一種lte-a系統(tǒng)多小區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)的基站功率控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種LTE-A系統(tǒng)多小區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)的基站功率控制方法，系統(tǒng)中eNodeB周期性地檢測(cè)小區(qū)內(nèi)負(fù)載以及小區(qū)內(nèi)UE上報(bào)的CQI信息，當(dāng)負(fù)載狀況滿足功控門限值時(shí)，即啟動(dòng)虛擬功率控制使得過載小區(qū)負(fù)載向低載小區(qū)轉(zhuǎn)移；若小區(qū)中不存在負(fù)載不均衡問題或負(fù)載不均衡已得到解決，則通過CQI判斷小區(qū)邊緣用戶比例，若該比例大于門限值，則啟動(dòng)多點(diǎn)協(xié)同傳輸?shù)墓β士刂品桨福纳菩^(qū)邊緣用戶QoS；若小區(qū)中不存在負(fù)載不均衡問題且不存在邊緣用戶QoS低于門限值狀況，或者上述問題得到解決，則通過實(shí)際功率調(diào)整的方法提高小區(qū)能量利用率。本發(fā)明通過實(shí)際或虛擬的功率控制在一個(gè)流程中解決多小區(qū)場(chǎng)景下負(fù)載不均衡，小區(qū)邊緣QoS以及能量利用率等問題，避免了分開進(jìn)行系統(tǒng)控制的不完整問題。
【專利說明】—種LTE-A系統(tǒng)多小區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)的基站功率控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明涉及一種LTE-A系統(tǒng)多小區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)的基站功率控制方法，用以解決多小區(qū)場(chǎng)景下負(fù)載不均衡、小區(qū)邊緣業(yè)務(wù)質(zhì)量保障(QoS)和功率利用率等問題，屬于網(wǎng)絡(luò)通信【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】[0002]LTE-A是3GPP組織最新標(biāo)準(zhǔn)化成果，它極大的提高了無線通信傳輸速率。但同時(shí)也將面臨著許多重大挑戰(zhàn)。負(fù)載均衡，邊緣用戶QoS的提高以及提高能量利用率是亟需解決的三個(gè)重要問題。
[0003]一股的，當(dāng)負(fù)載不均衡時(shí)，LTE-A系統(tǒng)通過調(diào)整切換參數(shù)來達(dá)到負(fù)載轉(zhuǎn)移；當(dāng)小區(qū)邊緣用戶過多時(shí)，系統(tǒng)通過CoMP技術(shù)來達(dá)到提高小區(qū)邊緣用戶通信；當(dāng)負(fù)載較低時(shí)，可以降低基站功率甚至關(guān)閉基站以達(dá)到提高能量利用率。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)通常將上述問題分開解決，造成算法過于復(fù)雜。為此，需要一種簡(jiǎn)單的統(tǒng)一的方案來解決上述挑戰(zhàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題與不足，本發(fā)明提供一種LTE-A系統(tǒng)多小區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)的基站功率控制方法，它為簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，提高小區(qū)邊緣QoS以及提高小區(qū)能量效率描述了一個(gè)框架。由于改善小區(qū)中負(fù)載不均衡問題的優(yōu)先級(jí)高于提高小區(qū)邊緣QoS保障，提高小區(qū)邊緣QoS的優(yōu)先級(jí)高于增加小區(qū)能量利用率。本發(fā)明的技術(shù)方案如下。
[0006]技術(shù)方案:一種LTE-A系統(tǒng)多小區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)的基站功率控制方法，在判決成功的基礎(chǔ)上，依次對(duì)小區(qū)運(yùn)用虛擬功率控制、多點(diǎn)協(xié)作傳輸(CoMP)以及功率控制。若小區(qū)負(fù)載不平衡，則對(duì)小區(qū)進(jìn)行基于虛擬功率控制的小區(qū)呼吸；若小區(qū)邊緣用戶比例大于門限值，即說明小區(qū)邊緣用戶過多，則對(duì)小區(qū)進(jìn)行多點(diǎn)協(xié)作傳輸以提高邊緣用戶通信速率；若小區(qū)負(fù)載低于門限值，則對(duì)小區(qū)運(yùn)用功率控制以提高小區(qū)能量利用率。LTE-A系統(tǒng)將在N個(gè)TTI中循環(huán)整個(gè)流程。
