LTE系統中宏小區與femtocell的切換方法

　　本文采用Matlab對LTE系統進(jìn)行系統級仿真，宏基站采用傳統的蜂窩小區覆蓋，采用環(huán)數為1的7基站三扇區結構，即中間一個(gè)基站，周?chē)h(huán)繞6個(gè)基站。在7基站內設定仿真的ROI (Region of Interest， 有用區域)，根據用戶(hù)總數比例在每個(gè)扇區隨機撒入宏用戶(hù)，如果用戶(hù)超出ROI，則重新隨機分配用戶(hù)位置[8]。femtocell采用簡(jiǎn)單的單個(gè)隨機部署，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)，具體參數如表1所示。

　　對標準切換算法、CAC切換算法、本文所提方法分別進(jìn)行仿真驗證，并對仿真結果進(jìn)行統計對比，結果如圖7、圖8所示。

　　圖7為三種算法在4個(gè)階段內的掉話(huà)率直方圖，其中掉話(huà)率是掉話(huà)次數與切換次數的比值，每500個(gè)TTI統計一次掉話(huà)率。從直方圖分布可以看出，標準切換算法中，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準切換算法低，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(zhù)仿真的進(jìn)行，HOM的值會(huì )根據當前femtocell小區內的負載進(jìn)行動(dòng)態(tài)的調整，femtocell的發(fā)送功率也為達到最適合的覆蓋而做動(dòng)態(tài)的調整，因此掉話(huà)率有逐漸降低的趨勢。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)曲線(xiàn)圖。從圖中可知，本文算法、CAC算法、標準切換算法用戶(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值也可得出同樣的結論，且可以看出本文算法比標準切換算法用戶(hù)平均吞吐量提高了0.36Mbps。

　　4 結束語(yǔ)

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