文摘

载波聚合(CA)技术和回归参数优化(HPO)函数在LTE-Advanced系统介绍了提高系统性能的吞吐量、覆盖范围、连接稳定性,降低管理的复杂性。虽然LTE-Advanced得益于CA技术,频谱效率低和高乒乓效应高的中断概率在传统载波聚合的部署场景(宾馆)已经成为细胞边缘主要挑战用户设备(UE)。此外,现有的HPO算法不是最优选择适当的交接控制参数(学校)。本文提出了两种解决方案通过部署协调Contiguous-CADS (CC-CADS)和小说回归参数优化算法是基于重量性能函数(NHPO-WPF)。CC-CADS使用两个连续的组件运营商(CCs),有两个不同的光束的方向。NHPO-WPF自动调整学校基于重量性能函数(WPF),这是评估函数的信号干扰噪声比(SINR),细胞负荷,问题的速度。CC-CADS和NHPO-WPF算法仿真结果表明,在系统性能提供重要的增强,传统的无赖和HPO算法的文献,分别。两种解决方案的集成实现更好的性能比场景每个解决方案被认为是独立的。

1。介绍

提出了一些技术和自动功能和发展来提高系统性能,降低管理的复杂性长期演进(LTE-Advanced)系统先进,释放(Rel) 10 - 13所示。载波聚合技术,提出了提高系统吞吐量,并提供一个更广泛的覆盖范围(1- - - - - -4),而自我优化()是一个自组织网络(儿子)的特性,介绍了LTE (5]和LTE-Advanced [6- - - - - -11)系统。自我优化的主要目的是通过动态调整系统参数自动化管理过程以提高系统质量。它还管理网络复杂性的结果显著增加现代移动蜂窝系统的规模和复杂性。

介绍了五个无赖随着CA技术(1- - - - - -4]在LTE-Advanced系统的第三代合作伙伴计划(3 gpp)。介绍了这些无赖支持问题的迁移和提高系统性能通过问题迁移的细胞。每个宾馆都提供不同的覆盖范围,这取决于工作频率和配置的CCs的光束方向。因此,每个宾馆为移动问题提供了不同的系统性能结果。因此,如果一个CA技术被认为是其中的一个场景通过流动性研究应该精心挑选。因为CADS-4 CADS-5代表重复场景CADS-1 CADS-3,本文只关注前三个无赖。在CADS-1, CCs提供相同的报道,这是支持问题的流动性,但覆盖CCs两边界的覆盖率不足导致细胞。在CADS-2,只有CC1提供足够的覆盖率,而CC2 CC1提供一个较小的范围和覆盖。因此,细胞边界的覆盖率CC1将是不够的。在CADS-3,只有CC1提供足够的覆盖率,从而导致单元边界的覆盖率不足针对每个CC即使CC2 CC1的细胞边界。 Although several CADSs have been introduced in LTE-Advanced systems [1- - - - - -4),低吞吐量和高故障概率问题尚未解决。这些问题可能由于覆盖率不足提供的服务节点B (eNB)进化而来。因此,一个新的CA部署场景需要提供足够的和公平的报道eNB服役。

领域的儿子,HPO是一个重要的功能,介绍了LTE系统Rel。9 Rel。136- - - - - -11)动态地适应学校处理交接问题。交接问题需要支持移动性的覆盖范围和执行转换的无线电连接链接问题从细胞到目标服务。因此,次优的学校设置可能会导致大量的不必要的交接,交接乒乓球(HPPP)概率高,高交接失效概率(六)和高无线链路失败(RLF)。这些导致浪费网络资源。因此,引入HPO函数的主要目的是减少HPPP,六,RLF事件可能导致的次优调优的学校。此外,HPO函数试图减少系统资源的浪费使用的学校由于不必要的优化。虽然介绍了传统HPO的路线图和发达国家减少交接问题,它不是最优算法优化的学校。因此,一些交接算法开发了优化学校(12- - - - - -14]。基于回归加权性能参数优化(WPHPO)算法自适应音乐学校根据平均交接(HPI)性能指标,评估作为六的一个函数,HPPP,放叫概率(DCP) [12,13]。提出了模糊逻辑控制器方法自适应修改交接边缘(HOM)水平而设置Time-To-Trigger (TTT)固定值(14]。方法调整轨水平基于两个控制输入参数,称为DCP和交接比率(小时)。虽然传统HPO、WPHPO和回归方法算法有助于提高性能问题,nonrobust和nonoptimal算法选择合适的学校在CC-CADS存在。因此,最优HPO算法所需LTE-Advanced CA技术系统。

本文提出了两个改进解决方案通过部署适当CC-CADS和NHPO-WPF算法。CC-CADS使用两个操作在两个相邻频带CCs,与一个发射天线的每个CC。CC1的梁是针对CC2的细胞边界和CC2的梁是针对CC1的细胞边界。NHPO-WPF算法估计合适HCP值基于WPF,估计基于三个有界函数的优化水平。这三个函数是评价的函数SINR(我),(2)细胞负荷,和(3)问题的速度。NHPO-WPF算法可以自适应地调整每个独立问题的学校值基于这三个参数。因此,选择合适的学校价值观,导致在一个完整的回归决定eNB在合适的时间合适的目标,进而导致HPPP下降,六,RLF。因此,CC-CADS NHPO-WPF算法将有助于有效地支持问题和服务网络之间的无缝连接。

