CN101237685A - 一种无线通信中的路由改变方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种无线通信中的路由改变方法，该方法包括：当小区中存在需要改变路由的用户设备时，基站与该小区内有助于路由改变的中继站协商下行链路测量内容；网络侧将所协商的下行链路测量内容通知给需要改变路由的用户设备，该用户设备根据所接收到的测量内容执行下行链路测量，并将下行链路测量结果上报给无线接入点；无线接入点根据接收到的测量结果，对所述用户设备执行路由改变。本发明的技术方案能够有效地提高路由改变的准确性，减少路由改变的延迟。

Description

一种无线通信中的路由改变方法
技术领域
本发明涉及无线通信中的路由技术，尤其涉及一种无线通信中的路由改变方法。
背景技术
随着无线通信技术的不断发展以及无线通信用户需求的日益提高，蜂窝通信系统可能将会由传统的单跳方式转变为多跳方式。例如，电气电子工程协会(IEEE)最近提出将中继站(RS)引入到基于IEEE 802.16的蜂窝系统中，从而构造一种由基站(BS)及其周围的多跳RS共同实现小区覆盖的多跳小区结构。图1示出了基于BS控制的多跳小区的结构示意图。在图1中，各个RS与BS一起作为无线接入点(RAP)服务于用户站(SS)/移动台(MS)。BS附近的SS/MS，例如MS1，以一跳方式直接接入BS；而距离BS较远的SS/MS，例如MS2，则通过一个或者多个RS以多跳通信方式接入BS。可见，RS的引入不仅扩大了小区覆盖范围，扩展了小区覆盖能力，而且能够降低SS/MS侧的发射功率，从而以较低的成本实现高质量的无线通信。
在多跳通信系统中，当出现SS/MS的位置变化或者无线信号变化等情况时，网络侧可能需要对SS/MS的路由进行调整，即进行路由改变，以保证给SS/MS提供稳定的网络服务。通常，路由改变包括小区内路由改变和小区间切换等两种类型。其中小区内路由改变是指SS/MS在所处的小区之内更换为其提供服务的RAP；小区间切换是指SS/MS在不同的小区间更换RAP。
目前有研究者提出，在进行路由改变时，BS以及与需要进行路由改变的SS/MS相关的RS执行上行链路测量，并将测量结果汇总到BS处，而后BS根据上行链路测量结果确定对有关的SS/MS进行小区内路由改变或者小区间切换。
现有的基于上行链路测量进行路由改变的方法，以上行链路状况等同于下行链路状况作为前提，从而以上行链路的测量结果来反映上行和下行链路。但是在实际的应用中，当上行链路与下行链路状况互不一致以及上下行链路相互分离时，上行链路测量结果无法反映下行链路状况，此时BS将不准确的链路测量结果作为路由改变依据，会导致SS/MS被转换到不合适的路由上，使路由改变的准确性变差。另外，由于SS/MS通过上行链路向BS或RS发送信息的行为在时间上会有所间断，当在上行链路上不存在SS/MS发出的信息时，BS或RS无法进行上行链路测量，进而导致无法及时地对SS/MS执行路由改变。
发明内容
本发明提供一种路由改变方法，能够提高路由改变的准确性。
本发明的路由改变方法包括：
A.当小区中存在需要改变路由的用户设备时，BS与该小区内有助于路由改变的RS协商下行链路测量内容；
B.网络侧将所协商的下行链路测量内容通知给需要改变路由的用户设备，该用户设备根据接收到的测量内容执行下行链路测量，并将下行链路测量结果上报给RAP；
C.RAP根据接收到的测量结果，对所述用户设备执行路由改变。
根据网络模型的不同，上述步骤中的RAP可以是BS，或者是一个或多个有助于路由改变的RS。在实际的应用中，可以由使用本发明的路由改变方案的网络来自动配置RAP的实现实体。
其中，步骤A所述BS与该小区内有助于路由改变的RS协商下行链路测量内容的过程可以包括：
A1.BS将自身和/或所述有助于路由改变的RS组成有助于路由改变的RAP集合；
A2.BS将待协商的下行链路测量内容发送给所述有助于路由改变的RAP集合中的RS，所述RS根据自身状况确定能够接受的测量内容，并通知BS；
A3.判断BS与所述RS是否就全部下行链路测量内容达成一致，如果是，结束本协商流程；否则，将未达成一致的测量内容作为待协商的下行链路测量内容，并返回执行所述步骤A2。
较佳地，步骤B所述该用户设备根据接收到的测量内容执行下行链路测量之前，进一步包括：
所述BS和/或有助于路由改变的RS在下行链路上向所述用户设备发送预先确定的导引信号。
较佳地，所述步骤B之前进一步包括：BS与所述有助于路由改变的RS协商资源分配方案；
所述BS和/或有助于路由改变的RS在下行链路上向所述用户设备发送预先确定的导引信号之前，进一步包括：所述BS和有助于路由改变的RS根据所协商的资源分配方案占用无线资源。
其中，步骤B所述该用户设备根据接收到的测量内容执行下行链路测量的过程可以包括：
所述用户设备按照所述测量内容中规定的频段和时隙，在下行链路上接收所述导引信号，根据该导引信号执行下行链路测量，获得包括信号与干扰及噪声比SINR在内的下行链路测量结果。
较佳地，所述在下行链路上向所述用户设备发送预先确定的导引信号之前，进一步包括：
BS与所述有助于路由改变的RS就本次下行链路测量所使用的导引信号进行协商，并将协商所确定的导引信号作为所述预先确定的导引信号。
较佳地，步骤B所述该用户设备根据接收到的测量内容执行下行链路测量之前，进一步包括：
