[發明專利]小區呼吸系統下基于能效的切換算法

在審

• 申請號: 201810365074.3
• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號: CN108668235A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 王軍選;張倩倩;李睿鑫;鄭雨荷;姬天相
• 申請（專利權）人: 西安郵電大學
• 主分類號: H04W4/029
• 分類號: H04W4/029;H04W36/16;H04W52/02;H04W64/00
• 代理公司: 陜西增瑞律師事務所 61219
• 代理人: 劉艷霞

本發明公開了小區呼吸系統下基于能效的切換算法，如下：步驟一、在宏蜂窩小區覆蓋的范圍內部署a個虛擬小區，其中，每個虛擬小區內的用戶數遠小于宏小區內的用戶數；a為大于1的整數；設定：宏蜂窩小區內設置的基站為宏基站，虛擬小區內設置的基站為虛擬基站；假定每個虛擬小區中均設置有一個虛擬基站，且每個虛擬小區的負載始終保持均衡；步驟二、控制面預測一個移動用戶的運動軌跡，預測出將進入步驟一中所述的其中一個虛擬小區，該虛擬小區為A，且A中的虛擬基站未開啟，設定與A相鄰的虛擬小區中，至少有一個虛擬小區中的虛擬基站是開啟的：如果A中的虛擬基站開啟，則將移動用戶直接接入A；實現了高能效的轉換，并達到節能的效果。

技術領域

本發明屬于無線網絡通信技術領域，具體涉及小區呼吸系統下基于能效 的切換算法。

背景技術

未來異構網組網的核心技術是控制覆蓋面和數據業務面分離。目前，國 內外已提出了多種垂直切換算法，其中基于代價函數的垂直切換機制，用移 動用戶的速度，能量利用，帶寬等作為參量并各自分配權重構成決策函數來 決定是否切換，能夠得到較低的切換阻塞率和較大的系統吞吐量。依靠模糊 邏輯的方法將RSS、可用帶寬(BA)和網絡開銷三個屬性通過模糊邏輯運算 得到判決值來決定是否做出切換，該方法減少了切換延時和丟包率。利用壓 縮感知預測小區負載來動態調整小區的開關來來節省整個系統的能量消耗。還有文獻提出了一種控制面輔助基于能效的切換算法.首先控制面對用戶移 動方向預測，并預測虛擬小區的負載變化，在滿足用戶業務需求的最低容量 的前提下，使用戶將要接入的網絡能效最優，控制面根據這一準則來動態調 整小區開關狀態，以此來達到節能的效果。現有的關于異構網垂直切換算法 在一定程度上為滿足最苛刻業務的需求而浪費大量的頻譜和能量資源，但 是，未能從能效的角度進行考慮。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術的不足，提供一種小 區呼吸系統下基于能效的切換算法，實現了高能效的轉換，并達到節能的效 果。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是，小區呼吸系統下基于 能效的切換算法，該切換算法如下：

步驟一、在宏蜂窩小區覆蓋的范圍內部署a個虛擬小區，其中，每個虛 擬小區內的用戶數遠小于宏小區內的用戶數；a為大于1的整數；設定：宏 蜂窩小區內設置的基站為宏基站，虛擬小區內設置的基站為虛擬基站；假定 每個虛擬小區中均設置有一個虛擬基站；

步驟二、控制面預測一個移動用戶的運動軌跡，預測出將進入步驟一中 所述的其中一個虛擬小區，該虛擬小區為A，且A中的虛擬基站未開啟，設 定與A相鄰的虛擬小區中，至少有一個虛擬小區中的虛擬基站是開啟的：

如果有一個相鄰虛擬小區的虛擬基站開啟，控制面將該虛擬小區作為目 標小區，采用小區呼吸技術將該移動用戶接入目標小區，計算宏蜂窩小區和 接入移動用戶后的目標小區的負載變化，計算得到總的能效值；

如果有大于一個相鄰虛擬小區的虛擬基站開啟，控制面比較移動用戶接 入哪一個相鄰虛擬小區的接入功率最小，選取接入功率最小的虛擬小區作為 目標小區，采用小區呼吸技術將移動用戶接入目標小區，計算宏蜂窩小區和 接入移動用戶后的目標小區的負載變化，計算得到總的能效值。

進一步地，該步驟二中選取接入功率最小的虛擬小區的具體過程如下：

假設每個虛擬小區的虛擬基站的發射功率均為P_t，接入該移動用戶后的 虛擬發射功率為P_tv(i)，通過比較P_tv(i)即得；

其中：P_tv(i)＝P_t+D (1)；

其中：D為當目標小區接入該移動用戶后，該虛擬基站需增加的發射功 率；

R_x為目標小區到該移動用戶的距離；