LTE系統(tǒng)中宏小區(qū)與femtocell的切換方法

　　本文采用Matlab對(duì)LTE系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)仿真，宏基站采用傳統(tǒng)的蜂窩小區(qū)覆蓋，采用環(huán)數(shù)為1的7基站三扇區(qū)結(jié)構(gòu)，即中間一個(gè)基站，周?chē)h(huán)繞6個(gè)基站。在7基站內(nèi)設(shè)定仿真的ROI (Region of Interest， 有用區(qū)域)，根據(jù)用戶(hù)總數(shù)比例在每個(gè)扇區(qū)隨機(jī)撒入宏用戶(hù)，如果用戶(hù)超出ROI，則重新隨機(jī)分配用戶(hù)位置[8]。femtocell采用簡(jiǎn)單的單個(gè)隨機(jī)部署，初始化功率100mW，即20dBm，覆蓋半徑20米，每個(gè)femtocell初始化接入四個(gè)用戶(hù)，具體參數(shù)如表1所示。

　　對(duì)標(biāo)準(zhǔn)切換算法、CAC切換算法、本文所提方法分別進(jìn)行仿真驗(yàn)證，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)對(duì)比，結(jié)果如圖7、圖8所示。

　　圖7為三種算法在4個(gè)階段內(nèi)的掉話(huà)率直方圖，其中掉話(huà)率是掉話(huà)次數(shù)與切換次數(shù)的比值，每500個(gè)TTI統(tǒng)計(jì)一次掉話(huà)率。從直方圖分布可以看出，標(biāo)準(zhǔn)切換算法中，各階段的掉話(huà)率基本相同，變化不大;CAC算法中，掉話(huà)率在各階段雖然都比標(biāo)準(zhǔn)切換算法低，但是各階段也同樣沒(méi)有明顯變化;而采用本文提出的算法時(shí)，隨著仿真的進(jìn)行，HOM的值會(huì)根據(jù)當(dāng)前femtocell小區(qū)內(nèi)的負(fù)載進(jìn)行動(dòng)態(tài)的調(diào)整，femtocell的發(fā)送功率也為達(dá)到最適合的覆蓋而做動(dòng)態(tài)的調(diào)整，因此掉話(huà)率有逐漸降低的趨勢(shì)。并且從圖中也可以看出，本文提出的算法的總體掉話(huà)率也明顯比其他兩種算法低。

　　圖8為三種算法用戶(hù)吞吐量的CDF (Cumulative Distribution Function， 累積分布函數(shù))曲線圖。從圖中可知，本文算法、CAC算法、標(biāo)準(zhǔn)切換算法用戶(hù)吞吐量高于1.5Mbps所占百分比分別為50%、25%、20%，用戶(hù)吞吐量低于0.5Mbps所占百分比分別為5%、10%、10%，由此可知，本文算法有效控制了邊緣用戶(hù)的干擾，提高了邊緣用戶(hù)的吞吐量，同時(shí)提高了切換的成功率，從而提高了整體用戶(hù)吞吐量，從圖中平均吞吐量數(shù)值也可得出同樣的結(jié)論，且可以看出本文算法比標(biāo)準(zhǔn)切換算法用戶(hù)平均吞吐量提高了0.36Mbps。

　　4 結(jié)束語(yǔ)

　　本文針對(duì)宏小區(qū)與femtocell之間的不必要的頻繁切換提出了自適應(yīng)切換方法，所提出的自適應(yīng)方法既包括自適應(yīng)功率調(diào)整，也包括自適應(yīng)選擇HOM。與標(biāo)準(zhǔn)切換算法和CAC算法相比，由于自適應(yīng)切換方法動(dòng)態(tài)地調(diào)整HOM和femtocell的發(fā)射功率，因此掉話(huà)率隨著仿真時(shí)間增加有降低的趨勢(shì)，并且提高了用戶(hù)平均吞吐量。