一种实现小基站休眠的方法和装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种实现小基站休眠的方法和装置，包括：获取异构无线网络中的小基站数目，根据获得的小基站数据确定所有可能的基站开关策略；对于确定出的每一种基站开关策略，根据异构无线网络中各基站的发射功率和异构无线网络的成本损耗计算异构无线网络的总收益；根据各基站开关策略对应的异构无线网络的总收益获取最优基站开关策略，根据获得的最优基站开关策略控制小基站的开关。通过本发明的方案，根据各基站开关策略对应的异构无线网络的总收益获取最优基站开关策略，从而降低了能量消耗，并且异构无线网络的总收益是基于各基站的发射功率和成本损耗来计算的，从而保证了服务质量。
【专利说明】
一种实现小基站休眠的方法和装置
技术领域
[0001] 本发明涉及无线通信领域，尤指一种实现小基站休眠的方法和装置。
【背景技术】
[0002] 随着无线用户和业务的不断增长，传统的蜂窝网络结构已经难以满足无线通信系 统日益增长的流量需求。通过在无线蜂窝网络中引入小基站组成异构无线网络，利用小基 站的流量分流功能，实现无线系统容量增加的有效手段。但是随着小基站的数目不断增加， 无线系统的能量消耗也将随之增大，提高无线系统的能量效率成为当前需要迫切解决的问 题。通过将异构无线网络中小基站进行休眠是目前提高无线系统的能量效率的有效方法。
[0003] 现有的实现小基站休眠的方法大致包括：
[0004] 间隔设定时间计算各个基站对应的小区的用户数量和用户分布状态；根据小区的 用户数量和用户分布状态计算各个基站对应的小区的索引值；将得到的索引值按从小到大 的顺序排列，最大的索引值对应的基站在下一时间段开始时刻进入休眠状态。
[0005] 现有的实现小基站休眠的方法中，在每一个时间段只能让一个小基站休眠，不是 小基站休眠的最佳方案，无线系统的能量消耗较高。
【发明内容】
[0006] 为了解决上述问题，本发明提出了一种实现小基站休眠的方法和装置，能够降低 能量消耗，并保证服务质量。
[0007] 为了达到上述目的，本发明提出了一种实现小基站休眠的方法，包括：
[0008] 获取异构无线网络中的小基站数目，根据获得的小基站数目确定所有可能的基站 开关策略；
[0009] 对于确定出的每一种基站开关策略，根据异构无线网络中各基站的发射功率和异 构无线网络的成本损耗计算异构无线网络的总收益；
[0010] 根据各基站开关策略对应的异构无线网络的总收益获取最优基站开关策略，根据 获得的最优基站开关策略控制小基站的开关。
[0011] 优选地，所述根据异构无线网络中各基站的发射功率和异构无线网络的成本损耗 计算异构无线网络的总收益包括：
[0012] 根据所述异构无线网络中各基站的发射功率计算所述异构无线网络的总容量，根 据计算得到的总容量和所述异构无线网络的成本损耗计算所述异构无线网络的总收益。
[0013] 优选地，所述根据异构无线网络中各基站的发射功率计算异构无线网络的总容量 包括：
[0014] 对于所述异构无线网络中的每一个用户，根据各基站的发射功率计算用户的容 量，根据各用户的容量计算所述异构无线网络的总容量。
[0015] 优选地，所述根据各基站的发射功率计算用户的容量包括：根据所述各基站的发 射功率计算所述用户接收到各基站的信号功率，根据计算得到的接收到各基站的信号功率 计算所述用户的信噪比，根据计算得到的信噪比计算所述用户的容量。
[0016] 优选地，所述根据各基站的发射功率计算用户接收到各基站的信号功率包括：
[0017] 按照公式PM,t, Ja) = PM,t(a)-LM,w(a)+Xj+算所述用户接收到宏基站的信号功 率；其中，t表示时间段，r表示用户，a为基站开关策略，M表示宏基站，P M, t, Ja)为在第t 时间段和基站开关策略a下用户r接收到宏基站的信号功率，PM, t (a)为在第t时间段和基 站开关策略下宏基站的发射功率，Lm, t, Ja)为在第t时间段和基站开关策略下宏基站到用 户r的大尺度路径损耗，Χδ为对数正态阴影；
[0018] 当所述基站开关策略中第i个小基站为开时，按照公式Pp, t,ni (a) = Pp, t>i (a)-Lp, t, t,i (a)+Χδ计算所述用户接收到第i个小基站的信号功率；其中，P表示小基站，P P, t,n i (a) 为在第t时间段和基站开关策略a下用户r接收到第i个小基站的信号功率，Pp, t, i (a)为 在第t时间段和基站开关策略a下第i个小基站的发射功率，LP,m (a)为在第t时间段和 基站开关策略a下第i个小基站到用户r的大尺度路径损耗；
[0019] 当所述基站开关策略中第i个小基站为关时，Ppm (a)为0。
[0020] 优选地，所述根据计算得到的接收到各基站的信号功率计算用户的信噪比包括：
