CN105025523B - 一种基于复杂网络实现c-ran下rru自适应配置的***和方法 - Google Patents

一种基于复杂网络实现c-ran下rru自适应配置的***和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105025523B
CN105025523B CN201510364178.9A CN201510364178A CN105025523B CN 105025523 B CN105025523 B CN 105025523B CN 201510364178 A CN201510364178 A CN 201510364178A CN 105025523 B CN105025523 B CN 105025523B
Authority
CN
China
Prior art keywords
rru
community
module
network
state
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
Application number
CN201510364178.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105025523A (zh
Inventor
刘占军
何俞璟
于中华
彭霞
沈悦
周诗妍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing University of Post and Telecommunications
Original Assignee
Chongqing University of Post and Telecommunications
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing University of Post and Telecommunications filed Critical Chongqing University of Post and Telecommunications
Priority to CN201510364178.9A priority Critical patent/CN105025523B/zh
Publication of CN105025523A publication Critical patent/CN105025523A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105025523B publication Critical patent/CN105025523B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/02—Arrangements for optimising operational condition
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/0215—Traffic management, e.g. flow control or congestion control based on user or device properties, e.g. MTC-capable devices
    • H04W28/0221—Traffic management, e.g. flow control or congestion control based on user or device properties, e.g. MTC-capable devices power availability or consumption
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/0226—Traffic management, e.g. flow control or congestion control based on location or mobility
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/16—Central resource management; Negotiation of resources or communication parameters, e.g. negotiating bandwidth or QoS [Quality of Service]
    • 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
    • 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)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明请求保护一种基于复杂网络实现C‑RAN下RRU自适应配置的***和方法，包括：数据处理模块、网络优化模块和切换执行模块；数据处理模块获取基带资源池中RRU与Ue的数量以及周期T内所有的服务记录信息，构建复杂网络，生成复杂网络矩阵，并计算出当前周期内各RRU的隶属度，生RRU隶属度列表，并将隶属度列表发送给网络优化模块；所述网络优化模块获取基带资源池中RRU位置信息，建立RRU位置关系矩阵，对网络中RRU进行社区划分，计算出每一个社区中RRU的最优配置和各RRU的功率，生成RRU状态最优方案和RRU功率分配方案发送到切换执行模块；与基带资源池中RRU的状态进行对比，生成RRU状态切换列表和RRU功率调整列表，并通过基带资源池向RRU下发状态切换和功率调整命令。

