[發(fā)明專利]一種異構(gòu)密集網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)用戶數(shù)與綠色微基站數(shù)比例的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110077622.4
• 申請(qǐng)日: 2021-01-20
• 公開（公告）號(hào): CN112752269B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖海林;周夢(mèng);楊婧雷;周迪;汪鵬君;徐愛華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 溫州大學(xué);湖北大學(xué);浙江宇視科技有限公司
• 主分類號(hào): H04W16/18
• 分類號(hào): H04W16/18;H04W24/02
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標(biāo)事務(wù)所有限責(zé)任公司 45112
• 代理人: 覃永峰

本發(fā)明公開一種異構(gòu)密集網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)用戶數(shù)與綠色微基站數(shù)比例的方法，其特征在于，包括如下步驟：1）構(gòu)建異構(gòu)密集網(wǎng)絡(luò)的通信模型；2）計(jì)算綠色微基站到用戶的信噪比；3）計(jì)算綠色微基站到用戶的總的通信容量；4）計(jì)算系統(tǒng)總的能耗；5）獲得能效表達(dá)式；6）依據(jù)最大能效選擇關(guān)聯(lián)模式；7）依據(jù)最大能效進(jìn)行功率分配；8）計(jì)算用戶數(shù)與綠色微基站數(shù)的比例范圍。這種方法能夠在保證用戶的服務(wù)質(zhì)量的約束條件下，采用合理配置綠色微基站數(shù)量、聯(lián)合最大能效的用戶關(guān)聯(lián)和功率分配，從源頭上降低系統(tǒng)的能耗與干擾，以此提高網(wǎng)絡(luò)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種異構(gòu)密集網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)用戶數(shù)與綠色微基站數(shù)比例的方法。

背景技術(shù)

隨著通信技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)的移動(dòng)用戶和接入設(shè)備將會(huì)海量增加，同時(shí)帶來(lái)了爆炸式數(shù)據(jù)增長(zhǎng)，超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)作為5G移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)之一，可以有效的提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋率和網(wǎng)絡(luò)容量，增加綠色微基站數(shù)目，符合5G對(duì)高速率、大連接、低時(shí)延的需求，也符合綠色通信理念。

然而在超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中成倍數(shù)的投入對(duì)微基站的部署也會(huì)使得基站的管理維護(hù)難度加大，電網(wǎng)的部署也變得復(fù)雜，而且會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾和顯著的能耗問(wèn)題，因此通過(guò)選擇合適的用戶數(shù)與綠色微基站數(shù)配比來(lái)控制干擾值，保證用戶服務(wù)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)最大的能效，但是當(dāng)前提高能效的方法更多的只是討論了微基站數(shù)對(duì)能效的影響和用新的算法提高能效值，沒(méi)有進(jìn)一步的討論用戶數(shù)與綠色微基站最佳配比范圍。

因此，在超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)下，考慮整個(gè)系統(tǒng)能效，根據(jù)用戶數(shù)的變化來(lái)部署合適比例的綠色微基站數(shù)目，再結(jié)合移動(dòng)用戶選擇最佳的能效的用戶自適應(yīng)關(guān)聯(lián)方式和最佳能效的功率分配，在保證用戶的服務(wù)質(zhì)量的約束條件下，從源頭上降低系統(tǒng)的能耗與干擾，以此提高網(wǎng)絡(luò)性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種異構(gòu)密集網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)用戶數(shù)與綠色微基站數(shù)比例的方法。這種方法能夠在保證用戶的服務(wù)質(zhì)量的約束條件下，采用合理配置綠色微基站數(shù)量、聯(lián)合最大能效的用戶關(guān)聯(lián)和功率分配，從源頭上降低系統(tǒng)的能耗與干擾，以此提高網(wǎng)絡(luò)性能。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：

一種異構(gòu)密集網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)用戶數(shù)與綠色微基站數(shù)比例的方法，包括如下步驟：

1)構(gòu)建異構(gòu)密集網(wǎng)絡(luò)的通信模型：假設(shè)異構(gòu)密集網(wǎng)絡(luò)由單個(gè)宏基站和均勻分布的M個(gè)密集綠色微基站、密集的N個(gè)用戶組成，基站集合用I＝{0,1,2,...,M}表示，其中i＝0表示為宏基站，i＞0表示為綠色微基站，用戶集合用J＝{1,2,...N}表示；

2)計(jì)算綠色微基站到用戶的信噪比：綠色微基站i到用戶j的SINR，如公式(1)所示：

其中，p_i,j為綠色微基站i對(duì)用戶j的發(fā)射功率，g_i,j為綠色微基站i與用戶j之間的信道增益，|g_i,j|²＝|h_i,j|²*d_i,j^-α，|h_i,j|²為瑞利衰落增益，d_i,j為鏈路之間的距離，α為路徑損耗因子，σ²為綠色微基站i到用戶j的噪聲功率；

3)計(jì)算綠色微基站到用戶的總的通信容量：依據(jù)香農(nóng)定理可得用戶j在綠色微基站i的數(shù)據(jù)速率c_i,j如公式(2)所示：

c_i,j＝Wlog₂(1+r_i,j) (2)，

依據(jù)公式(2)可以獲得單個(gè)綠色微基站i服務(wù)的所有用戶的吞吐量c_i如公式(3)所示：