應(yīng)用于蜂窩異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的基站協(xié)作休眠方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種應(yīng)用于蜂窩異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的基站協(xié)作休眠 方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著無線網(wǎng)絡(luò)和智能手機(jī)技術(shù)的快速應(yīng)用，高數(shù)據(jù)速率業(yè)務(wù)愈來愈受到 用戶的青睞，也促進(jìn)了通過革新性通信技術(shù)的發(fā)展來提高通信資源利用，然而，與此同時信 息通信技術(shù)產(chǎn)業(yè)也成為全球能源消耗和溫室氣體排放的主要來源之一。隨著綠色通信概念 的提出，網(wǎng)絡(luò)的能量效率得到了越來越多的關(guān)注，節(jié)能減排、降低能耗成為現(xiàn)在通信業(yè)的研 究熱點。
[0003] 基站能耗是蜂窩移動通信系統(tǒng)能耗的主體，如何降低基站端的能耗是蜂窩移動通 信系統(tǒng)高效節(jié)能的關(guān)鍵。在基站端的所有能耗中，基站的運行、制冷等能耗一般占據(jù)了基 站能耗的60%以上，這意味著以最小發(fā)射功率為設(shè)計目標(biāo)并不是降低基站能耗的有效的方 法，與之相比，基站休眠可以更大限度地降低基站的能耗。并且，隨著新能源技術(shù)的逐漸成 熟，風(fēng)能、水能、太陽能等綠色能源在通信網(wǎng)絡(luò)中的使用已在產(chǎn)業(yè)界也引起廣泛的關(guān)注，因 此，通過綠色能源供能的基站的方式應(yīng)用而生。其中，對于使用綠色能源供能的基站，由于 綠色能源的能源吸收量的限制，若基站一直處于運行狀態(tài)，則綠色能源可能無法滿足基站 的供能需求，對基站進(jìn)行休眠則更加重要。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中，關(guān)于基站的協(xié)作休眠的研究工作中大多只是針對基于傳統(tǒng)能源的基 站的協(xié)作，沒有考慮基于綠色能源的基站的使用及其能源限制對協(xié)作休眠產(chǎn)生的影響，并 且，關(guān)于考慮實時性/非實時性業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)特性（即用戶業(yè)務(wù)需求）時對綠色基站協(xié)作休 眠的研究更是鮮有論述。
[0005] 綜上可見，如何在保證用戶業(yè)務(wù)需求的情況下，降低網(wǎng)絡(luò)的整體能耗并有效利用 綠色能源，最終提高整體網(wǎng)絡(luò)的能量效率和綠色能耗比，是一個亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明實施例的目的在于提供一種應(yīng)用于蜂窩機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的基站協(xié)作休眠方法及 系統(tǒng)，以在保證用戶業(yè)務(wù)需求的情況下，降低網(wǎng)絡(luò)的整體能耗并有效利用綠色能源，最終提 高整體網(wǎng)絡(luò)的能量效率和綠色能耗比。技術(shù)方案如下：
[0007] 第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種應(yīng)用于蜂窩異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的基站協(xié)作休眠方法， 所述蜂窩異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的各個基站通過綠色能源和/或傳統(tǒng)能源進(jìn)行供能；所述方法包括：
