救治數(shù)據(jù)在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的高能效傳輸方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種救治數(shù)據(jù)在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的高能效 傳輸方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 信息與通信技術(shù)（Information and Communication Technology, ICT)消耗的能 量以每年15% -20%速度增長(zhǎng)，使之逐漸成為全球溫室氣體排放越來(lái)越重要的因素。為了 減少ICT行業(yè)對(duì)環(huán)境的影響，越來(lái)越多的人開始關(guān)注如何降低相關(guān)行業(yè)的能耗。綠色通信 (Green Radio, GR)面向未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)，旨在提出具有高能量效率的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和傳輸技 術(shù)，已得到工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。為滿足日益增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求，未來(lái)移動(dòng)通信系 統(tǒng)將具有異構(gòu)網(wǎng)（Heterogeneous Network, HetNet)結(jié)構(gòu)，即系統(tǒng)將由傳統(tǒng)宏（Macro)基站 和不同類型低功率基站共同構(gòu)成。常見(jiàn)低功率基站包括微（Micro)基站、毫微（Pico)基站、 家庭（Femto)基站和遠(yuǎn)程射頻節(jié)點(diǎn)（Remote Radio Head，RRH)。其中，可以將上述低功率基 站統(tǒng)稱為微基站，并將宏基站覆蓋的小區(qū)稱為宏小區(qū)，將微基站覆蓋的小區(qū)稱為微小區(qū)，將 宏基站服務(wù)的用戶稱為宏用戶，將微基站服務(wù)的用戶稱為微用戶。而通過(guò)引入低功率基站， 異構(gòu)網(wǎng)能夠獲得更大的小區(qū)分裂增益，進(jìn)而提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的容量。
[0003] 宏小區(qū)與微小區(qū)之間的小區(qū)間干擾（Inter-Cell Interference, ICI)是異構(gòu) 網(wǎng)中需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一?，F(xiàn)有技術(shù)研究了不同的ICI抑制技術(shù)，例如即協(xié)作多點(diǎn) (Coordinated Multi-Point, CoMP)傳輸技術(shù)，具體的，CoMP技術(shù)能夠充分利用系統(tǒng)的時(shí)頻 資源，通過(guò)宏微基站間相互協(xié)作來(lái)消除小區(qū)間干擾，具有較大的系統(tǒng)性能提升潛力。CoMP 下行傳輸可以分為兩類：聯(lián)合處理（Joint Processing, JP)和協(xié)作波束成型（Coordinated Beamforming，CB)。對(duì)CoMP-JP，協(xié)作基站共享所有用戶的數(shù)據(jù)信息和信道信息，通過(guò)聯(lián)合傳 輸所有用戶的數(shù)據(jù)，在消除小區(qū)間干擾的同時(shí)，有效地增強(qiáng)了信號(hào)能量。對(duì)CoMP-CB，協(xié)作基 站只需要共享信道信息，而不需要共享用戶的數(shù)據(jù)信息，因此每個(gè)基站只需計(jì)算其服務(wù)用 戶的單小區(qū)預(yù)編碼，用于消除小區(qū)間干擾。
[0004] 從能量消耗的角度考慮，CoMP-JP采用多小區(qū)聯(lián)合預(yù)編碼可以獲得較高陣列增益， 能夠有效地降低基站發(fā)射功耗；但是多小區(qū)聯(lián)合預(yù)編碼較高的計(jì)算復(fù)雜度又會(huì)帶來(lái)較高的 信號(hào)處理功耗；同時(shí)協(xié)作基站需要共享用戶的數(shù)據(jù)和信道信息，這將增加骨干網(wǎng)功耗。與之 相比，CoMP-CB中每個(gè)用戶的數(shù)據(jù)只由一個(gè)基站發(fā)送，因此CoMP-CB預(yù)編碼的陣列增益低， 發(fā)射功耗大；但較低維數(shù)的發(fā)射預(yù)編碼降低了信號(hào)處理功耗；而且由于基站間不需要共享 用戶數(shù)據(jù)信息，骨干網(wǎng)功耗較低。此外，電路功耗是基站總功耗的重要組成部分，它取決于 基站工作狀態(tài)（開啟或休眠），而CoMP-JP和CoMP-CB的任意一種模式下宏基站和微基站均 需要處于開啟狀態(tài)，這樣導(dǎo)致電路功耗較大。
[0005] 由于能量消耗是影響異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)性能的重要指標(biāo)，那么，如何降低異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的總 能量消耗，從而提高異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的能量利用率是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種救治數(shù)據(jù)在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的高能效傳輸方法及 裝置，以降低異構(gòu)網(wǎng)中基站的能量消耗，提高異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的能量利用率。具體技術(shù)方案如下：
