说明书对于切换参数的最优数值的自主确定
技术领域
本发明涉及移动或无线网络内的移动性，更具体来说涉及切换参数的配置，所述切换参数被用于检测给定的相邻小区满足给定的服务小区内的给定的切换条件。
背景技术
对于第四代(4G)网络和之后的网络要求以稳定的质量支持移动性。为此目的，切换(handover)是一种关键的无线电资源管理(RRM，Radio Resource Management)技术，其通过把用户终端的附接(attachment)从一个小区改变到另一个更加适合的小区而在用户移动经过各个无线电小区的同时确保服务连续性，从而增强用户体验和总体网络性能(更低的电力消耗、更低的无线电干扰等等)。
但是切换规程是在触发条件下实施的，必须对所述触发条件进行适当地配置和优化，从而实现目标服务质量(QoS，Quality of Service)和体验质量(QoE，Quality of Experience)目标。
实际上，切换规程的高效的设计和优化应当满足以下要求：
-最小化切换规程期间的无线电链路失败(RLF，Radio Link Failure)和呼叫掉落；同时
-最小化不必要切换的次数；并且
-最大化用户连接到最佳小区的持续时间。
为了说明这一点，让我们考虑下面两种情形。
-过晚触发的切换导致来源小区(source cell)中的RLF：用户在移动到小区无线电覆盖范围之外的同时保持附接到其服务小区。
-相反，过早启动的切换导致错误的决定：去到新的小区的无用切换决定并且随后重新连接到原始服务小区(往复切换)，或者对于新的目标小区的错误选择。
因此很容易理解的是，为了在适当的时候触发去到适当地选择的目标小区的切换，实现对于切换参数值的精细调节是至关重要的。在适当的时候去到适当地选择的目标小区意味着满足以下(在某种程度上是矛盾的)目标之间的以下折中：最小化检测之前的持续时间，也就是有效改变的时刻(例如目标小区比当前服务小区更好并超出一定偏移量)与决定触发切换之间的持续时间，同时最小化错误切换警报(即错误的切换决定)。
在第三代合作伙伴计划(3GPP)标准开发中，移动性鲁棒性优化(MRO，Mobility Robustness Optimization)特征旨在首先检测并且对由于切换导致的RLF进行计数，随后找到用以减轻切换性能降低的解决方案。
MRO区分三种切换失败情况：
-[过晚切换]在切换被发起之前或者在切换期间在来源小区中发生连接失败；用户装备(UE，User Equipment)尝试在目标小区中(如果切换被发起的话)或者在并非来源小区的一个小区中(如果切换未被发起的话)重新建立无线电链路连接。
-[过早切换]在从来源小区到目标小区的成功切换之后不久或者在切换期间发生连接失败；UE尝试在来源小区中重新建立无线电链路连接。
-[切换到错误的小区]在从来源小区到目标小区的成功切换之后不久或者在切换期间发生连接失败；UE尝试在不同于来源小区和目标小区的一个小区中重新建立无线电链路连接。
在3GPP长期演进(LTE)标准中，如下实施切换。用户实施周期性测量，通常是服务(Ms)和邻居小区(Mn)上的经过过滤的参考信号接收功率(RSRP，Reference Signal Received Power)。当对于特定的相邻小区满足给定的切换条件时(通常是A3事件)，UE将其测量报告到服务小区，服务小区基于用户的推荐最终决定是否触发切换。
基本上来说，如果至少一个邻居小区变得比服务小区更好并且超出可配置的偏移量数值，则触发由UE报告A3事件。如果对于最小可配置持续时间或触发时间(TTT，Time-to-Trigger)满足所述条件，则触 发由UE进行切换报告测量。
特别(而非仅仅)在小型小区的高密度网络中，特别重要的是减少运营商管理一个小区和切换参数的广泛集合的时间。此外还值得提到的是，小区和切换参数的自动配置和优化是对应于4G网络的一项关键特征，特别对于高密度网络尤其是如此。
我们提出一种解决方案，其允许每一个小区通过分布式并且完全自主的方式联合调节主要的切换参数，以便实现最小化过晚切换决定的概率(过晚切换的比率)并且同时最小化错误警报的风险(过早切换和切换到错误小区的比率)之间的接近最优的折中。
就我们所知，不存在联合优化切换参数的解决方案。
