异构网中能效最优时参数值的确定方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种异构网中能效最优时参数值的确定方法及装置，包括：建立满足预设条件的系统能效最优模型，对所述系统能效最优模型进行凸优化处理，得到优化模型，根据所述优化模型计算确定最优波束赋形矩阵，结合所述最优波束赋形矩阵，确定不同基站数量下，系统能效最优时其他影响因素的最佳参数值。该方法及装置在实施过程中不仅考虑了基站数量对系统能效的影响，且同时考虑了其他参数对系统能效的影响，采用本方法及装置能够确定系统能效最优时的参数值，后续将确定的参数值应用于实际场景，有利于提升通信系统能效。

【技术实现步骤摘要】
异构网中能效最优时参数值的确定方法及装置
本专利技术涉及通信
，更具体的说，是涉及一种异构网中能效最优时参数值的确定方法及装置。
技术介绍
近年来，信息和通信技术的能源消耗一直在快速增长，且移动多媒体数据流量也呈指数增长趋势，因此，通信系统能效目前已成为移动通信领域的研究热点。通过对现有通信系统的能耗分布研究得出，网络传输部分的能耗实际上已经占到总能耗的将近90％，而终端部分的能耗仅占了总能耗10％左右。可见，如何大幅度降低网络传输部分的能耗将是未来实现绿色通信系统的关键所在。现有技术中，存在一种提高系统能效的研究方案，该方案分析通过MassiveMIMO(大规模天线阵列)技术以及部署小基站来提高系统能效的可能性。然而其研究过程中并没有考虑不同系统参数的动态变化可能对系统能效带来的影响，因而最终确定的系统能效的最优性不能得到保证。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种异构网中的能效优化方法及装置，以实现更加准确的系统最优能效的确定。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种异构网中能效最优时参数值的确定方法，包括：建立满足预设条件的系统能效最优模型，所述预设条件包括总功耗最小、任意一个用户的信干噪比不小于最低服务质量和任何一个天线的传输功率不大于预设的天线最大发射功率；对所述系统能效最优模型进行凸优化处理，得到优化模型；根据所述优化模型计算确定最优波束赋形矩阵；结合所述最优波束赋形矩阵，确定不同基站数量下，系统能效最优时其他影响因素的最佳参数值。可选的，所述对所述系统能效最优模型进行凸优化处理，得到优化模型，包括：采用半正定规划和半正定松弛方法对所述系统能效最优模型进行凸优化处理，得到优化模型。可选的，所述其他影响因素包括基站天线数量、服务质量和用户数量中的至少一种。可选的，所述结合所述最优波束赋形矩阵，确定不同基站数量下，系统能效最优时其他影响因素的最佳参数值，包括：初始化系统环境；在遍历不同基站数量的前提下，遍历其他影响因素的不同选值，结合所述最优波束赋形矩阵，确定不同基站数量下，所述其他影响因素系统能效最优时所述其他影响因素的最佳参数值。可选的，所述在遍历不同基站数量的前提下，遍历其他影响因素的不同选值，结合所述最优波束赋形矩阵，确定不同基站数量下，所述其他影响因素系统能效最优时所述其他影响因素的最佳参数值，包括：在遍历不同基站数量的前提下，对于每一个所述其他影响因素的选值，结合所述最优波束赋形矩阵，进行多次能效计算；确定所述多次能效计算结果的平均值，作为所述其他影响因素的当前选值对应的系统能效值；确定所述其他影响因素的不同选值对应的系统能效值中的最大能效值，并将所述最大能效值对应的所述其他影响因素的选值确定为最佳参数值。可选的，所述初始化系统环境，包括：生成不同协作基站数量下所有基站的坐标位置集合；根据所述坐标位置集合，在每一个协作基站覆盖区域内至少存在一个用户的前提下，随机生成所有用户的位置；根据每一个用户与所述坐标位置集合的最小距离集合，采用回溯法判断所有用户距离每一个基站的距离是否不小于预设最小距离；若否，则返回所述随机生成所有用户的位置的步骤，直至所有用户距离每一个基站的距离都不小于所述预设最小距离。可选的，包括：模型建立模块，用于建立满足预设条件的系统能效最优模型，所述预设条件包括总功耗最小、任意一个用户的信干噪比不小于最低服务质量和任何一个天线的传输功率不大于预设的天线最大发射功率；模型优化模块，用于对所述系统能效最优模型进行凸优化处理，得到优化模型；矩阵确定模块，用于根据所述优化模型计算确定最优波束赋形矩阵；参数值确定模块，用于结合所述最优波束赋形矩阵，确定不同基站数量下，系统能效最优时其他影响因素的最佳参数值。可选的，所述其他影响因素包括基站天线数量、服务质量和用户数量中的至少一种。可选的，所述参数值确定模块包括：初始化模块，用于初始化系统环境；参数值确定子模块，用于在遍历不同基站数量的前提下，遍历其他影响因素的不同选值，结合所述最优波束赋形矩阵，确定不同基站数量下，所述其他影响因素系统能效最优时所述其他影响因素的最佳参数值。可选的，所述参数值确定子模块包括：遍历计算模块，用于在遍历不同基站数量的前提下，对于每一个所述其他影响因素的选值，结合所述最优波束赋形矩阵，进行多次能效计算；均值确定模块，用于确定所述多次能效计算结果的平均值，作为所述其他影响因素的当前选值对应的系统能效值；最佳值确定模块，用于确定所述其他影响因素的不同选值对应的系统能效值中的最大能效值，并将所述最大能效值对应的所述其他影响因素的选值确定为最佳参数值。