[0007] 第一方面，本發(fā)明提供了一種救治數(shù)據(jù)在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的高能效傳輸方法，應(yīng)用于 服務(wù)器，所述方法包括：
[0008] 確定所述異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前運(yùn)行屬性信息；
[0009] 根據(jù)所述異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前屬性信息，在預(yù)設(shè)的多個(gè)傳輸模式中選擇適用于所述異 構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的傳輸模式，所述預(yù)設(shè)的多個(gè)傳輸模式包括：?jiǎn)我坏暮昊痉?wù)MBS模式、單一的微 基站服務(wù)mBS模式、單一的協(xié)作多點(diǎn)聯(lián)合處理CoMP-JP模式、上述三種模式中任兩種模式的 混合模式以及上述三種模式的混合模式；
[0010] 使用所確定的傳輸模式在所述異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)。
[0011] 進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前屬性信息，在預(yù)設(shè)的多個(gè)傳輸模式中選 擇適用于所述異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的傳輸模式包括：
[0012] 根據(jù)所述異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前屬性信息，計(jì)算所述預(yù)設(shè)的多個(gè)傳輸模式下所述異構(gòu)網(wǎng) 絡(luò)中各基站的總功耗，所述各基站的總功耗包括：發(fā)射功耗、信號(hào)處理功耗、電路功耗和骨 干網(wǎng)功耗；
[0013] 從所述預(yù)設(shè)的多個(gè)傳輸模式中，將所述各基站的總功耗最小時(shí)對(duì)應(yīng)的傳輸模式確 定為所述適用于所述異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的傳輸模式。
[0014] 進(jìn)一步地，利用以下公式計(jì)算所述異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中任一基站的總功耗Pb:
[0016] 其中，所述
為發(fā)射功耗，所述
為電路功耗，所述
為信號(hào)處理功耗，所述.
為骨干網(wǎng)功耗；所述P b為基站b的放大器效率， 所述Ptib為基站b的發(fā)射功率；所述M b為所述基站b中裝有發(fā)射天線的數(shù)量，所述P % b為 開啟狀態(tài)下的電路功耗，所述P"ib為休眠狀態(tài)下的電路功耗，所述S b為二進(jìn)制變量，表示 基站b的工作狀態(tài)，δ b= 1代表基站b處于開啟狀態(tài)，δ b= 〇代表基站b處于休眠狀態(tài)； 所述Psib為不同協(xié)作模式下基站b的信號(hào)處理功耗，所述D b為不同協(xié)作模式下基站b的發(fā) 射預(yù)編碼的維數(shù)；所述Pbh為骨干網(wǎng)以最大數(shù)據(jù)率C bh傳輸時(shí)的功耗，所述R b為基站b實(shí)際 下行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)率。
[0017] 進(jìn)一步地，所述運(yùn)行屬性信息包括以下至少一項(xiàng)：當(dāng)前接入的用戶數(shù)、用戶數(shù)據(jù)率 需求和當(dāng)前信道狀態(tài)。
[0018] 第二方面，本發(fā)明提供了一種救治數(shù)據(jù)在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的高能效傳輸裝置，應(yīng)用于 服務(wù)器，所述裝置包括：
[0019] 確定模塊，用于確定所述異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前運(yùn)行屬性信息；
[0020] 選擇模塊，用于根據(jù)所述異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前屬性信息，在預(yù)設(shè)的多個(gè)傳輸模式中選 擇適用于所述異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的傳輸模式，所述預(yù)設(shè)的多個(gè)傳輸模式包括：?jiǎn)我坏暮昊痉?wù) MBS模式、單一的微基站服務(wù)mBS模式、單一的協(xié)作多點(diǎn)聯(lián)合處理CoMP-JP模式、上述三種模 式中任兩種模式的混合模式以及上述三種模式的混合模式；
[0021] 執(zhí)行模塊，用于使用所確定的傳輸模式在所述異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)。
[0022] 進(jìn)一步地，所述選擇模塊包括：