[0008] 在任意一時段內(nèi)，獲得各個基站在當(dāng)前時段的預(yù)定時間點所確定出的當(dāng)前可用綠 色能源量、可服務(wù)用戶群以及可服務(wù)用戶群中可被服務(wù)用戶的當(dāng)前用戶信息，其中，任一可 被服務(wù)用戶的當(dāng)前用戶信息包括：當(dāng)前待處理業(yè)務(wù)量、當(dāng)前所允許的時延和基站到可被服 務(wù)用戶的當(dāng)前信道增益；
[0009] 根據(jù)所獲得的當(dāng)前所允許的時延與預(yù)設(shè)時延閾值的比較結(jié)果，確定各個可被服 務(wù)用戶所屬的業(yè)務(wù)集合，其中，所述業(yè)務(wù)集合包括實時業(yè)務(wù)用戶集合和非實時業(yè)務(wù)用戶集 合；
[0010] 根據(jù)所述當(dāng)前可用綠色能源量、所述基站到可被服務(wù)用戶的當(dāng)前信道增益、所述 可被服務(wù)用戶所屬的業(yè)務(wù)集合、所述各個基站所對應(yīng)的可服務(wù)用戶群、所述當(dāng)前待處理業(yè) 務(wù)量，以及預(yù)先設(shè)定的協(xié)作休眠方式所依據(jù)的處理規(guī)則，確定各個基站在下一時段的協(xié)作 休眠方式，其中，所述預(yù)先設(shè)定的協(xié)作休眠方式所依據(jù)的處理原則用于保證：下一時段內(nèi)至 少實時業(yè)務(wù)用戶集合中可被服務(wù)用戶均被服務(wù)的前提下，參與協(xié)作休眠的所有基站的能量 效率最高，且綠色能源相對于傳統(tǒng)能源優(yōu)先被使用；
[0011] 將所確定出的各個基站在下一時段的協(xié)作休眠方式通知各個基站，以使得各個基 站在下一時段依據(jù)所述協(xié)作休眠方式進(jìn)行協(xié)作休眠。
[0012] 可選的，所述預(yù)先設(shè)定的協(xié)作休眠方式所依據(jù)的處理規(guī)則，包括：
[0013] 能量效率最高且受限于：各個基站對用戶的服務(wù)約束條件、用戶業(yè)務(wù)優(yōu)先級約束 條件和綠色能源約束條件；
【主權(quán)項】
1. 一種應(yīng)用于蜂窩異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的基站協(xié)作休眠方法，其特征在于，所述蜂窩異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中 的各個基站通過綠色能源和/或傳統(tǒng)能源進(jìn)行供能；所述方法包括： 在任意一時段內(nèi)，獲得各個基站在當(dāng)前時段的預(yù)定時間點所確定出的當(dāng)前可用綠色能 源量、可服務(wù)用戶群W及可服務(wù)用戶群中可被服務(wù)用戶的當(dāng)前用戶信息，其中，任一可被服 務(wù)用戶的當(dāng)前用戶信息包括：當(dāng)前待處理業(yè)務(wù)量、當(dāng)前所允許的時延和基站到可被服務(wù)用 戶的當(dāng)前信道增益； 根據(jù)所獲得的當(dāng)前所允許的時延與預(yù)設(shè)時延闊值的比較結(jié)果，確定各個可被服務(wù)用戶 所屬的業(yè)務(wù)集合，其中，所述業(yè)務(wù)集合包括實時業(yè)務(wù)用戶集合和非實時業(yè)務(wù)用戶集合； 根據(jù)所述當(dāng)前可用綠色能源量、所述基站到可被服務(wù)用戶的當(dāng)前信道增益、所述可被 服務(wù)用戶所屬的業(yè)務(wù)集合、所述各個基站所對應(yīng)的可服務(wù)用戶群、所述當(dāng)前待處理業(yè)務(wù)量， W及預(yù)先設(shè)定的協(xié)作休眠方式所依據(jù)的處理規(guī)則，確定各個基站在下一時段的協(xié)作休眠方 式，其中，所述預(yù)先設(shè)定的協(xié)作休眠方式所依據(jù)的處理原則用于保證：下一時段內(nèi)至少實時 業(yè)務(wù)用戶集合中可被服務(wù)用戶均被服務(wù)的前提下，參與協(xié)作休眠的所有基站的能量效率最 高，且綠色能源相對于傳統(tǒng)能源優(yōu)先被使用； 將所確定出的各個基站在下一時段的協(xié)作休眠方式通知各個基站，W使得各個基站在 下一時段依據(jù)所述協(xié)作休眠方式進(jìn)行協(xié)作休眠。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)先設(shè)定的協(xié)作休眠方式所依據(jù)的 處理規(guī)則，包括： 能量效率最高且受限于：各個基站對用戶的服務(wù)約束條件、用戶業(yè)務(wù)優(yōu)先級約束條件 和綠色能源約束條件； 其中，能量效率的計算公式3