所述BS和/或有助于路由改变的RS在下行链路上发送数据序列。
较佳地，所述步骤B之前进一步包括：BS与所述有助于路由改变的RS协商资源分配方案；
所述BS和/或有助于路由改变的RS在下行链路上发送数据序列之前，进一步包括：所述BS和有助于路由改变的RS根据所协商的资源分配方案占用无线资源。
其中，步骤B所述该用户设备根据接收到的测量内容执行下行链路测量的过程可以包括：
所述用户设备按照所述测量内容中规定的频段和时隙，在下行链路上接收所述数据序列，根据该数据序列执行下行链路测量，获得包括射频信号强度在内的下行链路测量结果。
其中，步骤C所述RAP根据接收到的下行链路测量结果，对所述用户设备执行路由改变的过程可以包括：
根据接收到的测量结果判断小区内是否存在满足需要改变路由的用户设备的通信要求的RAP；如果是，则通过改变该用户设备所使用的无线资源来对需要改变路由的用户设备进行小区内路由改变，选择满足通信要求的RAP为该用户设备提供服务，并结束本路由改变流程；否则，对需要改变路由的用户设备进行小区间切换，并结束本路由改变流程。
其中，步骤C所述RAP根据接收到的下行链路测量结果，对所述用户设备执行路由改变的过程可以包括：
根据接收到的测量结果判断小区内是否存在满足需要改变路由的用户设备的通信要求的RAP，如果是，则通过改变该用户设备当前使用的无线资源的归属方来对需要改变路由的用户设备进行小区内路由改变，选择满足通信要求的RAP为该用户设备提供服务，并结束本路由改变流程；否则，对需要改变路由的用户设备进行小区间切换，并结束本路由改变流程。
较佳地，步骤B所述该用户设备根据接收到的测量内容执行下行链路测量之前，进一步包括：
BS和有助于路由改变的RS协商模拟方案，所述RS根据所协商的模拟方案，在下行链路上通过周期性地发送模拟方案中的前导序列、帧控制头以及物理层映射信息帧来模拟BS。
其中，所述模拟BS为：所述有助于路由改变的RAP集合中的每个RS模拟一个BS，或者两个或更多的RS共同模拟一个BS。
其中，步骤B所述该用户设备根据接收到的测量内容执行下行链路测量的过程可以包括：
所述用户设备按照所述测量内容中规定的频段和时隙，在下行链路上接收所述前导序列、帧控制头以及物理层映射信息帧，根据接收到的信号执行下行链路测量，获得包括信号与干扰及噪声比SINR在内的下行链路测量结果。
较佳地，步骤B所述将下行链路测量结果上报给RAP之后，进一步包括：所述有助于路由改变的RS停止模拟BS。
其中，步骤C所述RAP根据接收到的下行链路测量结果，对所述用户设备执行路由改变的过程可以包括：
根据接收到的测量结果判断小区内是否存在满足需要改变路由的用户设备的通信要求的模拟BS；如果是，则对通过将满足通信要求的模拟BS的无线资源划分给所述用户设备，来进行小区内路由改变，并结束本路由改变流程；否则，对需要改变路由的用户设备进行小区间切换，并结束本路由改变流程。
其中，步骤B所述将所协商的下行链路测量内容通知给需要改变路由的用户设备的步骤可以为：将所述下行链路测量内容携带于路由改变请求消息中，发送给所述用户设备；
步骤B所述将下行链路测量结果上报给RAP的步骤可以为：将所述下行链路测量结果携带于路由改变响应消息中，发送给所述RAP。
其中，所述将下行链路测量内容携带于路由改变请求消息中，发送给所述用户设备可以为：向用户设备发送携带有所述下行链路测量内容的报告-请求REP-REQ命令；
所述将下行链路测量结果携带于路由改变响应消息中，发送给所述RAP可以为：向RAP发送携带有所述下行链路测量结果的报告-响应REP-RSP命令。
其中，所述将下行链路测量内容携带于路由改变请求消息中，发送给所述用户设备可以为：为需要改变路由的用户设备分配用于承载信道质量信息的信道质量信息信道CQICH，并通过携带该CQICH定义的信息元素，将所述下行链路测量内容发送给用户设备；
所述将下行链路测量结果携带于路由改变响应消息中，发送给所述RAP的步骤可以为：在所述CQICH上将所述下行链路测量结果发送给RAP。
其中，所述将下行链路测量内容携带于路由改变请求消息中，发送给所述用户设备的步骤可以为：向用户设备发送携带有所述下行链路测量内容的基站切换请求MOB_BSHO-REQ命令；
所述将下行链路测量结果携带于路由改变响应消息中，发送给所述RAP可以为：向RAP发送携带有所述下行链路测量结果的切换指示MOB_HO-IND命令。
较佳地，所述步骤C之前进一步包括：所述RAP对需要改变路由的用户设备进行上行链路测量；
步骤C所述对用户设备进行路由改变之前，进一步包括：RAP将所述上行链路测量结果和下行链路测量结果相结合。
其中，所述RAP可以为：BS或者一个或多个有助于路由改变的RS。
其中，步骤A1所述组成有助于路由改变的RAP集合的过程可以包括：BS利用网络的拓扑结构和需要改变路由的用户设备的当前路由信息，确定所述RAP集合中的元素。
较佳地，所述确定RAP集合中的元素之前或者步骤C所述执行路由改变之前，进一步包括：将已有无线频率资源不满足所述用户设备的通信要求的RAP排除在所述RAP集合之外。
应用本发明，能够提高路由改变的准确性。具体而言，本发明具有如下有益效果：
本发明中在进行路由改变之前，由需要改变路由的SS/MS进行下行链路测量，而后RAP根据下行链路测量结果确定路由改变方式。由于不对称业务在当前和未来的无线网络中占据主导地位，绝大多数情况下对下行链路的要求比对上行链路更为苛刻，因此依据下行链路状况做出的路由改变决定具有更高的准确性。
