基於智能判決的LTE切換方法與流程

2023-05-07 18:18:56

本發明涉及一種lte系統的切換方法，尤其是涉及一種實現了遲滯參數與信號電平及小區負載的動態捆綁，可選擇電平值高和輕負載的鄰區進行切換的基於智能判決的小區切換方法。
背景技術：
：lte是3gpp當前正在發展的一個通信系統，它通過採用ofdm、sc-fdma和mimo等多種關鍵技術改進並增強了3g的空中接入技術，從而可以顯著降低用戶平面和控制平面的時延，以及提高小區的容量。lte的主要目標就是在嚴格的時延要求下提供無縫語音和多媒體接入服務，這個目標的實現需要從源小區到目標小區的切換支持。對於lte而言，由於enodeb之間不存在宏分集，因此lte中僅存在硬切換。2015.10.7公開授權了中國專利申請號為zl201310114527.2的一種基於多因素決策的lte小區切換方法，該方法包括以下步驟：步驟1：小區信號電平測量；步驟2：小區資源分析；步驟3：業務等級分析；步驟4：a3事件修正；步驟5：權重優化。該發明所得的基於多因素的lte小區切換方法，從分析小區電平入手，對來自物理層及上次測量值進行加權，結合小區prb利用率以及差異化的業務屬性，對a3事件進行修正。方法實施後能夠選擇優化後的權重，選擇負載最小或信號電平值最好的小區進行切換，並達到網絡均衡。不足的是，該方法對小區負載和信號電平值的考慮只是簡單地進行加權，並不能同時考慮兩者的相互影響，可能會在切換中顧此失彼。此外，對於遲滯係數，仍然因循守舊地採取固定模式，沒有考慮動態因素的影響。為此，本發明設計一種基於智能判決的lte小區切換方ijha(intelligentjudgmentbasedhandoveralgorithm)，將切換遲滯與信號電平值以及小區負載進行關聯，在對目標鄰區篩選時，除了考慮高電平值外，還需要對鄰區的負載進行統計，優選輕負載的鄰區，從而實現遲滯參數與信號電平及小區負載的動態捆綁，選擇電平值高和輕負載的鄰區進行切換。技術實現要素：本發明的發明目的是為了克服現有技術中的lte小區切換方法對小區負載和信號電平值的考慮只是簡單地進行加權，會在切換中顧此失彼的不足，提供了一種實現了遲滯參數與信號電平及小區負載的動態捆綁，可選擇電平值高和輕負載的鄰區進行切換的基於智能判決的小區切換方法。為了實現上述目的，本發明採用以下技術方案：一種基於智能判決的lte切換方法，包括初始主服務小區enb1，以及候選鄰區集qb＝{enb2，…，enbn}；包括如下步驟：(1-1)指標判決；(1-2)指標合成；(1-3)遲滯核算；(1-4)設定切換準則；(1-5)切換判決。本發明對於初始主服務小區enb1，以及候選鄰區集qb＝{enb2，…，enbn}，根據小區性能指標，包括順勢指標和逆勢指標，核算動態和常態的遲滯係數，來選擇是繼續駐留當前服務小區，還是切換到鄰區。本發明的基於智能判決的lte小區切換方ijha(intelligentjudgmentbasedhandoveralgorithm)，將切換遲滯與信號電平值以及小區負載進行關聯，在對目標鄰區篩選時，除了考慮高電平值外，還需要對鄰區的負載進行統計，優選輕負載的鄰區，從而實現遲滯參數與信號電平及小區負載的動態捆綁，選擇電平值高和輕負載的鄰區進行切換。作為優選，步驟(1-1)包括如下步驟：lte小區指標包括順勢指標和逆勢指標；順勢指標表示取值越大，意義越大；逆勢指標表示取值越小，意義越大；設定m為順勢指標的數量，fi為順勢指標取值，φi為fi對應的臨界值，常數αi表示順勢指標對應的切換遲滯；設定n為逆勢指標的數量，gi為順勢指標取值，ωi為gi對應的臨界值，常數βi表示逆勢指標對應的切換遲滯；對每一個順勢指標，利用公式fit＝max[(fi-φi)，0]計算中間評估值fit；對每一個逆勢指標，利用公式git＝max[(ωi-gi)，0]計算中間評估值git。