[发明专利]无线中继系统中的切换方法及实现切换的无线中继系统

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术，尤其涉及一种无线中继系统中的切换方法及一种实现切换的无线中继系统。

背景技术

在无线通信系统中，由于电磁波的路径衰减以及建筑物的遮挡等原因，使得有些地方成为无线通信信号强度较低的地区，位于这些地区的移动终端的通信质量将变得很差。随着人们对宽带无线通信需求的日益增长，对无线带宽的需求变得越来越大，因此越来越高的载频被使用到新的协议和系统中，但无线电波的衰减随着频率的增加而增加。因此，高载频必然面临着高衰减的问题，进一步限制了基站的覆盖范围。

如基于IEEE 802.16协议的微波接入全球互通(Worldwide Interoperabilityfor Microwave Access，WiMAX)系统，由于采用高频传输，电磁波的衰减严重，因此该系统覆盖范围较小，并且在组网初期，由于用户较少，在负载较低的情况下，该系统覆盖范围内的时频资源很可能得不到充分利用。

因此，可以通过在基站和终端之间增设中继站来解决这个问题。通过引入中继站来对基站和终端之间的无线通信信号进行增强，使基站除了能为其覆盖范围内的终端提供服务，还可以通过中继站为其覆盖范围之外的终端提供服务。含有中继站的无线通信系统结构如图1所示，其中，中继站(RS，Relay Station)负责基站(BS，Base Station)与移动台(MS，Mobile Station)之间数据或信令信息的转发。图中基站无法直接覆盖移动台2和移动台3，但可以分别通过中继站1和中继站2的转发来实现覆盖。

中继站的工作原理为：将基站与中继站之间的链路看作是一种虚拟的连接，连接是有方向性的，即上行链路的连接和下行链路的连接是不同的。每个连接可以采用连接标识(CID)进行区分，不同的连接具有不同的CID，CID是由BS统一分配的。每个RS维护自身管理的连接的CID绑定表，并根据所维护的CID绑定表转发自己所管辖的连接对应的数据。BS与终端的连接建立过程中，BS会将相应的CID告知RS及MS。BS会在数据帧的帧头中将CID与时频资源的对应关系广播给自身覆盖范围内的所有终端，终端从帧头中获知CID与时频资源的对应关系后，便可以从BS的下行业务帧中提取属于自己的数据，以及在上行业务帧中发送自己的数据。对基站而言，RS相当于一个终端，而对于终端而言，RS又相当于一个基站。一个区域内有一个BS和多个RS，BS和各RS在允许的干扰范围内可以正交复用同一时频资源，也可以非正交复用同一时频资源。RS在启动中继功能之前，会先向BS申请启动中继功能，在得到BS的批准之后，向BS返回响应并启动中继功能。其中利用RS转发数据的过程为：BS或MS将待发送数据进行编码调制后发送出去；启动了中继功能的RS对接收的数据进行解调解码后重新进行编码调制之后将数据转发出去；MS或者BS接收到RS转发的数据后对其估计信道系数并进行解调解码，得到所传数据。

但是，由于在没有引入中继站的传统无线系统中，比如在WiMAX系统中，只存在MS在不同BS之间的切换，此时移动台和服务基站(SBS，ServingBase Station)都会维护一个相邻基站(NBS，Neighbor BS)列表，MS根据收到的BS下行链路信号质量来判断是否需要切换，SBS根据网络负载及相邻BS特征来决定是否触发MS的切换。但在引入了中继站RS的WiMAX系统中，除了存在不同BS之间的切换外，还存在MS在RS与BS，以及RS与RS之间的切换问题。此外，考虑到后向兼容性，包括兼容传统WiMAX终端，必须限定中继基站的引入对MS不可见，即MS不能感知RS的存在。因此MS在相同小区内的多个RS间移动时，不能通过下行链路信号的改变来触发MS在RS与RS之间的切换或者MS在RS与BS之间的切换；在不同小区间移动时，虽然可以通过感知不同小区的下行链路质量来触发切换，但MS不能感知RS的存在，因此也不能通过下行链路信号的改变来触发MS在RS与RS之间的切换或者MS在RS与BS之间的切换。

发明内容

有鉴于此，本发明一方面提供一种无线中继系统中的切换方法，应用该方法可以使原有MS在无需做任何升级的情况下即可实现在无线中继系统中进行自如切换。

本发明另一方面提供一种实现切换的无线中继系统，该系统可以使原有MS在无需做任何升级的情况下即可实现在无线中继系统中进行自如切换。

本发明提供的无线中继系统中的切换方法是通过如下的技术方案予以实现的：

该方法包括如下步骤：