Description

一种基于复杂网络实现C-RAN下RRU自适应配置的***和方法
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，尤其是一种应用于C-RAN架构无线接入网***的RRU自适应配置的***和方法。
背景技术
在无线接入网中，随着用户的移动，无线通信网的业务量存在潮汐现象，比如，白天用户由居民区逐渐向商业区、工业区移动，晚上又逐渐移回居民区，使得无线网络的业务量出现明显的潮汐现象。这种业务量的涨落导致在大部分时候基站承载的业务量远小于峰值(基站的容量)，从而造成大量的能源浪费。
针对上述问题，分布式网络节能管理机制主要根据网络业务量的分布状况，通过休眠负载较低的基站，利用周围基站进行功率补偿以保证网络覆盖，从而解决能源浪费问题。目前，分布式网络架构下的节能管理机制分为两类：分布式和集中式。分布式的节能管理机制中基站根据自身和周围基站的情况决定自身状态，并通知附近基站，这种方式需要基站之间进行大量的信息交互(负载状态、功率)，增加了网络额外的信令负担；而集中式的节能管理机制则由基站控制器对其下属的基站状态进行决策，虽然减少了信令的开销，但有很强的局限性，只能实现局部网络最优，并不能实现网络的全局最优。
在传统无线接入网***中，各大运营商面临着降低成本、提高性能和节能减排的挑战，***提出了面向绿色演进的新型无线接入网构架C-RAN。如图1所示，C-RAN具有一个虚拟的基带资源池管理结构，主要包括三部分：1)由远端无线射频单元(Remote RadioUnit，RRU)和天线组成的分布式无线网络；2)由高带宽低延迟的光传输网连接远端无线射频单元；3)由高性能通用处理器和实时虚拟技术组成的集中式基带处理池。其中，基带处理池由通用高性能处理器构成，通过实时虚拟技术连接在一起，并具有异常强大的处理能力；远端射频部分受到基带资源池的控制。
在C-RAN架构无线网络中，基带资源池通过将各小区的数据进行集中管理，减少了小区间信息交互产生的信令开销，有利于实现网络的节能管理。同时，集中式管理特点为网络根据基带资源池中整个网络的业务量分布情况实现自适应地对RRU的工作状态进行全局性的最优配置奠定了基础，但是目前还没有一种自适应RRU配置的节能管理机制及方法。在无线接入网中，由于用户移动呈现出很强的时间规律性，使得网络的业务量呈现出随时间变化而迁移的现象，即存在某些基站在部分时候所承载的业务量远小于基站的最大容量，从而导致能源的浪费。目前，在分布式架构无线网络下通过休眠负载较低的基站并增大相邻基站的发射功率实现节能管理的方法不适用于C-RAN架构无线网络中。
发明内容
针对现有技术的不足，提出了一种提高了网络能源利用率、适用于C-RAN架构无线网络的基于复杂网络实现C-RAN下RRU自适应配置的***和方法。本发明的技术方案如下：一种基于复杂网络实现C-RAN下RRU自适应配置的***，其中，C-RAN架构包括有远端无线射频单元和天线组成的分布式无线网络、与远端无线射频单元相连接的光传输网及基带资源池；RRU自适应配置的***包括：数据处理模块、网络优化模块和切换执行模块；其中
所述数据处理模块用于获取C-RAN架构下无线接入网基带资源池中RRU与Ue的数量以及周期T内所有的服务记录信息，构建复杂网络，生成复杂网络矩阵，并计算出当前周期内各RRU的隶属度，生RRU隶属度列表，并将隶属度列表发送给网络优化模块；
所述网络优化模块用于获取C-RAN架构下无线接入网基带资源池中RRU位置信息，建立RRU位置关系矩阵，并根据接收到的RRU的隶属度列表对网络中RRU进行社区划分，计算出每一个社区中RRU的最优配置和各RRU的功率，生成RRU状态最优方案和RRU功率分配方案；并将RRU状态最优方案和RRU功率分配方案发送到切换执行模块；
所述的切换执行模块用于根据接收到RRU最优配置方案和RRU功率分配方案，与基带资源池中RRU的状态进行对比，生成RRU状态切换列表和RRU功率调整列表，并通过基带资源池向RRU下发状态切换和功率调整命令。
进一步的，所述数据处理模块包含复杂网络建立模块和隶属度计算模块两个子模块；所述的复杂网络建立模块获取C-RAN架构下无线接入网基带资源池中RRU和Ue的数量以及周期T内所有的服务记录信息RRU标号RRUi，Ue标号Uej，服务时长tij，将RRU映射为A类节点，Ue映射为B类节点，RRU和Ue之间的信道映射为边，RRU对Ue的服务时长映射作为边的权重；将A类节点序号作为行数，B类节点序号作为列数，RRUi为第Uej服务的时长tij与周期T的比值作为矩阵元素aij，生成复杂网络矩阵[aij]m×n，并将复杂网络矩阵发送给隶属度计算模块。其中tij表示RRUi为Uej提供通信服务的时长，其中，m表示网络中RRU个数，n表示网络中用户个数，矩阵中每一个元素aij表示RRUi与Uej间边的权重；所述的隶属度计算模块根据收到的复杂网络矩阵，将该复杂网络矩阵第i个RRU所在行的各个元素分别加和作为该RRU的隶属度MSi，生成RRU隶属度列表，并将隶属度列表发送给网络优化模块。
进一步的，所述网络优化模块包含RRU关系矩阵建立模块、RRU标记模块、社区划分模块、RRU状态优化模块和功率分配模块五个子模块；其中
所述的RRU关系矩阵建立模块用于获取C-RAN架构下无线接入网基带资源池中RRU位置信息，根据RRU是否相邻建立RRU位置关系矩阵[bij]m×m，将位置RRU关系矩阵发送给社区划分模块、RRU状态优化模块和功率分配模块；
所述的RRU标记模块用于对各RRU进行标记，其实现方法为：RRU标记模块根据接收到RRU隶属度列表，将各隶属度MSi分别与开启门限Ts和关闭门限Tc对比，若MSi＜Tc，则将该RRU标记为轻负载，若MSi＞Ts，则将该RRU标记为过载，从而生成RRU标记列表，并将RRU标记列表发送给社区划分模块和RRU状态优化模块；
