專利名稱：一種面向密集用戶區(qū)域的無線網(wǎng)絡重構(gòu)式通信方法
技術領域：
本發(fā)明提供了一種面向密集用戶區(qū)域的無線網(wǎng)絡重構(gòu)式通信方法，屬于通信技術 領域，特別涉及一種基于現(xiàn)有的蜂窩移動通信網(wǎng)絡的物理架構(gòu)，根據(jù)移動終端的位置信息 和用戶請求，通過信令控制實現(xiàn)邏輯結(jié)構(gòu)可變的常規(guī)通信、點對點終端直接通信以及自主 組播終端直接通信的方法，主要用于滿足密集用戶區(qū)域大容量用戶接入的需求。
背景技術：
以移動通信、無線局域網(wǎng)等為代表的無線網(wǎng)絡已成為世界各國重要的高新 技術支柱產(chǎn)業(yè)。目前，商業(yè)化的第三代移動通信系統(tǒng)(3G)在穩(wěn)步推進地發(fā)展；以 WiMAX(fforldlnteroperability for Microwave Access)》ft■白勺胃胃入胃會充白勺冑 速發(fā)展已經(jīng)成為了電信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大亮點；面向多媒體業(yè)務的地面無線數(shù)字電視廣播系 統(tǒng)進入實施階段。這些無線網(wǎng)絡的一個共同目標是以更高的速率、更好的靈活性和可擴展 性、更低的成本，提供全球范圍內(nèi)的無線通信應用。另一方面，人們也逐步認識到已有的和即將推出的無線網(wǎng)絡在無線資源綜合優(yōu)化 利用等方面的局限性，仍然不能很好地解決有限的頻譜資源與迅速增長的業(yè)務需求的矛 盾，并且由此產(chǎn)生的無線通信瓶頸問題日益突出。以移動通信為例，從目前的情況來看用戶 數(shù)在不斷增長諾西公司統(tǒng)計目前全球的蜂窩網(wǎng)用戶已超過30億，到2015年將達到50億。 與此同時，每個用戶每天的業(yè)務需求量也將一直處于急速增長之中。專家結(jié)合國際電信聯(lián) 盟無線電通信部ITU-R相關研究綜合分析后認為，到2020年全球無線通信將會有1300M 1700MHz的頻譜需求。相對于世界無線電大會1000MHz的頻譜劃分，這就意味著未來無線通 信技術將面臨極大的頻譜缺口。在頻譜資源日益匱乏的今天，如何有效的利用有限的頻譜 資源，以緩解日益增長的無線業(yè)務需求，成為了當前無線網(wǎng)絡設計的重要命題。目前，覆蓋范圍最廣的蜂窩移動通信網(wǎng)絡的核心思想是將整個覆蓋區(qū)域劃分成若 干個小區(qū)，每個小區(qū)設置一個基站，同時分配一組無線資源，相鄰小區(qū)分配不同的無線資源 以防止相互干擾。在每個小區(qū)中，移動終端與基站建立全雙工無線通信連接完成通信的無 線接入。終端之間只能通過基站轉(zhuǎn)接才能實現(xiàn)相互通信。然而，針對像奧運會、世博會等大 型活動帶來的密集用戶情況，基站負載加重，一般運營商會通過增設基站，采用密集覆蓋的 微蜂窩措施來保證通信。這一方面會增大小區(qū)間的同頻干擾，增加能耗，另一方面需要大量 附加的財力投入，并不經(jīng)濟。為此需要從根本上提高無線資源利用的有效性，通過改變現(xiàn)有 無線網(wǎng)絡的體系結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)資源與業(yè)務之間的聯(lián)合優(yōu)化，進而最大限度地提升網(wǎng)絡容量?；谝陨峡紤]，本發(fā)明針對密集用戶場景，基于現(xiàn)有的蜂窩移動通信系統(tǒng)的物理 架構(gòu)，提出了一種面向密集用戶區(qū)域的無線網(wǎng)絡邏輯重構(gòu)式通信方法。