WO2014180350A1

WO2014180350A1 - 基站非连续发送节能控制方法、小站、宏站及异构网络

Info

Publication number: WO2014180350A1
Application number: PCT/CN2014/077175
Authority: WO
Inventors: 陈雁; 崔颖; 刘坚能; 徐修强
Original assignee: 华为技术有限公司
Priority date: 2013-05-09
Filing date: 2014-05-09
Publication date: 2014-11-13
Also published as: CN104144478B; CN104144478A

Abstract

本发明适用于异构网络，提供一种基站非连续发送节能控制方法、宏站、小站及异构网络，在小站侧所述方法包括：在每个控制周期开始时刻，小站获取服务其关联用户所需的总代价，并将所述总代价反馈至宏站；接收宏站发送的优选控制策略对应的控制指令，对应开启或关闭小站。在宏站侧所述方法包括：接收来自于各个小站的总代价，并根据所述总代价获取在不同控制策略下的整网总代价，将所述整网总代价最小时对应的控制策略作为优选控制策略；将所述优选控制策略对应的控制指令发送至小站。本发明考虑到了信道条件对网络功耗的影像，使得宏站得到优选控制策略，在满足时延要求的条件下，可以进一步降低系统能耗。

Description

基站非连续发送节能控制方法、小站、宏站及异构网络

技术领域

本发明属于异构网络技术领域，尤其涉及一种基站非连续发送控制方法、宏站、小站及异构网络。背景技术

蜂窝网络能耗上升和二氧化碳排放量的上升已成为移动业务量指数上升后的必然趋势，也成为网络运营商保持利润降低成本所亟待解决的问题。国际标准组织也将此问题列入到未来通信标准中需要解决的重要问题之一，并引入了能效作为能量有效性的一种度量，其中能效是指每焦耳能量可传输的比特数。

为了支撑指数上升的业务量，提升网络的吞吐量，异构网络（英文： Heterogeneous Networks )已成为一种公认的有效解决方案。一个典型的异构网络包括一个宏站和多个小站组成，小站根据覆盖范围大小可以分为小站 ( micro cell ) 、微小站（pico cell ) 以及超小站（ femto cell ) ，宏站提供了基础覆盖，而不同的小站在宏站的覆盖范围之内提供了不同范围和不同程度的容量提升。在高业务量时，小站的开启能有效提升整网的能量效率，因为短距离覆盖极大降低了传输的能量消耗；然而当业务量较低时，宏站的容量已足以服务用户，并不需要小站来提升容量，而此时由小站开启引入的静态能耗会成为整网能耗的重要组成部分。因此，在理想情况下，在低业务量时，应该让小站进入休眠模式来节省网络能耗。

为此，目前有一些关于基站非连续发送（英文： Base Station-Discontinuous Transmission，缩写： B S-DTX )节能控制的研究，但是目前的研究方案中， BS-DTX的控制都只是随着业务量负载的信息变化而变化，也就是一种业务量自适应的 BS-DTX节能控制方法，基站的非连续发送控制自适应于业务量负荷相关的参数，比如单位时间内电话数（语音），用户活动程度，业务量到达速率等。当小站平均业务量低于某个预设的值，小站可以自行决定休眠，并将剩余业务转移到提供覆盖的宏站，或由其他可提供覆盖的小站服务；当此网络的业务量负载上升到某个值后，此小站被唤醒，继续提供服务。但是实际情况下，系统的性能，不光取决于业务量的大小（服务需求的到达），同时还取决于信道条件好坏（被服务的情况），因此，仅根据业务量大小进行的 BS-DTX控制，得到的控制策略通常不能达到很好的节能效果。发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种基站非连续发送节能控制方法、宏站、小站及异构网络，旨在解决现有异构网络的基于业务量自适应的

BS-DTX节能控制方法，由于得到的控制策略仅与业务量大小有关，无法达到很好的节能效果。

第一方面，所述基站非连续发送节能控制方法包括下述步骤：在每个控制周期开始时刻，小站获取服务其关联用户所需的总代价，并将所述总代价反馈至宏站，使得宏站根据所述总代价做出优选控制策略，所述总代价包括小站关联用户的平均时延信息；接收宏站发送的优选控制策略对应的控制指令，对应开启或关闭小站。

在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述控制周期划分为多个调度时隙，所述接收宏站发送的优选控制策略对应的控制指令，对应开启或关闭小站之后，还包括：在每个调度时隙开始时刻，开启的小站将各自的子带资源分配给其关联用户。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，在每个控制周期开始时刻，小站获取服务其关联用户所需的总代价，并将所述总代价反馈至宏站，具体包括：在每个控制周期开始时刻，小站获取其关联用户的最优带宽分配；获取在所述最优带宽分配条件下的总代价，并将所述总代价反馈至宏站。

结合第一方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，每个小站包含多个子带，所述在每个调度时隙开始时刻，开启的小站将各自的子带资源分配给其关联用户，具体包括：在每个调度时隙开始时刻，开启的小站在每个子带上，选择其关联用户中瞬时吞吐量加权队列长度后等效速率最大的用户；在控制周期结束时或者异构网络中关联用户集改变时，重新进入下一控制周期，否则进入下一调度时隙。

第二方面，所述基站非连续发送节能控制方法包括：宏站接收来自于各个小站的总代价，并根据所述总代价获取在不同控制策略下的整网总代价，将所述整网总代价最小时对应的控制策略作为优选控制策略；将所述优选控制策略对应的控制指令发送至小站，以使小站根据所述控制指令对应开启或关闭。

在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述接收来自于各个小站的总代价，并根据所述总代价获取在不同控制策略下的整网总代价，将所述整网总代价最小时对应的控制策略作为优选控制策略，具体包括：宏站接收来自于各个小站的总代价；遍历所有可能的控制策略，并获取宏站所服务用户的最优带宽分配；根据所述总代价和最优带宽分配，获取在各种控制策略下的整网总代价；选择整网总代价最小时对应的控制策略作为优选控制策略。

在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述接收来自于各个小站的总代价，并根据所述总代价获取在不同控制策略下的整网总代价，将所述整网总代价最小时对应的控制策略作为优选控制策略，具体包括：宏站接收来自于各个小站的总代价；获取开启所有小站时的整网总代价，顺次关闭开启的小站中总代价最高的小站，直至整网总代价不再降低或者所有小站全部关闭，将此时小站的控制策略作为优选控制策略。

结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述将所述优选控制策略对应的控制指令发送至小站，以使小站根据所述控制指令对应开启或关闭之后，还包括：在每个调度时隙开始时刻，宏站将子带资源分配给其关联用户以及关闭小站的关联用户。

结合第二方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述宏站包含多个子带，所述在每个调度时隙开始时刻，宏站将子带资源分配给其关联用户以及关闭的小站的关联用户，具体包括：在每个调度时隙开始时刻，宏站在每个子带上，选择其关联用户以及关闭的小站的关联用户中，瞬时吞吐量加权队列长度后等效速率最大的用户；在控制周期结束时或者异构网络中关联用户集改变时，重新进入下一控制周期，否则进入下一调度时隙。

第三方面，所述小站包括：总代价获取单元，用于在每个控制周期开始时刻，获取服务其关联用户所需的总代价，并将所述总代价反馈至宏站，使得宏站根据所述总代价做出优选控制策略，所述总代价包括小站关联用户的平均时延信息；指令接收执行单元，用于接收宏站发送的优选控制策略对应的控制指令，对应开启或关闭小站。

