一種通信節(jié)點狀態(tài)調整方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種通信節(jié)點狀態(tài)調整方法、裝置及系統(tǒng)，涉及通信技術，對設定區(qū)域內的通信節(jié)點進行分簇，并在每個簇中確定一個通信節(jié)點作為簇頭，由簇頭根據(jù)業(yè)務量分布情況調整簇內各個通信節(jié)點的狀態(tài)，由于簇頭僅需要對簇內各個通信節(jié)點進行控制，所以處理復雜度較低，確定通信節(jié)點是否休眠時的準確度較高。
【專利說明】一種通信節(jié)點狀態(tài)調整方法、裝置及系統(tǒng)

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信技術，尤其涉及一種通信節(jié)點狀態(tài)調整方法、裝置及系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002] 隨著無線通信的快速發(fā)展，移動終端以及相應業(yè)務不斷普及，網絡的規(guī)模與范圍 也成倍增加，導致全球范圍內的用戶數(shù)和業(yè)務量呈爆炸式增長。在此背景下，人們不再僅僅 只關注無線蜂窩網絡的覆蓋與容量，而更多地開始考慮整個網絡的能量消耗問題。通過降 低無線通信的能量消耗，不僅能減小二氧化碳的排放，同時也能降低運營商的運營成本。
[0003] -般說來，基站的調度和運行都是基于峰值流量設計的，而且當流量變化時基站 始終保持在開啟的狀態(tài)，這就使得能量的利用率很低，所以可以對基站進行休眠關斷，來提 高能量利用率。
[0004] 基于這種節(jié)能思想，有學者提出了一種基站轉換策略，假設基站（BS)在某一區(qū)域 內是均勻分布的，用戶設備（User Equipment，!?)在每一個基站周圍是隨機產生的，在時間 t內到達基站b的業(yè)務量服從平均到達速率為Ab(t)[call/Sec]的泊松分布，且每一次業(yè) 務到達的持續(xù)時間為h[ SeC/call]。假設全部系統(tǒng)是各向同性的，這樣就可以消除BS(Base Station，基站）之間的差異，網絡的流量模型為P (t) = Ab(t) *h。再假設其流量模型近 似為均值是M,方差為V的正弦模型,流量的平均值為孑⑴=F ·c〇s(l7(i +⑷/ ￡>) + Μ其流 〇· 量模型在一個周期時間內為正弦分布，所以就可以僅在一個周期的時間內進行討論。
[0005] 由于服務區(qū)域內UE是隨機產生的，基站b在if時關斷，此時由基站b服務的UE就 轉交給了其周圍的Nb個BS，每一個相鄰的BS近似接收到

【權利要求】
1. 一種通信節(jié)點狀態(tài)調整方法，其特征在于，包括： 對設定區(qū)域內的通信節(jié)點進行分簇； 在每個簇中確定一個通信節(jié)點作為簇頭，由簇頭根據(jù)業(yè)務量分布情況調整簇內各個通 信節(jié)點的狀態(tài)。
2. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述業(yè)務量分布情況具體包括： 平均負載值和簇內各個通信節(jié)點的負載情況。
3. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對設定區(qū)域內的蜂窩小區(qū)進行分簇，具 體包括： 從待分簇區(qū)域中隨機確定與分簇的數(shù)量K相同的等效聚合中心點； 確定
S小時的序列，根據(jù)該;序列重新確定
，并 根據(jù)μ k確定新的等效聚合中心點，直至連續(xù)兩次確定出的J的最小值的差值小于設定門 限或者達到設定的循環(huán)次數(shù)后，根據(jù)當前J最小時對應的序列確定分簇結果，其中，待分 簇區(qū)域中包括N個通信節(jié)點，在通信節(jié)點η被歸于第k個分簇時;= 1,在通信節(jié)點η未 被歸于第k個分簇時= 0, μ k為每簇的等效聚合中心點的設定屬性值，χη為待分簇通信 節(jié)點η的對應屬性值，| |χη-μ k| |2為待分簇通信節(jié)點和等效聚合中心點的屬性值差異。
4. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對設定區(qū)域內的通信節(jié)點進行分簇，具 體包括： 根據(jù)地理距離和/或業(yè)務分布對設定區(qū)域內的通信節(jié)點進行分簇。
