[发明专利]用于LTE-A蜂窝网络的分布式用户位置感知小区关闭方法

摘要

本发明公开了一种用于LTE‑A蜂窝网络的分布式用户位置感知小区关闭方法，属于无线通信中LTE‑A下行协作通信能源资源管理领域，其特点在于：可以根据周边通信小区内的用户数目，优先关闭用户数目较少且利用率低的小区，从而提升所有利用率低的小区的关闭概率。通过用户在通信小区内的分布情况，缩小接收该小区所有转移用户的可选相邻基站范围，从而减少由于采用极小化极大算法而带来的算法复杂度。本发明的优点在于：在保证用户通信质量的情况下，根据周边小区内的用户数目，动态地调整参与判决小区关闭的用户数目阈值，提升了关闭小区数目，节约了更多能源；结合用户在小区内的位置，缩减了最优接收集合的搜索范围，减少了算法复杂度。

主权项

1.用于LTE‑A蜂窝网络的分布式用户位置感知小区关闭方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：系统初始化；通信网络模型为LTE‑A多小区自组织网络模型，通信环境设定为基于OFDM技术的LTE‑A下行通信链路；每个通信小区划分为三个扇区，并采用具有120°辐角的定向天线，且每个扇区分配不同的25个资源块；所有用户在19个通信小区内随机分布，且假设保持位置不变；所有用户均一直与其所属的基站以不变速率进行数据交换；基站针对不同用户的发射功率被分配到其所用的频率资源块上，并根据其所选择的数据传输速率进行调整；步骤2：对于单个用户UEi，其接收信号与干扰加噪声比Signal to Interference plus Noise Ratio，SINR为：其中，UEi为第i个用户端，Pi,recieved为用户端接收到的有用信号接收功率；Ii,intra为小区内同频干扰；Ii,inter为小区间同频干扰；PN为加性高斯白噪声，由于本方法采用了OFDM技术，因此通信小区内不存在同频干扰；步骤3：根据已知的SINR，UEi的频谱效率Spectral Efficiency，SE可以表示为：其中0≤ξ≤1是包含实际损耗的衰减因子；γmin是可用于计算频谱效率的最小SINR；γmax是可用于计算频谱效率的最大SINR；ψmax是可得到的最大频谱效率；步骤4：根据已知的SE，UEi所占用的资源块Resource Blocks，RB数目可表示为：其中Ri是UEi所请求的数据传输速率；WRB是一个资源块所占的带宽；算子[x]表示对x进行取整运算；步骤5：在得到基站BSj所有用户所占的RB数目后，BSj的负载因子Load Factor，LF可表示为：其中βi,j是从属于BSj的UEi所请求的RB数目；RBtotal是BSj拥有的所有RB数目，BSj为第j个基站；步骤6：根据预先制定好的关闭顺序对各个基站依次进行判决考虑：步骤6.1：判断BSj在当前判决中，是否第一次进入判决考虑；步骤6.2：如果是，则根据周围未关闭小区的用户数目与BSj的流量负载考虑其是否适合关闭；步骤6.3：如果不是，则仅根据BSj的流量负载考虑其是否适合关闭；步骤7：根据用户在考虑关闭小区BSj内的分布情况，排除接收转移用户可能性较低的相邻小区，从而确定接收BSj用户的接收基站范围；步骤8：根据极小化极大算法从接收基站范围中，在保持用户原有传输速率的情况下，选择一组最优集合接收转移用户并关闭BSj，如果没有可用的接收集合，BSj则保持开启，具体包括以下步骤：步骤(8.1)，计算RSn,l中每一个基站的预估负载因子Estimated Load Factor，ELFρj',elf：ρj',elf＝ρj'+ρj→j'≤ρmax(j'≠j)其中，RSn,l表示拥有n个基站的第l个接收集合，ρj'为BSj相邻基站BSj'本身的负载，ρj→j'为BSj转移给BSj'的负载，ρmax为基站的最大可接受负载阈值，如果ρj'+ρj→j'>ρmax，则判定该接收集合不可用，如果该接收集合可用，则对集合内所有基站的预估负载求和，以得到接收全部转移用户后该集合的全部流量负载Sn,l：步骤(8.2)，对具有相同基站数的所有接收集合的负载流量取最大值，并记录该接收集合：其中，lmax为含有n个小区的接收集合的总数，取负载流量最大值的目的是尽可能的充分利用接收基站的接受能力，并提高其它拥有较低流量负载的基站的关闭可能性，因为接收转移用户后，转移用户可能致使该接收基站不能关闭；步骤(8.3)，为了使转移用户接入到尽量少的基站当中，因此对步骤(8.2)中获取的所有的负载流量最大值取最小值，而拥有该最小负载流量的接收集合即为最优接收集合：步骤9：重复步骤2至步骤8直至所有适合关闭的基站全部关闭为止。