本發(fā)明通過考慮移 動終端的位置信息，在常規(guī)通信方式的基礎上添加了點對點終端直接通信以及自主組播終 端直接通信方式；與此同時，本發(fā)明采用了一種基于信令控制的邏輯重構(gòu)式通信技術，利用 基站與終端之間的信令鏈路，將當前終端應采用的通信模式(包括常規(guī)通信、點對點終端 直接通信和自主組播終端直接通信)和相應的傳輸信息(包括傳輸占用的頻帶、傳輸方式等)通過控制信令傳遞給移動終端以實現(xiàn)無線網(wǎng)絡重構(gòu)。與已有系統(tǒng)相比，本發(fā)明一方面 不需變動現(xiàn)有系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)，采用很小的信令開銷就可方便地改變網(wǎng)絡邏輯拓撲結(jié)構(gòu)； 另一方面，節(jié)省了頻譜資源，降低了發(fā)射功耗，提高了網(wǎng)絡的用戶容量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種面向密集用戶區(qū)域的無線網(wǎng)絡重構(gòu)式通信方法。本發(fā)明的特點是基于蜂窩移動通信網(wǎng)絡的物理結(jié)構(gòu)，針對移動終端的位置信息 和用戶請求，改變網(wǎng)絡的邏輯結(jié)構(gòu)，可變的邏輯結(jié)構(gòu)包括常規(guī)通信、點對點終端直接通信， 以及點對多點自主組播終端直接通信；其中，無線網(wǎng)絡的重構(gòu)式通信是通過基站與終端之 間的信令控制實現(xiàn)的。本發(fā)明的思路是(1)本發(fā)明至少可以為終端提供邏輯結(jié)構(gòu)可變的常規(guī)通信、點對點終端直接通信 以及自主組播終端直接通信的通信方式。無線通信的普及和發(fā)展，使人們可以享受信息傳遞的可靠、方便與快捷。然而，針 對密集用戶區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)量很大的多媒體信息傳輸，由于分配的頻譜資源有限，如果單一地采 用常規(guī)基于基站中轉(zhuǎn)的無線通信方式(需要占用上行、下行兩條通信鏈路)進行傳輸，當通 信終端距離相距較近時是很不經(jīng)濟的方案。因此，考慮當通信終端間相互距離比較近時，我 們使用一條通信鏈路實現(xiàn)終端直接進行相互通信，不但可以減少對頻譜資源的占用，減輕 基站的負載，同時也可降低基站和終端的發(fā)射功率。本發(fā)明基于上述思想，在常規(guī)通信方式 的基礎上，通過終端定位，獲取移動終端的位置信息，再由終端位置信息得到距離信息，由 此確定終端應采用常規(guī)通信或終端直通通信方式，以更加有效地利用有限的頻譜資源。與此同時，如果終端具有相同內(nèi)容信息對鄰近的多個終端進行分發(fā)時，相比于終 端間點對點的單播通信，采用點到多點組播通信方法可進一步減少對頻譜資源的占用。(3)本發(fā)明至少采用了一種基于信令控制的邏輯重構(gòu)式通信技術。根據(jù)通信終端間的距離信息和終端的請求，基站決定當前不同終端間通信是采用 常規(guī)通信、點對點終端直接通信還是自主組播終端直接通信。具體地，當通信終端距離較遠 且大于給定距離門限(門限值可設為通信終端中距基站最遠的終端與基站間的距離)的情 況下，基站將選擇傳統(tǒng)常規(guī)通信的通信模式；當通信終端距離小于給定門限情況下，基站則 選擇終端直接通信的模式，同時可根據(jù)終端的自主請求進一步?jīng)Q定采用點對點直接通信或 自主組播直接通信的方法?