[0021] 判断出接收到宏基站的信号功率最大，按照公式= 。计算所 述用户的信噪比；其中，SINRw(a)为在第t时间段和基站开关策略a下用户r的信噪比， 为噪声功率；
[0022] 判断出接收到的一个小基站的信号功率最大，按照公式
计算所述用户的信噪比；其中，％表示接收到的信 号功率最大的小基站。
[0023] 优选地，所述根据计算得到的信噪比计算用户的容量包括：
[0024] 按照公式
汁算所述用户的容量；其中，SINUa)为在 第t个时间段和基站开关策略a下用户r的信噪比，CtJa)为在第t个时间段和基站开关 策略a下用户r的容量。
[0025] 优选地，所彳太相?欠田白的容量计算异构无线网络的总容量包括：
[0026] 按照公式 汁算所述异构无线网络的总容量；其中，C t (a)为异构 无线网络的总容量。
[0027] 优选地，所述根据计算得到的总容量和异构无线网络的成本损耗计算异构无线网 络的总收益包括：
[0028] 按照公SRt(a) = Ct(a)_a Et(a)计算所述异构无线网络的总收益；其中，Rt(a)为 第t时间段所述异构无线网络的总收益，α为成本损耗影响因子，E t(a)为第t时间段所述 异构无线网络的成本损耗。
[0029] 优选地，所述根据各基站开关策略对应的异构无线网络的总收益获取最优基站开 关策略包括：按照公式a""= arg maxaEA Rt(a)获取所述最优基站开关策略；其中，A为a组 成的空间，f为所述最优基站开关策略。
[0030] 本发明还提出了一种实现小基站休眠的装置，至少包括：
[0031] 第一获取模块，用于获取异构无线网络中的小基站数目，根据获得的小基站数目 确定所有可能的基站开关策略；
[0032] 计算模块，用于对于确定出的每一种基站开关策略，根据异构无线网络中各基站 的发射功率和异构无线网络的成本损耗计算异构无线网络的总收益；
[0033] 第二获取模块，用于根据各基站开关策略对应的异构无线网络的总收益获取最优 基站开关策略；
[0034] 控制模块，用于根据获得的最优基站开关策略控制小基站的开关。
[0035] 优选地，所述计算模块具体用于：
[0036] 根据所述异构无线网络中各基站的发射功率计算所述异构无线网络的总容量，根 据计算得到的总容量和所述异构无线网络的成本损耗计算所述异构无线网络的总收益。 [0037] 优选地，所述计算模块具体用于：
[0038] 对于所述异构无线网络中的每一个用户，根据各基站的发射功率计算用户的容 量，根据各用户的容量计算所述异构无线网络的总容量，根据计算得到的总容量和所述异 构无线网络的成本损耗计算所述异构无线网络的总收益。
[0039] 优选地，所述计算模块具体用于：
[0040] 对于所述异构无线网络中的每一个用户，根据所述各基站的发射功率计算所述用 户接收到各基站的信号功率，根据计算得到的接收到各基站的信号功率计算所述用户的信 噪比，根据计算得到的信噪比计算所述用户的容量，根据各用户的容量计算所述异构无线 网络的总容量，根据计算得到的总容量和所述异构无线网络的成本损耗计算所述异构无线 网络的总收益。
[0041] 优选地，所述计算模块具体用于：
[0042] 对于所述异构无线网络中的每一个用户，按照公式PM,t, r(a) =PM,t(a)_LM,t, Ja)+X5计算所述用户接收到宏基站的信号功率；其中，t表示时间段，r表示用户，a为基 站开关策略，M表示宏基站，P M, t, Ja)为在第t时间段和基站开关策略a下用户r接收到宏 基站的信号功率，Pm, t (a)为在第t时间段和基站开关策略下宏基站的发射功率，Lm, t, Ja)为 在第t时间段和基站开关策略下宏基站到用户r的大尺度路径损耗，Χδ为对数正态阴影；
[0043] 当所述基站开关策略中第i个小基站为开时，按照公式Pp, t,ni (a) = Pp, t>i (a)-Lp, ^i (a)+Χδ计算所述用户接收到第i个小基站的信号功率；其中，P表示小基站，P P, t,n i (a) 为在第t时间段和基站开关策略a下用户r接收到第i个小基站的信号功率，Pp, t, i (a)为 在第t时间段和基站开关策略a下第i个小基站的发射功率，LP,m (a)为在第t时间段和 基站开关策略a下第i个小基站到用户r的大尺度路径损耗；
[0044] 当所述基站开关策略中第i个小基站为关时，PP,m (a)为0 ;
[0045] 根据计算得到的接收到各基站的信号功率计算所述用户的信噪比，根据计算得到 的信噪比计算所述用户的容量，根据各用户的容量计算所述异构无线网络的总容量，根据 计算得到的总容量和所述异构无线网络的成本损耗计算所述异构无线网络的总收益。
[0046] 优选地，所述计算模块具体用于：
[0047] 对于所述异构无线网络中的每一个用户，根据所述各基站的发射功率计算所述用 户接收到各基站的信号功率；
[0048] 判断出接收到宏基站的信号功率最大，按照公式 计算所 述用户的信噪比；其中，SINRw(a)为在第t时间段和基站开关策略a下用户r的信噪比， 6。为噪声功率；