在来自D-W Lee、G-T Gil和D-H Kim的标题为“A Cost-based Adaptive Handover Hysteresis Scheme to Minimize the Handover Failure Rate in 3GPP LTE System(针对最小化3GPP LTE系统中的切换失败率的一种基于成本的自适应切换滞后方案)”(2010年7月公布于EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking)的文章中，迭代地调节(增大/减小)滞后参数以便最小化切换失败率，其中考虑到邻居小区负荷、用户速度或通信量类型。
在来自T.Jansen、I.Balan等人的标题为“Handover Parameter Optimization in LTE Self-Organizing Networks(LTE自组织网络中的切换参数优化)”(2010年9月在IEEE 72nd Vehicular Technology Conference(Ottawa，Canada)期间公布)的会议论文中，通过迭代的方式调节操作点(滞后或切换余量、触发时间)以便最小化与切换有关的QoS，比如切换失败比、往复(振荡)率或呼叫掉落率。根据与目标性能相比的体验性能来设立调节路径。虽然实用，但是所述经验解决方案缺少用于解决前文中介绍的折中的理论基础。
在来自H.Zhang、X.Wen等人的标题为“A Novel Self-optimizing Handover Mechanism for Multi-Service provisioning in LTE-Advanced(用于先进LTE中的多服务提供的一种新颖的自优化切换机制)”(2009年在Research Challenges in Computer Science ICRCCS’09会议期间公 布)的会议论文中，作者调谐滞后、触发时间和过滤参数，从而使得切换的次数接近于跨越小区边界的次数。虽然新颖，但是这种方法不依赖于由3GPP通过MRO特征规定的切换计数器，从而使其难以应用在真实的网络中。
在来自A.H.Lundquist和G.Nunzi的标题为“Distributed Sefl-Optimization of Handover for the Long Term Evolution(用于长期演进的分布式切换自优化)”(2008年在Computing Science(卷5343/2008，p.281-286)中公布)的讲稿中，作者给出了用以优化一项或更多项切换参数的一种试错循环方法。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于确定切换参数的最优数值的高效并且自主的方式。
根据本发明的第一方面，一种用于调节被用于给定服务小区内的切换检测的切换参数的方法包括：对于由服务小区服务的多个移动站当中的各个移动站，收集由相应的移动站在相继的时刻实施的服务小区和对应的相邻小区的测量样本；以及确定表明服务小区的各个测量样本与所述相邻小区的相应测量样本之间的时间索引差异的增量数值。所述方法还包括：通过所述多个移动站的增量数值的总体的统计表征，确定对应于切换参数的接近最优的数值。
根据本发明的另一方面，一种用于调节被用于给定服务小区内的切换检测的切换参数的配置代理适于：对于由服务小区服务的多个移动站当中的各个移动站，收集由相应的移动站在相继的时刻实施的服务小区和对应的相邻小区的测量样本；以及确定表明服务小区的各个测量样本与所述相邻小区的相应测量样本之间的时间索引差异的增量数值。所述配置代理还适于：通过所述多个移动站的增量数值的总体的统计表征，确定对应于切换参数的接近最优的数值。
所述配置代理可以形成无线电接入节点(比如演进型节点B(eNB))、无线电接入控制器(比如基站控制器(BSC，Base Station Controller)或无线电网络控制器(RNC，Radio Networ Controller))或网络管理器的一部分。
在本发明的一个实施例中，所述接近最优的数值被输入到迭代闭环优化算法中，以便确定对应于切换参数的最优数值。
在本发明的一个实施例中，所述迭代闭环优化算法是基于模拟退火(SA，Simulated Annealing)算法。
在本发明的一个实施例中，所述测量样本表明由各个移动站从对应的服务和相邻小区接收的导频信号的对应强度。
