[发明专利]一种移动中继系统中组用户的切换方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术，具体涉及移动中继系统的移动性管理技术。

背景技术

随着移动通信的发展，需要立体化的覆盖来满足日益增长的覆盖和容量 需求。一方面，未来无线移动通信系统提出了很高的系统容量要求，另一方 面，足以支撑高容量的大带宽频谱可能只能在较高频段找到，而这样高的频 段的路损和穿透损耗都较大，很难实现好的覆盖。除了使用基于基站的OFDMA、 MIMO、智能天线、发射分集等技术扩大覆盖范围外，还可以采用中继技术改 善系统容量和覆盖。

众所周知，无线电波的频率越高，随着距离衰减的速度越快。无线电波 的这种特性导致了工作在高频率波段的移动通信基站的覆盖范围十分有限。 因此，无线中继系统的出现有效地解决了这一问题。另外在LTE-A提案和WiMax 标准中都提出了使用移动中继节点来解决组用户的移动性问题，并且也提出 了相关的切换管理方案。华为技术有限公司的发明专利申请“无线中继系统 及其实现下行数据传输的方法和中继基站”(专利申请号：200610150671.1， 公开日：2008年4月30日)提出一种解决移动中继节点进行切换时，保证下 行数据传输连续性的方法。公开了移动中继节点切换时，其下属用户节点一 起随之切换，移动中继节点可以作为多个用户消息的合并处理单元。在移动 节点进行切换之前，服务基站会通过中继节点发送移动终端的当前信息位置 标记；切换完成之后，移动终端将所述当前信息位置标记通过移动中继节点 发送给目标基站；然后目标基站根据收到的当前信息位置标记继续给移动终 端发送下行数据。在这个方法中，需要用户终端自己存储和更新计算当前信 息位置标记，这会大大增加终端的复杂性，而且在这里移动中继节点的主要 作用还只是转发数据，没有充分利用中继的功能；其次其解决的主要问题是 无线中继系统中下行数据的传输问题，并不适用于上行数据的传输。

在现有的技术规范和标准中，对于单个UE(用户)在eNB(evolved Node B，演进节点B)之间的切换方案及其流程已经有成型的标准(如图1所示)， 整个过程可以分为三个阶段：切换准备、切换执行、切换完成。其中切换准 备阶段包括301、302两个步骤，主要实现测量的功能；在切换执行阶段，步 骤303-307包括：切换决定发出切换请求，到UE断开连接，采用的是硬切换， 并且为了防止数据丢失，执行了切换之前基站(源eNB)到切换之后的基站(目 标eNB)的用户数据的转发和缓存(步骤309、310所示)，并且为了保证数据 的连续性，源eNB转发了UE数据的SN状态信息(步骤308)，使得目标基站 提前知道UE上下行的PDCP SN转发情况，包括源eNB丢失的第一个UE上行 的PDCP SN，以及源eNB转发的最后一个UE下行PDCP SN；步骤312-315切 换完成阶段包括网络测的更新和源eNB资源释放的过程，其中网络侧的更新 实际上是一个路由更新的过程，更新完成之后，发送到UE的数据就会路由到 目标eNB，通过目标eNB转发用户数据，而源eNB则释放所有跟用户相关的资 源。至此完成了一个UE的跨区硬切换。

当涉及到组用户移动的时候，在LTE-A提案和WiMax标准中提出了中继 节点的使用，其使用场景如图2所示。大量用户以一个组的形式高速运动(例 如在火车或者地铁上)，考虑在这个组上加入了一个移动中继节点MRN，使移 动用户组通过MRN与eNB相连，这样即能增加系统的吞吐量，也能减少切换 的中断。同时在现有的技术规范中(LTE-A和WiMax)对中继的定义为：①对 于用户来说，MRN充当基站的功能；②对于eNB来说，MRN就相当于一个用户。 因此组用户的切换方法与单个用户的切换方法在大体流程上是一样的，仍然 要采用图1所示这种硬切换方法。

但是当用户组在切换时，移动中继继而的切换仍然存在很大的问题。首 先MRN切换时需要先断开和源eNB的连接，并进行数据转发和数据缓存，那 么在数据转发和缓存的时候，存在大量用户的数据需要转发和缓存，这时怎 么样保证数据的连续性就存在问题。在单个用户切换时，可以通过步骤308 使目标eNB提前得知数据的转发情况，但是当有大量用户数据在等待转发时， 仍然使用这种转发和缓存方法的话，大量UE数据的SN信息会大大增加算法 的复杂度，从而增加了切换的时延，使得掉话的概率也大大增加。尤其对于 一些实时性很强的业务(例如VoIP)来说，可能会导致服务质量的严重下降。