5. 如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)地理距離和業(yè)務分布對設定區(qū)域 內的通信節(jié)點進行分簇，具體包括： 從待分簇區(qū)域中隨機確定與分簇的數(shù)量K相同的等效聚合中心點； 確定
最小時的rnk序列，根據(jù)該;rnk序列重新確定
并根據(jù)yk,dis確定新的等效聚合中心點，在滿足I |xn,dis-yk,disl l2<Dmax 時，再確定_
最小時的rnk序列，根據(jù)該;序列重新確定 -
?并根據(jù)μ k,tram。確定新的等效聚合中心點，直至連續(xù)兩次確定出的 的最小值的差值小于設定門限或者達到設定的循環(huán)次數(shù)后，根據(jù)當前最小時 對應的rnk序列確定分簇結果，其中，待分簇區(qū)域中包括N個通信節(jié)點，在通信節(jié)點η被歸于 第k個分簇時r nk = 1，在通信節(jié)點η未被歸于第k個分簇時rnk = 0, μ k,dis為每簇的等效聚 合中心點的地理坐標屬性值，xn, dis為待分簇通信節(jié)點η的業(yè)務分布屬性值，xn,dis為待分簇 通信節(jié)點η的地理坐標屬性值，μ k,tMffi。為每簇的等效聚合中心點的業(yè)務分布屬性值，| |xn, dis-yk,disl I2為待分簇通信節(jié)點和等效聚合中心點的平面歐氏距離，I khmc^k^mcJ I2 為通信節(jié)點η所連接的用戶數(shù)目在通信節(jié)點η所在小區(qū)的總的用戶數(shù)目中所占的比例與平 均每個通信節(jié)點所連接的用戶數(shù)目在其小區(qū)總的用戶數(shù)目中所占的比例的差值的平方。
6. 如權利要求3或5所述的方法，其特征在于，所述在每個簇中確定一個通信節(jié)點作為 簇頭，具體包括： 確定每個簇中，與等效聚合中心點距離最近的通信節(jié)點為該簇的簇頭。
7. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)業(yè)務量分布情況調整簇內各個通 信節(jié)點的狀態(tài)，具體包括： 確定下一時刻滿足該簇的鏈路載干比與平均吞吐量以及各個通信節(jié)點負載狀況時，所 允許的簇內各個通信節(jié)點的狀態(tài)變化方案； 根據(jù)所述簇內各個通信節(jié)點的狀態(tài)變化方案中耗能最少的方案，調整簇內各個通信節(jié) 點的狀態(tài)。
8. 如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述確定下一時刻滿足該簇的鏈路載干比 與平均吞吐量以及各個通信節(jié)點負載狀況時，所允許的簇內各個通信節(jié)點的狀態(tài)變化方案 前，還包括： 將地理距離小于設定閾值且負載情況的差距小區(qū)設定閾值的至少兩個通信節(jié)點，視為 一個通信節(jié)點，所述被視為一個通信節(jié)點的至少兩個通信節(jié)點在進行狀態(tài)調整時，同時進 行狀態(tài)改變。
9. 如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述確定下一時刻滿足該簇的鏈路載干比 與平均吞吐量以及各個通信節(jié)點負載狀況時，所允許的簇內各個通信節(jié)點的狀態(tài)變化方案 前，還包括： 根據(jù)該簇的鏈路載干比與平均吞吐量確定該簇需要縮減狀態(tài)空間、需要擴張狀態(tài)空間 或者需要保持當前狀態(tài)空間； 根據(jù)簇內各個通信節(jié)點的負載情況，確定各個通信節(jié)點是否能夠合并或是否需要擴 張； 將能夠合并的通信節(jié)點中，地理距離小于設定閾值且負載情況的差距小區(qū)設定閾值的 至少兩個通信節(jié)點，視為一個通信節(jié)點，所述被視為一個通信節(jié)點的至少兩個通信節(jié)點在 進行狀態(tài)調整時，同時進行狀態(tài)改變。
10. -種通信節(jié)點狀態(tài)調整方法，其特征在于，包括： 通信節(jié)點接收控制節(jié)點在對設定區(qū)域內的通信節(jié)點進行分簇并在每個簇中確定一個 通信節(jié)點作為簇頭后，發(fā)送的通知其作為簇頭的指令； 通信節(jié)點根據(jù)業(yè)務量分布情況調整簇內各個通信節(jié)點的狀態(tài)。
