CN113923738B - 一种udn架构下5g小区的切换方法及相关装置 - Google Patents

一种udn架构下5g小区的切换方法及相关装置 Download PDF

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CN113923738B CN202111241968.XA CN202111241968A CN113923738B CN 113923738 B CN113923738 B CN 113923738B CN 202111241968 A CN202111241968 A CN 202111241968A CN 113923738 B CN113923738 B CN 113923738B
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Abstract

本申请公开了一种UDN架构下5G小区的切换方法、装置、设备以及计算机可读存储介质，该切换方法包括：计算各小区的信号电平偏移度；小区包括终端的主服务小区以及主服务小区的邻区；分析终端的移动速度以及邻区的乒乓切换率，确定邻区的切换迟滞参数；根据小区的负载，计算得到小区的特定偏移切换参数；根据邻区的信号电平偏移度、切换迟滞参数、特定偏移切换参数以及主服务小区的信号电平偏移度与特定偏移切换参数，从邻区中筛选出候选小区；根据候选小区的吞吐量与业务综合时延，从候选小区中筛选出目标小区；将终端从主服务小区切换至目标小区。应用该切换方法能够有效的减少乒乓效应，优化切换。

Description

一种UDN架构下5G小区的切换方法及相关装置
技术领域
本申请涉及网络技术领域，特别涉及一种UDN架构下5G小区的切换方法；还涉及一种UDN架构下5G小区的切换装置、设备以及计算机可读存储介质。
背景技术
UDN(Ultra Dense Networks，超密集网络)是5G技术区别于3/4G的重要手段之一。借助UDN，5G可以成倍地增加低发射功率节点，如微蜂窝基站，家庭式基站，中继站等，进一步缩小小区的覆盖半径，从而支持成千上万倍的流量增长。但是与此同时UDN也带来了新的技术问题，即乒乓切换的概率比以往的通信系统增加了许多。乒乓切换会带来业务质量的严重下降，影响用户感知。然而目前还缺乏有效的抑制乒乓效应的技术方案，因此，如何有效的减少乒乓效应，优化切换已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种UDN架构下5G小区的切换方法，能够有效的减少乒乓效应，优化切换。本申请的另一个目的是提供一种UDN架构下5G小区的切换装置、设备以及计算机可读存储介质，均具有上述技术效果。
为解决上述技术问题，本申请提供了一种UDN架构下5G小区的切换方法，包括：
计算各小区的信号电平偏移度；所述小区包括终端的主服务小区以及所述主服务小区的邻区；
分析所述终端的移动速度以及所述邻区的乒乓切换率，确定所述邻区的切换迟滞参数；
根据所述小区的负载，计算得到所述小区的特定偏移切换参数；
根据所述邻区的所述信号电平偏移度、所述切换迟滞参数、所述特定偏移切换参数以及所述主服务小区的所述信号电平偏移度与所述特定偏移切换参数，从所述邻区中筛选出候选小区；
根据所述候选小区的吞吐量与业务综合时延，从所述候选小区中筛选出目标小区；
将所述终端从所述主服务小区切换至所述目标小区。
可选的，所述分析所述终端的移动速度以及所述邻区的乒乓切换率，确定所述邻区的切换迟滞参数包括：
当所述终端的移动速度大于或等于速度门限时，将所述邻区中的非宏蜂窝小区的所述切换迟滞参数设置为迟滞大基数，所述迟滞大基数根据预设的基础迟滞参数得到；根据所述邻区中的宏蜂窝小区的乒乓切换率、预设的乒乓切换门限以及所述预设的基础迟滞参数确定所述宏蜂窝小区的所述切换迟滞参数；
当所述终端的移动速度小于所述速度门限时，根据每一个所述邻区的乒乓切换率、预设的乒乓切换门限以及所述预设的基础迟滞参数确定每一个所述邻区的所述切换迟滞参数。
可选的，根据所述乒乓切换率、所述预设的乒乓切换门限以及所述预设的基础迟滞参数确定所述切换迟滞参数包括：
若所述乒乓切换率小于或等于第一乒乓切换门限，则所述切换迟滞参数等于第一基础迟滞参数；
若所述乒乓切换率大于所述第一乒乓切换门限，则根据所述第一基础迟滞参数、第二基础迟滞参数、所述第一乒乓切换门限以及第二乒乓切换门限计算得到迟滞斜率；根据所述第二基础迟滞参数、所述迟滞斜率以及所述第二乒乓切换门限计算得到迟滞截距，根据所述乒乓切换率、所述迟滞斜率以及所述迟滞截距计算得到所述切换迟滞参数。
可选的，所述迟滞大基数为所述第一基础迟滞参数与所述第二基础迟滞参数的和的m倍，m为正数。
