[發明專利]基于距離與負載結合的微基站動態休眠方法及系統

在審

• 申請號: 201710287465.3
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN107124752A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 陳前斌;何小強;吳攀;尹生華;唐倫
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04W52/02
• 分類號: H04W52/02
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司11275
• 代理人: 廖曦

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，特別涉及一種基于距離與負載結合的微基站動態休眠方法及系統。

背景技術

隨著5G超密集組網的提出，即通過在傳統蜂窩網覆蓋范圍內密集部署小蜂窩，密集網絡的部署使得網絡總體容量大大提高，解決了熱點區域用戶高速率請求的問題。在密集組網中，宏基站用于確保區域覆蓋，小蜂窩則部署在例如辦公室、體育場或者商場等熱點區域，不僅可以有效地減少覆蓋空洞，而且也可以提高熱點區域的系統容量。

隨著用戶數量的高速增加和無線網絡規模的不斷擴大，高容量的通信網絡面臨著新的巨大的挑戰。其主要問題是信息和通信技術(Information and Technology，ICT)中，各種無線通信設備所帶來的巨大能耗。美國著名咨詢機構Gartner調查顯示，信息通信行業消耗的能源占全球總消耗能源的2％-10％。并且在無線網絡中，核心網的能耗占網絡總能耗的13％、RNC/BSC占5％、基站占79％、用戶占3％。顯然，核心網和基站的能耗占蜂窩網絡總能耗的主要部分。因此，基站能耗的控制是需要迫切解決的問題。

無線通信業務在時間和空間上呈現不均勻性，給節省網絡能耗帶來了機會。為了滿足各個時刻的業務需求，基站是按照峰值業務需求部署的。當業務量比較多時，基站的能量效率較高。相反，當業務量下降到很少或者沒有業務到達時，基站的能量效率較低。從上面分析可知，在輕負載或者無負載的時候，基站可以處于關斷狀態。

然而，在宏蜂窩下大規模的部署小蜂窩會增加系統的總能耗。由宏蜂窩和大量小蜂窩組成的密集異構網，其總功耗來自宏蜂窩和所有小蜂窩的功耗，在系統總體處于低業務負載情況下，如果開啟所有的小蜂窩，則會因小蜂窩過低的能量效率造成不必要的能量浪費。因此，如何在低業務負載情況下動態的調整小蜂窩開啟或者關閉狀態，降低網絡的總體能耗顯得極其重要。

現有技術提出了一種基于隨機關斷基站的策略，即系統中每一個基站都具有相同的關斷概率。該策略在進行基站關斷時，并沒有考慮基站的負載情況，如果關斷的基站其負載較高，并且該基站距離宏基站較遠的話(處于邊緣區域)，這部分用戶的QoS不能得到保障。如何在關斷基站后既可以保證用戶QoS的情況下，又能夠最大化的降低系統的能耗是一個亟待解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種基于距離與負載結合的微基站動態休眠方法及系統。通過綜合考慮距離和負載來控制微基站休眠，使得降低系統能耗的同時保證用戶QoS。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

基于距離與負載結合的微基站動態休眠方法，包括以下步驟：

步驟1，關閉到宏基站距離小于R_th的微基站；

步驟2，判斷系統總能耗是否下降，且宏基站發射功率是否達到最大發射功率值；若系統總能耗下降且宏基站發射功率未達到最大發射功率值，則執行步驟3，否則，方法停止。

步驟3，繼續關閉剩余的微基站，優先關閉負載小的微基站。

進一步，所述步驟3具體包括以下步驟，

301，關閉剩余微基站中負載最小的微基站；

302，判斷系統總能耗是否下降，且宏基站發射功率是否達到最大發射功率值；若系統總能耗下降且宏基站發射功率未達到最大發射功率值，則執行步驟301，否則，方法停止。

進一步，所述步驟1執行之前還包括以下步驟，

判定系統當前負載是否處于高負載情況，若處于高負載狀態，則激活所有基站；否則，執行步驟1。

進一步，通過宏基站的用戶密度判斷系統當前負載是否處于高負載情況，若用戶密度大于等于λ_th則判定系統當前為高負載情況，若當用戶密度小于λ_th時則判定當前負載為低負載狀態，λ_th為宏基站的用戶密度門限值。

基于距離與負載結合的微基站動態休眠系統，包括判斷模塊，用于判斷當前系統及微基站是否滿足休眠條件；確定模塊，用于確定微基站是否執行休眠，并發送工作狀態指令至微基站；執行模塊，用于根據確定模塊發送的工作狀態指令執行相應的動作。

進一步，所述判斷模塊包括第一判斷單元，用于判定系統當前負載是否處于高負載情況，若處于高負載狀態，則激活所有基站；否則，開始休眠方法。