CN105722161B - 基于判决区间的lte小区切换方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于判决区间的LTE小区切换方法，包括步骤1：计算切换失败率；步骤2：区间修正；步骤3：切换判决；步骤4：最优小区求解；本发明从分析服务小区的切换失败率指标入手，通过引入区间函数的修正因子，自适应地跟踪小区切换性能的恶化情况，从而动态地切换迟滞参数进行调整，提升了业务开展的连续性，保障了客户感知。

Description

基于判决区间的LTE小区切换方法

技术领域

本发明涉及一种LTE系统的切换方法，尤其是一种可更好地匹配外部环境，自适应地调整切换参数并按照客户感知的评估准则来选择目标服务小区的基于判决区间的LTE小区切换方法。

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。与2/3G移动通信系统相同的是，切换仍是LTE最常见的过程之一。当终端在小区间移动时，eNodeB就可能基于某种策略发起切换过程以保持移动通信的连续性，为更多的用户提供保证QoS(Quality of Sevice，服务质量)的服务。

中国专利申请号：201310114527.2，授权公开日2015年10月7日，公开了一种基于多因素决策的LTE小区切换方法，该方法包括步骤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，该方法通过核算LTE终端移动速率以及不同QCI优先级的业务，从而确定不同的切换迟滞修正系数来满足相应的切换需求，属于离散式的修正，不具备外部环境的自适应能力。

发明内容

本发明的发明目的是为了克服现有技术中的LTE小区切换方法不具备外部环境的自适应能力，不能动态跟踪小区性能的恶化情况并实施连续性的切换修正的不足，提供了一种可更好地匹配外部环境，自适应地调整切换参数并按照客户感知的评估准则来选择目标服务小区的基于判决区间的LTE小区切换方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于判决区间的LTE小区切换方法，包括以下步骤：

(1-1)计算切换失败率；

(1-2)区间修正；

设定修正区间按照切换失败率划分为低区间、中区间和高区间；设定切换失败率中间值为HOF_c，与HOF_c对应的修正系数K_c＝α，切换失败率目标值为HOF_t，与HOF_t对应的修正系数K_t＝β；

(2-1)低区间修正；

对于当前主服务小区，如果其切换失败率HOF_x在区间[0，HOF_c)内，设定修正值K₁＝1，否则转入步骤2-2；

(2-2)中区间修正；

对于当前主服务小区，如果其切换失败率HOF_x在区间[HOF_c，HOF_t)内，进行线性修正，转入步骤(1-3)；

如果HOF_x不在区间[HOF_c，HOF_t)内，则转入步骤(2-3)；

(2-3)高区间修正；

如果主服务小区的切换失败率HOF_x持续上升，位于区间[HOF_t，1]内，则进行抛物线修正；

(1-3)切换判决；

A3事件M_n+O_fn+O_cn-Hys＞M_s+O_fs+O_cs+Off表示相邻小区的信号质量比服务小区的信号质量好，从而触发切换；反之，A3满足离开状态；

其中，M_n为相邻小区的测量结果，O_fn为相邻小区的频率偏移量，O_cn为相邻小区的个性偏移量，M_s为服务小区的测量结果，O_fs为服务小区的频率偏移量，O_cs为服务小区的个性偏移量，Hys为该事件的迟滞，Off为该事件的便宜参数；

(1-4)最优小区求解；

对于每次切换产生的候选集，选择其中具备最大信号电平值的小区作为目标小区进行切换。

本发明的基于判决区间的LTE小区切换方法JIHA(Judgment Ihterval-basedHandover Algorithm)，从分析服务小区的切换失败率指标入手，通过引入区间函数的修正因子，提出全新的小区切换准则，该修正因子借助差异化的区间函数，能够实现LTE切换迟滞的自动调整，进而达到优化切换的目标。

