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针对3GPP LTE系统中因频繁切换而导致的系统吞吐量降低的问题,提出了基于用户运动机制及其方向改变概率的预测模型,并将其与标准的长期演进(LTE)切换算法相结合。模型使用方向改变概率计算各个可能位置的接收信号强度的权重,再求和得到预测的接收信号强度。经过仿真对比,使用结合位置预测的切换算法后,切换次数没有明显变化,但系统吞吐量有所提高。相比于传统的数据挖掘预测模型,提出的预测模型效果更好。
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Joumal of Computer Applications
计算机应用,
2012
,
32(7):
1849
-1851
, 1863
ISSN 1001-9081
CODEN JYIIDU
2012-07-01
http://www.joca.cn
文章编号
:1
∞
1
- 9081
(2012
)07
- 1849 - 03
doi:l0.3724/SP.J.I087.2012.01849
3GPP
LTE
系统中结合位
预测的切换
法
孙巍巍
I\
苏寒松
1
,滕友伟
l
,徐勇
2
(1.天津大学电子信息工程学院,天津
3
∞
072;
2.
奥维通信股份有限公司沈阳研发部,沈阳
110179)
(
*通信作者电子邮箱
swwazaazall19@
126.
com)
摘
要:针对
3GPP
LTE
系统中因频繁切换而导致的系统吞吐量降低的问题,提出了基于用户运动机制及其方向
改变概率的预测模型,并将其与标准的长期演进
(LTE)
切换算法相结合。模型使用方向改变概率计算各个可能位置
的接收信号强度的权重,再求和得到预测的接收信号强度。经过仿真对比,使用结合位置预测的切换算法后,切换次
数没有明显变化,但系统吞吐量有所提高。相比于传统的数据挖掘预测模型,提出的预测模型效果更好。
关键词:长期演进;位置预测;切换算法
中图分类号:
T
P3
9
1.
9
文献标志码
:A
Handover algorithm combined with location prediction in
3GPP
LTE systems
SUN
Wei
刑
ei
1
' ,
SU
Han-song
1
,
TENG
You-wei
1
,
XU
Yong
2
(1.
Scho
ο
1
of
Electronic
Info
mw.
tion Engineering,
11
叨叨
'i
n
University
,
Tia
可切
300072
,
Chin
α
,
2.
Shenyang
Research
and
Development
Departme
肘
,
Allwin
Telecommunication
Corporation
μ
m.
时
,
Shenyang Liaoning
110179
,
Chin
α)
Abstract:
Conceming the problem of the decline of
3GPP
Long Term Evolution
(LTE)
system throughput caused by the
frequent handover
, a location prediction model based on user movement mechanism and changing probability of direction was
proposed. The proposed model was combined with the standard handover algorithm
of
LTE. The model calculated the weight of
each possible location using the changing probability of direction
, then got the predicted received signal strength through
summing. The simulation results show that the number of handover does not change obviously
, but the system throughput is
improved after using the combined algorithm. In addition
, the proposed model is better than the traditional
data
mining
prediction mode
l.
Key
words:
Long Term Evolution
(LTE);
location prediction; handover algorithm
0
引言
3GPP
在
R8
中确立了长期演进(Lo
ng
Term Evolution ,
口
E)
系统规范
[l]
,它的一个主要目标就是为语音和多媒体业
务提供快速无缝接入,用户在移动过程中,由于受到地形地貌
等外界因素影响,需要从服务小区切换到目标小区,而这一过
程将影响到系统整体性能和用户服务质量,因此,如何实现快
速元缝切换,减少延时,提高系统容量是目前研究的重点。
在
LTE
网络中,由于网络取消了无线网络控制器(
Radio
Network Controller
,
RNC)
实体,不再支持宏分集,所以采用的
是硬切换
[2]
。
LIE
中的标准硬切换算法也称为功率分配
(Power
Budget,
PBGT)
算法,该算法使用切换域值(
HandOver
Margin
,
HOM)
和触发时间
(Time
To
Trigger
,凹'1')做出切换
决策,当接收到的目标小区的信号强度
RSRP
,
大于源小区信
号强度
RSRP
,
与
HOM
之和,即
RSRP
,
>
RSRP
, +
HOM
,
且此
状态持续时间
TTT
,
则触发切换
[3J
。过程如图
I
所示。
在文献
[4J
、
[5
J
中,分别提出了基于元限脉冲响应
( Infinite Impulse Response ,
IIR)
一阶滤波的改进的切换算法。
文献
[4J
中是对接收信号强度(
Received Signal Strength , RSS)
进行
IIR
→阶滤波,即
RSS(
nT)
=
β
RSS(
nT) +
(l
-β)
RSS
(
(n
-
1)
T)
,
其中
β
为遗忘因子,取值为
O
到
1
之间。当
RSS(
nT)
白兰
RSS(
nT)
55 +
HOM
,
则做出切换决策。文献
[5J
收稿日期
:2011·l2·31;
修回日期
:2012403
,
230
中是将
RSRP
,
和
RSRP
,
做差后,对差值做与文献
[4J
中相同
的滤波。这两种方法只需调整遗忘因子和域值
HOM
就可以
改变切换性能。本文所用的基于移动位置预测的切换算法是
将移动位置预测方法与标准切换算法相结合,从而达到减小
切换延时,提高系统吞吐量的目的。
RSRP
Id
B
源小区
HOMi
目标小区
旦
LI
时间
Im
s
图
1
切换触发示意图
1
LTE
中的切换过程
切换过程主要包括两个阶段:切换准备阶段(包括信息
的收集、切换判决)和切换执行阶段。在信息收集阶段,移动
台上报测量报告给源基站,由源基站根据测量报告以决定是
否要执行切换操作以及何时进行切换,用户还要收集相关候
选小区的信息,并且还要执行和安全有关的鉴权操作;在切换
判决阶段,用户要经过一系列的测量来决定哪一个候选小区
作者简介:孙巍巍(1
988-)
,女,吉林榆树人,硕士研究生,主要研究方向:元线通信;
苏寒松(1
960
- )
,男,河南滑县人,教授,博士,
CCF
会员,主要研究方向:光通信、无线通信;
滕友伟(1
987
斗,男,江苏连云港人,硕士研究生,主要研究方向:无线通信;
徐勇(1
981
-
),男,辽
宁沈阳人,工程师,主要研究方向:射频微波。
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