專利名稱：異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)節(jié)能通信的干擾協(xié)調(diào)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種異構(gòu)同頻分層組網(wǎng)時(shí)節(jié)能通信的干擾協(xié)調(diào)方法，屬于無(wú)線通信的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，世界各國(guó)普遍認(rèn)識(shí)到全球范圍內(nèi)日益增長(zhǎng)的能源消耗已經(jīng)嚴(yán)重影響到人類的生存環(huán)境，因此，減少溫室效應(yīng)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的迫切需求，已經(jīng)將能源問(wèn)題轉(zhuǎn)變?yōu)槿祟惷媾R的不可回避的重大挑戰(zhàn)和共同使命。目前，信息產(chǎn)業(yè)消耗的全球電能比例已經(jīng)達(dá)到3 4%，而且，在現(xiàn)有能源的使用模式下，這個(gè)比例數(shù)值還在以每十年翻一番的速度迅速增長(zhǎng)。隨著蜂窩網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，它的能耗問(wèn)題的研究也成為當(dāng)前綠色通信工作的重點(diǎn)。何況，傳統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是將其焦點(diǎn)集中在性能(例如邊緣用戶的傳輸服務(wù)質(zhì)量、小區(qū)總吞吐量等等)的提升上，并沒(méi)有過(guò)多地考慮能量消耗。因此，如何減少蜂窩網(wǎng)絡(luò)的能量消耗，提升整個(gè)小區(qū)的能量使用效率，已經(jīng)成為下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)需要優(yōu)先考慮的主要問(wèn)題之一。異構(gòu)分層網(wǎng)絡(luò)是LTE-A網(wǎng)絡(luò)部署的典型方式?；诂F(xiàn)有頻譜并引入小基站(Picocell、Femtocell或Relay)來(lái)實(shí)現(xiàn)多層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的同頻組網(wǎng)是最佳的解決之道。另夕卜，快速發(fā)展的業(yè)務(wù)需求，也使得分層網(wǎng)絡(luò)之間的同頻復(fù)用越來(lái)越成為一種趨勢(shì)，同時(shí)，它也導(dǎo)致各個(gè)小基站或小區(qū)之間的干擾更為復(fù)雜和嚴(yán)重。
異構(gòu)同頻網(wǎng)絡(luò)中的干擾主要是同頻干擾。所謂同頻干擾是指無(wú)用信號(hào)的載頻與有用信號(hào)的載頻相同，并對(duì)接收同頻有用信號(hào)的接收機(jī)造成的干擾。常見(jiàn)的同頻干擾主要集中在小區(qū)的邊緣，在下行傳輸通道主要有兩種宏蜂窩和微蜂窩之間的干擾，以及微蜂窩之間的干擾。小區(qū)間干擾的協(xié)調(diào)技術(shù)是一種通過(guò)減少小區(qū)間的干擾提高小區(qū)邊緣用戶數(shù)據(jù)傳輸速率的調(diào)度策略，即通過(guò)小區(qū)內(nèi)的調(diào)度器對(duì)上行鏈路和下行鏈路的資源進(jìn)行合理規(guī)劃和限制使用，以此控制小區(qū)間的干擾和提升邊緣用戶的體驗(yàn)質(zhì)量。然而，LTE的Release-8/9中采用的傳統(tǒng)小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)技術(shù)已經(jīng)不再完全有效。因?yàn)樵诋悩?gòu)網(wǎng)絡(luò)中，小基站的部署不僅可以提高系統(tǒng)的吞吐量以及邊緣用戶的服務(wù)質(zhì)量，同時(shí)其運(yùn)行也需要一定程度的能耗開(kāi)銷。