可选的，根据所述小区的负载，计算得到所述小区的特定偏移切换参数包括：
若所述小区的负载小于或等于小区负载门限，则将所述小区的所述负载与预设的偏移系数相乘，得到所述小区的所述特定偏移切换参数；
若所述小区的负载大于所述小区负载门限，则计算所述小区的所述负载与所述偏移系数的乘积，将所述负载与所述乘积做差，得到所述小区的所述特定偏移切换参数。
可选的，所述根据所述邻区的所述信号电平偏移度、所述切换迟滞参数、所述特定偏移切换参数以及所述主服务小区的所述信号电平偏移度与所述特定偏移切换参数，从所述邻区中筛选出候选小区包括：
将所述邻区的所述信号电平偏移度、所述切换迟滞参数、所述特定偏移切换参数以及所述主服务小区的所述信号电平偏移度与所述特定偏移切换参数代入A3事件后，判断所述A3事件是否成立；
若所述A3事件成立，则所述邻区为候选小区。
可选的，所述根据所述候选小区的吞吐量与业务综合时延，从所述候选小区中筛选出目标小区包括：
根据所述候选小区的所述吞吐量与各所述邻区的吞吐量的和，计算得到所述候选小区的吞吐量评估值；
根据所述邻区的所述业务综合时延与所述邻区的最大时延允可，计算得到所述邻区的时延评估值；
根据所述邻区的所述吞吐量评估值、所述时延评估值以及预设的滤波系数，计算得到所述邻区的目标小区筛选综合指标值；
选取所述目标小区筛选综合指标值最大的所述候选小区作为所述目标小区。
为解决上述技术问题，本申请还提供了一种UDN架构下5G小区的切换装置，包括：
信号电平偏移度计算模块，用于计算各小区的信号电平偏移度；所述小区包括终端的主服务小区以及所述主服务小区的邻区；
切换迟滞参数确定模块，用于分析所述终端的移动速度以及所述邻区的乒乓切换率，确定所述邻区的切换迟滞参数；
特定偏移切换参数计算模块，用于根据所述小区的负载，计算得到所述小区的特定偏移切换参数；
候选小区筛选模块，用于根据所述邻区的所述信号电平偏移度、所述切换迟滞参数、所述特定偏移切换参数以及所述主服务小区的所述信号电平偏移度与所述特定偏移切换参数，从所述邻区中筛选出候选小区；
目标小区筛选模块，用于根据所述候选小区的吞吐量与业务综合时延，从所述候选小区中筛选出目标小区；
目标小区切换模块，用于将所述终端从所述主服务小区切换至所述目标小区。
为解决上述技术问题，本申请还提供了一种UDN架构下5G小区的切换设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上任一项所述的UDN架构下5G小区的切换方法的步骤。
为解决上述技术问题，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述的UDN架构下5G小区的切换方法的步骤。
本申请所提供的UDN架构下5G小区的切换方法，包括：计算各小区的信号电平偏移度；所述小区包括终端的主服务小区以及所述主服务小区的邻区；分析所述终端的移动速度以及所述邻区的乒乓切换率，确定所述邻区的切换迟滞参数；根据所述小区的负载，计算得到所述小区的特定偏移切换参数；根据所述邻区的所述信号电平偏移度、所述切换迟滞参数、所述特定偏移切换参数以及所述主服务小区的所述信号电平偏移度与所述特定偏移切换参数，从所述邻区中筛选出候选小区；根据所述候选小区的吞吐量与业务综合时延，从所述候选小区中筛选出目标小区；将所述终端从所述主服务小区切换至所述目标小区。
可见，本申请所提供的UDN架构下5G小区的切换方法，分析小区的信号电平偏移度，并基于小区的负载，确定小区的特定偏移切换参数，综合小区的信号电平偏移度、偏移切换参数以及切换迟滞参数来筛选候选小区，并以小区的吞吐量与时延作为评判指标，从候选小区中进一步筛选出本次切换的最优的目标小区，由此能够有效的减少乒乓效应，优化系统用户的使用感知。
本申请所提供的UDN架构下5G小区的切换装置、设备以及计算机可读存储介质均具有上述技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例所提供的一种UDN架构下5G小区的切换方法的流程示意图；
图2是本申请实施例所提供的UPRHA算法在关闭与打开状态下切换目标服务小区对比图；
图3是本申请实施例所提供的UPRHA算法在关闭与打开状态下的候选邻区电平均值对比图；
图4是本申请实施例所提供的UPRHA算法在关闭与打开状态下的切换迟滞对比图；
图5是本申请实施例所提供的UPRHA算法在关闭与打开状态下的综合评估指标对比图；
图6是本申请实施例所提供的UPRHA算法在关闭与打开状态下的乒乓效应对比图；
图7为本申请实施例所提供的一种UDN架构下5G小区的切换装置的示意图；
图8为本申请实施例所提供的一种UDN架构下5G小区的切换设备的示意图。
