一种虚拟小区中同步传输节点的选择方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种虚拟小区中同步传输节点的选择方法及设备，属于无线通信技术领域。本发明专利技术方法包括：计算虚拟小区的吞吐量和回程开销；根据计算出的虚拟小区的吞吐量和回程开销，对虚拟小区中所有符合条件的同步TP组合计算能量效率，得到虚拟小区的最优的同步TP集合。本发明专利技术还公开了一种虚拟小区中同步传输节点TP的选择设备。本申请技术方案采用的TP选择算法，可以提高超密集网络部署场景中虚拟小区的组织效率，做到形成虚拟小区的同步TP数少，减少数据同步开销，同时又能保证虚拟小区的最大吞吐量。

【技术实现步骤摘要】
一种虚拟小区中同步传输节点的选择方法及设备
本专利技术涉及无线通信
，特别涉及第五代移动通信系统(5G)中超密集网络场景下以用户为中心虚拟小区组成的方案。
技术介绍
超密集网络(UDN)是第五代(5G)移动通信的关键技术之一，在写字楼、超级市场、火车站、体育馆、密集住宅区等室内人流密集场景进行大量微小区基站的部署，提高覆盖及增加数据业务传输速率，以适应未来5G移动通信的1000倍数据业务量需求，在室内大量部署小型化基站成为未来移动通信发展的一个重要方向。但随着小基站部署密度增大，小区间干扰问题将日益突出，单个传输节点(TP)的吞吐量和工作效率会显著下降。因此，针对超密集网络的特点研究先进的干扰管理及控制技术，提升网络的工作效率，是5G移动通信研究的重要方向之一，其中虚拟小区技术是解决超密集组网场景干扰问题的有效方法。虚拟小区是以用户终端为中心，在用户周围的多个TP组成该用户的虚拟小区，根据用户需求为用户提供服务。虚拟小区的TP分为服务TP和同步TP，服务TP是当前正在为终端提供服务的TP，同步TP是没有向终端提供服务，但已做好资源预留和数据准备，随时能为终端提供服务的TP，这样在终端移动而进行服务TP切换时，同步TP能立即为终端提供服务，保证较稳定的QoS(Quality-of-Service，业务质量)。虚拟小区内的TP与终端之间有较好的链路质量，虚拟小区随着终端移动和网络环境变化而快速更新，即不断有新的TP加入，同时有旧的TP退出虚拟小区，保证虚拟小区TP终端间始终有较好的链路质量。我们把终端移动过程中发生的服务TP切换，如果切换后的新服务TP是虚拟小区中的同步TP，称为服务命中，反之称为服务不命中。服务命中，能保持稳定的业务连接；服务不命中则需要重新进行切换数据准备，降低终端业务性能。显然，组成虚拟小区的同步TP数越多，命中率就越高，就越能保证终端移动过程中的QoS，但另一方面，虚拟小区的同步TP需要增加信令和数据开销，过多的TP会造成系统资源的浪费，影响整个系统效率。因此，如何选择虚拟小区的同步TP，做到组成虚拟小区的TP数尽可能少，但又能保证终端移动过程中服务TP切换较高命中率，是形成虚拟小区需要解决的关键问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种虚拟小区中同步传输节点的选择方法及设备，可以解决现有虚拟小区中传输节点多且切换命中率低的问题。本专利技术公开了一种虚拟小区中同步传输节点TP的选择方法，包括：计算虚拟小区的吞吐量和回程开销；根据计算出的虚拟小区的吞吐量和回程开销，对虚拟小区中所有符合条件的同步TP组合计算能量效率，得到虚拟小区的最优的同步TP集合。可选地，上述方法中，计算虚拟小区的吞吐量的过程包括：计算虚拟小区中同步TP集合提供给用户的和速率；计算虚拟小区的中断概率，得到未中断概率；根据同步TP集合提供给用户的和速率和虚拟小区的未中断概率计算得到虚拟小区的吞吐量。可选地，上述方法中，采用如下公式计算虚拟小区中同步TP集合提供给用户的和速率R(N)：式中，N代表所选择的同步TP集合，代表用户j与TPn之间的信道衰落，代表用户侧接收功率，σ2代表噪声功率方差，pn代表TPn的发射功率。可选地，上述方法中，采用如下公式计算虚拟小区的中断概率：可选地，上述方法中，采用如下公式计算虚拟小区的吞吐量：可选地，上述方法中，所述回程开销包括：光纤backhaul链路的消耗，以及无线自回程链路的消耗。可选地，上述方法中，采用如下公式计算回程开销：其中,maxdl为在汇聚节点下行链路接口最大值；代表汇聚节点中一次交换的能量消耗；Nul，Pul代表上行路接口的数目以及一个上行链路接口的消耗；Pdl代表一个下行链路接口的消耗；Rmax代表一个上行链路最大传输速率；N代表所选择的同步TP集合；Ri为所选择同步TP集合中第i个基站的数据流量。可选地，上述方法中，采用如下公式计算虚拟小区中所有符合条件的同步TP组合的能量效率：本专利技术还公开了一种虚拟小区中同步传输节点TP的选择设备，包括：第一单元，计算虚拟小区的吞吐量和回程开销；第二单元，根据计算出的虚拟小区的吞吐量和回程开销，对虚拟小区中所有符合条件的同步TP组合计算能量效率，得到虚拟小区的最优的同步TP集合。可选地，上述设备中，所述第一单元计算虚拟小区的吞吐量的过程包括：计算虚拟小区中同步TP集合提供给用户的和速率；计算虚拟小区的中断概率，得到未中断概率；根据同步TP集合提供给用户的和速率和虚拟小区的未中断概率计算得到虚拟小区的吞吐量。可选地，上述设备中，所述第一单元采用如下公式计算虚拟小区中同步TP集合提供给用户的和速率R(N)：式中，N代表所选择的同步TP集合，代表用户j与TPn之间的信道衰落，代表用户侧接收功率，σ2代表噪声功率方差，pn代表TPn的发射功率。