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术实施例公开了一种异构网中能效最优时参数值的确定方法及装置，包括：建立满足预设条件的系统能效最优模型，对所述系统能效最优模型进行凸优化处理，得到优化模型，根据所述优化模型计算确定最优波束赋形矩阵，结合所述最优波束赋形矩阵，确定不同基站数量下，系统能效最优时其他影响因素的最佳参数值。该方法及装置在实施过程中不仅考虑了基站数量对系统能效的影响，且同时考虑了其他参数对系统能效的影响，采用本方法及装置能够确定系统能效最优时的参数值，后续将确定的参数值应用于实际场景，有利于提升通信系统能效。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例公开的异构网中能效最优时参数值的确定方法流程图；图2为本专利技术实施例公开的一个下行双层异构网单小区示意图；图3为本专利技术实施例公开的确定最佳参数值的流程图；图4为本专利技术实施例公开的不同协作基站数的基站部署图；图5为本专利技术实施例公开的不同基站天线数下系统能效示意图；图6为本专利技术实施例公开的不同服务质量下系统能效示意图；图7为本专利技术实施例公开的不同用户数量下系统能效示意图；图8为本专利技术实施例公开的多种参数下系统能效示意图；图9为本专利技术实施例公开的异构网中能效最优时参数值的确定装置的结构示意图；图10为本专利技术实施例公开的参数值确定模块的结构示意图；图11为本专利技术实施例公开的参数值确定子模块的结构示意图。具体实施方式为了引用和清楚起见，下文中使用的技术名词的说明、简写或缩写总结如下：异构网：指由宏基站和不同类型低发射功率基站共同构成。常见的低发射功率基站包括微基站、毫微基站、家庭基站和远程射频节点。低发射功率基站在本文描述中简称为小基站。宏基站的覆盖范围称为宏小区，小基站的覆盖范围称为小小区。波束赋形：传统的通信方式是基站与手机间单天线的电磁波传输，而在波束赋形技术中，基站端拥有多根天线，可以自动调节各个天线发射信号的相位，使其在手机接收点形成电磁波的叠加，从而达到提高接收信号强度的目的。从基站方面看，这种利用数字信号处理产生的叠加效果就如同完成了基站端虚拟天线方向图的构造，因此称为“波束赋形”技术。通过这一技术，发射能量可以汇集到用户所在的位置，而不向其他方向扩散，并且基站可以通过检测用户的信号，保证在任何时候手机接收点的电磁波信号都处于叠加状态。波束赋形技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种异构网中能效最优时参数值的确定方法，其特征在于，包括：建立满足预设条件的系统能效最优模型，所述预设条件包括总功耗最小、任意一个用户的信干噪比不小于最低服务质量和任何一个天线的传输功率不大于预设的天线最大发射功率；对所述系统能效最优模型进行凸优化处理，得到优化模型；根据所述优化模型计算确定最优波束赋形矩阵；结合所述最优波束赋形矩阵，确定不同基站数量下，系统能效最优时其他影响因素的最佳参数值。

【技术特征摘要】
1.一种异构网中能效最优时参数值的确定方法，其特征在于，包括：建立满足预设条件的系统能效最优模型，所述预设条件包括总功耗最小、任意一个用户的信干噪比不小于最低服务质量和任何一个天线的传输功率不大于预设的天线最大发射功率；对所述系统能效最优模型进行凸优化处理，得到优化模型；根据所述优化模型计算确定最优波束赋形矩阵；结合所述最优波束赋形矩阵，确定不同基站数量下，系统能效最优时其他影响因素的最佳参数值。2.根据权利要求1所述的异构网中能效最优时参数值的确定方法，其特征在于，所述对所述系统能效最优模型进行凸优化处理，得到优化模型，包括：采用半正定规划和半正定松弛方法对所述系统能效最优模型进行凸优化处理，得到优化模型。3.根据权利要求1所述的异构网中能效最优时参数值的确定方法，其特征在于，所述其他影响因素包括基站天线数量、服务质量和用户数量中的至少一种。4.根据权利要求1所述的异构网中能效最优时参数值的确定方法，其特征在于，所述结合所述最优波束赋形矩阵，确定不同基站数量下，系统能效最优时其他影响因素的最佳参数值，包括：初始化系统环境；在遍历不同基站数量的前提下，遍历其他影响因素的不同选值，结合所述最优波束赋形矩阵，确定不同基站数量下，所述其他影响因素系统能效最优时所述其他影响因素的最佳参数值。5.根据权利要求4所述的异构网中能效最优时参数值的确定方法，其特征在于，所述在遍历不同基站数量的前提下，遍历其他影响因素的不同选值，结合所述最优波束赋形矩阵，确定不同基站数量下，所述其他影响因素系统能效最优时所述其他影响因素的最佳参数值，包括：在遍历不同基站数量的前提下，对于每一个所述其他影响因素的选值，结合所述最优波束赋形矩阵，进行多次能效计算；确定所述多次能效计算结果的平均值，作为所述其他影响因素的当前选值对应的系统能效值；确定所述其他影响因素的不同选值对应的系统能效值中的最大能效值，并将所述最大能效值对应的所述其他影响因素的选值确定为最佳参数值。6.根据权利要求4所述的异构网中能效最优时参数值的确定方法，其特征在于，所述初始化系统环境，包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：张颖慧，那顺乌力吉，逯效亭，张晓璐，
申请(专利权)人：内蒙古大学，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15