而且，本发明中在执行下行链路测量之前，RAP在下行链路上发送信号以供测量，因此能够有效地避免因无法获得持续不断的上行链路信息而导致无法及时地进行路由改变的情况，从而减少路由改变的延迟，提高其及时性。
进一步，由于本发明中小区内路由改变的优先级可以被设置为高于小区间切换的优先级，而小区内路由改变的复杂程度以及所耗费的资源远远少于小区间切换，因此本发明中的路由改变方法操作简单、易于实现，并且能够节省开销、减少干扰。
最后，根据本发明，可以将路由改变过程中所需要的路由改变请求消息和路由改变响应消息，映射到IEEE 802.16协议中所规定的命令上，即利用协议已有的命令实现本发明的路由改变。因此，本发明方法在实施过程中仅需对原有的网络操作进行较少的改变，可操作性较强。
附图说明
下面将通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例，使本领域的普通技术人员可以更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：
图1为基于BS控制调度的多跳小区的结构示意图；
图2为本发明中路由改变方法的示例性流程图；
图3为本发明实施例1中路由改变方法的流程图；
图4为本发明实施例2中路由改变方法的流程图；
图5为本发明实施例3中路由改变方法的流程图；
图6为本发明实施例4中路由改变方法的流程图；
图7为本发明实施例5中路由改变方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明做进一步的详细说明。
本发明所提供的路由改变方法的基本思想是：在路由改变过程中，需要路由改变的SS/MS所在小区中的BS首先与有助于路由改变的RS就测量内容进行协商，而后通知SS/MS执行下行链路测量，依据下行链路测量结果确定路由改变类型，并执行所确定的路由改变。
图2示出了本发明中路由改变方法的示例性流程图。参见图2，在步骤201中，当小区中存在需要改变路由的用户设备时，BS与有助于路由改变的RS协商下行链路测量内容；在步骤202中，将所协商的下行链路测量内容通知给需要改变路由的用户设备，该用户设备根据接收到的测量结果执行下行链路测量，并将下行链路测量结果上报给RAP；在步骤203中，RAP根据接收到的测量结果，对需要改变路由的用户设备执行路由改变。
在本发明中，用户设备包括SS、MS等用户使用的通信终端；RAP可以是BS或者一个或多个有助于路由改变的RS等网络侧设备。在实际的应用中，采用本发明路由改变方案的网络可以根据网络模型，利用现有的网络标准自动完成RAP的配置。下面通过五个实施例具体说明本发明中的路由改变方案。
实施例1
在本实施例中，在小区内采用长期(long-term)固定的无线资源划分方式，即在诸如10秒或1分钟之类的超帧量级时间内，为该小区内的各个RAP分配固定的正交无线资源。例如小区内的无线资源为2M带宽×2毫秒(ms)，将其中的上半个1M带宽×2ms分配给BS，将下半个1M带宽×2ms分配给小区内的RS，并且每个RAP占用的资源在此长度时间内是固定的。此外，为了便于用户设备进行下行链路测量，本实施例中BS和有助于路由改变的RS在协商之后，通过下行链路向用户设备发送预先确定的导引(pilot)信号。
图3示出了本实施例中路由改变方法的流程图。参见图3，本实施例的方法包括：
在步骤301中，当小区中存在需要改变路由的SS/MS时，BS与有助于路由改变的RS协商下行链路测量内容。
通常情况下，SS/MS自身、BS或者其他网络实体都能够提出路由改变要求。具体而言，能够触发路由改变的事件包括但不限于：由于SS/MS的移动或者周围环境变化引起的射频(RF)信道状况的恶化；与小区内负载均衡或者干扰管理等相关的事件；与小区间负载均衡或者干扰管理等相关的事件；与网络中服务质量(QoS)优化相关的事件，等等。
当无线通信网络中出现上述能够触发路由改变的事件时，与这些事件有关的SS/MS需要改变其路由。为了使得本实施例中路由改变操作的准确性较高，本步骤中BS利用网络的拓扑结构和需要改变路由的SS/MS的当前路由信息，确定有助于路由改变的RAP集合，该集合可以包括BS以及一个或者多个RS，它们能够为路由改变提供有用信息，即存在为路由改变后的SS/MS提供服务的可能性。根据实际情况的不同，该集合中的RS可以是该小区内的全部RS，也可以是该小区内的一部分RS。此外，BS在确定RAP集合时，也可以将RAP的已有无线频率资源作为考虑因素之一，例如，将已有无线频率资源无法满足需要改变路由的SS/MS所需带宽的RAP排除于该RAP集合之外。
在确定有助于路由改变的RAP集合后，BS与该集合中的RS就下行链路测量内容进行协商，例如：下行链路测量相关的频段、时隙等。具体而言，BS将下行链路测量内容发送给所确定的RAP集合中的RS，RS根据自身状况确定能够接受的测量内容并通知BS；而后判断BS与RS是否就全部下行链路测量内容达成一致，如果是，结束协商，否则，BS与RS就未达成一致的测量内容再次协商。可见，协商完成的标志是BS与RS就全部测量内容达成一致。
在步骤302中，BS将测量内容发送给需要改变路由的SS/MS，并且BS和/或有助于路由改变的RS根据所协商的测量内容，在下行链路上向需要改变路由的SS/MS发送预先确定的导引信号。
