的要测量的邻区的化tNet 级别，对具有相应级别的邻区进行测量，选择目标小区进行切换。
[0101] 本发明提出的一种用于LTE-A化tNet系统中DRX状态下的小区选择方法和装置， 用户终端能够自适应地选择合适的邻小区进行测量，最终选出最佳的目标小区执行切换， 从而在降低用户功率消耗的同时，有效地改善切换失败率、无线链路失败率、兵鸟率等切换 性能指标。
【主权项】
1. 一种化tNet系统中DRX状态下的小区选择方法，其特征在于，该方法在每次的运行周 期中重复W下几个步骤： 第一步:接入网为每个小区设置一个化tNet级别，并将其通过系统消息进行广播，用户 接收消息并将各小区的化tNet级别保存在本终端;所述小区包括宏小区、微微蜂窝小区和 毫微微蜂窝小区，同类小区的化tNet级别相同； 第二步:每个基站根据各自的服务用户中处于连接状态的用户在一段时间内数据包的 活动性值，判决用户是否需要使用DRX机制，若活动性值低于设定的阔值则使用DRX机制，转 入第Ξ步，否则采用传统小区选择算法； 第Ξ步:基站进行DRX建模分析，计算出用户的功率消耗和平均等待时延； 第四步:基站基于用户的功率消耗和平均等待时延计算代价函数值CF，并W代价函数 值CF最小为原则为用户配置DRX周期长度； 第五步:基站根据用户的DRX周期长度和用户速度的乘积得到单调函数值H，并将Η值转 化为小区化tNet级别，作为用户切换时选择的要测量的邻区的化tNet级别； 第六步：用户根据得到的要测量的邻区的HetNet级别，对具有相应级别的邻区进行测 量，选择目标小区进行切换； 每次小区选择的过程是在每个系统运行周期的倍数重复W上第一步到第六步。2. 根据权利要求1所述的一种化tNet系统中DRX状态下的小区选择方法，其特征在于， 所述第二步中，处于连接状态的用户UEi在一段时间内数据包的活动性值的计算规则 为：其中，Nr和化分别为统计时间T内用户UEi从基站接收和向基站发送的数据量。3. 根据权利要求1所述的一种化tNet系统中DRX状态下的小区选择方法，其特征在于， 所述第Ξ步中，具体包括： (3.1) 根据ETSI数据模型，定义3个状态[N，Ss，Sl]，建立连接状态下的DRX马尔科夫模 型;其中N表示激活态，Ss表示轻度睡眠态，Sl表示深度睡眠态； (3.2) 计算马尔科夫链转移概率矩阵和平稳分布;所述转移概率矩阵为其中，Ppc和Ps分别为一个新的分组呼叫在当前会话期间到达和在下一个会话开始时到 达的概率;qi和q2为在状态N时去激活计时器溢出之前有新的分组数据到达的概率;q3和q4 为在状态Ss时短DRX周期循环计时器溢出之前有新的分组数据到达的概率;pu( i = 1，2，3; j = 1,2,3)为[N，Ss，紅]立个状态间的转移概率； (3.3) 计算用户终端肥i在DRX马尔科夫链中对应的3个状态的停留时间E[Τι]、E[T2*巧蛇 [Τ3*]，计算公式为：其中，tds和tdi分别为短DRX周期长度和长DRX周期长度，化为用户在状态Ss经历的短DRX 周期个数;λυ、λιρ。和λιρ分别为ETSI模型中会话间隙tis、分组呼叫间隙tip。和数据包到达时 间间隙tip的均值;ti为去激活计时器，Ton为户处于短DRX循环周期和长DRX循环周期时监听 PDCCH的时间； (3.4) 计算用户肥1的功率消耗6[；户。,6]和平均等待时延6[0]，计算公式为：其中，PListen为用户监听PDCCH时的功率消耗，Psieep为用户处于睡眠期的功率消耗;E [Ton]为用户处于短DRX周期和长DRX周期时监听PDCCH的平均时间；Pj为第j个DRX循环周期 时有分组呼叫达到的概率。4. 根据权利要求1所述的一种化tNet系统中DRX状态下的小区选择方法，其特征在于， 所述第四步中，代价函数值CF的计算公式为：其中，W1和W2分别是用户肥1的功率消耗和平均等待时延的权重因子。5. 