CN106102148B - 一种基站休眠方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种基站休眠方法及装置,方法包括:根据系统中基站和用户终端之间的第一接入关系,获得系统的能量效率EE;从系统所包括的基站中,识别接入用户终端最少的目标基站;关闭识别到的目标基站,并且使每个接入到目标基站的用户终端接入距离该用户终端最近的其他未休眠基站;根据关闭识别到的目标基站后系统中基站与用户终端之间的第二接入关系,获得关闭识别到的目标基站后系统的能量效率EE’;判断是否满足EE’>EE,如果不满足,结束休眠迭代,如果满足,将EE’作为新的EE,返回从系统所包括的基站中,识别接入用户终端最少的目标基站步骤。应用本发明实施例,降低了系统能耗,提高了系统能量效率。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域,特别涉及一种基站休眠方法及装置。
背景技术
随着人们对无线网络数据量需求的不断提高,未来移动通信系统要求提供包括实时流媒体业务在内的广泛类型的网络服务,支持高速率的流媒体业务,而这将会受到系统功率、带宽和技术算法复杂度等因素的限制。于是,具有高传输速率和高吞吐量的通信技术将会是未来无线通信领域研究的重点之一。
在这其中,密集小小区技术和预编码技术被认为是未来通信网络关键技术之一,密集小小区技术将服务半径较小范围内的基站进行密集部署,从而极大地提高数据传输速率;预编码技术是在发送端进行信号的预处理,对用户之间的干扰进行抑制,从而提升接收端的信干噪比。虽然小小区内基站的密集部署可以提升整个系统的数据传输速率,但是基站数量的增多会使得系统能耗增加,从而导致系统能量效率下降。
现有技术中,采用基于预编码的基站休眠的策略来提高系统能量效率,这种策略主要考虑了一种两层迭代算法,具体的,在内层利用加权最小均方误差(Weighted MinimumMean Square Error,WMMSE)算法设计基站预编码,计算系统能量效率;在外层利用贪婪算法选择基站是否关闭,即轮流关闭一个基站,比较关闭每个基站后的系统能量效率,关闭哪个基站后的系统能量效率最大,就关闭哪一个,关闭一个基站之后,再轮流关闭一个基站,重复比较关闭每个基站后的系统能量效率后关闭基站的步骤,直到系统能量效率不会提升,休眠循环结束。尽管两层迭代算法可以在一定程度上提升能量效率,但是提升效果不佳,主要因为:依据外层的贪婪算法需要多次轮流关闭一个基站,进而需要多次计算系统能量效率,每次计算系统能量效率会产生一定的系统能耗,导致系统能量效率提升效果不佳。
发明内容
本发明实施例公开了一种基站休眠方法及装置,以降低系统能耗,提高系统能量效率。
为达到上述目的,本发明实施例公开了一种基站休眠方法,包括:
根据系统中基站和用户终端之间的第一接入关系,获得所述系统的能量效率EE,其中所述系统包括至少一个基站和至少一个用户终端;
从所述系统所包括的基站中,识别接入用户终端最少的目标基站;
关闭所述识别到的目标基站,并且使每个接入到所述目标基站的用户终端接入距离该用户终端最近的其他未休眠基站;
根据关闭所述识别到的目标基站后所述系统中基站与用户终端之间的第二接入关系,获得关闭所述识别到的目标基站后所述系统的能量效率EE’;
判断是否满足EE’>EE,如果不满足,结束休眠迭代,如果满足,将EE’作为新的EE,返回从所述系统所包括的基站中,识别接入用户终端最少的目标基站步骤。
其中,所述根据系统中基站和用户终端之间的第一接入关系,获得所述系统的能量效率EE,包括:
根据用户终端的数据传输速率、系统电路消耗功率和系统中基站和用户终端之间的第一接入关系,构建包含有预编码矩阵的能量效率模型;
对所述包含有预编码矩阵的能量效率模型进行迭代求解,获得所述系统的能量效率EE。
较佳地,所述包含有预编码矩阵的能量效率模型为:
