救治數據在異構網絡中的高能效傳輸方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及無線通信技術領域，特別是涉及一種救治數據在異構網絡中的高能效 傳輸方法及裝置。
【背景技術】
[0002] 信息與通信技術（Information and Communication Technology, ICT)消耗的能 量以每年15% -20%速度增長，使之逐漸成為全球溫室氣體排放越來越重要的因素。為了 減少ICT行業對環境的影響，越來越多的人開始關注如何降低相關行業的能耗。綠色通信 (Green Radio, GR)面向未來移動通信系統，旨在提出具有高能量效率的網絡架構和傳輸技 術，已得到工業界和學術界的廣泛關注。為滿足日益增長的數據業務需求，未來移動通信系 統將具有異構網（Heterogeneous Network, HetNet)結構，即系統將由傳統宏（Macro)基站 和不同類型低功率基站共同構成。常見低功率基站包括微（Micro)基站、毫微（Pico)基站、 家庭（Femto)基站和遠程射頻節點（Remote Radio Head，RRH)。其中，可以將上述低功率基 站統稱為微基站，并將宏基站覆蓋的小區稱為宏小區，將微基站覆蓋的小區稱為微小區，將 宏基站服務的用戶稱為宏用戶，將微基站服務的用戶稱為微用戶。而通過引入低功率基站， 異構網能夠獲得更大的小區分裂增益，進而提高整個網絡的容量。
[0003] 宏小區與微小區之間的小區間干擾（Inter-Cell Interference, ICI)是異構 網中需要解決的關鍵問題之一。現有技術研究了不同的ICI抑制技術，例如即協作多點 (Coordinated Multi-Point, CoMP)傳輸技術，具體的，CoMP技術能夠充分利用系統的時頻 資源，通過宏微基站間相互協作來消除小區間干擾，具有較大的系統性能提升潛力。CoMP 下行傳輸可以分為兩類：聯合處理（Joint Processing, JP)和協作波束成型（Coordinated Beamforming，CB)。對CoMP-JP，協作基站共享所有用戶的數據信息和信道信息，通過聯合傳 輸所有用戶的數據，在消除小區間干擾的同時，有效地增強了信號能量。對CoMP-CB，協作基 站只需要共享信道信息，而不需要共享用戶的數據信息，因此每個基站只需計算其服務用 戶的單小區預編碼，用于消除小區間干擾。
[0004] 從能量消耗的角度考慮，CoMP-JP采用多小區聯合預編碼可以獲得較高陣列增益， 能夠有效地降低基站發射功耗；但是多小區聯合預編碼較高的計算復雜度又會帶來較高的 信號處理功耗；同時協作基站需要共享用戶的數據和信道信息，這將增加骨干網功耗。與之 相比，CoMP-CB中每個用戶的數據只由一個基站發送，因此CoMP-CB預編碼的陣列增益低， 發射功耗大；但較低維數的發射預編碼降低了信號處理功耗；而且由于基站間不需要共享 用戶數據信息，骨干網功耗較低。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（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，這樣導致電路功耗較大。
[0005] 由于能量消耗是影響異構網絡性能的重要指標，那么，如何降低異構網絡中的總 能量消耗，從而提高異構網絡的能量利用率是一個亟待解決的問題。
【發明內容】
[0006] 本發明實施例的目的在于提供一種救治數據在異構網絡中的高能效傳輸方法及 裝置，以降低異構網中基站的能量消耗，提高異構網絡的能量利用率。具體技術方案如下：
[0007] 第一方面，本發明提供了一種救治數據在異構網絡中的高能效傳輸方法，應用于 服務器，所述方法包括：
[0008] 確定所述異構網絡的當前運行屬性信息；
[0009] 根據所述異構網絡的當前屬性信息，在預設的多個傳輸模式中選擇適用于所述異 構網絡的傳輸模式，所述預設的多個傳輸模式包括：單一的宏基站服務MBS模式、單一的微 基站服務mBS模式、單一的協作多點聯合處理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網絡中傳輸數據。
[0011] 進一步地，所述根據所述異構網絡的當前屬性信息，在預設的多個傳輸模式中選 擇適用于所述異構網絡的傳輸模式包括：
[0012] 根據所述異構網絡的當前屬性信息，計算所述預設的多個傳輸模式下所述異構網 絡中各基站的總功耗，所述各基站的總功耗包括：發射功耗、信號處理功耗、電路功耗和骨 干網功耗；
[0013] 從所述預設的多個傳輸模式中，將所述各基站的總功耗最小時對應的傳輸模式確 定為所述適用于所述異構網絡的傳輸模式。
[0014] 進一步地，利用以下公式計算所述異構網絡中任一基站的總功耗Pb:
[0016] 其中，所述
為發射功耗，所述
為電路功耗，所述
為信號處理功耗，所述.