本发明可以自适应地跟踪小区切换性能的恶化情况，在有效避免乒乓切换的同时，尽可能提升业务开展的连续性，以保障客户感知。

因此，本发明具有可更好地匹配外部环境，自适应地调整切换参数并按照客户感知的评估准则来选择目标服务小区的特点。

作为优选，所述步骤(1-1)包括如下具体步骤：

设定小区x的切换总次数为N_Tx，切换失败次数为N_Fx、切换成功次数为N_Sx，利用公式计算该小区的切换失败率HOF_x。

作为优选，所述步骤(2-2)的线性修正包括如下步骤：

首先计算线性修正函数的斜率和截矩

利用公式计算并得到中区间的线性修正值K₂。

作为优选，所述步骤(2-3)包括如下具体步骤：

首先计算抛物线修正函数的二次项和截矩并利用公式 计算并得到高区间的抛物线修正值K₃。

作为优选，所述步骤(1-3)包括如下步骤：

(5-1)汇总修正的K值，

(5-2)重新核算A3事件

M_n+O_fn+O_cn-K*Hys＞M_s+O_fs+O_cs+Off；对于每个邻区，核算上式是否成立；如果上式成立，则加入切换候选集。

因此，本发明具有如下有益效果：可更好地匹配外部环境，自适应地调整切换参数并按照客户感知的评估准则来选择目标服务小区。

附图说明

图1是本发明的LTE小区切换方法的一种流程；

图2是本发明的一种修正系数变化情况图；

图3是本发明在不同场景下服务小区的一种变化情况图；

图4是本发明在不同场景下候选邻区电平的一种平均值变化情况图；

图5是本发明所涉及单个小区切换迟滞的一种修正过程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1所示的实施例是一种基于判决区间的LTE小区切换方法，包括以下步骤：

步骤1：计算切换失败率；

设定小区x的切换总次数N_Tx，切换失败次数N_Fx、切换成功次数N_Sx，计算该小区的切换失败率

步骤2：区间修正；

设定修正区间按照切换失败率划分为低区间、中区间和高区间；设定切换失败率中间值为HOF_c，与HOF_c对应的修正系数K_c＝α，切换失败率目标值为HOF_t，与HOF_t对应的修正系数K_t＝β；

步骤2-1：低区间修正；

对于当前主服务小区，如果其切换失败率HOF_x在区间[0，HOF_c)内，设定修正值K₁＝1，如图2所示的第一段直线，台则执行步骤2-2；

步骤2-2：中区间修正；

对于当前主服务小区，如果其切换失败率HOF_x在区间[HOF_c，HOF_t)内，需要进行线性修正；

首先计算线性修正函数的斜率和截矩 并由此得到中区间的线性修正值 如图2所示的第二段斜线；如果不满足步骤2-2的要求，则执行步骤2-3；

步骤2-3：高区间修正；

如果主服务小区的切换失败率HOF持续上升，位于区间[HOF_t，1]内，则需要进行抛物线修正；

首先计算抛物线修正函数的二次项和截矩并由此得到高区间的抛物线修正值 如图2所示的第三段曲线；

步骤3：切换判决；

A3事件M_n+O_fn+O_cn-Hys＞M_s+O_fs+O_cs+Off表示相邻小区的信号质量比服务小区的信号质量好，从而触发切换。反之，A3满足离开状态。其中，M_n为相邻小区的测量结果，O_fn为相邻小区的频率偏移量，O_cn为相邻小区的个性偏移量，M_s为服务小区的测量结果，O_fs为服务小区的频率偏移量，O_cs为服务小区的个性偏移量，Hys为该事件的识滞，Off为该事件的便宜参数；

步骤3-1：汇总修正的K值，

步骤3-2：重新核算A3事件

M_n+O_fn+O_cn-K*Hys＞M_s+O_fs+O_cs+Off；对于每个邻区，核算上式是否成立。如是，则加入切换候选集；

步骤4：最优小区求解；

对于每次切换产生的候选集，选择其中具备最大信号电平值的小区作为目标小区进行切换。

具体实例：

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至表3所示。

表1

序号	项目	数据
			1	切换失败率中间值HOF<sub>c</sub>	0.06
2	切换失败率目标值HOF<sub>t</sub>	0.1
			3	HOF<sub>c</sub>对应的K<sub>c</sub>值	0.8
4	HOF<sub>t</sub>对应的K<sub>t</sub>值	0.2
			5	A3事件便宜参数Off	0

表2

表3

步骤1：计算切换失败率；

根据表1服务小区的七种切换场景，分别计算其切换失败率，得到，

步骤2：区间修正；

对于HOF_x＝{0.05，0，04}的第1，5次的切换失败率，位于低区间[HOF₀＝0，HOF_c]＝[0，0.06]，因此设定其修正值K₁＝1；对于HOF_x＝{0.07，0，09}的第2，7次的切换失败率，位于中区间[HOF_c，HOF_t)＝[0.06，0.1]，需要进行线性修正。根据附表2计算斜率和截矩，a₁＝-15，b₁＝1.7，得到线性修正值