本文的其余部分组织如下。部分2描述了背景和相关工作,部分3提出了解决方案。系统模型中描述部分4交接的评价性能提出了部分5,结果讨论了部分6。部分7总结了纸。

2。背景和相关工作

2.1。标准载波聚合的部署场景

图1显示前三个无赖(即。,CADS-1, CADS-2, and CADS-3), which were introduced in [1- - - - - -4]。在CADS-1,操作频率对CC1和CC2以为躺在一个连续的乐队,在CCs的梁假定为指导方向相同。因此,对CC1和CC2重叠和托管的,如图1(一),并提供几乎相同的覆盖范围。CADS-2 CC1的频率和CC2假定作用于不同的乐队;CC1假定在低频段,和CC2假定在更高的频段。此外,CCs的光束是假定为指导方向相同。因此,这套覆盖面和CC2细胞覆盖和托管的,如图1 (b),但CC1更大的覆盖范围比CC2由于较小的路径损耗,结果从CC1。因此,只有CC1提供足够的保险,和CC2用于扩展带宽提供更高的吞吐量问题。在CADS-3 CC1和CC2假定作用于非邻接的乐队;假定CC1操作频带越低,和CC2假定在更高的频段。CCs的光束在不同方向假定为指导。因此,CC1覆盖地区和CC2是托管的,如图1 (c),但CC1更大的覆盖范围比CC2由于较小的路径损耗,结果从CC1。

在第一个无赖,CCs能提供足够的报道但都覆盖。因此,提供的覆盖CCs是集中在一个方向和提供细胞周围到处都是不够的,特别是在CCs的单元边界。在CADS-2,只有CC1可以提供足够的保险,而CC2 CC1提供一个较小的范围和覆盖。单元边界的覆盖率不足CC1。在CADS-3,只有CC1可以提供足够的覆盖率;CC2提供覆盖不足由于大型CC2的路径损耗。因此,CCs将提供的覆盖每个单元边界的CC不足。这三个CA部署场景服务eNB到处都不能提供足够的覆盖率。一个新的CA部署场景因此需要提供足够的和公平的报道在eNB服务。

2.2。回归参数优化研究

HPO函数的路线图(传统HPO算法)是3 gpp提出的基本功能来部署LTE-Advanced系统(5- - - - - -11,16]。HPO的目标是自适应调整的学校价值观保持系统质量和执行自动优化学校以最少的人工干预。特别是,HPO函数试图检测和执行修正(i) RLF由于流动性和(2)乒乓效应。传统的HPO算法自适应地调整学校当RLF或检测到乒乓球的结果(我)提前交接,(ii)后期交接,(3)移交给错误的细胞,或(iv)系统资源利用效率低造成的不必要的交接。这些结果发生的次优HCP设置。因此,如果RLF或HPPP检测由于理想的学校设置,HPO算法可以调整学校值对应的细胞来解决回归问题。虽然传统HPO开发减少交接问题,它不是最优算法优化的学校。因此,一些回归参数优化研究进行解决传统HPO LTE系统中算法的缺点,并提出了一些解决办法处理交接问题引起的次优优化(见[12- - - - - -14)和引用)。这些解决方案将突出显示和本文研究比较其性能与算法。传统HPO算法也将被认为是显示该算法的优越性。

WPHPO提出了自适应地调整学校基于平均HPI的细胞(12,13]。HPI也评估六氟的函数,HPPP,各区总监。然而,WPHPO试图找到合适的HOM水平和为每个细胞到达目标时间间隔。当在时间变得比在时间,系统性能退化,而如果在时间变得比在时间,这表明细胞性能好。因此,如果之间的差异和成为等于或大于一个特定的水平,WPHPO执行一步优化。否则,WPHPO将继续使用旧的回归参数值。

方法,提出了自适应修改轨的水平,而到达目标时间间隔被认为是固定在100 ms (14]。然而,该方法调整轨水平基于两个控制输入参数,被称为称之为下降率(CDR)和地层。根据这两个输入参数,方法自动执行优化选择合适的HOM水平。轨的水平选择为每个细胞基于CDR和地层水平相应的细胞。方法调整轨在每个传输时间间隔(创科实业),和选择的HOM水平限制0到12 dB。

这些HPO算法旨在为学校提供高效的优化,但不存在最优解。所有的强调了HPO算法同时执行单元中的所有问题的优化。这导致的概率增加不必要的交接问题通过调整HCP值优化不需要他们的学校。此外,一些算法,如方法、调整轨的水平,在到达目标时间设置为一个固定值。这个故障减少HPO函数的主要目的。因此,nonrobust和nonoptimal算法选择合适的学校CC-CADS已经开发出来。此外,回归参数优化与现有的CA技术是最重要的问题之一,应该在当前研究LTE-Advanced系统调查和验证。发展中HPO算法使用Rel。8, 9, 10是必要的Rel。11。因此,一个新的解决方案来克服传统的缺陷和现有HPO算法从文学是必要的。

3所示。提出解决方案

摘要小说CC-CADS NHPO-WPF算法提出了提高系统性能与现有的CA技术LTE-Advanced系统。这两个解决方案简要描述在接下来的两个部分。

3.1。协调Contiguous-Carrier聚合部署场景(CC-CADS)

本文提出了一种新的载波聚合部署场景,引入协调Contiguous-Carrier聚合部署场景(CC-CADS)。这个提议部署场景,CC-CADS,认为两个CCs系统中配置。CCs都假定为托管和运营两个频率在一个连续的乐队。同时,每个配置提出了CC的光束指向另一个方向;CC1的梁是针对该行业中心,和CC2的梁是为了CC1如图的细胞边界2。此外,更多细节CC-CADS相比现有的无赖表中所示1。因此,CC-CADS将结合CADS-1的特点和CADS-3只要这套和CC2连续的乐队和他们的光束直接在不同的方向。因此,提出CC-CADS预计将提供足够的覆盖范围比之前的无赖部署前面讨论的部分2。与此同时,预计可以聚集在同一eNB CCs。因为CC1和CC2操作在一个连续的乐队,支持的覆盖地区两个CCs就足够了,几乎是一样的。此外,路径损耗差异这两个CCs是微不足道的路径损耗相比从CADS-3 CC1和CC2结果之间的差异。因此,CC-CADS预计将提供足够的覆盖CCs和服务eNB到处都将支持更好的流动性,从而提高频谱效率和降低故障概率问题。