所述的社区划分模块根据接收到RRU位置关系矩阵和RRU标记列表，将有过载标记的RRU及其相邻的RRU划为同一社区，其他RRU各自为一个社区；将所有含过载标记RRU且包含相同RRU的社区进行合并，含有轻负载标记且相邻的RRU的社区进行合并，其余未标记的RRU为一个社区；将社区划分结果发送给RRU状态优化模块；
所述的RRU状态优化模块接收到RRU位置关系矩阵、RRU标记列表和社区划分结果，并获取基带资源池中各RRU的状态信息，并生成RRU状态列表，根据社区划分结果查找每个社区中RRU的标记情况，结合RRU关系矩阵和RRU状态列表，在含有过载标记的社区中找出满足每个有过载标记的RRU附近有处于关闭状态RRU被打开的组合，将符合条件的组合中开启的RRU个数最少的组合作为该社区RRU的最优配置方案；在含有轻负载标记的社区中找出满足每个RRU的附近至少有一个RRU开启的组合，将符合条件的组合中关闭的RRU个数最多的组合作为该社区RRU的最优配置方案，将各社区的最优配置方案合并，生成RRU状态最优方案，并发送给功率分配模块；
所述的功率分配模块用于接收到RRU位置关系矩阵和RRU状态最优方案，计算在保证网络覆盖的情况下各RRU的功率，生成RRU功率分配方案，并将RRU状态最优方案和RRU功率分配方案发送到切换执行模块。
进一步的，切换执行模块包含执行列表生成模块和执行命令下发模块两个子模块；其中
所述的执行列表生成模块用于根据接收到的RRU状态最优方案中的RRU状态和RRU功率分配方案，并获取基带资源池中RRU当前的状态信息，将RRU最优配置方案中RRU的工作状态与RRU当前工作状态进行比较，生成RRU状态切换列表；RRU功率分配方案中RRU的发射功率与RRU当前发射功率进行对比，生成RRU功率调整列表，将RRU状态切换列表和RRU功率调整列表发送给执行命令下发模块；所述的执行命令模块接收到RRU状态切换列表和RRU功率调整列表，通过基带资源池向RRU下发开启/关闭/功率调整指令。
一种基于复杂网络实现C-RAN下RRU自适应配置的方法，其包括以下步骤：
501.获取基带资源池中各RRU和用户的位置信息，建立RRU位置关系矩阵；
502.获取基带资源池中各RRU在周期T内所属用户的服务记录信息，其中RRU标号RRUi，Ue标号Uej，服务时长tij，建立复杂网络模型，生成复杂网络矩阵；
503.根据复杂网络矩阵，利用各RRU的小区标识，生成网络RRU隶属度列表；
504.根据RRU隶属度列表确定RRU标记列表，并根据RRU位置关系矩阵对网络进行社区划分，得出社区划分结果；
505.根据社区划分结果、RRU位置矩阵、RRU标记列表，确定各社区中RRU的最优配置方案，再将各社区的最优配置方案合并，生成RRU状态最优方案；
506.根据RRU的状态最优方案和RRU位置关系矩阵，计算在保证网络覆盖的情况下各RRU的功率，确定RRU功率列表；
507.获取基带资源池中RRU的工作状态及功率，并根据RRU状态最优方案和RRU功率列表，确定RRU状态切换列表和RRU功率调整列表；
508.根据RRU状态切换列表和RRU功率调整列表，通过基带资源池向RRU发送消息，该消息包含状态调整、功率调整结果。
进一步的，在步骤501中，构建RRU位置关系矩阵的方法为：获取RRUi与RRUj的距离dij，如果dij＜r，则bij＝1，否则，bij＝0，从而得到RRU关系矩阵[bij]m×m。其中，dij表示RRUi与RRUj的距离，r表示为距离门限值，bij表示RRUi与RRUj的位置关系，1表示相邻，0表示不相邻，m表示网络中RRU的数量。
进一步的，在步骤502中，建立复杂网络模型的方法为：将RRU映射为A类节点，Ue映射为B类节点，RRU和Ue之间的信道映射为边，RRU对Ue的服务时长映射作为边的权重，RRUi为第Uej服务的时长tij与周期T的比值作为矩阵元素aij，生成复杂网络矩阵[aij]m×n。
进一步的，在步骤504中，社区划分的方法为：若RRUi与有过载标记的RRUj相邻，则将RRUi与RRUj划为同一社区，其他RRU各自为一个社区；若存在两个社区中包含相同RRU且均有过载标记RRU，则将这两个的社区进行合并；若存在两个含有轻负载标记且相邻的RRU的社区，则将这两个社区进行合并，其余RRU合并为一个社区。
进一步的，在步骤505中，确定各社区中RRU最优配置方法的方法为：获取基带资源池中各RRU的状态信息，并生成RRU状态列表，根据社区划分结果查找每个社区中RRU的标记情况，结合RRU位置关系矩阵和RRU状态列表，在含有过载标记的社区中找出满足每个有过载标记的RRU附近有处于关闭状态RRU被打开的所有组合{A}，找出的所有组合{A}中开启的RRU个数最少的组合作为该社区RRU的最优配置方案；在含有轻负载标记的社区中找出满足每个RRU的附近至少有一个RRU开启的所有组合{B}，找出的所有组合{B}中关闭的RRU个数最多的组合作为该社区RRU的最优配置方案。
进一步的，在步骤507中，确定RRU状态切换列表和RRU功率调整列表的方法为：若RRUi状态最优方案中的工作状态开/关与RRUi当前工作状态开/关不一致，则将RRUi加入到状态切换列表中，从而生成RRU状态切换列表；若RRUi功率分配方案中的发射功率与当前发射功率不一致，则将RRUi加入到功率调整列表中，从而生成将RRU功率调整列表。
本发明的优点及有益效果如下：
1.本发明提出的一种基于复杂网络实现C-RAN下RRU自适应配置的***，通过关闭业务量较低区域的部分RRU，减少了网络中部分RRU不必要的开销，有效降低了网络的能耗，解决了由于潮汐效应导致的能源浪费问题。
