CN101123804B - 一种基于中继的网络接入方法及系统及一种中继站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于中继的网络接入方法及系统及一种中继站，用于加快终端接入网络的速度。所述方法包括：终端向基站与中继站发送接入请求信息；中继站向基站转发所述信息；基站根据接收到的接入请求信息将终端接入网络。所述系统包括：基站以及中继站，所述中继站接收到接入请求信息后向基站转发接收到的信息；所述基站根据接收到的终端发送或中继站转发的接入请求信息将对应的终端接入网络。本发明还相应地提供一个中继站。本发明可以提高终端接入网络的速度。

Description

一种基于中继的网络接入方法及系统及一种中继站

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种基于中继的网络接入方法及系统及一种中继站。

背景技术

为了适应未来无线通信系统高数据率，高实时性和底误码率的基本要求，一些新的技术被引入到无线通信系统中，无线中继技术就是其中之一。

无线电信号功率的衰减与其传播的距离大体成指数关系。在蜂窝制的无线通信系统中，无线电信号的衰减直接决定了单个蜂窝网格(一个基站的覆盖范围)的大小。而指数衰减的特性决定了在小区中心的用户可以接收到很高，甚至高于标准的无线电信号，相反，小区边缘的用户只能揭示到微弱的信号，影响了服务质量。同时，指数衰减造成即使在小区中心增加很大的发射功率，小区边缘信号质量的改善也微乎其微。

在未来的无线通信系统中，小区边缘的用户也会要求比较强的信号，现有的小区制很难满足要求。如果减小单个基站的覆盖面积和半径，则网络铺设的成本会大大提高。为了以较底的成本增加小区的覆盖，提供小区边缘用户的服务质量，一种基于无线中继的网络架构成为未来无线通信的基础。

如图1所示，基站(BS，Base Station)发射的信号，经过中继站(RN，Relay Node)被放大，服务于中继站周围的用户。信号还可以经过多个中继站放大，达到离基站较远的地方。中继站的成本远小于基站，因此总体成本小于简单的缩小小区面积。另外由于是无线的中继方式，中继站的设置和改变比较灵活。图2显示了中继对小区服务质量的改善，其中，曲线1为仅使用基站的情况，曲线2为结合基站与中继站的情况，从图2中可以看出，若没有使用中继站，随着与基站距离的增加，网络中数据吞吐量一直呈下降趋势，在使用了中继站后，信号功率在中继站附近得到了放大，所以有效的提高了中继站附近区域的数据吞吐量。

现有技术中有采用中继站的网络接入方法，如图3所示，电子电气工程师协会(IEEE，Institute of Electrical and Electronics Engineers)提出的802.16mmr标准项目中的提案《IEEE C802.16mmr-05/027r1》的网络接入方法为：

301、同步广播内容；

同步基站和中继站广播上下行信道的相关信息。基站和中继站广播的内容需要保持一致。

302、发起接入请求；

终端从广播消息中检测到与基站和上行信道有关的信息，在指定的某些上行信道上发送接入请求信息，例如注册申请，带宽请求，数据请求等。

303、测量并上报；

中继站对终端的承载接入请求信息的信号进行测量，并上报基站。

304、接入网络。

基站通过上报的测量结果选择通过哪个中继站对终端进行服务。选定以后，基站发带宽确认等信息给终端和中继站，网络接入成功。

图4为“IEEE C802.16mmr-05/027r1”中网络接入方法的信令流程图，图4体现了信令的流向。

但是，由图3可知，基站有可能完全接收不到终端的接入请求信息或干扰太大无法接收，所以中继站如果只上报测量结果则毫无意义，并不能使发送请求的终端成功的接入网络，所以终端必须重新发起接入请求，从而导致在总体上增加了终端接入网络的时间；

其次，在终端接入网络之前，基站必须等待中继站的测量结果，所以从基站收到终端的接入请求信息到终端接入网络会有一个等待中继站进行测量的过程，这样增加了终端接入网络的时间。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于中继的网络接入方法及系统及一种中继站，用于加快终端接入网络的速度。

