毫微微蜂窝网络中节能的动态频谱规划方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102612046A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102612046A(43)申请公布日2012.07.25(21)申请号201210111310.1(22)申请日2012.04.13(71)申请人北京邮电大学地址100876北京市海淀区西土城路10号(72)发明人苏涛李伟郑伟温向明(51)Int.Cl.H04W16/18(2009.01)H04W16/10(2009.01)权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书44页页附图附图22页(54)发明名称毫微微蜂窝网络中节能的动态频谱规划方法(57)摘要本发明涉及一种毫微微蜂窝网络中节能的动态频谱规划方法。本发明提出一种在双层Femtocell网络中基于软频率复用节能的动态频率规划，该方法建立了三维空间Femtocell双层网络下行链路的能耗模型。本发明所述的方法采用软频率复用方案，减少了小区边缘区域宏小区用户受到的干扰，降低边缘用户的中断率。内部区域的宏小区用户和毫微微小区用户分配到的频率相互正交，避免了宏小区网络层和毫微微小区网络层之间的跨层干扰，在保证用户QoS需求的情况下，充分考虑宏小区的内部区域和外部区域用户分布以及业务流量分布，动态调整宏小区用户和毫微微小区用户分配到的频谱，频谱利用率增大，从而提高了整个网络的能量利用率。CN10264ACN102612046A权利要求书1/2页1.毫微微蜂窝网络中节能的动态频谱规划方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：宏蜂窝小区划分成三个扇区，每个扇区分成两个区域：内部区域和外部区域，并建立能量消耗模型；步骤2：将OFDMA无线网络中授权的频带均分成三部分；步骤3：宏基站设有中心实体，中心实体确定各个移动终端以及毫微微小区的位置信息；步骤4：外部区域的频率规划：基于软频率复用，每个扇区外部区域的宏小区用户可以利用授权频带的一部分，相邻扇区外部区域的宏小区用户分配到的带宽相互正交，毫微微小区用户分配到整个授权频带；步骤5：内部区域的频率规划：扇区内部区域的宏小区用户既可利用分配给该扇区外部区域宏小区用户的频率(该频率未被其他宏用户使用)，还可以复用剩余频带的一部分(宏基站以较低的功率发射该频率上的信号)，所占比例为ρ，而内部区域的毫微微小区复用剩余频带的另一部分，所占比例为1-ρ。2.根据权利要求1所述的基于软频率复用节能的动态频率规划方法，其特征在于：所述步骤1中，建立双层网络的能量消耗模型：宏基站总功耗主要包括两部分，一部分是静态功耗和动态功耗，设宏基站的平均发射功率为PM，其总功耗为PMtotal，则：PMtotal＝NsecNAPaMPM+PCM其中Nsec表示每个宏小区中的扇区数，NAP表示每个扇区中功率放大器的个数，aM为比例系数常量，PCM为与平均发射功率PM相互独立的常量，家庭基站总功耗为PFtotal＝bFPF+PCF。所以小区内整个系统的功耗消耗Ptotal为：Ptotal＝PMtotal+NfPFtotal，其中Nf为小区中毫微微小区的个数。3.根据权利要求1所述的基于软频率复用节能的动态频率规划方法，其特征在于：所述步骤3中，小区内的移动终端测量来自小区的参考信号接收功率(RSRP)，并反馈给所属小区基站，小区基站的中心实体根据移动终端反馈的参考信号接收功率与门限δ进行比较，如果RSRP＞δ，则把该移动终端划分为内部移动终端，若该移动终端为毫微微小区用户，则该移动终端所在的毫微微小区划为内部毫微微小区，否则该移动终端划分为外部移动终端，移动终端所在的毫微微小区划为外部毫微微小区。4.根据权利要求1所述的基于软频率复用节能的频率规划方法，其特征在于：所述步骤4中，基于软频率复用，综合考虑外部毫微微小区和宏小区用户数，确定外部宏用户所在频率的发射功率。5.根据权利要求1所述的基于软频率复用节能的频率规划方法，其特征在于：所述步骤5中，内部宏小区用户和内部毫微微小区用户向所在小区的宏基站上报相关的信息，该信息包括用户的业务类型及用户类型(宏小区用户，还是毫微微小区用户)；中心实体统计所有上报的信息，根据下式确定比例系数ρ其中Tm，in和Tf，in表示内部区域宏小2CN102612046A权利要求书2/2页区用户和毫微微小区用户的单位频谱平均吞吐量，外部区域宏小区用户和毫微微小区用户的单位频谱平均吞吐量用Tm，out和Tf，out表示，且满足宏小区网络层和毫微微小区层的QoS需求；所述步骤5中，中心实体定义宏小区网络层和毫微微小区层的QoS，即保证内部宏小区网络中的用户平均吞吐量与毫微微小区内用户的最低平均吞吐量，参数为η(0＜η＜0.5)；3CN102612046A说明书1/4页毫微微蜂窝网络中节能的动态频谱规划方法技术领域[0001]本发明涉及移动通信技术领域