2.本发明提出的一种基于复杂网络实现C-RAN下RRU自适应配置的***，根据网络当前状态动态地调整C-RAN下RRU的工作状态，使得网络中RRU能够自适应地根据当前业务量分布情况实现即能满足用户需求又不会造成浪费的最优配置。
3.本发明提出的一种基于复杂网络实现C-RAN下RRU自适应配置的***，利用C-RAN集中式处理的特点，在集中式基带资源池中实现。基带资源池通过光传输网络与RRU相连，将各RRU的数据统一处理，有效避免了分布式网络中需要基站间进行大量信息交互的缺点。
4.本发明提出的一种基于复杂网络实现C-RAN下RRU自适应配置的***，利用C-RAN集中式处理的特点，能够得到整个网络的信息，使得分布式网络中不能协调统一优化成为可能。本发明根据网络中所有RRU下的业务量情况通过基带资源池对RRU进行的自适应配置，能够实现全网RRU配置的全局最优。
附图说明
图1是本发明提供实施例图1是C-RAN架构无线接入网***示意图。
图2是本发明中基于复杂网络实现C-RAN架构无线接入网RRU自适应配置机制的结构示意图。
图3是本发明中数据处理模块的结构示意图。
图4是本发明中网络优化模块的结构示意图。
图5是本发明中切换执行模块的结构示意图。
图6是本发明中具体实施方式的C-RAN架构无线接入网***示意图。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明作进一步说明：
参见图1，本发明中实施案例的***示意图包括基带资源池、光传输网、分布式无线网络。其中分布式无线网络由19个覆盖范围为正六边形的RRU和43个用户(Ue)组成，***中RRU是由RRU1、RRU2…RRU19组成，Uei-j表示RRUi下的第j个用户。结合图6，本专利通过以下步骤实现基于复杂网络实现C-RAN架构下RRU自适应配置。
1.数据处理模块获取C-RAN架构下无线接入网基带资源池中RRU与Ue的数量与服务记录信息，建立复杂网络矩阵，计算出当前周期内各RRU的隶属度，生成RRU隶属度列表，并将隶属度列表发送给网络优化模块，其具体步骤如下：
1.1复杂网络建立模块获取基带资源池中RRU与Ue的数量以及周期T内所有的服务记录信息(RRU标号RRUi，Ue标号Uej，服务时长tij)。将RRU映射为A类节点，Ue映射为B类节点，RRU和Ue之间的信道映射为边，RRU对Ue的服务时长映射作为边的权重；将19个A类节点序号作为行数，43个B类节点序号作为列数，RRUi为第Uej服务的时长tij与周期T的比值作为矩阵元素aij，生成复杂网络矩阵[aij]19×43，并将复杂网络矩阵发送给隶属度计算模块。
1.2隶属度计算模块接收到复杂网络矩阵[aij]19×43，并对复杂网络矩阵每一行各元素进行加和作为该行所对应RRU的隶属度MSi，生成RRU隶属度列表[MSi]1×19，并将RRU隶属度列表发送给RRU标记模块。
2.网络优化模块获取C-RAN架构下无线接入网基带资源池中RRU位置信息，建立RRU关系矩阵，并根据接收到的RRU的隶属度列表对网络中RRU进行社区划分，计算出每一个社区中RRU的最优配置和各RRU的功率，生成RRU状态最优方案和RRU功率分配方案；并将RRU状态最优方案和RRU功率分配方案发送到切换执行模块，其具体步骤如下：
2.1RRU位置关系矩阵建立模块获取基带资源池中RRU1、RRU2…RRU19的位置信息，根据各RRU的位置信息，计算任意两个RRUi与RRUj之间的距离dij，若dij＜r，则bij＝1，即RRUi与RRUj相邻，否则，bij＝0，即RRUi与RRUj不相邻，生成RRU位置关系矩阵[bij]19×19，并将RRU位置关系矩阵发送给社区划分模块、RRU状态优化模块和功率分配模块，其中，RRUi为第i个RRU，RRUj为第j个RRU，r为RRU距离门限值。
2.2RRU标记模块接收到RRU隶属度列表，将每个RRU的隶属度与RRU开启门限Ts、RRU关闭门限Tc比较(Ts＞Tc)，MS10＞Ts，MS12＞Ts，将RRU10和RRU12标记为过载；MS16＜Tc，MS17＜Tc，MS18＜Tc，将RRU16、RRU17、RRU18标记为轻负载，生成RRU标记列表，并将RRU标记列表发送给社区划分模块和RRU状态优化模块。
2.3社区划分模块根据接收到的RRU位置关系矩阵和RRU标记列表，得到社区划分结果，其具体步骤为：
2.3.1将RRU标记列表中有过载标记的RRU10及其相邻的RRU(RRU11、RRU3、RRU2、RRU9)划分为同一社区，得到社区1(包含RRU10、RRU11、RRU3、RRU2、RRU9)；将RRU标记列表中有过载标记的RRU12及其相邻的RRU(包含RRU13、RRU4、RRU3、RRU11)划分为同一社区，得到社区2(包含RRU12、RRU13、RRU4、RRU3、RRU11)。
2.3.2将RRU标记列表中有轻负载标记的RRU16及其相邻且有轻负载标记的RRU17划为同一社区，得到社区3(包含RRU16、RRU17)；将RRU标记列表中有轻负载标记的RRU17及其相邻且有轻负载标记的RRU16、RRU18划为同一社区，得到社区4(包含RRU16、RRU17、RRU18)；将RRU标记列表中有轻负载标记的RRU18及其相邻且有轻负载标记的RRU17划为同一社区，得到社区5(包含RRU17、RRU18)。
2.3.3若不同社区之间存在相同RRU，将拥有相同RRU的社区合并为同一社区。社区1和社区2拥有相同RRU3和RRU11，则将社区1和社区2合并为社区1；社区3、社区4和社区5拥有相同RRU17，则将社区3、社区4和社区5合并为社区2；同时，将剩余RRU划分为社区3。并将社区划分结果(社区1、社区2、社区3)发送给RRU状态优化模块。其中：社区1包含RRU2、RRU3、RRU4、RRU9、RRU10、RRU11、RRU12、RRU13，社区2包含RRU16、RRU17、RRU18，社区3包含RRU1、RRU5、RRU6、RRU7、RRU8、RRU14、RRU15。
