[發明專利]一種提高蜂窩弱覆蓋區邊緣無線終端頻譜效率的方法

有效

• 申請號: 201811563763.1
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN109362128B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 桂勁松;惠麗歡
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: H04W72/04
• 分類號: H04W72/04;H04W52/54
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所(普通合伙) 43001
• 代理人: 周詠;林毓俊

本發明公開了一種提高蜂窩弱覆蓋區邊緣無線終端頻譜效率的方法，特別涉及如何結合免費頻譜供應與射頻能量補償構建激勵架構，以促進無線終端之間的合作，實現提升蜂窩弱覆蓋區邊緣無線終端頻譜效率的目標，本發明提供的這種提高蜂窩弱覆蓋區邊緣無線終端頻譜效率的方法，在確保蜂窩邊緣設備用戶的應用體驗質量的前提下，單位資源塊的剩余部分可以作為獎勵資源由SBS進行協調，解決了覆蓋薄弱區域的蜂窩邊緣無線終端頻譜資源利用率較低的問題，提高了邊緣無線終端單位資源塊的頻譜效率。本發明通過招募具有儲能優勢和地理位置優勢的設備作為充電節點而不是依靠SBS來提供射頻能量，大量的能量將可以被SVAP獲取而不是浪費在傳輸路徑上。

技術領域

本發明屬于無線網絡性能優化技術領域，涉及一種提高蜂窩弱覆蓋區邊緣無線終端頻譜效率的方法，特別涉及如何結合免費頻譜供應與射頻能量補償構建激勵架構，以促進無線終端之間的合作，實現提升蜂窩弱覆蓋區邊緣無線終端頻譜效率的目標。

背景技術

根據文獻[1]報道，隨著互聯網的爆炸性發展，互聯網流量峰值增速快于平均增速，且兩者之間的差距呈現日益增大的趨勢。平板與便攜式電腦、智能手機、機器間通信、消費型物聯網應用的流量將會超過固定IP流量。除了增強型移動寬帶應用外，這一增長的主要驅動力將來自于消費者可穿戴設備市場日益增長的需求。2017年，全球可穿戴醫療設備市場價值達到約52億美元，預計到2022年將增長到135億美元。

對于移動運營商來說，應對爆炸性流量需求的一種有效的方法是超密集部署異構蜂窩網絡。比如，在每個宏蜂窩中重疊部署微蜂窩，而在每個微蜂窩中又重疊部署微微蜂窩和毫微微蜂窩。事實上，移動運營商盡管會在其認為的重點區域建設這樣的超密集異構蜂窩網，但很難做到普適無縫的超密集覆蓋。例如，針對體育館、世博中心和郊區工業園區等區域，移動運營商認為其多數時間內流量需求并不高，通常不會按峰值流量需求建設蜂窩網。然而，諸如民間體育賽事、節日慶典活動、大型商品交易會、工業設備博覽會等活動可能會不時地在這些地方舉行，從而導致短期的超高流量需求，這時，一種蜂窩弱覆蓋區域必然會形成。在這樣的區域內，若處于蜂窩覆蓋區邊緣的無線終端申請到了頻譜資源，則其很難充分利用它，究其原因：一方面，在這樣的蜂窩弱覆蓋區域內，邊緣無線終端通常遠離基站，且與基站之間的通信鏈路也可能受到障礙物的遮擋，因此，通信信道質量通常很差，即使邊緣無線終端使用最大發射功率，也可能難以克服很差的信道帶來的信號衰減，導致很難達到應用體驗所要求的數據率；另一方面，更高的發射功率不僅更快地消耗完自身的電池能量，而且也會對相鄰蜂窩覆蓋區同頻信道用戶造成更大干擾，影響其應用體驗。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種提高蜂窩弱覆蓋區邊緣無線終端頻譜效率的方法，通過構建基于免費頻譜供應與無線射頻能量補償的激勵架構，用以提高蜂窩弱覆蓋區邊緣無線終端頻譜效率。

本發明提供的這種提高蜂窩弱覆蓋區邊緣無線終端頻譜效率的方法，包括以下步驟：

(1)在蜂窩弱覆蓋區域中規劃若干個參考點，根據事先制定的標準，為每個參考點選舉一個具有儲能優勢和地理位置優勢的無線終端充當虛擬接入點(Small-cell VirtualAccess Point，SVAP)；

(2)每個SVAP將負責招募具有儲能優勢和地理位置優勢的無線終端來充當小蜂窩能量提供者角色(Small-cell Energy Providers，SEPs)，每個SVAP都將獨自選取一組SEPs為其提供充電服務，這組SEPs也將獲得免費接入基站的頻譜作為提供充電服務的回報；

(3)每個SVAP關聯一組邊緣無線終端，以方便為邊緣無線終端提供中繼轉發服務，并依據轉發數據的貢獻來換取邊緣無線終端的頻譜資源的一部分，作為免費接入基站之用；