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异构蜂窝网络及其中的微基站和微基站的资源选择方法.pdf

  • 上传人:1****2
  • 文档编号:471713
  • 上传时间:2018-02-18
  • 格式:PDF
  • 页数:19
  • 大小:2.19MB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201310076449.1

    申请日:

    2013.03.11

    公开号:

    CN104053158A

    公开日:

    2014.09.17

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情:

    实质审查的生效IPC(主分类):H04W16/10申请日:20130311|||公开

    IPC分类号:

    H04W16/10(2009.01)I; H04W16/14(2009.01)I

    主分类号:

    H04W16/10

    申请人:

    株式会社日立制作所; 清华大学

    发明人:

    曹东旭; 刘春光; 周盛; 杨鹏; 牛志升; 水谷美加

    地址:

    日本东京都

    优先权:

    专利代理机构:

    北京永新同创知识产权代理有限公司 11376

    代理人:

    杨胜军

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    内容摘要

    本发明提供基于部分频率复用机制的异构蜂窝网络及其中的微基站和微基站的资源选择方法,能减少小区间的同频干扰,从而提高网络容量。本发明的异构蜂窝网络中的微基站,具有可供用户使用的资源,该资源包括频段和时隙,所述异构蜂窝网络具备包含宏基站和所述微基站的多个基站,所述微基站的特征在于具备:信息获取单元,获取所述微基站自身的配置信息和负载信息,并从与所述微基站相邻的基站获取该相邻的基站的配置信息和负载信息;及资源选择单元,根据通过信息获取单元获取的所述微基站自身和所述相邻的基站的配置信息和负载信息,从所述资源中选择出部分资源供所述用户使用。

    权利要求书

    1.  一种异构蜂窝网络中的微基站,具有可供用户使用的资源,该资源包括频段和时隙,所述异构蜂窝网络具备包含宏基站和所述微基站的多个基站,所述微基站的特征在于具备:
    信息获取单元,获取所述微基站自身的配置信息和负载信息,并从与所述微基站相邻的基站获取该相邻的基站的配置信息和负载信息;及
    资源选择单元,根据通过信息获取单元获取的所述微基站自身和所述相邻的基站的配置信息和负载信息,从所述资源中选择出部分资源供所述用户使用。

    2.
      根据权利要求1所述的异构蜂窝网络中的微基站,其中,
    所述配置信息包括基站位置和发射功率;
    所述负载信息包括用户速率需求和用户密度;
    所述信息获取单元还从所述异构蜂窝网络获取作为配置信息的微基站密度和宏基站密度;
    所述资源选择单元根据通过信息获取单元获取的所述微基站自身、所述相邻的基站的配置信息和负载信息、及所述微基站密度和宏基站密度,从所述资源中选择出部分资源供所述用户使用。

    3.
      根据权利要求1所述的异构蜂窝网络中的微基站,其中,
    所述资源选择单元从所述资源中随机地选择出部分资源供所述用户使用。

    4.
      根据权利要求1至3任一项所述的异构蜂窝网络中的微基站,其中,
    假设将所述微基站具有的全部资源分成N个资源块,从N个资源块中选择出M个资源块作为所述部分资源供用户使用,其中,N和M是正整数,N≥M;
    所述资源选择单元根据所述宏基站和微基站的发射功率,计算出系统参数c,通过下式计算出上述M的值,
    β=min{umuMcρM+ρm+λmcρM+ρm+cλM‾,1}]]>

    其中,um表示微基站的用户速率需求,uM表示宏基站的用户速率需求,ρm表示微基站密度,ρM表示宏基站密度,λm表示微基站的用户密度,λM表示宏基站的用户密度。

    5.
      一种异构蜂窝网络中的微基站的资源选择方法,所述微基站具有可供用户使用的资源,该资源包括频段和时隙,所述异构蜂窝网络具备包含宏基站和所述微基站的多个基站,所述源选择方法的特征在于具备:
    信息获取步骤,获取所述微基站自身的配置信息和负载信息,并从与所述微基站相邻的基站获取该相邻的基站的配置信息和负载信息;及
    资源选择步骤,根据通过信息获取步骤获取的所述微基站自身和所述相邻的基站的配置信息和负载信息,从所述资源中选择出部分资源供所述用户使用。