2.4RRU状态优化模块接收RRU位置关系矩阵、社区划分结果和RRU标记列表，确定各社区中RRU的状态最优配置方案。其具体步骤如下：
2.4.1获取基带资源池中RRU1、RRU2…RRU19状态信息，并生成RRU状态列表[Si]1×19，其中：1表示开启状态，0表示关闭状态。
2.4.2根据RRU标记列表，在社区1中，将过载RRU10和RRU12的相邻且为关闭状态的RRU2、RRU13和RRU11作为待开启RRU集合。根据待开启RRU集合，开启RRU11满足过载RRU10和RRU12的相邻RRU中至少有一个RRU为关闭状态且被开启RRU数量最少的条件，则将RRU状态列表中RRU11的状态更改为开启，从而生成社区1的RRU状态最优配置方案。
2.4.3根据RRU标记列表，在社区2中，关闭RRU16和RRU18满足处于关闭状态的RRU16和RRU18的相邻RRU中至少有一个RRU处于开启状态且关闭RRU数量最多的条件，则将RRU状态列表中RRU16和RRU18的状态更改为关闭，从而生成社区2的RRU状态最优配置方案。
2.4.4根据社区1和社区的RRU状态最优配置方案生成整个网络的RRU状态最优方案，并将RRU状态最优方案发送给功率分配模块。
2.5功率分配模块根据RRU的状态最优方案和RRU位置关系矩阵，得到保证网络覆盖情况下的各RRU功率，生成RRU功率分配方案，并将RRU状态最优方案和RRU功率分配方案发送给切换执行模型。
3.切换执行模块接收RRU状态最优方案和RRU功率分配方案，并根据RRU状态最优方案和RRU功率分配方案执行切换操作，具有步骤如下所示：
3.1切换列表模块获取基带资源池中RRU的工作状态及发射功率，将现有的RRU工作状态和RRU状态最优配置方案中RRU的状态进行比较，RRU11状态(关闭)与RRU状态最优方案中RRU11状态(开启)，RRU16状态(开启)与RRU状态最优方案中RRU16状态(关闭)和RRU18状态(开启)与RRU状态最优方案中RRU18状态(关闭)这3个RRU的状态不一致，则生成RRU状态切换列表(包含RRU11、RRU16、RRU18)。
3.2执行列表模块将当前RRU的功率与RRU功率分配方案中各RRU的功率进行比较，RRU功率分配方案中的功率与当前RRU的功率不一致，则将该RRU加入到功率调整列表中，从而生成将RRU功率调整列表。
3.3执行命令下发模块根据RRU状态切换列表和RRU功率调整列表，通过基带资源池向RRU11、RRU16、RRU18下发状态切换指令，向RRU11、RRU16、RRU18附近RRU下发功率调整指令。
以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (8)

1.一种基于复杂网络实现C-RAN下RRU自适应配置的***，其中，C-RAN架构包括有远端无线射频单元和天线组成的分布式无线网络、与远端无线射频单元相连接的光传输网及基带资源池；其特征在于，RRU自适应配置的***包括：数据处理模块、网络优化模块和切换执行模块；其中
所述数据处理模块用于获取C-RAN架构下无线接入网基带资源池中RRU与Ue的数量以及周期T内所有的服务记录信息，构建复杂网络，生成复杂网络矩阵，并计算出当前周期内各RRU的隶属度，生RRU隶属度列表，并将隶属度列表发送给网络优化模块；所述数据处理模块包含复杂网络建立模块和隶属度计算模块两个子模块；所述的复杂网络建立模块获取C-RAN架构下无线接入网基带资源池中RRU和Ue的数量以及周期T内所有的服务记录信息RRU标号RRUi，Ue标号Uej，服务时长tij，将RRU映射为A类节点，Ue映射为B类节点，RRU和Ue之间的信道映射为边，RRU对Ue的服务时长映射作为边的权重；将A类节点序号作为行数，B类节点序号作为列数，RRUi为第Uej服务的时长tij与周期T的比值作为矩阵元素aij，生成复杂网络矩阵[aij]m×n，并将复杂网络矩阵发送给隶属度计算模块，其中tij表示RRUi为Uej提供通信服务的时长，其中，m表示网络中RRU个数，n表示网络中用户个数，矩阵中每一个元素aij表示RRUi与Uej间边的权重；所述的隶属度计算模块根据收到的复杂网络矩阵，将该复杂网络矩阵第i个RRU所在行的各个元素分别加和作为该RRU的隶属度MSi，生成RRU隶属度列表，并将隶属度列表发送给网络优化模块；
1.1所述网络优化模块用于获取C-RAN架构下无线接入网基带资源池中RRU位置信息，建立RRU位置关系矩阵，并根据接收到的RRU的隶属度列表对网络中RRU进行社区划分，计算出每一个社区中RRU的最优配置和各RRU的功率，生成RRU状态最优方案和RRU功率分配方案；所述的RRU状态优化模块接收到RRU位置关系矩阵、RRU标记列表和社区划分结果，并获取基带资源池中各RRU的状态信息，并生成RRU状态列表，根据社区划分结果查找每个社区中RRU的标记情况，结合RRU位置关系矩阵和RRU状态列表，在含有过载标记的社区中找出满足每个有过载标记的RRU附近有处于关闭状态RRU被打开的组合，将符合条件的组合中开启的RRU个数最少的组合作为该社区RRU的最优配置方案；在含有轻负载标记的社区中找出满足每个RRU的附近至少有一个RRU开启的组合，将符合条件的组合中关闭的RRU个数最多的组合作为该社区RRU的最优配置方案，将各社区的最优配置方案合并，生成RRU状态最优方案，并发送给功率分配模块；并将RRU状态最优方案和RRU功率分配方案发送到切换执行模块；RRU状态优化模块接收RRU位置关系矩阵、社区划分结果和RRU标记列表，确定各社区中RRU的状态最优配置方案，其具体步骤如下：
