基站間動態協同覆蓋方法
2023-05-25 11:30:41
基站間動態協同覆蓋方法
【專利摘要】本發明涉及移動無線通信，具體提供了一種基站間動態協同覆蓋方法。針對現有技術只考慮靜態條件中如何控制小區基站，沒有考慮用戶數、用戶位置的隨機時變特性，而無法高效準確地在某一小區休眠後覆蓋通信盲點的問題，本發明以灰色馬爾科夫預測模型的用戶數預測，結合分區統計的動態協同覆蓋方法，有利於在某小區基站休眠時，其鄰居小區的基站能夠高效、及時、準確地覆蓋休眠小區下的所有用戶。
【專利說明】基站間動態協同覆蓋方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及移動通信技術，具體涉及一種基站間動態協同覆蓋方法。
【背景技術】
[0002]隨著3G、4G技術的不斷推廣，越來越多的新基站投入運營，在造成了能源浪費、環境汙染等問題的同時也極大的增加了運營成本。所以，對於高效的節能通信模式的研究迫
在眉睫。
[0003]在2010年，IEEE的第21次國際座談會較為全面地敘述了在2G/3G網絡下應用基站休眠模式以達到節省能耗的目的這一通信模式。其核心思想在於，當一個基站覆蓋區域內負載及其低下或者沒有負載，我們可以通過關閉基站或者維持基站運作在一個極低的功率模式下來節省大量不必要的能量消耗。另一方面，在2009年有研究者提出了為基站提供混合能源的想法，這些混合能源包括太陽能、風能、光能等綠色能源，也有電網能源、化石能源等傳統能源。經過一定的調控，增加可再生能源的使用，減少化石能源的消耗，以達到綠色節能的目的。
[0004]但是，無論是基站休眠還是使用綠色能源基站，都會出現時間或空間上的覆蓋漏洞，導致部分用戶得不到所需服務的問題。所以，一種好的基站間協同覆蓋的策略就顯得尤為重要。
[0005]然而，在現實的無線通信環境中，移動用戶在時間和空間上的分布呈現出無規則性，若不通過對周圍環境變化的監測做出實時的基站間協作決策，則很難實現高效的節能通信模式。但是在現有技術中，大多數方法只考慮靜態條件中如何控制小區基站，沒有考慮用戶數、用戶位置的隨機時變特性，所以在網絡負載環境動態變化的情況下，如何在某一小區休眠後，高效準確的覆蓋通信盲點的問題還亟待解決。
【發明內容】
[0006](一)解決的技術問題
[0007]針對現有技術的不足，本發明提供一種基站間動態協同覆蓋方法，有利於在某小區基站休眠時，其鄰居小區的基站能夠高效、及時、準確地覆蓋休眠小區下的所有用戶。
[0008](二)技術方案
[0009]為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現:
[0010]一種基站間動態協同覆蓋方法，其特徵在於，該方法包括:
[0011]步驟S1:將基站休眠的小區均分為若干個扇區，統計每個扇區內未連接基站的用戶數；
[0012]步驟S2:利用灰色馬爾科夫預測模型根據所述未連接基站的用戶數計算出每個扇區中經過預定時間後的用戶數預測值；
[0013]步驟S3:找出若干個扇區中所述用戶數預測值最大的扇區，並找出在與該扇區相對的半個小區中所述用戶數預測值最大的扇區；[0014]步驟S4:擴大與這兩個扇區接鄰的鄰居小區的基站的發射功率，直至這兩個扇區內的用戶都與基站連接；
[0015]步驟S5:返回步驟SI直至該小區內所有用戶都與基站連接。
[0016]優選地，該方法中在所述步驟S5之後還包括:
[0017]步驟S6:每一個基站在保持與用戶的連接狀態下儘可能地減小自身的發射功率。
[0018]優選地，該方法中在所述步驟S6之後還包括:
[0019]步驟S7:當檢測到該小區內的未覆蓋區域內出現新用戶，或者用戶移動到未覆蓋區域時，增大與該用戶最近鄰的基站的發射功率直至該用戶與基站連接。
[0020]優選地，所述方法還包括:按照預設的時間間隔序列，每隔一段時間間隔就轉至步驟SI。
[0021]優選地，所述預設時間間隔序列中，白天的時間間隔大於夜晚的時間間隔。
