CN1146268C - 一种蜂窝移动通信系统中的越区切换方法 - Google Patents

Abstract

本发明属无线通信技术领域，是一种蜂窝移动通信系统中的越区切换方法。本发明选择呼叫成功率、掉话率、切换成功率、信号质量的比率的变化值作为指标空间的范数，并以此作为越区切换的触发机制，实现较好的小区切换。本发明能够成功地预防局部小区话务拥塞，大大降低呼叫阻塞率，改善呼叫掉话率。

Description

一种蜂窝移动通信系统中的越区切换方法

本发明属无线通信技术领域，是一种蜂窝移动通信系统中的越区切换方法。

在蜂窝移动通信系统中，移动台在运动中可能逐渐离开服务小区而接近另一个工作小区，由于原有的通信链路可能不足以维持正常的通信过程，系统将实现一次越区切换的过程以使正在进行的通信不被中断。越区切换是指移动台在通信过程中为达到更好的通信质量或为了某种业务原因改变所占用的物理信道而不中断通信的过程。

典型的越区切换过程一般可包括以下四个部分(如图1)：

(1)切换条件的触发

(2)目标小区的评估

(3)目标小区的排队

(4)切换的执行

以一个典型系统(类GSM系统)为例。如图2，移动台从基站1向基站2作直线运动，移动台在运动过程中不断检测基站1的信号强度和基站2的信号强度。当基站2的信号强度大于基站1的信号强度时(A点)，系统可能考虑切换。典型的切换触发条件是在基站2的信号强度比基站1的信号强度强很多(即大于滞后余量h，图中C点)的情况下进行越区切换。这样可以防止由于信号波动引起的移动台在两个基站之间的来回重复切换-即“乒乓切换”。当系统检测到移动台的通话需要一次切换时，它还需要为用户通话指定一个切换到达的目标小区。这个目标小区首先要满足移动台正常通话的要求，因此移动台接收目标小区基站2的信号强度必须大于一个门限值。当有多个目标小区时，这些目标小区的尝试顺序将按移动台接收目标小区基站的信号强度进行排队，信号强度强的优先。

现有的典型蜂窝系统越区切换算法的一个缺陷是：切换条件的触发、切换目标小区的评估和排队都只考虑使通信的无线特性最大概率地满足要求，而无线特性只是系统性能的一个方面。因为目标小区除了要满足移动台正常通话的要求，还应尽可能不影响别的正在通话或将要发生通话的移动台的正常通话要求。因此一个优秀的越区切换算法应从系统的角度考虑，寻找使系统覆盖范围内所有的移动台都可以获得更好服务的切换目标小区的选择方案。

本发明的目的在于提出一种更具合理性的越区切换方法，提高无线蜂窝通信系统的总体性能，包括掉话率、阻塞率等。

移动通信系统和许多其它通信系统一样，系统的运行状态每时每刻都在不断的变化之中。在每一时刻都有其相应的状态集V(t)：{...V_i(t)，V_i+1(t)，...V_i+k(t)...}。从运营商的角度看，他可能希望系统的运行状态是限制在某一个较为理想的状态子集V′(t)：{...V′_i(t)、V_i+1′(t)…V_i+k′(t)...}之内。对于移动网而言，这些状态是与较低的掉话率和阻塞率，较高的通信质量等等联系在一起的。

移动通信系统和固定通信系统之间最主要的区别是前者的终端具有可移动性。由于终端的移动性，如果没有越区切换的机制，就可能有大量的用户因为其自身的运动而导致通信质量的下降甚至掉话，通信系统的运行状况将逐渐背离理想的状态子集。而越区切换是改变这种背离的机制，或者称为相反的力量。一次切换就是一次状态的转移，当有若干个候选的目标小区时，系统就面临着一次选择：哪一个状态是更“好”的状态。

“好”是一个主观的评语，要达到更“好”，首先要有“好”的度量。在实际的移动通信系统的评估中，我们采用象掉话率、接通率等性能统计数据。而系统的状态是瞬间的状态样本，是不具备统计性的，因此一个虚拟的统计量的概念是有必要的。可以这样定义虚拟统计量，它认为系统在时间和空间的相关性是如此的好，瞬间特性可以表达永恒特性。假设在某一时刻系统处于状态V_i(t)，有一个假设的虚拟微扰r：包括其中某一通话虚拟的质量下降，或者一个虚拟的呼叫请求，或者一个虚拟的切换请求，或者什么也没有发生，等等。这些虚拟微扰发生的概率P_r(P_r＝{P_r|r∈Ω})是由网络当时的统计特性决定的，Ω是所有可能虚拟微扰的集合。经过虚拟的微扰，系统可能的状态集为V′(t)。虚拟微扰引起的转移概率是P_j＝{P_j|P：V(t)→V′_j(t)}，因此可以得到任一指标x的虚拟的统计平均值E[x]。

