專利名稱：：一種蜂窩移動通信系統(tǒng)中的越區(qū)切換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬無線通信
技術(shù)領(lǐng)域：
，是一種蜂窩移動通信系統(tǒng)中的越區(qū)切換方法。在蜂窩移動通信系統(tǒng)中，移動臺在運動中可能逐漸離開服務(wù)小區(qū)而接近另一個工作小區(qū)，由于原有的通信鏈路可能不足以維持正常的通信過程，系統(tǒng)將實現(xiàn)一次越區(qū)切換的過程以使正在進行的通信不被中斷。越區(qū)切換是指移動臺在通信過程中為達到更好的通信質(zhì)量或為了某種業(yè)務(wù)原因改變所占用的物理信道而不中斷通信的過程。典型的越區(qū)切換過程一般可包括以下四個部分(如圖1)(1)切換條件的觸發(fā)(2)目標(biāo)小區(qū)的評估(3)目標(biāo)小區(qū)的排隊(4)切換的執(zhí)行以一個典型系統(tǒng)(類GSM系統(tǒng))為例。如圖2，移動臺從基站1向基站2作直線運動，移動臺在運動過程中不斷檢測基站1的信號強度和基站2的信號強度。當(dāng)基站2的信號強度大于基站1的信號強度時(A點)，系統(tǒng)可能考慮切換。典型的切換觸發(fā)條件是在基站2的信號強度比基站1的信號強度強很多(即大于滯后余量h，圖中C點)的情況下進行越區(qū)切換。這樣可以防止由于信號波動引起的移動臺在兩個基站之間的來回重復(fù)切換—即“乒乓切換”。當(dāng)系統(tǒng)檢測到移動臺的通話需要一次切換時，它還需要為用戶通話指定一個切換到達的目標(biāo)小區(qū)。這個目標(biāo)小區(qū)首先要滿足移動臺正常通話的要求，因此移動臺接收目標(biāo)小區(qū)基站2的信號強度必須大于一個門限值。當(dāng)有多個目標(biāo)小區(qū)時，這些目標(biāo)小區(qū)的嘗試順序?qū)匆苿优_接收目標(biāo)小區(qū)基站的信號強度進行排隊，信號強度強的優(yōu)先?，F(xiàn)有的典型蜂窩系統(tǒng)越區(qū)切換算法的一個缺陷是切換條件的觸發(fā)、切換目標(biāo)小區(qū)的評估和排隊都只考慮使通信的無線特性最大概率地滿足要求，而無線特性只是系統(tǒng)性能的一個方面。因為目標(biāo)小區(qū)除了要滿足移動臺正常通話的要求，還應(yīng)盡可能不影響別的正在通話或?qū)⒁l(fā)生通話的移動臺的正常通話要求。因此一個優(yōu)秀的越區(qū)切換算法應(yīng)從系統(tǒng)的角度考慮，尋找使系統(tǒng)覆蓋范圍內(nèi)所有的移動臺都可以獲得更好服務(wù)的切換目標(biāo)小區(qū)的選擇方案。本發(fā)明的目的在于提出一種更具合理性的越區(qū)切換方法，提高無線蜂窩通信系統(tǒng)的總體性能，包括掉話率、阻塞率等。移動通信系統(tǒng)和許多其它通信系統(tǒng)一樣，系統(tǒng)的運行狀態(tài)每時每刻都在不斷的變化之中。在每一時刻都有其相應(yīng)的狀態(tài)集V(t){...Vi(t)，Vi+l(t)，...Vi+k(t)...}。從運營商的角度看，他可能希望系統(tǒng)的運行狀態(tài)是限制在某一個較為理想的狀態(tài)子集V′(t){...Vi′(t)、Vi+l′(t)...Vi+k′(t)...}之內(nèi)。對于移動網(wǎng)而言，這些狀態(tài)是與較低的掉話率和阻塞率，較高的通信質(zhì)量等等聯(lián)系在一起的。移動通信系統(tǒng)和固定通信系統(tǒng)之間最主要的區(qū)別是前者的終端具有可移動性。由于終端的移動性，如果沒有越區(qū)切換的機制，就可能有大量的用戶因為其自身的運動而導(dǎo)致通信質(zhì)量的下降甚至掉話，通信系統(tǒng)的運行狀況將逐漸背離理想的狀態(tài)子集。而越區(qū)切換是改變這種背離的機制，或者稱為相反的力量。一次切換就是一次狀態(tài)的轉(zhuǎn)移，當(dāng)有若干個候選的目標(biāo)小區(qū)時，系統(tǒng)就面臨著一次選擇哪一個狀態(tài)是更“好”的狀態(tài)?！昂谩笔且粋€主觀的評語，要達到更“好”，首先要有“好”的度量。在實際的移動通信系統(tǒng)的評估中，我們采用象掉話率、接通率等性能統(tǒng)計數(shù)據(jù)。而系統(tǒng)的狀態(tài)是瞬間的狀態(tài)樣本，是不具備統(tǒng)計性的，因此一個虛擬的統(tǒng)計量的概念是有必要的?？梢赃@樣定義虛擬統(tǒng)計量，它認(rèn)為系統(tǒng)在時間和空間的相關(guān)性是如此的好，瞬間特性可以表達永恒特性。假設(shè)在某一時刻系統(tǒng)處于狀態(tài)Vi(t)，有一個假設(shè)的虛擬微擾r包括其中某一通話虛擬的質(zhì)量下降，或者一個虛擬的呼叫請求，或者一個虛擬的切換請求，或者什么也沒有發(fā)生，等等。這些虛擬微擾發(fā)生的概率Pr(Pr＝{Pr|r∈Ω})是由網(wǎng)絡(luò)當(dāng)時的統(tǒng)計特性決定的，Ω是所有可能虛擬微擾的集合。經(jīng)過虛擬的微擾，系統(tǒng)可能的狀態(tài)集為V′(t)。虛擬微擾引起的轉(zhuǎn)移概率是Pj＝{Pj|PV(t)→V′j(t)}，因此可以得到任一指標(biāo)x的虛擬的統(tǒng)計平均值E[x]。E[x]=ΣrΣj(x·PrPj)---(1)]]>如果認(rèn)為通信網(wǎng)的工作是一個各態(tài)歷經(jīng)過程，則虛擬的統(tǒng)計量即網(wǎng)絡(luò)瞬間狀態(tài)的統(tǒng)計量。評判一個通信網(wǎng)的優(yōu)劣往往不是只看一個指標(biāo)，或者只追求一個目標(biāo)，而是一個多目標(biāo)的問題。假設(shè)需要考察系統(tǒng)中η1，η2，η3，…ηn共n個指標(biāo)的特性，則可以建立一個n維賦范線性空間X{X，‖·‖}，每一個維度代表一個指標(biāo)，范數(shù)的定義根據(jù)實際的需要而給出。對于一個確定的系統(tǒng)，并不是空間中所有的點所代表的指標(biāo)都是可以實際達到的。對于一個實際的物理系統(tǒng)，不失一般性，可以認(rèn)為所有可實現(xiàn)點的集合是一個凸集。集合中每一點(x1，x2，…xn)都代表著一組系統(tǒng)狀態(tài)，系統(tǒng)的狀態(tài)和凸集上的點是多對一的映射。圖(3)給出了一個二維的示例。網(wǎng)格部分是指標(biāo)可實現(xiàn)的凸集。對于移動通信系統(tǒng)而言，理想的指標(biāo)點自然是一個無掉話，無阻塞，所有通話都高質(zhì)量完成的指標(biāo)，不妨命名為理想點。理想點幾乎都是在凸集以外的，這既有技術(shù)上的原因，也有經(jīng)濟上的原因。實際的運營商根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的配置情況，還可以給出其期望的指標(biāo)點。這是一個預(yù)期點，正確的預(yù)期得出的點既落在凸集以內(nèi)，又使系統(tǒng)的能力發(fā)揮到極致，它應(yīng)該落在凸集的邊緣；錯誤的預(yù)期點要么落在凸集的內(nèi)部，沒有充分估計系統(tǒng)的能力，要么落到凸集以外，仍然是一個不可實現(xiàn)的指標(biāo)點。切換作為整體是對抗因終端移動性而導(dǎo)致的系統(tǒng)性能指標(biāo)惡化的力量。每一次切換都是一次通過改變個體移動臺的通信鏈路來實現(xiàn)的一種系統(tǒng)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移。這是一種系統(tǒng)主動的狀態(tài)轉(zhuǎn)移。根據(jù)上面的描述，在t時刻，系統(tǒng)的狀態(tài)為Vi(t)，虛擬微擾以后系統(tǒng)可能的狀態(tài)集為V′(t)，在V′(t)中存在一個被認(rèn)為最“好”的目標(biāo)狀態(tài)集V′(t)。因此，從理論上，通過越區(qū)切換，可以使系統(tǒng)在任意時刻都工作在預(yù)測的最“好”的目標(biāo)狀態(tài)集，甚至可以認(rèn)為，從Vi(t)到V′(t)之間存在一條最短路徑，可以通過最少的幾次切換實現(xiàn)。實際上的系統(tǒng)每次只能作一次切換，現(xiàn)有蜂窩系統(tǒng)實際上也并不可能預(yù)測下一次哪一個移動臺將發(fā)生切換，切換到哪一個小區(qū)，因此追求最佳點超出了系統(tǒng)的能力。實際中的越區(qū)切換過程中的目標(biāo)小區(qū)排隊是在若干個候選小區(qū)中進行的，或者說，只有這么幾種系統(tǒng)的狀態(tài)其一步轉(zhuǎn)移概率大于零，而且系統(tǒng)對系統(tǒng)中的兩次越區(qū)切換中的目標(biāo)小區(qū)選擇無法區(qū)分，每次選擇與下一次選擇和上一次選擇都沒有任何關(guān)聯(lián)，是完全獨立的。因此可以考慮的一個非劣解是選擇一個系統(tǒng)狀態(tài)，其在虛擬統(tǒng)計量的指標(biāo)空間X中所代表的指標(biāo)點和最“好”狀態(tài)集所代表的指標(biāo)點最為“接近”。因此指標(biāo)空間的范數(shù)，即距離，的選擇至為重要。因此我們的問題可以歸結(jié)為指標(biāo)空間范數(shù)的選擇。指標(biāo)空間的范數(shù)選擇應(yīng)該是專家根據(jù)長期工作實踐，分析大量數(shù)據(jù)獲得的，應(yīng)該能集中體現(xiàn)專家的知識。GSM系統(tǒng)的越區(qū)切換算法定義了一個被稱為功率預(yù)算(PBGT)的指標(biāo)(GSMSpecification05.08Version5.4.0)，從形式上可以看作是一種范數(shù)。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)是移動臺接收鄰區(qū)n廣播信道的平均信號強度，而RXLEV_DL移動臺接收服務(wù)小區(qū)當(dāng)前使用的下行信道的平均信號強度。PWR_C_D是小區(qū)下行鏈路允許的最大射頻發(fā)射功率和實際使用的下行鏈路發(fā)射功率之間的差；MS_TXPWR_MAX是移動臺在當(dāng)前小區(qū)的業(yè)務(wù)信道上允許使用的最大射頻發(fā)射功率；MS_TXPWR_MAX(n)是在鄰區(qū)n的業(yè)務(wù)信道上允許使用的最大射頻發(fā)射功率；P是移動臺的最大功率發(fā)射能力。功率預(yù)算體現(xiàn)了一種規(guī)劃的思想在合理規(guī)劃的小區(qū)邊界(包括上行和下行)，移動臺和基站之間的路徑損耗將等于預(yù)算的值；如果移動臺與服務(wù)小區(qū)之間的路徑損耗超出預(yù)算，通話就應(yīng)該切換到鄰近的小區(qū)上，在該小區(qū)內(nèi)部，移動臺與服務(wù)小區(qū)之間的路徑損耗將小于預(yù)算。功率預(yù)算最主要的缺陷是它只考慮了無線方面的規(guī)劃，且沒有考慮切換當(dāng)前通話以外的其他通話，對網(wǎng)絡(luò)話務(wù)流量等則完全沒作考慮。它另外的缺陷是它考慮的是一成不變的規(guī)劃預(yù)算，沒有根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前情況進行調(diào)整。移動通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計優(yōu)化是一個多目標(biāo)的問題，其中一些目標(biāo)與切換時的狀態(tài)選擇有關(guān)。在實際的應(yīng)用中應(yīng)綜合考慮這些目標(biāo)的重要程度、實際的可實現(xiàn)情況和各個目標(biāo)之間的關(guān)系，選擇其中的一部分目標(biāo)的組合。事實上，移動網(wǎng)絡(luò)工程上使用的一些指標(biāo)是評估蜂窩網(wǎng)絡(luò)性能的事實標(biāo)準(zhǔn)，是目標(biāo)系統(tǒng)中很好的目標(biāo)集合。因此，本發(fā)明選擇PCS、PDC、PHS、SQ作為指標(biāo)空間X。本發(fā)明選擇網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)因數(shù)作為指標(biāo)空間X的范數(shù)，其表達式為NIF＝K1·PCS+K2·(1-PDC)+K3·PHS+K4·SQ(3)NIF被命名為網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)因數(shù)，它在形式上是工程上使用的網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)的權(quán)值組合。K1、K2、K3和K4是常數(shù)權(quán)值，將交給用戶決定。對這些指標(biāo)，用戶對其重要性有心理認(rèn)同程度，他們可以用權(quán)值K1～K4來表達。其取值一般為0～100的整數(shù)。例如，0不需要考慮，10不重要，20一般，50重要，100非常重要。它們的存在使用戶有了參與網(wǎng)絡(luò)管理的入口，使網(wǎng)絡(luò)運行更能體現(xiàn)用戶的需求。PCS是呼叫成功率，是指用戶成功啟動呼叫的概率。PDC是掉話率。PHS是切換成功率，是指在目的地小區(qū)中試切換成功的概率。SQ是信號質(zhì)量的比率，指所有通話在任一瞬間的信號質(zhì)量(誤碼率)好于某一門限的概率。網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)因數(shù)的好處是直接來自工程指標(biāo)，更直接地反映了網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化方向。注意到如果x、x′和x″是代表X空間中任意的三個點，則無論是網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)因數(shù)，還是功率預(yù)算都滿足‖x-x′‖＝‖x-x″‖+‖x″-x′‖。這從某種程度上是一種簡化，它使系統(tǒng)在努力向理想點接近的同時也在同等程度地接近預(yù)期點，預(yù)期點和理想點在優(yōu)化方向上沒有分歧。它隱含的思想是“勢”的概念，系統(tǒng)的每一次切換選擇都在尋找“勢”最小的一點，因此系統(tǒng)是穩(wěn)定的系統(tǒng)，能對抗惡劣的突發(fā)事件。切換是在一個時刻的瞬間完成的，網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)因數(shù)也只能是瞬間的值，因此它將采用虛擬的統(tǒng)計量。由于目標(biāo)小區(qū)的選擇是標(biāo)量比較的過程，其絕對值并不重要，重要的是其相對值。而其相對值只與本次切換中的通話有關(guān)，與系統(tǒng)中同時存在的其它通話無關(guān)，因此只需計算通話切換前后網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)因數(shù)的相對值。以服務(wù)小區(qū)為第0小區(qū)，目標(biāo)小區(qū)為第1小區(qū)，以下分別討論相應(yīng)的統(tǒng)計指標(biāo)。1.呼叫成功率(PCS)切換對呼叫成功率的影響只體現(xiàn)在各個小區(qū)的阻塞率B上。切換前后PCS的改變?yōu)棣CS＝(PCS1′-PCS1)+(PCS0′-PCS0)(4)PCSj(z＝0或1)是單個小區(qū)的PCS，帶撇號的是指虛擬切換以后的。單個小區(qū)的呼叫成功率可計算為PCSj＝(1-Bi)*(1-Pcll)(5)Pcll是因為鏈路質(zhì)量原因呼叫不成功的概率，一般情況下可以認(rèn)為是零(以下簡為0)。設(shè)小區(qū)中呼叫(包括切換)的進入符合泊松分布，呼叫的離開符合指數(shù)分布，可分配信道為C，業(yè)務(wù)信道占有率為PT，虛擬的時間為t，μ為小區(qū)呼叫離開率，λ為小區(qū)呼叫進入率，假設(shè)t時間足夠短，小區(qū)在t時間內(nèi)有n呼叫到達的概率為，而小區(qū)在同一時間內(nèi)有m個呼叫離開的概率為，業(yè)務(wù)信道阻塞是指小區(qū)中到達呼叫數(shù)加上為離開的呼叫數(shù)大于小區(qū)的業(yè)務(wù)信道數(shù)，因此單個小區(qū)虛擬的業(yè)務(wù)信道阻塞率為B=Σ(n,m)⋐S[(CPT+n-m-C)·(CPTμt)mm!·(λt)nn!exp(-λt-CPTμt)]---(6)]]>其中將式(5)、(6)代入式(4)，并假設(shè)虛擬的單位時間內(nèi)服務(wù)小區(qū)和切換目標(biāo)小區(qū)都沒有通話移動臺的離開，因此取m＝0，并且只保留n＝C-CPT，使t取單位時間，(4)式可改寫為ΔPCS=-λ1C1-C1PT1(C1-C1PT1)!exp{-((C1PT1μ1+1)+λ1)}+λ0C0-C0PT0(C0-C0PT0)!exp{-(C0PT0μT0+λ0)}---(7)]]>只要知道當(dāng)前切換目標(biāo)小區(qū)和服務(wù)小區(qū)的業(yè)務(wù)信道占有率PT，即可獲到當(dāng)前ΔPCS的值。2.掉話率(PDC)對于掉話在切換目標(biāo)小區(qū)選擇部分的考慮，主要是目標(biāo)小區(qū)是不是能夠提供足夠好的無線通信鏈路。無線原因掉話的檢測在不同的系統(tǒng)不同的場合各不相同，但在原理上都離不開采樣點信噪比的檢測。此處，不妨定義一次采樣點信噪比大于給定的門限為無線原因掉話。假設(shè)小區(qū)中通信的上下行基本平衡，按照其中的一個方向考慮，可以計算切換采樣點掉話的概率。服務(wù)小區(qū)總的虛擬的掉話率PDC0可綜合表達為PDC0=L0+2*∫-∞r0+i0-s0σf(x)dx*∫T0-s0σ+∞f(x)dx---(8)]]>目標(biāo)小區(qū)總的虛擬的掉話率PDC1可綜合表達為PDC1=L1+2*∫-∞r1+i1-s1σf(x)dx*∫T1-s1σ+∞f(x)dx---(9)]]>切換前后PDC的改變?yōu)棣DC＝PDC1-PDC。其中L是小區(qū)內(nèi)單個通話在扣除切換原因掉話以后的平均掉話率，r是引起掉話的門限電平，i是分配的信道的干擾水平(此處近似的考慮i值大致穩(wěn)定)，T是切換所需的電平門限，s是測量的電平值，f是采樣點實際接收電平的分布函數(shù)，其表達式一般為各個參量的下標(biāo)是小區(qū)的標(biāo)記。在大部分情況下，L是可以忽略的，只有當(dāng)某些小區(qū)的覆蓋質(zhì)量特別差時，才考慮這個值。3.切換成功率(PHS)這兒定義的切換成功率是指在采樣點移動臺在切換的目標(biāo)小區(qū)中能夠正常通話的概率。它要求上下行的信噪比同時滿足通信的要求。由于我們這兒定義的采樣點可以同時得到服務(wù)小區(qū)和目標(biāo)小區(qū)的信息，從采樣點的角度看認(rèn)為兩者是沒有什么區(qū)別，服務(wù)小區(qū)和目標(biāo)小區(qū)都可以認(rèn)為是切換的目標(biāo)小區(qū)。如果認(rèn)為上下行鏈路是平衡的，可以分別計算在服務(wù)小區(qū)和切換目標(biāo)小區(qū)的虛擬的上(下)行鏈路切換成功率P0，P1。P0=∫T0+i0-s0σ+∞f(x)dx---(10)]]>P1=∫T1+i1-s1σ+∞f(x)dx---(11)]]>因此，如果認(rèn)為保留在原信道不作一次切換也是一種切換的話，切換前后的切換成功率為ΔPHS＝P1·P1-P0·P0(12)切換目標(biāo)小區(qū)的干擾電平i是目標(biāo)小區(qū)將分配信道的干擾電平值。4.信號質(zhì)量的比率(SQ)信號質(zhì)量和信噪比是一一對應(yīng)的。因此信號質(zhì)量的變化就是信噪比的變化。如果認(rèn)為噪聲是不變的，因此信號質(zhì)量的變化也是信號電平強度的變化。假設(shè)系統(tǒng)設(shè)置的合理的通信質(zhì)量為S，根據(jù)上下行平衡，可以得到服務(wù)小區(qū)和切換目標(biāo)小區(qū)的信號質(zhì)量的比率SQ0=(∫S+i0-s0σ+∞f(x)dx)2---(13)]]>SQ1(∫S+i1-s1σ+∞f(x)dx)2---(14)]]>切換前后SQ的改變?yōu)棣Q＝SQ1-SQ0。將上述ΔPCS、ΔPDC、ΔPHS、ΔSQ值，代替(3)式中的PCS、PDC、PHS、SQ，計算獲得網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)因數(shù)NIF。本發(fā)明中，直接將該網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)因數(shù)NIF作為切換觸發(fā)機制，實現(xiàn)較好的小區(qū)切換，稱為NIF切換。本發(fā)明中的NIF切換，要求存在一個鄰近小區(qū)n，滿足NIF(n)＞NIF-MARGIN(n)，這里NIF_MARGIN是網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)因素遲滯值。它在權(quán)值K1、K2、K3、K4確定后，具體在工程中調(diào)整。一般在0.3～0.5之間。本發(fā)明采用網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)因素的目標(biāo)小區(qū)選擇算法能夠成功地預(yù)防局部小區(qū)的話務(wù)阻塞，大大降低呼叫阻塞率，改善了呼叫掉話率。圖1為越區(qū)切換過程圖示。圖2為越區(qū)切換過程示意圖。圖3為二維空間凸集。圖4為Manhaattan街區(qū)圖示。下面以仿真實例來具體說明本發(fā)明及其效果。仿真研究中我們對功率預(yù)算和網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)因子兩個準(zhǔn)則進行比較研究。仿真是針對GSM系統(tǒng)進行的，它是一個頻分加時分的系統(tǒng)，上下行并不能完全均衡，由于系統(tǒng)能提供的測量數(shù)據(jù)是有限的，網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)因數(shù)的計算經(jīng)過一定的假設(shè)簡化。另外，在仿真中，小區(qū)可分配信道的最小干擾電平是初始隨機給定，以后不再改變。NIF的計算中主要采取查表的方式來實現(xiàn)。注意到在網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)因數(shù)計算時廣泛采用了函數(shù)，因此只要建立一個表就可以查表計算所有的Q(a)應(yīng)用。ΔPCS的計算直接采用(7)式，呼叫進入率和呼叫離開率都是預(yù)先給定的，根據(jù)PT可以建立另外一個表格。由于大量的計算都可以用查表的方式實現(xiàn)，NIF算法的復(fù)雜度并不高，與功率預(yù)算計算的復(fù)雜度在一個數(shù)量級內(nèi)。仿真采用地圖4(GSMSpecification05.22version5.0.0)，同一時刻有多個的移動臺在街道上進行通話，移動臺的運動從不后退，在各個拐彎處的采用其中任一種可選的路徑，其概率相等。移動臺的速度分布為百分之七十的移動臺運動速度低于一米每秒，它們在其中均勻分布，百分之三十的移動臺運動速度是一個以十米每秒速度為均值，五米每秒為方差的高斯分布。一個移動臺就是一個呼叫，呼叫的產(chǎn)生是符合泊松分布的，呼叫開始的地點在整個地圖上均勻分布，統(tǒng)計是在運行到穩(wěn)態(tài)以后開始進行的。各個小區(qū)之間的理想切換點的電平為-95dBm，切換電平門限T為-98dBm，掉話的電平門限T為-105dBm，通信質(zhì)量門限S采用GSM系統(tǒng)的編碼4(在GSM系統(tǒng)中，通信質(zhì)量值按誤碼率分為0-7八個級別)。在四個局部小區(qū)設(shè)置高于其它小區(qū)一倍的話務(wù)量(局部小區(qū)的呼叫進入率λ＝2/(0.85*24)/0.48s，呼叫離開率μ＝0.0025/0.48s；其它小區(qū)的呼叫進入率λ＝1/(0.85*24)/0.48s，呼叫離開率μ＝0.0025/0.48s)，比較網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)因數(shù)和功率預(yù)算兩種切換目標(biāo)小區(qū)排隊范數(shù)在這種環(huán)境下的表現(xiàn)，特別是不同越區(qū)切換算法對局部話務(wù)擁塞的抵抗能力。表1是仿真的結(jié)果。表1切換目標(biāo)小區(qū)選擇的模擬結(jié)果</tables>*是指任一時刻平均的信號電平低于可分配信道的最小干擾電平加5dBm的通話數(shù)目**K1＝25，K2＝50，K3＝25，K4＝10，***NIF_MARGIN(n)＝0.3雖然由于仿真的是較好環(huán)境下系統(tǒng)的工作情況，功率預(yù)算方式的目標(biāo)小區(qū)選擇算法中已經(jīng)可以獲得較為滿意的運作指標(biāo)，但從表中可以發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)因數(shù)方式的目標(biāo)小區(qū)選擇排隊在掉話率和阻塞率上都取得了一定的改進。平均通話質(zhì)量略有下降，但比起由于掉話或阻塞來說是很小的。仿真結(jié)果表明網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)因數(shù)的目標(biāo)小區(qū)選擇方法是有效的，能夠成功地預(yù)防局部小區(qū)話務(wù)擁塞，大大降低了呼叫阻塞率，并一定程度上改善了呼叫掉話率，且在運算復(fù)雜度上提高不多。權(quán)利要求1.一種蜂窩移動通信系統(tǒng)中的越區(qū)切換方法，其特征在于步驟如下(1)選擇評估蜂窩網(wǎng)絡(luò)性能的事實指標(biāo)呼叫成功率PCS、掉語率PDC、切換成功率PHS、信號質(zhì)量比率SQ組成指標(biāo)空間X；(2)選擇網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)因素NIF作為指標(biāo)空間X的范數(shù)，計算式為NIF＝K1·ΔPCS+K2(1-ΔPDC)+K3·ΔPHS+K4ΔSQ式中ΔPCS=-λ1C1-C1PT1(C1-C1PT1)!exp{-((C1PT1μ1+1)+λ1)}+λ0C0-C0PT0(C0-C0PT0)!exp{-(C0PT0μT0+λ0)}]]>PDC=L1+2*∫-∞r1+i1-s1σf(x)dx*∫T1-s1σ+∞f(x)dx-L0-2*∫-∞r0+i0-s0σf(x)dx*∫T0-s0σ+∞f(x)dx]]>ΔPHS=(∫T1+i1-s1σ+∞f(x)dx)2-(∫T0+i0-s0σ+∞f(x)dx)2]]>SQ=(∫S+i1-s1σ+∞f(x)dx)2-(∫S+i0-s0σ+∞f(x)dx)2]]>其中，K1，K2，K3，K4為常數(shù)權(quán)值，由用戶決定，記服務(wù)小區(qū)為第0小區(qū)，目標(biāo)小區(qū)為第1小區(qū)，并以0，1下標(biāo)表示某參數(shù)在相應(yīng)小區(qū)的值；C為可分配信道，PT為業(yè)務(wù)信道占有率，μ為小區(qū)呼叫離開率，λ為小區(qū)呼叫進入率；L是小區(qū)單個通話在扣除切換原因掉話以后的平均掉話率，r是引起掉話的門限電平，i是分配的信道的干擾水平，T為切換所需的電平門限，S是測量電平值，f是采樣點的實際電平分布函數(shù)。(3)存在一個鄰近小區(qū)n，滿足NIF＞NIF-MARGIN其中NIF-MARGIN為網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)因素遲滯值。(4)切換(3)式成立即進行一次越區(qū)切換。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的越區(qū)切換方法，其特征在于計算式中可以做成數(shù)據(jù)表格形式，ΔPCS的計算可以根據(jù)PT建立相應(yīng)數(shù)據(jù)表格，以方便計算。全文摘要本發(fā)明屬無線通信
技術(shù)領(lǐng)域：
,是一種蜂窩移動通信系統(tǒng)中的越區(qū)切換方法,它以評估蜂窩網(wǎng)絡(luò)性能的事實標(biāo)準(zhǔn)作為網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)空間,選樣網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)因素NIF作為越區(qū)切換的觸發(fā)機制。本發(fā)明能夠成功地預(yù)防局部小區(qū)話務(wù)擁塞,大大降低呼叫阻塞率,改善呼叫掉話率。文檔編號H04W36/30GK1264992SQ0011178公開日2000年8月30日申請日期2000年3月2日優(yōu)先權(quán)日2000年3月2日發(fā)明者蔣亮申請人:上海大唐移動通信設(shè)備有限公司