所述用户单元开始进入上述相邻小区，开始与所述目标基站建立上行和下行数据通道，也就是所述用户单元和相邻小区的目标基站建立连接，所述amf更新用户单元的plmn信息。在本步骤中，实现或执行了用户单元的plmn切换，使得该用户单元在切换后的plmn上与上述目标基站连接。
20.图2示出了本实施例中一种情况下plmn切换的具体过程。在图2中，ue是用户单元，source gnodeb是源基站，target gnodeb是目标基站，amf是该5g nr网络的接入和移动管理单元。图2中标记出来的三个虚线框，由上至下分别对应于上述步骤s11到s13步骤。
21.具体来讲，图2中的切换准备步骤（即步骤s12）包括：所述源基站向相邻小区中的目标基站发送转移请求，并向所述用户单元发送带有所述目标基站信息的第二rrc重新配置指令；所述源基站在向所述用户单元发送第二rrc重新配置指令后，还向所述目标基站发送序列号状态转移信息和转发数据；然后，所述用户单
元向所述目标基站返回第二rrc重新配置完成信息；在图2中，当上述用户单元进入上述相邻小区时，所述用户单元和所述目标基站之间开始建立上行和下行数据通道，即开始传输下行和上行数据。由于单纯和目标基站建立数据通道并不能真正实现在网络上的连接，因此所述目标基站需要通知或请求相应的网络单元实行相应的操作，于是实行plmn的切换动作，即执行上述步骤s13。具体来讲，这些步骤包括：所述目标基站发送路径切换请求给amf，所述amf返回确认信息到所述目标基站；所述amf向所述源基站发送结束标记，所述源基站向所述目标基站发送结束标记；所述目标基站发送用户单元上下文释放指令到所述源基站；所述目标基站项所述用户单元发送第三rrc重新配置指令，所述用户单元返回所述目标基站配置完成信息。此时，作为网络单元而言，用户单元与上述目标基站真正连接，可以开始数据传输或业务。
22.更为具体地，如图2所示，所述源基站向所述用户单元发出第一rrc重新配置指令，要求用户单元测量配置，于是，用户单元在测量后告诉源基站其测量完毕，并将测量报告发送到所述源基站，参见图2中位置最高的虚线框示出部分。
23.之后，进入切换准备阶段，即图2中中间虚线框示出部分。在该切换准备阶段，所述源基站向所述目标基站发送转移要求（handover request）消息，该消息中涉及多个和切换plmn有关的信元，具体内容如下：target cell global id信元，格式和内容如下表： guami信元，格式和内容如下表：mobility restriction list信元，格式和内容如下表：当目标基站接收到源基站发送的handover request消息后，通过guam信元即可得知ue选中的服务plmn。
24.之后，所述源基站发送第二rrc重新配置指令（rcc reconfiguration(ho)）到上述用户单元，还发送sn status tranfser消息和转发数据（包括nas数据、重置无线承载、数据无线承载、传输信道及物理信道等）到上述目标基站。最后，用户单元返回所述目标基站rcc
重新配置完成的消息。
25.当上述用户单元进入上述相邻小区后，该用户单元开始与目标基站建立连接，此时，目标基站通过路径转移请求（pathswitchrelease）指令告知amf该用户单元选中的plmn的信息，其中涉及多个和该plmn有关的信元，如下：globalrannodeid信元，格式和内容如下表：tai信元，格式和内容如下表：当amf接收到pathswitchrequest消息后，通过tai信元即可得知该ue选中的服务plmn。
26.总之，在本实施例的上述情况中，源基站决定执行跨plmn切换时，需要根据ue级切换限制列表mrl以及测量上报邻区所支持的plmn确定目标plmn，然后在切换准备阶段通过guami信元携带目标plmn给目标基站，目标基站在切换完成阶段通过pathswitchrequest消息内userlocationinformation的tai信元携带目标plmn给amf，最后amf和ue之间通过nas消息来更新ue的服务plmn信息。
27.具体来讲，图2给出的是通过切换场景是xn时的具体步骤。而图3示出了本实施例中另外一种情况下（切换场景是ng时）的plmn的切换的具体步骤。可以看出，图3中，其位置最高的一个虚线框中的步骤，和图2中是完全相同的在此不再赘述。