$E\left[x\right]=\underset{r}{\mathrm{\Σ}}\underset{j}{\mathrm{\Σ}}(x\·P_r{P}_j)-----\left(1\right)$

如果认为通信网的工作是一个各态历经过程，则虚拟的统计量即网络瞬间状态的统计量。

评判一个通信网的优劣往往不是只看一个指标，或者只追求一个目标，而是一个多目标的问题。假设需要考察系统中η₁，η₂，η₃，…η_n共n个指标的特性，则可以建立一个n维赋范线性空间X：{X，‖·‖}，每一个维度代表一个指标，范数的定义根据实际的需要而给出。对于一个确定的系统，并不是空间中所有的点所代表的指标都是可以实际达到的。对于一个实际的物理系统，不失一般性，可以认为所有可实现点的集合是一个凸集。集合中每一点(x₁，x₂，…x_n)都代表着一组系统状态，系统的状态和凸集上的点是多对一的映射。图(3)给出了一个二维的示例。网格部分是指标可实现的凸集。对于移动通信系统而言，理想的指标点自然是一个无掉话，无阻塞，所有通话都高质量完成的指标，不妨命名为理想点。理想点几乎都是在凸集以外的，这既有技术上的原因，也有经济上的原因。实际的运营商根据网络的配置情况，还可以给出其期望的指标点。这是一个预期点，正确的预期得出的点既落在凸集以内，又使系统的能力发挥到极致，它应该落在凸集的边缘；错误的预期点要么落在凸集的内部，没有充分估计系统的能力，要么落到凸集以外，仍然是一个不可实现的指标点。

切换作为整体是对抗因终端移动性而导致的系统性能指标恶化的力量。每一次切换都是一次通过改变个体移动台的通信链路来实现的一种系统状态的转移。这是一种系统主动的状态转移。根据上面的描述，在t时刻，系统的状态为V_i(t)，虚拟微扰以后系统可能的状态集为V′(t)，在V′(t)中存在一个被认为最“好”的目标状态集V′(t)。因此，从理论上，通过越区切换，可以使系统在任意时刻都工作在预测的最“好”的目标状态集，甚至可以认为，从V_i(t)到V′(t)之间存在一条最短路径，可以通过最少的几次切换实现。

实际上的系统每次只能作一次切换，现有蜂窝系统实际上也并不可能预测下一次哪一个移动台将发生切换，切换到哪一个小区，因此追求最佳点超出了系统的能力。实际中的越区切换过程中的目标小区排队是在若干个候选小区中进行的，或者说，只有这么几种系统的状态其一步转移概率大于零，而且系统对系统中的两次越区切换中的目标小区选择无法区分，每次选择与下一次选择和上一次选择都没有任何关联，是完全独立的。因此可以考虑的一个非劣解是选择一个系统状态，其在虚拟统计量的指标空间X中所代表的指标点和最“好”状态集所代表的指标点最为“接近”。因此指标空间的范数，即距离，的选择至为重要。因此我们的问题可以归结为指标空间范数的选择。

指标空间的范数选择应该是专家根据长期工作实践，分析大量数据获得的，应该能集中体现专家的知识。GSM系统的越区切换算法定义了一个被称为功率预算(PBGT)的指标(GSM Specification 05.08 Version 5.4.0)，从形式上可以看作是一种范数。

PBGT(n)＝(Min(MS_TXPWR_MAX，P)-RXLEV_DL-PWR_C_D)-

                                                       (2)

Min(MS_TXPWR_MAX(n)，P)-RXLEV_NCELL(n))

