[发明专利]一种基于本地移动性切换管理方法

说明书

本发明涉及一种基于本地移动性切换管理方法，属于无线通信技术领域。该方法包括：密集异构网络场景下本地化部署锚点基站，给出切换流程中路径切换的选择方法。将切换流程中的路径切换请求消息发送至锚点基站代理的核心网网元处理，若满足设定条件将路径切换消息发送到传统核心网进行。在切换过程中，以最小化切换消耗为目标，由用户关联不同层基站状态的平稳概率分布，用一次会话过程每次切换成本计算方法获得切换执行过程中路径切换处理方案。本发明对于实现无缝移动性性能提升具有重要意义，可以扩展到更多层次的超密集异构网络。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及一种基于本地移动性切换管理方法。

背景技术

近年来，随着移动智能终端的迅速发展，通信的数据流量需求呈现爆炸式的增长。为了满足用户的大连接需求，5G网络正朝着密集化、融合化、宽带化的方向发展。密集异构网通过宏基站的覆盖范围内部署小基站接入点来增强覆盖，能够大大提高网络容量。多层次的网络部署可以增强特定区域的覆盖密度，改善小区边缘用户的体验，也能降低宏基站的负载。然而随着网络的密集化和多样化，影响这种新型网络架构的关键挑战移动性管理。3GPPRel 8中提出了阶段引入硬切换技术，主要解决宏基站之间的移动性问题。3GPP在R12中针对异构网络中移动性问题提出了双连接解决方案。在双连接方案中，用户保持与宏基站和微基站同时连接，宏基站作为移动性锚点，小基站为次节点当其发生变化时，执行的是小基站的转换过程而非切换过程。与切换过程相比，次节点的转换过程避免了上行同步产生的数据中断和核心网路径切换产生的时延，但切换决策、信令传输、数据包转发等过程仍会产生时延，影响用户性能。

第五代移动通信是多种不同接入网络融合的网络，3GPP传统基于X2接口切换流程一定程度上存在中断时延和数据丢包问题，难以实现无损切换和无缝切换。小蜂窝的不同回程链路质量意味着小小区之间的切换不应该在回程链路上涉及大量的信令。特别地，由于小蜂窝尺寸，可能会发生频繁的切换，这也可能对核心网络上的信令负载产生重大影响。因此，更适合在可能的情况下采用本地锚定切换，从而最小化核心网络上的负载。因此密集异构网络场景下本地化部署锚点基站，将切换流程中的路径切换请求消息发送至锚点基站，满足条件时将路径切换消息发送到传统核心网进行。切换过程中，以最小化切换中断时延和切换成本为目标构建基于离散时间马尔科夫状态概率，给出计算平均一次切换成本函数的方法。例如，多层异构密集网络中部署场景下，有效减少频繁切换导致的消耗。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于本地移动性切换管理方法，该技术方案网络架构设计为多个小基站接入点集合形成一个蜂窝簇，一组相邻的小蜂窝簇形成一个本地网络。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。此小蜂窝成为锚点与簇内小蜂窝协调使用本地网络。本地化选择锚点，有效减少切换过程回程链路时延消耗利用率。设计基于X2的切换流程，切换准备阶段提前数据转发，执行阶段采用无随机接入和延迟与源基站连接时间，本地化路径切换，避免了到核心网的路径切换。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于本地移动性切换管理方法，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。