REDUCING THE EFFECTS OF PING-PONG HANDOVER IN INTRA-LTE NETWORKS USING FUZZY LOGIC

إن من أهم أهداف نظام هو تحسين أداء النظام LTE فيما يتعلق بزيادة كل من معدل الإرسال و سرعة تحميل الملفات و مرونة الحركة و الانتقال و تقليل التأخير و إنقاص التكلفة التشغيلية و الاستثمارية. يعتمد نظام LTE كلياً على بروتوكول الإنترنت، كما يعيد توزيع إدارة الحركة Mobility management بين عناصره، حيث يتم إقرار أمر الاستلام و التسليم Handover decision بين الخلايا المتجاورة في نظام LTE في المحطة القاعدية المطورة evolved Base station. و تعد حركة الانتقال المتكررة و المتذبذب ping-pong لمسار الاتصال بين المحطة المصدر Source و الهدف Target واحدة من أهم المشكلات التي تخفض جودة الخدمة QoS و تضعف الأداء في أثناء عملية التسليم والاستلام بين المحطتين المتجاورتين. إن تأثير هذه الظاهرة أثناء عملية التسليم والاستلام في شبكة LTE النقالة قد عرِض في هذا العمل. هدف هذا العمل إلى تقديم طريقة لتخفيض عدد مرات التأرجح لمسار الاتصال بين الخلية المصدر و الهدف في شبكات ما بعد الجيل الثالث المطورة. و يقدم هذا العمل خوارزمية جديدة للاستلام و التسليم بين المحطات، تعتمد هذه الخوارزمية على الاحتفاظ بالمسار القديم للإشارة (بين المحطة المصدر و البوابة المصدر) في أثناء مدة التأرجح و تأخير عملية إكمال الجزء النهائي من عملية الاستلام و التسليم. يمكن أن تشكل الخوارزمية المقترحة حلا لتخفيض عدد مرات التأرجح غير المرغوب فيها، و من ثم التحكم بإدارة الحركة للنظام و الحفاظ على مصادر الشبكة اللاسلكية. إن تحليل الخوارزمية المقترحة بالاعتماد على المنطق العائم أثبت أنَّه بالإمكان تخفيض معدل الانتقال المتكرر و المتذبذب بين الخلايا المتجاورة، و من ثَم تحسين قيمة مؤشر النوعية لعملية الاستلام و التسليم، و ذلك من أجل قيم عدادي التأخير للخوارزمية المقترحة أقل من 1.5 ثانية و الفرق بين إشارة الهدف و المصدر أكبر من 3 ديسبل.

Improving system performance in terms of data rate, latency, mobility and cost is the scope of Long Term Evolution (LTE) system. All IP architecture with distributed mobility management that have been implemented in LTE and the handover (HO) decision is performed by the evolved base station (eNB). The ping-pong movement in LTE is one of the most crucial problems which reduce the performance of the HO. In this paper, the impact of ping-pong handover on inter eNB handover in LTE networks is investigated. The object of the present work is to provide a method for reducing the number of ping-pong HOs in intra E-UTRA networks. A novel HO algorithm, based on keeping the old path between the source eNB and SGW/MME during the ping-pong movement and delaying the completion HO part, is presented. The ping-pong avoidance algorithm for intra E-UTRA can be a tool to reduce the number of ping-pong HOs and control the demands of the network resources. Analysis results -based on fuzzy logic technique- of the proposed algorithm showed that the probability of ping-pong HO can be reduced efficiently as the difference between the received signal strength from the target and the source (SS(target-source)) and the timer value are higher than 3dB and 1.5 sec respectively.