一种通用的移动台关联方法与流程

文档序号:16248679发布日期:2018-12-11 23:49阅读:183来源:国知局

本发明涉及无线通信技术领域,具体涉及无线eh网络中移动台关联基站的方法。

背景技术

异构网络中,在一个宏基站覆盖的区域中,可部署多个不同类型的小型站点设备,如微基站(microbs)、微微基站(picobs)、家庭基站(femtobs)等,用于加强对特定区域的覆盖,提升网络容量。这些小型站点具有低功耗的特点,往往部署在离用户距离更近的位置,发射较低的功率为用户提供服务。因此,在异构网络中,将宏基站的流量卸载到低功率的小基站,被认为是提高系统容量,降低系统能耗的有效技术手段。与传统异构网络不同的是,在无线异构eh网络中,节点不再依赖传统电网提供电能而是依靠自身收集能量供电,移动台关联基站的性能严重依赖于节点的能量收集能力,已经公开的技术在关联模型上存在局限性,如在模型中较少考虑中继节点的存在,在关联算法中没有全面考虑节点负荷、业务分步、基站特性等各种因素的影响。



技术实现要素:

本发明希望在无线异构eh网络中建立较全面的移动台关联基站模型,获得考虑上述各种因素的移动台关联算法。本发明提供的模型中,各节点均采用eh节点,能够减少了传统能源的消耗,在移动台关联算法中不仅考虑了系统的负载均衡,还保证了系统的服务质量,有效地减轻了宏基站的业务负载,提升了系统的容量。

本发明包括由宏基站、小基站、中继站和移动台构成的无线异构eh网络,并且做出如下定义:γm,d是宏基站与移动台之间直接链路的信噪比;γm,ri是宏基站与中继站i之间链路的信噪比;γri,d是中继站i与移动台之间链路的信噪比;γm,rh是宏基站与第h个中继站之间链路的信噪比;γrh,d是第h个中继站与移动台之间链路的信噪比;γth是设定的信噪比门限;ψ(α)为信噪比加权函数;ψ(α)=1-e;α为给信噪比加权时需要考虑的因素,如节点负荷、能耗、业务分布情况、基站特性等权重参数,取值在0和1之间,其具体表达式不限。γsk为第k个小基站与移动台之间链路的信噪比;k是小基站序号;βs是小基站的集合;h是中继站序号;χr是中继站的集合;中继站

所述移动台关联到宏基站、小基站的关联方法包括如下步骤:

(1)通过测量计算得到γm,d、γm,rh、γrh,d和γsk,d等相关参数的值;

(2)当max(γm,d,min(γm,ri,γri,d))≥ψ(α)γth时,移动台关联到宏基站;

(3)当max(γm,d,min(γm,ri,γri,d))<ψ(α)γth时,移动台选择关联到小基站

优选方案:α表示权重参数,是最小系统中断概率值或者最大系统信道容量值对应的权重参数值。

具体实施方式

在本发明的实施案例中,信噪比加权函数具体表达式:ψ(α)=1-e。移动台关联方法的具体步骤如下:

(1)通过测量计算得到γm,d、γm,rh、γrh,d和γsk,d的值。

(2)当max(γm,d,min(γm,ri,γri,d))≥ψ(α)γth时,移动台关联到宏基站,转步骤(4);否则,转步骤(3)。

(3)移动台选择关联到小基站

(4)关联过程结束。

其中:γm,d是宏基站与移动台之间直接链路的信噪比;γm,ri是宏基站与中继站i之间链路的信噪比;γri,d是中继站i与移动台之间链路的信噪比,是宏基站与移动台之间通过第i个中继协作的链路的信噪比;γm,rh是宏基站与第h个中继站之间链路的信噪比;γrh,d是第h个中继站与移动台之间链路的信噪比;γth是设定的信噪比门限;ψ(α)为信噪比加权函数;ψ(α)=1-e;α代表权重参数,是最小系统中断概率值或者最大系统信道容量值对应的权重参数值。γsk,d为第k个小基站与移动台之间链路的信噪比,γsj,d为第j个小基站与移动台之间链路的信噪比;k是小基站序号;βs是小基站的集合;h是中继站序号;χr是中继站的集合;中继站min{a,b}表示取a和b中较小者的运算,表示对于任意的集合a中的元素,取使得括号中的表达式值最大的c的运算。本发明给出优选的系统中断概率表达式为:

其中:pout为系统中断概率;p(m)为移动台选择关联到宏基站的概率;pmd为移动台选择通过直接链路关联到宏基站的概率;pmd,out为移动台选择通过直接链路关联到宏基站并发生中断的概率;pmc为移动台选择通过中继链路关联到宏基站的概率;p(ri)为第i个中继站被选中的概率;为移动台选择通过第i个中继链路关联到宏基站并发生中断的概率;p(sj)为移动台选择关联到第j个小基站的概率;psj,out为移动台选择关联到第j个小基站并发生中断的概率。上述各参数的优选表达式分别为:

pmc=1-pmd;

p(sj)=p(s)p(sj|s)。

其中:p(m|ri)为选择第i个中继站时移动台关联到宏基站的条件概率,γout为中断概率门限值,p(s)为移动台关联到小基站的概率,p(sj|s)为移动台关联到第j个小基站的条件概率,具体表达式为:

p(s)=1-p(m)。

其中:ts为一个时隙的长度,其中σm,d为宏基站和移动台之间链路信道系数的方差,σm,rh和σrh,d分别为宏基站和第h个中继站之间链路信道系数的方差、第h个中继站和移动台之间链路信道系数的方差,σm,ri和σri,d分别为宏基站和第i个中继站之间链路信道系数的方差、第i个中继站和移动台之间链路信道系数的方差,σsk,d和σsj,d分别为小基站k和移动台之间链路信道系数的方差、小基站j和移动台之间链路信道系数的方差;em为宏基站所分配的能量,erh和eri分别为第h个中继站、第i个中继站所分配的能量,esj和esk分别为第j个小基站、第k个小基站所分配的能量。本发明给出优选的系统平均信道容量为:

其中:c为系统信道容量;cm,d为宏基站与移动台之间直接链路的平均信道容量,为宏基站通过第i条中继链路的到移动台的平均信道容量;csj为第j个小基站与移动台之间链路的平均信道容量。上述各参数的优选表达式分别为:

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