而且，小基站部署的同時(shí)，還會(huì)帶來(lái)子載波資源之間調(diào)用的沖突，從而造成能量的浪費(fèi)。這些都是在考慮節(jié)能通信的時(shí)候必須要解決的問(wèn)題。所以，迄今為此，目前國(guó)內(nèi)外都尚未提出一種針對(duì)異構(gòu)同頻組網(wǎng)下考慮節(jié)能通信的干擾協(xié)調(diào)的技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種用于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)節(jié)能通信的干擾協(xié)調(diào)方法，該方法能夠針對(duì)異構(gòu)同頻組網(wǎng)模式給出節(jié)約能量消耗的干擾協(xié)調(diào)管理策略。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種用于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)節(jié)能通信的干擾協(xié)調(diào)方法，其特征在于所述方法包括下列操作步驟(I)異構(gòu)同頻組網(wǎng)時(shí)，預(yù)先設(shè)置保護(hù)區(qū)域和干擾區(qū)域，并將引起能量損耗的同頻干擾集中于干擾區(qū)域內(nèi)在一個(gè)宏基站覆蓋區(qū)域部署小基站時(shí)，先以該宏基站站點(diǎn)為圓心確定一個(gè)小圓的圓形區(qū)域，作為不部署小基站的保護(hù)區(qū)域，而將所有的小基站都設(shè)置在該保護(hù)區(qū)域外側(cè)與該宏基站最大覆蓋范圍之間所形成的圓環(huán)形干擾區(qū)域內(nèi)；接著，分別確定該小圓和宏基站最大覆蓋范圍的半徑值，以及初始的所有小基站總個(gè)數(shù)；(2)確定小基站能耗模型因只有一個(gè)宏基站，考慮小基站會(huì)帶來(lái)能量開(kāi)銷，且小基站數(shù)量及其覆蓋半徑可變，故建立包括動(dòng)態(tài)和靜態(tài)兩部分的小基站的線性能耗模型，其中，動(dòng)態(tài)部分取決于用戶數(shù)量和業(yè)務(wù)需求；靜態(tài)部分是小基站包括功率放大電路和電池儲(chǔ)備的實(shí)際能耗，即小基站所需消耗的基礎(chǔ)能量；(3)確定宏基站和小基站各自的節(jié)能方程根據(jù)小基站檢測(cè)到的宏基站當(dāng)如載波使用情況，以及宏基站與小基站的子載波沖突狀況，分別計(jì)算宏基站和小基站包括因載波沖突導(dǎo)致的各種能量損耗；然后，對(duì)采用小基站感知、檢測(cè)的載波信息與不采用上述技術(shù)的 能量損耗進(jìn)行對(duì)比，得到采用感知技術(shù)的宏基站和小基站各自的能耗節(jié)省計(jì)算公式，即節(jié)能方程；(4)確定設(shè)置的小基站總個(gè)數(shù)及其覆蓋范圍采用多目標(biāo)非線性優(yōu)化方法中的基于并行向量求值的粒子群優(yōu)化算法，對(duì)小基站和宏基站各自的節(jié)能方程進(jìn)行優(yōu)化，得到該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中應(yīng)該設(shè)置的小基站總個(gè)數(shù)及其覆蓋范圍；(5)根據(jù)上述步驟得到的設(shè)置的小基站總個(gè)數(shù)及其覆蓋范圍的最優(yōu)參數(shù)值，對(duì)現(xiàn)有異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行合理配置。