[发明专利]一种高能效的异构小区接入方法

权利要求书

1.一种异构网络小区接入方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)确定异构网络所能获得的最佳传输能效η^*的上界η_max和下界η_min；

2)初始化预期的网络能效η为步骤1中确定的上界η_max和下界η_min的平均值；

3)根据当前的网络能效值η，利用标准的线性规划方法求解式(1)中的优化问题，得到正常时隙用户的小区接入矩阵X＝[x_ij]、宏基站静态时隙用户的小区接入矩阵Y＝[y_ij]和宏基站工作模式参数z，具体为：

其中，X＝[x_ij]是N_U×(N_S+N_M)维矩阵，元素x_ij表示正常时隙用户i向基站j的小区接入参数，Y＝[y_ij]是N_U×N_S维矩阵，元素y_ij表示宏基站静态时隙i向基站j的小区接入参数，N_M表示宏基站数目，N_S表示小基站数目，N_U表示用户数目，z即宏基站处于静态不发数据的时间百分比，表示正常时隙下基站j到用户i的频谱效率，表示宏基站静态时隙下基站j到用户i的频谱效率，Q_i表示用户i的QoS要求，U表示异构网络中所有用户的集合，B表示所有基站的集合，G(η)表示等价能效函数，具体为：

其中，P_M表示宏基站的发射功率，P_S表示小基站的发射功率，P_C表示异构网络通信过程中的固定功率消耗；

4)判断当前的等价能效函数值G(η)是否大于0，若是，则更新网络的能效下界为η_min＝η；否则，更新能效上界为η_max＝η；

5)重复步骤3-4，直到找到最佳传输能效η^*使得等价能效函数值G(η^*)＝0，此时得到最佳的正常时隙用户的小区接入矩阵、宏基站静态时隙用户的小区接入矩阵和宏基站工作模式参数；

6)宏基站根据步骤5得到的最佳宏基站工作模式参数z，在z比例时间保持沉默，即不发送数据；基站j根据步骤5得到的最佳正常时隙用户的小区接入参数x_ij，在正常时隙中给用户i分配其的资源，即当时，用户i接入到基站j；基站j根据步骤5得到的最佳宏基站静态时隙用户的小区接入参数y_ij，在宏基站静态时隙中给用户i分配其的资源，即当时，用户i接入到基站j。

2.如权利要求1所述的异构网络小区接入方法，其特征在于，所述步骤1确定的上界和下界为：

其中，U表示异构网络中所有用户的集合，B表示所有基站的集合，B_S表示所有小基站的集合，P_S表示小基站的发射功率，P_C表示异构网络通信过程中的固定功率消耗，表示正常时隙下基站j到用户i的频谱效率，表示宏基站静态时隙下基站j到用户i的频谱效率。

3.如权利要求1所述的异构网络小区接入方法，其特征在于，所述正常时隙下基站j到用户i的频谱效率为：

其中，P_j表示基站j的发射功率，h_ij表示基站j到用户i之间的信道增益，B表示所有基站的集合，σ²表示噪声功率，log(·)表示以2为底的对数函数。

4.如权利要求1所述的异构网络小区接入方法，其特征在于，所述宏基站静态时隙下基站j到用户i的频谱效率：

其中，P_j表示基站j的发射功率，h_ij表示基站j到用户i之间的信道增益，B_S表示所有小基站的集合，σ²表示噪声功率，log(·)表示以2为底的对数函数。