[发明专利]LTE-Advanced移动中继接入链路与回程链路业务匹配系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于移动通信技术领域，特别是涉及一种LTE-Advanced移动中继接入链路与回程链路的业务匹配系统及方法。

背景技术

LTE-Advanced是LTE的演进版本，要求在100MHz带宽下，下行的峰值速率达到1Gbps，上行达到500Mbps。由于LTE-Advanced使用较高的频段资源，导致小区覆盖范围变小以及衰减损耗严重等问题。如果单纯采用增加基站密度的方法来解决上述问题，会对运营商带来增加成本和部署难度上升的问题。为此，3GPP在LTE-Advanced中引入了中继（relay）技术。引入中继节点（RN，relay node）后，用户设备（UE）和基站（eNode B）之间用回程链路（Backhaul Link）和接入链路（Access Link）来代替直传链路（Direct Link），如图1所示。其中，每个UE与中继之间存着各自相对独立的接入链路，中继与eNode B存在着一条共享的回程链路。

目前的中继技术研究中，大多数还停留在固定或静止中继的场景。随着公共交通工具的发展普及，人们希望能在高速运动的交通工具中获得高速率的通信业务，这便促进了移动中继的发展。在移动中继系统中，中继和eNode B之间存在着强移动性，中继和eNode B之间切换频繁；而UE和中继之间是相对静止或弱移动性，UE与中继之间的切换较少，如图2所示。当一个UE通过移动中继接入eNode B，其接入链路相对稳定；而回程链路则由于频繁更换而变得不稳定。

移动中继通过相对稳定的接入链路汇聚其接入UE的所有业务，而回程链路的频繁更换是影响UE与eNode B之间的数据传输性能的主要因素。为了适应回程链路频繁更换的特点，本发明提出一种LTE-Advanced移动中继接入链路与回程链路的业务匹配系统及方法。

发明内容

本发明提供了一种LTE-Advanced移动中继接入链路与回程链路的业务匹配系统及方法，其确保了在更换回程链路后，UE与eNode B之间数据传输的QoS服务质量。

根据中继的功能，可以把中继设备逻辑上分解成两个单元：一个是相对于eNode B而言的UE单元（记为MR_UE），另一个是相对于UE而言的eNode B单元（记为MR_eNode B）。本发明是在采用现有切换技术完成回程链路更换的基础上研究LTE-Advanced移动中继接入链路与回程链路的业务匹配。一个完整的业务匹配周期为一次回程链路切换后至下一次回程链路切换前。

LTE-Advanced网络能够提供多种业务，每一种业务都有各自的QoS需求。因此，需要将UE使用的业务分类为语音业务、手机视频业务、网络游戏类业务、下载类业务等。每类业务通常设置一个队列，并设置相应的优先级。LTE-Advance移动中继顺利实现接入链路与回程链路的业务匹配的前提条件有两个，一个是需要事先统计接入链路所有UE的业务需求，另一个是需要事先统计回程链路所能提供的信道资源。为便于表示和比较，业务需求和信道资源均以数据传输速率为单位（例如比特/秒）。

本发明采用以下技术方案：LTE-Advanced移动中继接入链路与回程链路的业务匹配系统，包括定时启动模块、业务分类统计模块、资源统计模块、业务分流模块、业务与资源匹配模块、匹配结果反馈模块。

定时启动模块：用于移动中继MR_UE定时启动接入链路与回程链路的业务匹配。移动中继的MR_UE单元定时检测当前eNode B编号，并与上一次检测到的eNode B编号比较是否一致。如不一致，则认定发生切换，此时将已分配回程链路资源的业务队列清空（队列长度T₁=0）和已分配资源队列清空（S₁=0）；否则，不清空。

业务分类统计模块：用于移动中继的MR_eNode B分类统计其所接入的UE数量、业务队列和总业务量（队列长度T），同时确认已分配回程链路资源的业务量（队列长度T₁）。UE使用的业务可以分类为语音业务、手机视频业务、网络游戏类业务、下载类业务等。每类业务设置一个队列，并设置相应的优先级。每种业务队列按照“先进先出”的原则，可以采用指针标识总的业务量和已分配回程链路资源的业务量。总的业务量（队列长度T）减去已分配回程链路资源的业务量（队列长度T₁）就是未分配回程链路资源的业务量（队列长度T-T₁）。