RXLEV_NCELL(n)是移动台接收邻区n广播信道的平均信号强度，而RXLEV_DL移动台接收服务小区当前使用的下行信道的平均信号强度。

PWR_C_D是小区下行链路允许的最大射频发射功率和实际使用的下行链路发射功率之间的差；MS_TXPWR_MAX是移动台在当前小区的业务信道上允许使用的最大射频发射功率；MS_TXPWR_MAX(n)是在邻区n的业务信道上允许使用的最大射频发射功率；P是移动台的最大功率发射能力。功率预算体现了一种规划的思想：在合理规划的小区边界(包括上行和下行)，移动台和基站之间的路径损耗将等于预算的值；如果移动台与服务小区之间的路径损耗超出预算，通话就应该切换到邻近的小区上，在该小区内部，移动台与服务小区之间的路径损耗将小于预算。功率预算最主要的缺陷是它只考虑了无线方面的规划，且没有考虑切换当前通话以外的其他通话，对网络话务流量等则完全没作考虑。它另外的缺陷是：它考虑的是一成不变的规划预算，没有根据网络的当前情况进行调整。

移动通信网络的设计优化是一个多目标的问题，其中一些目标与切换时的状态选择有关。在实际的应用中应综合考虑这些目标的重要程度、实际的可实现情况和各个目标之间的关系，选择其中的一部分目标的组合。事实上，移动网络工程上使用的一些指标是评估蜂窝网络性能的事实标准，是目标系统中很好的目标集合。因此，本发明选择PCS、PDC、PHS、SQ作为指标空间X。

本发明选择网络指标因数作为指标空间X的范数，其表达式为：

NIF＝K₁·PCS+K₂·(1-PDC)+K₃·PHS+K₄·SQ             (3)

NIF被命名为网络指标因数，它在形式上是工程上使用的网络指标的权值组合。K₁、K₂、K₃和K₄是常数权值，将交给用户决定。对这些指标，用户对其重要性有心理认同程度，他们可以用权值K₁～K₄来表达。其取值一般为0～100的整数。例如，0：不需要考虑，10：不重要，20：一般，50：重要，100：非常重要。它们的存在使用户有了参与网络管理的入口，使网络运行更能体现用户的需求。PCS是呼叫成功率，是指用户成功启动呼叫的概率。PDC是掉话率。PHS是切换成功率，是指在目的地小区中试切换成功的概率。SQ是信号质量的比率，指所有通话在任一瞬间的信号质量(误码率)好于某一门限的概率。网络指标因数的好处是直接来自工程指标，更直接地反映了网络的优化方向。

注意到如果x、x′和x″是代表X空间中任意的三个点，则无论是网络指标因数，还是功率预算都满足‖x-x′‖＝‖x-x″‖+‖x″-x′‖。这从某种程度上是一种简化，它使系统在努力向理想点接近的同时也在同等程度地接近预期点，预期点和理想点在优化方向上没有分歧。它隐含的思想是“势”的概念，系统的每一次切换选择都在寻找“势”最小的一点，因此系统是稳定的系统，能对抗恶劣的突发事件。

切换是在一个时刻的瞬间完成的，网络指标因数也只能是瞬间的值，因此它将采用虚拟的统计量。由于目标小区的选择是标量比较的过程，其绝对值并不重要，重要的是其相对值。而其相对值只与本次切换中的通话有关，与系统中同时存在的其它通话无关，因此只需计算通话切换前后网络指标因数的相对值。以服务小区为第0小区，目标小区为第1小区，以下分别讨论相应的统计指标。

1.呼叫成功率(PCS)

切换对呼叫成功率的影响只体现在各个小区的阻塞率B上。切换前后PCS的改变为：

ΔPCS＝(PCS₁′-PCS₁)+(PCS₀′-PCS₀)                             (4)

PCS_j(z＝0或1)是单个小区的PCS，带撇号的是指虚拟切换以后的。单个小区的呼叫成功率可计算为：

PCS_j＝(1-B_l)^*(1-P_cll)                                      (5)

P_cll是因为链路质量原因呼叫不成功的概率，一般情况下可以认为是零(以下简为0)。设小区中呼叫(包括切换)的进入符合泊松分布，呼叫的离开符合指数分布，可分配信道为C，业务信道占有率为P_T，虚拟的时间为t，μ为小区呼叫离开率，λ为小区呼叫进入率，假设t时间足够短，小区在t时间内有n呼叫到达的概率为 $\frac{{\left(\mathrm{\λt}\right)}^n}{n!}\exp (-\mathrm{\λt}),$ 而小区在同一时间内有m个呼叫离开的概率为 $\frac{{\left(C{P}_T\mathrm{\μt}\right)}^m}{m!}\exp (-C{P}_T\mathrm{\μt}),$ 业务信道阻塞是指小区中到达呼叫数加上为离开的呼叫数大于小区的业务信道数，因此单个小区虚拟的业务信道阻塞率为：

