[发明专利]基于低功率基站分布密度的分层蜂窝网络基站休眠方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种基于低功率基站分布密度的分层蜂窝网络基站休眠方法。

背景技术

在最近10年，蜂窝网络市场急剧膨胀，用户数量和流量需求呈指数增长，给无线网络带来了极大的能耗需求。如今，全球已有超过四百万个基站投入使用，平均每年耗电25MWh，并且基站数量预计会在两年后翻倍。在接入网中，基站的能耗占了80%，以宏基站为例，其内部组件固定能耗巨大，因此，当用户量较低时，存在着极大的浪费。此外，虽然研究表明部署低功率基站（如pico、femto）能够一定程度地降低系统能耗，并且延长终端电池寿命，但是低功率基站若一直处于工作状态时，同样也存在着能量浪费的问题。为了解决以上问题，进一步提高接入网的能量效率（尤其是基站侧），基站休眠策略是一种非常有效的节能方案。通过设定合适的休眠阈值，随着用户量的变化，在其较低时使基站进入休眠模式，此时基站能耗认为几乎为0，从而大大地减小了系统开销。

然而，当前的基站休眠方案不适用于分层蜂窝网络。首先，不同类型基站（macro、micro、pico等）存在着不同的能耗模型，各自有着不同的影响参数，如低功率基站总能耗较小，并且几乎不受用户量的影响，而宏基站能耗虽然也主要取决于其内部组件固定能耗，但用户量对总体能耗有着不可忽视的影响。因此，在休眠低功率基站，并由宏基站为其用户提供服务时，由于基站间距离的关系，系统总能耗并不一定降低。其次，在宏小区中，低功率基站的分布密度的高低对分流宏基站用户有着很大的影响，当前的基站休眠方案并没有考虑到由不同层基站接替休眠基站用户。最后，在休眠判决中，由于用户流具有波动性，而休眠判决时只考虑了当前时刻的用户量分布状况，极易引起在基站休眠时间段内，该基站覆盖区域中断概率的增大，特别是在用户量增大时更加明显，所以需要在每个休眠判决时刻加入合适的偏置值，以最大程度地保证用户的QoS要求。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何提供一种适用于不同类型基站间的休眠判决的休眠方案。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于低功率基站分布密度的分层蜂窝网络基站休眠方法，包括以下步骤：

S1、基于宏基站所属的宏小区中低功率基站的分布密度执行宏基站的休眠判决，一个宏小区分为多个扇区，低功率基站的分布密度对应一个宏小区中存在的低功率基站个数，执行休眠判决的宏基站称为待休眠宏基站，其所属宏小区为待休眠宏小区；

S2、在完成所有宏基站的休眠判决后，执行宏小区中低功率基站的休眠判决。

其中，步骤S1具体包括：

若所述低功率基站分布密度大于预设阈值L，则执行步骤S11~S13：

S11、判断其中一个扇区中的用户是否都处于待休眠宏小区中各低功率基站的扩展覆盖范围中，若是，则执行步骤S12，否则该扇区保持其工作状态不变；

S12、判断待休眠宏小区中每个低功率基站能否接收该扇区中的用户，若是，则执行步骤S13，否则该扇区保持其工作状态不变；

S13、依次判断待休眠宏小区中的其它扇区，如果每个扇区中的用户都处于待休眠宏小区中低功率基站的扩展覆盖范围中且待休眠宏小区中每个低功率基站都能接收该扇区中的用户，则待休眠宏基站进入休眠模式，否则待休眠宏基站保持其工作状态不变；

若所述低功率基站分布密度小于预设阈值S，则执行步骤S14~S17：

S14、根据所述待休眠宏小区周围的宏小区的工作状态判断是否存在候选宏小区对，若是，则执行步骤S15；否则待休眠宏小区保持其工作状态不变；

S15、对于所述候选宏小区对所分别与待休眠宏小区相邻的扇区，判断是否能够接收所对应的待休眠宏小区用户，若是则执行步骤S16；否则，待休眠宏小区保持其工作状态不变；所述候选宏小区的扇区若能够接收所对应的待休眠宏小区用户则称为候选扇区，两个候选扇区称为候选扇区对；

S16、若只存在一个候选扇区对，则该候选扇区对接收待休眠宏小区的用户，使待休眠宏小区进入休眠模式，并使候选扇区对在下一时刻成为扩展扇区对，所述扩展扇区对是指通过增加发射功率为休眠宏小区用户提供服务的扇区对；若存在多个候选扇区对，则选择所需额外发射功率最小的扇区作为扩展扇区，额外发射功率是指该扇区接收待休眠宏小区中用户额外需要的发射功率，并执行步骤S17；

S17、使待休眠宏基站进入休眠模式；