    6.
      根据权利要求5所述的异构蜂窝网络中的微基站的资源选择方法,其中,
    所述配置信息包括基站位置和发射功率;
    所述负载信息包括用户速率需求和用户密度;
    所述信息获取步骤还从所述异构蜂窝网络获取作为配置信息的微基站密度和宏基站密度;
    所述资源选择步骤根据通过信息获取步骤获取的所述微基站自身、所述相邻的基站的配置信息和负载信息、及所述微基站密度和宏基站密度,从所述资源中选择出部分资源供所述用户使用。

    7.
      根据权利要求5所述的异构蜂窝网络中的微基站的资源选择方法, 其中,
    所述资源选择步骤从所述资源中随机地选择出部分资源供所述用户使用。

    8.
      根据权利要求5至7任一项所述的异构蜂窝网络中的微基站,其中,
    假设将所述微基站具有的全部资源分成N个资源块,从N个资源块中选择出M个资源块作为所述部分资源供用户使用,其中,N和M是正整数,N≥M;
    在所述资源选择步骤中,根据所述宏基站和微基站的发射功率,计算出系统参数c,通过下式计算出上述M的值,
    β=min{umuMcρM+ρm+λmcρM+ρm+cλM‾,1}]]>

    其中,um表示微基站的用户速率需求,uM表示宏基站的用户速率需求,ρm表示微基站密度,ρM表示宏基站密度,λm表示微基站的用户密度,λM表示宏基站的用户密度。

    9.
      一种异构蜂窝网络,所述异构蜂窝网络具备多个基站,该基站包含宏基站和微基站,所述宏基站和微基站各具有可供用户使用的包括频段和时隙的资源,所述异构蜂窝网络的特征在于:
    所述宏基站具备:
    信息获取单元,获取所述宏基站自身的配置信息和负载信息;及
    资源分配单元,将所述宏基站自身具有的所述资源分配给用户使用;
    所述微基站具备:
    信息获取单元,获取所述微基站自身的配置信息和负载信息,并从与所述微基站相邻的基站获取该相邻的基站的配置信息和负载信息;及
    资源选择单元,根据通过信息获取单元获取的所述微基站自身和所述相邻的基站的配置信息和负载信息,从所述资源中选择出部分资源供所述 用户使用,再将所述部分资源分配给用户使用。

    10.
      根据权利要求9所述的异构蜂窝网络,其中,
    所述配置信息包括基站位置和发射功率;
    所述负载信息包括用户速率需求和用户密度;
    所述微基站的信息获取单元还从所述异构蜂窝网络获取作为配置信息的微基站密度和宏基站密度;
    所述微基站的资源选择单元根据通过信息获取单元获取的所述微基站自身、所述相邻的基站的配置信息和负载信息、及所述微基站密度和宏基站密度,从所述资源中选择出部分资源供所述用户使用。

    11.
      根据权利要求9所述的异构蜂窝网络,其中,
    所述微基站的资源选择单元从所述资源中随机地选择出部分资源供所述用户使用。

    12.
      根据权利要求9至11的任一项所述的异构蜂窝网络中的微基站,其中,
    假设将所述微基站具有的全部资源分成N个资源块,从N个资源块中选择出M个资源块作为所述部分资源供用户使用,其中,N和M是正整数,N≥M;
    所述微基站的资源选择单元根据所述宏基站和微基站的发射功率,计算出系统参数c,通过下式计算出上述M的值,
    β=min{umuMcρM+ρm+λmcρM+ρm+cλM‾,1}]]>