；就ㄟ^上述算法選擇通信模式，之后將選擇的通信模式結(jié)果、 相應的傳輸信息(包括傳輸占用的頻帶、傳輸方式等)通過信令的方式傳遞給終端以進行 控制。本發(fā)明基于上述思想，由無線網(wǎng)絡控制器根據(jù)通信終端距離信息和自主請求選擇通 信模式，產(chǎn)生相應的控制信令，再通過信令鏈路將信令傳遞給移動終端，實現(xiàn)對終端間相互 通信模式的控制。本發(fā)明的特征在于，依次含有以下步驟步驟(1)，構(gòu)造一個面向密集用戶的無線網(wǎng)絡，含有移動終端、基站、各自都內(nèi)置有 移動位置定位服務中心SMLC的基站控制器BSC或無線網(wǎng)絡控制器RNC、內(nèi)置訪問位置登記 器VLR的移動交換中心MSC、服務于GPRS的支持節(jié)點SGSN、網(wǎng)關移動位置中心GMLC和位于 核心網(wǎng)CN內(nèi)的歸屬位置寄存器，其中，
移動終端，有若干個，至少包括手機、PDA或筆記本電腦，能與本蜂窩小區(qū)內(nèi)其他終 端進行常規(guī)通信或終端直通的通信，所述終端直通的通信包括終端對終端的點對點通信和 自主多點組播通信，基站至少一個，都位于所述本蜂窩小區(qū)內(nèi)，至少包括2G基站BS、3G基站和WLAN接 入點AP，但都含有終端位置測量單元LMU，負責無線信號測量供所述移動位置定位服務中 心SMLC使用，無線網(wǎng)絡控制器RNC，除了控制所述基站外，還通過所述移動交換中心MSC與所述 歸屬位置寄存器HLR、網(wǎng)關移動位置中心GMLC相連，或者通過服務GPRS的支持節(jié)點SGSN同 時和所述移動位置定位服務中心GMLC和所述歸屬位置寄存器相連，以便所述無線網(wǎng)絡控 制器RNC根據(jù)業(yè)務的服務質(zhì)量需求Qos選擇對應的定位技術，通過所述移動位置定位服務 中心SMLC把終端的位置信息以經(jīng)緯度的形式送到所述網(wǎng)關移動位置中心GMLC，歸屬位置寄存器HLR，和所述核心網(wǎng)CN的鑒權中心AuC相連，對所述移動終端進行 鑒權和加密，用于存儲所管轄用戶的簽約數(shù)據(jù)及移動用戶的小區(qū)位置信息，以便為到達某 移動終端的呼叫提供路由信息，網(wǎng)關位置移動中心GMLC，在所述核心網(wǎng)CN內(nèi)，是外部應用獲取終端位置的一個網(wǎng) 關，用于將所述移動位置定位服務中心SMLC送來的經(jīng)緯度的位置信息轉(zhuǎn)換為地理坐標，便 于接受所述無線網(wǎng)絡控制器的請求并作出相應的響應，步驟(2)，依次按以下步驟實現(xiàn)用戶密集區(qū)域的無線網(wǎng)絡重構(gòu)式通信步驟(2. 1)，移動終端發(fā)送信令連接請求消息給所述無線網(wǎng)絡控制器RNC，步驟(2. 2)，所述移動終端收到所述無線網(wǎng)絡控制器RNC發(fā)來的信令連接建立完 成消息后，向所述無線網(wǎng)絡控制器RNC發(fā)送初始服務請求，其中至少包括請求的業(yè)務類 型、被叫用戶號碼以及自求請求模式，所述自主請求模式包括單播通信方式和組播通信方 式，步驟(2. 3)，在經(jīng)過所述核心網(wǎng)CN的鑒權中心AuC鑒權加密后，無線網(wǎng)絡控制器 RNC收到所述初始服務請求后，把所述初始服務請求發(fā)向所述歸屬位置寄存器HLR，以便判 斷所述初始服務請求是否為本蜂窩小區(qū)內(nèi)用戶的通信請求，步驟(2. 