[发明专利]一种高能效的异构小区接入方法

摘要

本发明公开了一种在保证用户接入服务质量(QoS)前提下，提升异构网络通信能量效率的用户小区接入方法，按如下步骤进行：首先，所有宏基站和小基站都通过导频序列估计得到当前的信道状态信息；然后，根据用户信道信息构建高能效小区接入的等式方程；最后通过标准线性规划方法进行交替迭代优化来求解该等式方程，获得用于异构网络最佳能效传输的宏基站工作模式，并通过方程确定用户在正常时隙和宏基站静态时隙的小区接入方式。本发明方法能够在满足用户QoS要求下获得异构网络宏基站的工作模式选择以及用户的小区接入方式，保证异构网络系统获得最佳的能量效率。

主权项

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ηmax和下界ηmin；2)初始化预期的网络能效η为步骤1中确定的上界ηmax和下界ηmin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＝[xij]、宏基站静态时隙用户的小区接入矩阵Y＝[yij]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，PM表示宏基站的发射功率，PS表示小基站的发射功率，PC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ηmin＝η；否则，更新能效上界为ηmax＝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。