CN103152699A - LTE-Advanced移动中继Backhaul Link的业务群组切换***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开LTE-Advanced移动中继Backhaul link的业务群组切换***及方法。本发明***包括:群组切换触发模块:用于触发移动中继所接纳UE群组与目标eNode B在Backhaul link的业务群组切换;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;资源统计模块:用于移动中继的MR_UE统计Backhaul link的传输资源;判断是否需要压缩模块:用于移动中继判断是否要对UE群组业务进行压缩处理;业务压缩模块:用于移动中继对UE的业务进行压缩处理;业务分流模块:用于确定能够进行群组切换的UE业务;业务群组切换模块:用于将允许进行群组切换的UE业务映射到传输资源。
Description
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Backhaul link的业务群组切换***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Access Link,中继与eNode B存在着一条共享的Backhaul Link。
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***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群组和中继之间是相对静止或弱移动性,UE群组与中继之间的切换较少。
群组切换是指距离相近的多个UE构成一个UE群组,当UE群组在移动时,会出现UE群组同时从一个eNode B(或中继)切换到另一个eNode B(或中继)。在传统移动通信中,由于eNode B与单个UE之间采用Direct Link通信,此时的群组切换实际上是由eNode B和单个UE各自独立完成。但是,在引入移动中继的移动通信***中,UE群组和中继之间的切换很少,而中继和eNode B之间切换频繁。因此,UE群组和eNode B之间的切换主要表现为接入多个UE的移动中继与eNode B之间的切换,如图2所示。由于中继与eNode B存在着一条共享的Backhaul Link,因此接入多个UE的移动中继与eNode B之间的切换包括两个步骤。首先是移动中继从源eNode B切换到目标eNode B的链路切换即建立新的Backhaul Link,然后是UE群组的业务从源Backhaul Link切换到目标Backhaul Link的业务群组切换。本发明给出了LTE-Advanced移动中继Backhaul Link业务群组切换的解决方案。
发明内容
本发明提供了一种LTE-Advanced移动中继Backhaul link的业务群组切换***及方法,其保证了UE群组在移动中继与eNode B之间发生切换时的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群组而言的eNode B单元(记为MR_eNode B)。本发明是在现有切换技术的基础上研究LTE-Advanced移动中继Backhaul Link的业务群组切换。
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。由于UE使用的业务分类别排成队列,考虑以队列为单位进行业务的群组切换。在群组切换前由移动中继MR_UE单元统计UE群组的业务需求量以及由移动中继MR_eNode单元统计Backhaul Link所能提供的信道资源量。为了能让更多的业务群组切换至Backhaul Link,考虑以队列为单位在群组切换前对业务群组进行压缩(可采用已有的压缩算法)。压缩的比例取决于具体的压缩算法。当然,压缩是需要消耗资源的,压缩比例越大,压缩算法越复杂,压缩所需时间越长。为此,在压缩之前先做一个判断,当业务需求量大于业务信道资源量时才对业务群组进行压缩。
本发明采用以下技术方案:LTE-Advanced移动中继Backhaul link的业务群组切换***,包括群组切换触发模块、业务分类统计模块、资源统计模块、判断是否需要压缩模块、业务压缩模块、业务分流模块和业务群组切换模块,各模块详述如下:
群组切换触发模块:用于触发移动中继所接纳UE群组与目标eNode B在Backhaul link的业务群组切换。当移动中继的MR_UE刚切换接入至目标eNode B时,目标eNode B立即向移动MR_UE发送业务群组切换指令,触发移动中继所接纳UE群组和目标eNode B在Backhaul link的业务群组切换。
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。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。
资源统计模块:用于移动中继的MR_UE统计Backhaul link的传输资源。利用中继和目标eNode B建立Backhaul link时测量的信道参数信息,自适应地选择相应的调制方式,统计可以为UE业务提供的传输资源。
判断是否需要压缩模块:用于移动中继判断是否要对UE群组业务进行压缩处理。将UE的业务总量与Backhaul link可提供的传输资源相比较。如果UE的业务总量小于可提供的传输速率,则不需要压缩;否则,需要对UE的业务队列进行压缩。
业务压缩模块:用于移动中继对UE群组业务进行压缩处理。由于中继将所有接入的UE业务分类排队,这使得对同类业务的压缩变得容易。可以采用已有的业务压缩方法。