在第三方面的第一种可能的实现方式中，所述小站还包括：第一子带分配单元，用于在每个调度时隙开始时刻，将各自的子带资源分配给其关联用户。

结合第三方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述总代价获取单元包括：带宽分配获取模块，用于在每个控制周期开始时刻，获取其关联用户的最优带宽分配；总代价获取模块，用于获取在所述最优带宽分配条件下的总代价，并将所述总代价反馈至宏站。

结合第三方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述第一子带分配单元包括：第一子带分配模块，用于在每个调度时隙开始时刻，在每个子带上，选择小站关联用户中，瞬时吞吐量加权队列长度后等效速率最大的用户；判断执行模块，用于在控制周期结束时或者异构网络中关联用户集改变时，重新进入下一控制周期，否则进入下一调度时隙。

第四方面，所述宏站包括：策略生成单元，用于接收来自于各个小站的总代价，并根据所述总代价获取在不同控制策略下的整网总代价，将所述整网总代价最小时对应的控制策略作为优选控制策略；指令发送单元，将所述优选控制策略对应的控制指令发送至小站，以使小站根据所述控制指令对应开启或关闭。

在第四方面的第一种可能的实现方式中，所述策略生成单元包括：总代价接收模块，用于接收来自于各个小站的总代价；带宽分配模块，用于遍历所有可能的控制策略，并获取宏站所服务用户的最优带宽分配；整网总代价获取模块，用于根据所述总代价和最优带宽分配，获取在各种控制策略下的整网总代价；最优选择模块，用于选择整网总代价最小时对应的控制策略作为优选控制策略。

在第四方面的第二种可能的实现方式中，所述策略生成单元包括：总代价接收模块，用于接收来自于各个小站的总代价；次优选择模块，用于获取开启所有小站时的整网总代价，顺次关闭开启的小站中总代价最高的小站，直至整网总代价不再降低或者所有小站全部关闭，将此时小站的控制策略作为优选控制策略。

结合第四方面或第二方面的第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式，所述宏站还包括：第二子带分配单元，用于在每个调度时隙开始时刻，将子带资源分配给其关联用户以及关闭小站的关联用户。

结合第四方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述第二子带分配单元包括：第二子带分配模块，用于在每个调度时隙开始时刻，在每个子带上，选择宏站关联用户以及关闭的小站的关联用户中，瞬时吞吐量加权队列长度后等效速率最大的用户；判断执行模块，在控制周期结束时或者异构网络中关联用户集改变时，重新进入下一控制周期，否则进入下一调度时隙。

第五方面，所述异构网络包括：上述小站和宏站，所述宏站与各个小站间有线或无线连接。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种业务量与信道条件自适应的 BS-DTX节能控制方案，首先小站需要获取服务其关联用户所需的总代价，所述总代价包括小站关联用户的平均时延信息，宏站根据各个小站反馈的总代价来做出优选控制策略，因此在本发明技术方案中，不仅考虑到了业务量 (即平均吞吐量），还考虑到了信道状态信息（所述平均时延信息反应了信道状态信息），使得网络时延与总功耗之间有了较好折中，在满足时延要求的条件下进一步降低系统能耗；另一方面，本发明中获取总代价是由各个小站实现，这种分布式设计降低了宏站的工作量，易于实现，而且还大大降低了网络控制开销，提高了网络效率。附图说明

图 1是异构网络的一种网络拓朴图；

图 2 是本发明第一实施例提供的基站非连续发送节能控制方法的流程图；

图 3 是本发明第二实施例提供的基站非连续发送节能控制方法的流程图；

图 4 是本发明第三实施例提供的基站非连续发送节能控制方法的流程图；

图 5 是本发明第四实施例提供的基站非连续发送节能控制方法的流程图；

图 6 是本发明第五实施例提供的基站非连续发送节能控制方法的流程图；

图 7是本发明第六实施例提供的基站非连续发送节能控制方法的交互流程图；

图 8是本发明第七实施例提供的小站的结构方框图；

图 9是本发明第八实施例提供的小站的结构方框图；

图 10是本发明第九实施例提供的宏站的结构方框图；

图 11是本发明第十实施例提供的宏站的结构方框图；

图 12是本发明第十一实施例提供的宏站的结构方框图；

图 13是本发明第十二实施例提供的异构网络的系统图；

图 14是发送功率-平均时延的一种仿真曲线关系图。具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种基于业务量与信道条件自适应的 BS-DTX 节能控制方案，考虑到了业务量和信道状态，得到优选控制策略，在满足时延要求条件下尽可能降低系统功耗，为了说明本发明所述的技术方案，下面建立各个分析模型：

首先定义异构网络的网络拓朴模型，如图 1所示，假设异构网络中包括一个宏站和 B个小站，且所有小站的覆盖范围均在宏站的覆盖范围内，宏站为异构网络提供基础覆盖和容量，而小站则在部分地区提供容量提升。令 0 表示宏站的标号，令 = 1，... 分别表示宏站内 B个小站的标号。令 = {1，· · ·， } 表示所有小站的集合。令表示所有移动用户集合，令 ⁷ ^表示在第 b个小站内的移动用户集合， ^{Κ =} " Λ。每个用户（英文： mobile station, 缩写： MS ) 选择逻辑上与其接收到信号最强的一个宏站或一个小站相关联。与小站相关联的 MS可能被宏站或者该小站服务，如果控制策略决定此小站开启，则这些关联用户由小站服务，否则由宏站服务。本发明实施例只考虑对宏站覆盖范围内有活动用户（ active users ) 的小站进行开关优化控制，对那些无活动用户的小站，则默认其已自动关闭。

对于系统功耗模型，基站的功耗模型可表达成：

( 1 )

其中 4 、 ^ 和 ^分别是第 b个基站的总功耗、固定功耗（相对静态的功耗）以及发送功率。表示由功率放大器、馈线（小站没有）、制冷或电源转换效率等带来的功率放大因子。

对于系统物理层模型，假设异构网络中所有的基站共享公共的 WHz的频谱，总频带被分为 M独立等分，每个独立子带的带宽 HZ。令 H_{4 ¾ m}(t)和

M

分别表示第 b个基站和第 k个用户之间、在第 m个子带、在 t时刻的小尺度信道衰落和大尺度路径损耗。此外，时间尺度上，总的时间轴被逻辑地划分为时间长度为 ^的多个离散调度时刻，标号为 t。在一个控制周期，即一长周期 T内，令 _Pb {0，1}来指示第 b个基站 = l，...，iO BS-DTX控制动作，其中 _{A = 1}表示第 b个小站开启， ^{Pb Q}则表示第 b个小站关闭，并且宏站始终开启来保证该区域的覆盖和新用户的接入。当第 b个小站开启时，该小站覆盖范围内的用户集 ^ ^由此小站服务，否则由宏站服务。在一个长周期内，考虑大尺度路径损耗来估计平均吞吐量（在时间和频带上的平均). 第 b 个小站与第 k个用户（ ^e ) 间的平均吞吐量可由下式估计：

表示噪声功率。类似的，宏站与其用户 k间的平均吞吐量可估计为:

p T

1 + ^: k e !C ( 3 )

Ρ、' 对于网络平均总时延和功率消耗模型，令 ^ww 表示第 b个小站分配给用户 k的平均总带宽，这个带宽分配满足下述的规则：

∑¾o+∑A∑¾₀=W (4)