3.2。提出了最优回归参数优化算法

摘要NHPO-WPF算法自动估计相应的学校值,如图所示3。该算法基于一个新的执行优化提出重量性能函数(WPF)。WPF是评估基于三个有界函数,,,评估函数的问题、交通负荷,问题是速度。每个的重量有界函数考虑估计准确的学校价值观。因此,NHPO-WPF算法估算合适的学校价值观,比如HOM水平和到达目标时间间隔为每个独立问题。拟议的WPF制定如下: 在哪里,,代表的重量,,,分别。

每个的重量有界函数(,,自动)是由一个自动提出重量估计函数(AWF),这是为制定 在哪里表示函数的重量,可以,,或,表示优化参数的因素,代表总数的参数被认为是优化学校(这是设置为3,因为只有三个因素被认为是(,,)),是一个函数的,而,,表示,,,分别。

是一个函数的SINR,表达的是哪一个 在哪里和代表SINRs PCC和选定目标CCs,分别预计最大SINR水平测量问题,这是假定为30 dB。

是一个函数的交通负荷,表达的是哪一个 在哪里和代表主人的目标和服务交通负荷,分别代表系统的最大负载能力。

是一个有界函数,计算的函数问题的速度吗。它是表达的 在哪里代表问题的速度代表的最大预期速度问题。它是假定理论调查大约是140公里。在实际的系统中,也可以假设(即根据实际环境。、城市、郊区)。

估计的价值用于估计HOM水平和选择合适的到达目标时间间隔为每个独立问题如图3。轨的水平估计乘以轨的平均水平,结果是结合评估的 在哪里和表示最大和最小交接边缘,设为10 dB和0分贝,分别。

类似于坎,到达目标时间间隔是通过计算动态估计的值。到达目标时间间隔的动态更新提供了一个更准确的确定到达目标时间与到达目标时间的步骤3 gpp中定义的标准。更新在TTT来标示估计,这是由以下模型: 在哪里,,由(8),(9)和(10),分别为: 在哪里和分别代表水平优化区间和步骤。

常量,和,是为了调整分辨率到达目标时间间隔的更新。如果选择这些常数小,高分辨率的到达目标时间。然而,过高的TTT决议可能施加高计算复杂度和系统延迟。因此,为简单起见,的值和选择是0.04和0.1,分别在模拟。此外,它可以注意到,当更新值是饱和或,然后没有进一步更新。或决定从3 gpp建议0.0和5.12年代,分别。

HOM和TTT的初始值实现HPO算法假定为2 dB, 100毫秒,分别。

对于更简单,提出NHPO-WPF算法简化和总结在表2。与此同时,与一些最相关的算法从文献中选择。在这个比较中,用于优化交接的重要因素提出了控制参数。这些因素可以简要定义如下。

优化因素。优化因素影响元素回归算法用于优化控制参数。

优化学校。他们的交接控制参数被认为是基于某些条件自动优化(估计)。

最初的学校的价值观。他们最初的交接控制参数值,介绍了系统的初始设置。

优化级别。它的盈亏水平回归控制参数。

优化更新的时间。的持续时间是分开两个优化流程。

优化更新过程。它是水平的优化系统;例如,执行优化问题,部门,eNB,或整体系统。

4所示。仿真模型

4.1。系统布局模型

LTE-Advanced系统可以建模为图所示4和建立基于3 gpp规范,介绍了(16,17]。61年的网络由macrohexagonal细胞布局模型,构建一个为每个细胞intersite 500米的距离。每个六角形细胞包含一个eNB中心,和每个单元包括三个部门有两个聚合CCs在每个部门。因此,网络包含61个细胞,相当于183部门。传输能力的eNBs CCs被认为是相同的。然而,六eNBs位于第一层被认为是车站引起干扰问题在仿真期间在任何位置。所有问题的运动被认为是只出现在第一个37六角形细胞。因此,当问题从服务到移动目标eNBs,应该是六eNBs包围。这六个eNBs被认为是引起的电台的干扰问题。

频率复用因子(降维)被认为是一个,200年为细胞随机生成问题,和问题在目标eNBs随机生成和删除。随机产生的问题和删除目标eNBs旨在模拟仿真的随机产生的流量。问题是细胞,随机生成统一的职位,每个问题以固定速度在整个模拟随机移动,它包含十个不同的移动速度。速度范围从典型的车辆速度在城市地区(40公里/小时)高速列车场景(140公里/小时)。自适应调制编码(AMC)计划是基于调制方案的设置(MS)和编码率(CR)中引入的18- - - - - -20.]。此外,为了实现精度高绩效评估,详细的模型对LTE的交接过程,RLF检测、重建过程,Non-Access地层(NAS)恢复过程被认为是在模拟。仿真中使用的基本参数表中列出3。这些参数是基于LTE-Advanced系统配置文件,定义了3 gpp规范(16- - - - - -22]。