11. 如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述業(yè)務量分布情況具體包括： 平均負載值和簇內各個通信節(jié)點的負載情況。
12. 如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述通信節(jié)點根據(jù)業(yè)務量分布情況調整 簇內各個通信節(jié)點的狀態(tài)，具體包括： 通信節(jié)點確定下一時刻滿足該簇的鏈路載干比與平均吞吐量以及各個通信節(jié)點負載 狀況時，所允許的簇內各個通信節(jié)點的狀態(tài)變化方案； 通信節(jié)點根據(jù)所述簇內各個通信節(jié)點的狀態(tài)變化方案中耗能最少的方案，調整簇內各 個通信節(jié)點的狀態(tài)。
13. 如權利要求12所述的方法，其特征在于，所述確定下一時刻滿足該簇的鏈路載干 比與平均吞吐量以及各個通信節(jié)點負載狀況時，所允許的簇內各個通信節(jié)點的狀態(tài)變化方 案前，還包括： 將地理距離小于設定閾值且負載情況的差距小區(qū)設定閾值的至少兩個通信節(jié)點，視為 一個通信節(jié)點，所述被視為一個通信節(jié)點的至少兩個通信節(jié)點在進行狀態(tài)調整時，同時進 行狀態(tài)改變。
14. 如權利要求12所述的方法，其特征在于，所述確定下一時刻滿足該簇的鏈路載干 比與平均吞吐量以及各個通信節(jié)點負載狀況時，所允許的簇內各個通信節(jié)點的狀態(tài)變化方 案前，還包括： 根據(jù)該簇的鏈路載干比與平均吞吐量確定該簇需要縮減狀態(tài)空間、需要擴張狀態(tài)空間 或者需要保持當前狀態(tài)空間； 根據(jù)簇內各個通信節(jié)點的負載情況，確定各個通信節(jié)點是否能夠合并或是否需要擴 張； 將能夠合并的通信節(jié)點中，地理距離小于設定閾值且負載情況的差距小區(qū)設定閾值的 至少兩個通信節(jié)點，視為一個通信節(jié)點，所述被視為一個通信節(jié)點的至少兩個通信節(jié)點在 進行狀態(tài)調整時，同時進行狀態(tài)改變。
15. -種通信節(jié)點狀態(tài)調整裝置，其特征在于，包括： 分簇單元，用于對設定區(qū)域內的通信節(jié)點進行分簇； 確定單元，用于在每個簇中確定一個通信節(jié)點作為簇頭，由簇頭根據(jù)業(yè)務量分布情況 調整簇內各個通信節(jié)點的狀態(tài)。
16. 如權利要求15所述的裝置，其特征在于，所述分簇單元具體用于：
從待分簇區(qū)域中隨機確定與分簇的數(shù)量K相同的等效聚合中心點； 確定
S小時的序列，根據(jù)該ri序列重新確欠 ，并 根據(jù)μ k確定新的等效聚合中心點，直至連續(xù)兩次確定出的J的最小值的差值小于設定門 限或者達到設定的循環(huán)次數(shù)后，根據(jù)當前J最小時對應的序列確定分簇結果，其中，待分 簇區(qū)域中包括N個通信節(jié)點，在通信節(jié)點η被歸于第k個分簇時;= 1,在通信節(jié)點η未 被歸于第k個分簇時= 0, μ k為每簇的等效聚合中心點的設定屬性值，χη為待分簇通信 節(jié)點η的對應屬性值，| |χη-μ k| |2為待分簇通信節(jié)點和等效聚合中心點的屬性值差異。
17. 如權利要求15所述的裝置，其特征在于，所述分簇單元具體用于： 根據(jù)地理距離和/或業(yè)務分布對設定區(qū)域內的通信節(jié)點進行分簇。
18. 如權利要求17所述的裝置，其特征在于，所述分簇單元具體用于： 從待分簇區(qū)域中隨機確定與分簇的數(shù)量K相同的等效聚合中心點； 確定
最小時的rnk序列，根據(jù)該;rnk序列重新確定
?，并根據(jù)yk,dis確定新的等效聚合中心點，在滿足I |xn,dis-yk,disl l2<Dmax 時，再確定
'最小時的rnk序列，根據(jù)該;序列重新確定 ,