$B=\underset{(n,m)\⋐s}{\mathrm{\Σ}}[(C{P}_T+n-m-C)\·\frac{{\left(C{P}_T\mathrm{\μt}\right)}^m}{m!}\·\frac{{\left(\mathrm{\λt}\right)}^n}{n!}\exp (-\mathrm{\λt}-C{P}_T\mathrm{\μt})]--\left(6\right)$

其中

将式(5)、(6)代入式(4)，并假设虚拟的单位时间内服务小区和切换目标小区都没有通话移动台的离开，因此取m＝0，并且只保留n＝C-CP_T，使t取单位时间，(4)式可改写为：

$\mathrm{\ΔPCS}=-\frac{{{\mathrm{\λ}}_1}^{C_1-C_1{P}_{T1}}}{(C_1-C_1{P}_{T1})!}\exp \{-((C_1{P}_{T1}{\mathrm{\μ}}_1+1)+{\mathrm{\λ}}_1)\}+\frac{{{\mathrm{\λ}}_0}^{C_0-C_0{P}_{T0}}}{(C_0-C_0{P}_{T0})!}\exp \{\↔(C_0{P}_{T0}{\mathrm{\μ}}_{T0}+{\mathrm{\λ}}_0)\}----\left(7\right)$

只要知道当前切换目标小区和服务小区的业务信道占有率P_T，即可获到当前ΔPCS的值。

2.掉话率(PDC)

对于掉话在切换目标小区选择部分的考虑，主要是目标小区是不是能够提供足够好的无线通信链路。无线原因掉话的检测在不同的系统不同的场合各不相同，但在原理上都离不开采样点信噪比的检测。此处，不妨定义一次采样点信噪比大于给定的门限为无线原因掉话。

假设小区中通信的上下行基本平衡，按照其中的一个方向考虑，可以计算切换采样点掉话的概率。服务小区总的虚拟的掉话率PDC₀可综合表达为：

${\mathrm{PDC}}_0=L_0+2\·{\∫}_{-\∞}^{\frac{r_0+i_0-s_0}{\mathrm{\σ}}}f\left(x\right)\mathrm{dx}\·{\∫}_{\frac{T_0-s_0}{\mathrm{\σ}}}^{+\∞}f\left(x\right)\mathrm{dx}---\left(8\right)$

目标小区总的虚拟的掉话率PDC₁可综合表达为：

$C_1=L_1+2\·{\∫}_{-\∞}^{\frac{r_1+i_1-s_1}{\mathrm{\σ}}}$ $\left(x\right)\mathrm{dx}\·{\∫}_{\frac{T_1-s_1}{\mathrm{\σ}}}^{+\∞}$ $\left(x\right)\mathrm{dx}----\left(9\right)$

切换前后PDC的改变为：

ΔPDC＝PDC₁-PDC₀.

其中L是小区内单个通话在扣除切换原因掉话以后的平均掉话率，r是引起掉话的门限电平，i是分配的信道的干扰水平(此处近似的考虑i值大致稳定)，T是切换所需的电平门限，s是测量的电平值，f是采样点实际接收电平的分布函数，其表达式一般为 $f\left(x\right)=\frac{1}{\sqrt{2\mathrm{\π}}}\exp (-\frac{x^2}{2}).$ 各个参量的下标是小区的标记。在大部分情况下，L是可以忽略的，只有当某些小区的覆盖质量特别差时，才考虑这个值。σ为权重因子，可根据实际情况确定。

3.切换成功率(PHS)

这儿定义的切换成功率是指在采样点移动台在切换的目标小区中能够正常通话的概率。它要求上下行的信噪比同时满足通信的要求。由于我们这儿定义的采样点可以同时得到服务小区和目标小区的信息，从采样点的角度看认为两者是没有什么区别，服务小区和目标小区都可以认为是切换的目标小区。如果认为上下行链路是平衡的，可以分别计算在服务小区和切换目标小区的虚拟的上(下)行链路切换成功率P₀，P₁。

$P_0={\∫}_{-\frac{T_0+i_n-s_0}{\mathrm{\σ}}}^{+\∞}f\left(x\right)\mathrm{dx}---\left(10\right)$

$P_1={\∫}_{\frac{T_1+i_1+s_1}{\mathrm{\σ}}}^{+\∞}f\left(x\right)\mathrm{dx}----\left(11\right)$

因此，如果认为保留在原信道不作一次切换也是一种切换的话，切换前后的切换成功率为：

ΔPHS＝P₁·P₁-P₀·P₀                                (12)

