Hard Handover by the Adaptive Time-to-trigger Scheme based on Adaptive Hysteresis considering the Load Difference between Cells in 3GPP LTE System

In this paper, we propose a hard handover scheme which adaptively decides important handover parameters such as hysteresis and time-to-trigger values considering the load difference between the target and serving cells. First of all, the hysteresis value can be automatically adjusted according to the load difference, thus it is used to decide the handover trigger time. As a result, through the adaptive hysteresis scheme, handover drop rate is improved. However, this adaptive hysteresis scheme has a problem that the ping-pong effect, which occurs due to the frequent movement of mobile stations at the cell boundary, is increased. Therefore, to solve this problem, we propose a novel adaptive time-to-trigger scheme with the time-to-trigger which is in inverse proportion to the hysteresis value already established by the adaptive hysteresis scheme which adapts to the changing load difference between the target and serving cells. The simulation results show that the proposed adaptive time-to-trigger scheme based on the adaptive hysteresis is better than existing schemes in terms of handover drop rate and ping-pong generation.

3GPP LTE 시스템에서 셀 간 부하 차이를 고려하는 적응 히스테리시스 기반의 적응 타임-투-트리거 방법에 의한 하드 핸드오버

본 논문은 3GPP LTE (Long Term Evolution) 시스템에서 목표 셀과 서빙 셀 간의 부하 차이에 따라서 히스테리시스 값과 타임-투-트리거 값들과 같은 중요한 핸드오버 파라미터를 적응적으로 적용하는 하드 핸드오버 방식을 제안한다. 먼저, 히스테리시스 값을 서빙 셀과 목표 셀의 부하 차이에 따라서 자동적으로 조절하고 그 자동 조절된 히스테리시스 값을 핸드오버 트리거 (Trigger) 시간을 결정하는데 사용한다. 따라서 그러한 적응 히스테리시스 방법을 통하여 핸드오버 실패율은 개선된다. 그러나 이러한 적응 히스테리시스 방식은 셀 경계에서 잦은 단말들의 이동에 의해서 발생하는 핑퐁 현상이 증가하는 문제를 야기한다. 따라서 그러한 문제점을 해결하기 위해서 본 논문에서는 적응 히스테리시스 방식에 의해서 설정된 히스테리시스 (Hysteresis)값에 반비례하는 타임-투-트리거 (Time-to- trigger)값을 선택하는 적응 히스테리시스 기반의 적응 타임-투-트리거 방식을 제안한다. 시뮬레이션을 통하여 본 논문에서 제안한 적응 히스테리시스 기반의 적응 타임-투-트리거 방식이 기존의 고정 히스테리시스 방법과 적응 히스테리시스 방법 기반의 고정 타임-투-트리거 방식보다 핸드오버 실패율과 핑퐁 (Ping-pong) 발생률 측면에서 더 우수함을 확인하였다.