本發(fā)明異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)節(jié)能通信的干擾協(xié)調(diào)方法的創(chuàng)新特點(diǎn)是將感知技術(shù)、基站功率控制技術(shù)和分布式優(yōu)化技術(shù)相互結(jié)合，在保證邊緣用戶服務(wù)質(zhì)量的前提下，有效減少了在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)模式下的干擾沖突，提高了系統(tǒng)的能量效率。簡(jiǎn)言之，本發(fā)明的基于感知技術(shù)的異構(gòu)分層網(wǎng)絡(luò)節(jié)能通信干擾協(xié)調(diào)方法能夠在盡量滿足用戶服務(wù)質(zhì)量和小區(qū)邊緣用戶吞吐量這兩個(gè)主要通信指標(biāo)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的能效最大、能耗最少的最優(yōu)化目標(biāo)。此外，本發(fā)明方法以系統(tǒng)為整體，在增強(qiáng)邊緣用戶的吞吐量與用戶服務(wù)質(zhì)量和系統(tǒng)能量消耗上做一個(gè)取舍和平衡，提出了最優(yōu)的干擾協(xié)調(diào)方案，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)整體能耗最優(yōu)化。因此，本發(fā)明具有很好的推廣應(yīng)用前景。


圖I是本發(fā)明方法的應(yīng)用場(chǎng)景異構(gòu)同頻組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成示意圖。圖2是本發(fā)明異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)節(jié)能通信的干擾協(xié)調(diào)方法操作步驟流程圖。圖3是本發(fā)明異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)節(jié)能通信的干擾協(xié)調(diào)方法中，小基站總個(gè)數(shù)N和感知因子ε的確定部署流程圖。圖4是異構(gòu)分層網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用本發(fā)明的具體實(shí)施過(guò)程示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
本發(fā)明方法的思路是在異構(gòu)同頻組網(wǎng)的通信系統(tǒng)中，小基站的引入可以確保小區(qū)邊緣用戶的服務(wù)質(zhì)量，增加小區(qū)吞吐量；但是，小基站引入的同時(shí)，會(huì)增加小區(qū)內(nèi)部的傳輸干擾；另外，小基站的建立自身也有能耗。因此，本發(fā)明采用由 小基站感知子載波的使用信息，采用分布式優(yōu)化算法對(duì)系統(tǒng)能耗方程進(jìn)行優(yōu)化，得出最優(yōu)的小基站部署數(shù)目及其覆蓋半徑，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)能效優(yōu)先的小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)管理。參見(jiàn)圖I和圖2，介紹本發(fā)明異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)節(jié)能通信的干擾協(xié)調(diào)方法的操作步驟步驟1，異構(gòu)同頻組網(wǎng)時(shí)，預(yù)先設(shè)置保護(hù)區(qū)域和干擾區(qū)域(參見(jiàn)圖1)，并將引起能量損耗的同頻干擾集中于干擾區(qū)域內(nèi)在一個(gè)宏基站覆蓋區(qū)域部署小基站時(shí)，先以該宏基站站點(diǎn)為圓心確定一個(gè)小圓的圓形區(qū)域，作為不部署小基站的保護(hù)區(qū)域，而將所有的小基站都設(shè)置在該保護(hù)區(qū)域外側(cè)與該宏基站最大覆蓋范圍之間所形成的圓環(huán)形干擾區(qū)域內(nèi)；接著，分別確定該小圓和宏基站最大覆蓋范圍的半徑值，以及初始的所有小基站總個(gè)數(shù)。