应用于蜂窝异构网络的基站协作休眠方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种应用于蜂窝异构网络的基站协作休眠 方法及系统。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着无线网络和智能手机技术的快速应用，高数据速率业务愈来愈受到 用户的青睐，也促进了通过革新性通信技术的发展来提高通信资源利用，然而，与此同时信 息通信技术产业也成为全球能源消耗和温室气体排放的主要来源之一。随着绿色通信概念 的提出，网络的能量效率得到了越来越多的关注，节能减排、降低能耗成为现在通信业的研 究热点。
[0003] 基站能耗是蜂窝移动通信系统能耗的主体，如何降低基站端的能耗是蜂窝移动通 信系统高效节能的关键。在基站端的所有能耗中，基站的运行、制冷等能耗一般占据了基 站能耗的60%以上，这意味着以最小发射功率为设计目标并不是降低基站能耗的有效的方 法，与之相比，基站休眠可以更大限度地降低基站的能耗。并且，随着新能源技术的逐渐成 熟，风能、水能、太阳能等绿色能源在通信网络中的使用已在产业界也引起广泛的关注，因 此，通过绿色能源供能的基站的方式应用而生。其中，对于使用绿色能源供能的基站，由于 绿色能源的能源吸收量的限制，若基站一直处于运行状态，则绿色能源可能无法满足基站 的供能需求，对基站进行休眠则更加重要。
[0004] 现有技术中，关于基站的协作休眠的研究工作中大多只是针对基于传统能源的基 站的协作，没有考虑基于绿色能源的基站的使用及其能源限制对协作休眠产生的影响，并 且，关于考虑实时性/非实时性业务的业务特性（即用户业务需求）时对绿色基站协作休 眠的研究更是鲜有论述。
[0005] 综上可见，如何在保证用户业务需求的情况下，降低网络的整体能耗并有效利用 绿色能源，最终提高整体网络的能量效率和绿色能耗比，是一个亟待解决的问题。
【发明内容】
[0006] 本发明实施例的目的在于提供一种应用于蜂窝机构网络的基站协作休眠方法及 系统，以在保证用户业务需求的情况下，降低网络的整体能耗并有效利用绿色能源，最终提 高整体网络的能量效率和绿色能耗比。技术方案如下：
[0007] 第一方面，本发明实施例提供了一种应用于蜂窝异构网络的基站协作休眠方法， 所述蜂窝异构网络中的各个基站通过绿色能源和/或传统能源进行供能；所述方法包括：
[0008] 在任意一时段内，获得各个基站在当前时段的预定时间点所确定出的当前可用绿 色能源量、可服务用户群以及可服务用户群中可被服务用户的当前用户信息，其中，任一可 被服务用户的当前用户信息包括：当前待处理业务量、当前所允许的时延和基站到可被服 务用户的当前信道增益；
[0009] 根据所获得的当前所允许的时延与预设时延阈值的比较结果，确定各个可被服 务用户所属的业务集合，其中，所述业务集合包括实时业务用户集合和非实时业务用户集 合；
[0010] 根据所述当前可用绿色能源量、所述基站到可被服务用户的当前信道增益、所述 可被服务用户所属的业务集合、所述各个基站所对应的可服务用户群、所述当前待处理业 务量，以及预先设定的协作休眠方式所依据的处理规则，确定各个基站在下一时段的协作 休眠方式，其中，所述预先设定的协作休眠方式所依据的处理原则用于保证：下一时段内至 少实时业务用户集合中可被服务用户均被服务的前提下，参与协作休眠的所有基站的能量 效率最高，且绿色能源相对于传统能源优先被使用；
[0011] 将所确定出的各个基站在下一时段的协作休眠方式通知各个基站，以使得各个基 站在下一时段依据所述协作休眠方式进行协作休眠。
[0012] 可选的，所述预先设定的协作休眠方式所依据的处理规则，包括：
[0013] 能量效率最高且受限于：各个基站对用户的服务约束条件、用户业务优先级约束 条件和绿色能源约束条件；
【主权项】