在本发明的一个实施例中，所述测量样本表明由各个移动站从对应的服务和相邻小区接收的导频信号的对应质量。
在本发明的一个实施例中，所述多个移动站属于特定速度类别，并且在每个速度类别的基础上确定对应于切换参数的接近最优的数值。
在一个实施例中，对应于所述多个移动站的增量数值的总体的统计表征涉及在变化的时间窗口内表征对应于所述多个移动站当中的各个移动站的增量数值的方差。
该实施例特别有助于确定对应于TTT和/或偏移量切换参数的接近最优的数值。
在本发明的一个实施例中，所述方法还包括：对于所述多个移动站当中的各个移动站并且自给定的时间索引起，在各个递增的K数值的K个相继的增量数值的时间窗口内估计方差数值；以及确定一个最小时间窗口长度，超出所述最小时间窗口长度的如此确定的方差数值处于一个给定的小的区间内。所述方法还包括：通过所述多个移动终端的如此确定的最小时间窗口长度的统计表征，确定一个触发时间TTT数值，在此期间服务小区和给定的目标小区的测量样本应当在触发切换之前满足切换条件。
类似地，所述配置代理还适于：对于所述多个移动站当中的各个移动站并且自给定的时间索引起，在各个递增的K数值的K个相继的增量数值的时间窗口内估计方差数值；以及确定一个最小时间窗口长度，超出所述最小时间窗口长度的如此确定的方差数值处于一个给定的小的 区间内。所述配置代理还适于：通过所述多个移动终端的如此确定的最小时间窗口长度的统计表征，确定一个触发时间TTT数值，在此期间服务小区和给定的目标小区的测量样本应当满足给定的切换条件。
在本发明的一个实施例中，如此确定的TTT数值使得给定比例的对应于所述多个移动站的如此确定的最小时间窗口长度低于或等于所述TTT数值。
在本发明的一个实施例中，所述方法还包括：通过如此估计的方差数值的统计表征来确定标称方差数值；以及将如此确定的标称方差数值连同对应于切换检测时间的第一上限和对应于错误切换检测率的第二上限一起输入到Page Hinkley统计测试中，以便确定一个偏移量数值，从而为了满足切换条件，目标小区应当被测量为比服务小区更好并且超出所述偏移量。
类似地，所述配置代理还适于：通过如此估计的方差数值的统计表征来确定标称方差数值；以及将如此确定的标称方差数值连同对应于切换检测时间的第一上限和对应于错误切换检测率的第二上限一起输入到Page Hinkley统计测试中，以便确定一个偏移量数值，从而为了满足切换条件，目标小区应当被测量为比服务小区更好并且超出所述偏移量。
在本发明的一个实施例中，所述标称方差数值被确定成使得在具有等于所述TTT数值的长度的时间窗口内为所述多个移动站估计的另一个给定比例的方差数值低于或等于所述标称方差数值。
在本发明的一个实施例中，在每个相邻小区的基础上实例化对于所述偏移量数值的确定，并且基于服务小区与给定的相邻小区之间的站点间距离以及基于所述特定速度类别来调节所述第一上限。
所提出的解决方案依赖于根据由3GPP规范中的MRO特征规定的切换计数器来联合估计切换参数的理论框架。这样做的优点是允许容易并且直接实施在真实网络中。
更具体来说，目标在于以下切换参数的联合优化：
-TTT参数直接关联到L3过滤操作的性能。实际上，TTT标准检查关于 经过L3过滤的测量的条件在持续时间为TTT的时间窗口内是持久性的。
-必须配置偏移量参数，以便最小化有效切换触发之前的延迟R，同时避免无用的或错误的切换尝试。
我们在本发明中提出一种针对TTT和偏移量切换参数的联合优化和设立的规程。这里所提出的方案依赖于一个两阶段规程，其中第一阶段是学习(或感测)阶段，以便通过从移动站收集的测量样本的统计表征找到对应于切换参数的接近最优的数值，第二阶段是优化阶段，以便从输出自第一阶段的接近最优的数值开始通过迭代闭环算法微调切换参数值。但是在每一个步骤中仅考虑一个参数，从而使得所述优化在真实网络中没有那么高效。
附图说明
通过参照后面结合附图对一个实施例进行的详细描述，本发明的前述和其他目的和特征将会变得更加显而易见，并且将会最佳地理解发明本身，其中：
-图1代表根据LTE标准的移动网络的一部分；
-图2代表根据本发明的无线电接入节点；
-图3代表被用于确定对应于切换参数的最优数值的算法的总览；
-图4A代表作为时间窗口长度的函数计算的方差数值的流程图；
-图4B代表对于各个Ue确定的最优TTT数值的累积分布函数的流程图；以及
-图5代表被用于微调切换参数值的SA算法的总览。
具体实施方式
