[发明专利]LTE-Advanced移动中继的切换系统

说明书

技术领域

本发明属于移动通信技术领域，特别涉及一种LTE-Advanced移动中继的切换系统。

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，会对运营商带来成本的增加和部署难度的上升。为此，3GPP在LTE-A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。

在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普及发展，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技术的发展。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。因此，在UE和eNode B之间的切换可分类成三种情形，第一种是在回程链路的中继与eNode B之间的切换；第二种是在接入链路的UE与中继之间的切换；第三种是回程链路和接入链路Access Link同时发生切换（即两级切换）。目前针对移动中继切换的研究很少且主要研究第一种切换。例如中国专利申请号201110293416.3提出一种面向高速铁路的LTE通信系统的切换系统，该技术方案中，若需切换，由车载中继站控制车头天线接入目标基站，同时车尾天线与源基站保持连接；当车尾天线满足切换条件时，由车载中继站根据车头天线在目标基站中申请的资源，控制车尾天线接入目标基站。又如，中国专利申请号201210367341.3提出一种LTE-Advanced移动中继与eNode B的切换系统和方法。目前还没有找到研究前述第二种切换和第三种切换的文献。为此，本发明提出了一种针对LTE-Advanced移动中继包含上述三种切换的系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种LTE-Advanced移动中继的切换系统，其保证了移动中继和用户在Backhaul Link和Access Link的有序切换。

根据中继的功能，可以把移动中继在逻辑上分解成两个单元：一个是与eNode B通信的单元，记为MR_eNode B；另一个是与UE通信的单元，记为MR_UE。为简化中继移动时信道资源分配的复杂性，LTE-Advanced移动中继系统的Backhaul Link和Access Link采用带外中继的方法，即两条链路的信道资源分配相互独立。

本发明中的MR_eNode B单元包含MR_eNode B1和MR_eNode B2两个子单元。MR_eNode B1和MR_eNode B2都用于移动中继和eNode B间的数据通信。其中MR_eNode B1还负责测量移动中继与邻小区eNode B信道质量状况，向eNode B上报移动中继下属UE群组等信息。MR_UE单元用于完成移动中继对下属UE的资源分配及信息统计。

本发明采取以下技术方案：LTE-Advanced移动中继的切换系统，包括回程链路定时测量模块、接入链路定时测量模块、分类切换判决模块、回程链路切换模块和接入链路切换模块。

回程链路定时测量模块：用于移动中继定时测量当前eNode B小区（源eNode B）和相邻eNode B小区的信道质量。移动中继的MR_eNode B1定时测量其与当前eNode B（源eNode B）和相邻eNode B的信道质量，并将测量结果上报给源eNode B。

接入链路定时测量模块：用于UE定时测量当前MR_UE小区（源MR_UE）和相邻MR_UE小区的信道质量。UE定时测量其与当前MR_UE小区（源MR_UE）和相邻MR_UE小区的信道质量，并将测量结果上报给源移动中继。

分类切换判决模块：用于移动中继判决需要进行哪种类别切换。移动中继根据回程链路和接入链路的测量结果判决进行哪一类别切换：（a）回程链路和接入链路均不需要切换；（b）回程链路需要切换，接入链路不需要切换；（c）回程链路不需要切换，接入链路需要切换；（d）回程链路和接入链路均需要切换。