    其中,um表示微基站的用户速率需求,uM表示宏基站的用户速率需求,ρm表示微基站密度,ρM表示宏基站密度,λm表示微基站的用户密度,λM表示宏基站的用户密度。

    说明书

    异构蜂窝网络及其中的微基站和微基站的资源选择方法
    技术领域
    本发明涉及基于部分频率复用机制的异构蜂窝网络及其中的微基站和微基站的资源选择方法。
    背景技术
    目前,只包含一种基站类型的传统蜂窝网络(以下又称作同构蜂窝网络)广为应用。也已研究开发出包含多种基站类型的蜂窝网络(以下又称作异构蜂窝网络),并逐渐推广应用。
    图9是示出异构蜂窝网络的构成的示意图。在图9所示的异构蜂窝网络中,具有4个宏基站(macro BS)MBS和8个微基站mBS。在此,微基站是不同于宏基站的微型基站的总称,例如包括家庭基站(Femto BS)、微微基站(pico BS)、微基站(Micro BS)等。在此,MC表示宏基站MBS覆盖的小区,又称作宏小区,mC表示微基站mBS覆盖的小区,又称作微小区(mC)。
    通常,微基站的发射功率远低于宏基站,微小区的覆盖面积远小于宏小区,而且微小区的用户数量少于宏小区的概率很多。而现有技术中,可以将相同频段也可以为了减少小区间的干扰而将不同频段分配给微基站和宏基站。另外,分配给微基站和宏基站的频段往往处于能被全部使用或被全部关闭的状态。
    这样,在将相同的频段分配给微基站和宏基站的情况下,微基站将全部频段分配给微小区内用户使用,可能为用户提供超过需要数量的频段的所谓过量服务。所以,存在如下问题:不仅因提供过量服务而浪费资源,还因微基站与相邻基站使用相同频段而加重各小区间的干扰,降低网络容量。
    为了减少干扰,在专利文献1(US201113110385)中,公开了一种针对异构蜂窝网络分数频率复用机制的技术。该机制是传统同构蜂窝网络中分数频率复用机制的直接拓展,即基于用户的位置信息分配资源。另外,在专 利文献2(WO2012CN70868)中公开了一种在异构蜂窝网络中通过基站和微型节点使用不同的位置信息来减少干扰的解决方案。
    如上所述,虽然同构蜂窝网络在3G及以后的标准中大多使用全频复用机制,但异构蜂窝网络与同构蜂窝网络有所不同,异构蜂窝网络含有不同类型的覆盖能力,使用不同类型的基站,基站和小区之间的差别使得全频复用不再是异构蜂窝网络的最优复用机制。
    发明内容
    本发明的目的在于提供一种基于部分频率复用机制的异构蜂窝网络及其中的微基站和微基站的资源选择方法,能减少小区间的同频干扰,从而提高网络容量。
    本发明的异构蜂窝网络中的微基站,具有可供用户使用的资源,该资源包括频段和时隙,所述异构蜂窝网络具备包含宏基站和所述微基站的多个基站,所述微基站的特征在于具备:信息获取单元,获取所述微基站自身的配置信息和负载信息,并从与所述微基站相邻的基站获取该相邻的基站的配置信息和负载信息;及资源选择单元,根据通过信息获取单元获取的所述微基站自身和所述相邻的基站的配置信息和负载信息,从所述资源中选择出部分资源供所述用户使用。
    本发明设计一种分布式的部分频率复用机制,且该复用机制能随网络负载变化自适应地调整。特别地,该部分频率复用机制可以适用于各小区负载不均衡(如热点区域)和各小区用户需求不同的场景,同时也能对基站开启和休眠作出自适应的调整。
    根据本发明的异构蜂窝网络及其中的微基站、微基站的资源选择方法,微基站尽可能从所有包括频段和时隙的资源之中选择出部分资源供用户使用,这样空闲资源增加,能在保证用户需求的同时,减少小区间的同频干扰,从而提高网络容量。
    附图说明
    图1A是示意性地示出本发明的异构蜂窝网络中的微基站的构成的方框图。
    图1B~图1D是示出本发明的微基站的可供用户使用的资源的选择的示意图。
    图2是示意性地示出本发明的异构蜂窝网络中的宏基站的构成的方框图。
    图3是示出本发明的异构蜂窝网络中的微基站的资源选择方法的流程图。
    图4是示出本发明的异构蜂窝网络中的宏基站的资源分配方法的流程图。
    图5是本发明的基站之间进行配置信息交换时的消息信令图。
    图6是本发明的微基站从宏基站获取负载信息时的消息信令图。
    图7是示出图5和图6的各消息的信令的格式的图。
    图8是示出本发明的微基站从N个资源块中随机选择出M个资源块供用户使用的处理的流程图。
    图9是示出异构蜂窝网络的构成的方框图。
    具体实施方式