在图1中看到演进型无线电接入网(E-RAN，Evolved Radio Access Network)和演进型分组核心(EPC，Evolved Packet Core)的部分1，其包括以下网络单元：
-eNB 10；
-MME 20；
-服务网关(S-GW，Serving Gateway)30；
-分组数据网络(PDN，Packet Data Network)网关(P-GW)40；以及
-UE 60。
eNB 10通过S1-MME接口耦合到MME 20，并且通过S1-U接口耦合到S-GW 30。S-GW 30还通过S5接口耦合到P-GW 40。P-GW 40还通过SGi接口耦合到PDN 50。相邻的eNB 10通过X2接口建立邻居关系。
eNB 10操作具有一定无线电覆盖区域的宏、微或微微小区，所述无线电覆盖区域的范围是从几千米到几十米。eNB 10被配置来通过Uu无线电接口设立并且操作与UE 60的无线电通信信道(即下行链路和上行链路通信量无线电资源的集合)。
更加明显的是，每一个eNB 10托管以下功能：
-无线电资源控制(RRC，Radio Resource Control)：无线电承载控制、无线电准入控制、连接移动性控制、上行链路和下行链路全部二者中针对UE的动态资源分配(调度)；
-朝向S-GW路由用户平面数据；
-来自MME的寻呼消息的调度和传送；
-广播信息的调度和传送；
-用于移动性和调度的测量和测量报告配置。
MME 20托管以下功能：
-非接入层(NAS，Non Access Stratum)信令；
-空闲模式UE可到达性，其中包括寻呼重传的控制和执行；
-针对处于空闲和活跃模式下的UE的跟踪区域(TA，Tracking Area)列表管理；
-S-GW选择；
-用于MME间切换的MME选择；
-漫游；
-认证；
-包括专用承载建立的承载管理功能。
S-GW 30托管以下功能：
-用于eNB间切换的局部移动性锚点；
-E-UTRAN空闲模式下行链路分组缓冲以及网络触发的服务请求规程的发起；
-依法拦截；
-分组路由和转发；
-上行链路和下行链路中的传输层分组标记；
-按照UE、PDN和服务质量(QoS)类别标识符(QCI)的下行链路和上行链路收费。
P-GW 40托管以下功能：
-UE IP地址分配和IP锚点；
-基于每个用户的分组过滤(例如通过深度分组检查)；
-依法拦截；
-下行链路和上行链路服务层收费、选通和速率执行。
在图2中看到关于根据本发明的eNB 100的进一步细节，其被配置来操作一个或更多服务小区。
eNB 100包括以下功能块：
-一个或更多收发器110，其中每一个包括数字基带单元111(或BBU，digital base-band unit)和模拟带通单元112(或ANA，analog band-pass unit)；
-耦合单元120(或COUP，coupling unit)；
-网络端接单元130(或NTU，network termination unit)；
-无线电资源控制器140(或RRC)；
-切换配置代理150(或HO_CFG，handover configuration agent)，其用于确定对应于切换参数的最优数值，所述切换参数将被传递到UE和/或无线电资源控制器140以进行切换条件检测；
-UE速度表征单元160(或UE_SPEED，UE speed characterization unit)；
-小区表征单元170(或CELL_CHAR，cell characterization unit)；以及-天线180。
网络端接单元130耦合到数字基带单元111，数字基带单元111耦合到模拟带通单元112，模拟带通单元112耦合到耦合单元120，耦合单元120耦合到外部或内部天线180。无线电资源控制器140耦合到收发器110。切换配置代理150耦合到无线电资源控制器140。UE速度表征单元160和小区表征单元170耦合到切换配置代理150。
收发器110被配置来在无线电资源控制器140的控制下建立并且操作与UE的无线电通信信道。
数字基带单元111是用于对所接收和传送的数据符号进行数字处理。数字基带单元111实施必要的协议套件以用于发出、终止或中继数据和控制分组。