28.图3中从步骤s12开始（即图3中的中间的虚线框示出部分）和图2中不一样。在图3中，切换的准备部分（即图3中的中间的虚线框示出部分）包括如下步骤：所述源基站向amf发送转移请求（handoverrequest），所述amf向相邻小区的目标基站转发转移请求（handoverrequest）；之后，所述amf向所述源基站发送转移命令（handovercommand），所述源基站向所述用户单元发送第三rrc重新配置指令（rrcreconfiguration（ho））；所述源基站向所述amf发送上行运行状态转移信息（uplinkranstatustransfer），所述amf向所述目标基站发送下行运行状态转移信息（downlinkranstatustransfer）；所述源基站通过所述amf将间接转发数据（indirectforwardingdata）经过amf发送到所述目标基站（即先发送到amf，再由amf转发到目标基站）；所述用户单元向所述目标基站发送第三rrc重新配置完成信息。此处，该第三rrc重新配置指令和上述第二rrc重新配置指令，需要重新配置无线信道参数并将配置完成信息发送到目标基站（此时用户单元的无线参数已改变，变为与目标基站连接的无线参数）。
29.而图3中的切换实现部分（即图3中最下面一个虚线框示出部分）包括如下步骤：在上述用户单元进入上述相邻小区并与上述目标基站建立连接后，所述目标基站向所述amf发送切换通知信息；所述amf向所述源基站发送用户单元上下文释放指令（uecontextreleasecommand），所述源基站在完成释放后返回确认信息（uecontextrelease
complete）到所述amf。
30.更为具体来讲，在图3中，切换准备阶段（图3中，中间虚线框示出部分）中，源基站需要向amf发送handover required消息，需要通过该消息告诉amf 用户单元选中的目标plmn，该消息涉及多个信元， amf通过其中信元target id 就获取到该ue的目标plmn。该消息中与plmn相关信元如下： target id信元，结构和内容如下表： target cell id信元，结构和内容如下表：当amf获取到ue 目标plmn时，需要通过handover request消息告诉目标基站ue 选中的目标plmn，即amf通过guami信元告知目标基站，并且该消息中与plmn相关信元按照下述方式填写： guami信元 mobility restriction list信元总之，在本实施例中，在ng切换场景下，当所述源基站决定执行跨plmn切换时，需要根据ue级切换限制列表mrl以及测量上报邻区所支持的plmn确定目标plmn，然后在切换准备阶段通过发送给amf的handover required消息内的target id 下selected tai信元携带目标plmn给amf， amf 在handover request消息内的guami通知目标基站目标plmn，最后amf和ue之间通过nas消息更新ue的服务plmn信息。
31.如图4所示，本发明还涉及一种实现上述方法的装置。在图4中，该装置包括切换请求提出单元11、切换准备单元12和切换实现单元13。其中切换请求提出单元11用于在当前小区的源基站接到用户单元的测量上报后，发现相邻小区支持的plmn和本小区的plmn不
同，在确认用户单元支持相邻小区的plmn后，提出切换plmn的请求；切换准备单元12用于将所述切换plmn的请求和目标plmn信息经过目标基站转移到amf或将所述切换plmn的请求和目标plmn信息直接传输到所述amf，经所述amf转移到所述目标基站；切换实现单元13用于使所述用户单元和相邻小区的目标基站建立连接，所述amf更新用户单元的plmn信息。
32.值得一提的是，在本实施例中，上述装置是实现上述方法的功能模块的集合，其技术特征必然是对应的。上述方法及其实现该方法的装置可以通过处理器（例如，cpu、mcu或dsp）来实现，也可以通过fpga或专用集成电路来实现。实现这些功能的步骤的模块，可以在同一个器件或设备中，也可以在不同的器件或设备中，只要在有序执行的情况下，能够实现上述步骤或功能即可。
33.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种在5g nr环境下切换plmn的方法，其特征在于，包括如下步骤：a）当前小区的源基站接到用户单元的测量上报后，发现相邻小区支持的plmn和本小区的plmn不同，在确认用户单元支持相邻小区的plmn后，提出切换plmn的请求；b）所述源基站将所述切换plmn的请求和目标plmn信息经过相邻小区的目标基站转移到amf或所述源基站将所述切换plmn的请求和目标plmn信息直接传输到所述amf，经所述amf转移到所述目标基站；c）所述用户单元和相邻小区的目标基站建立连接，所述amf更新用户单元的plmn信息。2.