具体地说，本实施例中存在多种将测量内容发送给SS/MS的方式，例如，BS生成路由改变请求(route-change-request)消息，并将该消息直接下发；或者，BS将路由改变请求消息转发给与SS/MS直接通信的RS，再由该RS执行测量内容的下发；或者，BS通知与SS/MS直接通信的RS，该RS根据BS的指示生成路由改变请求消息，并将测量内容携带于该消息中进行下发；或者，BS接收来自于诸如无线网络控制器(RNC)之类的网络设备预先生成的路由改变请求消息，将与RS协商过的测量内容携带于所接收到的该消息内，进行下发。
另外，为了便于下行链路测量，本实施例中预先在RAP和SS/MS中设置一组或者多组导引信号；并且当导引信号为多组时，步骤301中还需对本次测量中所使用的导引信号进行协商。这样，有助于路由改变的RAP集合中的RAP在本步骤中根据协商过的测量内容，在所协商的时隙和频段上将导引信号传输给SS/MS。
在步骤303中，需要改变路由的SS/MS根据接收到的通知进行下行链路测量，并将测量结果上报给BS。
需要改变路由的SS/MS在接收到经过协商的测量内容后，按照该测量内容的规定，在相应的频段和时隙上接收BS和有助于路由改变的RAP集合中的RS发送的导引信号，执行下行链路测量，从而确定BS和RS是否能够为该SS/MS服务，以便后续步骤中确定SS/MS改变后的路由。由于本实施例中的导引信号对于SS/MS是已知的，因此通过下行链路测量可以得到信号与干扰及噪声比(SINR)，并进一步根据该SINR推知该下行链路代表的路由是否满足QoS等指标。
在SS/MS获得有助于路由改变的RAP集合中各个RAP对应的下行链路测量结果后，可以通过诸如路由改变响应(route-change-response)消息，将测量结果上报给BS。此处上报的测量结果可以是有助于路由改变的RAP集合中全部RAP对应的下行链路测量结果，也可以是该集合中质量较好的RAP对应的下行链路测量结果。并且，当SS/MS与BS距离较近时，SS/MS直接将路由改变响应消息发送给BS；当SS/MS与BS距离较远时，SS/MS可通过一个或者多个RS向BS发送路由改变响应消息。
在步骤304～306中，BS根据接收到的测量结果判断小区内是否存在满足需要改变路由的SS/MS的通信要求的RAP。如果是，则通过改变SS/MS所使用的无线资源来对需要改变路由的SS/MS进行小区内路由改变，选择BS自身或者满足通信要求的RS为该SS/MS提供服务，并结束本路由改变流程；否则，对需要改变路由的SS/MS启动小区间切换，并结束本路由改变流程。
在BS接收到来自于SS/MS的下行链路测量结果后，根据预先确定的该SS/MS的通信要求，确定所在小区内是否存在满足该通信要求的RAP。例如，确定各个测量结果对应的RS或BS是否能够使得该SS/MS正常通信。此外，如果在确定有助于路由改变的RAP集合时未考虑各RAP的已有无线频率资源，则在此可以将已有无线资源不满足需要改变路由的SS/MS所需带宽的RAP排除在那些满足通信要求的RAP之外。
当小区内存在满足通信要求的RAP时，表明能够对该SS/MS进行小区内切换，那么在进行路由改变时，通过改变该SS/MS所使用的无线资源，来改变提供服务的RAP。例如，对于图1而言，MS1需要改变路由，并且经过上述步骤301至304后，确定能够对其执行小区内路由改变，则根据测量结果将MS1由直接隶属于BS的无线资源改变为隶属于RS1、或者RS2的无线资源，或者一部分隶属于RS1的无线资源加上一部分隶属于RS2的无线资源。对于RS1和RS2共同为SS/MS提供服务的情况，通常被称为是联合发射技术(joint transmission technique)。
另一方面，当小区内不存在满足通信要求的RAP时，表明该小区内的无线资源无法维持该SS/MS的正常通信，那么将该SS/MS切换到另一个小区内。
至此，完成本实施例中的路由改变过程。
由以上描述可见，本实施例中在进行路由改变之前，由需要改变路由的SS/MS进行下行链路测量，而后可以是BS和/或RS的RAP根据下行链路测量结果确定路由改变方式。由于不对称业务在无线网络中占据主导地位，对下行链路的要求比对上行链路更为苛刻。当上行链路与下行链路状况互不一致以及上下行链路相互分离时，通过下行链路测量结果确定路由改变方式，能够提高路由改变的准确性。而且，本实施例中的下行链路测量能够有效地避免无法获得持续不断的上行链路信息时无法及时地进行路由改变的情况。进一步，由于本实施例中小区内路由改变的优先级高于小区间切换的优先级，并且小区内路由改变的复杂程度以及所耗费的资源远远少于小区间切换，因此本实施例中的路由改变方法操作简单、易于实现，并且节省开销、减少干扰。
实施例2
在本实施例中，小区中采用动态无线资源划分方式。此时该小区内各个RAP被分配的无线资源不会在一段时间内固定不变，而是动态变化的。但是，这里与实施例1相似，为了便于用户设备进行下行链路测量，本实施例中BS和RS完成协商之后，也通过下行链路向用户设备发送预先确定的导引信号。
图4示出了本实施例中路由改变方法的流程图，参见图4，本实施例的方法包括：
在步骤401中，当小区中存在需要改变路由的SS/MS时，BS与有助于路由改变的RS协商下行链路测量内容以及资源分配方案。
