[发明专利]一种基于锚点的用户为中心多连接移动性设计方法

说明书

本发明提供一种基于锚点的用户为中心多连接移动性设计方法。在用户为中心网络中，多个AP通过多连接技术同时服务用户，称为活跃集，其中backhaul容量最大的AP作为AP C负责控制平面，并与其他AP一起负责用户平面。AP C根据DL‑RSS更新活跃集AP，保证用户始终处于活跃集中心。当存在新的AP比任意服务AP提供更强的RSS时，若AP C不变，那么由AP C控制用户平面的切换；若AP C离开活跃集，将从活跃集中选出backhaul容量最大的AP作为目标AP C，发生控制平面的切换。相比于传统密集网络的切换设计，基于锚点的用户为中心多连接移动性性能有显著提升，控制平面切换概率降低了至少30％。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及第五代移动通信系统(the 5thgeneration，简称为5G)中超密集网络场景下以用户为中心网络的移动性研究。

背景技术

移动用户数量的急剧增长及其流量需求推动蜂窝网络运营商提供更高容量的网络。超密集网络(Ultra-Dense Network,UDN)作为5G新兴技术之一，通过密集化部署小站，能够通过缩短服务距离来提供更高的网络容量，实现容量和频率复用效率的大幅度提升，因此被认为是满足2020年5G网络中移动数据流量需求的主要技术手段。

然而，网络密集化意味着每个用户周围的潜在服务站数量增加，更强的小区间干扰和更频繁的切换，这会带来更高的网络控制开销，使得切换失败率增加，因此切换性能在UDN中变得相当重要。为了解决上述问题并探索UDN的潜力，网络体系结构从传统的以小区为中心向以用户为中心转变。以用户为中心网络(User-Centric Network,UCN)的理念从网络控制用户转变为网络服务用户，通过获取用户的无线通信环境信息，利用和协调用户周围的潜在服务站点，组织一个动态接入点组(Access Point Group,APG)，并灵活地分配所需的资源，为每个移动用户提供满意和安全的服务，并且无需用户参与。小区虚拟化技术是UCN的主要实现方法，为了保证用户体验的一致性和连贯性，虚拟化小区中的资源分配和站点选择都是以用户为中心的方式进行的。也就是说，从用户的角度出发为每个用户选择若干个条件较好的基站(例如信干噪比最大、backhaul容量最大的基站等)组成APG。因此在UCN中，用户感觉自己始终处于网络中心，打破了传统网络中小区边界的概念。

作为在UCN中形成APG的潜在技术之一，多连接强有力地提供了以用户为中心的服务。通过同时连接到多个接入点(Access Point,AP)，用户即使在服务AP集合修改或无线链路失败(Radio Link Failure,RLF)时也能享受连续的服务。另一方面，高密度AP部署为频谱密集复用带来了巨大优势，并且通过多连接技术可以提升用户的吞吐量，尤其是对传统网络中的边缘用户而言。由于多连接设计将用户的流量分成多个链路，使得单连接设计中的backhaul限制也可以被克服。

但是，以用户为中心的多连接网络中的切换次数随着服务AP数量的增加而增加，使得相应的基站到网络的信令开销增加。这是因为当连接的站点数增多时，用户在移动的过程中更容易发现新的基站优于原服务基站集合中条件较差的基站。为了减少网络控制开销并减少切换时延，在UCN网络中采用控制平面和用户平面(Control-Plane/User-Plane,CP/UP)分离的网络架构是一种潜在的实现方法。与异构网络中宏基站负责控制平面、小基站负责用户平面的网路架构不同，由于宏基站的位置相对固定并且控制平面在宏基站之间的切换与传统LTE下的切换类似，而在单层小基站的超密集网络中，由于条件最好的负责控制平面的小基站位置的不固定，并且需要选择控制平面切换的目标基站，因此，需要对在以用户为中心的多连接架构下移动用户的站点选择与切换重新进行设计。

发明内容