用戶接入方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及無線通信技術領域，尤其涉及一種用戶接入方法。
【背景技術】
[0002] 隨著人們對于高速數(shù)據(jù)傳輸需求的提高，基站的負載隨之大幅度增加，基站能耗 過大的問題日益凸顯。針對該問題，網絡運營商開始考慮使用能量收集技術采集到的清潔 能源（如太陽能，風能等）給基站供電，從而減少傳統(tǒng)電網能源的消耗，節(jié)省用電成本。
[0003] 雖然傳統(tǒng)蜂窩網絡中的宏基站所需電量過高，單純依靠清潔能源很難滿足宏基站 高功率的穩(wěn)定供電需求，但是，異構蜂窩網絡中微基站能量消耗較低，覆蓋范圍較小，對新 能源收集速率的需求比較低，因此，可以在異構蜂窩網絡中應用能量收集技術，即將能量收 集節(jié)點安裝在基站中，使用清潔能源對基站供電。
[0004] 然而，由于可再生的清潔能源能量本身會隨著環(huán)境的變化而波動，具有隨機性，并 不能為異構蜂窩網絡提供穩(wěn)定且高功率的電量，況且，由傳統(tǒng)電網供電的異構蜂窩網絡中 的用戶接入方法只考慮用戶與基站間的信道容量和基站負載情況，不能根據(jù)基站的清潔能 源可用能量來自適應的調整用戶的接入情況，因此，由傳統(tǒng)電網供電的異構蜂窩網絡的用 戶接入方法直接應用到由清潔能源供電的異構蜂窩網絡中時，會產生基站負載分配不均 衡，能源分配不合理，系統(tǒng)能量利用率低等問題。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明提供了一種用戶接入方法，能夠解決現(xiàn)有用戶接入方法產生的基站負載分 配不均衡，能源分配不合理，系統(tǒng)能量利用率低的問題。
[0006] 本發(fā)明提供的一種用戶接入方法，包括：
[0007] 在第k次迭代過程中，基站BSi廣播所述基站BS i在第k-Ι次迭代后的加權效用值 ，k為自然數(shù)，為所述基站BSi的初始加權效用值；
[0008] 所述基站BSi接收用戶設備UE ^發(fā)送的拓撲勢，所述拓撲勢?為所述用戶設 備UEj根據(jù)接收到的至少一個基站BS m發(fā)送的剩余可用能量Z m、發(fā)射功率pm、第k次迭代后 的加權效用值以及所述用戶設備UEj與所述至少一個基站BS m2間的信道容量Cmj，計算 每一基站對應的用戶接入因子后，當所述基站BSi對應的用戶接入因子Φ；^最小時發(fā)送的， i ^ m ；
[0009] 所述基站BSi?據(jù)所述拓撲勢 <"，計算所述基站BSi在第k次迭代后的實際效用 值 Αα-);
[0010] 所述基站BSi根據(jù)所述基站BS i在第k次迭代后的實際效用值和所述基站BSi 在第k-1次迭代后的加權效用值p/+11，計算所述基站BSi在第k次迭代后的加權效用值 (k) P1 '
[0011] 所述基站BSi判斷第k次迭代后的實際效用值/7,(?)與第k次迭代后的加權效用值 ^ _之差的絕對值是否小于一設定的收斂常數(shù)；
[0012] 若是，所述基站851向所述用戶設備UE ^發(fā)送允許接入請求；否則，所述基站BS 播所述基站BSi在第k次迭代后的加權效用值及Ul。
[0013] 本發(fā)明還提供一種用戶接入方法，包括：
[0014] 在第k次迭代過程中，用戶設備UEj根據(jù)至少一個基站BS _"的剩余可用能量Z m、發(fā) 射功率Pm以及所述用戶設備UE」與所述至少一個基站BS之間的信道容量c mj，計算所述用 戶設備UE^與所述至少一個基站BS m在第k次迭代后的拓撲勢;