    以下,说明本发明的实施方式。
    本发明的异构蜂窝网络,具备多个基站,该基站包含宏基站和微基站这两种基站,宏基站和微基站各具有可供用户使用的资源,所谓“资源”包括指频段和时隙。
    宏基站具备:信息获取单元,获取宏基站自身的配置信息和负载信息;及资源分配单元,将宏基站自身具有的资源分配给用户使用。
    微基站具备:信息获取单元,获取微基站自身的配置信息和负载信息,并从与微基站相邻的基站获取该相邻的基站的配置信息和负载信息;及资源选择单元,根据通过信息获取单元获取的微基站自身和相邻的基站的配置信息和负载信息,从资源中选择出部分资源供用户使用。
    在此,所谓“相邻小区(或相邻基站)”是指与本基站覆盖的小区有相接边界或有相交区域的邻居小区(或邻居基站)。
    所谓“配置信息”是与基站的配置有关的信息,例如基站位置、发射功率(Pm、PM)、微基站密度(ρm)、宏基站密度(ρM)。
    所谓“负载信息”是指与基站覆盖的小区内的用户有关的信息,例如小区单一用户的速率需求(um、uM)(以下简称为用户速率需求)、小区内的用户密度(λm、λM)。
    当微基站不能通过负载测量等获得本小区内的负载信息时,可使用预设的值代替。当微基站不能通过信息交互等获取相邻小区的负载信息时,可用微基站自身测量得到的信息去估计相邻小区的负载信息,例如假设uM=um,λM=λm。
    以下,参照附图说明本发明的实施例。这些实施例仅为用于举例说明本发明的上述实施方式的具体动作的例子,无意限定本发明的权利要求的范围,可以根据本发明的实施方式的主旨,对其增加、删减构成要件而形成新的技术方案。
    以下,参照图1A~图1D说明本发明的微基站的构成。
    图1A是示意性地示出本发明的异构蜂窝网络中的微基站的构成的方框图,图1B~图1D是示出本发明的微基站的可供用户使用的资源的选择方案的示意图。
    如图1A所示,异构蜂窝网络中的微基站mBS具备发送模块101、接收模块102、存储模块103、自配置模块110、邻居发现模块111、信息交互模块112、负载测量模块113、短周期更新模块114、长周期更新模块115和资源选择模块120。其中,资源选择模块120包括计算模块121和M-RB(M个随机资源块)生成模块122。
    发送模块101用于向外部的用户和异构蜂窝网络的其他基站等发送包括数据和信息的消息信令等。
    接收模块102用于接收从外部的用户和异构蜂窝网络的其他基站等发送来的包括数据和信息的消息信令等。
    存储模块103用于存储各种数据、信息等。
    自配置模块110用于获取微基站自身的ID、位置和发射功率Pm等配置信息,还从核心网络获取宏基站密度ρM和微基站密度ρm等配置信息。
    邻居发现模块111用于发现相邻的基站,包括相邻的微基站和相邻的宏基站。例如,从自相邻的小区漫游过来的用户,获取该相邻的小区所属基站的信息,例如基站的ID。
    信息交互模块112用于与相邻的基站交换各种信息,例如配置信息和负载信息。当然,当对方基站不需要(不请求)这些信息时,就不用发送这些信息,仅单纯接收而获取这些信息即可。
    负载测量模块113用于估计微基站覆盖的微小区的大小,测量微小区的实际负载,从而获得微基站的负载信息,例如计算出微小区内的用户密度λm、微小区的用户速率需求um。
    短周期更新模块114用于以较短周期通过M-RB生成模块122重新选择供用户使用的资源,此时,不需要更新系统参数。在此,所谓短周期的长度并不特别限定,可根据需要设定。而且,短周期更新的动作可以通过规定时间或规定事件来触发。
    长周期更新模块115用于以较长周期通过计算模块121和M-RB生成模块122重新选择供用户使用的资源,此时,需要更新系统参数。在此,所谓长周期的长度也不特别限定,设定为比短周期长即可。而且,长周期更新的动作可以通过规定时间或规定事件来触发。
    资源选择模块120用于根据获取的微基站自身和相邻的基站的配置信息和负载信息,从可供用户使用的所有资源(例如N个)中选择出部分资源(M个,N≥M)供用户使用。这个选择可以是随机进行的,这样处理过程简单,也可以精确地选择最优的资源,虽然可能更加减少干扰,但这样非常复杂,花费时间。下面,将在说明计算模块121和M-RB生成模块122时描述一个具体的资源选择处理,但不限于此,只要能在保证用户需求的同时尽可能多地留下空闲的资源即可。
    计算模块121用于进行计算。例如,按照式(1)~(3)计算出β和M的值。