[0049] 判断出接收到的一个小基站的信号功率最大，按照公式
'计算所述用户的信噪比；其中，％表示接收到的信 号功率最大的小基站；
[0050] 根据计算得到的信噪比计算所述用户的容量，根据各用户的容量计算所述异构无 线网络的总容量，根据计算得到的总容量和所述异构无线网络的成本损耗计算所述异构无 线网络的总收益。
[0051] 优选地，所述计算模块具体用于：
[0052] 对于所述异构无线网络中的每一个用户，根据所述各基站的发射功率计算所述用 户接收到各基站的信号功率，根据计算得到的接收到各基站的信号功率计算所述用户的信 噪比；
[0053] 按照公：
计算所述用户的容量；其中，SINRw(a)为在 第t个时间段和基站开关策略a下用户r的信噪比，CtJa)为在第t个时间段和基站开关 策略a下用户r的容量；
[0054] 根据各用户的容量计算所述异构无线网络的总容量，根据计算得到的总容量和所 述异构无线网络的成本损耗计算所述异构无线网络的总收益。
[0055] 优选地，所述计算模块具体用于：
[0056] 对于所述异构无线网络中的每一个用户，根据各基站的发射功率计算用户的容 量，按照公?
计算所述异构无线网络的总容量；其中，Ct(a)为异构无线网 络的总容量，根据计算得到的总容量和所述异构无线网络的成本损耗计算所述异构无线网 络的总收益。
[0057] 优选地，所述计算模块具体用于：
[0058] 根据所述异构无线网络中各基站的发射功率计算所述异构无线网络的总容量，按 照公式R t (a) =Ct (a)_aEt(a)计算所述异构无线网络的总收益；其中，Rt (a)为第t时间段 所述异构无线网络的总收益，α为成本损耗影响因子，Et(a)为第t时间段所述异构无线网 络的成本损耗。
[0059] 优选地，所述第二获取模块具体用于：
[0060] 按照公式a""= arg max a E A Rt (a)获取所述最优基站开关策略；其中，A为a组成 的空间，f为所述最优基站开关策略。
[0061] 与现有技术相比，本发明包括：获取异构无线网络中的小基站数目，根据获得的小 基站数目确定所有可能的基站开关策略；对于确定出的每一种基站开关策略，根据异构无 线网络中各基站的发射功率和异构无线网络的成本损耗计算异构无线网络的总收益；根据 各基站开关策略对应的异构无线网络的总收益获取最优基站开关策略，根据获得的最优基 站开关策略控制小基站的开关。通过本发明的方案，根据各基站开关策略对应的异构无线 网络的总收益获取最优基站开关策略，从而降低了能量消耗，并且异构无线网络的总收益 是基于各基站的发射功率和成本损耗来计算的，从而保证了服务质量。
【附图说明】
[0062] 下面对本发明实施例中的附图进行说明，实施例中的附图是用于对本发明的进一 步理解，与说明书一起用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限制。
[0063] 图1为本发明实现小基站休眠的方法的流程图；
[0064] 图2为异构无线网络的实施例的结构组成示意图；
[0065] 图3为蜂窝小区的拓扑网络结构示意图；
[0066] 图4为在α为2. 7时最优基站开关策略随时间变化的示意图；
[0067] 图5为在α为2. 7时采用本发明的方法和固定开启某些小基站的方法的总收益 随时间变化的示意图；
[0068] 图6为本发明实现小基站休眠的装置的结构组成示意图。
【具体实施方式】
[0069] 为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本发明作进一步的描述，并不 能用来限制本发明的保护范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实 施例中的各种方式可以相互组合。
[0070] 参见图1，本发明提出了一种实现小基站休眠的方法，包括：
[0071] 步骤100、获取异构无线网络中的小基站数目，根据获得的小基站数目确定所有可 能的基站开关策略。
[0072] 本步骤中，异构无线网络可以是指由一个宏基站和一个或一个以上小基站组成的 网络。图2为异构无线网络的实施例的结构组成示意图。如图2所示，以异构无线网络包 括一个宏基站和一个小基站为例进行说明，并不用于限定异构无线网络的组成形式。
[0073] 本步骤中，如何获取异构无线网络中的小基站数目属于本领域技术人员的公知常 识，并不用于限定本发明的保护范围，这里不再赘述。
[0074] 本步骤中，基站开关策略是指异构无线网络中所有基站处于开或关的状态对应的 策略。例如，可以用N位字符串表示基站开关策略，每一个字符表示一个基站的状态。
[0075] 其中，由于异构无线网络中宏基站的状态必须是开的，而小基站的状态可以是开， 也可以是关，因此，异构无线网络中所有可能的基站开关策略总共有2 Ν 1种。