业务分流模块:用于确定允许进行群组切换的UE业务。判断业务压缩后的总业务量是否大于实际可提供的数据传输资源。如果大于,则按业务优先级以及先后顺序确定允许进行群组切换的UE业务,同时将未被允许的业务通知相关的UE。否则,允许所有业务进行群组切换。
业务群组切换模块:用于将允许进行群组切换的UE业务映射到传输资源。按照LTE-Advanced时分的方法,将允许进行群组切换的UE业务映射到传输时隙。
本发明LTE-Advanced移动中继Backhaul link的群组切换方法,其按如下步骤:
①当移动中继MR_UE刚切换接入至目标eNode B时,目标eNode B立即向移动MR_UE发送群组切换指令,触发移动中继所接纳UE群组和目标eNode B的群组切换。
②移动中继的MR_eNode B单元统计所接入的UE群组正在使用的业务类型队列及业务量。UE使用的业务可以分为以下几类: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。
③移动中继MR_UE单元利用其与目标eNode B建立Backhaul link时测量的信道参数信息,自适应地选择相应的调制方式,统计可以为UE业务提供的数据传输资源。②和③同时执行。
④当②和③均完成后,判断统计出的UE业务量是否大于实际可提供的数据传输资源。如果小于,则统计出的UE业务量全部允许进行群组切换,转至第⑦步。
⑤对MR_eNode B单元中UE队列的业务进行群组压缩。
⑥将群组压缩后的UE队列的业务总量与实际可提供的数据传输资源比较大小。如果大于,则按业务优先级以及先后顺序确定允许进行群组切换的UE业务,并将不允许进行群组切换的业务信息通知相关的UE。
⑦将允许进行群组切换的UE业务映射到传输资源。按照LTE-Advanced时分的方法,将允许进行群组切换的UE业务映射到传输时隙。
本发明LTE-Advanced移动中继Backhaul link的业务群组切换的***和方法的优点在于:对业务进行分类,同一类别的UE业务集中处理,可以有效减少UE群组切换的时间;在Backhaul Link传输资源不足的情况下,对UE业务集中压缩,可以适应负载较重的场景;按照业务的优先级别,可以优先保证对时延和时延抖动有严格要求的业务先进行处理,保证了UE群组切换时的QoS质量。
附图说明
图1是增加中继节点后的LTE-Advanced***结构图。
图2是移动中继群组切换需要解决的Backhaul Link切换示意图。
图3为移动中继的一个应用场景示意图。
图4是LTE-Advanced移动中继Backhaul Link群组切换的流程图。
图5是LTE-Advanced移动中继Backhaul Link群组切换的***框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面将结合附图对本发明的实施例作详细的说明。
如图3所示的移动中继应用场景中,分别用标识符1~7标识7个小区,每个小区都有各自的eNode B。装有移动中继的公共汽车当前在小区1的服务下,运动方向可以向任意小区,这里假设向小区4运动。相对于移动中继,此时小区1的eNode B是源eNode B,小区4的eNode B是目标eNode B。
按功能,移动中继包括MR_UE单元和MR_eNode B单元。MR_UE用于移动中继和eNode B通过Backhaul link数据通信。MR_eNode B单元用于移动与其接入的下属UE通过Access link数据通信。UE群组和中继之间是相对静止或弱移动性,UE群组与中继之间的切换较少;中继和eNode B之间存在着强移动性,中继和eNodeB之间切换频繁。因此,在图3所示的移动中继应用场景中,当中继从小区1移动到小区4,中继与UE群组之间的Access link通常没有发生变化,而中继与eNode B之间的Backhaul link发生变化。中继从源eNode B切换到目标eNode B,在完成Backhaul link的更换后,还需要将中继接入的UE业务群组切换到Backhaul link。
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。由于UE使用的业务分类别排成队列,考虑以队列为单位进行业务的群组切换。在群组切换前由移动中继MR_UE单元统计UE群组的业务需求量以及由移动中继MR_eNode单元统计Backhaul Link所能提供的信道资源量。为了能让更多的业务群组切换至Backhaul Link,考虑以队列为单位在群组切换前对业务群组进行压缩(可采用已有的压缩算法)。压缩的比例取决于具体的压缩算法。当然,压缩是需要消耗资源的,压缩比例越大,压缩算法越复杂,压缩所需时间越长。为此,在压缩之前先做一个判断,当业务需求量大于业务信道资源量时才对业务群组进行压缩。
参见图4,LTE-Advanced移动中继Backhaul link的群组切换方法,具体执行步骤如下:
①当移动中继MR_UE刚切换接入至目标eNode B时,目标eNode B立即向移动MR_UE发送群组切换指令,触发移动中继所接纳UE群组和目标eNode B的群组切换。
②移动中继的MR_eNode B单元统计所接入的UE群组正在使用的业务类型队列及业务量。UE使用的业务可以分为以下几类: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。
③移动中继MR_UE单元利用其与目标eNode B建立Backhaul link时测量的信道参数信息,自适应地选择相应的调制方式,统计可以为UE业务提供的数据传输资源。②和③同时执行。
④当②和③均完成后,判断统计出的UE业务量是否大于实际可提供的数据传输资源。如果小于,则统计出的UE业务量全部允许进行群组切换,转至第⑦步。
