基于宏基站協作處理微基站部分數據業務的微基站節能方法技術

本發明專利技術涉及一種基于宏基站協作處理微基站部分數據業務的微基站節能方法，在該方法中，當一個微基站已經服務完所有的業務請求并且在其服務的地理區域內沒有新的業務請求出現的時候，微基站只留下必要的模塊工作，進入一個確定時長的休眠窗口。在休眠時間內，微基站沒有業務處理能力，此時原來該微基站服務的地理區域內的業務請求均由小區宏基站處理。當微基站休眠窗口結束的時候將會判斷是否進入下一個休眠窗口，如果是，則業務繼續由宏基站協作處理，否則將微基站打開，該地理區域內在宏基站側排隊還未能處理的業務全部切換回該微基站；該微基站處理完所有業務之后又進入下一個休眠窗口。在本方法中，由于微基站在業務量低的時候處于關閉狀態，因此能夠達到節能的目的。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于移動通信
，涉及一種基于宏基站協作處理微基站部分數據業務的微基站節能方法。
技術介紹
無線通信系統在近十年來得到了飛速的發展。由于智能設備的普及，數據流量增長十分迅速。未來接入通信網絡的設備將會呈幾何級數增長，對通信設備的部署數量的需求也會非常大。那么最后就會造成對電力能耗的極大需求。為了解決這一問題，很多學者提出了“綠色通信”這一概念。它通過研究各種節能策略來降低網絡中的能耗，提高網絡能效。在通信網絡中，大部分的能耗都在基站側，其中超過50％的能耗在接入端。在中指出，歐洲市場中能耗成本占據運營商整個成本支出的18％，而在印度市場則占據了32％。因此通信網絡中低能效問題的解決不僅是對環保事業的極大貢獻，也能極大的降低運營商的運營成本。因此通信行業的許多專家學者都這致力于提高網絡能效。目前也存在著很多其他的基站節能方式。例如有的基站關斷節能方法，使用基站當前的業務數量來決定是否進入休眠狀態。確定一個基站關閉的業務門限值N，當基站業務處理完之后，進入休眠狀態；此后到達基站的業務都在緩存中排隊等待處理，當緩存中排隊的業務數量到達門限值N時，基站打開處理業務；處理完業務之后微基站又重新進入休眠狀態。密集場景下基站協作關斷節能的方法也有一些，例如將一些鄰近的微基站當做一個集群，在整個集群中的用戶可以互相切換，通過記錄當前這個集群中業務數量的多少來決定整個集群中微基站打開的數量。當前的一些節能機制存在一些問題，使用基站業務積累門限的節能策略時，由于業務數量的只能取整數，可能會造成最佳累積門限不連續，不能取得最佳的節能效果。同時造成先到達的業務有較大的時延，對系統性能影響較大。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術的目的在于提供一種基于宏基站協作處理微基站部分數據業務的微基站節能方法，采用宏基站與微基站的協作，微基站休眠由時間長度控制相結合的方式；微基站的休眠由業務累積門限觸發，而微基站的開啟由業務累積門限以及休眠時間長度共同觸發；當微基站沒有業務處理的時候，進入一個一定時長的休眠窗口，同時在休眠窗口內，到達的業務由宏基站協作處理；在一個關閉窗口結束的時候，微基站將會判斷是否進入下一個關閉窗口。如果在判決時刻，發現此時微基站服務區域內有業務正在小區宏基站排隊，則微基站打開，將該微小區范圍內在宏基站排隊的業務全部切換回這個微基站；如果在判決時刻，發現此時微基站服務區域內沒有業務正在小區宏基站排隊，則微基站進入下一個關閉窗口。