无线通信系统及方法、动态关联控制装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提供一种利用中继节点进行负载转移，从而实现均衡负载和提高服务质量的无线通信系统、动态关联控制装置及动态关联控制方法。本发明专利技术的动态关联控制装置包括：信息采集部，采集与对象中继节点和关联候选基站相关的信息；阻塞率计算部，根据所采集的信息，分别计算在对象中继节点与各个关联候选基站相关联时的候选阻塞率；以及关联控制部，从所计算出的所述候选阻塞率中选择对象阻塞率，将与该对象阻塞率对应的基站作为关联转移对象基站，使所述对象中继节点转变成与所述关联转移对象基站相关联。

【技术实现步骤摘要】
无线通信系统及方法、动态关联控制装置及方法
本专利技术涉及在部署有中继节点的蜂窝网络中的无线通信系统，特别涉及利用中继节点进行负载转移的无线通信系统、动态关联控制装置及动态关联控制方法。
技术介绍
近年来，无线通讯技术迅猛发展，蜂窝网中的小区面积逐渐缩小，网络中负载快速上升，造成小区负载随着时间和空间剧烈变化。这种负载不均匀性一方面使得热点小区中的用户服务质量下降，另一方面，非热点小区内资源没有被充分利用。为了解决热点小区内用户服务质量下降的问题，需要将热点小区内的负载转移到周围的非热点小区，即在网络中进行负载转移的操作。例如，在专利文献1(WO2010EP6136820100804)“DISTRIBUTEDLOADBALANCINGINCELLULARWIRELESSNETWORKS”中，描述了一种蜂窝网内进行负载转移的方法。该方法是分布式算法，通过改变为用户服务的基站来转移负载，此外，在小区基站属下设置中继节点的中继技术近年来成为被广泛接受的无线通讯技术之一，在若干蜂窝网标准中，中继技术都被纳入其中。所谓中继节点，是指与设置范围所对应的小区的基站相关联、通常被部署在小区的边缘、用来增强边缘用户信号强度以及扩大覆盖范围的设备。在专利文献1(WO2010EP6136820100804)中采用的分布式算法仅涉及用户和基站之间的负载转移，并没有中继节点的参与。此外，在专利文献2(WO2010US4366920100729)“SYSTEMANDMETHODFORMOBILEACCESSCONTROLANDLOADBALANCINGINARELAYNETWORK”中。描述了一种包含中继节点的单小区内利用中继进行负载转移的方法。但是，该方法不能够应用到多小区下不同小区之间负载转移的场景。在蜂窝网的环境下无法解决资源分配不均及阻塞的问题。另外，在专利文献3(US2002021305820020806)“Integratedcellularandadhocrelayingsystem”中描述了一种部署有中继节点的蜂窝网络，并且指出部署的中继节点能够协助在多小区之间转移负载。但是并没有给出具体的中继节点转移负载的算法。
技术实现思路
本专利技术就是鉴于以上问题而完成的，目的在于提供一种利用中继节点进行负载转移，从而实现均衡负载和提高服务质量的无线通信系统、动态关联控制装置及动态关联控制方法。在存在中继节点的蜂窝网等网络中，中继节点与所属的小区基站相配合进行动作，由于中继节点通常被部署在位置较高、视野较好的地点，在硬件条件和地理条件来说能够和周围若干个基站保持较好的信道状态，使得利用中继节点进行负载转移成为可能。本专利技术中，利用以上中继节点的特性，动态地分配中继节点所属的基站，使得中继节点并不如现有技术那样与固定的小区基站相关联，而是能够根据无线通信资源的情况改变与中继节点相关联的基站，从而使得中继节点服务下的用户终端的负载间接地转移。本专利技术的一个技术方案是一种动态关联控制装置，包括：信息采集部，采集与对象中继节点和关联候选基站相关的信息；阻塞率计算部，根据所采集的信息，分别计算在对象中继节点与各个关联候选基站相关联时的候选阻塞率；以及关联控制部，从所计算出的所述候选阻塞率中选择对象阻塞率，将与该对象阻塞率对应的基站作为关联转移对象基站，使所述对象中继节点转变成与所述关联转移对象基站相关联。