模拟带通单元112是用于对最终馈送天线180的传送信号进行调制、方法和整形，并且用于对接收自天线180的信号进行滤波、以尽可能小的噪声进行放大以及进行解调。模拟带通单元112可以与数字基带单元合并，或者可以在所谓的远程无线电头端(RRH，Remote Radio Head-end)配置中被移动得更加靠近天线。
耦合单元120用于组合来自各个收发器110的传送信号并且将其传递到天线180，以及用于把来自天线180的接收信号分派到收发器110。
网络端接单元130容纳用于通过PDN进行通信的适当的介质访问控制(MAC，Medium Access Control)和物理传输(PHY，Physical transport)层，以及用于把传入/外出帧路由到适当的输入/输出(I/O)端口的某种帧分派逻辑。
无线电资源控制器140是用于指派和管理由收发器110和各个UE使用的下行链路和上行链路无线电资源以用于通过空中接口进行无线电通信，也就是说被指派给由eNB 100操作的服务小区以用于在该小区内传输用户或控制通信量的时间和/或频率资源的集合。更加明显的是，无线电资源控制器140基于UE测量报告针对从当前服务小区去到更加适当的相邻小区的外出切换做出决定。
无线电资源控制器140用于进一步配置由eNB 100操作的一个或更多服务小区内的自组织测量策略(参见图2中的“Meas_Policy(CS)”)。
更具体来说，UE被配置有用于向eNB 100报告小区测量的触发标准。具体来说，在初步感测阶段期间，UE被配置来在给定的报告间隔下周期性地报告服务小区以及一个或更多最佳相邻小区的接收功率或质量。当学习阶段完成并且收集了足够的测量样本以用于良好的统计表征时，UE随后被配置来仅仅在满足特定切换条件时才触发测量报告，正如LTE网络中所典型的那样。
在感测阶段期间收集的小区测量数据被保存在本地数据储存库中以供切换配置代理150进一步取回(参见图2中的“M(i,CS,k)；M(i,CN,k)”)，连同另外的测量情境数据，比如UE身份、UE速度类别、UE位置、测量发生的日间时、用户设备制造商等等。
UE还被配置有一项或更多项切换条件，以用于检测给定的相邻小区是用于无线电通信的更加适当的候选小区。
举例来说，UE可以被配置有A3切换条件(相邻小区变得比服务小区更好并且超出一定偏移量)，所述A3切换条件包括滞后数值HYS、TTT数值、一般偏移量数值OFF以及可能的特定于小区的偏移量数值OCN以便管理针对特定相邻小区的特异性。这些参数的数值直接从切换配置代理150获得。如此配置的UE每当测量到来自相邻小区的参考信号的接收功率对于TTT秒比来自服务小区的参考信号的接收功率更好并且超出偏移量数量OFF(可能增大或减小小区单独偏移量OCN)，则报告A3测量事件。滞后HYS防止A3进入和离开条件之间的过多翻转。
进入和离开A3条件由以下不等式定义：
Mn+OCN-HYS>Ms+OFF(1；进入条件)
Mn+OCN-HYS<Ms+OFF(2；离开条件)
其中，Mn(对应地Ms)标示来自邻居(对应地服务)小区的经过第3层(L3)过滤的参考信号接收功率(RSRP)。
切换配置代理150用于处理UE测量报告，以便确定被用于由eNB100操作的一个或更多服务小区内的切换检测的切换参数的最优数值。 如此确定的切换参数值被返回到无线电资源控制器140，以用于适当地配置切换条件(参见图2中的“TTT(CS)；OFF(CS)；OCN(CS,CN)”)。
UE速度表征单元160被配置来通过把UE速度与各个速度阈值进行比较而把特定UE表征为属于特定速度类别，例如低/中/高速类别(LS/MS/HS)。
UE速度表征单元160可以根据由UE提供的第一速度信息来确定UE速度类别(例如从GPS定位数据估计)，以及/或者根据由eNB 100确定的第二速度信息来确定(例如多普勒频移表明关于eNB 100的径向UE速度)，以及/或者根据由来源eNB在传入切换规程期间中继的第三速度信息来确定(例如从在先前的受访小区中花费的时间导出，或者由来源eNB明确地编码)。
对应的UE速度类别被传递到切换配置代理150，以作为针对优化算法的可能输入(参见图2中的“UEi＝LS/MS/HS”)。
相邻小区表征单元170用于确定由eNB 100操作的一个或更多服务小区与其对应的相邻小区之间的站点间距离(ISD)数值。所述ISD数值或者通过无线电通信环境的表征来导出(可能涉及UE)，或者是从网络管理器或网络规划工具获得的现场工程数据。对应的ISD数值被传递到切换配置代理150，以作为针对优化算法的可能输入(参见图2中的“ISD(CS,CN)”)。