該步驟包括下列操作內(nèi)容(11)確定圓環(huán)形的干擾區(qū)域的內(nèi)圓半徑a R和外圓半徑R，其中，α為內(nèi)圓半徑與外圓半徑之比；所述內(nèi)圓是以宏基站站點(diǎn)為圓心、a R為半徑所確定一個(gè)圓形區(qū)域，作為不存在外部小基站對(duì)其內(nèi)部用戶產(chǎn)生下行干擾的保護(hù)區(qū)域；為簡(jiǎn)化模型，得出具體的節(jié)能表達(dá)式，本發(fā)明認(rèn)為同頻干擾僅存在于圓環(huán)形的干擾區(qū)域，且只考慮宏基站和小基站對(duì)下行用戶的干擾，而不考慮各個(gè)小基站之間及其鄰區(qū)宏基站的干擾。這種假設(shè)不影響本發(fā)明的適用性，在實(shí)際系統(tǒng)中可以將模型進(jìn)一步拓展。(12)在圓環(huán)形的干擾區(qū)域內(nèi)，采用二維泊松方法確定小基站的分布密度，即單位面積的小基站個(gè)數(shù)λ。雖然實(shí)際系統(tǒng)中的小基站服從用戶的空時(shí)分布，且通常是服從冪律分布的特征，但是泊松分布也是常見(jiàn)的擁有閉式解的隨機(jī)分布，對(duì)實(shí)際系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生過(guò)多影響，依然具有普適性。步驟2，確定小基站能耗模型因只有一個(gè)宏基站，考慮小基站會(huì)帶來(lái)能量開(kāi)銷，且小基站數(shù)量及其覆蓋半徑可變，故建立包括動(dòng)態(tài)和靜態(tài)兩部分的小基站的線性能耗模型，其中，動(dòng)態(tài)部分取決于用戶數(shù)量和業(yè)務(wù)需求；靜態(tài)部分是小基站包括功率放大電路和電池儲(chǔ)備的實(shí)際能耗，即小基站所需消耗的基礎(chǔ)能量。該步驟包括下列操作內(nèi)容先確定小基站的線性能耗模型，即每個(gè)小基站平均消耗的能量Psub為=Psub=LX (asubXPtx+bsub)，式中，L是基于用戶和業(yè)務(wù)的當(dāng)前動(dòng)態(tài)變化的能耗系數(shù)，表示動(dòng)態(tài)能耗；Ptx、asub和bsub分別為每個(gè)小基站的輻射功率、隨放大器和饋線損耗變化的輻射功率損耗因子，以及其取決于電池儲(chǔ)備和信號(hào)處理的能耗補(bǔ)償參數(shù)，asub和bsub兩者都隨天線數(shù)和扇區(qū)變化，(asubXPtx+bsub)表示靜態(tài)能耗，即小基站的基礎(chǔ)能耗。步驟3，確定宏基站和小基站各自的節(jié)能方程根據(jù)小基站檢測(cè)到的宏基站當(dāng)前載波使用情況，以及宏基站與小基站的子載波沖突狀況，分別計(jì)算宏基站和小基站包括因載波沖突導(dǎo)致的各種能量損耗；然后，對(duì)采用小基站感知、檢測(cè)的載波信息與不采用上述技術(shù)的能量損耗進(jìn)行對(duì)比，得到采用感知技術(shù)的宏基站和小基站各自的能耗節(jié)省計(jì)算公式，即節(jié)能方程。該步驟包括下列操作內(nèi)容(31)因小基站服從密度為λ的二維泊松分布，故在干擾區(qū)域內(nèi)的用戶及其使用的子載波信息未被小基站群覆蓋范圍檢測(cè)到的概率，也就是會(huì)存在宏基站和小基站子載波沖突的概率Puc為^pvc = 與K刪O)} = e-w ;式中,為所有小基站的覆蓋總面
IJΠ^π
N
積，分布密度λ =為設(shè)置的小基站總個(gè)數(shù)，R為宏基站的覆蓋半徑，r為小基
站的覆蓋半徑，fU)=l_a2，α為內(nèi)外圓半徑比(參見(jiàn)圖I )，a R為宏基站保護(hù)區(qū)域半徑。(32)因小基站改變覆蓋半徑，就能感知、檢測(cè)到更多的用戶子載波使用信息，故先優(yōu)化小基站的覆蓋半徑首先確定每個(gè)小基站臨界覆蓋半徑、即所有小基站之間不存在覆蓋重疊時(shí)，剛好以面積覆蓋比例μ覆蓋干擾區(qū)域總面積時(shí)的半徑值A(chǔ)，即由公式 μ Xf(a) JiR2=NX Ji r02得到的rQ =i X;式中，μ為所有小基站覆蓋面積之和，