4)，若為本蜂窩小區(qū)內(nèi)的通信請求，所述無線網(wǎng)絡控制器RNC向位于所述 核心網(wǎng)CN內(nèi)的網(wǎng)關移動位置中心GMLC發(fā)送傳遞位置相關數(shù)據(jù)請求，步驟(2. 5)，所述無線網(wǎng)絡控制器RNC收到所述網(wǎng)關移動位置中心GMLC發(fā)來的位 置相關數(shù)據(jù)信息回復后，通過計算得到通信終端間的距離，步驟(2. 6)，所述無線網(wǎng)絡控制器RNC判斷終端是否請求組播，若未請求組播，判 斷通信終端間的距離是否大于預先設定的通信終端間距離的門限值若小于設定門限值， 則選擇點對點終端直通模式，若大于設定門限值，則運行常規(guī)通信模式；若請求組播，判斷 相距最遠的通信終端間距離是否大于預先設定的通信終端間距離的門限值若小于設定門 限值，則選擇自主組播終端直通模式，若大于設定門限值，則運行常規(guī)通信模式，步驟(2. 7)，所述無線網(wǎng)絡控制器RNC產(chǎn)生通信模式及傳輸信息控制信令消息通 過信令鏈路發(fā)送給通信終端雙方，所述通信模式及傳輸信息控制信令消息至少包含通信模 式字段、傳輸頻帶字段以及傳輸信道信息字段，通信模式字段指示采用常規(guī)通信模式、點對 點終端直通模式或自主組播終端直通模式，傳輸頻帶字段指示傳輸?shù)念l段、發(fā)射及接收的頻率間隔，傳輸信道信息字段指示準許使用的傳輸格式組合以及與傳輸信道具體相關的其 他信息，所述信令鏈路是由所述基站所分配的用于所述基站和移動終端間信令交互的無線 鏈路，包括GSM中的獨立專用控制信道SDCCH、CDMA2000中的前向?qū)Ｓ每刂菩诺繤-DCCH、 TD-SCDMA中的專用控制信道DCCH在內(nèi)的專用信令信道，或者包括GSM中的隨路信道ACCH、 WCDMA中的公共傳輸信道在內(nèi)的公用信道，步驟(2. 8)，所述要通信的若干個移動終端接收到所述控制信令消息后發(fā)送成功 接收確認消息ACK給所述基站，步驟(2. 9)，所述要通信的若干個移動終端根據(jù)控制信令消息中給出的通信模式 和傳輸信息開始通信。提出的一種面向密集用戶區(qū)域的無線網(wǎng)絡重構(gòu)式通信方法，其效果是(1)在蜂窩移動通信系統(tǒng)常規(guī)通信方式的基礎上，添加了終端直接通信的方式，減 輕了基站的負載，降低了基站和終端的發(fā)射功率，減少了對系統(tǒng)頻譜的占用；(2)對終端直通通信方式根據(jù)終端的自主請求決定采用點對點終端直通方法還是 自主組播終端直通方法，更加有效地利用了頻譜資源，增大了系統(tǒng)的用戶容量；(3)采用了一種基于信令控制的邏輯重構(gòu)式通信技術，不需要改動現(xiàn)有系統(tǒng)的物 理結(jié)構(gòu)，通過極小的開銷即可實現(xiàn)邏輯結(jié)構(gòu)可選的通信網(wǎng)絡重構(gòu)方法，有效提高了系統(tǒng)的 頻譜利用率和系統(tǒng)容量。


圖1實現(xiàn)面向密集用戶區(qū)域的無線網(wǎng)絡重構(gòu)式通信方法的體系框架結(jié)構(gòu)框圖。圖2面向密集用戶區(qū)域的無線網(wǎng)絡重構(gòu)式通信方法實現(xiàn)流程。圖3基于信令控制的邏輯重構(gòu)式通信技術信令控制流程示意圖。圖4通信模式及傳輸信息無線資源控制(RRC)信令消息格式。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式