其中,ε为放大参数,ε>1,Pc为系统电路消耗功率,Rki为基站k所接入的用户终端i的数据传输速率, 为协方差矩阵,Hkki为基站k和基站k所接入的用户终端i之间的信道矩阵,Qki为预编码协方差矩阵,wki为基站k所接入的用户终端i的预编码矩阵,Bki为干扰协方差矩阵,Hrki为基站r和基站k所接入的用户终端i之间的信道矩阵,N为用户终端数量,K为基站数量。
较佳地,对包含有预编码矩阵的能量效率模型进行求解的过程,包括:
S11,将包含有预编码矩阵的能量效率模型转化为
S12,设置基站的能耗上限Rupper,初始化ηmin=0,ηmax=Rupper/Pc;
S13,利用η=(ηmin+ηmax)/2,计算η;
S14,利用η求得预编码协方差矩阵
S15,利用求得的预编码协方差矩阵得到F(η),并判断是否F(η)≥0,如果是,将所计算得到的η作为ηmin,如果否,ηmax=η;
S16,判断是否|ηmax-ηmin|≤Δ,其中Δ是收敛精度,如果是,将η作为系统的能量效率,结束,如果否,返回到S13。
为达到上述目的,本发明实施例还公开了一种基站休眠装置,包括:
第一获得模块,用于根据系统中基站和用户终端之间的第一接入关系,获得所述系统的能量效率EE,其中所述系统包括至少一个基站和至少一个用户终端;
识别模块,用于从所述系统所包括的基站中,识别接入用户终端最少的目标基站;
关闭模块,用于关闭所述识别到的目标基站,并且使每个接入到所述目标基站的用户终端接入距离该用户终端最近的其他未休眠基站;
第二获得模块,用于根据关闭所述识别到的目标基站后所述系统中基站与用户终端之间的第二接入关系,获得关闭所述识别到的目标基站后所述系统的能量效率EE’;
判断模块,用于判断是否满足EE’>EE,如果不满足,结束休眠迭代,如果满足,触发处理模块;
所述处理模块,用于将EE’作为新的EE,并触发所述识别模块。
较佳地,所述第一获得模块包括:
构建子模块,用于根据用户终端的数据传输速率、系统电路消耗功率和系统中基站和用户终端之间的第一接入关系,构建包含有预编码矩阵的能量效率模型;
求解子模块,用于对所述包含有预编码矩阵的能量效率模型进行迭代求解,获得所述系统的能量效率EE。
较佳地,所述构建子模块所构建的包含有预编码矩阵的能量效率模型为:
其中,ε为放大参数,ε>1,Pc为系统电路消耗功率,Rki为基站k所接入的用户终端i的数据传输速率, 为协方差矩阵,Hkki为基站k和基站k所接入的用户终端i之间的信道矩阵,Qki为预编码协方差矩阵,wki为基站k所接入的用户终端i的预编码矩阵,Bki为干扰协方差矩阵,Hrki为基站r和基站k所接入的用户终端i之间的信道矩阵,N为用户终端数量,K为基站数量。
较佳地,所述求解子模块对包含有预编码矩阵的能量效率模型进行求解的过程,包括:
S11,将包含有预编码矩阵的能量效率模型转化为
S12,设置基站的能耗上限Rupper,初始化ηmin=0,ηmax=Rupper/Pc;
S13,利用η=(ηmin+ηmax)/2,计算η;
S14,利用η求得预编码协方差矩阵
S15,利用求得的预编码协方差矩阵得到F(η),并判断是否F(η)≥0,如果是,将所计算得到的η作为ηmin,如果否,将所计算得到的η作为ηmax;
S16,判断是否|ηmax-ηmin|≤Δ,其中Δ是收敛精度,如果是,将η作为系统的能量效率,结束,如果否,返回到S13。
由上述技术方案可知,本发明实施例中的基站休眠方法为:根据系统中基站和用户终端之间的第一接入关系,获得所述系统的能量效率EE;从所述系统所包括的基站中,识别接入用户终端最少的目标基站;关闭所述识别到的目标基站,并且使每个接入到所述目标基站的用户终端接入距离该用户终端最近的其他未休眠基站;根据关闭所述识别到的目标基站后所述系统中基站与用户终端之间的第二接入关系,获得关闭所述识别到的目标基站后所述系统的能量效率EE’;判断是否满足EE’>EE,如果不满足,结束休眠迭代,如果满足,将EE’作为新的EE,返回从所述系统所包括的基站中,识别接入用户终端最少的目标基站步骤,其中,系统能量效率EE为根据构建的包含有预编码矩阵的能量效率模型获得的。相对于现有技术,无需轮流关闭各个基站,减少了关闭基站后计算系统能量效率的次数,避免了多次计算系统能量效率会产生的系统能耗,降低了系统能耗,提高了系统能量效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的一种基站休眠方法的流程示意图;