為達到上述目的，本專利技術提供如下技術方案：一種基于宏基站協作處理微基站部分數據業務的微基站節能方法，該方法針對的小區網絡拓撲結構包括一個宏基站，在這個宏基站服務的地理區域內的熱點地區有若干個微基站；微基站工作模式分為休眠模式和活躍模式，微基站處于休眠模式時只有部分控制器件工作，不能向所服務的用戶傳輸數據；微基站處于活躍模式時基站射頻單元完全處于開啟狀態，能夠向所服務的用戶下行傳輸數據，一個休眠模式包括若干個休眠窗口；宏基站工作模式包括活躍模式，此時基站射頻單元完全處于開啟狀態，能夠向所服務的用戶下行傳輸數據；宏基站和微基站在活躍模式期間能處理所有的業務；該方法具體包括以下步驟：S1：休眠——微基站服務完在該微基站排隊的所有業務請求，并且該微基站服務區域內沒有新的業務請求產生時，微基站進入一個一定時間長度的休眠窗口；S2：協作——微基站關閉時所有業務到宏基站側排隊，當微基站打開時則業務切換回微基站，具體包括：在此微基站處于休眠狀態的時候，其服務區域內的所有新產生的業務均到小區宏基站側排隊，由宏基站協作處理；當微基站一個休眠窗口結束的時候，將對是否進入活躍模式進行判決；如果判決結果為該微基站不進入活躍模式，則該微基站進入下一個固定時長休眠窗口；如果判決結果為該微基站進入活躍模式，則該微基站服務區域內在小區宏基站側排隊的業務切換回該微基站；微基站將處理這些切換回來的業務和在處理這些業務的過程中新到達的業務，直到所有業務處理完畢；該微基站處理完所有業務之后，進入下一個固定時長的休眠窗口；S3：基于能耗-時延雙優化的休眠窗口時長控制——本專利技術目的不僅僅是節能，而是同時兼顧系統的時延性能，因此通過選擇最優的休眠窗口時長來得到最優的能耗-時延耗費值，具體求解過程描述如下：假設休眠窗口時長均值為t，求得基站打開和關閉的時間長度以及開關頻率，進一步可以求得系統能耗；同時假設業務服從的分布可以由t可以求得業務的平均時延，最終通過代數運算求得最佳的t值。進一步，所述的微基站的服務區域包括：微基站確定一個發射功率，其輻射的地理區域內能滿足移動臺的最低業務傳輸要求的區域的總和。進一步，在步驟S1中，所述的微基站的一定時間長度的休眠窗口為：在一個休眠窗口開始的時刻，已經確定了該休眠窗口的時間長度；不同的休眠窗口可以有不同的休眠時長，也可以有相同的休眠時長。進一步，在步驟S2中，當微基站一個休眠窗口結束的時候，將對是否進入活躍模式進行判決，其判決條件為：判斷此時該微基站服務區域內是否還有業務在小區宏基站處排隊還未進行處理，如果有則判決結果為“是”，如果沒有則判決結果為“否”。本專利技術的有益效果在于：與現有技術相比，本專利技術采用宏基站與微基站的協作，微基站休眠由時間長度控制相結合的方式，微基站的休眠由業務累積門限觸發，而微基站的開啟由業務累積門限以及休眠時間長度共同觸發；通過本方法，能夠很好的實現微基站在的節能目的。附圖說明為了使本專利技術的目的、技術方案和有益效果更加清楚，本專利技術提供如下附圖進行說明：圖1為本專利技術實施例提供微基站處于活躍模式的網絡拓撲基本結構；圖2為本專利技術實施例提供微基站處于休眠模式的網絡拓撲基本結構；圖3為本專利技術實施例中根據提出的協作關斷節能方法的宏基站與微基站的時序圖；圖4為本專利技術實施例中根據提出的協作關斷節能方法的業務流程圖；圖5為本專利技術實施例中根據提出的協作關斷節能方法的宏基站流程圖；圖6為本專利技術實施例中根據提出的協作關斷節能方法的微基站流程圖；圖7為本方法的整體流程圖。具體實施方式下面將結合附圖，對本專利技術的優選實施例進行詳細的描述。參見圖1，圖1為本專利技術實施例提供的微基站活躍模式下網絡拓撲結構圖。在本實施例中，一個宏小區包含一個宏基站和若干個微基站。在高密集場景中，有若干個熱點，每個熱點區域可能存在若干個微基站。用戶可以在微基站和宏基站根據一定的規則自由切換。微基站與微基站之間也可以根據一定的規則自由切換。圖中區域A表示宏基站能夠服務的區域，區域B表示某個微基站能夠服務的區域。在微基站中，其區域范圍為實線表示當前該微基站處于打開狀態。參見圖2，圖2為本專利技術實施例提供的微基站休眠模式下網絡拓撲結構圖。在本專利技術實施例中，一個宏小區包含一個宏基站和若干個微基站。在高密集場景中，有若干個熱點，每個熱點區域可能存在若干個微基站。用戶可以在微基站和宏基站根據一定的規則自由切換。微基站與微基站之間也可以根據一定的規則自由切換。