∑w_kJ>=W, beB (5 ) 宏站与小站之间复用所有的带宽，式（4)表示宏站服务的用户所使用的带宽相加等于总带宽 W，式（ 5 )表示每个开启的小站也使用全部的带宽。

另外，被第 b个基站服务的用户 k的平均时延可定义为

(6) w_k,_k, _k

因此，可以把整个异构网络的时延代价表示为长周期 BS-DTX控制策略 p = {p_b:bsB} 以及长周期带宽分配 w {_{W l}: :e ,beS，:eX:，b = 0}的函数。因此，网络平均总时延（定义为网络中每个活动用户 k的平均时延总和）可以表示为如下三部分的和： 1 )与宏站相关联且被宏站服务用户的平均时延总和； 2 )与小站相关联但由于小站关闭而被宏站服务的用户的平均时延总和； 3 )与小站相关联并被小站服务的用户的平均时延的总和。网络平均总时延：

£)(p，_W)=∑Z 。(_¾。) +∑ p_b∑ D_kJ,(w_k,)+(l-p_b)∑ D_kfi(w_kp) ( 7 ) 类似的，整网的平均总功率消耗也可以表示为长周期 BS-DTX控制策略

P的函数，包括如下两部分： 1 )宏站的平均总功率； 2)所有开启的小站的平均总功率。

P(P) = P +∑P_bP_tOtal, (8) 本发明实施例就是为了降低式（7 ) 中的网络平均总时延和式（8) 中的平均总功率消耗。具体的，结合式（4)和式（5)，通过帕累托最优（Pareto optimal ) 的折衷解来解决：

mⁱⁿ _P,w (P,w) + ^P(p)

其中 ⁰是表示在功率和时延之间折衷参数，具体由系统需求给定。当系统设计的重点在降低时延时，减小，而当系统设计的重点在降低功率时，增大。极限情况当 ^{= 0}, 则表示系统设计以时延优化为唯一目标；反之，当趋向无穷，则表示系统设计以最小化功率开销为目标。因此本发明实施例可以在满足时延条件下，尽可能的降低系统能耗。

下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一：

图 2示出了本发明第一实施例提供的基站非连续发送节能控制方法的流程，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

所述基站非连续发送节能控制方法以小站侧进行描述，包括：

步骤 S201、在每个控制周期开始时刻，小站获取服务其关联用户所需的总代价，并将所述总代价反馈至宏站，使得宏站根据所述总代价做出优选控制策略，所述总代价包括小站关联用户的平均时延信息。

每个小站都服务其范围内的关联用户，本步骤首先要获取小站服务其关联用户的总代价，即服务总开销，所述总代价包括小站关联用户的平均时延信息，所述平均时延信息在一定程度上反应了信道状态信息，各个小站再将得到的总代价发送至宏站，宏站根据所有的总代价在不同的控制策略下获取整网总代价，将所述整网总代价最小时对应的控制策略作为优选控制策略，根据优选控制策略控制小站的开启和关闭。

步骤 S202、接收宏站发送的优选控制策略对应的控制指令，对应开启或关闭小站。

在宏站做出优选控制策略后，小站接收到所述优选控制策略对应的控制指令，执行相应开启或关闭小站工作。

本实施例方法是一种时延感知的业务量与信道条件自适应 BS-DTX 节能控制方案，在一控制周期下，各个小站考虑到业务量和平均时延，计算小站所需总代价，宏站再根据总代价得到在不同的控制策略下的整网总代价，并且将整网总代价最小时对应的控制策略作为优选控制策略。与现有的业务量自适应 BS-DTX节能控制方案相比，本实施例考虑到了信道条件 (即用户平均时延），使得宏站得到优选控制策略，在满足时延要求的条件下，可以进一步降低系统能耗。

优选的，在所述步骤 S202之后还包括：

步骤 S203、在每个调度时隙开始时刻，开启的小站将各自的子带资源分配给其关联用户。

宏站在每个控制周期都会生成一个优选控制策略，并根据所述优选控制策略对应开启或关闭小站，这是一种长周期下的 BS-DTX节能控制策略，考虑了长周期下的平均业务量和平均信道质量，这是一种长时间尺度的控制方案，但实际网络中，有很多时延敏感的业务，且具有突发到达的特性，因此，除了传统的物理层吞吐量，考虑业务的随机突发到达以及 MAC (媒体访问控制）层的时延性能，也变得十分重要。因此本优选步骤进一步考虑到业务的随机突发性，将控制周期分成若干调度时隙，调度时隙标号用 t表示，在每个时隙中小站都进行子带分配，将子带资源分配给其关联的用户。本优选实施方式在得到长周期（即控制周期）的优选控制策略后，还需进一步进行短周期（即每个调度时隙 )的子带资源分配，这种双尺度的 BS-DTX控制及用户选择方法可以在保证网络时延的基础上进一步降低网络功耗。实施例二：

图 3示出了本发明第二实施例提供的基站非连续发送节能控制方法的流程，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

所述基站非连续发送节能控制方法包括：

步骤 S301、在每个控制周期开始时刻，小站获取其关联用户的最优带宽分配。

各个小站获取其关联用户的最优带宽分配，公式如下：

其中满足式（5 ) 中限制，且可表示为 _Vfc ， W表示

网络中基站共享公共频谱带宽，表示第 b个小站与第 k个用户 ( ^{k G} 间的平均吞吐量， U为业务平均到达速率，令 4(t)表示用户 k在其服务基站端第 t个调度时隙开始时，新到达的业务量（单位： bit ) ，则 λ_¾ = ¾^

τ (bit/second)。

步骤 S302、获取在所述最优带宽分配条件下的总代价，并将所述总代价反馈至宏站。

上述步骤 S301-S302是实施例一中步骤 S201的一种具体优选步骤，本实施例中，各个小站获取在最优带宽分配条件下计算总代价，根据上述的网络平均总时延和功率消耗模型，可以得知在最优带宽分配条件下小站的平均总时延和平均功率消耗，具体的，最优带宽分配下的总代价：

U_b = ( ) + 7 _bP_aJ,

( 10 ) 其中，为小站发送功率，表示功率放大因子，表示在最优带宽分配下，小站 b所述服务的用户 k的平均时延，； κ为功率和时延之间折衷参数，其具体值按照时延需求所定。各个小站在获取到总代价后 Ub 后，将 Ub反馈至宏站，然后宏站根据所述总代价，在不同的控制策略下获取整网总代价，将所述整网总代价最小时对应的控制策略作为优选控制策略，所述优选控制策略可以控制小站的开启和关闭。

步骤 S303、接收宏站发送的优选控制策略对应的控制指令，对应开启或关闭小站。

步骤 S304、在每个调度时隙开始时刻，开启的小站在每个子带上，选择其关联用户中，瞬时吞吐量加权队列长度后等效速率最大的用户；

步骤 S305、在控制周期结束时或者异构网络中关联用户集改变时，重新进入下一控制周期，否则进入下一调度时隙。

上述步骤 S304-S305是实施例一中步骤 S203的一种具体优选实施方式，每个小站包含有多个子带，开启的小站在每个子带上，选择其关联用户中，瞬时吞吐量加权队列长度后等效速率最大的用户。

