发明名称 一种小型基站部署位置的确定方法
摘要 本发明实施例公开了一种小型基站部署位置的确定方法,应用在同频异构组网中第二层基站布置场景中,本发明实施例所提出的技术方案首先对业务分布地图进行网格化,把网格的业务归结到相应的像素点,像素点即网格线交点作为候选的基站站址,网格的疏密程度决定了最后站址的精确程度,再以给定的网络元素模型参数作为输入,提出了一个综合考虑了网络的业务量和信道质量状况参数,通过查找该参数最大值的位置点来等价获取网络能效最优的基站位置布置方案,相比已有的基因遗传算法等随机搜索方法具有更低的时间复杂度。
申请公布号 CN103702337B 申请公布日期 2017.04.19
申请号 CN201410003720.3 申请日期 2014.01.03
申请人 北京邮电大学 发明人 张兴;苏卓文;李先达;王文博
分类号 H04W16/18(2009.01)I;H04W16/22(2009.01)I 主分类号 H04W16/18(2009.01)I
代理机构 北京鑫媛睿博知识产权代理有限公司 11297 代理人 龚家骅
主权项 一种小型基站部署位置的确定方法,应用在同频异构组网中第二层基站站址选择场景中,其特征在于,包括:步骤1、对当前的业务分布地图进行网格化处理,根据所述业务分布地图中的第一层基站站址,以及当前已经确定的小型基站部署位置集合,确定各候选的基站站址的接入状况,其中,每个网格的业务归结到所述网格的中心,各网格线的交点作为所述候选的基站站址;步骤2、结合预设的网络元素模型参数,所述各候选的基站站址的接入状况,以及评价参数的算法,确定所述各候选的基站站址的评价参数;步骤3、在步骤2所确定的各评价参数中,选择最大的评价参数值所对应的候选的基站站址作为本次循环中最优小型基站部署位置,并确定在所述本次循环中最优小型基站部署位置新增小型基站之后的系统能效值;步骤4、将步骤3所确定的系统能效值,与新增小型基站之前的系统能效值进行比较;如果比较结果为小于,则确定当前已经确定的小型基站部署位置集合为最优的小型基站部署位置方案,如果比较结果为不小于,则将待定的小型基站部署位置添加到所述当前已经确定的小型基站部署位置集合中,并返回步骤1,开始下一个待定的小型基站部署位置的确定过程;其中,所述预设的网络元素模型参数,具体包括宏基站模型,基站功耗模型,路径损耗模型,天线模型,以及系统传输带宽为W的简化LTE无线网络,所述宏基站模型,具体为一个宏基站包括三个扇区的基本宏基站模型;所述基站功耗模型,具体为采用包括静态功耗和动态功耗两部分的线性功耗模型,用公式表示为:P=P<sub>sta</sub>+αP<sub>dyn</sub>;其中,P<sub>sta</sub>为基站静态功耗;P<sub>dyn</sub>为基站动态功率,其数值取决于基站使用的资源比例β,即<img file="FDA0001155601210000021.GIF" wi="291" he="86" />其中,<img file="FDA0001155601210000022.GIF" wi="102" he="70" />为基站最大发射功率;α为动态功率的线性系数;所述步骤3,具体为:根据步骤2中所确定的各评价参数EB<sup>K</sup>,选择站址d,使得<img file="FDA0001155601210000023.GIF" wi="398" he="62" />作为本次循环中最优小型基站部署位置;根据公式<img file="FDA0001155601210000024.GIF" wi="537" he="222" />计算系统的能量效率EE,其中,<img file="FDA0001155601210000025.GIF" wi="115" he="79" /><img file="FDA0001155601210000026.GIF" wi="75" he="63" />分别为宏基站<img file="dest_path_image002.GIF" wi="8" he="13" />扇区σ和小型基站j的功耗,当网格中心点i业务被满足则x<sub>i</sub>=1,否则x<sub>i</sub>=0;其中,所述根据最后获得站址的坐标的精度对业务分布地图进行网格化之后,还包括:按照公式<img file="FDA0001155601210000027.GIF" wi="698" he="78" />计算第i个网格中心点接收到第<img file="344769dest_path_image002.GIF" wi="8" he="16" />个宏基站的第σ个扇区的功率,其中,<img file="338772dest_path_image002.GIF" wi="38" he="30" />为中心点i到宏基站<img file="159141dest_path_image002.GIF" wi="7" he="13" />中的路径损耗,<img