說明如下。本發(fā)明所述的實現(xiàn)面向密集用戶區(qū)域的無線網(wǎng)絡重構(gòu)式通信方法的體系框架的 基本結(jié)構(gòu)，參見附圖1，該基本結(jié)構(gòu)中含有至少一個基站，它可以是2G基站(BS)、3G基站(Node-B)或WLAN接入點(AP)等 等。在本發(fā)明中，其包含終端位置測量單元LMU，負責無線信號測量供SMLC計算位置信息使 用。至少一個基站控制器(BSC)或無線網(wǎng)絡控制器(RNC)，可實現(xiàn)傳統(tǒng)的蜂窩移動通 信基站控制功能，在本發(fā)明中，還可實現(xiàn)基于移動終端的位置信息和自主請求，為終端通信 選擇常規(guī)通信、點對點終端直通或自主組播終端直通的不同邏輯結(jié)構(gòu)通信模式的功能。基 站控制器或無線網(wǎng)絡控制器還包含移動位置定位服務中心(SMLC)，可根據(jù)業(yè)務的Qos選擇 適當?shù)亩ㄎ患夹g，并將終端的位置信息以經(jīng)緯度的形式送到網(wǎng)關移動位置中心GMLC?；?控制器或無線網(wǎng)絡控制器通過移動交換中心(MSC)或服務GPRS支持節(jié)點(SGSN)與歸屬位 置寄存器(HLR)和網(wǎng)關移動位置中心(GMLC)相連。歸屬位置寄存器(HLR)的作用是存儲 所管轄用戶的簽約數(shù)據(jù)及移動用戶的小區(qū)位置信息，可為至某移動終端的呼叫提供路由信
7息。網(wǎng)關移動位置中心(GMLC)是外部應用獲取終端位置的網(wǎng)關，其功能可將SMLC送來的 經(jīng)緯度的位置信息轉(zhuǎn)換為地理坐標，接受無線網(wǎng)絡控制器的請求并作出相應的響應等。至少若干移動終端(UE)，它可以是手機、PDA或筆記本電腦等等，與本小區(qū)內(nèi)其他 終端的通信可通過常規(guī)通信、點對點終端直通或自主組播終端直通進行。至少若干通信鏈路，它們是由基站所分配的用于基站和終端間，終端與終端間通 信交互的無線鏈路，包括但不限于，(使用AMPS)模擬通信、使用GSM、IS-95或GPRS的數(shù)字 通信、和使用CDMA2000、WCDMA或TD-SCDMA的第三代通信等。至少若干信令鏈路，它們是由基站所分配的用于基站和終端間信令交互的無線鏈 路，可以是專用信令信道，諸如GSM中的獨立專用控制信道(SDCCH)、CDMA2000中的前向?qū)?用控制信道(F-DCCH)、TD-SCDMA中的專用控制信道(DCCH)；也可以是公用信道，諸如GSM 中的隨路信道(ACCH)、WCDMA中的公共傳輸信道等。本發(fā)明中對于移動終端的定位技術，可采用目前主要的兩大類技術1)利用移動 通信網(wǎng)絡的基站和移動臺之間傳播的無線電波信號的特征參數(shù)進行定位的方法，諸加通過 網(wǎng)絡收集的信息(無線基站扇區(qū)信息、移動終端與基站間信息強度時延信息或接收機天線 陣列測出移動終端發(fā)射電波的入射角等)進行運算得出終端位置的方法；2)利用移動臺內(nèi) 置的GPS接收模塊，接收GPS導航電文進行定位的方法。還可將以上兩類技術結(jié)合起來實 現(xiàn)混合定位術。具體在選擇定位技術時需綜合考慮投資成本、定位精度需求以及網(wǎng)絡和終 端的支持能力等，目前主流的方法有UTD0A ；2,CELL-ID ；3、0TD0A ；4、A_GPS ；5、PN4747 ；6、 GPS0NE。圖2是本發(fā)明提出的面向密集用戶區(qū)域的無線網(wǎng)絡重構(gòu)式通信方法實現(xiàn)流程。