[发明专利]一种面向密集小站部署的基于虚拟小区设计的移动性增强方案

说明书

本发明提出一种面向密集小站部署的基于虚拟小区设计的移动性增强方案，构建以用户为中心的无线网络。本发明考虑两层网络的架构，即宏基站的覆盖范围内包括多个小站。在虚拟小区构建中，用户识别号是虚拟小区的唯一标识。本发明的同步过程和切换过程由宏蜂窝辅助执行，用户将测量信息和用户上下文报告给宏蜂窝，由宏蜂窝执行虚拟小区构建和同步FAP选择算法，同步小站做资源预留和数据准备，保证较稳定的业务质量。同时，本发明在虚拟小区中优化TTT等切换参数，降低切换过程中时延问题造成的链路失败的概率，保证中高速移动用户的移动性能。

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(5G)中超密集网络场景下以用户为中心虚拟小区(VC，Virtual Cell)组成和用户移动性研究。

背景技术

由于小站(Small cell)易于部署、功率小等特点，在3GPP LTE R12(the 3rdGeneration Partnership Project Long Term Evolution Release 12)中，Small cell增强备受关注。5G网络中为了实现10Gbps的高数据速率和任何时间任何地点的无处不在的服务，大量的small cell被灵活的部署在服务区内，从而形成超密集网络(UDN，Ultra-DenseNetwork)提供无缝覆盖和现有宏基站的业务泄流，提升系统容量。基于small cell超密集部署的密集网络被认为是5G蜂窝网络实现10Gbps的高数据速率最主要的特点。

密集部署small cell是解决网络覆盖和容量问题的重要方法：一方面，这可以在热点区域实现对宏基站的高速分流；另一方面，对有大量业务分布的室内，通过small cell覆盖比宏蜂窝更为有效。大量的部署使得small cell密度急剧增长，甚至可以达到和用户设备同等的密度。在UDN下，由于基站间的距离(ISD，Inter Sites Distance)很小，即使在用户移动性很低的情况下，可靠的切换程序也是十分必要的。而且对用户移动轨迹的预测也有助于提高用户对网络的选择性和利用性。

UDN下由于基站部署很密集，基站间距离很小，如果使用传统的切换算法会导致切换测量过多，并且切换的命中率很低，不满足用户移动性的需求。造成切换失败(HOF，Handover Failure)的原因可能是在UE(User Equipment)执行切换时和服务小区失去了同步。比如，SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio，信干噪比)在给定的T310(Timer310，时钟310)时间内低于阈值。在UDN下，由于小站更小的覆盖和切换(HO，Handover)过程造成的时延会使失败率更高。尤其是对于高速移动的用户而言，如果仍然采用之前的切换的准则，使得切换发生的时刻是在小站中心的区域，这样会造成很大的干扰，用户和原有小站失去同步。因此我们提出一种面向密集小站部署的基于虚拟小区设计的移动性增强发明。随着用户移动，虚拟小区不断更新，新的小站加入到虚拟小区中成为同步小站，而原有的小站则从虚拟小区中剔除。同时，在虚拟小区中优化切换参数，降低切换过程中时延问题造成的链路失败的概率，使得用户保证中高速移动用户的移动性能。

虚拟小区是以用户终端为中心，由用户周围的多个FAPs(Femto Access Point，毫微微蜂窝室内基站)组成该用户的虚拟小区，根据用户需求为用户提供服务。虚拟小区的FAP分为服务FAP和同步FAP，服务FAP是当前正在为终端提供服务的FAP，同步FAP是没有向终端提供服务，但已做好资源预留和数据准备，随时能为终端提供服务的FAP，保证较稳定的QoS(Quality-of-Service，业务质量)。

发明内容

我们考虑UDN下的虚拟小区构建，构建以用户为中心的无线网络。虚拟小区由用户周围的多个小站组成，像影子一样随着用户的移动及周围环境的变化而快速的更新。用户识别号(ID，Identity)是虚拟小区的唯一标识，在虚拟小区更新之前，满足条件的用户根据相应的切换触发准则选择下一个为用户提供服务的小站。