[0076] 步骤101、对于每一种基站开关策略，根据异构无线网络中各基站的发射功率和异 构无线网络的成本损耗计算异构无线网络的总收益。
[0077] 本步骤中，根据异构无线网络中各基站的发射功率和异构无线网络的成本损耗计 算异构无线网络的总收益包括：
[0078] 根据异构无线网络中各基站的发射功率计算异构无线网络的总容量，根据计算得 到的总容量和异构无线网络的成本损耗计算异构无线网络的总收益。
[0079] 其中，根据异构无线网络中各基站的发射功率计算异构无线网络的总容量包括：
[0080] 对于异构无线网络中的每一个用户，根据各基站的发射功率计算用户的容量，根 据各用户的容量计算异构无线网络的总容量。
[0081] 其中，根据各基站的发射功率计算用户的容量包括：根据各基站的发射功率计算 用户接收到各基站的信号功率，根据计算得到的接收到各基站的信号功率计算用户的信噪 比，根据计算得到的信噪比计算用户的容量。
[0082] 其中，根据各基站的发射功率计算用户接收到各基站的信号功率包括：
[0083] 按照公式PM,t,Ja) = PM,t(a)_LM,M(a)+Xj+算用户接收到宏基站的信号功率；其 中，t表示时间段，r表示用户，a为基站开关策略，M表示宏基站，P M, t, Ja)为在第t时间段 和基站开关策略a下用户r接收到宏基站的信号功率，PM, t (a)为在第t时间段和基站开关 策略下宏基站的发射功率，Lm, t, Ja)为在第t时间段和基站开关策略a下宏基站到用户r 的大尺度路径损耗，Χδ为对数正态阴影。
[0084] 当基站开关策略中第i个小基站为开时，按照公式Pp, t, ni(a) = Pp, t, i(a)-LP, t, η JaHX5计算用户接收到第i个小基站的信号功率；其中，P表示小基站，P P,m (a)为在第 t时间段和基站开关策略a下用户r接收到第i个小基站的信号功率，Pp, t>1 (a)为在第t时 间段和基站开关策略a下第i个小基站的发射功率，Lp,t, ni (a)为在第t时间段和基站开关 策略下第i个小基站到用户r的大尺度路径损耗。
[0085] 当基站开关策略中第i个小基站为关时，PP,m (a)为0。
[0086] 其中，根据计算得到的接收到各基站的信号功率计算用户的信噪比包括：
[0087]判断出接收到宏基站的信号功率最大，按照公式没Λ%.; (〃) =乃,计算用 户的信噪比；其中，SINRy (a)为在第t时间段和基站开关策略a下用户r的信噪比，^为 噪声功率。
[0088] 判断出接收到的一个小基站的信号功率最大，按照公式
十算用户的信噪比；其中，％表示接收到的信号功 率最大的小基站。
[0089] 其中，根据计算得到的信噪比计算用户的容量包括：
[0090] 按照公另
汁算用户的容量；其中，SINRt, r(a)为在第t 个时间段和基站开关策略a下用户r的信噪比，Ct, Ja)为在第t个时间段和基站开关策略 a下用户r的容量。
[0091] 其中，根据各用户的容量计算异构无线网络的总容量包括：
[0092] 按照公式 汁算异构无线网络的总容量；其中，C t (a)为异构无线 网络的总容量。
[0093] 其中，根据计算得到的总容量和异构无线网络的成本损耗计算异构无线网络的总 收益包括：
[0094] 按照公式Rt(a)=Ct(a)-αEt(a)计算异构无线网络的总收益；其中，R t(a)为第t 时间段异构无线网络的总收益，α为成本损耗影响因子，Et(a)为第t时间段异构无线网络 的成本损耗。
[0095] 步骤102、根据各基站开关策略对应的异构无线网络的总收益获取最优基站开关 策略，根据获得的最优基站开关策略控制小基站的开关。
[0096] 本步骤中，根据各基站开关策略对应的异构无线网络的总收益获取最优基站开关 策略包括：按照公式a""= arg maxaEA Rt (a)获取最优基站开关策略；其中，A为a组成的空 间，a#为最优基站开关策略。
[0097] 本步骤中，对于最优基站开关策略中状态为开的小基站，在下一时间段让小基站 保持开启状态，对于最优基站开关策略中状态为关的小基站，在下一时间段让小基站处于 休眠状态。
[0098] 下面通过具体实施例详细说明本发明的方法。
[0099] 首先，获取异构无线网络中的小基站数目和所有用户的地理信息。
[0100] 图3为蜂窝小区的拓扑网络结构示意图。如图3所示，异构无线网络中存在一个 宏基站和三个小基站，用户随机分布于小区中。
[0101] 小区内的用户数目为100到150人，每一个时间段内增加5人，每个时间段的长度 为30秒（s)。
[0102] 其次，对于每一种基站开关策略，根据异构无线网络中各基站的发射功率和异构 无线网络的成本损耗计算异构无线网络的总收益。