可选地，上述设备中，采用如下公式计算虚拟小区的中断概率：可选地，上述设备中，所述第一单元采用如下公式计算虚拟小区的吞吐量：可选地，上述设备中，所述回程开销包括：光纤backhaul链路的消耗，以及无线自回程链路的消耗。可选地，上述设备中，采用如下公式计算回程开销：其中,maxdl为在汇聚节点下行链路接口最大值；代表汇聚节点中一次交换的能量消耗；Nul，Pul代表上行路接口的数目以及一个上行链路接口的消耗；Pdl代表一个下行链路接口的消耗；Rmax代表一个上行链路最大传输速率；N代表所选择的同步TP集合；Ri为所选择同步TP集合中第i个基站的数据流量。可选地，上述设备中，采用如下公式计算虚拟小区中所有符合条件的同步TP组合的能量效率：本申请技术方案采用的TP选择算法，可以提高超密集网络部署场景中虚拟小区的组织效率，做到形成虚拟小区的同步TP数少，减少数据同步开销，同时又能保证虚拟小区的最大吞吐量。附图说明图1是本专利技术进行虚拟小区中同步传输节点的选择流程图；图2是本专利技术实施例中超密集网络系统模型示意图；图3是本专利技术实施例中虚拟小区TP数目对能量效率影响的仿真示意图；图4是本专利技术实施例中目标速率对能量效率影响的仿真示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文将结合具体实施方式对本专利技术技术方案作进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。实施例1本申请专利技术人提出，虚拟小区的同步TP选择至少需要考虑如下三个因素。第一，由于移动用户的业务类型不同，其需求不同，因此用户的目标速率不同，选择算法需要贴合每个用户的不同需求。第二，为了保证同步TP足够高的和速率，在这样的情况下，需要在用户连接到同步TP时能够保证更高的速率，得到更好的服务。第三，为了保持低开销，同步用户信息到同步TP会带来信令及功率消耗，因此需要减少这种消耗。基于上述思想，本实施例提供一种虚拟小区中同步TP的选择方法，如图1所示，主要包括如下操作：步骤100，计算虚拟小区的吞吐量；该步骤中，可以由服务TP根据收到的用户测量报告，确定虚拟小区TP列表，从而计算虚拟小区的吞吐量。步骤200，计算虚拟小区的回程开销；该步骤中，可以由服务TP根据各个TP回程链路的状态，计算回程开销。步骤300，计算能量效率，并进行简化，确定虚拟小区的最优的同步TP集合。该步骤中，主要是根据计算出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种虚拟小区中同步传输节点TP的选择方法，其特征在于，包括：计算虚拟小区的吞吐量和回程开销；根据计算出的虚拟小区的吞吐量和回程开销，对虚拟小区中所有符合条件的同步TP组合计算能量效率，得到虚拟小区的最优的同步TP集合。

【技术特征摘要】
1.一种虚拟小区中同步传输节点TP的选择方法，其特征在于，包括：计算虚拟小区的吞吐量和回程开销；根据计算出的虚拟小区的吞吐量和回程开销，对虚拟小区中所有符合条件的同步TP组合计算能量效率，得到虚拟小区的最优的同步TP集合。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，计算虚拟小区的吞吐量的过程包括：计算虚拟小区中同步TP集合提供给用户的和速率；计算虚拟小区的中断概率，得到未中断概率；根据同步TP集合提供给用户的和速率和虚拟小区的未中断概率计算得到虚拟小区的吞吐量。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，采用如下公式计算虚拟小区中同步TP集合提供给用户的和速率R(N)：式中，N代表所选择的同步TP集合，代表用户j与TPn之间的信道衰落，代表用户侧接收功率，σ2代表噪声功率方差，pn代表TPn的发射功率。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，采用如下公式计算虚拟小区的中断概率：5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，采用如下公式计算虚拟小区的吞吐量：6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述回程开销包括：光纤backhaul链路的消耗，以及无线自回程链路的消耗。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，采用如下公式计算回程开销：其中,maxdl为在汇聚节点下行链路接口最大值；代表汇聚节点中一次交换的能量消耗；Nul，Pul代表上行路接口的数目以及一个上行链路接口的消耗；Pdl代表一个下行链路接口的消耗；Rmax代表一个上行链路最大传输速率；N代表所选择的同步TP集合；Ri为所选择同步TP集合中第i个基站的数据流量。8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，采用如下公式计算虚拟小区中所有符合条件的同步TP组合的能量效率：9.一种虚拟小区中同步传输节点TP的选择设...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鸿涛，杨梓华，陆海涛，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44