[0007]具體步驟如下:
[0008]步驟一:LTE-A系統(tǒng)在NXTTI時(shí)間內(nèi)每隔TTI時(shí)間段周期性的檢測(cè)小區(qū)i (i = 1，2,3...)負(fù)載ioMfD以及小區(qū)i內(nèi)UE上報(bào)的信干噪比;t=tQ+TTI，，t0+2.TTI,…，f0+N.TTI，其中，tQ為上一個(gè)NXTTI周期的結(jié)束時(shí)間點(diǎn)；按照規(guī)則[I]計(jì)算小區(qū)i的負(fù)載統(tǒng)計(jì)平均值以及按照規(guī)則[2]計(jì)算小區(qū)i內(nèi)UE j的信干噪比均值并執(zhí)行步驟二 ；
[0009]步驟二:若當(dāng)前小區(qū)i負(fù)載統(tǒng)計(jì)平均值"大于門限值L，基于規(guī)則[3]的目標(biāo)小區(qū)選定法則選取合適的小區(qū)作為負(fù)載轉(zhuǎn)移目標(biāo)小區(qū)，并對(duì)當(dāng)前小區(qū)和目標(biāo)小區(qū)按照基于虛擬發(fā)射功率的負(fù)載均衡的規(guī)則[5]和[6]進(jìn)行負(fù)載均衡。若當(dāng)前小區(qū)i負(fù)載統(tǒng)計(jì)平均值Zwm/m (/)低于門限值L，則執(zhí)行步驟三；
[0010]步驟三:判斷當(dāng)前小區(qū)i內(nèi)邊緣用戶所占比例r，若r大于門限值R，則執(zhí)行步驟四；若否，則執(zhí)行步驟五；
[0011]步驟四:按照規(guī)則[8]判斷UE類型，對(duì)當(dāng)前小區(qū)i以及其相鄰小區(qū)進(jìn)行功率控制，為使用多點(diǎn)協(xié)同傳輸(CoMP)聯(lián)合發(fā)送、聯(lián)合調(diào)度和波速成型等傳輸方案做好準(zhǔn)備。若UE屬于邊緣類型A的用戶，則UE的協(xié)作小區(qū)數(shù)為2 ;若UE屬于邊緣類型B的用戶，則UE的協(xié)作小區(qū)數(shù)為3 ；
[0012]步驟五:若i相鄰小區(qū)的空閑負(fù)載可維持關(guān)閉小區(qū)i后小區(qū)i內(nèi)UE的原通信速率，則執(zhí)行步驟六；若否，則執(zhí)行步驟七；
[0013]步驟六:若小區(qū)i負(fù)載低于或等于其相鄰任一小區(qū)的負(fù)載，則按照規(guī)則[9] [10][11]是否可關(guān)閉小區(qū)i。若是，則關(guān)閉小區(qū)i ;若否，則將當(dāng)前小區(qū)修改為i相鄰的負(fù)載最低的小區(qū)j，并對(duì)新的當(dāng)前小區(qū)j運(yùn)用上述步驟一至步驟六；
[0014]步驟七:按照規(guī)則[12]修改小區(qū)i的實(shí)際發(fā)射功率至P' A，使得P' 4能夠維持小區(qū)i中的用戶保持原有的通信速率。假設(shè)P" A為低于P,八的任意發(fā)射功率，則P"八都將降低小區(qū)i中的用戶原有的通信速率。
[0015]所述步驟一至步驟七，按照周期MXNxTTI重復(fù)執(zhí)行；其中，TTI表示LTE系統(tǒng)中傳輸時(shí)間間隔，通常為1ms。
[0016]進(jìn)一步地，所述步驟一中，小區(qū)負(fù)載加權(quán)統(tǒng)計(jì)均值計(jì)算基于規(guī)則[I]:
【權(quán)利要求】
1.一種LTE-A系統(tǒng)多小區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)的基站功率控制方法，其特征在于:網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)基站都設(shè)定一個(gè)實(shí)際發(fā)射功率Pa (t)和虛擬功率Pv (t)；
功率控制過程具體步驟如下:
步驟一:LTE-A系統(tǒng)在MXNXTTI時(shí)間內(nèi)每隔NXTTI時(shí)間段周期性的檢測(cè)小區(qū)i (i=1,2,3...)減Load,r (t)以及小區(qū)i內(nèi)現(xiàn)iUE:(f)上報(bào)的信干噪比SINRc:1t)；t=t0+NXTTI, t0+2XNXTTI,…，tQ+MXNXTTI，其中，tQ 為上一個(gè) MXNXTTI 周期的結(jié)束時(shí)間點(diǎn)；同時(shí)計(jì)算小區(qū)i的負(fù)載統(tǒng)計(jì)平均值以及按照規(guī)則[2]計(jì)算小區(qū)i內(nèi)UEj的信干噪比均值;并執(zhí)行步驟二
步驟二:若當(dāng)前小區(qū)i負(fù)載統(tǒng)計(jì)平均值大于門限值L，選取合適的小區(qū)作為負(fù)載轉(zhuǎn)移目標(biāo)小區(qū)，并對(duì)當(dāng)前小區(qū)和目標(biāo)小區(qū)進(jìn)行負(fù)載均衡；若當(dāng)前小區(qū)i負(fù)載統(tǒng)計(jì)平均值Zoafii (O低于門限值L，則執(zhí)行步驟三；