[0103] 用户以发送数据包的方式进行无线通信，宏基站覆盖范围内的用户可以接收到处 于工作状态的小基站和宏基站的无线信号，处于休眠状态的小基站无法为用户提供服务。 宏基站和小基站使用不同的频率资源，因此其中宏基站和小基站信号不会产生干扰。但不 同的小基站之间使用相同的频率资源，因此小基站之间会产生干扰。对于任意用户，将到达 用户的信号强度最大的信号作为有用信号。
[0104] 计算异构无线网络的总收益过程中按照公式Lm,t,(a) = 128. 1+37. 61og1()RM,t,(a) 计算在第t时间段和基站开关策略a下宏基站到用户r的大尺度路径损耗；其中，R m,t,Ja) 为在第t时间段和基站开关策略a下宏基站到用户r之间的距离。
[0105] 按照公式1^,11^(3)= 140.7+36.71<^1。1^,11^(3)计算在第1:时间段和基站开关 策略a下第i个小基站到用户r的大尺度路径损耗；其中，R p,^ Ja)为在第t时间段和基 站开关策略a下第i个小基站到用户r之间的距离。
[0106] 对数正态阴影为10分贝（dB)，宏基站发射功率为46分贝毫瓦（dBm)，小基站的发 射功率为30dBm，噪声功率为-174dBm/Hz，小基站信号的传输带宽为20兆赫兹（MHz)。在 此任务整个系统的成本损耗为整个系统的能量损耗。宏基站开启需要消耗的功率为50瓦 (W)，一个小基站开启需要消耗的功率为10W。
[0107] 当小区总人数为130人，三个小基站都开时，和宏基站或小基站进行通信的人数 如表1所示。
[0108]
[0109] 表1
[0110] 此时，在小基站A、小基站B、小基站C三个小基站都开的策略下总容量为9142,成 本损耗为80。
[0111] 取α为2. 7,求得三个小基站都开时系统的总收益为8926。
[0112] 当小区人数为130人，小基站Α、小基站B开启，小基站C关闭时，和宏基站或小基 站进行通信的人数如表2所示。
[0113]
[0114] 表 2
[0115] 在小基站Α、小基站B开启，小基站C关闭的策略下总容量为6729，成本损耗为70。
[0116] 取α为2. 7,求得小基站Α、小基站B开启，小基站C关闭时系统的总收益为6540。
[0117] 其他策略的系统总收益采用相同的方法求得。
[0118] 最后取系统的总收?最大（8926)的策略进彳丁小基站的开关。
[0119] 图4为在α为2. 7时最优基站开关策略随时间变化的示意图。如图4所示，随着 时间的推移，小区内用户人数越来越多，需要开启的小基站的数目也越来越多。
[0120] 图5为在α为2.7时采用本发明的方法（即图中的贪婪算法）和固定开启某些 小基站的方法的总收益随时间变化的示意图。如图5所示，随着时间的推移，采用本发明的 方法的总收益一直高于其他的方法，因此，本发明的方法优于其他的方法。
[0121] 参见图6,本发明还提出了一种实现小基站休眠的装置，至少包括：
[0122] 第一获取模块，用于获取异构无线网络中的小基站数目，根据获得的小基站数目 确定所有可能的基站开关策略；
[0123] 计算模块，用于对于确定出的每一种基站开关策略，根据异构无线网络中各基站 的发射功率和异构无线网络的成本损耗计算异构无线网络的总收益；
[0124] 第二获取模块，用于根据各基站开关策略对应的异构无线网络的总收益获取最优 基站开关策略；
[0125] 控制模块，用于根据获得的最优基站开关策略控制小基站的开关。
[0126] 本发明的装置中，计算模块具体用于：
[0127] 根据异构无线网络中各基站的发射功率计算异构无线网络的总容量，根据计算得 到的总容量和异构无线网络的成本损耗计算异构无线网络的总收益。
[0128] 本发明的装置中，计算模块具体用于：
[0129] 对于异构无线网络中的每一个用户，根据各基站的发射功率计算用户的容量，根 据各用户的容量计算异构无线网络的总容量，根据计算得到的总容量和异构无线网络的成 本损耗计算异构无线网络的总收益。
[0130] 本发明的装置中，计算模块具体用于：
[0131] 对于异构无线网络中的每一个用户，根据各基站的发射功率计算用户接收到各基 站的信号功率，根据计算得到的接收到各基站的信号功率计算用户的信噪比，根据计算得 到的信噪比计算用户的容量，根据各用户的容量计算异构无线网络的总容量，根据计算得 到的总容量和异构无线网络的成本损耗计算异构无线网络的总收益。
[0132] 本发明的装置中，计算模块具体用于：
[0133] 对于异构无线网络中的每一个用户，按照公式PM,t,Ja) = PM,t(a)_LM,t, Ja)+Xj+ 算用户接收到宏基站的信号功率；其中，t表示时间段，r表示用户，a为基站开关策略，M表 示宏基站，Pm, t, Ja)为在第t时间段和基站开关策略a下用户r接收到宏基站的信号功率， PM, t (a)为在第t时间段和基站开关策略下宏基站的发射功率，Lm, t, Ja)为在第t时间段和 基站开关策略下宏基站到用户r的大尺度路径损耗，Χδ为对数正态阴影；