[0023] 計(jì)算子模塊，用于根據(jù)所述異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前屬性信息，計(jì)算所述預(yù)設(shè)的多個(gè)傳輸 模式下所述異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中各基站的總功耗，所述各基站的總功耗包括：發(fā)射功耗、信號(hào)處理功 耗、電路功耗和骨干網(wǎng)功耗；
[0024] 確定子模塊，用于從所述預(yù)設(shè)的多個(gè)傳輸模式中，將所述各基站的總功耗最小時(shí) 對(duì)應(yīng)的傳輸模式確定為所述適用于所述異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的傳輸模式。
[0025] 進(jìn)一步地，所述計(jì)算子模塊具體用于利用以下公式計(jì)算所述異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中任一基站 的總功耗P b:
[0027] 其中，所述
為發(fā)射功耗，所述
為電路功耗，所述
為信號(hào)處理功耗，所述
為骨干網(wǎng)功耗；所述P b為基站b的放大器效率， 所述Ptib為基站b的發(fā)射功率；所述M b為所述基站b中裝有發(fā)射天線的數(shù)量，所述P % b為 開啟狀態(tài)下的電路功耗，所述P"ib為休眠狀態(tài)下的電路功耗，所述S b為二進(jìn)制變量，表示 基站b的工作狀態(tài)，δ b= 1代表基站b處于開啟狀態(tài)，δ b= 〇代表基站b處于休眠狀態(tài)； 所述Psib為不同協(xié)作模式下基站b的信號(hào)處理功耗，所述D b為不同協(xié)作模式下基站b的發(fā) 射預(yù)編碼的維數(shù)；所述Pbh為骨干網(wǎng)以最大數(shù)據(jù)率C bh傳輸時(shí)的功耗，所述R b為基站b實(shí)際 下行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)率。
[0028] 進(jìn)一步地，所述運(yùn)行屬性信息包括以下至少一項(xiàng)：當(dāng)前接入的用戶數(shù)、用戶數(shù)據(jù)率 需求和當(dāng)前信道狀態(tài)。
[0029] 本發(fā)明實(shí)施例提供的救治數(shù)據(jù)在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的高能效傳輸方法及裝置，能夠根據(jù) 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前屬性信息，選擇適用于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的傳輸模式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，能夠充分利用 協(xié)作傳輸所帶來(lái)的基站休眠機(jī)會(huì)，降低基站的能量消耗，提高異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的能量利用率。
【附圖說(shuō)明】
[0030] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0031] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明提供的救治數(shù)據(jù)在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的高能效傳輸方法的一個(gè) 實(shí)施例的示例性流程圖；
[0032] 圖2示出了圖1所示實(shí)施例中提到的3種算法的計(jì)算復(fù)雜度；
[0033] 圖3示出了用于對(duì)CoMP-JP和CoMP-CB模式下的PZFBF預(yù)編碼和混合協(xié)作預(yù)編碼 算法進(jìn)行仿真比較的仿真參數(shù)；
[0034] 圖4示出了每小區(qū)2用戶單次信道實(shí)現(xiàn)的EE-SE曲線；
[0035] 圖5不出了每小區(qū)1用戶3種傳輸模式下的EE-SE曲線；
[0036] 圖6示出了混合傳輸算法中基站休眠概率隨用戶SE需求的關(guān)系曲線；
[0037] 圖7示出了用戶數(shù)據(jù)率需求相同并以相同速度移動(dòng)時(shí)3種傳輸模式下的EE-SE性 能；
[0038] 圖8示出了根據(jù)本發(fā)明提供的救治數(shù)據(jù)在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的高能效傳輸裝置的一個(gè) 實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于 本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0040] 需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相 互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
[0041] 異構(gòu)網(wǎng)中基站間可以采用不同的協(xié)作方式，如CoMP-JP、CoMP-CB等?；鹃g不同 的協(xié)作方式可以影響系統(tǒng)的總功耗。因此，可以通過(guò)改變系統(tǒng)基站間的協(xié)作方式，達(dá)到減小 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)