4.2。配置载波聚合的部署场景

三个被认为并与CC-CADS CA的部署场景。CADS-1,操作频率CC1和CC2假定为2 GHz 2.023 GHz,分别CCs的光束直接在同一方向如图5(一个)。CADS-2,操作频率CC1和CC2假定为2 GHz 3.5 GHz,分别CCs的光束直接在同一方向图5(一个)。CADS-3,操作频率CC1和CC2假定为2 GHz 3.5 GHz,分别和每个CC的梁是为了其他的细胞边界CC。在CC-CADS,拟议的CC1操作频率和CC2假定为2 GHz 2.023 GHz,分别和每个CC的梁是为了其他的细胞边界CC。所有操作频率都假定的基础上,同意带场景Rel。12个时间段(17]。然而,CCs在CC-CADS预计将提供足够的保险,和两个CCs可以支持移动性。

CADS-3 CC-CADS,每个CC的梁是在一个不同的方向,并且每个载体是指向一个不同的平的六角形细胞对所有部门网站,如图5 (b)。因此,CC2的主要梁比主声束定向方向不同CC1,和CC2的梁是为了CC1的细胞边界。因此,束CC1行业1,2和3是针对梁角为30°、150°、270°,分别和CC2的光束部门1,2和3是针对梁角度90°,210°和330°,分别如图5 (b)。

4.3。模拟的场景

摘要RSRP定期测量在每次测量时间间隔触发测量评估报告(先生)中执行真正的问题。测量执行定期pcc和癌同时邻近eNBs基于RSRP水平。从每个部门最好的CC然后选中列表中,命令基于RSRP水平。细胞提供最好的RSRP总是选为靶细胞的候选人。靶细胞已经被报道后,eNB将交接服务决定基于最好的靶细胞。eNB使服务交接的决定基于服务的品质RSRPs PCC和RSRPs选的质量目标。当目标RSRP大于服务RSRP交接的保证金水平到达目标时间期间,eNB服务使权力决定,eNB将移交请求消息发送到目标。回归的决定可以表达的算法1。

如果交接的决定是正确的,eNB准备服务执行交接通过发送切换请求消息到目标eNB,问题就会进入交接过程与目标eNB建立连接。交接过程的执行是基于LTE-Advanced系统的交接过程中描述(16]。一旦回归目标eNB接收请求消息,它将开始承认控制。如果允许控制的决定是正确的,目标eNB将发送切换请求承认eNB,进而将下行(DL)分配开始。一旦问题接收RRC-Connection-Reconfiguration消息提供必要的参数,它将开始执行目标eNB交接。

下行RSRP评估和定期更新(是否交接请求已经发送)检测无线电连接的状态。如果检测到RLF,重建请求发送到目标eNB执行无线资源控制(RRC)重建过程;计时器T310(允许的最大时间通过RRC连接恢复重建过程)将开始,将进行和细胞重新选择。接下来,问题试图找到合适的细胞,可以提供一个RSRP大于最低要求接收级别(Q_rxlevmin)的细胞。一旦问题找到一个合适的细胞,它将选择该细胞作为靶细胞;如果问题发现多个合适的细胞,我们会选择最好的细胞作为靶细胞。一旦目标细胞已经被选择,问题将重建请求消息发送到细胞,和RCC重建过程执行。然而,如果问题未能找到合适的细胞内T310时期,重建过程将失败,问题NAS恢复过程。如果RRC重建尝试失败,问题将尝试执行NAS恢复过程恢复连接。问题将继续试图找到合适的细胞后,计时器T310已经过期;一旦它找到一个合适的细胞,它将执行NAS恢复过程。如果NAS恢复过程失败,问题将重新寻找一个合适的细胞。一旦问题找到一个合适的细胞,它将尝试执行一个NAS再次选择eNB恢复过程。搜索的过程和执行NAS恢复过程将持续到问题找到一个合适的细胞并成功恢复连接使用NAS恢复过程。这些复苏过程被认为是在模拟提高回归模型和准确评估的性能与CA技术在真实网络中执行。此外,所有的失败事件是一起计算U飞机中断时间由这些事件引起的。

4.4。交接的场景

CA技术的引入在移动蜂窝系统创建了一个额外的交接情况,导致交接率增加。在LTE系统(Rel。8和9),交接之间发生eNBs不同部门之间在不同细胞或相同的细胞。然而,随着LTE-Advanced CA技术的系统,附加组件之间的交接发生航空公司在同一行业,如从F1, F2或F2 F1。五交接场景可以发生在一个LTE-Advanced系统基于CA技术:(i) interfrequency intrasector intra-eNB交接,(ii) intrafrequency intersector intra-eNB交接,(3)interfrequency intersector intra-eNB交接,(iv) intrafrequency inter-eNB交接,和(v) interfrequency inter-eNB交接(23]。本文认为所有这些回归的场景。

Intrafrequency意味着服务目标和载波频率相同,而interfrequency意味着目标和服务载波频率是不同的。Intrasector意味着目标和服务部门是相同的和intersector意味着目标和服务行业是不同的。Intra-eNB意味着目标和服务eNBs是相同的,和inter-eNB意味着目标和服务eNBs是不同的。所有这些交接情况见图6。

5。交接性能评价

5.1。下行SINR评价

本文应用一个宏单元传播模型,考虑了路径损耗、阴影,瑞利快衰落的影响。传播模型可以被制定为(17]: 在哪里代表之间的距离问题,eNB公里,在MHz操作载波频率,dB是一个对数正态分布阴影,代表了瑞利在dB快衰落效应。

传输信号在DL传输LTE-Advanced网络基于CA技术和正交频分多址接入(OFDMA)计划被认为是,每个eNB每个问题可以通过的地方副载波上CCs分配给每一个问题。这种情况意味着每个问题有能力接收来自多个副载波的数据(在几个CCs。物理资源块的定义(复审委员会),在引入18- - - - - -20.),被认为是。然而,如果副载波的总数在一个CC为代表,总传输功率平均分配在每个CC eNB的副载波。因此,每个副载波的总传输功率是表达的24] 发射功率,,超过任何副载波从eNB LTE-Advanced系统被认为是相同的在任何CC。因此,接收到的有用信号功率在副载波的问题k在在DL传输可以表达的 在哪里代表了副载波上传输信号功率在在dBm,代表了发射机天线增益在数据库中,在dB代表了接收机天线增益,代表之间的路径损耗问题,eNB过去在dB。