由于本实施例中采用的是动态无线资源分配方式，那么本步骤中在BS与有助于路由改变的RAP集合中的RS协商下行链路测量内容的同时，还对与该组中RS相关的资源分配方案进行协商。例如，协商是否可以在某个时隙将某一频段的资源分配给某个RAP。当RS与BS就下行链路测量内容和资源分配方案达成一致时，完成协商。
在步骤402中，BS将测量内容发送给需要改变路由的SS/MS，并且BS和/或有助于路由改变的RS根据所协商的测量内容以及资源分配方案，在下行链路上向需要改变路由的SS/MS发送预先确定的导引信号。
本步骤可以通过与实施例1的步骤302中相同的方式向SS/MS发送测量内容。但是与实施例1有所不同的是，这里在发送导引信号之前，BS和有助于路由改变的RAP集合中的RS先在协商确定的时隙上占用分配给其的无线资源，而后再利用所占用的无线资源执行导引信号的发送。
在步骤403中，需要改变路由的SS/MS根据接收到的通知进行下行链路测量，并将测量结果上报给BS。
本步骤与实施例1中的步骤303的操作相同。
在步骤404～406中，BS根据接收到的测量结果判断小区内是否存在满足需要改变路由的SS/MS的通信要求的RAP。如果是，则通过改变SS/MS当前使用的无线资源的归属方来对需要改变路由的SS/MS进行小区内路由改变，选择BS自身或者满足通信要求的RS为该SS/MS提供服务，并结束本路由改变流程；否则，对需要改变路由的SS/MS进行小区间切换，并结束本路由改变流程。
这里，当小区内存在满足通信要求的RAP时，表明能够对该SS/MS进行小区内切换，那么在进行路由改变时，通过改变该SS/MS当前使用的无线资源的归属方来改变提供服务的RAP。换言之，SS/MS所使用的无线资源并未改变，只是该无线资源隶属于另一个RAP。对于SS/MS而言，本实施例中的小区内路由改变是透明的。例如，对于图1而言，MS1需要改变路由，并且经过上述步骤401至404后，确定能够对其执行小区内路由改变，则根据测量结果将MS1所使用的无线资源由直接隶属于BS改变为隶属于RS1、或者RS2，或者一部分隶属于RS1，另一部分隶属于RS2。
至此，完成本实施例中的路由改变过程。
本实施例也能够提高路由改变的准确性和及时性，并且在路由改变过程中节省开销、减少干扰。
实施例3
在本实施例中，在小区内采用长期固定的无线资源划分方式，即在诸如10秒或1分钟之类的超帧量级时间内，为该小区内的各个RAP分配固定的正交无线资源，并且每个RS占用的资源在此长期时间内是固定的。此外，与实施例1和2不同，本实施例中未预先确定导引信号，而是在需要改变路由的SS/MS执行下行链路测量之前，由BS和有助于路由改变的RS在下行链路上发送数据序列。
图5示出了本实施例中路由改变方法的流程图。参见图5，本实施例的方法包括：
在步骤501中，当小区中存在需要改变路由的SS/MS时，BS与有助于路由改变的RS协商下行链路测量内容。
本步骤的操作与实施例1中的步骤301的操作相同。
在步骤502中，BS将测量内容发送给需要改变路由的SS/MS，并且BS和/或有助于路由改变的RS根据所协商的测量内容，在下行链路上发送数据序列。
本步骤中，与实施例1相同，也存在多种将测量内容发送给SS/MS的方式。
在执行下行链路测量之前，BS和/或有助于路由改变的RAP集合中的RS在本步骤中根据协商过的测量内容，在下行链路上发送数据序列，例如在所协商的时隙和频段上传输数据序列。这里的数据序列对于SS/MS而言是未知的。
在步骤503中，需要改变路由的SS/MS根据接收到的通知进行下行链路测量，并将测量结果上报给BS。
由于本实施例中的数据序列对于SS/MS是未知的，在一般情况下通过下行链路测量可获得射频信号强度等指标。当采用更为先进的盲(blind)辨识机制时，还可以得到更多的指标，并进一步通过这些指标推知该下行链路代表的路由是否满足QoS等指标。
另外，本步骤中可以采用与实施例1的步骤303中相同的方式，向BS上报测量结果。
在步骤504～506中，BS根据接收到的测量结果判断小区内是否存在满足需要改变路由的SS/MS的通信要求的RAP。如果是，则通过改变SS/MS所使用的无线资源来对需要改变路由的SS/MS进行小区内路由改变，选择BS自身或者满足通信要求的RS为该SS/MS提供服务，并结束本路由改变流程；否则，对需要改变路由的SS/MS进行小区间切换，并结束本路由改变流程。
此处三个步骤的操作与实施例1中步骤304至306的操作相同。
至此，完成本实施例中的路由改变过程。
实施例4
在本实施例中，小区内采用动态无线资源划分方式，即该小区内各个RAP被分配的无线资源不会在一段时间内固定不变，而是动态变化的。并且，与实施例3相似，本实施例中未预先确定导引信号，而是在需要改变路由的SS/MS执行下行链路测量之前，由BS和有助于路由改变的RAP集合中的RS在下行链路上发送数据序列。
图6示出了本实施例中路由改变方法的流程图，参见图6，本实施例的方法包括：
在步骤601中，当小区中存在需要改变路由的SS/MS时，BS与有助于路由改变的RS协商下行链路测量内容以及资源分配方案。
本步骤的操作与实施例2中的步骤401的操作相同。
在步骤602中，BS将测量内容发送给需要改变路由的SS/MS，并且BS和/或有助于路由改变的RS根据所协商的测量内容以及资源分配方案，在下行链路上发送数据序列。