令 , (0 {0,1}表示第 b个基站对第 k个用户在调度时隙 t对第 m个子带第 m个子带的分配（即用户选择）指示因子， = 1表示在调度时隙 t 将第 m个子带分配到第 k个用户，即在第 m个子带上选择第 k个用户，否则；^) = 0。本实施例是基于瞬时吞吐量进行的，第 b个小站与用户 k在第 t个调度时隙，在第 m个子带上的瞬时吞吐量（单位： bit/sec/Hz )可表示为

类似的，宏站与其用户 k之间在 t时刻 m子带上的瞬时吞吐量可以表示为

第 b个基站对第 k个用户在调度时隙 t对第 m个子带的分配（即用户选择）指示因子：

， fc = argmax_fce j¾(tD )

[0, otherwise

( 13 )

其中， (0表示用户 k在其服务基站端第 t个调度时隙开始时刻时，月良务队列中的队列状态信息，即剩余比特数 QSI ( bit )， QSI表示了队列长度，队列在下一时隙的更新可示为：

分配指示因子的表达式表示了将第 t个调度时隙的第 m个子带分配给了瞬时吞吐量加权队列长度后等效速率最大的用户。在一个控制周期 T的当前调度时隙将子带资源分配完毕后，进入下一调度时隙子带资源分配，直至所述每个控制周期 T的结束时刻，或者异构网络中关联用户集改变时，重新进入下一长周期进行所述基于业务量与信道条件的自适应 BS-DTX节能控制，得到优选控制策略，然后进行各个调度时隙的子带资源分配，即用户选择。本实施例在得到长周期（即控制周期）的优选控制策略后，还需进一步进行短周期（即每个调度时隙）的子带资源分配，这种双尺度的 BS-DTX控制及用户选择方法可以在保证网络时延的基础上进一步降低网络功耗。

实施例三：

图 4示出了本发明第三实施例提供的基站非连续发送节能控制方法的流程，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本实施例提供的基站非连续发送节能控制方法以宏站侧进行描述，具体包括：

步骤 S401、宏站接收来自于各个小站的总代价，并根据所述总代价获取在不同控制策略下的整网总代价，将所述整网总代价最小时对应的控制策略作为优选控制策略；

步骤 S402、将所述优选控制策略对应的控制指令发送至小站，以由小站根据所述控制指令对应开启或关闭。

本实施例中的两个步骤与实施例一种步骤 S201、 S202对应，以宏站侧进行描述。各个小站在获取到总代价 Ub并反馈给宏站后，宏站根据所述总代价获取在各种不同控制策略下的整网总代价，然后获取整网总代价最小时对应的控制策略作为优选控制策略，并根据所述优选控制策略对应向小站发出控制指令来控制小站的开启和关闭。

与现有的业务量自适应 BS-DTX节能控制方案相比，本实施例考虑到了信道条件（即用户平均时延），使得宏站得到优选控制策略，在满足时延要求的条件下，可以进一步降低系统能耗。另外，宏站和小站之间的数据传输开销很少，只有各个小站反馈的总代价，以及宏站发出的用于控制小站开启和关闭的控制指令。这种分布式工作方式可以提高了网络效率。

进一步作为优选的实施方式，所述步骤 402之后还包括：

步骤 S403、在每个调度时隙开始时刻，宏站将子带资源分配给其关联用户以及关闭小站的关联用户。

宏站在每个控制周期都会生成一个优选控制策略，并根据所述优选控制策略对应开启或关闭小站，这是一种长周期下的 BS-DTX节能控制策略，考虑了长周期下的平均业务量和平均信道质量，这是一种长时间尺度的控制方案，但实际网络中，有很多时延敏感的业务，且具有突发到达的特性，因此，除了传统的物理层吞吐量，考虑业务的随机突发到达以及 MAC (媒体访问控制）层的时延性能，也变得十分重要。因此本优选步骤进一步考虑到业务的随机突发性，将控制周期分成若干调度时隙，调度时隙标号用 t表示，本优选实施方式宏站在得到长周期（即控制周期）的优选控制策略后，还需进一步进行短周期（即每个调度时隙）的子带资源分配，这种双尺度的 BS-DTX 控制及用户选择方法可以在保证网络时延的基础上进一步降低网络功耗。实施例四：

图 5示出了本发明第四实施例提供的基站非连续发送节能控制方法的流程，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

步骤 S501、宏站接收来自于各个小站的总代价；

步骤 S502、遍历所有可能的控制策略，并获取宏站所服务用户的最优带宽分配。

一个异构网络里有 B个小站，那么就有 2^s种小站控制策略，本步骤中要便利所有的控制策略，并获取在每种策略下的最优带宽分配，表示为：

(14)

其中^满足对一个给定控制策略，满足（4) 式限制，这里：

(15)

其中， W表示网络中基站共享公共频谱带宽， ,。表示宏站与第 k个用户间的平均吞吐量， ^为业务平均到达速率。 Pb为第 b个小站开启或关闭的指示因子。

步骤 S503、根据所述总代价和最优带宽分配，获取在各种控制策略下的整网总代价；

步骤 S504、选择整网总代价最小时对应的控制策略作为优选控制策略。上述步骤 S501-S504为实施例三中步骤 S401的一种具体优选实施方式，根据每个小站的反馈 Ub以及宏站获取的最优带宽分配，计算得到在各种控制策略 P下的整网总代价，所述整网总代价同样包括三部分： 1 )宏站服务其关联用户的代价； 2)在 p策略下开启的小站服务其关联用户的代价； 3) 在 p策略下宏站服务关联在小站但被宏站服务用户的代价。因此所述整网总代价可以表示为：

) + £ P_bU_b + (l-p_b)∑D_kfl(wl_fi )

(16)

宏站再根据整网总代价最小时的控制策略作为优选控制策略，即：

p* = argmin_pf/(p,w*(p)) 步骤 S505、将所述优选控制策略对应的控制指令发送至小站，以由小站根据所述控制指令对应开启或关闭；

步骤 S506、在每个调度时隙开始时刻，宏站在每个子带上，选择其关联用户以及关闭的小站的关联用户中，瞬时吞吐量加权队列长度后等效速率最大的用户；

步骤 S507、在控制周期结束时或者异构网络中关联用户集改变时，重新进入下一控制周期，否则进入下一调度时隙。

上述步骤 S506、 S507为实施例三中步骤 S403的一种具体优选实施方式，实现了一种子带分配的方法，宏站同样包含有多个子带，宏站对第 k个用户在调度时隙 t对第 m个子带的分配（即用户选择）指示因子：

il, : = argmax^ _y !¾(t ,_m (t)

¾,0,m( ^{= 6}一

0， otherwise ( 18 ) 其中， β<0表示用户 k在其服务基站端第 t个调度时隙开始时刻时，服务队列中的队列状态信息，即剩余比特数 QSI ( bit )， QSI表示了队列长度，分配指示因子的表达式表示了将第 t个调度时隙的第 m个子带分配给了瞬时吞吐量加权队列长度后等效速率最大的用户。

本实施例是在所有可能的控制策略中选出整网总代价最小时的控制策略作为优选控制策略，因此本实施例选出的优选控制策略为最优控制策略，但是由于计算整网总代价的复杂度与小站个数 B呈指数关系，当小站的个数不大时，比如 2个，使用本方案较好。另一方面，本实施例还实现了一种具体的短周期的子带分配算法，虑到业务的随机突发性，在得到长周期的优选控制策略后，进一步考虑到业务的随机突发性，将控制周期分成若干调度时隙，进行短周期（即每个调度时隙 )的子带资源分配，这种双尺度的 BS-DTX 控制及用户选择方法可以在保证网络时延的基础上进一步降低网络功耗。实施例五: 图 6示出了本发明第五实施例提供的基站非连续发送节能控制方法的流程，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

