睡眠模式小基站的激活方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通訊技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種睡眠模式小基站的激活方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)中部署小基站可以縮短用戶(hù)的接入距離從而提高能量效率，然而 在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較低時(shí)為了減少能量浪費(fèi)，應(yīng)允許小基站在空閑時(shí)進(jìn)入低功耗的睡眠模式，等 到有活躍用戶(hù)時(shí)再激活進(jìn)入正常工作模式。當(dāng)一個(gè)活躍用戶(hù)進(jìn)入多個(gè)小基站共同覆蓋的區(qū) 域時(shí)，應(yīng)該通過(guò)比較多個(gè)小基站到該用戶(hù)的信道狀態(tài)，選擇信道條件最好的小基站進(jìn)行激 活。
[0003] 現(xiàn)有的小基站激活方式主要分為三種：1、小基站控制激活，2、終端用戶(hù)控制激活， 3、核心網(wǎng)控制激活（核心網(wǎng)是現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)的核心部分）。其中前兩種激活方式要求小基 站即使處于睡眠模式，也要監(jiān)聽(tīng)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，小基站的射頻單元仍然工作，這將不可避免的造 成一定的功耗。第3種激活方式是核心網(wǎng)通過(guò)有線(xiàn)連接的回程網(wǎng)絡(luò)控制小基站激活，因此 不需要小基站在睡眠模式下監(jiān)聽(tīng)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，只需處理來(lái)自有線(xiàn)連接的回程網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)，其 功耗比處理無(wú)線(xiàn)射頻信號(hào)的功耗要低很多。因此和前兩種方式相比，核心網(wǎng)控制激活的方 式功耗更低。
[0004] 然而核心網(wǎng)控制激活方式面臨的主要問(wèn)題是當(dāng)進(jìn)入睡眠模式時(shí)小基站既不發(fā)送 也不接收用于信道估計(jì)的射頻信號(hào)，這增加了睡眠模式下小基站到活躍用戶(hù)信道信息估計(jì) 的難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種睡眠模式小基站的激 活方法及系統(tǒng)，可使小基站在睡眠模式下無(wú)需發(fā)送和接收射頻信號(hào)，就能選擇大尺度衰落 最小的小基站為活躍用戶(hù)服務(wù)，具有降低能耗的優(yōu)點(diǎn)。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0007] -種睡眠模式小基站的激活方法，包括以下步驟：在小基站處于工作模式時(shí)，在小 基站部署區(qū)域內(nèi)測(cè)量小基站到多個(gè)測(cè)量位置的信道大尺度衰落；利用測(cè)量結(jié)果估計(jì)信道大 尺度衰落模型參數(shù)；在小基站處于睡眠模式時(shí)，當(dāng)有活躍用戶(hù)進(jìn)入所述區(qū)域時(shí)，根據(jù)用戶(hù)位 置，通過(guò)空間插值得到所述睡眠模式小基站到用戶(hù)的信道大尺度衰落；選擇到用戶(hù)信道大 尺度衰落最小的小基站，由核心網(wǎng)通過(guò)回程網(wǎng)絡(luò)激活。
[0008] 本發(fā)明的另一目的在于提出一種睡眠模式小基站的激活系統(tǒng)，包括：核心網(wǎng)、回程 網(wǎng)絡(luò)、多個(gè)小基站和用戶(hù)端，核心網(wǎng)通過(guò)回程網(wǎng)絡(luò)與多個(gè)小基站相連，在小基站處于睡眠模 式時(shí)，核心網(wǎng)從多個(gè)小基站中選擇激活一個(gè)小基站與用戶(hù)端進(jìn)行通訊，核心網(wǎng)選擇激活小 基站的方式是，首先在小基站處于工作模式時(shí)，在小基站部署區(qū)域內(nèi)測(cè)量小基站到多個(gè)測(cè) 量位置的信道大尺度衰落；利用測(cè)量結(jié)果估計(jì)信道大尺度衰落模型參數(shù)；在小基站處于睡 眠模式時(shí)，當(dāng)有活躍用戶(hù)進(jìn)入所述區(qū)域時(shí)，根據(jù)用戶(hù)位置，通過(guò)空間插值得到所述睡眠模式 小基站到用戶(hù)的信道大尺度衰落；由核心網(wǎng)通過(guò)回程網(wǎng)絡(luò)選擇并激活到用戶(hù)信道大尺度衰 落最小的小基站。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可使小基站在睡眠模式下無(wú)需發(fā)送和接收射頻信號(hào)，就 能選擇大尺度衰落最小的小基站為活躍用戶(hù)服務(wù)，具有降低能耗的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的睡眠模式小基站的激活方法的流程圖。
