Các tế bào đích cho những thuê bao “đang rời tế bào”: Một thuê
bao “đang rời tế bào” nghe tín hiệu truyền của tất cả các trạm điều khiển gần đó. Tín hiệu đã thu được từ trạm điều khiển hiện thời sẽ là cao nhất. Cường độ tín hiệu tốt tiếp theo được nhận từ tế bào lân cận gần nhất của thuê bao sẽ hướng về đó và gọi đó là tế bào đích của thuê bao. Thuê bao “đang rời tế
bào” cung cấp cho trạm điều khiển về tế bào đích hiện thời.
Do vậy, đối với mỗi thuê bao “đang rời tế bào”, trạm điều khiển lưu giữ đường đi của tế bào đích mà nó hướng tới. 6 tế bào lân cận của bất kỳ tế bào nóng B nào được đánh số từ 1 đến 6. Số các thuê bao “đang rời tế bào” trong B hướng về tế bào lân cận thứ i được lưu trong biến NumDepart[i].
Một kênh đã thuê sẽ được tái gán cho thuê bao “đang rời tế bào”. Để phương pháp này hiệu quả, chúng ta theo dõi chiến lược thuê kênh trực tiếp (directed borrowing). Các kênh đã thuê từ tế bào lân cận thứ i được tái gán cho những người “khởi hành” về phía tế bào này. Cách thức này rất hiệu quả vì: khi thuê bao thuê kênh từ tế bào đích của nó, thì thuê bao được cho là sẽ tới đó ngay lập tức và giải phóng tất cả các kênh bị khoá. Do vậy thời gian khoá kênh ở tất cả các trường hợp sẽ thấp.
Số lƣợng kênh cho thuê: Ta định nghĩa tham số độ lạnh trung bình
của tế bào, dcavg, được tính toán dựa trên độ lạnh của tất cả các tế bào theo một khoảng thời gian xác định. dcavg là độ lạnh mà tất cả các tế bào nóng cần đạt tới thông qua việc di chuyển kênh từ các tế bào lạnh. Vì vậy, chúng ta có thể tính toán số kênh một tế bào nóng cần thiết để thuê, giả sử rằng số kênh có sẵn trong một tế bào là h.C. X là số kênh mà một tế bào nóng cần thuê từ các tế bào lạnh, khi đó:
Phương thức xác định tham số h, giá trị ngưỡng về độ lạnh của tế bào mà nó có thể chuyển từ nóng sang lạnh được mô tả trong mục 2.4.2.
Độ rộng của vùng ngƣỡng đối với thuê bao “đang rời tế bào”: Như
đã mô tả ở Hình 2.2, r là độ rộng của vùng bóng bao quanh tế bào hình lục
lăng với bán kính R, giả sử rằng r « R, vùng bóng có thể xấp xỉ bằng p.r, ở
đây p là chu vi của tế bào. Nếu tỉ lệ cuộc gọi được phân phối đều bên trong tế bào thì thuê bao “đang khởi hành” thiết lập cuộc gọi được cho bởi K.p.r, ở đây K là mật độ của thuê bao di động trong tế bào đang thiết lập cuộc gọi. Nếu chúng ta hạn chế việc sử dụng các kênh đã thuê chỉ cho tập hợp thuê bao “đang rời tế bào” thì K.p.r X, trong đó X là số kênh được thuê bởi tế
bào nóng, và
Thuật toán thuê kênh
MSC định kỳ gửi tin tới mỗi tế bào x trong vùng để yêu cầu 2 tham số
dc(x) và K, nếu có một tế bào nóng nào trong vùng được xác định bởi dc(x)
của nó, MSC cần phải chạy thuật toán thuê kênh. Khởi đầu, MSC tính toán các tham số sau đây:
Tham số h có thể được tính toán cho mỗi tế bào một khi tất cả các
tham số dc của chúng được biết. Tiếp theo việc tính toán dcavg được thực hiện dựa trên các giá trị dc. Chi tiết phương pháp tính giá trị h được nêu ở mục
2.4.2. Giá trị của h được tính toán một lần và cho tất cả tại MSC do: (i) Phạm vi biến thiên của giá trị h nhỏ;
(ii) Tính toán tập trung vào việc đánh giá giá trị h.
Các giá trị của các tham số toàn cục C (số kênh cố định được gán cho mỗi tế bào), p (chu vi tế bào), dcavg và h và tham số K địa phương đã thu
được được sử dụng để đánh giá giá trị của r (độ rộng của vùng ngưỡng) đối
với mỗi tế bào x rồi được MSC truyền tới x. Mỗi tế bào nóng sử dụng tham
số này để tính biến NumDepart. Giá trị của X được tính toán tại MSC bằng
việc sử dụng các tham số dcavg
, h và C.
Thuật toán thuê kênh được trình bày cụ thể dưới đây. Thuật toán được chạy tại MSC một lần đối với mỗi tế bào nóng.