?并根據(jù)μ k,tram。確定新的等效聚合中心點，直至連續(xù)兩次確定出的 的最小值的差值小于設定門限或者達到設定的循環(huán)次數(shù)后，根據(jù)當前最小時 對應的rnk序列確定分簇結果，其中，待分簇區(qū)域中包括N個通信節(jié)點，在通信節(jié)點η被歸于 第k個分簇時r nk = 1，在通信節(jié)點η未被歸于第k個分簇時rnk = 0, μ k,dis為每簇的等效聚 合中心點的地理坐標屬性值，xn, dis為待分簇通信節(jié)點η的業(yè)務分布屬性值，xn,dis為待分簇 通信節(jié)點η的地理坐標屬性值，μ k,tMffi。為每簇的等效聚合中心點的業(yè)務分布屬性值，| |xn, dis-yk,disl I2為待分簇通信節(jié)點和等效聚合中心點的平面歐氏距離，I I2 為通信節(jié)點η所連接的用戶數(shù)目在通信節(jié)點η所在小區(qū)的總的用戶數(shù)目中所占的比例與平 均每個通信節(jié)點所連接的用戶數(shù)目在其小區(qū)總的用戶數(shù)目中所占的比例的差值的平方。
19. 如權利要求16或18所述的裝置，其特征在于，所述確定單元在每個簇中確定一個 通信節(jié)點作為簇頭，具體包括： 確定每個簇中，與等效聚合中心點距離最近的通信節(jié)點為該簇的簇頭。
20. -種通信節(jié)點狀態(tài)調整裝置，其特征在于，包括： 接收單元，用于接收控制節(jié)點在對設定區(qū)域內的通信節(jié)點進行分簇并在每個簇中確定 一個通信節(jié)點作為簇頭后，發(fā)送的通知其作為簇頭的指令； 調整單元，用于根據(jù)業(yè)務量分布情況調整簇內各個通信節(jié)點的狀態(tài)。
21. 如權利要求20所述的裝置，其特征在于，所述調整單元具體用于： 確定下一時刻滿足該簇的鏈路載干比與平均吞吐量以及各個通信節(jié)點負載狀況時，所 允許的簇內各個通信節(jié)點的狀態(tài)變化方案； 根據(jù)所述簇內各個通信節(jié)點的狀態(tài)變化方案中耗能最少的方案，調整簇內各個通信節(jié) 點的狀態(tài)。
22. 如權利要求21所述的裝置，其特征在于，所述調整單元確定下一時刻滿足該簇的 鏈路載干比與平均吞吐量以及各個通信節(jié)點負載狀況時，所允許的簇內各個通信節(jié)點的狀 態(tài)變化方案前，還用于： 將地理距離小于設定閾值且負載情況的差距小區(qū)設定閾值的至少兩個通信節(jié)點，視為 一個通信節(jié)點，所述被視為一個通信節(jié)點的至少兩個通信節(jié)點在進行狀態(tài)調整時，同時進 行狀態(tài)改變。
23. 如權利要求21所述的裝置，其特征在于，所述調整單元確定下一時刻滿足該簇的 鏈路載干比與平均吞吐量以及各個通信節(jié)點負載狀況時，所允許的簇內各個通信節(jié)點的狀 態(tài)變化方案前，還用于： 根據(jù)該簇的鏈路載干比與平均吞吐量確定該簇需要縮減狀態(tài)空間、需要擴張狀態(tài)空間 或者需要保持當前狀態(tài)空間； 根據(jù)簇內各個通信節(jié)點的負載情況，確定各個通信節(jié)點是否能夠合并或是否需要擴 張； 將能夠合并的通信節(jié)點中，地理距離小于設定閾值且負載情況的差距小區(qū)設定閾值的 至少兩個通信節(jié)點，視為一個通信節(jié)點，所述被視為一個通信節(jié)點的至少兩個通信節(jié)點在 進行狀態(tài)調整時，同時進行狀態(tài)改變。
24. -種通信節(jié)點狀態(tài)調整系統(tǒng)，其特征在于，包括： 控制節(jié)點，用于對設定區(qū)域內的通信節(jié)點進行分簇；在每個簇中確定一個通信節(jié)點作 為簇頭，由簇頭根據(jù)業(yè)務量分布情況調整簇內各個通信節(jié)點的狀態(tài)； 通信節(jié)點，用于接收控制節(jié)點在對設定區(qū)域內的通信節(jié)點進行分簇并在每個簇中確定 一個通信節(jié)點作為簇頭后，發(fā)送的通知其作為簇頭的指令；根據(jù)業(yè)務量分布情況調整簇內 各個通信節(jié)點的狀態(tài)。
【文檔編號】H04W52/02GK104159258SQ201310179937
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2013年5月15日 優(yōu)先權日:2013年5月15日
【發(fā)明者】牛凱, 龔萍, 嚴言, 肖國軍, 孫韶輝 申請人:電信科學技術研究院