為骨干網功耗；所述P b為基站b的放大器效率， 所述Ptib為基站b的發射功率；所述M b為所述基站b中裝有發射天線的數量，所述P % b為 開啟狀態下的電路功耗，所述P"ib為休眠狀態下的電路功耗，所述S b為二進制變量，表示 基站b的工作狀態，δ b= 1代表基站b處于開啟狀態，δ b= 〇代表基站b處于休眠狀態； 所述Psib為不同協作模式下基站b的信號處理功耗，所述D b為不同協作模式下基站b的發 射預編碼的維數；所述Pbh為骨干網以最大數據率C bh傳輸時的功耗，所述R b為基站b實際 下行傳輸的數據率。
[0017] 進一步地，所述運行屬性信息包括以下至少一項：當前接入的用戶數、用戶數據率 需求和當前信道狀態。
[0018] 第二方面，本發明提供了一種救治數據在異構網絡中的高能效傳輸裝置，應用于 服務器，所述裝置包括：
[0019] 確定模塊，用于確定所述異構網絡的當前運行屬性信息；
[0020] 選擇模塊，用于根據所述異構網絡的當前屬性信息，在預設的多個傳輸模式中選 擇適用于所述異構網絡的傳輸模式，所述預設的多個傳輸模式包括：單一的宏基站服務 MBS模式、單一的微基站服務mBS模式、單一的協作多點聯合處理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] 執行模塊，用于使用所確定的傳輸模式在所述異構網絡中傳輸數據。
[0022] 進一步地，所述選擇模塊包括：
[0023] 計算子模塊，用于根據所述異構網絡的當前屬性信息，計算所述預設的多個傳輸 模式下所述異構網絡中各基站的總功耗，所述各基站的總功耗包括：發射功耗、信號處理功 耗、電路功耗和骨干網功耗；
[0024] 確定子模塊，用于從所述預設的多個傳輸模式中，將所述各基站的總功耗最小時 對應的傳輸模式確定為所述適用于所述異構網絡的傳輸模式。
[0025] 進一步地，所述計算子模塊具體用于利用以下公式計算所述異構網絡中任一基站 的總功耗P b:
[0027] 其中，所述
為發射功耗，所述
為電路功耗，所述
為信號處理功耗，所述
為骨干網功耗；所述P b為基站b的放大器效率， 所述Ptib為基站b的發射功率；所述M b為所述基站b中裝有發射天線的數量，所述P % b為 開啟狀態下的電路功耗，所述P"ib為休眠狀態下的電路功耗，所述S b為二進制變量，表示 基站b的工作狀態，δ b= 1代表基站b處于開啟狀態，δ b= 〇代表基站b處于休眠狀態； 所述Psib為不同協作模式下基站b的信號處理功耗，所述D b為不同協作模式下基站b的發 射預編碼的維數；所述Pbh為骨干網以最大數據率C bh傳輸時的功耗，所述R b為基站b實際 下行傳輸的數據率。
[0028] 進一步地，所述運行屬性信息包括以下至少一項：當前接入的用戶數、用戶數據率 需求和當前信道狀態。
[0029] 本發明實施例提供的救治數據在異構網絡中的高能效傳輸方法及裝置，能夠根據 異構網絡的當前屬性信息，選擇適用于異構網絡的傳輸模式進行數據傳輸，能夠充分利用 協作傳輸所帶來的基站休眠機會，降低基站的能量消耗，提高異構網絡的能量利用率。
【附圖說明】
[0030] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以 根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0031] 圖1示出了根據本發明提供的救治數據在異構網絡中的高能效傳輸方法的一個 實施例的示例性流程圖；
[0032] 圖2示出了圖1所示實施例中提到的3種算法的計算復雜度；
[0033] 圖3示出了用于對CoMP-JP和CoMP-CB模式下的PZFBF預編碼和混合協作預編碼 算法進行仿真比較的仿真參數；
[0034] 圖4示出了每小區2用戶單次信道實現的EE-SE曲線；
[0035] 圖5不出了每小區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需求的關系曲線；
[0037] 圖7示出了用戶數據率需求相同并以相同速度移動時3種傳輸模式下的EE-SE性 能；
[0038] 圖8示出了根據本發明提供的救治數據在異構網絡中的高能效傳輸裝置的一個 實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0039] 下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0040] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特征可以相 互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。
[0041] 異構網中基站間可以采用不同的協作方式，如CoMP-JP、CoMP-CB等。基站間不同 的協作方式可以影響系統的總功耗。因此，可以通過改變系統基站間的協作方式，達到減小 異構網絡