步骤 S601、宏站接收来自于各个小站的总代价；

步骤 S602、获取开启所有小站时的整网总代价，顺次关闭开启的小站中总代价最高的小站，直至整网总代价不再降低或者所有小站全部关闭，将此时 d、站的控制策略作为优选控制策略。

上述步骤 S601、 S602是实施例三中步骤 S401的另一中具体优选实施方式，具体实现时，宏站将每个小站的反馈 {C b e B}进行降序排列，并令 u₀ = if ), 其中对所有的小站 = ι，即 υο是所有小站均开启下的代价函数值，设置计数器 b=l。

在进行第 b次循环计算，宏站计算此时 p策略下的总代价 fT(p), 此时的 ρ策略中，对于 b'≤b， b'≤b , 否则； ¾_Ί = 1。如果此时的策略 ρ下获得的总代价小于初始上一轮的代价，且总的轮数小于则令 b=b+l,并将此时的策略赋给最终策略， = P 并进入下一轮循环计算，直至整网总代价不再降低，或者轮数达到 B时终止计算。

步骤 S603、将所述优选控制策略对应的控制指令发送至小站，以使小站根据所述控制指令对应开启或关闭；

步骤 S604、在每个调度时隙开始时刻，宏站在每个子带上，选择其关联用户以及关闭的小站的关联用户中，瞬时吞吐量加权队列长度后等效速率最大的用户；

步骤 S605、在控制周期结束时或者异构网络中关联用户集改变时，重新进入下一控制周期，否则进入下一调度时隙。

上述步骤 S603-S605与实施例四中 S505-S507相同，此处不再赘述。与实施例四不同之处在于，实施例四在所有可以的控制策略中选择优选控制策略，复杂度与小站个数 B呈指数关系，而本实施例将所有小站开启后，顺次关闭剩余小站中总代价最大的小站，因此本实施方案的复杂度与小站个数 B呈线性关系，因此，本方案所选出的优选控制策略为次优控制策略，在小站个数 B较大时（比如 4、 8、 10等），选择本实施例方法更合适。实施例六：

图 7示出了本发明第六实施例提供的基站非连续发送节能控制方法的交互流程，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本实施例从整个异构网络系统的角度来描述基站非连续发送节能控制方法，具体包括：

步骤 S701、在每个控制周期开始时刻，小站获取其关联用户的最优带宽分配；

步骤 S702、小站获取在所述最优带宽分配条件下的总代价，并将所述总代价反馈至宏站；

步骤 S703、宏站接收来自于各个小站的总代价，并根据所述总代价获取在不同控制策略下的整网总代价，将所述整网总代价最小时对应的控制策略作为优选控制策略；

步骤 S704、宏站将所述优选控制策略对应的控制指令发送至小站；步骤 S705、小站接收宏站发送的优选控制策略对应的控制指令，对应开启或关闭小站。

优选的，所述步骤 S705之后还包括：

步骤 S706、在当前调度时隙开始时刻，开启的小站在每个子带上，选择小站的关联用户中，瞬时吞吐量加权队列长度后等效速率最大的用户；以及将宏站的子带资源分配给宏站的关联用户以及关闭的小站的关联用户中，瞬时吞吐量加权队列长度后等效速率最大的用户；

步骤 S707、在控制周期结束时或者异构网络中关联用户集改变时，重新进入下一控制周期，否则进入下一调度时隙。

上述步骤 S701-S705是一种时延感知的长周期 BS-DTX控制方法，可以得到在一控制周期内的优选控制策略，步骤 S906和 S907进一步考虑到业务的随机突发性，将控制周期分成若干调度时隙，进行短周期（即每个调度时隙 )的子带资源分配，这种双尺度的 BS-DTX控制及用户选择方法可以在保证网络时延的基础上进一步降低网络功耗。实施例七：

本实施通过一具体应用场景来进一步说明本实施例提供的基站非连续发送节能控制方法，这是一种双时间尺度的 BS-DTX控制方法，包括长周期的 BS-DTX算法和短周期的子带分配算法，首先得到长周期下的优选控制策使得系统在保证网络时延的前提下，尽可能降低系统功耗。本实施例张中宏站执行实施例四所述方法，小站执行实施例一所述方法， 4叚设异构网络中包括一个宏站（BS0 )和两个小站（BS1、BS2 )，在宏站中有一个活动用户（ MS0 )，小站 1 中有一个活动用户（ MS1 ) ，在小站 2 中没有用户，即 Β = {1},Κ_Ό = {0},Κ_ι = {1},}^ = φ , 因此小站 BS2将直接被关闭，我们只需考虑对小站 BS1的 BS-DTX控制策略。

宏站 BS0与其服务用户 MS0之间的平均吞吐率为^，宏站与 MS1之间的平均吞吐率为^，小站 BS1 与 MS1 之间的平均吞吐率为 ^， MS0和 MS1两用户平均数据到达速率为。，^。本实施方法步骤具体如下：

A ) 首先在一个长周期的第一个调度时隙，即令 t=l。

B ) 然后执行长周期的 BS-DTX算法得到最优控制策略，具体如下： Bl、小站 BS1根据式（9 )计算得分配给其关联用户 MS1的最优带宽 ^ = ^。基于此，小站 BS1根据式（ 10 ) 计算此时服务 MS1的总代价

) + a_lP_{tx l} , 并将此值反馈给宏站； B2、对于 _A = i, 宏站 BSO根据式（14)获得对用户 MSO和 MSI的最优带宽分配；。(1) = 和; 。(1) = 0，基于此，宏站 BS0根据式（ 16 )计算整网总代价 f/(l， = D₀₀(wlil)) + U_b，此处 Ub = Ul。

对于 _{A =} 0, 宏站 BSO根据式（14)获得对用户 MSO和 MSI的最优带宽分配，分别为 ₊ , 并且满足

v₀= + ，基于此，宏站 BS0根据式（ 16 ) 计算整网总代

0,0 0

(0， _w(o)) = ( 0》 + Α,₀(«Ο));

Β3、宏站 BS0根据式（ 17 )得到最优的长周期 BS-DTX控制策略 P = argmin^ ；

C)最后执行短周期的子带分配算法进行用户选择，具体的，当 _A* = l, 小站 BS1 处于开启状态，小站 BS1 根据式（13 )选择用户，对所有的 m， ,_m(0 = l，宏站 BS0 根据式（18 )选择用户,对于所有的 m， ¾。,_m(0 = l; 如果 _A* = o, 小站 BSl处于关闭状态，小站 BSl不服务用户 MSI，宏站 BS0 根据式（is)为不同子带 m选择用户：。,。 ⁼¹，。,™⁼⁰，

D)如果 t=T 或者任何一个关联用户集改变，回到步骤 A ，否则令 t=t+l 回步骤 B。这样在一个控制周期（即长周期）的结束时隙或者当关联用户集改变时，进入下一控制周期进行最优策略选择和用户选择，否则进入下一调度时隙进行最优策略选择和用户选择。实施例八：