根据权利要求4所述的一种化tNet系统中DRX状态下的小区选择方法，其特征在于， 所述权重因子W1和W2的计算公式为：其中，ri(t)和Ri(t)分别为用户UEi在当前时刻t的瞬时速率和平均速率;Si、tactive,i(t) 和分别为用户UEi最大允许的包丢失率、数据包在每个DRX周期内的剩余活跃时间 和数据包距超时的剩余时间。6. 根据权利要求1所述的一种化tNet系统中DRX状态下的小区选择方法，其特征在于， 所述第四步中，DRX周期长度由DRX机制中的开启持续时间计时器时长toN、去激活计时器时 长ti、短DRX周期循环计时器时长ts和长DRX周期循环计时器时长ti组成，设置toN = 50ms、ti = 10ms、ts = 40ms，80ms < ti < 640ms，选取使得代价函数值CF最小的长DRX周期循环长度ti， 从而得到DRX周期长度。7. 根据权利要求1所述的一种化tNet系统中DRX状态下的小区选择方法，其特征在于， 所述第五步中，单调函数值Η的计算公式为：其中，β为乘积系数，将DRX周期长度TdRX和用户速度Κε,的单位归一化，Tavg为用户配置 的DRX周期长度；对系统中所有用户的平均速度。8. 根据权利要求1所述的一种化tNet系统中DRX状态下的小区选择方法，其特征在于， 所述第五步中，基站根据如下规则将不同的Η值转化为相应的小区化tNet级别值，其中，皿和T出为设定的口限值。9. 根据权利要求1所述的一种化tNet系统中DRX状态下的小区选择方法，其特征在于， 所述第六步中，用户从具有相同化tNet级别值的小区组中选出使RSRP最大的小区作为最佳 的目标小区进行切换。10. -种实现如权利要求1-9任一项所述的小区选择方法的化tNet系统中DRX状态下的 小区选择装置，其特征在于，包括:基站侧装置和终端侧装置， 所述基站侧装置，包括： 化tNet级别设置模块，用于根据宏小区、微微蜂窝小区和毫微微蜂窝小区的类型，为每 个小区设置一个化tNet级别，并将其通过系统消息进行广播； DRX机制选用模块，用于根据基站各自的服务用户中处于连接状态的用户在一段时间 内数据包的活动性值，判决用户是否需要使用DRX机制，若活动性值低于设定的阔值则使用 DRX机制，否则采用传统小区选择算法； DRX建模分析模块，用于DRX建模分析，计算出用户的功率消耗和平均等待时延； DRX周期长度配置模块，用于基于用户的功率消耗和平均等待时延计算代价函数值CF， 并W代价函数值CF最小为原则为用户配置DRX周期长度； W及，HetNet级别选择模块，用于根据用户的DRX周期长度和用户速度的乘积得到单调 函数值H，并将Η值转化为小区化tNet级别，并在用户终端发起小区更新时将所得的小区 化tNet级别通知给用户终端； 所述终端侧装置，包括： 化tNet级别保存模块，用于接收广播消息，并将各小区的化tNet级别保存在本终端； W及小区选择模块，用于根据接收到的要测量的邻区的HetNet级别，对具有相应级别 的邻区进行测量，选择目标小区进行切换。
【专利摘要】本发明公开了一种HetNet系统中DRX状态下的小区选择方法和装置，接入网为每个小区设置一个HetNet级别并广播给用户，用户接收消息并保存在本终端；每个基站判断处于连接状态的用户在一段时间内数据包的活动性是否低于某个门限值，若是则使用DRX机制，进行DRX建模分析；以代价函数值最小为原则为每个用户分配DRX周期长度；考虑用户速度和DRX周期长度计算单调函数值，判别不同值对应的小区HetNet级别值。最终用户根据得到的要测量的邻区HetNet级别信息对符合要求的邻区进行测量，选择最佳的目标小区进行切换。本发明具有减少网络侧与用户终端的信令交互，降低用户功耗，延长终端使用寿命，有效地降低切换过程中的切换失败率、无线链路失败率和乒乓率的特点。
【IPC分类】H04W76/04, H04W36/04, H04W36/00
【公开号】CN105554825
【申请号】CN201510919420
【发明人】赵新胜, 张丹昱
【申请人】东南大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月11日