【摘要】：為減少無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)的能量消耗,提出一種非對稱覆蓋補(bǔ)償方法。將休眠小區(qū)覆蓋區(qū)域劃分成若干小區(qū)域;利用基于小區(qū)域塊劃分的覆蓋補(bǔ)償算法,給周圍的基站合理分配小區(qū)域塊,達(dá)到該補(bǔ)償?shù)哪康�。該算法能夠有效減少蜂窩網(wǎng)絡(luò)的能耗,使周圍基站的覆蓋增量能耗最小。仿真結(jié)果表明,該算法不僅可以減少基站覆蓋增量能耗,相比其它覆蓋策略具有更好的阻塞率表現(xiàn)。
【圖文】：

受所有流量，那么根據(jù)用戶位置將流量分配給多個基站，實現(xiàn)分流，但是每個接受基站在接受負(fù)載后仍然需要保持非高負(fù)載的狀況，否則，返回監(jiān)控狀態(tài)。這么做是為了保證網(wǎng)絡(luò)不會因為基站的休眠而導(dǎo)致局部的負(fù)載過高服務(wù)質(zhì)量變差。（３）在計算得到最佳的接收組合后，休眠基站要求在一定的時間段內(nèi)逐漸降低其發(fā)射功率，從而使覆蓋區(qū)域的業(yè)務(wù)能夠平滑地轉(zhuǎn)移。同時接收流量的基站調(diào)整其覆蓋范圍，進(jìn)行覆蓋補(bǔ)償，然后將休眠基站的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移至補(bǔ)償基站。在基站進(jìn)入休眠之后，休眠的基站不再接收新業(yè)務(wù)的接入。最終覆蓋情況如圖２所示。圖中，基站Ａ是休眠基站，左邊表示休眠前的覆蓋情況，右邊表示休眠后的覆蓋情況。圖２扇區(qū)覆蓋補(bǔ)償１．２增量能耗模型無線基站是無線網(wǎng)絡(luò)中能耗的一個主要組成部分，基站的休眠能夠很大程度地減少網(wǎng)絡(luò)整體的能耗。基站的能耗組成如圖３所示。圖３基站能耗模型一個基站收發(fā)器如果配備了１０個射頻（ＲＦ）單元，其工作能耗將會達(dá)到２０００Ｗ。功率放大器（ＰＡ）模塊占據(jù)了整個信號收發(fā)器的７０％的輸入功率。如果休眠基站，那么收發(fā)器將停止工作，每個天線模塊將直接減少７０％的能量消耗。無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的平均能耗取決于無線信號的傳輸功率［９］，并且包括兩個組成部分：固定平均功率Ｐｃｏｎｓｔ和動態(tài)平均功率ＰＴＫ。固定平均功率指的是和發(fā)射功率、時間無·８５８·

。圖６增量能耗對比從增量能耗對比圖中不難看出，本文提出的ＳＢＣＣ算法（分成２７個小區(qū)域塊）能夠有效地減少覆蓋休眠區(qū)域所產(chǎn)生的增量能耗，這是由于本文的補(bǔ)償算法并不局限于傳統(tǒng)的對角或者三角基站補(bǔ)償，而是根據(jù)用戶的實際地理位置和周圍基站的實際負(fù)載情況，以平均每個基站的能耗最低為目的，計算最佳的用戶接收方案，，并根據(jù)得出的用戶轉(zhuǎn)移情況，調(diào)整基站的功率，實現(xiàn)較小的功率擴(kuò)大補(bǔ)償。而且，由于是非對稱的補(bǔ)償方法，可以有效地減少補(bǔ)償區(qū)域的重疊面積，從而減少重復(fù)覆蓋而導(dǎo)致的能量消耗。圖７小區(qū)域塊數(shù)量對于能耗的影響３．３小區(qū)域塊數(shù)量對于增量能耗的影響由于小區(qū)域塊的數(shù)量對于休眠區(qū)域的覆蓋分配會對覆蓋的適應(yīng)性和算法的計算復(fù)雜度產(chǎn)生影響，因此，將不同小區(qū)域塊數(shù)的增量能耗情況進(jìn)行比對。圖７中橫坐標(biāo)表示休眠區(qū)域被分成的小區(qū)域塊的個數(shù)，縱坐標(biāo)表示補(bǔ)償基站的平均增量能耗，從圖中可知，當(dāng)小區(qū)域塊在３０左右時，有一個較低谷，當(dāng)小區(qū)域塊劃分?jǐn)?shù)目在這個范圍左右時，補(bǔ)償基站增加的能耗小隊較少，而且由于小區(qū)域塊的數(shù)目較少，算法計算的復(fù)雜度較小，計算時間不長。而當(dāng)小區(qū)域塊數(shù)逐漸增大至１５０時，增量能耗逐漸接近最小，并趨于平穩(wěn)，即小區(qū)域塊數(shù)的劃分基本在１５０時就能達(dá)到最佳效果。·８６０·
【作者單位】： 華北電力大學(xué)新能源電力系統(tǒng)國家重點實驗室;
【基金】：國家863高技術(shù)研究發(fā)展計劃基金項目(2014AA01A701) 北京市自然科學(xué)基金項目(4142049)
【分類號】：TN929.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2542279