[发明专利]基于随机几何异构蜂窝网络的连续小区缩放方法

说明书

本发明涉及一种基于随机几何异构蜂窝网络的连续小区缩放方法，为了降低网络能源消耗，提高能量效率和区域频谱效率而设计。本发明基于随机几何异构蜂窝网络的连续小区缩放方法，包括在各个小区缩放周期T内，确定小小区基站SBS所服务的用户中距离其最远用户的距离d_max，将小小区基站SBS的覆盖半径收缩或放大到最远用户的位置d_max。本发明应用于由宏基站MBS和小小区基站SBS构成的随机几何异构蜂窝网络，降低了蜂窝网络能耗和提高能量效率。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种基于随机几何异构蜂窝网络的连续小区缩放方法。

背景技术

近年来，随着无线通信技术的大力发展和智能终端设备的普及，给用户UE带来移动接入网络带宽和速率的巨大提升，面对如此快速的用户数和业务量的增长，宏基站的部署需要消耗大量的资本，这是越来越低的业务收入所无法弥补的，网络的能量消耗与运营成本之间的矛盾也日益突出。

为了解决上述问题，工业界启动了新的解决方法，部署小小区基站便是其中一种。小小区是一类无线接入节点的统称，小小区这个名词包括了家庭小区(femtocell)，微小区(microcell)，微微小区(picocell)，城市小区(metrocell)等。这类节点的特点有：低功率、低花费，工作在许可频段上的小小区可以保证UE的QoS，提供与宏网络所支持的更好的移动性切换的无缝连接，并且具有更优越的安全性。

小区缩放(CZ)是一项通过调整基站(BS)的发射功率来改变小区的大小，最终降低网络中能量消耗的技术。小区缩放是根据网络中流量负载来动态地调整基站覆盖区域的技术。小区缩放可以大致将总功耗降低20％左右，因此被认为是发展“绿色”通信的潜在策略之一。但是，小区缩放如今面临的挑战是如何优化CZ对服务质量(QoS)的影响以及如何在QoS受到约束时减少所需的大量的信息交换。因此，如何在小区缩放算法中降低功耗的同时维持QoS这一问题受到很多研究者关注。

此外，由于业务区域(例如，市中心，居民区，公园，城郊，郊区)和容量(网络和链路)的不同，实际基站不会完全如规则网格模型部署，而是呈现出随机特性。因此，传统六边形网格模型过于理想化，不仅不适用于单层蜂窝网络的建模，更不适用于更加随机化且多元化的多层异构蜂窝网络。

鉴于上述的缺陷，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种基于随机几何异构蜂窝网络的连续小区缩放方法，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种能够显著降低无线通信系统能耗，提高能量效率和区域频谱效率，改善用户的服务质量和体验质量，提升无线通信系统的吞吐量以及实现负载均衡的基于随机几何异构蜂窝网络的连续小区缩放方法。

为达到上述发明目的，本发明基于随机几何异构蜂窝网络的连续小区缩放方法，应用于由宏基站MBS和小小区基站SBS构成的随机几何异构蜂窝网络，在各个小区缩放周期T内，确定小小区基站SBS所服务的用户中距离其最远用户的距离d_max，将小小区基站SBS的覆盖半径收缩或放大到最远用户的位置d_max。

进一步地，每一个小区缩放周期T具体包括：小小区基站状态信息获取阶段T_I、负载均衡决策阶段T_L、缩放执行阶段T_C、服务阶段T_S；