CN104144478B - 基站非连续发送节能控制方法、小站、宏站及异构网络 - Google Patents
基站非连续发送节能控制方法、小站、宏站及异构网络 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104144478B CN104144478B CN201310169157.2A CN201310169157A CN104144478B CN 104144478 B CN104144478 B CN 104144478B CN 201310169157 A CN201310169157 A CN 201310169157A CN 104144478 B CN104144478 B CN 104144478B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- station
- total cost
- small station
- small
- macro
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
- H04W52/02—Power saving arrangements
- H04W52/0203—Power saving arrangements in the radio access network or backbone network of wireless communication networks
- H04W52/0206—Power saving arrangements in the radio access network or backbone network of wireless communication networks in access points, e.g. base stations
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
- H04W52/02—Power saving arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W76/00—Connection management
- H04W76/20—Manipulation of established connections
- H04W76/28—Discontinuous transmission [DTX]; Discontinuous reception [DRX]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
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***能耗。
Description
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：HeterogeneousNetworks)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-DiscontinuousTransmission，缩写：BS-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，***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，所述优选控制策略为根据各个小站的总代价获取在不同控制策略下的整网总代价，所述整网总代价最小时对应的控制策略，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的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的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，所述优选控制策略为根据各个小站的总代价获取在不同控制策略下的整网总代价，所述整网总代价最小时对应的控制策略，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的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的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***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扑图；
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***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***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扑模型，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b＝1,...,B分别表示宏站内B个小站的标号。令表示所有小站的集合。令表示所有移动用户集合，令表示在第b个小站内的移动用户集合，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***功耗模型，基站的功耗模型可表达成：
Ptotal,b＝Pfixed,b+αbPtx,b (1)
其中Ptotal,b、Pfixed,b和Ptx,b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。αb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***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令Hk,b,m(t)和Lk,b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τ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(b＝1,...,B)BS-DTX控制动作，其中pb＝1表示第b个小站开启，pb＝0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个用户间的平均吞吐量可由下式估计：
其中PN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：
对于网络平均总时延和功率消耗模型，令wk,b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：
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
因此，可以把整个异构网络的时延代价表示为长周期BS-DTX控制策略以及长周期带宽分配的函数。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：
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。
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：
minp,w D(p,w)+γP(p)
其中γ≥0是表示在功率和时延之间折衷参数，具体由***需求给定。当***设计的重点在降低时延时，γ减小，而当***设计的重点在降低功率时，γ增大。极限情况当γ＝0,则表示***设计以时延优化为唯一目标；反之，当γ趋向无穷，则表示***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***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，所述优选控制策略为根据各个小站的总代价获取在不同控制策略下的整网总代价，所述整网总代价最小时对应的控制策略，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***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νb满足式(5)中限制，且可表示为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个用户间的平均吞吐量，λk为业务平均到达速率，令Ak(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(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：
其中，Ptx,b为小站发送功率，αb表示功率放大因子，Dk,b(w* k,b)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，γ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的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的等效速率最大的用户。
令sk,b,m(t)∈{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，sk,b,m(t)＝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sk,b,m(t)＝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：
其中，Qt(t)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，队列在下一时隙的更新可表示为：
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的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***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。
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2B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：
其中ν0满足对一个给定控制策略，满足(4)式限制，这里：