    c=(PMPm)2/α]]>    式(1)
    β=min{umuMcρM+ρm+λmcρM+ρm+cλM‾,1}]]>    式(2)
        式(3)
    其中,
    c表示系统参数,取决于宏微基站的发射功率;
    Pm表示微基站的发射功率;
    PM表示宏基站的发射功率;
    α表示路径衰落因子,通常为常数,典型值为3.7、4等;
    um表示微小区单一用户的用户速率需求;
    uM表示宏小区单一用户的用户速率需求;
    ρm表示微基站密度,表示单位面积的活跃微基站的数量,不包含休眠的微基站等;
    ρM表示宏基站密度,表示单位面积的活跃宏基站的数量,不包含休眠的微基站等;
    λm表示微小区内的用户密度,表示单位面积内有服务请求的用户的数量,不包含待机或休眠的用户;
    λM表示宏小区内的用户密度,表示单位面积内有服务请求的用户数量,不包含待机或休眠的用户;
    表示多个宏小区的用户密度的平均值;
    N表示可供用户使用的资源能被分割而成的资源块的总块数;
    M表示从N个资源块中选出的供用户使用的部分资源块的块数。
    若将式(2)表示为β=min{A,B},则其意为β等于A和B之中较小的数。当通过式(2)计算出的β等于1时,意味着微基站需要选择所有资源块供用户使用,当β小于1时,β值越小,选择出的资源块就越少,空闲资源块就越多。
    M和N都为整数,当Nβ不为整数时将其向上取整。例如,若Nβ=2.3,则M=3。因为β小于等于1,所以M也小于等于N。
    M-RB生成模块122从N个资源块从随机选择M个资源块供用户使用。在以后的说明中,将会参照图8详细说明其处理过程。
    以上,说明了通过式(1)~(3)计算出β和M的值,再从N个资源 块中选择出M个资源块供用户使用的例子,但不发明不限于此,只要能在保证用户需求的同时,尽量减少选择出的资源的数量即可。
    例如,有关β的计算公式((式(1)和式(2)),当然可以使用其他负载信息和配置信息。另外,选择的资源块的块数(M)也可以不直接使用由式(3)计算出的M值,而是根据该M值得到,例如,对M乘以一个大于1的系数,或加上规定数值(例如1、2)而得到,这样,虽然会多选择出一些资源,但能为用户需求提供一定的余裕,更好地满足用户需求。
    在图1B~图1D中分别示出了可供用户使用的资源的选择方案,此时,N=16,M=6。具体而言,微基站总计可向用户提供16块资源块,从中选择6个资源块供用户使用,空闲资源块为16-6=10个,所以大大减少了小区间的干扰,从而能提高网路容量。
    接着,参照图2说明本发明的宏基站的构成。
    图2是示意性地示出本发明的异构蜂窝网络中的宏基站的构成的方框图。
    如图2所示,异构蜂窝网络中的宏基站MBS具备发送模块201、接收模块202、存储模块203、自配置模块210、邻居发现模块211、信息交互模块212、负载测量模块213、短周期更新模块214、长周期更新模块215和资源分配模块220。
    资发送模块201用于向外部的用户和异构蜂窝网络的其他基站等发送包括数据和信息的消息信令等。
    接收模块202用于接收从外部的用户和异构蜂窝网络的其他基站等发送来的包括数据和信息的消息信令等。
    存储模块203用于存储各种数据、信息等。
    自配置模块210用于获取宏基站自身的ID、位置和发射功率PM等配置信息,还从核心网络获取宏基站密度ρM和微基站密度ρm等配置信息。
    邻居发现模块211用于发现相邻的基站,包括相邻的微基站和相邻的宏基站。例如,从自相邻的小区漫游过来的用户,获取该相邻的小区所属基站的信息,例如基站的ID。
    信息交互模块212用于与相邻的基站交换各种信息,例如配置信息和负载信息。当然,当宏基站不需要这些信息时,就不用请求相邻基站发送 这些信息,仅单纯发送这些信息即可。
    负载测量模块213用于估计宏基站覆盖的宏小区的大小,测量宏小区的实际负载,从而获得宏基站的负载信息,例如计算出宏小区内的用户密度λM、宏小区的用户速率需求uM。
    短周期更新模块214用于以较短周期通过资源分配模块220重新分配用户使用的资源。在此,所谓短周期的长度并不特别限定。
    长周期更新模块215用于以较长周期通过计算模块221和M-RB生成模块222重新选择供用户使用的资源,此时,需要更新系统参数。在此,所谓长周期的长度也与短周期一样不特别限定。