Bƣớc 1: Gửi một bản tin tới tế bào nóng yêu cầu tính giá trị của biến
NumDepart. Nhận NumDepart từ tế bào nóng.
Bƣớc 2: Chọn những tế bào lân cận này của tế bào thuê những tế bào (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
có khả năng cho thuê mà đang ở trạng thái lạnh và có giá trị khác 0 trong biến NumDepart. Sắp xếp thứ tự tế bào ứng cử theo giá trị giảm dần của hàm
F(B,L) đối với mỗi tế bào có khả năng cho thuê L và tế bào nóng cho thuê B.
Bƣớc 3: Đối với mỗi tế bào i trong danh sách đã sắp xếp trên, tiếp tục
thuê các kênh cho tới khi tiêu chuẩn mượn kênh cơ bản bị vi phạm hoặc số kênh đã thuê = NumDepart[i]. Khoá mỗi kênh đã cho thuê trong tế bào cho thuê và các tế bào đồng kênh của nó mà không đồng kênh với B để tránh nhiễu đồng kênh.
Bƣớc 4: Lặp lại bước 3 cho tới khi hoặc (i) số yêu cầu kênh đã được thuê hoặc (ii) danh sách tế bào đã sắp thứ tự không còn nữa. Kết thúc đối với trường hợp (i).
Bƣớc 5: Tính hàm F(B,L) đối với tất cả các tế bào lạnh L trong cụm
liên kết của B trừ những tế bào đã đề cập ở bước 2 và 4.
Bƣớc 6: Mượn một kênh từ tế bào L có giá trị F(B,L) lớn nhất, khóa
kênh trong L và trong các tế bào đồng kênh với nó mà không đồng kênh với
B. Nhận giá trị dc và tính toán lại hàm F đối với mỗi tế bào này (do dc luôn
thay đổi). Lặp lại bước 6 cho đến khi số yêu cầu về kênh đã được thuê.
Phân tích quá trình thực hiện
Coi thời gian trễ thông báo giữa các trạm điều khiển và MSC là δ, có tổng số N tế bào trong hệ thống. Các thông báo và thời gian trễ tương ứng đối với một lần lặp của thuật toán thuê kênh tập trung được mô tả ở bảng 1. Ở đây X là số các kênh được thuê bởi tế bào nóng.
Khi Thông báo Giữa Số thông báo Trễ Khởi tạo Yêu cầu dc, K Gửi dc, K Gửi r MSC→các trạm điều khiển Các trạm điều khiển→MSC MSC→các trạm điều khiển N N N δ δ δ Thực hiện (số lần lặp=số tế bào nóng) Yêu cầu NumDepart Gửi NumDepart Cho mượn kênh
(i) Yêu cầu kênh
(ii) Kênh id,
dc
(iii) Kênh id Khóa đồng kênh
(a) Yêu cầu khóa
(b) Gửi dc gửi dc
MSC→tế bào nóng Tế bào nóng→MSC
MSC→Trạm điều khiển cho mượn
Trạm điều khiển cho mượn→MSC
MSC→Trạm điều khiển mượn
MSC→Các tế bào đồng kênh với tế bào cho mượn Các tế bào đồng kênh với tế bào cho mượn→MSC
Trạm điều khiển mượn→MSC 1 1 X X X 6X 6X 1 δ δ Xδ Xδ Xδ Xδ Xδ δ Bảng 1
Thông báo „cho mượn kênh‟ trong bảng 1 gồm 3 thông báo độc lập: (i) Yêu cầu kênh từ MSC tới tế bào cho mượn đã được lựa
chọn,
(ii) Mã của kênh và giá trị dc đã được cập nhật từ tế bào cho
mượn tới MSC, (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Do tổng số là X kênh được mượn bởi tế bào nóng, mỗi thông báo được truyền đi X lần. Ngoài ra, mỗi kênh mượn cùng lúc bị khóa trong một số tế bào đồng kênh của tế bào cho mượn. Xem xét cả trường hợp xấu nhất là kênh phải bị khóa ở tất cả 6 tế bào. Sau khi X kênh được mượn, trạm điều khiển của tế bào mượn gửi giá trị dc mới của nó tới MSC và được tính là
thông báo cuối cùng. Tổng số các thông báo trong 1 lần lặp là Mcentral = 3(N+5X+1), tổng thời gian trễ của các thông báo là (6+5X)δ.
Thời gian chạy của thuật toán bị chi phối bởi độ trễ của các thông báo. Trong nhiều trường hợp, thuật toán đợi các giá trị tham số từ các trạm điều khiển mà đòi hỏi phải được tính toán nhiều hơn. Giả sử có Nh tế bào nóng ở thời điểm mà thuật toán đang chạy, dựa vào cột cuối cùng của bảng 1 ta có tổng thời gian để thực hiện thuật toán là:
tcentral = 3δ+(5Xδ+3δ)Nh = 3δ+(5X+3)δNh