只接收到的干扰信号的问题从六个相邻eNBs围绕服务位于第一层,eNB。接收到的干扰信号从eNBs位于二线将被忽视的弱点这些干扰信号与eNBs相比在第一层。因此,副载波干扰信号接收问题在从邻近eNBs位于第一层eNB表示为 在哪里代表接收到的干扰信号功率的副载波上的问题在从邻近eNB。

因此,SINR副载波上的问题在表达的是 在哪里代表了噪声功率副载波上的问题在。

5.2。问题比特率

基于3 gpp规范介绍了(18,25,26),十子帧(即广播帧由之一。,one radio frame = 10 ms), each subframe consists of two time slots, one time slot consists of 0.5 ms (i.e., 1 subframe = 1 ms), and one time slot consists of 7 modulation symbols if a normal Cyclic Prefix (CP) length is used, in which the number of OFDMA symbols in each slot depends on the CP length and the configured subcarrier spacing. Each modulation symbol consists of 2, 4, or 6 bits if QPSK, 16-QAM, or 64-QAM is used as modulation scheme, respectively.

在[详细解释18,26),传输信号在每个时间段是由一个或多个配置资源网格(RG),每个RG包括几个伪随机位序列,每个复审委员会组成副载波,每个副载波配置OFDMA符号。DL伪随机位序列的数量取决于整个DL传输带宽配置单元中。因此,复审委员会由资源元素对应一个槽在时域和频域180千赫。每个调制符号携带位,这取决于选择的调制方案。因此,在一个时间段的比特总数,包括调制符号可以表达的 每个复审委员会由副载波。因此,在一个复审委员会的比特总数可以由 然而,每个复审委员会包含资源配置为引用的元素符号,它对应在时域OFDM符号(26]。这些,参考符号允许问题估计信道条件。因此,在一个有用的比特数可以由复审委员会 伪随机位序列的总数,可以分配给每个活动的问题取决于细胞中活动问题的数量和总可用系统带宽。伪随机位序列的数量,可以分配给每一个问题可以表达的 在哪里代表的总数可用在整个系统带宽和DL伪随机位序列代表系统中的活动问题的总数。因此,有用的比特总数可以传播给每一个问题可以表达的 服务的传输比特eNB结束问题包括代码比特率;因此,编码速率的影响,,被认为是在评估。收到的总吞吐量,可以正确地接收来自多个CCs在整个系统带宽可以制定 在哪里收到的时间是数据位。

5.3。下行频谱效率

频谱效率可以通过聚合数学问题的总吞吐量正确收到的问题在一个特定时间和除以总发行通道带宽。因此,归一化光谱效率为可以表达的25] 在哪里表示收到的正确位在一个系统和表示问题的信道带宽,它可以通过乘以计算伪随机位序列分配的数量,出版物审查委员会声称他们的带宽并且可以表达的 因此,从(21)和(22),问题的频谱效率基于单个组件可以表达的载体 因为本研究认为基于CA技术组件进行,总可以制定基于问题的频谱效率(21),

5.4。细胞边缘问题的频谱效率

测量细胞边缘频谱效率是一个重要的性能指标,用于评价的吞吐量在单元边界问题移动蜂窝通信系统的研究。因为该CA部署场景和CADS-3场景,有助于增强细胞边缘吞吐量,细胞边缘问题的频谱效率将评估识别增强,可以在每个场景中实现。细胞边缘吞吐量将评估评估增强,可以实现在单元边界使用提出CC-CADS相比,标准的无赖。细胞边缘问题的频谱效率可以被定义为第五百分位的累积分布函数(CDF)规范化问题的频谱效率(23],它被定义为在约定期间平均吞吐量问题除以通道带宽测量位/ s / Hz。因此,细胞边缘问题的感知频谱效率是衡量“服务质量”最低的5%的问题问题的吞吐量。

5.5。交接概率

回归的可能性概率(HOP)是开关的无线电连接服务问题从源到目标细胞在主动模式操作(27]。换句话说,跳跃的概率是移交的问题从服务到目标细胞一旦服务信号质量正变得比目标信号强度由轨的水平。跳是一个重要的性能指标,用于衡量系统性能,可以用 在哪里和表示目标的信号水平和细胞,分别代表了轨的水平。回归概率可以翻译成每个电话的平均数量交接所有服务问题提高绩效评估的准确性。交接概率计算年平均增长率在每个模拟循环系统中所有服务问题。因此,每个问题的平均数量交接可以表达的 在哪里代表总数的系统和服务问题代表了交接概率。

5.6。交接乒乓球概率

HPPP是交接的研究的一个重要指标;它是用来测量数量的两个相邻细胞之间的不必要的交接(27]。回归会遇到乒乓效应如果UE-i离开服务eNB-A目标eNB-B然后交回服务eNB-A在小于临界区间(所需的时间测量相邻细胞之间的不必要的交接;它被认为是2秒)。恰时,可以测量HPPP基于以下可能性: 在哪里代表之间的时间间隔问题离开eNB-A并返回相同的eNB-A服务。因此,可以表达的 在哪里代表了时间的问题离开eNB-A和服务代表了时间问题是回归eNB-A服务。如果问题是回归旧的服务eNB (eNB-A)和小于,乒乓球交接交接记录。乒乓球的数量交接记录对于每个问题,和平均HPPP所有问题都记录在每个仿真周期提高绩效评估的准确性。平均HPPP每个问题在模拟循环可以表示为 在哪里代表交接的总数在所有系统和乒乓球请求的总数交接,由 在哪里和成功和失败的数量交接。成功交接的数量包括乒乓球和non-ping-pong交接数字和是由

