CN103200649B - 一种基站的用户接入方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一基站的用户接入方法，用于将休眠基站的用户接入其相邻的活跃基站中。该方法的步骤包括：参数初始化，所述参数包括活跃基站的集合、活跃基站的位置、所述用户的最小速率请求、及用户到各活跃基站的距离；计算所述活跃基站的本小区负载，并计算所述用户到各活跃基站的负载；选择一活跃基站，根据该用户到该活跃基站的负载与其本小区负载，判断所述用户能否接入该活跃基站；若能接入，则将所述用户接入所选活跃基站；反之，则另选一活跃基站进行判断，直至用户接入一活跃基站。将该用户从所述休眠基站的用户集合中删除。本发明通过相邻小区的覆盖扩展分流休眠小区的用户到周围活跃基站，可以有效降低网络能耗。

Description

一种基站的用户接入方法
技术领域
本发明属于无线通信技术领域，具体地说，涉及一种能够降低无线通信系统能耗的用户接入方法。
背景技术
无线通信技术的快速增长需要消耗越来越多的能量。未来无线通信与网络技术的发展面临着资源和能耗的双重约束，要求在优化网络资源的同时大幅度降低单位业务的能耗，打造绿色通信与网络。
基站部分占了整个移动通信系统的大部分能耗，如何大幅度降低基站部分的能耗很重要。基站的能耗分布大体可分为射频前端、基带处理、功放和配套设备(电源，空调等)四大部分，其中占主导、且比较固定的是功放和配套设备部分。
据统计，移动通信系统中，网络部分的能耗占到实际能效的90%，终端部分的能耗仅占10%左右；而在全部的网络能耗中，基站部分的能耗占了80%左右，核心网部分仅占20%左右。可见，降低基站部分的能耗是节省能源的关键，而大幅度降低网络能耗最直接、最有效的手段是尽可能将可能多的基站处于休眠状态，甚至完全关闭。
但在实际中，使基站进入休眠或关闭状态又会使有些区域失去覆盖，这是不允许的。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种用户接入方法，该方法可以在小区中用户数或业务量较少时，使一些基站进入休眠或关闭模式，同时又不影响所涉小区内用户的接入。
本发明的技术方案为：随机选择用户计算其到各个活跃基站的负载大小，优先选择距离用户负载最小的基站，如果该基站不满载，可以接入，如果接入满载，选择用户负载次小的基站接入，依此进行，直到用户接入一个基站。所述算法具体步骤如下：
为实现上述目的，本发明基站的用户接入方法用于将一休眠基站的用户接入若干活跃基站中的一个。该方法包括以下步骤：
(1)参数初始化，所述参数包括活跃基站的集合、活跃基站的位置、所述用户的最小速率请求、及用户到各活跃基站的距离；
(2)计算所述活跃基站的本小区负载，并计算所述用户到各活跃基站的负载；
(3)选择一活跃基站，根据该用户到该活跃基站的负载与其本小区负载，判断所述用户能否接入该活跃基站；
(4)若能接入，则将所述用户接入所选活跃基站；反之，则另选一活跃基站进行判断，直至用户接入一活跃基站；
(5)将该用户从所述休眠基站的用户集合中删除。
在步骤(1)中所述的最小请求速率，是满足用户服务质量的最小发送速率。
在步骤(2)中所述的本小区负载，是满足一活跃基站小区内的用户最小速率请求所占用的时频资源块数目和对应基站的总时频资源块数目的比值。
在步骤(3)中，仅当该用户到该活跃基站的负载与其本小区负载之和不大于1时，判定用户可接入该基站。
在步骤(2)中，对用户到各活跃基站的负载进行升序排列，并在步骤(3)中优选该用户的最小负载的活跃基站进行判断。
所述用户集合包括多个用户，剩余用户依次重复步骤(2)至步骤(5)，直至所有用户接入所有活跃基站。
所述活跃基站具有识别序号，并在步骤(2)中对其本小区负载按所述识别序号排序；且在步骤(4)中，依据所述排序选择活跃基站。
当一活跃基站接入所述用户后、且该活跃基站满载时，将该基站从活跃基站中删除。
所述若干活跃基站选自所述休眠基站的周围基站。
综上所述，本发明可以在小区中用户数较少时，使一些小区休眠甚至关闭，所涉小区的用户由周围的活跃基站进行服务，从而使整个系统的能耗降低。另外，本方法的算法复杂度低。
附图说明
图1为基于休眠模式的多小区系统的模型示意图；
图2为本发明用户接入方法的一个实施例的流程图；
图3表示半径为1000米的宏小区，采用图2算法和不采用休眠模式的系统功率对比；
图4表示半径为500米的微小区，采用图2算法和不采用休眠模式的系统功率对比。
具体实施方式
为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。本实施例的主要功能，是提供一种用户轮询基站接入方法，使得部分小区在进入休眠或关闭状态下，该小区内的用户可以选择地接入其他活跃的基站，避免了覆盖空洞的问题。
如图1所示，中间小区基站进入休眠模式，周围六个小区处于活跃状态，用户在每个小区内均匀分布，每个小区的用户数相同。每个用户的速率请求在一定范围内均匀分布，如64kbps～128kbps之间均匀分布。
当某些小区中用户数或业务量较少（如小区半径为1000米，基站的带宽为5MHz，最大发送功率为40W，用户和基站都为单天线配置，用户的速率在64～128kbps均匀分布，用户数小于8个时），通过使这些小区的基站进入休眠模式，休眠小区的用户通过该算法接入周围活跃基站，由周围的活跃基站进行服务，可有效降低系统的能耗，而且不影响用户使用的效果。如图2所示，本实施例的接入方法具体包括以下步骤：
第一步：初始化接入算法的参数，包括活跃基站的集合B和基站位置，休眠小区的集合和位置，每个小区的用户数集合K，不同用户的最小速率请求（满足用户服务质量的最小发送速率），用户到基站的距离；
第二步：计算活跃小区基站b的本小区负载Load_active(b)，b=1,…,|B|。所谓小区负载，这里定义为满足小区b中的用户最小速率请求所占用的时频资源块数目和基站b的总时频资源块数目的比值；
第三步：从休眠小区的用户中随机选择一个用户k，k=1,…,|K|，计算用户k到周围活跃小区对应基站b的负载Load_MSBS(k,b)；
第四步：对用户k到周围活跃基站的负载Load_MSBS(k,b)进行升序排列，同时对基站的本小区负载Load_active按对应的下标索引b进行排列；
第五步：计算用户k的最小负载min{Load_MSBS}，并找出最小负载对应的活跃基站的小区负载Load_active。假设用户接入这个基站，计算此时这个基站的小区负载与最小负载的和，判断计算结果是否小于等于1。如果小于等于1，用户k接入此基站；如果大于1，说明此基站满载，此基站的时频资源块全被利用，继续选择用户k的次小负载，并计算次小负载与对应基站的小区负载和是否小于等于1。依次进行下去，直到用户接入一个小区为止；
第六步：将接入活跃小区的用户从休眠小区用户集中删除，将满载的活跃基站从活跃基站集中删除。
如图3和图4所示为采用不同算法系统总功率随小区用户数变化的情形。对于宏小区,当每小区少于8个用户的时候,休眠合适,能够降低基站功耗；对于微小区,当每小区少于20个用户的时候,休眠合适,能够降低基站功耗。从图中可以看出，本实施例用户轮询基站接入算法在性能上与穷搜算法相似，但计算的复杂度要低。
在本实施例中，用户轮询基站接入方法的有益效果主要体现三个方面：第一，当小区中用户数或业务量较少时，使一些小区的基站处于休眠甚至关闭状态，其用户由周围活跃基站服务，降低系统的能耗；第二，利用该接入算法，计算某一用户到活跃基站的负载，在基站不满载的条件下，用户尽量接入用户负载较小的基站。通过该算法，进一步降低系统的能耗；第三，该算法和穷搜算法相比，具有较低的计算复杂度。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (9)