图3代表被用在切换配置代理150中以用于确定对应于切换参数(即切换参数TTT和OFF)的最优数值的算法的总体描述。
第一阶段(参见图3中的步骤301)的输出是对应于切换参数的接近最优的数值TTTNO和OFFNO，其是阶段2中的优化阶段的输入。
第二阶段旨在对接近最优的数值TTTNO和OFFNO进行微调，以便产生对应于切换参数的最优数值TTTO和OFFO(参见图3中的步骤302)。
可以在这一层级添加条件(警报)，以便在需要时引起返回阶段1，例如当MRO计数器方面的性能低于预先定义的阈值时(参见图3中的步骤303)。
[阶段1]UE实施经过L3过滤的RSRP测量，并且将其报告给操作 所述UE所附接的服务小区的服务eNB。
后者处理所述测量并且导出初始联合配置(TTT,OFF)。实际上，联合配置对于捕获这两项参数之间的相关性是必要的。
可选的是，可以根据UE的速度类别(例如低、中或高速类别)和/或ISD来对UE测量进行处理，所谓ISD就是分隔服务和相邻小区的天线站点的距离。
直观来看，OFF应当考虑到测量的方差。举例来说，具有较强测量波动的较小OFF数值有可能导致错误切换警报。
此外，TTT是切换条件的持久性的持续时间。当切换进入条件对于一个时间样本为真时，即使测量发生波动，所述条件也必须保持得到验证。因此，TTT直接关联到所述测量如何围绕其均值发散：即方差。
在本发明中，从在TTT窗口尺寸上估计的测量的方差来计算OFF。所述TTT窗口尺寸对应于使得方差稳定到一个稳定数值的最小持续时间。
[阶段1中的TTT配置]设标示在所述时间过程中相继地附接到给定的服务小区CS的US的总体。
设M(i,CS,k)和M(i,CN,k)标示由给定的UE(UEi)在相继的时刻k对于服务小区CS和(该服务小区CS的所有相邻小区当中的)一个相邻小区CN实施的经过L3过滤的RSRP测量。
设Δ(i,CN,k)标示由UE(UEi)报告的服务小区CS的测量样本与相邻小区CN的相应测量样本之间的时间索引差异：
a(i,tN,k)＝M(i,cs,k)-M(i,tN,k)(3)
设VarKΔ是在包括从参考时间索引k0以后的K个测量样本的时间窗口内估计的所述差异Δ(i,CN,k)的方差，其中K标示从[Kmin；Kmax]中取得的一个正整数值。
对应于方差VarKΔ的一个可能的无偏置估计器是：
VarKΔ(i,CN)=1(K-1)Σk=k0k0+K-1(Δ(i,CN,k)-ΔK‾(i,CN))2---(4)]]>
其中Δk标示K个相继的Δ数值上的平均Δ数值：
Δk‾(i,CN)=1KΣk=k0k0+K-1Δ(i,CN,k)---(5)]]>
设TTT(i,CN)是最小K数值，超出该最小K数值的方差VarKΔ处于围绕其渐近数值的一个给定的小区间内。这在图4A中示出：TTT(i,CN)是最小时间窗口，超出该最小时间窗口的方差VarKΔ变得基本上恒定。
对于由UE(UEi)测量的另外的相邻小区以及对于附接在服务小区CS内的各个地理位置处的另外的UE重新迭代前面提到的TTTi计算，从而产生统计总体{TTT(i,CN)}i,CN。
随后从统计总体{TTT(i,CN)}i,CN中的统计量导出对应于TTT参数的接近最优的数值TTTNO。举例来说并且如图4B中所示，其是从90％处的累积密度函数(cdf)获得的：
TTTNO＝CDFg0％{TTT(i，CN)}i，cN (6)
[阶段1中的偏移量配置]所提出的算法依赖于Page Hinkley测试中的一次改变检测的一项令人感兴趣的属性。实际上，Page Hinkley测试检测信号或系统中的突然改变，其具有例如以下应用：监测(检测诊断系统异常的振动模式下的改变)、检测视频中的边界线、通过检测事件的开始和结束来进行语音中的分段。
所提出的算法将这一改变检测测试应用于切换检测。实际上，在理想情况下应当一旦接收自相邻小区的信号比来自服务小区的信号超出给定的切换余量就触发切换决定。改变检测导致检测M(i,CS,k)与M(i,CN,k)之间的差异的均值的改变。
回想到我们旨在优化两个冲突的性能目的：
-最小化实际检测到改变之前的延迟R(分隔有效改变与决定时间的延迟)；同时
-最大化两次错误警报之间的持续时间F。
在实践中，我们的目标是在对于给定的F数值最小化R方面是最优的测试。
