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1.引言
在软切换中，移动终端可以同时与多个基站建立连接，这些基站的集合称为"激活集"。当移动终端移动时，其接收到的各基站信号强度不断变化，系统需根据信号质量动态调整激活集，即进行"激活集更新"。频繁的激活集更新会带来大量信令开销，影响系统效率。因此，优化软切换的核心目标是在保证通信质量的前提下，减少不必要的激活集更新，降低系统资源消耗。为评估和优化软切换机制的性能，研究者提出了多个关键性能指标，其中最具代表性的是：激活集更新率(ASUR)、平均激活集更新率(MASN)和中断概率(OP)。
2.算法测试效果
3.算法涉及理论知识概要
1.激活集更新率(ASUR)
ASUR定义为单位时间内激活集发生更新的次数，是衡量软切换信令开销的直接指标。ASUR越高，表示系统中频繁进行激活集调整，信令负载越重，资源开销越大。ASUR的计算基于对移动终端在一段时间内激活集变化次数的统计。设在时间区间0 , 𝑇内，某移动终端发生激活集更新的次数为Nasu，则其ASUR为：
该指标反映了单个用户或系统整体的激活集变动频率。在资源优化中，目标是通过合理的切换判决算法（如迟滞机制、滤波算法、移动速度估计等）降低ASUR，从而减少信令开销。
2.平均激活集更新率(MASN)
MASN是ASUR的衍生指标，通常指在特定区域或一段时间内，所有用户激活集更新次数的平均值。它从系统级角度反映软切换的总体开销。设系统中有K个用户，在时间𝑇内第𝑘个用户的激活集更新次数为Nasu(k)，则MASN定义为：
MASN可用于评估不同切换算法或网络配置下的系统级资源开销。例如，采用更大的迟滞参数或更长的滤波窗口可有效降低MASN，但可能牺牲切换及时性，增加中断风险。
3.中断概率(OP)
中断概率是指在软切换过程中，由于信号质量恶化导致通信链路中断的概率。它是衡量通信可靠性的核心指标。在软切换中，若激活集更新不及时或候选基站信号过弱，可能导致所有连接基站的信号均低于门限，从而引发中断。设γtotal为移动终端接收到的总信干比，γth为通信维持所需的最小SIR门限，则中断概率定义为：
在软切换中，总SIR通常为激活集中各基站信号SIR的合并值。在最大比合并(MRC)下：
其中A为当前激活集，γi为第𝑖个基站的SIR。中断概率与激活集大小、信号衰落特性、移动速度、切换算法参数等密切相关。
4.MATLAB核心程序
.................................................................
for i = 1:length(EV)
for j = 1:MTKL
u0 = (5-EV(i)*beta1)/1e3;
Tdwll = exprnd(1/(udwell(i)+u0));%指数分布
time1(i,j) = Tdwll;
u0 = (5-EV(i)*beta2)/1e3;
Tdwll = exprnd(1/(udwell(i)+u0));%指数分布
time2(i,j) = Tdwll;
end
end
figure;
plot(EV,mean(time1,2),'-r>',...
'LineWidth',1,...
'MarkerSize',6,...
'MarkerEdgeColor','k',...
'MarkerFaceColor',[0.9,0.9,0.0]);
hold on
plot(EV,mean(time2,2),'-k<',...
'LineWidth',1,...
'MarkerSize',6,...
'MarkerEdgeColor','k',...
'MarkerFaceColor',[0.9,0.3,0.3]);
hold on
legend('硬切换','软切换');
xlabel('V(m/s)');
ylabel('信道占用时间(s)');
grid on
01_227m5.完整算法代码文件获得
完整程序见博客首页左侧或者打开本文底部GZH名片
（V关注后回复码：X120）
（或者回复：软切换）
V