[发明专利]LTE-A中继系统及其基于辅助载波的协作切换方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种LTE-Advanced中继系统基于辅助载波的协作切换方法。

背景技术

在长期演进系统的进一步演进（Long Term Evolution-Advanced,LTE-Advanced，简称LTE-A）过程中，一方面，LTE-Advanced系统提出了很高的系统容量要求，另一方面，可供获得如此容量的大带宽频谱只能在高频段获取，而高频段的路损和穿透损耗可能都比较大，很难获得好的覆盖。中继（Relay）技术作为LTE-Advanced系统中的关键技术，具有扩大小区覆盖范围，提高系统吞吐量的优势。Relay技术可以通过插入中继站（Relay Station，RS），有效地填补覆盖不足造成的覆盖空洞和阴影死角；同时，对于插入的RS，可以获得小区分裂增益，从而达到提高系统容量的目的。

切换是一个重要的无线资源管理功能，是蜂窝系统中独有的功能和关键特征。切换可以认为是蜂窝通信中最复杂和最重要的过程之一。切换属于移动性管理的一部分。在移动通信系统中，对于正在通信中的移动台，当它从一个基站的覆盖区域移动到另一个基站的覆盖区域时，为了保证通信的连续性，网络控制会启动切换过程，以保证用户业务的连续传输。所谓切换就是指在移动台通信期间，由于位置发生改变，而动态的把和网络之间的通信链路从当前服务基站转移到目标基站。在切换过程中要保证通信链路的转移不能影响通话的正常进行，实现平滑切换。一个好的切换策略必须要保证用户服务的连续性和连接状态下用户的移动性。

随着无线通信技术的发展，先后出现了硬切换、软切换和接力切换等传统主流切换技术。硬切换机制具有实现不同频段之间以及不同系统间的切换，从而可以更好的实现地域覆盖和无缝切换，并且实现与现有3GPP与非3GPP的兼容的优点而被使用在LTE-Advanced系统中。

随着宽带无线通信技术的不断发展，高速率、大带宽势必会成为宽带无线通信系统发展的趋势。基于这种趋势，载波聚合（Carrier Aggregation，CA）技术被提出，它可以将多个小带宽聚合在一起，从而达到扩展带宽的目的。

在LTE-Advanced系统中，中继技术和载波聚合技术被引入后，基本解决了系统的覆盖和大带宽的问题。然而，对于小区边缘用户而言，当用户的接收导频强度不断下降，以致需要触发切换时，其切换中断时延相对增大，切换容易失败。因此，如何保证切换时的服务质量以及减小切换中断时延成为了研究切换策略的重要课题。在LTE-Advanced中继系统中的切换场景下，中继技术和载波聚合等技术的引入，给系统的切换机制提出了更高的要求和挑战。

发明内容

本发明的目的在于提供一种LTE-A中继系统及其基于辅助载波的协作切换方法，解决了现有技术中对于小区边缘用户在发生切换时，切换容易失败的问题，能够提高切换用户的服务质量。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种LTE-A中继系统，包括宏基站及所述宏基站覆盖范围内的至少一个中继站，所述中继系统的通信链路包括所述宏基站与用户之间的直接链路、所述宏基站与所述中继站之间的回程链路和所述中继站与所述用户之间的接入链路；所述宏基站直接向所述用户提供低频载波信道，同时所述宏基站向所述中继站提供高频载波信道，并控制所述中继站向所述用户提供高频载波信道，所述用户同时接收所述宏基站和所述中继站发来的信息，并且所述用户具有载波聚合功能；所述宏基站通过直接链路向所述用户提供数据服务，并在所述用户从所述中继站向相邻小区的中继站的切换过程中提供不间断的数据服务。

所述宏基站接收用户发来的切换请求信息后将用户切换到相邻小区的中继站；宏基站对低频载波信道进行激活与反激活控制；所述中继站向用户提供高频载波信道，并与用户进行数据交互。

所述宏基站与中继站之间的控制通道的建立以及宏基站与中继站之间的数据交互通过回程链路完成；所述中继站与用户之间的控制通道的建立和数据交互通过接入链路完成。

上述LTE-A中继系统的基于辅助载波的协作切换方法，包括以下步骤：

S1）用户对与当前服务的中继站以及宏基站之间的高频载波信道和低频载波信道进行测量，并将测量报告发送给当前服务的宏基站；