1.一种基站的用户接入方法，将休眠基站用户接入若干活跃基站中的一个；其特征是，包括以下步骤：
(1)参数初始化，所述参数包括活跃基站的集合、活跃基站的位置、所述用户的最小速率请求、及用户到各活跃基站的距离，所述若干活跃基站选自所述休眠基站的周围基站；
(2)计算所述活跃基站的本小区负载，并计算所述用户到各活跃基站的负载；
(3)选择一活跃基站，根据该用户到该活跃基站的负载与其本小区负载，判断所述用户能否接入该活跃基站；
(4)若能接入，则将所述用户接入所选活跃基站；反之，则另选一活跃基站进行判断，直至用户接入一活跃基站；
(5)将该用户从所述休眠基站的用户集合中删除。
2.根据权利要求1所述的基站的用户接入方法，其特征是，步骤(1)中所述的最小请求速率，是满足用户服务质量的最小发送速率。
3.根据权利要求2所述的基站的用户接入方法，其特征是，步骤(2)中所述的本小区负载，是满足一活跃基站小区内的用户最小速率请求所占用的时频资源块数目和对应基站的总时频资源块数目的比值。
4.根据权利要求3所述的基站的用户接入方法，其特征是，步骤(3)中，仅当该用户到该活跃基站的负载与其本小区负载之和不大于1时，判定用户可接入该基站。
5.根据权利要求1所述的基站的用户接入方法，其特征是，步骤(2)中，对用户到各活跃基站的负载进行升序排列，并在步骤(3)中优选该用户的最小负载的活跃基站进行判断。
6.根据权利要求1所述的基站的用户接入方法，其特征是，所述用户集合包括多个用户，剩余用户依次重复步骤(2)至步骤(5)，直至所有用户接入所有活跃基站。
7.根据权利要求1所述的基站的用户接入方法，其特征是，所述活跃基站具有识别序号，并在步骤(2)中对其本小区负载按所述识别序号排序。
8.根据权利要求7所述的基站的用户接入方法，其特征是，步骤(4)中，依据所述排序选择活跃基站。
9.根据权利要求1所述的基站的用户接入方法，其特征是，当一活跃基站接入所述用户后、且该活跃基站满载时，将该基站从活跃基站中删除。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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CN104936270B (zh) * 2014-03-21 2018-11-02 日本电气株式会社 用于小区休眠的方法和装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1941998A (zh) * 2005-09-29 2007-04-04 北京三星通信技术研究有限公司 在lte系统中实现用户终端设备的接入控制的方法
CN101938820A (zh) * 2010-10-14 2011-01-05 西安电子科技大学 一种增强基站节能的方法
CN102111816A (zh) * 2011-03-22 2011-06-29 北京邮电大学 节能的毫微微网络系统及节能方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1941998A (zh) * 2005-09-29 2007-04-04 北京三星通信技术研究有限公司 在lte系统中实现用户终端设备的接入控制的方法
CN101938820A (zh) * 2010-10-14 2011-01-05 西安电子科技大学 一种增强基站节能的方法
CN102111816A (zh) * 2011-03-22 2011-06-29 北京邮电大学 节能的毫微微网络系统及节能方法

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