[0134] 当基站开关策略中第i个小基站为开时，按照公式Pp, t, ni(a) = Pp, t, i(a)-LP, t, η JaHX5计算用户接收到第i个小基站的信号功率；其中，P表示小基站，P P,m (a)为在第 t时间段和基站开关策略a下用户r接收到第i个小基站的信号功率，Pp, t>1 (a)为在第t时 间段和基站开关策略a下第i个小基站的发射功率，Lp,t, ni (a)为在第t时间段和基站开关 策略a下第i个小基站到用户r的大尺度路径损耗；
[0135] 当基站开关策略中第i个小基站为关时，PP,m (a)为0 ;
[0136] 根据计算得到的接收到各基站的信号功率计算用户的信噪比，根据计算得到的信 噪比计算用户的容量，根据各用户的容量计算异构无线网络的总容量，根据计算得到的总 容量和异构无线网络的成本损耗计算异构无线网络的总收益。
[0137] 本发明的装置中，计算模块具体用于：
[0138] 对于异构无线网络中的每一个用户，根据各基站的发射功率计算用户接收到各基 站的信号功率；
[0139] 判断出接收到宏基站的信号功率最大，按照公式; ;; 计算用 户的信噪比；其中，SINRt, Ja)为在第t时间段和基站开关策略a下用户r的信噪比，为 噪声功率；
[0140] 判断出接收到的一个小基站的信号功率最大，按照公式
计算用户的信噪比；其中，％表示接收到的信号功 率最大的小基站；
[0141] 根据计算得到的信噪比计算用户的容量，根据各用户的容量计算异构无线网络的 总容量，根据计算得到的总容量和异构无线网络的成本损耗计算异构无线网络的总收益。
[0142] 本发明的装置中，计算模块具体用于：
[0143] 对于异构无线网络中的每一个用户，根据各基站的发射功率计算用户接收到各基 站的信号功率，根据计算得到的接收到各基站的信号功率计算用户的信噪比；
[0144] 按照公?
算用户的容量；其中，SINRy (a)为在第t个 时间段和基站开关策略a下用户r的信噪比，Ct, Ja)为在第t个时间段和基站开关策略a 下用户r的容量；
[0145] 根据各用户的容量计算异构无线网络的总容量，根据计算得到的总容量和异构无 线网络的成本损耗计算异构无线网络的总收益。
[0146] 本发明的装置中，计算模块具体用于：
[0147] 对于异构无线网络中的每一个用户，根据各基站的发射功率计算用户的容量，按 照公：
计算异构无线网络的总容量；其中，Ct(a)为异构无线网络的总容 量，根据计算得到的总容量和异构无线网络的成本损耗计算异构无线网络的总收益。
[0148] 本发明的装置中，计算模块具体用于：
[0149] 根据异构无线网络中各基站的发射功率计算异构无线网络的总容量，按照公式 Rt(a) =Ct(a)_a Et(a)计算异构无线网络的总收益；其中，Rt(a)为第t时间段异构无线网 络的总收益，α为成本损耗影响因子，E t(a)为第t时间段异构无线网络的成本损耗。
[0150] 本发明的装置中，第二获取模块具体用于：
[0151] 按照公式a""= arg max aEA Rt(a)获取最优基站开关策略；其中，A为a组成的空 间，a#为最优基站开关策略。
[0152] 需要说明的是，以上所述的实施例仅是为了便于本领域的技术人员理解而已，并 不用于限制本发明的保护范围，在不脱离本发明的发明构思的前提下，本领域技术人员对 本发明所做出的任何显而易见的替换和改进等均在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种实现小基站休眠的方法，其特征在于，包括： 获取异构无线网络中的小基站数目，根据获得的小基站数目确定所有可能的基站开关 策略； 对于确定出的每一种基站开关策略，根据异构无线网络中各基站的发射功率和异构无 线网络的成本损耗计算异构无线网络的总收益； 根据各基站开关策略对应的异构无线网络的总收益获取最优基站开关策略，根据获得 的最优基站开关策略控制小基站的开关。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据异构无线网络中各基站的发射 功率和异构无线网络的成本损耗计算异构无线网络的总收益包括： 根据所述异构无线网络中各基站的发射功率计算所述异构无线网络的总容量，根据计 算得到的总容量和所述异构无线网络的成本损耗计算所述异构无线网络的总收益。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据异构无线网络中各基站的发射 功率计算异构无线网络的总容量包括： 对于所述异构无线网络中的每一个用户，根据各基站的发射功率计算用户的容量，根 据各用户的容量计算所述异构无线网络的总容量。4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据各基站的发射功率计算用户的 容量包括：根据所述各基站的发射功率计算所述用户接收到各基站的信号功率，根据计算 得到的接收到各基站的信号功率计算所述用户的信噪比，根据计算得到的信噪比计算所述 用户的容量。