具体实施方式
本申请的核心是提供一种UDN架构下5G小区的切换方法，能够有效的减少乒乓效应，优化切换。本申请的另一个核心是提供一种UDN架构下5G小区的切换装置、设备以及计算机可读存储介质，均具有上述技术效果。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种UDN架构下5G小区的切换方法(UDNarchitecture based Ping-pong effect Reducing 5G Handover Algorithm，简称UPRHA)的流程示意图，参考图1所示，该方法主要包括：
S101：计算各小区的信号电平偏移度；所述小区包括终端的主服务小区以及所述主服务小区的邻区；
具体的，小区的个数为N＝n+1，即1个终端的主服务小区与n个邻区，包括宏蜂窝基站、微蜂窝基站、家庭基站、中继站等。以Cells表示终端当前的主服务小区，以CLLn＝{Cell1,…,Celln}表示主服务小区的邻区的集合，以CLLN＝{Cells}∪CLLn＝{Cells,Cell1,…,Celln}表示所有小区的集合。由于UDN网路中不同类型设备的信号电平差距较大，因此，本申请采取信号电平偏离度来代替传统技术方案中的信号电平绝对值，以优化切换。对于各个小区，计算其当前时刻的信号电平值与其历史最高电平值的差值，得到小区的信号电平偏移度。当前时刻，各小区的信号电平值表示为{RSRPs,RSRP1,…,RSRPn}，RSRPs表示终端的主服务小区的信号电平值，RSRP1表示邻区Cell1的信号电平值，以此类推，RSRPn表示邻区Celln的信号电平值。以{RSRHs,RSRH1,…,RSRHn}表示各小区的历史最高电平值，RSRHs表示终端的主服务小区的历史最高电平值，RSRH1表示邻区Cell1的历史最高电平值，以此类推，RSRHn表示邻区Celln的历史最高电平值。各小区的信号电平偏移度表示如下：
{dtRPs,dtRP1,…,dtRPn}＝{RSRPs-RSRHs,RSRP1-RSRH1,…,RSRPn-RSRHn}；dtRPs表示终端的主服务小区的信号电平偏移度，dtRP1表示邻区Cell1的信号电平偏移度，以此类推，dtRPn表示邻区Celln的信号电平偏移度。
S102：分析所述终端的移动速度以及所述邻区的乒乓切换率，确定所述邻区的切换迟滞参数；
具体的，本步骤旨在确定邻区的切换迟滞参数。在一种具体的实施方式中，所述分析所述终端的移动速度以及所述邻区的乒乓切换率，确定所述邻区的切换迟滞参数包括：
当所述终端的移动速度大于或等于速度门限时，将所述邻区中的非宏蜂窝小区的所述切换迟滞参数设置为迟滞大基数，所述迟滞大基数根据预设的基础迟滞参数得到；根据所述邻区中的宏蜂窝小区的乒乓切换率、预设的乒乓切换门限以及所述预设的基础迟滞参数确定所述宏蜂窝小区的所述切换迟滞参数；
当所述终端的移动速度小于所述速度门限时，根据每一个所述邻区的乒乓切换率、预设的乒乓切换门限以及所述预设的基础迟滞参数确定每一个所述邻区的所述切换迟滞参数。
其中，根据所述乒乓切换率、所述预设的乒乓切换门限以及所述预设的基础迟滞参数确定所述切换迟滞参数的方式可以为：
若所述乒乓切换率小于或等于第一乒乓切换门限，则所述切换迟滞参数等于第一基础迟滞参数；
若所述乒乓切换率大于所述第一乒乓切换门限，则根据所述第一基础迟滞参数、第二基础迟滞参数、所述第一乒乓切换门限以及第二乒乓切换门限计算得到迟滞斜率；根据所述第二基础迟滞参数、所述迟滞斜率以及所述第二乒乓切换门限计算得到迟滞截距，根据所述乒乓切换率、所述迟滞斜率以及所述迟滞截距计算得到所述切换迟滞参数。
另外，所述迟滞大基数可以为所述第一基础迟滞参数与所述第二基础迟滞参数的和的m倍，m为正数。
具体而言，设定第一基础迟滞参数Hysm1与第二基础迟滞参数Hysm2，例如设定m等于10，计算迟滞大基数Hmx＝10*(Hysm1+Hysm2)。设定速度门限Vctth。生成非宏蜂窝小区列表OCLL＝CLLN-MCLL；MCLL＝{Cellj,…,Cellm-j}表示宏蜂窝小区的集合。当终端的移动速度Vct满足Vct≥Vctth时，将非宏蜂窝小区列表中的每个非宏蜂窝小区的切换迟滞参数设置为HysUPRk＝Hmx，以此保证中高速移动的终端只在宏蜂窝基站间切换。对于宏蜂窝小区以及当终端的移动速度Vct满足Vct<Vctth时的所有邻区，则采取如下方式确定切换迟滞参数：
