[發明專利]用于基站集中控制的兩跳蜂窩中繼網絡的切換方法

無效

• 申請號: 200710064925.2
• 申請日: 2007-03-29
• 公開（公告）號: CN101072436A
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發明（設計）人: 王瑩;張平;束超;吳彤;俞欣旻;黃晶
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04Q7/38
• 分類號: H04Q7/38;H04B7/14;H04B7/26
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 董莘

技術領域

本發明涉及一種適用于基站集中控制的兩跳蜂窩中繼網絡的切換方法。?

背景技術

隨著寬帶無線通信技術的不斷發展，未來無線通信網絡對高速數據業務的需求不斷增加，同時也對系統吞吐量和覆蓋范圍等性能的增強提出了更高的要求。這不僅需要采用先進傳輸技術，還需要新的網絡體系結構支持。在傳統的蜂窩網絡中引入中繼技術，不但能夠提升用戶的數據傳輸速率，還能擴大無線通信的覆蓋范圍進而達到一致數據傳輸速率(uniform?data?rate)的特性，從而彌補現有系統的不足，降低網絡投資和運營成本，因此是一種極具吸引力和競爭力的未來無線通信網絡架構。?

在蜂窩移動通信系統中，終端的移動性以及無線傳播信道的時變性會實時地影響用戶當前鏈路的傳輸質量，為保證用戶始終保持正常的通信，系統需要根據網絡狀態的變化即時地調整和建立新的通信鏈路，并實現新舊鏈路間的平滑切換。切換作為一項重要的移動性管理功能，同時也是移動通信系統的一個關鍵特征，其流程提供以及觸發和決策機制將直接影響整個系統的性能。?

中繼技術的應用也給蜂窩網絡的切換機制和決策方法帶來了新的挑戰，原有的切換機制將無法適應新的系統要求。?

首先，在傳統蜂窩移動通信網絡中，切換僅在源基站、目的基站和終端三種網絡元素之間進行。隨著中繼技術的引入，在網絡中除了原有的基站、終端之外，還增加了中繼站這種新的網絡元素，而且傳輸的路徑也隨之增加了基站與中繼站之間的中繼鏈路，以及中繼站與?用戶之間的用戶鏈路，可見由于可切換目標的增加以及網絡拓撲的復雜化，蜂窩中繼網絡的切換較之傳統蜂窩網絡將更加復雜。?

其次，與現有的蜂窩網絡不同，由于引入了中繼站，蜂窩中繼網絡中的用戶鏈路將存在多種類型的切換。除了在基站間的切換外，用戶還可能在相鄰小區的基站與中繼站、中繼站與中繼站之間切換。并且切換不僅會發生在小區邊界處，還可能會發生在小區內部，即用戶在同一小區內的基站與中繼站、中繼站與中繼站之間切換。?

不論是哪類切換，都需要在更改通信鏈路時仍能進行正常的通話，而且還要做到快速、有效，這樣才有利于降低整個系統干擾，減少掉話，提高系統容量。?

顯然，傳統的不同小區基站之間的切換機制和決策方法已不適用于蜂窩中繼網絡，所以應當針對蜂窩中繼網絡的特點，重新考慮在引入中繼技術情況下的切換問題。?

因此，提供一種新的切換方法，能夠根據當前的網絡狀態信息并同時針對蜂窩中繼網絡切換的特點，優化切換觸發及決策方法，盡可能合理、有效的利用有限的系統資源，提高傳輸速率、通信質量和網絡容量，成為兩跳蜂窩中繼系統需要面對的一個基本問題。?

發明內容

針對兩跳蜂窩中繼系統的需求和現有技術中存在的問題，本發明提出了一種適用于BS集中控制的兩跳蜂窩中繼系統的切換觸發方法和切換決策方法，在考慮切換前后傳輸質量的同時，根據兩跳蜂窩網絡在網絡拓撲等方面與傳統蜂窩網絡相比的所具有的新特點，兼顧了切換的延時及其信令開銷，降低了切換請求率和切換失敗率，提高了資源利用率，保證了用戶在移動環境下的通信服務質量。并且通過對算法復雜度和性能增益的折衷考慮，在提高切換性能的同時盡量減少額外的網絡信令負荷，以極少的反饋信息換得系統性能的大幅度提高，性能代價比高，具有較強的實用性。?

根據本發明，提供了一種用于基站集中控制的兩跳蜂窩中繼網絡?的切換觸發方法，包括步驟：?

(1)針對不同的具體應用場景，綜合移動站測量結果、切換類型、切換失敗信息、移動站的移動性以及當前業務類型中的一個或多個，構建相應的代價函數；?

(2)根據所述構建的代價函數計算各個備選用戶鏈路的最小代價函數值，并且計算當前用戶鏈路的代價函數值；?

(3)在所述備選用戶鏈路的最小代價函數值小于所述當前用戶鏈路的代價函數值時，請求將移動站切換到與代價函數值最小的用戶鏈路相對應的目標接入站。?

其中在步驟(2)中，通過計算移動站和接入站之間的用戶鏈路的代價函數值，得到各個備選用戶鏈路的最小代價函數值，以及?

通過計算移動站與備選接入站之間的用戶鏈路的代價函數值，得到當前用戶鏈路的代價函數值。?

其中所述接入站是基站或者中繼站，所述備選接入站以及所述目標接入站是本小區中的基站和中繼站，或者是相鄰小區的基站和中繼站。?

其中在步驟(1)中，通過測量移動站與備選接入站中的各個接入站之間鏈路質量，得到所述移動站測量結果。?

其中所述切換類型包括：?