获取基带资源池中RRU1、RRU2…RRU19状态信息，并生成RRU状态列表[Si]1×19，其中：1表示开启状态，0表示关闭状态；
根据RRU标记列表，在社区1中，将过载RRU10和RRU12的相邻且为关闭状态的RRU2、RRU13和RRU11作为待开启RRU集合，根据待开启RRU集合，开启RRU11满足过载RRU10和RRU12的相邻RRU中至少有一个RRU为关闭状态且被开启RRU数量最少的条件，则将RRU状态列表中RRU11的状态更改为开启，从而生成社区1的RRU状态最优配置方案；
根据RRU标记列表，在社区2中，关闭RRU16和RRU18满足处于关闭状态的RRU16和RRU18的相邻RRU中至少有一个RRU处于开启状态且关闭RRU数量最多的条件，则将RRU状态列表中RRU16和RRU18的状态更改为关闭，从而生成社区2的RRU状态最优配置方案；
根据社区1和社区的RRU状态最优配置方案生成整个网络的RRU状态最优方案，并将RRU状态最优方案发送给功率分配模块；
所述的切换执行模块用于根据接收到RRU最优配置方案和RRU功率分配方案，与基带资源池中RRU的状态进行对比，生成RRU状态切换列表和RRU功率调整列表，并通过基带资源池向RRU下发状态切换和功率调整命令。
2.根据权利要求1所述的一种基于复杂网络实现C-RAN下RRU自适应配置的***，其特征在于：所述网络优化模块包含RRU位置关系矩阵建立模块、RRU标记模块、社区划分模块、RRU状态优化模块和功率分配模块五个子模块；其中
所述的RRU位置关系矩阵建立模块用于获取C-RAN架构下无线接入网基带资源池中RRU位置信息，根据RRU是否相邻建立RRU位置关系矩阵[bii']m×m，m表示网络中RRU的数量，矩阵中每个元素bii'分别取0或1，分别表示RRUi与RRUi'不相邻和相邻，其计算方法为：若i≠i'，则bii'＝0；若i≠i'，则计算RRUi与RRUi'间的距离rii'，若rii'大于基站间距离，则bii'＝0，否则bii'＝1；将位置RRU位置关系矩阵发送给社区划分模块、RRU状态优化模块和功率分配模块；
所述的RRU标记模块用于对各RRU进行标记，其实现方法为：RRU标记模块根据接收到RRU隶属度列表，将各隶属度MSi分别与开启门限Ts和关闭门限Tc对比，若MSi＜Tc，则将该RRU标记为轻负载，若MSi＞Ts，则将该RRU标记为过载，从而生成RRU标记列表，并将RRU标记列表发送给社区划分模块和RRU状态优化模块；
所述的社区划分模块根据接收到RRU位置关系矩阵和RRU标记列表，将有过载标记的RRU及其相邻的RRU划为同一社区，其他RRU各自为一个社区；将所有含过载标记RRU且包含相同RRU的社区进行合并，含有轻负载标记且相邻的RRU的社区进行合并，其余未标记的RRU为一个社区；将社区划分结果发送给RRU状态优化模块；
所述的RRU状态优化模块接收到RRU位置关系矩阵、RRU标记列表和社区划分结果，并获取基带资源池中各RRU的状态信息，并生成RRU状态列表，根据社区划分结果查找每个社区中RRU的标记情况，结合RRU位置关系矩阵和RRU状态列表，在含有过载标记的社区中找出满足每个有过载标记的RRU附近有处于关闭状态RRU被打开的组合，将符合条件的组合中开启的RRU个数最少的组合作为该社区RRU的最优配置方案；在含有轻负载标记的社区中找出满足每个RRU的附近至少有一个RRU开启的组合，将符合条件的组合中关闭的RRU个数最多的组合作为该社区RRU的最优配置方案，将各社区的最优配置方案合并，生成RRU状态最优方案，并发送给功率分配模块；
所述的功率分配模块用于接收到RRU位置关系矩阵和RRU状态最优方案，计算在保证网络覆盖的情况下各RRU的功率，生成RRU功率分配方案，并将RRU状态最优方案和RRU功率分配方案发送到切换执行模块。
3.根据权利要求1所述的一种基于复杂网络实现C-RAN下RRU自适应配置的***，其特征在于：切换执行模块包含执行列表生成模块和执行命令下发模块两个子模块；其中
所述的执行列表生成模块用于根据接收到的RRU状态最优方案中的RRU状态和RRU功率分配方案，并获取基带资源池中RRU当前的状态信息，将RRU最优配置方案中RRU的工作状态与RRU当前工作状态进行比较，生成RRU状态切换列表；RRU功率分配方案中RRU的发射功率与RRU当前发射功率进行对比，生成RRU功率调整列表，将RRU状态切换列表和RRU功率调整列表发送给执行命令下发模块；所述的执行命令模块接收到RRU状态切换列表和RRU功率调整列表，通过基带资源池向RRU下发开启/关闭/功率调整指令。
4.一种基于复杂网络实现C-RAN下RRU自适应配置的方法，其特征在于，包括以下步骤：
501.获取基带资源池中各RRU和用户的位置信息，建立RRU位置关系矩阵；
502.获取基带资源池中各RRU在周期T内所属用户的服务记录信息，其中RRU标号RRUi，Ue标号Uej，服务时长tij，建立复杂网络模型，生成复杂网络矩阵；
503.根据复杂网络矩阵，利用各RRU的小区标识，生成网络RRU隶属度列表；
504.根据RRU隶属度列表确定RRU标记列表，并根据RRU位置关系矩阵对网络进行社区划分，得出社区划分结果；
505.根据社区划分结果、RRU位置关系矩阵、RRU标记列表，确定各社区中RRU的最优配置方案，再将各社区的最优配置方案合并，生成RRU状态最优方案；在步骤505中，确定各社区中RRU最优配置方法的方法为：获取基带资源池中各RRU的状态信息，并生成RRU状态列表，根据社区划分结果查找每个社区中RRU的标记情况，结合RRU位置关系矩阵和RRU状态列表，在含有过载标记的社区中找出满足每个有过载标记的RRU附近有处于关闭状态RRU被打开的所有组合{A}，找出的所有组合{A}中开启的RRU个数最少的组合作为该社区RRU的最优配置方案；在含有轻负载标记的社区中找出满足每个RRU的附近至少有一个RRU开启的所有组合{B}，找出的所有组合{B}中关闭的RRU个数最多的组合作为该社区RRU的最优配置方案；