设定第一乒乓切换门限ppLth即乒乓切换低门限与第二乒乓切换门限ppHth即乒乓切换高门限。以{Pph1,Pph2…,Pphn}表示各邻区的乒乓切换率的集合，Pph1表示邻区Cell1的乒乓切换率，以此类推，Pphn表示邻区Celln的乒乓切换率。对于邻区Celli，如果邻区Celli的乒乓切换率Pphi满足Pphi≤ppLth，则邻区Celli的切换迟滞参数HysUPRi＝Hysm1。如果邻区Celli的乒乓切换率Pphi满足Pphi＞ppLth，则依据公式xlk＝(Hysm2-Hysm1)/(ppHth-ppLth)计算得到迟滞斜率xlk，依据公式jjb＝Hysm2-xlk*ppHth计算得到迟滞截距jjb，进而得到邻区Celli的切换迟滞参数为：
HysUPRi＝xlk*Pphi+jjb＝(Hysm2-Hysm1)*Pphi/(ppHth-ppLth)+Hysm2-xlk*ppHth。
也就是说，当终端以中高速移动时，本实施例特别对邻区做非宏蜂窝小区与宏蜂窝小区的区分，采用不同的方式确定非宏蜂窝小区与宏蜂窝小区的切换迟滞参数，且具体将非宏蜂窝小区的切换迟滞参数设置为迟滞大基数，以此保证中高速移动的终端只在宏蜂窝基站间切换。当终端以低速移动时，本实施例不会特别对邻区做非宏蜂窝小区与宏蜂窝小区的区分，对于所有的邻区采用同样的方式来确定切换迟滞参数。
S103：根据所述小区的负载，计算得到所述小区的特定偏移切换参数；
具体的，本步骤旨在基于小区的负载，确定小区的特定偏移切换参数，包括基于终端的主服务小区的负载确定主服务小区的特定偏移切换参数，以及根据邻区的负载确定邻区的特定偏移切换参数。
在一种具体的实施方式中，根据所述小区的负载，计算得到所述小区的特定偏移切换参数包括：
若所述小区的负载小于或等于小区负载门限，则将所述小区的所述负载与预设的偏移系数相乘，得到所述小区的所述特定偏移切换参数；
若所述小区的负载大于所述小区负载门限，则计算所述小区的所述负载与所述偏移系数的乘积，并计算所述负载与所述乘积的差值，得到所述小区的所述特定偏移切换参数。
具体而言，设定小区负载门限为Cldth，偏移系数为CIOft。以{CLDs,CLD1,…,CLDn}表示各小区的负载的集合；CLDs表示终端的主服务小区的负载，CLD1表示邻区Cell1的负载，以此类推，CLDn表示邻区Celln的负载。
对于CLLN中的小区Celli，如果小区Celli的负载CLDi满足CLDi≤Cldth，则小区Celli的特定偏移切换参数Oci＝CIOft*CLDi；如果小区Celli的负载CLDi满足CLDi＞Cldth，则小区Celli的特定偏移切换参数Oci＝(1-CIOft)*CLDi。
其中，作为一种优选的实施方式，CIOft≥2。对于偏移系数的具体数值，本申请在此不做唯一限定，可以进行差异性设置。
S104：根据所述邻区的所述信号电平偏移度、所述切换迟滞参数、所述特定偏移切换参数以及所述主服务小区的所述信号电平偏移度与所述特定偏移切换参数，从所述邻区中筛选出候选小区；
其中，在一种具体的实施方式中，所述根据所述邻区的所述信号电平偏移度、所述切换迟滞参数、所述特定偏移切换参数以及所述主服务小区的所述信号电平偏移度与所述特定偏移切换参数，从所述邻区中筛选出候选小区包括：
将所述邻区的所述信号电平偏移度、所述切换迟滞参数、所述特定偏移切换参数以及所述主服务小区的所述信号电平偏移度与所述特定偏移切换参数代入A3事件后，判断所述A3事件是否成立；
若所述A3事件成立，则所述邻区为候选小区。
具体而言，A3事件是指Mn+Ofn+Ocn-Hys＞Ms+Ofs+Ocs+Off；其中，Mn为邻区的测量结果，Ofn为邻区频率上的频率特定偏移量，Ocn为邻区的特定偏移量(如没有此项配置，则将其置为零)，Ms为终端的主服务小区的测量结果，Ofs为终端的主服务小区频率上的频率特定偏移量，Ocs为终端的主服务小区的特定偏移量，Hys为A3事件的事件迟滞，Off为A3事件的便宜参数。
A3切换函数表示为Hdfi＝(dtRPi+Ofi+Oci-HysUPRi)-(dtRPs+Ofs+Ocs)，对于Clln＝{Cell1,…,Celln}中的每一个邻区，如果满足Hdfi＞Off，则该邻区为候选小区，并将该邻区加入候选集CLLcnd中。
S105：根据所述候选小区的吞吐量与业务综合时延，从所述候选小区中筛选出目标小区；
S106：将所述终端从所述主服务小区切换至所述目标小区。
在一种具体的实施方式中，根据所述候选小区的吞吐量与业务综合时延，从所述候选小区中筛选出目标小区包括：
根据所述候选小区的所述吞吐量与各所述邻区的吞吐量的和，计算得到所述候选小区的吞吐量评估值；
根据所述邻区的所述业务综合时延与所述邻区的最大时延允可，计算得到所述邻区的时延评估值；
根据所述邻区的所述吞吐量评估值、所述时延评估值以及预设的滤波系数，计算得到所述邻区的目标小区筛选综合指标值；
选取所述目标小区筛选综合指标值最大的所述候选小区作为所述目标小区。