本步骤可以通过与实施例1的步骤302中相同的方式向SS/MS发送测量内容。但是与实施例1有所不同的是，这里在发送导引信号之前，BS和有助于路由改变的RAP集合中的RS先在协商确定的时隙上占用分配给其的无线资源，而后再利用所占用的无线资源执行数据序列的发送。
在步骤603中，需要改变路由的SS/MS根据接收到的通知进行下行链路测量，并将测量结果上报给BS。
本步骤的操作与实施例1中的步骤303相同。
在步骤604～606中，BS根据接收到的测量结果判断小区内是否存在满足需要改变路由的SS/MS的通信要求的RAP，如果是，则通过改变SS/MS当前使用的无线资源的归属方来对需要改变路由的SS/MS进行小区内路由改变，选择BS自身或者满足通信要求的RS为该SS/MS提供服务，并结束本路由改变流程；否则，对需要改变路由的SS/MS进行小区间切换，并结束本路由改变流程。
此处三个步骤的操作与实施例2中步骤404至406的操作相同。
至此，完成本实施例中的路由改变过程。
在上述四个实施例中，下行链路的测量是通过非小区间切换状态下的信道测量机制来实现的。在传统的蜂窝通信系统中，这种非小区间切换状态下的信道测量机制是用来支持链路自适应技术的应用以及系统在非授权频段上的工作。本发明提出用已有的机制支持多跳蜂窝系统中的路由改变。事实上，本发明中所包含的下行链路测量也可以利用现有协议中小区间切换的测量来执行。具体方案将在以下的实施例5中予以详细说明。
实施例5
本实施例中，假定通常情况下RS对于SS/MS而言是透明的。当该SS/MS需要被改变路由时，有助于路由改变的RAP集合中的RS模拟独立的BS，此时可以说RS对于SS/MS而言不透明。为了清楚起见，以下所提及的BS均指真正的BS实体，而模拟BS则是指启动模拟操作的RS。
图7示出了本实施例中路由改变方法的流程图。参见图7，该方法包括：
在步骤701中，当小区中存在需要改变路由的SS/MS时，BS与有助于路由改变的RS协商下行链路测量内容以及模拟方案。
本实施例中RS在通常情况下对于SS/MS是透明的，那么BS与有助于路由改变的RAP集合中的RS首先协商模拟方案以确定RS如何模拟单独的BS，即模拟BS的时间、所分配的BS标识(ID)、以及模拟过程中所使用的无线资源、前导序列(preamble)和物理层(PHY)信令等。当小区中存在足够的无线资源时，有助于路由改变的RAP集合中的每个RS都可以模拟一个BS；当小区中的无线资源较为紧张时，可以由两个或者两个以上的RS共同模拟一个BS。换言之，当有助于路由改变的RAP集合中存在m个RS时，模拟出的BS的个数n小于或等于m。当有关的BS与RS达成一致时，协商完成。
在步骤702中，BS将测量内容通知给需要改变路由的SS/MS，有助于路由改变的RS根据所协商的模拟方案在下行链路上启动模拟BS的操作。
本步骤中在模拟BS时，有助于路由改变的RS可以在下行链路上周期性地发送经过协商的前导序列、帧控制头以及物理层映射信息帧等。启动模拟BS操作后的RS将作为新的BS出现在需要改变路由的SS/MS面前。
在步骤703中，需要改变路由的SS/MS对BS和模拟BS进行下行链路测量，将测量结果上报给BS，并且有助于路由改变的RS停止模拟BS。
本步骤中，SS/MS认为其面前已出现了至少两个BS，则该SS/MS通过测量这些所出现的BS的有关信息，来获得后续步骤中可用于确定路由改变方式的下行链路测量结果。并且，当BS接收到来自于SS/MS的下行链路测量结果后，通知有助于路由改变的RAP集合中的有关RS停止模拟BS，即停止发送前导序列以及使用被分配的BS ID。
在步骤704～706中，BS根据接收到的测量结果判断小区内是否存在满足需要改变路由的SS/MS的通信要求的模拟BS。如果是，则对需要改变路由的SS/MS进行小区内路由改变，并结束本路由改变流程；否则，对需要改变路由的SS/MS进行小区间切换，并结束本路由改变流程。
当BS确定存在满足通信需求的模拟BS时，将该模拟BS的无线资源划分给需要改变路由的SS/MS，以实现对该SS/MS执行小区内路由改变。从SS/MS的角度看，自身的路由发生了改变，并且通信质量得到改善。
另外，与上述的实施例1至4相同，当不存在满足通信要求的模拟BS时，表明该小区内的无线资源无法维持该SS/MS的正常通信，那么将该SS/MS切换到另一个小区内。
至此，完成本实施例中的路由改变过程。
在上述五个实施例中，可以通过IEEE 802.16协议中规定的方式来实现测量内容的下发和测量结果的上报，即将路由改变请求消息和路由改变响应消息具体化。
具体而言，对于实施例1至4，一种方式是，采用媒体接入控制层信令报告-请求(REP-REQ)命令来实现路由改变请求消息，采用报告-响应(REP-RSP)命令来实现路由改变响应消息；另一种方式是，BS为该SS/MS分配用于承载信道质量信息的信道质量信息信道(CQICH)，通过在携带该CQICH定义的信息元素(information element)中放入下行链路测量内容，来生成路由改变消息，而后SS/MS通过所分配的CQICH将测量结果上报给BS，此时可以将CQICH上的信息看作是路由改变响应消息。而对于实施例5，可以将路由改变请求消息映射为基站切换请求(MOB_BSHO-REQ)命令，将路由改变响应消息映射为切换指示(MOB_HO-IND)命令。
