[发明专利]多模流量工程切换管理设备和用于宽带无线接入网的方法

说明书

技术领域

本发明涉及宽带无线接入网，具体地涉及这种接入网中的切换(HO)管理。

背景技术

宽带无线通信网所传输的业务通常是突发的并且主要在带宽、延迟和/或丢失方面有QoS(服务质量)要求。因此，这些网络的无线接入网在资源使用方面越来越短缺且不平衡，这使得准确地管理通信设备在无线接入网的基站之间切换变得非常重要。

回想一下，切换主要由无线网络在连至基站(BS)的通信设备移动期间使用以维持服务连续性。

已经提出了几种管理切换的解决方案。

由WiMAX标准802.16(e)定义的第一种方案在于考虑QoS和信号衰退切换情形，该情形是由通信设备或与通信设备相连的基站发起的并且其最后的切换判决属于这个通信设备。该第一种方案的主要缺点是对于切换判决没有控制，即切换请求通知是可选的以及后续的候选基站组也是可选的。此外，产生切换判决的算法超出了WiMAX标准802.16(e)的范围。

由WiMAX论坛(NWG Stage 3)定义的第二种方案在于控制由通信设备辅助的切换(“MS辅助的HO”)。这个第二种方案的主要缺点是对于由基站辅助的切换(“BS辅助的HO”)没有控制，而小区过载和QoS降级主要是在基站检测的。

在“Proceedings Wireless Networks and Emerging Technologies(WNET 2004)”中的由G.Sridhar和V.Sridhar所著的文献“QoSmanagement by selective handoff”中定义的第三种方案，在于延迟或加快基站的切换以有效使用其可用资源和相邻基站的可用资源。这假定在移动期间就QoS而维持了服务连续性。

更确切地说，当基站的负载超过所选阈值时，CAC(呼叫准入控制)所收到的服务请求与关于是否必须延迟或加快一些切换的判决一起被处理。

当出现新用户或附加服务的请求时并且当服务基站的负载超过所选阈值时，判决预期切换。如果切换可能性存在，则所选(移动)通信设备被切换至相邻基站以接受该服务请求，其中该通信设备位于其服务基站与相邻基站之一所共有的覆盖区域的一部分中。对于(移动)通信设备的选择考虑了其连接到服务基站的时间和信号强度并且最大化了所使用的带宽。基站选择是基于基站负载、相邻基站BS的平均负载和信号强度的。

当通信设备连至第一基站并且第二基站请求服务它时判决延迟的切换。如果通信设备仍在第一基站的通信范围内并且该第一基站的负载低于准入阈值，则切换被拒绝并且出于负载均衡的目的使得该通信设备保持与该第一基站连接。

这个第三方案的主要缺点是当出现请求时在CAC触发切换，这使得切换调查相当耗时并且可能不会成功。此外，上述文献并未就如何排序和选择候选通信设备以及如何选择目标基站而提供清楚的解释，而选择方法是必要的。最后，切换触发机制是资源感知的从而优化CAC成功率，但是它不直接考虑QoS。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种用于包括与通信设备相连的多个基站的宽带无线接入网的切换管理设备。

这个设备的特征在于，它被安排成当从基站或与该基站相连的通信设备收到告警消息时触发或者是由这个相连的通信设备和可能地这个基站所辅助的涉及待选择的目标基站的切换，或者是由所选目标通信设备和这个基站所辅助的涉及待选择的目标基站的切换，其中所述告警消息通知了：i)至少一个判决度量的降级，该判决度量代表在这个相连的通信设备与这个基站之间传送的信号的质量或由这个基站提供给这个相连的通信设备的服务质量，或ii)这个基站的过载。

通过采用本发明，可以增强切换性能。它旨在管理可能正移动或未移动的通信设备的切换，假设它们获得了能使它们被切换以维持服务连续性和/或QoS连续性和/或负载均衡从而最大化服务连续性和/或QoS连续性的维持成功的适当功能。

指定的切换(HO)步骤顺序被定义并且关联于每个类型的告警消息。因此，本发明定义了由所述设备收集和使用的指定信息。例如，如果告警消息涉及QoS HO触发模式，则该设备使用它之前已经收集的关于提供给通信设备的所请求的QoS的指定信息。如果告警消息涉及负载均衡HO触发模式，则该设备使用它之前已收集的包括针对相连通信设备的数据递送服务和调度服务的指定信息。除了反映相关接入网中的负载和数据递送质量的其他信息以外还使用这个指定信息。

根据本发明的设备可以分别地或组合地包括附加特征，特别是：