图2(a)为采用本发明实施例所提供的一种基站休眠方法进行基站休眠前的系统状态图;
图2(b)为采用本发明实施例所提供的一种基站休眠方法进行基站休眠过程中关闭一个基站后的系统状态图;
图2(c)为采用本发明实施例所提供的一种基站休眠方法进行基站休眠后达到系统能量效率最大时的系统状态图;
图3为本发明实施例所提供的一种基站休眠方法中的获得系统能量效率方法的流程示意图;
图4为本发明实施例所提供的一种基站休眠方法中的获得系统能量效率方法中求解能量效率模型方法流程示意图;
图5为本发明实施例所提供的一种基站休眠方法中的获得系统能量效率的方法与现有技术中块对角化(Block Diagonalization,BD)预编码算法获得系统能量效率的对比结果图;
图6为本发明实施例所提供的一种基站休眠装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为达到上述目的,本发明实施例公开了一种基站休眠方法及装置,以下进行详细说明。
需要说明的是,本发明实施例所提供的方法应用于系统中某一基站的控制器中,该控制器可以控制系统中的用户终端接入与其距离最近的基站,控制系统中的基站的开与关,获得系统中基站与用户终端之间的接入关系,其中,所述系统包括至少一个基站和至少包括一个用户终端。
实施例一
如图1所示,本实施例所公开的一种基站休眠方法,可以包括以下步骤:
步骤S110,根据系统中基站和用户终端之间的第一接入关系,获得所述系统的能量效率EE。
具体地,基站和用户终端的接入关系可以自行设定,具体可以为用户终端接入距离其最近的基站。
可以理解的是,在确定基站与用户终端的接入关系的同时,关闭没有用户终端接入的基站。
具体根据系统中基站和用户终端之间的第一接入关系,获得所述系统的能量效率EE的过程,可以包括:
根据用户终端的数据传输速率、系统电路消耗功率和系统中基站和用户终端之间的第一接入关系,构建包含有预编码矩阵的能量效率模型;
对所述包含有预编码矩阵的能量效率模型进行迭代求解,获得所述系统的能量效率EE。
为了方案布局清晰,后续对根据系统中基站和用户终端之间的第一接入关系,获得所述系统的能量效率EE的过程进行详细介绍。
需要说明的是,也可以采用现有技术中的预编码技术获得系统能量效率。
步骤S120,从所述系统所包括的基站中,识别接入用户终端最少的目标基站。
具体地,如何识别目标基站可以自行设定,为了减少用户终端与基站之间的切换,保证用户终端的服务质量,设定从所述系统包括的所有基站中,识别接入用户终端最少的目标基站,识别到的目标基站的数量可能为一个,也可能为多个。
可以理解的是,可以通过现有技术中的任一种实现方式确定各个基站所接入用户终端的数量,进而识别到接入用户终端最少的目标基站。
步骤S130,关闭所述识别到的目标基站,并且使每个接入到所述目标基站的用户终端接入距离该用户终端最近的其他未休眠基站。
具体地,如果识别到的目标基站的数量为一个,则关闭该基站,并且使每个接入到该基站的用户终端接入距离该用户终端最近的其他未休眠基站。
如果识别到的目标基站的数量为至少一个,为了保证基站能为其接入的用户终端提供较大的发送功率,选择关闭提供数据率低的基站,即在识别到的目标基站中确定出提供数据率最低的基站,然后将该基站关闭,并且使每个接入到该基站的用户终端接入距离该用户终端最近的其他未休眠基站。
可以理解的是,用户终端与基站的距离可以通过现有技术确定,进而可以使每个接入到该基站的用户终端接入距离该用户终端最近的其他未休眠基站。
