救治数据在异构网络中的高能效传输方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种救治数据在异构网络中的高能效 传输方法及装置。
【背景技术】
[0002] 信息与通信技术（Information and Communication Technology, ICT)消耗的能 量以每年15% -20%速度增长，使之逐渐成为全球温室气体排放越来越重要的因素。为了 减少ICT行业对环境的影响，越来越多的人开始关注如何降低相关行业的能耗。绿色通信 (Green Radio, GR)面向未来移动通信系统，旨在提出具有高能量效率的网络架构和传输技 术，已得到工业界和学术界的广泛关注。为满足日益增长的数据业务需求，未来移动通信系 统将具有异构网（Heterogeneous Network, HetNet)结构，即系统将由传统宏（Macro)基站 和不同类型低功率基站共同构成。常见低功率基站包括微（Micro)基站、毫微（Pico)基站、 家庭（Femto)基站和远程射频节点（Remote Radio Head，RRH)。其中，可以将上述低功率基 站统称为微基站，并将宏基站覆盖的小区称为宏小区，将微基站覆盖的小区称为微小区，将 宏基站服务的用户称为宏用户，将微基站服务的用户称为微用户。而通过引入低功率基站， 异构网能够获得更大的小区分裂增益，进而提高整个网络的容量。
[0003] 宏小区与微小区之间的小区间干扰（Inter-Cell Interference, ICI)是异构 网中需要解决的关键问题之一。现有技术研究了不同的ICI抑制技术，例如即协作多点 (Coordinated Multi-Point, CoMP)传输技术，具体的，CoMP技术能够充分利用系统的时频 资源，通过宏微基站间相互协作来消除小区间干扰，具有较大的系统性能提升潜力。CoMP 下行传输可以分为两类：联合处理（Joint Processing, JP)和协作波束成型（Coordinated Beamforming，CB)。对CoMP-JP，协作基站共享所有用户的数据信息和信道信息，通过联合传 输所有用户的数据，在消除小区间干扰的同时，有效地增强了信号能量。对CoMP-CB，协作基 站只需要共享信道信息，而不需要共享用户的数据信息，因此每个基站只需计算其服务用 户的单小区预编码，用于消除小区间干扰。
[0004] 从能量消耗的角度考虑，CoMP-JP采用多小区联合预编码可以获得较高阵列增益， 能够有效地降低基站发射功耗；但是多小区联合预编码较高的计算复杂度又会带来较高的 信号处理功耗；同时协作基站需要共享用户的数据和信道信息，这将增加骨干网功耗。与之 相比，CoMP-CB中每个用户的数据只由一个基站发送，因此CoMP-CB预编码的阵列增益低， 发射功耗大；但较低维数的发射预编码降低了信号处理功耗；而且由于基站间不需要共享 用户数据信息，骨干网功耗较低。此外，电路功耗是基站总功耗的重要组成部分，它取决于 基站工作状态（开启或休眠），而CoMP-JP和CoMP-CB的任意一种模式下宏基站和微基站均 需要处于开启状态，这样导致电路功耗较大。
[0005] 由于能量消耗是影响异构网络性能的重要指标，那么，如何降低异构网络中的总 能量消耗，从而提高异构网络的能量利用率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救治数据在异构网络中的高能效传输方法及 装置，以降低异构网中基站的能量消耗，提高异构网络的能量利用率。具体技术方案如下：
[0007] 第一方面，本发明提供了一种救治数据在异构网络中的高能效传输方法，应用于 服务器，所述方法包括：
[0008] 确定所述异构网络的当前运行属性信息；
[0009] 根据所述异构网络的当前属性信息，在预设的多个传输模式中选择适用于所述异 构网络的传输模式，所述预设的多个传输模式包括：单一的宏基站服务MBS模式、单一的微 基站服务mBS模式、单一的协作多点联合处理CoMP-JP模式、上述三种模式中任两种模式的 混合模式以及上述三种模式的混合模式；
[0010] 使用所确定的传输模式在所述异构网络中传输数据。
[0011] 进一步地，所述根据所述异构网络的当前属性信息，在预设的多个传输模式中选 择适用于所述异构网络的传输模式包括：
[0012] 根据所述异构网络的当前属性信息，计算所述预设的多个传输模式下所述异构网 络中各基站的总功耗，所述各基站的总功耗包括：发射功耗、信号处理功耗、电路功耗和骨 干网功耗；
[0013] 从所述预设的多个传输模式中，将所述各基站的总功耗最小时对应的传输模式确 定为所述适用于所述异构网络的传输模式。
[0014] 进一步地，利用以下公式计算所述异构网络中任一基站的总功耗Pb:
[0016] 其中，所述
为发射功耗，所述
为电路功耗，所述
为信号处理功耗，所述.