本实施通过另一具体应用场景来进一步说明本实施例提供的基站非连续发送节能控制方法，这是也是一种双时间尺度的 BS-DTX控制方法，包括长周期的 BS-DTX算法和短周期的子带分配算法，本实施例张中宏站执行实施例四所述方法，小站执行实施例一所述方法，假设异构网络中包括一个宏站（BS0)和两个小站（BS1、 BS2) ，在宏站中有一个活动用户（MS0) ，小站 1 和 2 中各有一个活动用户（ MS1 和 MS2 ) ，即 B = {1,2},/ = {0},ς = {1},/ς = {2} , 宏站 BS0与其服务用户 MS0之间的平均吞吐率为。，宏站与 MS1、 MS2之间的平均吞吐率为。和。小站 BS1 与 MS1 之间的平均吞吐率为 ,i，小站 BS2 与 MS2 之间的平均吞吐率为 MS, MSI和 MS2三个用户平均数据到达速率为， ^。本实施例方法步骤具体如下：

A) 首先在一个长周期的第一个调度时隙，即令 t=l。

B) 然后执行长周期的 BS-DTX算法得到最优控制策略，具体如下：

Bl、小站 BS1根据式（9)计算得分配给其关联用户 MS1的最优带宽 w = W, 基于此，小站 BS1根据式（ 10 ) 计算此时服务 MS1的总代价

) + «Λ，并将此值反馈给宏站；小站 BS2根据式（9)计算得分配给其关联用户 MS2的最优带宽^^^，基于此，小站 BS1根据式 ( 10)计算此时服务 MS2的总代价 f/₂ = _{22 2} ) + α₂Ρ ₁, 并将此值反馈给宏站；

Β2、遍历控制策略p = Cp₁，_Jp₂) = (0，0)，(0，l)，(l，0)，(l，l) (分别表示所述两个小站的开关状态），宏站 BS0根据式（ 14)获得对用户 MS0、 MSI以及 MS2的最优带宽分配，分别为。 )，0)，0)，基于此，宏站 BS0根据式（ 16 ) 计算整网总代价

U (p， w*₀(p)) = D₀₀ (w ip)) + p_lU_l + (l- p_l )D_l0 (Μ¾ρ)) + p₂U₂ + (l-p₂ )D₂₀ (¾p))

B3、宏站 BSO根据式（ 17 )得到最优的长周期 BS-DTX控制策略

C)最后执行短周期的子带分配算法进行用户选择，在已获得的长周期的 BS-DTX最优策略 P*下，宏站 BS0、小站 BS1和 BS2 (如果开启的话）分别执行每时隙的子带分配算法：具体的，如果 ^ = 1 , 小站 BS 1 处于开启状态，小站 BS1 根据式（13 )选择用户，对于所有的 m， s_{l l m}(t) = h 宏站

BS0 根据式（18 )选择用户，对于所有的 m， ™( ^{= 1} , 如果 ^ = 1，小站 BS2 处于开启状态，小站 BS2 也根据式（13 )为每个子带 m选择用户，宏站 BS0 根据式（ 18 )选择用户。

D )如果 t=T 或者任何一个关联用户集改变，回到步骤 A ，否则令 t=t+l 回步骤 B。这样在一个控制周期（即长周期）的结束时隙或者当关联用户集改变时，进入下一控制周期进行最优策略选择和用户选择，否则进入下一调度时隙进行最优策略选择和用户选择。

上述实施例九和实施例十是列举的是在两种典型的应用场景下的基站非连续发送节能控制方法，若小站个数较多（比如大于 2时），宏站可以按照实施例五所述方法选择出次优控制策略，然后再在所述次优控制策略下进行用户选择，具体的实现过程此处不再赘述。实施例九：

图 8示出了本发明第九实施例提供的小站的结构，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本实施例提供的小站包括：

总代价获取单元 801，用于在每个控制周期开始时刻，获取服务其关联用户所需的总代价，并将所述总代价反馈至宏站，使得宏站根据所述总代价做出优选控制策略，所述总代价包括小站关联用户的平均时延信息；

指令接收执行单元 802，用于接收宏站发送的优选控制策略对应的控制指令，对应开启或关闭小站。

优选的，所述小站还包括：

第一子带分配单元 803，用于在每个调度时隙开始时刻，将各自的子带资源分配给其关联用户。本实施例提供的各个功能单元对应实现了实施例一中的三个步骤，本实施例考虑到了信道条件（即用户平均时延），使得宏站得到优选控制策略，与现有只考虑到业务量的 BS-DTX节能控制方案相比，能得到更好的优选控制策略，达到节能的目的。优选方案中，进一步考虑到业务的随机突发性，将控制周期分成若干调度时隙，在每个时隙中小站都进行子带分配，将子带资源分配给其关联的用户，这种双尺度的 BS-DTX控制及用户选择方法可以在保证网络时延的基础上进一步降低网络功耗。实施例十：

图 9示出了本发明第十实施例提供的小站的结构，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本实施例提供的小站包括：

总代价获取单元 91，用于在每个控制周期开始时刻，获取服务其关联用户所需的总代价，并将所述总代价反馈至宏站，使得宏站根据所述总代价做出优选控制策略，所述总代价包括小站关联用户的平均时延信息；

指令接收执行单元 92，用于接收宏站发送的优选控制策略对应的控制指令，对应开启或关闭小站。

第一子带分配单元 93，用于在每个调度时隙开始时刻，将各自的子带资源分配给其关联用户。

其中，所述总代价获取单元 91包括：

带宽分配获取模块 911，用于在每个控制周期开始时刻，获取其关联用户的最优带宽分配；

总代价获取模块 912，用于获取在所述最优带宽分配条件下的总代价，并将所述总代价反馈至宏站。

其中，所述第一子带分配单元 93包括：

第一子带分配模块 931，用于在每个调度时隙开始时刻，在每个子带上，选择小站关联用户中，瞬时吞吐量加权队列长度后等效速率最大的用户；判断执行模块 932，用于在控制周期结束时或者异构网络中关联用户集改变时，重新进入下一控制周期，否则进入下一调度时隙。

本实施例提供的功能模块对应实现了实施例二中的各个步骤，另一方面，本实施例在实施例九的基础上进一步公开了总代价获取单元 91和第一子带分配单元 93的结构，总代价获取模块 912在最优带宽分配条件下的总代价，系统功耗最小，因此可以进一步在保证时延的前提下降低功耗。实施例十一：

图 10示出了本发明第十一实施例提供的宏站的结构，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本实施例提供的宏站包括：

策略生成单元 101，用于接收来自于各个小站的总代价，并根据所述总代价获取在不同控制策略下的整网总代价，将所述整网总代价最小时对应的控制策略作为优选控制策略；

指令发送单元 102，将所述优选控制策略对应的控制指令发送至小站，以使小站根据所述控制指令对应开启或关闭。

优选的，所述宏站还包括：

第二子带分配单元 103，用于在每个调度时隙开始时刻，将子带资源分配给其关联用户以及关闭小站的关联用户。

本实施例提供的功能单元对应实现了实施例三中的两个步骤，各个小站在获取到各自的总代价后并反馈给宏站，策略生成单元 121根据接收到的总代价，获取在不同控制策略下的整网总代价，将所述整网总代价最小时对应的控制策略作为优选控制策略，指令发送单元 122再将所述优选控制策略对应的控制指令发送至小站，以由小站根据所述控制指令对应开启或关闭。实施例考虑到了信道条件（即用户平均时延），使得宏站得到优选控制策略，在满足时延要求的条件下，可以进一步降低系统能耗。另外，宏站和小站之间的数据传输开销很少，只有各个小站反馈的总代价，以及宏站发出的用于控制小站开启和关闭的控制指令。这种分布式工作方式可以提高了网络效率。进一步的，优选方案中，考虑到业务的随机突发性，将控制周期分成若干调度时隙，在每个时隙中小站都进行子带分配，将子带资源分配给其关联的用户，这种双尺度的 BS-DTX控制及用户选择方法可以在保证网络时延的基础上进一步降低网络功耗。实施例十二：