506.根据RRU的状态最优方案和RRU位置关系矩阵，计算在保证网络覆盖的情况下各RRU的功率，确定RRU功率列表；
507.获取基带资源池中RRU的工作状态及功率，并根据RRU状态最优方案和RRU功率列表，确定RRU状态切换列表和RRU功率调整列表；
508.根据RRU状态切换列表和RRU功率调整列表，通过基带资源池向RRU发送消息，该消息包含状态调整、功率调整结果。
5.根据权利要求4所述的一种基于复杂网络实现C-RAN下RRU自适应配置的方法，其特征在于，在步骤501中，构建RRU位置关系矩阵的方法为：获取RRUi与RRUj的距离dij，如果dij＜r，则bij＝1，否则，bij＝0，从而得到RRU位置关系矩阵[bii']m×m，m表示网络中RRU的数量，矩阵中每个元素bii'分别取0或1，分别表示RRUi与RRUi'不相邻和相邻，其计算方法为：若i≠i'，则bii'＝0；若i≠i'，则计算RRUi与RRUi'间的距离rii'，若rii'大于基站间距离，则bii'＝0，否则bii'＝1；其中，dij表示RRUi与RRUj的距离，r表示为距离门限值，bij表示RRUi与RRUj的位置关系。
6.根据权利要求4所述的一种基于复杂网络实现C-RAN下RRU自适应配置的方法，其特征在于，在步骤502中，建立复杂网络模型的方法为：将RRU映射为A类节点，Ue映射为B类节点，RRU和Ue之间的信道映射为边，RRU对Ue的服务时长映射作为边的权重，RRUi为第Uej服务的时长tij与周期T的比值作为矩阵元素aij，生成复杂网络矩阵[aij]m×n。
7.根据权利要求5所述的一种基于复杂网络实现C-RAN下RRU自适应配置的方法，其特征在于，在步骤504中，社区划分的方法为：若RRUi与有过载标记的RRUj相邻，则将RRUi与RRUj划为同一社区，其他RRU各自为一个社区；若存在两个社区中包含相同RRU且均有过载标记RRU，则将这两个的社区进行合并；若存在两个含有轻负载标记且相邻的RRU的社区，则将这两个社区进行合并，其余RRU合并为一个社区。
8.根据权利要求5所述的一种基于复杂网络实现C-RAN下RRU自适应配置的方法，其特征在于，在步骤507中，确定RRU状态切换列表和RRU功率调整列表的方法为：若RRUi状态最优方案中的工作状态开/关与RRUi当前工作状态开/关不一致，则将RRUi加入到状态切换列表中，从而生成RRU状态切换列表；若RRUi功率分配方案中的发射功率与当前发射功率不一致，则将RRUi加入到功率调整列表中，从而生成RRU功率调整列表。
CN201510364178.9A 2015-06-26 2015-06-26 一种基于复杂网络实现c-ran下rru自适应配置的***和方法 Active CN105025523B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510364178.9A CN105025523B (zh) 2015-06-26 2015-06-26 一种基于复杂网络实现c-ran下rru自适应配置的***和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510364178.9A CN105025523B (zh) 2015-06-26 2015-06-26 一种基于复杂网络实现c-ran下rru自适应配置的***和方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105025523A CN105025523A (zh) 2015-11-04
CN105025523B true CN105025523B (zh) 2018-06-15

Family

ID=54415139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510364178.9A Active CN105025523B (zh) 2015-06-26 2015-06-26 一种基于复杂网络实现c-ran下rru自适应配置的***和方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105025523B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105682195B (zh) * 2015-12-31 2019-06-21 中国科学技术大学 一种基于c-ran架构的无线网络节能的功率控制方法
CN106385688B (zh) * 2016-09-05 2019-11-26 中国联合网络通信集团有限公司 一种基带资源分配方法及***及控制器
CN109041277B (zh) * 2018-08-16 2021-04-02 广西师范大学 低复杂度的eh分布式基站***能量共享和功率分配方法
CN111212463B (zh) * 2020-01-10 2022-07-12 京信网络***股份有限公司 节能方法、装置、计算机设备和存储介质
CN113766619B (zh) * 2020-06-02 2023-07-25 中国联合网络通信集团有限公司 Rru动态调度方法、装置、电子设备和存储介质
CN113676919B (zh) * 2021-08-26 2022-05-17 西安电子科技大学 基于资源小区自适应生成的网络覆盖增强方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102625337A (zh) * 2012-03-08 2012-08-01 北京邮电大学 一种无线接入网自主节能管理***及方法