上述的五个实施例中仅举出了将下行链路情况作为路由改变依据的示例。在实际的应用过程中，还可以将上行链路测量结果加入到路由改变依据之中。这种情况下，在判断是否存在满足通信要求的RAP之前，BS或者有助于路由改变的RAP集合中的RS针对需要改变路由的SS/MS进行上行链路测量。而后，将所获得的上行链路测量结果与下行链路测量结果结合起来，根据预先确定的通信要求标准判断是否存在合适的RAP，并在存在这样的RAP时，执行小区内的路由改变；否则执行小区间的路由改变。
在将上行链路测量和下行链路测量相结合进行路由改变的情况下，RAP能够更为准确地获知上行和下行链路的实际状况，从而进一步提高路由改变的准确性。尤其在上下行链路不一致以及上下行链路相分离的情况下，路由改变准确性的提高更为明显。
另外，虽然上述仅举出由BS接收链路测量结果并决定路由改变方式的示例，但是本发明的方案中还可以由有助于路由改变的RS接收链路测量结果并决定路由改变方式。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (24)

1. 一种无线通信中的路由改变方法，其特征在于，该方法包括：
A.当小区中存在需要改变路由的用户设备时，基站与该小区内有助于路由改变的中继站协商下行链路测量内容；
B.网络侧将所协商的下行链路测量内容通知给需要改变路由的用户设备，该用户设备根据接收到的测量内容执行下行链路测量，并将下行链路测量结果上报给无线接入点；
C.无线接入点根据接收到的测量结果，对所述用户设备执行路由改变。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A所述基站与该小区内有助于路由改变的中继站协商下行链路测量内容包括：
A1.基站将自身和/或所述有助于路由改变的中继站组成有助于路由改变的无线接入点集合；
A2.基站将待协商的下行链路测量内容发送给所述有助于路由改变的无线接入点集合中的中继站，所述中继站根据自身状况确定能够接受的测量内容，并通知基站；
A3.判断基站与所述中继站是否就全部下行链路测量内容达成一致，如果是，结束本协商流程；否则，将未达成一致的测量内容作为待协商的下行链路测量内容，并返回执行所述步骤A2。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B所述该用户设备根据接收到的测量内容执行下行链路测量之前，进一步包括：
所述基站和/或有助于路由改变的中继站在下行链路上向所述用户设备发送预先确定的导引信号。
4. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤B之前进一步包括：基站与所述有助于路由改变的中继站协商资源分配方案；
所述基站和/或有助于路由改变的中继站在下行链路上向所述用户设备发送预先确定的导引信号之前，进一步包括：所述基站和有助于路由改变的中继站根据所协商的资源分配方案占用无线资源。
5. 如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，步骤B所述该用户设备根据接收到的测量内容执行下行链路测量的过程包括：
所述用户设备按照所述测量内容中规定的频段和时隙，在下行链路上接收所述导引信号，根据该导引信号执行下行链路测量，获得包括信号与干扰及噪声比SINR在内的下行链路测量结果。
6. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在下行链路上向所述用户设备发送预先确定的导引信号之前，进一步包括：
基站与所述有助于路由改变的中继站就本次下行链路测量所使用的导引信号进行协商，并将协商所确定的导引信号作为所述预先确定的导引信号。
7. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B所述该用户设备根据接收到的测量内容执行下行链路测量之前，进一步包括：
所述基站和/或有助于路由改变的中继站在下行链路上发送数据序列。
8. 如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤B之前进一步包括：基站与所述有助于路由改变的中继站协商资源分配方案；
所述基站和/或有助于路由改变的中继站在下行链路上发送数据序列之前，进一步包括：所述基站和有助于路由改变的中继站根据所协商的资源分配方案占用无线资源。
9. 如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，步骤B所述该用户设备根据接收到的测量内容执行下行链路测量包括：
所述用户设备按照所述测量内容中规定的频段和时隙，在下行链路上接收所述数据序列，根据该数据序列执行下行链路测量，获得包括射频信号强度在内的下行链路测量结果。
10. 如权利要求3或7所述的方法，其特征在于，步骤C所述无线接入点根据接收到的下行链路测量结果，对所述用户设备执行路由改变的过程包括：
根据接收到的测量结果判断小区内是否存在满足需要改变路由的用户设备的通信要求的无线接入点，如果是，则通过改变该用户设备所使用的无线资源来对需要改变路由的用户设备进行小区内路由改变，选择满足通信要求的无线接入点为该用户设备提供服务，并结束本路由改变流程；否则，对需要改变路由的用户设备进行小区间切换，并结束本路由改变流程。
11. 如权利要求4或8所述的方法，其特征在于，步骤C所述无线接入点根据接收到的下行链路测量结果，对所述用户设备执行路由改变包括：
