[发明专利]一种无线EH网络中移动台关联基站的方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及无线EH网络中移动台关联基站的方法。

背景技术

传统网络中的移动台关联基站(User Association)的研究已经取得了很多成果，研究主要考虑的因素有信道条件、网络负荷、功率等因素，由于传统网络中的节点都采用现有的电网供电，因此不需要考虑供电能量的问题。随着人们对无线网络能量消耗的日益关注以及地球温度的升高，促使人们研发能量效率更高的通信技术,从可再生能源如太阳能、风能、热能和射频能中获得能量的能量收集(energy harvesting,EH)技术可以驱动通信设备和网络，为实现绿色通信展现了光明的前景。

然而，当网络中的部分节点不再依赖传统电网提供电能而是依靠自身收集能量时，移动台关联基站的研究还需要考虑这部分节点的能量收集情况，有关的可应用于实际网络的成果尚不多见，研究中的一些假设情况过于理想，例如单位区域的业务到达率、具体位置的业务负荷密度、业务负荷的理论分布等，因此存在较大的局限性。

发明内容

本发明通过在包括基站、中继节点、移动台的无线EH网络中进行场景分析，划分了直接链路通信、直接和协作链路通信、协作链路通信三种场景，分别提出了相应的移动台关联基站的方法。(一)直接链路通信场景：当移动台m接收到L_d(L_d≥1)个来自不同基站的信号强度大于或等于直接通信门限φ_d的导频信号时，选择其中最强的导频信号对应的基站关联。(二)直接和协作链路通信场景：当移动台m接收到L_c(L_c≥1)个来自不同基站的信号强度大于或等于协作通信门限φ_c且小于直接通信门限φ_d的导频信号时，对移动台m接收到的信号强度大于或等于φ_c且小于φ_d的导频信号对应的基站i(1≤i≤L_c)，执行相应步骤。(三)协作链路通信场景：当移动台m接收到L_n(L_n≥1)个来自不同基站的信号强度小于φ_c的导频信号时，对移动台m接收到的信号强度小于φ_c的导频信号对应的基站q(1≤q≤L_n)，执行相应步骤。本发明在解决基站关联问题时同时考虑直接链路和间接链路的信道状况以及中继节点的能量收集情况，定义了新的测量量，提出了切实可行的基站关联方法，为解决基站关联问题提供了有益的方案，符合现实网络的无线信号覆盖特点，具有很好的实用价值。本发明中的基站为传统电网和EH技术共同供电的节点，当收集的能量不足以提供必要的电力时将由传统电网供电；中继节点为依赖EH技术供电的节点；无线EH网络指的是包括上述基站和中继节点的无线通信网络。

具体实施方式

设定直接通信门限为φ_d，协作通信门限为φ_c。当移动台m接收到来自基站i的导频信号强度p_i≥φ_d时，移动台m可以与基站i建立良好的直接链路通信。当移动台m接收到来自基站i的导频信号强度p_i＜φ_d且p_i≥φ_c时，移动台m与基站i不一定能建立良好的直接链路通信，需要在直接链路通信与协作链路通信之间做出选择。当移动台m接收到来自基站i的导频信号强度p_i＜φ_c时，移动台m只能与基站i之间通过协作链路通信。min(a,b)表示取a和b中较小者的运算。

(一)直接链路通信场景

当移动台m接收到L_d(L_d≥1)个来自不同基站的信号强度大于或等于直接通信门限φ_d的导频信号时，选择其中最强的导频信号对应的基站关联。

(二)直接和协作链路通信场景下，执行以下步骤：