[发明专利]小区呼吸系统下基于能效的切换算法

说明书

本发明公开了小区呼吸系统下基于能效的切换算法，如下：步骤一、在宏蜂窝小区覆盖的范围内部署a个虚拟小区，其中，每个虚拟小区内的用户数远小于宏小区内的用户数；a为大于1的整数；设定：宏蜂窝小区内设置的基站为宏基站，虚拟小区内设置的基站为虚拟基站；假定每个虚拟小区中均设置有一个虚拟基站，且每个虚拟小区的负载始终保持均衡；步骤二、控制面预测一个移动用户的运动轨迹，预测出将进入步骤一中所述的其中一个虚拟小区，该虚拟小区为A，且A中的虚拟基站未开启，设定与A相邻的虚拟小区中，至少有一个虚拟小区中的虚拟基站是开启的：如果A中的虚拟基站开启，则将移动用户直接接入A；实现了高能效的转换，并达到节能的效果。

技术领域

本发明属于无线网络通信技术领域，具体涉及小区呼吸系统下基于能效 的切换算法。

背景技术

未来异构网组网的核心技术是控制覆盖面和数据业务面分离。目前，国 内外已提出了多种垂直切换算法，其中基于代价函数的垂直切换机制，用移 动用户的速度，能量利用，带宽等作为参量并各自分配权重构成决策函数来 决定是否切换，能够得到较低的切换阻塞率和较大的系统吞吐量。依靠模糊 逻辑的方法将RSS、可用带宽(BA)和网络开销三个属性通过模糊逻辑运算 得到判决值来决定是否做出切换，该方法减少了切换延时和丢包率。利用压 缩感知预测小区负载来动态调整小区的开关来来节省整个系统的能量消耗。还有文献提出了一种控制面辅助基于能效的切换算法.首先控制面对用户移 动方向预测，并预测虚拟小区的负载变化，在满足用户业务需求的最低容量 的前提下，使用户将要接入的网络能效最优，控制面根据这一准则来动态调 整小区开关状态，以此来达到节能的效果。现有的关于异构网垂直切换算法 在一定程度上为满足最苛刻业务的需求而浪费大量的频谱和能量资源，但 是，未能从能效的角度进行考虑。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种小 区呼吸系统下基于能效的切换算法，实现了高能效的转换，并达到节能的效 果。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，小区呼吸系统下基于 能效的切换算法，该切换算法如下：

步骤一、在宏蜂窝小区覆盖的范围内部署a个虚拟小区，其中，每个虚 拟小区内的用户数远小于宏小区内的用户数；a为大于1的整数；设定：宏 蜂窝小区内设置的基站为宏基站，虚拟小区内设置的基站为虚拟基站；假定 每个虚拟小区中均设置有一个虚拟基站；

步骤二、控制面预测一个移动用户的运动轨迹，预测出将进入步骤一中 所述的其中一个虚拟小区，该虚拟小区为A，且A中的虚拟基站未开启，设 定与A相邻的虚拟小区中，至少有一个虚拟小区中的虚拟基站是开启的：

如果有一个相邻虚拟小区的虚拟基站开启，控制面将该虚拟小区作为目 标小区，采用小区呼吸技术将该移动用户接入目标小区，计算宏蜂窝小区和 接入移动用户后的目标小区的负载变化，计算得到总的能效值；

如果有大于一个相邻虚拟小区的虚拟基站开启，控制面比较移动用户接 入哪一个相邻虚拟小区的接入功率最小，选取接入功率最小的虚拟小区作为 目标小区，采用小区呼吸技术将移动用户接入目标小区，计算宏蜂窝小区和 接入移动用户后的目标小区的负载变化，计算得到总的能效值。

进一步地，该步骤二中选取接入功率最小的虚拟小区的具体过程如下：

假设每个虚拟小区的虚拟基站的发射功率均为P_t，接入该移动用户后的 虚拟发射功率为P_tv(i)，通过比较P_tv(i)即得；

其中：P_tv(i)＝P_t+D (1)；

其中：D为当目标小区接入该移动用户后，该虚拟基站需增加的发射功 率；

R_x为目标小区到该移动用户的距离；