本發明專利技術提供一種能量高效的頻譜共享與基站休眠聯合方法，用于解決現有技術中只采用單一的部分頻譜共享PSR或基站休眠BSS策略提高異構網絡能量效率，且這兩種單一的方法對異構網路的能量效率提高效果不夠顯著的問題。本發明專利技術提供的方法包括步驟：確定使整個系統能量損耗最小的微基站層的頻譜復用因子β；根據所述微基站層的頻譜復用因子β，確定同時使宏基站層與微基站層覆蓋概率最大化的宏基站層與微基站層的最優活躍概率比Γ。該方法通過優化PSR系數β，并將宏基站和微基站的活躍概率比與PSR系數β結合起來，使得在給定的信干噪比閾值條件下，宏基站層和微基站層的覆蓋概率和能效最大化。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術通信領域，特別是指。
技術介紹
隨著用戶對傳輸數據率需求的增加，傳統的通信網絡已經無法為其提供無縫的覆 蓋W及飛速增長的吞吐量。雙層異構網絡，即宏小區和微小區共存，已經成為解決上述問題 的潛在技術之一。在異構網絡化eterogeneousNetworks,化tNets)中，微小區由低功耗的 設備組成，可W幫助傳統的宏小區來增加網絡的容量，從而提高能量效率。 盡管如此，能量損耗問題在未來的異構網絡研究中仍然是個重要的問題。如何利 用有限的無線頻譜來解決能量效率問題是未來異構網絡研究的主要方向之一。在兩層異構 網絡中，為了提高頻譜效率，微基站和宏基站共享相同的頻譜資源，但是該會產生嚴重的層 間干擾，影響系統性能。鑒于此，部分頻譜共享（Partial-Spectrum-Reuse，PSR)成為學術 界的研究熱點，即只允許微小區共享宏小區的部分頻譜資源，從而減少了宏小區和微小區 之間的干擾，同時在一定程度上提高了能量效率。 此外，基站休眠炬ase-Station-Sleep，BS巧策略也被證實為一種能提高系統能 量效率的有效方法，讓低業務量的基站進入睡眠狀態，只消耗很低的能量，在業務量增加時 再喚醒。 但是，現有的PSR和BSS策略各自從一個方面來對雙層異構網絡無線資源進行優 化，只考慮頻譜共享或是只考慮基站休眠，異構網絡的能量效率提高還不夠顯著，因此，需 要一種能夠從該個兩個維度同時對異構網絡系統進行優化的方案。
技術實現思路
為了解決現有的頻譜共享或基站休眠策略都只能從一個方面來對雙層異構網絡 無線資源進行優化的問題，本專利技術提供，該 方法結合部分頻譜復用和基站休眠兩種技術的優勢，提出了在未來的異構網絡中，既能減 小內部干擾又能提高能量效率的聯合優化方法，通過優化PSR系數和基站的活躍概率比， 使得在給定的信干噪比闊值條件下，宏基站層和微基站層的覆蓋概率和能效最大化。 本專利技術提供的，包括：[000引確定使整個異構網絡系統覆蓋概率最大的微基站層的最優頻譜復用因子0W及 宏基站層與微基站層的最優活躍概率比r; 根據所述微基站層的最優頻譜復用因子0W及宏基站層與微基站層的最優活躍 概率比r，同時實行頻譜共享與基站休眠。 其中，所述整個異構網絡系統覆蓋概率取宏基站層覆蓋概率和微基站層覆蓋概率 二者中的最小值，且當所述宏基站層覆蓋概率和微基站層覆蓋概率相等時，所述整個異構 網絡系統覆蓋概率最大。 其中，所述微基站層的最優頻譜復用因子0的確定方法為：在滿足 ei〇g2(i+T) >w，eG(〇，1]和宏基站層覆蓋概率等于微基站層覆蓋概率的條件下，計算 使宏/微基站層覆蓋概率最大的微基站層的頻譜復用因子0的取值范圍，并將該取值范圍 的下限值作為所述微基站層的最優頻譜復用因子0 ;其中，T為給定的SINR闊值，W為微基 站層的下行速率下限值。 其中，當忽略熱噪聲的影響時，所述宏基站層覆蓋概率Pm(T)的計算方法為：[001 引【主權項】1. ，其特征在于，包括： 確定使整個異構網絡系統覆蓋概率最大的微基站層的最優頻譜復用因子β以及宏基 站層與微基站層的最優活躍概率比Γ ; 根據所述微基站層的最優頻譜復用因子β以及宏基站層與微基站層的最優活躍概率 比r，同時實行頻譜共享與基站休眠。