即在宏基站覆蓋范圍下、部署小基站后存在的實(shí)際干擾區(qū)域占全部圓環(huán)形干擾區(qū)域總面積的比例；(33)設(shè)置每個(gè)小基站的覆蓋半徑r=e Xrtl，其中，感知因子變量ε為不小于I的正實(shí)數(shù)，用于表明小基站愿意采用增加其在干擾區(qū)域中的感知范圍來(lái)檢測(cè)更多的用戶子載波使用信息；這樣，得到用戶子載波使用未被小基站群覆蓋范圍檢測(cè)到的概率Pue:
Puc =exp<—~~τχπχ sRx'卜八α) >二-、\bC I f{a)nR2V N I(34)根據(jù)前述步驟的沖突概率和能耗模型，分別建立小基站宏基站的各自的節(jié)能方程分別為所有小基站的節(jié)能總量 Γ%Ν)=βχμ/\α)>^-β 乂也式⑴
mmmm,淋獅機(jī)織· MMm宏基站的節(jié)能總量
_] ，^ AO = /^x /</■( Φ ^-βχ β ) X ^ X ^ + σχ ^Vx Rt ^ 公式
爾·纖nmmm_巌
(2)其中，β為干擾區(qū)域內(nèi)的當(dāng)前用戶數(shù)，P1為小基站的下行傳輸功率，P0為宏基站的下行傳輸功率；能耗回饋因子σ為單個(gè)宏基站時(shí)，所設(shè)的小基站分擔(dān)宏基站的用戶和業(yè)務(wù)；即建立小基站所產(chǎn)生的能耗，相當(dāng)于替代部分宏基站及其業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)能耗Wg是宏基站采用感知檢測(cè)時(shí)的節(jié)能總量，其中預(yù)期損失能耗與沖突損失能耗之差是采用感知檢測(cè)技術(shù)節(jié)約的能量，再減去感知技術(shù)自身能耗和所有小基站的運(yùn)行能耗；宏基站的節(jié)能方程與所有小基站的節(jié)能方程基本相同，其區(qū)別只是根據(jù)回饋能耗，建立的小基站減少了宏基站部分動(dòng)態(tài)能耗。步驟4，確定設(shè)置的小基站總個(gè)數(shù)及其覆蓋范圍采用多目標(biāo)非線性優(yōu)化方法中的基于并行向量求值的粒子群優(yōu)化算法，對(duì)小基站和宏基站各自的節(jié)能方程進(jìn)行優(yōu)化，得到該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中應(yīng)該設(shè)置的小基站總個(gè)數(shù)及其覆蓋范圍。該步驟中的粒子群優(yōu)化算法是一種分布式計(jì)算方法，其運(yùn)算復(fù)雜度相對(duì)較低，便于實(shí)際操作。該粒子群優(yōu)化算法是將所有小基站和宏基站的兩個(gè)節(jié)能方程分別作為兩個(gè)粒子群，每個(gè)粒子群的最優(yōu)粒子都用于更新另一粒子群的速度和位置方程所進(jìn)行的優(yōu)化迭代運(yùn)算；該步驟包括下列操作內(nèi)容(41)設(shè)置下述各參數(shù)初始化值初始時(shí)間t = 0，粒子群中的粒子數(shù)為M，初始化位置S,w(0)和速度局部最優(yōu)位置初始值if] =SP(O)和全局最優(yōu)位置初始值/^=且/0—/0/#1和42]=§/0—,0/巧1];以及認(rèn)知速率屮]和社會(huì)學(xué)習(xí)速1^ J式中，序號(hào)j為I和2,分別表不所有小基站和宏基站；(42)更新時(shí)間將時(shí)間參數(shù)更新為t=t+l，并設(shè)置在
上均勻分布的兩個(gè)隨機(jī)數(shù)r” r2的初始值；(43)迭代更新速度將所有小基站和宏基站在t時(shí)刻的全局最優(yōu)位置和每個(gè)粒子的最優(yōu)位置分別代入下述兩個(gè)計(jì)算公式進(jìn)行更替，得到兩者在(t+Ι)時(shí)刻的速度+和 02]( + 1):
權(quán)利要求