根据权利要求1所述的在5g nr环境下切换plmn的方法，其特征在于，所述源基站通过查找测量上报相邻小区所支持的目标plmn是否在用户单元级切换限制列表中来确定用户单元是否支持相邻小区的plmn；在相邻小区的plmn不在上述切换限制列表中时，等待下一次测量。3.根据权利要求2所述的在5g nr环境下切换plmn的方法，其特征在于，所述步骤b）中进一步包括如下步骤：b1）所述源基站向相邻小区中的目标基站发送转移请求，并向所述用户单元发送带有所述目标基站的信息的第二rrc重新配置指令；b2）所述用户单元向所述目标基站返回第二rrc重新配置完成信息；b3）所述用户单元和所述目标基站之间传输下行和上行数据。4.根据权利要求3所述的在5g nr环境下切换plmn的方法，其特征在于，所述步骤b1）中还包括如下步骤：所述源基站在向所述用户单元发送第二rrc重新配置指令后，还向所述目标基站发送序列号状态转移信息和转发数据。5.根据权利要求2所述的在5g nr环境下切换plmn的方法，其特征在于，所述步骤c）中还包括如下步骤：c1）所述目标基站发送路径切换请求给amf，所述amf返回确认信息到所述目标基站；c2）所述目标基站发送用户单元上下文释放指令到所述源基站；c3）所述目标基站向所述用户单元发送第三rrc重新配置指令，所述用户单元返回所述目标基站配置完成信息。6. 根据权利要求5所述的在5g nr环境下切换plmn的方法，其特征在于，所述步骤c1）中还包括如下步骤：所述amf向所述源基站发送结束标记，所述源基站向所述目标基站发送结束标记。7.根据权利要求2所述的在5g nr环境下切换plmn的方法，其特征在于，所述步骤b）中进一步包括如下步骤：b1
ʹ
）所述源基站向amf发送转移请求，所述amf向相邻小区的目标基站转发转移请求；b2
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）所述amf向所述源基站发送转移命令，所述源基站向所述用户单元发送第三rrc重新配置指令；b3
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）所述源基站向所述amf发送上行运行状态转移信息，所述amf向所述目标基站发送下行运行状态转移信息；b4
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）所述用户单元向所述目标基站发送第三rrc重新配置完成信息。8.根据权利要求7所述的在5g nr环境下切换plmn的方法，其特征在于，所述源基站通
过所述amf将间接转发数据发送到所述目标基站。9.根据权利要求2所述的在5g nr环境下切换plmn的方法，其特征在于，所述步骤c）还包括如下步骤：c1
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）所述目标基站向所述amf发送切换通知信息；c2
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）所述amf向所述源基站发送用户单元上下文释放指令，所述源基站在完成释放后返回确认信息到所述amf。10.一种实现在5g nr环境下切换plmn方法的装置，其特征在于，包括：切换请求提出单元：用于在当前小区的源基站接到用户单元的测量上报后，发现相邻小区支持的plmn和本小区的plmn不同，在确认用户单元支持相邻小区的plmn后，提出切换plmn的请求；切换准备单元：用于将所述切换plmn的请求和目标plmn信息经过目标基站转移到amf或将所述切换plmn的请求和目标plmn信息直接传输到所述amf，经所述amf转移到所述目标基站；切换实现单元：用于使所述用户单元和相邻小区的目标基站建立连接，所述amf更新用户单元的plmn信息。

技术总结
本发明涉及一种在5G NR环境下切换PLMN的方法，包括如下步骤：当前小区的源基站发现相邻小区支持的PLMN和本小区的PLMN不同，在确认用户单元支持相邻小区的PLMN后，提出切换PLMN的请求；将所述切换PLMN的请求和目标PLMN信息经过目标基站转移到AMF或将所述切换PLMN的请求和目标PLMN信息直接传输到所述AMF，并转移到所述目标基站；所述用户单元和相邻小区的目标基站建立连接，所述AMF更新用户单元的PLMN信息。本发明还涉及一种实现上述方法的装置。实施本发明的在5G NR环境下实现PLMN切换的方法及装置，具有以下有益效果：其能够通过当前基站实现用户单元的PLMN切换。基站实现用户单元的PLMN切换。基站实现用户单元的PLMN切换。


技术研发人员：王静静 陈禹 赵庆元
受保护的技术使用者：深圳国人无线通信有限公司
技术研发日：2023.08.16
技术公布日：2023/9/13