[發(fā)明專利]基站間動(dòng)態(tài)協(xié)同覆蓋方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410138439.0
• 申請(qǐng)日: 2014-04-08
• 公開（公告）號(hào): CN103929752B
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏翼飛;宋梅;蔣超宇;王雅莉;馬躍;滕穎蕾;張勇;滿毅;劉洋;王莉;胡煒;王小軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W16/18
• 分類號(hào): H04W16/18;H04W16/26
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11002
• 代理人: 李迪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及移動(dòng)通信技術(shù)，具體涉及一種基站間動(dòng)態(tài)協(xié)同覆蓋方法。

背景技術(shù)

隨著3G、4G技術(shù)的不斷推廣，越來(lái)越多的新基站投入運(yùn)營(yíng)，在造成了能源浪費(fèi)、環(huán)境污染等問(wèn)題的同時(shí)也極大的增加了運(yùn)營(yíng)成本。所以，對(duì)于高效的節(jié)能通信模式的研究迫在眉睫。

在2010年，IEEE的第21次國(guó)際座談會(huì)較為全面地?cái)⑹隽嗽?G/3G網(wǎng)絡(luò)下應(yīng)用基站休眠模式以達(dá)到節(jié)省能耗的目的這一通信模式。其核心思想在于，當(dāng)一個(gè)基站覆蓋區(qū)域內(nèi)負(fù)載及其低下或者沒(méi)有負(fù)載，我們可以通過(guò)關(guān)閉基站或者維持基站運(yùn)作在一個(gè)極低的功率模式下來(lái)節(jié)省大量不必要的能量消耗。另一方面，在2009年有研究者提出了為基站提供混合能源的想法，這些混合能源包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、光能等綠色能源，也有電網(wǎng)能源、化石能源等傳統(tǒng)能源。經(jīng)過(guò)一定的調(diào)控，增加可再生能源的使用，減少化石能源的消耗，以達(dá)到綠色節(jié)能的目的。

但是，無(wú)論是基站休眠還是使用綠色能源基站，都會(huì)出現(xiàn)時(shí)間或空間上的覆蓋漏洞，導(dǎo)致部分用戶得不到所需服務(wù)的問(wèn)題。所以，一種好的基站間協(xié)同覆蓋的策略就顯得尤為重要。

然而，在現(xiàn)實(shí)的無(wú)線通信環(huán)境中，移動(dòng)用戶在時(shí)間和空間上的分布呈現(xiàn)出無(wú)規(guī)則性，若不通過(guò)對(duì)周圍環(huán)境變化的監(jiān)測(cè)做出實(shí)時(shí)的基站間協(xié)作決策，則很難實(shí)現(xiàn)高效的節(jié)能通信模式。但是在現(xiàn)有技術(shù)中，大多數(shù)方法只考慮靜態(tài)條件中如何控制小區(qū)基站，沒(méi)有考慮用戶數(shù)、用戶位置的隨機(jī)時(shí)變特性，所以在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載環(huán)境動(dòng)態(tài)變化的情況下，如何在某一小區(qū)休眠后，高效準(zhǔn)確的覆蓋通信盲點(diǎn)的問(wèn)題還亟待解決。

發(fā)明內(nèi)容

（一）解決的技術(shù)問(wèn)題

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基站間動(dòng)態(tài)協(xié)同覆蓋方法，有利于在某小區(qū)基站休眠時(shí)，其鄰居小區(qū)的基站能夠高效、及時(shí)、準(zhǔn)確地覆蓋休眠小區(qū)下的所有用戶。

（二）技術(shù)方案

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種基站間動(dòng)態(tài)協(xié)同覆蓋方法，其特征在于，該方法包括：

步驟S1：將基站休眠的小區(qū)均分為若干個(gè)扇區(qū)，統(tǒng)計(jì)每個(gè)扇區(qū)內(nèi)未連接基站的用戶數(shù)；

步驟S2：利用灰色馬爾科夫預(yù)測(cè)模型根據(jù)所述未連接基站的用戶數(shù)計(jì)算出每個(gè)扇區(qū)中經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間后的用戶數(shù)預(yù)測(cè)值；

步驟S3：找出若干個(gè)扇區(qū)中所述用戶數(shù)預(yù)測(cè)值最大的扇區(qū)，并找出在與該扇區(qū)相對(duì)的半個(gè)小區(qū)中所述用戶數(shù)預(yù)測(cè)值最大的扇區(qū)；

步驟S4：擴(kuò)大與這兩個(gè)扇區(qū)接鄰的鄰居小區(qū)的基站的發(fā)射功率，直至這兩個(gè)扇區(qū)內(nèi)的用戶都與基站連接；

步驟S5：返回步驟S1直至該小區(qū)內(nèi)所有用戶都與基站連接。

優(yōu)選地，該方法中在所述步驟S5之后還包括：

步驟S6：每一個(gè)基站在保持與用戶的連接狀態(tài)下盡可能地減小自身的發(fā)射功率。

優(yōu)選地，該方法中在所述步驟S6之后還包括：

步驟S7：當(dāng)檢測(cè)到該小區(qū)內(nèi)的未覆蓋區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)新用戶，或者用戶移動(dòng)到未覆蓋區(qū)域時(shí)，增大與該用戶最近鄰的基站的發(fā)射功率直至該用戶與基站連接。

優(yōu)選地，所述方法還包括：按照預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔序列，每隔一段時(shí)間間隔就轉(zhuǎn)至步驟S1。

優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)時(shí)間間隔序列中，白天的時(shí)間間隔大于夜晚的時(shí)間間隔。

優(yōu)選地，在每次用戶與基站連接之后，還包括：

根據(jù)該基站的帶寬容量、用戶的到達(dá)速率、以及用戶與基站間的頻譜效率計(jì)算該基站的最大用戶數(shù)；

當(dāng)與該基站的連接的用戶數(shù)不小于所述最大用戶數(shù)時(shí)，調(diào)整用戶與基站的連接關(guān)系使與該基站的連接的用戶數(shù)小于所述最大用戶數(shù)。

優(yōu)選地，根據(jù)基站j的帶寬容量BW_j、總數(shù)為Num的用戶中用戶i的到達(dá)速率r_i、以及用戶i與基站j間的頻譜效率s_ij計(jì)算該基站j的最大用戶數(shù)C_j的公式為：

其中α為取值在[0，1]內(nèi)的預(yù)設(shè)參數(shù)。

優(yōu)選地，所述調(diào)整用戶與基站的連接關(guān)系使與該基站的連接的用戶數(shù)小于所述最大用戶數(shù)包括：

計(jì)算與該基站連接的每個(gè)用戶與其最近鄰的兩個(gè)基站的距離差；

按所述距離差從大到小的順序?qū)⒂脩艮D(zhuǎn)移至與其最近鄰的基站，直至與該基站的連接的用戶數(shù)小于所述最大用戶數(shù)；

若與所述最近鄰的基站連接的用戶數(shù)不小于其最大用戶數(shù)，則跳過(guò)對(duì)該用戶對(duì)下一個(gè)用戶進(jìn)行所述轉(zhuǎn)移。

優(yōu)選地，所述方法中移動(dòng)用戶與基站之間的距離通過(guò)其傳輸信號(hào)的衰減來(lái)確定。