⑤对MR_eNode B单元中UE队列的业务进行群组压缩。
⑥将群组压缩后的UE队列的业务总量与实际可提供的数据传输资源比较大小。如果大于,则按业务优先级以及先后顺序确定允许进行群组切换的UE业务,并将不允许进行群组切换的业务信息通知相关的UE。
⑦将允许进行群组切换的UE业务映射到传输资源。按照LTE-Advanced时分的方法,将允许进行群组切换的UE业务映射到传输时隙。
参见图5,本发明LTE-Advanced移动中继Backhaul link的业务群组切换***,包括群组切换触发模块、业务分类统计模块、资源统计模块、判断是否需要压缩模块、业务压缩模块、业务分流模块和业务群组切换模块。
群组切换触发模块:用于触发移动中继所接纳UE群组与目标eNode B在Backhaul link的业务群组切换。当移动中继的MR_UE刚切换接入至目标eNode B时,目标eNode B立即向移动MR_UE发送业务群组切换指令,触发移动中继所接纳UE群组和目标eNode B在Backhaul link的业务群组切换。
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。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。
资源统计模块:用于移动中继的MR_UE统计Backhaul link的传输资源。利用中继和目标eNode B建立Backhaul link时测量的信道参数信息,自适应地选择相应的调制方式,统计可以为UE业务提供的传输 资源。
判断是否需要压缩模块:用于移动中继判断是否要对UE群组业务进行压缩处理。将UE的业务总量与Backhaul link可提供的传输资源相比较。如果UE的业务总量小于可提供的传输速率,则不需要压缩;否则,需要对UE的业务队列进行压缩。
业务压缩模块:用于移动中继对UE群组业务进行压缩处理。由于中继将所有接入的UE业务分类排队,这使得对同类业务的压缩变得容易。可以采用已有的业务压缩方法。
业务分流模块:用于确定允许进行群组切换的UE业务。判断业务压缩后的总业务量是否大于实际可提供的数据传输资源。如果大于,则按业务优先级以及先后顺序确定允许进行群组切换的UE业务,同时将未被允许的业务通知相关的UE。否则,允许所有业务进行群组切换。
业务群组切换模块:用于将允许进行群组切换的UE业务映射到传输资源。按照LTE-Advanced时分的方法,将允许进行群组切换的UE业务映射到传输时隙。
以上对本发明专利的优选实施例及原理进行了详细说明。对本领域的普通技术人员而言,依据本发明专利提供的思想,在具体实施方式上会有改变之处,而这些改变也应视为本发明专利的保护范围。
Claims (3)
1.LTE-Advanced移动中继Backhaul link的业务群组切换***,其特征是包括:
群组切换触发模块:用于触发移动中继所接纳UE群组与目标eNode B在Backhaul link的业务群组切换;
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;
资源统计模块:用于移动中继的MR_UE统计Backhaul link的传输资源;利用中继和目标eNode B建立Backhaul link时测量的信道参数信息,自适应地选择相应的调制方式,统计为UE业务提供的传输资源;
判断是否需要压缩模块:用于移动中继判断是否要对UE群组业务进行压缩处理;将UE的业务总量与Backhaul link可提供的传输资源相比较;如果UE的业务总量小于可提供的传输速率,则不需要压缩;否则,需要对UE的业务队列进行压缩;
业务压缩模块:用于移动中继对UE的业务进行压缩处理;
业务分流模块:用于确定能够进行群组切换的UE业务;判断业务压缩后的总业务量是否大于实际可提供的数据传输资源;如果大于,则按业务优先级以及先后顺序确定可以进行群组切换的UE业务,同时将未被允许的业务通知相关的UE;否则,允许所有业务进行群组切换;
业务群组切换模块:用于将允许进行群组切换的UE业务映射到传输资源;按照LTE-Advanced时分方法,将允许进行群组切换的UE业务映射到传输时隙。
2.如权利要求1所述的业务群组切换***,其特征是:所述的业务分类统计模块中,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;每类业务设置一个队列,并设置相应的优先级。
3.LTE-Advanced移动中继Backhaul link的群组切换方法,其特征是按如下步骤:
①当移动中继MR_UE刚切换接入至目标eNode B时,目标eNode B立即向移动MR_UE发送群组切换指令,触发移动中继所接纳UE群组和目标eNode B的群组切换;
②移动中继的MR_eNode B单元统计所接入的UE群组正在使用的业务类型队列及业务量;
③移动中继MR_UE单元利用其与目标eNode B建立Backhaul link链路时测量的信道参数信息,自适应地选择调制方式,统计为UE业务提供的数据传输资源;本步骤与步骤②同步执行;
④当步骤②和步骤③均完成后,判断统计出的UE业务量是否大于实际可提供的数据传输资源;如果小于,则转至第⑦步骤;
⑤对MR_eNode B单元中UE队列的业务进行群组压缩;
⑥将群组压缩后的UE队列的业务总量与实际可提供的数据传输资源比较大小;如果大于,则按业务优先级以及先后顺序确定允许群组切换的UE业务,并将不允许进行群组切换的UE业务信息通知相关的UE;
⑦将允许进行群组切换的UE业务映射到传输资源;按照LTE-Advanced时分的方法,将允许进行群组切换的UE业务映射到传输时隙。
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