步骤S140,根据关闭所述识别到的目标基站后所述系统中基站与用户终端之间的第二接入关系,获得关闭所述识别到的目标基站后所述系统的能量效率EE’。
具体地,采用与步骤S110中获得系统能量效率方法相同的方法,获得关闭所述识别到的目标基站后所述系统的能量效率EE’。
其中,“第一接入关系”中的“第一”和“第二接入关系”中的“第二”仅仅用于从命名上区分两个对应关系,并不具有任何限定意义。
步骤S150,判断是否满足EE’>EE,如果不满足,执行步骤S160,如果满足,执行步骤S170。
其中,在获得EE’和EE之后,可以判断判断是否满足EE’>EE,如果满足,表明当前关闭目标基站后达到系统能量提升的目的,因此,可以继续迭代处理,以进一步提升能量效率,此时,可以执行步骤S170;而如果不满足时,表明当前关闭目标基站后系统能量效率降低了,因此,不再继续迭代处理,此时,可以执行步骤S160。
步骤S160,结束休眠迭代。
步骤S170,将EE’作为新的EE,返回步骤S120。
例如,假设在实际应用中,系统中有基站01-07七个基站,有用户终端08-15八个用户终端,各用户终端接入距离其最近的基站,其中有一个基站没有用户终端接入,处于休眠状态,如图2(a)所示,则采用上述方法进行基站休眠的过程为:
首先,根据系统中基站和用户终端之间的第一接入关系,获得所述系统的能量效率EE。
从所述系统所包括的基站中,识别接入用户终端最少的目标基站;
识别到的目标基站的有基站03、基站04、基站05和基站06,目标基站的数量不少于一个,而且在基站03、基站04、基站05和基站06中,基站04提供的数据率最低,则关闭基站04,并且使每个接入到基站04的用户终端接入距离该用户终端最近的其他未休眠基站。
根据关闭基站04后所述系统中基站与用户终端之间的第二接入关系,获得关闭基站04后所述系统的能量效率EE’。
判断是否满足EE’>EE,判断结果为满足,将EE’作为新的EE,继续从所述系统所包括的基站中,识别接入用户终端最少的目标基站步骤,此时,系统状态如图2(b)所示,
识别到的目标基站的有基站03、基站05和基站06,目标基站的数量不少于一个,且在基站03、基站05和基站06中,基站06提供的数据率最低,则关闭基站06,并且使每个接入基站06的用户终端接入距离该用户终端最近的其他未休眠基站。
根据关闭基站06后所述系统中基站与用户终端之间的接入关系,获得关闭基站06后所述系统的能量效率EE’。
判断是否满足EE’>EE,判断结果为不满足,结束休眠迭代,此时,系统状态为能量效率最大时的状态,如图2(c)所示。
应用本实施例,相对于现有技术,无需轮流关闭各个基站,减少了关闭基站后计算系统能量效率的次数,避免了多次计算系统能量效率会产生的系统能耗,降低了系统能耗,提高了系统能量效率,而且迭代过程简单,复杂度低。
下面介绍根据系统中基站和用户终端之间的第一接入关系,获得所述系统的能量效率EE的过程。
如图3所示,本实施例所提供的一种基站休眠方法中的根据系统中基站和用户终端之间的第一接入关系,获得所述系统的能量效率EE过程可以包括以下步骤:
步骤S310,根据用户终端的数据传输速率、系统电路消耗功率和系统中基站和用户终端之间的第一接入关系,构建包含有预编码矩阵的能量效率模型;
具体地,根据用户终端的数据传输速率、系统电路消耗功率和系统中基站和用户终端之间的第一接入关系,构建的包含有预编码矩阵的能量效率模型为:
其中,ε为放大参数,ε>1,Pc为系统电路消耗功率,Rki为基站k所接入的用户终端i的数据传输速率, 为协方差矩阵,Hkki为基站k和基站k所接入的用户终端i之间的信道矩阵,Qki为预编码协方差矩阵,wki为基站k所接入的用户终端i的预编码矩阵,Bki为干扰协方差矩阵,Hrki为基站r和基站k所接入的用户终端i之间的信道矩阵,N为用户终端数量,K为基站数量。
步骤S320,对所述包含有预编码矩阵的能量效率模型进行迭代求解,获得所述系统的能量效率EE。