本发明提供的基于中继的网络接入方法，包括：终端向基站与中继站发送接入请求信息；中继站向基站转发所述接入请求信息；基站根据最先接收到的接入请求信息将对应的终端接入网络；基站根据所述测量结果选定为终端服务的中继站/基站；在基站选定为终端服务的中继站/基站之后将当前为终端服务的中继站/基站切换为选定的中继站/基站。

本发明提供的基于中继的网络接入系统，包括基站以及中继站，终端向基站与中继站发送接入请求信息，所述中继站直接向所述基站转发接收到的接入请求信息，所述中继站根据接入请求信息进行测量并生成测量结果，所述中继站向基站上报测量结果；所述基站根据最先接收到的接入请求信息将对应的终端接入网络，所述基站根据所述测量结果选定为终端服务的中继站/基站；在基站选定为终端服务的中继站/基站之后将当前为终端服务的中继站/基站切换为选定的中继站/基站。

以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

首先，本发明中，无论基站是否收到终端的接入请求信息，中继站接收到终端发送的接入请求信息后都会转发给基站，由于基站获取接入请求信息的途径增加，几率也增加，所以有效的避免了终端的重发，提高了终端接入网络的速度；

其次，本发明中，用户可以根据实际情况选择中继站进行测量的时机，本发明提供了两种可选择的情况，一是中继站在测量完成之后再将接入请求信息与测量报告一起发送给基站，另一种是接入请求信息与测量报告分开发送的情况，所以提高了本发明的应用灵活性；

最后，本发明中，当中继站在转发接入请求之后再进行测量时，基站先根据接收到接入请求将对应的终端接入网络，然后再根据中继站随后发送的测量结果对为终端提供服务的中继站/基站进行调整，避免了因等待中继站进行测量导致的接入延迟，所以进一步加快了终端接入网络的速度。

附图说明

图1为基于中继的无线通信原理图；

图2为利用中继改善服务质量示意图；

图3为现有技术中利用中继站的网络接入方法流程图；

图4为现有技术信令流程图；

图5为本发明方法第一实施例流程图；

图6为本发明方法第二实施例流程图；

图7为本发明方法第三实施例流程图；

图8为本发明系统示意图；

图9为本发明中继站示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种基于中继的网络接入方法及系统及一种中继站，用于加快终端接入网络的速度。

请参阅图5，本发明方法第一实施例包括：

501、发起接入请求；

其中，终端向中继站以及基站发送接入请求信息。

502、转发请求；

其中，当中继站接收到终端发送的接入请求信息后向基站转发该请求信息。

503、接入网络。

其中，基站根据最先接收到的接入请求信息将对应的终端接入网络。

请参阅图6，本发明方法第二实施例包括：

601、发起接入请求；

其中，终端向中继站以及基站发送接入请求信息。

602、测量；

其中，中继站对承载接入请求信息的信号进行测量。

603、转发请求；

其中，当中继站接收到终端发送的接入请求信息后向基站转发该请求信息。

604、发送测量报告；

其中，中继站将测量结果上报基站。

605、接入网络；

其中，基站一旦收到接入请求信息就将对应的终端接入网络，即临时指定中继站/基站为终端提供服务。

606、调整服务中继站/基站。

其中，基站先根据接收到的测量报告选定为终端服务的中继站/基站；然后判断当前为终端服务的中继站/基站是否为选定的中继站/基站，若否，则切换为选定的中继站/基站为终端服务，或者不进行判断，直接将当前为终端服务的中继站/基站切换为选定的中继站/基站。