为骨干网功耗；所述P b为基站b的放大器效率， 所述Ptib为基站b的发射功率；所述M b为所述基站b中装有发射天线的数量，所述P % b为 开启状态下的电路功耗，所述P"ib为休眠状态下的电路功耗，所述S b为二进制变量，表示 基站b的工作状态，δ b= 1代表基站b处于开启状态，δ b= 〇代表基站b处于休眠状态； 所述Psib为不同协作模式下基站b的信号处理功耗，所述D b为不同协作模式下基站b的发 射预编码的维数；所述Pbh为骨干网以最大数据率C bh传输时的功耗，所述R b为基站b实际 下行传输的数据率。
[0017] 进一步地，所述运行属性信息包括以下至少一项：当前接入的用户数、用户数据率 需求和当前信道状态。
[0018] 第二方面，本发明提供了一种救治数据在异构网络中的高能效传输装置，应用于 服务器，所述装置包括：
[0019] 确定模块，用于确定所述异构网络的当前运行属性信息；
[0020] 选择模块，用于根据所述异构网络的当前属性信息，在预设的多个传输模式中选 择适用于所述异构网络的传输模式，所述预设的多个传输模式包括：单一的宏基站服务 MBS模式、单一的微基站服务mBS模式、单一的协作多点联合处理CoMP-JP模式、上述三种模 式中任两种模式的混合模式以及上述三种模式的混合模式；
[0021] 执行模块，用于使用所确定的传输模式在所述异构网络中传输数据。
[0022] 进一步地，所述选择模块包括：
[0023] 计算子模块，用于根据所述异构网络的当前属性信息，计算所述预设的多个传输 模式下所述异构网络中各基站的总功耗，所述各基站的总功耗包括：发射功耗、信号处理功 耗、电路功耗和骨干网功耗；
[0024] 确定子模块，用于从所述预设的多个传输模式中，将所述各基站的总功耗最小时 对应的传输模式确定为所述适用于所述异构网络的传输模式。
[0025] 进一步地，所述计算子模块具体用于利用以下公式计算所述异构网络中任一基站 的总功耗P b:
[0027] 其中，所述
为发射功耗，所述
为电路功耗，所述
为信号处理功耗，所述
为骨干网功耗；所述P b为基站b的放大器效率， 所述Ptib为基站b的发射功率；所述M b为所述基站b中装有发射天线的数量，所述P % b为 开启状态下的电路功耗，所述P"ib为休眠状态下的电路功耗，所述S b为二进制变量，表示 基站b的工作状态，δ b= 1代表基站b处于开启状态，δ b= 〇代表基站b处于休眠状态； 所述Psib为不同协作模式下基站b的信号处理功耗，所述D b为不同协作模式下基站b的发 射预编码的维数；所述Pbh为骨干网以最大数据率C bh传输时的功耗，所述R b为基站b实际 下行传输的数据率。
[0028] 进一步地，所述运行属性信息包括以下至少一项：当前接入的用户数、用户数据率 需求和当前信道状态。
[0029] 本发明实施例提供的救治数据在异构网络中的高能效传输方法及装置，能够根据 异构网络的当前属性信息，选择适用于异构网络的传输模式进行数据传输，能够充分利用 协作传输所带来的基站休眠机会，降低基站的能量消耗，提高异构网络的能量利用率。
【附图说明】
[0030] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0031] 图1示出了根据本发明提供的救治数据在异构网络中的高能效传输方法的一个 实施例的示例性流程图；
[0032] 图2示出了图1所示实施例中提到的3种算法的计算复杂度；
[0033] 图3示出了用于对CoMP-JP和CoMP-CB模式下的PZFBF预编码和混合协作预编码 算法进行仿真比较的仿真参数；
[0034] 图4示出了每小区2用户单次信道实现的EE-SE曲线；
[0035] 图5不出了每小区1用户3种传输模式下的EE-SE曲线；
[0036] 图6示出了混合传输算法中基站休眠概率随用户SE需求的关系曲线；
[0037] 图7示出了用户数据率需求相同并以相同速度移动时3种传输模式下的EE-SE性 能；
[0038] 图8示出了根据本发明提供的救治数据在异构网络中的高能效传输装置的一个 实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0039] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0040] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0041] 异构网中基站间可以采用不同的协作方式，如CoMP-JP、CoMP-CB等。基站间不同 的协作方式可以影响系统的总功耗。因此，可以通过改变系统基站间的协作方式，达到减小 异构网络