[发明专利]一种适用于5G绿色通信的小区选择方法

说明书

本发明请求保护一种适用于5G绿色通信场景下的小区选择方法，本发明是在充分考虑了异构网络的特点、负载均衡以及能效后，做出小区选择的决策，使得用户设备的掉话率减少，增加用户体验。本发明是一种增强型的小区选择方法。本发明应用筛选法使得用户设备选择相对于Macro基站距离更近的低功率节点。由于低功率节点容量有限，本发明使用负载均衡的方法控制低功率节点的用户选择。由于传统蜂窝网每年产生接近600亿KWh的能源消耗，产生了上亿级的二氧化碳，加剧了温室效应，于是绿色通信在5G通信中被提倡，本发明基于这一特点将能效这一参数体现在小区选择中。本发明考虑小区选择的条件较多，不但提高了用户体验，而且更适用于5G通信。

技术领域

本发明属于移动通信技术领域，具体涉及到负载均衡，能效的小区选择方法。

背景技术

近年来，蜂窝产业的迅速增长除了给人们带来了巨大的便利之外，还带来了一些负面的影响。流量的增加也带来了能源消耗的增加。传统蜂窝网每年产生接近600亿KWh的能源消耗，产生了上亿级的二氧化碳，加剧了温室效应。同时，能源的巨大消耗给网络运营商增加了高额的费用支出随着数据速率需求的日益增长，传统的基于宏蜂窝覆盖的组网方式已经不能够满足业务要求。为了改造小区中的覆盖情况以及支持高的数据速率，异构网络应运而生。在异构网络中，除了传统的宏蜂窝，还存在一些低功率节点。

异构网是一种非常有前景的技术，其使得频谱的利用率更高，能量的利用率更高，利用这个技术可以实现5G宽带无线通信的要求。为了实现绿色通信，运营商开始考虑部署可再生能源，如太阳能电池板、风力发电机等，减少传统电网供电的开销。研究发现，在异构网络中，由于Pico等低功率节点的发射功率较低(＝37dBm)，而且低功率节点的天线高度较低，除非是十分接近低功率节点的用户，选择低功率节点的用户数远远小于选择Marco基站的用户数。

于是，在异构网络的场景下，仅仅凭借参考信号接收功率的大小并不能较优的实现整个系统的性能。本文通过综合考虑用户的参考信号接收功率、接收速率、负载均衡、能效等特点，提出了一种适用于5G绿色通信的方法。

发明内容

本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种不仅使得用户的掉话率大大减少，还可以实现绿色通信的特点，减少运营商的成本的适用于5G绿色通信的小区选择方法。本发明的技术方案如下：

一种适用于5G绿色通信的小区选择方法，其包括以下步骤：

步骤1：用户设备进行全频带搜索，将RSRP(Reference Signal Received Power，参考信号接收功率)大于0以及接收速率满足QoS要求的N个小区保存在用户本地；

步骤2：基站计算步骤1保存的N个小区的负载系数并广播，用户设备接收此负载系数值；

步骤3：检测步骤1保存的N个小区的小区列表中是否存在低功率节点，使用筛选法筛选出低功率节点；

步骤4：低功率节点计算当前节点的能效效用因子并广播，用户设备接收此能效效用因子数值；

步骤5：计算所有小区的效益函数值，选择效益函数值最大的小区为服务小区，结束。

进一步的，所述步骤1用户计算自己的参考信号接收功率和接收速率并保存在本地，具体包括：用户u接收到来自各个基站的参考信号，并通过接收参考信号功率来计算接入相应基站的接收速率；假设系统中有M个Macro基站，N_p个低功率节点，基站的发送功率用T表示，系统带宽为B，通过计算得到的信道增益为信道噪声为σ²，其中m表示Macro基站的序号，k表示低功率节点的序号，当k＝0时，表示当前的Macro基站，表示基站的发送功率，用k′区分低功率节点，m′区分Macro基站，则用户的接收速率可以计算为：其中：