具体地,对对所述包含有预编码矩阵的能量效率模型进行迭代求解,获得所述系统的能量效率EE的过程可以如图4所示,包括以下步骤:
步骤S410,将包含有预编码矩阵的能量效率模型进行转化;
将包含有预编码矩阵的能量效率模型转化为
步骤S420,设置基站的能耗上限Rupper,初始化ηmin=0,ηmax=Rupper/Pc;
步骤S430,利用η=(ηmin+ηmax)/2,计算η;
步骤S440,利用η求得预编码协方差矩阵
步骤S450,利用求得的预编码协方差矩阵得到F(η);
步骤S460,判断是否F(η)≥0,如果是,将所计算得到的η作为ηmin,如果否,ηmax=η;
步骤S470,判断是否|ηmax-ηmin|≤Δ,其中Δ是收敛精度,如果是,将η作为系统的能量效率,结束,如果否,返回到步骤S430。
在步骤S440中,利用η求得预编码协方差矩阵的过程为:
首先,将转化为等价化表达式1为:
为达到消除小区内干扰的目的,增加限制条件来,并且设其中,vki是的零空间。此时上述表达式进一步转化为等价化表达式2为:
应用连续的线性迭代逼近算法对上述表达式进行求解,求解过程如下:
首先,令
其中,为基站k中接入的所有用户终端的速率的和,为系统中除了基站k以外的其他所有基站所有用户终端的速率和,即先求出系统中除了基站k以外的一个基站中接入的所有用户终端的速率的和,然后再将系统中除了基站k以外的所有基站中每一个基站中接入的所有用户终端的速率的和相加求和。
其次,设其中Dk={Dk1,Dk2......,DkN},D-k={D1,.....Dk-1,Dk+1......,DK}。因此在点的近似线性表达式为
其中,
则上述表达式进一步转化为等价化表达式3为:
由此可以得到对偶方程如下:
采用迭代方法对该对偶方程进行求解,获得Dki,将其代入即可获得预编码协方差矩阵
下面介绍采用迭代方法对该对偶方程进行求解,获得Dki的过程:
初始化
选取基站k;
计算在下的Ak={Ak1,Ak2,....,AkN};
初始化λmin=0,λmax=1;
利用λk=(λmin+λmax)/2,计算和Aki+(η+λk)I的归一化广义特征矩阵Uki;
计算和得到
判断是否满足tr(Λki)≥Pk,如果是,则λmin=λk,否则λmax=λk;
判断是否满足|λmax-λmin|≤Δ,其中Δ是收敛精度,如果否,返回利用λk=(λmin+λmax)/2,计算和Aki+(η+λk)I的归一化广义特征矩阵Uki步骤,如果是,则利用Uki和Λki,计算
判断是否系统内多有基站都被选取过,如果否,返回选取基站步骤,如果是,迭代结束。
需要说明的是,应用本实施例所提供的获得系统能量效率的方法可以有效的提升系统能量效率,与现有技术中BD算法获得的系统能量效率相比,有很明显的提升,如图5所示。
在根据系统中基站和用户终端之间的第一接入关系,获得所述系统的能量效率EE过程中,以能量效率最大为目的,在计算每个基站中接入用户终端的预编码矩阵过程中,只需要本地信道信息,不需要其他基站的信道信息,避免了由信令交互频繁以及基站开启过多而引起的功耗增加,有效提升了系统能量效率。
实施例二
如图6所示,本实施例所公开的一种基站休眠装置,可以包括:
第一获得模块610,用于根据系统中基站和用户终端之间的第一接入关系,获得所述系统的能量效率EE,其中所述系统包括至少一个基站和至少一个用户终端。
具体地,所述第一获得模块610可以包括:
构建子模块(图6中未示出),用于根据用户终端的数据传输速率、系统电路消耗功率和系统中基站和用户终端之间的第一接入关系,构建包含有预编码矩阵的能量效率模型。
具体地,构建子模块构建的包含有预编码矩阵的能量效率模型为:
其中,ε为放大参数,ε>1,Pc为系统电路消耗功率,Rki为基站k所接入的用户终端i的数据传输速率, 为协方差矩阵,Hkki为基站k和基站k所接入的用户终端i之间的信道矩阵,Qki为预编码协方差矩阵,wki为基站k所接入的用户终端i的预编码矩阵,Bki为干扰协方差矩阵,Hrki为基站r和基站k所接入的用户终端i之间的信道矩阵,N为用户终端数量,K为基站数量。