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，λk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：
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：
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的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：
其中，Qt(t)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的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。
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，将此时小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进行降序排列，并令其中对所有的小站即U0是所有小站均开启下的代价函数值，设置计数器b＝1。
在进行第b次循环计算，宏站计算此时p策略下的总代价U*(p),此时的p策略中，对于b'≤b，b'≤b，否则p[b']＝1。如果此时的策略p下获得的总代价小于初始上一轮的代价，且总的轮数小于B，则令b＝b+1,并将此时的策略赋给最终策略，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的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***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的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的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略，然后在所述长周期的每个调度时隙进行子带资源分配(即用户选择)，使得***在保证网络时延的前提下，尽可能降低***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，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中有一个活动用户(MS1)，在小站2中没有用户，即因此小站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λ0,λ1。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＝1。
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：
B1、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的总代价并将此值反馈给宏站；
B2、对于p1＝1,宏站BS0根据式(14)获得对用户MS0和MS1的最优带宽分配和基于此，宏站BS0根据式(16)计算整网总代价此处Ub＝U1。
对于p1＝0,宏站BS0根据式(14)获得对用户MS0和MS1的最优带宽分配，分别为和并且满足基于此，宏站BS0根据式(16)计算整网总代
B3、宏站BS0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，具体的，当小站BS1处于开启状态，小站BS1根据式(13)选择用户,对所有的m，s1,1,m(t)＝1，宏站BS0根据式(18)选择用户,对于所有的m，s0,0,m(t)＝1；如果小站BS1处于关闭状态，小站BS1不服务用户MS1，宏站BS0根据式(18)为不同子带m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+1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小站BS2与MS2之间的平均吞吐率为MS，MS1和MS2三个用户平均数据到达速率为λ0,λ1,λ2。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＝1。
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：
B1、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的总代价并将此值反馈给宏站；
B2、遍历控制策略p＝(p1,p2)＝(0,0),(0,1),(1,0),(1,1)(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、MS1以及MS2的最优带宽分配，分别为基于此，宏站BS0根据式(16)计算整网总代价
B3、宏站BS0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，如果小站BS1处于开启状态，小站BS1根据式(13)选择用户，对于所有的m，s1,1,m(t)＝1，宏站BS0根据式(18)选择用户，对于所有的m，s0,0,m(t)＝1，如果小站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+1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，所述优选控制策略为根据各个小站的总代价获取在不同控制策略下的整网总代价，所述整网总代价最小时对应的控制策略，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，所述优选控制策略为根据各个小站的总代价获取在不同控制策略下的整网总代价，所述整网总代价最小时对应的控制策略，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的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，***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***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的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113一种具体优选结构，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的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采用长周期的BS-DTX控制方法，也可以采用长周期的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＝10MHz，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Ptx,0＝46dBm、Ptx,b＝37dBm。宏站和小站的大尺度路径损耗模型分别为128.1+37.6log10(R)和140.7+36.7log10(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0.5MByte。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/RAM、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 (19)
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，并将所述小站的总代价反馈至宏站，使得宏站根据所述小站的总代价做出优选控制策略，所述优选控制策略为根据各个小站的总代价获取在不同控制策略下的整网总代价，所述整网总代价最小时对应的控制策略，所述小站的总代价包括小站关联用户的平均时延信息，所述整网总代价包括：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，所述p策略为各种控制策略中的一种；
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，并将所述小站的总代价反馈至宏站，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，并将所述小站的总代价反馈至宏站。
4.如权利要求2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的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，并根据所述小站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，所述整网总代价包括：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，所述p策略为各种控制策略中的一种；
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，并根据所述小站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，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；
根据所述小站的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，并根据所述小站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，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。
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的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，并将所述小站的总代价反馈至宏站，使得宏站根据所述小站的总代价做出优选控制策略，所述优选控制策略为根据各个小站的总代价获取在不同控制策略下的整网总代价，所述整网总代价最小时对应的控制策略，所述小站的总代价包括小站关联用户的平均时延信息，所述整网总代价包括：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，所述p策略为各种控制策略中的一种；