2. 如權利要求1所述的能量高效的頻譜共享與基站休眠聯合方法，其特征在于，所述 整個異構網絡系統覆蓋概率取宏基站層覆蓋概率和微基站層覆蓋概率二者中的最小值，且 當所述宏基站層覆蓋概率和微基站層覆蓋概率相等時，所述整個異構網絡系統覆蓋概率最 大。3. 如權利要求2所述的能量高效的頻譜共享與基站休眠聯合方法，其特征在于，所述 微基站層的最優頻譜復用因子β的確定方法為：在滿足β l〇g2(l+T)彡w，β e (〇, 1]和 宏基站層覆蓋概率等于微基站層覆蓋概率的條件下，計算使宏/微基站層覆蓋概率最大的 微基站層的頻譜復用因子β的取值范圍，并將該取值范圍的下限值作為所述微基站層的 最優頻譜復用因子β ;其中，T為給定的SINR閾值，w為微基站層的下行速率下限值。4. 如權利要求3所述的能量高效的頻譜共享與基站休眠聯合方法，其特征在于，當忽 略熱噪聲的影響時，所述宏基站層覆蓋概率Pm(T)的計算方法為：所述微基站層覆蓋概率Pm (T)的計算方法為：Xm、λΜ分別為當前異構網絡中微基站、宏基站的密度；μ為宏基站的發射功率的倒 數，c為宏基站發射功率和微基站發射功率的比值；T為給定的SINR閾值；α為預定路徑衰 落指數。5. 如權利要求4所述的能量高效的頻譜共享與基站休眠聯合方法，其特征在于，所述 微基站層的最優頻譜復用因子β確定后，根據以下公式計算宏基站層與微基站層的最優 活躍概率比Γ :其中，λm、λM分別為當前異構網絡中微基站、宏基站的密度；C為宏基站發射功率和微 基站發射功率的比值；T為給定的SINR閾值；α為預定路徑衰落指數。6.如權利要求5所述的能量高效的頻譜共享與基站休眠聯合方法，其特征在于，所述 根據所述微基站層的最優頻譜復用因子β以及宏基站層與微基站層的最優活躍概率比Γ 同時實行頻譜共享與基站休眠，具體包括步驟： 確定滿足所述宏基站層與微基站層的最優活躍概率比Γ的宏基站層活躍概率Ρμ和微 基站層活躍概率Pm; 在當前異構網絡中使所述宏基站和微基站分別以（I-Pm)和（I-Pm)的概率進行休眠，并 且微基站僅復用宏基站頻譜的β部分。【專利摘要】本專利技術提供，用于解決現有技術中只采用單一的部分頻譜共享PSR或基站休眠BSS策略提高異構網絡能量效率，且這兩種單一的方法對異構網路的能量效率提高效果不夠顯著的問題。本專利技術提供的方法包括步驟：確定使整個系統能量損耗最小的微基站層的頻譜復用因子β；根據所述微基站層的頻譜復用因子β，確定同時使宏基站層與微基站層覆蓋概率最大化的宏基站層與微基站層的最優活躍概率比Γ。該方法通過優化PSR系數β，并將宏基站和微基站的活躍概率比與PSR系數β結合起來，使得在給定的信干噪比閾值條件下，宏基站層和微基站層的覆蓋概率和能效最大化。【IPC分類】H04W52-02, H04W16-14【公開號】CN104837141【申請號】CN201510081160【專利技術人】張中山, 王敏, 柴曉萌, 隆克平 【申請人】北京科技大學【公開日】2015年8月12日【申請日】2015年2月14日本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種能量高效的頻譜共享與基站休眠聯合方法，其特征在于，包括：確定使整個異構網絡系統覆蓋概率最大的微基站層的最優頻譜復用因子β以及宏基站層與微基站層的最優活躍概率比Γ；根據所述微基站層的最優頻譜復用因子β以及宏基站層與微基站層的最優活躍概率比Γ，同時實行頻譜共享與基站休眠。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：張中山，王敏，柴曉萌，隆克平，
申請(專利權)人：北京科技大學，
類型：發明
國別省市：北京;11
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