5.7。交接失败比率

交接失败通常发生在移交请求已经发送到目标eNB [25]。两种情况会导致交接失败:(i)缺乏目标资源的可用性和(2)覆盖的损失。在前者情况下,交接后发生故障时移交请求发送到目标eNB和交接过程启动但可用资源不足为目标eNB完成交接手续。在后一种情况下,回归故障如果问题覆盖的目标eNB在交接过程完成之前。总交接失败比率可以表示为

5.8。故障概率

中断概率()的细胞可以被定义为细胞内的面积的百分比不满足其最低功率要求的概率,它可以被定义为接收到的瞬间低于给定的阈值水平,阈值水平代表下面的最低SINR性能变得不可接受。蜂窝移动通信系统的中断概率的概率数学表示为接收到的瞬间低于阈值水平(28,29日),通常表示为 在这个仿真,故障概率的SINR服役时记录在模拟周期低于给定的阈值水平,平均中断概率评估问题在每次模拟周期提高结果的准确性。从(34),可以简化为平均中断概率

6。结果和讨论

在本节中,提出两个解决方案的性能结果将和讨论。首先,实现系统性能CC-CADS将比较的结果与三个不同的无赖。然后,系统性能结果基于CC-CADS NHPO-WPF算法将和与传统HPO相比,WPHPO,方法算法。

6.1。载波聚合部署场景有足够的覆盖率

本节给出了系统性能结果CC-CADS和比较他们的结果三个标准无赖:CADS-1 CADS-2, CADS-3。本节中给出的结果都是模拟基于传统HPO算法与十个不同的移动速度。这项研究的结果发表在问题的频谱效率,细胞边缘问题的频谱效率,和中断概率。CC-CADS的主要目标是提高频谱效率,降低故障概率。

数据7和8显示问题的平均频谱效率和平均细胞边缘问题的频谱效率,分别。这些结果代表平均值在所有问题和移动速度四个不同的无赖。结果表明,CADS-1和CADS-2场景给相同的频谱效率。这些相同的结果将提供的重叠覆盖的场景,CADS-1 CADS-2。结果在这两个数据也说明第三部署场景,CADS-3,提供了更好的频谱效率比由CADS-1和CADS-2提供。这种增强是由于不同的光束定向聚合CCs。尽管CADS-3提供更好的提高,聚合之间的路径损耗差异CCs很高,导致退化问题光谱效率。因此,CC-CADS提出进一步加强问题频谱效率以及问题的故障概率。结果在图7和8表明CC-CADS显然问题提供了一个重要的改进的频谱效率与CADS-1相比,CADS-2,细胞中的CADS-3无处不在。问题的平均频谱效率通过CC-CADS大约是35%,35%,和10%比那些通过CADS-1 CADS-2, CADS-3,分别和平均细胞边缘问题的频谱效率通过CC-CADS大约是36%,36%,和10%比那些通过CADS-1 CADS-2和CADS-3分别。因此,CC-CADS达到问题的平均频谱效率比那些通过CADS-1 CADS-2,细胞中的CADS-3无处不在。

图9显示了不同的中断概率和平均移动速度四个不同的无赖。结果表明,导致中断概率CADS-1和CADS-2几乎是相同的。原因是相似的原因在前款规定的说明。额外的,问题的故障概率主要取决于PCC的SINR性能。聚合CCs以来CADS-1操作在一个连续的乐队和他们的光束方向是相同的,SINR性能超过所有聚合CCs大多是相同的。因此,这套可能总是配置为PCC。根据CADS-2,聚合CCs在非连续操作乐队和他们的光束方向是相同的。因此,对CC1 SINR性能将优于CC2 SINR性能。因此,将配置为PCC CC1。由于问题的故障概率总是取决于PCC SINR性能,因此,问题导致的中断概率CADS-1和CADS-2几乎是相同的。 On the other hand, the UE’s outage probability that resulted from CADS-3 is less than that resulted from CADS-1 and CADS-2. This may due to the different beam orientations for the aggregated CCs, which leads to enhancing the SINR at the CCs cell edge, in which it leads to enhancing the SINR over the PCC that is always being configured as the best CC providing highest SINR level. As a result of that, the UE’s outage probability is enhanced. However, this provided enhancement by CADS-3 is not totally eliminating the UE’s outage probability. Thus, CC-CADS is also proposed to further reduce UE’s outage probability as much as possible as also presented in Figure9。结果表明,CC-CADS提供了一个显著的减少停机概率CADS-1相比,CADS-2, CADS-3在不同的移动速度。平均故障概率通过CC-CADS所有移动速度49.6%,50%,和30.6%不到CADS-1, CADS-2和CADS-3分别。

这些增强频谱效率和减少停机概率通过CC-CADS由于两个主要因素。第一个因素是CC2的波束方向,面向CC1的细胞边界。因此,每个CC的主声束方向是面向另一个CC的细胞边界,这增加了梁在单元边界,从而提供最强的RSRP服务水平,进而提高服务eNB问题到处都是频谱效率。提供强大的服务RSRP增加了服务SINR,进而导致服务eNB降低中断概率无处不在。