步驟三:判斷當(dāng)前小區(qū)i內(nèi)邊緣用戶所占比例r，若r大于門限值R，則執(zhí)行步驟四；若否，則執(zhí)行步驟五；
步驟四:判斷UE類型，對(duì)當(dāng)前小區(qū)i以及其相鄰小區(qū)進(jìn)行功率控制；若UE屬于A型邊緣用戶，則UE的協(xié)作小區(qū)數(shù)為2 ;若UE屬于B型邊緣用戶，則UE的協(xié)作小區(qū)數(shù)為3 ；
步驟五:若小區(qū)i相鄰小區(qū)的空閑負(fù)載可維持關(guān)閉小區(qū)i后小區(qū)i內(nèi)UE的原通信速率，則執(zhí)行步驟六；若否，則執(zhí)行步驟七；
步驟六:若小區(qū)i負(fù)載低于或等于其相鄰任一小區(qū)的負(fù)載，則判斷是否可關(guān)閉小區(qū)i ;若是，則關(guān)閉小區(qū)i ;若否，則將當(dāng)前小區(qū)修改為i相鄰的負(fù)載最低的小區(qū)j，并對(duì)新的當(dāng)前小區(qū)j運(yùn)用上述過程；
步驟七:修改小區(qū)i的實(shí)際發(fā)射功率至P A，使得P A能夠維持小區(qū)i中的用戶保持原有的通信速率；假設(shè)P" A為低于P八的任意發(fā)射功率，則P" A都將降低小區(qū)i中的用戶原有的通信速率；重復(fù)執(zhí)行上述步驟一至步驟七；其中，TTI表示LTE系統(tǒng)中傳輸時(shí)間間隔。
2.如權(quán)利要求1所述的LTE-A系統(tǒng)多小區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)的基站功率控制方法，其特征在于:所述步驟一中，小區(qū)負(fù)載加權(quán)統(tǒng)計(jì)均值計(jì)算基于規(guī)則[I]:
3.如權(quán)利要求1所述的LTE-A系統(tǒng)多小區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)的基站功率控制方法，其特征在于:所述步驟一中，UE的SINR均值計(jì)算基于規(guī)則[2]:
4.如權(quán)利要求1所述的LTE-A系統(tǒng)多小區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)的基站功率控制方法，其特征在于:所述步驟二中，UE轉(zhuǎn)移目標(biāo)小區(qū)的選擇基于規(guī)則[3]:
5.如權(quán)利要求1所述的LTE-A系統(tǒng)多小區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)的基站功率控制方法，其特征在于:所述步驟二中，小區(qū)i負(fù)載計(jì)算基于規(guī)則[4]:
6.如權(quán)利要求1所述的LTE-A系統(tǒng)多小區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)的基站功率控制方法，其特征在于:所述步驟三中，小區(qū)邊緣用戶比例的計(jì)算基于規(guī)則[7]:
7.如權(quán)利要求1所述的LTE-A系統(tǒng)多小區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)的基站功率控制方法，其特征在于:所述步驟四中，用戶所屬邊緣類型的判斷基于規(guī)則[8]:IP1-Pj > Tedge...用戶屬于邊緣類型AP1-Pj I ( Tedge...用戶屬于邊緣類型B 規(guī)則[8]。其中，Pi表示用戶接收到的來自小區(qū)i的信號(hào)強(qiáng)度，P」表示用戶接收到的來自小區(qū)j的信號(hào)強(qiáng)度，T*為預(yù)設(shè)門限值。
8.如權(quán)利要求3所述的LTE-A系統(tǒng)多小區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)的基站功率控制方法，其特征在于:所述步驟六中，i相鄰小區(qū)的空閑負(fù)載是否可維持小區(qū)i關(guān)閉后小區(qū)i內(nèi)UE的原通信速率基于規(guī)則[8] [9] [10]:
9.如權(quán)利要求8所述的LTE-A系統(tǒng)多小區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)的基站功率控制方法，其特征在于:所述步驟七中W八的取值基于規(guī)則[12]:
【文檔編號(hào)】H04W28/08GK103561427SQ201310412325
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月11日
【發(fā)明者】趙新勝, 張巍 申請(qǐng)人:東南大學(xué)