图 11 示出了本发明第十二实施例提供的宏站的结构，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本实施例提供的宏站包括：

策略生成单元 111，用于接收来自于各个小站的总代价，并根据所述总代价获取在不同控制策略下的整网总代价，将所述整网总代价最小时对应的控制策略作为优选控制策略；

指令发送单元 112，将所述优选控制策略对应的控制指令发送至小站，以使小站根据所述控制指令对应开启或关闭。

第二子带分配单元 113，用于在每个调度时隙开始时刻，将子带资源分配给其关联用户以及关闭小站的关联用户。

其中，所述策略生成单元 111包括：

总代价接收模块 1111，用于接收来自于各个小站的总代价；

带宽分配模块 1112，用于遍历所有可能的控制策略，并获取宏站所服务用户的最优带宽分配；

整网总代价获取模块 1113，用于根据所述总代价和最优带宽分配，获取在各种控制策略下的整网总代价；

最优选择模块 1114，用于选择整网总代价最小时对应的控制策略作为优选控制策略。

其中，所述第二子带分配单元 113包括：

第二子带分配模块 1131，用于在每个调度时隙开始时刻，在每个子带上，选择宏站关联用户以及关闭的小站的关联用户中，瞬时吞吐量加权队列长度后等效速率最大的用户；

判断执行模块 1132，在控制周期结束时或者异构网络中关联用户集改变时，重新进入下一控制周期，否则进入下一调度时隙。

本实施例提供的各个功能单元和功能模块对应实现了实施例四中的各个步骤，另一方面，本实施例在实施例十三的基础上，进一步公开了策略生成单元 111和第二子带分配单元 113—种具体优选结构，本实施例是在所有可能的控制策略中选出整网总代价最 d、时的控制策略作为优选控制策略，因此本实施例选出的优选控制策略为最优控制策略，但是由于计算整网总代价的复杂度与小站个数 B呈指数关系，当小站的个数不大时，比如 2个，使用本实施例方案较好。实施例十三：

图 12示出了本发明第十三实施例提供的宏站的结构，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本实施例提供的宏站包括：

策略生成单元 121，用于接收来自于各个小站的总代价，并根据所述总代价获取在不同控制策略下的整网总代价，将所述整网总代价最小时对应的控制策略作为优选控制策略；

指令发送单元 122，将所述优选控制策略对应的控制指令发送至小站，以使小站根据所述控制指令对应开启或关闭。

第二子带分配单元 123，用于在每个调度时隙开始时刻，将子带资源分配给其关联用户以及关闭小站的关联用户。其中，所述策略生成单元 121包括：

总代价接收模块 1211，用于接收来自于各个小站的总代价；

次优选择模块 1212，用于获取开启所有小站时的整网总代价，顺次关闭开启的小站中总代价最高的小站，直至整网总代价不再降低或者所有小站全部关闭，将此时小站的控制策略作为优选控制策略。

其中，所述第二子带分配单元 123包括：

第二子带分配模块 1231，用于在每个调度时隙开始时刻，在每个子带上，选择其关联用户以及关闭的小站的关联用户中，瞬时吞吐量加权队列长度后等效速率最大的用户；

判断执行模块 1232，在控制周期结束时或者异构网络中关联用户集改变时，重新进入下一控制周期，否则进入下一调度时隙。

本实施例提供的各个功能单元和功能模块对应实现了实施例五中的各个步骤，另一方面，本实施例在实施例十三的基础上，进一步公开了策略生成单元 141另一种具体优选结构，本实施例将所有小站开启后，顺次关闭剩余小站中总代价最大的小站，因此本实施方案的复杂度与小站个数 B呈线性关系，因此，本方案所选出的优选控制策略为次优控制策略，在小站个数 B 较大时（比如 4、 8、 10等），选择本实施例结构的宏站更合适。实施例十四：

本实施例提供了一种异构网络，如图 13所示，包括若干个如上述所述的小站，以及一个如上述实施例所述的宏站，所述宏站和小站之间通过无线或有线连接。

在物理层面上，所述小站包括连接到数据总线上的第一处理器、第一存储器和第一通讯接口，所述第一存储器用于存储上述各个实施例中小站所需执行步骤所对应的程序，具体由第一处理器来控制执行，所述宏站包括连接到数据总线上的第二处理器、第二存储器和第二通讯接口，所述第二存储器用户存储上述各个实施例中宏站所需执行步骤所对应的程序，具体由第二存储器来控制执行，小站和宏站之间通过第一通讯接口和第二通讯接口连接，实现信号传输，包括总代价、优选控制策略对应的控制指令等。

本实施例提供的异构网络可以只釆用长周期的 BS-DTX控制方法，也可以釆用长周期的 BS-DTX控制方法和短周期的用户选择方法结合的双尺度节能控制方法，并且双尺度控制方法优于所述长周期的 BS-DTX控制方法。另外，本实施例中小站和宏站之间传输的数据较少，包括小站向宏站反馈的总代价以及宏站向小站发送的控制指令，这种分布式结构处理开销较小，提高了网络传输效率。综上，本发明技术方案提供的基站非连续发送节能控制方法是基于业务量与信道条件自适应的 BS-DTX节能控制方案，特别是时延感知的双尺度的 BS-DTX控制及用户选择方法能够很好的降低网络功耗，参照如图 14所示的发送功率-平均时延的仿真图，仿真条件为：假设宏站的覆盖半径为 250m，总带宽总 W=10 MHz ，可分为 10 个独立的子带，每个带宽 1M。宏站覆盖下共有 2个小站，即 B=2。宏站和小站的发送功率分别为。 = 46 dBm 、 ^ = 37 dBm。宏站和小站的大尺度路径损耗模型分别为 128.1+37.61oglO(R) 和 140.7+ 36.71oglO(R)(R单位 km)。网络中的总用户数 K=16。用户在网络中均匀分布，每个用户的活动概率为 0.5 (即有一半的概率是活动的）。用户数据的到达服从集合 {2.5, 3, 3.5, 4, 4.5} packet/second下的均匀分布，包大小为 0.5 MByte。图示中，曲线 1为基于用户数的小站关断控制策略以及基于子带信道增益最大化的时隙用户调度策略所对应的发送功率 -平均时延的关系曲线，曲线 2为基于用户数的小站关断控制策略以及基于比例公平的时隙用户调度策略所对应的发送功率-平均时延的关系曲线，曲线 3 为基于用户到达率的小站关断控制策略以及基于子带信道增益最大化的时隙用户调度策略所对应的发送功率-平均时延的关系曲线，曲线 4 为基于用户到达率的小站关断控制策略以及基于比例公平的时隙用户调度策略所对应的送功率-平均时延的关系曲线，曲线 5为双尺度的 BS-DTX控制及用户选择方法对应的发送功率-平均时延的关系曲线，从图示中可看出，当针对相同的总平均时延要求（比如 40ms ) ，本方案所提方法比传统方法节省网络平均总发送功率约 6dB ( 4倍）。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法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，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如 ROM/ AM、磁盘、光盘等。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