如 圖2所示，本發(fā)明提出的面向密集用戶區(qū)域的無線網(wǎng)絡重構(gòu)式通信方法，包括以下步驟1)移動終端向無線網(wǎng)絡控制器發(fā)送初始服務請求(包括終端請求的業(yè)務類型、被 叫用戶號碼、自求請求模式等信息)；2)無線網(wǎng)絡控制器向歸屬位置寄存器(HLR)查詢被叫終端所在小區(qū)判斷請求是 否為本小區(qū)內(nèi)的通信請求；3)若為本小區(qū)內(nèi)的通信請求，無線網(wǎng)絡控制器通過向網(wǎng)關移動定位中心GMLC請 求獲取終端的位置信息；4)無線網(wǎng)絡控制器由終端的位置信息計算通信終端間的距離；5)無線網(wǎng)絡控制器根據(jù)終端的自求請求判斷終端是否請求組播；6)若終端沒有請求組播，無線網(wǎng)絡控制器根據(jù)通信終端間的距離與給定門限的比 較，判斷當前實現(xiàn)的通信模式；7)若通信終端間距離小于給定門限，點對點終端直通模式啟動，無線網(wǎng)絡控制器 產(chǎn)生相應的通信模式及傳輸信息控制信令，并通過信令鏈路傳送給終端；8)若通信終端間距離大于給定門限，常規(guī)通信模式啟動后，它的實現(xiàn)與現(xiàn)有蜂窩 移動通信系統(tǒng)的實現(xiàn)原理相同；9)若終端請求組播，無線網(wǎng)絡控制器根據(jù)相距最遠的通信終端間的距離與給定門 限的比較，判斷當前實現(xiàn)的通信模式；10)若相距最遠的通信終端間距離小于給定門限，自主組播終端直通模式啟動，無 線網(wǎng)絡控制器產(chǎn)生相應的通信模式及傳輸信息控制信令，并通過信令鏈路傳送給終端；
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11)若相距最遠的通信終端間距離大于給定門限，常規(guī)通信模式啟動后，它的實現(xiàn) 與現(xiàn)有蜂窩移動通信系統(tǒng)的實現(xiàn)原理相同；圖3是本發(fā)明方法的基于信令控制的邏輯重構(gòu)式通信技術的信令控制流程示意 圖。如圖3所示，基于信令控制的邏輯重構(gòu)式通信技術信令控制流程，包括以下步驟1)移動終端UE發(fā)送信令連接請求消息給無線網(wǎng)絡控制器RNC ；2)移動終端UE收到信令連接建立完成消息后，發(fā)送初始服務請求消息到無線網(wǎng) 絡控制器RNC，無線網(wǎng)絡控制器RNC再將相關初始終端信息發(fā)送給核心網(wǎng)CN，通知核心網(wǎng)終 端請求的業(yè)務類型；3)核心網(wǎng)發(fā)起鑒權和加密過程；4)無線網(wǎng)絡控制器RNC根據(jù)終端UE初始服務請求向位于核心網(wǎng)CN內(nèi)的歸屬位置 寄存器(HLR)發(fā)送查詢被叫終端歸屬地請求；5)無線網(wǎng)絡控制器RNC收到被叫歸屬地回復消息后，判斷服務請求是否為本小區(qū) 內(nèi)的通信請求；6)若為本小區(qū)內(nèi)的通信請求，無線網(wǎng)絡控制器RNC向位于核心網(wǎng)CN內(nèi)的網(wǎng)關移動 位置中心GMLC發(fā)送位置相關數(shù)據(jù)請求；7)無線網(wǎng)絡控制器RNC收到網(wǎng)關移動位置中心GMLC發(fā)送的位置相關數(shù)據(jù)信息回 復后，由位置信息計算得到通信終端間的距離；8)判斷終端是否請求組播，若未請求組播，判斷通信終端間的距離是否大于給定 門限值倘若小于給定門限值，則選擇點對點終端直通模式，倘若大于給定門限值，則選擇 常規(guī)通信模式；若請求組播，判斷相距最遠的通信終端間距離是否大于給定門限值倘若 小于給定門限值，則選擇自主組播終端直通模式，倘若大于給定門限值，則選擇常規(guī)通信模 式；9)無線網(wǎng)絡控制器RNC產(chǎn)生通信模式及傳輸信息控制信令消息通過先前建立的 信令鏈路發(fā)送給通信終端雙方；10)移動終端UE接收到控制信令消息后發(fā)送成功接收確認信息ACK給基站 Node-B ；11)移動終端UE根據(jù)控制信令消息中給出的通信模式和傳輸信息開始進行通信。