file="FDA0001155601210000028.GIF" wi="94" he="67" />为相应的天线增益,Los<sub>p</sub>为20dB的渗透损耗,<img file="FDA0001155601210000029.GIF" wi="132" he="79" />为宏基站的最大天线发射功率;按照公式<img file="FDA00011556012100000210.GIF" wi="624" he="71" />计算第i个网格中心点接收到第j个小型基站的功率,其中,G<sub>ij</sub>为像素点i到小型基站j中的路径损耗,<img file="FDA00011556012100000211.GIF" wi="92" he="69" />为相应的天线增益,<img file="FDA00011556012100000212.GIF" wi="130" he="71" />为小型基站的天线发射功率;所述步骤2,具体为:步骤21、根据步骤1中的中心点的接入基站状况,计算各中心点的信干噪比SINR<sub>i</sub>;步骤22、根据公式<img file="FDA0001155601210000031.GIF" wi="293" he="127" />计算候选站址s的估计覆盖范围的评价参数<img file="FDA0001155601210000032.GIF" wi="112" he="71" />其中,Φ<sub>s</sub>为候选站址s的估计覆盖范围;w<sub>i</sub>为中心点i的业务量;<img file="FDA0001155601210000033.GIF" wi="59" he="63" />为中心点i的频谱效率;步骤23、选择第k个候选站址使得<img file="FDA0001155601210000034.GIF" wi="529" he="85" />步骤24、根据最大接收功率确定站址k的实际覆盖范围Φ<sub>a</sub>;步骤25、根据公式<img file="FDA0001155601210000035.GIF" wi="300" he="118" />计算站址k的实际覆盖范围下的评价参数;重复步骤21至步骤25的操作M次,得到M个评价参数EB<sup>K</sup>,其中K为M次循环中得到站址;所述步骤21,具体包括:若中心点接入宏基站<img file="981604dest_path_image002.GIF" wi="7" he="15" />的扇区σ,则信干噪比SINR<sub>i</sub>通过公式<img file="FDA0001155601210000036.GIF" wi="1108" he="191" />得到,其中,n为高斯白噪声,J为当前已经确定的小型基站部署位置集合,L为宏基站集合,Σ为宏基站扇区集合,<img file="FDA0001155601210000037.GIF" wi="350" he="135" />为不同宏基站的信号,<img file="FDA0001155601210000038.GIF" wi="260" he="128" />为当前宏基站不同扇区的信号,<img file="FDA0001155601210000039.GIF" wi="190" he="108" />为所有小型基站的信号;若中心点接入小型基站j,则信干噪比SINR<sub>i</sub>通过公式<img file="FDA00011556012100000310.GIF" wi="795" he="199" />得到,其中,<img file="FDA00011556012100000311.GIF" wi="206" he="135" />为去除当前小型基站的其他小型基站的信号,<img file="FDA00011556012100000312.GIF" wi="318" he="103" />为所有宏基站的干扰信号;在所述步骤22中,所述Φ<sub>s</sub>为以s为中心的距离为D以内的网格中心点,定义为<img file="FDA0001155601210000041.GIF" wi="758" he="87" /><img file="FDA0001155601210000042.GIF" wi="54" he="63" />为中心点i的频谱效率,其计算公式为:<img file="FDA0001155601210000043.GIF" wi="646" he="158" />其中,η<sub>BW</sub>系统的有效带宽比例,SINR<sub>eff</sub>为信噪比阈值;在所述步骤24中,实际覆盖范围Φ<sub>a</sub>具体为站址k处放下小型基站后,所述小型基站能覆盖的范围,其中,<img file="FDA0001155601210000044.GIF" wi="990" he="165" />
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