CN105472639B - 一种基于功率调整的lte切换优化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于功率补偿的LTE切换优化方法，该方法具体包括，核算小区信噪比，功率补偿；提升切换失败率，速率修正和切换判决。本发明所得的基于功率补偿的LTE切换优化方法，借助功率余量，根据目标邻区的SINR，对小区历史切换失败率进行统计，对信道质量好但存在高切换失败率的小区进行功率补偿，同时对小区个性偏移和迟滞参数进行修正，从而达到优化切换的目标。

Description

一种基于功率调整的LTE切换优化方法
技术领域
本发明涉及一种LTE系统的切换方法，尤其是一种基于功率调整的小区切换优化方法。
背景技术
LTE通过采用OFDM、SC-FDMA和MIMO等多种关键技术可以显著降低用户平面和控制平面的时延，实现比目前2/3G系统更快的数据速率、提供更高的小区吞吐量。作为移动性管理功能之一，切换仍然是LTE最常见的过程之一。当终端处于连接状态下并在小区间移动时，eNodeB就可能基于某种策略发起切换，而切换成功与否直接影响用户的感知，对实时业务尤为如此。
2013.4.3公开了中国专利申请号为CN201310114527.2的一种基于多因素决策的LTE小区切换方法，该方法包括以下步骤：步骤1：小区信号电平测量；步骤2：小区资源分析；步骤3：业务等级分析；步骤4：A3事件修正；步骤5：权重优化。该发明所得的基于多因素的LTE小区切换方法，从分析小区电平入手，对来自物理层及上次测量值进行加权，结合小区PRB利用率以及差异化的业务属性，对A3事件进行修正。方法实施后能够选择优化后的权重，选择负载最小或信号电平值最好的小区进行切换，并达到网络均衡。不足的是，该方法对小区的测量结果是基于信号电平的历史测量以及小区负载的大小，并不能直观地反应小区切换成功率。为此，本发明设计一种基于功率调整的LTE小区切换优化方法PAHO(PowerAdjustment based Handover Optimization algorithm)，借助功率余量，根据目标邻区的SINR，对小区历史切换失败率进行统计，对信道质量好但存在低切换失败率的小区进行功率补偿，同时对小区个性偏移和迟滞参数进行修正，从而达到优化切换的目标。
发明内容
本发明的目的是为了解决LTE网络切换中如何更好地选择目标服务小区，充分利用整个通信系统的资源利用率，提供更高的小区业务吞吐量，提升客户感知，提供了一种基于功率调整的LTE切换优化方法。
为了达到上述目的，本发明所设计的基于功率调整的LTE切换优化方法，包括核算小区信噪比，功率补偿，小区个性偏移参数修正，速率修正，切换判决等步骤：对于初始主服务小区eNB1，以及候选邻区集QB＝{eNB2,…,eNBN}，根据其信道质量和历史切换失败率，核算修正后的小区信号电平值、小区个性偏移和迟滞系数等参数，来选择是继续驻留当前服务小区，还是切换到邻区。
优选的方案包括以下步骤：
步骤1：核算小区信噪比；
设定小区C中业务S所能提供的业务速率Vsc，小区C为业务S提供的带宽Bsc，该业务的误码率BERsc，计算该业务的信噪比：
步骤2：功率补偿；
设定小区功率余量Phn，信噪比阈值SINRth，对于邻区n的接收电平RSRPsn及当前主 服务小区的电平值RSRPss，如果满足条件SINRsn≥SINRth，则对该邻区进行功率补偿：其中，abs(*)表示绝对值函数；
步骤3：提升切换失败率；
步骤3-1：设定小区C的切换失败率HOFc，切换总次数NTC，切换失败次数NFc以及切换成功次数NSc，计算该小区的切换失败率：
步骤3-2：计算所有邻区切换失败率的均值：其中，N为包含小区C及其所有邻区的小区数量；
步骤3-3：小区个性偏移参数修正；
对于SINRsn>SINRth，且的邻区，给定其小区个性偏移参数On_base及其修正因子hn，hn>1，计算修正后的小区个性偏移参数：On＝hn*On_base；
步骤4：速率修正；
设定终端速率v的门限vmed和vhigh，对于优化前的迟滞系数Hysbase，设定速率因子kmed，khigh，计算修正后的切换迟滞系数：
步骤5：切换判决；
设定当前主服务小区S的个性偏移参数Os_bse，计算并核实条件：RSRPsn+ΔPn+On-Hys>RSRPss+Os_bse是否成立。如是，则选择满足条件的最优小区进行切换。
本发明所得的基于功率调整的LTE切换优化方法，从邻区信道质量入手，通过功率补偿，对小区个性偏移和迟滞参数进行修正，提出全新的小区切换准则。
本发明所得的基于功率调整的LTE切换优化方法，可以兼顾小区信道质量和吞吐性能，能够有效减免乒乓切换，减轻系统信令负荷，同时，能够自动优化历史切换失败率高的小区，有利于保证用户移动业务的连续性。
附图说明
图1基于功率调整的LTE小区切换方法流程；
图2表示的是与传统A3切换相比，PAHO的切换成功率；
图3为终端在高速和中速状态下的切换失败率。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述，具体流程可详见图1。
实施例1：
本实例描述的基于功率调整的LTE小区切换方法，包括核算小区信噪比，功率补偿，小区个性偏移参数修正，速率修正，切换判决等步骤。
步骤1：核算小区信噪比；
设定小区C中业务S所能提供的业务速率Vsc，小区C为业务S提供的带宽Bsc，该业务的误码率BERsc，计算该业务的信噪比：
步骤2：功率补偿；
设定小区功率余量Phn，信噪比阈值SINRth，对于邻区n的接收电平RSRPsn及当前主 服务小区的电平值RSRPss，如果满足条件SINRsn≥SINRth，则对该邻区进行功率补偿：其中，abs(*)表示绝对值函数；
步骤3：提升切换失败率；
步骤3-1：设定小区C的切换失败率HOFc，切换总次数NTC，切换失败次数NFc以及切换成功次数NSc，计算该小区的切换失败率：
步骤3-2：计算所有邻区切换失败率的均值：其中，N为包含小区C及其所有邻区的小区数量；
步骤3-3：小区个性偏移参数修正；
对于SINRsn>SINRth，且的邻区，给定其小区个性偏移参数On_base及其修正因子hn>1，计算修正后的小区个性偏移参数：On＝hn*On_base；
步骤4：速率修正；
设定终端速率v的门限vmed和vhigh，对于优化前的迟滞系数Hysbase，设定速率因子kmed，khigh，计算修正后的切换迟滞系数：
步骤5：切换判决；
设定当前主服务小区S的个性偏移参数Os_bse，计算并核实条件：RSRPsn+ΔPn+On-Hys>RSRPss+Os_bse是否成立。如是，则选择满足条件的最优小区进行切换。
下面以N＝7为例对本方法进行具体说明，典型基础数据如表1～2所示。
步骤1：核算小区信噪比；
对于主服务小区eNB1中的业务S，计算其在小区中正常开展所需的信噪比：
步骤2：功率补偿；
根据各邻区RSRP和信噪比阈值，计算各邻区的功率补偿值：
步骤3：提升切换失败率；
计算所有邻区切换失败率的均值：对于SINRsn>SINRth，且的邻区，计算修正后的小区个性偏移参数：
步骤4：速率修正；
计算修正后的切换迟滞系数：
步骤5：切换判决；
核算A3事件。计算各邻区的电平测量修正值RSRPsn+ΔPn+On-Hys＝{-98.03,-86.03,-48.03,-107.03,-122.03,-117.03}(dB)，主服务小区RSRPs+Os_bse＝-112dB，满足RSRPsn+ΔPn+On-Hys>RSRPss+Os_bse的候选邻区有eNB1，eNB2，eNB3，eNB4小区。选择其中最优的eNB3邻区进行切换。
我们对本发明所设计的PAHO优化算法与未修正的A3算法进行仿真对比，目标采样7次，切换过程中各小区平均切换失败率统计和不同速率状态下的切换分别参见附图2～3所示。
图2表示的是与传统A3切换相比，PAHO的切换成功率大约提升了7％，且在切换过程中，PAHO对各小区电平值进行了功率补偿，切换抖动较小；
图3表示的是终端在高速和中速状态下的切换失败率。高速率的切换失败率比中速率的情形更高，且调整的空间也越小。
其中，实施例中提及的表1～2分别如下：
表1
表2
序号 项目 数据
1 SINR阈值(dB) 8
2 小区带宽(MHz) 20
3 功率余量(dBm) 5
4 小区个性偏移修正系数hn 1.2
5 中速率门限vmed(km/h) 60
6 中速率因子kmed 0.8
7 高速率门限vhigh(km/h) 100
8 高速率因子khigh 0.6
9 终端移动速率(km/h) 70
10 小区切换迟滞Hys(dB) 1