[0011]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的睡眠模式小基站的激活系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0013] 對(duì)于小基站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)而言，即在一個(gè)現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)上部署了多個(gè)小基站，小基站 通過(guò)有線(xiàn)回程網(wǎng)絡(luò)與核心網(wǎng)相連。當(dāng)小基站處于空閑狀態(tài)時(shí)，則進(jìn)入低功耗的睡眠模式；當(dāng) 有一個(gè)活躍用戶(hù)進(jìn)入小基站區(qū)域時(shí)，核心網(wǎng)通過(guò)有線(xiàn)回程網(wǎng)絡(luò)選擇并激活一個(gè)小基站與用 戶(hù)通訊。
[0014] 在小基站處于工作模式時(shí)，在小基站部署區(qū)域內(nèi)測(cè)量小基站到多個(gè)測(cè)量位置的信 道大尺度衰落。這一步可以是在部署小基站時(shí)專(zhuān)門(mén)以測(cè)量為目的，記錄信道大尺度衰落信 息，也可以是終端用戶(hù)在與小基站正常通信過(guò)程中，估計(jì)信道大尺度衰落信息并反饋給核 心網(wǎng)，在通信過(guò)程中核心網(wǎng)可以不斷獲取并更新該信息。在所述區(qū)域內(nèi)盡量均勻地選擇測(cè) 量位置，并合理選擇測(cè)量位置的數(shù)量，因?yàn)闇y(cè)量位置越多，越有利于提高后續(xù)步驟中的信道 估計(jì)準(zhǔn)確度，但測(cè)量位置越多，測(cè)量工作量越大。
[0015] 設(shè)一共K個(gè)小基站，記作Sk(k= {1，2，…，K})，一共N個(gè)測(cè)量位置，記作pn(n= {1，2,…，N})，從小基站Sk到測(cè)量位置p"的距離和信道大尺度衰落測(cè)量結(jié)果分別記作dkn 和Lkn，測(cè)量位置p，pm之間的距離記作dn, m，其中距離可以根據(jù)記錄的位置信息通過(guò)幾何 運(yùn)算得到，也可以通過(guò)直接測(cè)量得到。
[0016] 根據(jù)大尺度衰落的測(cè)量結(jié)果估計(jì)小基站Sk的信道傳播參數(shù)。首先分析信道傳輸 模型，現(xiàn)有研宄表明，信道大尺度衰落包含路徑損耗和陰影衰落兩部分，可以表示為：
[0017] = 1(4) + 1〇7 ]〇g10(<4,,/4) + Xct加(dB)
[0018] 其中以4)是參考距離為Cltl的路徑損耗。Y為路徑損耗因子，通常取值為2~4 之間。X。#為從小基站Sk到測(cè)量位置Pn的陰影衰落，符合均值為0方差為O2的對(duì)數(shù)正態(tài) 分布。
[0019] 連接同一個(gè)小基站的兩個(gè)用戶(hù)所經(jīng)歷的陰影衰落具有相關(guān)性，陰影衰落的相關(guān)性 可以表示為距離的指數(shù)函數(shù)，即
[0020] p(d) = e-懸，
[0021] 其中d表示兩個(gè)用戶(hù)之間的距離，4表示陰影衰落的相關(guān)距離。
[0022] 令Xkn= Iogltl(Clkn)，大尺度衰落可以表示為一個(gè)線(xiàn)性函數(shù)與一個(gè)隨機(jī)變量之和，即
[0023] Lkn= a iX^+ao+X。，^，
[0024]其中a:=10 y，a0 = !>(d0) _lO^.logJrfo)。
[0025] 由N個(gè)測(cè)量位置pn(n= {1，2,…，N})信道大尺度衰落的測(cè)量結(jié)果，利用線(xiàn)性擬 合，可以得到參數(shù)叫和a。：
[0041]AnBJPB2算式中所做的求和運(yùn)算是針對(duì)距離相等的相鄰測(cè)量位置，設(shè)其距離為 djis。
[0042]由此，得到了小基站Sk的大尺度衰落信道傳輸模型的參數(shù)ai、aQ、〇2和d,。利用 這些參數(shù)，當(dāng)已知小基站到一個(gè)用戶(hù)附近位置的信道大尺度衰落時(shí)，可以利用空間相關(guān)性 估計(jì)小基站到該用戶(hù)的大尺度衰落。
[0043] 當(dāng)一個(gè)活躍用戶(hù)到達(dá)時(shí)，需要估計(jì)每個(gè)小基站Sk到用戶(hù)位置p"的信道大尺度衰 落，記作Lku。用戶(hù)位置信息可以通過(guò)用戶(hù)到通信網(wǎng)絡(luò)的上行信號(hào)獲取，也可以通過(guò)通信系 統(tǒng)以外的定位系統(tǒng)獲取。
[0044] 原則上，可以選用所有的測(cè)量位置進(jìn)行空間插值，但為了降低計(jì)算復(fù)雜度， 應(yīng)合理選擇若干個(gè)距離用戶(hù)比較近的測(cè)量位置的信道大尺度衰落進(jìn)行空間插值。本 發(fā)明從N