[发明专利]一种在毫微微基站网络中实现能效优先的功率控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在毫微微基站网络中实现能效优先的功率控制方法。

背景技术

为了解决面临的资源和能耗的双重问题，蜂窝网络基础设施的部署正在从单一的宏蜂窝模式走向多层次的异构网络模式。在这样的异构网络中，整个宏小区网络中分布着各种低功耗的基站，包括微微基站，毫微微基站，中继和分布式天线系统。在异构网络的部署下，宏基站为整个宏小区提供了一个广泛的区域覆盖伞，而各种低功耗基站则更有针对性地减轻覆盖盲区，更重要的是，满足话务热点区域的通信需求。毫微微基站，又被称作为毫微微接入点（FAP），作为一种由用户部署的低功耗小型基站是一种非常有前景的低功耗基站设备。由于用户的大多数通信都是发生在室内环境中，FAP可以以较低的功率更好的覆盖能力为室内用户提供更好的通信服务。FAP有两种接入模式：封闭接入模式和开放接入模式。在封闭接入模式中，只有FAP签约用户才能接入到FAP；然而，在开放模式中，任何用户都可以接入到FAP。从用户的个人信息安全角度考虑，封闭接入模式的FAP更受青睐，所以本发明研究的对象是封闭模式下的FAP。

虽然FAP作为一种低功耗基站，已经能有效地降低基站的能源消耗，但是随着FAP规模的增大以及用户的自组织性，封闭接入模式的FAP存在的跨层干扰问题十分突出，并且制约着宏基站与FAP共存异构网中频谱效率和能效的提高。当宏基站用户处于FAP覆盖范围内时，由于宏基站用户无法接入FAP，如果没有恰当的功率控制或频率复用机制，FAP会对宏基站与宏基站用户的通信造成严重的干扰，造成频谱效率的降低，同时为了保证相应受干扰宏基站用户的通信质量，宏基站会分配非常大的功率，却获得微小的速率增益，不利于能量效率的提高。因此，找到一种减少干扰并提高能量效率的功率分配和频率复用方案显得尤为重要。大多数之前的研究都把重心放在干扰减轻和容量最大化上，而不是关注整个系统的能量效率最大化。随着全球绿色通信的兴起，研究一种高能效的同时适当兼顾频谱效率的功率分配和控制方法显得更为重要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种以提高整个网络的能量效率并保证合适的频谱效率，从而提高系统的整体性能的在毫微微基站网络中实现能效优先的功率控制方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种在毫微微基站网络中实现能效优先的功率控制方法，它包括以下步骤：

S1：将系统总能效拆分成各基站对应的分布式调控效用：R^k，P^k，P_c,k分别是第k个发送基站的总速率，总发送功率，固定电路功率消耗，它包括以下步骤：

S2：宏基站和每个毫微微接入点FAP分别计算各自分布式调控效用对每个发送基站功率的梯度信息反映出第j个发送基站在第m个资源块RB上分配的功率对第k个发送基站的效用函数造成的影响，其中是第m个RB上的发送功率；

S3：各个发送基站周期性地发送和接收周围相邻基站分布式调控效用对功率的梯度信息和其他基站的总功率信息，并整合信息得到功率调整所需要的系统总能效对功率的梯度信息，整合方式为周期在实际系统中根据梯度信息的接收情况和基站处理速度进行合理的调整，可以为多个传输时间间隔TTI；

S4：每个基站预先计算出最低速率限制下的最低功率需求：以满足每个分配的资源块上的速率满足最低速率要求；