1.一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)節(jié)能通信的干擾協(xié)調(diào)方法，其特征在于所述方法包括下列操作步驟 (1)異構(gòu)同頻組網(wǎng)時(shí)，預(yù)先設(shè)置保護(hù)區(qū)域和干擾區(qū)域，并將引起能量損耗的同頻干擾集中于干擾區(qū)域內(nèi)在一個(gè)宏基站覆蓋區(qū)域部署小基站時(shí)，先以該宏基站站點(diǎn)為圓心確定一個(gè)小圓的圓形區(qū)域，作為不部署小基站的保護(hù)區(qū)域，而將所有的小基站都設(shè)置在該保護(hù)區(qū)域外側(cè)與該宏基站最大覆蓋范圍之間所形成的圓環(huán)形干擾區(qū)域內(nèi)；接著，分別確定該小圓和宏基站最大覆蓋范圍的半徑值，以及初始的所有小基站總個(gè)數(shù)； (2)確定小基站能耗|吳型因只有一個(gè)宏基站，考慮小基站會(huì)帶來(lái)能量開(kāi)銷，且小基站數(shù)量及其覆蓋半徑可變，故建立包括動(dòng)態(tài)和靜態(tài)兩部分的小基站的線性能耗模型，其中，動(dòng)態(tài)部分取決于用戶數(shù)量和業(yè)務(wù)需求；靜態(tài)部分是小基站包括功率放大電路和電池儲(chǔ)備的實(shí)際能耗，即小基站所需消耗的基礎(chǔ)能量； (3)確定宏基站和小基站各自的節(jié)能方程根據(jù)小基站檢測(cè)到的宏基站當(dāng)前載波使用情況，以及宏基站與小基站的子載波沖突狀況，分別計(jì)算宏基站和小基站包括因載波沖突導(dǎo)致的各種能量損耗；然后，對(duì)采用小基站感知、檢測(cè)的載波信息與不采用上述技術(shù)的能量損耗進(jìn)行對(duì)比，得到采用感知技術(shù)的宏基站和小基站各自的能耗節(jié)省計(jì)算公式，即節(jié)能方程; (4)確定設(shè)置的小基站總個(gè)數(shù)及其覆蓋范圍采用多目標(biāo)非線性優(yōu)化方法中的基于并行向量求值的粒子群優(yōu)化算法，對(duì)小基站和宏基站各自的節(jié)能方程進(jìn)行優(yōu)化，得到該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中應(yīng)該設(shè)置的小基站總個(gè)數(shù)及其覆蓋范圍； (5)根據(jù)上述步驟得到的設(shè)置的小基站總個(gè)數(shù)及其覆蓋范圍的最優(yōu)參數(shù)值，對(duì)現(xiàn)有異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行合理配置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述步驟(I)包括下列操作內(nèi)容 (11)確定圓環(huán)形的干擾區(qū)域的內(nèi)圓半徑CtR和外圓半徑R，其中，α為內(nèi)圓半徑與外圓半徑之比；所述內(nèi)圓是以宏基站站點(diǎn)為圓心、a R為半徑所確定一個(gè)圓形區(qū)域，作為不存在外部小基站對(duì)其內(nèi)部用戶產(chǎn)生下行干擾的保護(hù)區(qū)域；為簡(jiǎn)化模型，認(rèn)為同頻干擾僅存在于圓環(huán)形的干擾區(qū)域，且只考慮宏基站和小基站對(duì)下行用戶的干擾，而不考慮各個(gè)小基站之間及其鄰區(qū)宏基站的干擾； (12)在圓環(huán)形的干擾區(qū)域內(nèi)，采用二維泊松方法確定小基站的分布密度，即單位面積的小基站個(gè)數(shù)入。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述步驟(2)包括下列操作內(nèi)容先確定小基站的線性能耗模型，即每個(gè)小基站平均消耗的能量Psub為=Psub=LX (asubXPtx+bsub)，式中，L是基于用戶和業(yè)務(wù)的當(dāng)前動(dòng)態(tài)變化的能耗系數(shù)，表示動(dòng)態(tài)能耗；Ptx、asub和bsub分別為每個(gè)小基站的輻射功率、隨放大器和饋線損耗變化的輻射功率損耗因子，以及其取決于電池儲(chǔ)備和信號(hào)處理的能耗補(bǔ)償參數(shù)，asub和bsub兩者都隨天線數(shù)和扇區(qū)變化，(asubXPtx+bsub)表不靜態(tài)能耗，即小基站的基礎(chǔ)能耗。