基于多点协作传输的家庭基站网络节能方法

摘要

本发明公开了基于多点协作传输的家庭基站网络节能方法，主要解决现有技术节能效率低的问题，其实现步骤是：1)初始化未判决基站集合、用户集合以及频谱资源集合，家庭基站根据收集的用户信息确定邻居基站集合，并上报中心控制单元；2)给每个家庭基站分配所需的频谱资源，并将剩余资源作为专用协作资源；3)根据家庭基站的服务用户数目以及邻居基站数目选择待关闭基站；4)为待关闭基站创建协作簇，若存在可用协作资源且协作簇能为待关闭基站服务，该基站可关闭，否则不可关闭；5)更新待判决基站集合，并判断集合是否为空，若不为空，返回步骤3)，否则，所有家庭基站开关状态判定结束。本发明提高了节能效率，可用于家庭基站密集部署的热点区域。

主权项

一种基于多点协作传输的家庭基站网络节能方法，包括如下步骤：(1)系统初始化：假设系统有Q个家庭基站，待判决家庭基站集合用B＝{1,2,..,k,..,Q}表示，初始化所有家庭基站k∈B为开启状态s_k＝1，且将家庭基站k的用户集合表示为初始化家庭基站网络中的可用频谱资源总集合为RE，其中m_k表示接入家庭基站k的用户总数；(2)家庭基站k收集用户的信道状态信息、白噪声信息，确定其邻居基站集合D_k，并将这些信息传送给中心控制单元；(3)为每个家庭基站k分配频谱资源块：中心控制单元统计每个家庭基站所需的频谱资源块数目，采用“图的着色理论”为家庭基站k分配与其邻居基站正交的资源块，并将所分配资源块加入基站k的资源块集合RE_k中；(4)预留采用多点协作传输CoMP技术专用的协作频谱资源集合RE_c：中心控制单元将所有已经分配的频谱资源块从家庭基站网络中的总资源集合RE中移除，并将剩余的频谱资源加入协作资源集合RE_c中，即(5)从待判决家庭基站集合B中选择待关闭基站k^*：优先选择服务用户数目m_k最小的家庭基站作为待关闭基站，即k^*＝arg min m_k，若存在多个家庭基站的服务用户数目等于则从中选择邻居基站数目最少的家庭基站作为待关闭基站k^*；(6)假设邻居基站为其他关闭基站服务时已用的协作资源集合为则得到待关闭基站k^*可用的协作资源为：若待关闭基站k^*的可用协作资源足够服务家庭基站k^*内的个用户，则执行步骤(7)，否则，家庭基站k^*不可关闭，执行步骤(8)；(7)为待关闭基站k^*创建协作簇并判定基站k^*的开关状态：(7a)从待关闭基站k^*的邻居基站集合中选择备选协作基站：设定家庭基站可服务的用户数目阈值m_thres，并将处于开启状态s_j＝1且满足的邻居基站加入到备选协作基站集合中；(7b)假设备选协作基站集合中共有g_thres个备选协作基站，将集合中任意α个基站进行组合，共可得到个协作簇，即其中2≤α≤g_thres；(7c)设Λ^η表示第η个协作簇，计算待关闭基站k^*的用户在协作簇Λ^η服务时的单位频谱速率其中$0<\eta \le y_{k^{*}},$用户$u_{k^{*},i}\in U_{k^{*}};$(7d)设定用户单位频谱速率的门限值R_thres，将同时满足和条件的协作簇作为备选协作簇，加入到备选协作簇集合中，并进行如下判断：若备选协作簇集合则家庭基站k^*可关闭，从备选协作簇集合中选择包含协作基站最少的备选协作簇作为待关闭基站k^*的服务协作簇否则家庭基站k^*不可关闭；(8)若家庭基站k^*可关闭，则更新基站k^*的状态为将基站k^*与协作基站从待判决基站集合B移除，更新协作基站服务用户数目以及专用协作资源使用情况，即$\left\{\begin{array}{c}{m}_j=m_j+m_{k^{*}},\\ {\mathrm{RE}}_c^j={\mathrm{RE}}_c^j\cup {\mathrm{RE}}_{c,k^{*}},\end{array}\right.j\in {\Lambda }_{k^{*}},$并将家庭基站k^*关闭后释放的资源集合RE_k中未被其他家庭基站使用的资源加入到协作资源集合RE_c中；若家庭基站k^*为不可关闭，将家庭基站k^*从待判决基站集合B移除；判断待判决基站集合B是否为空，若则所有家庭基站的开关状态判定结束，否则，返回步骤(5)。