[发明专利]基于绿色能源感知的效用函数异构网络接入算法

权利要求书

1.一种基于绿色能源感知的效用函数异构网络接入算法，其特征在于，包括如下方案：以降低总能源消耗费用为目标，建立求解问题的优化的问题模型为：

其中，优化目标是使得能源消耗费用Z最小，a表示的是电网供电的单位费用，b代表的是绿色能源的单位费用，此处指的为太阳能的单位费用，C代表的是基站能耗。是基站工作状态标志位，当g_j为1时，表示基站j处于绿色能源供电状态；当g_j为0时，表示基站j处于电网供电状态。由于(1)式是组合的非线性优化问题，采取低复杂度的方法将优化问题进行分解，分解为用户接入基站，基站对用户集中调节两个阶段进行解决。首先在用户侧实施用户接入基站算法，即为GEPCA算法；在用户接入基站算法的基础上实施基站对用户集中调节算法，即为GEPCA算法。

2.根据权利要求书1所述的首先在用户侧实施用户接入基站算法，即GEPCA算法，其特征在于，按照以下方案进行：

用户接入基站算法(GEPC)，如下面(2)式所展示：

L＝α×c-β×s+χ×(d/10)-δ×log₁₀(SINR)+ε×g×log₁₀(G) (2)

接入选择参数包括用户代价c、网络安全等级s、网络时延d、用户接入信噪比、基站绿色能源状态来计算综合效用函数值来选择基站。用户代价指的是用户选择接入该基站该网络后对全部基站的影响系数，出于负载均衡的目的，在能够满足用户要求的服务质量的情况下，可以优先接入微基站，故定义的宏基站的用户代价大于微基站的用户代价；宏基站的安全等级系数高于微基站的安全等级。式中对用户接入网络时延d进行除10处理、对接入信噪比进行对数处理目的均为将各接入选择参数调整到相同的数量级，式中各参数的权重满足的关系。

其中G＝C/E，代表此时基站消耗能耗和绿色能源的比值，用于衡量基站的绿色能源状态，上面式子中上面式子中，α,β,χ,δ,ε表示的是用户代价、网络安全等级、网络时延、接入信噪比和基站绿色能源状态各参数前面的权重，满足条件：α+β+χ+δ+ε＝1。同样的，对基站绿色能源状态进行对数运算和系数g进行调节也是将其调整到相同的数量级。

由于对于网络中，用户代价、网络安全等级、网络时延这三个参数是固定的，在确定基站的类型的时候，下面式子所表示的L₀可以确定，首先计算得到：

L₀＝α×c-β×s+χ×(d/10) (3)

基于绿色能源感知综合效用函数可以写为：

L＝L₀-δ×log₁₀(SINR)+ε×g×log₁₀(G) (4)

用户计算每个基站的综合效用函数值，找到函数值最小的基站进行连接，该优化问题可以描述成：

minL_i,j＝L₀-δ×log₁₀(SINR_i,j)+ε×g×log₁₀(G_i,j)

式(5-a)表示的是带宽的配置，即宏基站和微基站带宽和小于一个常数，式(5-b)代表每个用户只能和一个基站相连，式(5-c)表示连接基站的用户需要保证用户需要的最低速率。