[發明專利]LTE-A中繼系統及其基于輔助載波的協作切換方法

有效

• 申請號: 201310331597.3
• 申請日: 2013-08-01
• 公開（公告）號: CN103442397A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 曲樺;趙季紅;何煒揚
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H04W36/00
• 分類號: H04W36/00;H04W36/30;H04W72/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

技術領域

本發明涉及通信技術領域，具體涉及一種LTE-Advanced中繼系統基于輔助載波的協作切換方法。

背景技術

在長期演進系統的進一步演進（Long?Term?Evolution-Advanced,LTE-Advanced，簡稱LTE-A）過程中，一方面，LTE-Advanced系統提出了很高的系統容量要求，另一方面，可供獲得如此容量的大帶寬頻譜只能在高頻段獲取，而高頻段的路損和穿透損耗可能都比較大，很難獲得好的覆蓋。中繼（Relay）技術作為LTE-Advanced系統中的關鍵技術，具有擴大小區覆蓋范圍，提高系統吞吐量的優勢。Relay技術可以通過插入中繼站（Relay?Station，RS），有效地填補覆蓋不足造成的覆蓋空洞和陰影死角；同時，對于插入的RS，可以獲得小區分裂增益，從而達到提高系統容量的目的。

切換是一個重要的無線資源管理功能，是蜂窩系統中獨有的功能和關鍵特征。切換可以認為是蜂窩通信中最復雜和最重要的過程之一。切換屬于移動性管理的一部分。在移動通信系統中，對于正在通信中的移動臺，當它從一個基站的覆蓋區域移動到另一個基站的覆蓋區域時，為了保證通信的連續性，網絡控制會啟動切換過程，以保證用戶業務的連續傳輸。所謂切換就是指在移動臺通信期間，由于位置發生改變，而動態的把和網絡之間的通信鏈路從當前服務基站轉移到目標基站。在切換過程中要保證通信鏈路的轉移不能影響通話的正常進行，實現平滑切換。一個好的切換策略必須要保證用戶服務的連續性和連接狀態下用戶的移動性。

隨著無線通信技術的發展，先后出現了硬切換、軟切換和接力切換等傳統主流切換技術。硬切換機制具有實現不同頻段之間以及不同系統間的切換，從而可以更好的實現地域覆蓋和無縫切換，并且實現與現有3GPP與非3GPP的兼容的優點而被使用在LTE-Advanced系統中。

隨著寬帶無線通信技術的不斷發展，高速率、大帶寬勢必會成為寬帶無線通信系統發展的趨勢。基于這種趨勢，載波聚合（Carrier?Aggregation，CA）技術被提出，它可以將多個小帶寬聚合在一起，從而達到擴展帶寬的目的。

在LTE-Advanced系統中，中繼技術和載波聚合技術被引入后，基本解決了系統的覆蓋和大帶寬的問題。然而，對于小區邊緣用戶而言，當用戶的接收導頻強度不斷下降，以致需要觸發切換時，其切換中斷時延相對增大，切換容易失敗。因此，如何保證切換時的服務質量以及減小切換中斷時延成為了研究切換策略的重要課題。在LTE-Advanced中繼系統中的切換場景下，中繼技術和載波聚合等技術的引入，給系統的切換機制提出了更高的要求和挑戰。

發明內容

本發明的目的在于提供一種LTE-A中繼系統及其基于輔助載波的協作切換方法，解決了現有技術中對于小區邊緣用戶在發生切換時，切換容易失敗的問題，能夠提高切換用戶的服務質量。

為達到上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種LTE-A中繼系統，包括宏基站及所述宏基站覆蓋范圍內的至少一個中繼站，所述中繼系統的通信鏈路包括所述宏基站與用戶之間的直接鏈路、所述宏基站與所述中繼站之間的回程鏈路和所述中繼站與所述用戶之間的接入鏈路；所述宏基站直接向所述用戶提供低頻載波信道，同時所述宏基站向所述中繼站提供高頻載波信道，并控制所述中繼站向所述用戶提供高頻載波信道，所述用戶同時接收所述宏基站和所述中繼站發來的信息，并且所述用戶具有載波聚合功能；所述宏基站通過直接鏈路向所述用戶提供數據服務，并在所述用戶從所述中繼站向相鄰小區的中繼站的切換過程中提供不間斷的數據服務。

所述宏基站接收用戶發來的切換請求信息后將用戶切換到相鄰小區的中繼站；宏基站對低頻載波信道進行激活與反激活控制；所述中繼站向用戶提供高頻載波信道，并與用戶進行數據交互。

所述宏基站與中繼站之間的控制通道的建立以及宏基站與中繼站之間的數據交互通過回程鏈路完成；所述中繼站與用戶之間的控制通道的建立和數據交互通過接入鏈路完成。

上述LTE-A中繼系統的基于輔助載波的協作切換方法，包括以下步驟：

S1）用戶對與當前服務的中繼站以及宏基站之間的高頻載波信道和低頻載波信道進行測量，并將測量報告發送給當前服務的宏基站；