    资源分配模块220用于将资源分配给用户使用。
    如上所述,有关向用户分配资源,微基站与宏基站不同。宏基站直接将全部资源分配给用户使用。而微基站先从所有资源中选择出部分资源,然后再将选择出的部分资源分配给用户使用,这样会使另一部分资源空闲,从而能减少小区间的干扰,提高网络容量。
    另外,微基站从所有资源中选择出部分资源的处理能以一定周期反复随机进行,这样选择的资源块及资源块的数量也会发生变化。当存在干扰很强的频段等资源时,也不会一直使用该干扰很强的频段。
    以下,参照图3来说明本发明的微基站的资源分配方法。
    图3是示出本发明的异构蜂窝网络中的微基站的资源选择方法的流程图。
    如图3所示,首先,微基站进行自配置处理,获取微基站自身的ID、位置和发射功率等配置信息,并从网络获取微基站密度ρm和宏基站密度ρM(步骤S301)。
    然后,从自周围小区漫游到微基站自身覆盖的当前小区来的关联用户,获取该周围小区所属基站的ID,从而发现相邻的基站(又称作邻居基站)(步骤S302)。当然,该相邻的基站可能是宏基站也可能是微基站,但为了便于说明,在此假设微基站只与其他宏基站相邻。
    接着,与发现的基站相互交换基站位置、发射功率等配置信息(步骤S303)。
    之后,根据最强信号接入准则,估算当前小区的面积(步骤S304)。
    然后,测量当前小区的业务负载,例如在一段时间内的不同时间点上对有服务请求的用户的数量进行抽样,统计其平均值,进而根据步骤S304中估计的面积计算出微小区内的用户密度λm,另外,可以从用户的请求服务类型中获得微小区的用户速率需求um(步骤S305)。
    接着,再次与周围的宏基站交换负载信息,获取发现的相邻宏基站的用户速率需求uM和用户密度λM等负载信息(步骤S306)。此时,若相邻的宏基站不需要,也可以不将微基站自身的负载信息发送给相邻的宏基站。
    之后,根据上述式(1)和式(2)计算出β的值,根据上述公式(3)计算出M的值(步骤S307)。
    然后,从全部N个资源块中随机选择M个资源块供用户使用(步骤S309)。在以后的说明中,有关M个资源块的随机选择方法,将参照图8详细说明。
    之后,将产生的M个随机资源块分配给用户使用,在此采用现有技术即可(步骤S310)。
    关于资源分配的更新包括长周期更新和短周期更新。进行长周期更新时,需要重新计算β和M的值,反复进行步骤S305到步骤S309。进行短周期更新时,不重新计算β和M的值,直接使用之前计算出的M的值,仅反复进行步骤S308到步骤S309,这样,频段选择更为快速、便捷。
    以下,参照图4来说明本发明的宏基站的资源分配方法。
    图4是示出本发明的宏基站的资源分配方法的流程图。
    图4是示出本发明的异构蜂窝网络中的微基站的资源分配方法的流程图。为了便于说明,在此假设宏基站不需要获取相邻基站的负载信息。
    如图4所示,首先,宏基站进行自配置处理,获取宏基站自身的ID、位置和发射功率等配置信息,从网络获取微基站密度ρm和宏基站密度ρM(步骤S401)。
    然后,从自周围小区漫游到微基站自身覆盖的当前小区来的关联用户,获取该周围小区所属基站的ID,从而发现相邻的基站,该基站可能是宏基站也可能是微基站(步骤S402)。
    接着,与发现的基站相互交换基站位置、发射功率等配置信息(步骤S403)。
    之后,根据最强信号接入准则,估算当前小区的面积(步骤S404)。
    然后,测量当前小区的业务负载,例如在一段时间内的不同时间点上对有服务请求的用户的数量进行抽样,统计其平均值,进而根据步骤S404中估计的面积计算出宏小区内的用户密度λM,另外,可以从用户的请求服务类型中获得宏小区的用户速率需求uM(步骤S405)。
    接着,从全部资源中向用户分配供其使用的资源,在此采用现有技术即可(步骤S406)。
    关于资源分配的更新包括长周期更新和短周期更新。进行长周期更新时,反复进行步骤S405到步骤S406。进行短周期更新时,仅反复进行步骤S406。
    以下,参照图5来说明本发明的图3的步骤S303和图4的步骤S403的具体处理过程。
    图5是本发明的基站之间进行配置信息交换时的消息信令图。其中,特定基站和相邻基站可以是宏基站也可以是微基站。有关各种请求、响应、确认等的消息信令的格式将在以后参考图7进行详细说明。