圖4為本發(fā)明提出的通信模式及傳輸信息無線資源控制(RRC)信令消息格式。如 圖4所示，通信模式及傳輸信息RRC信令消息格式至少包含通信模式字段、傳輸頻帶字段、 傳輸信道信息字段，其中通信模式字段指示采用常規(guī)通信模式、終端點對點直通模式或終 端自主組播模式，傳輸頻帶字段指示傳輸?shù)念l段、發(fā)射及接收的頻率間隔，傳輸信道信息字 段指示準許使用的傳輸格式組合以及與傳輸信道具體相關的其他信息，如編碼方式、調(diào)制 方式、擴頻因子、擾碼號等信息。
權利要求
一種面向密集用戶區(qū)域的無線網(wǎng)絡重構(gòu)式通信方法，其特征在于，依次含有以下步驟步驟(1)，構(gòu)造一個面向密集用戶的無線網(wǎng)絡，含有移動終端、基站、各自都內(nèi)置有移動位置定位服務中心SMLC的基站控制器BSC或無線網(wǎng)絡控制器RNC、內(nèi)置訪問位置登記器VLR的移動交換中心MSC、服務于GPRS的支持節(jié)點SGSN、網(wǎng)關移動位置中心GMLC和位于核心網(wǎng)CN內(nèi)的歸屬位置寄存器，其中，移動終端，有若干個，至少包括手機、PDA或筆記本電腦，能與本蜂窩小區(qū)內(nèi)其他終端進行常規(guī)通信或終端直通的通信，所述終端直通的通信包括終端對終端的點對點通信和自主多點組播通信，基站至少一個，都位于所述本蜂窩小區(qū)內(nèi)，至少包括2G基站BS、3G基站和WLAN接入點AP，但都含有終端位置測量單元LMU，負責無線信號測量供所述移動位置定位服務中心SMLC使用，無線網(wǎng)絡控制器RNC，除了控制所述基站外，還通過所述移動交換中心MSC與所述歸屬位置寄存器HLR、網(wǎng)關移動位置中心GMLC相連，或者通過服務GPRS的支持節(jié)點SGSN同時和所述移動位置定位服務中心GMLC和所述歸屬位置寄存器相連，以便所述無線網(wǎng)絡控制器RNC根據(jù)業(yè)務的服務質(zhì)量需求Qos選擇對應的定位技術，通過所述移動位置定位服務中心SMLC把終端的位置信息以經(jīng)緯度的形式送到所述網(wǎng)關移動位置中心GMLC，歸屬位置寄存器HLR，和所述核心網(wǎng)CN的鑒權中心AuC相連，對所述移動終端進行鑒權和加密，用于存儲所管轄用戶的簽約數(shù)據(jù)及移動用戶的小區(qū)位置信息，以便為到達某移動終端的呼叫提供路由信息，網(wǎng)關位置移動中心GMLC，在所述核心網(wǎng)CN內(nèi)，是外部應用獲取終端位置的一個網(wǎng)關，用于將所述移動位置定位服務中心SMLC送來的經(jīng)緯度的位置信息轉(zhuǎn)換為地理坐標，便于接受所述無線網(wǎng)絡控制器的請求并作出相應的響應，步驟(2)，依次按以下步驟實現(xiàn)用戶密集區(qū)域的無線網(wǎng)絡重構(gòu)式通信步驟(2.1)，移動終端發(fā)送信令連接請求消息給所述無線網(wǎng)絡控制器RNC，步驟(2.2)，所述移動終端收到所述無線網(wǎng)絡控制器RNC發(fā)來的信令連接建立完成消息后，向所述無線網(wǎng)絡控制器RNC發(fā)送初始服務請求，其中至少包括請求的業(yè)務類型、被叫用