[发明专利]一种超密集网络下基于能量效率和频谱效率的动态接入方法

摘要

本发明公开了一种超密集网络下基于能量效率和频谱效率的动态接入方法，步骤如下：一、对超密集网络下的无线AP进行ACS划分；二、将划分好的每个ACS分别对应一个本地控制单元；三、当用户设备进入到某个ACS时，本地控制单元激活所有从属于该ACS的AP；四、根据用户设备的数据速率需求，对当前ACS中的AP进行分组；五、分别比较激活组的速率C与用户的速率需求R，并判断当前分组能否满足用户需求；如果满足对当前ACS的分组不进行更改，算法结束；否则对当前ACS中的AP重新分组；优点在于：可以实现动态的资源调度功能，随着业务速率需求的增加降低了能量损耗，实现能量效率的提升；对带宽的动态分配使得频谱效率显著提升。

主权项

1.一种超密集网络下基于能量效率和频谱效率的动态接入方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一、结合网络拓扑结构和地势因素，对超密集网络下的无线节点AP进行有效候选集ACS划分；步骤二、将划分好的每个ACS分别对应一个本地控制单元，本地控制单元对每个ACS中的每个AP分别直接控制；步骤三、当用户设备进入到某个ACS时，本地控制单元激活所有从属于该ACS的AP；用户设备进入的ACS设定为当前ACS；步骤四、根据用户设备的数据速率需求，对当前ACS中的AP进行分组；用户设备的数据速率需求分为等带宽动态功率和动态带宽动态功率两种情况；1)、针对等带宽动态功率的分组准则如下：Ii为第i个AP的状态，i＝1,2,...n；n为当前ACS中AP的数量值；Ii结果为0和1；若Ii＝0代表了第i个AP处于睡眠模式，所有结果为0的AP构成了睡眠组；Ii＝1则表明第i个AP处于激活状态；所有结果为1的AP构成了激活组；λ_i是第i个AP的信道增益；P_i表示第i个AP的传输功率值，所有P_i的和构成了总的传输功率P；σ²是加性高斯白噪声，表示为σ²＝n₀W；W代表每个AP的带宽，n₀代表功率谱密度，表示了第i个AP的链路的电子损耗功率；表示除去第i个AP后的其余所有AP间的干扰；需满足的条件为：C代表了激活组提供的速率；R是用户的数据速率需求；Pimax表示了每种AP类型的功率上限值；2)、针对动态带宽动态功率的分组准则如下：Wi表示第i个AP的带宽值大小；需满足的条件为：步骤五、分别比较激活组的速率C与用户的速率需求R，分别判断当前ACS中的分组能否满足用户需求；如果C‑R≥0，说明能满足，对当前ACS的分组不进行更改，算法结束；否则，不满足进入步骤六；步骤六、分别对等带宽动态功率和动态带宽动态功率下的当前ACS中的AP重新分组；1)、针对等带宽动态功率下，通过修改用户的速率需求R，应用公式(1)重新计算，根据结果判断激活组中的AP数量是否为当前ACS中的全部AP，如果是，则对激活组中AP成员及其功率根据公式(1)重新分配；否则，当前ACS中激活组的AP资源已分配完毕，将睡眠组中的AP增加到激活组以获得更多资源；2)、针对动态带宽动态功率下，当前ACS中的分组不能满足用户需求，通过修改用户的速率需求R，应用公式(3)重新计算，根据所得计算结果，判断激活组中的AP数量是否为当前ACS中的全部AP，如果是，则对激活组中AP成员及其功率根据公式(3)重新分配；否则，当前ACS中激活组的AP资源已分配完毕，将睡眠组中的AP增加到激活组以获得更多资源；同时，公式(3)对带宽进行了动态分配。