具体而言，以{Dly1,Dly2,…,Dlyn}表示CLLn中各邻区的业务综合延时的集合，Dly1表示邻区Cell1的业务综合延时，以此类推，Dlyn表示邻区Celln的业务综合延时。以{Dlm1,Dlm2,…,Dlmn}表示CLLn中各邻区的最大时延允可的集合，Dlm1表示邻区Cell1的最大时延允可，以此类推，Dlmn表示邻区Celln的最大时延允可。以{Thr1,Thr2…,Thrn}表示CLLn中各邻区的吞吐量的集合，Thr1表示邻区Cell1的吞吐量，以此类推，Thrn表示Celln的吞吐量。
设定滤波系数δft，对于候选集CLLcnd中的每一个候选小区，获取候选小区的吞吐量Thrz与业务综合时延Dlyz。对于CLLn中的每一个邻区，计算各邻区的吞吐量的和依据公式/>分别计算得到每一个候选小区的吞吐量评估值，依据公式EDlyz＝Dlmz/Dlyz分别计算得到每一个候选小区的时延评估值，依据公式EvIDz＝δft*EThrz+(1-δft)*EDlyz分别计算得到每一个候选小区的目标小区筛选综合指标，选择候选集CLLcnd中目标小区筛选综合指标最大的候选小区作为本次切换的目标小区，进而将终端从主服务小区切换至目标小区。
综上所述，本申请所提供的UDN架构下5G小区的切换方法，分析小区的信号电平偏移度，并基于小区的负载，确定小区的特定偏移切换参数，综合小区的信号电平偏移度、偏移切换参数以及切换迟滞参数来筛选候选小区，并以小区的吞吐量与时延作为评判指标，从候选小区中进一步筛选出本次切换的最优的目标小区，由此能够有效的减少乒乓效应，优化系统用户的使用感知。
以下通过一个具体实例阐述本申请所提供的一种UDN架构下5G小区的切换方法：
假设包括1个主服务小区与6个邻区，共7个小区。终端的移动速度Vct＝30km/h。各小区的相关参数情况如表1所示：
表1
基础数据如表2所示：
表2
序号 项目 数据
1 基础迟滞Hysm1(dBm) 2
2 基础迟滞Hysm2(dBm) 5
3 速率门限Vctth(km/h) 80
4 负载门限Cldth 0.5
5 偏移系数CIOft 2
6 乒乓切换低门限ppLth 0.2
7 乒乓切换高门限ppHth 0.4
8 滤波系数δft 0.6
9 A3事件便宜参数Off 0
对于每一个小区，计算当前时刻信号电平与历史最高值的信号电平偏移度：dRPN＝{dtRPs,dtRP1,…,dtRPn}＝{-18,-11,-41,-5,-23,-28,-5}dBm。计算迟滞大基数Hmx＝10*(Hysm1+Hysm2)＝70dBm。非宏蜂窝小区列表为：
OCLL＝CLLN-MCLL＝{Cell2,Cell4,Cell6}。
终端的移动速度Vct＝30km/h＜80km/h，故切换的目标小区在CLLn中的所有小区中产生。邻区Cell6的乒乓切换率满足Pphi≤ppLth，则邻区Cell6的切换迟滞参数HysUPR6＝2dBm。
邻区Cell1,至Cell5的乒乓切换率均满足Pphi＞ppLth，则计算迟滞斜率为：
xlk＝(Hysm2-Hysm1)/(ppHth-ppLth)＝15；
迟滞截距为：jjb＝Hysm2-xlk*ppHth＝-1；
由此，邻区Cell1,至Cell5的切换迟滞参数分别为4.25、8.6、10.55、5.45、2.6。所有6个邻区的切换迟滞参数分别为4.25、8.6、10.55、5.45、2.6、2。
邻区Cell1、Cell2、Cell3以及Cell6的负载满足CLDi≤Cldth，则依据Oci＝CIOft*CLDi计算得到邻区Cell1、Cell2、Cell3以及Cell6的特定偏移切换参数分别为0.5、0.7、0.48、0.48。主服务小区Cells、邻区Cell4与Cell5的负载满足CLDi＞Cldth，则依据Oci＝(1-CIOft)*CLDi，计算得到主服务小区Cells、邻区Cell4与Cell5的特定偏移切换参数分别为0.7、0.28、0.54。
对于Clln＝{Cell1,…,Cell6}中的每一个邻区，依据Hdfi＝(dtRPi+Ofi+Oci-HysUPRi)-(dtRPs+Ofs+Ocs)计算得到各邻区对应的A3切换函数值Hdfi分别为2.55、-31.4、-2.23、-10.65、-12.34、7.94。满足Hdfi＞Off的邻区为Cell1与Cell6，所以邻区Cell1与Cell6为候选小区。
对于邻区Cell1与Cell6：
吞吐量Thrz＝{26.7,62.6}Mbps；
各邻区的吞吐量的和
吞吐量评估值
业务综合时延Dlyz＝{30,40}ms；
时延评估值EDlyz＝Dlmz/Dlyz＝{1.67,1.25}；
目标邻区筛选综合指标EvIDz＝δft*EThrz+(1-δft)*EDlyz＝{0.73,0.64}；