1. 一种应用于蜂窝异构网络的基站协作休眠方法，其特征在于，所述蜂窝异构网络中 的各个基站通过绿色能源和/或传统能源进行供能；所述方法包括： 在任意一时段内，获得各个基站在当前时段的预定时间点所确定出的当前可用绿色能 源量、可服务用户群W及可服务用户群中可被服务用户的当前用户信息，其中，任一可被服 务用户的当前用户信息包括：当前待处理业务量、当前所允许的时延和基站到可被服务用 户的当前信道增益； 根据所获得的当前所允许的时延与预设时延阔值的比较结果，确定各个可被服务用户 所属的业务集合，其中，所述业务集合包括实时业务用户集合和非实时业务用户集合； 根据所述当前可用绿色能源量、所述基站到可被服务用户的当前信道增益、所述可被 服务用户所属的业务集合、所述各个基站所对应的可服务用户群、所述当前待处理业务量， W及预先设定的协作休眠方式所依据的处理规则，确定各个基站在下一时段的协作休眠方 式，其中，所述预先设定的协作休眠方式所依据的处理原则用于保证：下一时段内至少实时 业务用户集合中可被服务用户均被服务的前提下，参与协作休眠的所有基站的能量效率最 高，且绿色能源相对于传统能源优先被使用； 将所确定出的各个基站在下一时段的协作休眠方式通知各个基站，W使得各个基站在 下一时段依据所述协作休眠方式进行协作休眠。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预先设定的协作休眠方式所依据的 处理规则，包括： 能量效率最高且受限于：各个基站对用户的服务约束条件、用户业务优先级约束条件 和绿色能源约束条件； 其中，能量效率的计算公式3
Rk为可被服务用户k的传输速率且为所述蜂窝 异构网络中所有基站分别对可被服务用户k的传输能耗的函数，巧"^为基站b的所有能量 消耗且c"'=皆"^。+巧"'。"=病(作r+尸r+fr)+(^T+c''+fr)，其中，kG {1，2，...， 时，K为所述蜂窝异构网络所覆盖的可被服务用户的个数，b G {0，1，2，...，L}，（L+1)为所 述蜂窝异构网络中基站个数，4b为预设的用于区分能源优先级的、与当前可用绿色能源量 相关的值且cK< 1，P为传输能耗利用率相关参数，巧为基站b W绿色能源供能的能量 消耗，巧为基站b W传统能源供能的能量消耗，/f"为基站b对所有可被服务用户的W绿 色能源供能的传输能耗，巧为预先获得的基站b的W绿色能源供能的基站状态切换能耗， 为预先获得的基站b的W绿色能源供能的基站设备固耗，巧"为基站b对所有可被服务 用户的W传统能源供能的传输能耗，巧"|'1为预先获得的基站b的W传统能源供能的基站状 态切换能耗，6，"'1为预先获得的基站b的W传统能源供能的基站设备固耗； 其中，各个基站对用户的服务约束条件；AkPk= 〇，Ak为对角块矩阵且Ak= diag{a"，ai， ag,. . . ,aj ,右b E 〇k则3b二0,否则3b二1,D k为可被服务用户k的可服务基站群且D k二 化I k G Db&&b G {0,1，2, . . .，u }，Db为基站b的可服务用户群，P k为与各个基站分别对可 被服务用户k的传输能耗相关的向量；
其中，所述用户业务优先级约束条件为：Rk= B k VAe Sr且Rk《B k VAg ，Bk为可被 服务用户k的当前待处理业务量，Sf为实时业务用户集合，Sm为非实时业务用户集合； 其中，所述绿色能源约束条件为：〇<C。"含巧b G {0，1，2,…，U且皆<巧?' b G {0,1，2, . . .，L}，旬<为基站b的当前可用绿色能源量，为基站b对所有可被服务用 户的传输能耗且皆=/T +皆I，巧"ax为基站b的最大的传输能耗。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前可用绿色能源量、所述 基站到可被服务用户的当前信道增益、所述可被服务用户所属的业务集合、所述各个基站 所对应的可服务用户群、所述当前待处理业务量，W及预先设定的协作休眠方式所依据的 处理规则，确定各个基站在下一时段的协作休眠方式，包括： 根据所述各个基站所对应的可服务用户群，确定各个可被服务用户所对应的可服务基 站群，进而依据所述各个可被服务用户所对应的可服务基站群和各个基站对用户的服务约 束条