戶號碼以及自主請求模式，所述自主請求模式包括單播通信方式和組播通信方式，步驟(2.3)，在經(jīng)過所述核心網(wǎng)CN的鑒權中心AuC鑒權加密后，無線網(wǎng)絡控制器RNC收到所述初始服務請求后，把所述初始服務請求發(fā)向所述歸屬位置寄存器HLR，以便判斷所述初始服務請求是否為本蜂窩小區(qū)內(nèi)用戶的通信請求，步驟(2.4)，若為本蜂窩小區(qū)內(nèi)的通信請求，所述無線網(wǎng)絡控制器RNC向位于所述核心網(wǎng)CN內(nèi)的網(wǎng)關移動位置中心GMLC發(fā)送傳遞位置相關數(shù)據(jù)請求，步驟(2.5)，所述無線網(wǎng)絡控制器RNC收到所述網(wǎng)關移動位置中心GMLC發(fā)來的位置相關數(shù)據(jù)信息回復后，通過計算得到通信終端間的距離，步驟(2.6)，所述無線網(wǎng)絡控制器RNC判斷終端是否請求組播，若未請求組播，判斷通信終端間的距離是否大于預先設定的通信終端間距離的門限值若小于設定門限值，則選擇點對點終端直通模式，若大于設定門限值，則運行常規(guī)通信模式；若請求組播，判斷相距最遠的通信終端間距離是否大于預先設定的通信終端間距離的門限值若小于設定門限值，則選擇自主組播終端直通模式，若大于設定門限值，則運行常規(guī)通信模式，步驟(2.7)，所述無線網(wǎng)絡控制器RNC產(chǎn)生通信模式及傳輸信息控制信令消息，并通過信令鏈路發(fā)送給通信終端雙方，所述通信模式及傳輸信息控制信令消息至少包含通信模式字段、傳輸頻帶字段以及傳輸信道信息字段，通信模式字段指示采用常規(guī)通信模式、點對點終端直通模式或終端自主組播模式，傳輸頻帶字段指示傳輸?shù)念l段、發(fā)射及接收的頻率間隔，傳輸信道信息字段指示準許使用的傳輸格式組合以及與傳輸信道具體相關的其他信息，所述信令鏈路是由所述基站所分配的用于所述基站和移動終端間信令交互的無線鏈路，包括GSM中的獨立專用控制信道SDCCH、CDMA2000中的前向?qū)Ｓ每刂菩诺繤-DCCH、TD-SCDMA中的專用控制信道DCCH在內(nèi)的專用信令信道，或者包括GSM中的隨路信道ACCH、WCDMA中的公共傳輸信道在內(nèi)的公用信道，步驟(2.8)，所述要通信的若干個移動終端接收到所述控制信令消息后發(fā)送成功接收確認消息ACK給所述基站，步驟(2.9)，所述要通信的若干個移動終端根據(jù)控制信令消息中給出的通信模式和傳輸信息開始通信。
全文摘要
一種面向密集用戶區(qū)域的無線網(wǎng)絡重構(gòu)式通信方法，屬于蜂窩移動通信網(wǎng)絡技術領域，其特征在于，所述方法是在終端、基站、無線網(wǎng)絡控制器和核心網(wǎng)CN之間實現(xiàn)的根據(jù)通信終端間的距離信息和終端的請求，基站決定當前不同終端間通信是采用常規(guī)通信、點對點終端直接通信還是自主組播終端直接通信，然后把可選擇的通信模式、相應的傳輸信息通過信令的方式發(fā)送給通信終端進行控制，所述核心網(wǎng)CN負責判斷終端的小區(qū)歸屬、鑒權、加密、獲取終端位置信息，而由所述無線網(wǎng)絡控制器計算通信終端間的距離。本發(fā)明具有信令開銷小、節(jié)約頻譜資源、降低發(fā)射功耗以及提高網(wǎng)絡用戶容量的優(yōu)點。
文檔編號H04W16/18GK101835098SQ20101013310
公開日2010年9月15日 申請日期2010年3月26日 優(yōu)先權日2010年3月26日
發(fā)明者鄧卉, 陸建華, 陶曉明 申請人:清華大學