無線資源管理中的負載控制功能

0rlm算法控制無線傳感器網絡系統（rrm）使用的代碼段地址的訪問方法已經確定這是基于干擾的無線傳感器網絡系統（rrm）。RRM負責空中接口資源的使用,保證服務質量(QoS)、維持規劃的覆蓋區域并提供高的容量。RRM可劃分為:切換、接納控制、功率控制、負載控制和包調度等,各部分通過相應的算法來實現。無線資源管理的一個關鍵問題是要保證系統不過載并維持穩定,如果系統規劃適當,接納控制和包調度就能安排得當,過載的情況就可以避免。當某個小區的業務負荷過高時,此小區內的移動臺和基站都將大大提升發送功率,從而對臨近小區造成嚴重干擾,降低了整個系統的服務質量。如果將業務負荷盡可能地在各基站間平均分配,使得移動臺以滿足通信質量要求的最小功率發送信號,則能夠降低整個系統的干擾,最大限度地提高系統容量和服務質量,使有限的空中接口資源得到充分地利用。1小區負載控制設置由于WCDMA是一個干擾受限系統,容量的分析和估計可以基于最大可容許干擾,本文所分析的容量是指對于某一種業務而言每一個基站所能服務的移動臺數。通過對WCDMA系統模式的上、下行鏈路容量和負載進行分析,給出上、下行鏈路負載的理論計算公式:式中:N是本小區的用戶數;W是碼片速率;Lj是第j個用戶的負載因子;Rj是第j個用戶的比特速率;(Eb/N0)j是第j個用戶的Eb/N0;vj是第j個用戶的激活因子;i是其他小區與本小區的干擾比。以此作為負載控制的參數依據。在WCDMA系統中,導頻信道的功率是移動臺進行軟切換的一種參數依據,在這種方式下,移動臺與測量到的導頻功率大的一個或多個基站進行通信。當基站的EC/I0升高時,將有更多的移動臺與其連接;反之,當EC/I0降低時,部分移動臺將切換到有更高EC/I0的基站。基于這一機制,本章提出了負載平均分配算法。此算法的基本思想是:中心小區基站根據干擾狀況周期性地調整下行導頻信道的電平功率,使得移動臺依據接收到的各個基站的導頻信號功率的高低,在中心小區和周圍小區中平滑切換,從而實現業務負荷的動態分配,使整個區域的負載情況盡量趨于動態平衡。2下行鏈路總干擾測量理論的搭建在WCDMA系統中,下行導頻信道是一類重要的物理信道移動臺測量不同基站的下行導頻信號得到不同基站下行導頻的到達時刻(timeofarrival,TOA),即所謂的導頻相位測量。在開環功率控制過程中,移動臺根據接收到的下行導頻信號功率大小來相應設置上行發射功率的初始值。下行導頻信道的另一重要功能就是輔助移動臺進行軟切換。在進行軟切換時,移動臺首先搜索所有導頻并測量它們的強度,當該導頻強度大于一個特定值時,移動臺認為此導頻的強度已經足夠大,能夠對其進行正確解調,調節后移動臺通連到此基站,而保持通話不被中斷。因此,基站若升高自身的下行導頻信道電平功率,將吸納更多的移動臺與之建立通信連接。也就是說,基站具有通過調整導頻信道功率而改變各小區負載情況的能力。圖1給出了移動臺和周圍基站的位址關系圖。假設維持通信質量所需的上行鏈路目標能干比為CIR,移動臺MS到基站BS0和相鄰基站BS1的路徑損耗為Loss0和Loss1(為簡化理論推導過程,這里暫不考慮陰影衰落和快衰落)。基站BS0和基站BS1受到上行鏈路總干擾分別為Itotal0和Itotal1。基站BS0和BS1的導頻發送功率為:Ppt0和Ppt1,分別用來代表MS測量到的來自這兩個基站的導頻信號功率,那么:若此時移動臺MS與基站BS0保持連接,則移動臺的上行發射功率為:若此時移動臺MS與基站BS1保持連接,則移動臺的上行發射功率為:如果Ppt0小于Ppt1,則說明移動臺在此時此地與基站BS0保持連接所需要消耗的發送功率更小,因此系統應該有意識地引導移動臺與基站BS0保持連接,或者通過軟切換的方式平滑切換到基站BS0。很明顯,應該采用的方法就是設置導頻信號的發送功率大小,使得Ppt0大于Ppt1,這樣移動臺MS就能夠自動地連接到基站BS0。現在的問題就在于,依據什么指標來調整導頻信號的發射功率,將導頻信號的發射功率設置成什么樣的值,才能使系統能依據上行發送功率最小的原則比較準確地將移動臺引向它應該連接的基站,這個問題應該說就是本算法要解決的核心問題。本文考慮一種臨界狀態:移動臺在某個位置與基站BS0或基站BS1保持通信連接時,有相等的上行發送功率,即Pt0等于Pt1,此時系統就應該調整導頻信號的發射功率,使得移動臺接收到的來自兩個基站的導頻信號的功率大小相等,即Ppr0=Ppr1。將式(2)～式(5)代入,得:由此可以得出一個重要結論,在不考慮陰影衰落和快衰落的條件下,各基站的下行導頻發射功率與該基站接收到的上行鏈路總干擾功率成反比例關系。根據這種關系來設置基站的下行導頻發射功率,就能保證系統依據上行發送功率最小的原則,比較準確地將移動臺引向它應該連接的基站。可以定性地理解這樣一個結論:當某個小區負載情況較重,即本小區基站接收到較大的上行鏈路總干擾時,就應該降低下行導頻發射功率,從而縮小該小區的覆蓋范圍,使得一部分小區邊緣的移動臺切換到周圍小區,以此減輕該小區的負載大小,達到平衡整個系統的負載分布的目的。以上述結論為依據,本算法設計如下:(1)中心小區的基站周期性地測量上行鏈路總干擾;(2)中心小區基站從系統廣播中獲知周圍小區各自的上行鏈路總干擾情況,計算出周圍小區上行鏈路總干擾的平均值;(3)中心小區基站依據式(7)周期性地調整下行導頻發射功率:式中:Pptcenter為中心小區基站的下行導頻發射功率;Pptaround為中衛小區基站的下行導頻發射功率;Icell,t為t時刻周圍小區的上行鏈路總干擾;Icenter,t為t時刻中心小區的上行鏈路總干擾。3動態調整中心小區本文對WCDMA無線資源管理中負載控制算法進行了分析研究,只需根據基站接收端上行鏈路的干擾狀況就可動態