Page Hinkley方法在这方面是最优的，其具有下面的强大并且相当简单的属性：
R=2σ2v2Log F---(7)]]>
其中ν标示改变之前和之后的观测的均值的差异，
并且其中σ2标示假定在改变之前和之后不变的所述观测的标称方差数值。
在切换的情境中，R是分隔检测到相邻小区比小区小区更好并且超出一定偏移量的时刻与做出切换决定的时刻的延迟。最小化R导致最小化过晚切换的风险；并且最大化F导致最小化过早切换和切换到错误小区的风险。
随后利用下面的简单公式从等式(6)导出对应于OFF参数的接近最优的数值OFFNO：
OFFNO=σ·2·Log(FHO/RHO)---(8)]]>
其中FHO标示在切换过早或切换到错误小区类型的两次切换失败之间所能容许的目标最大持续时间，
并且其中RHO标示应当在用户跨越小区边界之前发生的检测持续时间(从2个小区之间的边境到实际切换决定的距离)的上限(否则切换会由于触发过晚而失败)。
RHO或者由运营商设定从而使得用户在跨越小区边界之前完成其切换，或者被估计为从小区之间的边境到小区边界的可能持续时间。
σ2被设定到从先前计算的VarKΔ的统计量导出的标称方差数值，其中K被设定到一般TTT数值。举例来说，σ2被设定为统计总体{VarTTTΔ(i,CN)}i,CN的90％处的CDF。
因此，通过OFF是从TTT窗口内的方差计算的这一事实捕获OFF与TTT参数之间的相关性：TTT是从一个可能窗口尺寸集合上的测量的方差导出的；随后把在TTT上估计的这一方差作为输入注入到偏移量模块以用于OFF参数的估计。
可以在每一个速度类别的基础上实例化TTT参数的确定，在这种情况下，总体仅仅涉及已被表征为属于给定速度类别的UE。
类似地，可以在每个速度类别的基础上以及在每一个邻居小区的基础上实例化偏移量参数的确定。现在仅考虑给定相邻小区的以及来自给定速度类别的UE的测量。随后把一般OFF数值设定到默认数值，并且通过调整特定于小区的偏移量参数OCN(正值或负值)来调节对于给定相邻小区所使用的实际偏移量数值。
对于适当地调节RHO数值还可以考虑服务小区与给定相邻小区之间的ISD。实际上，从服务小区到邻居小区高速移动的用户终端在一段较短时间内停留在临界区域(重叠区域)中。关于切换做出决定的持续时间应当较短，因此RHO也应当较短。
现在阐述Page Hinkley测试的一般公式。
设{y1,...,yK}标示信号的K个观测样本。其目的是检测在所述观测序列中是否发生了改变。设yr标示对应于这一改变的样本。
设p0标示改变之前的概率密度函数(PDF)，并且设p1标示改变之后的PDF。
这可以被写作：
H0(无改变)yk∈p0；1≤k≤K
H1(在样本r处改变)yk∈p0；1≤k≤r-1，并且
yk∈p1；r≤k≤K
可以通过下面的方式导出基于最大似然性原理的一般决定规则：
Πk=rKp1(yk)p0(yk)H1><H0η---(9)]]>
随后对于具有固定方差的正常观测将这一测试应用于检测均值从μ0到μ1的跳变。设：
Sk1k2(μ0,v):=vΣk=k1k2(yk-μ0-v2)---(10)]]>
如果我们考虑具有从索引1到滑动索引K(而不是固定索引K)的观测的顺序过程，其表明如果满足下式则发生信号均值中的跳变检测：
S1k(μ0,v)-min1≤k≤K(S1k(μ0,v))>η---(11)]]>
设所述观测序列集合是服务小区CS的RSRP与邻居小区CN的RSRP之间的时间索引差异：
yk:＝Δ(i,CN,k)(12)
如果通过μ0＝0验证了等式(11)并且ν是切换偏移量OFF，则检测到切换。
[阶段2]第二阶段是利用在第一阶段期间计算的参数值(TTTNO， OFFNO)初始化的闭环优化算法。其想法在于根据所体验到的MRO计数器来调节(递增或递减)所述参数值(TTTNO，OFFNO)。
下面基于模拟退火(SA)方法来阐述针对第二阶段的一种可能的实现方式。
SA是用于解决全局优化问题的一种元启发式(meta-heuristic)技术。其在于朝向更好的解迭代地扰动某一次最优解。SA的主要优点在于，其可以应对具有许多局部最优解的非线性、不可微分问题，并且只需要非常少的假设。
