无线资源管理中的负载控制功能

无线资源管理中的负载控制功能

0rlm算法控制无线传感器网络系统（rrm）使用的代码段地址的访问方法已经确定这是基于干扰的无线传感器网络系统（rrm）。RRM负责空中接口资源的使用,保证服务质量(QoS)、维持规划的覆盖区域并提供高的容量。RRM可划分为:切换、接纳控制、功率控制、负载控制和包调度等,各部分通过相应的算法来实现。无线资源管理的一个关键问题是要保证系统不过载并维持稳定,如果系统规划适当,接纳控制和包调度就能安排得当,过载的情况就可以避免。当某个小区的业务负荷过高时,此小区内的移动台和基站都将大大提升发送功率,从而对临近小区造成严重干扰,降低了整个系统的服务质量。如果将业务负荷尽可能地在各基站间平均分配,使得移动台以满足通信质量要求的最小功率发送信号,则能够降低整个系统的干扰,最大限度地提高系统容量和服务质量,使有限的空中接口资源得到充分地利用。1小区负载控制设置由于WCDMA是一个干扰受限系统,容量的分析和估计可以基于最大可容许干扰,本文所分析的容量是指对于某一种业务而言每一个基站所能服务的移动台数。通过对WCDMA系统模式的上、下行链路容量和负载进行分析,给出上、下行链路负载的理论计算公式:式中:N是本小区的用户数;W是码片速率;Lj是第j个用户的负载因子;Rj是第j个用户的比特速率;(Eb/N0)j是第j个用户的Eb/N0;vj是第j个用户的激活因子;i是其他小区与本小区的干扰比。以此作为负载控制的参数依据。在WCDMA系统中,导频信道的功率是移动台进行软切换的一种参数依据,在这种方式下,移动台与测量到的导频功率大的一个或多个基站进行通信。当基站的EC/I0升高时,将有更多的移动台与其连接;反之,当EC/I0降低时,部分移动台将切换到有更高EC/I0的基站。基于这一机制,本章提出了负载平均分配算法。此算法的基本思想是:中心小区基站根据干扰状况周期性地调整下行导频信道的电平功率,使得移动台依据接收到的各个基站的导频信号功率的高低,在中心小区和周围小区中平滑切换,从而实现业务负荷的动态分配,使整个区域的负载情况尽量趋于动态平衡。2下行链路总干扰测量理论的搭建在WCDMA系统中,下行导频信道是一类重要的物理信道移动台测量不同基站的下行导频信号得到不同基站下行导频的到达时刻(timeofarrival,TOA),即所谓的导频相位测量。在开环功率控制过程中,移动台根据接收到的下行导频信号功率大小来相应设置上行发射功率的初始值。下行导频信道的另一重要功能就是辅助移动台进行软切换。在进行软切换时,移动台首先搜索所有导频并测量它们的强度,当该导频强度大于一个特定值时,移动台认为此导频的强度已经足够大,能够对其进行正确解调,调节后移动台通连到此基站,而保持通话不被中断。因此,基站若升高自身的下行导频信道电平功率,将吸纳更多的移动台与之建立通信连接。也就是说,基站具有通过调整导频信道功率而改变各小区负载情况的能力。图1给出了移动台和周围基站的位址关系图。假设维持通信质量所需的上行链路目标能干比为CIR,移动台MS到基站BS0和相邻基站BS1的路径损耗为Loss0和Loss1(为简化理论推导过程,这里暂不考虑阴影衰落和快衰落)。基站BS0和基站BS1受到上行链路总干扰分别为Itotal0和Itotal1。基站BS0和BS1的导频发送功率为:Ppt0和Ppt1,分别用来代表MS测量到的来自这两个基站的导频信号功率,那么:若此时移动台MS与基站BS0保持连接,则移动台的上行发射功率为:若此时移动台MS与基站BS1保持连接,则移动台的上行发射功率为:如果Ppt0小于Ppt1,则说明移动台在此时此地与基站BS0保持连接所需要消耗的发送功率更小,因此系统应该有意识地引导移动台与基站BS0保持连接,或者通过软切换的方式平滑切换到基站BS0。很明显,应该采用的方法就是设置导频信号的发送功率大小,使得Ppt0大于Ppt1,这样移动台MS就能够自动地连接到基站BS0。现在的问题就在于,依据什么指标来调整导频信号的发射功率,将导频信号的发射功率设置成什么样的值,才能使系统能依据上行发送功率最小的原则比较准确地将移动台引向它应该连接的基站,这个问题应该说就是本算法要解决的核心问题。本文考虑一种临界状态:移动台在某个位置与基站BS0或基站BS1保持通信连接时,有相等的上行发送功率,即Pt0等于Pt1,此时系统就应该调整导频信号的发射功率,使得移动台接收到的来自两个基站的导频信号的功率大小相等,即Ppr0=Ppr1。将式(2)～式(5)代入,得:由此可以得出一个重要结论,在不考虑阴影衰落和快衰落的条件下,各基站的下行导频发射功率与该基站接收到的上行链路总干扰功率成反比例关系。根据这种关系来设置基站的下行导频发射功率,就能保证系统依据上行发送功率最小的原则,比较准确地将移动台引向它应该连接的基站。可以定性地理解这样一个结论:当某个小区负载情况较重,即本小区基站接收到较大的上行链路总干扰时,就应该降低下行导频发射功率,从而缩小该小区的覆盖范围,使得一部分小区边缘的移动台切换到周围小区,以此减轻该小区的负载大小,达到平衡整个系统的负载分布的目的。以上述结论为依据,本算法设计如下:(1)中心小区的基站周期性地测量上行链路总干扰;(2)中心小区基站从系统广播中获知周围小区各自的上行链路总干扰情况,计算出周围小区上行链路总干扰的平均值;(3)中心小区基站依据式(7)周期性地调整下行导频发射功率:式中:Pptcenter为中心小区基站的下行导频发射功率;Pptaround为中卫小区基站的下行导频发射功率;Icell,t为t时刻周围小区的上行链路总干扰;Icenter,t为t时刻中心小区的上行链路总干扰。3动态调整中心小区本文对WCDMA无线资源管理中负载控制算法进行了分析研究,只需根据基站接收端上行链路的干扰状况就可动态