5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据各基站的发射功率计算用户接 收到各基站的信号功率包括： 按照公式PM,t,f(a) = PM,t(a)-LM,t,f(a)巧e计算所述用户接收到宏基站的信号功率；其 中，t表示时间段，r表示用户，a为基站开关策略，M表示宏基站，(a)为在第t时间段 和基站开关策略a下用户r接收到宏基站的信号功率，Pm,,(a)为在第t时间段和基站开关 策略下宏基站的发射功率，Lm,,,f (a)为在第t时间段和基站开关策略下宏基站到用户r的 大尺度路径损耗，Xs为对数正态阴影； 当所述基站开关策略中第i个小基站为开时，按照公式Pp, t,f,1(a)= Pp,M(S)-Lp,tAi(a)+Xe计算所述用户接收到第i个小基站的信号功率；其中，P表示小基 站，Pp, tAi (a)为在第t时间段和基站开关策略a下用户r接收到第i个小基站的信号功率， Pp,t,1(a)为在第t时间段和基站开关策略日下第1个小基站的发射功率，Lp,t,r,1(a)为在第 t时间段和基站开关策略a下第i个小基站到用户r的大尺度路径损耗； 当所述基站开关策略中第i个小基站为关时，Pp,(a)为0。6. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据计算得到的接收到各基站的信 号功率计算用户的信噪比包括： 判断出接收到宏基站的信号功率最大，按照公式计算所述用 户的信噪比；其中，SINRtif (a)为在第t时间段和基站开关策略a下用户r的信噪比，^,为 噪声功率； 判断出接收到的一个小基站的信号功率最大，按照公式计算所述用户的信噪比；其中，i。表示接收到的信号功率最大的小基站。7. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据计算得到的信噪比计算用户的 容量包括： 按照公式计算所述用户的容量；其中，SINRt,f(a)为在第t 个时间段和基站开关策略a下用户r的信噪比，Ctif (a)为在第t个时间段和基站开关策略 a下用户r的容量。8. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据各用户的容量计算异构无线网 络的总容量包幸击? 按照公5计算所述异构无线网络的总容量；其中，Ct(a)为异构无线 网络的总容量。9. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据计算得到的总容量和异构无线 网络的成本损耗计算异构无线网络的总收益包括： 按照公式Rt(a)=Ct(a)-aEt(a)计算所述异构无线网络的总收益；其中，Rt(a)为第t 时间段所述异构无线网络的总收益，a为成本损耗影响因子，Et(a)为第t时间段所述异构 无线网络的成本损耗。10. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各基站开关策略对应的异构无 线网络的总收益获取最优基站开关策略包括：按照公式a^^=arg maXgEARt(a)获取所述最 优基站开关策略；其中，A为a组成的空间，3>^为所述最优基站开关策略。11. 一种实现小基站休眠的装置，其特征在于，至少包括： 第一获取模块，用于获取异构无线网络中的小基站数目，根据获得的小基站数目确定 所有可能的基站开关策略； 计算模块，用于对于确定出的每一种基站开关策略，根据异构无线网络中各基站的发 射功率和异构无线网络的成本损耗计算异构无线网络的总收益； 第二获取模块，用于根据各基站开关策略对应的异构无线网络的总收益获取最优基站 开关策略； 控制模块，用于根据获得的最优基站开关策略控制小基站的开关。12. 根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述计算模块具体用于： 根据所述异构无线网络中各基站的发射功率计算所述异构无线网络的总容量，根据计 算得到的总容量和所述异构无线网络的成本损耗计算所述异构无线网络的总收益。13. 根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述计算模块具体用于： 对于所述异构无线网络中的每一个用户，根据各基站的发射功率计算用户的容量，根 据各用户的容量计算所述异构无线网络的总容量，根据计算得到的总容量和所述异构无线 网络的成本损耗计算所述异构无线网络的总收益。14. 