[0022]優選地，在每次用戶與基站連接之後，還包括:
[0023]根據該基站的帶寬容量、用戶的到達速率、以及用戶與基站間的頻譜效率計算該基站的最大用戶數；
[0024]當與該基站的連接的用戶數不小於所述最大用戶數時，調整用戶與基站的連接關係使與該基站的連接的用戶數小於所述最大用戶數。
[0025]優選地，根據基站j的帶寬容量BWp總數為Num的用戶中用戶i的到達速率巧、以及用戶i與基站j間的頻譜效率su計算該基站j的最大用戶數&的公式為:
[0026]
【權利要求】
1.一種基站間動態協同覆蓋方法，其特徵在於，該方法包括: 步驟S1:將基站休眠的小區均分為若干個扇區，統計每個扇區內未連接基站的用戶數； 步驟S2:利用灰色馬爾科夫預測模型根據所述未連接基站的用戶數計算出每個扇區中經過預定時間後的用戶數預測值； 步驟S3:找出若干個扇區中所述用戶數預測值最大的扇區，並找出在與該扇區相對的半個小區中所述用戶數預測值最大的扇區； 步驟S4:擴大與這兩個扇區接鄰的鄰居小區的基站的發射功率，直至這兩個扇區內的用戶都與基站連接； 步驟S5:返回步驟SI直至該小區內所有用戶都與基站連接。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，該方法中在所述步驟S5之後還包括: 步驟S6:每一個基站在保持與用戶的連接狀態下儘可能地減小自身的發射功率。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，該方法中在所述步驟S6之後還包括: 步驟S7:當檢測到該小區內的未覆蓋區域內出現新用戶，或者用戶移動到未覆蓋區域時，增大與該用戶最近鄰的基站的發射功率直至該用戶與基站連接。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括:按照預設的時間間隔序列，每隔一段時間間隔就轉至步驟SI。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述預設時間間隔序列中，白天的時間間隔大於夜晚的時間間隔。
6.根據權利要求1至5中任意一項所述的方法，其特徵在於，在每次用戶與基站連接之後,還包括: 根據該基站的帶寬容量、用戶的到達速率、以及用戶與基站間的頻譜效率計算該基站的最大用戶數； 當與該基站的連接的用戶數不小於所述最大用戶數時，調整用戶與基站的連接關係使與該基站的連接的用戶數小於所述最大用戶數。
7.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，根據基站j的帶寬容量BWp總數為Num的用戶中用戶i的到達速率巧、以及用戶i與基站j間的頻譜效率su計算該基站j的最大用戶數G的公式為:
8.根據權利要求6或7所述的方法，其特徵在於，所述調整用戶與基站的連接關係使與該基站的連接的用戶數小於所述最大用戶數包括: 計算與該基站連接的每個用戶與其最近鄰的兩個基站的距離差； 按所述距離差從大到小的順序將用戶轉移至與其最近鄰的基站，直至與該基站的連接的用戶數小於所述最大用戶數；若與所述最近鄰的基站連接的用戶數不小於其最大用戶數，則跳過該用戶對下一個用戶進行所述轉移。
9.根據權利要求1至5中任意一項所述的方法，其特徵在於，所述方法中移動用戶與基站之間的距離通過其傳輸信號的衰減來確定。
10.根據權利要求1至5中任意一項所述的方法，其特徵在於，所述方法中每個移動用戶的信噪比均須 高於預設的最低信噪比。
【文檔編號】H04W16/18GK103929752SQ201410138439
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月8日 優先權日:2014年4月8日
【發明者】魏翼飛, 宋梅, 蔣超宇, 王雅莉, 馬躍, 滕穎蕾, 張勇, 滿毅, 劉洋, 王莉, 胡煒, 王小軍 申請人:北京郵電大學