对于HOF_x＝{0.45，0.23，0，18}的第3，4，6次的切换失败率，位于高区间[HOF_t，1]＝[0.1，1]，需要进行抛物线修正。

根据表2计算二次项和常数项，a₂＝-0.2，b₂＝0.2，得到抛物线修正值

步骤3：切换判决；

汇总修正值，K＝{1，0.65，0.16，0.19，1，0.2，0.35}，根据附表3的小区电平值，在不同场景下能够满足JIHA切换

M_n+O_fn+O_cn-K*Hys＞M_s+O_fs+O_cs+Off的候选邻区集分别是{eNB₂，eNB₃，eNB₅，eNB₇}，{eNB₂，eNB₄，eNB₇}，{eNB₃，eNB₅，eNB₆}，{eNB₂，eNB₄，eNB₅}，{eNB₂，eNB₃，eNB₄，eNB₅，eNB₆，eNB₇}，{eNB₂，eNB_a，eNB₄，eNB₅，eNB₇}和{eNB₃，eNB₄，eNB₅，eNB₆}；

步骤4：最优小区求解；

对于每次切换产生的邻区集，根据电平值的大小，其中的最优小区分别是eNB₇，eNB₄，eNB₃，eNB₄，eNB₂，eNB₃，eNB₆可以作为切换目标小区。

将本发明的JIHA修正算法与未修正的A3算法进行仿真对比，目标采样7次，切换过程的目标切换小区，候选邻区的判决电平均值，以及切换迟滞参数变化情况分别参见图3至5所示。

如图3所示，在未实施本发明的JIHA修正算法时，第三、四种场景主服务小区和邻区电平值相差不大，为了避免乒乓切换，传统A3算法的刚性迟滞导致切换失败，打开本发明的JIHA修正算法后则顺利地发生了平滑切换。

图4中候选邻区的电平均值指扣除切换迟滞后的电平值，即判决电平，反应的是目标邻区切换的难易程度。如图4所示，在第三、四种场景下，由于传统A3算法未切换而未统计，在前两种场景下K＝1，本发明的修正JIHA算法与A3的判决电平曲线重叠，在后两种场景，由于小区负载的变化情况，本发明的修正JIHA算法判决电平比A3稍高，更有利于切换。

如图5所示，传统A3算法的迟滞系数是刚性的，而本发明的修正JIHA算法则随着切换失败率的增加而减小，以提高切换成功的可能性，反之亦然。

应理解，本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (1)

1.一种基于判决区间的LTE小区切换方法，其特征是，包括以下步骤：

(1-1)计算切换失败率；

设定小区x的切换总次数为N_Tx，切换失败次数为N_Fx、切换成功次数为N_Sx，利用公式计算该小区的切换失败率HOF_x；

(1-2)区间修正；

设定修正区间按照切换失败率划分为低区间、中区间和高区间；设定切换失败率中间值为HOF_c，与HOF_c对应的修正系数K_c＝α，切换失败率目标值为HOF_t，与HOF_t对应的修正系数K_t＝β；

(1-2-1)低区间修正；

对于当前主服务小区，如果其切换失败率HOF_x在区间[0，HOF_c)内，设定修正值K₁＝1，否则转入步骤2-2；

(1-2-2)中区间修正；

对于当前主服务小区，如果其切换失败率HOF_x在区间[HOF_c，HOF_t)内，进行线性修正，

首先计算线性修正函数的斜率和截矩

利用公式计算并得到中区间的线性修正值K₂；转入步骤(1-3)；

如果HOF_x不在区间[HOF_c，HOF_t)内，则转入步骤(1-2-3)；

(1-2-3)高区间修正；

首先计算抛物线修正函数的二次项和截矩并利用公式计算并得到高区间的抛物线修正值K₃；

如果主服务小区的切换失败率HOF_x持续上升，位于区间[HOF_t，1]内，则进行抛物线修正；

(1-3)切换判决；

A3事件M_n+O_fn+O_cn-Hys＞M_s+O_fs+O_cs+Off表示相邻小区的信号质量比服务小区的信号质量好，从而触发切换；反之，A3满足离开状态；

其中，M_n为相邻小区的测量结果，O_fn为相邻小区的频率偏移量，O_cn为相邻小区的个性偏移量，M_s为服务小区的测量结果，O_fs为服务小区的频率偏移量，O_cs为服务小区的个性偏移量，H_ys为该事件的迟滞，Off为该事件的便宜参数；

(1-4)最优小区求解；

对于每次切换产生的候选集，选择其中具备最大信号电平值的小区作为目标小区进行切换；

汇总修正的K值，

重新核算A3事件

M_n+O_fn+O_cn-K*Hys＞M_s+O_fs+O_cs+Off；对于每个邻区，核算上式是否成立；如果上式成立，则加入切换候选集。