根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述计算模块具体用于： 对于所述异构无线网络中的每一个用户，根据所述各基站的发射功率计算所述用户 接收到各基站的信号功率，根据计算得到的接收到各基站的信号功率计算所述用户的信噪 比，根据计算得到的信噪比计算所述用户的容量，根据各用户的容量计算所述异构无线网 络的总容量，根据计算得到的总容量和所述异构无线网络的成本损耗计算所述异构无线网 络的总收益。15. 根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述计算模块具体用于： 对于所述异构无线网络中的每一个用户，按照公式PM,t,f(a) = PM,t(a)-LM,t,f(a)巧e计 算所述用户接收到宏基站的信号功率；其中，t表示时间段，r表示用户，a为基站开关策略， M表示宏基站，Pm, (a)为在第t时间段和基站开关策略a下用户r接收到宏基站的信号功 率，Pm,t(a)为在第t时间段和基站开关策略下宏基站的发射功率，LMit,f(a)为在第t时间段 和基站开关策略下宏基站到用户r的大尺度路径损耗，Xe为对数正态阴影； 当所述基站开关策略中第i个小基站为开时，按照公式Pp, t,f,1(a)= Pp,M(S)-Lp,tAi(a)+Xe计算所述用户接收到第i个小基站的信号功率；其中，P表示小基 站，Pp, tAi (a)为在第t时间段和基站开关策略a下用户r接收到第i个小基站的信号功率， Pp,t,i(a)为在第t时间段和基站开关策略日下第1个小基站的发射功率，Lp,t,r,i(a)为在第 t时间段和基站开关策略a下第i个小基站到用户r的大尺度路径损耗； 当所述基站开关策略中第i个小基站为关时，Pp,t,f, 1(a)为O ; 根据计算得到的接收到各基站的信号功率计算所述用户的信噪比，根据计算得到的信 噪比计算所述用户的容量，根据各用户的容量计算所述异构无线网络的总容量，根据计算 得到的总容量和所述异构无线网络的成本损耗计算所述异构无线网络的总收益。16. 根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述计算模块具体用于： 对于所述异构无线网络中的每一个用户，根据所述各基站的发射功率计算所述用户接 收到各基站的信号功率； 判断出接收到宏基站的信号功率最大，按照公式十算所述用 户的信噪比；其中，SINRtif (a)为在第t时间段和基站开关策略a下用户r的信噪比，为 噪声功率； 判断出接收到的一个小基站的信号功率最大，按照公式计算所述用户的信噪比；其中，i。表示接收到的信 号功率最大的小基站； 根据计算得到的信噪比计算所述用户的容量，根据各用户的容量计算所述异构无线网 络的总容量，根据计算得到的总容量和所述异构无线网络的成本损耗计算所述异构无线网 络的总收益。17. 根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述计算模块具体用于： 对于所述异构无线网络中的每一个用户，根据所述各基站的发射功率计算所述用户 接收到各基站的信号功率，根据计算得到的接收到各基站的信号功率计算所述用户的信噪 比； 按照公式计算所述用户的容量；其中，SINRt,f(a)为在第t个 时间段和基站开关策略a下用户r的信噪比，Ctif (a)为在第t个时间段和基站开关策略a 下用户r的容量； 根据各用户的容量计算所述异构无线网络的总容量，根据计算得到的总容量和所述异 构无线网络的成本损耗计算所述异构无线网络的总收益。18. 根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述计算模块具体用于： 对于所述异构无线网络中的每一个用户，根据各基站的发射功率计算用户的容量，按 照公^^计算所述异构无线网络的总容量；其中，Ct(a)为异构无线网络的 总容量，根据计算得到的总容量和所述异构无线网络的成本损耗计算所述异构无线网络的 总收益。19. 根据权利要12所述的装置，其特征在于，所述计算模块具体用于： 根据所述异构无线网络中各基站的发射功率计算所述异构无线网络的总容量，按照公 式Rt (a) =Ct (a)-曰Et(a)计算所述异构无线网络的总收益；其中，Rt (a)为第t时间段所述 异构无线网络的总收益，a为成本损耗影响因子，Et(a)为第t时间段所述异构无线网络的 成本损耗。20. 根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第二获取模块具体用于： 按照公式a^^=arg maXgEARt(a)获取所述最优基站开关策略；其中，4为3组成的空间， 曰^^为所述最优基站开关策略。
【文档编号】H04W52/02GK106034348SQ201510122780
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2015年3月19日
【发明人】张冬英, 甘小莺, 王绍鹏, 李楠, 陈思维, 孙瑞佳
【申请人】中兴通讯股份有限公司