[发明专利]一种提高蜂窝弱覆盖区边缘无线终端频谱效率的方法

说明书

本发明公开了一种提高蜂窝弱覆盖区边缘无线终端频谱效率的方法，特别涉及如何结合免费频谱供应与射频能量补偿构建激励架构，以促进无线终端之间的合作，实现提升蜂窝弱覆盖区边缘无线终端频谱效率的目标，本发明提供的这种提高蜂窝弱覆盖区边缘无线终端频谱效率的方法，在确保蜂窝边缘设备用户的应用体验质量的前提下，单位资源块的剩余部分可以作为奖励资源由SBS进行协调，解决了覆盖薄弱区域的蜂窝边缘无线终端频谱资源利用率较低的问题，提高了边缘无线终端单位资源块的频谱效率。本发明通过招募具有储能优势和地理位置优势的设备作为充电节点而不是依靠SBS来提供射频能量，大量的能量将可以被SVAP获取而不是浪费在传输路径上。

技术领域

本发明属于无线网络性能优化技术领域，涉及一种提高蜂窝弱覆盖区边缘无线终端频谱效率的方法，特别涉及如何结合免费频谱供应与射频能量补偿构建激励架构，以促进无线终端之间的合作，实现提升蜂窝弱覆盖区边缘无线终端频谱效率的目标。

背景技术

根据文献[1]报道，随着互联网的爆炸性发展，互联网流量峰值增速快于平均增速，且两者之间的差距呈现日益增大的趋势。平板与便携式电脑、智能手机、机器间通信、消费型物联网应用的流量将会超过固定IP流量。除了增强型移动宽带应用外，这一增长的主要驱动力将来自于消费者可穿戴设备市场日益增长的需求。2017年，全球可穿戴医疗设备市场价值达到约52亿美元，预计到2022年将增长到135亿美元。

对于移动运营商来说，应对爆炸性流量需求的一种有效的方法是超密集部署异构蜂窝网络。比如，在每个宏蜂窝中重叠部署微蜂窝，而在每个微蜂窝中又重叠部署微微蜂窝和毫微微蜂窝。事实上，移动运营商尽管会在其认为的重点区域建设这样的超密集异构蜂窝网，但很难做到普适无缝的超密集覆盖。例如，针对体育馆、世博中心和郊区工业园区等区域，移动运营商认为其多数时间内流量需求并不高，通常不会按峰值流量需求建设蜂窝网。然而，诸如民间体育赛事、节日庆典活动、大型商品交易会、工业设备博览会等活动可能会不时地在这些地方举行，从而导致短期的超高流量需求，这时，一种蜂窝弱覆盖区域必然会形成。在这样的区域内，若处于蜂窝覆盖区边缘的无线终端申请到了频谱资源，则其很难充分利用它，究其原因：一方面，在这样的蜂窝弱覆盖区域内，边缘无线终端通常远离基站，且与基站之间的通信链路也可能受到障碍物的遮挡，因此，通信信道质量通常很差，即使边缘无线终端使用最大发射功率，也可能难以克服很差的信道带来的信号衰减，导致很难达到应用体验所要求的数据率；另一方面，更高的发射功率不仅更快地消耗完自身的电池能量，而且也会对相邻蜂窝覆盖区同频信道用户造成更大干扰，影响其应用体验。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种提高蜂窝弱覆盖区边缘无线终端频谱效率的方法，通过构建基于免费频谱供应与无线射频能量补偿的激励架构，用以提高蜂窝弱覆盖区边缘无线终端频谱效率。

本发明提供的这种提高蜂窝弱覆盖区边缘无线终端频谱效率的方法，包括以下步骤：

(1)在蜂窝弱覆盖区域中规划若干个参考点，根据事先制定的标准，为每个参考点选举一个具有储能优势和地理位置优势的无线终端充当虚拟接入点(Small-cell VirtualAccess Point，SVAP)；

(2)每个SVAP将负责招募具有储能优势和地理位置优势的无线终端来充当小蜂窝能量提供者角色(Small-cell Energy Providers，SEPs)，每个SVAP都将独自选取一组SEPs为其提供充电服务，这组SEPs也将获得免费接入基站的频谱作为提供充电服务的回报；

(3)每个SVAP关联一组边缘无线终端，以方便为边缘无线终端提供中继转发服务，并依据转发数据的贡献来换取边缘无线终端的频谱资源的一部分，作为免费接入基站之用；