    首先,在特定基站获取邻居基站的ID(参见步骤S302、S402)之后,特定基站向邻居基站发送包括邻居基站的ID的链接建立请求,请求与邻居基站之间建立链接(S501)。邻居基站响应该请求,向特定基站发送ACK(确认)消息(S502)。由此,在特定基站和邻居基站之间建立链接。
    然后,特定基站向邻居基站发送信息发送请求,请求邻居基站的基站位置、发射功率等配置信息(S503)。邻居基站响应该请求,将自身的基站位置、发射功率等配置信息发送到特定基站(S504)。特定基站在接收这些配置信息之后,向邻居基站发送信息接收确认,确认收到配置信息(S505)。
    接着,邻居基站向特定基站发送配置信息发送请求,请求特定基站的基站位置、发射功率等配置信息(S506)。特定基站响应该请求,将自身的基站位置、发射功率等配置信息发送到邻居基站(S507)。邻居基站在接收这些配置信息之后,向特定基站发送信息接收确认,确认收到配置信息(S508)。
    之后,特定基站向邻居基站发送表示信息交互结束的消息(S509)。邻居基站向特定基站发送ACK(确认)消息(S510)。
    由此,在经过S501到S510之后,特定基站和邻居基站之间的信息交互(参见步骤S302、步骤S402)完成。
    以下,参照图6来说明本发明的图3的步骤S306的具体处理过程。
    图6是本发明的微基站从宏基站获取负载信息时的消息信令图。有关各种请求、响应、确认等的消息信令的格式将在以后参考图7进行详细说明。
    首先,在特定微基站获取邻居宏基站的ID(参见步骤S402)之后,特定微基站向邻居宏基站发送包括邻居宏基站的ID的链接建立请求,请求与邻居宏基站之间建立链接(S601)。邻居宏基站响应该请求,向特定微基站发送ACK(确认)消息(S602)。由此,在特定微基站和邻居宏基站之间建立链接。
    然后,特定微基站向邻居宏基站发送负载信息发送请求,请求邻居宏基站的用户密度和用户速率需求等负载信息(S603)。邻居宏基站响应该请求,将自身的用户密度和用户速率需求等负载信息发送到特定微基站(S604)。特定微基站在接收这些负载信息之后,向邻居宏基站发送信息接收确认,确认收到这些负载信息(S605)
    接着,特定微基站向邻居宏基站发送表示信息交互结束的消息(S606)。邻居宏基站向特定微基站发送ACK(确认)消息(S610)。
    由此,在经过S601到S607之后,特定微基站获取邻居宏基站的负载信息。
    以下,参照图7来说明图5和图6中的各种消息信令的格式。
    图7是示出图5和图6的消息的信令格式的图。
    如图7所示,链接建立请求、链接建立确认、信息发送请求、信息发送响应、信息接收确认等消息包括序列号701、标志702、检验和703和数据704这4个域。
    其中,序列号701用于为该条消息指定一个序列号。
    标志702表示该消息的类型是“请求”、“响应”、“确认(ACK)”还是“结束(END)”。
    检验和703用于表示验证头部是否已经收到损坏。
    数据704的长度可变,用于记载消息的内容。如果标志702是“请求”, 则数据704包含请求的具体内容;如果标志702是“响应”,则数据704包含回答请求的序列号和回答的内容;如果标志702是确认“确认”,则数据704包含确认的序列号;如果标志702是“结束”,则数据704为空。
    以下,参照图8来说明本发明的图3的步骤S309的具体处理过程。
    图8是表示本发明的微基站从N个资源块中随机选择出M个资源块供用户使用的处理的流程图。其中,N和M是正整数,N≥M。
    如图8所示,首先,从1到N,为N个资源块的每个资源块分配一个随机数(步骤S801)。接着,将在步骤S801中获取的N个随机数按照从小到大的顺序排序,将第M小的随机数确定为阈值(步骤S802)。最后,遍历N个资源块对应的随机数,与在步骤S802中获取的阈值进行比较,从N个资源块中选择出比较结果为“小于等于”的M个资源块。

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    蜂窝 网络 及其 中的 基站 资源 选择 方法
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    本文标题:异构蜂窝网络及其中的微基站和微基站的资源选择方法.pdf
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