Claims (1)

1.一种基于功率补偿的LTE小区切换优化方法，其特征在于：该方法具体包括以下步骤：
步骤1：核算小区信噪比；
设定小区C中业务S所能提供的业务速率Vsc，小区C为业务S提供的带宽Bsc，该业务的误码率BERsc，计算该业务的信噪比：
步骤2：功率补偿；
设定小区功率余量Phn，信噪比阈值SINRth，对于邻区n的接收电平RSRPsn及当前主服务小区的电平值RSRPss，如果满足条件SINRsn≥SINRth，则对该邻区进行功率补偿：其中，abs(*)表示绝对值函数；
步骤3：提升切换失败率；
步骤3-1：设定小区C的切换失败率HOFc，切换总次数NTC，切换失败次数NFc以及切换成功次数NSc，计算该小区的切换失败率：
步骤3-2：计算所有邻区切换失败率的均值：其中，N为包含小区C及其所有邻区的小区数量；
步骤3-3：小区个性偏移参数修正；
对于SINRsn＞SINRth，且的邻区，给定其小区个性偏移参数On_base及其修正因子hn，hn＞1，计算修正后的小区个性偏移参数：On＝hn*On_base；
步骤4：速率修正；
设定终端速率v的门限vmed和vhigh，对于优化前的迟滞系数Hysbase，设定速率因子kmed，khigh，计算修正后的切换迟滞系数：
步骤5：切换判决；
设定当前主服务小区S的个性偏移参数Os_bse，计算并核实条件：RSRPsn+ΔPn+On-Hys＞RSRPss+Os_bse是否成立；如是，则选择满足条件的最优小区进行切换。
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