切换目标小区的干扰电平i是目标小区将分配信道的干扰电平值。

4.信号质量的比率(SQ)

信号质量和信噪比是一一对应的。因此信号质量的变化就是信噪比的变化。如果认为噪声是不变的，因此信号质量的变化也是信号电平强度的变化。假设系统设置的合理的通信质量为S，根据上下行平衡，可以得到服务小区和切换目标小区的信号质量的比率：

${\mathrm{SQ}}_0={\left({\∫}_{\frac{S+i_0-s_0}{\mathrm{\σ}}}^{+\∞}f\left(x\right)\mathrm{dx}\right)}^2----\left(13\right)$

${\mathrm{SQ}}_1={\left({\∫}_{\frac{S+i_1-s_1}{\mathrm{\σ}}}^{+\∞}f\left(x\right)\mathrm{dx}\right)}^2---\left(14\right)$

切换前后SQ的改变为

ΔSQ＝SQ₁-SQ₀.

将上述ΔPCS、ΔPDC、ΔPHS、ΔSQ值，代替(3)式中的PCS、PDC、PHS、SQ，计算获得网络指标因数NIF：

NIF＝K₁·ΔPCS+K₂·(1-ΔPDC)+K₃·ΔPHS+K₄·ΔSQ。

本发明中，直接将该网络指标因数NIF作为切换触发机制，实现较好的小区切换，称为NIF切换。

本发明中的NIF切换，要求存在一个邻近小区n，满足：

NIF＞NIF_MARGIN，

这里NIF_MARGIN是网络指标因素迟滞值。它在权值K₁、K₂、K₃、K₄确定后，具体在工程中调整。一般在0.3～0.5之间。

本发明采用网络指标因素的目标小区选择算法能够成功地预防局部小区的话务阻塞，大大降低呼叫阻塞率，改善了呼叫掉话率。

图1为越区切换过程图示。

图2为越区切换过程示意图。

图3为二维空间凸集。

图4为Manhaattan街区图示。

下面以仿真实例来具体说明本发明及其效果。

仿真研究中我们对功率预算和网络指标因子两个准则进行比较研究。仿真是针对GSM系统进行的，它是一个频分加时分的系统，上下行并不能完全均衡，由于系统能提供的测量数据是有限的，网络指标因数的计算经过一定的假设简化。另外，在仿真中，小区可分配信道的最小干扰电平是初始随机给定，以后不再改变。

NIF的计算中主要采取查表的方式来实现。注意到在网络指标因数计算时广泛采用了函数 $\left(a\right)={\∫}_a^{+\∞}$ $f\left(x\right)\mathrm{dx},$ 因此只要建立一个表就可以查表计算所有的Q(a)应用。ΔPCS的计算直接采用(7)式，呼叫进入率和呼叫离开率都是预先给定的，根据P_T可以建立另外一个表格。由于大量的计算都可以用查表的方式实现，NIF算法的复杂度并不高，与功率预算计算的复杂度在一个数量级内。

仿真采用地图4(GSM Specification 05.22 version 5.0.0)，同一时刻有多个的移动台在街道上进行通话，移动台的运动从不后退，在各个拐弯处的采用其中任一种可选的路径，其概率相等。移动台的速度分布为：百分之七十的移动台运动速度低于一米每秒，它们在其中均匀分布，百分之三十的移动台运动速度是一个以十米每秒速度为均值，五米每秒为方差的高斯分布。一个移动台就是一个呼叫，呼叫的产生是符合泊松分布的，呼叫开始的地点在整个地图上均匀分布，统计是在运行到稳态以后开始进行的。

各个小区之间的理想切换点的电平为-95dBm，切换电平门限T为-98dBm，掉话的电平门限T为-105dBm，通信质量门限S采用GSM系统的编码4(在GSM系统中，通信质量值按误码率分为0-7八个级别)。在四个局部小区设置高于其它小区一倍的话务量(局部小区的呼叫进入率λ＝2/(0.85*24)/0.48s，呼叫离开率μ＝0.0025/0.48s；其它小区的呼叫进入率λ＝I/(0.85*24)/0.48s，呼叫离开率μ＝0.0025/0.48s)，比较网络指标因数和功率预算两种切换目标小区排队范数在这种环境下的表现，特别是不同越区切换算法对局部话务拥塞的抵抗能力。表1是仿真的结果。