作為優選，步驟(1-2)包括如下步驟：利用公式計算所有順勢指標所對應的綜合遲滯ftt；利用公式計算所有逆勢指標所對應的綜合遲滯gtt。作為優選，步驟(1-3)包括如下步驟：(4-1)分四種場景計算動態遲滯hys1：case1：當fi≠φi&gi≠ωi時，利用公式計算hys1；case2：當fi＝φi&gi≠ωi時，利用公式計算hys1；case3：當fi≠φi&gi＝ωi時，利用公式計算hys1；case4：當fi＝φi&gi＝ωi時，利用公式計算hys1；(4-2)計算常態遲滯hys2：設定常數γ，利用公式hys2＝γ計算hys2；(4-3)計算總遲滯hys：hys＝hys1+hys2。作為優選，步驟(1-4)包括如下步驟：當滿足a3事件mn+ofn+ocn-hys＞ms+ofs+ocs+off條件時，表示相鄰小區的信號質量比服務小區的信號質量好，並將觸發切換；其中，mn為相鄰小區的測量結果，ofn為相鄰小區頻率上的頻率特定偏移量，ocn為相鄰小區的特定偏移量；ms為服務小區的測量結果，ofs為服務小區頻率上的頻率特定偏移量，ocs為服務小區的特定偏移量，off為事件的便宜參數；對每一個鄰區，分場景核算：casel：當fi≠φi&gi≠ωi時，利用公式計算sc；case2：當fi＝φi&gi≠ωi時，利用公式計算sc；case3：當fi≠φi&gi＝ωi時，利用公式計算sc；case4：當fi＝φi&gi＝ωi時，計算sc。作為優選，步驟(1-5)包括如下步驟：將滿足sc＞0的任何一種場景要求的鄰區置入待切換的候選鄰區集qb′中，並選擇具備最大sc值的小區作為最優小區進行切換。因此，本發明具有如下有益效果：從信號電平和小區負載入手，通過指標合成與遲滯核算，對原有的a3算法進行動態修正，提出全新的小區切換準則。可以同時兼顧小區信號電平的強弱和小區負載的大小情況，能夠有效減免桌球切換，減輕系統信令負荷，有利於保證用戶移動業務的連續性。附圖說明圖1是本發明的一種流程圖；圖2是本發明與a3算法的目標切換服務小區的一種對比圖；圖3是本發明與a3算法的候選鄰區電平均值的一種對比圖；圖4是本發明與a3算法的候選鄰區負載均值的一種對比圖；圖5是本發明與a3算法的切換遲滯的一種對比圖。具體實施方式下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步的描述。圖1所示的本實例是一種基於智能判決的lte切換方法，包括指標判決，指標合成，遲滯核算，切換準則，切換判決等步驟。步驟1：指標判決；步驟1-1：將lte小區指標分為順勢指標和逆勢指標兩大類。順勢指標表示取值越大，意義越大，反之亦然，逆勢指標則相反；設定m為順勢指標的數量，fi為順勢指標取值，φi為fi對應的臨界值，常數αi表示順勢指標對應的切換遲滯；設定n為逆勢指標的數量，gi為順勢指標取值，ωi為gi對應的臨界值，常數βi表示逆勢指標對應的切換遲滯；步驟1-2：評估指標；對每一個順勢指標，計算其中間評估值：fit＝max[(fi-φi)，0]；對每一個逆勢指標，計算其中間評估值：git＝max[(ωi-gi)，0]；步驟2：指標合成；計算所有順勢指標所對應的綜合遲滯：計算所有逆勢指標所對應的綜合遲滯：步驟3：遲滯核算；步驟3-1：計算動態遲滯；分四種場景，case1：fi≠φi&gi≠ωi，計算case2：fi＝φi&gi≠ωi，計算case3：fi≠φi&gi＝ωi，計算case4：fi＝φi&gi＝ωi，計算步驟3-2：計算常態遲滯：設定常數γ，計算hys2＝γ；步驟3-3：計算總遲滯：hys＝hys1+hys2；步驟4：切換準則；當滿足a3事件mn+ofn+ocn-hys＞ms+ofs+ocs+off條件時，表示相鄰小區的信號質量比服務小區的信號質量好，並將觸發切換。