[发明专利]一种基于中继的网络接入方法及系统及一种中继站

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种基于中继的网络接入方法及系统及一种中继站。

背景技术

为了适应未来无线通信系统高数据率，高实时性和底误码率的基本要求，一些新的技术被引入到无线通信系统中，无线中继技术就是其中之一。

无线电信号功率的衰减与其传播的距离大体成指数关系。在蜂窝制的无线通信系统中，无线电信号的衰减直接决定了单个蜂窝网格(一个基站的覆盖范围)的大小。而指数衰减的特性决定了在小区中心的用户可以接收到很高，甚至高于标准的无线电信号，相反，小区边缘的用户只能揭示到微弱的信号，影响了服务质量。同时，指数衰减造成即使在小区中心增加很大的发射功率，小区边缘信号质量的改善也微乎其微。

在未来的无线通信系统中，小区边缘的用户也会要求比较强的信号，现有的小区制很难满足要求。如果减小单个基站的覆盖面积和半径，则网络铺设的成本会大大提高。为了以较底的成本增加小区的覆盖，提供小区边缘用户的服务质量，一种基于无线中继的网络架构成为未来无线通信的基础。

如图1所示，基站(BS，Base Station)发射的信号，经过中继站(RN，Relay Node)被放大，服务于中继站周围的用户。信号还可以经过多个中继站放大，达到离基站较远的地方。中继站的成本远小于基站，因此总体成本小于简单的缩小小区面积。另外由于是无线的中继方式，中继站的设置和改变比较灵活。图2显示了中继对小区服务质量的改善，其中，曲线1为仅使用基站的情况，曲线2为结合基站与中继站的情况，从图2中可以看出，若没有使用中继站，随着与基站距离的增加，网络中数据吞吐量一直呈下降趋势，在使用了中继站后，信号功率在中继站附近得到了放大，所以有效的提高了中继站附近区域的数据吞吐量。

现有技术中有采用中继站的网络接入方法，如图3所示，电子电气工程师协会(IEEE，Institute of Electrical and Electronics Engineers)提出的802.16mmr标准项目中的提案《IEEE C802.16mmr-05/027r1》的网络接入方法为：

301、同步广播内容；

同步基站和中继站广播上下行信道的相关信息。基站和中继站广播的内容需要保持一致。

302、发起接入请求；

终端从广播消息中检测到与基站和上行信道有关的信息，在指定的某些上行信道上发送接入请求信息，例如注册申请，带宽请求，数据请求等。

303、测量并上报；

中继站对终端的承载接入请求信息的信号进行测量，并上报基站。

304、接入网络。

基站通过上报的测量结果选择通过哪个中继站对终端进行服务。选定以后，基站发带宽确认等信息给终端和中继站，网络接入成功。

图4为“IEEE C802.16mmr-05/027r1”中网络接入方法的信令流程图，图4体现了信令的流向。

但是，由图3可知，基站有可能完全接收不到终端的接入请求信息或干扰太大无法接收，所以中继站如果只上报测量结果则毫无意义，并不能使发送请求的终端成功的接入网络，所以终端必须重新发起接入请求，从而导致在总体上增加了终端接入网络的时间；

其次，在终端接入网络之前，基站必须等待中继站的测量结果，所以从基站收到终端的接入请求信息到终端接入网络会有一个等待中继站进行测量的过程，这样增加了终端接入网络的时间。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于中继的网络接入方法及系统及一种中继站，用于加快终端接入网络的速度。

本发明提供的基于中继的网络接入方法，包括：终端向基站与中继站发送接入请求信息；中继站向基站转发所述接入请求信息；基站根据最先接收到的接入请求信息将对应的终端接入网络；基站根据所述测量结果选定为终端服务的中继站/基站；在基站选定为终端服务的中继站/基站之后将当前为终端服务的中继站/基站切换为选定的中继站/基站。

本发明提供的基于中继的网络接入系统，包括基站以及中继站，终端向基站与中继站发送接入请求信息，所述中继站直接向所述基站转发接收到的接入请求信息，所述中继站根据接入请求信息进行测量并生成测量结果，所述中继站向基站上报测量结果；所述基站根据最先接收到的接入请求信息将对应的终端接入网络，所述基站根据所述测量结果选定为终端服务的中继站/基站；在基站选定为终端服务的中继站/基站之后将当前为终端服务的中继站/基站切换为选定的中继站/基站。

以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：