SA是基于与冶金学中的退火处理的类比。退火在于加热随后在冻结之前冷却金属的受控处理，以便获得所期望的材料属性：硬度或柔韧性属性。作为类比，在通过模拟退火的优化中，当温度较高时，容许从一种状态到另一种状态的较大反弹(bounce)。当温度变低时，容许从一种状态到另一种状态的越来越小的随机移动，并且系统被稳定到最终冻结状态(最优状态)。
在文献中，常常把通过SA的优化与可以越过山峰从山谷反弹到山谷的反弹球进行比较。在通过SA的优化处理的开头，高温导致越过山峰和山谷的较大反弹。当温度降低时，球无法反弹得较高，于是被困在围绕最优解的较小山谷范围内。
在高温阶段期间，解会移出(逃出)局部最优解。在较低温度下实现最优解的精细搜索。
在图5中描绘出被应用于切换参数的迭代优化的SA。
在步骤501中，利用由第一阶段确定的状态S0＝(TTTNO,OFFNO)初始化所述算法。温度被设定到较高数值T0。温度冷却速率是r。
目标函数是f＝HOL+HOE&W(分别是切换过晚比以及切换过早加切换到错误小区比)。
在步骤502中，选择新的状态S’。可选的是，所述状态选择处理应当考虑到利用S状态获得的性能，即HOL(S)和HOE&W(S)比。举例来说，如果HOL(S)>Max_Threshold，则S’＝S-(λ,β)。
在步骤503中，确定新状态S’的目标函数与先前的状态S的目标函 数之间的差异：
Δ＝f(S′)-f(S)(13)
在步骤504和505中，如果目标函数在状态S’上减小，则对于即将进行的试验选择新的操作点S’，否则以与温度相关的给定概率接收所述新状态(例如如果目标函数增大，则p＝exp(-Δ/T)是新状态S’被接受的概率)。在高温下，即使对于较高的Δ变化也可以接收所述新状态。在低温下，当更为局部地实施最优解的搜索时，仅对于较小的Δ变化才接受新状态S’。
在步骤506中调节温度。可以设想到冷却调度表的许多变型，比如T’＝rT。
在步骤507中，如果满足停止调节，则可以冻结当前状态S。其是最优解；否则，去到步骤502。
还可以通过任何其他方法来初始化第二阶段，比如启发式初始配置或简单地随机配置。这将会影响收敛持续时间。
虽然前面的描述集中于LTE网络以及有关的架构和术语，但是其可以类似地应用于其他移动技术，比如通用移动地面系统(UMTS)和全球移动性系统(GSM)。图2中所描述的功能单元在各个网络单元上的分布对于不同的技术可以有所不同。举例来说，无线电资源控制器140和有关的切换配置代理150通常形成用于UMTS的RNC或者用于GSM的BSC的一部分。由移动站测量并且由切换优化算法使用的信号特性对于不同的技术也可以有所不同。举例来说，可以使用接收信号代码功率(RSCP)或参考信号接收质量(RSRQ)以替代当前的RSRP。
应当注意到，术语“包括”不应当被解释成限制到随后所列出的装置。因此，表达法“包括装置A和B的设备”的范围不应当被限制到仅由组件A和B构成的设备。其意味着关于本发明，所述设备的相关组件是A和B。
还应当注意到，术语“耦合”不应当被解释成仅限于直接连接。因此表达法“设备A耦合到设备B”的范围不应当被限制到其中设备A的输出直接连接到设备B的输入(并且/或者反之亦然)的设备或系统。 其意味着在A的输出与B的输入之间(并且/或者反之亦然)存在一条路径，其可以是包括其他设备或装置的路径。
这里的描述和附图仅仅说明本发明的原理。因此应当认识到，本领域技术人员将能够设想到多种安排，其虽然没有在这里被明确地描述或示出，但是所述安排具体实现了本发明的原理并且被包括在其范围内。此外，这里所引述的所有实例主要意图是用于教育目的，以便帮助读者理解本发明的原理和(多位)发明人对于推进本领域所贡献的概念，并且应当被解释成不受限于这样的具体引述的实例和条件。此外，这里引述本发明的各个原理、方面和实施例及其具体实例的所有声明意图涵盖其等效方案。
可以通过使用专用硬件以及与适当的软件相关联的能够执行软件的硬件来提供在附图中示出的各个单元的功能。当由处理器提供时，所述功能可以由单一专用处理器提供、由单一共享处理器提供或者由多个单独的处理器提供，其中一些处理器可以被共享。此外，处理器不应当被解释成排他性地指代能够执行软件的硬件，而是可以隐含地包括而不限于数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等等。还可以包括其他传统的和/或定制的硬件，比如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)以及非易失性存储装置。