其中，mn為相鄰小區的測量結果，ofn為相鄰小區頻率上的頻率特定偏移量，ocn為相鄰小區的特定偏移量，如果沒有該配置，則置為0。ms為服務小區的測量結果，ofs為服務小區頻率上的頻率特定偏移量，ocs為服務小區的特定偏移量，hys為該事件的遲滯，off為該事件的便宜參數；對每一個鄰區，同樣分場景核算：當case1：fi≠φi&gi≠ωi時，計算當case2：fi＝φi&gi≠ωi時，計算當case3：fi≠中i&gi＝ωi時，計算當case4：fi＝φi&gi＝ωi時，計算步驟5：切換判決；對滿足其中任何一種場景要求(sc＞0)的鄰區置入待切換的候選鄰區集qb′中，並選擇具備最大sc值的小區作為最優小區進行切換。實例：下面以n＝7為例，只考慮信號電平(順勢指標)和小區負載(逆勢指標)對本方法進行具體說明，典型基礎數據如表1～2所示。步驟1：指標判決；對於每個鄰區的順勢指標信號電平，計算評估值對每一個逆勢指標小區負載，同樣計算其評估值：git＝max[(ωi-gi)，0]＝{0，0，0，0.26，0.13，0}；步驟2：指標合成；將所有的順勢指標進行合成：將所有的逆勢指標進行合成：步驟3：遲滯核算；步驟3-1：除小區3屬於case2外，其它均屬於casel，計算hys1＝ftt+gtt＝{3，3，3，0，0，3}db；步驟3-2：計算常態遲滯hys2＝1db；步驟3-3：計算總遲滯hys＝hys1+hys2＝{4，4，4，1，1，4}db；步驟4：切換準則；計算：sc＝{-3，6，-2，2，0，0}；步驟5：切換判決；滿足sc＞0的鄰區包括小區3和小區5，即此時服務小區1的目標鄰區只有這兩個，選擇具備最大sc值的小區3作為最優小區進行切換。對本發明所設計的ijha算法與未修正的a3算法進行仿真對比，目標採樣7次，切換過程中候選鄰區的平均電平值和負載變化情況分別參見附圖2～5所示。圖2是本發明與a3算法的目標切換服務小區的一種對比圖，本發明的ijha在第2～4次切換時選擇的鄰區不一樣(未切換)，主要考慮候選鄰區電平值相差不大，但鄰區負載普遍偏高，切換容易造成擁塞。圖3是本發明與a3算法的候選鄰區電平均值的一種對比圖；本發明的ijha選擇的鄰區電平值總體上比a3算法要高，同樣在第2～4次保持不變。；圖4是本發明與a3算法的候選鄰區負載均值的一種對比圖，本發明切換後工jha鄰區平均負載比a3算法低了約10％左右，有利於趨向將具備高電平值的輕負載小區作為目標鄰區，有助於提升切換成功的可能性。a3算法由於固定切換遲滯，在選擇鄰區時僅僅簡單地選擇滿足電平值不瞘的鄰區進行切換，而ijha不僅核算電平值，同時對負載也會校驗，在達到閾值時直接不納入候選鄰區。圖5是本發明與a3算法的切換遲滯的一種對比圖，a3算法對遲滯參數進行固定，因此對小區條件並不敏感，而本發明的ijha會根據每個鄰區狀況的不同實時核算遲滯參數，在條件較好時對具備高電平值和低負載的鄰區進行傾斜。其中，實施例中提及的表1～2分別如下：表1小區負載rsrp(dbm)of(db)oc(db)enb10.65-11000enb20.25-10900enb30.35-10000enb40.24-10800enb50.86-10700enb60.73-10900enb70.24-10600表2應理解，本實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。當前第1頁12