圖中區域A表示宏基站能夠服務的區域，區域B表示某個微基站能夠服務的區域。在微基站中，其區域范圍為虛線表示當前該微基站處于休眠狀態。參見圖3，圖3為本專利技術實施例的宏基站與微基站協作，微基站休眠策略的節能的時序圖。在本專利技術實施例中，如果微基站處于開啟狀態，則用戶業務請求到達微基站；如果本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于宏基站協作處理微基站部分數據業務的微基站節能方法，其特征在于：該方法針對的小區網絡拓撲結構包括一個宏基站，在這個宏基站服務的地理區域內的熱點地區有若干個微基站；微基站工作模式分為休眠模式和活躍模式，微基站處于休眠模式時只有部分控制器件工作，不能向所服務的用戶傳輸數據；微基站處于活躍模式時基站射頻單元完全處于開啟狀態，能夠向所服務的用戶下行傳輸數據，一個休眠模式包括若干個休眠窗口；宏基站工作模式包括活躍模式，此時基站射頻單元完全處于開啟狀態，能夠向所服務的用戶下行傳輸數據；宏基站和微基站在活躍模式期間能處理所有的業務；該方法具體包括以下步驟：S1：休眠——微基站服務完在該微基站排隊的所有業務請求，并且該微基站服務區域內沒有新的業務請求產生時，微基站進入一個一定時間長度的休眠窗口；S2：協作——微基站關閉時所有業務到宏基站側排隊，當微基站打開時則業務切換回微基站，具體包括：在此微基站處于休眠狀態的時候，其服務區域內的所有新產生的業務均到小區宏基站側排隊，由宏基站協作處理；當微基站一個休眠窗口結束的時候，將對是否進入活躍模式進行判決；如果判決結果為該微基站不進入活躍模式，則該微基站進入下一個固定時長休眠窗口；如果判決結果為該微基站進入活躍模式，則該微基站服務區域內在小區宏基站側排隊的業務切換回該微基站；微基站將處理這些切換回來的業務和在處理這些業務的過程中新到達的業務，直到所有業務處理完畢；該微基站處理完所有業務之后，進入下一個固定時長的休眠窗口；S3：基于能耗?時延雙優化的休眠窗口時長控制：通過選擇最優的休眠窗口時長來得到最優的能耗?時延耗費值，具體求解過程描述如下：假設休眠窗口時長均值為t，求得基站打開和關閉的時間長度以及開關頻率，進一步可以求得系統能耗；同時假設業務服從的分布可以由t可以求得業務的平均時延，最終通過代數運算求得最佳的t值。...

【技術特征摘要】
1.一種基于宏基站協作處理微基站部分數據業務的微基站節能方法，其特征在于：該方法針對的小區網絡拓撲結構包括一個宏基站，在這個宏基站服務的地理區域內的熱點地區有若干個微基站；微基站工作模式分為休眠模式和活躍模式，微基站處于休眠模式時只有部分控制器件工作，不能向所服務的用戶傳輸數據；微基站處于活躍模式時基站射頻單元完全處于開啟狀態，能夠向所服務的用戶下行傳輸數據，一個休眠模式包括若干個休眠窗口；宏基站工作模式包括活躍模式，此時基站射頻單元完全處于開啟狀態，能夠向所服務的用戶下行傳輸數據；宏基站和微基站在活躍模式期間能處理所有的業務；該方法具體包括以下步驟：S1：休眠——微基站服務完在該微基站排隊的所有業務請求，并且該微基站服務區域內沒有新的業務請求產生時，微基站進入一個一定時間長度的休眠窗口；S2：協作——微基站關閉時所有業務到宏基站側排隊，當微基站打開時則業務切換回微基站，具體包括：在此微基站處于休眠狀態的時候，其服務區域內的所有新產生的業務均到小區宏基站側排隊，由宏基站協作處理；當微基站一個休眠窗口結束的時候，將對是否進入活躍模式進行判決；如果判決結果為該微基站不進入活躍模式，則該微基站進入下一個固定時長休眠窗口；如果判決結果為該微基站進入活躍模式，則該微基站服務區域內在小區宏基站側排隊的業務切換回該微基站；微基站將處理這些切換回來的業務和在處理這些業務的過程...

【專利技術屬性】
技術研發人員：唐倫，沈海強，何小強，張元寶，牛瑞彪，陳前斌，
申請(專利權)人：重慶郵電大學，
類型：發明
國別省市：重慶;50