CN105282792B - 基于负载匹配的lte小区切换方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于负载匹配的LTE小区切换方法，包括以下步骤：步骤1：电平联动；步骤2：负载匹配；步骤3：迟滞合成；步骤4：场景切换；步骤5：切换判决。本发明所得的基于负载匹配的LTE切换方法，将切换迟滞转换为能够分别与小区电平和负载相关的两个联动参数；借助小区电平，能够实现对低电平值邻区的惩罚；借助小区负载，能够在密切关注电平值的前提下优选轻载的邻区。本发明具有同时兼顾小区信号电平的强弱和小区负载的大小情况，能够有效减免乒乓切换，减轻系统信令负荷，有利于保证用户移动业务的连续性的特点。

Description

基于负载匹配的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，尤其是一种能够实现迟滞参数与信号电平及小区负载的动态捆绑，选择电平值强同时具备轻负载的邻区进行切换的基于负载匹配的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。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。

中国专利授权公开号：CN103188734A，授权公开日2013年7月3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。不足之处是，该发明的方法对小区负载和信号电平值的考虑只是简单地进行加权，并不能同时考虑两者的相互影响，可能会在切换中顾此失彼，对于迟滞系数，仍然因循守旧地采取固定模式，没有考虑动态因素的影响。

发明内容

本发明的发明目的是为了克服现有技术中的未考虑小区负载和信号电平值相互影响，未考虑动态因素对迟滞系数影响的不足，提供了一种能够实现迟滞参数与信号电平及小区负载的动态捆绑，选择电平值强同时具备轻负载的邻区进行切换的基于负载匹配的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：

一种基于负载匹配的LTE小区切换方法，包括以下步骤：

步骤1-1：电平联动：计算切换迟滞Hys_α；

步骤1-2：负载匹配：

步骤1-2-1：计算负载期望值

步骤1-2-2：计算负载差值ΔL_i；

步骤1-2-3：核实负载权重f(i)；

步骤1-2-4：核算负载迟滞Hys_β；

步骤1-3：计算迟滞合成Hys；

步骤1-4：场景切换：设定邻区电平测量值为M_n，服务小区的电平测量值为 M_s，各小区负载为L_i，负载阈值为L_t，评价参数为SC；

步骤1-4-1：在满足Case1条件M_n＞M_s&L_i＜L_t时，对每一个邻区计算SC；

在满足Case2条件M_n＞M_s&L_i≥L_t时，对每一个邻区计算SC；

在满足Case3条件M_n≤M_s&L_i＜L_t时，对每一个邻区计算SC；

在满足Case4条件M_n≤M_s&L_i≥L_t时，对每一个邻区计算SC；

步骤1-4-2：核算下式是否成立：SC＞0；如是，则将该邻区置入待切换的候选邻区集QB′；

步骤1-5：切换判决。

本发明所得的基于负载匹配的LTE切换方法，将切换迟滞转换为能够分别与小区电平和负载相关的两个联动参数；借助小区电平，能够实现对低电平值邻区的惩罚；借助小区负载，能够在密切关注电平值的前提下优选轻载的邻区。

因此，本发明具有同时兼顾小区信号电平的强弱和小区负载的大小情况，能够有效减免乒乓切换，减轻系统信令负荷，有利于保证用户移动业务的连续性的特点。

作为优选，所述步骤1-1包括如下详细步骤：

步骤2：设定迟滞最大值Hys_max，邻区电平测量值M_n和服务小区的电平测量值M_s，计算与电平值联动的切换迟滞：

作为优选，所述步骤1-2包括如下详细步骤：

步骤3：负载匹配：

步骤3-1：计算负载期望值设定各小区负载{L₁，L₂，…L_N}，计算当前所有邻区的负载数学期望值：

步骤3-2：计算负载差值ΔL_i：根据各邻区的负载，计算其与数学期望值的差值：

步骤3-3：核实负载权重f(i)：对ΔL_i进行升序排列，其负载权重f(i)为邻区eNB_i根据ΔL_i排序后的序号；

步骤3-4：核算负载迟滞Hys_β：设定Hys_β为与邻区负载相关的切换参数； Hys_inf为一个大于Hys_max的大数，表示对高负载小区的惩罚；L_t为负载阈值，计算如下：

作为优选，所述步骤1-3包括如下详细步骤：

步骤4：设定滤波系数k，计算t₂＝1-t₁，则总的切换迟滞计算如下：

作为优选，所述步骤1-4-1包括如下详细步骤：

步骤5：在满足Case1条件M_n＞M_s&L_i＜L_t时，对每一个邻区计算SC：

在满足Case2条件M_n＞M_s&L_i≥L_t时，对每一个邻区计算SC：

在满足Case3条件M_n≤M_s&L_i＜L_t时，对每一个邻区计算SC：

在满足Case4条件M_n≤M_s&L_i≥L_t时，对每一个邻区计算SC：

作为优选，所述步骤1-5包括如下详细步骤：

步骤6：对于QB′中的每个小区，选择具备最大SC值的小区作为最优小区进行切换。

本发明所得的基于负载匹配的LTE切换方法，从信号电平和小区负载入手，通过迟滞合成，对原有的A3算法进行动态修正，提出全新的小区切换准则。

因此，本发明具有如下有益效果：同时兼顾小区信号电平的强弱和小区负载的大小情况，能够有效减免乒乓切换，减轻系统信令负荷，有利于保证用户移动业务的连续性。

附图说明

图1是本发明的一种流程图；

图2是候选邻区电平均值的变化情况；

图3是候选邻区负载平均值的变化情况。

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所述的实施例是一种基于负载匹配的LTE小区切换方法的流程图，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，包括如下步骤：

