[發(fā)明專利]一種面向未來5G網絡的虛擬UE自主發(fā)現(xiàn)和連接建立過程

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• 申請日: 2018-07-17
• 公開（公告）號: CN108777856A
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發(fā)明（設計）人: 張鴻濤;牛沐楚;黃婉晴
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04W4/70
• 分類號: H04W4/70;H04W72/04;H04W72/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提出一種面向未來5G網絡的虛擬UE自主發(fā)現(xiàn)和連接建立過程。虛擬UE由一個主用戶和多個從用戶組成，從用戶為主用戶進行協(xié)助傳輸。主用戶利用基站配置的公共傳輸資源對周圍用戶進行自主發(fā)現(xiàn)并建立連接。虛擬UE的信息由主用戶發(fā)送給控制節(jié)點(主用戶所連小站)，并由控制節(jié)點對虛擬UE進行管理。主用戶可以從從用戶處獲取其所需的數據，確認數據完整無誤后向控制節(jié)點發(fā)送確認消息。本發(fā)明根據虛擬UE的Context信息，由控制節(jié)點對虛擬UE進行調整；虛擬UE的控制節(jié)點也會根據用戶位置以及Context信息的改變進行切換。本發(fā)明可以減少用戶與小站間信令的交互，并使得潛在的用戶側傳輸資源可以用于提升數據業(yè)務速率。

技術領域

本發(fā)明涉及無線通信技術領域，特別涉及第五代移動通信系統(tǒng)(5G)中超密集網絡場景下以用戶為中心網絡(UCN,User Centric Network)組成和用戶終端協(xié)作研究。

背景技術

超高密度網絡(Ultra-Dense Network，UDN)作為改善網絡吞吐量與提高資源利用效率的有效手段，已經成為第五代移動通信中的關鍵技術。網絡節(jié)點的密集分布在干擾抑制、能量消耗、移動性管理等方面為通信系統(tǒng)帶來了新的挑戰(zhàn)。LTE的用戶接入，切換機制已無法適用于超密集網絡中。虛擬化是解決超密集網絡中產生的新問題的一種新思路。網絡虛擬化將重點研究如何利用站點密度的潛在增益，構建以用戶為中心的虛擬小區(qū)，消除傳統(tǒng)的小區(qū)邊界。

無線網絡資源虛擬化的兩個重要問題是為不同業(yè)務提供服務的節(jié)點映射問題和虛擬資源分配問題。節(jié)點映射即確定某個業(yè)務采用哪些節(jié)點來為其提供服務。傳統(tǒng)網絡中，按照信號強度如RSRP/RSRQ等指標為用戶選擇一個服務小區(qū)，該用戶所有業(yè)務均由該服務小區(qū)提供。超密集網絡場景下，大量無規(guī)則部署的Small Cell將面臨干擾復雜和負荷分布不均的問題，傳統(tǒng)的以信號強度為指標的小區(qū)選擇方式將不再適用。

接入網絡側虛擬化在底層考慮小區(qū)的虛擬化，即弱化小區(qū)概念，消除小區(qū)邊界，始終以用戶或業(yè)務為中心。用戶或業(yè)務不再由固定的某一小區(qū)來服務，而是根據節(jié)點特性、業(yè)務QoS需求以及無線環(huán)境等綜合因素，由管理節(jié)點選擇并將節(jié)點列表通知控制面節(jié)點，構建針對該業(yè)務的虛擬小區(qū)，同時，隨著UE的移動，動態(tài)更新虛擬小區(qū)內的節(jié)點成員。

針對未來5G網絡的虛擬小區(qū)，小區(qū)不再和節(jié)點關聯(lián)，而是以用戶為中心形成虛擬小區(qū)，用于數據傳輸的參考信號會和節(jié)點ID解耦，管理、控制和數據節(jié)點分離，實現(xiàn)站點虛擬化。網絡中的終端也可以作為站點為其他終端提供服務，實現(xiàn)用戶側的虛擬化。

而現(xiàn)網中已有終端間直接進行數據傳輸的通信方式(比如D2D技術)以及協(xié)助傳輸策略(如中繼、虛擬MIMO等技術)致力于在不改變網絡現(xiàn)有條件的情況下，改善用戶鏈路質量，提高網絡資源(時域、頻域、空域)利用率，具體如下：

D2D技術通過復用小區(qū)頻譜資源，能夠提高蜂窩系統(tǒng)頻譜效率，降低終端發(fā)射功率，是未來通信發(fā)展的關鍵技術之一，也是下一代(5G)移動網絡的重要組成部分。D2D技術無需借助基站的幫助就能夠實現(xiàn)通信終端之間的直接通信，拓展網絡連接和接入方式。由于短距離直接通信，信道質量高， D2D能夠實現(xiàn)較高的數據速率、較低的時延和較低的功耗；通過廣泛分布的終端，能夠改善覆蓋，實現(xiàn)頻譜資源的高效利用；支持更靈活的網絡架構和連接方法，提升鏈路靈活性和網絡可靠性。

將協(xié)作中繼技術應用到蜂窩網中，可以提高自身信道條件差的用戶的信號質量，延展基站的覆蓋范圍。此外，無線中繼站成本低廉，布置靈活方便；用戶終端也可以作為無線中繼站。3GPP LTE、歐盟第六框架聯(lián)合項目(WINNER) 和下一代WiMax系統(tǒng)標準(IEEE802.16)都把基于中繼協(xié)作傳輸的蜂窩移動通信系統(tǒng)作為了下一代無線通信中主要的網絡架構進行研究。