[0015] 所述用戶設備UEj根據(jù)接收到的所述至少一個基站BS m在第k次迭代后的加權效 用值Al"以及所述拓撲勢，計算所述至少一個基站BSm在第k次迭代后中的用戶接入因 子;其中，所述用戶接入因子為所述至少一個基站BSm在第k次迭代后的加權效用 值^1與所述拓撲勢的比值，即
【主權項】
1. 一種用戶接入方法，其特征在于，包括： 在第k次迭代過程中，基站BSi廣播所述基站BSi在第k-1次迭代后的加權效用值 巧'W'，k為自然數(shù)，巧'"為所述基站BSi的初始加權效用值； 所述基站BSi接收用戶設備肥j.發(fā)送的拓撲勢，所述拓撲勢為"為所述用戶設備肥J根據(jù)接收到的至少一個基站BSm發(fā)送的剩余可用能量Zm、發(fā)射功率Pm、第k次迭代后的加權 效用值W及所述用戶設備肥J與所述至少一個基站BSm之間的信道容量Cmj.，計算每一基 站對應的用戶接入因子后，當所述基站BSi對應的用戶接入因子最小時發(fā)送的，iGm; 所述基站BSi根據(jù)所述拓撲勢夢f，計算所述基站BSi在第k次迭代后的實際效用值 成1 ; 所述基站BSi根據(jù)所述基站BSi在第k次迭代后的實際效用值片"和所述基站BSi在第k-1次迭代后的加權效用值巧，計算所述基站BSi在第k次迭代后的加權效用值巧W; 所述基站BSi判斷第k次迭代后的實際效用值片"與第k次迭代后的加權效用值巧W 之差的絕對值是否小于一設定的收斂常數(shù)； 若是，所述基站BSi向所述用戶設備UEj.發(fā)送允許接入請求；否則，所述基站BSi廣播所 述基站BSi在第k次迭代后的加權效用值巧W。
2. 根據(jù)權利要求1所述的用戶接入方法，其特征在于，在所述基站BSi廣播所述基站 BSi在第1次迭代后的加權效用值巧"I之前，還包括： 所述基站BSi廣播所述基站BSi的剩余可用能量Z1、發(fā)射功率PiW及初始加權效用值 _(〇} Pi。
3. 根據(jù)權利要求2所述的用戶接入方法，其特征在于，所述用戶設備UEj.與所述基站 BSi之間的拓撲勢巧/為
義 其中，馬.為所述用戶設備肥J接入所述基站BSi時，所述用戶設備肥j.需要的服務Cy 時間，Aj.為所述用戶設備肥j.待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，cu為所述基站BSi與所述用戶設備肥J之 間的信道容量；4 =胃^為所述基站BSi可W持續(xù)工作的時間；0i為權重因子，表征所述基Pi 站BSi的影響范圍。
4. 根據(jù)權利要求3所述的用戶接入方法，其特征在于，所述基站BSi的實際效用值Pi 為接入所述基站BSi的所有用戶設備與所述基站BSi之間的拓撲勢0^之和，巧
其中，x= {Xy}為所述基站BSi的用戶接入矩陣，并且
'斬為 所述用戶設備肥j與所述基站BSi之間的拓撲勢。
5. 根據(jù)權利要求1~4任一項所述的用戶接入方法，其特征在于，所述基站BSi在第 k次迭代后的加權效用值巧…，具體為：巧…二妨"，+(1-所A"，，其中，巧…為所述基站BSi在第k次迭代后的加權效用值；巧^>為所述基站BSi在第k-1次迭代后的加權效用值； P為所述基站BSi在第k次迭代后的實際效用值；0為權重常數(shù)，0《0 <1。
6. -種用戶接入方法，其特征在于，包括： 在第k次迭代過程中，用戶設備肥j.根據(jù)至少一個基站BSm的剩余可用能量Zm、發(fā)射功 率PmW及所述用戶設備UEj.與所述至少一個基站BSm之間的信道容量Cmj.，計算所述用戶設 備肥j.與所述至少一個基站BSm在第k次迭代后的拓撲勢城^ ; 所述用戶設備肥j根據(jù)接收到的所述至少一個基站BSm在第k次迭代后的加權效用值 巧1^1W及所述拓撲勢，計算所述至少一個基站BSm在第k次迭代后中的用戶接入因子 巫;其中，所述用戶接入因子。為所述至少一個基站BSm在第k次迭代后的加權效用值 與所述拓撲勢括^|的比值，即