第二个因素是操作频率CC1和CC2,假定在一个连续的乐队。覆盖地区提供的这两个CCs几乎是相同的,但不同的光束的方向。因此,路径损耗这两个之间的差异不能与基于CCs CADS-2或CADS-3;基于CADS-3 CC2的路径损耗,结果将从CC2高于基于CC-CADS。CC-CADS提供了足够的覆盖范围比那些由CADS-1提供,CADS-2, eNB服役和CADS-3随处可见,导致增强服务服务eNB RSRP无处不在。的增强服务RSRP导致增加服务SINR问题,进而增加问题的频谱效率和减少问题的故障概率。因此,CC-CADS提供更好的问题频谱效率的提高和降低故障概率无处不在的服务比CADS-1 eNB CADS-2 CADS-3,如图7,8,9,分别。

6.2。最优回归参数优化

在本节中,提出NHPO-WPF,传统HPO方法,WPHPO算法进行了分析,调查和验证他们的表现在CA的增强技术,强调通过拟议中的NHPO-WPF算法相对于其他算法。首先,的一个例子NHPO-WPF算法适应学校根据SINR,系统负载,和用户的速度。那么,这四个HPO算法的仿真结果,讨论了基于CC-CADS。结果显示不同的移动速度的影响回归算法的性能和其他三个HPO算法。因为该NHPO-WPF算法旨在增强交接性能,并给出了仿真结果和讨论的平均跳,HPPP和六氟。计算平均值在所有活跃的问题,然后对所有仿真时间。

提出NHPO-WPF交接控制参数估计的算法在仿真期间如图10基于问题的速度120公里/小时。HOM和到达目标时间初始化2 dB, 100毫秒,分别。这个模拟的目的是突出比较的HOM和到达目标时间值算法在不同问题产生的速度相比传统文学的一些算法。HOM和TTT计算平均超过所有的问题在这个仿真。结果提出了三秒钟的时间间隔。很明显,传统的HPO算法显示了TTT衰变HOM和速度问题。这可以解释为注意到HPO算法旨在减少RLF网络;因此它会减少学校。另一方面,提供的方法算法相比传统的HPO坎高值。然而,到达目标时间剖面方法产生的算法是传统HPO密切匹配。 Similar to the conventional HPO algorithm, the UE speed influence on the HCPs values estimated by FLC algorithm is very minor. The WPHPO algorithm estimates the HCPs parameters in the smaller range as compared to both HOP and FLC. This small estimation range may cause insufficient estimation of the HCPs values, particularly at high UE speeds. More importantly, the effect of UE speed on the performance of the WPHPO is also very minor.

随着NHPO-WPF算法考虑问题提出性能指标作为参数估计的学校,它提供了更广泛的学校估计范围。这将提供适当的HOM和TTT水平在不同问题的速度估计。这种适当的估计可能提高交接性能。此外,发行速度的影响该算法的估计范围的影响。这可以推导出的比较图10。这种影响问题的速度是由于考虑问题速度NHPO-WPF算法估计参数。

图11显示了平均交接NHPO-WPF概率与移动速度,传统HPO方法,WPHPO算法。NHPO-WPF提出的结果表明,该算法显著降低了平均概率回归传统HPO相比,方法,和WPHPO算法的移动速度。啤酒花NHPO-WPF算法实现的平均约95,98年,与传统的HPO低于90%,方法,分别和WPHPO算法。因为高跳会导致高HPPP和六氟,跳的减少将导致显著减少HPPP六,这将在下面讨论。

数据12和13显示的平均HPPPs NHPO-WPF,传统HPO,方法和WPHPO算法基于不同的移动速度。HPPP可能发生当一个nonoptimal HPO算法优化的学校,导致估计理想学校的价值观,进而导致增加不必要的交接(HPPP效应),特别是在高机动速度。这种高HPPP效应增加了浪费网络资源。结果如图12代表平均HPPP问题根据不同移动速度(中、高速),而结果如图13显示平均HPPP整个模拟时间为每个独立的移动速度的场景。NHPO-WPF提出的结果表明,该算法提供了一个较低的比传统的HPO HPPP,方法,和WPHPO算法所有考虑的移动速度的场景;实现平均减少约99.4、99.8和98.6%相比传统HPO,方法,分别和WPHPO算法。

图14显示了平均六NHPO-WPF,传统HPO,方法,和WPHPO算法不同的移动速度。平均六计算系统中的所有问题,所有模拟时间为每个独立的移动速度的场景。NHPO-WPF提出的结果表明,该算法取得了相当大的减少六氟与传统HPO相比,方法,和WPHPO算法。平均六氟通过NHPO-WPF约96,98年,比传统的HPO少92%,方法,分别和WPHPO算法。一个有趣的观察是,结果显示减少大于交接,交接乒乓球概率的降低;这是由于交通负荷的考虑在优化过程中,导致的估计合适的学校。这表明目标的资源可用性细胞是考虑在优化过程中,从而导致一个准确交接决定和执行成功交接只要在靶细胞中可用的资源。它还将防止eNB服务做一个真正的交接决定如果目标细胞没有足够的资源;这导致更成功回归交接,减少失败的概率。

结果说明该NHPO-WPF算法提供了更好的性能比传统的HPO方法,WPHPO算法。它达到平均削减所有的交接性能指标(HPPP, HOP和六氟)约为96.8,98.8和93.5%相比传统HPO方法,分别和WPHPO算法。这些减少主要是由于问题的SINR水平的影响,速度,和TL的评估期间的学校;考虑这些参数有助于评估适当的HOM和到达目标时间值,导致回归正确的决策。因此,提出基于CC-CADS场景NHPO-WPF算法达到显著减少跳,HPPP,和六氟与传统HPO相比,方法,和WPHPO算法。