从而，从中选取目标邻区筛选综合指标最大的邻区Cell1作为本次切换的目标小区。
以下通过MALAB仿真平台，对UPRHA算法在打开与关闭两种状态下进行MATLAB仿真。目标采样7次，所得30km/h移动速度下的仿真结果分别参见图2～6所示。
如图2所示的目标服务小区，在UPRHA算法关闭时，在第5次采样时即发生了乒乓切换，在打开UPRHA算法后，小区顺利切换到了Cell6。
如图3所示的邻区电平均值，在UPRHA算法关闭时，不会采取电平偏离度的方式来衡量A3事件，对于非宏蜂窝基站而言，其发射功率偏低，导致不会成为切换目标，从而拉高了候选邻区的电平值。
如图4所示的切换迟滞，在UPRHA算法关闭时切换迟滞是一成不变的，不能根据邻区的负载、电平、以及业务情况进行适应性调整。
如图5所示的综合筛选值，其值越大，小区吞吐量越高，时延越低。UPRHA算法打开后，由于最终需要进一步比较所有侯选邻区的综合筛选评估值，因此比关闭UPRHA算法时表现的更好。
如图6所示的乒乓切换效应，在打开UPRHA算法后，整体乒乒切换率远低于UPRHA算法关闭时的状态值。
本申请还提供了一种UDN架构下5G小区的切换装置，下文描述的该装置可以与上文描述的方法相互对应参照。请参考图7，图7为本申请实施例所提供的一种UDN架构下5G小区的切换装置的示意图，结合图7所示，该装置包括：
信号电平偏移度计算模块10，用于计算各小区的信号电平偏移度；所述小区包括终端的主服务小区以及所述主服务小区的邻区；
切换迟滞参数确定模块20，用于分析所述终端的移动速度以及所述邻区的乒乓切换率，确定所述邻区的切换迟滞参数；
特定偏移切换参数计算模块30，用于根据所述小区的负载，计算得到所述小区的特定偏移切换参数；
候选小区筛选模块40，用于根据所述邻区的所述信号电平偏移度、所述切换迟滞参数、所述特定偏移切换参数以及所述主服务小区的所述信号电平偏移度与所述特定偏移切换参数，从所述邻区中筛选出候选小区；
目标小区筛选模块50，用于根据所述候选小区的吞吐量与业务综合时延，从所述候选小区中筛选出目标小区；
目标小区切换模块60，用于将所述终端从所述主服务小区切换至所述目标小区。
在上述实施例的基础上，作为一种具体的实施方式，切换迟滞参数确定模块20包括：
第一确定单元，用于当所述终端的移动速度大于或等于速度门限时，将所述邻区中的非宏蜂窝小区的所述切换迟滞参数设置为迟滞大基数，所述迟滞大基数根据预设的基础迟滞参数得到；根据所述邻区中的宏蜂窝小区的乒乓切换率、预设的乒乓切换门限以及所述预设的基础迟滞参数确定所述宏蜂窝小区的所述切换迟滞参数；
第二确定单元，用于当所述终端的移动速度小于所述速度门限时，根据每一个所述邻区的乒乓切换率、预设的乒乓切换门限以及所述预设的基础迟滞参数确定每一个所述邻区的所述切换迟滞参数。
在上述实施例的基础上，作为一种具体的实施方式，第一确定单元与第二确定单元具体用于：
若所述乒乓切换率小于或等于第一乒乓切换门限，则所述切换迟滞参数等于第一基础迟滞参数；
若所述乒乓切换率大于所述第一乒乓切换门限，则根据所述第一基础迟滞参数、第二基础迟滞参数、所述第一乒乓切换门限以及第二乒乓切换门限计算得到迟滞斜率；根据所述第二基础迟滞参数、所述迟滞斜率以及所述第二乒乓切换门限计算得到迟滞截距，根据所述乒乓切换率、所述迟滞斜率以及所述迟滞截距计算得到所述切换迟滞参数。
在上述实施例的基础上，作为一种具体的实施方式，所述迟滞大基数为所述第一基础迟滞参数与所述第二基础迟滞参数的和的m倍，m为正数。
在上述实施例的基础上，作为一种具体的实施方式，特定偏移切换参数计算模块30包括：
第一计算单元，用于若所述小区的负载小于或等于小区负载门限，则将所述小区的所述负载与预设的偏移系数相乘，得到所述小区的所述特定偏移切换参数；
第二计算单元，用于若所述小区的负载大于所述小区负载门限，则计算所述小区的所述负载与所述偏移系数的乘积，将所述负载与所述乘积做差，得到所述小区的所述特定偏移切换参数。
在上述实施例的基础上，作为一种具体的实施方式，候选小区筛选模块40具体用于：
将所述邻区的所述信号电平偏移度、所述切换迟滞参数、所述特定偏移切换参数以及所述主服务小区的所述信号电平偏移度与所述特定偏移切换参数代入A3事件后，判断所述A3事件是否成立；
若所述A3事件成立，则所述邻区为候选小区。
在上述实施例的基础上，作为一种具体的实施方式，目标小区筛选模块50包括：
吞吐量评估值计算单元，用于根据所述候选小区的所述吞吐量与各所述邻区的吞吐量的和，计算得到所述候选小区的吞吐量评估值；
时延评估值计算单元，用于根据所述邻区的所述业务综合时延与所述邻区的最大时延允可，计算得到所述邻区的时延评估值；
