LTE系統中宏小區與femtocell的切換方法

　　本文采用Matlab對LTE系統進行系統級仿真，宏基站采用傳統的蜂窩小區覆蓋，采用環數為1的7基站三扇區結構，即中間一個基站，周圍環繞6個基站。在7基站內設定仿真的ROI (Region of Interest， 有用區域)，根據用戶總數比例在每個扇區隨機撒入宏用戶，如果用戶超出ROI，則重新隨機分配用戶位置[8]。femtocell采用簡單的單個隨機部署，初始化功率100mW，即20dBm，覆蓋半徑20米，每個femtocell初始化接入四個用戶，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行仿真驗證，并對仿真結果進行統計對比，結果如圖7、圖8所示。

　　圖7為三種算法在4個階段內的掉話率直方圖，其中掉話率是掉話次數與切換次數的比值，每500個TTI統計一次掉話率。從直方圖分布可以看出，標準切換算法中，各階段的掉話率基本相同，變化不大;CAC算法中，掉話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有明顯變化;而采用本文提出的算法時，隨著仿真的進行，HOM的值會根據當前femtocell小區內的負載進行動態的調整，femtocell的發送功率也為達到最適合的覆蓋而做動態的調整，因此掉話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率也明顯比其他兩種算法低。

　　圖8為三種算法用戶吞吐量的CDF (Cumulative Distribution Function， 累積分布函數)曲線圖。從圖中可知，本文算法、CAC算法、標準切換算法用戶吞吐量高于1.5Mbps所占百分比分別為50%、25%、20%，用戶吞吐量低于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的干擾，提高了邊緣用戶的吞吐量，同時提高了切換的成功率，從而提高了整體用戶吞吐量，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平均吞吐量提高了0.36Mbps。

　　4 結束語

　　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態地調整HOM和femtocell的發射功率，因此掉話率隨著仿真時間增加有降低的趨勢，并且提高了用戶平均吞吐量。