CN102946611A (zh) * 2012-11-28 2013-02-27 西安电子科技大学 基于禁忌搜索的密集无线局域网多维资源分配方法
EP2658231A1 (en) * 2011-01-25 2013-10-30 ZTE Corporation Energy-saving device and method for portable terminal
CN103686866A (zh) * 2012-09-26 2014-03-26 中兴通讯股份有限公司 无线资源调整方法及装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2658231A1 (en) * 2011-01-25 2013-10-30 ZTE Corporation Energy-saving device and method for portable terminal
CN102625337A (zh) * 2012-03-08 2012-08-01 北京邮电大学 一种无线接入网自主节能管理***及方法
CN103686866A (zh) * 2012-09-26 2014-03-26 中兴通讯股份有限公司 无线资源调整方法及装置
CN102946611A (zh) * 2012-11-28 2013-02-27 西安电子科技大学 基于禁忌搜索的密集无线局域网多维资源分配方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105025523A (zh) 2015-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105025523B (zh) 一种基于复杂网络实现c-ran下rru自适应配置的***和方法
CN103763747B (zh) 一种实现异构网络中动态负载均衡的方法
CN104486715B (zh) 一种基于地理位置信息的移动传感器网络分簇方法
Liu et al. Energy consumption minimization for FiWi enhanced LTE-A HetNets with UE connection constraint
CN102244879B (zh) 一种在网元间实现节能控制的方法及装置
CN105120467B (zh) 一种增强网络容量与覆盖的动态分布式天线部署方法
CN112804739A (zh) 一种基站节能方法、装置、设备及***、存储介质
CN104469830A (zh) 异构网络多基站节能管理方法
Piovesan et al. Joint load control and energy sharing for autonomous operation of 5G mobile networks in micro-grids
CN102469513A (zh) 通信***以及管理装置
CN109561486B (zh) 一种sdn与d2d网络接入策略的模式选择方法
Han et al. Energy-aware and QoS-aware load balancing for HetNets powered by renewable energy
CN106879057A (zh) 一种5g无线网络智能化节能方法
Temesgene et al. Dynamic functional split selection in energy harvesting virtual small cells using temporal difference learning
CN101610517A (zh) 认知网络资源管理***及管理方法
Habibi et al. Adaptive energy-efficient small cell sleeping and zooming in heterogeneous cellular networks
CN102291746A (zh) 一种基于IPv6异构融合网络移动管理***及管理方法
WO2014154161A1 (zh) 小区节能和节能补偿方法及设备
CN103281730B (zh) 一种基于家庭基站实现c-ran负载均衡的***及方法
Lin et al. Energy efficient fog ran (f-ran) with flexible bbu resource assignment for latency aware mobile edge computing (mec) services
Chabbouh et al. A novel cloud RAN architecture for 5G HetNets and QoS evaluation
Zhang et al. Resource allocation for D2D communication underlying 5G heterogeneous cloud radio access networks
CN110012509A (zh) 一种5g小蜂窝网络中基于用户移动性的资源分配方法
CN105578582B (zh) 一种蜂窝异构网络用户关联及资源分配方法及装置
Li et al. High-resolution cell breathing for improving energy efficiency of ultra-dense HetNets

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