目标小区筛选综合指标值计算单元，用于根据所述邻区的所述吞吐量评估值、所述时延评估值以及预设的滤波系数，计算得到所述邻区的目标小区筛选综合指标值；
目标小区选取单元，用于选取所述目标小区筛选综合指标值最大的所述候选小区作为所述目标小区。
本申请还提供了一种UDN架构下5G小区的切换设备，参考图8所示，该设备包括存储器1和处理器2。
存储器1，用于存储计算机程序；
处理器2，用于执行计算机程序实现如下的步骤：
计算各小区的信号电平偏移度；所述小区包括终端的主服务小区以及所述主服务小区的邻区；分析所述终端的移动速度以及所述邻区的乒乓切换率，确定所述邻区的切换迟滞参数；根据所述小区的负载，计算得到所述小区的特定偏移切换参数；根据所述邻区的所述信号电平偏移度、所述切换迟滞参数、所述特定偏移切换参数以及所述主服务小区的所述信号电平偏移度与所述特定偏移切换参数，从所述邻区中筛选出候选小区；根据所述候选小区的吞吐量与业务综合时延，从所述候选小区中筛选出目标小区；将所述终端从所述主服务小区切换至所述目标小区。
对于本申请所提供的设备的介绍请参照上述方法实施例，本申请在此不做赘述。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时可实现如下的步骤：
计算各小区的信号电平偏移度；所述小区包括终端的主服务小区以及所述主服务小区的邻区；分析所述终端的移动速度以及所述邻区的乒乓切换率，确定所述邻区的切换迟滞参数；根据所述小区的负载，计算得到所述小区的特定偏移切换参数；根据所述邻区的所述信号电平偏移度、所述切换迟滞参数、所述特定偏移切换参数以及所述主服务小区的所述信号电平偏移度与所述特定偏移切换参数，从所述邻区中筛选出候选小区；根据所述候选小区的吞吐量与业务综合时延，从所述候选小区中筛选出目标小区；将所述终端从所述主服务小区切换至所述目标小区。
该计算机可读存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
对于本申请所提供的计算机可读存储介质的介绍请参照上述方法实施例，本申请在此不做赘述。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置、设备以及计算机可读存储介质而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请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申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种UDN架构下5G小区的切换方法，其特征在于，包括：
计算各小区的信号电平偏移度；所述小区包括终端的主服务小区以及所述主服务小区的邻区；所述信号电平偏移度为所述小区当前时刻的信号电平值与历史最高电平值的差值；
分析所述终端的移动速度以及所述邻区的乒乓切换率，确定所述邻区的切换迟滞参数；
根据所述小区的负载，计算得到所述小区的特定偏移切换参数；
根据所述邻区的所述信号电平偏移度、所述切换迟滞参数、所述特定偏移切换参数以及所述主服务小区的所述信号电平偏移度与所述特定偏移切换参数，从所述邻区中筛选出候选小区；
根据所述候选小区的吞吐量与业务综合时延，从所述候选小区中筛选出目标小区；
将所述终端从所述主服务小区切换至所述目标小区；
所述分析所述终端的移动速度以及所述邻区的乒乓切换率，确定所述邻区的切换迟滞参数包括：
当所述终端的移动速度大于或等于速度门限时，将所述邻区中的非宏蜂窝小区的所述切换迟滞参数设置为迟滞大基数，所述迟滞大基数根据预设的基础迟滞参数得到；根据所述邻区中的宏蜂窝小区的乒乓切换率、预设的乒乓切换门限以及所述预设的基础迟滞参数确定所述宏蜂窝小区的所述切换迟滞参数；
当所述终端的移动速度小于所述速度门限时，根据每一个所述邻区的乒乓切换率、预设的乒乓切换门限以及所述预设的基础迟滞参数确定每一个所述邻区的所述切换迟滞参数；
根据所述小区的负载，计算得到所述小区的特定偏移切换参数包括：
若所述小区的负载小于或等于小区负载门限，则将所述小区的所述负载与预设的偏移系数相乘，得到所述小区的所述特定偏移切换参数；
若所述小区的负载大于所述小区负载门限，则计算所述小区的所述负载与所述偏移系数的乘积，将所述负载与所述乘积做差，得到所述小区的所述特定偏移切换参数；
所述根据所述邻区的所述信号电平偏移度、所述切换迟滞参数、所述特定偏移切换参数以及所述主服务小区的所述信号电平偏移度与所述特定偏移切换参数，从所述邻区中筛选出候选小区包括：
将所述邻区的所述信号电平偏移度、所述切换迟滞参数、所述特定偏移切换参数以及所述主服务小区的所述信号电平偏移度与所述特定偏移切换参数代入A3事件后，判断所述A3事件是否成立；
若所述A3事件成立，则所述邻区为候选小区；
所述根据所述候选小区的吞吐量与业务综合时延，从所述候选小区中筛选出目标小区包括：
根据所述候选小区的所述吞吐量与各所述邻区的吞吐量的和，计算得到所述候选小区的吞吐量评估值；
根据所述邻区的所述业务综合时延与所述邻区的最大时延允可，计算得到所述邻区的时延评估值；
根据所述邻区的所述吞吐量评估值、所述时延评估值以及预设的滤波系数，计算得到所述邻区的目标小区筛选综合指标值；
选取所述目标小区筛选综合指标值最大的所述候选小区作为所述目标小区。
2.根据权利要求1所述的切换方法，其特征在于，根据所述乒乓切换率、所述预设的乒乓切换门限以及所述预设的基础迟滞参数确定所述切换迟滞参数包括：
若所述乒乓切换率小于或等于第一乒乓切换门限，则所述切换迟滞参数等于第一基础迟滞参数；
若所述乒乓切换率大于所述第一乒乓切换门限，则根据所述第一基础迟滞参数、第二基础迟滞参数、所述第一乒乓切换门限以及第二乒乓切换门限计算得到迟滞斜率；根据所述第二基础迟滞参数、所述迟滞斜率以及所述第二乒乓切换门限计算得到迟滞截距，根据所述乒乓切换率、所述迟滞斜率以及所述迟滞截距计算得到所述切换迟滞参数。
3.根据权利要求2所述的切换方法，其特征在于，所述迟滞大基数为所述第一基础迟滞参数与所述第二基础迟滞参数的和的m倍，m为正数。
4.一种UDN架构下5G小区的切换装置，其特征在于，包括：
信号电平偏移度计算模块，用于计算各小区的信号电平偏移度；所述小区包括终端的主服务小区以及所述主服务小区的邻区；所述信号电平偏移度为所述小区当前时刻的信号电平值与历史最高电平值的差值；
切换迟滞参数确定模块，用于分析所述终端的移动速度以及所述邻区的乒乓切换率，确定所述邻区的切换迟滞参数；
特定偏移切换参数计算模块，用于根据所述小区的负载，计算得到所述小区的特定偏移切换参数；
候选小区筛选模块，用于根据所述邻区的所述信号电平偏移度、所述切换迟滞参数、所述特定偏移切换参数以及所述主服务小区的所述信号电平偏移度与所述特定偏移切换参数，从所述邻区中筛选出候选小区；
目标小区筛选模块，用于根据所述候选小区的吞吐量与业务综合时延，从所述候选小区中筛选出目标小区；
目标小区切换模块，用于将所述终端从所述主服务小区切换至所述目标小区；
所述切换迟滞参数确定模块包括：
第一确定单元，用于当所述终端的移动速度大于或等于速度门限时，将所述邻区中的非宏蜂窝小区的所述切换迟滞参数设置为迟滞大基数，所述迟滞大基数根据预设的基础迟滞参数得到；根据所述邻区中的宏蜂窝小区的乒乓切换率、预设的乒乓切换门限以及所述预设的基础迟滞参数确定所述宏蜂窝小区的所述切换迟滞参数；
第二确定单元，用于当所述终端的移动速度小于所述速度门限时，根据每一个所述邻区的乒乓切换率、预设的乒乓切换门限以及所述预设的基础迟滞参数确定每一个所述邻区的所述切换迟滞参数；
所述特定偏移切换参数计算模块包括：
第一计算单元，用于若所述小区的负载小于或等于小区负载门限，则将所述小区的所述负载与预设的偏移系数相乘，得到所述小区的所述特定偏移切换参数；
第二计算单元，用于若所述小区的负载大于所述小区负载门限，则计算所述小区的所述负载与所述偏移系数的乘积，将所述负载与所述乘积做差，得到所述小区的所述特定偏移切换参数；
所述候选小区筛选模块具体用于：
将所述邻区的所述信号电平偏移度、所述切换迟滞参数、所述特定偏移切换参数以及所述主服务小区的所述信号电平偏移度与所述特定偏移切换参数代入A3事件后，判断所述A3事件是否成立；
若所述A3事件成立，则所述邻区为候选小区；
所述目标小区筛选模块包括：
吞吐量评估值计算单元，用于根据所述候选小区的所述吞吐量与各所述邻区的吞吐量的和，计算得到所述候选小区的吞吐量评估值；
时延评估值计算单元，用于根据所述邻区的所述业务综合时延与所述邻区的最大时延允可，计算得到所述邻区的时延评估值；
目标小区筛选综合指标值计算单元，用于根据所述邻区的所述吞吐量评估值、所述时延评估值以及预设的滤波系数，计算得到所述邻区的目标小区筛选综合指标值；
目标小区选取单元，用于选取所述目标小区筛选综合指标值最大的所述候选小区作为所述目标小区。
5.一种UDN架构下5G小区的切换设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至3任一项所述的UDN架构下5G小区的切换方法的步骤。
6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任一项所述的UDN架构下5G小区的切换方法的步骤。
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