步骤100，电平联动：

计算

步骤200，负载匹配：

计算邻区负载的数学期望值各负载与该期望值的偏离是对ΔL_i进行升序排列，负载权重f(i)分别是{2，3，4，1，5，6}；然后计算邻区负载相关的切滞参数

步骤300，迟滞合成：

计算计算总的切换迟滞

步骤400，场景切换：

经核实，邻区集QB＝{eNB₂，…，eNB_N}中的各邻区依次处于条件{Case1，Case1，Case1，Case3，Case2，Case4}下，计算的SC值分别是 {10.03，4.31，-2.88，-2.93，-15.39，-35.86}，满足SC＞0的只有小区2和小区3，将这两个小区置入QB′；

步骤500，切换判决：

小区2的SC值为10.03，小区3的SC值为4.31，选择小区2作为最优小区进行切换。

我们对本发明所设计的基于负载匹配的LTE小区切换方法，简称 MLHA(Matchedcell-Load based Handover Algorithm)算法与未修正的A3算法进行仿真对比，目标采样7次，切换过程中候选邻区的平均电平值和负载变化情况分别参见附图2～3所示。

图2表示的是与传统A3切换相比，MLHA切换的邻区电平值总体上与A3 差不多，但在第3次采样时为保持高电平值和低负载而选择不切换，其原因在于此时主服务小区和邻区电平值均普遍偏低，切换有可能掉话，而A3由于迟滞参数固定，仍然会选择满足条件的弱邻区切换；

图3表示的是切换后MLHA邻区平均负载比A3低了约35％左右，有利于趋向将具备高电平值的轻负载小区作为目标邻区，有助于提升切换成功的可能性。

因此，本发明所得的基于负载匹配的LTE切换方法，从信号电平和小区负载入手，通过迟滞合成，对原有的A3算法进行动态修正，能够同时兼顾小区信号电平的强弱和小区负载的大小情况，能够有效减免乒乓切换，减轻系统信令负荷，有利于保证用户移动业务的连续性。

其中，实施例中提及的表1～2分别如下：

表1

小区	负载	RSRP(dBm)	Of(dB)	Oc(dB)
					eNB1	0.76	-121	0	0
eNB2	0.32	-110	0	0
					eNB3	0.46	-115	0	0
eNB4	0.58	-119	0	0
					eNB5	0.19	-123	0	0
eNB6	0.75	-104	0	0
					eNB7	0.84	-125	0	0

表2

序号	项目	数据
			1	滤波系数k	6
2	迟滞最大值Hysmax(dB)	15
			3	Hys大数(dB)	90
4	负载阈值Lt	0.75
			5	切换便宜参数Off(dB)	0

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)

1.一种基于负载匹配的LTE小区切换方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤1-1：电平联动：计算切换迟滞Hys_α；

设定迟滞最大值Hys_max，邻区电平测量值M_n和服务小区的电平测量值M_s，计算与电平值联动的切换迟滞：

步骤1-2：负载匹配：

步骤1-2-1：计算负载期望值设定各小区负载{L₁，L₂，…L_N}，计算当前所有邻区的负载数学期望值：

步骤1-2-2：计算负载差值ΔL_i：根据各邻区的负载，计算其与数学期望值的差值：

步骤1-2-3：核实负载权重f(i)：对ΔL_i进行升序排列，其负载权重f(i)为邻区eNB_i根据ΔL_i排序后的序号；

步骤1-2-4：核算负载迟滞Hys_β：设定Hys_β为与邻区负载相关的切换参数；Hys_inf为一个大于Hys_max的大数，表示对高负载小区的惩罚；L_t为负载阈值，计算如下：

步骤1-3：计算迟滞合成Hys；

设定滤波系数k，计算t₂＝1-t₁，则总的切换迟滞计算如下：

步骤1-4：场景切换；

设定邻区电平测量值为M_n，服务小区的电平测量值为M_s，各小区负载为L_i，负载阈值为L_t，评价参数为SC；

步骤1-4-1：在满足Case1条件M_n＞M_s&L_i＜L_t时，对每一个邻区计算SC：

在满足Case2条件M_n＞M_s&L_i≥L_t时，对每一个邻区计算SC：

在满足Case3条件M_n≤M_s&L_i＜L_t时，对每一个邻区计算SC：

在满足Case4条件M_n≤M_s&L_i≥L_t时，对每一个邻区计算SC：

步骤1-4-2：核算下式是否成立：SC＞0；如是，则将该邻区置入待切换的候选邻区集QB′；

步骤1-5：切换判决；

对于QB′中的每个小区，选择具备最大SC值的小区作为最优小区进行切换。