求解子模块(图6中未示出),用于对所述包含有预编码矩阵的能量效率模型进行迭代求解,获得所述系统的能量效率EE。
具体地,求解子模块对包含有预编码矩阵的能量效率模型进行求解的过程,包括:
将包含有预编码矩阵的能量效率模型转化为
设置基站的能耗上限Rupper,初始化ηmin=0,ηmax=Rupper/Pc;
利用η=(ηmin+ηmax)/2,计算η;
利用η求得预编码协方差矩阵
利用求得的预编码协方差矩阵得到F(η),并判断是否F(η)≥0,如果是,将所计算得到的η作为ηmin,如果否,将所计算得到的η作为ηmax;
判断是否|ηmax-ηmin|≤Δ,其中Δ是收敛精度,如果是,将η作为系统的能量效率,结束,如果否,返回到利用η=(ηmin+ηmax)/2,计算η。
识别模块620,用于从所述系统所包括的基站中,识别接入用户终端最少的目标基站;
关闭模块630,用于关闭所述识别到的目标基站,并且使每个接入到所述目标基站的用户终端接入距离该用户终端最近的其他未休眠基站;
第二获得模块640,用于根据关闭所述识别到的目标基站后所述系统中基站与用户终端之间的第二接入关系,获得关闭所述识别到的目标基站后所述系统的能量效率EE’;
判断模块650,用于判断是否满足EE’>EE,如果不满足,结束休眠迭代,如果满足,触发处理模块660;
所述处理模块660,用于将EE’作为新的EE,并触发所述识别模块。
对于装置实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个......”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施方式中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中,这里所称得的存储介质,如:ROM/RAM、磁碟、光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种基站休眠方法,其特征在于,包括:
根据系统中基站和用户终端之间的第一接入关系,获得所述系统的能量效率EE,其中所述系统包括至少一个基站和至少一个用户终端;
从所述系统所包括的基站中,识别接入用户终端最少的目标基站;
关闭所述识别到的目标基站,并且使每个接入到所述目标基站的用户终端接入距离该用户终端最近的其他未休眠基站;
根据关闭所述识别到的目标基站后所述系统中基站与用户终端之间的第二接入关系,获得关闭所述识别到的目标基站后所述系统的能量效率EE’;
判断是否满足EE’>EE,如果不满足,结束休眠迭代,如果满足,将EE’作为新的EE,返回从所述系统所包括的基站中,识别接入用户终端最少的目标基站步骤;
其中,所述根据系统中基站和用户终端之间的第一接入关系,获得所述系统的能量效率EE,包括:
根据用户终端的数据传输速率、系统电路消耗功率和系统中基站和用户终端之间的第一接入关系,构建包含有预编码矩阵的能量效率模型;
对所述包含有预编码矩阵的能量效率模型进行迭代求解,获得所述系统的能量效率EE;
所述根据关闭所述识别到的目标基站后所述系统中基站与用户终端之间的第二接入关系,获得关闭所述识别到的目标基站后所述系统的能量效率EE’,包括:
根据用户终端的数据传输速率、系统电路消耗功率和关闭所述识别到的目标基站后所述系统中基站与用户终端之间的第二接入关系,构建包含有预编码矩阵的能量效率模型;
对包含有预编码矩阵的能量效率模型进行迭代求解,获得关闭所述识别到的目标基站后所述系统的能量效率EE’。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述包含有预编码矩阵的能量效率模型为:
其中,ε为放大参数,ε>1,Pc为系统电路消耗功率,Rki为基站k所接入的用户终端i的数据传输速率, 为协方差矩阵,Hkki为基站k和基站k所接入的用户终端i之间的信道矩阵,Qki为预编码协方差矩阵,wki为基站k所接入的用户终端i的预编码矩阵,Bki为干扰协方差矩阵,Hrki为基站r和基站k所接入的用户终端i之间的信道矩阵,N为用户终端数量,K为基站数量。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,对包含有预编码矩阵的能量效率模型进行求解的过程,包括:
S11,将包含有预编码矩阵的能量效率模型转化为
S12,设置基站的能耗上限Rupper,初始化ηmin=0,ηmax=Rupper/Pc;
S13,利用η=(ηmin+ηmax)/2,计算η;
S14,利用η求得预编码协方差矩阵
S15,利用求得的预编码协方差矩阵得到F(η),并判断是否F(η)≥0,如果是,将所计算得到的η作为ηmin,如果否,ηmax=η;
S16,判断是否|ηmax-ηmin|≤Δ,其中Δ是收敛精度,如果是,将η作为系统的能量效率,结束,如果否,返回到S13。
4.一种基站休眠装置,其特征在于,包括:
第一获得模块,用于根据系统中基站和用户终端之间的第一接入关系,获得所述系统的能量效率EE,其中所述系统包括至少一个基站和至少一个用户终端;
识别模块,用于从所述系统所包括的基站中,识别接入用户终端最少的目标基站;
关闭模块,用于关闭所述识别到的目标基站,并且使每个接入到所述目标基站的用户终端接入距离该用户终端最近的其他未休眠基站;
第二获得模块,用于根据关闭所述识别到的目标基站后所述系统中基站与用户终端之间的第二接入关系,获得关闭所述识别到的目标基站后所述系统的能量效率EE’;
判断模块,用于判断是否满足EE’>EE,如果不满足,结束休眠迭代,如果满足,触发处理模块;
所述处理模块,用于将EE’作为新的EE,并触发所述识别模块;
其中,所述第一获得模块包括:
构建子模块,用于根据用户终端的数据传输速率、系统电路消耗功率和系统中基站和用户终端之间的第一接入关系,构建包含有预编码矩阵的能量效率模型;
求解子模块,用于对所述包含有预编码矩阵的能量效率模型进行迭代求解,获得所述系统的能量效率EE;
所述构建子模块,还用于根据用户终端的数据传输速率、系统电路消耗功率和关闭所述识别到的目标基站后所述系统中基站与用户终端之间的第二接入关系,构建包含有预编码矩阵的能量效率模型;
所述求解子模块,还用于对包含有预编码矩阵的能量效率模型进行迭代求解,获得关闭所述识别到的目标基站后所述系统的能量效率EE’。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述构建子模块所构建的包含有预编码矩阵的能量效率模型为:
其中,ε为放大参数,ε>1,Pc为系统电路消耗功率,Rki为基站k所接入的用户终端i的数据传输速率, 为协方差矩阵,Hkki为基站k和基站k所接入的用户终端i之间的信道矩阵,Qki为预编码协方差矩阵,wki为基站k所接入的用户终端i的预编码矩阵,Bki为干扰协方差矩阵,Hrki为基站r和基站k所接入的用户终端i之间的信道矩阵,N为用户终端数量,K为基站数量。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述求解子模块对包含有预编码矩阵的能量效率模型进行求解的过程,包括:
S11,将包含有预编码矩阵的能量效率模型转化为
S12,设置基站的能耗上限Rupper,初始化ηmin=0,ηmax=Rupper/Pc;
S13,利用η=(ηmin+ηmax)/2,计算η;
S14,利用η求得预编码协方差矩阵
S15,利用求得的预编码协方差矩阵得到F(η),并判断是否F(η)≥0,如果是,将所计算得到的η作为ηmin,如果否,将所计算得到的η作为ηmax;
S16,判断是否|ηmax-ηmin|≤Δ,其中Δ是收敛精度,如果是,将η作为系统的能量效率,结束,如果否,返回到S13。
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