7所示。结束语

本文提出两个解决方案,称为CC-CADS NHPO-WPF算法,介绍了和验证。两种解决方案提高了系统性能时应用CA技术LTE-Advanced环境。仿真结果表明CC-CADS提供更广泛的覆盖标准的宾馆相比,取得了显著的增强,特别是在细胞边缘。CC-CADS实现问题的平均频谱效率提高35%,35%,和10% CADS-1, CADS-3, CADS-3,分别和中断概率减少了大约49.6%,50%,和30.6%相比CADS-1, CADS-3和CADS-3分别。提出NHPO-WPF算法提供了大量增强相比传统HPO算法和其他算法的文学。NHPO-WPF算法提供平均减少啤酒花,HPPP,和六约为96.8%,98.8%,和93.5%相比传统HPO方法,分别和WPHPO算法。因此,提出的两个解决方案提供了更好的性能比其他考虑场景和算法。

命名法

本文中使用的术语列表

3 gpp:	第三代合作伙伴计划
AMC:	自适应调制和编码
AWF:	自动提出重量估计函数
CA:	载波聚合
无赖:	载波聚合的部署场景
CC-CADS:	协调Contiguous-Carrier聚合的部署场景
CCs技术:	部分航空公司
提供:	累积分布函数
CDR:	通话掉线率
CP:	循环前缀
克雷格:	编码率
各区总监:	调用概率下降
DL:	下行
eNB:	进化节点B
方法:	模糊逻辑控制器
频:	频率复用因子
学校:	交接控制参数
六:	交接失效概率
力宏:	交接边缘
贺南洪:	回归系数
现病史:	交接性能指标
HPO:	回归参数优化
HPPP:	交接乒乓球概率
LTE-Advanced:	长期演进先进
先生:	测量报告
女士:	调制方案
NAS:	Non-Access地层
NHPO-WPF:	小说回归参数优化算法是基于重量性能函数
OFDMA:	正交频分多址
复审委员会:	物理资源块
鲁柏:	资源网格
RLF:	无线连接失败
RRC:	无线资源控制
SINR:	信号干扰噪声比
所以:	自我优化
创科实业:	传输时间间隔
到达目标时间:	Time-To-Trigger
问题:	用户设备
WPF:	重量的性能函数
WPHPO:	基于回归加权性能参数优化。

论文中使用的符号的列表

:	DL伪随机位序列的一个资源网格总数
:	平均数量的交接问题
:	平均交接乒乓球概率问题
:	的带宽
:	总在每个复审委员会的比特数
:	在每个子载波的比特总数
:	有用的比特总数传播问题
:	发射机天线增益/(dB)
:	接收机天线增益(dB)
:	在副载波总收到干扰信号功率在从所有邻近eNBs
:	主人服务交通负荷
:	主人的目标流量负载
:	系统的最大负载能力
:	回归平均利润率水平
:	最大交接边缘
:	最低交接边缘
:	CCs总数配对问题
:	总数交接失败的比率
:	交接乒乓球整体系统的总数
:	non-ping-pongs总数
:	可用的DL PRBs总数在整个系统带宽
:	总数的伪随机位序列配对问题
:	总数量的要求交接
:	资源配置为引用的元素总数符号
:	成功交接的总数
:	活跃的问题系统的总数
:	副载波的总数/ CC
:	DL副载波的总数超过一个复审委员会
:	总数的副载波配对问题
:	DL符号在一个资源网格总数
:	在一副载波调制符号的总数
:	问题对副载波的接收信号功率在(dBm)
:	在副载波信号传输功率在(dBm)
:	在副载波干扰接收信号功率的问题在从邻近eNB
:	交接概率
:	交接概率
:	交接乒乓球概率
:	路径损耗了(dB)
:	副载波噪声功率的问题在
:	总传输功率的eNB每个CC
:	位收到的总数在一段时间的问题
:	SINR副载波上的问题在
:	时间的问题是回归eNB服务
:	之间的时间间隔问题离开eNB并返回相同的eNB服务
:	时间的问题离开eNB-A服务
:	关键的时间间隔
:	接收到的数据位时间
:	最高到达目标时间间隔
:	最低到达目标时间间隔
	重量的性能函数
:	载波频率
:	总在一个调制的比特数的象征
:	总传输功率在瓦特每副载波
:	最大预期问题的速度
:
:
:
:	为信号电平
:	目标信号电平
:	在服务于PCC SINR
:	目标SINR
:	SINR阈值水平
:	最大SINR
:	频谱效率为
:	对数正态分布在dB阴影
:	带宽分配问题
:	权重的交通负载有界函数
:	SINR有界函数的权重
:	速度有界函数的权重
:	重量的函数
:	在dB瑞利快衰落效应
:	到达目标时间的更新间隔
:	邻近eNB的号码
j:	问题的数量
米:	CC的号码
:	故障概率
T310:	最大间隔执行连接重建过程
:	编码速率
:	优化参数的因素
:	邻近eNBs总数位于第一层在eNB服役
:	交通负荷
:	交接保证金水平
:	路径损耗
:	总系统组件进行
:	距离
:	有界函数,可以,,或
:	交通负载有界函数
:	速度有界函数
:	有界函数,可以,,或
:	SINR有界函数
:	副载波的号码
:	问题的速度
:	优化步骤水平
:	TTT向最大和最小的更新间隔到达目标时间间隔
:	到达目标时间向最大的更新间隔到达目标时间间隔
:	到达目标时间的更新间隔向最低到达目标时间间隔
:	SINR
:	优化区间
:	时间。

相互竞争的利益

作者宣称没有利益冲突。

确认

作者承认格兰特nos的财务贡献。01-01-02-SF0789 (MOSTI)和gup - 2012 - 036发表的这项工作。