本专利技术的另一个技术方案是一种动态关联控制方法，包括：信息采集步骤，采集与对象中继节点和关联候选基站相关的信息；阻塞率计算步骤，根据所采集的信息，分别计算在对象中继节点与各个关联候选基站相关联时的候选阻塞率；以及关联控制步骤，从所计算出的所述候选阻塞率中选择对象阻塞率，将与该对象阻塞率对应的基站作为关联转移对象基站，使所述对象中继节点转变成与所述关联转移对象基站相关联。本专利技术的再一个技术方案是一种无线通信系统中的无线通信方法，所述无线通信系统包括基站和与基站相关联的中继节点，其特征在于，所述无线通信方法包括：所述基站和中继节点分别采集与各自的通信环境有关的信息；所述基站将所采集的消息发送给能够与其建立关联的各个中继节点；所述中继节点从除了当前所关联的基站以外的基站中选择关联候选基站，根据来自基站及采集的信息，分别计算在本中继节点与各个关联候选基站相关联时的候选阻塞率，从本中继节点所计算出的所述候选阻塞率中选择对象阻塞率，将与该对象阻塞率对应的基站作为关联转移对象基站，从与当前基站相关联转变成与关联转移对象基站相关联。本专利技术的再一个技术方案是一种无线通信系统中的无线通信方法，所述无线通信系统包括基站和与基站相关联的中继节点，其特征在于，所述无线通信方法包括：所述基站和中继节点分别采集与各自的通信环境有关的信息；所述基站将所采集的消息发送给能够与其建立关联的各个中继节点；所述中继节点将所采集的消息发送给当前与其相关联的基站；所述基站针对与其关联的对象中继节点，从除了本基站以外的基站中选择关联候选基站，根据来自中继节点及采集的信息，分别计算在对象中继节点与各个关联候选基站相关联时的候选阻塞率，并将计算结果发送给对象中继节点；所述中继节点从所述候选阻塞率中选择对象阻塞率，将与该对象阻塞率对应的基站作为关联转移对象基站，从与当前基站相关联转变成与关联转移对象基站相关联。根据本专利技术，中继节点与基站能够动态地相关联，从而中继节点能够使用和原蜂窝网同样的频段进行传输，节省了频率资源，并且，在本无线通信系统中不需要中心节点，就能够使阻塞率显著下降，从而能够得到均衡负载和提高服务质量的技术效果。附图说明图1是本专利技术涉及的无线通信系统的网络拓扑的示意图。图2是本专利技术涉及的中继节点关联关系转移后的网络拓扑的示意图。图3是第一实施方式涉及的无线通信系统中的基站内部结构的框图。图4是第一实施方式涉及的基站中的相邻/相关/关联中继记录表的示意图。图5是第一实施方式涉及的基站中的基站/中继信道及负载信息记录表的示意图。图6是第一实施方式涉及的无线通信系统中的中继节点内部结构的框图。图7是第一实施方式涉及的中继节点中的相邻/相关/关联基站记录表的示意图。图8是第一实施方式涉及的中继节点向关联基站汇报信息格式的示意图。图9是第一实施方式涉及的基站向相关中继节点发布信息格式的示意图。图10是说明计算网络阻塞率的处理的流程图。图11是第一实施方式涉及的中继节点向相关基站汇报阻塞率下降值的信息格式的示意图。图12是第一实施方式涉及的基站进行中继选择处理的流程图。图13是第一实施方式涉及的基站向选定的中继节点回复确认信息格式的示意图。图14是第一实施方式涉及的无线通信系统中的基站-中继节点信息交互流程的流程图。图15是第一实施方式涉及的基站进行中继选择处理的变形例的流程图。图16是第二实施方式涉及的无线通信系统中的基站内部结构的框图。图17是第二实施方式涉及的无线通信系统中的中继节点内部结构的框图。图18是第二实施方式涉及的无线通信系统中的基站-中继节点信息交互流程的流程图。图19是第三实施方式涉及的动态关联控制装置的结构框图。图20是第三实施方式涉及的动态关联控制装置所执行的动态关联管理的流程图。图21是本专利技术涉及的无线通信系统中的具体实施例的网络拓扑示意图。符号说明：1A、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动态关联控制装置，其特征在于，包括：信息采集部，采集与对象中继节点和关联候选基站相关的信息；阻塞率计算部，根据所采集的信息，分别计算在对象中继节点与各个关联候选基站相关联时的候选阻塞率；以及关联控制部，从所计算出的所述候选阻塞率中选择对象阻塞率，将与该对象阻塞率对应的基站作为关联转移对象基站，使所述对象中继节点转变成与所述关联转移对象基站相关联。