Rk為可被服務(wù)用戶k的傳輸速率且為所述蜂窩 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中所有基站分別對可被服務(wù)用戶k的傳輸能耗的函數(shù)，巧"^為基站b的所有能量 消耗且c"'=皆"^。+巧"'。"=病(作r+尸r+fr)+(^T+c''+fr)，其中，kG {1，2，...， 時，K為所述蜂窩異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的可被服務(wù)用戶的個數(shù)，b G {0，1，2，...，L}，（L+1)為所 述蜂窩異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中基站個數(shù)，4b為預(yù)設(shè)的用于區(qū)分能源優(yōu)先級的、與當(dāng)前可用綠色能源量 相關(guān)的值且cK< 1，P為傳輸能耗利用率相關(guān)參數(shù)，巧為基站b W綠色能源供能的能量 消耗，巧為基站b W傳統(tǒng)能源供能的能量消耗，/f"為基站b對所有可被服務(wù)用戶的W綠 色能源供能的傳輸能耗，巧為預(yù)先獲得的基站b的W綠色能源供能的基站狀態(tài)切換能耗， 為預(yù)先獲得的基站b的W綠色能源供能的基站設(shè)備固耗，巧"為基站b對所有可被服務(wù) 用戶的W傳統(tǒng)能源供能的傳輸能耗，巧"|'1為預(yù)先獲得的基站b的W傳統(tǒng)能源供能的基站狀 態(tài)切換能耗，6，"'1為預(yù)先獲得的基站b的W傳統(tǒng)能源供能的基站設(shè)備固耗； 其中，各個基站對用戶的服務(wù)約束條件；AkPk= 〇，Ak為對角塊矩陣且Ak= diag{a"，ai， ag,. . . ,aj ,右b E 〇k則3b二0,否則3b二1,D k為可被服務(wù)用戶k的可服務(wù)基站群且D k二 化I k G Db&&b G {0,1，2, . . .，u }，Db為基站b的可服務(wù)用戶群，P k為與各個基站分別對可 被服務(wù)用戶k的傳輸能耗相關(guān)的向量；
其中，所述用戶業(yè)務(wù)優(yōu)先級約束條件為：Rk= B k VAe Sr且Rk《B k VAg ，Bk為可被 服務(wù)用戶k的當(dāng)前待處理業(yè)務(wù)量，Sf為實時業(yè)務(wù)用戶集合，Sm為非實時業(yè)務(wù)用戶集合； 其中，所述綠色能源約束條件為：〇<C。"含巧b G {0，1，2,…，U且皆<巧?' b G {0,1，2, . . .，L}，旬<為基站b的當(dāng)前可用綠色能源量，為基站b對所有可被服務(wù)用 戶的傳輸能耗且皆=/T +皆I，巧"ax為基站b的最大的傳輸能耗。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述當(dāng)前可用綠色能源量、所述 基站到可被服務(wù)用戶的當(dāng)前信道增益、所述可被服務(wù)用戶所屬的業(yè)務(wù)集合、所述各個基站 所對應(yīng)的可服務(wù)用戶群、所述當(dāng)前待處理業(yè)務(wù)量，W及預(yù)先設(shè)定的協(xié)作休眠方式所依據(jù)的 處理規(guī)則，確定各個基站在下一時段的協(xié)作休眠方式，包括： 根據(jù)所述各個基站所對應(yīng)的可服務(wù)用戶群，確定各個可被服務(wù)用戶所對應(yīng)的可服務(wù)基 站群，進(jìn)而依據(jù)所述各個可被服務(wù)用戶所對應(yīng)的可服務(wù)基站群和各個基站對用戶的服務(wù)約 束條