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述步驟(3)包括下列操作內(nèi)容 (31)因小基站服從密度為λ的二維泊松分布，故在干擾區(qū)域內(nèi)的用戶及其使用的子載波信息未被小基站群覆蓋范圍檢測(cè)到的概率，即宏基站和小基站子載波沖突的概率Pu。為
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述步驟(4)中的粒子群優(yōu)化算法是將所有小基站和宏基站的兩個(gè)節(jié)能方程分別作為兩個(gè)粒子群，每個(gè)粒子群的最優(yōu)粒子都用于更新本粒子群和另一粒子群的速度和位置方程；該優(yōu)化迭代運(yùn)算步驟包括下列操作內(nèi)容 (41)設(shè)置下述各參數(shù)初始化值初始時(shí)間t = O,粒子群中的粒子數(shù)為M,初始化位置Sw(O)和速度^w(O);局部最優(yōu)位置初始值=Spj(O)和全局最優(yōu)位置初始值 = global best of lf2]m =/f];以及認(rèn)知速率#和社會(huì)學(xué)習(xí)速率J i式中，序號(hào)j為I和2,分別表不所有小基站和宏基站； (42)更新時(shí)間將時(shí)間參數(shù)更新為t=t+l，并設(shè)置在
上均勻分布的兩個(gè)隨機(jī)數(shù)T1, r2的初始值； (43)迭代更新速度將所有小基站和宏基站在t時(shí)刻的全局最優(yōu)位置和每個(gè)粒子的最優(yōu)位置分別代入下述兩個(gè)計(jì)算公式進(jìn)行更替，得到兩者在(t+Ι)時(shí)刻的速度+ 和
全文摘要
一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)節(jié)能通信的干擾協(xié)調(diào)方法，其操作步驟為(1)異構(gòu)同頻組網(wǎng)時(shí)，預(yù)先設(shè)置保護(hù)區(qū)域和干擾區(qū)域，并將引起能量損耗的同頻干擾集中于干擾區(qū)域內(nèi)；(2)確定小基站能耗模型；(3)確定宏基站和小基站各自的節(jié)能方程；(4)確定設(shè)置的小基站總個(gè)數(shù)及其覆蓋范圍；(5)根據(jù)上述步驟得到的設(shè)置的小基站總個(gè)數(shù)及其覆蓋范圍的最優(yōu)參數(shù)值，對(duì)現(xiàn)有異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行合理配置。本發(fā)明方法創(chuàng)新特點(diǎn)是將感知技術(shù)、基站功率控制技術(shù)和分布式優(yōu)化技術(shù)相互結(jié)合，在保證邊緣用戶服務(wù)質(zhì)量和小區(qū)邊緣用戶吞吐量這兩個(gè)主要通信指標(biāo)的前提下，有效減少了在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)模式下的干擾沖突，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的能效最大、能耗最少的最優(yōu)化目標(biāo)。
文檔編號(hào)H04W52/02GK102892125SQ201210398638
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月19日
發(fā)明者張興, 侯世博, 關(guān)磊, 王文博 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)