所述用戶設備肥J從所述用戶接入因子中，選擇用戶接入因子最小的基站BSi作為 服務基站，iEm; 所述用戶設備肥j.向所述基站BSi發(fā)送所述用戶設備肥j.與所述基站BSi在第k次迭代 后的拓撲勢I口 所述用戶設備肥j接收所述基站BSi向所述用戶設備肥j.發(fā)送的允許接入請求，所述允 許接入請求為所述基站BSi在第k次迭代后的實際效用值pW與在第k次迭代后的加權效 用值巧之差的絕對值小于一設定的收斂常數(shù)時發(fā)送的； 所述用戶設備肥J接入所述基站BS1。
7. 根據(jù)權利要求6所述的用戶接入方法，其特征在于，在所述用戶設備UEj.計算所述用 戶設備肥J與所述至少一個基站BSm在第1次迭代后的拓撲勢姑;j之前，還包括： 所述用戶設備肥j接收所述至少一個基站BSm廣播的剩余可用能量Zm、發(fā)射功率PmW及初始加權效用值巧1°|。
8. 根據(jù)權利要求7所述的用戶接入方法，其特征在于，所述用戶設備UEj.與所述基站 BSi之間的拓撲勢巧/為
乂， 其中，而為所述用戶設備肥j接入所述基站BSi時，所述用戶設備肥j.需要的服務Cy 時間，Aj.為所述用戶設備肥j.待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，cu為所述基站BSi與所述用戶設備肥J之 間的信道容量；4 為所述基站BSi可W持續(xù)工作的時間；0i為權重因子，表征所述基 Pi 站BSi的影響范圍。
9. 根據(jù)權利要求8所述的用戶接入方法，其特征在于，所述基站BSi的實際效用值Pi 為接入所述基站BSi的所有用戶設備與所述基站BSi之間的拓撲勢A之和，良[
其中，X= {xy}為所述基站BSi的用戶接入矩陣，并且
，的為 所述用戶設備肥j與所述基站BSi之間的拓撲勢。
10. 根據(jù)權利要求6~9任一項所述的用戶接入方法，其特征在于，所述用戶設備肥J接 收到的所述基站BS在第k次迭代后的加權效用值巧…，具體為：巧…=衝"-'I+y-巧戶;'|， 其中，巧"1為所述基站BSi在第k次迭代后的加權效用值；巧為所述基站BSi在第k-1次 迭代后的加權效用值；A'為所述基站BSi在第k次迭代后的實際效用值；0為權重常數(shù)， 0《0 <1。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用戶接入方法，包括：在第k次迭代過程中，基站BSi廣播其在第k-1次迭代后的加權效用值接收用戶設備UEj發(fā)送的拓撲勢根據(jù)該拓撲勢計算其在第k次迭代后的實際效用值根據(jù)其第k次迭代后的實際效用值和第k-1次迭代后的加權效用值計算在第k次迭代后的加權效用值判斷第k次迭代后的實際效用值與第k次迭代后的加權效用值之差的絕對值是否小于一設定的收斂常數(shù)；若是，向用戶設備UEj發(fā)送允許接入請求；否則，廣播其在第k次迭代后的加權效用值本發(fā)明的技術方案，綜合考慮了用戶設備和基站本身等各方面的因素，實現(xiàn)了基站間的均衡分配，提高了清潔能源能量的利用率。
【IPC分類】H04W48-06, H04W28-08, H04W48-10
【公開號】CN104796946
【申請?zhí)枴緾N201510225130
【發(fā)明人】張?zhí)炜? 徐鴻章, 劉丹彤
【申請人】北京郵電大學
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年5月5日