【技术特征摘要】
1.一种动态关联控制装置，其特征在于，包括：信息采集部，采集与对象中继节点和关联候选基站相关的信息；阻塞率计算部，根据所采集的信息，分别计算在对象中继节点与各个关联候选基站相关联时的候选阻塞率；以及关联控制部，从所计算出的所述候选阻塞率中选择对象阻塞率，将与该对象阻塞率对应的基站作为关联转移对象基站，使所述对象中继节点转变成与所述关联转移对象基站相关联。2.根据权利要求1所述的动态关联控制装置，其特征在于，关联控制部对各个候选阻塞率与当前阻塞率分别进行比较，将与所述当前阻塞率相比阻塞率下降值最大的候选阻塞率作为所述对象阻塞率。3.根据权利要求1所述的动态关联控制装置，其特征在于，关联控制部还判断所选定的对象阻塞率与当前阻塞率相比的阻塞率下降值是否大于预先设定的阈值，仅在大于预先设定的阈值的情况下，使所述对象中继节点转变成与所述关联转移对象基站相关联。4.根据权利要求1所述的动态关联控制装置，其特征在于，关联控制部将所述候选阻塞率中阻塞率最低且低于规定阈值的候选阻塞率作为所述对象阻塞率。5.根据权利要求1所述的动态关联控制装置，其特征在于，所述动态关联控制装置安装在由基站和中继节点构成的无线通信网络中的基站中。6.根据权利要求1所述的动态关联控制装置，其特征在于，所述动态关联控制装置安装在由基站和中继节点构成的无线通信网络中的中继节点中。7.根据权利要求1所述的动态关联控制装置，其特征在于，所述信息采集部安装在由基站和中继节点构成的无线通信网络中的基站和中继节点中，所述阻塞率计算部安装在所述基站中，所述关联控制部安装在所述中继节点中。8.根据权利要求1所述的动态关联控制装置，其特征在于，还具有中继选择部，在所述对象中继节点为多个时，该中继选择部从多个对象中继节点的选择对象阻塞率中选定最小的选择对象阻塞率，仅使所选定的选择对象阻塞率所对应的对象中继节点进行关联转移。9.根据权利要求2所述的动态关联控制装置，其特征在于，还具有中继选择部，在所述对象中继节点为多个时，该中继选择部从多个对象中继节点的最大阻塞率下降值中选定最大的最大阻塞率下降值，仅使所选定的最大阻塞率下降值所对应的对象中继节点进行关联转移。10.一种动态关联控制方法，其特征在于，包括：信息采集步骤，采集与对象中继节点和关联候选基站相关的信息；阻塞率计算步骤，根据所采集的信息，分别计算在对象中继节点与各个关联候选基站相关联时的候选阻塞率；以及关联控制步骤，从所计算出的所述候选阻塞率中选择对象阻塞率，将与该对象阻塞率对应的基站作为关联转移对象基站，使所述对象中继节点转变成与所述关联转移对象基站相关联。11.根据权利要求10所述的动态关联控制方法，其特征在于，在关联控制步骤中，对各个候选阻塞率与当前阻塞率分别进行比较，将与所述当前阻塞率相比阻塞率下降值最大的候选阻塞率作为所述对象阻塞率。12.根据权利要求10所述的动态关联控制方法，其特征在于，在关联控制步骤中，还判断所选定的对象阻塞率与当前阻塞率相比的阻塞率下降值是否大于预先设定的阈值，仅在大于预先设定的阈值的情况下，使所述对象中继节点转变成与所述关联转移对象基站相关联。13.根据权利要求10所述的动态关联控制方法，其特征在于，在关联控制步骤中，将所述候选阻塞率中阻塞率最低且低于规定阈值的候选阻塞率作为所述对象阻塞率。14.根据权利要求10所述的动态关联控制方法，其特征在于，还具有中继选择步骤，在所述对象中继节点为多个时，从多个对象中继节点的选择对象阻塞率中选定最小的选择对象阻塞率，仅使所选定的选择对象阻塞率所对应的对象中继节点进行关联转移。15.根据权利要求11所述的动态关联控制方法，其特征在于，还具有中继选择步...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鹏，刘春光，水谷美加，杨泽曦，周盛，牛志升，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP