1、LTE實現負載均衡和切換共同優化1引言最近引人注目的交通增長的移動互聯網需要新的無線通信系統支持更高的數據速率。長期演進（LTE），已由第三的基因被標準化理性的合作伙伴計劃（3GPP） 1 ，是一種很有前途的技術已經應用到美國韓國。正交頻分多址（OFDMA）是通過在LTE的下行接入方案，由于其高的頻譜效率和魯棒性 2 。在寬帶無線通信，由于更廣泛的帶寬要求，LTE將使用比3G和2G更高的載波頻率，并重建在較小的小區，或更多的小區需要覆蓋同一地區。寬帶正交頻碼分復用（OFCDM）系統的兩二維（2-D）傳播研究的毛皮進一步增強數據速率峰值 3 。因此，操作ING支出（OPEX）大大增加。更多的過去

2、，在LTE蜂窩系統，如關鍵工序，漢族多佛（HO），更加頻繁和復雜的。煤層不切換算法，它采用一列火車繼電器站，提出了降低切換失敗概率 5 。切換參數的手動設定是非常耗時的和人為的錯誤是不可避免的。因此，新的計劃是必需的操作蜂窩系統。自組織網絡（SON）介紹3GPP調整的關鍵參數的自動 7 。SON的主要功能包括自動建立新的進化的節點B（ENB），相鄰小區列表更新，負載均衡（LB），小區的停電補償，等 8 。本文著重分析了兩種基本的功能，即，流動的LB（MLB）和HO參數優化（HPO）。LB被定義為一個自動化方案應對交通負荷之間的不平等小區，使傳動效率可以提高整個網絡。HPO的目的是最大限度地減少

3、切換失敗率和用戶的連續服務保障。LB和HPO已經進行了廣泛的研究。LB是基于小區吞吐技術實現。小說功率控制算法，提出了在 11 ，減少（或增加）的功率電平（或合同擴大）擁擠的覆蓋（或加載）小區。另一種方法是控制普通信號波束覆蓋模式，使尺寸形狀的小區可以自動調整到平衡的服務小區負荷 12 。此外，傳統方法HO提出了實現負載平衡，所選擇的小區最重的物理資源塊（PRB）負擔作為源小區，與相鄰細胞的最小的PRBS的職業為靶小區 13 。同時，理論分析為LB進行，考慮制定網絡的比例公平（PF）在多小區的情況 14 。無線資源管理（RRM）還介紹了在SON的優化。在 15 ，細胞特異性偏移是基于自動調整源

4、小區和鄰近小區的有效載荷。一種新的兩層MLB（tl-mlb）算法 16 ，過載的小區可以從選擇的靶小區周圍的小區層。LB是聯合優化在蜂窩網絡中的其他一些參數。在 17 聯合調查LB和網絡負載的作者在LTE多小區情況下的最小化。此外，部分頻率復用策略和LB方案在 18 聯合優化，它提供了一個在線算法組成的間和小區內的切換機制的服務的用戶和用戶到達。最近，很多的關注已經收到HPO方案。與參數設置比較用于軟切換通常用在傳統的碼分多址（CDMA）系統，參數用于LTE的硬切換設置是RRM方案19-21更敏感。HO失敗率和乒乓效應和比共高速優化用戶 19-20 。然而，隨時間變化的影響，例如，速度和移動方

5、向，不考慮。作者在 21 提出了一種新的和參數優化算法，它不需要額外的UE移動性估計，克服信道快衰落。在 21 的仿真結果表明，HO失敗率乒乓效應和HO比值顯著減少。上述文獻不共同考慮的LB和HPO優化。實際上，這兩種技術都可用于提高網絡的每通過調整和參數性能。然而，該LB和HPO的要求可能會有一些反對信息通信技術。在某些情況下， 22 ，在MLB允許有比HPO較高的優先級。作為一個結果，該HPO的成功率會下降。此外，該方案需要修改3GPP規范，這聲明在LB細胞用戶的QoS應該在非平衡小區相比具有更高的優先級的用戶。在本文中，我們的目標是在尋找一個為了實現更好的權衡之間的LB算法與HPO對LT

6、E的子系統。在本文中，我們提出了一個動態調整算法，命名為CSF（CO滿意度因素）共同MLB和HPO性能優化。首先，我們限制最大的無線鏈路失敗（RLF）到CON組比常數值根據網絡運營商的要求管理。其次，我們提出了CSF可提高兩個RLF和用戶滿意度。然后，提出CSF的算法優化。最后，在分析給出仿真結果顯示的優點所提出的算法。2系統模型2.1個場景描述LTE系統由一個演進分組核心（EPC），幾個基站和許多用戶設備（UE）構成。通過S1接口EPC和基站交換信息，而X2接口之間提供基站信號管。如圖1所示，定期N-hexagonal小區結構被認為在此圖上。基站部署在小區中心。排除一般性，所有的用戶被假定為

7、具有相同的數據速率的要求。圖1。19定期六角形細胞與一個跨站點分布布局1000米的距離該服務的用戶被分成兩組。一個包含背景的用戶，是隨機定位拓撲結構。其他包含熱點的用戶，總是聚集在同一地點。這些用戶移動在N小區時進行仿真，路徑跟蹤顯示在圖1。信號對噪聲和干擾比第u用戶給出通過該公式（1）其中p是每個小區發射功率eNB。X（U）代表服務eNB的用戶的ID U，PLC；是小區的基站之間總衰減C和用戶U，其中包含的路徑損耗的影響，陰影衰落和天線增益。為加性高斯白噪聲，LC是小區的負荷，由此推導了信噪比（1），可實現的數據速率可以得到。假設恒定比特率（CBR）都等于0.5 Mbps，所以大量的由用戶所

8、需的資源，你可以表示為。給出了固定的CBR TRAC，UE要么完全CBR或者他們完全不滿意。因此，不滿意的用戶數作為本文的性能標準。虛擬負載LC定義為。在代表在小區C用戶ID，是物理資源塊的總數量。可以看出，如果，小區中的所有用戶都能滿足。然而，如果，意味著只有三分之一的用戶可以滿足。小區負載被定義為物理資源塊的所有用戶所需要的服務除以，這是由定義的。在整個網絡不滿意的用戶數，可以表示為。Mc是在小區C中的用戶數量。性能分析，我們定義了一個負載分布指數也有類似的耆那教的公平性指數衡量整個負載平衡度網絡 24 ，這是由。其中是負荷分布指數，T是時間。載荷分布指數為1時，小區負載間是完全平衡。較小

9、的的值，其中的細胞的不平衡負載分布更糟糕的是。因此，LB的目標是最大化的參數。2.2性能指標主要HO指標（HPI）的HPO是由什么控制的時間，但沒有完成（HO失敗），來回重復Hos兩個基站之間（乒乓效應，HO），由HO引起的RLF的失敗 23 。然而，PING-PANG HO在沒有用戶的連接增加HO倍，而HO失敗不那么致命是因為RLF它還允許用戶與以前的方式聯系在一起。只有RLF會引起掉話和用戶服務中斷。所以RLF率通常被認為是最HPI的重要指標。在實際的網絡中，該允許的最大RLF率通常被限制到一個恒定值，它等于10%。如果RLF率高于，許多呼叫將會斷線。所以最重要的指標RLF率及其局限性將作為的性能標準仿真分析表明。根據3GPP 25 ，一個RLF過程描述圖。一旦控制信號或數據可以不交給eNB，換句話說，上行鏈路塊錯誤率大于上行鏈路接收閾值，這一環節是觀察在eNB異步鏈路。在這一刻，T1計時器起點。如果上行鏈路塊錯誤率小于在T1過期之前，上行數據傳輸恢復。然而，如果eNB UE仍異步，RLF程