[發(fā)明專利]一種中繼蜂窩網(wǎng)絡(luò)用戶選擇基站的高效能方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610154850.6
• 申請(qǐng)日: 2016-03-17
• 公開（公告）號(hào): CN105682192A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉楠;黎杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W48/20
• 分類號(hào): H04W48/20;H04W52/02
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務(wù)所 32250
• 代理人: 王斌

1.一種中繼蜂窩網(wǎng)絡(luò)用戶選擇基站的高效能方法，其特征在于，該方法以降低每個(gè)用戶 的通信功耗為原則，以低復(fù)雜度的方式為其選擇合適的服務(wù)基站；在使用兩個(gè)半雙工、譯碼 轉(zhuǎn)發(fā)中繼的蜂窩網(wǎng)絡(luò)中，考慮基站在負(fù)載不高的情況下，高效地選擇用戶所通信基站，給定 用戶初始服務(wù)基站，并根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)動(dòng)態(tài)地為用戶選擇功耗更小的通信基站，具體步驟如下：

步驟1：初始化所有用戶連接到中心基站；

步驟2：在未考慮的用戶中，初始時(shí)為所有用戶，找到一個(gè)在當(dāng)前狀態(tài)下，改變其服務(wù) 基站和時(shí)頻資源塊能達(dá)到最低功耗的用戶，其中時(shí)頻資源塊可大致分為和 三塊。和分別表示中心基站和中繼1和中繼2通信所使用的時(shí)頻資源塊， 且由于中繼的半雙工特性，導(dǎo)致連接在中繼1和中繼2上的用戶只能使用和及 和兩類資源塊，基站的功耗可由如下式計(jì)算：

Pin=P0+ΔpLPmax,0<L≤1PS,L=0---(1)]]>

其中，Pⁱⁿ為中心基站(或中繼)的總功耗，P⁰為基站閑置時(shí)的功耗，Δp為基站的功率放大 效率，P^max為基站的最大傳輸功率，P^S為基站休眠時(shí)的功耗，L為基站的負(fù)載；而中心基站 和中繼的負(fù)載可由以下公式計(jì)算：

LM=Σi∈MriWlog2(1+pMBS·HMBS,iρ1b·pRS1·HRS1,i+ρ2b·pRS2·HRS2,i+n0)NRB+Σi∈R1riWlog2(1+pMBS·HMBS,RS1ρ2a·pRS2·HRS2,RS1+n0)NRB+Σi∈R2riWlog2(1+pMBS·HMBS,RS2ρ1a·pRS1·HRS1,RS2+n0)NRB---(2)]]>

LR1=Σi∈R1riWlog2(1+pRS1·HRS1,iρB·pMBS·HMBS,i+ρ2b·pRS2·HRS2,i+n0)NRB(orΣi∈R1riWlog2(1+pRS1·HRS1,ipMBS·HMBS,i+n0)NRB)---(3)]]>

LR2=Σi∈R2riWlog2(1+pRS2·HRS2,iρB·pMBS·HMBS,i+ρ1b·pRS1·HRS1,i+n0)NRB(orΣi∈R2riWlog2(1+pRS2·HRS2,ipMBS·HMBS,i+n0)NRB)---(4)]]>

其中i∈M、i∈R1、i∈R2表示服務(wù)于中心基站、中繼1和中繼2的用戶，W為一個(gè)資源塊 所占用的帶寬，p為一個(gè)資源塊上的傳輸功率，H為信道增益，n₀為高斯白噪聲，N_RB為基 站所擁有的總的資源塊；而ρ_1a、ρ_2a、ρ_B、ρ_1b和ρ_1b均為干擾因子，其定義如下：

ρ1a=Σi∈R1riWlog2(1+pRS1·HRS1,ipMBS·HMBS,i+n0)Σi∈R2riWlog2(1+pMBS·HMBS,RS2p1a·pRS1·HRS1,RS2+n0)---(5)]]>

ρ2a=Σi∈R2riWlog2(1+pRS1·HRS1,ipMBS·HMBS,i+n0)Σi∈R2riWlog2(1+pMBS·HMBS,RS1ρ2a·pRS2·HRS1,RS2+n0)---(6)]]>

其中N_RB、和分別表示總的資源塊、中心基站與中繼1通信所使用的資源塊 以及中心基站與中繼2通信所使用的資源塊；

步驟3：若將該用戶連到該基站的相應(yīng)資源塊上會(huì)比之前狀態(tài)(該用戶連在中心基站， 其他用戶不變)的功耗小，且不會(huì)使中心基站及兩個(gè)中繼超負(fù)載，那么就將該用戶固定在該 基站上；而中心基站及中繼的約束條件可由以下公式表示：

L_MBS≤1(10)

步驟4：重復(fù)步驟2、3直至所有用戶都被考慮過一遍；

步驟5：將此時(shí)的功耗與初始所有用戶都連接在中心基站時(shí)的功耗相比，取最小功耗的 連接方式；

步驟6：若此時(shí)中繼1或中繼2的負(fù)載低于0.2，則將之關(guān)閉。