            表1切换目标小区选择的模拟结果

目标小区选择方式	掉话率	阻塞率	平均通信质量
				功率预算	0.0245	0.0115	1.57
网络指标因数**	0.0233	0.0052	1.82
				NIF切换***	0.0182	0.0000	2.25

^*是指任一时刻平均的信号电平低于可分配信道的最小干扰电平加5dBm的通话数目

^**K1＝25，K2＝50，K3＝25，K4＝10，^***NIF_MARGIN(n)＝0.3

虽然由于仿真的是较好环境下系统的工作情况，功率预算方式的目标小区选择算法中已经可以获得较为满意的运作指标，但从表中可以发现网络指标因数方式的目标小区选择排队在掉话率和阻塞率上都取得了一定的改进。平均通话质量略有下降，但比起由于掉话或阻塞来说是很小的。

仿真结果表明网络指标因数的目标小区选择方法是有效的，能够成功地预防局部小区话务拥塞，大大降低了呼叫阻塞率，并一定程度上改善了呼叫掉话率，且在运算复杂度上提高不多。

Claims (1)

1、一种蜂窝移动通信系统中的越区切换方法，其特征在于步骤如下：

(1)选择评估蜂窝网络性能的事实指标：呼叫成功率PCS、掉语率PDC、切换成功率PHS、信号质量比率SQ组成指标空间X；

(2)选择网络指标因素NIF作为指标空间X的范数，计算式为：

NIF＝K₁·ΔPCS+K₂(1-ΔPDC)+K₃·ΔPHS+K₄ΔSQ式中：

$\mathrm{\ΔPCS}=\frac{{{\mathrm{\λ}}_1}^{C_1-C_1{P}_{T1}}}{(C_1-C_1{P}_{T1})!}\exp \{-((C_1{P}_{T1}{\mathrm{\μ}}_1+1)+{\mathrm{\λ}}_1)\}+\frac{{{\mathrm{\λ}}_0}^{C_0-C_0{P}_{T0}}}{(C_0-C_0{P}_{T0})!}\exp \{-(C_0{P}_{T0}{\mathrm{\μ}}_{T0}+{\mathrm{\λ}}_0)\}$

$\mathrm{\ΔPDC}=L_1+2^{\′}\·{\∫}_{-\∞}^{\frac{r_1+i_1-s_1}{\mathrm{\σ}}}f\left(x\right)\mathrm{dx}\·{\∫}_{\frac{T_1-s_1}{\mathrm{\σ}}}^{+\∞}f\left(x\right)\mathrm{dx}-L_0-2\·{\∫}_{-\∞}^{\frac{r_0+i_0-s_0}{\mathrm{\σ}}}f\left(x\right)\mathrm{dx}\·{\∫}_{\frac{T_0-s_0}{\mathrm{\σ}}}^{+\∞}f\left(x\right)\mathrm{dx}$

$\mathrm{\ΔPHS}={\left({\∫}_{\frac{T_1+i_1-s_1}{\mathrm{\σ}}}^{+\∞}f\left(x\right)\mathrm{dx}\right)}^2-{\left({\∫}_{\frac{T_0+i_0-s_0}{\mathrm{\σ}}}^{+\∞}f\left(x\right)\mathrm{dx}\right)}^2$

$\mathrm{\ΔSQ}={\left({\∫}_{\frac{S+i_1-s_1}{\mathrm{\σ}}}^{+\∞}f\left(x\right)\mathrm{dx}\right)}^2-{\left({\∫}_{\frac{S+i_0-s_0}{\mathrm{\σ}}}^{+\∞}f\left(x\right)\mathrm{dx}\right)}^2$

其中，K₁，K₂，K₃，K₄为常数权值，由用户决定，记服务小区为第0小区，目标小区为第1小区，并以0，1下标表示某参数在相应小区的值；C为可分配信道，P_T为业务信道占有率，μ为小区呼叫离开率，λ为小区呼叫进入率；L是小区单个通话在扣除切换原因掉话以后的平均掉话率，r是引起掉话的门限电平，i是分配的信道的干扰水平，T为切换所需的电平门限，S是测量电平值，f是采样点的实际电平分布函数，ΔPCS、ΔPDC、ΔPHS、ΔSQ分别为PCS、PDC、PHS、SQ在切换前后的改变值，σ为权重因子；

(3)存在一个邻近小区n，满足NIF＞NIF_MARGIN时，立即进行一次越区切换，其中NIF_MARGIN为网络指标因素迟滞值。

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