[发明专利]一种基于本地移动性切换管理方法

权利要求书

1.一种基于本地移动性切换管理方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1：在多层密集异构网络场景下本地化部署锚点基站，代理核心网移动性管理实体MME和服务网管SGW，并监测计数器；路径切换处理时，提前发送状态序列号，并切换执行阶段的无随机接入方法；

S2：将路径切换消息请求消息发送至锚点基站的内部网元处理，并由锚点基站执行路径切换处理；若满足设定条件，则将路径切换消息发送到传统核心网处理；

S3：在路径切换处理过程中，以最小化切换消耗为目标，根据用户关联不同层基站状态的平稳概率分布，用一次会话中每次切换成本统计方法获得路径切换处理过程中本地路径切换处理方案，降低切换消耗和切换中断时延；

所述多层密集异构网络为相邻的小蜂窝簇形成的一个本地网络，其中小蜂窝簇由多个小基站接入点集合形成；在形成本地网络中至少有一个小蜂窝与簇内其它小蜂窝能保持一个连接；小蜂窝成为锚点基站与簇内小蜂窝协调使用本地网络；本地化部署锚点，减少切换回程链路时延消耗；

所述锚点基站的内部网元满足：代理核心网移动性管理实体扮演在控制平面的本地移动性控制点，用于用户平面的本地移动性锚点，同时代理控制平面和用户平面的隧道协议；

所述监测计数器满足：所述监测计数器为统计用户路径切换处理中目标基站到传统核心网进行正常路径切换请求之前在簇内切换总次数；

本地锚点基站内在会话持续时间内为每个用户设备设置一个本地计数器count，统计在簇内的切换次数，当且仅当切换次数满足count＝np进行核心网路径切换请求，n为正整数，p为簇内切换次数；使用本地锚点切换方法，在切换完成阶段，来自目标基站的路径切换消息不被本地锚点转发到核心网，而通过创建簇内非锚点基站与锚点基站所代理的核心网网元之间形成新的S1路径用于目标基站与本地锚点基站之间通信，减少切换下行用户平面中断时延和核心网的信令负荷；

所述路径切换处理时，提前发送状态序列号，并切换执行阶段的无随机接入方法具体为：

在源和目标小区同步时，用户导出在目标小区中使用的定时提前的值；切换完成阶段，在满足设定条件情况下进行到传统核心网路径切换请求，以最小化成本为目标计算消耗确定p值；

所述用户关联不同层基站状态具体为：

使用两维的网络拓扑，每一个微微小区除最外层有六个邻小区，用户等概率的从当前小区移动到邻小区，每个网格对应一个蜂窝小区，本地锚点基站位于蜂窝中心，其他的小区在簇内将围绕本地锚点层次化的进行部署，当小区簇中的小蜂窝数量增加将导致状态空间灾问题，根据位置对称性，应用马尔可夫状态聚合方法，融合新的马尔科夫移动状态图；

融合后的状态S₀表示用户与中心锚点基站关联，状态表示用户关联第i层的第j个小蜂窝；S_idle表示用户完全无会话模式与任何小蜂窝接入点是独立的不相关联，移动非活跃状态S_inactive表示弱会话模式开启支持小数据包的传输来满足会话需求；

用户在会话期间，用户会话到达率p_λ，关联到小基站时，每个离散时间ΔT状态进行改变，停留在每个状态概率、转移其它状态的概率和会话结束转移到连接非活跃态的概率；使用马尔可夫的转移概率矩阵，确定归一化和平衡方程；

所述在一次会话中每次切换成本统计方法为：

其中C_HO为会话持续期间平均一次切换成本消耗，m为表示每个用户的一个强会话结束的平均切换次数，p为到核心网进行传统路径切换之前的切换次数，为融合状态S₁到锚点状态S₀转移概率，Y₁¹为用户从本地锚点切换到状态S₁的概率，表示用户强会话过程中从任何一个状态切换到另一个状态的概率不包含空闲状态S_idle和非活跃状态S_inactive；表示当切换次数统计计数器count＝np时，执行到传统核心网路径切换时在一个微微小区在状态的切换消耗，表示当count≠np时，一个微微蜂窝接入点在状态执行在本地路径切换的消耗；最小化C_HO以获得p值，用于获得路径切换处理过程中本地路径切换处理方案，提升性能。