权利要求

1、一种基站非连续发送节能控制方法，其特征在于，所述方法包括：在每个控制周期开始时刻，小站获取服务其关联用户所需的总代价，并将所述总代价反馈至宏站，使得宏站根据所述总代价做出优选控制策略，所述总代价包括小站关联用户的平均时延信息；

接收宏站发送的优选控制策略对应的控制指令，对应开启或关闭小站。

2、如权利要求 1所述方法，其特征在于，所述控制周期划分为多个调度时隙，所述接收宏站发送的优选控制策略对应的控制指令，对应开启或关闭小站之后，还包括：

在每个调度时隙开始时刻，开启的小站将各自的子带资源分配给其关联用户。

3、如权利要求 1或 2所述方法，其特征在于，在每个控制周期开始时刻，小站获取服务其关联用户所需的总代价，并将所述总代价反馈至宏站，具体包括：

在每个控制周期开始时刻，小站获取其关联用户的最优带宽分配；获取在所述最优带宽分配条件下的总代价，并将所述总代价反馈至宏站。

4、如权利要求 2或 3所述方法，其特征在于，每个小站包含多个子带，所述在每个调度时隙开始时刻，开启的小站将各自的子带资源分配给其关联用户，具体包括：

在每个调度时隙开始时刻，开启的小站在每个子带上，选择其关联用户中瞬时吞吐量加权队列长度后等效速率最大的用户；

在控制周期结束时或者异构网络中关联用户集改变时，重新进入下一控制周期，否则进入下一调度时隙。

5、一种基站非连续发送节能控制方法，其特征在于，所述方法包括：宏站接收来自于各个小站的总代价，并根据所述总代价获取在不同控制策略下的整网总代价，将所述整网总代价最小时对应的控制策略作为优选控制策略；

将所述优选控制策略对应的控制指令发送至小站，以使小站根据所述控制指令对应开启或关闭。

6、如权利要求 5所述方法，其特征在于，所述接收来自于各个小站的总代价，并根据所述总代价获取在不同控制策略下的整网总代价，将所述整网总代价最小时对应的控制策略作为优选控制策略，具体包括：

宏站接收来自于各个小站的总代价；

遍历所有可能的控制策略，并获取宏站所服务用户的最优带宽分配；根据所述总代价和最优带宽分配，获取在各种控制策略下的整网总代价；

选择整网总代价最小时对应的控制策略作为优选控制策略。

7、如权利要求 5所述方法，其特征在于，所述接收来自于各个小站的总代价，并根据所述总代价获取在不同控制策略下的整网总代价，将所述整网总代价最小时对应的控制策略作为优选控制策略，具体包括：

宏站接收来自于各个小站的总代价；

获取开启所有 d、站时的整网总代价，顺次关闭开启的小站中总代价最高的小站，直至整网总代价不再降低或者所有小站全部关闭，将此时小站的控制策略作为优选控制策略。

8、如权利要求 5-7任一项所述方法，其特征在于，将所述优选控制策略对应的控制指令发送至小站，以使小站根据所述控制指令对应开启或关闭之后，还包括：

在每个调度时隙开始时刻，宏站将子带资源分配给其关联用户以及关闭小站的关联用户。

9、如权利要求 8所述方法，其特征在于，所述宏站包含多个子带，所述在每个调度时隙开始时刻，宏站将子带资源分配给其关联用户以及关闭的小站的关联用户，具体包括：

在每个调度时隙开始时刻，宏站在每个子带上，选择其关联用户以及关闭的小站的关联用户中，瞬时吞吐量加权队列长度后等效速率最大的用户；在控制周期结束时或者异构网络中关联用户集改变时，重新进入下一控制周期，否则进入下一调度时隙。

10、一种小站，其特征在于，所述小站包括：

总代价获取单元，用于在每个控制周期开始时刻，获取服务其关联用户所需的总代价，并将所述总代价反馈至宏站，使得宏站根据所述总代价做出优选控制策略，所述总代价包括小站关联用户的平均时延信息；

指令接收执行单元，用于接收宏站发送的优选控制策略对应的控制指令，对应开启或关闭小站。

11、如权利要求 10所述小站，其特征在于，所述小站还包括：第一子带分配单元，用于在每个调度时隙开始时刻，将各自的子带资源分配给其关联用户。

12、如权利要求 10或 11所述小站，其特征在于，所述总代价获取单元包括：

带宽分配获取模块，用于在每个控制周期开始时刻，获取其关联用户的最优带宽分配；

总代价获取模块，用于获取在所述最优带宽分配条件下的总代价，并将所述总代价反馈至宏站。

13、如权要求 11或 12所述小站，其特征在于，所述第一子带分配单元包括：

第一子带分配模块，用于在每个调度时隙开始时刻，在每个子带上，选择小站关联用户中，瞬时吞吐量加权队列长度后等效速率最大的用户；判断执行模块，用于在控制周期结束时或者异构网络中关联用户集改变时，重新进入下一控制周期，否则进入下一调度时隙。

14、一种宏站，其特征在于，所述宏站包括：

策略生成单元，用于接收来自于各个小站的总代价，并根据所述总代价获取在不同控制策略下的整网总代价，将所述整网总代价最小时对应的控制策略作为优选控制策略；

指令发送单元，将所述优选控制策略对应的控制指令发送至小站，以使小站根据所述控制指令对应开启或关闭。

15、如权利要求 14所述宏站，其特征在于，所述策略生成单元包括：总代价接收模块，用于接收来自于各个小站的总代价；

带宽分配模块，用于遍历所有可能的控制策略，并获取宏站所服务用户的最优带宽分配；

整网总代价获取模块，用于根据所述总代价和最优带宽分配，获取在各种控制策略下的整网总代价；

最优选择模块，用于选择整网总代价最小时对应的控制策略作为优选控制策略。

16、如权利要求 14所述宏站，其特征在于，所述策略生成单元包括：总代价接收模块，用于接收来自于各个小站的总代价；

次优选择模块，用于获取开启所有小站时的整网总代价，顺次关闭开启的小站中总代价最高的小站，直至整网总代价不再降低或者所有小站全部关闭，将此时小站的控制策略作为优选控制策略。

17、如权利要求 14-16任一项所述宏站，其特征在于，所述宏站还包括：第二子带分配单元，用于在每个调度时隙开始时刻，将子带资源分配给其关联用户以及关闭小站的关联用户。

18、如权利要求 17所述宏站，其特征在于，所述第二子带分配单元包括：

第二子带分配模块，用于在每个调度时隙开始时刻，在每个子带上，选择宏站关联用户以及关闭的小站的关联用户中，瞬时吞吐量加权队列长度后等效速率最大的用户；

判断执行模块，在控制周期结束时或者异构网络中关联用户集改变时，重新进入下一控制周期，否则进入下一调度时隙。

19、一种异构网络，其特征在于，所述异构网络包括如权利要求 10-13 任一项所述的小站，以及如权利要求 14-18任一项所述的宏站，所述宏站与各个小站间有线或无线连接。