[发明专利]一种5G系统中基于成簇的超密集小网络移动性管理办法

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，特别是涉及5G系统中一种基于成簇的超密集小网络的移动性管理办法。

背景技术

在未来的移动网络中，将会部署传统大功率的宏基站和大量低功率的小基站s。在理论上，整体上的网络能力和单位面积的cells的数量有关。在密集部署的网络中，有用信号和信号干扰都会加强，移动社的移动性管理中切换会很频繁。

在未来无线网络中，有两种方式实现高吞吐量，包括大量的MIMO天线和超密集网络部署。大量的MIMO天线是在基站上使用大量的天线，MIMO的性能由于空间的限制会被限制，系统会饱和。TDD系统比较适合大量MIMO，但是TDD中由于有限的信道相干时间，正交轴的数量会有限制，而且部署成本也较高。超密集网络部署中的小基站的部署成本比宏基站小，通过智能切换，达到最好的连接。在远距离地方，只需要部署无线单元，而不用部署有着很多天线的宏基站。小基站同时支持多种无线技术。小基站的切换不像宏基站那样好，尤其在宏基站和小基站的混合部署的移动网络中，设备的移动性管理更加复杂。在这种混合接入下，超密集网络部署需要更好的移动性管理模型和性能分析模型。

面对如此庞大和复杂的移动网络，小区切换在设备移动性管理和性能分析中显得越来越突出。如今随着移动网络的发展，业务种类多样化，用户设备的移动复杂性的增加，原来的小区切换机制，不再能很好的适应复杂的网络环境。如何在设备的不同状态下和网络的密集部署的环境中进行高效的小区切换，以及给予用户更好的网络体验，成为小区切换研究的一个重要问题。

发明内容

技术问题：本发明针对用户终端移动的复杂化和业务的多样化的特点，提出了一种5G系统中基于成簇的超密集小网络移动性管理办法，并根据用户终端的移动速度情况和业务类型选择不同的切换策略，在密集网络部署的环境中进行高效的小区切换，提高用户的网络体验。

技术方案：本发明提供的是5G系统中一种基于成簇的超密集小网络的移动性管理办法，包括以下步骤：

A、移动终端周期性的监测小区基站的信号质量，包括宏基站和小基站。

B、利用生灭模型得出各个小区平稳时的信道占用情况，可以得出设备新呼叫和切换的阻塞率，制定正确的切换策略，提高切换成功率，减少用户终端的掉话率和呼叫的阻塞率。

C、所述移动终端判断目标基站无可用信道和信道质量是否可用，若满足切换条件，执行步骤D；否则执行步骤A。

D、所述移动终端根据自身的业务情况判断切换条件。若移动终端无业务进行，执行步骤E；若移动终端有业务进行，执行步骤F。

E、所述移动终端根据自身的移动情况判断切换条件。若移动终端处于低速移动或者静止中，执行步骤G；若移动终端处于中高速移动中，执行步骤H。

F、所述移动终端根据自身的业务情况判断切换条件。若有语音业务进行，且目标基站信道可用，执行步骤I；若移动终端有数据业务进行，执行步骤J。

G、所述移动终端切换到目标微小区簇的导频基站上，结束本流程。

H、所述移动终端切换到目标小区所在宏基站上，结束本流程。

I、所述移动终端切换到目标小区所在宏基站上，结束本流程。

J、所述移动终端低速移动或静止中，且信道可用，执行步骤K；若移动终端中高速速移动中，且信道可用，执行步骤L。

K、所述移动终端切换到目标微小区簇里的小基站上，结束本流程。

L、所述移动终端切换到目标小区所在宏基站上，结束本流程。

本发明的步骤A中，定义时间T为监测周期，实现周期性监测并更新位置信息。若小区基站的信号质量(包括宏基站或者小基站)满足切换条件时，移动终端将会准备进行切换。若小区基站的信号质量不满足切换条件时，移动终端将会继续对小区基站信号进行监测。在保证最优网络信号的前提下最大限度地利用小区的网络资源。

本发明的步骤B中，生灭过程模型的工作原理是小区呼叫到达，包括新增和切换呼叫服从参数为λ的指数分布，单个设备服务时间即信道占用时间服从参数为μ的指数分布，小区的总信道数为C，其中保护信道数为C_p；在很短的时间h内，系统的状态只能从状态i转移到状态i-1或i+1或保持不变；状态由i变到i+1，一个新呼叫或者切换呼叫到来，即小区内增加一个服务设备，其概率是λh；状态由i变到i-1，一个呼叫或者业务结束，即小区内减少一个服务设备，其概率为μh；小区内所服务得设备不增不减，其概率是1-(λ+μ)h；生灭过程模型具体应用如下：