根据接收到的测量结果判断小区内是否存在满足需要改变路由的用户设备的通信要求的无线接入点，如果是，则通过改变该用户设备当前使用的无线资源的归属方来对需要改变路由的用户设备进行小区内路由改变，选择满足通信要求的无线接入点为该用户设备提供服务，并结束本路由改变流程；否则，对需要改变路由的用户设备进行小区间切换，并结束本路由改变流程。
12. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B所述该用户设备根据接收到的测量内容执行下行链路测量之前，进一步包括：
基站和有助于路由改变的中继站协商模拟方案，所述中继站根据所协商的模拟方案，在下行链路上通过周期性地发送模拟方案中的前导序列、帧控制头以及物理层映射信息帧来模拟基站。
13. 如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述模拟基站的过程包括：所述有助于路由改变的无线接入点集合中的每个中继站模拟一个基站，或者两个或两个以上的中继站共同模拟一个基站。
14. 如权利要求12所述的方法，其特征在于，步骤B所述该用户设备根据接收到的测量内容执行下行链路测量为：
所述用户设备按照所述测量内容中规定的频段和时隙，在下行链路上接收所述前导序列、帧控制头以及物理层映射信息帧，根据接收到的信号执行下行链路测量，获得包括信号与干扰及噪声比SINR在内的下行链路测量结果。
15. 如权利要求12所述的方法，其特征在于，步骤B所述将下行链路测量结果上报给无线接入点之后，进一步包括：所述有助于路由改变的中继站停止模拟基站。
16. 如权利要求12所述的方法，其特征在于，步骤C所述无线接入点根据接收到的下行链路测量结果，对所述用户设备执行路由改变的步骤包括：
根据接收到的测量结果判断小区内是否存在满足需要改变路由的用户设备的通信要求的模拟基站，如果是，则对通过将满足通信要求的模拟基站的无线资源划分给所述用户设备，来进行小区内路由改变，并结束本路由改变流程；否则，对需要改变路由的用户设备进行小区间切换，并结束本路由改变流程。
17. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B所述将所协商的下行链路测量内容通知给需要改变路由的用户设备的步骤包括：将所述下行链路测量内容携带于路由改变请求消息中，发送给所述用户设备；
步骤B所述将下行链路测量结果上报给无线接入点包括：将所述下行链路测量结果携带于路由改变响应消息中，发送给所述无线接入点。
18. 如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述将下行链路测量内容携带于路由改变请求消息中，发送给所述用户设备包括：向用户设备发送携带有所述下行链路测量内容的报告-请求REP-REQ命令；
所述将下行链路测量结果携带于路由改变响应消息中，发送给所述无线接入点包括：向无线接入点发送携带有所述下行链路测量结果的报告-响应REP-RSP命令。
19. 如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述将下行链路测量内容携带于路由改变请求消息中，发送给所述用户设备包括：为需要改变路由的用户设备分配用于承载信道质量信息的信道质量信息信道CQICH，并通过携带该CQICH定义的信息元素，将所述下行链路测量内容发送给用户设备；
所述将下行链路测量结果携带于路由改变响应消息中，发送给所述无线接入点包括：在所述CQICH上将所述下行链路测量结果发送给无线接入点。
20. 如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述将下行链路测量内容携带于路由改变请求消息中，发送给所述用户设备包括：向用户设备发送携带有所述下行链路测量内容的基站切换请求MOB_BSHO-REQ命令；
所述将下行链路测量结果携带于路由改变响应消息中，发送给所述无线接入点包括：向无线接入点发送携带有所述下行链路测量结果的切换指示MOB_HO-IND命令。
21. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C之前进一步包括：所述无线接入点对需要改变路由的用户设备进行上行链路测量；
步骤C所述对用户设备进行路由改变之前，进一步包括：无线接入点将所述上行链路测量结果和下行链路测量结果相结合。
22. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线接入点为：基站或者一个或多个有助于路由改变的中继站。
23. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤A1所述组成有助于路由改变的无线接入点集合包括：基站利用网络的拓扑结构和需要改变路由的用户设备的当前路由信息，确定所述无线接入点集合中的元素。
24. 如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述确定无线接入点集合中的元素之前或者步骤C所述执行路由改变之前，进一步包括：将已有无线频率资源不满足所述用户设备的通信要求的无线接入点排除在所述无线接入点集合之外。
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