本实施例描述的是中继站在转发接入请求信息之前进行测量的情况，中继站将测量结果与接入请求信息封装在一起后发送给基站。

可以理解的是，为了更进一步减少终端接入网络的时间，可以将测量的步骤放在转发接入请求信息的步骤之后，具体请参阅图7，本发明方法第三实施例包括：

701、发起接入请求；

其中，终端向中继站以及基站发送接入请求信息。

702、转发请求；

其中，当中继站接收到终端发送的接入请求信息后向基站转发该请求信息。

703、测量；

其中，中继站对承载接入请求信息的信号进行测量。

704、上报测量报告；

其中，中继站将测量生成的测量报告上报给基站。

705、接入网络；

其中，基站一旦收到接入请求信息就将对应的终端接入网络，即临时指定中继站/基站为终端提供服务。

706、调整服务中继站/基站。

其中，基站先根据接收到的测量报告选定为终端服务的中继站/基站；然后判断当前为终端服务的中继站/基站是否为选定的中继站/基站，若否，则切换为选定的中继站/基站为终端服务，或者不进行判断，直接将当前为终端服务的中继站/基站切换为选定的中继站/基站。

在终端发送接入请求信息之前，需要先对基站和中继站广播的内容进行同步，终端在接收到特定的广播信息后发送接入请求信息，特定的广播信息可以是与接入点和上行信道有关的信息。

在基站与中继站接收到终端的接入请求信息时都直接向终端发送反馈信息，终端若接收到多个反馈信息，则根据预置的筛选机制从反馈信息中选择一个。

本实施例描述的是中继站在转发接入请求信息之后再进行测量的情况，这样可以更快地向基站发送接入请求信息，基站也不需要等待中继站进行测量，在接收到接入请求信息后立即将终端接入网络，即临时指定中继站/基站为终端提供服务，当接收到中继站上报的测量报告后再对为终端提供服务的中继站/基站进行调整。

请参阅图8，本发明系统包括：基站802以及中继站801，中继站801接收到接入请求信息后向基站802转发接收到的信息；基站802根据接收到的终端发送或中继站801转发的接入请求信息将对应的终端接入网络。

基站802与中继站801首先同步广播的内容，然后进行广播，当终端接收到特定的广播内容时，例如与接入点和上行信道有关的信息，则向中继站801以及基站802发送接入请求信息，要求接入网络，中继站801接收到接入请求信息后直接将该信息转发给基站802，之后中继站801根据接入请求信息进行测量并生成测量结果上报基站802，基站802首先根据接收到的接入请求信息将对应的终端接入网络，当接收到测量报告后，再对为终端提供服务的中继站/基站进行调整。

请参阅图9，本发明提供的一种中继站801包括：接收单元901，测量单元902以及发送单元903；接收单元901用于接收终端的接入请求信息并发送至测量单元902以及发送单元903；测量单元902对接收到的接入请求信息进行测量并生成测量报告发送至发送单元903，发送单元903用于发送接入请求信息以及测量报告。

以上对本发明所提供的一种基于中继的网络接入方法及系统及一种中继站进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (2)

1.一种基于中继的网络接入方法，其特征在于，包括：

终端向基站与中继站发送接入请求信息；

中继站对承载接入请求信息的信号进行测量并生成测量结果，在测量完成之后，中继站向基站发送接入请求信息以及测量结果；

基站根据最先接收到的接入请求信息选择中继站/基站将对应的终端接入网络；

基站根据所述测量结果选定为终端服务的中继站/基站；

在基站选定为终端服务的中继站/基站之后将当前为终端服务的中继站/基站切换为选定的中继站/基站。

2.一种基于中继的网络接入系统，包括基站以及中继站，其特征在于，

终端向基站与中继站发送接入请求信息，所述中继站直接向所述基站转发接收到的接入请求信息，所述中继站根据接入请求信息进行测量并生成测量结果，所述中继站向基站上报测量结果；所述基站根据最先接收到的接入请求信息选择中继站/基站将对应的终端接入网络，所述基站根据所述测量结果选定为终端服务的中继站/基站；在基站选定为终端服务的中继站/基站之后将当前为终端服务的中继站/基站切换为选定的中继站/基站。

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