[发明专利]一种基于移动边缘计算的切换管理方法

说明书

本发明涉及一种基于移动边缘计算的切换管理方法，属于无线通信技术领域。该方法包括：发明一种密集蜂窝网络场景下部署移动边缘服务器的一种网络架构，并提出基于MEC切换决策的无路径切换流程处理方法，在保证用户服务质量同时减少路径切换请求降低核心网大量信令的负载。MEC控制X2接口实现切换完成阶段的源基站缓冲区数据通过基站之间形成的数据链路进行数据传输，满足用户服务质量要求条件下用马尔科夫决策过程(MDP)模型优化方法确定数据链路列表最优长度，该方案有效降低核心网信令负荷和延迟，同时实现更高吞吐量。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及一种基于移动边缘计算的切换管理方法。

背景技术

近年来，随着移动智能终端的快速发展，移动通信数据流量需求呈现爆炸式的增长。为了满足用户的需求，5G网络正朝着密集化、综合化、宽带化的趋势发展。密集网络通过高密度部署小蜂窝基站来增强空间覆盖，能够极大提升网络容量。然而随着网络的密集化和层次化，移动性管理是影响这种新型网络架构的关键挑战。

基于X2的切换决策过程，目标基站根据小区负载以及测量报告进行接纳判决，如果目标小区负荷过大超出门限，目标基站将拒绝源基站的切换请求，导致切换失败发生。另一个缺陷是基于X2的切换流程中，建立X2链路并转发源基站数据在实际网络中可能需要几十毫秒，当用户连接到目标基站时，很可能源基站数据尚未发送到目标基站，此时目标基站数据缓存区可能为空，将增加数据中断时延。

切换完成阶段，由于用户连接不同基站，用户数据速率可能发生变化，不能做到无差异切换体验，并且基站资源无法得到充分体验。

传统网络中的切换决策是由无线接入点进行的，而不考虑基站和回程拓扑的部署，但是如果灵活部署小蜂窝的密集网络采用类似的机制，则不会选择最合适的目标小基站。因此，密集网络新的网络架构和移动性管理需要新的网络架构和切换管理方案。

基于X2的从源基站到目标基站的切换过程中，存在切换失败、切换中断时延过大、切换前后用户体验不一致等问题。因此，发明一种密集蜂窝网络场景下部署移动边缘服务器的一种网络架构，并给出基于MEC切换决策的无路径切换流程方法，在保证用户服务质量同时减少路径切换请求降低核心网信令的负载。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于移动边缘计算的切换管理方法，该技术方案网络架构设计为多个小蜂窝基站集合形成一个蜂窝簇，本地化部署MEC服务器与接入网和核心网设计接口，提供本地服务同时不影响传统核心网服务，基于MEC切换决策的无路径切换流程方法，在保证用户服务质量同时减少路径切换请求降低核心网信令的负载。MEC控制X2接口实现切换完成阶段的源基站缓冲区数据通过基站之间形成的数据链路进行数据传输，满足用户服务质量要求条件下用马尔科夫决策过程(MDP)模型优化方法确定数据链路列表最优长度，该方案有效降低核心网信令负荷和延迟，同时实现更高吞吐量。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于移动边缘计算的切换管理方法，包括以下步骤：

S1：在密集蜂窝网络场景下部署移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)服务器，采用模块化MEC架构，包括MEC平台与接入网侧的接口、基础设施服务、通用服务，服务支持和应用开发框架，确定所需的无线网络接口；在该架构下采用基于MEC切换决策的无路径切换流程处理方法；

S2：切换完成阶段MEC控制X2接口实现源基站缓冲区数据通过基站之间X2接口形成的数据链路进行数据传输，满足用户服务质量要求用马尔科夫决策过程(MDP)优化方法确定数据链路列表的最优长度；

S3：数据链路长度的确定依赖用户侧和网络侧角度综合考虑所考虑创建的收益函数，路径切换执行与否以最大化值函数为目标，满足不同的业务应用类型进而确定最优数据链路，保证用户服务质量得同时，最大化降低切换过程中核心网的切换信令消耗和中断时延。