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，所述小站的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，并将所述小站的总代价反馈至宏站。
13.如权利 要求11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的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，并根据所述小站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，所述整网总代价包括：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，所述p策略为各种控制策略中的一种；
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，用于根据所述小站的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的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。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310169157.2A CN104144478B (zh) | 2013-05-09 | 2013-05-09 | 基站非连续发送节能控制方法、小站、宏站及异构网络 |
| PCT/CN2014/077175 WO2014180350A1 (zh) | 2013-05-09 | 2014-05-09 | 基站非连续发送节能控制方法、小站、宏站及异构网络 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310169157.2A CN104144478B (zh) | 2013-05-09 | 2013-05-09 | 基站非连续发送节能控制方法、小站、宏站及异构网络 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104144478A CN104144478A (zh) | 2014-11-12 |
| CN104144478B true CN104144478B (zh) | 2018-11-13 |
Family
ID=51853525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310169157.2A Active CN104144478B (zh) | 2013-05-09 | 2013-05-09 | 基站非连续发送节能控制方法、小站、宏站及异构网络 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104144478B (zh) |
| WO (1) | WO2014180350A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107005935B (zh) * | 2014-12-22 | 2020-05-26 | 北京花旺在线商贸有限公司 | 网络能效优化方法和装置 |
| CN108882269B (zh) * | 2018-05-21 | 2021-07-30 | 东南大学 | 结合缓存技术的超密集网络小站开关方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2076069A1 (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-01 | Thomson Telecom Belgium | Method and system for performing service admission control |
| CN102111816A (zh) * | 2011-03-22 | 2011-06-29 | 北京邮电大学 | 节能的毫微微网络***及节能方法 |
| CN102413554A (zh) * | 2011-12-23 | 2012-04-11 | 浙江大学 | 一种基于异构蜂窝无线网络的节能方法及其实现结构 |
| CN102711182A (zh) * | 2012-06-05 | 2012-10-03 | 中国联合网络通信集团有限公司 | 业务均衡与节能控制方法、实现方法及装置 |
| CN102812739A (zh) * | 2010-03-25 | 2012-12-05 | 索尼公司 | 通信控制方法和中小型基站 |
| CN102883330A (zh) * | 2011-07-13 | 2013-01-16 | 株式会社Ntt都科摩 | 一种异构网络中小区间干扰协调的方法以及异构网络 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102625320A (zh) * | 2012-04-13 | 2012-08-01 | 北京邮电大学 | 一种家庭基站网络节能的方法 |
| CN102892125A (zh) * | 2012-10-19 | 2013-01-23 | 北京邮电大学 | 异构网络节能通信的干扰协调方法 |
-
2013
- 2013-05-09 CN CN201310169157.2A patent/CN104144478B/zh active Active
-
2014
- 2014-05-09 WO PCT/CN2014/077175 patent/WO2014180350A1/zh active Application Filing
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2076069A1 (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-01 | Thomson Telecom Belgium | Method and system for performing service admission control |
| CN102812739A (zh) * | 2010-03-25 | 2012-12-05 | 索尼公司 | 通信控制方法和中小型基站 |
| CN102111816A (zh) * | 2011-03-22 | 2011-06-29 | 北京邮电大学 | 节能的毫微微网络***及节能方法 |
| CN102883330A (zh) * | 2011-07-13 | 2013-01-16 | 株式会社Ntt都科摩 | 一种异构网络中小区间干扰协调的方法以及异构网络 |
| CN102413554A (zh) * | 2011-12-23 | 2012-04-11 | 浙江大学 | 一种基于异构蜂窝无线网络的节能方法及其实现结构 |
| CN102711182A (zh) * | 2012-06-05 | 2012-10-03 | 中国联合网络通信集团有限公司 | 业务均衡与节能控制方法、实现方法及装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104144478A (zh) | 2014-11-12 |
| WO2014180350A1 (zh) | 2014-11-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106464668B (zh) | 通过宽带发射点tp宽带静默进行调度的方法及通信设备 | |
| CN104584627B (zh) | 一种网络资源控制方法、装置和*** | |
| CN102917446B (zh) | 一种面向绿色节能的动态小区休眠方法 | |
| CN104619029B (zh) | 一种集中式蜂窝网络架构下的基带池资源分配方法和装置 | |
| CN106454850A (zh) | 蜂窝异构网络能效优化的资源分配方法 | |
| CN104301985B (zh) | 一种移动通信中电网与认知基站间能源分配方法 | |
| CN107171701A (zh) | 一种MassiveMIMO***基于混合能量采集的功率分配方法 | |
| CN103281770A (zh) | 一种实现协作式多点传输调度与功率分配的方法 | |
| CN106060851A (zh) | 异构云无线接入网络中拥塞控制下的安全资源优化方法 | |
| Zhu et al. | Joint traffic prediction and base station sleeping for energy saving in cellular networks | |
| CN109618399A (zh) | 多用户移动边缘计算***中的分布式能量管理优化方法 | |
| CN102665282A (zh) | 无线异构网络多用户并行传输资源的分配方法 | |
| CN106954232A (zh) | 一种时延优化的资源分配方法 | |
| CN101784061A (zh) | 无线接入网的自主负载均衡的实现方法与装置 | |
| CN104080091B (zh) | 分层异构网络中基于负载预测分组的家庭基站频谱分配方法 | |
| CN110049543A (zh) | 一种wlan中数据速率和功率控制的联合优化方法 | |
| CN108322274A (zh) | 一种基于贪心算法的wlan***ap节能与干扰优化方法 | |
| CN108848535B (zh) | 一种面向共享模式的雾计算环境资源分配方法 | |
| CN104219749A (zh) | 基于电网与基站协同的电网供需调节方法 | |
| CN110381161A (zh) | 电力物联网***中基于博弈论的资源调度方法 | |
| CN104113903B (zh) | 基于交互式认知学习的下行功率调整方法和装置 | |
| CN104144478B (zh) | 基站非连续发送节能控制方法、小站、宏站及异构网络 | |
| Yan et al. | Self-imitation learning-based inter-cell interference coordination in autonomous HetNets | |
| CN104486767B (zh) | 异构蜂窝网络中基于分簇的动态abs干扰抑制方法 | |
| CN104159314A (zh) | 异构网络的分布式节能资源分配方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |